JP5499409B2 - シートベルトリトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、リクライニング式の車両用シートのシートバックに内蔵される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や自立慣性体を使用したものが知られている。

リクライニング式の車両用シートのシートバックに、この種の加速度センサを備えたシートベルトリトラクタを装備した場合、シートバックのリクライニング角度によって、シートベルトリトラクタの取付姿勢が変わってしまうため、そのままでは適正に加速度を検出できなくなる。そこで、シートバッグのリクライニング角度によらず、適正に加速度を検出できるようにした加速度センサを装備したシートベルトリトラクタが、例えば特許文献１や特許文献２などにおいて提供されている。

図７は従来のこの種のシートベルトリトラクタの一例を示す図で、２００は加速度センサ、２０１はシートバッグのフレームに固定されるリトラクタフレーム、２０３はシートベルトを巻き取るスピンドル（図示略）に連結されてスピンドルと一体的に回転するロック機構のステアリングホイールである。

加速度センサ２００は、リトラクタフレーム２０１に固定されてシートバッグと一体的に傾動するセンサホルダ２１０と、センサホルダ２１０に揺動軸２１５を介して揺動自在に支持されており、シートバックの傾動時にセンサホルダ２１０に対して揺動することで、すり鉢状の慣性体支持面２２３を常時水平に保持するセンサケース２２０と、慣性体支持面２２３上に載った状態でセンサケース２２０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中立位置から変位するボール（慣性体）２３０と、ボール２３０が変位した際の動きでロック機構の第１レバー２５０をロック側へ作動させる第２レバー２４０と、を備えている。ここで、センサケース２２０とボール２３０が揺動するときの慣性力には差異が設けられており、リクライニングの傾斜に併せてセンサケース２２０が作動しなくてはならないために、センサケース２２０の方がボール２３０よりも速く作動するようになっている。

このシートベルトリトラクタによれば、車両に水平方向の一定以上の加速度が作用すると、ボール２３０が変位して、第２レバー２４０が持ち上がる。第２レバー２４０が持ち上げられると、それにより第１レバー２５０が持ち上がる。第１レバー２５０が持ち上げられると、第１レバー２５０の先端部が、ステアリングホイール２０３のロック歯２０４に噛むことで、ステアリングホイール２０３がロックされ、スピンドルが回らないように固定され、それにより、シートベルトが引出不能となる。

日本国特開平８−８０８０７号公報 日本国特開平１０−１５７５６９号公報

ところで、図７に示した従来のシートベルトリトラクタでは、車両進行方向Ｘの減速度を受けると、慣性によりセンサケース２２０が揺動軸２１５の周りに矢印Ｃ方向に回動して、図示のように傾いてしまう。従って、車両に通常の減加速度が作用した場合にはロック性能に問題はないが、極めて緩やかな減速から急減速に移行するような場合には、ボール２３０の作動タイミングに遅れが生じ、ロック遅れが出てしまうことがある。

ロック遅れが生じる原因は、１つは、車両が減速した時に、ボール２３０がセンサケース２２０内で動こうとする方向と同方向にセンサケース２２０が揺動するために、センサケース２２０に対するボール２３０の慣性力が減少してしまうからである。また１つは、センサケース２２０が減速により傾いた姿勢となるため、更に減速してボール２３０がロック機構の作動のために移動しようとしても、傾いた慣性体支持面２２３上をボール２３０が矢印Ｄ方向に動き難くなってしまうからである。

