JP2015000705A - シートベルト用リトラクタ - Google Patents

Abstract

【課題】スラスト力によるスピンドルの軸方向ずれを抑制して、スラスト方向の摩擦抵抗を低減し、また、ノイズや摩耗を減少することができるシートベルト用リトラクタを提供する。
【解決手段】シートベルト用リトラクタ１０では、スピンドル１２の両端部には、第１の軸側磁石７１と、第２の軸側磁石７２とがそれぞれ配置され、巻き取りばね２５を収容する巻き取りばねカバー２６には、第１のケース側磁石７３が第１の軸側磁石７１と対向して配置され、ロック機構１４を収容するシステムカバー１９には、第２のケース側磁石７４が第２の軸側磁石７２と対向して配置される。第１の軸側磁石７１と第１のケース側磁石７３の対向面、及び、第２の軸側磁石７２と第２のケース側磁石７４の対向面は、いずれもＳ極、又はＮ極である。
【選択図】図２

Description

本発明は、シートベルト用リトラクタに関する。

従来のシートベルト用リトラクタにおいては、シートベルトを巻き取るスピンドルの軸方向ずれを防止すべく、スピンドルの両側に設けられたカバーをたわませて、スピンドルを軸方向に規制することが知られている。

また、特許文献１に記載のプリテンショナーを備えたシートベルトリトラクタでは、スピンドルの軸部にスプールベアリングを外嵌させ、パイプを挟持するためのプリテンショナプレートの挿通孔にスプールベアリングを位置させている。そして、プリテンショナーが作動した際のクラッチ連結時に生じた高い衝撃を、スプールベアリングを介して伝達するようにし、スプールの軸部の変形を抑制している。

特開２００２−１４５０１２号公報

ところで、従来のシートベルト用リトラクタでは、スピンドルの軸方向ずれをスピンドルの両側のカバーによって規制しているため、スピンドルとカバーとの接触による摩擦抵抗が大きく、ノイズや摩耗が大きいといった課題が存在する。また、一般的に、ベルトの引き出しや巻き取りの際には、スピンドルは、回転とその微妙なバランスの崩れによって、軸方向や、軸方向から少し斜めに力が加わり、スピンドルが必ずどこかで接触するが、スピンドルの軸方向ずれが大きいと、ノイズが大きくなってしまう。特許文献１に記載のシートベルト用リトラクタでは、スプールベアリングは、スピンドルに作用するラジアル方向の力を支持することができるが、スピンドルの軸方向ずれに対して対応するものではない。

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、スピンドルの軸方向ずれを規制して、ベルトの引き出しや巻き取りの際に、スラスト方向の摩擦抵抗を低減し、結果として、ノイズや摩耗を減少することができるシートベルト用リトラクタを提供することにある。

本発明の目的は、下記の構成によって達成される。
（１） 互いに対向する第１及び第２の側板を有するリトラクタフレームと、
該リトラクタフレームに回転自在に支持され、ウェビングが巻装されるスピンドルと、
を有するシートベルト用リトラクタであって、
前記スピンドルの両端部には、第１の軸側磁石と、第２の軸側磁石とがそれぞれ配置され、
前記リトラクタフレームの第１の側板に設けられる第１ケースには、第１のケース側磁石が前記第１の軸側磁石と対向して配置され、
前記リトラクタフレームの第２の側板に設けられる第２ケースには、第２のケース側磁石が前記第２の軸側磁石と対向して配置され、
前記第１の軸側磁石と前記第１のケース側磁石の対向面は互いに同極であり、且つ、前記第２の軸側磁石と前記第２のケース側磁石の対向面は互いに同極であることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（２） 前記スピンドルを前記ウェビングの巻き取り方向に付勢する巻き取りばねと、
緊急時に、前記ウェビングの引き出し動作をロックするロック機構と、
をさらに備え、
前記第１ケースには、前記巻き取りばねが収容され、
前記第２ケースには、ロック機構が収容されることを特徴とする（１）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（３） 前記第１の軸側磁石と前記第１のケース側磁石との間の反発力と、前記第２の軸側磁石と前記第２のケース側磁石との間の反発力とは、互いに異なっており、
前記第１の軸側磁石と前記第２の軸側磁石の少なくとも一方は、前記第１ケース又は前記第２ケースに形成された円錐状の穴部に対応する円錐状の先端部分を有することを特徴とする（１）又は（２）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（４） 前記スピンドルと前記ロック機構との間の力伝達経路に配置されるトーションバーをさらに備え、
前記スピンドルは、前記トーションバーの一端部が固定されるスピンドル本体と、前記トーションバーの他端部が固定され、前記スピンドル本体の開口を塞ぐトレッドヘッドとを有し、
前記第１の軸側磁石は前記スピンドル本体に取り付けられ、前記第２の軸側磁石は前記トレッドヘッドに取り付けられることを特徴とする（２）又は（３）に記載のシートベルト用リトラクタ。

