JP7400642B2 - シートベルトリトラクタの製作方法 - Google Patents

Description

本発明は自動車等の車両に用いられるＥＡストップ機構付きのシートベルトリトラクタの製作方法に関するものであり、特にスプールにトーションバーが組み込まれたシートベルトリトラクタの製作方法に関する。

プリテンショナ付きのシートベルトリトラクタとして、トーションバーをスプールの内孔に挿通し、該トーションバーの一端をスプールに固定可能とし、トーションバーの他端をシートベルトリトラクタのフレームに係止可能としたシートベルトリトラクタが公知である（特許文献１、２）。車両の衝突時等の緊急時には、スプールがプリテンショナによって回転駆動されてウェビングが巻き取られる。その後、該スプールに対しウェビング巻出し方向の力が加えられることによりトーションバーがねじられ、スプールが徐々に回転し、ウェビングが徐々に引き出される。これにより、乗員の身体に加えられる運動エネルギーの一部がトーションバーのねじりによって吸収され、衝撃が緩和される。

特許文献１には、トーションバーのねじり量を該トーションバーに螺合したストッパの移動によって制限することが記載されている。

特開平１１－２２２１００号公報 特開２０１７－１５４５２５号公報

特許文献１のシートベルトリトラクタは、製作時にストッパの位置が設定位置からずれてしまい、トーションバーのねじれ量が目的量から乖離するおそれがあった。即ち、特許文献１においては、ロッキングベースとストッパのネジ部の位相管理については考慮されておらず、ロッキングベースのフランジ部とストッパを所定の離隔距離になるように組み付けた場合、ストッパのギア部のロッキングベースに対する位相（角度）は規制できない。一方、ロッキングベースに対するスプールの位相は、両端をそれぞれロッキングベース・スプールに多角形形状で嵌合するトーションバーにより規制される。このため、ロッキングベース・ストッパ・スプール・トーションバーの４部品を組み付ける際、ストッパをスプールに嵌合できる位置までいずれかの方向に回転させる必要があり、その際ストッパが螺進することでロッキングベースのフランジ部から離隔距離にズレ・バラつきが生じる。トーションバー端部が六角形の場合、最大６０度（３６０度÷６）のバラつきが生じる。

本発明は、ＥＡ作動時のトーションバーのねじれ制限量が正確に目的量となるシートベルトリトラクタの製作方法を提供することを目的とする。

本発明のシートベルトリトラクタの製作方法は、シートベルトリトラクタのスプールの内孔にロッキングベース付きトーションバーを差し込む差し込み工程を有し、
該トーションバーの差し込み方向先端側には非円形部が設けられ、
該スプールの該内孔には、該非円形部に係合する非円形孔部が設けられており、
前記ロッキングベースには、前記トーションバーの軸心線方向に螺進可能な非円形のストッパ部材が螺着されており、
前記内孔には、該ストッパ部材が係合する係合部が内孔の軸心線と平行方向に設けられており、
前記差し込み工程においては、該ストッパ部材を該係合部に係合させ、該非円形部を該非円形孔部に係合させるように前記ロッキングベース付きトーションバーを前記内孔に差し込むシートベルトリトラクタの製作方法であって、
該差し込み工程に先行して、該ストッパ部材を設定位置に配置しておき、この状態で前記非円形部の正規位相からのズレを検知するズレ検知工程を行い、
このズレを解消するように前記トーションバーをねじり変形させるねじり工程を行った後、前記差し込み工程を行うことを特徴とする。

本発明の一態様では、前記ロッキングベースと第１治具とを係合させ、前記非円形部と第２治具とを係合させ、該第１治具及び該第２治具を介して前記トーションバーにねじり方向に力を加えて前記ねじり工程を行う。

本発明の一態様では、前記ロッキングベースと前記第１治具とを、該ロッキングベースに設けられたパウルを介して一体化させる。

本発明の一態様では、前記ねじり工程におけるトーションバーの軸心線周りのねじり角度が１２０゜未満である。

本発明の一態様では、前記ロッキングベースは、前記トーションバーと同軸状のカラムと、該カラムの外周面に設けられ、前記ストッパ部材が螺合した雄ネジと、該カラムの軸心線方向の一端側から拡開する形状のフランジとを有しており、前記設定位置は、該ストッパ部材が螺進して該フランジに当接するまでの回転数が所定値となる位置である。