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、緩減速から急減速に移行するような場合にも、適正にシートベルト引出動作のロック作動を起こすことができ、あらゆる走行条件下での車両の急減速や衝突に対し、敏感に作動する感度のよい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） リクライニング式の車両用シートのシートバックに取り付けられるリトラクタフレームと、該リトラクタフレームに固定されたカバー部材と、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、
前記加速度センサが、
前記シートバックと一体的に傾動するセンサホルダと、
該センサホルダに揺動自在に支持されており、前記シートバックの傾動時に前記センサホルダに対して揺動することで、慣性体支持面を常時水平に保持するセンサケースと、
前記慣性体支持面上に載った状態で、所定以上の水平方向の加速度が加わった際に中立位置から変位する第１の慣性体と、
該第１の慣性体が変位し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、
中心が前記センサケースの揺動軸線上に略位置するように支持され、前記センサケースの揺動する加速度とは異なった水平方向の加速度に応答して移動する第２の慣性体を備え、該第２の慣性体が前記センサケースに対して相対的に移動した際に、前記センサケースを前記カバー部材に対してロックするケースロック手段と、
を具備することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
（２） 前記ケースロック手段が、
前記中心が前記センサケースの揺動軸線上に略位置するようにして、前記センサケースに対して移動自在に支持される前記第２の慣性体と、
前記カバー部材に設けられる被係合部と、
前記センサケースに回転自在に設けられ、前記センサホルダに対する前記センサケースの揺動に応じて回転して前記被係合部との係合位置を変化するロックギヤ機構と、
前記センサケースに設けられ、前記第２の慣性体が移動したときに前記ロックギヤ機構に係合することで前記ロックギヤ機構の回転を規制して、前記センサケースを前記カバー部材に対してロックするロック部と、
を含むことを特徴とする（１）に記載のシートベルトリトラクタ。
（３） 前記センサケースには、前記ロック部として、前記第２の慣性体の移動に伴って回動自在なロックレバーが配置され、
前記カバー部材の前記センサホルダを収容する筒部の上部に、前記被係合部として、前記センサケースの揺動方向に沿って複数のロック歯が設けられ、
前記ロックギヤ機構は、前記センサホルダに対する前記センサケースの揺動に応じて回転して前記複数のロック歯との係合位置を変化する第１ギヤ歯を有する第１のロックギヤホイールと、該１のロックギヤホイールと同軸に配置され、第２ギヤ歯を有する第２のロックギヤホイールと、前記第１のロックギヤホイールと前記第２のロックギヤホイールの一方に支持され、他方と所定の摩擦力を持って摺接可能なフリクションスプリングと、を備え、
前記ケースロック手段は、前記ロックレバーが回動して前記第２のロックギヤホイールの前記第２ギヤ歯と係合することで、前記フリクションスプリングの摩擦力を介して前記第１のロックギヤホイールの回転を規制して、前記カバー部材に対し前記センサケースをロックし、
前記第１のロックギヤホイール、前記第２のロックギヤホイール、及びフリクションスプリングは、ケースロック手段解除機構を構成し、
前記センサケースが前記センサホルダに対して揺動する際に、前記ロックレバーが前記第２のロックギヤホイールの第２ギヤ歯と係合して前記ケースロック手段がロック状態であるとき、前記第１のロックギヤホイールが前記フリクションスプリングの所定の摩擦力を越えて前記第２のロックギヤホイールと相対回転することで、該ロック状態を解除することを特徴とする（２）に記載のシートベルトリトラクタ。
（４） 前記ロックレバーは、前記第２の慣性体の移動方向の両側に配置される一対のロックレバー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） 前記センサケースには、前記センサケースの揺動する加速度よりも、前記第２の慣性体が移動する加速度の方が小さくなるように設定された、前記第２の慣性体が移動する傾斜面が設けられていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。

（６） リクライニング式の車両用シートのシートバックに取り付けられるリトラクタフレームと、該リトラクタフレームに固定されたカバー部材と、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、
前記加速度センサが、
前記シートバックと一体的に傾動するセンサホルダと、
該センサホルダに揺動自在に支持されており、前記シートバックの傾動時に前記センサホルダに対して揺動することで、慣性体支持面を常時水平に保持するセンサケースと、
前記慣性体支持面上に載った状態で、所定以上の水平方向の加速度が加わった際に中立位置から変位する第１の慣性体と、
該第１の慣性体が変位し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、
前記センサケースの揺動する加速度とは異なった水平方向の加速度に応答して移動する第２の慣性体を備え、該第２の慣性体が前記センサケースに対して相対的に移動した際に、前記センサケースを前記カバー部材に対してロックするケースロック手段と、
前記センサケースが前記センサホルダに対して揺動する際に、前記ケースロック手段がロック状態であるとき、該ロック状態を解除するケースロック手段解除機構と、
を具備することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
（７） 前記ケースロック手段が、
前記中心が前記センサケースの揺動軸線上に略位置するようにして、前記センサケースに対して移動自在に支持される前記第２の慣性体と、
前記カバー部材の前記センサホルダを収容する筒部の上部に、前記センサケースの揺動方向に沿って設けられた複数のロック歯と、
前記センサケースに回転自在に設けられ、前記センサホルダに対する前記センサケースの揺動に応じて前記複数のロック歯との係合位置を変化する第１ギヤ歯を有する第１のロックギヤホイールと、該１のロックギヤホイールと同軸に配置され、第２ギヤ歯を有する第２のロックギヤホイールと、前記第１のロックギヤホイールと前記第２のロックギヤホイールの一方に支持され、他方と所定の摩擦力を持って摺接可能なフリクションスプリングと、を備えるロックギヤ機構と、
前記第２のロックギヤホイールの第２ギヤ歯に対向するロック爪を先端部に有して、前記センサケースに回動自在に設けられ、前記第２の慣性体が移動したときに前記第２ギヤ歯に係合することで、前記センサケースを前記カバー部材に対してロックするロックレバーと、
を含み、
前記ケースロック手段解除機構は、
前記センサケースが前記センサホルダに対して揺動する際に、前記ロックレバーが前記第２のロックギヤホイールの第２ギヤ歯と係合して前記ケースロック手段がロック状態であるとき、前記第１のロックギヤホイールが前記フリクションスプリングの所定の摩擦力を越えて前記第２のロックギヤホイールと相対回転することで、該ロック状態を解除する前記ロックギヤ機構によって構成されることを特徴とする（６）に記載のシートベルトリトラクタ。
（８） 前記ロックレバーは、前記第２の慣性体の移動方向の両側に配置される一対のロックレバーを有することを特徴とする（７）に記載のシートベルトリトラクタ。
（９） 前記センサケースには、前記センサケースの揺動する加速度よりも、前記第２の慣性体が移動する加速度の方が小さくなるように設定された、前記第２の慣性体が移動する傾斜面が設けられていることを特徴とする（６）〜（８）のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。
なお、本願において上下方向とは、各慣性体や錘が自重で鉛直方向に垂下したとき、地面に対して地面に近づく方向を「下」、地面から離れる方向を「上」とする。また、この鉛直方向に対して直交し、地面と平行な方向を水平方向とする。

