JP4922966B2 - Seat belt retractor - Google Patents
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Description
本発明は、シートベルト用リトラクタに関し、より詳細には、プリテンショナー、フォースリミッタ機構付きのシートベルト用リトラクタに関する。 The present invention relates to a seat belt retractor, and more particularly to a seat belt retractor with a pretensioner and a force limiter mechanism.
近年のシートベルト用リトラクタは、衝突時にベルトを瞬時に巻き上げ、乗員の身体を効果的に拘束するプリテンショナーと、設定以上の荷重がベルトに加わった場合にエネルギーを吸収しながらベルトを繰り出し、乗員の胸部への負担を軽減するフォースリミッタ機構とが付加されているものがある(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, seat belt retractors have a pretensioner that effectively winds up the belt in the event of a collision and effectively restrains the occupant's body, and the belt is extended while absorbing energy when a load exceeding the set value is applied to the occupant. And a force limiter mechanism that reduces the burden on the chest of the patient (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に記載のシートベルト用リトラクタでは、トーションバー(ねじり棒)が捩れて塑性変形することでエネルギー吸収しベルトを所定量繰り出すフォースリミッタ機構が設けられている。また、プリテンショナー(ベルト予張力装置)は、トーションバー(ねじり棒)を介してスピンドル(ベルトドラム)に結合されており、プリテンショナーによる引き込み荷重はトーションバーを介してスピンドルに伝達され、ベルトを瞬時に引き込む。このように構成されることで、プリテンショナー駆動後にフォースリミッタ機構を作動するためのスピンドルの引き出し方向の回転は、プリテンショナーの動作に影響されることなく行なわれている。
ところで、前述した特許文献1に記載のような、トーションバーを介してプリテンショナーの力を伝達するシートベルト用リトラクタにおいては、フォースリミッタ機構のエネルギー吸収荷重はトーションバーの捩じり強度により決定されることになる。しかしながら、トーションバーの捩じり回転を規制するものが設けられていないため、シートベルトが所定長さ以上引き出されると、トーションバーが捩じり切られるおそれがあり、シートベルトを止めるものがなくなるという問題があった。 Incidentally, in the seat belt retractor that transmits the force of the pretensioner through the torsion bar as described in Patent Document 1 described above, the energy absorption load of the force limiter mechanism is determined by the torsional strength of the torsion bar. Will be. However, since there is no provision for restricting torsional rotation of the torsion bar, there is a risk that the torsion bar may be twisted off when the seat belt is pulled out beyond a predetermined length, and there is nothing to stop the seat belt. There was a problem.
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、トーションバーを介してプリテンショナーの力をスピンドルに伝えて、ベルトを瞬時に引き込むことができるとともに、シートベルトの引出し時にトーションバーの捩りを規制してトーションバーが捩じり切れるのを防止することができるシートベルト用リトラクタを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The purpose of the present invention is to transmit the force of the pretensioner to the spindle via the torsion bar so that the belt can be pulled in instantaneously and when the seat belt is pulled out. An object of the present invention is to provide a seatbelt retractor capable of preventing torsion of a torsion bar by restricting torsion of the torsion bar.
