JP4864139B2 - シートベルトリトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、自立慣性体式の加速度センサを用いたシートベルトリトラクタに関するものである。

車両に搭載され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。シートベルトリトラクタは、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。加速度センサに使用される慣性体としては、ボールを使用したもの（特許文献１参照）や、自立慣性体を使用したもの（特許文献２参照）が知られている。

シートベルトリトラクタは、水平方向に作用する加速度を加速度センサにより検出して、ロック機構を作動させるものであるが、車両に加わる加速度の方向によって、加速度センサがロック機構を作動させる際の感度（ロック感度）が異なることがある。例えば、車両のシートバックに内蔵されるリトラクタは、シートバックのリクライニング角度に応じて加速度センサが揺動する構造になっているので、その揺動方向に加速度が生じた場合と、その揺動方向と直交する方向に加速度が生じた場合とで、ロック感度に差が出ることがある。また、加速度センサとロック機構の間に介在するレバー（作動部材）の形状や非ロック角度等の多様な条件に応じても、加速度の加わる方向によりロック感度に差が出る。

そのため、最もロック感度の鈍い方向の感度が敏感になるように、この感度を基準にして加速度センサの仕様を一様に決めると、ロック感度の鈍い方向と直交する方向のロック感度が過敏になってしまい、非ロック性能において早期ロックを生じるおそれが出てくる。

従来、加速度のかかる方向ごとにロック感度を調整できるようにしたものとして、特許文献１に記載の加速度センサでは、ボール型慣性体を用いて、ボールの受け面の傾斜角度を方向ごとに変えたものが知られている。

特開平１０−１５７５６９号公報 特開２００２−３２１５９５号公報

ところで、特許文献１に記載のボール型慣性体を用いた加速度センサでは、ボールの受け面の傾斜角度だけでなく、レバーの傾斜角度も設定する必要がある。また、特許文献２に記載の自立慣性体を用いた加速度センサでは、特にロック感度が加わる加速度の方向によって調整することについて考慮されていない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロック感度を全方向においてバランスよく揃えることのできる、自立慣性体型の加速度センサを用いたシートベルトリトラクタを提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１） 水平方向の加速度を検出する加速度センサと、
該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、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、
前記加速度センサは、
常時水平に保持される支持面を有するセンサケースと、
底面が前記支持面上に載置される略円柱形状を有し、自立した状態で前記センサケース内に格納され、所定以上の水平方向の加速度が加わった際に倒れる自立慣性体と、
該自立慣性体が倒れた際の動きで前記ロック機構をロック側へ作動させる作動部材と、 を有し、
前記センサケースの支持面と前記自立慣性体の底面とが面接触する接触領域の外形は、前記自立慣性体の中心軸線から該外形までの距離が、水平面内における第１の方向と、該第１の方向と直交する第２の方向において互いに異なるように設定されることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
（２） 前記センサケースは、前記支持面を常時水平に保持するように、前記第２の方向の軸線回りに傾動可能であり、
前記第１の方向における前記距離が前記第２の方向における前記距離より短く設定されることを特徴とする（１）に記載のシートベルトリトラクタ。
（３） 前記センサケースの支持面には、前記第１の方向におけるその両外周縁に逃げ溝が形成されることを特徴とする（１）又は（２）に記載のシートベルトリトラクタ。
（４） 前記支持面と前記逃げ溝との境界部分が凸曲面形状を有することを特徴とする（３）に記載のシートベルトリトラクタ。
（５） 水平方向の加速度を検出する加速度センサと、
該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、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、
前記加速度センサは、
常時水平に保持される支持面を有するセンサケースと、
前記センサケース内に自立した状態で前記支持面上に載置され、略円柱形状を有し、所定以上の水平方向の加速度が加わった際に倒れる自立慣性体と、
該自立慣性体が倒れた際の動きで前記ロック機構をロック側へ作動させる作動部材と、 を有し、
前記センサケースの支持面と前記自立慣性体の底面とが互いに面接触する接触領域の面内において、前記自立慣性体または前記センサケースの中心軸線まわりで隣り合う第１及び第２の位相を有し、前記中心軸線から該接触領域の周囲までの距離は、前記第１及び第２の位相において互いに異なるように設定されていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
（６） 前記第２の位相に対して前記第１の位相と反対側に位置し、その角度範囲の二等分線が、前記第１の位相の角度範囲の二等分線と一致する第３の位相と、前記第１の位相と前記第３の位相との間に位置する第４の位相と、を備え、
前記第１及び第３の位相における前記中心軸線から該接触領域の周囲までの距離は、前記第２及び第４の位相における該距離より短く設定されることを特徴とする（５）に記載のシートベルトリトラクタ。
（７） 前記第１の位相の角度範囲は、１８０°以上であることを特徴とする（５）または（６）に記載のシートベルトリトラクタ。
（８） 前記第１の位相と前記第３の位相の角度範囲は、互いに異なることを特徴とする（６）または（７）に記載のシートベルトリトラクタ。
（９） 前記センサケースの支持面には、前記第１及び第３の位相の少なくとも一方における前記接触領域の周囲に逃げ溝が形成されることを特徴とする（５）〜（８）のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。
（１０） 前記支持面と前記逃げ溝との境界部分が凸曲面形状を有することを特徴とする（９）に記載のシートベルトリトラクタ。