本発明のシートベルト用リトラクタによれば、スピンドルの両端部には、第１の軸側磁石と、第２の軸側磁石とがそれぞれ配置され、リトラクタフレームの第１の側板に設けられる第１ケースには、第１のケース側磁石が第１の軸側磁石と対向して配置され、リトラクタフレームの第２の側板に設けられる第２ケースには、第２のケース側磁石が第２の軸側磁石と対向して配置され、第１の軸側磁石と第１のケース側磁石の対向面は互いに同極であり、且つ、第２の軸側磁石と第２のケース側磁石の対向面は互いに同極である。これにより、スピンドルの両側での磁石の反発力によって生じるスラスト力により、スピンドルの軸方向ずれを規制して、ベルトの引き出しや巻き取りの際に、スラスト方向の摩擦抵抗を低減し、結果として、ノイズや摩耗を減少することができる。

（ａ）は、本発明の一実施形態に係るシートベルト用リトラクタを示す斜視図であり、（ｂ）は、シートベルト用リトラクタを（ａ）のＩ方向から見た正面図である。 図１（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線に沿ったシートベルト用リトラクタの断面図である。 （ａ）は、図２のＩＩＩ部拡大図であり、（ｂ）は、図２のＩＩＩ´部拡大図である

以下、本発明の一実施形態に係るシートベルト用リトラクタについて図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０は、図１及び図２に示すように、互いに対向する第１の側板１１ｂ及び第２の側板１１ａを有するリトラクタフレームと、リトラクタフレーム１１に回転可能に支持され、シートベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル１２と、スピンドル１２をシートベルトの巻き取り方向に付勢する巻取りばね装置１７と、車両の水平方向の加速度を検出する加速度センサ１３と、加速度センサ１３によって検出される加速度に応じてシートベルトの引出動作をロックするロック機構１４と、車両衝突時にスピンドル１２に作用してシートベルトを引き込むプリテンショナー１５と、設定以上の荷重がシートベルトに加わった場合にエネルギーを吸収しながらシートベルトを繰り出すフォースリミッタ機構１６と、を備える。

巻取りばね装置１７及びプリテンショナー１５は、スピンドル１２の軸方向一端側に配置されて、リトラクタフレーム１１に取り付けられる。一方、加速度センサ１３及びロック機構１４は、スピンドル１２の軸方向他端側に配置され、リトラクタフレーム１１の第２の側板１１ａに取り付けられる第２のケースであるシステムカバー１９内に収容される。

巻取りばね装置１７は、巻取りばね２５、及び、巻取りばね２５を収納し、リトラクタフレーム１１の第１の側板１１ｂに取り付けられる第１のケースである巻取りばねカバー２６、２７を備え、巻取りばね２５の内周端部がスピンドル１２の先端部に取り付けられる。

ロック機構１４は、公知の種々の構成を採用することができる。本実施形態の場合には、ロック機構１４は、リトラクタフレーム１１の側板１１ａと、該側板１１ａに取り付けられるベアリング板３１との間に、ＷＳレバー（図示せず）、ステアリングホイール３３、慣性体３４、及びスプリング３５（図３（ｂ）参照）を備える。慣性体３４は、ステアリングホイール３３に若干相対回転可能に取り付けられており、また、ＷＳレバーは、ステアリングホイール３３にスプリング３５によって付勢された状態で、回転可能に取り付けられている。ＷＳレバーは、慣性体３４とステアリングホイール３３が相対回転すると、スプリング３５の付勢力に抗して回転することで、ベアリング板３１の内歯３１ａと係合する。

また、車両衝突等で水平方向の加速度が所定値より大きいとき、加速度センサ１３のセンサウェイト２１が移動し、センサレバー（図示せず）を上方に回動する。続いてセンサレバーが上方に回動して、ステアリングホイール３３と係合する。そして、ステアリングホイール３３の引き出し方向の回転が阻止された状態でシートベルトがリトラクタ１０から引き出されると、ステアリングホイール３３がスピンドル１２に対して回転遅れを生じ、ステアリングホイール３３に回動可能に取り付けられた後述するロック片６７が径方向外方に移動してリトラクタフレーム１１の側板１１ａの内側に形成されたロック歯１１ｆと係合し、スピンドル１２によるシートベルトの引き出し動作がロックされる。

プリテンショナー１５は、リトラクタフレーム１１の側板１１ｂと、該側板１１ｂに取り付けられるチューブカバー１８との間に、プリテンションリング４２を備えると共に、プリテンションリング４２の周囲に駆動装置５１を備える。