本発明のシートベルトリトラクタによれば、第１の慣性体を慣性体支持面に載せたセンサケースが、シートバックと一体に傾動するセンサホルダに揺動自在に支持されているので、シートバックのリクライニング角度によらず、慣性体支持面を常時水平に保つことができる。従って、リクライニング角度によらず、加速度に適正に反応して、シートベルトの引き出しをロックすることができる。

また、センサケースの揺動する加速度とは異なった水平方向の加速度に応答して移動する第２の慣性体が、ケースロック手段によって移動することによって、センサケースがカバー部材にロックされるようになっているので、車両が緩やかに減速してから急減速に移行した場合にも、センサケースを一定の姿勢に固定しておくことができ、第１の慣性体が変位するための条件が変わることがない。従って、例えば、緩減速から急減速に移行した場合にも、シートベルトのロック遅れが生じることがない。

さらに、第２の慣性体の中心が前記センサケースの揺動軸線上に略位置するように支持されているので、リクライニング動作の際、シートバックと一体に傾動するセンサホルダに対してセンサケースが揺動しても第２の慣性体が移動するのを抑えることができ、ケースロック手段の誤作動を防止することができる。

また、本発明のシートベルトリトラクタによれば、センサケースがセンサホルダに対して揺動する際に、ケースロック手段がロック状態であるとき、該ロック状態を解除するケースロック手段解除機構を備えるので、ケースロック手段がロック状態のままでリクライニング姿勢から基準姿勢に戻された場合でも、該ロック状態を解除できるので、センサケースをセンサホルダに対して確実に揺動させることができ、センサケースの慣性体支持面を常時水平に保つことができる。

本発明の一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。 図１のシートベルトリトラクタの主要部の構成を一部破断して示す基準姿勢の側面図である。 図１のシートベルトリトラクタの主要部の構成を図２と異なる軸方向位置で一部破断して示す基準姿勢の側面図である。 図１のシートベルトリトラクタの主要部の構成を一部破断して示すリクライニング状態の側面図である。 図１のシートベルトリトラクタの作動時の状態を一部破断して示す側面図である。 ケースロック手段が無かった場合の作動時の状態を一部破断して示す側面図である。 従来のシートベルトリトラクタの加速度センサが緩やかな減速度を受けたときの状態を示す側面図である。

以下、本発明の一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は一実施形態のシートベルトの分解斜視図、図２は図１のシートベルトリトラクタの主要部の構成を一部破断して示す基準姿勢の側面図、図３は図１のシートベルトリトラクタの主要部の構成を図２と異なる軸方向位置で一部破断して示す基準姿勢の側面図、図４は図１のシートベルトリトラクタの主要部の構成を一部破断して示すリクライニング状態の側面図、図５はケースロック手段が無かった場合の作動時の状態を一部破断して示す側面図、図６は図１のシートベルトリトラクタの作動時の状態を一部破断して示す側面図である。

図１〜図４に示すように、本実施形態のシートベルトリトラクタは、リクライニング可能なリクライニング式の車両用シートのシートバックＳ（図２参照。）に取り付けられる。図１に示すように、シートベルトリトラクタは、シートバックＳに固定されるリトラクタフレーム１を備えており、リトラクタフレーム１には、シートベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル２が回転可能に支持されている。スピンドル２の軸方向の一端側には、スピンドル２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（図示略）が連結され、該リトラクタスプリングは、カバー（図示略）に収容された状態でリトラクタフレーム１に取り付けられている。

スピンドル２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の主要素であるステアリングホイール３と、車両に作用する水平方向の加速度を検出し、加速度に応じて前記ロック機構を作動させる加速度センサ１００と、が設けられている。

また、リトラクタフレーム１の他端側にはカバー部材（ベアリングプレートとも言う）５が固定され、このカバー部材５の中にスピンドル２の軸受部やステアリングホイール３が収容される。カバー部材５の下部の筒部５ａには、加速度センサ１００が収容されている。また、カバー部材５の筒部５ａの開口部周縁の上部には、被係合部として複数のロック歯５ｂが設けられている。

加速度センサ１００は、シートバックＳと一体的に傾動するセンサホルダ１０と、センサホルダ１０に揺動自在に支持されたセンサケース２０と、センサケース２０中に格納された第１の慣性体としての自立慣性体３０と、自立慣性体３０の動きによりロック機構をロック作動させる作動部材としての第１センサレバー５０及び第２センサレバー４０と、センサケース２０に対して移動自在に支持される第２の慣性体６０と、センサケース２０の上方に取り付けられ、第２の慣性体６０の移動に伴って回動自在な一対のロックレバー７０，７１と、センサケース２０の下方に取り付けられる第３の慣性体２９と、を有する。なお、第１センサレバー５０は、ロック機構の要素も兼ねている。

