JP2004237841A - Webbing take-up device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するためのシートベルト装置を構成するウエビング巻取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束するシートベルト装置は、座席の側方で車体に固定されたウエビング巻取装置を備えている。ウエビング巻取装置は、例えば、軸方向が略車両前後方向に沿ったスプール(巻取軸)を備えており、このスプールにウエビングベルトの長手方向基端側が係止されている。スプールはその外周部にウエビングベルトを層状に巻き取ることができ、シートベルト装置を使用しない場合には、スプールの外周部にウエビングベルトを巻き取らせて収容することができるようになっている。
【0003】
また、ウエビング巻取装置には、車両急減速状態になった際の加速度(減速度)を検知して引出方向へのスプールの回転を規制するロック機構、同じく、車両急減速状態になった際の加速度(減速度)を検知して、巻取方向へスプールを強制的に回転させるプリテンショナ機構、更には、上記のロック機構によるスプールのロック状態で、車両急減速状態での慣性により車両前方側へ移動しようとする乗員の身体がウエビングベルトを引っ張った際のウエビングベルトの拘束力を一定値以下に保つフォースリミッタ機構等が設けられている。
【0004】
上記のロック機構は、通常、スプールの軸方向一端側に設けられたロックベースを備えている。ロックベースは、スプールの内側にスプールに対して同軸的に配置されると共にスプールの軸方向他端側でスプールに一体的に連結されたトーションシャフトの軸方向他端部に同軸的且つ一体的に連結されている。
【0005】
また、ロック機構はロックベースに対して同軸的に相対回転可能なイナーシャルプレート(慣性板)を備えている。但し、イナーシャルプレートは圧縮コイルスプリングや捩じりコイルスプリングを介してロックベースに連結されている。
このため、通常時におけるスプールの回転に対しては、上記のようなスプリングの付勢力によりスプールに追従回転する。
【0006】
しかしながら、急激にスプールが引出方向に回転することで、スプールの回転にイナーシャルプレートが追従できず、これにより、イナーシャルプレートとスプールとの間に相対回転が生じた場合には、この相対回転に連動して、ロック部材がウエビング巻取装置を構成するフレームに形成されたラチェット孔のラチェット歯に噛み合い、これにより、スプールの軸方向一端側でロックベースの回転を規制し、間接的にスプールの回転を規制する構造となっている。
【0007】
一方、フォースリミッタ機構は、上記のロック機構によるロック状態で更にスプールに引出方向への所定値以上の回転力が付与された際に、スプールと一体のトーションシャフトの軸方向他端部を、ロック機構によりロックされたトーションシャフトの軸方向一端に対して引出方向に捩じることで塑性変形させ、この変形分だけウエビングベルトの引き出しを許容することで、ウエビングベルトによる拘束力を一定値以上に上昇させない構成となっている。
【0008】
また、プリテンショナ機構は、車両急減速時において瞬間的に多量に供給されたガス圧によって内圧が上昇するシリンダを備えている。このシリンダの内部にはピストンが摺動可能に収容されており、上記のように内圧が上昇するとピストンが摺動する。
【0009】
ピストンには、ワイヤの長手方向中間部が支持されていたり、又は、ラックバーが一体的に固定されている。ワイヤの場合には、ワイヤの基端がシリンダの近傍で固定されており、先端はトーションシャフトに同軸的に連結された回転ドラムに巻き掛けられている。
【0010】
ピストンの摺動によって増加したワイヤの張力は、回転ドラムを巻取方向に回転させ、これにより、スプールに巻き取り方向への回転力を強制的に付与する構造である。
【0011】
一方、ピストンにラックバーが固定された構造の場合には、トーションシャフトの他端側にピニオンが連結されており、シリンダの内圧上昇によりピストンが摺動すると、ラックバーがピニオンに噛み合い、ピニオン及びトーションシャフトを介してスプールを強制的に巻取方向に回転させる構造である。
【0012】
ところで、上記のように、フォースリミッタ機構はトーションシャフトを捩じり変形させることでウエビングベルトによる拘束力を一定値以上に上昇させない構造である。このため、基本的にはトーションシャフトの他端に作用する所定の大きさの回転力で捩じり変形するようにトーションシャフトの機械的強度が設定される。
【0013】
一方で、フォースリミッタ機構が作動する際に既にプリテンショナ機構が作動している場合には、引出方向へ回転しようとするトーションシャフトが、シリンダの内圧上昇時における摺動方向とは反対方向にピストンを摺動させようとする。上記のように、この状態では、シリンダ内にガスが供給されているため、ピストンはシリンダ内の内圧に抗して摺動することになる。このため、このシリンダの内圧がトーションシャフトの軸方向一端側を引出方向に回転させる際の抗力となる。
【0014】
ここで、下記特許文献には、このようなトーションシャフトの軸方向一端側での引出方向の回転を妨げる抗力を解消する構造の一例が開示されている。
【0015】
【特許文献1】
特開平10−226313号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献1に開示されている構造の特徴を簡単に述べると、プリテンショナ機構の作動終了後に、トーションシャフト(トーションバー)の引出方向への回転力で、シェアピンを破断し、これによって、プリテンショナ機構とトーションシャフトとの機械的な連結を強制的に解消し、トーションシャフトの回転をプリテンショナ機構側に伝えない構造である。
【0017】
しかしながら、この特許文献1に開示されている構造の場合、一定量トーションシャフトが引出方向に回転してからでないとシェアピンを破断できない。したがって、プリテンショナ機構とトーションシャフトとの機械的な連結を強制的に解消するまで僅かではあるが時間を要し、この点で未だ改良の余地が残されていた。
【0018】
本発明は、上記事実を考慮して、プリテンショナ機構の作動終了後におけるトーションシャフトの引出方向への回転が開始されてから、プリテンショナ機構とトーションシャフトとの機械的連結を素早く解消できるウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【0019】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、長尺帯状のウエビングベルトの長手方向基端側が外周部に係止された略筒状のスプールを有し、前記スプールをその軸周り一方の巻取方向への回転させることで、前記スプールの外周部に前記ウエビングベルトをその基端側から巻き取らせ、前記ウエビングベルトをその先端側へ引っ張ることで前記巻取方向とは反対の引出方向へ前記スプールを回転させつつ前記ウエビングベルトを引き出すウエビング巻取装置であって、前記スプールの内側で前記スプールに対して略同軸的に設けられると共に、軸方向一端が前記スプールに一体的に連結されたトーションシャフトと、車両急減速状態で前記トーションシャフトの軸方向他端をロックするシャフトロック手段と、車両急減速状態で内圧の変化に伴い摺動するピストンを収容したシリンダを有し、前記シリンダの内圧の上昇して摺動するピストンが、前記トーションシャフトの軸方向一端側に設けられた回転体を前記巻取方向に回転させるプリテンショナ機構と、前記回転体を前記トーションシャフトの軸方向一端に連結して前記回転体の回転を前記トーションシャフトに伝達して前記トーションシャフトを巻取方向に回転させると共に、前記回転体に対する前記トーションシャフトの相対回転により変形若しくは破断して前記連結を解除する連結手段と、前記ピストンの前記上昇終了後に前記回転体の前記引出方向への回転又は前記内圧上昇時の摺動方向とは反対方向への前記ピストンの摺動を規制して前記プリテンショナ機構をロックするプリテンショナロック手段と、を備えることを特徴としている。
【0020】
上記構成のウエビング巻取装置によれば、略筒状のスプールの外周部にウエビングベルトの長手方向基端側が係止されており、スプールの軸周り一方である巻取方向にスプールを回転させると、スプールの外周部にウエビングベルトが基端側から層状に巻き取られ、これにより、ウエビングベルトが収納される。
【0021】
これに対して、以上の巻取状態でウエビングベルトを先端側へ引っ張ると、スプールに巻き取られたウエビングベルトが引き出されつつ、スプールが巻取方向とは反対の引出方向に回転する。このように引き出されたウエビングベルトを、例えば、座席に着座した乗員の身体に掛け回してウエビングベルトの長手方向中間部に設けられたタングプレートを、座席側方に設けられたバックル装置に係合させることで乗員の身体に対するウエビングベルトの装着状態となり、乗員の身体がウエビングベルトにより拘束される。
【0022】
一方、車両が急減速状態になると、プリテンショナ機構のシリンダの内圧が上昇し、これにより、ピストンが摺動する。ピストンはシリンダの内圧上昇に伴う摺動によって回転体を回転させ、連結手段を介して回転体に連結されたトーションシャフトを巻取方向に回転させる。さらに、トーションシャフトの巻取方向への回転でスプールが強制的に巻取方向に回転させられる。
【0023】
これにより、スプールにウエビングベルトが強制的に巻き取られる。このため、乗員身体に対するウエビングベルトの拘束力が上昇し、ウエビングベルトがプリテンショナ機構作動前よりも強力に乗員の身体を拘束し、車両急減速時の慣性で車両前方側へ移動しようとする乗員の身体が、ウエビングベルトによって確実に保持される。
【0024】
このプリテンショナ機構の作動後の状態で、車両急減速時の慣性によって乗員の身体がウエビングベルトを引っ張ると、このときの引張力に基づく引出方向への回転力がスプールに付与される。さらに、この回転力は、スプールと一体のトーションシャフトの軸方向一端に付与される。
