JP2006205821A

JP2006205821A - ウエビング巻取装置

Info

Publication number: JP2006205821A
Application number: JP2005018455A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tatsuma; 篤立間; Seiji Hori; 誠司堀
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】所定のタイミングでフォースリミッタ荷重を変更でき、エネルギー吸収が開始された直後の急激な上昇を抑えることができるウエビング巻取装置を得る。
【解決手段】ウエビング巻取装置には、ロック部材１８とスプール１４との間にはワイヤ３２が掛け渡され、ワイヤ３２の中間部分はスプール１４の収容溝２８内に収容され、ワイヤ３２の先端部側は、スプール１４の収容孔３０に移動可能に挿入されている。スプール１４の収容孔３０は、開口縁が所定の曲率で湾曲して形成されており、ワイヤ３２は、収容孔３０の前記開口縁との間に所定の隙間Ｓ２を設けた状態で配置されている。エネルギー吸収が開始された直後には、ワイヤ３２が引っ張られて当該隙間Ｓ２が無くなるまでの間は、ワイヤ３２がしごかれない。さらに、当該隙間Ｓ２が無くなると、ワイヤ３２は所謂緩やかにしごかれ始めるので、フォースリミッタ荷重が急激に上昇してしまうことがなくなる。
【選択図】図６

Description

本発明は、ウエビング巻取装置に係り、特にウエビングの引出しを阻止するときに、ウエビングの引出しを許容してエネルギーを吸収することができるウエビング巻取装置に関する。

ウエビング巻取装置では、ウエビングの引き出しを阻止する際に、ウエビングの引き出しを所定量許容して、エネルギーの吸収を図ることが行われている（所謂、フォースリミッタ機構）。このエネルギー吸収機構としては、例えば、スプールとこれと同軸的にトーションバーを配置した構成のものが一般的であるが、この種のウエビング巻取装置では、エネルギー吸収時のフォースリミッタ荷重（ウエビングに付加される荷重）はトーションバーの材料物性値及び寸法形状等に一義的に支配され、その作動開始から終了時点まで一定の値しか採ることができなかった。

そこで、所定のタイミングでフォースリミッタ荷重を変更して乗員の慣性エネルギーを更に好適に吸収することができるように、前記エネルギー吸収時においてウエビングの引出しに抗する更なる荷重を付与する荷重付与手段を備えたものが提案されている（一例として、特許文献１参照）。

前記特許文献に示されたウエビング巻取装置では、一端がスプールに連結されたトーションバーの他端部（エネルギー吸収時に回転が阻止される側の端部）にプレート体（回転部材）を一体に設けると共に、このプレート体にワイヤを係止した構成となっており、前記エネルギー吸収時にはスプールの回転によってワイヤをプレート体に巻き付けることで、更なる荷重を付与してエネルギー吸収するようになっている。

しかしながら、このような従来のウエビング巻取装置では、スプールがロック部材に対して相対回転する際に、すなわち、前述のトーションバー等の捩り荷重に加えてワイヤのしごき荷重がフォースリミッタ荷重としてウエビング（乗員）に作用する際に、エネルギー吸収が開始された直後の（初期の）当該フォースリミッタ荷重が急激に上昇してしまう（所謂、大きなフォースリミッタ余荷重が発生する）欠点があり、このための対策が切望されていた。
特開２００３−３４１４７３号公報

本発明は上記事実を考慮し、所定のタイミングでフォースリミッタ荷重を変更することができ、しかもエネルギー吸収が開始された直後の（初期の）フォースリミッタ荷重の急激な上昇を抑えることができ、乗員の慣性エネルギを更に好適に吸収することができるウエビング巻取装置を得ることが目的である。

請求項１に係る発明のウエビング巻取装置は、ウエビングが巻取り引出しされる筒状のスプールと、前記スプールの一端側に前記スプールと同軸的でかつ相対回転可能に設けられ、車両急減速時にはフレームに係合してウエビング引出方向回転が阻止されるロック部材と、一端が前記ロック部材に係止された状態で前記ロック部材と前記スプールとの間に掛け渡されると共に前記スプール内に移動可能に挿入して配置され、前記ロック部材のウエビング引出方向回転阻止状態では、前記スプールのウエビング引出方向回転に伴って前記スプールに巻き取られながら前記スプールの前記ロック部材に対する相対回転に抗する荷重を付与するワイヤと、を備えたウエビング巻取装置であって、前記スプールは、開口縁が湾曲して形成され前記ワイヤが収容された収容孔を有し、前記ワイヤは、前記収容孔の前記開口縁との間に隙間を設けた状態で配置されている、ことを特徴としている。

