JP5738808B2 - ウェビング巻取装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両のシートベルト装置を構成するウェビング巻取装置に係り、特に、車両に搭載されるリクライニング機構付きシートのシートバックに内蔵するタイプに好適なウェビング巻取装置に関する。
下記の特許文献1に開示されたウェビング巻取装置では、加速度検出手段(特許文献1では加速度センサと称している)のブラケット上に慣性質量体(特許文献1ではセンサボールと称している)が載置される。このブラケットはハンガにスプールの軸方向と同じ向きを軸方向とする軸周りに回動可能に取り付けられている。これにより、スプールの軸方向と同じ向きを軸方向とする軸周りにリトラクタベースが傾いた場合には、リトラクタベースに対してブラケットが相対的に回動して、ブラケットはリトラクタベースが回動する前の状態と同じ姿勢を保とうとする。
特開平10−157569号の公報
ところで、ブラケットは上記のようにリトラクタベースに対して回動できる構成である。このため、車両急減速時にブラケットが回動しても慣性質量体が転動するように慣性質量体が載置される面の傾斜角度を小さくしている。しかしながら、ブラケットはその回動の軸方向(主に車両左右方向)には回動しない。このため、慣性質量体はブラケットの回動軸方向に容易に転動してしまい、回動の軸方向とこの軸方向に対して直交する向き(主に車両前後方向)とで慣性質量体が転動する感度が異なってしまう。
本発明は、上記事実を考慮して、装置本体に対する加速度センサの回動の軸方向と、この軸方向に対して直交する向きへの慣性質量体の転動感度の差異を小さくできるウェビング巻取装置を得ることが目的である。
請求項1に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、中心軸線周りの一方である巻取方向に回転することにより外周部にウェビングをその長手方向基端側から巻取るスプールを備える装置本体と、前記装置本体の傾動に伴い前記装置本体が傾動する前の状態と同じ姿勢を保つように所定方向を軸方向とする軸周りに前記装置本体に対して回動可能に前記装置本体に設けられ、上方へ向けて開口した凹形状に形成された載置面上に球形状の慣性質量体が載置される載置面が形成されて車両減速時に前記慣性質量体が慣性によって前記載置面上を転動すると共に、前記載置面を内周形状が上方へ向けて開口した円錐形状の一般面と、前記載置面の開口方向側から見た平面視で前記載置面の中央よりも車両左右方向少なくとも一方の側に形成されて、水平方向に対する傾斜角度が水平方向に対する前記一般面の傾斜角度よりも大きな規制面とを含めて構成し、前記載置面上における車両前後方向よりも車両左右方向への前記慣性質量体の転動が規制された加速度検出手段と、前記加速度検出手段の前記慣性質量体が前記載置面上を転動した状態で前記スプールが前記巻取方向とは反対の引出方向に回転することで作動し、作動することによって前記引出方向への前記スプールの回転を規制するロック手段と、を備えている。
請求項1に記載のウェビング巻取装置では、装置本体のスプールから引出されたウェビングを乗員が装着した状態で車両が急減速すると、加速度検出手段の慣性質量体が載置面上を慣性移動する。この状態で、車両前方へ慣性移動しようとする乗員の身体がウェビングを引っ張って、スプールを引出方向に回転させると、ロック手段が作動してスプールの引出方向への回転を規制する。これによって、スプールからのウェビングの引出しが規制され、車両前方へ慣性移動しようとする乗員の身体をウェビングによって効果的に拘束できる。
一方、本ウェビング巻取装置は、車両のシートバックの傾動(リクライニング)に伴い装置本体が傾動すると、加速度検出手段の軸部を中心に加速度検出手段が装置本体に対して回動して、加速度検出手段は装置本体が傾動する前の姿勢を保とうとする。これにより、上記のように装置本体が傾動しても、加速度検出手段の姿勢の変化がないか、このような変化が小さいため、装置本体が傾動しても、傾動前と同じように加速度検出手段を機能させることができる。