【0025】
一方、車両急減速状態になるとシャフトロック手段が作動し、トーションシャフトの軸方向他端がシャフトロック手段によりロックされる。このように、トーションシャフトの軸方向他端はシャフトロック手段によりロックされ、軸方向一端にはスプールからの引出方向の回転力が付与されるため、トーションシャフトに捩じれが生じる。このトーションシャフトの捩じれ(すなわち、変形)に伴い生じるエネルギー吸収により、乗員の身体がウエビングベルトを引っ張る引張力に対応したウエビングベルトが乗員の身体を拘束する拘束力の増加が抑制される。
【0026】
ここで、上記のように、トーションシャフトの一端に引出方向の回転力が付与されてトーションシャフトが引出方向に回転しようとすると、上述した回転体にもトーションシャフトの回転力が付与される。さらに、この状態での引出方向への回転力が回転体に付与されると、回転体はシリンダの内圧上昇時の摺動方向とは反対方向にピストンを摺動させようとする。
【0027】
しかしながら、本ウエビング巻取装置では、プリテンショナ機構の作動終了状態で回転体の引出方向の回転又はシリンダの内圧上昇時における摺動方向とは反対方向へのピストンの摺動がプリテンショナロック手段により規制され、結果的にプリテンショナ機構がロックされる。このため、このような規制を受けることで、トーションシャフトと回転体との間に相対回転が生じると、連結手段によるトーションシャフトと回転体との連結が解除される。
【0028】
これにより、実質的にプリテンショナ機構がトーションシャフトから切り離されるため、シリンダの内圧が引出方向へのトーションシャフトの回転に影響を及ぼさない。したがって、トーションシャフトの機械的な強度を設定するうえで、シリンダの内圧を考慮する必要がなくなり、トーションシャフトの機械的な強度の設定が容易になる。
【0029】
また、本ウエビング巻取装置では、上記のようにプリテンショナ機構の作動終了状態で、回転体の引出方向の回転又はシリンダの内圧上昇時における摺動方向とは反対方向へのピストンの摺動が、プリテンショナロック手段により規制されるため、トーションシャフトが引出方向に回転を開始した直後から回転体に対するトーションシャフトの相対回転が生じる。このため、この引出方向へのトーションシャフトの回転開始直後に、回転体とトーションシャフトとの機械的連結を素早く解除(解消)でき、トーションシャフトでのエネルギ吸収を早期に開始できる。
【0030】
【発明の実施の形態】
<第1の実施の形態の構成>
図1には、本発明の第1の実施の形態に係るウエビング巻取装置10の全体構成の概略が正面断面図によって示されている。
【0031】
この図に示されるように、ウエビング巻取装置10はフレーム12を備えている。フレーム12は略板状の背板14を備えており、この背板14がボルト等の図示しない締結手段によって車体に固定されることで、本ウエビング巻取装置10が車体に取り付けられる構成となっている。背板14の幅方向両端からは一対の脚板16、18が互いに平行に延出されており、これらの脚板16、18間にダイカスト等によって製作されたスプール20が回転可能に配置されている。
【0032】
スプール20は略円筒形状のスプール本体22を備えている。スプール本体22の軸方向両端側にはそれぞれフランジ部24、26がスプール本体22に対して略同軸的に形成されている。両フランジ部24、26の間でスプール本体22には長尺帯状のウエビングベルト28の基端部が係止されている。スプール20をその軸周り一方へ回転させると、ウエビングベルト28がその基端側からスプール本体22の外周部に層状に巻き取られる。また、ウエビングベルト28をその先端側から引っ張れば、スプール本体22の外周部に巻き取られたウエビングベルト28が引き出され、これに伴い、ウエビングベルト28を巻き取る際の回転方向(以下、この方向を便宜上「巻取方向」と称する)とは反対にスプール20が回転する(以下、ウエビングベルト28を引き出す際のスプール20の回転方向を便宜上「引出方向」と称する)。
【0033】
また、スプール本体22の軸方向一端(脚板16側)には、嵌合孔30が形成されている。嵌合孔30の断面形状はスプール本体22に対して略同軸の略円形とされている。しかも、嵌合孔30は軸方向一端側へ向けて段階的に内径寸法が大きくなる断付き形状とされている。
【0034】
一方、スプール20の軸方向一端側には、ロックベース32が設けられている。ロックベース32は、嵌合部34を備えている。嵌合部34はスプール20の軸方向他端側へ向けて段階的に外形寸法が小さくなる略円柱形状に形成されており、この嵌合部34が上記の嵌合孔30に嵌め込まれ、ロックベース32がスプール20に対して同軸的に相対回転可能に取り付けられている。また、嵌合部34の軸方向一端側にはロックプレート取付部36が一体的に形成されており、シャフトロック手段としてのロック機構38を構成するロックプレート40が取り付けられている。
【0035】
ロック機構38はケース42を備えている。ケース42は脚板16の外側(すなわち、脚板18とは反対側)に設けられており、脚板16にねじ等の締結手段や嵌合爪等の嵌合手段等により脚板16に一体的に固定されている。このケース42の内側には、図示しないラチェットギヤや圧縮コイルスプリング等のロック機構38を構成する部材が収容されている。
【0036】
上記のラチェットギヤは後述するトーションシャフト44の軸方向一端にスプール20並びにロックベース32に対して同軸的且つ相対回転自在に軸支されている。また、圧縮コイルスプリングはその一端がラチェットギヤに係止されており他端はロックベース32に係止されている。これにより、ロックベース32が回転して圧縮コイルスプリングを圧縮し、若しくは引っ張ることで圧縮コイルスプリングの付勢力が増加すると、圧縮コイルスプリングがその付勢力でラチェットギヤをロックベース32の回転方向へ付勢してロックベース32をラチェットギヤの回転方向と同方向へ回転させる構成となっている。
【0037】
また、ラチェットギヤには、ロックベース32に取り付けられたロックプレート40が係合しており、ロックベース32に対してラチェットギヤが相対的に巻取方向へ回転した際には、ラチェットギヤに誘導されてスプール20の回転半径方向外方へ移動し、脚板16に形成されている内歯のラチェット歯46に噛み合い、ロックベース32の回転を規制する構成となっている。
【0038】
また、ラチェットギヤの半径方向下方には、図示しないロック機構38用の加速度センサが配置されている。この加速度センサは、ラチェットギヤに対して接離移動可能な係合爪と、係合爪のラチェットギヤとは反対側に設けられた鋼球と、鋼球が載置された略皿状の載置部と、を含めて構成されている。ロック機構用の加速度センサは、車両急減速状態で鋼球が載置部上で転動すると鋼球が係合爪を押し上げてラチェットギヤに接近移動させ、係合爪をラチェットギヤに係合させてラチェットギヤの回転を規制する構造となっている。
【0039】
一方、スプール本体22の内部にはトーションシャフト44がスプール20に対して同軸的に収容されている。トーションシャフト44の軸方向一端側は、ロックベース32を同軸的に貫通して、上述したようにラチェットギヤを回転自在に軸支していると共に、ケース42に回転自在に軸支されている。
【0040】
また、トーションシャフト44のロックベース32に入り込んだ部分の外周部の一部にはスプライン加工が施されており、これにより、トーションシャフト44とロックベース32とが同軸的且つ一体的に連結されている。
【0041】
これに対して、トーションシャフト44の軸方向他端側には、連結手段としてのスリーブ48が設けられている。図1及び図2に示されるように、スリーブ48は、小径筒部50を備えている。小径筒部50は外周部にスプライン加工が施されており、スプール本体22の軸方向他端部で開口したスプール本体22に対して同軸のスプライン孔52に嵌め込まれてスプール本体22に同軸的且つ一体的に連結されている。また、小径筒部50には内周部にスプライン加工が施されたスプライン孔54が小径筒部50に対して同軸的に形成されている。スプライン孔54にはトーションシャフト44の軸方向他端部が嵌め込まれている。トーションシャフト44の軸方向他端部には外周部にスプライン加工が施されており、これにより、小径筒部50とトーションシャフト44とが同軸的且つ一体的に連結されている。
【0042】
また、小径筒部50の軸方向他端側側方には、小径筒部50と共にスリーブ48を構成する大径部56が設けられている。大径部56は外周形状が略円形とされ、且つ、外径寸法は小径筒部50よりも大径とされている。大径部56の軸心位置よりも偏心した位置には一対の小孔58が大径部56の軸方向に沿って貫通している。これらの小孔58には、それぞれピン60が嵌挿されている。ピン60はその軸方向寸法が大径部よりも長く、軸方向一端側が大径部56の軸方向一端側の端面から突出する。これらのピン60の大径部56から突出した部分に対応して小径筒部50には小孔62が形成されおり、各ピン60は小孔62に嵌挿される。これにより、小径筒部50の軸周り方向の回転に対しては小径筒部50と大径部56とが機械的に連結される。
【0043】
このように、ピン60を介して小径筒部50に連結された大径部56は、脚板18に形成された円孔64を貫通してフレーム12の外側へ突出している。
【0044】
また、フレーム12の外側には、クラッチ66を構成するクラッチフレーム68が設けられている。クラッチフレーム68は、外周形状が大径部56よりも充分に大きな厚肉の円盤形状とされており、スプール20に対して略同軸的な状態で脚板18に対向配置されている。
【0045】