本発明のシートベルトリトラクタによれば、車両に所定以上の加速度が加わると、自立慣性体が倒れ、自立慣性体が倒れることで作動部材が動作して、ロック機構をロック側へ作動させ、それにより、シートベルトの引出動作がロックされる。ここで、センサケースの支持面と自立慣性体の底面とが面接触する接触領域の外形は、自立慣性体の中心軸線から外形までの距離が、水平面内における第１の方向と、第１の方向と直交する第２の方向において互いに異なるように設定される。これにより、自立慣性体は、当該距離が短い方向へ倒れやすくなる。従って、ロック感度が鈍感である方向において、ロック感度を敏感となるように修正したい場合、当該方向の上記距離を、それと直交する方向の距離よりも小さく設定しておくことにより、ロック感度を全方向でバランスよく揃えることができる。

また、本発明のシートベルトリトラクタによれば、センサケースの支持面と自立慣性体の底面とが互いに面接触する接触領域の面内において、自立慣性体またはセンサケースの中心軸線まわりで隣り合う第１及び第２の位相を有し、中心軸線から接触領域の周囲までの距離が、第１及び第２の位相において互いに異なるように設定される。これにより、自立慣性体は、当該距離が短い位相へ倒れやすくなる。従って、ロック感度が鈍感である位相において、ロック感度を敏感となるように修正したい場合、当該位相の上記距離を、他の位相の距離よりも小さく設定しておくことにより、ロック感度を全方向でバランスよく揃えることができる。
ここで、「接触領域」とは、センサケースの支持面、又は自立慣性体の底面の面内において、加速度を感知せず、自立慣性体が自立している時に互いに接触している部分を示す。また、「位相」とは、接触領域の面内で、中心軸線の通る中心から見て所定の中心角を有する扇形の領域を言う。

本発明の実施形態のシートベルトリトラクタの分解斜視図である。 同シートベルトリトラクタに利用されている加速度センサの一部構成図で、（ａ）は図１のII−II矢視断面図、（ｂ）は図１のII´−II´矢視断面図である。 （ａ）は図２（ａ）の要部拡大図であり、（ｂ）は図２（ｂ）の要部拡大図であり、（ｃ）はセンサケースの支持面と自立慣性体の底面との接触領域を説明するための図であり、（ｄ）は、（ｃ）の逃げ溝の変形例を説明するための図である。 逃げ溝の変形例を示し、（ａ）は図３（ａ）と対応する要部拡大図であり、（ｂ）は図３（ｂ）と対応する要部拡大図である。 （ａ）は接触領域の変形例を説明するための図であり、（ｂ）は接触領域の他の変形例を説明するための図であり、（ｃ）は接触領域のさらに他の変形例を説明するための図である。

符号の説明

１０ シートベルトリトラクタ
１５ ロック機構
２０ 加速度センサ
２１ センサケース
２２ 自立慣性体
２３ 第１レバー（作動部材）
２４ 第２レバー（作動部材）
３１ 支持面
３２，３２ａ 逃げ溝
４１ 底面

