JP2009280107A - シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な巻取部材のロックを防止し、乗員に不快感を与えるのを抑制することができるシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置を得る。
【解決手段】ウエビングをシートベルトリトラクタ１４から引き出す前は、制御部の指示により、ソレノイドはリング部材５８を円柱部５６と当るロック阻止位置へと配置する。ウエビングがシートベルトリトラクタ１４から引き出され、トーションバー３８が矢印Ａ方向へ回転し、係合部材４６に遠心力が生じて係合部材４６が揺動しようとする。しかし、リング部材５８がロック阻止位置に配置されているため、リング部材５８の円孔５８Ａへ係合部材４６に設けられた円柱部５６が当り、係合部材４６は、非係合位置に配置された状態となる。このようにリング部材５８をロック阻止位置へ配置させることで、不要な巻取部材３６のロックを防止し、乗員に不快感を与えるのを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウエビングを巻き取るシートベルトリトラクタ、及びこれを備えたシートベルト装置に関する。

特許文献１には、ＥＬＲ（エマージェンシー・ロッキング・リトラクター）式のシートベルトリトラクタが記載されている。

詳細には、このシートベルトリトラクタは、ウエビングを巻き取るスプールと、このスプールのウエビング引き出し方向の回転をロックするロッキング機構とを備えている。さらに、ウエビングの引き出し速度を検知する検知手段が設けられており、この検知手段が、ウエビングの引き出し速度を検知して緊急時にロッキング機構を作動させ、スプールのウエビング引き出し方向の回転をロックする構成となっている。

このように、緊急時にウエビングの引出しをロックすることで、乗員を拘束して保護する構成となっている。
特開２００６−３２７５５６号公報

しかしながら、このロッキング機構によると、検知手段が検知したウエビングの引き出し速度に基づいてスプール（巻取部材）をロックさせるため、例えば、乗員がウエビングを急いで引き出そうとした際にも、スプール（巻取部材）がロックしてしまうことが考えられる。

本発明は、上記事実を考慮し、不要な巻取部材のロックを防止し、乗員に不快感を与えるのを抑制することが課題である。

本発明の請求項１に係るシートベルトリトラクタは、回転してウエビングを巻き取り又は送り出す巻取部材と、前記巻取部材の回転速度又は加速度の変化に基づき作動して、前記巻取部材のウエビング送り出し方向の回転をロックするロック手段と、前記ロック手段による前記巻取部材のロックを阻止するロック阻止位置と、前記巻取部材のロックを可能とするロック可能位置に移動可能とされるロック阻止手段と、制御部の信号を受けて前記ロック阻止手段を、ロック阻止位置とロック可能位置へ切替える切替部材と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、巻取部材は、回転してウエビングを巻き取り又は送り出す。そして、前記巻取部材の回転速度又は加速度の変化に基づき緊急時には、ロック手段が作動して巻取部材のウエビング送り出し方向（引き出し方向）の回転をロックする。

ここで、ロック手段による巻取部材のロックをロック阻止位置で阻止するロック阻止手段が設けられており、さらに、切替部材は、制御部の信号を受けてロック阻止手段を巻取部材のロックを阻止するロック阻止位置と、巻取部材のロックを可能とするロック可能位置へ切替える。

このように、ロック阻止手段を設けることで、巻取部材のロックが不要な際に、制御部の信号を受けた切替部材が、ロック阻止手段をロック阻止位置へ切替えることで不要な巻取部材のロックを防止し、乗員に不快感を与えるのを抑制することができる。

本発明の請求項２に係るシートベルトリトラクタは、請求項１に記載において、前記ロック手段は、前記巻取部材の外周に設けられる被係合部材と、回転する前記巻取部材と共に回転し、前記巻取部材の回転速度又は加速度の変化に基づき、前記巻取部材の回転力を受けて前記被係合部材と噛み合いが解除される非係合位置から前記被係合部材と噛み合う係合位置へ移動する係合部材と、前記係合部材を非係合位置へ付勢する付勢部材と、を備え、ロック阻止手段は、前記係合部材に設けられた移動規制部材と、前記移動規制部材と当り、前記係合部材の前記非係合位置から前記係合位置への移動を阻止する阻止部材と、を備え、前記切替部材は、前記阻止部材を前記移動規制部材と当るロック阻止位置と、前記移動規制部材と離間するロック可能位置とに切替えることを特徴とする。