クラッチフレーム68にはその軸方向一端部で開口した有底孔70が形成されており、したがって、クラッチフレーム68は全体的に浅底の有底筒形状とされている。有底孔70の内周部は略120度毎に分割され、その各々がクラッチ壁72とされている。各クラッチ壁72は、クラッチフレーム68の軸心位置からの寸法が引出方向へ向けて漸次小さくなっている。但し、クラッチフレーム68の軸心位置からの寸法が最小となる部分であっても、そのクラッチフレーム68の軸心位置からの寸法は、大径部56の半径寸法よりも充分に大きい。
【0046】
また、各クラッチ壁72と大径部56の外周部との間には、クラッチローラ74が配置されている。クラッチローラ74は、軸方向がスプール20の軸心と略同方向の円柱形状に形成されている。また、各クラッチローラ74の外径寸法は、クラッチ壁72のうち、クラッチフレーム68の軸心位置からの寸法が最大となる部分におけるクラッチフレーム68の軸心位置からの寸法と、大径部56の半径寸法との差よりも小さいが、クラッチフレーム68の軸心位置からの寸法が最小となる部分におけるクラッチフレーム68の軸心位置からの寸法と、大径部56の半径寸法との差よりも充分に大きい。さらに、各クラッチローラ74は、脚板18に係止された保持片76により大径部56の外周部及びクラッチ壁72の何れにも接しない状態で保持されている。
【0047】
一方、クラッチフレーム68の外底部には、プリテンショナ機構78を構成するピニオン80が同軸的に形成されており、ピニオン80の回転半径方向外方にはスライド部材としてのラックバー82が配置されている。
【0048】
ラックバー82は、概ねフレーム12の上下方向に沿って長手方向とされており、その幅方向一端には断続的にラック歯84が形成されている。ラック歯84はピニオン80に噛み合っていないが、ラックバー82が上方へスライドすることでピニオン80に噛み合うことができるようになっている。
【0049】
一方、プリテンショナ機構78は、シリンダ86を備えている。シリンダ86はフレーム12の上方側へ向けて開口した略有底円筒形状に形成されている。シリンダ86の底部側の周壁には図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔を介してガス発生手段としての図示しないガスジェネレータが接続されている。
【0050】
ガスジェネレータは、着火装置及びガス発生部等を備えており、例えば、車両急減速状態を加速度センサ等の加速度検出手段等が検出した際に着火装置が作動すると、着火装置がガス発生部のガス発生剤を瞬間的に燃焼させ、瞬時に大量のガスを発生させてシリンダ86の底部側へ供給する構造となっている。
【0051】
また、シリンダ86の内部には、ピストン88が配置されている。ピストン88は、一対のシリンダ86の軸方向に沿って互いに対向する一対の円板部90を備えている。さらに、これらの円板部90の間には、外径寸法が円板部90よりも小径の小径部92が設けられており、小径部92の下側には下方へ向けて漸次外径寸法が小さくなる略円錐台形状のテーパ部94が設けられている。これらの円板部90、小径部92、及びテーパ部94は同軸的に一体形成されている。
【0052】
また、小径部92の半径方向外方には、ゴム若しくはゴム程度の弾性を有する合成樹脂材により略リング状に形成されたOリング(オーリング)95が配置されている。これに対して、テーパ部94の半径方向外方側にはプリテンショナロック手段としてのストッパリング96が配置されている。
【0053】
図3に示されるように、ストッパリング96は、ばね性を有する金属材料等により全体的に略リング状に形成されている。また、ストッパリング96の内周部は、テーパ部98とされており、下方へ向けて漸次内径寸法が小さくなるように形成されており、最小内径寸法はテーパ部94における最大外径寸法よりも充分に小さくなるように設定されている。
【0054】
また、ストッパリング96は完全なリング状ではなく、その一部が半径方向に沿って切断されている。したがって、ストッパリング96には、周方向に沿った一端と他端が存在し、この一端と他端とが互いに離間する方向にストッパリング96が弾性変形することで、ストッパリング96の内径寸法及び外径寸法が大きくなる構成である。
【0055】
一方、図1に示されるように、上述した大径部56の小径筒部50とは反対側には、シャフト100がスプール20に対して同軸的に形成されている。シャフト100は、クラッチフレーム68の底部及びピニオン80を同軸的に貫通することで、クラッチフレーム68及びピニオン80を回転自在に軸支していると共に、シリンダ86の上端から延設されたプリテンショナフレーム102を貫通し、プリテンショナフレーム102を介してフレーム12とは反対側に設けられた図示しないケースに入り込んでいる。
【0056】
この図示しないケースは、プリテンショナフレーム102若しくはフレーム12に固定されていると共に、内部に渦巻きばねが収容されている。この渦巻きばねは、相対的に渦巻きの外側に位置する端部がケースに係止されていると共に、内側に位置する端部がシャフト100に係止されており、シャフト100が引出方向へ回転すると、渦巻きばねが巻き締められて付勢力が増加し、シャフト100を巻取方向へ付勢する構成となっている。
【0057】
<第1の実施の形態の作用、効果>
次に、本ウエビング巻取装置10の動作の説明を通して、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【0058】
先ず、本ウエビング巻取装置10の基本動作について説明する。
【0059】
本ウエビング巻取装置10では、スプール20にウエビングベルト28が層状に巻き取られた収納状態で、図示しないタングプレートを引っ張りつつウエビングベルト28を引っ張ると、スプール20を巻取方向に付勢する渦巻きばねの付勢力に抗してスプール20を引出方向へ回転させながらウエビングベルト28が引き出される。このように、ウエビングベルト28が引き出された状態で、ウエビングベルト28を座席に着座した乗員の身体の前方に掛け回しつつタングプレートを図示しないバックル装置に差し込み、バックル装置にタングプレートを保持させることで乗員の身体に対するウエビングベルト28の装着状態(以下、単に「装着状態」と称する)となる。
【0060】
また、ウエビングベルト28を装着するためにウエビングベルト28を引き出してスプール20を引出方向へ回転させると、引出方向へのスプール20の回転がスリーブ48の小径筒部50、ピン60、及び大径部56を介してシャフト100に伝えられ、シャフト100が引出方向へ回転する。このシャフト100の引出方向の回転により上述した渦巻きばねが巻き締められて付勢力が増加し、シャフト100を介してスプール20を巻取方向側へ付勢する。
【0061】
このように、上記装着状態では、渦巻きばねの付勢力がウエビングベルト28をスプール20に巻き取らせるように作用するため、基本的には、この付勢力で乗員の身体にウエビングベルト28がフィットし、このときの付勢力に応じた力でウエビングベルト28が乗員の身体を拘束、保持する。
【0062】
一方、バックル装置によるタングプレートの保持が解除され、バックル装置からタングプレートが抜け出ると、渦巻きばねの付勢力に抗して引出状態のままウエビングベルト28を維持する力が解除される。このため、渦巻きばねは付勢力でスプール20を巻取方向に回転させる。
【0063】
この巻取方向へのスプール20の回転により引き出されたウエビングベルト28がスプール20の外周部に層状に巻き取られ、これにより、ウエビングベルト28が収納される。
【0064】
本ウエビング巻取装置10では、車両が急減速状態になると、プリテンショナ機構78を構成するガスジェネレータが作動し、着火装置がガス発生部のガス発生剤を瞬間的に燃焼させ、瞬時に大量のガスを発生させる。このようにして急激に大量発生したてガスはシリンダ86の底部側へ供給され、これにより、シリンダ86の底部側における内圧が急上昇する。
【0065】
さらに、シリンダ86の底部側における内圧が上昇することでピストン88が上昇し、ピストン88と一体のラックバー82が上方へスライドする。ラックバー82は上昇することでピニオン80に噛み合いピニオン80を巻取方向へ回転させる。ピニオン80が巻取方向へ回転することでピニオン80と一体のクラッチフレーム68が巻取方向に回転する。
【0066】
図4に示される状態からクラッチフレーム68が巻取方向に回転すると、クラッチ壁72がクラッチローラ74に直接或いは保持片76を介して間接的に係合し、クラッチローラ74を巻取方向に押圧する。この押圧力が直接或いは間接的に作用した保持片76はその基端側にて破断し、これにより、クラッチ壁72からの押圧力を受けたクラッチローラ74がクラッチ壁72にガイドされてクラッチフレーム68の半径方向内側へ変位し、最終的には図5に示されるように大径部56の外周部へ圧接する。
【0067】
クラッチローラ74が大径部56の外周部へ圧接することで、巻取方向へのクラッチフレーム68の回転が大径部56に伝えられ、大径部56が巻取方向に回転させられる。巻取方向への大径部56の回転は、ピン60及び小径筒部50を介してスプール20に伝えられ、これにより、スプール20が巻取方向に回転させられると、スプール20にウエビングベルト28が巻き取られる。
【0068】
このように、スプール20にウエビングベルト28が巻き取られることでウエビングベルト28による拘束力が上昇し、車両急減速状態での慣性で略車両前方側へ移動しようとする乗員の身体がウエビングベルト28によって確実に保持される。
【0069】
次いで、以上のようにプリテンショナ機構78が作動した後に、車両急減速状態での慣性で乗員が略車両前方側へ移動しようとすると、ウエビングベルト28が引っ張られる。このように、ウエビングベルト28が引っ張られることでスプール20には引出方向への回転力が付与される。
【0070】