ここで、この載置面の一般面は内周形状が上方へ開口した円錐形状とされている。このため、車両が減速した際の加速度(減速度)が所定の大きさを越えていると、一般面における斜面を慣性質量体が転動しつつ昇りあがり、この状態でスプールが引出方向に回転すると、ロック機構が作動する。
但し、平面視における載置面の中央よりも車両左右方向少なくとも一方の側には規制面が形成される。規制面は水平方向に対する傾斜角度が一般面の傾斜角度よりも大きい。規制面側に慣性質量体が転動するには一般面よりも傾斜角度が大きな規制面を昇りあがらなくてはならず、このため、規制面側への慣性質量体の転動が抑制される。
このため、慣性質量体は車両前後方向に対して車両左右方向に転動し難くなる。換言すれば、急減速時における慣性質量体の感度(転動のし易さ)は、車両左右方向よりも車両前後方向で高くなる(転動し易くなる)。このため、車両が急減速した場合に加速度検出手段が車両左右方向を軸方向とする軸周りに回動した場合、車両前後方向への慣性質量体の感度を、加速度検出手段の回動方向とは異なる車両左右方向への慣性質量体の感度と同じくらいにすることができる。
請求項2に記載の本発明に係るウェビング巻取装置は、請求項1に記載の本発明において、前記平面視での前記載置面の中央よりも左右両側に前記規制面を形成すると共に、前記規制面を前記載置面の開口側に対して前記平面視での前記載置面の中央側へ傾斜した平面とし、前記平面視での前記載置面の中央に前記慣性質量体を載置した状態では、前記規制面よりも下側で両方の前記一般面に前記慣性質量体が接するように前記規制面を設定している。
請求項2に記載のウェビング巻取装置では、規制面が平面視における載置面の中央の左右両側に形成される。ここで、両規制面は載置面の開口側に対して平面視での載置面の中央側へ傾斜した平面とされ、平面視での載置面の中央に慣性質量体を載置した状態では、規制面よりも下側で一般面に接する。一般面は円錐形状であることから球形状の慣性質量体と一般面との接触部分は円環状となる。これにより、不用意に慣性質量体が移動することを抑制できる。
以上、説明したように、本発明に係るウェビング巻取装置は、装置本体に対する加速度センサの回動の軸方向と、この軸方向に対して直交する向きへの慣性質量体の転動感度の差異を小さくできる
本発明の一実施の形態に係るウェビング巻取装置の全体構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るウェビング巻取装置の要部を拡大した斜視図である。 (A)は載置部を回動の軸方向に対して直交する向きに切った断面図で、(B)は載置部を回動の軸方向に切った断面図である。 装置本体が傾動する前の状態を示す側面図である。 装置本体が傾動した状態を示す側面図である。
<本実施の形態の構成>
図1には本発明の一実施の形態に係るウェビング巻取装置10の構成の概略が分解斜視図により示されている。この図に示されるように、ウェビング巻取装置10は装置本体12を備えている、この装置本体12はフレーム14を備えている。フレーム14は車両のシートを構成するシートバックの内側に設けられており、このシートバックのフレーム(シートバックの骨格)等にボルト等により一体的に締結固定されている。
このフレーム14は一対の脚板16、18を備えている。脚板16、18の各々は厚さ方向がシートバックの幅方向に沿った板状に形成されていると共にシートバックの幅方向に互いに対向している。この脚板16と脚板18との間にはスプール20が設けられている。スプール20は軸方向が脚板16と脚板18との対向方向に沿った中空の軸部材とされている。
このスプール20にはウェビング22の長手方向基端側が係止されている。ウェビング22は幅方向がスプール20の軸方向に沿った長尺帯状に形成されており、スプール20がその中心軸線周りの一方である巻取方向に回転するとウェビング22がその長手方向基端側からスプール20の外周部に巻取られて格納され、ウェビング22をその先端側へ引っ張ると、スプール20に巻取られているウェビング22が引出されると共にスプール20が巻取方向とは反対の引出方向に回転する。