以下、本発明の実施形態に係るシートベルトリトラクタについて図面を参照して詳細に説明する。
図１はシートベルトリトラクタの分解斜視図、図２は同シートベルトリトラクタに利用されている加速度センサの一部構成図で、（ａ）は図１のII−II矢視断面図、（ｂ）は図１のII´−II´矢視断面図である。

シートベルトリトラクタ１０は、リクライニング式シートのシートバック（図示せず）に取り付けられるもので、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が連結され、該リトラクタスプリング１３は、カバー１４に収容された状態でリトラクタフレーム１１に取り付けられている。

スピンドル１２の軸方向の他端側には、シートベルトの引出動作をロックするロック機構１５と、車両に作用する加速度を検出し加速度に応じて前記ロック機構１５を作動させる加速度センサ２０とが設けられている。加速度センサ２０は、センサケース２１と、ケース２１中に格納された自立慣性体２２と、作動部材としての第１レバー２３及び第２レバー２４と、リトラクタフレーム１１に固定され、センサケース２１を傾動可能に支持するホルダー２５と、を備える。なお、図中、符号１６はベアリングプレートであり、１７はセンサカバーである。

センサケース２１は、スピンドル１２の軸線方向（図１のＸ方向）に平行な水平軸線回り（即ち、後述する第２の方向の軸線回り）に傾動可能にホルダー２５に取り付けられている。また、センサケース２１には、下部にウェイトを有するホルダー部材２６が取り付けられており、底部に形成された支持面３１を、シートバックのリクライニング調整角度によらず、常時水平状態に保つようになっている。

図２に示すように、自立慣性体２２は、底面４１を有する小径部４２と上部に案内面４３を有する大径部４４を備えた略円柱形状を有する。そして、自立慣性体２２は、中心合わせした状態で、センサケース２１の支持面３１上に底面４１を載せることで、自立した状態でセンサケース２１内に格納されており、所定以上の水平方向の加速度が加わった際に、支持面３１と底面４１とが面接触する接触領域ＣＡ（図３（ｃ）参照）の加速度方向の外形位置を支点にして、許容された範囲で倒れることができるようになっている。

第１レバー２３は、センサケース２１と一体にＸ方向の軸線回りに傾動すると共に、センサケース２１に対して、スピンドル１２の軸方向と直交する方向（Ｙ方向）の軸線回りに傾動可能に支持されている。また、第２レバー２４は、カバー２５にＸ方向の軸線回りに傾動可能に支持されている。

これにより、第１レバー２３は、自立慣性体２２がいずれかの方向に倒れた際の動きで、自立慣性体２２の案内面４３と先端球面状の突部２３ａとの接触位置が変更されて傾動する。そして、傾動された第１レバー２３は、第２レバー２４の爪部２４ａを上に動かし、ロック機構１５の歯部１５ａに噛み込ませて、ロック機構１５をロック作動（ロックＯＮ）させるようになっている。

ここで、本実施形態では、図３に示すように、センサケース２１の支持面３１と自立慣性体２２の底面４１が面接触する接触領域ＣＡの外形は、自立慣性体２２の中心軸線Ｏから外形までの距離が、水平面内における第１の方向（Ｙ方向）と、第１の方向と直交する第２の方向（Ｘ方向）において互いに異なるように設定される。

具体的に、本実施形態では、センサケース２１の支持面３１に、第１の方向（Ｙ方向）におけるその両外周縁に一対の逃げ溝３２がＸ方向に沿って互いに平行に形成され、これにより、第１の方向（Ｙ方向）における距離Ａが第２の方向（Ｘ方向）における距離Ｂより短く設定される。
また、逃げ溝３２は、感度を向上させたい方向の周方向に沿って、対称的に設けられても良い。例えば、図３（ｄ）に例示されるように、Ｙ方向を中心にプラスマイナス４５度の角度範囲に形成されてもよい。この角度の範囲は、要求される仕様に応じて設計される。
一方、自立慣性体２２の底面４１は、外形が円形の平坦面である。従って、図３（ｃ）や（ｄ）に示す接触領域ＣＡは、概ねセンサケース２１の支持面３１の形状となる。

