JP4518446B2 - シートベルト巻取装置用トーションバーおよびこれ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、シートベルト巻取装置においてロードリミッタとして用いられるトーションバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、シートベルト巻取装置の１例の概要を示す分解斜視図である。ベースフレーム１は、シートベルトを巻きつけるスプール２を格納するものである。トーションバー３の第１の６角部３ａには、ロッキングベース４の６角穴に嵌め込まれ固定されている。ロッキングベース４のねじ部４ａにはストッパー５が螺合している。そして、ストッパー５はスプール２の穴２ａに嵌まり込んでいる。
【０００３】
トーションバー３の第２の６角部３ｂは、スプール２の穴２ａの奥に設けられた６角穴に嵌め込まれ、固定されている。トーションバー３の他の一端側にはロックギア６が嵌り込んでおり、その穴部を突き抜けたトーションバー３の端部は、リテーナ７に軸支されている。トーションバー３の他の一端は、減速、クラッチ機構部ケーシング１０中のギアに、スプライン軸を介して嵌りこみ、軸支されている。
【０００４】
ロックギア６とフライホイール８は、ウェビングセンサーと呼ばれるロック作動機構を構成している。スプール２が一定以上の加速度で回転したとき、すなわち、シートベルトに急激な引き出し力が働いたときに、フライホイール８の爪がリテーナ７に設けられた内歯に係合してロックギアの回転を止める。
【０００５】
このためロックギア６とロッキングベースとの間に相対回転が生じ、この相対回転によってパウル４ｂの歯をロッキングベース４の円周方向外側に突出させる。パウル４ｂの歯はベースフレーム１の穴１ａのラチェット歯１ｂに係合し、ロッキングベース４の回転を止める。ロッキングベース４の回転が止めらると、トーションバー３の第１の６角部３ａの回転も止められる。
【０００６】
シートベルト巻取装置には、この他ビークルセンサー９が設けられており、車両に所定以上の傾きや加速度が発生したとき、ロックギア６の回転、ひいてはロッキングベース４の回転を止めるようになっている。
【０００７】
もし、ウェビングセンサーやビークルセンサーが作動し、ロッキングベース４の回転が止められると、トーションバー３の第１の６角部３ａの回転も止められる。一方、スプール２には、トーションバー３の第２の６角部３ｂが固定されているので、トーションバー３の胴部３ｃを捩じりながら回転を続ける。このため、回転しているスプール２内に嵌め込まれているストッパー５と停止させられたロッキングベース４の間で相対的な回転が発生し、ロッキングベースのねじ部４ａに導かれてストッパー５がロッキングベース４の端面に近づく。
【０００８】
この間はトロッキングベース４の回転が止まっても、スプール２は、トーションバー３の胴部３ｃを捩じりながら回転することができる。しかし、やがてストッパー５がロッキングベース４の端面に当たって拘束され、それ以上回転できなくなる。よって、スプール２の回転も不能となる。
【０００９】
すなわち、ウェビングセンサーやビークルセンサーが作動すると、スプール２はその時点から所定回転数のみの回転が許され、後は回転が止められる。その後のスプール２にかかるシートベルトの巻戻し力は、捩じられたトーションバー３の塑性変形力によりある程度吸収され、ショックがやわらげられる。このようなシートベルト巻取り装置の機構は基本的なものであり、周知なものであるのでこれ以上の説明を省略する。
【００１０】
図２に示す方式のシートベルト巻取り装置の場合には、特有な減速・クラッチ機構部ケーシング１０中に、減速機とクラッチが設けられており、モーター１１の回転により回転するモーターギア１２の回転を減速してトーションバー３に伝達するようになっているが、本発明と直接の関係が無いので、これ以上の説明を省略する。
【００１１】
以上のように、トーションバーは、衝突等の異常時において、シートベルトを引き出そうとする力に対して、捩じりトルクを発生することにより、ある程度の抵抗力を与えながら引き出しを許す作用を行うロードリミッタとしての役割を持っている。そのために、破断に至るまでの捩じり回数がなるべく大きく、大きなトルクに対して耐えられるものであることが好ましい。
【００１２】
このような特性をもたせるため、従来においては、炭素含有量が0.06〜0.18重量％の鋼を素材として用い、球状化焼鈍を行っていた。すなわち、その製造工程は、線材を酸洗して一次伸線を行った後、球状化焼鈍を行ない、その後酸洗と表面処理を行って二次伸線し、その材料を素材としてトーションバーを製造していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトーションバーの製造工程においては、前述のように球状化焼鈍が必須のため、それだけ工程が複雑となり、価格が高くなるという問題点があった。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その製造に際して球状化焼鈍が不要なシートベルト巻取装置用トーションバーおよびこれを備えるシートベルト巻取装置を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段は、シートベルト巻取装置においてロードリミッタとして用いられるトーションバーであって、炭素含有量が０.０４重量％以下でありかつ球状化焼鈍が行われない鋼材からなることを特徴とするシートベルト巻取装置用トーションバー（請求項１）である。
【００１５】
発明者らが、シートベルト巻取装置においてロードリミッタとして用いられるトーションバーの素材である鋼材について種々の試験を重ねた結果、炭素含有量が０.０４重量％以下でありかつ球状化焼鈍が行われない鋼材をトーションバーに用いることにより、球状化焼鈍を省略しても、ロードリミッタとして十分な捩じり回転数と捩じりトルクが得られることを見出した。これは、炭素含有量を下げることにより、鋼中のフェライト分率が増加し、かつ均一組織になるためと考えられる。これに対し、炭素含有量が０.０６重量％以上の従来品では、球状化焼鈍を省略すると、十分な捩じり回転数が得られなかった。
【００１６】
本手段においては、炭素以外の鋼中成分については、従来よりトーションバーとして用いられている鋼の成分であれば、特に制限は無い。
【００１７】
前記課題を解決するための第２の手段は、シートベルト巻取装置においてロードリミッタとして用いられるトーションバーであって、重量％でＣ：０.０４％以下を含有するとともにＴｉ：０.０１〜０.０５％、Ｎｂ：０.０１〜０.０５％のうち少なくとも一方を含有し、かつ球状化焼鈍が行われない鋼材からなることを特徴とするシートベルト巻取装置用トーションバー（請求項２）である。
【００１８】
本手段は、前記第１の手段のシートベルト巻取装置用トーションバーの成分に、重量％でＴｉ：０.０１〜０.０５％、Ｎｂ：０.０１〜０.０５％のうち少なくとも一方を含有させるようにしたものである。Ｔｉ及びＮｂは、ＮとＣとを固定し、さらにＰ、Ｓを含む析出物を形成するために含有させる。これらにより、加工性が向上する。共に、０.０１％以下では効果が少なく、０.０５％を超えてが有させるとかえって加工性を低下させるので、含有範囲を前記範囲に限定する。
一方、本発明のシートベルト巻取装置は、前記第１または第２の手段のシートベルト巻取装置用トーションバーを備えることを特徴とする（請求項３）。
【００１９】
【実施例】
表１に実施例１として示す成分（重量％）を有する鋼（残部は実質的にFe）を用いてトーションバーを製造し、表１に比較例として示す成分（重量％）を有する鋼（残部は実質的にFeを用いて製造したトーションバーと、破断に至るまでの捩じり回数と捩じりトルクを比較した。実施例１、比較例共に、球状化焼鈍は行っていない。
【００２０】
その結果を図１に示す。比較例においては、捩じり回数６回で破断に至り、最大捩じりトルクは約125[N-m]であった。それに対して、実施例１のものは、捩じり回数９回まで破断に至らず、最大捩じりトルクも140[N-m]以上となり、球状化焼鈍を行わなくても従来以上のトルクを得られることが分かった。
【００２１】
（表１）
【表１】