センサホルダ１０は、互いに平行に離間した一対の略扇状の側壁１１，１２と、中央下方に開口部１９（図２参照。）を有して、側壁１１，１２の円弧状の外周縁間を繋ぐ部分円筒状の壁部１３とを有した上下に貫通した容器形状を有する。センサホルダ１０は、一方の側壁１１に設けられた係止孔１１ａに取り付けられた図示しない係止部材をリトラクタフレーム１に嵌め込むことによってリトラクタフレーム１に一体的に固定される。センサホルダ１０の一対の側壁１１，１２には、センサケース２０を支持する軸孔１４が設けられており、これら軸孔１４にセンサケース２０に突設した軸部２４を嵌めることで、センサケース２０が鉛直面内で図２の矢印Ｇ方向に揺動自在に支持されている。

センサケース２０は、周壁２１と底壁２２を有する容器状の第１センサケース部２５と、この第１センサケース部２５の周壁２１の側方から上方に起立する一対の支持壁８３，８４を有する第２センサケース部８０と、を有する。第１センサケース部２５の底壁２２の上面中央には、自立慣性体３０が載置される慣性体支持面２３が形成される（図２参照。）。第１センサケース部２５には、下方に設けられた把持爪２６によってウェイトとしての第３の慣性体２９が取り付けられる。これにより、図４に示すようなシートバックＳの傾動時においても、センサホルダ１０に対してセンサケース２０が揺動することで、慣性体支持面２３を常時水平に保持することができるようになっている。この慣性体支持面２３を常時水平に保持するとは、慣性体支持面２３の基準面（例えば、慣性体支持面２３の上面）を水平に保持することを指す。

自立慣性体３０は、底面３１を有する小径部３２と、上部にすり鉢状の案内面３３を有する大径部３４を備えた略円柱形状を有する。自立慣性体３０は、中心合わせした状態で、第１センサケース部２０の慣性体支持面２３上に底面３１を載せることで、自立した状態で第１センサケース部２５内に格納されている。

自立慣性体３０の底面３１と第１センサケース部２５の慣性体支持面２３とが接触する平面は、加速度センサ１００の感度を決めるものである。自立慣性体３０は、慣性体支持面２３上に載った状態で、所定以上の水平方向の加速度を受けたときに中立位置から変位する。

センサケース２０の周壁２１の上端部には、第２センサレバー４０を支持するための軸受孔２７が設けられており、それら軸受孔２７に軸ピン２７ａを介して第２センサレバー４０の基部４１が上下方向回動自在に取り付けられている。また、センサホルダ１０の一方の側壁１１で、軸孔１４の上方には、第１センサレバー５０を支持するための支持孔１５が設けられており、それら支持孔１５に軸５１ａを介して、第１センサレバー５０の基部５１が上下方向回動自在に取り付けられている。

第１センサレバー５０は、先端部にロック爪５２を有し、回動自在に支持された基部５１と先端部との中間部に、回動軸方向に突出する突起部５３を有する。この突起部５３は、第２センサレバー４０の当接部４３の上面に摺動自在に載っている。この第１センサレバー５０は、ステアリングホイール３の下側に配置されており、上方に持ち上がって、ロック爪５２がステアリングホイール３のロック歯４に係合することで、ステアリングホイール３の回転を規制する。

第２センサレバー４０は、基部４１から上面が上に凸となるように湾曲した腕部４２を有し、この腕部４２の下方には、自立慣性体３０の案内面３３と接触する先端球面状の突部４４を有する。腕部４２の上面は、前述した第１センサレバー５０の突起部５３に摺動自在に当接する当接部４３を形成する。この第２センサレバー４０は、自立慣性体３０の上側で且つ第１センサレバー５０の下側に配置されており、自立慣性体３０が中立位置から変位した際に、上方に持ち上がって、第１センサレバー５０を上方に押し上げる働きをなす。この第１センサレバー５０と第２センサレバー４０は、自立慣性体３０が変位した際に、反対方向に回動するように回動軸線の位置が設定されている。

また、図３にも示すように、第２センサケース部８０は、底壁８２を有する一方の支持壁８３を第１センサケース部２５の周壁２１に取り付け、一方の支持壁８３に、軸部２４を有する他方の支持壁８４を所定の厚さを有する矩形部材８１によって連結することで、第１センサケース部２５に一体固定される。なお、一対の支持壁８３，８４及び矩形部材８１は、一体に形成されてもよい。第２センサケース部８０は、回動する第１及び第２センサレバー４０，５０と干渉しない、回動軸方向において、カバー部材５のロック歯５ｂと同じ位置に配置されている。第２センサケース部８０の底壁８２は、円筒ころである第２の慣性体６０が移動するように上面が上に凹となるようにＶ字状に緩やかに傾斜した傾斜面を有する。一対の支持壁８３，８４には、回動軸方向と直交する方向の両端部に、一対のロックレバー７０，７１を支持するための支持孔８５，８６が設けられている。それら支持孔８５，８６には、軸８５ａ，８６ａを介して、ロックレバー７０，７１の基部７２，７３が上下方向回動自在に取り付けられている。

従って、第２センサケース部８０に支持された第２の慣性体６０の中心Ｏは、センサケース２０の揺動軸線ａ、即ち、軸部２４上に略位置するように支持されている。

一対のロックレバー７０，７１は、上端部にロック爪（ロック部）７４，７５を有し、回動自在に支持された基部７２，７３と反対側の下端部に、第２の慣性体６０と当接可能な突出部７６，７７（図３参照。）を有する。一対のロックレバー７０，７１は、第２の慣性体６０が第２センサケース部８０の底壁８２に沿って車両進行方向と略平行な方向に移動するとき、いずれかのロックレバー７０，７１が基部７２，７３を中心に回動するようになっている。

