JP4113408B2 - Webbing take-up device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエビング巻取装置に係り、特に、車両急減速時にウエビングを乗員拘束方向へ緊張させるプリテンショナ機構を備えたウエビング巻取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ウエビング巻取装置では、フレームに軸支された巻取軸に乗員拘束用のウエビングが層状に巻装されており、巻取軸が一方向へ回転するとウエビングが巻き取られ、巻取軸が他方向へ回転するとウエビングが引出されるようになっている。この巻取軸は、ぜんまいばねによってウエビングの巻取方向に弱く付勢されており、乗員の姿勢変化等に追従しつつ乗員に不快な拘束感を与えないようになっている。
【0003】
また、このようなウエビング巻取装置においては、衝突等の車両急減速時における慣性力による乗員の移動量を制限するために、車両急減速時にウエビングを乗員拘束方向へ緊張させる(ウエビングを強制的に巻取る)プリテンショナ機構を備えたものがある。
【0004】
プリテンショナ機構としては、例えば、ラック・ピニオン式のものが知られている。具体的には、巻取軸に連結され該巻取軸と一体回転するピニオンと、該ピニオンに噛合い可能なラックと、該ラックと一体に形成されたピストンと、ピニオン近傍のフレームに固定されると共にピストンが軸方向の移動可能に挿入されたシリンダと、を備え、車両急減速時にシリンダに供給されるガスのガス圧によってピストンを駆動し、このピストンの移動に伴ってラックがピニオンに噛合いつつ巻取軸をウエビング巻取方向へ回転させる構成である。
【0005】
ところで、上記のようなプリテンショナ機構を備えたウエビング巻取装置では、通常時に巻取軸の回転、すなわち、ウエビング巻取方向及びウエビング引出方向の双方の回転を妨げないように、ラックをピニオンに干渉しない位置に配置している。
【0006】
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、ラックがピニオンに噛合う際に大きな荷重がラック及びピニオンに作用するため、ラックの先頭側の歯やピニオンの歯の歯厚を増す必要があり、ラック及びピニオンの設計の自由度が低下すると共に加工性が悪化する原因となる。また、ピニオンが巻取軸と一体に回転するため、プリテンショナ機構の作動後、エネルギ吸収のために再度ウエビングの引出を許容する場合に、ピストンをシリンダ内で押し戻す力がラック及びピニオンを介して巻取軸に作用し、適正なエネルギ吸収を阻害する原因ともなる。
【0007】
この対策として、ピニオンと巻取軸との間にローラタイプやスプラグタイプの一方向クラッチを設けた構成も知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなクラッチの概要について図10に基づいて説明する。
【0008】
この図に示されるクラッチ100は、巻取軸102の外周面に全周に亘って対向する内周面を有するクラッチ部104を備えており、クラッチ部104は上記ピニオンと一体に回転するようになっている。クラッチ部の内周面には3つの凹部106が形成されており、各凹部106にはローラ108が配設されている。クラッチ100は、通常、ローラ108が凹部106と巻取軸102の外周面との間の幅広部に位置することで切り離され、巻取軸102はウエビングの巻取り引出しの各方向に回転自在とされている。
【0009】
一方、クラッチ100は、ピニオン(すなわち、クラッチ部104)が矢印Eで示されるウエビング巻取方向に回転されると、ローラ108が凹部106と巻取軸102の外周面との間の幅狭部に挟み込まれ(噛み込まれ)、ピニオンの回転を巻取軸102に伝達可能に結合するようになっている。また、プリテンショナ機構の作動終了後、巻取軸102がウエビング引出方向(矢印Eとは反対方向)に回転すると、ローラ108が凹部106と巻取軸102の外周面との間の幅広部に移動して、巻取軸102はピニオンと再度切り離される。
【0010】
これにより、上記クラッチ100を備えたプリテンショナ装置では、通常は巻取装置によるウエビングの巻取り引出しを自由に維持しつつ、車両急減速時には巻取軸をウエビング巻取方向に強制的に回転駆動することができる。このため、ピニオンとラックとを予め噛合わせておくことができ、ラック及びピニオンに作用する荷重が緩和される。また、プリテンショナ機構の作動後、エネルギ吸収のために再度ウエビングの引出を許容する場合に、適正なエネルギ吸収が阻害されることもない。
【0011】
【特許文献1】
特公平2-20743号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような一方向クラッチを備えた構成では、巻取軸と回転体とが互いの間における同一平面内に配置されたローラを介して回転力の伝達可能に結合されまたは切り離される機能を実現するため、換言すれば、一方向クラッチを成立させるために巻取軸と回転体とを直接結合することができないため、巻取軸と回転体との間に滑りが生じる恐れがある。特に、ローラは巻取軸及び回転体の間でそれぞれ略線接触状態で挟み込まれつつ回転力を伝達するため、プリテンショナ機構の作動初期においてローラと巻取軸との間で滑りを生じやすい。
【0013】
このため、このような従来のウエビング巻取装置のクラッチ構造では、プリテンショナ機構の作動から実際のウエビング巻取開始までのタイムラグ及び駆動力(トルク)の伝達ロスを生じ、上記滑りがプリテンショナ機構による初期拘束性能のさらなる向上の阻害要因となっていた。逆に、巻取軸とローラとの間の滑りを低減しようとすると、プリテンショナ機構の作動後、再度ウエビングの引出を許容する場合に、クラッチの切り離しがスムースに行われないこととなる。
【0014】
本発明は上記事実を考慮して、回転部材の回転力を巻取軸に伝達するクラッチの滑りを防止または抑止でき、初期拘束性能が向上するウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項1記載の発明に係るウエビング巻取装置は、車体に固定されたフレームに回転可能に軸支され、乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸と、前記巻取軸と同軸的に設けられ、車両急減速時に前記巻取軸のウエビング巻取方向に回転される回転部材と、前記回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転されると、該回転部材の回転力を前記巻取軸に伝達するクラッチと、を備えたウエビング巻取装置において、前記クラッチは、前記巻取軸に一体に設けられた被動部と、前記回転部材に一体にかつ前記被動部と対向して設けられ、軸方向に移動されると前記被動部に前記回転力を伝達可能に結合する駆動部と、前記駆動部を前記被動部に対する離間位置に保持するための保持手段として前記フレームと前記回転部材との間または前記回転部材と前記巻取軸との間に設けられ、前記回転部材を前記駆動部が前記被動部と離間する方向に付勢する付勢手段と、前記回転部材の前記ウエビング巻取方向の回転力の一部を軸方向の移動力に変換し、前記駆動部を前記被動部に結合させる結合手段と、を有して構成された、ことを特徴としている。
【0016】
請求項1記載のウエビング巻取装置では、通常はクラッチの駆動部が保持手段によって被動部との離間位置に保持されており、巻取軸は回転部材と切り離されている。このため、ウエビングの巻取り引出しが自在である。
【0017】
一方、車両急減速時には、回転部材がウエビング巻取方向に回転される。この回転部材の回転力の一部は、結合手段によって回転部材の軸方向に移動力に変換され、回転部材と一体の駆動部が被動部に回転部材の回転力を伝達可能に結合する。この結合は、回転力伝達可能であれば、例えば、係合、接触、嵌合等如何なる態様であっても良いことは言うまでもない。
【0018】
これにより、被動部が駆動部によって回転駆動され、この被動部と一体の巻取軸がウエビング巻取方向に回転されることでウエビングが巻き取られて乗員拘束に緊張する。すなわち、プリテンショナ機能が果たされる。
【0019】
ここで、クラッチは、被動部に対向配置された駆動部が軸方向に移動して被動部と結合するため、通常は駆動部と被動部とを軸方向に離間させることで回転部材と巻取軸とを切り離して巻取軸の回転が担保され、車両急減速時には駆動部と被動部とが回転力を伝達可能に直接結合される。
【0020】
したがって、例えば、駆動部と被動部とをギヤ結合(噛合いによる直接係合)としたり、駆動部及び被動部にローレット加工を施し(接触面積を増やしつつ摩擦係数を向上し)たりすることで、駆動部と被動部との間に滑りが発生しない、または滑りが発生し難い構成とすることができる。これにより、プリテンショナ機能の作動初期における実際のウエビング巻取開始までのタイムラグや駆動力伝達ロスが抑止または防止され、初期拘束性能が向上する。
【0021】
このように、請求項1に記載のウエビング巻取装置では、回転部材の回転力を巻取軸に伝達するクラッチの滑りを防止または抑止でき、初期拘束性能が向上する。
【0022】
また、通常は回転部材と巻取軸とを切り離すクラッチを設けたため、例えば、回転部材としてのピニオンをラックで回転駆動する構成では、該ピニオンとラックとを予め噛合わせておくことができることは言うまでもない。さらに、回転部材の駆動部と巻取軸の被動部とが、ローラ等の部品を介在させることなく直接的に結合するため、部品点数の削減も図られる。
さらに、本ウエビング巻取装置では、通常、回転部材(駆動部)に作用する付勢手段の付勢力によって駆動部が被動部との離間方向に保持されて巻取軸は回転部材と切り離されている。そして、車両急減速時に回転部材が回転されると、結合手段が変換した軸方向の移動力によって駆動部が付勢手段の付勢力に抗して軸方向に移動し、被動部に係合する。
さらに、プリテンショナ機能が果たされ、回転部材に回転力が作用しなくなると、軸方向の移動力も作用しなくなり、回転部材、すなわち、駆動部は付勢手段の付勢力によって被動部との離間位置に復帰する。このため、プリテンショナ機能の完了後にエネルギ吸収のために再度ウエビングの引出を許容する構成においても、適正なエネルギ吸収が阻害されることもない。
すなわち、本発明におけるクラッチは、上記滑りを防止または抑止する機能を維持しつつ、プリテンショナ機能の完了後において駆動部と被動部とを切り離す機能を有する。

【0023】
請求項2の発明に係るウエビング巻取装置は、請求項1記載のウエビング巻取装置において、前記結合手段は、前記回転部材に設けられた係合部と、前記フレームに固定され、前記回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転する際に前記係合部が係合する被係合部と、を有し、前記係合部及び前記被係合部の互いの係合部位の少なくとも一方を、前記回転部材の回転方向に対して傾斜したテーパ部とした、ことを特徴としている。
【0024】
請求項2記載のウエビング巻取装置では、回転部材の係合部とフレームに固定された被係合部とが互いに係合する係合部位の少なくとも一方に形成したテーパ部に相手方(テーパ部である場合を含む)が係合しつつ、該テーパ部の上記回転方向に対する傾斜によって回転部材の回転力の一部が軸方向の移動力に変換される。
【0025】
このため、簡単な構造で、駆動部が軸方向に移動して被動部と結合するクラッチが実現される。
【0026】
請求項3記載の発明に係るウエビング巻取装置は、請求項1記載のウエビング巻取装置において、前記回転部材を、互いに噛み合うはすばラックの移動によって回転駆動されるはすば歯車とし、前記巻取方向に回転駆動される前記はすば歯車がスラスト力によって前記被動部側へ移動する方向に互いの噛合面が傾斜した前記はすば歯車とはすばラックとで、前記結合手段を構成した、ことを特徴としている。
【0027】