従って、自立慣性体２２は、センサケース２１が傾動するロック感度が敏感なＸ方向に対してＹ方向に倒れやすくし、Ｙ方向におけるロック感度を向上させることができる。なお、Ｘ方向とＹ方向のロック感度は、逃げ溝３２の大きさや形状等によって調整される。

以上説明したように、本実施形態のシートベルトリトラクタ１０によれば、車両に所定以上の加速度が加わると、自立慣性体２２が倒れ、自立慣性体２２が倒れることで第１レバー２３、第２レバー２４が動作して、ロック機構１５をロック側へ作動させ、それにより、シートベルトの引出動作がロックされる。その際、センサケース２１の支持面３１と自立慣性体２２の底面４１とが面接触する接触領域ＣＡの外形は、逃げ溝３２を設けることで、自立慣性体２２の中心軸線Ｏから外形までの距離が、水平面内における第１の方向（Ｙ方向）と、第１の方向と直交する第２の方向（Ｘ方向）において互いに異なるように設定される。これにより、自立慣性体２２は、当該距離が短い方向へ倒れやすくなる。

従って、ロック感度が鈍感である第１の方向（Ｙ方向）において、ロック感度を敏感となるように修正したい場合、当該方向の上記距離を、それと直交する第２の方向（Ｘ方向）の距離よりも短く設定しておくことにより、早期ロックの発生を防止して、ロック感度を全方向でバランスよく揃えることができる。

また、本実施形態は、位相という観点で説明すれば、センサケース２１の支持面３１と自立慣性体２２の底面４１が面接触する接触領域ＣＡの面内において、自立慣性体２２またはセンサケース２１の中心軸線Ｏまわりで隣り合う第１及び第２の位相Ｐ１、Ｐ２と、第２の位相Ｐ２に対して第１の位相Ｐ１と反対側に位置し、その角度範囲の二等分線Ｓ３が、第１の位相Ｐ１の角度範囲の二等分線Ｓ１と一致する第３の位相Ｐ３と、第１の位相Ｐ１と第３の位相Ｐ３との間に位置する第４の位相Ｐ４と、を備える。

この場合、センサケース２１の支持面３１に、第１及び第３の位相Ｐ１、Ｐ３における接続領域ＣＡの周囲に逃げ溝３２が形成されることになる。これにより、第１及び第３の位相Ｐ１、Ｐ３における中心軸線Ｏから接触領域ＣＡの周囲までの各距離は、第２及び第４の位相Ｐ２、Ｐ４における距離Ｂより短く設定されており、自立慣性体２２は、第１及び第３の位相Ｐ１、Ｐ３において、センサケース２１が傾動するロック感度が敏感な第２及び第４の位相Ｐ２、Ｐ４に対して倒れやすくし、第１及び第３の位相Ｐ１、Ｐ３におけるロック感度を向上させている。

従って、ロック感度が鈍感である第１及び第３の位相Ｐ１、Ｐ３において、ロック感度を敏感となるように修正したい場合、当該位相Ｐ１、Ｐ３の上記距離を、第２及び第４の位相Ｐ２、Ｐ４の距離よりも短く設定しておくことにより、ロック感度を全方向でバランスよく揃えることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、逃げ溝３２の形状は、上記実施形態のものに限定されるものでなく、例えば、図４に示す逃げ溝３２ａのように、支持面３１との境界部分が凸曲面形状を有するであってもよい。この場合、自立慣性体２２の倒れをスムーズに行わせることができる。

また、逃げ溝３２によって構成される接触領域ＣＡは、ロック感度に応じて種々変更可能である。即ち、図５（ａ）に示す変形例のように、センサケース２１の支持面３１の一箇所にのみ逃げ溝３２を設け、接触領域ＣＡの面内において、逃げ溝３２が設けられた第１の位相Ｐ１における中心軸線Ｏから接触領域ＣＡの周囲までの距離が、第１の位相に隣り合う第２の位相Ｐ２における距離より短くなるように設定されてもよい。

