JP3629503B2 - 自動ロック機構を備えたシートベルト巻取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動ロック機構を備えたシートベルト巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシートベルト巻取装置は、乗り物の座席に着いている搭乗者の身体の周りを通り、シートベルト巻取装置内のセンサによって緊急事態が検知されたときにロックしてベルトの伸びを阻止することによって、緊急の際に確実な拘束力をもたらす。非緊急時には、シートベルト巻取装置は、乗り物の搭乗者がシート内で比較的自由に動くことができるように、シートベルトウェビングの繰り出しを可能とする。
【０００３】
そのようなシートベルトが取り付けられている乗り物の座席にチャイルドシートが取り付けられなければならないときに、問題が生じる。その理由は、安全法規はチャイルドシートがしっかりと乗り物に取り付けられることを要求し、したがって、シートベルト巻取装置は常時ロックされた状態でなければならないからである。シートベルト巻取装置は、チャイルドシートが取り付けられるべきときに係合することができる自動ロック機構を備えて製造されている。通常、自動ロック機構は、ウェビングの所定量、一般にはシートベルト巻取装置に巻き取られるウェビングの少なくとも９０％程度の量が引き出されることによって係合させられる。この動作は、ウェビングの繰り出しに対してはシートベルト巻取装置をロックするがシートベルトがチャイルドシートのための正しい寸法に調整されるようにウェビングの巻き取りは可能とする自動ロック機構内で切り替わる。自動ロック機構は、ウェビングが完全にシートベルト巻取装置に巻き戻されたときに、係合を解除される。
【０００４】
自動ロック機構の種々の機構が提案されている。提案されている全ての機構は、ウェビングが引き出される際の巻取スプールの大きな回転数を、自動ロック機構を作動する部材のより小さな回転数に変換する、何らかの形の減速伝動装置を必要としている。サイクロイドギヤ装置が特に適している。
【０００５】
そのような装置の１つが、巻取スプールよりも遅い速度で回転するように配置されたサイクロイドギヤを用いた特許文献１に記載されている。アクチュエータ爪が、ばねによって２つの別個の位置へ付勢される。１つの位置では、ロック用爪が移動させられてラチェットに係合し、ウェビングがスプールからさらに伸ばされるのが止められる。他の位置では、アクチュエータ爪は何の働きもせず、シートベルト巻取装置は、緊急ロックモード時に動作するために、通常モードとして自由な状態にある。サイクロイドギヤ上の、軸方向に延びたアクチュエータタブが、アクチュエータレバーを上記の２つの位置の間で移動させる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５５１８１９７号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この装置を改良することを目的とする。本発明によるシートベルト巻取装置は、公知のシートベルト巻取装置よりも少ない部品点数で、また全体的により小さいパッケージサイズ、特にスリムなパケットサイズで構成することができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のシートベルト巻取装置は、緊急時にシートベルトウェビングを支持する、回転可能に取り付けられたスプールと、緊急事態が検知された時に、スプールを回転しないようにロックするロック機構と、動作状態にされた時に、ウェビングが繰り出されないようにスプールをロックする自動ロック機構とを有し、自動ロック機構は、所定量のウェビングがスプールから引き出されることによって自動ロック機構を動作状態にし、所定量のウェビングがスプールに巻き戻されることによって自動ロック機構を非動作状態にする切り替え機構と、スプールを切り替え機構に連結するギヤ装置とを有し、ギヤ装置は、内歯が付けられた、一部が切り欠かれた環状のギヤリングと、スプールと共に回転する偏心カムと、偏心カムによって、ギヤリング対して偏心して取り付けられ、ギヤリングの内歯と噛み合う外歯が付けられたギヤホイールとを有し、切り替え機構は、ギヤホイールの外周に設けられた第１および第２のアクチュエータタブと、スプールをロックするアクチュエータ爪、および、ギヤリングの、切りかかれた部分に配置され、ギヤホイールの回転に応答 