ここで、既にプリテンショナ機構78が作動した状態では、上記のようにクラッチローラ74を介して大径部56とクラッチ壁72(すなわち、クラッチフレーム68)とが機械的に連結されている。このため、スプール20に付与された回転力は小径筒部50、ピン60、大径部56、クラッチローラ74、及びクラッチフレーム68を介してピニオン80に伝わり、ピニオン80を引出方向に回転させる。ピニオン80が引出方向に回転することで、既にピニオン80に噛み合ったラックバー82は下方へ強制的にスライドさせられ、これに伴いピストン88がシリンダ86の底部側へ下降させられる。
【0071】
ピストン88が下降させられることで、テーパ部94の内周部がストッパリング96のテーパ部98を下方へ押圧する。したがって、ストッパリング96は下降するが、テーパ部98で受けたテーパ部94からの押圧力は、ストッパリング96の半径方向外側へも作用する。このため、ストッパリング96は拡径され、外周部がシリンダ86の内周部に圧接する。
【0072】
このとき、シリンダ86の内周部とストッパリング96の外周部との間に生じた摩擦力は、ストッパリング96の下降を妨げるように作用するため、ストッパリング96を介してピストン88の下降がシリンダ86の内周部とストッパリング96の外周部との間に生じた摩擦力により規制される。
【0073】
このように、ピストン88の下降が規制されることで、引出方向へのピニオン80の回転が規制されると、大径部56の引出方向への回転が間接的に規制される。これにより、大径部56と小径筒部50との間で相対回転が生じ、小径筒部50に付与された引出方向への回転力が、ピン60の機械的強度を上回ると、ピン60がせん断されて軸心周り方向の大径部56と小径筒部50との機械的連結が解除される。
【0074】
これにより、スプール20が引出方向に急激に回転すると、トーションシャフト44の軸方向一端に連結されたロックベース32と、ロック機構のラチェットギヤとの間で相対回転が生じ、ロックプレート40が強制的にラチェット歯46に接近移動させられてラチェット歯46に噛合させられる。これにより、ロックベース32の回転が規制されると、トーションシャフト44の軸方向一端と他端との間で捩じれが生じ、トーションシャフト44が変形させられる。このトーションシャフト44の捩じり変形により、ウエビングベルト28が乗員の身体を拘束する拘束力が一定値以上になることが防止される。
【0075】
ここで、本ウエビング巻取装置10では、上記のように、ピストン88の下降を規制してスリーブ48の大径部56と小径筒部50との間に相対回転を生じさせることでピン60を破断させて大径部56と小径筒部50との機械的連結を解除している。このため、トーションシャフト44を捩じる際に、シリンダ86の内圧の影響を受けない。したがって、本ウエビング巻取装置10では、シリンダ86の内圧を考慮することなくトーションシャフト44の機械的強度を容易に設定できる。
【0076】
また、本ウエビング巻取装置10では、上記のようにストッパリング96によってピストン88の下降が規制されるため、トーションシャフト44が引出方向に回転しても大径部56の引出方向への回転が間接的に規制される。したがって、大径部56と小径筒部50との間で素早く相対回転が生じさせることができる。
【0077】
これにより、早期にピン60をせん断させて大径部56と小径筒部50との機械的な連結、すなわち、トーションシャフト44とプリテンショナ機構78との機械的な連結を解消でき、トーションシャフト44の捩じれによるエネルギ吸収を早期に生じさせることができる。
【0078】
<第2の実施の形態の構成>
次に、本発明のその他の実施の形態について説明する。
【0079】
なお、以下の各実施の形態を説明するうえで、前記第1の実施の形態を含めて説明している実施の形態よりも前出の実施の形態と基本的に同一の部位に関しては同一の符号を付与してその説明を省略する。
【0080】
図6には、本発明の第2の実施の形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナロック手段の構成が分解斜視図により示されている。
【0081】
この図に示されるように、本実施の形態におけるプリテンショナロック手段はクラッチフレーム122を備えている。クラッチフレーム122は基本的にクラッチフレーム68と同じ構成であるが、底部側からプリテンショナロック手段を構成するクラッチ板124が延出されている点でクラッチフレーム68とは構成が異なる。クラッチ板124は概念的にクラッチフレーム68の軸心周りに略120度毎に分割される。その略120度の範囲で外周部はクラッチフレーム68の軸心周りに巻取方向へ向けて漸次外径寸法が大きくなる。
【0082】
また、クラッチ板124の回転半径方向外側には筒体126が配置されている。筒体126は、脚板18側へ向けて開口した浅底の有底円筒形状に形成されており、その内径寸法はクラッチ板124の外径寸法の最大値よりも大きく、クラッチ板124を含めてクラッチフレーム68を内側に収容した状態でスプール20に対して同軸的に脚板18に固定されている。
【0083】
さらに、筒体126の内底部には3本のシャフト128が筒体126に対して同軸的に形成されている。これらの3本のシャフト128は、クラッチ板124のうち、3箇所の外径寸法が最小となる部分の近傍に対応して形成されている。
【0084】
また、これらのシャフト128にはクラッチローラ130が軸支されている。
これらのクラッチローラ130の外径寸法は、クラッチ板124の外径寸法が最小となる位置におけるクラッチ板124の外周部と筒体126の内周部との間の隙間よりも僅かに小さく、クラッチ板124の外径寸法が最大となる位置におけるクラッチ板124の外周部と筒体126の内周部との間の隙間よりも充分に大きい。
【0085】
さらに、筒体126の底部には円孔64が同軸的に形成されており、ピニオン80は円孔64を貫通して筒体126の外部に突出している。
【0086】
<第2の実施の形態の作用、効果>
すなわち、本実施の形態では、前記第1の実施の形態と同様にプリテンショナ機構78が作動してピニオン80が巻取方向に回転すると、図7に示される状態から、クラッチフレーム68と共にクラッチ板124が回転し、クラッチ板124がクラッチローラ130を巻取方向に押圧する。この押圧力はシャフト128に間接的に作用し、図8に示されるようにシャフト128の基端部を破断する。
これにより、シャフト128によるクラッチローラ130の変位規制が解除され、クラッチ板124からの押圧力でクラッチローラ74が移動する。
【0087】
次いで、大径部56とクラッチ壁72(すなわち、クラッチフレーム68)とが機械的に連結された状態で、乗員の身体がウエビングベルト28を引っ張ろうとする引張力に起因する引出方向への回転力がスプール20及びスリーブ48をを介してクラッチフレーム68に伝わり、クラッチフレーム68が引出方向に回転するとクラッチ板124が引出方向へ回転する。但し、この状態では、クラッチローラ130はそれまで付与されていたクラッチ板124からの巻取方向への押圧力が付与されなくなるため、クラッチローラ130はその場に留まろうし、これにより、クラッチ板124とクラッチローラ130との間で相対回転が生じる。
【0088】
クラッチ板124がクラッチローラ130に対して引出方向に相対回転すると、各クラッチローラ130の位置では、クラッチ板124の外周部と筒体126の内周部との間に小さくなり、図9に示されるように、最終的にはクラッチ板124の外周部と筒体126の内周部との双方にクラッチローラ130が噛み込むが如く圧接する。これにより、クラッチ板124と筒体126とが機械的に連結される。ここで、上述したように、筒体126は脚板18に固定されているため、回転することはない。したがって、クラッチ板124の引出方向への回転が規制され、これにより、前記第1の実施の形態と同様に大径部56の引出方向の回転が規制される。
【0089】
このように、本実施の形態では、プリテンショナロック手段の構成が前記第1の実施の形態とは異なるが、上記のように、プリテンショナ機構78の作動が終了した後に乗員の身体がウエビングベルト28を引き出そうとした際には、大径部56の回転を規制できるため、前記第1の実施の形態と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることができる。
【0090】
また、本実施の形態では、クラッチ板124の外周部と筒体126の内周部との双方にクラッチローラ130が噛み込むが如く圧接することでクラッチ板124と筒体126とが機械的に連結され、クラッチ板124の引出方向への回転、ひいては、大径部56の引出方向の回転を規制する構造である。このため、トーションシャフト44が引出方向に回転しても大径部56の引出方向への回転が間接的に規制される。したがって、大径部56と小径筒部50との間で素早く相対回転を生じさせることができる。
【0091】
これにより、早期にピン60をせん断させて大径部56と小径筒部50との機械的な連結、すなわち、トーションシャフト44とプリテンショナ機構78との機械的な連結を解消でき、トーションシャフト44の捩じれによるエネルギ吸収を早期に生じさせることができる。
【0092】
<第3の実施の形態>
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
【0093】
図10には、本実施の形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナロック手段の構成が側面図により示されている。この図に示されるように、本実施の形態では、クラッチフレーム68の底部にプリテンショナロック手段を構成するクラッチ板124が形成されておらず、代わりにラチェット板142が形成されている。
【0094】
また、シャフト128にはクラッチローラ130に代わりプリテンショナロック手段を構成するパウル144が軸支されている。パウル144は図示しない捩じりコイルスプリングによってその先端がラチェット板142の外周部へ接近する方向へ付勢されている。したがって、基本的に各パウル144は先端がラチェット板142の外周部のラチェット歯に噛み合っている。したがって、ラチェット板142と一体のピニオン80は、巻取方向へ回転することはできるが、引出方向には回転できない。