駆動装置５１は、リトラクタフレーム１１に取り付けられる管ハウジング５２と、管ハウジング５２内に設けられるガス発生器５３、及び、図示しないピストンと、質量体としての玉と、を備える。プリテンションリング４２は、スピンドル本体６１の端部とスプライン嵌合することで、スピンドル本体６１と一体回転し、その外周側には、駆動装置５１の玉５６が収容される溝部４２ａが形成されている。

また、スピンドル１２は、スピンドル本体６１と、その一端側開口を塞ぐロック部材であるトレッドヘッド６２と、スピンドル１２とロック機構１４との間の力伝達経路に配置されるフォースリミッタ機構１６としてのトーションバー６５と、トレッドヘッド６２の外周面に案内されるロック片６７と、を備える。トーションバー６５は、一端部がスピンドル本体６１に固定され、他端部がトレッドヘッド６２に固定される。

次に、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０のプリテンショナー１５及びフォースリミッタ機構１６の動作について説明する。

プリテンショナー１５では、車両側からの作動のための電流を受け、駆動装置５１のガス発生器５３の点火によるガス圧上昇により玉が管ハウジング５２内を移動する。そして、移動した玉は、管ハウジング５２からプリテンションリング４２の溝部４２ａ内に入り込み、プリテンションリング４２を回転させる。そして、プリテンションリング４２の回転力は、スピンドル１２に伝達されて、スピンドル１２に固定されているシートベルトを巻き込む。これにより、プリテンショナー１５が作動することになる。

また、減速度やウェビングＷの急な引き出しによってロック機構１４が作動すると、トレッドヘッド６２がリトラクタフレーム１１にロックされ、トレッドヘッド６２に取り付けられているトーションバー６５を介してスピンドル１２のウェビング引出し方向の回転が阻止されて、ウェビングＷの引出し動作がロックされる。

そして、乗員の反動によりウェビングＷに予め設定した以上の強い引き出し荷重が作用すると、フォースリミッタ機構１６が作動し、リトラクタフレーム１１に固定されたトレッドヘッド６２と、ウェビングの引出しにより回転するスピンドル本体６１との間に設けられているトーションバー６５が捩れてエネルギーを吸収し、乗員に作用する衝撃を和らげる。これにより、トレッドヘッド６２とスピンドル１２は、トーションバー６５の捩れによって相対的に回転する。

ここで、本実施形態では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、スピンドル１２の両端部、即ち、スピンドル本体６１の端部と、トレッドヘッド６２の端部には、第１の軸側磁石７１と、第２の軸側磁石７２とがそれぞれ配置されている。第１の軸側磁石７１は、スピンドル本体６１の先端に取り付けられ、円錐状の先端部分７１ａが巻き取りばねカバー２６に形成された円錐状の穴部分２６ｂに嵌りこんでいる。また、第２の軸側磁石７２は、有底円筒状に形成され、ベアリング板３１の挿通孔３１ｂを貫通したトレッドヘッド６２の先端部に被さるように取り付けられている。

巻取りばねカバー２６の外側面には、スピンドル１２の軸方向に突出する筒部２６ａが形成され、この筒部２６ａ内に第１のケース側磁石７３が加締めにより固定配置される。同様に、システムカバー１９の外側面にも、スピンドル１２の軸方向に突出する筒部１９ａが形成され、この筒部１９ａ内に第２のケース側磁石７４が加締めにより固定配置される。

そして、第１の軸側磁石７１と第１のケース側磁石７３とは、巻き取りばねカバー２６を介して互いに対向して配置され、第１の軸側磁石７１と第１のケース側磁石７３の対向面は互いに同極（本実施形態では、Ｓ極）に設定されている。また、第２の軸側磁石７２と第２のケース側磁石７４とは、システムカバー１９を介して互いに対向して配置され、第２の軸側磁石７２と第２のケース側磁石７４の対向面は互いに同極（本実施形態では、Ｓ極）に設定されている。

また、第１の軸側磁石７１と第１のケース側磁石７３との間の反発力と、第２の軸側磁石７２と第２のケース側磁石７４との間の反発力とは、互いに異なり、本実施形態では、第２の軸側磁石７２と第２のケース側磁石７４との間の反発力が、第１の軸側磁石７１と第１のケース側磁石７３との間の反発力よりも大きくなるように設定されている。なお、第１の軸側磁石７１と第１のケース側磁石７３との間の反発力と、第２の軸側磁石７２と第２のケース側磁石７４との間の反発力とは、互いに等しく設定されてもよい。

