JP5274868B2 - シートベルト用リトラクタ - Google Patents
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Description
例えば、ウエビングを巻き取るスプールの一端側にロッキングベースが一体に設けられ、車両衝突時にプリテンショナが作動してスプール及びロッキングベースが共にウエビング巻き取り方向に急速に回転する。すると、ロッキングベースに設けられた止め部材がガイド溝にガイドされながらロッキングベースに対して反時計回りに回動して、ガイド溝の底部に当接する作動位置となる。これにより、止め部材が迅速ロック用パウルの係止爪から外れて、該迅速ロック用パウルがスプリングの付勢力で時計回りに回動し、フレームに形成された内歯に係合する。これにより、ロッキングベース及びスプールのウエビング引き出し方向の回転がロックされるように構成されたシートベルト用リトラクタがある(例えば、特許文献1参照。)。
これにより、ロッキング手段をプリテンショナ機構部の起動とほぼ同時に直接作動させて、巻取ドラムのウエビング引き出し方向の回転を迅速かつ確実にロックすることが可能となる。それにより、プリテンショナ機構部の起動時とほぼ同時に、乗員によるウエビング引き出しを防止し、ベルト荷重の低下を防止することが可能となる。また、車両の加速度又はウエビングの引き出し加速度に対応して作動するパウルをロッキング手段によって直接作動させるように構成することによって、ロック用パウルを別に設ける必要がなく、部品点数の削減化を図ることが可能となる。
先ず、本実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1の概略構成について図1及び図2に基づき説明する。
図1は本実施形態に係るシートベルト用リトラクタ1の外観斜視図である。図2はシートベルト用リトラクタ1をユニット別に分解した斜視図である。
また、ロックユニット9は、後述のようにハウジングユニット5を構成するハウジング11の側壁部12に固設され、ウエビング3の急激な引き出しや車両の急激な加速度の変化に反応してウエビング3の引き出しを停止する起動動作を行う。
そして、ウエビング3が巻装される巻取ドラムユニット6は、ハウジングユニット5の側壁部12に固設されたロックユニット9とプリテンショナユニット7との間に回転自在に支持される。
次に、巻取ドラムユニット6の概略構成について図2乃至図5に基づいて説明する。
図3は巻取ドラムユニット6の斜視図である。図4はシートベルト用リトラクタ1の断面図である。図5は巻取ドラムユニット6、プリテンショナユニット7及び巻取バネユニット8の分解斜視図である。
また、フランジ部35の外周部は、アルミ材等により形成されて、内側面の外周部に該フランジ部35から外側に突出するワイヤ24が嵌め込まれる凸部38が形成された側面視略卵形のワイヤプレート25で覆われている。
次に、巻取バネユニット8の概略構成について図2、図4及び図5に基づいて説明する。
図2、図4及び図5に示すように、巻取バネユニット8は、渦巻バネを含む巻取付勢機構55と、この巻取付勢機構55を収容するバネケース56と、バネシャフト58と、から構成されている。そして、スチール材等で形成されるプリテンショナユニット7の外側面を構成するカバープレート57の各貫通孔51に、バネケース56の3箇所に設けられた各ナイラッチ8Aを介して固定される。そして、巻取ドラムユニット6のドラムシャフト22の先端部が、バネケース56内のバネシャフト58を介して渦巻バネに結合され、渦巻バネの付勢力によって巻取ドラムユニット6をウエビング3の巻取方向に常時付勢する構造とされている。
次に、プリテンショナユニット7の概略構成について図2、図4乃至図8に基づいて説明する。
図6はプリテンショナユニット7をハウジングユニット5への取り付け面側から見た斜視図である。図7はプリテンショナユニット7の一部切り欠き側面図である。図8は図6のプリテンショナユニット7を分解した分解斜視図である。
図5乃至図8に示すように、プリテンショナ機構17は、車両衝突時等にガス発生部材61を作動させ、このガスの圧力を利用して巻取ドラムユニット6のフランジ部27を介して該巻取ドラムユニット6をウエビング3の巻取方向に回転させる機構である。
ここで、ベースブロック体66内に配設される強制ロック機構53について図5乃至図8に基づいて説明する。
図7に示すように、ベースブロック体66には、強制ロック機構53を配設する凹部86が形成されて、該強制ロック機構53を構成するプッシュブロック87と、回転レバー88と、プッシュブロック87を回転レバー88側方向へ付勢するブロック付勢バネ87Aと、ギヤ側アーム89と、このギヤ側アーム89を回転レバー88側方向へ付勢する付勢バネ90とが配設されている。また、図6に示すように、このギヤ側アーム89には、ベースプレート65の外側から該強制ロック機構53を構成する連結シャフト91と、メカ側アーム92が接続されている。
続いて、プリテンショナ機構17を構成するパイプシリンダ62の構成及び取り付けについて図5乃至図8に基づいて説明する。
図5乃至図8に示すように、パイプシリンダ62は、スチールパイプ材等で略L字状に形成されている。そして、その一端側(図7中、下側折曲部分)は、略円筒状の収納部62Aが形成されて、ガス発生部材61を収納するように構成されている。このガス発生部材61は、火薬を含んでおり、図示省略の制御部からの着火信号により該火薬を着火させてガス発生剤の燃焼でガスを発生させるように構成されている。
