JP4322220B2 - シートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、リクライニング式シートのシートバックの傾動に連動してシートバックに対する角度を変化させる加速度センサを備えたシートベルト装置に関する。

シートベルト装置は、シートバック内のシートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトによって車両シートの乗員を拘束して車両衝突時等に乗員を保護するためのものである。シートベルト装置は、車両衝突時等に水平方向に所定値より大きな加速度が作用すると、この加速度を加速度センサが検出してシートベルトのロック機構を作動させ、これにより、シートベルトを引き出し不能にするか、或いはシートベルトを強制的に巻き取るようにしている。

この場合、加速度センサは水平方向の加速度を検出することから、リクライニング時のシートバックの傾斜角度に関わらす、水平に姿勢が保たれている必要があり、加速度センサを水平に保持する種々の機構が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。

従来の機構としては、例えば、加速度センサと、シートバックの傾動角度を検出する角度検出機構とをワイヤで連結し、シートバックの傾動と連動してワイヤを進退或いは回転させることで、加速度センサの姿勢を制御し、リクライニング時のシートバックの傾斜角度に関わらず、加速度センサを水平に保つようしている。
特許第３４５５４２６号公報 特開平３−１４８３５０号公報

ところで、従来のシートベルト装置では、加速度センサを常に水平に保つことができる精度は、ワイヤを進退する方式では、ワイヤの長手方向の位置精度に大きく左右され、ワイヤを回転する方式では、ワイヤ両端の回転方向の相対角度（位相）の精度に大きく左右される。

ワイヤを進退する方式では、一組の噛合う内歯と外歯とを設けたリングのうち、内歯を設けたリング外周に沿ってワイヤを取り付け、内歯と外歯との噛合い位置をリング軸心回りに変えることで適切なワイヤの長さを調整する方法や、二本一組の互いに噛合ったラックのいずれか一方にワイヤを取り付けて、噛合ったラック歯の噛合い位置を変えることにより適切なワイヤの長さを調整する方法を用いているため、いずれも歯ピッチ毎の長さ調整となり、ワイヤの長手方向の位置を連続した任意の位置で精度良く設定することができないという問題がある。

一方、ワイヤを回転する方式では、ワイヤの両端を角度検出機構側と角速度センサ側に連結して組み立てた後において、部品の仕上がり寸法誤差や組立誤差等により、ワイヤ両端の回転方向の位相（相対角度）の設定誤差が生じた場合には、この位相の調整ができないという問題がある。

本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、リクライニング時のシートバックの傾斜角度に関わらず、加速度センサを常に水平に保つことができるシートベルト装置を提供することにある。

本発明の目的は、以下の構成によって達成される。
（１）リクライニング式シートのシートバックに取付可能なシートベルト装置に水平軸線回りに傾動可能に設けられ、水平方向の加速度を検出する加速度センサと、
加速度センサ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と、
シートクッションとシートバックとの間に配置され、シートバックの傾動角度を検出し、且つ、傾動角度に応じた回転を出力可能な回転出力部を有する角度検出機構と、
加速度センサの姿勢を制御するため、角度検出機構の回転出力部の回転を加速度センサに伝達可能なワイヤと、
シートバックの傾動に連動して加速度センサを水平に保つように、回転出力部に対するワイヤの軸線回りの回転方向の位相を調整する角度調整機構と、
を有し、
角度調整機構は、ワイヤの端部に嵌合されるホイールギヤと、ホイールギヤに噛合するウォームと、ウォーム及びホイールギヤをそれぞれ回転可能に収納すると共に、角度検出機構の回転出力部と連結されるケースと、調整された前記回転方向の位相を保持するため、前記ウォームが回転不能となるように前記ケースに固定される固定部材と、を備え、ワイヤと角度検出機構との間に配置されていることを特徴とするシートベルト装置。

本発明によれば、シートバックの傾動に連動して加速度センサを水平に保つように、回転出力部に対するワイヤの回転方向の位相を調整する角度調整機構を有しているので、ワイヤの両端を加速度センサ側と角度検出機構側に連結して組み立てた後において、部品の仕上がり寸法誤差や組立誤差等でワイヤ両端の加速度センサ側と角度検出機構側との回転方向の位相の設定誤差が生じた場合においても、角度調整機構により回転出力部に対するワイヤの回転方向の位相を調整して位相の設定誤差を吸収することができ、これにより、リクライニング時のシートバックの傾斜角度に関わらず、加速度センサを常に水平に保つことができ、加速度センサの検出精度を高めることができる。