【００２２】
さらに、表２に実施例２、実施例３として示す成分（重量％）を有する鋼（残部は実質的にFe）を用いてトーションバーを製造し、破断に至るまでの捩じり回数と捩じりトルクを測定した。実施例２、実施例３共に、球状化焼鈍は行っていない。
【００２３】
（表２）
【表２】

【００２４】
実施例２、実施例３とも、捩じり回数9.5回まで破断に至らず、最大捩じりトルクも145[N-m]以上となり、TiやNbを含有していない実施例１のものに対して改善が見られた。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、球状化焼鈍を省略してトーションバーを製造でき、かつ一定した捩じりトルクを有するシートベルト巻取装置を得ることができる。また、Ti、Nbを所定量含有させることで、捩じり回転数を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例と比較例における捩じり回数と捩じりトルクの関係を示す図である。
【図２】シートベルト巻取装置の１例の概要を示す分解斜視図である。

Claims (3)

1. シートベルト巻取装置においてロードリミッタとして用いられるトーションバーであって、
   炭素含有量が０.０４重量％以下でありかつ球状化焼鈍が行われない鋼材からなることを特徴とするシートベルト巻取装置用トーションバー。
2. シートベルト巻取装置においてロードリミッタとして用いられるトーションバーであって、重量％でＣ：０.０４％以下を含有するとともにＴｉ：０.０１〜０.０５％、Ｎｂ：０.０１〜０.０５％のうち少なくとも一方を含有し、かつ球状化焼鈍が行われない鋼材からなることを特徴とするシートベルト巻取装置用トーションバー。
3. シートベルト巻取装置用トーションバーを備えたシートベルト巻取装置において、
   前記シートベルト巻取装置用トーションバーは、請求項１または２に記載のシートベルト巻取装置用トーションバーであることを特徴とするシートベルト巻取装置。

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