【0095】
すなわち、本実施の形態では、プリテンショナ機構78の作動終了後に、クラッチフレーム68が引出方向に回転しようとしても、ラチェット板142の引出方向への回転がパウル144により規制されているため、引出方向へクラッチフレーム68が回転することはできない。このように、本実施の形態は前記第2の実施の形態と同様にクラッチフレーム68の引出方向への回転を規制できるため、前記第2の実施の形態と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることができる。
【0096】
<第4の実施の形態>
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
【0097】
図11には、本実施の形態に係るウエビング巻取装置の連結手段としてのスリーブ152の構成が分解斜視図により示されている。この図に示されるように、本実施の形態におけるスリーブ152は、大径部56と小径筒部50とが同軸的且つ一体的に連結されていると共に、シャフト100がスリーブ152とは別体で構成されている。
【0098】
また、本実施の形態では、大径部56には、小径筒部50とは反対側の端部で開口した有底の円孔154が大径部56に対して同軸的に形成されている。また、大径部56には、円孔154の内周部及び小径筒部50とは反対側の端部で開口した一対のキー溝156が円孔154を介して互いに対向する如く形成されている。
【0099】
一方、シャフト100の基端部には嵌合部158がシャフト100に対して同軸的に一体形成されている。嵌合部158は円板部160を備えている。円板部160は外径寸法が円孔154の内径寸法よりも極僅かに小さく、円板部160を円孔154に嵌め込むことができるようになっている。
【0100】
また、円板部160の外周部には一対の嵌合片162が円板部160を介して互いに対向する如く形成されている。嵌合片162はキー溝156に嵌合可能とされており、基本的には嵌合片162がキー溝156に嵌合することでスリーブ152の回転がシャフト100に伝えられスリーブ152と一体にシャフト100が回転する構成となっている。
【0101】
すなわち、本実施の形態では、基本的にシャフト100とスリーブ152とが一体的に回転するが、ピストン88の下降やピニオン80の回転が規制された状態でスリーブ152に回転力が付与されると、嵌合片162がキー溝156にせん断されて円板部160から離脱する。これにより、シャフト100に対してスリーブ152が相対回転可能となる。
【0102】
このように、本実施の形態では、シャフト100に対してスリーブ152が相対回転可能となることでトーションシャフト44を捩じる際に、シリンダ86の内圧の影響を受けない。したがって、本実施の形態でも、シリンダ86の内圧を考慮することなくトーションシャフト44の機械的強度を容易に設定できる。
【0103】
<第5の実施の形態>
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。
【0104】
図12には、本実施の形態に係るウエビング巻取装置の連結手段としてのピニオン80の構成が分解斜視図により示されている。この図に示されるように、本実施の形態における連結手段は、クラッチフレーム172を備えている。クラッチフレーム172は基本的に前記第1の実施の形態におけるクラッチフレーム68と同じであるが、ピニオン80とは別体で構成されている。
【0105】
また、クラッチフレーム172の底部には円孔174がクラッチフレーム172の底部に対して同軸的に形成されている。さらに、円孔174の内周部からは円孔174の中心を介して互いに対向する如く一対の嵌合片176が円孔174の半径方向内方へ向けて突出形成されている。
【0106】
これに対して、クラッチフレーム172とは別体で構成されたピニオン80には、円板部178がピニオン80に対して同軸的且つ一体的に形成されている。この円板部178の外径寸法は上記の円孔174の内径寸法よりも極僅かに小さく円孔174に円板部178を嵌合できるようになっている。
【0107】
また、円板部178の外周部には、円板部178のピニオン80とは反対側の端面並びに円板部178の外周部にて開口したキー溝180が円板部178の中心を介して互いに対向する如く形成されている。嵌合片176はキー溝180に嵌合可能とされており、基本的には嵌合片176がキー溝180に嵌合することでピニオン80の回転がクラッチフレーム172に伝えられピニオン80と一体にクラッチフレーム172が回転する構成となっている。
【0108】
すなわち、本実施の形態では、基本的にクラッチフレーム172とピニオン80とが一体的に回転するが、ピストン88の下降やピニオン80の回転が規制された状態でクラッチフレーム172に回転力が付与されると、嵌合片176がキー溝180にせん断されて円孔174の内周部から離脱する。これにより、ピニオン80に対してクラッチフレーム172が相対回転可能となる。
【0109】
このように、本実施の形態では、クラッチフレーム172に対してピニオン80が相対回転可能となることでトーションシャフト44を捩じる際に、シリンダ86の内圧の影響を受けない。したがって、本実施の形態でも、シリンダ86の内圧を考慮することなくトーションシャフト44の機械的強度を容易に設定できる。
【0110】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るウエビング巻取装置では、プリテンショナ機構を構成するシリンダの内圧を考慮せずに容易にトーションシャフトの機械的強度を設定できる。しかも、引出方向へのトーションシャフトの回転開始直後に、回転体とトーションシャフトとの機械的連結を素早く解除(解消)でき、トーションシャフトでのエネルギ吸収を早期に開始できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るウエビング巻取装置の構成を示す正面断面図である。
【図2】クラッチの分解斜視図である。
【図3】プリテンショナロック手段としてのストッパリングの構成を示す斜視図である。
【図4】クラッチの作動前の状態を示す側面断面図である。
【図5】クラッチの作動後の状態を示す側面断面図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナロック手段の構成を示す分解斜視図である。
【図7】プリテンショナロック手段の作動前の状態を示す側面断面図である。
【図8】シャフト離脱状態を示す図7に対応した側面断面図である。
【図9】プリテンショナロック手段の作動後の状態を示す側面断面図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態に係るウエビング巻取装置のプリテンショナロック手段の構成を示す側面断面図である。
【図11】本発明の第4の実施の形態に係るウエビング巻取装置の連結手段の構成を示す分解斜視図である。
【図12】本発明の第5の実施の形態に係るウエビング巻取装置の連結手段の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
10 ウエビング巻取装置
20 スプール
28 ウエビングベルト
38 ロック機構(シャフトロック手段)
44 トーションシャフト
48 スリーブ(連結手段)
78 プリテンショナ機構
80 ピニオン(回転体)
82 ラックバー(スライド部材)
86 シリンダ
88 ピストン
96 ストッパリング(プリテンショナロック手段)
122 クラッチフレーム(プリテンショナロック手段)
124 クラッチ板(プリテンショナロック手段)
126 筒体(プリテンショナロック手段)
130 クラッチローラ(プリテンショナロック手段)
142 ラチェット板(プリテンショナロック手段)
144 パウル(プリテンショナロック手段)
152 スリーブ(連結手段)
172 クラッチフレーム(連結手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a webbing take-up device that constitutes a seat belt device for restraining an occupant's body sitting on a seat of a vehicle or the like with a long belt-shaped webbing belt.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A seat belt device that restrains the body of an occupant seated on a vehicle seat with a long belt-shaped webbing belt includes a webbing winding device fixed to a vehicle body at a side of the seat. The webbing take-up device includes, for example, a spool (winding shaft) whose axial direction is substantially along the vehicle front-rear direction, and the longitudinal end of the webbing belt is locked to the spool. The spool can take up the webbing belt around its outer periphery in a layered manner. When the seat belt device is not used, the webbing belt can be wound around and accommodated in the outer periphery of the spool.