請求項3記載のウエビング巻取装置では、車両急減速時に、はすばラックが回転部材であるはすば歯車と噛み合いつつ移動すると、該はすば歯車が回転する。この回転に伴って、はすば歯車は、はすばラックとの互いの噛合面がスラスト力によって該はすば歯車が被動部側に移動する方向に傾斜していることにより、はすばラックから伝達される力の一部であるスラスト力によって軸方向に被動部側へ移動する。
【0028】
すると、回転部材であるはすば歯車に一体に設けられた駆動部が被動部に結合し、巻取軸がウエビングの巻取方向に回転する。なお、はすばラックとはすば歯車とは、予め噛み合わされていても良く、はすばラックの移動開始後に噛み合っても良いが、予め噛み合わされている方が好ましい。
【0029】
ここで、結合手段を、少なくとも回転時に、スラスト力によってはすば歯車を被動部側へ移動させるように噛み合う該はすば歯車とはすばラックとで構成したため、換言すれば、回転部材を回転駆動するはすばラックと回転部材自体であるはすば歯車とが結合手段を構成し(兼ねて)ているため、部品点数を大幅に削減することができる。また、構造の簡素化及びプリテンショナ機構(すなわちウエビング巻取装置)の体格の小型化が図られる。さらに、部品点数の削減及び構造の簡素化に伴って組付工数の低減、組付作業性の向上が図られる。
【0034】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態に係るウエビング巻取装置10について、図1乃至図5に基づいて説明する。
【0035】
図1には、ウエビング巻取装置10の全体構成が概略の断面図にて示されている。この図に示される如く、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、互いに対向する一対の脚片12A、12Bと各脚片を連結する背片12Cとを有し、平面視略コ字型に形成されている。背片12Cは下方に延出されており、その下端部が車体にボルト止めされて固定されている。
【0036】
フレーム12の互いに対向する脚片12A、12Bの間には、軸方向が脚片12A、12B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には乗員拘束用のウエビング16の一端が係止されると共にウエビング16の一部が巻き回されており、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。
【0037】
すなわち、スプール14が軸心廻りの一方向へ回転するとウエビング16が巻取られ、スプール14が軸心廻りの他方向へ回転するとウエビング16が引出される構成である。
【0038】
スプール14の筒内には、脚片12A側の端部にロックベース18が配置されている。ロックベース18は、フレーム12の脚片12Aの開口部に挿通され、図示しない軸受部にスプール14と同軸的で、かつスプール14及びフレーム12に対して回転自在に支持されている。
【0039】
ロックベース18にはロック手段を構成するロックプレート26が設けられている。ロックプレート26は、脚片12Aの上記開口部に設けられた内歯ラチェット12Dに噛込可能に形成されている。このロックプレート26は、図示しない加速度センサが所定値以上の加速度(減速度)を検知した場合やウエビング16の引出し速度が所定値以上となった場合に、図示しないVギヤのウエビング引出方向の回転が阻止されることで、ロックベース18がウエビング引出方向に回転しようとすると、Vギヤに案内されて内歯ラチェット12Dに噛込んでロックベース18のウエビング引出方向の回転を阻止する構成である。
【0040】
また、ロックベース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20の一端部に設けられた六角部20Aが挿入されており、ロックベース18が常にトーションバー20の六角部20Aと一体に回転するように構成されている。
【0041】
一方、スプール14の筒内における脚片12B側端部には、スリーブ22が配置されている。スリーブ22は、スプライン状の歯24が嵌合することでスプール14と同軸的かつ一体に連結されている。このスリーブ22のスプール14外部に露出する端面には、後述するクラッチを構成する被動部としてのキー溝部52が形成されているが、これについては後述する。
【0042】
スリーブ22の先端部には、脚片12Bの開口部に挿通された支軸部22Aが同軸的かつ一体に設けられており、この支軸部22Aの脚片12Bから外方へ突出した端部が図示しない軸受部に回転自在に支持されている。また、支軸部22Aの端部にはぜんまいばね(図示省略)が設けられており、スリーブ22がウエビング16を巻取る方向に常に回転付勢されている。
【0043】
さらに、このスリーブ22は、トーションバー20の他端部に設けられた六角部20Bが挿入されることにより、ロックベース18と連結されている。これにより、通常は、スプール14、ロックベース18、トーションバー20、及びスリーブ22は一体に回転するよう構成されている。
【0044】
すなわち、上記構成において、スプール14、ロックベース18、トーションバー20、及びスリーブ22が本発明における「巻取軸」に相当する。
【0045】
また、図2にも示される如く、ウエビング巻取装置10は、クラッチ機能を有するプリテンショナ機構30を備えており、プリテンショナ機構30は回転体32を備えている。
【0046】
図3(A)及び図3(B)に詳細に示される如く、回転体32は、プリテンショナ機構を構成する回転部材としてのピニオン34と、クラッチを構成する駆動部としてのギヤ部36と、係合部としての傾斜突起38が突設された円板部40とが同軸的かつ一体に形成されている。
【0047】
この回転体32の軸心部には、該回転体32を長手方向に貫通する支持孔42が設けられており、スリーブ22の支軸部22Aに回転自在(すなわち、スプール14に対して相対回転可能に)に支持されるようになっている。
【0048】
ピニオン34は、回転体32の一端側に設けられ、その歯幅(すなわち、軸方向寸法)が後述するラック54の歯幅よりも大きく形成されている。
【0049】
また、ギヤ部36は、回転体32の他端側に設けられ、その端面から軸方向に突設されると共に支持孔42外側から半径方向に放射状に延びる複数(本第1の実施の形態では8枚)のギヤ歯36Aを有している。このギヤ歯36Aの軸方向先端部は丸められている。
【0050】
さらに、円板部40は、ピニオン34とギヤ部36との間に設けられており、その外径がピニオン34及びギヤ部36の各外径よりも十分大径とされている。この円板部40のピニオン34側の端面には、複数(本第1の実施の形態では5つ)の傾斜突起38が回転体32の軸方向に突設されている。各傾斜突起38は、回転体32と同軸的でピニオン34よりも外側の仮想円周に沿って等間隔に配置されている。
【0051】
これらの傾斜突起38には、それぞれテーパ部38Aが形成されている。各テーパ部38Aは、そのウエビング16の巻取回転方向(図2及び図3(A)に矢印Aで示される回転方向)側の円板部40からの突出高さが低くなるように、矢印A方向に対して傾斜されている。
【0052】
また、円板部40のギヤ部36側端面には、その外周面に沿った円環状のリブ40Aが回転体32の軸方向に突設されており、後述する板ばね50の脱落防止用とされている。
【0053】
以上説明した回転体32は、ギヤ部36がスリーブ22と対向するように該スリーブ22の支軸部22Aに軸支される構成である。この状態で、円板部40の外側には、図4にも図2の4−4線に沿った概略断面図にて示される如く、フレーム12の脚片12Bに固定されたプレート44が配置されている。
【0054】
プレート44は、ピニオン34が挿通される透孔46(図2参照)と、各傾斜突起38の側面視形状に略対応して形成され各傾斜突起38が挿通される係合孔48とを有している。なお、図2では、プレート44の図示を省略し、透孔46及び係合孔48のみを想像線にて示している。
【0055】
これにより、回転体32が矢印A方向に回転されると、各傾斜突起38のテーパ部38Aが各係合孔48の孔壁に係合し、該テーパ部38Aの傾斜によって回転体32(ピニオン34)の回転力の一部が軸方向(図1及び図4に矢印Bで示されるスリーブ22への近接方向)の移動力に変換される構成である。すなわち、各係合孔48の矢印A側の孔壁が本発明における「被係合部」に相当する。
【0056】
また、回転体32は、プレート44の透孔46にピニオン34が挿通されると共に各係合孔48に各傾斜突起38が挿通された状態で、フレーム12の脚片12Bと円板部40のリブ40Aとの間に配設された保持手段及び付勢手段としての板ばね50によって、矢印B方向とは反対方向に付勢されている。
【0057】
すなわち、回転体32は、通常板ばね50の付勢力によってスリーブ22に対する離間位置に保持されており、矢印A方向に回転駆動されると当該矢印A方向に回転しつつ板ばね50の付勢力(弾性力)に抗してスリーブ22に近接するようになっている。なお、回転体32の矢印B方向とは反対方向への移動は、円板部40がプレート44に当接することで規制される構成である。また、板ばね50が回転体32の回転を妨げないように、板ばね50と円板部40または脚片12Bとの間にベアリングを配設すると好適である。
【0058】
一方、回転体32のギヤ部36と対向するスリーブ22の端面には、該ギヤ部36のギヤ歯36Aと噛合い可能なキー溝部52が形成されている。図5に示される如く、キー溝部52を規定する溝壁のうち、矢印A側と反対側の溝壁はギヤ歯36A誘い込み用の湾曲面52Aとされている。
【0059】
これにより、矢印A方向に回転しつつ矢印B方向に移動してキー溝部52に入り込もうとするギヤ歯36Aが湾曲面52Aに当接しても、該当接点には矢印B方向に対して傾斜した矢印C方向の力が作用し、ギヤ歯36Aがキー溝部52に確実かつ滑らかに噛合うようになっている。
【0060】
なお、上記構成において、ピニオン34と一体の円板部40に設けられテーパ部38Aを有する傾斜突起38、フレーム12に固定されたプレート44に設けられた係合孔48が本発明における「結合手段」に相当し、これらと共に、キー溝部52、ギヤ部36(ギヤ歯36A)、板ばね50が本発明における「クラッチ」を構成する。
【0061】
また、プリテンショナ機構30は、ピニオン34に矢印A方向の回転力を付与する機構を備えている。具体的には、プリテンショナ機構30は、ラック54を備えており、ラック54の一端側は上記組付状態のピニオン34に噛合わされている。ラック54は、上記の通りその歯幅がピニオン34の歯幅よりも十分小さく、初期状態ではピニオン34の円板部40側において噛合っている。そして、上記の如くピニオン34の矢印A方向の回転に伴って回転体32が矢印B方向へ移動すると、噛合い位置がピニオン34の端部側へ移動する構成である。
【0062】
なお、プリテンショナ機構30の作動範囲(ウエビング16を所定量巻き取るために設定されたラック54によるピニオン34の回転量、すなわち矢印B側への移動量の範囲)においては、ピニオン34とラック54との噛合いが軸方向に外れないように各部の寸法が決められている。
【0063】
このラック54の他端側にはピストン56が一体に設けらている。ピストン56は、フレーム12の脚片12Bに固定され上方が開口したシリンダ58内に摺動可能に挿入されている。
【0064】
また、シリンダ58の底部には、作動(例えば、着火)されると多量のガスを発生するガス供給装置60が接続されている。このガス供給装置60には図示しない制御手段が電気的に接続されており、制御手段は車両急減速時にガス供給装置60を作動させる構成である。
【0065】
これにより、車両急減速時には、シリンダ58内にガスが供給され、このガスのガス圧によってピストン56をシリンダ58の開口端側(図2の矢印D方向)へ移動し、ラック54と噛合っているピニオン34を矢印A方向(ウエビング16の巻取方向)へ回転させるようになっている。
【0066】
次に、本第1の実施の形態の作用を説明する。
【0067】
上記構成のウエビング巻取装置10では、スプール14とロックベース18とはトーションバー20及びスリーブ22を介して連結されているので、通常は、これらが一体に回転する。また、プリテンショナ機構30のギヤ部36とキー溝部52とは板ばね50の付勢力によって切り離されているので、ピニオン34に噛合わされているラック54がスプール14の回転の障害となることがない。このため、通常は、ウエビング16の巻取り引出しが自由とされる。
