JP2008213525A - シートベルトリトラクタおよびこれを用いたシートベルト装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】ベルト引出しセンサによるエンドロックの防止を効果的に行うようにしつつ、エンドロック防止のための構造をより小型コンパクトに形成する。
【構成】スプールの回転でトーションバー13を介してキャリヤ34が回転すると、遊星歯車35が公転のみを行う状態と公転および自転を行う状態とが交互に繰り返される。遊星歯車35が公転のみを行うときには、ベルト引出しセンサ11の揺動阻止部材23の回動を制御するカムプレート33がロックギヤに対して相対的に回転しない。遊星歯車35が公転および自転を行うときには、カムプレート33がロックギヤに対して相対的に増速回転する。そして、スプールの回転時には、カムプレート33がロックギヤ27に対して間欠相対回転するので、カムプレート33の相対回転量を少なくでき、カムプレート33のカム溝を短くできる。
【選択図】 図13
【構成】スプールの回転でトーションバー13を介してキャリヤ34が回転すると、遊星歯車35が公転のみを行う状態と公転および自転を行う状態とが交互に繰り返される。遊星歯車35が公転のみを行うときには、ベルト引出しセンサ11の揺動阻止部材23の回動を制御するカムプレート33がロックギヤに対して相対的に回転しない。遊星歯車35が公転および自転を行うときには、カムプレート33がロックギヤに対して相対的に増速回転する。そして、スプールの回転時には、カムプレート33がロックギヤ27に対して間欠相対回転するので、カムプレート33の相対回転量を少なくでき、カムプレート33のカム溝を短くできる。
【選択図】 図13
Description
本発明は、自動車等の車両に装備され、シートベルトリトラクタから引き出されるシートベルトにより乗員を拘束するシートベルト装置の技術分野に関する。特に、シートベルトの急激な引出し時にシートベルトの引出しを阻止するベルト引出しセンサ(シートベルトセンサ)を少なくとも備えるとともに、引き出されたシートベルトの全量巻き取り時にこのベルト引出しセンサの揺動により発生するエンドロックを防止することが可能なシートベルトリトラクタおよびこれを用いたシートベルト装置の技術分野に関するものである。
従来から自動車等の車両シートに付設されているシートベルト装置は、衝突時等の車両に大きな減速度が作用した場合のような緊急時に、シートベルトで乗員を拘束することにより乗員のシートからの飛び出しを阻止している。
一般に、このようなシートベルト装置はシートベルトリトラクタを備えている。従来のシートベルトリトラクタは、シートベルトの急激な引出しにより揺動してシートベルトの引出しを阻止するベルト引出しセンサを備えていることが多い。このベルト引出しセンサは、引き出されたシートベルトの全量巻き取り時に揺動してシートベルトの通常の引出しが困難になるという、いわゆるエンドロックが発生する場合がある。
そこで、このようなベルト引出しセンサによるエンドロックを防止することが可能なシートベルトリトラクタが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載のシートベルトリトラクタは、シートベルトを巻き取るスプールに連動して回転するカムプレートを備えており、このカムプレートには、螺旋状の長いカム溝が設けられている。また、このシートベルトリトラクタはベルト引出しセンサの揺動を阻止する揺動阻止部材を備えている。この揺動阻止部材は、ベルト引出しセンサの揺動を自由にする揺動自由位置とベルト引出しセンサの揺動を阻止する揺動阻止位置との間で回動可能に設けられている。この揺動阻止部材の回動は、揺動阻止部材に設けられているカムフォロワがカムプレートのカム溝に案内されることで制御される。
この特許文献1に記載のシートベルトリトラクタは、シートベルトを巻き取るスプールに連動して回転するカムプレートを備えており、このカムプレートには、螺旋状の長いカム溝が設けられている。また、このシートベルトリトラクタはベルト引出しセンサの揺動を阻止する揺動阻止部材を備えている。この揺動阻止部材は、ベルト引出しセンサの揺動を自由にする揺動自由位置とベルト引出しセンサの揺動を阻止する揺動阻止位置との間で回動可能に設けられている。この揺動阻止部材の回動は、揺動阻止部材に設けられているカムフォロワがカムプレートのカム溝に案内されることで制御される。
その場合、この揺動阻止部材の回動制御は、全量巻き取られたシートベルトの引出しによりカムプレートがベルト引出し方向に回転することで揺動阻止部材を揺動自由位置の方へ回動し、また、引き出されたシートベルトの巻取りによりカムプレートがベルト巻取り方向に回転することで揺動阻止部材を揺動阻止位置の方へ回動する。そして、引き出されたシートベルトの全量巻取り時には、揺動阻止部材が揺動阻止位置に設定されるので、ベルト引出しセンサが揺動不能となり、エンドロックが防止される。また、全量巻き取られたシートベルトが所定量引き出されたときは、揺動阻止部材が揺動自由位置に設定されるので、ベルト引出しセンサが揺動可能となり、シートベルトの急激な引出し時のシートベルトの引出し阻止機能を発揮可能となる。
特開平9−58410号公報
ところで、前述の特許文献1に記載のシートベルトリトラクタでは、シートベルトの引出し時および巻取り時にスプールが回転している間、揺動阻止部材が常時回動するようになっている。しかも、スプールの回転量が比較的大きいのに対して、揺動自由位置と揺動阻止位置との間の揺動阻止部材の回動量が少ない。そこで、カム溝を長くする必要があるが、カム溝を長くするためには、カム溝の螺旋巻き数を多くしなければならない。
しかしながら、カム溝の螺旋巻き数を多くすると、カム溝の形成スペースを確保するために必然的にカムプレートの外径を大きくしなければならなくなる。このため、シートベルトリトラクタは大型にならざるを得ないものとなっている。
しかしながら、カム溝の螺旋巻き数を多くすると、カム溝の形成スペースを確保するために必然的にカムプレートの外径を大きくしなければならなくなる。このため、シートベルトリトラクタは大型にならざるを得ないものとなっている。
一方、近年の車両の多種多様化により、車両に搭載されるシートベルト装置のレイアウトも多種多様にわたっている。その場合、カムプレートのカム溝の形成範囲と揺動阻止部材の回動範囲との組合せは、シートベルト装置のレイアウトによって異なることが一般的である。このため、カムプレートのカム溝の形成範囲と揺動阻止部材の回動範囲との組合せは多くの種類が求められる。しかしながら、カムプレートが大きくなってシートベルトリトラクタが大型になると、これらの多くの種類の組合せの要求に効果的に対応することが難しくなる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ベルト引出しセンサによるエンドロックの防止を効果的に行うようにしつつ、エンドロック防止のための構造をより小型コンパクトに形成することのできるシートベルトリトラクタおよびこれを用いたシートベルト装置を提供することである。
前述の課題を解決するために、請求項1の発明に係るシートベルトリトラクタは、シートベルトを巻き取るスプールと、非作動時前記スプールの回動を許容し、作動時に前記スプールのベルト引出し方向の回動を阻止するロック機構と、前記シートベルトを通常時より速い所定速度以上で急激に引出したとき作動するベルト引出しセンサと、前記ベルト引出しセンサの作動により前記ロック機構を作動するロック作動手段を備えているシートベルトリトラクタにおいて、前記ロック作動手段が、非作動時に前記スプールと一体回動可能にかつ作動時に前記スプールと相対回動可能に設けられ、作動時に前記スプールと相対回動することで前記ロック機構を作動させるロックギヤを少なくとも備えており、前記ベルト引出しセンサが前記ロックギヤに、このロックギヤの回動をベルト巻取り方向およびベルト引出し方向のいずれの方向にも許容する非作動位置と前記ロックギヤの少なくともベルト引出し方向の回動を阻止する作動位置との間で揺動可能に設けられ、前記ベルト引出しセンサの揺動を阻止する揺動阻止部材が前記ロックギヤに、少なくとも前記シートベルトの全量巻取り時に前記ベルト引出しセンサを前記非作動位置に保持して作動位置の方への揺動を阻止する揺動阻止位置と前記シートベルトの所定量以上の引出し時に前記ベルト引出しセンサの揺動を自由にする揺動自由位置との間で移動可能に設けられているとともに、前記揺動阻止部材を移動制御する揺動阻止部材回動制御手段が設けられており、前記揺動阻止部材回動制御手段が、前記スプールの回転時に回転して前記揺動阻止部材を移動制御する移動制御部材と、前記移動制御部材を前記ロックギヤに対して間欠相対回転を行わせる間欠相対回転手段とを備えていることを特徴としている。
また、請求項2の発明は、前記移動制御部材がカム溝を有するカムプレートであり、前記カム溝に嵌入されて案内されるカムフォロワが前記揺動阻止部材に設けられていることことを特徴としている。