本発明の目的は、下記の構成によって達成される。
(1) ベルトを巻きつけるスピンドルと、
該スピンドルに作用して前記ベルトを引き込むプリテンショナーと、
前記スピンドルと前記プリテンショナーとの間の力伝達経路に配置され、捩れトルクの異なる第1及び第2の軸部分を有するトーションバーと、
前記力伝達経路としての前記トーションバーの第1及び第2の軸部分を切り替える切替え装置と、
前記トーションバーの第1及び第2の軸部分と結合し、前記切替え装置によって前記スピンドルと一体回転又は相対回転するように切り替えられるトルクチューブと、
前記トーションバーの捩れ回転数を規制する捩れ規制機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記第1の軸部分は、その一端部にて前記プリテンショナーからの力が入力されるトレッドヘッドと結合されるとともに、その他端にて前記トルクチューブと結合され、
前記第2の軸部分は、その一端にて前記トルクチューブと結合されるとともに、その他端にて前記スピンドルと結合されており、
前記トルクチューブと前記スピンドルが一体回転するとき、前記力伝達経路は前記第1の軸部分を介して伝達され、
前記トルクチューブと前記スピンドルが相対回転するとき、前記力伝達経路は前記第1の軸部分と前記第2の軸部分を介して伝達され、
前記捩れ規制機構は、前記スピンドルに固定されて前記トルクチューブに向けて突出するストッパピンと、前記トーションバーの周囲に回転可能に配置され、前記トレッドヘッド側に延出する被係合部と前記トルクチューブ側に延出する係合部とを備える少なくとも一つのガイドリングと、を有し、
前記トレッドヘッド側に配置される前記ガイドリングの前記被係合部が、前記トレッドヘッドの係合部と当接し、且つ、前記トルクチューブ側に配置される前記ガイドリングの前記係合部が、前記ストッパピンと当接して、前記ガイドリングの回転が防止されることで、前記トーションバーの捩れ回転数を規制することを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
The object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) a spindle around which the belt is wound;
A pretensioner that acts on the spindle to retract the belt;
A torsion bar disposed in a force transmission path between the spindle and the pretensioner and having first and second shaft portions having different torsional torques;
A switching device for switching the first and second shaft portions of the torsion bar as the force transmission path;
A torque tube coupled to the first and second shaft portions of the torsion bar and switched to rotate integrally with or relative to the spindle by the switching device;
A twist control mechanism for controlling the torsional rotation speed of the torsion bar;
A seat belt retractor comprising:
The first shaft portion is coupled to a tread head to which a force from the pretensioner is input at one end thereof, and is coupled to the torque tube at the other end.
The second shaft portion is coupled to the torque tube at one end and is coupled to the spindle at the other end,
When the torque tube and the spindle rotate integrally, the force transmission path is transmitted through the first shaft portion,
When the torque tube and the spindle rotate relative to each other, the force transmission path is transmitted via the first shaft portion and the second shaft portion,
The twist restricting mechanism includes a stopper pin that is fixed to the spindle and protrudes toward the torque tube, is rotatably disposed around the torsion bar, and an engaged portion that extends toward the tread head and the torque And at least one guide ring provided with an engaging portion extending to the tube side,
The engaged portion of the guide ring disposed on the tread head side is in contact with the engagement portion of the tread head, and the engaging portion of the guide ring disposed on the torque tube side is The seat belt retractor according to claim 1, wherein the rotation of the guide ring is prevented from coming into contact with the stopper pin to restrict a torsional rotation speed of the torsion bar.
本発明のシートベルト用リトラクタによれば、プリテンショナーが第1及び第2の軸部分を有するトーションバーを介してスピンドルと結合する力伝達経路を構成し、トーションバーには捩れ規制機構が設けられているので、シートベルトの引出し時に、トレッドヘッドとスピンドルとの間の相対的回転数を規制することによりトーションバーが所定の捩れ角度(捩れ回転数)以上捩れないように規制される。このため、トーションバーの捩れ回転数が増大するのを規制し、トーションバーが捩じり切れるのを防止して、シートベルトが異常に引き出されるのを防止することができる。 According to the seatbelt retractor of the present invention, the pretensioner constitutes a force transmission path that couples with the spindle via the torsion bar having the first and second shaft portions, and the torsion bar is provided with the twist restricting mechanism. Therefore, when the seat belt is pulled out, the relative rotation speed between the tread head and the spindle is regulated so that the torsion bar is prevented from being twisted more than a predetermined twist angle (twist rotation speed). For this reason, it is possible to prevent the torsion bar from being twisted and to prevent the seat belt from being abnormally pulled out by restricting the torsional rotation speed of the torsion bar from increasing.