以下、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置について図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施形態であるシートベルト装置１は、図１及び図２に示すように、リクライニング式シートのシートバック２に取り付けられるシートベルトリトラクタ１０と、シートバック２とシートクッション３との連結軸（シートバック傾動軸）４に取り付けられる角度検出機構５０と、加速度センサの姿勢を制御するため、角度検出機構５０の回転出力部５６の回転を加速度センサ１６に伝達可能なワイヤ７０と、を備える。

シートベルトリトラクタ１０は、リトラクタフレーム１１を備えており、リトラクタフレーム１１にはシートベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル１２が回転可能に支持されている。

スピンドル１２の軸方向の一端側には、スピンドル１２をシートベルトの巻取り方向に付勢するリトラクタスプリング１３が一対のスプリング用カバー１４，１５に収容された状態でリトラクタフレーム１１に取り付けられる。

スピンドル１２の軸方向の他端側には、シートバック２に取付可能なシートベルトリトラクタ１０内に水平軸線回りに傾動可能に設けられ、車両の水平方向の加速度を検出する加速度センサ１６と、加速度センサ１６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１７と、ワイヤ７０に連結されると共に、加速度センサ１６と係合し、ワイヤ７０と連動する回転動作により加速度センサ１６の姿勢を制御する姿勢制御機構１８と、乗員がシートベルトを着用しない範囲のベルトの巻き量を検知して、加速度センサ１６を非作動状態にするセンサ非作動機構１９と、が設けられ、これらは透明のメカニズムカバー４５内に収容される。

加速度センサ１６は、球状のセンサウェイト２０と、センサウェイト２０を収容するセンサウェイト用ケース２１と、センサウェイト用ケース２１にピン２２を介して回転可能に取付けられるセンサレバー２３と、ベアリング板２４とホルダ２５との間で回転可能に支持され、センサレバー２３と連動可能なラチェットレバー２６とを含む。

また、ロック機構１７は、ラチェットレバー２６と係合するラチェットホイール２７と、ラチェットホイール２７内に配置される慣性体２８と、ラチェットホイール２７と慣性体２８との間に設けられる第１スプリング２９及びウェビングセンサレバー３０と、ラチェットホイール２７とウェビングセンサレバー３０とを連動させるための組立体３１と、ラチェットホイール２７と慣性体２８と第１スプリング２９とウェビングセンサレバー３０と組立体３１とを収納するベアリング板２４と、ロック片３２と、第２スプリング３３と、安全板３４とを含む。組立体３１は、歯車３５，３６，３７と、エアレバー３８と、パウル３９とを備えて構成される。

姿勢制御機構１８は、図１及び図３に示すように、底面から側面に亘ってカム溝２１ａを有するセンサウェイト用ケース２１と、カム溝２１ａと摺動可能に係合する球状部４０ａ及びワイヤ７０を連結する筒状部４０ｂを有する姿勢制御レバー４０と、姿勢制御レバー４０を保持するアダプタ４１とを含む。

さらに、センサ非作動機構１９は、ベアリング板２４に取付けられる、第１〜第３歯車４２，４３，４４と、ベアリング板２４上で、スピンドル１２と同軸に取付けられる歯車３５とを含む。第１歯車４２と第２歯車４３、第２歯車４３と第３歯車４４、及び第３歯車４４と歯車３５とは、互いに噛合しており、スピンドル１２の回転が歯車３５、第３歯車４４、第２歯車４３を介して、第１歯車４２に伝達される。

乗員のシートベルト着用範囲（例えば、図２の区間Ａ）において、姿勢制御機構１８は、ワイヤ７０から伝達される回転によって、加速度センサ１６のセンサウェイト用ケース２１を水平に保つようにして加速度センサ１６が正常に作動可能な状態にする。そして、車両衝突等で車両の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１６では、センサウェイト２０が移動し、センサレバー２３を上方に回動する。続いて、ラチェットレバー２６がセンサレバー２３と共に上方に回動して、ラチェットレバー２６の先端の爪がロック機構１７のラチェットホイール２７と係合する。そして、ラチェットホイール２７の引出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ーから引き出されると、ラチェットホイール２７がスピンドル１２に対して回転遅れを生じ、ロック片３２が径方向外方に移動してリトラクタフレーム１１に形成された係合歯１１ａと係合し、スピンドル１２によるシートベルトの引出動作がロックされる。