更に、請求項3の発明は、前記間欠相対回転手段が、前記スプールと一体回転するキャリヤと、このキャリヤに回転可能に支持された遊星歯車と、前記カムプレートに設けられかつ前記遊星歯車が噛合するインターナルギヤと、前記キャリヤの回転時に前記遊星歯車が公転のみを行う状態と公転および自転の両方を行う状態とに交互に繰り返し設定する遊星歯車自公転制御手段とを備えていることを特徴としている、
更に、請求項3の発明は、前記間欠相対回転手段が、前記スプールと一体回転するキャリヤと、このキャリヤに回転可能に支持された遊星歯車と、前記カムプレートに設けられかつ前記遊星歯車が噛合するインターナルギヤと、前記キャリヤの回転時に前記遊星歯車が公転のみを行う状態と公転および自転の両方を行う状態とに交互に繰り返し設定する遊星歯車自公転制御手段とを備えていることを特徴としている、
更に、請求項4の発明は、通常時に前記ロックギヤの回転を許容し、かつ車両に通常時より大きな減速度が作用した緊急時に前記ロックギヤのベルト引出し方向の回転を阻止するヴィークルセンサが設けられており、ストッパが、前記スプールの回動により、前記ヴィークルセンサが前記ロックギヤの回転を許容する回転許容位置と前記ヴィークルセンサが前記ロックギヤのベルト引出し方向の回転を阻止する回転阻止位置との間で前記ロックギヤの径方向に移動可能に設けられており、前記スプールにより前記シートベルトを少なくとも全量巻き取ったときに、前記ストッパが前記回転阻止位置に設定されることを特徴としている。
更に、請求項5の発明に係るシートベルト装置は、乗員に装着されるシートベルトと、前記シートベルトを引き出し可能に巻き取るとともに、前記緊急時に作動して前記シートベルトの引出しを阻止するシートベルトリトラクタと、前記シートベルトリトラクタから引き出された前記シートベルトに摺動可能に支持されたタングと、車体または車両シートに設けられ、前記タングが離脱可能に係止されるバックルとを少なくとも備えるシートベルト装置において、前記シートベルトリトラクタに、請求項1ないし4のいずれか1に記載されたシートベルトリトラクタが用いられていることを特徴としている。
このように構成された本発明に係るシートベルトリトラクタによれば、シートベルトの全量巻取り時には、揺動阻止部材が移動制御部材によって揺動阻止位置に設定されるので、この揺動阻止部材により、ベルト引出しセンサの揺動を阻止してベルト引出しセンサを非作動位置に保持することができる。これにより、ベルト引出しセンサによるエンドロックを防止することができる。
特に、移動制御部材がスプールの回転時に間欠相対回転手段によりロックギヤに対して間欠相対回転するようにしているので、スプールがシートベルトを全量巻き取るまでの移動制御部材の回転量を低減することができる。これにより、揺動阻止部材を揺動阻止位置と揺動自由位置との間で揺動制御する移動制御部材をより簡単な構造にすることができる。したがって、その分、移動制御部材を小型コンパクトに形成することができる。その場合、移動制御部材を、カム溝を有するカムプレートで構成することで、カム溝の長さが短くなるとともにカムプレートが単純な構造であるので、移動制御部材をより一層効果的に小型コンパクトに形成することができる。
更に、スプールの回動により、ストッパがヴィークルセンサがロックギヤの回転を許容する回転許容位置とヴィークルセンサがロックギヤのベルト引出し方向の回転を阻止する回転阻止位置との間でロックギヤの径方向に移動可能に設けられることで、スプールによりシートベルトが全量巻き取られたときに、ストッパを回転阻止位置に設定することができる。これにより、ヴィークルセンサによるエンドロックを防止することができる。このように、ウェビングセンサおよびヴィークルセンサによる各エンドロックをともに防止することができるので、シートベルトが全量巻き取られたときに発生することがあるエンドロックをより効果的に防止することができる。
一方、本発明に係るシートベルト装置によれば、シートベルトリトラクタにおけるエンドロックをより効果的に防止することができることから、シートベルトの操作性が向上し、乗員によるシートベルトの装着動作をスムーズにかつ安定して行うことができる。
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例を備えたシートベルト装置を模式的に示す図である。
図1は本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例を備えたシートベルト装置を模式的に示す図である。
図1に示すように、この例のシートベルト装置1は、シートベルトリトラクタを用いた従来公知の三点式シートベルト装置と同様に、車両シート2近傍の車体に固定されたシートベルトリトラクタ3、このシートベルトリトラクタ3から引き出されるとともに先端のベルトアンカー4aが車体の床あるいは車両シート2に固定されるシートベルト4、シートベルトリトラクタ3から引き出されたシートベルト4を乗員のショルダーの方へガイドするガイドアンカー5、このガイドアンカー5からガイドされてきたシートベルト4に摺動自在に支持されたタング6、車体の床あるいは車両シート2に固定されかつタング6が係脱可能に挿入係合されるバックル7から構成されている。
この例におけるシートベルトリトラクタ3について説明する。図2は、この例のシートベルトリトラクタを模式的に説明する断面図、図3は図2におけるIII−III線に沿う断面図である。
まず、シートベルトリトラクタ3の従来公知の構成の部分について、簡単に説明する。図2および図3中、3はシートベルトリトラクタ、4はシートベルト、8はコ字状のフレーム、9はコ字状のフレーム8の両側壁8a,8b間に回転可能に支持され、シートベルト4を巻き取るスプール、10は前述の緊急時に発生する大きな車両減速度を感知して作動する減速度感知手段であるヴィークルセンサ、11はシートベルト4が通常の引出し速度より速い所定速度以上で急激に引き出されたときに作動するベルト引出しセンサ、12はヴィークルセンサ10またはベルト引出しセンサ11によって作動して少なくともスプール9のベルト引出し方向の回転を阻止するロック機構、13はこのスプール9の中心に軸方向に遊嵌、貫通され、かつスプール9とロック機構12とを回転的に連結するトーションバー、14はスパイラルスプリング15のばね力によりブッシュ16を介してスプール9を常時ベルト巻取方向に付勢するスプリング手段、17は前述の緊急時に作動してベルト巻取トルクを発生するプリテンショナー、18はプリテンショナー17のシートベルト巻取トルクをスプール9に伝達するブッシュである。
ヴィークルセンサ10は、フレーム8の側壁8aに固定されたリテーナ30の収容部42に収容固定されるケース19と、ケース19に収容されかつ前述の緊急時に慣性移動する慣性ボール20と、慣性ボール20の慣性移動で作動するアクチュエータ21と、アクチュエータ21の先端部に設けられた係止爪22とからなっている。
ベルト引出しセンサ11は慣性体からなり、係止爪11aを有している。このベルト引出しセンサ11は、ロック機構12を作動する後述のロックギヤ27に揺動自在に支持されている。その場合、ベルト引出しセンサ11は、その係止爪11aがフレーム8の側壁8aに固定されたリテーナ30の環状の内歯からなるラチェット歯31に係合しない非作動位置(図3に示す位置)と、係止爪11aがラチェット歯31に係合する作動位置(不図示)との間で揺動可能とされている。ラチェット歯31は、リテーナ30の側壁30aのスプール9側に軸方向に突設された円環状突出部45の内周面に形成されている。
ロック機構12は、トーションバー13の第1トルク伝達軸24に一体回転可能に支持されかつパウル25を揺動可能に保持するロッキングベース26を備えている。そして、ロック機構12の作動時、ロッキングベース26のパウル25がフレーム8の側壁8aの内歯29に係合することで、スプール9のベルト引出し方向の回転がロックされるようになっている。
このロック機構12は、トーションバー13に支持されたロックギヤ27によって作動制御される。すなわち、ロックギヤ27は、本発明のロック作動手段を構成している。このロックギヤ27は、通常時はトーションバー13と一体回転し、前述の緊急時にヴィークルセンサ10の作動で、また前述のシートベルト4の急激な引出し時にベルト引出しセンサ11の作動で、その回転を停止する。
ロックギヤ27には、ベルト引出しセンサ11によるエンドロックを防止する第1エンドロック防止装置43が設けられている。この第1エンドロック防止装置43はレバー状の揺動阻止部材23を有し、この揺動阻止部材23はロックギヤ27に回転軸部23aを中心に回動可能に支持されている。この揺動阻止部材23は、ピン状のカムフォロワ23bと、回転軸部23aに関してカムフォロワ23bと反対側に設けられたストッパ部23cとを備えている。この揺動阻止部材23は、ベルト引出しセンサ11の揺動を自由にする図示の揺動自由位置とベルト引出しセンサ11の揺動を阻止する揺動阻止位置(後述の図19に図示)との間で回動するようになっている。
トーションバー13はその第2トルク伝達部28およびブッシュ18を介して、スプール9に回転的に連結されている。そして、トーションバー13の第2トルク伝達部28およびブッシュ18はスプール9と相対回転不能に、つまりベルト巻取り方向およびベルト引出し方向のいずれの方向にもスプール9と一体回転するようになっている。