して第１または第２のアクチュエータタブと半径方向に互いに一直線に揃えられて相互に係合する部分を有する、回転するように取り付けられたアクチュエータ部材とを有し、自動ロック機構は、アクチュエータ部材が、アクチュエータ部材の部分が第１または第２のアクチュエータタブと相互に係合して回転させられることによって、アクチュエータ爪がスプールをロックする動作状態、またはアクチュエータ爪がスプールとの係合から外される非動作状態にされる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明をさらに良く理解し、本発明がどのようにして効果を達成するかを示すために、以下において例示として添付図面を参照する。
【００１０】
図１は、広く知られている構造を有するシートベルト巻取装置１を示している。この装置は、フレーム２と、スプール３と、フレーム２の左側に取り付けられている緊急ロック機構および自動ロック機構とを備えている。
【００１１】
緊急ロック機構は広く知られている構造のもので、従来、立ちゴマとして知られている形式のビークルセンサ４、ビークルセンサ爪５、およびビークルセンサロック爪６を備えている。緊急時には、所定の限界値を越える加速または減速によって、ビークルセンサ４が傾く。このことによってセンサ爪５が上昇し、それによって、次にロック爪６が回転して、スプール３に固定されて連結されているラチェットホイールの歯と係合する。ロック爪６がラチェットホイールと係合することによって、加重支持用のロックドグ７は、加重を支持するようにスプールをロックするための係合状態になる。ロックドグ７は、フレーム上で回転し、ロックドグ７のカム８と、ビークルセンサ４が取り付けられている多機能部品１０のカム溝９との相互作用によって係合させられる。
【００１２】
自動ロック機構は、サイクロイドギヤ装置１１とアクチュエータ部材１２を備えている。サイクロイドギヤ装置１１は、内歯が付けられたギヤリング１３と、外歯が付けられて、偏心カムドライブ２３と協同する偏心カム２２によってギヤリング１３に対して偏心して取り付けられているギヤホイール１４とを備えている。この機構は、スプール３の急激な運動をサイクロイドギヤホイール１４のより緩やかな運動に変換する。
【００１３】
アクチュエータ部材１２は、その一端部にラチェットホイールと係合するように配置されたアクチュエータ爪１５と、ギヤホイール１４の外歯と係合するように間隔をおいて配置されている２つの歯であるアーム１６および脚部１７と、ばね装置１８とを備えている。ばね装置１８は、アクチュエータ部材１２の一部として成形され、くぼみ１９を有するプラスチックループを備えている。ループの内側には、ばね装置１８が作用する作用面を与える、尖った柱部材２０がくぼみ１９に隣接している。くぼみ１９は、アクチュエータ部材１２に加えられなければならない弾性付勢の方向に応じて、柱部材２０のいずれの側にも配置され得る。
【００１４】
スプリング２１は、多機能部品１０を、ロックドグ７がラチェットホイールに係合しない位置へ付勢している。図２には、これらの部品が分解図で示されており、したがって、同じ部品が引用されている。
【００１５】
次に、シートベルト巻取装置の動作を、図３〜７を参照して説明する。
【００１６】
図３は、ウェビングが完全に収容され、自動ロック機構が係合していない、乗り物内のシートベルト巻取装置の収容位置を示している。したがって、シートベルト巻取装置は、緊急ロック巻取（ＥＬＲ）モードにある。
【００１７】