上記構成によれば、付勢部材が、係合部材をリトラクタ本体に設けられた被係合部材と噛み合いが解除される非係合位置へ付勢している。

そして、緊急時に、ウエビングの引出速度が変化し、巻取部材の回転速度又は加速度が変化すると、非係合位置に付勢されていた係合部材は、巻取部材の回転力を受けて非係合位置から被係合部材と噛み合う係合位置へ移動する。これにより、ウエビング送り出し方向の巻取部材の回転がロックされる。

ここで、係合部材には、阻止部材と当り、係合部材の非係合位置から係合位置への移動を阻止する移動規制部材が設けられており、切替部材は、制御部の信号を受けて阻止部材を移動規制部材と当るロック阻止位置と、移動規制部材と離間するロック可能位置とに切替える。

そして、巻取部材のロックが不要な際に、制御部の信号を受けて切替部材が、阻止部材をロック阻止位置へ切替えることで不要な巻取部材のロックを防止し、乗員に不快感を与えるのを簡易な構成で抑制することができる。

本発明の請求項３に係るシートベルトリトラクタは、請求項２に記載において、前記係合部材は、前記巻取部材に設けられた軸部に揺動可能に支持され、前記巻取部材の回転速度又は加速度が変化することで前記係合部材に生じる遠心力によって、前記係合部材が前記非係合位置から前記係合位置へ移動することを特徴とする。

上記構成によれば、巻取部材に揺動可能に支持される係合部材は、巻取部材の回転速度又は加速度が変化することで係合部材に生じる遠心力によって、非係合位置から係合位置へ揺動する。

このように、遠心力を利用して容易に、係合部材を非係合位置から係合位置へ移動させることができる。

本発明の請求項４に係るシートベルト装置は、請求項１〜３何れか１項に記載されたシートベルトリトラクタと、ウエビングに取り付けられるタングプレートが、車体に保持されたバックルに係合すると、前記シートベルトリトラクタに設けられた切替部材を作動させ、ロック阻止手段をロック可能位置へ移動させ、前記タングプレートと前記バックルとの係合が解除されると、ロック阻止手段をロック阻止位置へ移動させる制御部と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、制御部は、ウエビングに取り付けられるタングプレートが、バックルに係合すると、切替部材を作動させ、ロック阻止手段をロック可能位置へ移動させる。これに対し、タングプレートとバックルとの係合が解除されると、制御部は、ロック阻止手段をロック阻止位置へ移動させる。

つまり、乗員が、ウエビングを装着しようとしてタングプレートをバックルに係合させようとしている際は、巻取部材のロックが阻止されている。このため、乗員がウエビングを急いで引き出しても、巻取部材がロックしないため、乗員が不快に感じることを防止することができる。

本実施の実施形態に係るシートベルトリトラクタが採用されたシートベルト装置の一例について図１〜図８に従って説明する。

（全体構成）
図８に示されるように、シートベルト装置１０は、１本のウエビング１２が乗員の腰部を拘束するラップウエビング１２Ａと乗員の上体を拘束するショルダウエビング１２Ｂとを構成する所謂３点式シートベルト装置１０とされている。

具体的には、シートベルト装置１０は、ウエビング１２が収容されるシートベルトリトラクタ１４を備えており、このシートベルトリトラクタ１４に設けられた巻取部材３６のスプール４０（図６参照）にはウエビング１２の一端側が引き出し可能に巻き取られている。また、シートベルトリトラクタ１４には、図示しない巻取スプリングが内蔵されており、この巻取スプリングはスプール４０をウエビング１２の巻取方向に付勢している。