更に、スプール9とロッキングベース26の軸部26aとの間に、環状の相対回転ロック部材29が配設されている。この相対回転ロック部材29は内周面に雌ねじ29aが形成されてロッキングベース26の軸部26aに形成された雄ねじ26bに螺合されているとともにスプール9の軸方向孔に相対回転不能にかつ軸方向移動可能に嵌合されている。そして、スプール9がロッキングベース26に対してベルト引出し方向に相対回転すると、相対回転ロック部材29はスプール9と一体回転して図2において右方へ移動するようになっている。
スプリング手段14のスプリング15のばね力により、スプール9はブッシュ16、トーションバー13、トーションバー13の第2トルク伝達部28およびブッシュ18を介して常時ベルト巻取り方向に付勢されている。また、プリテンショナー17の作動時、プリテンショナー17で発生したベルト巻取トルクがブッシュ18を介してスプール9に伝達され、これによりスプール9はシートベルト4を所定量巻き取るようになっている。プリテンショナー17が作動しない通常時は、ブッシュ18およびトーションバー13はプリテンショナー17に対して、ベルト巻取り方向およびベルト引出し方向のいずれの方向にも自由に回転可能となっている。
このように構成されたこの例のシートベルトリトラクタ3の従来公知の部分においては、シートベルト4の非装着時には、スプリング手段14の付勢力で、シートベルト4が全量(シートベルト非装着状態時に、スプリング手段14により通常のベルト巻取りで最大限ベルト巻取り可能な量)、巻き取られている。このとき、揺動阻止部材23は、揺動阻止位置に設定されている。したがって、ベルト引出しセンサ11は揺動阻止部材23で揺動不能とされて非作動位置(後述の図19に図示。なお、図3に示すシートベルトセンサ11の位置も非作動位置にある。)に保持されている。このベルト引出しセンサ11の非作動位置では、その係止爪11aが、フレーム8の側壁8aに固定されたリテーナ30のラチェット歯31に係合しない。
そして、ベルト装着のためシートベルト4が通常の速度で引き出されると、スプール9がベルト引出し方向に回転し、シートベルト4はスムーズに引き出される。このスプール9のベル引出し方向の回転で、揺動阻止部材23が揺動自由位置の方へ回動開始する。そして、シートベルト4が装着に必要な所定量引き出された後、タング6がバックル7に挿入係止される。その後、余分に引き出されたシートベルト4がスプリング手段14の付勢力でスプール9に巻き取られる。こうして、シートベルト4は乗員に圧迫感を与えない程度にフィットされて装着される。このように、シートベルト4が装着された状態では、揺動阻止部材23が図3に示す揺動自由位置となっている。したがって、ベルト引出しセンサ11は揺動自在となり、その係止爪11aがラチェット歯31に係合可能となる。
ベルト装着の解除のためタング6がバックル7から係止解除されると、スプリング手段14の付勢力によりスプール9がベルト巻取り方向に回転され、シートベルト4がスプール9に巻き取られる。このスプール9のベルト巻取り方向の回転で、揺動阻止部材23が揺動阻止位置の方へ回動開始する。そして、シートベルト4が全量巻かれると、スプール9の回転が停止してベルト巻取りが終了する。シートベルト4が全量巻かれてスプール9が回転停止した状態では、揺動阻止部材23が揺動阻止位置となっていて、ベルト引出しセンサ11は図3に示す非作動位置に揺動不能となる。ところで、本発明は揺動阻止部材23の回動制御構造に特徴を有しているので、その説明は後述の本発明の特徴部分の構成において更に詳細に行う。
ベルト装着状態で前述の緊急時には、プリテンショナー17が作動し、プリテンショナー17で発生されたシートベルト巻取トルクがスプール9に伝達され、スプール9はシートベルト4を所定量巻き取り、乗員を迅速に拘束する。一方、緊急時に発生する大きな車両減速度でヴィークルセンサ10が作動してロック機構12が作動する。すなわち、緊急時にヴィークルセンサ10の慣性ボール20が慣性移動することでアクチュエータ21が作動し、その先端部の係止爪22がロックギヤ27のラチェット歯27aに係合する。すると、ロックギヤ27のベルト引出し方向の回転が阻止され、ロッキングベース26がロックギヤ27に対して相対回転することでロック機構12のパウル25が回動し、フレーム8の側壁8aの内歯29に係合する。すると、ロッキングベース26のベルト引出し方向の回転が阻止されるので、トーションバー13がねじられ、スプール9のみがベルト引出し方向にロッキングベース26に対して相対回転する。これ以後、スプール9がトーションバー13をねじりつつベルト引出し方向に回転することになり、このトーションバー13のねじりトルクによって、乗員の衝撃エネルギが吸収緩和されてシートベルト4に加えられる荷重が制限される。
ところで、ロッキングベース26に対するスプール9のベルト引出し方向の相対回転で、相対回転ロック部材29が図2において軸方向右方へ移動する。そして、相対回転ロック部材29はロッキングベース26の雄ねじ26bの終わりまで移動するとそれ以上軸方向右方へは移動しないので回転がロックされ、相対回転ロック部材29はロッキングベース26に対して相対回転しなくなる(なお、相対回転ロック部材29はロッキングベース26のフランジ状部26cの側面に当接することで、それ以上の軸方向右方への移動が阻止される場合もある)。したがって、スプール9もロッキングベース26に対して相対回転しなくなる。つまり、スプール9のベルト引き出し方向の回転がロックされ、シートベルト4は引き出されなくなり、緊急時の乗員の慣性移動がシートベルト4によって阻止される。
また、シートベルトリトラクタ3は、ベルト装着状態で通常時より急激なシートベルト4の引出し時にも、ロック機構12によるスプール9の引出し方向の回転が阻止されるようになっている。すなわち、急激なシートベルト4の引出しでロックギヤ27が急激に回転するので、ベルト引出しセンサ11が慣性遅れによりロックギヤ27に対して相対的に揺動する。このベルト引出しセンサ11の揺動で、その係止爪11aがリテーナ30のラチェット歯31に係合する。これにより、ロックギヤ27のベルト引出し方向の回転が阻止される。以後、前述のヴィークルセンサ10の作動の場合と同様に、パウル25がフレーム8の内歯29に係合することで、スプール9のベルト引出し方向の回転がロックされる。それ以上のシートベルト4の引出しが阻止される。
なお、シートベルトリトラクタ3の従来公知の構成の部分およびこの部分の詳細な作動については、例えば前述の特許文献1(トーションバーおよびその作動を除く)および特開2004−314744号公報を参照すれば、普通に理解することができるので、その説明は省略する。
なお、シートベルトリトラクタ3の従来公知の構成の部分およびこの部分の詳細な作動については、例えば前述の特許文献1(トーションバーおよびその作動を除く)および特開2004−314744号公報を参照すれば、普通に理解することができるので、その説明は省略する。
次に、本発明のこの例のシートベルトリトラクタ3の特徴部分の構成について説明する。
この例のシートベルトリトラクタ3の特徴部分は、特許文献1に記載のシートベルトリトラクタに対して、ベルト引出しセンサ11によるエンドロックを防止する第1エンドロック防止装置43の新規な部分とヴィークルセンサ10によるエンドロックを防止する第2エンドロック防止装置44とを備えている。
この例のシートベルトリトラクタ3の特徴部分は、特許文献1に記載のシートベルトリトラクタに対して、ベルト引出しセンサ11によるエンドロックを防止する第1エンドロック防止装置43の新規な部分とヴィークルセンサ10によるエンドロックを防止する第2エンドロック防止装置44とを備えている。
図4は、この例の第1エンドロック防止装置43を説明する、図2におけるIV−IV線に沿う断面図である。
図4に示すように、この例の第1エンドロック防止装置43は、前述の揺動阻止部材23に加えて、この揺動阻止部材23の回動を制御する揺動阻止部材回動制御手段32を備えており、この揺動阻止部材回動制御手段32は、ベルト引出しセンサ11に隣接して設けられている。揺動阻止部材回動制御手段32は、カムプレート33(本発明の移動制御部材に相当)と、キャリヤ34と、遊星歯車35とを備えている。
図4に示すように、この例の第1エンドロック防止装置43は、前述の揺動阻止部材23に加えて、この揺動阻止部材23の回動を制御する揺動阻止部材回動制御手段32を備えており、この揺動阻止部材回動制御手段32は、ベルト引出しセンサ11に隣接して設けられている。揺動阻止部材回動制御手段32は、カムプレート33(本発明の移動制御部材に相当)と、キャリヤ34と、遊星歯車35とを備えている。