以下、本発明の一実施形態に係るシートベルト用リトラクタについて図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a retractor for a seat belt according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態のシートベルト用リトラクタ10は、図1に示すように、リトラクタフレーム11に回転可能に支持され、シートベルト(図示せず)を巻き取るスピンドル組立体12と、スピンドル組立体12をシートベルトの巻き取り方向に付勢する巻取りばね装置17と、車両の水平方向の加速度を検出する加速度センサ13と、加速度センサ13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14と、車両衝突時にスピンドル組立体12に作用してシートベルトを引き込むプリテンショナー15と、設定以上の荷重がシートベルトに加わった場合にエネルギーを吸収しながらシートベルトを繰り出すフォースリミッタ機構16と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
巻取りばね装置17は、スピンドル組立体12の軸方向一端側に配置され、リトラクタフレーム11に取り付けられる。一方、加速度センサ13、ロック機構14及びプリテンショナー15は、スピンドル組立体12の軸方向他端側に配置され、リトラクタフレーム11に取り付けられるドライブカバー18及びシステムカバー19内に収容される。
The
加速度センサ13は、球状のセンサウェイト21と、センサウェイト21を収容するセンサケース22とを備え、センサケース22にはセンサレバー22aが回転可能に取り付けられる。
The
ロック機構14は、公知の種々の構成を採用することができる。本実施形態の場合には、ロック機構14は、ベアリング板31とシステムカバー19との間に回転可能に支持され、慣性体34と連動してベアリング板31の内歯31aと係合可能なWSレバー32と、WSレバー32と係合するステアリングホイール33と、ステアリングホイール33内に配置される慣性体34と、ステアリングホイール33と慣性体34との間に設けられるスプリング35と、ステアリングディスク36によってステアリングホイール33と一体に取り付けられるラチェットホイール37と、を有する。
The lock mechanism 14 can employ various known configurations. In the case of the present embodiment, the lock mechanism 14 is rotatably supported between the
そして、車両衝突等で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13のセンサウェイト21が移動し、センサレバー22aを上方に回動する。続いてセンサレバー22aが上方に回動して、ステアリングホイール33と係合する。そして、ステアリングホイール33の引き出し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10から引き出されると、ステアリングホイール33がスピンドル12に対して回転遅れを生じ、ステアリングホイール33に回動可能に取り付けられた後述するロック片67が径方向外方に移動して回転不能とされた状態の後述のプリテンションリング42と係合し、スピンドル12によるシートベルトの引き出し動作がロックされる。
When the horizontal acceleration is greater than a predetermined value due to a vehicle collision or the like, the
プリテンショナー15は、リトラクタフレーム11とドライブカバー18との間に、大径リング41、プリテンションリング42、小径リング43、ロッキングレバー44、シンクロリング45、ディスタンス板46、ボール案内板47、レバー部材48、及びボールストップ49を備えると共に、プリテンションリング42の周囲に駆動装置51を備える。
The
駆動装置51は、リトラクタフレーム11に取り付けられる管ハウジング52と、管ハウジング52内に設けられるガス発生器53、スプリング54、ピストン55、及び質量体としての玉56と、を備える。管ハウジング52は、一端をキャップ57によって閉口される。そして、ガス発生器53の点火によるガス圧上昇により、ピストン55を介して玉56が押し出され、これらの玉56がプリテンションリング42の溝部に入り込んで、プリテンションリング42を回転させる。なお、スプリング54は、通常の玉56のがたつきによる異音の発生を防止している。
The
プリテンションリング42は、大径リング41と小径リング43によってリトラクタフレーム11とドライブカバー18との間で回転可能に支持されている。プリテンションリング42の外周側には、駆動装置51の玉56が収容される溝部42aと、ロッキングレバー44と噛合可能で、且つ、シンクロリング45の周囲に内向きに形成された爪部45aが係止可能な外歯42bが形成されている。また、プリテンションリング42の内周側には、ロック片67と噛合可能な内歯42cが形成されている。さらに、プリテンションリング42の側面には、レバー部材48を挿入案内する窓穴42d(図2参照)が形成される。