この脚板18の外側(脚板18の脚板16とは反対側)ではスプリングケース26が脚板18に取り付けられている。スプリングケース26の内側には、スプール付勢手段としての渦巻きばねが収容されている。この渦巻きばねの渦巻き方向外側端はスプリングケース26に係止され、渦巻き方向内側端は脚板18を通過してスプリングケース26に入り込んだスプール20の脚板18側の端部に直接又は間接的に係止されている。スプール20が引出方向に回転すると、渦巻きばねが巻き締められてスプール20を巻取方向に付勢する。
これにスプール20の脚板16側の部分にはスプール20の外周面にて開口したパウル収容部36が形成されている。このパウル収容部36の内側にはロックパウル38が設けられている。また、スプール20においてパウル収容部36が形成された部分は脚板16に形成されたラチェット孔40を貫通しており、パウル収容部36からロックパウル38の一部が抜け出ると、ロックパウル38の先端側に形成されたラチェット歯がラチェット孔40のラチェット歯に噛み合う。これによってスプール20の引出方向への回転が規制される。
一方、脚板16の外側(脚板16の脚板18とは反対側)では脚板16にセンサホルダ52が取り付けられている。センサホルダ52は一部が脚板16側へ向けて開口した有底形状に形成されており、その内側にはVギヤ54が設けられている。Vギヤ54に対応して上述したスプール20から軸部56がセンサホルダ52側へ向けて延出されている。軸部56はスプール20に対して同軸的に設けられており、この軸部56にVギヤ54が回転自在に支持されている。
Vギヤ54には図示しないスプリングが設けられている。このスプリングの一部はスプール20に係合しており、スプール20が引出方向に回転するとスプール20にスプリングが押圧されて、更にこのスプリングがVギヤ54を引出方向に押圧する。このため、Vギヤ54はスプール20に追従して引出方向に回転できる。但し、スプリングを弾性変形させることでスプール20はVギヤ54に対して相対的に引出方向に回転できる。また、上記のロックパウル38は一部がVギヤ54に係合しており、Vギヤ54に対するスプール20の引出方向への相対回転に連動してパウル収容部36から抜け出る方向にロックパウル38が移動してラチェット孔40のラチェット歯に噛み合うようになっている。
センサホルダ52の脚板16とは反対側にはセンサカバー58が設けられている。センサカバー58は脚板16側へ向けて開口した有底形状とされ、脚板16に取り付けられている。このセンサカバー58の内側には加速度センサ72が設けられている。加速度センサ72はハンガ74を備えている。ハンガ74は底壁76を備えており、この底壁76の周縁から周壁78が立設されている。
このため、ハンガ74は全体的に周壁78とは反対側が開口した箱形状に形成され、ハンガ74の底壁76がフレーム14の脚板16に固定される。このハンガ74の底壁76は支持壁80、82を備えている。支持壁80と支持壁82とは、スプール20の軸方向と同じ向き、又は、スプール20の軸方向に沿った一方の側が他方の側がシート上下方向へ傾斜した所定の向きに互いに対向した板状に形成されている。
ハンガ74の支持壁80と支持壁82との間には、例えば、全体的に合成樹脂材を成形することにより形成されたハウジングとしてのセンサハウジング92が設けられている。センサハウジング92は載置部94を備えている。載置部94には載置面96が形成されている。この載置面96は載置部94の厚さ方向上方へ向けて開口している。この載置面96は一般面98を備えている。一般面98の内周形状は載置面96の水平方向に対して角度θ1で傾斜した円錐形状とされている。
また、載置面96は一対の規制面100、102を備えている。規制面100は載置面96の内側で載置面96の中心よりも支持壁80側に形成されており、規制面102は載置面96の内側で載置面96の中心よりも支持壁82側に形成されている。上述したように一般面98の内周形状は円錐形状であり、このため、一般面98の内周面は円錐形の中心軸線を曲率の中心として湾曲している。
しかしながら、規制面100、102は載置面96の開口側に対して中心軸線側へ傾斜した平面とされている。また、水平方向に対する規制面100が成す角度θ2は上記の角度θ1よりも更に大きく設定されており、水平方向に対する規制面102が成す角度θ3も上記の角度θ1よりも更に大きく設定されている。さらに、本実施の形態では、上記の角度θ2と角度θ3とが等しく設定されている。