[0003]
Further, the webbing take-up device has a lock mechanism that detects acceleration (deceleration) when the vehicle suddenly decelerates and restricts rotation of the spool in the pull-out direction. The pretensioner mechanism for detecting the acceleration (deceleration) of the spool and forcibly rotating the spool in the winding direction, and furthermore, in the locked state of the spool by the lock mechanism described above, the inertia in the vehicle sudden deceleration state causes the vehicle to move forward. A force limiter mechanism or the like is provided to keep the restraining force of the webbing belt when the body of the occupant who moves to the side pulls the webbing belt below a certain value.
[0004]
The lock mechanism generally includes a lock base provided on one end side in the axial direction of the spool. The lock base is disposed coaxially with the spool inside the spool and coaxially and integrally with the other axial end of the torsion shaft integrally connected to the spool at the other axial end of the spool. Are linked.
[0005]
Further, the lock mechanism includes an inert plate (inertia plate) that can rotate relative to the lock base coaxially. However, the inertia plate is connected to the lock base via a compression coil spring or a torsion coil spring.
For this reason, with respect to the rotation of the spool in a normal state, the spool follows the rotation by the urging force of the spring as described above.
[0006]
However, when the spool suddenly rotates in the pulling-out direction, the inertial plate cannot follow the rotation of the spool, and if the relative rotation occurs between the inertial plate and the spool, the rotation is linked to the relative rotation. Then, the lock member meshes with the ratchet teeth of the ratchet hole formed in the frame constituting the webbing take-up device, thereby restricting the rotation of the lock base at one axial end of the spool and indirectly rotating the spool. Is regulated.
[0007]
On the other hand, the force limiter mechanism locks the other end in the axial direction of the torsion shaft integrated with the spool when a rotation force of a predetermined value or more in the pullout direction is further applied to the spool in the locked state by the lock mechanism. The torsion shaft locked by the mechanism is plastically deformed by twisting it in the drawing direction with respect to one axial end, and the webbing belt is allowed to be pulled out by this amount of deformation, so that the restraining force by the webbing belt is more than a certain value. It is configured not to rise.
[0008]
Further, the pretensioner mechanism includes a cylinder whose internal pressure rises due to a gas pressure supplied instantaneously during a rapid deceleration of the vehicle. A piston is slidably housed inside the cylinder, and the piston slides when the internal pressure increases as described above.
[0009]
An intermediate portion in the longitudinal direction of the wire is supported on the piston, or a rack bar is integrally fixed. In the case of a wire, the proximal end of the wire is fixed near the cylinder, and the distal end is wound around a rotary drum coaxially connected to a torsion shaft.
[0010]
The wire tension increased by the sliding of the piston rotates the rotating drum in the winding direction, thereby forcibly applying a rotational force to the spool in the winding direction.
[0011]
On the other hand, in the case of the structure in which the rack bar is fixed to the piston, a pinion is connected to the other end of the torsion shaft, and when the piston slides due to an increase in the internal pressure of the cylinder, the rack bar meshes with the pinion, and the pinion and the pinion This is a structure in which a spool is forcibly rotated in a winding direction via a torsion shaft.
[0012]
By the way, as described above, the force limiter mechanism has a structure in which the torsion shaft is torsionally deformed so that the restraining force by the webbing belt is not increased to a certain value or more. Therefore, basically, the mechanical strength of the torsion shaft is set so that the torsion shaft is torsionally deformed by a predetermined magnitude of rotational force acting on the other end of the torsion shaft.