【0068】
車両が急減速状態に至ると、まず、プリテンショナ機構30が作動する。具体的には、制御手段がガス供給装置60を作動することによりシリンダ58内に供給されたガスの圧力によってピストン56が図2の矢印D方向へスライドされ、ラック54がピニオン34に噛み合いながら移動することでピニオン34が矢印A方向へ回転される。すなわち、回転体32が矢印A方向に回転する。
【0069】
すると、円板部40の傾斜突起38がテーパ部38Aにおいてプレート44の係合孔48の縁部(孔壁)と係合し、傾斜突起38のテーパ部38Aと係合孔48とは、互いに係合しつつピニオン34(回転体32)の矢印A方向の回転力の一部を矢印B方向への移動力に変換する。これにより、回転体32は、矢印A方向に回転しつつ板ばね50の付勢力に抗して矢印B方向へ移動する。
【0070】
この移動によって、回転体32の矢印B側端部に形成されたギヤ部36のギヤ歯36Aが対向するスリーブ22の端面に形成されたキー溝部52と噛合い、ピニオン34の回転力がスリーブ22に伝達される。
【0071】
スリーブ22は、スプライン状の歯24によってスプール14と一体回転するように接続されているので、スリーブ22に伝達された回転力によってスプール14が矢印A方向に回転し、ウエビング16を巻取る。このとき、傾斜突起38が係合孔48から抜け出ると、ギヤ部36とキー溝部52とは、板ばね50の付勢力によって互いに離間しようとするが、ギヤ歯36Aとキー溝部52の溝壁との噛合い力(矢印A方向の力)を抗力とする軸方向の摩擦力が板ばね50の付勢力に抗することで、互いの噛合い状態を維持する。すなわち、ギヤ部36は、キー溝部52との噛合い力により板ばね50の付勢力に抗して保持される。
【0072】
ラック54が矢印D方向の移動限に達すると、ピニオン34には回転駆動力が作用しなくなり、ウエビング16の所定量の巻取りが完了する。これによって、ウエビング16は、緩みが除去されて乗員に緊密に装着される(プリテンショナ機構30の作動が完了する)。
【0073】
そして、上記ギヤ部36とキー溝部52との間の回転による噛合い力も解消されるので、回転体32は、板ばね50の付勢力によって矢印Bとは反対方向へ移動し軸方向における初期位置に復帰する。これにより、ギヤ部36はキー溝部52から抜け出て離間する(クラッチ結合が解除される)。
【0074】
一方、プリテンショナ機構30作動時に、既に車両急減速に伴う所定の加速度(減速度)が検出されているため、ロック手段を構成するVギヤのウエビング引出方向(矢印Aとは反対方向)の回転が阻止されている。
【0075】
このため、プリテンショナ機構30作動後、乗員の慣性移動に伴う引張力がウエビング16に作用し、スプール14、、スリーブ22、トーションバー20を介してロックベース18がウエビング引出方向に回転しようとすると、ロックプレート26がVギヤに案内されてフレーム12の内歯ラチェット12Dに噛込む。これにより、ロックベース18、すなわち、トーションバー20の一端側六角部20Aのウエビング引出方向への回転が阻止される。
【0076】
この状態でウエビング16は、上記引張力によってトーションバー20の捩り荷重であるフォースリミッタ荷重に抗しつつ(ウエビング16(乗員)に作用する荷重を一定に保ちながら)引出され、エネルギ吸収が果たされる。
【0077】
ここで、ギヤ部36(回転体32)とキー溝部52(スリーブ22)とが軸方向に接離してクラッチの結合、切り離しが為されるため、通常時にはギヤ部36とキー溝部52とが軸方向に離間して(互いに同一平面内に位置せず)クラッチを切り離し、プリテンショナ機構30作動時にはギヤ部36とキー溝部52とが直接噛合って回転力を伝達可能に結合される。
【0078】
このため、プリテンショナ機構30の作動時におけるピニオン34とスリーブ22との間の滑りが防止され、特にプリテンショナ機構30の作動初期における実際のウエビング巻取開始までのタイムラグや駆動力伝達ロスが防止され、プリテンショナ機構30による初期拘束性能が向上する。
【0079】
このように、本第1の実施の形態に係るウエビング巻取装置10では、ピニオン34の回転力をスリーブ22(スプール14)に伝達するクラッチの滑りを防止でき、初期拘束性能が向上する。
【0080】
また、ウエビング巻取装置10では、プリテンショナ機構30が作動すると、傾斜突起38と係合孔48とが単に互いに係合しつつピニオン34の矢印A方向の回転力を矢印B方向の移動力に変換するため、ギヤ部36が矢印B方向に移動してキー溝部52に噛合うことでピニオン34の回転力をスリーブ22に伝達するクラッチが、簡単な構造で実現される。
【0081】
さらに、ウエビング巻取装置10では、通常ギヤ部36をキー溝部52に対する離間位置に保持する板ばね50の付勢力によって、プリテンショナ機構30の作動後には、ギヤ部36をキー溝部52に対する離間位置に復帰させるため、ピニオン34及びラック54は、スプール14から切り離され、エネルギ吸収のために該スプール14がウエビング引出方向に回転する動作を妨げることがない。すなわち、エネルギ吸収の際にトーションバー20の捩り荷重以外の荷重がウエビング16(乗員)に作用せず、適正なエネルギ吸収が果たされる。
【0082】
さらにまた、回転体32(ピニオン34)のギヤ部36とスリーブ22(スプール14)のキー溝部52とが、ローラ等の部品を介在させることなく直接的に噛み合う(結合する)ため、部品点数の削減も図られる。
【0083】
なお、本発明は上記第1の実施の形態に係るウエビング巻取装置10に限定されることはなく、例えば、図6(A)または図6(B)に示される如き変形例に係る構成とすることも可能である。なお、上記第1の実施の形態と基本的に同一の部品、部分については上記第1の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0084】
図6(A)には、板ばね50に代えて、保持手段及び付勢手段としての圧縮コイルばね70を備えた構成が示されている。圧縮コイルばね70は、スリーブ22の支軸部22Aを挿通させた状態でギヤ部36とキー溝部52との間にギヤ歯36A等に干渉しないように配置されている。この構成によっても上記第1の実施の形態と同様の効果が得られる。また、この構成においても、圧縮コイルばね70のいずれか一端部または両端部にベアリングを配設すると好適である。
【0085】
図6(B)には、図6(A)の構成におけるギヤ部36及びキー溝部52に代えて、駆動部としての嵌合孔72及び被動部としての嵌合軸74を備えた構成が示されている。嵌合孔72は、開口端が広いテーパ孔とされ、その内面にはローレット加工が施されている。一方、嵌合軸74は、嵌合孔に対応したテーパ軸とされ、その外面にはローレット加工が施されている。嵌合孔72と嵌合軸74とは、嵌合孔72が形成された回転体32が矢印B方向へ移動すると、互いのテーパに案内されてスムースかつ確実に嵌合し、ピニオン34の回転力をスリーブ22へ伝達可能に結合される。
【0086】
この構成では、直接結合(嵌合)する嵌合孔72と嵌合軸74とは、互いの広い接触面積及びローレット仕上げによる高摩擦係数によって結合初期の滑りが抑止されており、プリテンショナ機構30の初期拘束性能が向上する。他の効果は上記第1の実施の形態と同様である。
【0087】
このように、本発明における駆動部及び被動部は、ギヤ部36及びキー溝部52に限定されることはなく、軸方向に接離可能なあらゆる結合手段が適用できる。したがって、例えば、ギヤ部36または嵌合孔72をスリーブ22に設け、キー溝部52または嵌合軸74を回転体32に設けても良い。
【0088】
また、上記第1の実施の形態及び各変形例では、結合手段を構成する傾斜突起38にテーパ部38Aを設けた構成としたが、本発明はこれに限定されす、例えば、傾斜突起38のテーパ部38Aに代えて、または、テーパ部38Aと共に、係合孔48の矢印A側の孔壁にピニオン34側で薄肉となる(テーパ部38Aと平行な)テーパ部を設けた構成としても良い。
【0089】
次に、本発明の第2の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するプリテンショナ機構80について、図7乃至図9に基づいて説明する。なお、上記第1の実施の形態または変形例と基本的に同一の部品、部分については上記第1の実施の形態または変形例と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0090】
図7(A)に示される如く、プリテンショナ機構80は、回転体82を備えている。図8にも示される如く、回転体82は、回転部材としてのはすば歯車84と、駆動部としての嵌合孔72が設けられたクラッチ部86とが同軸的かつ一体に形成されている。また、回転体82の軸心部には、支持孔42が貫通して(嵌合孔72と連通して)設けらている。
【0091】
また、プリテンショナ機構80は、はすば歯車84に矢印A方向の回転力を付与する機構を備えている。具体的には、プリテンショナ機構80は、はすばラック88を備えており、はすばラック88の一端側は組付状態で(プリテンショナ機構80の被作動状態で)はすば歯車84に噛合わされている。
【0092】
はすばラック88は、その歯幅がはすば歯車84の歯幅よりも十分小さく、初期状態でははすば歯車84のクラッチ部86側において噛合っている。なお、図示は省略するが、はすばラック88の他端側にはピストン56が一体に設けらており、該はすばラック88は、車両急減速時にガス供給装置60が作動すると、矢印D方向へ移動するようになっている。
【0093】
このはすば歯車84とはすばラック88とは、はすばラック88が矢印D方向に移動してはすば歯車84を矢印A方向に回転させるときに、矢印B方向のスラスト力が生じるように噛合面の傾斜方向が決めされている(はすば歯車84とはすばラック88とが、矢印B方向のスラスト力が生じるように形成されている)。すなわち、図9に示される如く、はすばラック88は、その矢印D方向に対し傾斜した歯の矢印D側(図9の紙面上側)の面が矢印B側を向くようにして形成され、これと対応した歯を有して形成されたはすば歯車84と噛み合わされている。
【0094】
これにより、矢印D方向に移動するはすばラック88からはすば歯車84に伝達される力Fは、該はすば歯車84を矢印A方向に回転させる回転力Frと、矢印B方向のスラスト力Fsとを分力して生じさせるようになっている。換言すれば、はすば歯車84とはすばラック88との噛み合い面が上記の通り傾斜しているため、力Fの一部がはすば歯車84(回転体80)の矢印B方向への移動力Fsに変換されるようになっている。
【0095】
一方、スプール14に連結されたスリーブ22には、嵌合孔72に対応した被動部としての嵌合軸90が一体に設けられている。嵌合軸90は、テーパ状に形成された外周面にローレット加工が施され、図6(B)の変形例における嵌合軸74とほぼ同様の構成であるが、先端部(支軸部22Aの根元部分)に凹部92が形成されている。凹部92には、圧縮コイルばね70の一端部が収容されている。
【0096】
以上説明したプリテンショナ機構80では、車両急減速時に制御手段がガス供給装置60を作動すると、はすばラック88がはすば歯車84に噛み合いつつやD方向に移動する。すると、回転体82は、回転力Frによって矢印A方向に回転しつつ、スラスト力Fsによって圧縮コイルばね70の付勢力に抗しつつ矢印B方向移動する。
【0097】
これにより、図7(B)に示される如く、回転体82(のクラッチ部86に設けられた嵌合孔72)が矢印B方向へ移動し、嵌合孔72と嵌合軸90とが、互いのテーパに案内されてスムースかつ確実に嵌合し、はすば歯車84(回転体82)の回転力をスリーブ22を介してスプール14に伝達する。その後の作用は、上記の第1の実施の形態または変形例と同様である。
【0098】