なお、請求項１に記載したワイヤとは、容易に変形しない（例えば、自重や人力によっては変形しない）棒状の部材を含むものである。

請求項１記載のウエビング巻取装置では、通常は、ウエビングの巻取り引出しが自由とされる。ここで、例えば、車両衝突時等の車両急減速時に所定の加速度（減速度）が検知されると、ロック部材のウエビング引出方向の回転が阻止される。このとき、例えば、ウエビング引張力がスプールを介してトーションバー等にウエビング引出し方向の回転力として作用し、当該トーションバー等によるエネルギ吸収が果たされる。

またさらに、スプールがロック部材に対して相対回転する際には、ワイヤがスプールの回転に伴ってスプールの収容孔の開口縁（ロック部材とスプールとの間の掛け渡し部分）においてしごかれ、スプールに巻き取られながら（スプールの相対回転に抗する荷重を付与しながら）スプールが回転する。

したがって、前述のトーションバー等の捩り荷重に加えてワイヤのしごき荷重がフォースリミッタ荷重としてウエビング（乗員）に作用する。すなわち、トーションバー等の捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウエビング引出速度（スプール回転速度）を低く押さえて適切なエネルギー吸収が果たされる。

ここで、請求項１記載のウエビング巻取装置では、ワイヤはスプールの収容孔の開口縁との間に隙間を設けた状態で配置されているため、エネルギー吸収が開始された直後（初期）には、当該隙間が無くなるまでの間はワイヤがしごかれず、しかも、収容孔の開口縁は湾曲して形成されているため、当該隙間が無くなってエネルギー吸収が開始された初期には、ワイヤは所謂緩やかにしごかれ始める。したがって、エネルギー吸収が開始された直後の（初期の）フォースリミッタ荷重が急激に上昇してしまうことがなくなる（所謂、大きなフォースリミッタ余荷重が発生しなくなる）。

このように、請求項１に係る発明のウエビング巻取装置では、所定のタイミングでフォースリミッタ荷重を変更することができ、しかもエネルギー吸収が開始された直後の（初期の）フォースリミッタ荷重の急激な上昇を抑えることができ、乗員の慣性エネルギを更に好適に吸収することができる。

請求項２に係る発明のウエビング巻取装置は、ウエビングが巻取り引出しされる筒状のスプールと、前記スプールの一端側に前記スプールと同軸的でかつ相対回転可能に設けられ、車両急減速時にはフレームに係合してウエビング引出方向回転が阻止されるロック部材と、一端部が前記ロック部材に連結された状態で前記ロック部材と前記スプールとの間に掛け渡されると共に前記スプール内に移動可能に挿入して配置され、前記ロック部材のウエビング引出方向回転阻止状態では、前記スプールのウエビング引出方向回転に伴って前記スプールに巻き取られながら前記スプールの前記ロック部材に対する相対回転に抗する荷重を付与するワイヤと、を備えたウエビング巻取装置であって、前記ロック部材は、前記ワイヤの一端部を係止する係止孔を有し、前記ワイヤの一端部は、前記係止孔の内周壁との間に隙間を設けた状態で配置されている、ことを特徴としている。

なお、請求項２に記載したワイヤとは、容易に変形しない（例えば、自重や人力によっては変形しない）棒状の部材を含むものである。

請求項２記載のウエビング巻取装置では、通常は、ウエビングの巻取り引出しが自由とされる。ここで、例えば、車両衝突時等の車両急減速時に所定の加速度（減速度）が検知されると、ロック部材のウエビング引出方向の回転が阻止される。このとき、例えば、ウエビング引張力がスプールを介してトーションバー等にウエビング引出し方向の回転力として作用し、当該トーションバー等によるエネルギ吸収が果たされる。

またさらに、スプールがロック部材に対して相対回転する際には、ワイヤがスプールの回転に伴ってスプール出口部（ロック部材とスプールとの間の掛け渡し部分）においてしごかれ、スプールに巻き取られながら（スプールの相対回転に抗する荷重を付与しながら）スプールが回転する。

ここで、請求項２記載のウエビング巻取装置では、ロック部材に連結されたワイヤの一端部が、ロック部材の係止孔に内周壁との間に隙間を設けた状態で配置されているため、エネルギー吸収が開始された直後（初期）には、当該隙間が無くなるまでの間は（ワイヤの一端部が実質的に完全にロック部材に結合状態となるまでの間は）ワイヤがしごかれない。したがって、エネルギー吸収が開始された直後の（初期の）フォースリミッタ荷重が急激に上昇してしまうことがなくなる（所謂、大きなフォースリミッタ余荷重が発生しなくなる）。