本実施形態では、シートベルトリトラクタ１４は、拘束対象である乗員が着座するシート１６に対し車幅方向外側部分の車体の下部、具体的にはセンターピラー１８の下部に２本のボルト２８で固定されている。無論、シートベルトリトラクタ１４の位置はこれに限定されず、例えば、センターピラー１８の上部や、あるいは車両の天井パネル内であってもよい。なお、シートベルトリトラクタ１４については詳細を後述する。

一方、ウエビング１２の他端には、板金プレートで形成されたラップアウタアンカ２０が設けられ、ラップアウタアンカ２０は、シートベルトリトラクタ１４の下方（シートベルト装置の構成等によっては下方でなくてもよい）、すなわちシート１６に対しシートベルトリトラクタ１４と同じ側に配設されたブラケット３２にボルト３０で固定されている。つまり、このラップアウタアンカ２０は、ウエビング１２の張力を支持するようになっている。

さらに、シートベルト装置１０は、ウエビング１２を挿通させた挿通孔２２Ａを有するスルーアンカ（ショルダアンカ）２２を備えている。スルーアンカ２２は、シートベルトリトラクタ１４の上方であって、乗員の肩よりも若干上側に相当する位置で車体（センターピラー１８の上部）にボルト３４によって固定されおり、ウエビング１２の張力を支持する構成とされている。なお、スルーアンカ２２は、車体に対する向きや高さを調整し得る構成としても良い。

また、このスルーアンカ２２の挿通孔２２Ａは、ウエビング１２に対応して扁平状に形成されており、通過するウエビング１２の捻れを防止するようになっている。そして、スルーアンカ２２における挿通孔２２Ａの下縁には、ウエビング１２の中間部が摺動可能に巻き掛けられている。これにより、ウエビング１２は、スルーアンカ２２のシートベルトリトラクタ１４側とラップアウタアンカ２０側とで張力方向が異なるように、このスルーアンカ２２に張力を支持されるようになっている。

さらに、ウエビング１２におけるラップアウタアンカ２０とスルーアンカ２２との間の部分には、タングプレート２４が設けられている。タングプレート２４は、その挿通孔２４Ａにウエビング１２を挿通させることで、ウエビング１２に対し摺動（長手方向に沿う相対変位）可能とされている。また、タングプレート２４は、シート１６における車幅方向内側で、車体に保持されたバックル２６に係合可能とされている。

つまり、タングプレート２４は、バックル２６に押し込まれてバックル２６に係合し、バックル２６の解除ボタン２６Ａを押圧操作することで係合状態が解除される構成となっている。なお、バックル２６は、車体に直接保持されてもよいし、シート１６を介して間接的に車体に保持されてもよい。

したがって、シートベルト装置１０では、タングプレート２４をバックル２６に係止した状態では、ウエビング１２におけるタングプレート２４とラップアウタアンカ２０との間の部分がラップウエビング１２Ａを構成し、ウエビング１２におけるタングプレート２４とスルーアンカ２２との間の部分がショルダウエビング１２Ｂを構成するようになっている。

一方、タングプレート２４とバックル２６との係合状態が解除されると、ウエビング１２は、シートベルトリトラクタ１４の巻取スプリングの付勢力によってシートベルトリトラクタ１４に設けられたスプール４０（図６参照）に巻き取られる構成である。そして、ラップアウタアンカ２０とスルーアンカ２２との間でウエビング１２が車体上下方向に沿って略直線状を成す状態が、ウエビング１２におけるシートベルトリトラクタ１４に巻取可能な全量がシートベルトリトラクタ１４に巻き取られた完全巻取状態とされる。

（要部構成）
次に、ウエビング１２が巻き取られるシートベルトリトラクタ１４等について説明する。

図５に示されるように、シートベルトリトラクタ１４には、回転してウエビング１２を巻き取り又は送り出す巻取部材３６が設けられている。

詳細には、巻取部材３６は、図示せぬ本体フレーム部材に回転可能に支持される円柱状のトーションバー３８と、トーションバー３８に保持されウエビング１２の端部が固定されてウエビング１２が巻き付けられる略円筒状のスプール４０（図６参照）と、スプール４０に隣接してトーションバー３８に固定された円盤状のベースプレート４２を含んで構成されている。