図5(a)ないし(c)に示すように、カムプレート33は円板状に形成されており、このカムプレート33の一面側には、変則な螺旋状のカム溝36が形成されている。このカム溝36は、揺動阻止部材23の回動を制御する溝である。カム溝36は、小径溝36aと、大径溝36bと、これらの小、大径溝36a,36bを切り換える切換溝36cとからなっている。小径溝36aは、カムプレート33と同心円でかつ約4分の3の円弧(約270°回転した円弧)状に形成されている。また、大径溝36bは、同じくカムプレート33と同心でかつ小径溝36aより大径の円、しかも約2分の1の円弧(約180°回転した円弧)状に形成されている。更に、切換溝36cは、小、大径溝36a,36bとを連通する直線状の溝に形成されている。その場合、小、大径溝36a,36bの切換溝36cとの各連結端が回転方向に約20°ずれていて、切換溝36cは径方向に傾斜した溝となっている。
また、カムプレート33の他面側には、カムプレート33と同心円の環状に所定数配設された内歯37aを有するインターナルギヤ37がカムプレート33の外周縁部に沿って設けられている。
図6(a)ないし(c)に示すように、キャリヤ34は、円板状部34aと、この円板状部34aの一面側の中心から軸方向に突設された円筒状の軸34bとからなっている。軸34bには、所定数(図示例では3個)の係合爪34cが周方向に等間隔を置いて設けられている。円板状部34aの他面側には、所定数(図示例では6個)の円柱状の支持軸34dが円板状部34aの外周縁部から軸方向にかつ周方向に等間隔を置いて突設されている。そして、キャリヤ34の軸34bがトーションバー13にこのトーションバー13と一体回転可能に取り付けられる。
図7(a)ないし(c)に示すように、遊星歯車35は円板状に形成されており、この遊星歯車35の一面側には、所定数の外歯35aが設けられている。また、遊星歯車35の他面側には、4個の円柱状のガイド軸35bが遊星歯車35の外周縁部から軸方向にかつ周方向に等間隔を置いて突設されている。
図8に示すように、これらのカムプレート33、キャリヤ34、および遊星歯車35はそれぞれ組み立てられる前に、予め一体に組み立てられてサブアッシ38としてる。すなわち、カムプレート33の中心孔がキャリヤ34の軸34bに相対回転可能に嵌合され、キャリヤ34の円板状部34aと係合爪34cとの間に軸方向に位置決めされる。その場合、カムプレート33はそのカム溝36がベルト引出しセンサ11側に向くように軸34bに嵌合される。
これにより、カムプレート33のカム溝36およびインターナルギヤ37がキャリヤ34の軸34b(つまり、トーションバー13)に対して径方向に位置決めされる。また、インターナルギヤ37はキャリヤ34の支持軸34dに対しても径方向に位置決めされる。また、キャリヤ34の支持軸34dに遊星歯車35が相対回転可能に支持される。その場合、インターナルギヤ37がキャリヤ34の支持軸34dに径方向に位置決めされることから、遊星歯車35はインターナルギヤ37に高精度で位置決め、遊星歯車35の外歯35aがインターナルギヤ37の内歯37aに高精度で噛合される。
このように構成されたサブアッシ38が図2に示すようにトーションバー13に組み付けられたときは、揺動阻止部材23のカムフォロワ23bがカムプレート33のカム溝36内に嵌入されている。そして、このカムフォロワ23bがカム溝36によって案内されることにより、揺動阻止部材23が揺動自由位置と揺動阻止位置との間で回動制御されるようになっている。このカム溝36によるカムフォロワ23bの案内制御は、カムプレート33がロックギヤ27に対して相対回転することで行われる。
その場合、カムフォロワ23bがカム溝36の小径溝36aにあるとき、揺動阻止部材23はベルト引出しセンサ11を自由に揺動可能にする揺動自由位置に設定される。そして、カムフォロワ23bがカム溝36の内側端より所定距離だけ離れた位置にあるとき、つまりカム溝36の小径溝36aの端から離れた所定位置にあるとき、シートベルト4が最大限に引き出された状態となるように設定されている。
また、カムフォロワ23bがカム溝36の大径溝36bにあるとき、揺動阻止部材23はベルト引出しセンサ11を揺動不能にする揺動阻止位置に設定される。そして、カムフォロワ23bがカム溝36の外側端より所定距離だけ離れた位置にあるとき、つまりカム溝36の大径溝36bの端から離れた所定位置にあるとき、シートベルト4が全量巻き取られた状態となるように設定されている。
更に、カムフォロワ23bがカム溝36の切換溝36cにあるとき、カムフォロワ23bは小、大径溝36a,36bのいずれか一方の溝からいずれか他方の溝に切り換えられるようになっている。このカムフォロワ23bにおけるカム溝36の切換により、揺動阻止部材23は揺動自由位置および揺動阻止位置のいずれか一方の位置からいずれか他方の位置に切換設定される。
図4に示すように、リテーナ30には、トーションバー13と同心の円弧状の突条からなる第1ガイドレール39と、この第1ガイドレール39の内径より小径の外径を有しかつトーションバー13と同心の円環状の突条からなる第2ガイドレール41とが設けられている。
第1ガイドレール39は周方向に約270°だけ延設されていて、周方向に約90°にわたって非形成部40とされている。この第1ガイドレール39の両端部には、それぞれ先端に向かって両側から連続的に細くなる傾斜面39a,39bが形成されている。
第1ガイドレール39は周方向に約270°だけ延設されていて、周方向に約90°にわたって非形成部40とされている。この第1ガイドレール39の両端部には、それぞれ先端に向かって両側から連続的に細くなる傾斜面39a,39bが形成されている。
また、第1ガイドレール39の非形成部40に対向する第2ガイドレール41の外周面に、非形成部40に向かって突出する突出ガイド部41aが形成されている。この突出ガイド部41aはほぼ三角形状に形成されており、その三角形状の2辺がいずれも僅かに膨出する湾曲面41b,41cとされている。
そして、遊星歯車35の1つのガイド軸35b1が第1および第2ガイドレール39,41の間に位置しかつ遊星歯車35の公転方向によって第2ガイドレール41の湾曲面41b,41cのいずれかに到達する前では、このガイド軸35b1は第2ガイドレール41にガイドされる。このとき、このガイド軸35b1の両側に隣接する他の2つのガイド軸35b2,35b3がともに第1ガイドレール39の外周面39cにガイドされるか、あるいは遊星歯車35の公転方向下流側のガイド軸35b3,35b2のいずれか1つのみが第1ガイドレール39の外周面39cにガイドされるようになっている。この状態では、遊星歯車35は自転が阻止され、キャリヤ34と一体に公転のみ可能となる。このとき、インターナルギヤ37つまりカムプレート33もキャリヤ34の回転および遊星歯車35の公転と一体に回転する。換言すると、ロックギヤ27とカムプレート33とが相対回転を生じることなく、一体回転する。
また、遊星歯車35のガイド軸35b1が第2ガイドレール41の湾曲面41b,41cのいずれかに到達すると、それ以後ガイド軸35b1がこの湾曲面41b,41cのいずれかにガイドされるとともに、これまで第1ガイドレール39にガイドされていたガイド軸35b3,35b2のいずれかが第1ガイドレール39にガイドされなくなるので、遊星歯車35は自転可能となる。つまり、遊星歯車35は公転かつ自転が可能となる。遊星歯車35が自転すると、インターナルギヤ37つまりカムプレート33がキャリヤ34つまりトーションバー13およびロックギヤ27に対して相対的に増速回転する。
次に、第2エンドロック防止装置44について説明する。
図9は、第2エンドロック防止装置44を示す分解斜視図であり、図10は、この第2エンドロック防止装置44を図9と逆方向から見て示す分解斜視図、図11は第2エンドロック防止装置44の側面図である。
図9は、第2エンドロック防止装置44を示す分解斜視図であり、図10は、この第2エンドロック防止装置44を図9と逆方向から見て示す分解斜視図、図11は第2エンドロック防止装置44の側面図である。
また、図2および図10に示すように、リテーナ30の側壁30aのスプール9側と反対側(図10において右側)には、内歯46aを有するリングギヤ46が軸方向に突設されている。このリングギヤ46はスプール9および円環状突出部45と同軸上に設けられている。
更に、リテーナ30の側壁30aには、円環状突出部45およびリングギヤ46の内側において貫通孔47がこれらの円環状突出部45およびリングギヤ46と同軸上に穿設されている。トーションバー13に一体回転可能に取り付けられるブッシュ48がこの貫通孔47を貫通して配設される。
図2、図9ないし図11に示すように、リテーナ30の側壁30aのスプール側と反対側には、ストッパ49と、ストッパ制御ディスク50と、制御リング51と、偏心ディスク52とがリテーナ30側からこれの順に軸方向に配設されている。
ストッパ49は、支持ガイド部49aと、この支持ガイド部49aに直角方向に延びて支持された円弧状のストッパ部49bとからなっている。支持ガイド部49aにはピン状のカムフォロワ49cが突設されている。リテーナ30の側壁30aのスプール9側と反対側には所定の間隔を置きかつリングギヤ46の径方向に延びる一対のガイドレール53,54が設けられている。支持ガイド部49aは、これらのガイドレール53,54の間に配置されかつこれらのガイドレール53,54にガイドされながら、側壁30aに対してリングギヤ46の径方向に摺動可能に設けられている。つまり、ストッパ49は、スプール9およびロックギヤ27の径方向に移動可能となっている。