このように、請求項２に係る発明のウエビング巻取装置では、所定のタイミングでフォースリミッタ荷重を変更することができ、しかもエネルギー吸収が開始された直後の（初期の）フォースリミッタ荷重の急激な上昇を抑えることができ、乗員の慣性エネルギを更に好適に吸収することができる。

以上説明した如く、本発明に係るウエビング巻取装置は、所定のタイミングでフォースリミッタ荷重を変更することができ、しかもエネルギー吸収が開始された直後の（初期の）フォースリミッタ荷重の急激な上昇を抑えることができ、乗員の慣性エネルギを更に好適に吸収することができるという優れた効果を有している。

図１には、本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置１０の構成が斜視図にて示されており、図２には、ウエビング巻取装置１０の構成が断面図にて示されている。

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は略コ字型であり、対向する一対の脚片及び各脚片を連結する背片から成り、背片部において車体に固定されている。

フレーム１２の対向する一対の脚片の間には、軸方向が脚片の対向方向とされた筒状のスプール１４が設けられている。このスプール１４にはウエビング１６の一端が係止され、スプール１４の回転により、ウエビング１６がスプール１４に対して巻取り引出し自在となる。

スプール１４の筒内には、一端部（図２の左側端部）にロック部材１８が配置されている。ロック部材１８は、フレーム１２の脚片開口部にスプール１４と同軸的でかつ回転自在に支持されている。ロック部材１８には、ロックプレート２０が接続され、図示しない加速度センサが所定の加速度（減速度）を検知した場合にロックプレート２０がフレーム１２に噛込むことによりロック部材１８の回転が阻止される構成となっている。

また、ロック部材１８には、スプール１４の筒内軸心部分に配置されたトーションバー２２が連結されている。トーションバー２２は、その一端部（図２の右側端部）に形成されたスプライン状の歯２３が嵌合することでロック部材１８に連結されており、ロック部材１８が常にトーションバー２２の一端部と一体に回転するように構成されている。

一方、トーションバー２２の筒内他端部（図２の左側端部）は、スプライン状の歯２４が嵌合することでスプール１４と一体に連結されると共に、ネジ部材２６によって軸線方向の抜け止めが成され、フレーム１２の脚片開口部にスプール１４と同軸的でかつ回転自在に支持されている。ネジ部材２６の端部はフレーム１２の脚片から外方へ突出しており、さらに、ぜんまいばね（図示省略）が連結されている。これにより、スプール１４は常にウエビング１６を巻取る方向に回転付勢されている。しかも、スプール１４は、前述したトーションバー２２の他端部が連結されることにより、ロック部材１８とも連結されている。これにより、通常は、スプール１４、トーションバー２２、及びロック部材１８は一体に回転するよう構成されている。

また、図３にも示す如く、スプール１４のロック部材１８側の端面には収容溝２８が形成されており、また、スプール１４の内部には収容溝２８に連通する収容孔３０が形成されている。さらに、ロック部材１８とスプール１４との間にはワイヤ３２が掛け渡されている。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す如く、ワイヤ３２はクランク状に屈曲して形成されており、その頭部３４がロック部材１８に設けられた係止孔３６に係止されてロック部材１８に結合されている。ここで、図５に示す如く、ワイヤ３２の頭部３４は、係止孔３６の内周壁との間に所定の隙間Ｓ₁を設けた状態で配置されている。

一方、ワイヤ３２の中間部分はスプール１４の収容溝２８内に収容され、さらに、ワイヤ３２の先端部側は、スプール１４の収容孔３０に移動可能に挿入されている。ここで、図６に示す如く、スプール１４の収容孔３０は、開口縁が所定の曲率で湾曲して形成されており、さらに、ワイヤ３２は、収容孔３０の前記開口縁との間に所定の隙間Ｓ₂を設けた状態で配置されている。

これにより、このワイヤ３２は、前述の如くロック部材１８のウエビング引出方向回転阻止状態では、スプール１４のウエビング引出方向回転に伴ってスプール１４の収容溝２８（その内側側壁）に沿って巻き取られながら、スプール１４のロック部材１８に対する相対回転に抗する荷重を付与するようになっている。