また、本体フレーム部材（図示省略）には、巻取部材３６のウエビング１２の送り出し方向の回転をロックするロック手段を構成する板状の被係合部材４４が固定されている。この板状の被係合部材４４には、円形状の開口が設けられ、この開口の内側には、前述したベースプレート４２が配置されている。さらに、この開口の開口縁部には、ノコギリ状の被係合歯４４Ａが形成されている。

また、この被係合歯４４Ａと噛み合う係合歯４６Ａを備えた円弧状の係合部材４６が、ベースプレート４２に揺動可能に軸支されている。具体的には、図３、図５に示されるように、円盤状のベースプレート４２の片面（スプール４０が配置される側と反対側の面）には、係合部材４６が配置される凹部４８が、トーションバー３８に対して対称に２個設けられている。さらに、この凹部４８内には、２本の円柱状の軸部５０がトーションバー３８の軸方向と同じ方向に延びて設けられている（図５参照）。

また、係合部材４６には、軸部５０が挿入される円孔４６Ｂが形成され、さらに、凹部４８を構成する壁面４８Ａと当る端面４６Ｃが設けられている。また、凹部４８の壁面４８Ａには、有底の円孔４８Ｂ（図５参照）が形成されている。この円孔４８Ｂ内には、一端が円孔４８Ｂの底面に固定され、他端が係合部材４６の端面４６Ｃに固定されて端面４６Ｃを壁面４８Ａに向けて付勢するコイルスプリング５４が設けられている。

この構成により、通常時は、コイルスプリング５４の付勢力で、係合部材４６の端面４６Ｃが壁面４８Ａと当接し、係合部材４６の係合歯４６Ａが被係合部材４４に設けられた被係合歯４４Ａから離間する非係合位置に係合部材４６は配置される。

これに対し、ウエビング１２（図６参照）が引き出され、トーションバー３８が矢印Ａ方向に回転し、トーションバー３８の回転速度又は加速度の変化が決められた値に達すると、図４に示されるように、係合部材４６に生じる遠心力により、係合部材４６は、コイルスプリング５４の付勢力に対抗し、軸部５０を中心に揺動する。遠心力により軸部５０を中心に係合部材４６が揺動することで、コイルスプリング５４が延びて、係合部材４６は、係合歯４６Ａと被係合歯４４Ａとが噛み合う係合位置へ揺動するようになっている。係合歯４６Ａ及び被係合歯４４Ａは、ノコギリ状に形成されており、係合状態では、トーションバー３８のウエビング１２引き出し方向（矢印Ａ）の回転がロックされるようになっている。

つまり、係合部材４６が係合位置に揺動した後に、ウエビング１２を無理に引き出そうとすると、トーションバー３８がねじれて変形し、ウエビング１２に加えられる荷重が制限される構成となっている。

一方、図５に示されるように、係合部材４６には、軸方向に沿って外側（スプール４０が配置される側と反対側）に突出する移動規制部材としての円柱状の円柱部５６が形成されている。さらに、非係合位置に配置される係合部材４６の円柱部５６へ径方向外側から当る円孔５８Ａが形成された阻止部材としてのトーナッツ状のリング部材５８が設けられている。

このリング部材５８の外周には、対向するように、リング部材５８を支持する支持部５８Ｂが２個突設しており、この支持部５８Ｂには、軸方向に貫通する貫通孔５８Ｃが形成されている。

さらに、この貫通孔５８Ｃに挿通される円柱状のガイド部材６０が設けられ、このガイド部材６０の基端部は被係合部材４４に固定されている。これにより、リング部材５８は、軸方向にガイド部材６０に沿って移動可能とされている。そして、リング部材５８は、円孔５８Ａが円柱部５６と当って係合部材４６の係合位置への移動を阻止するロック阻止位置（図６参照）と、円孔５８Ａが円柱部５６と離間して係合部材４６の係合位置への移動を可能とするロック可能位置（図７参照）との間を移動可能となっている。