本発明の一態様では、前記ズレ検知工程では、撮像装置を用いて前記ズレを検知する。

本発明では、シートベルトリトラクタの製作時におけるスプールへのトーションバーの差し込み工程において、ストッパ部材を規定位置に配置する。また、トーションバーの先端側の非円形部とスプール内孔の非円形孔部とが合致する位相となるようにトーションバーをねじる。この状態で、ストッパ部材付きロッキングベース及びトーションバーをスプールに差し込み、そのまま直進させてスプールと一体化させる。このため、ロッキングベースにおけるストッパ部材の位置を正確に設定位置とすることができる。

シートベルトリトラクタの縦断面図である。 シートベルトリトラクタの分解斜視図である。 トーションバーとロッキングベースの係合を示す斜視図である。 ロッキングベースを組み付けたトーションバーの斜視図である。 ロッキングベースを組み付けたトーションバーの側面図である。 図５のVI－VI線断面図である。 第１の治具を装着したトーションバー及びロッキングベースの斜視図である。 図７のVIII－VIII線断面図である。 第１の治具の斜視図である。 第１及び第２の治具を装着したトーションバー及びロッキングベースの斜視図である。 図１０のXI－XI線断面図である。 トーションバーのねじり工程を示す斜視図である。 トーションバーのねじり工程の前後の状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
図１，２は本発明方法により製作されたシートベルトリトラクタを示している。このシートベルトリトラクタはウェビングＷを巻き取るためのスプール１０を備えている。

このスプール１０は、内孔１２を備えた筒状のものであり、この内孔１２にトーションバー１４が挿通されている。このトーションバー１４の基端側に第１の六角部１６が設けられている。この第１の六角部１６にロッキングベース１８の内孔の内周面に設けられた六角孔部（六角形の孔部）２０が係合している。

図３～６にも示すように、このロッキングベース１８は、フランジ２２と、該フランジ２２から突設されたカラム２４とを備えている。フランジ２２付近の内周面は六角孔部２０（図６）となっている。カラム２４の外周面には雄ネジ２６が刻設されている。

この雄ネジ２６と噛合した雌ネジ２８（図２）を有するストッパ部材（ストップギア）３０がカラム２４の外周に螺着されている。このストッパ部材３０は、直径方向に突出する一対の突部３０ａを有しており、この突部３０ａがスプール１０の内孔１２に設けられた係合部としての一対の係合溝３２に係合している。係合溝３２は、内孔１２の軸心線と平行方向に設けられている。

ロッキングベース１８のフランジ２２に対しパウル３４が枢着されている。

ロッキングベース１８のフランジ２２の表側には、トーションバー１４と同軸配置されたロックリング３６が配置されている。このロックリング３６にはロックスタータ３８及びバネ４０，４２等の部材が装着されており、車両の衝突時或いはスプール１０の高角加速度回転時にパウル３４をフランジ２２の外周から突出させ、フレーム４４の内歯付き開口４６の該内歯に対しパウル３４を係止させる。なお、フレーム４４は１対のフレームサイド４４ａ，４４ｂを備えており、その間にスプール１０が配置される。

ロックリング３６はカバー４８で覆われている。このロックリング３６をロックさせるためのロック起動機構５０が前記フレーム４４に保持され、同様にカバー４８で覆われている。

このロック起動機構５０は、ホルダ５２に保持され、傾転可能とされた重り５４と、ホルダ５２に枢支されており、重り５４に重ね合わされたレバー５６を備えている。車両に所定以上の加速度が生じると、重り５４が傾転し、レバー５６が跳ね上げられ、レバー５６の先端がロックリング３６の外周の外歯と係合し、ロックリング３６が回転停止状態となる。そして、これによりパウル３４がフランジ２２の外周から突出し、パウル３４がフレーム４４の内歯付き開口４６に係合するようになる。なお、このようなロック機構６０の構成は周知のものである。