本第2の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するプリテンショナ機構80では、回転体82(最終的にはスプール14)を回転駆動するための回転部材としてのはすば歯車84と回転駆動手段を構成するはすばラック88とが、回転体82を矢印B方向に移動させる本発明の「結合手段」の機能をも果たすため、係合孔48が形成されたプレート44等を不要として、部品点数が一層(従来と比較して大幅に)削減されている。
【0099】
また、プリテンショナ機構80では、回転体82に傾斜突起38が突設された円板部40を設ける必要がなく、上記部品点数の削減と併せて構造の簡素化及び体格(プレート44や円板部40の配置スペース)の小型化が図られる。すなわち、プリテンショナ装置80を備えたウエビング巻取装置の小型化が図られる。さらに、部品点数の削減及び構造の簡素化に伴って組付工数の低減、組付作業性の向上が図られ、ウエビング巻取装置が低コストとなる。
【0100】
このように、プリテンショナ機構80を備えたウエビング巻取装置では、はすば歯車84の回転力をスリーブ22(スプール14)に伝達するクラッチの滑りを防止でき初期拘束性能が向上するという、上記第1の実施の形態または変形例と同様の効果(機能)を維持しつつ、部品点数の一層の削減、構造の簡素化、体格の小型化等が図られている。
【0101】
なお、上記各実施の形態及び各変形例では、エネルギ吸収のための機構(ロックベース18、ロックプレート26、トーションバー20等)を備えた構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ウエビング巻取装置10が、車両急減速時等にエネルギ吸収を行わない構成としても良く、トーションバー20等以外のエネルギ吸収機構を備えた構成としても良い。
【0102】
また、上記各実施の形態及び各変形例では、保持手段として付勢手段である板ばね50または圧縮コイルばね70を備えた構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、付勢手段に代えて、通常、単に係合や接着等によって回転体32をスリーブ22との離間位置に保持する保持部材を備えた構成としても良い。
【0103】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係るウエビング巻取装置は、回転部材の回転力を巻取軸に伝達するクラッチの滑りを防止または抑止して初期拘束性能が向上するという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るウエビング巻取装置の概略の全体構成を示す断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るウエビング巻取装置を示す一部切欠いた側面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成する回転体を示す図であって、(A)は軸方向一方側から見た斜視図、(B)は軸方向他方側から見た斜視図である。
【図4】図2の4−4線に沿った概略断面図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するギヤ部とキー溝部との関係を示す概略側面図である。
【図6】(A)は付勢手段の変形例を示す図4に対応した図、(B)は駆動部及び被動部の変形例を示す図4に対応した図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するプリテンショナ機構を示す図であって、(A)はクラッチの切り離し状態を示す概略断面図、(B)はクラッチの結合状態を示す概略断面図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成する回転体及びはすばラックを示す斜視図である。
【図9】本発明の第2の実施の形態に係るウエビング巻取装置を構成するはすばラックからはすば歯車へ伝達される力を説明する模式図である。
【図10】従来のプリテンショナ装置のクラッチを示す軸方向直角断面図である。
【符号の説明】
10 ウエビング巻取装置
12 フレーム
14 スプール(巻取軸)
16 ウエビング
18 ロックベース(巻取軸)
20 トーションバー(巻取軸)
22 スリーブ(巻取軸)
30 プリテンショナ機構
34 ピニオン(回転部材)
36 ギヤ部(駆動部、クラッチ)
38 傾斜突起(結合手段、係合部、クラッチ)
38A テーパ部(結合手段、クラッチ)
48 係合孔(結合手段、被係合部、クラッチ)
50 板ばね(保持手段、付勢手段、クラッチ)
52 キー溝部(被動部、クラッチ)
70 圧縮コイルばね(保持手段、付勢手段、クラッチ)
72 嵌合孔(駆動部、クラッチ)
74 嵌合軸(被動部、クラッチ)
80 プリテンショナ機構
84 はすば歯車(回転部材、結合手段)
86 クラッチ部(駆動部、クラッチ)
88 はすばラック(結合手段)
90 嵌合軸(被動部、クラッチ)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a webbing take-up device, and more particularly, to a webbing take-up device including a pretensioner mechanism that tensions a webbing in a passenger restraining direction when a vehicle is suddenly decelerated.
[0002]
[Prior art]
In the webbing take-up device, an occupant-restraining webbing is wound in layers on a take-up shaft supported by a frame. When the take-up shaft rotates in one direction, the webbing is taken up, and the take-up shaft When it rotates in the direction, the webbing is pulled out. The winding shaft is weakly urged in the winding direction of the webbing by the mainspring spring so as not to give an unpleasant restraint feeling to the occupant while following the posture change of the occupant.
[0003]
Further, in such a webbing take-up device, in order to limit the amount of movement of the occupant due to the inertia force at the time of sudden deceleration of the vehicle such as a collision, the webbing is tensioned in the occupant restraint direction during the sudden deceleration of the vehicle (the webbing is forced Some have a pretensioner mechanism.
[0004]
As a pretensioner mechanism, for example, a rack and pinion type is known. Specifically, a pinion connected to the take-up shaft and rotating integrally with the take-up shaft, a rack meshable with the pinion, a piston formed integrally with the rack, and a frame near the pinion are fixed. And a cylinder in which the piston is movably inserted in the axial direction, and the piston is driven by the gas pressure of the gas supplied to the cylinder when the vehicle suddenly decelerates, and the rack meshes with the pinion as the piston moves In this configuration, the winding shaft is rotated in the webbing winding direction.
[0005]
By the way, in the webbing take-up device equipped with the pretensioner mechanism as described above, the rack is pinned so that the rotation of the take-up shaft, that is, the rotation in both the webbing take-up direction and the webbing pull-out direction is not hindered in normal times. It is placed at a position where it does not interfere.
[0006]
However, in such a conventional webbing take-up device, when the rack meshes with the pinion, a large load acts on the rack and the pinion. Therefore, it is necessary to increase the tooth thickness of the front tooth of the rack and the tooth of the pinion. In addition, the degree of freedom in designing the rack and the pinion is lowered and the workability is deteriorated. In addition, since the pinion rotates integrally with the take-up shaft, after the pretensioner mechanism is activated, when the webbing is pulled out again for energy absorption, the force that pushes the piston back in the cylinder is exerted via the rack and pinion. It acts on the take-up shaft and may cause a problem in preventing proper energy absorption.
[0007]
As a countermeasure, a configuration in which a one-way clutch of a roller type or a sprag type is provided between the pinion and the winding shaft is also known (see, for example, Patent Document 1). An outline of such a clutch will be described with reference to FIG.