また、リング部材５８の外周において対向する支持部５８Ｂの中間部には、Ｕ字状のＵ溝部５８Ｄが形成された突設部５８Ｅが形成されている。

このＵ溝部５８Ｄには、切替部材としてのソレノイド６４の可動部６６が固定されている。詳細には、可動部６６は、軸方向に往復移動可能とされており、可動部６６に設けられた凹状の取付部６６ＡにＵ溝部５８Ｄが嵌め込まれるようになっている。

また、このソレノイド６４は、２本のガイド部材６０の先端部に固定され板状のブラケット７０の円孔７０Ａに図示せぬ固定具で固定されており、制御部６８の指示に基づいて可動するようになっている。

この構成より、制御部６８の指示に基づいてソレノイド６４は、リング部材５８を軸方向に往復移動させ、リング部材５８を円柱部５６と当接するロック阻止位置（図６参照）と、リング部材５８を軸方向外側（スプール４０が配置される側と反対側）へ可動させて円柱部５６と離間するロック可能位置（図７参照）とに切替える構成となっている。

また、タングプレート２４とバックル２６（図８参照）との係合が解除されている際には、制御部６８はソレノイド６４を作動させてリング部材５８をロック阻止位置へ移動させ、タングプレート２４とバックル２６が係合している際には、制御部６８はソレノイド６４を作動させてリング部材５８をロック可能位置へ移動させる構成となっている。

（作用・効果）
図８に示されるように、本願発明のシートベルト装置１０が採用された自動車では、シート１６に着座した乗員は、タングプレート２４をバックル２６側に移動させつつウエビング１２をシートベルトリトラクタ１４から引き出だす。

乗員がウエビング１２をシートベルトリトラクタ１４から引き出す前は、図１に示されるように、係合部材４６には遠心力が生じないため、コイルスプリング５４の付勢力で、係合部材４６は、非係合位置に配置されている。さらに、巻取スプリング（図示省略）によりスプール４０がウエビング１２を巻取方向に付勢されているため、ウエビング１２には、適度な張力が付与されている。また、図１、図６に示されるように、タングプレート２４とバックル２６との係合が解除さているため、制御部６８の指示により、ソレノイド６４はリング部材５８をロック阻止位置へと配置する。

さらに、ウエビング１２がシートベルトリトラクタ１４から引き出され、トーションバー３８が矢印Ａ方向へ回転し、係合部材４６に遠心力が生じる。図２に示されるように、係合部材４６に遠心力が生じて、係合部材４６は軸部５０を中心に揺動しようとする。しかし、リング部材５８がロック阻止位置に配置されているため、リング部材５８の円孔５８Ａへ係合部材４６に設けられた円柱部５６が当り、係合部材４６は、非係合位置に配置された状態となる。

つまり、仮にウエビング１２が急激に引き出された場合でも、係合部材４６は非係合位置から移動しないため、ウエビング１２の引き出しがロックさせることはない。

そして、乗員がタングプレート２４をバックル２６（図８参照）に係合させると、制御部６８の指示により、ソレノイド６４はリング部材５８をロック可能位置へ移動させる。

この状態で、例えば車両衝突時等の緊急時においては、ウエビング１２は、シート１６に着座した乗員に押圧されてシートベルトリトラクタ１４から急激に引き出される。ウエビング１２が急激に引き出されることで、スプール４０及びトーションバーの回転速度又は加速度が増加（変化）し、係合部材４６に遠心力が生じる。

係合部材４６に遠心力が生じると、係合部材４６は軸部５０を中心に揺動し、図３に示す非係合位置から図４に示す係合位置に移動する。図４に示されるように、係合部材４６が係合位置に移動することで、係合部材４６の係合歯４６Ａと被係合部材４４の被係合歯４４Ａが係合し、スプール４０及びトーションバー３８のウエビング１２引き出し方向（矢印Ａ方向）の回転が阻止されてウエビング１２の引き出しがロックされる。

移動する乗員の慣性力により、ウエビング１２がシートベルトリトラクタ１４から無理に引き出されると、トーションバー３８がねじれて変形し、ウエビング１２に加えられる荷重が制限される。