この載置面96上には慣性質量体としてのセンサ球110が載置されている。センサ球110の中心が上記の中心軸線に一致した状態で外周面が規制面100、102よりも下側で一般面98に接するようにセンサ球110の外径寸法や規制面100、102の形成範囲が設定されている。
また、載置部94の支持壁82側の端部からは縦壁114が上方へ向けて立設されており、載置部94の支持壁80側の端部からは縦壁118が上方へ向けて立設されている。この縦壁118の幅方向両端からは縦壁114側へ向けて横壁120、122が延出されている。横壁120、122の上端部近傍には支持シャフト124が設けられている。図1に示されるように、支持シャフト124は軸方向が横壁120と横壁122との対向方向に沿った軸部材で、その一端は横壁120に支持されて他端は支持シャフト124に支持されている。
また、横壁120と横壁122との間にはセンサレバー130が設けられている。図1に示されるように、センサレバー130は基部132を備えており、この基部132を上記の支持シャフト124が貫通している。これにより、センサレバー130が支持シャフト124周りに回動可能に支持されている。また、センサレバー130は笠部134を備えている。笠部134は外観が扁平の円錐形状に形成されている。この笠部134の底面は円錐の頂部とは反対側へ向けて開口した凹形状の湾曲面又は斜面とされており、この底面が載置部94における載置面96上に載置されたセンサ球110に覆い被さっている。
このため、センサ球110が載置面96の縁部へ向かって載置面96上を昇り上がると、笠部134が支持シャフト124周りに上昇するように回動する。この笠部134には押圧突起136が略上方(すなわち、笠部134の底面とは反対側)へ突出形成されており、笠部134が支持シャフト124周りに上昇するように回動すると押圧突起136が後述するVパウル180を上方へ押し上げる。
一方、上述した縦壁118の上端部近傍では、縦壁118の縦壁114とは反対側の面から回動軸142が突出形成されている。回動軸142に対応してハンガ74の支持壁80には軸受け溝146が形成されている。この軸受け溝146は支持壁80の厚さ方向に貫通していると共に支持壁80の上端部にて開口している。軸受け溝146はその中間部にて略L字形状に屈曲又は湾曲しており、支持壁80の上端部における軸受け溝146の開口端から軸受け溝146の内側に入り込んだ回動軸142は、軸受け溝146における開口端とは反対側の端部まで到達して、軸部144(回動軸142)はその中心軸線周りに回動自在に軸受け溝146に支持される。
一方、上述した縦壁114の上端部近傍では、縦壁114の縦壁118とは反対側の面から回動軸152が突出形成されている。この回動軸152に対応してハンガ74の支持壁82には軸受け溝156が形成されている。この軸受け溝156は支持壁82の厚さ方向に貫通していると共に支持壁82の上端部にて開口している。軸受け溝156は支持壁82の厚さ方向に見て略L字形状に屈曲又は湾曲しており、支持壁82の上端部における軸受け溝156の開口端から軸受け溝156の内側に入り込んだ回動軸152は、軸受け溝156における開口端とは反対側の端部まで到達して、軸部154(回動軸152)はその中心軸線周りに回動自在に軸受け溝156に支持される。
また、縦壁118における回動軸142の形成位置よりも下側では縦壁118の縦壁114とは反対側の面からガイドピン162が突出形成されている。縦壁118からのガイドピン162の突出方向は回動軸142における軸部144の軸方向と同じ向きとされており、ハンガ74の支持壁80に形成されたガイド孔164に入り込んでいる。
ガイド孔164は軸受け溝146の所定位置を曲率の中心となるように湾曲した長孔とされている。このガイド孔164の内側にガイドピン162が入り込んでいることによりガイド孔164の長手方向一端にガイドピン162が当接する位置からガイド孔164の長手方向他端にガイドピン162が当接する位置までの間に回動軸142周りのセンサハウジング92の回動範囲が限定されている。