側壁30aには、軸方向に貫通する開口30bが設けられているとともに、円環状突出部45のこの開口30bに対応する位置に、円環状突出部45の内側と外側との間を貫通する開口45aが穿設されている。そして、ストッパ部49bが開口30bを貫通して円環状突出部45側に突設しており、図2および図11に示すように円環状突出部45より外側に突出可能となっている。
図2、図9および図12に示すように、ストッパ制御ディスク50は、そのストッパ49と対向する面に形成されたカム溝55を有している。このカム溝55は、ストッパ制御ディスク50と同心の比較的小径の円弧状引込部55aと、この円弧状引込部55aから接線方向に延びる直線状部55bと、直線状部55bからこの直線状部55bが接線となるようにして延びかつストッパ制御ディスク50と同心で円弧状引込部55aより大径の円弧状押出部55cとからなっている。また、このストッパ制御ディスク50の中心位置には、ストッパ制御ディスク50と同心の円形の貫通孔50aが穿設されており、この貫通孔50aがブッシュ48の支持部48aに相対回動可能に支持されている。
更に、ストッパ制御ディスク50のカム溝55と反対側の面には、円弧状の連結突起56が立設されている。
更に、ストッパ制御ディスク50のカム溝55と反対側の面には、円弧状の連結突起56が立設されている。
制御リング51は、リングギヤ46の内歯46aに噛合する外歯51aを有しているとともに、円弧状の連結用孔51bを有している。この連結用孔51bにストッパ制御ディスク50の連結突起56が嵌入されることで、制御リング51とストッパ制御ディスク50とが回転方向に連結される。その場合、後述するように制御リング51がトーションバー13(つまり、スプール9)に対して偏心回転するのに対して、ストッパ制御ディスク50がトーションバー13に対して同心回転するので、ストッパ制御ディスク50の連結突起56が連結用孔51bに対して径方向に相対的に摺動自在となっている。この制御リング51の中心位置には、制御リング51と同心の円形の貫通孔51cが穿設されている。
偏心ディスク52は、その外周の支持面52aが円形に形成されている。この偏心ディスク52の支持面52aの中心から偏心した位置には、連結孔52bが穿設されている。そして、支持面52aに制御リング51の貫通孔51cがその内周面全周にわたりかつ相対摺動可能に嵌合支持されている。また、連結孔52bにはブッシュ48の連結部48bが相対回転不能に嵌合、連結されている。したがって、スプールの回転で偏心ディスク52が回転し、この偏心ディスク52の回転で制御リング51が偏心回転するようになっている。また、制御リング51の偏心回転でストッパ制御ディスク50が回転するとともに、ストッパ制御ディスク50の回転で、ストッパ49がロックギヤ27の径方向に移動するようになる。
ストッパ49のカムフォロワ49cがストッパ制御ディスク50のカム溝55の円弧状引込部55aにあるときは、シートベルト4が通常ベルト装着時の所定引出し量を超えて引き出されている。その場合、円弧状引込部55aの円弧方向の長さが所定の長さに設定されており、これにより、シートベルト4が全量引き出される前にカムフォロワ49cが円弧状引込部55aにあるように設定している。したがって、スプリング手段14で付勢されたスプール9によりシートベルト4が全量あるいはほぼ全量引き出されたときには、カムフォロワ49cは円弧状引込部55aに位置している。
また、ストッパ49のカムフォロワ49cがカム溝55の直線状部55bにあるときは、シートベルト4が通常ベルト装着時の所定引出し量に相当する量引き出されている。
また、ストッパ49のカムフォロワ49cがカム溝55の直線状部55bにあるときは、シートベルト4が通常ベルト装着時の所定引出し量に相当する量引き出されている。
更に、ストッパ49のカムフォロワ49cがストッパ制御ディスク50のカム溝55の円弧状押出部55cにあるときは、シートベルト4が全量巻き取られている。その場合、円弧状押出部55cの円弧方向の長さが所定の長さに設定されており、これにより、シートベルト4が何らかの要因で通常の全量巻き取られず、巻取り量が若干量通常より少ない状態で巻取りが完了しても、カムフォロワ49cが円弧状押出部55cにあるように設定してる。したがって、スプリング手段14で付勢されたスプール9によりシートベルト4が全量あるいはほぼ全量巻き取られたときには、カムフォロワ49cはカム溝55の円弧状押出部55cに位置している。
そして、この例のシートベルトリトラクタ3における第2エンドロック装置44は、ストッパ49、制御ディスク50、および制御リング51によって構成されている。
そして、この例のシートベルトリトラクタ3における第2エンドロック装置44は、ストッパ49、制御ディスク50、および制御リング51によって構成されている。
次に、第1および第2エンドロック防止装置43,44の各作動について説明する。
(シートベルトの最大引出し状態)
シートベルト4の最大引出し状態では、図13(a)に示すように第1エンドロック防止装置43の遊星歯車35が第1ガイドレール39の形成部にある。この状態では、遊星歯車35の1つのガイド軸35b1が第2ガイドレール41の外周面41dに当接し、この外周面41dにガイドされる状態となっている。また、このガイド軸35b1の両側に隣接する2つのガイド軸35b2,35b3がともに第1ガイドレール39の外周面39cに当接し、この外周面39cにガイドされる状態となっている。この状態では、遊星歯車35は自転不能状態になっている。
(シートベルトの最大引出し状態)
シートベルト4の最大引出し状態では、図13(a)に示すように第1エンドロック防止装置43の遊星歯車35が第1ガイドレール39の形成部にある。この状態では、遊星歯車35の1つのガイド軸35b1が第2ガイドレール41の外周面41dに当接し、この外周面41dにガイドされる状態となっている。また、このガイド軸35b1の両側に隣接する2つのガイド軸35b2,35b3がともに第1ガイドレール39の外周面39cに当接し、この外周面39cにガイドされる状態となっている。この状態では、遊星歯車35は自転不能状態になっている。
このとき、図13(b)に示すように揺動阻止部材23のカムフォロワ23bがカムプレート33のカム溝36の小径溝36aの所定位置α1に位置している。この状態では、揺動阻止部材23が揺動自由位置に設定されるので、ベルト引出しセンサ11は揺動可能となっている。
一方、図11に示すように第2エンドロック防止装置44におけるストッパ49のカムフォロワ49cが、カム溝55の円弧状引込部55aの所定位置β1に位置している。この状態では、ストッパ49が引き込まれて揺動自由位置に設定されるので、ヴィークルセンサ10は作動可能となっている。
(シートベルトの乗員への装着状態)
シートベルト4の乗員への装着状態では、図14(a)に示すように遊星歯車35が、同じく第1ガイドレール39の形成部にある。その場合、シートベルトの最大引出し状態と同様に遊星歯車35の1つのガイド軸35b1が依然として第2ガイドレール41の円弧状部の外周面41dにガイドされる状態となっている、また、一方のガイド軸35b2が第1ガイドレール39から外れて非形成部40に対向する位置に位置しているが、他方のガイド軸35b3が依然として第1ガイドレール39の外周面39cにガイドされる状態となっている。この状態でも、遊星歯車35は自転不能状態である。
シートベルト4の乗員への装着状態では、図14(a)に示すように遊星歯車35が、同じく第1ガイドレール39の形成部にある。その場合、シートベルトの最大引出し状態と同様に遊星歯車35の1つのガイド軸35b1が依然として第2ガイドレール41の円弧状部の外周面41dにガイドされる状態となっている、また、一方のガイド軸35b2が第1ガイドレール39から外れて非形成部40に対向する位置に位置しているが、他方のガイド軸35b3が依然として第1ガイドレール39の外周面39cにガイドされる状態となっている。この状態でも、遊星歯車35は自転不能状態である。
このとき、図14(b)に示すように揺動阻止部材23のカムフォロワ23bは依然としてカム溝36の小径溝36aに位置しているが、シートベルト4の最大引出し状態での所定位置α1より切換溝36c寄りの所定位置α2に位置している。この状態でも、揺動阻止部材23が揺動自由位置に設定されるので、ベルト引出しセンサ11は揺動可能となっている。したがって、シートベルト4の乗員への装着状態では、ベルト引出しセンサ11は作動可能となる。
なお、シートベルト4の乗員への装着状態では、シートベルト4の最大引出し状態より第1ガイドレール39の一端部寄りで、2つのガイド軸35b2,35b3がともに第1ガイドレール39の外周面39cにガイドされる状態とすることもできる。
なお、シートベルト4の乗員への装着状態では、シートベルト4の最大引出し状態より第1ガイドレール39の一端部寄りで、2つのガイド軸35b2,35b3がともに第1ガイドレール39の外周面39cにガイドされる状態とすることもできる。