また、乗員がシートベルトを着用していない範囲（例えば、図２の区間Ｂ，Ｃ）では、センサ非作動機構１９が作動し、この範囲でのベルト巻取り量に応じて、第１歯車４２が回転されて、第１歯車４２が所定の位相位置でラチェットレバー２６を加速度センサ１６側に押さえつける。これにより、ラチェットレバー２６の爪がラチェットホイール２７の外周の歯に対して係合することがなくなり、加速度センサ１６が非作動状態となる。さらに、乗員がシートベルトを着用していない範囲では、姿勢制御レバー４０の球状部４０ａがセンサウェイト用ケース２１のカム溝２１ａを摺動できないようにし、後述する角度検出機構５０と姿勢制御機構１８とが連動しないようにする。

一方、角度検出機構５０は、図１及び図４に示すように、トランスミッションハウジング５１とトランスミッションカバー５８との間に、レバー５２、バー５３、補償レバー５４、トーションスプリング５５、フレキシブルシャフトレバー（回転出力部）５６及びガイドブッシュ５７が収容されている。

トランスミッションハウジング５１は、シートバック２に取り付けるための取付け部５１ａ，５１ｂと、内側へ突出する軸５１ｃと孔５１ｄと、軸５１ｃ周りの円弧状の溝５１ｅとを備える。トランスミッションカバー５８は、トランスミッションハウジング５１の軸５１ｃと孔５１ｄに対応する位置に孔５８ａ、５８ｂをそれぞれ有する。

補償レバー５４は、シートクッションへの取付け部５４ａと、トランスミッションハウジング５１の軸５１ｃ周りに回転可能に係合される孔５４ｂと、円弧状の溝５１ｅに案内される軸５４ｃとを有する。バー５３は、補償レバー５４の軸５４ｃが挿入される長孔５３ａと、表裏に突出する一対の軸５３ｂとを有し、湾曲して形成される。レバー５２及びフレキシブルシャフトレバー５６は、共にバー５３の軸５３ｂが挿通される孔５２ａ，５６ａを有する。また、レバー５２には、トランスミッションハウジング５１の孔５１ｄとトランスミッションカバーの孔５８ｂに対応する位置に配置される孔５２ｂを有し、フレキシブルシャフトレバー５６は、トーションスプリング５５を介して孔５２ｂと嵌合する図示しない軸を有する。さらに、フレキシブルシャフトレバー５６の軸と裏面側には、ガイドブッシュ５７を介してトランスミッションカバー５８の孔５８ｂから突出し、後述する角度調整機構６０のハウジング６６に形成されるコネクタ部６６ａと係止される爪部５６ｂを有する。

シートバック２が傾動されると、トランスミッションハウジング５１とトランスミッションカバー５８が補償レバー５４との角度を変化し、トランスミッションハウジング５１内の円弧状の溝５１ｅ内を補償レバー５４の軸５４ｃが摺動し、レバー５３を介してレバー５２及びフレキシブルシャフトレバー５６が回転する。円弧状の溝５１ｅは、補償レバー５４に対してトランスミッションハウジング５１とトランスミッションカバー５８が必要以上に回転しないように設けられている。トーションスプリング５５は、レバー５２及びフレキシブルシャフトレバー５６がバー５３の長孔５３ａの影響で予期しない方向に回転しないように付勢されている。

乗員のシートベルト着用範囲（図２の区間Ａ）において、シートバック２が傾動した場合、レバー５２及びフレキシブルシャフトレバー５６が、ワイヤ７０が姿勢制御機構１８を作動させる方向に回動する。また、乗員がシートベルトを着用していない区間Ｂでは、レバー５２及びフレキシブルシャフトレバー５６が回転せず、姿勢制御機構１８を作動しない。さらに、乗員がシートベルトを着用していない区間Ｃでは、レバー５２及びフレキシブルシャフトレバー５６が回転するが、ワイヤ７０が姿勢制御機構１８を作動させる方向でないため、姿勢制御機構１８が作動しない。

また、本実施形態では、角度検出機構５０の回転出力部であるフレキシブルシャフトレバー５６とワイヤ７０との間に、シートバック２の傾動に連動して加速度センサ１６を水平に保つように、フレキシブルシャフトレバー５６に対するワイヤ７０の回転方向の位相を調整する角度調整機構６０を介装している。