[0008]
The clutch 100 shown in this figure includes a clutch portion 104 having an inner peripheral surface that is opposed to the outer peripheral surface of the winding shaft 102 over the entire periphery, and the clutch portion 104 rotates integrally with the pinion. It has become. Three recesses 106 are formed on the inner peripheral surface of the clutch portion, and a roller 108 is disposed in each recess 106. The clutch 100 is normally disconnected when the roller 108 is positioned in a wide portion between the concave portion 106 and the outer peripheral surface of the winding shaft 102, and the winding shaft 102 is rotatable in each direction of winding and withdrawal of the webbing. Has been.
[0009]
On the other hand, in the clutch 100, when the pinion (that is, the clutch portion 104) is rotated in the webbing winding direction indicated by the arrow E, the roller 108 is a narrow portion between the concave portion 106 and the outer peripheral surface of the winding shaft 102. The rotation of the pinion is coupled to the winding shaft 102 so as to be able to be transmitted. When the winding shaft 102 rotates in the webbing pull-out direction (the direction opposite to the arrow E) after the pretensioner mechanism is activated, the roller 108 is moved to the wide portion between the recess 106 and the outer peripheral surface of the winding shaft 102. By moving, the winding shaft 102 is separated from the pinion again.
[0010]
As a result, in the pretensioner device including the clutch 100, normally, the winding shaft is forcibly rotated in the webbing winding direction when the vehicle suddenly decelerates while keeping the webbing winding and drawing freely by the winding device. can do. For this reason, the pinion and the rack can be meshed in advance, and the load acting on the rack and the pinion is reduced. In addition, after the pretensioner mechanism is activated, proper energy absorption is not hindered when the webbing is allowed to be drawn again for energy absorption.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 2-20743
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration provided with such a one-way clutch, the winding shaft and the rotating body have a function of being coupled or disconnected so as to be able to transmit the rotational force via rollers arranged in the same plane between each other. In other words, in other words, since the winding shaft and the rotating body cannot be directly coupled to establish the one-way clutch, there is a possibility that slip occurs between the winding shaft and the rotating body. In particular, since the roller transmits the rotational force while being sandwiched between the winding shaft and the rotating body in a substantially linear contact state, slippage is likely to occur between the roller and the winding shaft in the initial operation of the pretensioner mechanism.
[0013]
For this reason, in the clutch structure of such a conventional webbing take-up device, a time lag from the operation of the pretensioner mechanism to the actual start of webbing take-up and a transmission loss of the driving force (torque) occur, and the slip is caused by the pretensioner mechanism. It was a hindrance to further improvement of the initial restraint performance. Conversely, if it is attempted to reduce the slip between the take-up shaft and the roller, the clutch is not smoothly disengaged when the webbing is allowed to be pulled out again after the pretensioner mechanism is actuated.
[0014]
In view of the above-described facts, an object of the present invention is to provide a webbing take-up device that can prevent or suppress slipping of a clutch that transmits the rotational force of a rotating member to a take-up shaft, and that improves initial restraint performance.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a webbing take-up device according to a first aspect of the present invention is a take-up shaft that is rotatably supported by a frame fixed to a vehicle body and from which an occupant-restraining webbing is taken up and pulled out. A rotating member provided coaxially with the take-up shaft and rotated in the webbing take-up direction of the take-up shaft during sudden deceleration of the vehicle, and when the rotating member is rotated in the webbing take-up direction, A webbing take-up device comprising: a clutch that transmits the rotational force of the rotating member to the take-up shaft; and the clutch is provided integrally with the take-up shaft; A driving unit that is provided opposite to the driven unit and that is coupled to the driven unit so as to transmit the rotational force when moved in the axial direction, and holds the driving unit in a separated position with respect to the driven unit.forHolding means andAnd a biasing means provided between the frame and the rotating member or between the rotating member and the take-up shaft, and biasing the rotating member in a direction in which the drive unit is separated from the driven portion.A coupling means for converting a part of the rotational force of the rotating member in the webbing take-up direction into a moving force in the axial direction and coupling the drive unit to the driven unit. It is a feature.
[0016]
In the webbing take-up device according to the first aspect of the present invention, the clutch drive unit is normally held at a position away from the driven unit by the holding means, and the take-up shaft is separated from the rotating member. For this reason, the webbing can be taken out and pulled out freely.
[0017]
On the other hand, when the vehicle is suddenly decelerated, the rotating member is rotated in the webbing take-up direction. A part of the rotational force of the rotating member is converted into a moving force in the axial direction of the rotating member by the coupling means, and a driving unit integrated with the rotating member is coupled to the driven portion so that the rotational force of the rotating member can be transmitted. Needless to say, this coupling may be in any form such as engagement, contact, fitting, etc., as long as rotational force can be transmitted.
[0018]
As a result, the driven part is rotationally driven by the driving part, and the winding shaft integrated with the driven part is rotated in the webbing winding direction, whereby the webbing is wound up and tensioned to the occupant restraint. That is, the pretensioner function is performed.
[0019]
Here, since the drive unit disposed opposite to the driven unit moves in the axial direction and is coupled to the driven unit, the clutch is normally separated from the rotating member by winding the drive unit and the driven unit in the axial direction. The rotation of the take-up shaft is ensured by separating the shaft, and the driving portion and the driven portion are directly coupled so as to be able to transmit the rotational force when the vehicle suddenly decelerates.
[0020]
Therefore, for example, the driving part and the driven part are gear-coupled (direct engagement by meshing), or the driving part and the driven part are knurled (increase the friction coefficient while increasing the contact area). Further, it is possible to adopt a configuration in which slip does not occur between the drive unit and the driven unit or slip hardly occurs. As a result, the time lag and driving force transmission loss until the actual webbing winding start in the initial operation of the pretensioner function is suppressed or prevented, and the initial restraint performance is improved.
[0021]
Thus, in the webbing take-up device according to the first aspect, slipping of the clutch that transmits the rotational force of the rotating member to the take-up shaft can be prevented or suppressed, and the initial restraint performance is improved.
[0022]
  In addition, since the clutch that normally separates the rotating member and the winding shaft is provided, for example, in a configuration in which the pinion as the rotating member is driven to rotate by the rack, the pinion and the rack can be meshed in advance. Yes. Furthermore, since the drive part of the rotating member and the driven part of the take-up shaft are directly coupled without interposing parts such as rollers, the number of parts can be reduced.
  Furthermore, in this webbing take-up device, the drive unit is normally held in the direction away from the driven part by the urging force of the urging means acting on the rotary member (drive part), and the take-up shaft is separated from the rotary member. Yes. When the rotating member is rotated during the sudden deceleration of the vehicle, the driving unit moves in the axial direction against the urging force of the urging unit by the axial moving force converted by the coupling unit, and engages with the driven unit. .
  Further, when the pretensioner function is fulfilled and no rotational force acts on the rotating member, the axial moving force also does not act, and the rotating member, that is, the drive unit is separated from the driven unit by the biasing force of the biasing means. Return to position. For this reason, even in the configuration in which the webbing is allowed to be drawn again for energy absorption after the pretensioner function is completed, proper energy absorption is not hindered.
  That is, the clutch according to the present invention has a function of separating the drive unit and the driven unit after completion of the pretensioner function while maintaining the function of preventing or suppressing the slip.

[0023]
The webbing take-up device according to a second aspect of the present invention is the webbing take-up device according to the first aspect, wherein the coupling means is fixed to the engaging portion provided on the rotating member and the frame, and the rotating member Engaging portion with which the engaging portion engages when rotating in the webbing take-up direction, and at least one of the engaging portion and the engaged portion of the engaged portion, The taper portion is inclined with respect to the rotation direction of the rotating member.
[0024]
In the webbing take-up device according to claim 2, a taper portion formed at at least one of engagement portions where the engaging portion of the rotating member and the engaged portion fixed to the frame engage with each other (the tapered portion). Part of the rotational force of the rotating member is converted into a moving force in the axial direction by the inclination of the tapered portion with respect to the rotational direction.
[0025]
For this reason, the clutch which a drive part moves to an axial direction and couple | bonds with a driven part with a simple structure is implement | achieved.
[0026]
A webbing take-up device according to a third aspect of the invention is the webbing take-up device according to the first aspect, wherein the rotating member is a helical gear that is rotationally driven by the movement of a helical rack that meshes with each other, and The helical gear and the helical rack whose meshing surfaces are inclined in the direction in which the helical gear driven to rotate in the winding direction moves toward the driven part by a thrust force, and the coupling means It is composed.
[0027]
In the webbing take-up device according to the third aspect, when the helical rack moves while meshing with the helical gear which is a rotating member during the sudden deceleration of the vehicle, the helical gear rotates. Along with this rotation, the helical gears are designed such that the meshing surfaces of the helical gears with the helical rack are inclined in the direction in which the helical gears move to the driven part side by the thrust force. It moves to the driven part side in the axial direction by the thrust force that is a part of the force transmitted from the rack.
[0028]
Then, the drive part integrally provided in the helical gear which is a rotation member couple | bonds with a driven part, and a winding shaft rotates in the winding direction of webbing. The helical rack and the helical gear may be meshed in advance or may be meshed after the start of the movement of the helical rack, but are preferably meshed in advance.
[0029]
Here, the coupling means is composed of the helical gear and the helical rack that mesh with each other so that the helical gear is moved to the driven part side by thrust force at least during rotation. Since the helical rack that is driven to rotate and the helical gear that is the rotary member itself constitute (also serve as) a coupling means, the number of parts can be greatly reduced. Further, the structure can be simplified and the size of the pretensioner mechanism (that is, the webbing take-up device) can be reduced. Furthermore, with the reduction in the number of parts and the simplification of the structure, the assembly man-hours can be reduced and the assembly workability can be improved.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A webbing retractor 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0035]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of the webbing take-up device 10. As shown in this figure, the webbing take-up device 10 includes a frame 12. The frame 12 has a pair of leg pieces 12A and 12B facing each other and a back piece 12C connecting the leg pieces, and is formed in a substantially U shape in plan view. The back piece 12C extends downward, and its lower end is bolted to the vehicle body and fixed.
