JP5252148B2 - Pre-tensioner mechanism for seat belt - Google Patents
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Description
本発明は、シートベルトリトラクタに装備されるラックアンドピニオン方式のプリテンショナ機構に関するものである。 The present invention relates to a rack and pinion type pretensioner mechanism mounted on a seat belt retractor.
一般的に、シートベルトリトラクタには、衝突等による車両の緊急時に、シートベルトの緩みを除去するプリテンショナ機構が備えられている。 Generally, a seat belt retractor is provided with a pretensioner mechanism that removes looseness of a seat belt in the event of a vehicle emergency due to a collision or the like.
図4は、特許文献1に記載されたラックアンドピニオン方式のプリテンショナ機構を備えたシートベルトリトラクタの概略構成を示している。 FIG. 4 shows a schematic configuration of a seat belt retractor including a rack and pinion type pretensioner mechanism described in Patent Document 1.
このシートベルトリトラクタは、車両に固定されるフレーム100を備えており、フレーム100にはスピンドル102が回転可能に支持され、スピンドル102にはシートベルト105が巻き取られている。また、このシートベルトリトラクタは、ラックアンドピニオン方式のプリテンショナ機構110を備えている。
The seat belt retractor includes a
プリテンショナ機構110は、スピンドル102と一体回転するように連結されたピニオン112と、フレーム100に固定されることでピニオン112の近傍に配設されたシリンダ118と、シリンダ118内に移動可能に収容されると共に、先端側から基端側に向けて、一側面にピニオン112と噛合可能なラックギヤ124が形成されるロッド部122と、基端側に、シリンダ118の内壁に摺動自在に嵌合される円盤状のピストン部126と、を有するラック部材120と、シリンダ118内のピストン部126の下側に画成されたシリンダ室132に車両緊急時にガス圧を導入することにより、ピストン部126を含むラック部材120をガス圧によって矢印A方向に移動させて、ラックギヤ124とピニオン112の噛合させ、スピンドル102をシートベルト105を巻き取る矢印B方向へ回転させるガス圧発生手段(図1に示す符号140参照)とを備えている。
The
また、ピストン部126の下側には、ピストン部126とシリンダ118の内壁との隙間をシールするOリング128が取り付けられ、更に、ピストン部126には、シリンダ室132内のガス圧を逃がす小径のガス抜き孔130が設けられている。このガス抜き孔130は、車両の緊急時にシートベルトによる乗員への荷重を一定量以下に制限するフォースリミッタ機構(図示略)を円滑に作動させるためのものである。
Further, an O-
フォースリミッタ機構は、例えばエネルギー吸収部材を備えており、車両の緊急時にシートベルトへの乗員の荷重によりエネルギー吸収部材が変形することで、スピンドル102のシートベルト引出方向への回転を許容するものである。このフォースリミッタ機構がプリテンショナ機構110の後に作動することにより、車両の緊急時のシートベルト105による乗員への荷重を一定量以下に制限することができる。
The force limiter mechanism includes, for example, an energy absorbing member, and allows the
ところで、フォースリミッタ機構が作動して、スピンドル102がシートベルト引出方向(図中矢印D方向)へ回転しようとする際には、ピニオン112とラック部材120が噛み合っていることにより、ラック部材120に下降方向(図中矢印C方向)の力が作用する。しかし、シリンダ室132内にプリテンショナ機能を発生させた際のガス圧が残留していると、それが抵抗となり、スピンドル102のシートベルト引出方向(矢印D方向)への回転がスムーズに行われなくなる。このため、ガス抜き孔130を設けてガス圧を外部に逃がすことで、この課題を解決している。
ところで、図4に示すようなガス抜き孔130には、一時的に閉塞するためのスライダ134が取り付けられるため、ガス抜き孔130は軸方向及び径方向の二方向から加工する必要があった。
Incidentally, since the
また、図5に示すように、他のラック部材120としては、加工性の観点から、ガス抜き孔150がロッド部122を避ける位置で、ピストン部126を軸方向に貫通するよう設けられることが考えられる。
Further, as shown in FIG. 5, the
しかしながら、この場合、ガス抜き孔150はピストン部126を貫通させるためにロッド部122を避けた位置に配置されるため、円盤状のピストン部126の周縁近傍に位置することになる。ただし、ピストン部126の周縁部には、Oリング取付部があるため縁に寄せるのには限界がある。このため、ガス圧による大荷重に耐えるほどの強度を持ったラックを形成するために厚肉となっているロッド部122からガス抜き孔150を逃げるため、ロッド部122を片側に寄せる事となり、ピストン部126からの押し力を受けるロッド部122に大きな偏荷重が発生し、ロッド部122が曲がりやすくなるという問題が発生する。
However, in this case, since the
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、ラック部材の適切な位置にロッド部を配置した状態で、ガス抜き孔をラック部材の中心側にできるだけ寄せて配置することができ、加工性を向上することができるプリテンショナ機構を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to place the gas vent hole as close as possible to the center side of the rack member in a state where the rod portion is arranged at an appropriate position of the rack member. It is possible to provide a pretensioner mechanism capable of improving workability.