従って、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０によれば、スピンドル１２の両端部には、第１の軸側磁石７１と、第２の軸側磁石７２とがそれぞれ配置され、巻き取りばね２５を収容する巻取りばねカバー２６には、第１のケース側磁石７３が第１の軸側磁石７１と対向して配置され、ロック機構１４を収容するシステムカバー１９には、第２のケース側磁石７４が第２の軸側磁石７２と対向して配置され、第１の軸側磁石７１と第１のケース側磁石７３の対向面は互いに同極であり、且つ、第２の軸側磁石７２と第２のケース側磁石７４の対向面は互いに同極である。これにより、スピンドル１２の両側で発生する磁力による反発力によって、スラスト方向の押さえ力が発生し、スピンドル１２の軸方向ずれを規制することができる。特に、ベルトの引き出しや巻き取りの際には、スピンドル１２は、回転とその微妙なバランスの崩れによって、軸方向や、軸方向から少し斜めに力が加わり、スピンドル１２が必ずどこかで接触するが、静止時に近い状況においては、その接触具合が大幅に改善され、スラスト方向の接触によるノイズや摩擦を減少することができる。
また、スピンドル１２にスラスト方向の押さえ力が発生することで、リトラクタが振動した際にも、スピンドル１２のガタつきを抑制することができ、ノイズを低減することができる。

また、第１の軸側磁石７１と第１のケース側磁石７３との間の反発力が、第２の軸側磁石７２と第２のケース側磁石７４との間の反発力よりも小さくなるように設計されることで、スピンドル１２は、巻き取りばねカバー２６寄りに付勢される。その際、第１の軸側磁石７０の円錐状の先端部分７０ａと、巻き取りばねカバー２６の円錐状の穴部分２６ｂとが係合して、スピンドル１２の軸中心を保つことができるので、スピンドル１２の回転性能を向上することができる。

なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものでなく、適宜、改良または変形などが可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
たとえば、本実施形態では、第１のケースを巻き取りばね２５を収容する巻き取りばねカバー２６、第２のケースをロック機構１４が収容されるシステムカバー１９としたが、本発明の第１及び第２のケースはこれに限定されるものではない。

１０ シートベルト用リトラクタ
１２ スピンドル
１４ ロック機構
１５ プリテンショナー
１９ システムカバー（第２のケース）
２５ 巻き取りばね
２６ 巻き取りばねカバー（第１のケース）
６１ スピンドル本体
６２ トレッドヘッド（ロック部材）
６５ トーションバー
７１ 第１の軸側磁石
７２ 第２の軸側磁石
７３ 第１のケース側磁石
７４ 第２のケース側磁石

Claims (4)

1. 互いに対向する第１及び第２の側板を有するリトラクタフレームと、
   該リトラクタフレームに回転自在に支持され、ウェビングが巻装されるスピンドルと、
   を有するシートベルト用リトラクタであって、
   前記スピンドルの両端部には、第１の軸側磁石と、第２の軸側磁石とがそれぞれ配置され、
   前記リトラクタフレームの第１の側板に設けられる第１ケースには、第１のケース側磁石が前記第１の軸側磁石と対向して配置され、
   前記リトラクタフレームの第２の側板に設けられる第２ケースには、第２のケース側磁石が前記第２の軸側磁石と対向して配置され、
   前記第１の軸側磁石と前記第１のケース側磁石の対向面は互いに同極であり、且つ、前記第２の軸側磁石と前記第２のケース側磁石の対向面は互いに同極であることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
2. 前記スピンドルを前記ウェビングの巻き取り方向に付勢する巻き取りばねと、
   緊急時に、前記ウェビングの引き出し動作をロックするロック機構と、
   をさらに備え、
   前記第１ケースには、前記巻き取りばねが収容され、
   前記第２ケースには、ロック機構が収容されることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト用リトラクタ。
3. 前記第１の軸側磁石と前記第１のケース側磁石との間の反発力と、前記第２の軸側磁石と前記第２のケース側磁石との間の反発力とは、互いに異なっており、
   前記第１の軸側磁石と前記第２の軸側磁石の少なくとも一方は、前記第１ケース又は前記第２ケースに形成された円錐状の穴部に対応する円錐状の先端部分を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシートベルト用リトラクタ。
4. 前記スピンドルと前記ロック機構との間の力伝達経路に配置されるトーションバーをさらに備え、
   前記スピンドルは、前記トーションバーの一端部が固定されるスピンドル本体と、前記トーションバーの他端部が固定され、前記スピンドル本体の開口を塞ぐトレッドヘッドとを有し、
   前記第１の軸側磁石は前記スピンドル本体に取り付けられ、前記第２の軸側磁石は前記トレッドヘッドに取り付けられることを特徴とする請求項２又は３に記載のシートベルト用リトラクタ。
   

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