[0013]
On the other hand, if the pretensioner mechanism is already operating when the force limiter mechanism is operating, the torsion shaft that is about to rotate in the pull-out direction moves the piston in the direction opposite to the sliding direction when the internal pressure of the cylinder increases. To slide. As described above, in this state, since the gas is supplied into the cylinder, the piston slides against the internal pressure in the cylinder. For this reason, the internal pressure of the cylinder becomes a drag force when the one axial end of the torsion shaft is rotated in the pull-out direction.
[0014]
Here, the following patent document discloses an example of a structure that eliminates a drag that hinders rotation of the torsion shaft at one axial end in the pull-out direction.
[0015]
[Patent Document 1]
JP-A-10-226313
[Problems to be solved by the invention]
Briefly describing the features of the structure disclosed in Patent Literature 1, after the operation of the pretensioner mechanism is completed, the shear pin is broken by a rotational force in a direction in which the torsion shaft (torsion bar) is pulled out. This is a structure in which mechanical connection between the tensioner mechanism and the torsion shaft is forcibly canceled, and rotation of the torsion shaft is not transmitted to the pretensioner mechanism side.
[0017]
However, in the case of the structure disclosed in Patent Document 1, the shear pin cannot be broken until the torsion shaft has been rotated in the pulling direction by a fixed amount. Therefore, it takes a little time to forcibly cancel the mechanical connection between the pretensioner mechanism and the torsion shaft, and there is still room for improvement in this respect.
[0018]
In view of the above facts, the present invention provides a webbing winding which can quickly cancel the mechanical connection between the pretensioner mechanism and the torsion shaft after the rotation of the pretensioner mechanism in the drawing direction is started after the operation of the pretensioner mechanism is completed. The purpose is to obtain a take-off device.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to claim 1 has a substantially tubular spool in which a longitudinal base end of a long belt-shaped webbing belt is locked to an outer peripheral portion, and rotates the spool in one winding direction around its axis. By rotating the spool, the webbing belt is wound around the outer peripheral portion of the spool from the base end side, and the spool is rotated in the pull-out direction opposite to the winding direction by pulling the webbing belt toward the distal end side. A webbing take-up device that pulls out the webbing belt while causing the webbing belt to be pulled out, the torsion shaft being provided substantially coaxially with the spool inside the spool, and having one axial end integrally connected to the spool, Shaft locking means for locking the other end of the torsion shaft in the axial direction when the vehicle is rapidly decelerating; A pretensioner mechanism that has a cylinder that accommodates the shaft, and a piston that slides by increasing the internal pressure of the cylinder, and rotates a rotating body provided at one axial end of the torsion shaft in the winding direction; The rotating body is connected to one axial end of the torsion shaft to transmit the rotation of the rotating body to the torsion shaft to rotate the torsion shaft in the winding direction, and the relative rotation of the torsion shaft with respect to the rotating body. Connecting means for deforming or breaking the connection to release the connection, and after the completion of the rise of the piston, the rotation of the rotating body in the pull-out direction or the sliding of the piston in a direction opposite to the sliding direction when the internal pressure rises And a pretensioner locking means for restricting sliding and locking the pretensioner mechanism. .
[0020]
According to the webbing take-up device having the above-described configuration, the base end in the longitudinal direction of the webbing belt is locked to the outer peripheral portion of the substantially cylindrical spool, and when the spool is rotated in the take-up direction, which is one of the directions around the axis of the spool. The webbing belt is wound in a layered manner from the base end side on the outer peripheral portion of the spool, whereby the webbing belt is stored.
[0021]
On the other hand, when the webbing belt is pulled toward the distal end in the above winding state, the spool rotates in the pulling direction opposite to the winding direction while the webbing belt wound on the spool is pulled out. The webbing belt pulled out in this manner is wrapped around, for example, the body of an occupant seated on a seat, and a tongue plate provided at a longitudinally intermediate portion of the webbing belt is engaged with a buckle device provided on the side of the seat. By doing so, the webbing belt is attached to the occupant's body, and the occupant's body is restrained by the webbing belt.
[0022]
On the other hand, when the vehicle suddenly decelerates, the internal pressure of the cylinder of the pretensioner mechanism increases, whereby the piston slides. The piston rotates the rotating body due to sliding caused by an increase in the internal pressure of the cylinder, and rotates the torsion shaft connected to the rotating body via the connecting means in the winding direction. Further, the rotation of the torsion shaft in the winding direction forcibly rotates the spool in the winding direction.
[0023]
Thereby, the webbing belt is forcibly wound on the spool. As a result, the restraining force of the webbing belt on the occupant's body increases, and the webbing belt restrains the occupant's body more strongly than before the pretensioner mechanism is activated, and the occupant tries to move to the front side of the vehicle due to the inertia during rapid deceleration of the vehicle. Is securely held by the webbing belt.
[0024]
When the occupant's body pulls the webbing belt due to inertia at the time of rapid deceleration of the vehicle in a state after the operation of the pretensioner mechanism, a rotational force in the pulling direction based on the pulling force at this time is applied to the spool. Further, this rotational force is applied to one axial end of a torsion shaft integrated with the spool.
[0025]
On the other hand, when the vehicle suddenly decelerates, the shaft locking means operates, and the other axial end of the torsion shaft is locked by the shaft locking means. As described above, the other end in the axial direction of the torsion shaft is locked by the shaft locking means, and the one end in the axial direction is applied with the rotational force in the pulling-out direction from the spool, so that the torsion shaft is twisted. Due to the energy absorption caused by the torsion shaft being twisted (that is, deformed), the increase in the restraining force by which the webbing belt corresponding to the pulling force of the occupant pulling the webbing belt restrains the occupant's body is suppressed.
[0026]
Here, as described above, when a rotational force in the pull-out direction is applied to one end of the torsion shaft and the torsion shaft attempts to rotate in the pull-out direction, the rotational force of the torsion shaft is also applied to the rotating body described above. Further, when a rotating force in the pull-out direction in this state is applied to the rotating body, the rotating body tends to slide the piston in the direction opposite to the sliding direction when the internal pressure of the cylinder increases.
[0027]
However, in this webbing take-up device, the rotation of the rotating body in the pulling-out direction or the sliding of the piston in the direction opposite to the sliding direction when the internal pressure of the cylinder increases when the operation of the pretensioner mechanism is completed is performed by the pretensioner locking means. As a result, the pretensioner mechanism is locked. For this reason, when relative rotation occurs between the torsion shaft and the rotating body under such a restriction, the connection between the torsion shaft and the rotating body by the connecting means is released.
[0028]
Thereby, since the pretensioner mechanism is substantially separated from the torsion shaft, the internal pressure of the cylinder does not affect the rotation of the torsion shaft in the pull-out direction. Therefore, there is no need to consider the internal pressure of the cylinder when setting the mechanical strength of the torsion shaft, and the mechanical strength of the torsion shaft can be easily set.