The
ロッキングレバー44の側面には突部44a(図2参照)が形成されており、この突部はシンクロリング45のカム孔45bに案内される。ロッキングレバー44は、プリテンションリング42の回転によりシンクロリング45が回転することで外歯42bと係脱し、外歯42bと噛合することでプリテンションリング42のベルト引き出し方向の回転を止める。
A
また、図1、図5、図7に示すように、スピンドル組立体12は、シートベルトを巻き付けるスピンドル61と、その一端側開口を塞ぐトレッドヘッド62と、スピンドル61内に配置されスピンドル61とプリテンショナー15との間の力伝達経路に配置されるトルクパイプ63、トルクチューブ64、捩じれトルクの異なる軸部分を構成する第1及び第2の軸部分である第1及び第2トーションバー65,66と、トレッドヘッド62の外周面に案内されるロック片67と、スピンドル61に形成された一対の貫通孔61a内で回動可能に取り付けられるロッキングエレメント68と、スピンドル61の他端側からその周囲に装着されるエンドピース69及びスピンドルリング70と、を備える。なお、図1中、符号71はドラムリングであり、72はオメガスプリングである。
1, 5, and 7, the
さらに、リトラクタフレーム11とカバーケース17との間には、スイッチハウジング81と、スイッチピストン82とが配置され、スイッチハウジング81には、経路切替え用ガス発生器83が取り付けられている。本実施形態では、ロッキングエレメント68、エンドピース69、スピンドルリング70、スイッチハウジング81、スイッチピストン82、経路切替え用ガス発生器83が、スピンドル61とプリテンショナー15との間の力伝達経路としての第1のトーションバー65と第2のトーションバー66を切り替える切替え装置20を構成する。
Further, a
第1トーションバー65は第2トーションバー66よりも軸径が太く形成されており、各トーションバーの両端部65a,65b,66a,66bは、トルクス(登録商標)形状に形成されている。本実施形態では、軸径の細い第2トーションバー66が、フォースリミッタ機構16として作用し、また、第1トーションバー65は、プリテンショナー15の作動により発生するトルクよりも大きな捩れトルクを有するように太さや硬さが設計されている。また、各トーションバー65、66の捩れ回転数を規制する捩れ規制機構90が設けられており、各トーションバー65、66は全体として所定捩れ角度(捩れ回転数)以上回転しないようになっている。
The
トレッドヘッド62の内周面にはトルクス形状の孔部62aが形成されており、第1トーションバー65の一端部65aが嵌合される。また、トルクチューブ64の内周面にも、トルクス形状の環状溝64aがトレッドヘッド62側から軸方向中間部を越えて設けられており、第1トーションバー65の他端部65b及び第2トーションバー66の一端部66aが嵌合される。また、第2トーションバー66の他端部66aは、スピンドル61の他端側の内周面に形成されたトルクス形状の凹部61bに嵌合固定されている。これにより、第1及び第2トーションバー65,66は、スピンドル61とプリテンショナー15の間の力伝達経路に配置されることになる。
A torque-shaped
トルクパイプ63は、その両端部外周面に複数の凸部63a,63bを有し、一端側の凸部63aをトルクチューブ64の他端部内周面に形成された凹部64bに、他端側の凸部63bをスピンドル61の他端側の内周面に形成された凹部61cに嵌合固定した状態で、第2トーションバー66の周囲に配置される。
The
また、ロッキングエレメント68は、スピンドル61に形成された貫通孔61a内に取り付けられており、トルクチューブ64の端部に形成された連結凹部64c内に進退するように回動する。ロッキングエレメント68がスピンドルリング70の内周面に押さえつけられている状態では、図6(a)に示すように、トルクチューブ64の連結凹部64c内に進出して回動が抑制されている。これにより、トルクチューブ64は一対のロッキングエレメント68を介してスピンドル61と結合され、スピンドル61とトルクチューブ64は一体的に回転する。また、エンドピース69は樹脂製であり、スピンドルリング70をスピンドル61に対して位置決め固定している。
The locking
図5及び図8に示すように、捩れ規制機構90は、トレッドヘッド62に一体的に設けられている係合部としてのインサート91(図10参照)と、第1トーションバー65の周囲に回転可能に配置される1個又は複数個(本実施例においては4個)のガイドリング92(92A〜92D)と、スピンドル61に固定されてトルクチューブ64に向けて突出するストッパピン94とを有している。
As shown in FIGS. 5 and 8, the
図9に示すように、各ガイドリング92は第1トーションバー65の外径R0(図5参照)よりも若干大きな内径寸法R1、及びトルクチューブ64の外径寸法と略等しい外径寸法R2を有する、幅狭の円管状に形成されている。各ガイドリング92のトルクチューブ側の軸方向端部には、外周面に沿ってトルクチューブ側へ延出した、所定の円周方向幅を有する係合部93aが形成される。また、トレッドヘッド側の軸方向端部には、外周面に沿ってトレッドヘッド側へ延出した所定の円周方向幅を有する被係合部93bが形成されると共に、この被係合部93bと同じ軸方向位置で、被係合部93bの内周側と一体に環状の摺動面93cが形成されている。