一方、センサホルダ52からは脚板16とは反対側へ向けて支持シャフト178が突出形成されている。支持シャフト178は軸方向がスプール20の軸方向と同じ向きに設定されており、Vパウル180の基部182が支持シャフト178周りに回動自在に支持されている。このVパウル180は板状の受圧板184を備えている。この受圧板184はセンサレバー130の押圧突起136の上側に位置していると共に、ガイド孔164の一端にガイドピン162が当接した状態からガイド孔164の他端にガイドピン162が当接した状態の間の回動軸142周りのセンサハウジング92の回動範囲内で受圧板184の下側の面が押圧突起136と対向するように押圧突起136の大きさが設定されている。
また、Vパウル180は係合爪186を備えている。この係合爪186に対応してセンサホルダ52には図示しない開口が形成されており、この開口を介してセンサホルダ52においてVギヤ54を収容する部分とセンサホルダ52の外側とが連通している。支持シャフト124周りに上昇するようにセンサレバー130が回動して、押圧突起136が受圧板184を上方へ押圧すると、係合爪186がVギヤ54の外周部に形成されたラチェット歯に噛み合う。このように係合爪186がVギヤ54のラチェット歯に噛み合うとVギヤ54の引出方向への回転が規制される。
<本実施の形態の作用、効果>
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
本ウェビング巻取装置10では、車両が急減速すると加速度センサ72におけるセンサハウジング92の載置部94に形成された載置面96上をセンサ球110が載置面96の縁部側へ向けて転動しつつ昇り上がる。このように転動したセンサ球110は笠部134の底面を上方へ押圧し、支持シャフト124周りにセンサレバー130を上方へ向けて回動させる。
このようにセンサレバー130が回動すると笠部134に形成された押圧突起136がVパウル180の受圧板184の下面を上方へ押圧し、支持シャフト178周りにVパウル180を回動させる。このように回動したVパウル180は係合爪186が上昇して、Vギヤ54の外周部に形成されたラチェット歯に噛み合う。これにより、Vギヤ54の引出方向への回転が規制される。
一方、車両が急減速することでウェビング22を装着した乗員が車両前方へ慣性移動するとウェビング22が引っ張られる。ウェビング22が引っ張られるとスプール20が引出方向へ回転する。
ここで、上記のようにVパウル180の係合爪186がVギヤ54のラチェット歯に噛み合うことでVギヤ54の引出方向への相対回転が規制された状態でスプール20が引出方向に回転すると、Vギヤ54に対するスプール20の相対的な引出方向への回転が生じる。このような相対回転がVギヤ54とスプール20との間で生じると、スプール20に形成されたパウル収容部36からロックパウル38の一部が突出するようにロックパウル38が移動し、これにより、脚板16に形成されたラチェット孔40のラチェット歯にロックパウル38の先端側のラチェット歯が噛み合う。
このようにラチェット孔40のラチェット歯にロックパウル38のラチェット歯が噛み合うことでスプール20の引出方向への回転が規制される。これによってスプール20からのウェビング22の引出しが規制され、ウェビング22によって車両前方へ慣性移動する乗員の身体を効果的に拘束できる。
ところで、本ウェビング巻取装置10は上述したようにリクライニング機構付きシートのシートバックに内蔵される。シートバックがシートクッションに対して傾動すると、シートバックに内蔵されたウェビング巻取装置10がシートバックの傾動軸を中心に回動して傾く。
ここで、本ウェビング巻取装置10では、加速度センサ72のセンサハウジング92は回動軸142、152がハンガ74の支持壁80、82に回動自在に支持されている。このため、ウェビング巻取装置10の装置本体12はシートバックと共に傾くが、加速度センサ72はその姿勢を装置本体12の傾動前の状態と同じ姿勢を保とうとして、ハンガ74(すなわち、装置本体12)に対して相対的に回動する。
これにより、図4に示される状態から図5に示されるように装置本体12が傾いても、加速度センサ72のセンサハウジング92はその姿勢が変わらず、載置面96の開口方向が上方を向いたままとなる。これにより、装置本体12が傾いても、加速度センサ72の機能が変わることがなく、上記のように、車両が急減速した場合に載置面96上でセンサ球110を転動させ、ロック機構32を作動させることができる。