次に本実施の形態の作用を説明する。

上記構成のウエビング巻取装置１０では、スプール１４とロック部材１８とはトーションバー２２によって連結されており、通常は、これらが一体に回転してウエビング１６の引出し巻取りが自由とされる。

ここで、例えば、車両衝突時等の車両急減速時に所定の加速度（減速度）が検知されると、ロックプレート２０がフレーム１２に噛込み、ロック部材１８のウエビング引出方向の回転が阻止される。このとき、ウエビング引張力がスプール１４を介してトーションバー２２にウエビング引出し方向の回転力として作用する。このため、トーションバー２２が捩れ、ウエビング１６（乗員）に作用する荷重を一定に保ちながら（一定のフォースリミッタ荷重が作用しながら）スプール１４がロック部材１８に対してウエビング引出方向へ回転されてウエビング１６が引出され、トーションバー２２によるエネルギ吸収が果たされる。

またさらに、トーションバー２２が捩れてスプール１４がロック部材１８に対して相対回転する際には、ワイヤ３２がスプール１４の回転に伴って収容溝２８と収容孔３０の連通部分（収容孔３０の開口縁）においてしごかれ、スプール１４側面の収容溝２８（その内側側壁）に沿って巻き取られながら（スプール１４の相対回転に抗する荷重を付与しながら）スプール１４が回転する。

したがって、前述のトーションバー２２の捩り荷重に加えてワイヤ３２のしごき荷重がフォースリミッタ荷重としてウエビング１６（乗員）に作用する。すなわち、トーションバー２２の捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重よりも大きなフォースリミッタ荷重が得られ、ウエビング１６引出速度（スプール１４回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。

このときのウエビング引張力とスプール１４の回転量とは、図９に示される関係となり、トーションバー２２の捩り荷重のみによって得られるフォースリミッタ荷重（図９のＦ１）より大きなフォースリミッタ荷重（図９のＦ２）が得られるため、ウエビング１６引出速度（スプール１４回転速度）を低く押さえて適切なエネルギ吸収が果たされる。

さらに、スプール１４がロック部材１８に対して所定量回転すると、ロック部材１８とスプール１４との間に掛け渡されたワイヤ３２が全長に亘ってスプール１４の収容孔３０から抜き出されるため、このワイヤ３２のしごきによる荷重の付与が解除される。このため、前述のトーションバー２２の捩り荷重のみがフォースリミッタ荷重としてウエビング１６（乗員）に作用する。すなわち、エネルギ吸収が開始された当初のフォースリミッタ荷重よりもフォースリミッタ荷重が減少する（図９の荷重Ｆ１）。

このように、本実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、所定のタイミングでフォースリミッタ荷重を変更することができる。すなわち、車両急減速の初期にはワイヤ３２により荷重を付加して時間当りのエネルギ吸収量を大きくしてウエビング１６の引出量（乗員の移動量）を抑え、所定のエネルギ吸収後は時間当りのエネルギ吸収量を小さくすることによって乗員への負荷を軽減することができるため、望ましい特性である。特に、エアバッグ装置を備えた車両においては、エアバッグと乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害をさらに軽減することができる。また、エアバッグ装置を備えない車両においても、ステアリングホイールやインストルメントパネル（ダッシュボード）等の車内物と乗員との接触直前にフォースリミッタ荷重を減少することによって乗員に作用する荷重を減じることが可能で乗員の傷害を軽減することができる。

さらにここで、本実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、スプール１４自体にワイヤ３２を巻き付ける構成であるため、すなわち、ワイヤ３２を収容する収容溝２８を単にスプール１４に形成するだけの構成であり、従来の如くワイヤ３２を巻き付けるための特別な部品やその配置スペースが不要であり、他の部品の配置スペースを侵食することがなく、当該ワイヤ３２巻付け部分において装置がスプール軸線方向に大型化することがない。

またしかも、スプール１４（すなわち、エネルギー吸収時に回転する部材）にワイヤ３２を巻き付ける構成であるため、当該スプール１４とワイヤ３２との間には摺動摩擦抵抗が生じる。このため、ワイヤ３２自体の屈曲抵抗のみならずスプール１４との間の摺動摩擦抵抗をもエネルギー吸収荷重として利用（適用）することができ、更なるエネルギー吸収荷重の設定の自由度が大きくなる（所謂、チューニング等がし易くなる）。