また、図５（ｂ）に示す他の変形例のように、第１の位相Ｐ１と第３の位相Ｐ３の角度範囲は、互いに異なるように設定されてもよし、また、同図に示すように、第１の位相Ｐ１の角度範囲は、１８０°以上であるように設定されてもよい。

加えて、図５（ｃ）に示す更に他の変形例のように、第２及び第４の位相に対応する逃げ溝３２を有しない支持面４１においても、スリット３３を形成して、全体的なロック感度を向上するようにしてもよい。

また、本実施形態では、センサケース２１の支持面３１に一対の逃げ溝３２を設けることによって、接触領域ＣＡの中心軸線Ｏから外形までの距離が方向又は位相において異なるようにしているが、自立慣性体２２が中心軸線Ｏ周りに回転しないように構成されている場合には、一対の逃げ溝３２を設ける代わりに、自立慣性体２２の底面４１を部分的に面取りすることで、接触領域ＣＡの中心軸線Ｏから外形までの距離が方向又は位相において異なるようにしてもよい。

なお、本出願は、２００７年７月１８日出願の日本特許出願（特願２００７−１８７１１６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (10)

1. 水平方向の加速度を検出する加速度センサと、
   該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、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、
   前記加速度センサは、
   常時水平に保持される支持面を有するセンサケースと、
   底面が前記支持面上に載置される略円柱形状を有し、自立した状態で前記センサケース内に格納され、所定以上の水平方向の加速度が加わった際に倒れる自立慣性体と、
   該自立慣性体が倒れた際の動きで前記ロック機構をロック側へ作動させる作動部材と、 を有し、
   前記センサケースの支持面と前記自立慣性体の底面とが面接触する接触領域の外形は、前記自立慣性体の中心軸線から該外形までの距離が、水平面内における第１の方向と、該第１の方向と直交する第２の方向において互いに異なるように設定されることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記センサケースは、前記支持面を常時水平に保持するように、前記第２の方向の軸線回りに傾動可能であり、
   前記第１の方向における前記距離が前記第２の方向における前記距離より短く設定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リトラクタ。
3. 前記センサケースの支持面には、前記第１の方向におけるその両外周縁に逃げ溝が形成され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リトラクタ。
4. 前記支持面と前記逃げ溝との境界部分が凸曲面形状を有することを特徴とする請求項３に記載のシートベルトリトラクタ。
5. 水平方向の加速度を検出する加速度センサと、
   該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、を備えたシートベルトリトラクタにおいて、
   前記加速度センサは、
   常時水平に保持される支持面を有するセンサケースと、
   前記センサケース内に自立した状態で前記支持面上に載置され、略円柱形状を有し、所定以上の水平方向の加速度が加わった際に倒れる自立慣性体と、
   該自立慣性体が倒れた際の動きで前記ロック機構をロック側へ作動させる作動部材と、 を有し、
   前記センサケースの支持面と前記自立慣性体の底面とが互いに面接触する接触領域の面内において、前記自立慣性体または前記センサケースの中心軸線まわりで隣り合う第１及び第２の位相を有し、前記中心軸線から該接触領域の周囲までの距離は、前記第１及び第２の位相において互いに異なるように設定されていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
6. 前記第２の位相に対して前記第１の位相と反対側に位置し、その角度範囲の二等分線が、前記第１の位相の角度範囲の二等分線と一致する第３の位相と、前記第１の位相と前記第３の位相との間に位置する第４の位相と、を備え、
   前記第１及び第３の位相における前記中心軸線から該接触領域の周囲までの距離は、前記第２及び第４の位相における該距離より短く設定されることを特徴とする請求項５に記載のシートベルトリトラクタ。
7. 前記第１の位相の角度範囲は、１８０°以上であることを特徴とする請求項５または６に記載のシートベルトリトラクタ。
8. 前記第１の位相と前記第３の位相の角度範囲は、互いに異なることを特徴とする請求項６または７に記載のシートベルトリトラクタ。
9. 前記センサケースの支持面には、前記第１及び第３の位相の少なくとも一方における前記接触領域の周囲に逃げ溝が形成されることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。
10. 前記支持面と前記逃げ溝との境界部分が凸曲面形状を有することを特徴とする請求項９に記載のシートベルトリトラクタ。

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