ウェビングは、矢印２４で示されている方向にスプールから引き出されている。その結果、スプールは矢印２５で示されているように、時計回りの方向に回転する。このため、偏心カム２２も時計回りに回転し、したがって、ギヤホイール１４は反時計回りに回転する。偏心カム２２は、スプール３に固定された偏心カムドライブ２３に取り付けられている。その結果、ギヤホイール１４は矢印２６で示されている方向へ反時計回りに回転する。
【００１８】
図３において、アクチュエータ部材１２は、アクチュエータ爪１５がラチェットホイール２７と係合しておらず、そしてばね装置１８は、くぼみ１９が柱部材２０の頂部の右側に（図３に示されているように）位置する状態にある。こうして、アクチュエータ部材１２はその回転軸に対して反時計回りの方向に付勢される。この状態では、ウェビングは自由に出し入れできる。
【００１９】
図４において、ウェビングはスプールから矢印２４で示されている方向に引き出され、スプール３および偏心カム２２は、矢印２５の方向に時計回りに回転している。ギヤホイール１４は、矢印２６の方向に反時計回りに回転している。
【００２０】
ギヤホイール１４は、２つの例外を除いて、ほぼ一様な間隔で配置されている歯を有している。１つの特に長い歯２８は、他の歯の長さより長く半径方向に延びており、以下、第１のアクチュエータタブと呼ぶ。さらに、正規の歯の中の２つの歯の間の空間が部分的に埋められて、第２のアクチュエータタブ２９が設けられている。本実施形態では、第１のアクチュエータタブ２８は第２のアクチュエータタブ２９に対して直径方向反対側にある。
【００２１】
図４に示す位置では、ギヤホイール１４の第１のアクチュエータタブ２８は、アクチュエータ部材１２の第１の脚部１７に接触している。このアクチュエータタブ２８は、ばね装置１８の力に抗してアクチュエータ部材１２を押圧し、オーバセンタばね（ばね装置１８）が切り替え点を越えて、すなわち、尖った柱部材２０の頂部を越えて移動するのに十分に遠くへアクチュエータ部材１２を回転させるように寸法決めされている。この位置では、オーバセンタばねは、尖った柱部材２０の他の側と係合してアクチュエータ部材１２をその回転中心に対して全体として時計回りの方向に付勢し、それによってアクチュエータ爪１５を付勢してラチェットホイールの歯に係合させる。この位置では、ウェビングがそれ以上伸びないようにスプールがロックされているので、シートベルト巻取装置は自動ロック巻取（ＡＬＲ）モードにある。
【００２２】
図５では、シートベルト巻取装置は自動ロック巻取（ＡＬＲ）モードで動作しており、ウェビングはスプール上へ引き戻すことだけができる。スプール３および偏心カム２２は、反時計回りのみに回転でき、ギヤホイール１４は時計回りのみに回転できる。ギヤホイール１４は、図４の位置に比較して約９０°だけ時計回りに移動した位置で示されている。ギヤホイール１４は、第２のアクチュエータタブ２９がまわってアクチュエータ部材１２のアーム１６と係合するまで時計回りに回転し続ける。これが図６に示されている位置である。この位置では、第２のアクチュエータタブ２９はアーム１６を押圧して、アクチュエータ部材１２をオーバセンタばね１８の弾性力に抗して反時計回りに回転させる。第２のアクチュエータタブ２９とアーム１６の配置は、アクチュエータ爪１５がラチェットホイールとの係合が外れるのに十分に遠くまでアクチュエータ部材１２が回転させられるような配置である。このようにして、スプールは解放され、ＡＬＲモードが解除される。シートベルト巻取装置は、ここで再びＥＬＲモードになる。オーバセンタばね１８のくぼみ１９は柱部材２０の頂部を越えて押されていること、および、アクチュエータ部材１２は、アクチュエータ爪１５が付勢されてラチェットホイールとの係合が外れるように、全体として反時計回りの方向に再び付勢されるということも分かるであろう。
【００２３】
この位置において、ウェビングをスプールから引き出し、またはスプールに巻き戻すことができ、そして、偏心カム２２は、ギヤホイール１４と共に任意の方向に自由に回転することができる。これが図７に示されている位置である。
【００２４】
この装置に必要な特別な構成要素の数が少ないことは、シートベルト巻取装置のパッケージサイズが従来のデザインよりもずっとスリムであることを意味している。この理由は、シートベルト巻取装置の作動および非作動の両者が、単一の層に全て設けられているタブによって行われるからである。