一方、第2エンドロック装置44においては、図11に示すようにストッパ49のカムフォロワ49cは、カム溝55の円弧状引込部55aに位置しているが、シートベルト4の最大引出し状態での所定位置β1よりカム溝55の直線状部55b寄り所定位置β2に位置している。なお、カムフォロワ49cはカム溝55の直線状部55bに位置するようにすることもできる。このときには、ストッパ49のストッパ部49bが更に引き込まれて、図11に点線で示すようにロックギヤ27のラチェット歯27aの歯元より内側位置Bに位置するようになる。
この状態では、ヴィークルセンサ10のアクチュエータ21が作動してその先端の係止爪22がラチェット歯27aの方へ移動したとき、係止爪22はストッパ部49bに当接しなく、ロックギヤ27のラチェット歯27aに係止する位置まで移動するようになる。すなわち、アクチュエータ21の係止爪22はロックギヤ27のラチェット歯27aに係止可能となり、緊急ロックリトラクタ(ELR)の機能が発揮可能となる。したがって、ストッパ部49bの内側位置Bは、ヴィークルセンサ10の係止爪22がロックギヤ27のラチェット歯27aに係止するのを許容する係止許容位置となっている。
(シートベルトの乗員への装着解除によるベルト巻取り状態)
シートベルト4の乗員への装着解除(タング6のバックル7からの係止解除)によるベルト巻取り状態では、スプリング手段14の付勢力でトーションバー13がベルト巻取り方向(図3において時計回り)に回転するので、スプール9もベルト巻取り方向に回転する。これにより、引き出されたシートベルト4がスプール9に巻き取られる。トーションバー13のベルト巻取り方向の回転で、キャリヤ34が同方向(図14(a)において、時計回り)に回転する。このとき、遊星歯車35がキャリヤ34と一体に同方向に公転するだけで自転はしないので、インターナルギヤ37(つまり、カムプレート33)もキャリヤ34および遊星歯車35と一体に回転する。したがって、カムプレート33はロックギヤ27に対して相対回転しなく、カムプレート33およびロックギヤ27は互いに同速度で一体的に回転する。これにより、カムフォロワ23bは、制御溝33の小径溝33aの現在位置を保持する。したがって、揺動阻止部材23は揺動自由位置に設定されたままであり、ベルト引出しセンサ11は揺動自由となっている。
シートベルト4の乗員への装着解除(タング6のバックル7からの係止解除)によるベルト巻取り状態では、スプリング手段14の付勢力でトーションバー13がベルト巻取り方向(図3において時計回り)に回転するので、スプール9もベルト巻取り方向に回転する。これにより、引き出されたシートベルト4がスプール9に巻き取られる。トーションバー13のベルト巻取り方向の回転で、キャリヤ34が同方向(図14(a)において、時計回り)に回転する。このとき、遊星歯車35がキャリヤ34と一体に同方向に公転するだけで自転はしないので、インターナルギヤ37(つまり、カムプレート33)もキャリヤ34および遊星歯車35と一体に回転する。したがって、カムプレート33はロックギヤ27に対して相対回転しなく、カムプレート33およびロックギヤ27は互いに同速度で一体的に回転する。これにより、カムフォロワ23bは、制御溝33の小径溝33aの現在位置を保持する。したがって、揺動阻止部材23は揺動自由位置に設定されたままであり、ベルト引出しセンサ11は揺動自由となっている。
そして、第1ガイドレール39にガイドされていたガイド軸35b3が第1ガイドレール39から外れるとともに、第2ガイドレール41にガイドされていたガイド軸35b1が突出ガイド部41aの一方の傾斜面41bに当接する。これにより、遊星歯車35は自転可能となる。
更なるキャリヤ34の同方向の回転で遊星歯車35が更に公転する。このとき、突出ガイド部41aによってガイド軸35b1がその公転に対して抵抗を受けるので、遊星歯車35は時計回りに自転する。この遊星歯車35の自転により、インターナルギヤ37つまりカムプレート33がロックギヤ27に対して増速されて時計回りに相対回転する。すると、小径溝36aに位置しているカムフォロワ23bは、切換溝36cの方へ移動する。しかし、カムフォロワ23bが小径溝36aに位置していることから、揺動阻止部材23は依然として揺動自由位置に設定されたままであり、ベルト引出しセンサ11は揺動自由となっている。
図15(a)に示すように、遊星歯車35の更なる公転および更なる自転で、一方の傾斜面41bに当接しているガイド軸35b1に隣接するガイド軸35b2が突出ガイド部41aの他方の傾斜面41cに当接する。つまり、両ガイド軸35b1,35b2がそれぞれ突出ガイド部41aの両傾斜面41b,41cに当接する。
遊星歯車35の更なる公転および更なる自転で、図16(a)に示すようにガイド軸35b2が突出ガイド部41aの傾斜面41cにガイドされながら、ガイド軸35b1が傾斜面41bから離間する。この間、カムプレート33がロックギヤ27に対して更に時計回りに相対回転するので、図16(b)に示すように小径溝36aに位置しているカムフォロワ23bは更に切換溝36cの方へ移動する。
遊星歯車35の更なる公転および更なる自転で、図17(a)に示すようにガイド軸35b2が突出ガイド部41aの傾斜面41cと第2ガイドレール41の円弧状の外周面との境界部に位置するようになる。このときには、このガイド軸35b2に隣接する次のガイド軸35b4が第1ガイドレール39の外周面39cに当接する。これにより、遊星歯車35の自転が不能となる。その場合、第1ガイドレール39の端が傾斜面39bとなっているので、2つのガイド軸39b4,39b2が、それぞれ第1および第2ガイドレール39,41の各外周面39c,41dにスムーズにガイドされる。そして、この間、図17(b)に示すように小径溝36aに位置しているカムフォロワ23bは、更に切換溝36cの方へ移動する。しかし、カムフォロワ23bが小径溝36aに位置していることから、揺動阻止部材23は依然として揺動自由位置に設定されたままであり、ベルト引出しセンサ11は揺動自由となっている。
こうして、遊星歯車35は自転が終了するとともに、キャリヤ34の更なる回転で公転のみするようになる。すると、カムプレート33の増速回転が終了し、カムプレート33はロックギヤ27と同速で一体回転し、ロックギヤ27に対して相対回転しない。このため、小径溝36aに位置しているカムフォロワ23bは小径溝36aに対して相対移動しなく、その現在位置が保持される。その場合、カムフォロワ23bが小径溝36aに位置していることから、揺動阻止部材23は依然として揺動自由位置に設定されたままであり、ベルト引出しセンサ11は揺動自由となっている。
遊星歯車35の更なる公転で、図18(a)に示すようにガイド軸35b2が第2ガイドレール41の外周面41dにガイドされるとともに、ガイド軸35b4に隣接する次のガイド軸35b3も第1ガイドレール39の外周面39cに当接する。この間、図18(b)に示すようにカムフォロワ23bは小径溝36aに対する現在位置が保持される。
遊星歯車35の更なる公転で、遊星歯車35は図13(a)および図14(a)に示す状態と順次同じ状態となる。したがって、スプール9の回転の間、カムプレート33はロックギヤ27に対して相対回転を行わない状態とロックギヤ27に対して相対回転を行う状態とが交互に繰り返し設定される。すなわち、インターナルギヤ37、キャリヤ34、遊星歯車35、第1および第2ガイドレール39,41により、本発明の間欠相対回転手段が構成されている。その場合、遊星歯車35のガイド軸35b1,35b2,35b3,35b4、第1ガイドレール39の外周面39c、第1ガイドレール39の非形成部40、第2ガイドレール39の外周面41d、および第2ガイドレール39における突出ガイド部41aの傾斜面41b,41cにより、本発明の遊星歯車自公転制御手段が構成されている。
このようにして、カムプレート33はロックギヤ27に対して常時相対回転を行わず、間欠相対回転を行うようになる。これにより、従来のようにカムプレート33がロックギヤ27に対して常時相対回転を行う場合に比べて、ロックギヤ27に対するカムプレート33の相対回転量が少なくなる。
そして、ベルト巻取りが行われている間、スプール9と一体にキャリヤ34が回転するので、遊星歯車35は図13(a)ないし図18(a)にそれぞれ示す状態を繰り返し、連続して間欠相対回転を行うようになる。これにより、カムフォロワ23bは次第に切換溝36cに接近するようになる。
ベルト巻取りが所定量に達すると、カムフォロワ23bは切換溝36cに移行する。ベルト巻取りが更に行われると、カムフォロワ23bは切換溝36cによって次第にカムプレート33の外周側に移行するようになる。このため、揺動阻止部材23は図13(b)において反時計回りにゆっくりと回動し、揺動阻止位置に接近する。