トーションバー１４の先端側に非円形部としての第２の六角部６２が設けられている。この第２の六角部６２は、スプール１０の内孔１２に設けられた六角孔部６４（図１）に係合している。

このようにトーションバー１４等が装着されたスプール１０がフレーム４４のフレームサイド４４ａ，４４ｂ内に配置される。トーションバー１４の六角部６２よりもさらに先端側には逆ネジ６５が設けられており、この逆ネジ６５に対しスプライン付きナット６６が螺着される。このナット６６がプリテンショナ７０の内孔７２に挿入される。

このプリテンショナ７０は、車両衝突時にスプール１０をウェビング巻取り方向に所定回数だけ大トルクにて巻取り、ウェビングＷの緩みを除去するためのものである。このプリテンショナ７０は、車両衝突時にガスを発生させるガス発生器７４と、このガス発生器７４で発生したガスによってトルクを発生させるトルク発生手段７６と、このトルク発生手段７６で発生したトルクをナット６６に伝えるトルク伝達手段７８等を備えている。なお、トルク伝達手段７８は、トルク発生手段７６からナット６６に向かうトルクのみを伝達し、ナット６６から伝えられるトルクはトルク発生手段７６に伝達しない構成のものとなっている。

トーションバー１４の先端は、このプリテンショナ７０を貫通し、ゼンマイバネユニット８０の内孔８２に係合されている。このゼンマイバネユニット８０は、トーションバー１４を介してスプール１０を常にウェビング巻取り方向に付勢するものである。

前記スプール１０には、該スプール１０の軸心線と垂直な断面において弦方向に延在する第１のスリット８４と第２のスリット８６とが設けられている。ウェビングＷの端部はこれらのスリット８４，８６に順次に挿通され、ウェビングＷの抜け留めがなされている。

次に、このシートベルトリトラクタの作動について説明する。

車両が定常状態にあるときには、ストッパ部材３０は図１に示すようにロッキングベース１８のフランジ２２から離反している。この場合、ロック機構６０及びプリテンショナ７０は作動しておらず、スプール１０はゼンマイバネユニット８０によって巻取り方向に付勢されている。ウェビングＷが引出される時には、スプール１０はゼンマイバネユニット８０によって巻取り方向に付勢されながらウェビング引出し方向に回転する。

車両が衝突した場合、プリテンショナ７０が作動し、トーションバー１４に対しウェビング巻取り方向に強いトルクが加えられる。このトルクは、トーションバー１４の六角部６２とスプール１０の六角孔部６４とを介してスプール１０を回転させ、ウェビングＷを所定長さだけ巻取る。

また、車両衝突時には、ロック起動機構５０の重り５４が傾転し、ロックリング３６が該ロック起動機構５０のレバー５６によって係止され、パウル３４がフランジ２２の外周から突出して内歯付き開口４６に係合し、ロッキングベース１８がウェビング引出し方向に回転することが阻止される。

車両衝突時には、車両の乗員は前方へ投げ出されるように身体が移動し、ウェビングＷには強い引出し方向の力が加えられる。前記の通り、スプール１０の六角孔部６４とトーションバー１４の六角部６２とが係合しているため、ロッキングベース１８がウェビング引出し方向回転不能状態になると、トーションバー１４は２つの六角部１６，６２の間がねじられる。そして、スプール１０は、トーションバー１４をねじりつつウェビング引出し方向に回転し、トーションバー１４のねじりによって乗員に加えられる衝撃が吸収（ＥＡ）される。

ロッキングベース１８がフレーム４４に対して回転不能状態に係止された状態で上記の如くスプール１０がウェビング引出し方向に回転するときに、スプール１０に対し係合溝３２、突部３０ａの係合により一体とされているストッパ部材３０が、該スプール１０と一体的に回転する。そして、このストッパ部材３０はその雌ネジ２８がロッキングベース１８の雄ネジ２６に噛合しているため、スプール１０のウェビング引出し方向の回転に伴ってストッパ部材３０が回転すると、このストッパ部材３０はロッキングベース１８のフランジ２２に向かって螺進し、ついには該ストッパ部材３０がフランジ２２の裏面に当接する。