[0029]
In the webbing take-up device, the rotation of the rotating body in the pulling-out direction or the sliding of the piston in the direction opposite to the sliding direction when the internal pressure of the cylinder increases when the operation of the pretensioner mechanism is completed as described above. Since the torsion shaft is regulated by the pretensioner lock means, the relative rotation of the torsion shaft with respect to the rotating body occurs immediately after the torsion shaft starts rotating in the drawing direction. Therefore, immediately after the rotation of the torsion shaft in the drawing direction is started, the mechanical connection between the rotating body and the torsion shaft can be quickly released (eliminated), and the energy absorption by the torsion shaft can be started at an early stage.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Configuration of First Embodiment>
FIG. 1 is a front cross-sectional view schematically showing the overall configuration of a webbing take-up
[0031]
As shown in this figure, the webbing take-up
[0032]
The
[0033]
A
[0034]
On the other hand, a
[0035]
The
[0036]
The above-mentioned ratchet gear is axially supported at one axial end of a
[0037]
A
[0038]
Further, an acceleration sensor (not shown) for the
[0039]
On the other hand, a
[0040]
Also, a part of the outer peripheral portion of the portion of the
[0041]
On the other hand, a
[0042]
A large-
[0043]
As described above, the large-
[0044]
Further, a
[0045]
The
[0046]
Further, a
[0047]
On the other hand, a
[0048]
The
[0049]
On the other hand, the
[0050]
The gas generator is provided with an ignition device, a gas generation unit, and the like.For example, when the ignition device operates when acceleration detection means such as an acceleration sensor detects a sudden deceleration state of the vehicle, the ignition device emits gas from the gas generation unit. The generator is instantaneously burned, and a large amount of gas is instantaneously generated and supplied to the bottom of the
[0051]
A
[0052]
An O-ring (o-ring) 95 formed in a substantially ring shape from rubber or a synthetic resin material having elasticity comparable to that of rubber is disposed radially outward of the small-
[0053]
As shown in FIG. 3, the
[0054]
The
[0055]
On the other hand, as shown in FIG. 1, a
[0056]
This case (not shown) is fixed to the
[0057]
<Operation and Effect of First Embodiment>
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described through the description of the operation of the webbing take-up
[0058]
First, the basic operation of the
[0059]
In the webbing take-up
[0060]
When the
[0061]
As described above, in the above-mentioned mounted state, the urging force of the spiral spring acts to wind the
[0062]
On the other hand, when the holding of the tongue plate by the buckle device is released and the tongue plate comes out of the buckle device, the force for maintaining the
[0063]
The
[0064]
In the present webbing take-up
[0065]
Further, as the internal pressure on the bottom side of the
[0066]
When the
[0067]
When the
[0068]
As described above, the
[0069]
Next, after the
[0070]
Here, when the
[0071]
When the
[0072]
At this time, the frictional force generated between the inner peripheral portion of the
[0073]
In this way, when the rotation of the
[0074]
As a result, when the
[0075]
Here, in the webbing take-up
[0076]
Further, in the webbing take-up
[0077]
Thus, the mechanical connection between the large-
[0078]
<Configuration of Second Embodiment>
Next, other embodiments of the present invention will be described.
[0079]
In describing each of the following embodiments, the same parts as those in the embodiment described above including the first embodiment are basically the same as those in the embodiment described above. The reference numerals are given and the description is omitted.
[0080]
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a configuration of a pretensioner lock unit of a webbing take-up device according to a second embodiment of the present invention.
[0081]
As shown in this figure, the pretensioner locking means in the present embodiment includes a
[0082]
A
[0083]
Further, three
[0084]
A
The outer diameter of these
[0085]
Further, a
[0086]
<Operation and Effect of Second Embodiment>
That is, in the present embodiment, when the
As a result, the displacement of the
[0087]
Next, in a state where the
[0088]
When the
[0089]
As described above, in this embodiment, the configuration of the pretensioner locking means is different from that of the first embodiment, but as described above, the occupant's body is When trying to pull out 28, the rotation of
[0090]
Further, in the present embodiment, the
[0091]
Thus, the mechanical connection between the large-
[0092]
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0093]
FIG. 10 is a side view showing the configuration of the pretensioner locking means of the webbing take-up device according to the present embodiment. As shown in this figure, in the present embodiment, the
[0094]
Further, a
[0095]
That is, in the present embodiment, even if the
[0096]
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0097]
FIG. 11 is an exploded perspective view showing a configuration of a
[0098]
In the present embodiment, the large-
[0099]
On the other hand, a
[0100]
A pair of
[0101]
That is, in the present embodiment, basically, the
[0102]
As described above, in the present embodiment, when the
[0103]
<Fifth embodiment>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0104]
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a configuration of a
[0105]
A
[0106]
On the other hand, the
[0107]
Further, on the outer peripheral portion of the
[0108]
That is, in the present embodiment, basically, the
[0109]
As described above, in the present embodiment, when the
[0110]
【The invention's effect】
As described above, in the webbing take-up device according to the present invention, the mechanical strength of the torsion shaft can be easily set without considering the internal pressure of the cylinder constituting the pretensioner mechanism. In addition, immediately after the rotation of the torsion shaft in the pull-out direction is started, the mechanical connection between the rotating body and the torsion shaft can be quickly released (eliminated), and energy absorption by the torsion shaft can be started at an early stage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing a configuration of a webbing take-up device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a clutch.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a stopper ring as a pretensioner locking means.
FIG. 4 is a side sectional view showing a state before the clutch is operated.
FIG. 5 is a side sectional view showing a state after the operation of the clutch.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a configuration of a pretensioner locking means of a webbing take-up device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side sectional view showing a state before the pretensioner locking means is operated.
FIG. 8 is a side sectional view corresponding to FIG. 7 and showing a shaft detached state.
FIG. 9 is a side sectional view showing a state after the operation of the pretensioner locking means.
FIG. 10 is a side sectional view showing a configuration of a pretensioner locking means of a webbing take-up device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an exploded perspective view showing a configuration of a connecting means of a webbing take-up device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a configuration of a connecting means of a webbing take-up device according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Webbing take-up
44
78
82 rack bar (slide member)
86
122 Clutch frame (pretensioner locking means)
124 clutch plate (pretensioner lock means)
126 cylinder (pretensioner lock means)
130 Clutch roller (pretensioner locking means)
142 ratchet plate (pretensioner lock means)
144 Paul (Pre-tensioner lock means)
152 sleeve (connection means)
172 Clutch frame (connection means)
Claims (1)
前記スプールの内側で前記スプールに対して略同軸的に設けられると共に、軸方向一端が前記スプールに一体的に連結されたトーションシャフトと、
車両急減速状態で前記トーションシャフトの軸方向他端をロックするシャフトロック手段と、
車両急減速状態で内圧の変化に伴い摺動するピストンを収容したシリンダを有し、前記シリンダの内圧の上昇して摺動するピストンが、前記トーションシャフトの軸方向一端側に設けられた回転体を前記巻取方向に回転させるプリテンショナ機構と、
前記回転体を前記トーションシャフトの軸方向一端に連結して前記回転体の回転を前記トーションシャフトに伝達して前記トーションシャフトを巻取方向に回転させると共に、前記回転体に対する前記トーションシャフトの相対回転により変形若しくは破断して前記連結を解除する連結手段と、
前記ピストンの前記上昇終了後に前記回転体の前記引出方向への回転又は前記内圧上昇時の摺動方向とは反対方向への前記ピストンの摺動を規制して前記プリテンショナ機構をロックするプリテンショナロック手段と、を備えることを特徴とするウエビング巻取装置。The long belt-shaped webbing belt has a substantially cylindrical spool whose longitudinal end is locked to an outer peripheral portion, and the spool is rotated in one winding direction around its axis, whereby the outer periphery of the spool is rotated. The webbing belt is wound up from its base end side, and the webbing belt is pulled out by pulling the webbing belt toward the tip end side so as to rotate the spool in a pulling-out direction opposite to the winding direction and pull out the webbing belt. Taking device,
A torsion shaft that is provided substantially coaxially with the spool inside the spool and has one axial end integrally connected to the spool;
Shaft locking means for locking the other axial end of the torsion shaft in a vehicle sudden deceleration state,
A rotating body provided with a cylinder containing a piston that slides with a change in internal pressure in a state of rapid deceleration of the vehicle, wherein the piston that slides by increasing the internal pressure of the cylinder is provided at one axial end of the torsion shaft; A pre-tensioner mechanism for rotating in the winding direction,
The rotating body is connected to one axial end of the torsion shaft, and the rotation of the rotating body is transmitted to the torsion shaft to rotate the torsion shaft in the winding direction, and the relative rotation of the torsion shaft with respect to the rotating body. Connection means for deforming or breaking to release the connection,
A pretensioner that locks the pretensioner mechanism by restricting the rotation of the rotating body in the pulling-out direction or the sliding of the piston in a direction opposite to the sliding direction when the internal pressure is increased after completion of the rising of the piston. A webbing take-up device comprising: a lock unit.
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