一方、本実施の形態では、一般面98が円錐形状とされた載置面96に規制面100、102が形成されている。このため、センサ球110が回動軸142、152の軸方向に転動すると、センサ球110は規制面100又は規制面102に当接する。この状態から更にセンサ球110が回動軸142、152の軸方向に転動するには一般面98よりも傾斜角度が大きな規制面100又は規制面102上をセンサ球110が昇りあがらなくてはならない。
これに対して、平面視において回動軸142、152の軸方向に対して直交する向きにセンサ球110が転動するには、一般面98上を転動するだけでよい。
例えば、車両が急減速すると、センサハウジング92は慣性によって回動軸142、152周りに回動する。このため、このような場合、センサ球110は平面視で回動軸142、152に対して直交する向きへの転動はし難い。これに対して、このような場合であっても、回動軸142、152の軸方向へはセンサハウジング92は回動しないため、回動軸142、152の軸方向へはセンサ球110が転動し易い。
ここで、上記のように、本実施の形態では、回動軸142、152の軸方向へセンサ球110が回動し難い構造になっている。このため、上記のように車両急減速時に慣性でセンサハウジング92が回動軸142、152周りに回動した場合に平面視において回動軸142、152の軸方向に対して直交する向きと、回動軸142、152の軸方向とでセンサ球110の転動のし易さ(転動の感度)の差異を小さくできる。
しかも、センサ球110が転動する前の状態でセンサ球110は一般面98上に位置している。一般面98は円錐形状であるので、センサ球110と一般面98との接触部分は円環状となる。このため、通常時においてセンサ球110を安定させることができる。
なお、本実施の形態では、規制面100、102を平面としたが、規制面100、102を曲面としてもよい。但し、載置面96を含めてセンサハウジング92の成形性を考慮した場合、規制面100や規制面102は平面である方が成形しやすいというメリットがある。
10 ウェビング巻取装置
12 装置本体
20 スプール
22 ウェビング
32 ロック機構(ロック手段)
72 加速度センサ
96 載置面
98 一般面
100 規制面
102 規制面

Claims (2)

  1. 中心軸線周りの一方である巻取方向に回転することにより外周部にウェビングをその長手方向基端側から巻取るスプールを備える装置本体と、
    前記装置本体の傾動に伴い前記装置本体が傾動する前の状態と同じ姿勢を保つように所定方向を軸方向とする軸周りに前記装置本体に対して回動可能に前記装置本体に設けられ、上方へ向けて開口した凹形状に形成された載置面上に球形状の慣性質量体が載置される載置面が形成されて車両減速時に前記慣性質量体が慣性によって前記載置面上を転動すると共に、前記載置面を内周形状が上方へ向けて開口した円錐形状の一般面と、前記載置面の開口方向側から見た平面視で前記載置面の中央よりも車両左右方向少なくとも一方の側に形成されて、水平方向に対する傾斜角度が水平方向に対する前記一般面の傾斜角度よりも大きな規制面とを含めて構成し、前記載置面上における車両前後方向よりも車両左右方向への前記慣性質量体の転動が規制された加速度検出手段と、
    前記加速度検出手段の前記慣性質量体が前記載置面上を転動した状態で前記スプールが前記巻取方向とは反対の引出方向に回転することで作動し、作動することによって前記引出方向への前記スプールの回転を規制するロック手段と、
    を備えるウェビング巻取装置。
  2. 前記平面視での前記載置面の中央よりも左右両側に前記規制面を形成すると共に、前記規制面を前記載置面の開口側に対して前記平面視での前記載置面の中央側へ傾斜した平面とし、前記平面視での前記載置面の中央に前記慣性質量体を載置した状態では、前記規制面よりも下側で両方の前記一般面に前記慣性質量体が接するように前記規制面を設定した請求項1に記載のウェビング巻取装置。
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