As shown in FIG. 9, each
トレッドヘッド62のインサート91の内径寸法、ガイドリング92の係合部93aの内径寸法は、いずれもガイドリング92の摺動面93cの外径寸法R3に略等しいか或いは若干大きく設計されている。従って、トレッドヘッド62のインサート91、及びガイドリング92の係合部93aは、隣接するガイドリング92の摺動面93c上を案内されて、摺動面93cに沿って回転可能であると共に、ガイドリング62の被係合部93bに当接して、該回転が規制される。
Both the inner diameter dimension of the
軸方向両側にそれぞれ設けられる係合部93a及び被係合部93bは、隣接するガイドリング92、インサート91、或いはトルクチューブ64との間で所定角度の相対回転を許容するように、互いの円周方向位置や円周方向幅を設定すればよい。例えば、本実施形態では、係合部93a及び被係合部93bは、隣接するガイドリング92、インサート91、トルクチューブ64の各部材間の相対回転が310°となるように設計されている。
The engaging
また、図8に示すように、トルクチューブ64のトレッドヘッド側端部には、ガイドリング92の摺動面93cと同じ外径寸法を有する摺動面64dが全周にわたって形成されており、トルクチューブ64に隣接するガイドリング92Dの係合部93aが摺動可能となっている。また、ストッパピン94の先端面はこの摺動面64dに対向するように設けられており、ストッパピン94も摺動面64dに沿って回転移動可能となっている。
As shown in FIG. 8, a sliding
従って、スピンドル61が回転することによりストッパピン94が摺動面64dに沿って移動すると、ガイドリング92Dの係合部93aに当接して、ガイドリング92Dを回転させることになる。
Accordingly, when the
次に、本実施形態のシートベルト用リトラクタ10のプリテンショナー15、フォースリミッタ機構16及び捩れ規制機構90の動作について説明する。
Next, operations of the
プリテンショナー15では、車両側からの作動のための電流を受け、駆動装置51のガス発生器53の点火によるガス圧上昇により玉56が管ハウジング52内を移動する。そして、移動した玉56は、管ハウジング52からプリテンションリング42の溝部42a内に入り込み、プリテンションリング42を回転させる。
The
プリテンションリング42が回転すると、図3(a)に示す状態から、その外歯42bと係合していたロッキングレバー44が外側へ弾き出される。同時に、ロッキングレバー44の突部44aは、カム孔45bを引き連れてシンクロリング45を回動させる(図3(b)参照)。その後、ロックレバー44は、リトラクタフレーム11上に設けられた切り起し板(図示せず)に当接して回動を止められ、シンクロリング45も突部44aを案内するカム孔45bを介して回動を止める。
When the
但し、図4に示すように、シンクロリング45に形成された爪部45aは、プリテンションリング42の外歯42bとプリテンションリング42の回転を許容するようにラチェット係合するので、プリテンションリング42は外歯42bで爪部45bを弾きながら回転し続ける。
However, as shown in FIG. 4, the
併せて、プリテンションリング42が回転すると、その窓穴42dに案内されたレバー部材48が回動し、レバー部材48の先端がラチェットホイール37と噛合する。
At the same time, when the
さらに、プリテンションリング42が回転して、レバー部材48がさらに回動すると、ラチェットホイール37及びステアリングディスク36を回転させる。なお、この状態では、トレッドヘッド62に力は伝達されていない。
Further, when the
これにより、ステアリングディスク36のカム孔36a内にピン67aが支持された(図2参照)ロック片67がトレッドヘッド62に案内されながらステアリングディスク36の回転により駆動され、プリテンションリング42の内歯42cと噛合する(図3(c)参照)。
As a result, the
さらに、プリテンションリング42が玉56に押されて回転すると、ロック片67がプリテンションリング42の内歯42cと噛合しているので、プリテンションリング42の回転がトレッドヘッド62、第1トーションバー65、トルクチューブ64、ロッキングエレメント68を介してスピンドル61に伝達されて、スピンドル61に固定されているシートベルトを巻き込む。これにより、プリテンショナー15が作動することになる。
Further, when the
このとき、トルクチューブ64とスピンドル61とは一体となって回転するので、両端がトルクチューブ64とスピンドル61に嵌合されている第2トーションバー66には、捩じる力はかからない。これにより、プリテンショナー15作動時の力で、軸径の細い第2トーションバー66が捩れてしまい、シートベルトの引き込みが十分に出来なくなるという不都合が排除される。
At this time, since the