次に、ハウジングユニット5の概略構成について図9及び図10に基づいて説明する。
図9はハウジングユニット5の分解斜視図である。図10はシートベルト用リトラクタ1のロックユニット9を取り除いた状態の側面図である。
図9及び図10に示すように、ハウジングユニット5は、ハウジング11と、ブラケット133と、プロテクタ135と、パウル43と、パウルリベット136とから構成されている。
また、スチール材等で形成されたパウル43は、段差部43Bが案内部140に当接されて、側壁部12の外側から貫通孔139に回転可能に挿通されるリベット136によって、回動可能に固定されている。これにより、パウル43の側面とラチェットギヤ26の側面とが、側壁部12の外側面とほぼ同一面になるように位置される。
次に、車両衝突時等において、プリテンショナ機構17のガス発生部材61の作動によって起動する強制ロック機構53及びパウル43の動作について図11乃至図16に基づいて説明する。
図17は、シートベルト用リトラクタ1を、プリテンショナユニット7を挟んで、巻取りドラムユニット6と巻取バネユニット8とが連結された構成を示す部分断面図で、図4の断面図を背面側から見た図である。
図19、20は、プリテンショナユニット7による車両衝突時のウエビング3の巻き取り動作、すなわち、プリテンショナ動作の構成を示すための斜視図である。尚、プリテンショナ動作に関連する構成を明記するために、一部の構成部品を省略して示している。具体的には、プリテンショナユニット7を構成する部材のうち、クラッチ機構68、ピニオンギヤ体33、パイプシリンダ62を残し、これ以外の部材については省略している。ここで、ベースプレート65については点線にて表示している。また、巻取バネユニット8についても省略している。
図21、22は、クラッチ機構68の構成を示す分解斜視図である。図21は、巻取バネユニット8側から見た分解斜視図であり、図22は、巻取りドラムユニット6側から見た分解斜視図である。
また、挿通孔76Aをパウルベース76の外径側で囲むように肉厚のパウル支持ブロック76Bが設けられている。パウル支持ブロック76Bは、車両衝突時にクラッチパウル29がガイドドラム21を押圧駆動する際に、クラッチパウル29が受ける荷重を受け止めるために設けられている。
次に、プリテンショナ動作について図23乃至29に基づいて説明する。
図23、25、26は、プリテンショナ動作がガイドドラム21に伝達する機構について説明するために、パイプシリンダ62の一部を断面図として表示し内部に配置されているピストン64の位置が明示されている。また、ベースプレート65およびパウルガイド77を除いた表示として、クラッチパウル29とガイドドラム21との係合状態を明示している。
図23および図24に示すように、パイプシリンダ62内のピストン64は、基底位置に配置されており、ピストン64に刻設されているラック116は、ピニオンギヤ体33とは係合していない。クラッチパウル29は収納位置に維持されている。
図25に示すように、ガス圧によって、ピストン64がパイプシリンダ62の先端部に向かって押圧駆動され始める。ラック116とピニオンギヤ体33とが係合し、パウルベース76が回転を開始する。これにより、クラッチパウル29が外径方向に突出を開始する。
図26に示すように、ラック116と係合しているピニオンギヤ体33の回転が継続される。クラッチ機構68の回転が継続し、クラッチパウル29の突出状態が維持される。また、図28に示すように、クラッチパウル29は、外径方向への突出が完了して、クラッチギヤ30への係合が完了する。これにより、クラッチパウル29とガイドドラム21との係合が完了し、ウエビング3がガイドドラム21に巻き取られる。
ここで、クラッチパウル29が突出した際、その先端部がガイドドラム21のクラッチギヤ30の先端部に当たってしまった場合の動作について図29乃至31に基づいて説明する。
次に、上記強制ロック機構53または後述する通常の緊急ロック機構が作動した後、ウエビング3に作用する引出力が予め設定された所定値を超えた場合に、ウエビング3を所定荷重下で引き出させることによって乗員に生じる衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収機構について図30乃至図39に基づいて説明する。
図30は巻取ドラムユニット6の軸心及びカシメピン39を含む断面図である。図31は図30のX6−X6矢視断面図である。図32はドラムガイド21をワイヤプレート25の取り付け側から見た斜視図である。図33はドラムガイド21の段差部36に形成された屈曲路を示す一部拡大図である。図34はワイヤプレート25の屈曲路を示す一部拡大図である。
この屈曲路145は、図32に示すように、フランジ部35の軸方向外側面から突出する正面視下側向きの略台形状に形成された凸部147と、段差部36の外周の凸部147に対向する凹部148と、この凹部148の正面視左端(図33中、左端)から少し離れた段差部36の外周面から斜め内側方向に形成された溝部149と、段差部36の凹部148と溝部149との間の外周面とによって形成されている。