またここで、本実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、ロック部材１８に連結されたワイヤ３２の頭部３４が、ロック部材１８の係止孔３６に内周壁との間に隙間Ｓ₁を設けた状態で配置されているため、エネルギー吸収が開始された直後（初期）には、図７に示す如くワイヤ３２が引っ張られて当該隙間Ｓ₁が無くなるまでの間は（ワイヤ３２の頭部３４が実質的に完全にロック部材１８に結合状態となるまでの間は）、ワイヤ３２がしごかれない。またしかも、ワイヤ３２は、スプール１４の収容孔３０の開口縁との間に隙間Ｓ₂を設けた状態で配置されているため、エネルギー吸収が開始された直後（初期）には、同様に、図８に示す如くワイヤ３２が引っ張られて当該隙間Ｓ₂が無くなるまでの間は（ワイヤ３２が実質的に収容孔３０の開口縁に当接するまでの間は）、ワイヤ３２がしごかれない。さらに、収容孔３０の開口縁は湾曲して形成されているため、当該隙間Ｓ₂が無くなってエネルギー吸収が開始された初期には、ワイヤ３２は所謂緩やかにしごかれ始める。

したがって、図９に二点鎖線にて示す如くエネルギー吸収が開始された直後の（初期の）フォースリミッタ荷重が急激に上昇してしまうことがなくなり（所謂、大きなフォースリミッタ余荷重が発生しなくなり）、図９に実線にて示す如く、初期のフォースリミッタ荷重の急激な上昇を抑えることができる。

このように、本実施の形態に係るウエビング巻取装置１０では、所定のタイミングでフォースリミッタ荷重を変更することができ、しかもエネルギー吸収が開始された直後の（初期の）フォースリミッタ荷重の急激な上昇を抑えることができ、乗員の慣性エネルギを更に好適に吸収することができる。

本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置の全体構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置の全体構成を示す断面図である。本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置のスプールに設けられた収容溝及びワイヤの構成を示す側面図である。本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置のワイヤの構成を示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図である。本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置のロック部材に設けられた係止孔及びワイヤの頭部の構成を示し、セット時（通常時）における断面図である。本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置のスプールに設けられた収容溝、収容孔及びワイヤの構成を示し、セット時（通常時）における断面図である。本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置のロック部材に設けられた係止孔及びワイヤの頭部の構成を示し、フォースリミッタ時における図５に対応した断面図である。本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置のスプールに設けられた収容溝、収容孔及びワイヤの構成を示し、フォースリミッタ時における図６に対応した断面図である。本発明の実施の形態に係るウエビング巻取装置におけるウエビング引張力（フォースリミッタ荷重）とウエビング引出方向回転量との関係を示す線図である。

符号の説明

１０ウエビング巻取装置
１４スプール
１６ウエビング
１８ロック部材
２２トーションバー
２８収容溝
３０収容孔
３２ワイヤ

Claims

ウエビングが巻取り引出しされる筒状のスプールと、
前記スプールの一端側に前記スプールと同軸的でかつ相対回転可能に設けられ、車両急減速時にはフレームに係合してウエビング引出方向回転が阻止されるロック部材と、
一端が前記ロック部材に係止された状態で前記ロック部材と前記スプールとの間に掛け渡されると共に前記スプール内に移動可能に挿入して配置され、前記ロック部材のウエビング引出方向回転阻止状態では、前記スプールのウエビング引出方向回転に伴って前記スプールに巻き取られながら前記スプールの前記ロック部材に対する相対回転に抗する荷重を付与するワイヤと、
を備えたウエビング巻取装置であって、
前記スプールは、開口縁が湾曲して形成され前記ワイヤが収容された収容孔を有し、
前記ワイヤは、前記収容孔の前記開口縁との間に隙間を設けた状態で配置されている、
ことを特徴とするウエビング巻取装置。
ウエビングが巻取り引出しされる筒状のスプールと、
前記スプールの一端側に前記スプールと同軸的でかつ相対回転可能に設けられ、車両急減速時にはフレームに係合してウエビング引出方向回転が阻止されるロック部材と、
一端部が前記ロック部材に連結された状態で前記ロック部材と前記スプールとの間に掛け渡されると共に前記スプール内に移動可能に挿入して配置され、前記ロック部材のウエビング引出方向回転阻止状態では、前記スプールのウエビング引出方向回転に伴って前記スプールに巻き取られながら前記スプールの前記ロック部材に対する相対回転に抗する荷重を付与するワイヤと、
を備えたウエビング巻取装置であって、
前記ロック部材は、前記ワイヤの一端部を係止する係止孔を有し、
前記ワイヤの一端部は、前記係止孔の内周壁との間に隙間を設けた状態で配置されている、
ことを特徴とするウエビング巻取装置。