なお、第1トーションバー65は、一方の端部65aはトレッドヘッド62に回転固定され、他方の端部65bはトルクチューブ64の環状溝64aに嵌合しているので、捩じる力が作用している。第1トーションバー65は、プリテンショナー15の作動により発生するトルクよりも大きな捩れトルクを有する。即ち、プリテンショナー15の力では捩られない(塑性変形しない)太さ、硬さに設定されているので、プリテンショナー15の力をスピンドル61に確実に伝えることができる。
Note that the
一方、フォースリミッタ機構16では、ガス発生器53を作動させてプリテンショナー15による引き込みが開始されたのち、適切なタイミングで切替え装置20を作動させる。切替え装置20の作動タイミングは車両・シートベルトの特性等から予め適切に設定しておく。例えば、プリテンショナー作動後、所定時間(ms)後に切替え装置20を作動という設定をすることも可能である。
On the other hand, in the
切替え装置20は、経路切替え用の電流を受けて経路切替え用ガス発生器83が点火する。経路切替え用ガス発生器83によるガスの圧力により、スイッチピストン82が図5の矢印x方向に押され、スピンドルリング70もスイッチピストン82に押されて矢印x方向にずれる。
The switching
スピンドルリング70が矢印x方向に移動すると、ロッキングエレメント68は、スピンドル61の連結孔61a内で、スピンドル61の径方向に回動自在となる。このため、プロフィールがロッキングエレメント68を外に押し出すように形成されたトルクチューブ64の連結凹部64cによって、トルクチューブ64の連結凹部64c内から外側に移動する(図9(b)参照)。これにより、スピンドル61の回転はトルクチューブ64に伝達されなくなり、トルクチューブ64はスピンドル61に対して相対回転可能となる。
When the
但し、この状態では、スピンドル61とトルクチューブ64とはトルクパイプ63によっても連結されているため、相対回転は行なわれない。すなわち、トレッドヘッド62とスピンドル61の間の力伝達経路は、トレッドヘッド62、第1トーションバー65、トルクチューブ64、第2トーションバー66及びトルクパイプ63、スピンドル61の順となる。
However, in this state, since the
その後、プリテンショナー15の玉56の移動が完了し、スピンドル61の巻き取り方向の回転が停止されると、乗員の前方への移動によりベルトが引き出される。ベルト引き出し方向に働く力(力伝達経路)は、スピンドル61、第2トーションバー66及びトルクパイプ63、トルクチューブ64、第1トーションバー65、トレッドヘッド62、プリテンショニングリング42へと伝わる。
Thereafter, when the movement of the
プリテンションリング42がベルト引き出し方向に回転すると、シンクロリング45の爪部45aはプリテンションリング42の外歯42bと係合しているので、シンクロリング45も一体的に回転する。このとき、シンクロリング45に形成されたカム孔45bはロッキングレバー44の突部を押してロッキングレバー44を内側に誘導し、ロッキングレバー44とプリテンショニングリング42の外歯42bを係合させる。これにより、プリテンショニングリング42の引き出し方向の回転が止められる。
When the
この状態でシートベルトが引き出されると、図11(a)に示すように、スピンドル61の回転はトルクチューブ64を介してトルクの強い第1トーションバー65に伝達されるので、ベルト荷重が増加する(図11(a)中、a区間)。なお、図11中、Aは、第1トーションバー65によるエネルギー吸収荷重を、Bは第2トーションバーによるエネルギー吸収荷重を表している。
When the seat belt is pulled out in this state, the rotation of the
切替え装置20が作動する前の状態では、ベルト荷重が第1トーションバー65の捩じれ荷重に達すると、力伝達経路で軸径の太い第1トーションバー65が塑性変形しながら捩れ、スピンドル61及びトルクチューブ64がトレッドヘッド62に対して相対的に回転する。なお、第1トーションバー65が捩れる前の状態では、図10(a)に示すように、ガイドリング92Dの係合部93aがその周方向一側面でストッパピン94と当接し、ガイドリング92B〜92Dの被係合部93bがその周方向他側面でガイドリング92A〜92Cの係合部93aの周方向一側面と当接し、ガイドリング92Aの被係合部93bがその周方向他側面でインサート91と当接する。
In a state before the
そして、図10(a)に示す状態から、シートベルトの引出しに伴ってトルクチューブ64及びストッパピン94が図中矢印A方向へ回転し、回転角度が所定の回転角度(本実施形態においては310°)に達すると、ストッパピン94は、トルクチューブ64に隣接するガイドリング92Dの係合部92aの周方向他側面に当接する(図10(b)参照)。
Then, from the state shown in FIG. 10A, the