[0036]
Between the leg pieces 12A and 12B facing each other of the frame 12, a cylindrical spool 14 whose axial direction is the opposite direction of the leg pieces 12A and 12B is provided. One end of a webbing 16 for restraining an occupant is locked to the spool 14 and a part of the webbing 16 is wound around. The rotation of the spool 14 allows the webbing 16 to be wound and pulled out from the spool 14. Become.
[0037]
That is, the webbing 16 is wound up when the spool 14 rotates in one direction around the axis, and the webbing 16 is pulled out when the spool 14 rotates in the other direction around the axis.
[0038]
In the cylinder of the spool 14, a lock base 18 is disposed at the end on the leg piece 12A side. The lock base 18 is inserted through the opening of the leg piece 12 </ b> A of the frame 12, and is supported by a bearing (not shown) coaxially with the spool 14 and rotatably with respect to the spool 14 and the frame 12.
[0039]
The lock base 18 is provided with a lock plate 26 constituting a lock means. The lock plate 26 is formed so as to be able to bite into an internal tooth ratchet 12D provided in the opening of the leg piece 12A. The lock plate 26 rotates in the webbing pull-out direction of a V gear (not shown) when an acceleration sensor (not shown) detects an acceleration (deceleration) of a predetermined value or more or when the pulling speed of the webbing 16 exceeds a predetermined value. When the lock base 18 attempts to rotate in the webbing pull-out direction, the lock base 18 is guided by the V gear and engaged with the internal ratchet 12D to prevent the lock base 18 from rotating in the webbing pull-out direction.
[0040]
Further, the lock base 18 is inserted with a hexagonal portion 20A provided at one end of a torsion bar 20 disposed at the in-cylinder axial center portion of the spool 14, and the lock base 18 always has a hexagonal portion of the torsion bar 20. It is configured to rotate integrally with 20A.
[0041]
On the other hand, a sleeve 22 is disposed at the end of the spool 14 on the side of the leg piece 12B. The sleeve 22 is coaxially and integrally connected to the spool 14 by fitting the spline-like teeth 24. A key groove portion 52 as a driven portion constituting a clutch to be described later is formed on an end surface of the sleeve 22 exposed to the outside of the spool 14, which will be described later.
[0042]
A support shaft portion 22A that is inserted through the opening of the leg piece 12B is coaxially and integrally provided at the distal end portion of the sleeve 22, and an end portion that protrudes outward from the leg piece 12B of the support shaft portion 22A. Is rotatably supported by a bearing portion (not shown). Further, a mainspring spring (not shown) is provided at the end of the support shaft portion 22A, and the sleeve 22 is always urged to rotate in the direction in which the webbing 16 is wound up.
[0043]
Further, the sleeve 22 is connected to the lock base 18 by inserting a hexagonal portion 20 </ b> B provided at the other end of the torsion bar 20. Thus, normally, the spool 14, the lock base 18, the torsion bar 20, and the sleeve 22 are configured to rotate integrally.
[0044]
That is, in the above configuration, the spool 14, the lock base 18, the torsion bar 20, and the sleeve 22 correspond to the “winding shaft” in the present invention.
[0045]
Further, as shown in FIG. 2, the webbing retractor 10 includes a pretensioner mechanism 30 having a clutch function, and the pretensioner mechanism 30 includes a rotating body 32.
[0046]
As shown in detail in FIGS. 3A and 3B, the rotating body 32 includes a pinion 34 as a rotating member that constitutes a pretensioner mechanism, a gear portion 36 as a driving portion that constitutes a clutch, A disc portion 40 provided with an inclined projection 38 as an engaging portion is formed coaxially and integrally.
[0047]
A support hole 42 penetrating the rotary body 32 in the longitudinal direction is provided in the axial center portion of the rotary body 32, and is freely rotatable on the support shaft portion 22 </ b> A of the sleeve 22 (that is, relative to the spool 14. Possible)).
[0048]
The pinion 34 is provided on one end side of the rotating body 32 and has a tooth width (that is, an axial dimension) larger than a tooth width of a rack 54 described later.
[0049]
Further, the gear portion 36 is provided on the other end side of the rotating body 32, and protrudes in the axial direction from the end face, and extends radially from the outside of the support hole 42 (in the first embodiment, the plurality of gear portions 36). 8) gear teeth 36A. The axial tip of the gear tooth 36A is rounded.
[0050]
Further, the disc part 40 is provided between the pinion 34 and the gear part 36, and the outer diameter thereof is sufficiently larger than the outer diameters of the pinion 34 and the gear part 36. A plurality (five in the first embodiment) of inclined projections 38 project in the axial direction of the rotating body 32 on the end surface of the disk portion 40 on the pinion 34 side. The inclined protrusions 38 are coaxially arranged with the rotating body 32 and are arranged at equal intervals along a virtual circumference outside the pinion 34.
[0051]
Each of these inclined projections 38 is formed with a tapered portion 38A. Each taper portion 38A has an arrow so that the protruding height from the disc portion 40 on the side of the winding direction of the webbing 16 (the rotation direction indicated by arrow A in FIGS. 2 and 3A) is reduced. It is inclined with respect to the A direction.
[0052]
Further, an annular rib 40A along the outer peripheral surface of the disc portion 40 on the end surface on the side of the gear portion 36 protrudes in the axial direction of the rotating body 32. Has been.
[0053]
The rotating body 32 described above is configured to be supported by the support shaft portion 22A of the sleeve 22 so that the gear portion 36 faces the sleeve 22. In this state, a plate 44 fixed to the leg piece 12B of the frame 12 is arranged outside the disc portion 40 as shown in the schematic cross-sectional view along the line 4-4 in FIG. Has been.
[0054]
The plate 44 has a through hole 46 (see FIG. 2) through which the pinion 34 is inserted, and an engagement hole 48 that is formed substantially corresponding to the shape of each inclined projection 38 in side view and into which each inclined projection 38 is inserted. is doing. In FIG. 2, the illustration of the plate 44 is omitted, and only the through holes 46 and the engagement holes 48 are indicated by imaginary lines.
[0055]
Thus, when the rotating body 32 is rotated in the direction of arrow A, the tapered portions 38A of the inclined protrusions 38 are engaged with the hole walls of the engaging holes 48, and the rotating body 32 (pinion) is inclined by the inclination of the tapered portions 38A. A part of the rotational force 34) is converted into a moving force in the axial direction (the proximity direction to the sleeve 22 indicated by the arrow B in FIGS. 1 and 4). That is, the hole wall on the arrow A side of each engagement hole 48 corresponds to the “engaged portion” in the present invention.
[0056]
In addition, the rotating body 32 includes the leg pieces 12B of the frame 12 and the disc portion 40 in a state where the pinions 34 are inserted into the through holes 46 of the plate 44 and the inclined protrusions 38 are inserted into the engaging holes 48. It is urged | biased by the direction opposite to the arrow B direction by the leaf | plate spring 50 as a holding means and urging | biasing means arrange | positioned between ribs 40A.
[0057]
That is, the rotator 32 is normally held at a position away from the sleeve 22 by the urging force of the leaf spring 50. When the rotator 32 is driven to rotate in the direction of the arrow A, the urging force of the leaf spring 50 ( The sleeve 22 comes close to the elastic force). In addition, the movement of the rotating body 32 in the direction opposite to the arrow B direction is a configuration that is regulated by the disc portion 40 coming into contact with the plate 44. Further, it is preferable that a bearing be provided between the leaf spring 50 and the disc portion 40 or the leg piece 12B so that the leaf spring 50 does not hinder the rotation of the rotating body 32.
[0058]
On the other hand, a key groove portion 52 that can be engaged with the gear teeth 36 </ b> A of the gear portion 36 is formed on the end surface of the sleeve 22 facing the gear portion 36 of the rotating body 32. As shown in FIG. 5, among the groove walls defining the key groove portion 52, the groove wall opposite to the arrow A side is a curved surface 52A for guiding the gear teeth 36A.
[0059]
As a result, even if the gear teeth 36A that rotate in the direction of arrow A and move in the direction of arrow B and try to enter the key groove 52 come into contact with the curved surface 52A, the corresponding contact is inclined with respect to the direction of arrow B. A force in the C direction is applied, so that the gear teeth 36A engage with the key groove portion 52 reliably and smoothly.
[0060]
In the above configuration, the inclined projection 38 provided in the disk portion 40 integral with the pinion 34 and having the tapered portion 38A, and the engagement hole 48 provided in the plate 44 fixed to the frame 12 are the “coupling means” in the present invention. The key groove portion 52, the gear portion 36 (gear teeth 36A), and the leaf spring 50 together with these constitute a “clutch” in the present invention.
[0061]
Further, the pretensioner mechanism 30 includes a mechanism that applies a rotational force in the direction of arrow A to the pinion 34. Specifically, the pretensioner mechanism 30 includes a rack 54, and one end side of the rack 54 is meshed with the pinion 34 in the assembled state. As described above, the tooth width of the rack 54 is sufficiently smaller than the tooth width of the pinion 34, and the rack 54 meshes with the disk portion 40 side of the pinion 34 in the initial state. Then, as described above, when the rotating body 32 moves in the direction of arrow B along with the rotation of the pinion 34 in the direction of arrow A, the meshing position moves to the end side of the pinion 34.
[0062]
In the operating range of the pretensioner mechanism 30 (the amount of rotation of the pinion 34 by the rack 54 set to wind the webbing 16 by a predetermined amount, that is, the range of movement to the arrow B side), the pinion 34 and the rack 54 The dimensions of each part are determined so that the engagement with the shaft does not come off in the axial direction.
[0063]
A piston 56 is integrally provided on the other end side of the rack 54. The piston 56 is slidably inserted into a cylinder 58 which is fixed to the leg piece 12B of the frame 12 and opened upward.
[0064]
In addition, a gas supply device 60 that generates a large amount of gas when operated (for example, ignited) is connected to the bottom of the cylinder 58. Control means (not shown) is electrically connected to the gas supply device 60, and the control means is configured to operate the gas supply device 60 when the vehicle suddenly decelerates.
[0065]
As a result, when the vehicle suddenly decelerates, gas is supplied into the cylinder 58, and the gas pressure of this gas moves the piston 56 to the opening end side of the cylinder 58 (in the direction of arrow D in FIG. 2) and meshes with the rack 54. The pinion 34 is rotated in the direction of arrow A (winding direction of the webbing 16).