そして、ベルト巻取り量が全量に接近すると、カムフォロワ23bは大径溝36bに移行する。すると、図19(b)に示すと同様に揺動阻止部材23は揺動阻止位置に設定される。更に、シートベルト4が全量巻き取られると、シートベルトリトラクタ3によるベルト巻取り動作が終了する。この間、図19(b)に示すようにカムフォロワ23bは大径溝36bの端に所定量接近するが、大径溝36b内に位置している。したがって、揺動阻止部材23は揺動阻止位置に設定された状態が保持される。なお、図19(a)には、このベルト巻取り動作の終了時における遊星歯車35の位置が示されているが、ベルト巻取り動作の終了時における遊星歯車35の位置は、図19(a)に示す位置に限定されることはなく、第1および第2ガイドレール39,41に対して任意の位置に設定することができる。
こうして、少なくともシートベルト4が全量巻き取られたときには、揺動阻止部材23は揺動阻止位置に設定されるので、ベルト引出しセンサ11はその揺動が阻止されて非作動位置に保持される。したがって、シートベルトリトラクタ3によるベルト巻取り動作が終了したときに発生する可能性のある、ベルト引出しセンサ11の揺動によるエンドロックが防止される。
一方、第2エンドロック装置44においては、引き出されたシートベルト4がスプール9に巻き取られると、スプール9のベルト巻取り方向の回転で、偏心ディスク52が回転するので、制御リング51の外歯51aがリングギヤ46の内歯46aに順次噛合していく。したがって、制御リング51が大きく減速されてゆっくりと逆方向に偏心回転する。この制御リング51の偏心回転で、ストッパ制御ディスク50がゆっくりと逆方向に回転する。
すると、カムフォロワ49cは逆に円弧状引込部55aあるいは直線状部55bから円弧状押出部55cに向かって移動する。そして、シートベルト4がスプール9にほぼ全量巻き取られると、カムフォロワ49cは円弧状押出部55cに位置するようになる。このときには、第2エンドロック装置44におけるストッパ49のストッパ部49bが図11に実線で示すロックギヤ27のラチェット歯27aより外側位置Aに位置するようになる。シートベルト4がスプール9に全量巻き取られると、ベルト巻取りが終了する。このとき、カムフォロワ49cが円弧状押出部55cに位置することが保持されるので、シートベルト4の全量巻取り時に、ヴィークルセンサ10のアクチュエータ21が作動しても、アクチュエータ21の先端の係止爪22はストッパ部49bに当接して、ロックギヤ27のラチェット歯27aに係止する位置まで移動しない。したがって、ストッパ部49bの外側位置Aは、ヴィークルセンサ10の係止爪22がロックギヤ27のラチェット歯27aに係止するのを阻止する係止阻止位置となっている。そして、係止爪22がラチェット歯27aとの係止位置へ移動するのをストッパ部49bで阻止されるので、アクチュエータ21の係止爪22はロックギヤ27のラチェット歯27aに係止しない。すなわち、スプールによるシートベルト4の全量巻取時には、第2エンドロック防止装置44によりエンドロックが防止される。
(シートベルトの乗員への装着のためのベルト引出し状態)
シートベルト4がシートベルトリトラクタ3に全量巻き取られた状態から、乗員がシートベルト4を装着するために、シートベルト4を引き出すと、スプール9は前述のベルト巻取りの場合と逆方向に回転する。すると、トーションバー13、ロックギヤ27、キャリヤ34,およびカムプレート33が、それぞれベルト巻取りの場合と逆方向に回転する。また、遊星歯車35もベルト巻取りの場合と逆方向に公転および自転をする。その場合、ベルト巻取りの場合と同様に、カムプレート33がロックギヤ27に対して間欠相対回転を行う(ただし、カムプレート33がロックギヤ27の各回転方向は、ベルト巻取りの場合と逆になる)。そして、少なくともシートベルト4の乗員への装着状態では、カムフォロワ23bが大径溝36bから切換溝36cを通って小径溝36aに移行して、揺動阻止部材23は、図14(b)に示す揺動自由位置に設定される。これにより、シートベルト4の乗員への装着状態では、ウェンビングセンサ11は揺動可能となって、その機能を発揮可能となる。
シートベルト4がシートベルトリトラクタ3に全量巻き取られた状態から、乗員がシートベルト4を装着するために、シートベルト4を引き出すと、スプール9は前述のベルト巻取りの場合と逆方向に回転する。すると、トーションバー13、ロックギヤ27、キャリヤ34,およびカムプレート33が、それぞれベルト巻取りの場合と逆方向に回転する。また、遊星歯車35もベルト巻取りの場合と逆方向に公転および自転をする。その場合、ベルト巻取りの場合と同様に、カムプレート33がロックギヤ27に対して間欠相対回転を行う(ただし、カムプレート33がロックギヤ27の各回転方向は、ベルト巻取りの場合と逆になる)。そして、少なくともシートベルト4の乗員への装着状態では、カムフォロワ23bが大径溝36bから切換溝36cを通って小径溝36aに移行して、揺動阻止部材23は、図14(b)に示す揺動自由位置に設定される。これにより、シートベルト4の乗員への装着状態では、ウェンビングセンサ11は揺動可能となって、その機能を発揮可能となる。
一方、第2エンドロック装置44においては、シートベルト4が引き出されると、スプール9が引出し方向に回転するため、偏心ディスク52が回転する。この偏心ディスク52の回転で、制御リング51の外歯51aが回転してリングギヤ46の内歯46aに順次噛合していく。したがって、制御リング51が大きく減速されてゆっくりと偏心回転する。この制御リング51の偏心回転で、ストッパ制御ディスク50がゆっくりと回転する。
すると、カムフォロワ49cがカム溝55の円弧状押出部55cから直線状部55bに移行するので、ストッパ49が急速に引き込まれる。したがって、ストッパ49のストッパ部49bがロックギヤ27のラチェット歯27aの歯元より内側位置Bに位置するようになる。これにより、ヴィークルセンサ10のアクチュエータ21が作動したとき、アクチュエータ21の先端の係止爪22はストッパ部49bに当たることはなく、ロックギヤ27のラチェット歯27aに係止する位置まで移動する。すなわち、アクチュエータ21の係止爪22はロックギヤ27のラチェット歯27aに係止可能となる。したがって、ヴィークルセンサ10は、そのELR機能を発揮可能となる。
なお、図11中、符号57は、従来公知の自動ロックリトラクタ(ALR)と同様に、シートベルト4が全量近く引き出されたときにELR機能からALR機能に切り替えるための切替アーム57である。この切替アーム57により、自動ロック作用が行われる。自動ロック作用が終了すると、シートベルト4は全量スプールに巻き取られる。このときの第1および第2エンドロック装置43,44の作動は前述と同じである。
この例のシートベルトリトラクタ3によれば、第1エンドロック防止装置43において、シートベルト4の全量巻取り時には、揺動阻止部材23が揺動阻止位置に設定されるので、この揺動阻止部材23により、ベルト引出しセンサ11の揺動を阻止してベルト引出しセンサ11を非作動位置に保持することができる。これにより、ベルト引出しセンサ11によるエンドロックを防止することができる。
また、シートベルト4の巻取り時、スプール9と一体的に回転するロックギヤ27に対して、揺動阻止部材23を制御するカムプレート33を間欠相対回転させているので、スプール9がシートベルト4を全量巻き取るまでのカムプレート33の回転量を低減することができる。これにより、カムプレート33に形成され、揺動阻止部材23を揺動阻止位置と揺動自由位置との間で揺動制御するカム溝36の長さを短くすることができる。しかも、カムプレート33が単なる円板で構成されるので、カムプレート33を単純な構造にできる。したがって、カム溝36を形成するためのスペースを低減できるとともに、カムプレート33が単純な構造であることから、その分カムプレート33を小型コンパクトに形成することができる。
更に、カムプレート33、キャリヤ34、および遊星歯車35からなる遊星歯車機構を用いているので、トーションバー13の回転をカムプレート33に伝達する動力伝達機構を小型コンパクトに形成することができる。
更に、カムプレート33、キャリヤ34、および遊星歯車35をそれぞれ組み立てる前に、予め一体に組み立ててサブアッシ38を構成しているので、カムプレート33のインターナルギヤ37および遊星歯車35の相互の位置決めを高精度に行いつつ、カムプレート33、キャリヤ34、および遊星歯車35を容易にトーションバー13に組み付けることができる。これにより、例えばインターナルギヤ37をリテーナ30側に設ける場合に比べて、遊星歯車35の外歯35aをインターナルギヤ37の内歯37aにより高精度に噛合させることができ、遊星歯車35およびカムプレート33の挙動をより一層スムーズにすることができる。
また、第2エンドロック防止装置44においては、スプール9の回動により、ストッパ49がヴィークルセンサ10がロックギヤ27の回転を許容する回転許容位置とヴィークルセンサ10がロックギヤ27のベルト引出し方向の回転を阻止する回転阻止位置との間でロックギヤ27の径方向に移動可能に設けられることで、スプール9によりシートベルト4が全量巻き取られたときに、ストッパ49を回転阻止位置に設定することができる。これにより、ヴィークルセンサ10によるエンドロックを防止することができる。このようにして、この例のシートベルトリトラクタ3では、ウェビングセンサ10およびヴィークルセンサ11による各エンドロックをともに防止することができるので、シートベルト4が全量巻き取られたときに発生することがあるエンドロックをより効果的に防止することができる。