また、一対の支持壁８３，８４には、矩形部材８１より上方に、ロック手段解除機構を構成する、ロックギヤ機構９０を支持するための支持孔８９が設けられている。ロックギヤ機構９０は、外周面に複数の第１ギヤ歯９２を有する第１のロックギヤホイール９１と、第１のロックギヤホイール９１と同軸に配置され、外周面に複数の第２ギヤ歯９７を有する第２のロックギヤホイール９６と、第２のロックギヤホイール９６の内周面に形成された突起９８に両端部９５が隙間を持って支持され、第１のロックギヤホイール９１の側面に対して回転軸方向に突出する複数の突起部９３の外周面と所定の摩擦力を持って摺接可能なフリクションスプリング９４と、を有する。

第１のロックギヤホイール９１の第１ギヤ歯９２は、カバー部材５のロック歯５ｂと常時係合しており、センサホルダ１０に対するセンサケース２０の揺動に応じて回転して複数のロック歯５ｂとの係合位置を変化する。このため、カバー部材５のロック歯５ｂは、センサケース２０の揺動軸（軸部２４、軸孔１４）を中心とする円周に沿って周方向に一定ピッチで多数設けられている。これらロック歯５ｂは、センサケース２０の揺動方向に沿って配列されている。また、第２のロックギヤホイール９６の第２ギヤ歯９７には、一対のロックレバー７０，７１のロック爪７４，７５が対向している。

また、第１センサケース部２５には、自立慣性体３０、第２センサレバー４０、第３の慣性体２９が設けられ、第２センサケース部８０には、第２の慣性体６０、及び一対のロックレバー７０，７１、ロックギヤ機構９０が設けられる。このため、センサケース２０が揺動するときには、これら全体が一つの慣性体を構成している。従って、これら全体の自重により、慣性体支持面２３の水平が保たれるように重量バランスが設定されている。

従って、本実施形態では、ケースロック手段は、第２センサケース部８０の円筒面をなす底壁８２に移動自在に支持される第２の慣性体６０と、第２センサケース部８０に回転自在に取り付けられるロックギヤ機構９０と、カバー部材５に設けられるロック歯５ｂと、第２センサケース部８０に設けられ、第２の慣性体６０が移動したときにロックギヤ機構９０の第２のロックギヤホイール９６に係合することでロックギヤ機構９０の回転を規制するロックレバー７０，７１のロック爪７４，７５とにより構成されている。

なお、センサケース２０の揺動軸線、第１センサレバー５０の回動軸線、第２センサレバー４０の回動軸線、一対のロックレバー７０，７１の揺動軸線、ロックギヤ機構９０の回動軸線は、全て、スピンドル２の回動軸線と平行に水平方向を向くように設定されている。

また、第２の慣性体６０と第２の慣性体６０を案内支持する第２センサケース部８０の底壁８２は、センサケース２０の揺動する加速度よりも小さい水平方向の加速度に応答して移動するように慣性特性が設定されている。即ち、第２センサケース部８０の底壁８２には、センサケース２０の揺動する加速度よりも、第２の慣性体６０が移動する加速度の方が小さくなるように設定された、第２の慣性体が移動するＶ字状の緩やかな傾斜面が設けられている。

次に、本実施形態のシートベルトリトラクタについて、作用を説明する。
シートベルトリトラクタが基準姿勢にあるときは、図３に示すように、第２の慣性体６０は移動しておらず、センサケース２０は自重により一定の姿勢を保持している。この状態から、シートバックＳをリクライニング姿勢にすると、図４に示すように、リトラクタフレーム１に固定されたセンサホルダ１０が、シートバックＳと一体的に傾動する。その際、センサケース２０は、自重によりセンサホルダ１０に対して揺動し、慣性体支持面２３を水平に保持するように一定の姿勢を保つ。このように、シートバックＳのリクライニング角度によらず（シートクッションと平坦状に連続するようにシートバックを傾倒するフルフラットシートバックの場合を含む）、慣性体支持面２３を常時水平に保つことができるので、リクライニング角度によらず、加速度に適正に反応して、シートベルトの引き出しをロックすることができる。

次に、車両進行方向Ｘに対して緩やかな減速度が作用した場合は、図５に示すように、センサケース２０の揺動する加速度よりも小さい水平方向の加速度に応答して、第２の慣性体６０が矢印Ｅ方向に変位することによって、ロックレバー７０が矢印Ｋ方向に変位する。そうするとロックレバー７０の先端部のロック爪７４が第２のロックギヤホイール９６の第２ギヤ歯９７に係合し、フリクションスプリング９４の摩擦力によって、カバー部材５のロック歯５ｂに係合した第１のロックギヤホイール９１も係止される。これにより、センサケース２０がロックギヤ機構９０を介してカバー部材５にロックされる。従って、図６に示すように、ケースロック手段が無い場合は、センサケース２０が緩やかな減速度で矢印Ｇ１方向に揺動して傾いてしまうのを防止することができ、図５に示すように、センサケース２０を一定の姿勢に固定しておくことができる。そのため、車両が緩やかに減速してから急減速に移行した際にも、矢印Ｈ方向に自立慣性体３０が移動するための条件を常に変えることなく維持することができ、それゆえに緩減速から急減速に移行した場合のシートベルトのロック遅れの発生を防ぐことができる。