本発明に係る上記課題は、下記構成により達成される。
(1) シートベルトを巻き取るスピンドルと一体回転するピニオンと、
該ピニオンの近傍に配設されたシリンダと、
前記シリンダ内に移動可能に収容されると共に、先端側から基端側に向けて、一側面に前記ピニオンと噛合可能なラックギヤが形成されるロッド部と、該基端側に、前記シリンダの内壁に摺動自在に嵌合される円盤状のピストン部と、を有するラック部材と、
前記シリンダ内(例えば、本実施形態におけるシリンダ室内)にガス圧を導入することにより、前記ピストン部をガス圧によって移動させて、前記ラックギヤとピニオンとを噛合させ、前記スピンドルをシートベルトを巻き取る方向へ回転させるガス圧発生手段と、
を備えるシートベルト用プリテンショナ機構で、
前記ラックギヤが形成される前記ロッド部の側面と異なる他の側面には、前記ピストン部まで延びる溝部が形成され、
前記ラック部材のピストン部には、前記シリンダ内(例えば、本実施形態におけるシリンダ室内)のガス圧を抜くためのガス抜き孔が、該ピストン部の厚み方向に貫通して前記溝部内に開口するように形成されることを特徴とするシートベルト用プリテンショナ機構。
The above-mentioned subject concerning the present invention is attained by the following composition.
(1) a pinion that rotates integrally with a spindle that winds up the seat belt;
A cylinder disposed in the vicinity of the pinion;
A rod portion in which a rack gear that is movably accommodated in the cylinder and that can mesh with the pinion is formed on one side surface from the distal end side toward the proximal end side, and the inner wall of the cylinder on the proximal end side A rack member having a disc-like piston portion slidably fitted to
By introducing gas pressure into the cylinder (for example, the cylinder chamber in the present embodiment), the piston portion is moved by the gas pressure, the rack gear and the pinion are engaged, and the spindle winds up the seat belt. Gas pressure generating means for rotating in the direction;
With a pretensioner mechanism for seatbelts comprising
On the other side surface different from the side surface of the rod portion where the rack gear is formed, a groove portion extending to the piston portion is formed,
In the piston portion of the rack member, a gas vent hole for venting the gas pressure in the cylinder (for example, the cylinder chamber in the present embodiment) penetrates in the thickness direction of the piston portion and opens into the groove portion. A pretensioner mechanism for a seat belt, which is formed as described above.
本発明のシートベルト用プリテンショナ機構によれば、ラックギヤが形成されるロッド部の側面と異なる他の側面に、ピストン部まで延びる溝部が形成されているので、ピストン部の厚み方向に貫通したガス抜き孔が、溝部内に開口するように形成することができる。これにより、ラック部材の適切な位置にロッド部を配置した状態で、ガス抜き孔をラック部材の中心側にできるだけ寄せて配置することができる。従って、ピストン部に作用する力によって真っ直ぐにラック部材を移動させることができ、ロッド部が曲がったり、偏荷重によってピストン部の摺動抵抗が増大したりすることがなく、ピアス加工等の簡単な孔明け加工を採用でき、加工性を向上することができる。 According to the seat belt pretensioner mechanism of the present invention, since the groove portion extending to the piston portion is formed on the other side surface different from the side surface of the rod portion on which the rack gear is formed, the gas penetrating in the thickness direction of the piston portion is formed. A punch hole can be formed to open into the groove. Thereby, in the state which has arrange | positioned the rod part in the suitable position of a rack member, a gas vent hole can be arrange | positioned as close as possible to the center side of a rack member. Accordingly, the rack member can be moved straight by the force acting on the piston portion, the rod portion is not bent, and the sliding resistance of the piston portion is not increased by the uneven load, and a simple piercing process or the like can be performed. Drilling can be employed, and workability can be improved.
以下、本発明のシートベルト用プリテンショナ機構に係る好適な実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、プリテンショナ機構のラック部材に関するものであるため、プリテンショナ機構のその他の構成については、図4に付したものと同一または同等符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a seat belt pretensioner mechanism of the invention will be described in detail with reference to the drawings. Since the present invention relates to the rack member of the pretensioner mechanism, the other components of the pretensioner mechanism are denoted by the same or equivalent reference numerals as those shown in FIG. To do.
図1は、本実施形態のプリテンショナ機構を示す側面図であり、図2は、ラック部材の構成を示す図で、(a)は側面図、(b)は(a)のIb矢視図、(c)は(a)のIc矢視図であり、図3はラックギヤを加工する前の圧鍛工程後の加工品の状態を示す斜視図である。 FIG. 1 is a side view showing a pretensioner mechanism of the present embodiment, FIG. 2 is a view showing a configuration of a rack member, (a) is a side view, and (b) is a view taken along the arrow Ib in (a). (C) is an Ic arrow directional view of (a), and FIG. 3 is a perspective view which shows the state of the processed product after the forge process before processing a rack gear.