その後、ウエビング１２に負荷される荷重が解除され、巻取スプリング（図示省略）の付勢力により、ウエビング１２がスプールに巻き取られると、トーションバー３８が巻取り方向（図４に示す矢印Ｂ方向）に回転する。これにより、係合歯４６Ａと被係合歯４４Ａが離間し、コイルスプリング５４の付勢力で、係合部材４６が図３に示す非係合位置へ移動する。

そして、乗員が、図８に示すバックル２６からタングプレート２４を開放させると、制御部６８の指示により、ソレノイド６４はリング部材５８をロック阻止位置へ移動させ、ウエビング１２は巻取スプリングの付勢力により、スプール４０に巻き取られ、次回の装着に備える。

このように、巻取部材３６のロックが不要な際に、制御部６８の信号を受けたソレノイド６４がリング部材５８をロック阻止位置へ配置させることで、不要な巻取部材３６のロックを防止し、乗員に不快感を与えるのを抑制することができる。

また、タングプレート２４とバックル２６の係合が解除されている際には、制御部６８が、リング部材５８をロック阻止位置へ移動させることで、乗員が急いでウエビング１２を引き出しても、巻取部材３６がロックしない。このため、乗員が不快に感じることを防止することができる。

本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタを示した平面図である。 本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタを示した平面図である。 本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタを示した平面図である。 本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタを示した平面図である。 本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタを示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタが採用されたシートベルト装置を示した模式図である。

符号の説明

１０・・・・シートベルト装置、１２・・・・ウエビング、１４・・・・シートベルトリトラクタ、３６・・・・巻取部材、３８・・・・トーションバー（巻取部材）、４０・・・・スプール（巻取部材）、４２・・・・ベースプレート（巻取部材）、４４・・・・被係合部材、４６・・・・係合部材、５４・・・・コイルスプリング（付勢部材）、５６・・・・円柱部（移動規制部材）、５８・・・・リング部材（阻止部材）、６８・・・・制御部

Claims (4)

1. 回転してウエビングを巻き取り又は送り出す巻取部材と、
   前記巻取部材の回転速度又は加速度の変化に基づき作動して、前記巻取部材のウエビング送り出し方向の回転をロックするロック手段と、
   前記ロック手段による前記巻取部材のロックを阻止するロック阻止位置と、前記巻取部材のロックを可能とするロック可能位置に移動可能とされるロック阻止手段と、
   制御部の信号を受けて前記ロック阻止手段を、ロック阻止位置とロック可能位置へ切替える切替部材と、
   を備えるシートベルトリトラクタ。
2. 前記ロック手段は、
   前記巻取部材の外周に設けられる被係合部材と、
   回転する前記巻取部材と共に回転し、前記巻取部材の回転速度又は加速度の変化に基づき、前記巻取部材の回転力を受けて前記被係合部材と噛み合いが解除される非係合位置から前記被係合部材と噛み合う係合位置へ移動する係合部材と、
   前記係合部材を非係合位置へ付勢する付勢部材と、
   を備え、
   ロック阻止手段は、
   前記係合部材に設けられた移動規制部材と、
   前記移動規制部材と当り、前記係合部材の前記非係合位置から前記係合位置への移動を阻止する阻止部材と、を備え、
   前記切替部材は、前記阻止部材を前記移動規制部材と当るロック阻止位置と、前記移動規制部材と離間するロック可能位置とに切替える請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 前記係合部材は、前記巻取部材に設けられた軸部に揺動可能に支持され、前記巻取部材の回転速度又は加速度が変化することで前記係合部材に生じる遠心力によって、前記係合部材が前記非係合位置から前記係合位置へ移動する請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 請求項１〜３何れか１項に記載されたシートベルトリトラクタと、
   ウエビングに取り付けられるタングプレートが、車体に保持されたバックルに係合すると、前記シートベルトリトラクタに設けられた切替部材を作動させ、ロック阻止手段をロック可能位置へ移動させ、前記タングプレートと前記バックルとの係合が解除されると、ロック阻止手段をロック阻止位置へ移動させる制御部と、
   を備えるシートベルト装置。

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