例えば、０．１〜０．２Ｇの緩やかな減速（ブレーキ）が作用した段階で、第２の慣性体６０の移動によりロックレバー７０のロック爪７４が第２のロックギヤホイール９６の第２ギヤ歯９７と係合するので、その段階でセンサケース２０の水平を維持することができる。従って、その後に急ブレーキあるいは衝突による大きな減速度（例えば、０．３〜０．４Ｇ）が作用した場合に、水平が維持されたセンサケース２０内で自立慣性体３０が変位することになるので、正常な動作が可能となる。
なお、車両後進方向に緩やかな減速度が作用した場合には、第２の慣性体６０が矢印Ｅ方向と反対方向に変位する。このため、ロックレバー７１のロック爪７５が第２のロックギヤホイール９６の第２ギヤ歯９７に係合し、センサケース２０がロックギヤ機構９０を介してカバー部材５にロックされ、同様に、ロック遅れの発生を防ぐことができる。

また、リクライニング姿勢から基準姿勢に戻される際に、ロックレバー７１のロック爪７４が第２のロックギヤホイール９６の第２ギヤ歯９７に係合して、ケースロック手段がロック状態のままであった場合には、センサケース２０が、慣性体支持面２３を水平に保持するように、自重によりセンサホルダ１０に対して揺動することで、フリクションスプリング９４の所定の摩擦力に抗して第１のロックギヤホイール９１が第２のロックギヤホイール９６と相対回転することで、同時に、ロックレバー７１のロック爪７４と第２のロックギヤホイール９６の第２ギヤ歯９７との係合が外れ、該ロック状態を解除する。

以上の説明のように、本実施形態のシートベルトリトラクタによれば、第１の慣性体である自立慣性体３０を格納したセンサケース２０が、シートバックＳと一体に傾動するセンサホルダ１０に揺動自在に支持されているので、シートバックＳのリクライニング角度によらず、慣性体支持面２３を常時水平に保つことができる。従って、リクライニング角度によらず、加速度に適正に反応して、シートベルトの引き出しをロックすることができる。

また、センサケース２０の揺動する加速度より小さい水平方向の加速度に応答して移動する第２の慣性体６０が設けられている。その第２の慣性体６０が移動することによって、ケースロック手段によってセンサケース２０がカバー部材５にロックされるようになっているので、車両が緩やかに減速してから急減速に移行した場合にも、センサケース２０を一定の姿勢に固定しておくことができ、自立慣性体３０が変位するための条件が変わることがない。従って、緩減速から急減速に移行した場合にも、シートベルトのロック遅れが生じることがない。
さらに、第２の慣性体６０の中心Ｏがセンサケース２０の揺動軸線ａ上に略位置するように支持されているので、リクライニング動作の際、シートバックＳと一体に傾動するセンサホルダ１０に対してセンサケース２０が揺動しても第２の慣性体６０が移動するのを抑えることができ、ケースロック手段の誤作動を防止することができる。
さらに、第２の慣性体６０は、円筒ころ形状としたので、ボール形状に比べて回転軸方向の寸法を大きくすることなく、イナーシャマスを得ることができる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタによれば、ケースロック手段が、中心Ｏがセンサケース２０の揺動軸線ａ上に略位置するようにして、センサケース２０に対して移動自在に支持される第２の慣性体６０と、カバー部材５に設けられるロック歯５ｂと、センサケース２０に回転自在に設けられ、センサホルダ１０に対するセンサケース２０の揺動に応じて回転してロック歯５ｂとの係合位置を変化するロックギヤ機構９０と、センサケース２０に設けられ、第２の慣性体６０が移動したときにロックギヤ機構９０に係合することでロックギヤ機構９０の回転を規制して、センサケース２０をカバー部材５に対してロックするロック爪７４，７５と、で構成されるので、簡単な構成で、確実にセンサケース２０をロックさせることができる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタは、第２の慣性体６０の移動方向の両側に配置される一対のロックレバー７０，７１を有するので、ロックレバー７０，７１が、車両の前進方向と後進方向の２つに分けられて軽量化されることで、各方向の加速度に対して作動の安定化が図れ、センサ感度を向上することができる。これにより、第２の慣性体６０も回転軸方向に薄くでき、装置全体を小型化することができる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタによれば、第２センサケース部８０の底壁８２に第２の慣性体６０が移動する緩やかな傾斜面を設けることで、簡単な構成で、センサケース２０の揺動する加速度よりも、第２の慣性体６０が移動する加速度を小さく設定することができる。

また、本実施形態のシートベルトリトラクタによれば、センサケース２０がセンサホルダ１０に対して揺動する際に、ケースロック手段がロック状態であるとき、該ロック状態を解除するケースロック手段解除機構を備えるので、ケースロック手段がロック状態のままでリクライニング姿勢から基準姿勢に戻された場合でも、該ロック状態を解除できるので、センサケース２０をセンサホルダ１０に対して確実に揺動させることができ、センサケース２０の慣性体支持面２３を常時水平に保つことができる。