このラック部材10は、シリンダ118内に移動可能に収容されると共に、先端側から基端側に向けて、一側面にピニオン112と噛合可能なラックギヤ14が形成されるロッド部12と、基端側に、シリンダ118の内壁に摺動自在に嵌合される円盤状のピストン部26と、を有している。ピストン部26の直径は、ロッド部12の断面最大寸法より小さく、また、ピストン部16の下半部17は、Oリング128を嵌合できるように小径に形成されている。
The
また、ラックギヤ14が形成されるロッド部12の側面と異なる側面には、先端側から基端側のピストン部16まで延びるV溝部18が形成されており、それにより、ロッド部12の断面形状が略コ字状に形成されている。さらに、ラック部材10のピストン部16には、シリンダ室132内のガス圧を抜くためのガス抜き孔30が、ピストン部16の厚み方向に貫通してV溝部18内に開口するように形成されている。
In addition, a V-
このように構成されるラック部材10を作製する場合は、図3に示すように、まず、ロッド部12、V溝部18、ピストン部16を有する外形を圧鍛加工で作製する。また、ピアス加工によりガス抜き孔30を穿設すると共に、ロッド部12の先端側の所定範囲Sにラックギヤ14を切削加工する。
When manufacturing the
このように、一側面にV溝部18を有したロッド部12を断面略コ字状に形成し、そのV溝部18内に開口するようにピストン部16を貫通させてガス抜き孔30を形成すると、ガス抜き孔30の位置をピストン部16の外周付近から中心付近に寄せて配置することができる。また、ガス抜き孔30を避けつつ、ロッド部12をピストン部16の中心近くの位置に配置することができる。従って、ピストン部16に作用する力によって真っ直ぐにラック部材10を移動させることができ、ロッド部12が曲がったり、偏荷重によってピストン部16のシリンダ118に対する摺動抵抗が増大したりすることがなく、ピアス加工等の簡単な孔明け加工を採用でき、加工性を向上することができる。
また、V溝部18を形成することで、ラック部材10の曲げ剛性を低下させる事なく軽量化することができ、ラック部材10の作動性を向上することができる。
As described above, when the
Moreover, by forming the V-
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。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、本発明の溝部の形状は、V字状に限定されるものでなく、U字状等任意であるが、圧鍛加工で加工できる形状であることが好ましい。
また、溝部の位置は、ラックギヤが形成される一側面と異なる他の側面であればよいが、本実施形態のような略矩形状の場合には、強度の観点から、一側面と交差する側面であることが好ましい。
さらに、溝部は、ピストン部16の下半部17に形成されてもよく、また、ガス抜き孔30は、溝部内に複数形成されてもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimensions, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
For example, the shape of the groove portion of the present invention is not limited to a V shape, and is arbitrary such as a U shape, but is preferably a shape that can be processed by pressure forging.
Further, the position of the groove portion may be another side surface different from the one side surface on which the rack gear is formed, but in the case of a substantially rectangular shape as in the present embodiment, the side surface intersecting with the one side surface from the viewpoint of strength. It is preferable that
Further, the groove portion may be formed in the
10 ラック部材
12 ロッド部
14 ラックギヤ
16 ピストン部
18 V溝部
30 ガス抜き孔
105 シートベルト
102 スピンドル
112 ピニオン
118 シリンダ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
該ピニオンの近傍に配設されたシリンダと、
前記シリンダ内に移動可能に収容されると共に、先端側から基端側に向けて、一側面に前記ピニオンと噛合可能なラックギヤが形成されるロッド部と、該基端側に、前記シリンダの内壁に摺動自在に嵌合される円盤状のピストン部と、を有するラック部材と、
前記シリンダ内にガス圧を導入することにより、前記ピストン部をガス圧によって移動させて、前記ラックギヤとピニオンとを噛合させ、前記スピンドルをシートベルトを巻き取る方向へ回転させるガス圧発生手段と、
を備えるシートベルト用プリテンショナ機構であって、
前記ラックギヤが形成される前記ロッド部の側面と異なる他の側面には、前記ピストン部まで延びる溝部が形成され、
前記ラック部材のピストン部には、前記シリンダ内のガス圧を抜くためのガス抜き孔が、該ピストン部の厚み方向に貫通して前記溝部内に開口するように形成されることを特徴とするシートベルト用プリテンショナ機構。 A pinion that rotates together with the spindle that winds up the seat belt;
A cylinder disposed in the vicinity of the pinion;
A rod portion in which a rack gear that is movably accommodated in the cylinder and that can mesh with the pinion is formed on one side surface from the distal end side toward the proximal end side, and the inner wall of the cylinder on the proximal end side A rack member having a disc-like piston portion slidably fitted to
A gas pressure generating means for introducing a gas pressure into the cylinder to move the piston portion by the gas pressure so as to mesh the rack gear and the pinion and to rotate the spindle in the direction of winding the seat belt;
A pretensioner mechanism for a seat belt comprising:
On the other side surface different from the side surface of the rod portion where the rack gear is formed, a groove portion extending to the piston portion is formed,
In the piston portion of the rack member, a gas vent hole for venting the gas pressure in the cylinder is formed so as to penetrate in the thickness direction of the piston portion and open into the groove portion. Pretensioner mechanism for seat belt.
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