[0066]
Next, the operation of the first embodiment will be described.
[0067]
In the webbing take-up device 10 configured as described above, the spool 14 and the lock base 18 are connected via the torsion bar 20 and the sleeve 22, so that they normally rotate together. Further, since the gear portion 36 and the key groove portion 52 of the pretensioner mechanism 30 are separated by the urging force of the leaf spring 50, the rack 54 meshed with the pinion 34 does not become an obstacle to the rotation of the spool 14. . For this reason, normally, the webbing 16 can be freely taken out and pulled out.
[0068]
When the vehicle suddenly decelerates, first, the pretensioner mechanism 30 operates. Specifically, when the control means operates the gas supply device 60, the piston 56 is slid in the direction of arrow D in FIG. 2 by the pressure of the gas supplied into the cylinder 58, and the rack 54 moves while meshing with the pinion 34. As a result, the pinion 34 is rotated in the direction of arrow A. That is, the rotating body 32 rotates in the direction of arrow A.
[0069]
Then, the inclined protrusion 38 of the disc part 40 engages with the edge (hole wall) of the engaging hole 48 of the plate 44 at the tapered part 38A, and the tapered part 38A of the inclined protrusion 38 and the engaging hole 48 are mutually connected. Part of the rotational force in the direction of arrow A of the pinion 34 (rotating body 32) is converted into a moving force in the direction of arrow B while being engaged. Thereby, the rotating body 32 moves in the arrow B direction against the urging force of the leaf spring 50 while rotating in the arrow A direction.
[0070]
By this movement, the gear teeth 36A of the gear portion 36 formed on the arrow B side end portion of the rotating body 32 mesh with the key groove portion 52 formed on the opposite end surface of the sleeve 22, and the rotational force of the pinion 34 is applied to the sleeve 22. Is transmitted to.
[0071]
Since the sleeve 22 is connected so as to rotate integrally with the spool 14 by spline-like teeth 24, the spool 14 rotates in the direction of arrow A by the rotational force transmitted to the sleeve 22 and winds the webbing 16. At this time, when the inclined projection 38 comes out of the engagement hole 48, the gear portion 36 and the key groove portion 52 tend to be separated from each other by the urging force of the leaf spring 50, but the gear teeth 36A and the groove wall of the key groove portion 52 are separated from each other. The axial frictional force that counteracts the meshing force (force in the direction of arrow A) against the biasing force of the leaf spring 50 maintains the meshing state. That is, the gear portion 36 is held against the urging force of the leaf spring 50 by the meshing force with the key groove portion 52.
[0072]
When the rack 54 reaches the movement limit in the direction of arrow D, the rotational driving force does not act on the pinion 34 and the winding of the webbing 16 by a predetermined amount is completed. As a result, the webbing 16 is loosely removed and is tightly attached to the occupant (the operation of the pretensioner mechanism 30 is completed).
[0073]
Since the meshing force due to the rotation between the gear portion 36 and the key groove portion 52 is also eliminated, the rotating body 32 moves in the direction opposite to the arrow B by the urging force of the leaf spring 50, and the initial position in the axial direction. Return to. As a result, the gear portion 36 comes out of the key groove portion 52 and is separated (clutch engagement is released).
[0074]
On the other hand, since the predetermined acceleration (deceleration) accompanying the rapid deceleration of the vehicle has already been detected when the pretensioner mechanism 30 is operated, the rotation of the V gear constituting the lock means in the webbing pull-out direction (the direction opposite to the arrow A) Is blocked.
[0075]
For this reason, after the pretensioner mechanism 30 is actuated, a tensile force accompanying the inertial movement of the occupant acts on the webbing 16, and the lock base 18 attempts to rotate in the webbing pull-out direction via the spool 14, the sleeve 22, and the torsion bar 20. The lock plate 26 is guided by the V gear and is engaged with the internal ratchet 12D of the frame 12. As a result, rotation of the lock base 18, that is, the one end side hexagonal portion 20 </ b> A of the torsion bar 20 in the webbing pull-out direction is prevented.
[0076]
In this state, the webbing 16 is pulled out while resisting a force limiter load that is a torsional load of the torsion bar 20 (while maintaining a constant load acting on the webbing 16 (occupant)), and energy absorption is performed. .
[0077]
Here, since the gear portion 36 (the rotating body 32) and the key groove portion 52 (sleeve 22) are contacted and separated in the axial direction to engage and disengage the clutch, the gear portion 36 and the key groove portion 52 are normally connected to each other in the shaft direction. The clutches are disengaged in the direction away from each other (not located in the same plane), and when the pretensioner mechanism 30 is operated, the gear portion 36 and the key groove portion 52 are directly meshed with each other so as to transmit the rotational force.
[0078]
This prevents slippage between the pinion 34 and the sleeve 22 during operation of the pretensioner mechanism 30, and in particular prevents time lag and driving force transmission loss until the actual webbing winding starts in the initial operation of the pretensioner mechanism 30. Thus, the initial restraint performance by the pretensioner mechanism 30 is improved.
[0079]
Thus, in the webbing retractor 10 according to the first embodiment, slipping of the clutch that transmits the rotational force of the pinion 34 to the sleeve 22 (spool 14) can be prevented, and the initial restraint performance is improved.
[0080]
Further, in the webbing take-up device 10, when the pretensioner mechanism 30 is operated, the inclined projection 38 and the engagement hole 48 are simply engaged with each other, and the rotational force of the pinion 34 in the arrow A direction is changed to the moving force in the arrow B direction. In order to convert, the clutch which transmits the rotational force of the pinion 34 to the sleeve 22 when the gear part 36 moves in the arrow B direction and meshes with the key groove part 52 is realized with a simple structure.
[0081]
Further, in the webbing take-up device 10, the gear portion 36 is separated from the key groove portion 52 after the pretensioner mechanism 30 is actuated by the biasing force of the leaf spring 50 that normally holds the gear portion 36 at the separated position with respect to the key groove portion 52. Therefore, the pinion 34 and the rack 54 are separated from the spool 14 and do not prevent the spool 14 from rotating in the webbing pull-out direction for energy absorption. That is, when energy is absorbed, a load other than the torsional load of the torsion bar 20 does not act on the webbing 16 (occupant), and appropriate energy absorption is achieved.
[0082]
Furthermore, since the gear part 36 of the rotating body 32 (pinion 34) and the key groove part 52 of the sleeve 22 (spool 14) are directly meshed (coupled) without interposing parts such as rollers, the number of parts is reduced. Reduction is also planned.
[0083]
The present invention is not limited to the webbing take-up device 10 according to the first embodiment. For example, the present invention has a configuration according to a modification as shown in FIG. 6 (A) or FIG. 6 (B). It is also possible to do. Note that components and parts that are basically the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
[0084]
FIG. 6A shows a configuration provided with a compression coil spring 70 as a holding means and an urging means instead of the leaf spring 50. The compression coil spring 70 is disposed so as not to interfere with the gear teeth 36A and the like between the gear portion 36 and the key groove portion 52 in a state where the support shaft portion 22A of the sleeve 22 is inserted. Also with this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Also in this configuration, it is preferable that a bearing is provided at one end or both ends of the compression coil spring 70.
[0085]
FIG. 6B shows a configuration provided with a fitting hole 72 as a driving portion and a fitting shaft 74 as a driven portion in place of the gear portion 36 and the key groove portion 52 in the configuration of FIG. Has been. The fitting hole 72 is a tapered hole with a wide opening end, and its inner surface is knurled. On the other hand, the fitting shaft 74 is a tapered shaft corresponding to the fitting hole, and the outer surface thereof is knurled. When the rotating body 32 in which the fitting hole 72 is formed moves in the direction of the arrow B, the fitting hole 72 and the fitting shaft 74 are guided by the taper of each other and smoothly and reliably fitted, and the pinion 34 rotates. Force is coupled to the sleeve 22 in a transmissible manner.
[0086]
In this configuration, the fitting hole 72 and the fitting shaft 74 that are directly coupled (fitted) are prevented from slipping at the initial stage of coupling due to a wide contact area with each other and a high coefficient of friction due to the knurling finish. The initial restraint performance is improved. Other effects are the same as those of the first embodiment.
[0087]
Thus, the drive part and the driven part in the present invention are not limited to the gear part 36 and the key groove part 52, and any coupling means that can contact and separate in the axial direction can be applied. Therefore, for example, the gear portion 36 or the fitting hole 72 may be provided in the sleeve 22, and the key groove portion 52 or the fitting shaft 74 may be provided in the rotating body 32.
[0088]
Further, in the first embodiment and each modification, the inclined protrusion 38 constituting the coupling means is provided with the tapered portion 38A. However, the present invention is not limited to this, for example, the inclined protrusion 38 Instead of the taper portion 38A or together with the taper portion 38A, a taper portion that is thin on the pinion 34 side (parallel to the taper portion 38A) may be provided on the hole wall on the arrow A side of the engagement hole 48. .
[0089]
Next, a pretensioner mechanism 80 constituting a webbing take-up device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that components and portions that are basically the same as those in the first embodiment or modification are given the same reference numerals as in the first embodiment or modification, and descriptions thereof are omitted.
[0090]
As shown in FIG. 7A, the pretensioner mechanism 80 includes a rotating body 82. As shown in FIG. 8, in the rotating body 82, a helical gear 84 as a rotating member and a clutch portion 86 provided with a fitting hole 72 as a driving portion are formed coaxially and integrally. . Further, a support hole 42 is provided through the axial center portion of the rotating body 82 (in communication with the fitting hole 72).
[0091]
Further, the pretensioner mechanism 80 includes a mechanism that applies a rotational force in the direction of arrow A to the helical gear 84. Specifically, the pretensioner mechanism 80 includes a helical rack 88, and one end side of the helical rack 88 is in an assembled state (in an activated state of the pretensioner mechanism 80). Is engaged.
[0092]
The tooth width of the helical rack 88 is sufficiently smaller than the tooth width of the helical gear 84 and meshes with the helical gear 84 on the clutch portion 86 side in the initial state. Although illustration is omitted, a piston 56 is integrally provided on the other end side of the helical rack 88, and the helical rack 88 has an arrow when the gas supply device 60 is operated during a sudden deceleration of the vehicle. It moves in the D direction.