また、本実施形態によれば、ロックギヤ機構９０は、センサホルダ１０に対するセンサケース２０の揺動に応じて回転して複数のロック歯５ｂとの係合位置を変化する第１ギヤ歯９２を有する第１のロックギヤホイール９１と、第１のロックギヤホイール９１と同軸に配置され、第２ギヤ歯９７を有する第２のロックギヤホイール９６と、第２のロックギヤホイール９６に隙間を持って支持され、第１のロックギヤホイール９１と所定の摩擦力を持って摺接可能なフリクションスプリング９４と、を備える。そして、ケースロック手段は、ロックレバー７１が回動して第２のロックギヤホイール９６の第２ギヤ歯９７と係合することで、フリクションスプリング９４の摩擦力を介して第１のロックギヤホイール９１の回転を規制して、カバー部材５に対しセンサケース２０をロックする。また、センサケース２０がセンサホルダ１０に対して揺動する際に、ロックレバー７１が第２のロックギヤホイール９６の第２ギヤ歯９７と係合してケースロック手段がロック状態であるとき、第１のロックギヤホイール９１がフリクションスプリング９４の所定の摩擦力を越えて第２のロックギヤホイール９６と相対回転することで、該ロック状態を解除する。従って、ケースロック手段解除機構は、第１のロックギヤホイール９１、第２のロックギヤホイール９６、及びフリクションスプリング９４の３つの部材の簡単な構成によって与えられる。

なお、フリクションスプリング９４は、第１のロックギヤホイール９１と第２のロックギヤホイール９６の一方に支持され、他方と所定の摩擦力を持って摺接可能であればよく、第２のロックギヤホイール９６に支持され、第１のロックギヤホイール９１と所定の摩擦力を持って摺接可能な構成であってもよい。

なお、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、上記実施形態では、第１の慣性体が自立慣性体３０である場合を示したが、自立慣性体以外に、ボールを使用した場合にも本発明は適用することができる。

また、上記実施形態では、センサケース２０を第１及び第２センサケース部２５，８０で構成した場合を示したが、単一部材によって形成してもよい。

さらに、上記実施形態では、第２センサケース部８０の底壁８２には、第２の慣性体６０が移動する緩やかな傾斜面が設けられているが、緩やかな円弧面であってもよい。従って、本発明の第２の慣性体６０の移動とは、揺動する場合も含む。

また、第２の慣性体６０の中心Ｏがセンサケース２０の揺動軸線ａ上に略位置するように支持されるシートベルトリトラクタにおいては、ロックギヤ機構９０を有しない、即ち、ロックレバー７１が直接カバー部材５のロック歯５ｂと係合する構成であってもよい。或いは、該シートベルトリトラクタは、ケースロック手段解除機構を有しない、即ち、単一のロックギヤホイールによって構成するようにしてもよい。

なお、本出願は、２００９年７月２４日出願の日本特許出願（特願２００９−１７２９３２）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。

１ リトラクタフレーム
３ ステアリングホイール（ロック機構）
５ カバー部材
５ａ 筒部
５ｂ ロック歯（被係合部、ケースロック手段）
１０ センサホルダ
２０ センサケース
２３ 慣性体支持面
２５ 第１センサケース部
２９ 第３の慣性体
３０ 自立慣性体（第１の慣性体）
４０ 第２センサレバー（作動部材）
５０ 第１センサレバー（ロック機構、作動部材）
６０ 第２の慣性体（ケースロック手段）
７０，７１ ロックレバー（ケースロック手段）
７４，７５ ロック爪（ロック部、ケースロック手段）
８０ 第２センサケース部
９０ ロックギヤ機構
９１ 第１のロックギヤホイール（ケースロック手段解除機構）
９２ 第１ギヤ歯
９４ フリクションスプリング（ケースロック手段解除機構）
９６ 第２のロックギヤホイール（ケースロック手段解除機構）
９７ 第２ギヤ歯
１００ 加速度センサ
ａ 揺動軸線
Ｏ 中心
Ｓ シートバック

Claims (9)