ここで、ワイヤ24によって衝撃エネルギを吸収する際の、当該ワイヤ24の動作について図31、図35乃至図38に基づいて説明する。図35乃至図38はワイヤ24を引き出す動作説明図である。
図31に示されるように、ワイヤプレート25とガイドドラム21との初期状態においては、屈曲路145を構成する凸部141の周方向一端側が、屈曲路156を構成する凸部38の引き出し側端部の近くに位置し、各屈曲路145、156の各端部がほぼ一直線状になるように対向している。
また、車両衝突時等における衝撃エネルギの吸収は、この衝撃エネルギの吸収開始直後の初期段階におけるエネルギ吸収を各突き出しピン37、トーションバー23及びワイヤ24によって吸収し、その後、ワイヤ24及びトーションバー23によって吸収するようにして大きくし、より効率よく行うことが可能となる。
図40は、緊急ロック機構を奏するロックユニット9の構成を示す分解斜視図である。また、図4には断面図を示す。
図41〜図43は、ウエビング感応式ロック機構の動作説明図である。ウエビング感応式ロック機構では、パウル43とラチェットギヤ26との関係を示す部分に加えて、ロックアーム208とクラッチ歯202Dとの関係を示す部分、およびセンサスプリング207の部分を切り欠いて表示している。
図44〜図46は、車体感応式ロック機構の動作説明図である。車体感応式ロック機構では、パウル43とラチェットギヤ26との関係を示す部分を切り欠いて表示している。
3 ウエビング
5 ハウジングユニット
6 巻取ドラムユニット
7 プリテンショナユニット
8 巻取バネユニット
9 ロックユニット
11 ハウジング
12 側壁部
17 プリテンショナ機構
26 ラチェットギヤ
33 ピニオンギヤ体
43 パウル
45 ラチェットギヤ部
53 ロック機構
61 ガス発生部材
62 パイプシリンダ
64 ピストン
68 クラッチ機構
87 プッシュブロック
88 回転レバー
89 ギヤ側アーム
90 付勢バネ
91 連結シャフト
92 メカ側アーム
136 パウルリベット
Claims (4)
- 車両の加速度又はウエビングの引き出し加速度に対応して、前記ウエビングを巻回収納する巻取ドラムの端縁部外周に形成されたラチェットギヤと係合するパウルと、車両衝突時に前記巻取ドラムを巻き取り方向に回転させて前記ウエビングを巻き取るプリテンショナ機構部を備えたシートベルト用リトラクタにおいて、
前記プリテンショナ機構部は、ハウジングの一方の側壁部の外側に取り付けられて前記車両衝突時に前記巻取ドラムをウエビングの巻き取り方向に回転させる駆動手段を有し、
前記駆動手段の起動時に該駆動手段によって直接作動されて前記パウルを前記ラチェットギヤに係合した係合状態にロックするロッキング手段と、
を備え、
前記ラチェットギヤは、前記ハウジングの他方の側壁部の内側に対向する前記巻取ドラムの端縁部外周に形成され、
前記パウルは、前記ハウジングの他方の側壁部の内側に一端側を軸支されて前記ラチェットギヤに係合しない位置に配置され、
前記ロッキング手段は、
前記ハウジングの一方の側壁部の外側に一端側を軸支されるアーム部材と、
該ハウジングの一方の側壁部の外側に設けられて前記駆動手段によって直接作動されて前記アーム部材を所定方向に回動させる回動手段と、
該ハウジングの他方の側壁部の内側に一端側を軸支されて前記パウルの前記ラチェットギヤに対して反対側の側面に当接する押圧部材と、
前記アーム部材と前記押圧部材とを連結する連結シャフトと、
を有し、
前記回動手段によって前記アーム部材が所定方向に回動された場合には、前記連結シャフトを介して前記押圧部材が前記ラチェットギヤ側へ回動されて、前記パウルが該ラチェットギヤに係合することを特徴とするシートベルト用リトラクタ。 - 前記回動手段は、
前記駆動手段によって回転駆動されるピニオンギヤ体と、
前記一方の側壁部の外側に略中央部を軸支されて、一端部が前記ピニオンギヤ体の歯に対向すると共に、その他端部が通常時は前記アーム部材の他端部に当接するレバー部材と、
前記レバー部材の一端部と前記ピニオンギヤ体との間に配置されて通常時は該ピニオンギヤ体の歯に近接又は当接すると共に、該レバー部材の一端部に近接又は当接している中間ブロックと、
前記アーム部材の他端部を前記レバー部材側方向へ付勢して該レバー部材に当接させるアーム付勢手段と、
を有し、
前記駆動手段の起動によって前記ピニオンギヤ体が回動された場合には、前記中間ブロックが該ピニオンギヤ体によって押動されて前記レバー部材が回動され、該レバー部材の他端部が前記アーム部材の他端部から離れ、該アーム部材が前記アーム付勢手段によって該レバー部材側方向へ回動されることを特徴とする請求項1に記載のシートベルト用リトラクタ。 - 前記中間ブロックを前記レバー部材の一端部側方向に付勢するブロック付勢手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載のシートベルト用リトラクタ。
- 前記プリテンショナ機構部は、
前記ハウジングの一方の側壁部を形成するように該ハウジングに取り付けられるベースプレートと、
前記駆動手段の外側を覆うカバープレートと、
を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。
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