さらにシートベルトが引き出されてスピンドル61及びトルクチューブ64が回転すると、ストッパピン94がガイドリング92Dの係合部93aを押すことによりガイドリング92Dを引き連れて回転する。そして、トルクチューブ64及びストッパピン94がさらに所定の回転角度(合計620°)回転すると、ガイドリング92Dの被係合部93bがその周方向一側面で隣接するガイドリング92Cの係合部93aの周方向他側面に当接する(図10(c)参照)。
When the seat belt is further pulled out and the
スピンドル61が、回転を規制される所定角度(1550°)まで回転する前(図10では、第1トーションバー65の捩れ回転角度620°回転後)に切替え装置20を作動させて、トルクパイプ63が捩じ切れることで、スピンドル61がトルクチューブ64に対して相対回転可能となり、スピンドル61の回転はトルクの弱い第2トーションバー66へ切り替わって伝達される。そして、ベルト荷重が第2トーションバー66の捩じれ荷重に達すると、力伝達経路で軸径の細い第2トーションバー66が塑性変形しながら捩れ、スピンドル61が回転し、シートベルトが引き出される(図11(a)中、b区間)。
The switching
その後、さらにシートベルトが引き出されると、スピンドル61の回転力は、第2トーションバー66によって伝達されることになり、トルクチューブ64には回転力が作用しないことになる。このため、スピンドル61が回転すると、トルクチューブ64は回転しないが、ストッパピン94はトルクチューブ64の摺動面64dに沿って回転移動することになり、ガイドリング92Dを回転させる。これに伴い、次々にガイドリング92C、92B、92Aを引き連れて回転する(図10(d)〜(e)参照)。
Thereafter, when the seat belt is further pulled out, the rotational force of the
そして、スピンドル61がトレッドヘッド62に対して所定の回転数(合計1550°)だけ回転、すなわち、第1トーションバー65の捩れ回転数と第2トーションバー66の捩れ回転数の合計が所定の回転数(合計1550°)に達すると、ガイドリング92Dの係合部93aがその周方向他側面でストッパピン94と当接し、ガイドリング92B〜92Dの被係合部93bがその周方向一側面でガイドリング92A〜92Cの係合部93aの周方向他側面と当接し、ガイドリング92Aの被係合部93bがその周方向一側面でインサート91に当接する(図10(f)参照)。このとき、インサート91が設けられているトレッドヘッド62が回転しないため、ガイドリング92の回転が防止され、ストッパピン94を介してスピンドル61の回転が規制されることになる。これにより、第1トーションバー65及び第2トーションバー66の捩れ回転数も規制されることになる。
The
なお、スピンドル61が所定の回転数(1550°)回転するまでに、切替え装置20による切替えが行われなかった場合には、図11(b)に示すように、スピンドル61が停止するので、第1トーションバー65も所定の回転数(1550°)だけ回転して停止する。これにより、シートベルトの引出しが停止される。
If the switching by the switching
以上、説明した本実施形態のシートベルト用リトラクタ10によれば、プリテンショナー15が第1トーションバー65及び第2トーションバー66を介してスピンドル61と結合する力伝達経路を構成し、トーションバー65、66には捩れ規制機構が設けられているので、シートベルトの引出し時に、トレッドヘッド62とスピンドル61との間の相対的回転数を規制することによりトーションバー65、66が所定の捩れ角度(捩れ回転数)以上捩れないように規制される。このため、トーションバー65、66の捩れ回転数が増大するのを規制し、トーションバー65、66が捩じり切れるのを防止して、シートベルトが異常に引き出されるのを防止することができる。
As described above, according to the
また、力伝達経路を第1及び第2トーションバー65,66で切り替える切替え装置20を備えているので、力伝達経路の切り替えを、プリテンショナー15の引き込み終了後、ベルト張力が所定の荷重に上昇する前に行うことで、プリテンショナー15の引き込み性能を下げることなく、低いエネルギー吸収荷重設定との両立が実現できる。また、第2トーションバー66はフォースリミッタ作動時にだけ捩られる機構としたので、第2トーションバー66の低いエネルギー吸収荷重はプリテンショナー15の作動に影響しない。
In addition, since the switching
なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものでなく、適宜、改良または変形などが可能である。
例えば、前述した実施形態においては、ガイドリング92として、ガイドリング92〜A92Dの4個のガイドリングを設けて1550°回転したらスピンドル61のトレッドヘッド62に対する回転を規制するようにしたが、ガイドリング92の数は4個に限定するものではない。
In addition, this invention is not limited to the thing of the said embodiment, An improvement or a deformation | transformation etc. are possible suitably.