[0093]
The helical gear 84 and the helical rack 88 are the thrust force in the arrow B direction when the helical rack 88 moves in the arrow D direction and rotates the helical gear 84 in the arrow A direction. The inclining direction of the meshing surface is determined so as to occur (the helical gear 84 and the helical rack 88 are formed so as to generate a thrust force in the direction of arrow B). That is, as shown in FIG. 9, the helical rack 88 is formed such that the surface of the tooth D that is inclined with respect to the arrow D direction (the upper side in FIG. 9) faces the arrow B side. It is meshed with a helical gear 84 formed with teeth corresponding thereto.
[0094]
Thereby, the force F transmitted from the helical rack 88 moving in the arrow D direction to the helical gear 84 is the rotational force Fr that rotates the helical gear 84 in the arrow A direction and the arrow B direction. The thrust force Fs is divided and generated. In other words, since the meshing surface of the helical gear 84 and the helical rack 88 is inclined as described above, a part of the force F is directed in the direction of arrow B of the helical gear 84 (rotating body 80). It is converted to the moving force Fs.
[0095]
On the other hand, the sleeve 22 connected to the spool 14 is integrally provided with a fitting shaft 90 as a driven portion corresponding to the fitting hole 72. The fitting shaft 90 is knurled on the outer peripheral surface formed in a taper shape, and has substantially the same configuration as the fitting shaft 74 in the modified example of FIG. 6B, but the tip portion (support shaft portion 22A). A concave portion 92 is formed in the base portion). One end of the compression coil spring 70 is accommodated in the recess 92.
[0096]
In the pretensioner mechanism 80 described above, when the control means operates the gas supply device 60 during a sudden deceleration of the vehicle, the helical rack 88 moves in the D direction while meshing with the helical gear 84. Then, the rotating body 82 moves in the direction of arrow B while rotating in the direction of arrow A by the rotational force Fr and resisting the biasing force of the compression coil spring 70 by the thrust force Fs.
[0097]
As a result, as shown in FIG. 7B, the rotating body 82 (the fitting hole 72 provided in the clutch portion 86) moves in the arrow B direction, and the fitting hole 72 and the fitting shaft 90 are The guides are smoothly and reliably engaged with each other, and the rotational force of the helical gear 84 (rotating body 82) is transmitted to the spool 14 via the sleeve 22. The subsequent operation is the same as that of the first embodiment or the modification described above.
[0098]
In the pretensioner mechanism 80 constituting the webbing take-up device according to the second embodiment, a helical gear 84 as a rotating member for rotating the rotating body 82 (finally the spool 14) rotates. The helical rack 88 that constitutes the drive means also functions as the “coupling means” of the present invention that moves the rotating body 82 in the direction of arrow B, so that the plate 44 or the like in which the engagement holes 48 are formed is unnecessary. As a result, the number of parts is further reduced (significantly compared to the conventional case).
[0099]
Further, in the pretensioner mechanism 80, it is not necessary to provide the disc portion 40 with the inclined projections 38 protruding from the rotating body 82, and the simplification of the structure and the physique (the plate 44 and the disc) together with the reduction in the number of parts. The size of the arrangement space of the portion 40 can be reduced. That is, the webbing take-up device including the pretensioner device 80 can be downsized. Further, with the reduction in the number of parts and the simplification of the structure, the number of assembling steps can be reduced and the assembling workability can be improved, and the webbing take-up device can be reduced in cost.
[0100]
Thus, in the webbing take-up device provided with the pretensioner mechanism 80, the slipping of the clutch that transmits the rotational force of the helical gear 84 to the sleeve 22 (spool 14) can be prevented, and the initial restraint performance is improved. While maintaining the same effects (functions) as in the first embodiment or modification, further reduction in the number of parts, simplification of the structure, size reduction of the physique, and the like are achieved.
[0101]
In each of the above embodiments and modifications, the energy absorption mechanism (lock base 18, lock plate 26, torsion bar 20, etc.) is provided, but the present invention is not limited to this. For example, the webbing retractor 10 may be configured not to absorb energy when the vehicle is suddenly decelerated, or may be configured to include an energy absorbing mechanism other than the torsion bar 20 or the like.
[0102]
In each of the above-described embodiments and modifications, the plate spring 50 or the compression coil spring 70 as the biasing unit is provided as the holding unit. However, the present invention is not limited to this, and for example, the biasing unit. Instead of the means, it may be configured to include a holding member that normally holds the rotating body 32 at a position separated from the sleeve 22 simply by engagement or adhesion.
[0103]
【The invention's effect】
As described above, the webbing take-up device according to the present invention has an excellent effect that the initial restraint performance is improved by preventing or suppressing slipping of the clutch that transmits the rotational force of the rotating member to the take-up shaft.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic overall configuration of a webbing retractor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway side view showing the webbing retractor according to the first embodiment of the present invention.
3A and 3B are views showing a rotating body constituting the webbing take-up device according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a perspective view seen from one side in the axial direction, and FIG. It is the perspective view seen from the direction other side.
4 is a schematic cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
FIG. 5 is a schematic side view showing a relationship between a gear part and a key groove part constituting the webbing take-up device according to the first embodiment of the present invention.
6A is a diagram corresponding to FIG. 4 showing a modification of the urging means, and FIG. 6B is a diagram corresponding to FIG. 4 showing a modification of the drive unit and the driven unit.
7A and 7B are diagrams showing a pretensioner mechanism constituting a webbing take-up device according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing a clutch disengaged state, and FIG. It is a schematic sectional drawing which shows the coupling state of a clutch.
FIG. 8 is a perspective view showing a rotating body and a helical rack that constitute a webbing take-up device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a force transmitted from a helical rack to a helical gear constituting the webbing take-up device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction showing a clutch of a conventional pretensioner device.
[Explanation of symbols]
10 Webbing take-up device
12 frames
14 Spool (winding shaft)
16 Webbing
18 Lock base (winding shaft)
20 Torsion bar (winding shaft)
22 Sleeve (winding shaft)
30 Pretensioner mechanism
34 Pinion (Rotating member)
36 Gear part (drive part, clutch)
38 Inclined protrusions (coupling means, engaging part, clutch)
38A Taper (coupling means, clutch)
48 engagement hole (coupling means, engaged portion, clutch)
50 Leaf spring (holding means, biasing means, clutch)
52 Keyway (driven part, clutch)
70 Compression coil spring (holding means, biasing means, clutch)
72 Fitting hole (drive, clutch)
74 Fitting shaft (driven part, clutch)
80 Pretensioner mechanism
84 Helical gear (rotating member, coupling means)
86 Clutch part (drive part, clutch)
88 HASUBA rack (joining means)
90 Fitting shaft (driven part, clutch)

Claims (3)

車体に固定されたフレームに回転可能に軸支され、乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸と、
前記巻取軸と同軸的に設けられ、車両急減速時に前記巻取軸のウエビング巻取方向に回転される回転部材と、
前記回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転されると、該回転部材の回転力を前記巻取軸に伝達するクラッチと、
を備えたウエビング巻取装置において、
前記クラッチは、
前記巻取軸に一体に設けられた被動部と、
前記回転部材に一体にかつ前記被動部と対向して設けられ、軸方向に移動されると前記被動部に前記回転力を伝達可能に結合する駆動部と、
前記駆動部を前記被動部に対する離間位置に保持するための保持手段として前記フレームと前記回転部材との間または前記回転部材と前記巻取軸との間に設けられ、前記回転部材を前記駆動部が前記被動部と離間する方向に付勢する付勢手段と
前記回転部材の前記ウエビング巻取方向の回転力の一部を軸方向の移動力に変換し、前記駆動部を前記被動部に結合させる結合手段と、
を有して構成された、
ことを特徴とするウエビング巻取装置。
A winding shaft that is rotatably supported by a frame fixed to the vehicle body, and a webbing for restraining an occupant is wound and withdrawn;
A rotating member provided coaxially with the take-up shaft and rotated in the webbing take-up direction of the take-up shaft at the time of vehicle rapid deceleration;
A clutch that transmits the rotational force of the rotating member to the winding shaft when the rotating member is rotated in the webbing winding direction;
In the webbing take-up device provided with
The clutch is
A driven part integrally provided on the winding shaft;
A driving unit provided integrally with the rotating member and facing the driven unit, and coupled to the driven unit so as to transmit the rotational force when moved in the axial direction;
Provided between the take-up shaft or between said rotary member and said rotary member and said frame as a retaining means for retaining the drive unit to the separated position with respect to the driven part, the said rotary member Urging means for urging the driving unit in a direction away from the driven unit ;
A coupling means for converting a part of the rotational force of the rotating member in the webbing take-up direction into a moving force in the axial direction and coupling the drive unit to the driven unit;
Configured with,
A webbing take-up device characterized by that.
前記結合手段は、
前記回転部材に設けられた係合部と、
前記フレームに固定され、前記回転部材が前記ウエビング巻取方向に回転する際に前記係合部が係合する被係合部と、
を有し、前記係合部及び前記被係合部の互いの係合部位の少なくとも一方を、前記回転部材の回転方向に対して傾斜したテーパ部とした、
ことを特徴とする請求項1記載のウエビング巻取装置。
The coupling means includes
An engaging portion provided on the rotating member;
An engaged portion that is fixed to the frame and engages with the engaging portion when the rotating member rotates in the webbing winding direction;
And at least one of the engaging portions of the engaging portion and the engaged portion is a tapered portion inclined with respect to the rotation direction of the rotating member.
The webbing take-up device according to claim 1.
前記回転部材を、互いに噛み合うはすばラックの移動によって回転駆動されるはすば歯車とし、
前記巻取方向に回転駆動される前記はすば歯車がスラスト力によって前記被動部側へ移動する方向に互いの噛合面が傾斜した前記はすば歯車とはすばラックとで、前記結合手段を構成した、
ことを特徴とする請求項1記載のウエビング巻取装置。
The rotating member is a helical gear that is rotationally driven by movement of a helical rack that meshes with each other;
The helical gear and the helical rack whose meshing surfaces are inclined in the direction in which the helical gear driven to rotate in the winding direction moves toward the driven part by thrust force, and the coupling means Configured
The webbing take-up device according to claim 1.
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