角度調整機構６０は角度検出機構５０のトランスミッションカバー５８の外面側に取り付けられ、図４及び図５に示すように、ワイヤ１１の端部に嵌合されるホイールギヤ６１と、ホイールギヤ６１に噛合するウォーム６２と、ウォーム６２及びホイールギヤ６１を収納するケース６３と、ウォーム６２を回転不能にケース６３に固定する固定ピン（固定部材）６４とを備えている。

ホイールギヤ６１にはセクタ状の歯６１ａが設けられており、この歯６１ａがウォーム６２の歯６２ａに噛合してウォーム６２の回転がホイールギヤ６１に伝達される。また、ホイールギヤ６１には円筒状の連結部６１ｂが設けられており、該連結部６１ｂの内周は断面角形状とされてワイヤ７０の端面角形状の一端部がプレスマウントブッシュ６５を介して嵌合される。なお、ワイヤ７０の他端部も、断面角形状に形成され、姿勢制御レバー４０の内周が断面角形状に形成された筒状部４０ｂに嵌合されている。従って、ウォーム６２の回転がホイールギヤ６１及びワイヤ７０を介して姿勢制御レバー４０に伝達される。

ケース６３は、ハウジング６６と、該ハウジング６６に嵌合するカバー６７とを備えており、ハウジング６６には円筒状のコネクタ部６６ａが設けられ、このコネクタ部６６ａに角度検出機構５０のフレキシブルシャフトレバー５６の爪部５６ｂが係止されている。 また、ケース６３にはウォーム６２が回転可能に支持されており、このウォーム６２が回転可能とされている状態では、角度検出機構５０のフレキシブルシャフトレバー５６の回転はワイヤ７０に伝達されないようになっている。

そして、ワイヤ７０の両端部をそれぞれホイールギヤ６２の連結部６２ｂ及び姿勢制御レバー４０に連結すると共に、ハウジング６６のコネクタ部６６ａを角度検出機構５０のフレキシブルシャフトレバー５６に連結した後、該フレキシブルシャフトレバー５６に対するワイヤ７０の回転方向の位相（相対角度）を調整する。

具体的には、シートバック２を初期角度（図２参照。）に設定した状態で、例えば図６に示すように、マイナスのスクリュードライバー８０等を用いてウォーム６２の端部に設けたスリット部６２ｂ（図５参照。）を廻し、ウォーム６２の回転をホイールギヤ６１及びワイヤ７０を介して姿勢制御レバー４０に伝達する。シートバック２が初期角度に設定される状態では、姿勢制御レバー４０の球状部４０ａは加速度センサ１６のセンサウェイト用ケース２１に係合しているため、姿勢制御レバー４０の回転は加速度センサ１６を水平軸線回りに傾動させる。

ここで、図３に示すように、センサホルダ２５には、シートバック２を初期角度に設定した時に水平を描く水平ライン２５ａ、及び内部に設置された加速度センサ１６の姿勢を確認する確認窓２５ｂが設けられており、また、加速度センサ１６のセンサウェイト用ケース２１にも水平ライン２１ｂが設けられている。

従って、上記手法により加速度センサ１６を水平軸線回りに傾動させ、センサホルダ２５の確認窓２５ｂから内部を確認しながらセンサウェイト用ケース２１の水平ライン部２１ｂとセンサホルダ２５の水平ライン２５ａとが一致するように角度を調整する。なお、メカニズムカバー４５は透明のカバーであるため、メカニズムカバー４５を取り付けたアッセンブリのままで加速度センサ１６の水平を確認することができる。

角度調整終了後は、振動や誤操作により角度のずれ等が生じないように、固定ピン６４をウォーム６２の軸方向の両端に打ち込んでウォーム６２を回転不能にケース６３に固定する（図７、図８参照。）。

固定ピン６４は、図７及び図８に示すように、ピン部６４ｄと、ピン部６４ｄの先端が嵌合されるファスナー部６４ｃとを備えており、ファスナー部６４ｃは軸方向にスリット６４ｅが形成され、ピン部６４ｄが打ち込まれることで、径方向外方に押し広げられるように構成されている。また、ファスナー部６４ｃには互いに１８０°離間した凸部６４ａ，６４ｂが設けられており、ハウジング６６とカバー６７にはファスナー部６４ｃの凸部６４ａ，６４ｂが嵌合する凹部６６ｂ，６７ａが設けられている。