For example, in the above-described embodiment, four guide rings 92 to A92D are provided as the
また、ガイドリング92が回転する際に、トルクチューブ64側のガイドリング92Dが回転を完了してから順にトレッドヘッド62側のガイドリング92Aに回転が移る場合について説明したが、回転するガイドリング92の順番は任意である。
Moreover, when the
また、第1及び第2トーションバー65,66は、捩りトルクが異なる軸部分を構成するものであればよく、一体に形成されてもよい。また、第1トーションバー65の断面形状は、プリテンショナーの力で捩られない形状であれば円形でなくてもよく、軸方向両端部に亘ってトルクス形状であってもよい。
Further, the first and
10 シートベルト用リトラクタ
15 プリテンショナー
20 切替え装置
61 スピンドル
62 トレッドヘッド
64 トルクチューブ
64e 係合部(トルクチューブの係合部)
65 第1トーションバー(第1の軸部分)
66 第2トーションバー(第2の軸部分)
90 捩れ規制機構
91 インサート(トレッドヘッドの係合部)
92 ガイドリング
94 ストッパピン
DESCRIPTION OF
65 First torsion bar (first shaft part)
66 Second torsion bar (second shaft part)
90
92
Claims (1)
該スピンドルに作用して前記ベルトを引き込むプリテンショナーと、
前記スピンドルと前記プリテンショナーとの間の力伝達経路に配置され、捩れトルクの異なる第1及び第2の軸部分を有するトーションバーと、
前記力伝達経路としての前記トーションバーの第1及び第2の軸部分を切り替える切替え装置と、
前記トーションバーの第1及び第2の軸部分と結合し、前記切替え装置によって前記スピンドルと一体回転又は相対回転するように切り替えられるトルクチューブと、
前記トーションバーの捩れ回転数を規制する捩れ規制機構と、
を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記第1の軸部分は、その一端部にて前記プリテンショナーからの力が入力されるトレッドヘッドと結合されるとともに、その他端にて前記トルクチューブと結合され、
前記第2の軸部分は、その一端にて前記トルクチューブと結合されるとともに、その他端にて前記スピンドルと結合されており、
前記トルクチューブと前記スピンドルが一体回転するとき、前記力伝達経路は前記第1の軸部分を介して伝達され、
前記トルクチューブと前記スピンドルが相対回転するとき、前記力伝達経路は前記第1の軸部分と前記第2の軸部分を介して伝達され、
前記捩れ規制機構は、前記スピンドルに固定されて前記トルクチューブに向けて突出するストッパピンと、前記トーションバーの周囲に回転可能に配置され、前記トレッドヘッド側に延出する被係合部と前記トルクチューブ側に延出する係合部とを備える少なくとも一つのガイドリングと、を有し、
前記トレッドヘッド側に配置される前記ガイドリングの前記被係合部が、前記トレッドヘッドの係合部と当接し、且つ、前記トルクチューブ側に配置される前記ガイドリングの前記係合部が、前記ストッパピンと当接して、前記ガイドリングの回転が防止されることで、前記トーションバーの捩れ回転数を規制することを特徴とするシートベルト用リトラクタ。 A spindle around which the belt is wound,
A pretensioner that acts on the spindle to retract the belt;
A torsion bar disposed in a force transmission path between the spindle and the pretensioner and having first and second shaft portions having different torsional torques;
A switching device for switching the first and second shaft portions of the torsion bar as the force transmission path;
A torque tube coupled to the first and second shaft portions of the torsion bar and switched to rotate integrally with or relative to the spindle by the switching device;
A twist control mechanism for controlling the torsional rotation speed of the torsion bar;
A seat belt retractor comprising:
The first shaft portion is coupled to a tread head to which a force from the pretensioner is input at one end thereof, and is coupled to the torque tube at the other end.
The second shaft portion is coupled to the torque tube at one end and is coupled to the spindle at the other end,
When the torque tube and the spindle rotate integrally, the force transmission path is transmitted through the first shaft portion,
When the torque tube and the spindle rotate relative to each other, the force transmission path is transmitted via the first shaft portion and the second shaft portion,
The twist restricting mechanism includes a stopper pin that is fixed to the spindle and protrudes toward the torque tube, is rotatably disposed around the torsion bar, and an engaged portion that extends toward the tread head and the torque And at least one guide ring provided with an engaging portion extending to the tube side,
The engaged portion of the guide ring disposed on the tread head side is in contact with the engagement portion of the tread head, and the engaging portion of the guide ring disposed on the torque tube side is The seat belt retractor according to claim 1, wherein the rotation of the guide ring is prevented from coming into contact with the stopper pin to restrict a torsional rotation speed of the torsion bar.
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