1. リクライニング式の車両用シートのシートバックに取り付けられるリトラクタフレームと、該リトラクタフレームに固定されたカバー部材と、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、
   前記加速度センサが、
   前記シートバックと一体的に傾動するセンサホルダと、
   該センサホルダに揺動自在に支持されており、前記シートバックの傾動時に前記センサホルダに対して揺動することで、慣性体支持面を常時水平に保持するセンサケースと、
   前記慣性体支持面上に載った状態で、所定以上の水平方向の加速度が加わった際に中立位置から変位する第１の慣性体と、
   該第１の慣性体が変位し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、
   中心が前記センサケースの揺動軸線上に略位置するように支持され、前記センサケースの揺動する加速度とは異なった水平方向の加速度に応答して移動する第２の慣性体を備え、該第２の慣性体が前記センサケースに対して相対的に移動した際に、前記センサケースを前記カバー部材に対してロックするケースロック手段と、
   を具備することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記ケースロック手段が、
   前記中心が前記センサケースの揺動軸線上に略位置するようにして、前記センサケースに対して移動自在に支持される前記第２の慣性体と、
   前記カバー部材に設けられる被係合部と、
   前記センサケースに回転自在に設けられ、前記センサホルダに対する前記センサケースの揺動に応じて回転して前記被係合部との係合位置を変化するロックギヤ機構と、
   前記センサケースに設けられ、前記第２の慣性体が移動したときに前記ロックギヤ機構に係合することで前記ロックギヤ機構の回転を規制して、前記センサケースを前記カバー部材に対してロックするロック部と、
   を含む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. 前記センサケースには、前記ロック部として、前記第２の慣性体の移動に伴って回動自在なロックレバーが配置され、
   前記カバー部材の前記センサホルダを収容する筒部の上部に、前記被係合部として、前記センサケースの揺動方向に沿って複数のロック歯が設けられ、
   前記ロックギヤ機構は、前記センサホルダに対する前記センサケースの揺動に応じて回転して前記複数のロック歯との係合位置を変化する第１ギヤ歯を有する第１のロックギヤホイールと、該第１のロックギヤホイールと同軸に配置され、第２ギヤ歯を有する第２のロックギヤホイールと、前記第１のロックギヤホイールと前記第２のロックギヤホイールの一方に支持され、他方と所定の摩擦力を持って摺接可能なフリクションスプリングと、を備え、
   前記ケースロック手段は、前記ロックレバーが回動して前記第２のロックギヤホイールの前記第２ギヤ歯と係合することで、前記フリクションスプリングの摩擦力を介して前記第１のロックギヤホイールの回転を規制して、前記カバー部材に対し前記センサケースをロックし、
   前記第１のロックギヤホイール、前記第２のロックギヤホイール、及びフリクションスプリングは、ケースロック手段解除機構を構成し、
   前記センサケースが前記センサホルダに対して揺動する際に、前記ロックレバーが前記第２のロックギヤホイールの第２ギヤ歯と係合して前記ケースロック手段がロック状態であるとき、前記第１のロックギヤホイールが前記フリクションスプリングの所定の摩擦力を越えて前記第２のロックギヤホイールと相対回転することで、該ロック状態を解除することを特徴とする請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 前記ロックレバーは、前記第２の慣性体の移動方向の両側に配置される一対のロックレバー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. 前記センサケースには、前記センサケースの揺動する加速度よりも、前記第２の慣性体が移動する加速度の方が小さくなるように設定された、前記第２の慣性体が移動する傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクタ。
6. リクライニング式の車両用シートのシートバックに取り付けられるリトラクタフレームと、該リトラクタフレームに固定されたカバー部材と、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、
   前記加速度センサが、
   前記シートバックと一体的に傾動するセンサホルダと、
   該センサホルダに揺動自在に支持されており、前記シートバックの傾動時に前記センサホルダに対して揺動することで、慣性体支持面を常時水平に保持するセンサケースと、
   前記慣性体支持面上に載った状態で、所定以上の水平方向の加速度が加わった際に中立位置から変位する第１の慣性体と、
   該第１の慣性体が変位し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、
   前記センサケースの揺動する加速度とは異なった水平方向の加速度に応答して移動する第２の慣性体を備え、該第２の慣性体が前記センサケースに対して相対的に移動した際に、前記センサケースを前記カバー部材に対してロックするケースロック手段と、
   前記センサケースが前記センサホルダに対して揺動する際に、前記ケースロック手段がロック状態であるとき、該ロック状態を解除するケースロック手段解除機構と、
   を具備することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
7. 前記ケースロック手段が、
   中心が前記センサケースの揺動軸線上に略位置するようにして、前記センサケースに対して移動自在に支持される前記第２の慣性体と、
   前記カバー部材の前記センサホルダを収容する筒部の上部に、前記センサケースの揺動方向に沿って設けられた複数のロック歯と、
   前記センサケースに回転自在に設けられ、前記センサホルダに対する前記センサケースの揺動に応じて前記複数のロック歯との係合位置を変化する第１ギヤ歯を有する第１のロックギヤホイールと、該１のロックギヤホイールと同軸に配置され、第２ギヤ歯を有する第２のロックギヤホイールと、前記第１のロックギヤホイールと前記第２のロックギヤホイールの一方に支持され、他方と所定の摩擦力を持って摺接可能なフリクションスプリングと、を備えるロックギヤ機構と、
   前記第２のロックギヤホイールの第２ギヤ歯に対向するロック爪を先端部に有して、前記センサケースに回動自在に設けられ、前記第２の慣性体が移動したときに前記第２ギヤ歯に係合することで、前記センサケースを前記カバー部材に対してロックするロックレバーと、
   を含み、
   前記ケースロック手段解除機構は、
   前記センサケースが前記センサホルダに対して揺動する際に、前記ロックレバーが前記第２のロックギヤホイールの第２ギヤ歯と係合して前記ケースロック手段がロック状態であるとき、前記第１のロックギヤホイールが前記フリクションスプリングの所定の摩擦力を越えて前記第２のロックギヤホイールと相対回転することで、該ロック状態を解除する前記ロックギヤ機構によって構成されることを特徴とする請求項６に記載のシートベルトリトラクタ。
8. 前記ロックレバーは、前記第２の慣性体の移動方向の両側に配置される一対のロックレバーを有することを特徴とする請求項７に記載のシートベルトリトラクタ。
9. 前記センサケースには、前記センサケースの揺動する加速度よりも、前記第２の慣性体が移動する加速度の方が小さくなるように設定された、前記第２の慣性体が移動する傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクタ。

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