更に、第2エンドロック防止装置44のためのストッパ49が係止阻止位置Aと係止許容位置Bとの間でロックギヤ27の径方向に移動するので、ストッパ49に移動軌跡をヴィークルセンサ10の係止爪22とロックギヤ27のラチェット歯27aとの係止位置が含まれるように単に設定するだけでよい。したがって、ストッパ49の移動軌跡が小さくなり、小さな移動スペースで済むようになる。しかも、ストッパ49がロックギヤ27の径方向に直線的に移動するだけであり、ラチェット歯27aと係止爪22との間をロックギヤ27の回動方向に回動しながら通過しないので、ストッパ49が係止爪22にロックギヤ27の回動方向に干渉することはない。これにより、係止爪22とラチェット歯27aとの間の距離を従来のELRの場合と同じに変更する必要はない。したがって、この例のシートベルトリトラクタ3は第2エンドロック防止装置44を設けても小型コンパクトに形成することができる。
そのうえ、係止爪22とラチェット歯27aとの間の距離が、ヴィークルセンサ10によるエンドロックを防止する第2エンドロック防止装置44を備えない従来のELRと変わらないので、係止爪22の非作動位置と作動位置との間の移動距離も変わらなく、ヴィークルセンサ10を従来のシートベルトリトラクタのように大型になるのを阻止できる。しかも、この第2エンドロック防止装置44を設けても、この例のシートベルトリトラクタ3のヴィークルセンサ10に従来のヴィークルセンサをそのまま使用することができ、この例のシートベルトリトラクタ3を安価に形成できる。
このように、エンドロック防止動作を安定してスムーズに行うことができるようにしつつ、ヴィークルセンサ10の機能を安定して発揮させることができることから、シートベルトリトラクタ3の信頼性を向上させることができる。
更に、スプール9の回動により作動される制御リング51でストッパ制御ディスク50を回動することにより、ストッパ制御ディスク50のカム溝55がストッパ49の作動制御するので、エンドロックをより簡単な構造でより安定して防止することができる。
一方、この例のシートベルト装置1によれば、シートベルトリトラクタ3におけるエンドロックをより効果的に防止することができることから、シートベルト4の操作性が向上し、乗員によるシートベルト4の装着動作をスムーズにかつ安定して行うことができる。
なお、前述の例のシートベルトリトラクタ3では、第1および第2エンドロック防止装置43,44をともに設けるものとしているが、ベルト引出しセンサ11によるエンドロックを防止する第1エンドロック防止装置43のみを設けることもできる。
また、本発明のロックギヤ27とカムプレート33との間欠相対回転のための構造は、前述の例の構造に限定されることはなく、種々設計変更可能である。
また、本発明のロックギヤ27とカムプレート33との間欠相対回転のための構造は、前述の例の構造に限定されることはなく、種々設計変更可能である。
更に、本発明は、前述の例のELR機能およびALR機能をともに有するシートベルトリトラクタに限定されるものではなく、ELR機能のみを有するシートベルトリトラクタにも、本発明を適用することができる。
本発明のシートベルトリトラクタおよびシートベルト装置は、エンドロックが発生する可能性がありかつ少なくともシートベルトの急激な引出し時に作動してシートベルトの引出しを阻止するベルト引出しセンサを有するシートベルトリトラクタおよびこれを用いてシートベルトリトラクタから引き出されるシートベルトにより乗員を拘束するシートベルト装置に好適に利用することができる。
1…シートベルト装置、2…車両シート、3…シートベルトリトラクタ、4…シートベルト、6…タング、7…バックル、9…スプール、10…ヴィークルセンサ、11…ベルト引出しセンサ、11a…係止爪、12…ロック機構、13…トーションバー、20…慣性ボール、21…アクチュエータ、22…係止爪、23…揺動阻止部材、23b…カムフォロワ、25…パウル、26…ロッキングベース、27…ロックギヤ、30…リテーナ、31…ラチェット歯、32…揺動阻止部材回動制御手段、33…カムプレート、34…キャリヤ、35…遊星歯車、35a…外歯、35b1,35b2,35b3,35b4…ガイド軸、36…カム溝、36a…小径溝、36b…大径溝、36c…切換溝、37…インターナルギヤ、37a…内歯、38…サブアッシ、39…第1ガイドレール、39a,39b…傾斜面、39c…外周面、40…非形成部、41…第2ガイドレール、41a…突出ガイド部、41b,41c…湾曲面、41d…外周面、43…第1エンドロック防止装置、44…第2エンドロック防止装置、45…円環状突出部、46…リングギヤ、46a…内歯、49…ストッパ、49b…ストッパ部、49c…カムフォロワ、50…ストッパ制御ディスク、51…制御リング、52…偏心ディスク、53,54…ガイドレール、55…カム溝、55a…円弧状引込部、55b…直線状部、55c…円弧状押出部、56…連結突起
Claims (5)
- シートベルトを巻き取るスプールと、非作動時前記スプールの回動を許容し、作動時に前記スプールのベルト引出し方向の回動を阻止するロック機構と、前記シートベルトを通常時より速い所定速度以上で急激に引出したとき作動するベルト引出しセンサと、前記ベルト引出しセンサの作動により前記ロック機構を作動するロック作動手段を備えているシートベルトリトラクタにおいて、
前記ロック作動手段は、非作動時に前記スプールと一体回動可能にかつ作動時に前記スプールと相対回動可能に設けられ、作動時に前記スプールと相対回動することで前記ロック機構を作動させるロックギヤを少なくとも備えており、
前記ベルト引出しセンサは前記ロックギヤに、このロックギヤの回動をベルト巻取り方向およびベルト引出し方向のいずれの方向にも許容する非作動位置と前記ロックギヤの少なくともベルト引出し方向の回動を阻止する作動位置との間で揺動可能に設けられ、
前記ベルト引出しセンサの揺動を阻止する揺動阻止部材が前記ロックギヤに、少なくとも前記シートベルトの全量巻取り時に前記ベルト引出しセンサを前記非作動位置に保持して作動位置の方への揺動を阻止する揺動阻止位置と前記シートベルトの所定量以上の引出し時に前記ベルト引出しセンサの揺動を自由にする揺動自由位置との間で移動可能に設けられているとともに、前記揺動阻止部材を移動制御する揺動阻止部材回動制御手段が設けられており、
前記揺動阻止部材回動制御手段は、前記スプールの回転時に回転して前記揺動阻止部材を移動制御する移動制御部材と、前記移動制御部材を前記ロックギヤに対して間欠相対回転を行わせる間欠相対回転手段とを備えていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。 - 前記移動制御部材はカム溝を有するカムプレートであり、前記カム溝に嵌入されて案内されるカムフォロワが前記揺動阻止部材に設けられていることを特徴とする請求項1記載のシートベルトリトラクタ。
- 前記間欠相対回転手段は、前記スプールと一体回転するキャリヤと、このキャリヤに回転可能に支持された遊星歯車と、前記カムプレートに設けられかつ前記遊星歯車が噛合するインターナルギヤと、前記キャリヤの回転時に前記遊星歯車がを公転のみを行う状態と公転および自転の両方を行う状態とに交互に繰り返し設定する遊星歯車自公転制御手段とを備えていることを特徴とする請求項1または2記載のシートベルトリトラクタ。
- 通常時に前記ロックギヤの回転を許容し、かつ車両に通常時より大きな減速度が作用した緊急時に前記ロックギヤのベルト引出し方向の回転を阻止するヴィークルセンサが設けられており、
ストッパが、前記スプールの回動により、前記ヴィークルセンサが前記ロックギヤの回転を許容する回転許容位置と前記ヴィークルセンサが前記ロックギヤのベルト引出し方向の回転を阻止する回転阻止位置との間で前記ロックギヤの径方向に移動可能に設けられており、
前記スプールにより前記シートベルトを少なくとも全量巻き取ったときに、前記ストッパが前記回転阻止位置に設定されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1記載のシートベルトリトラクタ。 - 乗員に装着されるシートベルトと、前記シートベルトを引き出し可能に巻き取るとともに、前記緊急時に作動して前記シートベルトの引出しを阻止するシートベルトリトラクタと、前記シートベルトリトラクタから引き出された前記シートベルトに摺動可能に支持されたタングと、車体または車両シートに設けられ、前記タングが離脱可能に係止されるバックルとを少なくとも備えるシートベルト装置において、
前記シートベルトリトラクタに、請求項1ないし4のいずれか1に記載されたシートベルトリトラクタが用いられていることを特徴とするシートベルト装置。
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Date | Code | Title | Description |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100511 |