【００２５】
変形例として、両方のアクチュエータタブ用に延びた歯を用いたり、または両方のアクチュエータタブ用に根元が埋められた歯を用いたりするものがある。アクチュエータ部材１２のアームの配置を適切に修正して、多数の装置が当業者によって考えられるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシートベルト巻取装置の斜視図である。
【図２】図１のシートベルト巻取装置の分解図である。
【図３】図１および２のシートベルト巻取装置の、動作順序を示す破断側面図である。
【図４】図１および２のシートベルト巻取装置の、動作順序を示す破断側面図である。
【図５】図１および２のシートベルト巻取装置の、動作順序を示す破断側面図である。
【図６】図１および２のシートベルト巻取装置の、動作順序を示す破断側面図である。
【図７】図１および２のシートベルト巻取装置の、動作順序を示す破断側面図である。
【符号の説明】
１ シートベルト巻取装置
２ フレーム
３ スプール
４ ビークルセンサ
５ センサ爪
６ ロック爪
７ ロックドグ
８ カム
９ カム溝
１０ 多機能部品
１１ サイクロイドギヤ装置
１２ アクチュエータ部材
１３ ギヤリング
１４ ギヤホイール
１５ アクチュエータ爪
１６ アーム
１７ 脚部
１８ ばね装置
２０ 柱部材
２１ スプリング
２２ 偏心カム
２３ 偏心カムドライブ
２７ ラチェットホイール
２８，２９ アクチュエータタブ

Claims (4)

1. 緊急時にシートベルトウェビングを支持する、回転可能に取り付けられたスプールと、
   緊急事態が検知された時に、前記スプールを回転しないようにロックするロック機構と、
   動作状態にされた時に、前記ウェビングが繰り出されないように前記スプールをロックする自動ロック機構と、
   を有し、
   前記自動ロック機構は、
   所定量のウェビングが前記スプールから引き出されることによって前記自動ロック機構を動作状態にし、所定量のウェビングが前記スプールに巻き戻されることによって前記自動ロック機構を非動作状態にする切り替え機構と、
   前記スプールを前記切り替え機構に連結するギヤ装置と、
   を有し、
   前記ギヤ装置は、
   内歯が付けられた、一部が切り欠かれた環状のギヤリングと、
   前記スプールと共に回転する偏心カムと、
   該偏心カムによって、前記ギヤリング対して偏心して取り付けられ、該ギヤリングの前記内歯と噛み合う外歯が付けられたギヤホイールと、
   を有し、
   前記切り替え機構は、
   前記ギヤホイールの外周に設けられた第１および第２のアクチュエータタブと、
   前記スプールをロックするアクチュエータ爪、および、前記ギヤリングの、切りかかれた部分に配置され、前記ギヤホイールの回転に応答して前記第１または第２のアクチュエータタブと半径方向に互いに一直線に揃えられて相互に係合する部分を有する、回転するように取り付けられたアクチュエータ部材と、
   を有し、
   前記自動ロック機構は、前記アクチュエータ部材が、該アクチュエータ部材の前記部分が前記第１または第２のアクチュエータタブと相互に係合して回転させられることによって、前記アクチュエータ爪が前記スプールをロックする前記動作状態、または前記アクチュエータ爪が前記スプールとの係合から外される前記非動作状態にされる、
   シートベルト巻取装置。
2. 前記第１のアクチュエータタブは、半径方向に延びる長いギヤ歯を有し、前記第２のアクチュエータタブは、浅くされた歯溝を有する、請求項１に記載のシートベルト巻取装置。
3. 両方の前記アクチュエータタブは、浅くされた歯溝を有する、請求項１に記載のシートベルト巻取装置。
4. 両方の前記アクチュエータタブは、半径方向に長く延びたギヤ歯を有する、請求項１に記載のシートベルト巻取装置。

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