固定ピン６４のファスナー部６４ｃをウォーム６２の軸方向の端部に設けられた嵌合凹部６２ｂに挿入してファスナー部６４ｃの凸部６４ａ，６４ｂをハウジング６６とカバー６７の凹部６６ｂ，６７ａに嵌合し、この状態でピン部６４ｄを打ち込むことにより、ファスナー部６４ｃが径方向外方に押し広げられてウォーム６２の嵌合凹部６２ｂに密着し、これにより、ウォーム６２が回転不能にケース６３に固定される。

かかる固定状態においては、角度検出機構５０のフレキシブルシャフトレバー５６の回転出力は、角度調整機構６０及びワイヤ７０を介して姿勢制御レバー４０に伝達され、これにより、乗員のシートベルト着用範囲（図２の区間Ａ）において、リクライニング時のシートバック３４の傾斜角度に関わらず、加速度センサ１４を常に水平に保つことができる。

このように本実施形態では、シートバック２の傾動に連動して加速度センサ１６を水平に保つように、角度検出機構５０のフレキシブルシャフトレバー５６に対するワイヤ７０の回転方向の位相を調整する角度調整機構６０を有しているので、ワイヤ７０の両端を加速度センサ１６側と角度検出機構６０側に連結して組み立てた後において、部品の仕上がり寸法誤差や組立誤差等でワイヤ７０の両端の加速度センサ１６側と角度検出機構６０側との回転方向の位相の設定誤差が生じた場合においても、角度調整機構６０によりフレキシブルシャフトレバー５６に対するワイヤ７０の回転方向の位相を調整して位相の設定誤差を吸収することができる。これにより、リクライニング時のシートバック２の傾斜角度に関わらず、加速度センサ１６を常に水平に保つことができ、加速度センサ１６の検出精度を高めることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、角度調整機構６０を角度検出機構５０とワイヤ７０との間に配置した場合を例示したが、これに代えて、角度調整機構６０を姿勢制御レバー４０とワイヤ７０との間に配置してもよい。

本発明の実施の形態の一例であるシートベルト装置の構成部品を説明するための分解斜視図である。 リクライニング式シートにおけるシートベルトリトラクタと角度検出機構との配置例を示す図である。 加速度センサの姿勢の水平確認方法を説明するための図である。 角度調整機構を説明するための断面図である。 角度調整機構を説明するための分解斜視図である。 角度調整機構の調整方法の一例を説明するための斜視図である。 ウォームをケースに固定する方法を説明するための斜視図である。 ウォームをケースに固定する方法を説明するための断面図である。

符号の説明

１ シートベルト装置
２ シートバック
３ シートクッション
１０ シートベルトリトラクタ
１６ 加速度センサ
１７ ロック機構
１８ 姿勢制御機構
１９ センサ非作動機構
４０ 姿勢制御レバー
５０ 角度検出機構
５６ フレキシブルシャフトレバー（回転出力部）
６０ 角度調整機構
６１ ホイールギヤ
６２ ウォーム
６３ ケース
６４ 固定ピン（固定部材）
７０ ワイヤ

Claims (1)

1. リクライニング式シートのシートバックに取付可能なシートベルト装置に水平軸線回りに傾動可能に設けられ、水平方向の加速度を検出する加速度センサと、
   前記加速度センサによって検出される前記加速度に応じて、シートベルトの引出動作をロックするロック機構と、
   シートクッションと前記シートバックとの間に配置され、前記シートバックの傾動角度を検出し、且つ、該傾動角度に応じた回転を出力可能な回転出力部を有する角度検出機構と、
   前記加速度センサの姿勢を制御するため、該角度検出機構の回転出力部の回転を前記加速度センサに伝達可能なワイヤと、
   前記シートバックの傾動に連動して前記加速度センサを水平に保つように、前記回転出力部に対する前記ワイヤの軸線回りの回転方向の位相を調整する角度調整機構と、
   を有し、
   前記角度調整機構は、前記ワイヤの端部に嵌合されるホイールギヤと、該ホイールギヤに噛合するウォームと、該ウォーム及び前記ホイールギヤをそれぞれ回転可能に収納すると共に、前記角度検出機構の前記回転出力部と連結されるケースと、調整された前記回転方向の位相を保持するため、前記ウォームが回転不能となるように前記ケースに固定される固定部材と、を備え、前記ワイヤと前記角度検出機構との間に配置されていることを特徴とするシートベルト装置。

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