これにより、ストッパ部材３０のそれ以上の回転が阻止され、スプール１０の回転も阻止される。即ち、スプール１０は、ストッパ部材３０が図１の状態からフランジ２６に当接するまでの間だけ回転が許容され、それ以上のウェビング引出し方向の回転が阻止される。このようにしてトーションバー１４の最大ねじり回転数が規定され、トーションバー１４が過度にねじられることが防止される。

上述の通り、スプール１０は、ストッパ部材３０がロッキングベース１８のフランジ２６に当接するまでの間だけ回転し、この間トーションバー１４がねじられる。従って、ＥＡ時におけるウェビング引き出し長さを設計値通りとするためには、ストッパ部材３０が螺進してフランジ２２に当接するまでの回転数が設計値通りとなる位置にストッパ部材３０を配置することが必要となる。ここで、ストッパ部材３０が螺進してフランジ２２に当接するまでの回転数は５回転以下であることが好ましい。

ところが、従来例では、スプール１０にストッパ部材３０付きトーションバー１４を組み付けるときに、ストッパ部材３０が螺進してフランジ２２に当接するまでの回転数が設計値からずれるおそれがある。

すなわち、スプール１０に対しロッキングベース１８付きトーションバー１４を組み付けるには、ストッパ部材３０をカラム２４に螺嵌させ、ストッパ部材３０が螺進してフランジ２２に当接するまでの回転数が設計値通りとなる位置までストッパ部材３０を螺進させて位置決めした後、該トーションバー１４をスプール１０の内孔１２に挿入し、ストッパ部材３０の凸部３０ａをスプール１０の内孔１２の係合溝３２に係合させると共に、第２六角部６２を内孔１２の六角孔部６４に係合させる。

この際、第２六角部６２の位相と六角孔部６４の位相とが合致していない場合、両者の位相が合致するようにスプール１０又はトーションバー１４を周方向に回転させて、両者の位相を合致させる。例えば、スプール１０を停止させておき、トーションバー１４を該位相が合致するまで回転させる。この場合、トーションバー１４を最大で６０度（３６０度÷６＝６０度）近く回転させることがある。このようにスプール１０又はトーションバー１４を回転させると、係合溝３２に凸部３０ａが係合しているストッパ部材３０が雄ネジ２６に沿って螺進し、設定位置からずれ、フランジ２２に当接するまでの回転数が設計値からずれることになる。

本実施形態では、かかるストッパ部材３０の位置ずれ（フランジ２２に当接するまでの回転数のずれ）を生じさせないようにするために、スプール１０にトーションバー１４を組み付けるに際して、六角孔部６４と六角部６２の位相にズレがある場合、このズレを解消するようにトーションバー１４をねじり、しかる後、トーションバー１４をスプール内孔１２に差し込む。この方法によると、スプール内孔１２にトーションバー１４の先端側を差し込んだ後は、トーションバー１４を回すことなく直進させるだけで六角孔部６４と第２六角部６２とを係合させ、ストッパ部材３０と係合溝３２とを係合させることができ、ストッパ部材３０が設定位置からずれることが防止される。

本発明によるスプール１０へのストッパ部材３０付きトーションバー１４の組み付け方法の一例について図３～１２を参照して次に説明する。

まず、図３の通り、トーションバー１４にストッパ部材３０付きロッキングベース１８を装着する。ストッパ部材３０はカラム２４の外周面の雄ネジ２６（図２）に螺合している。ストッパ部材３０は、フランジ２２との間隔（フランジ２２に当接するまでの回転数）が設計値通りとなる位置に配置されている。ロッキングベース１８のカラム２４内にトーションバー１４を先端側から挿入し、図４～６の通り、六角孔部２０（図６）と第１の六角部１６とを係合させる。

次に、トーションバーねじり装置(図示略)に設置されている第１治具９０に対し、図７，８の通り、ロッキングベース１８を装着する。

第１治具９０は、図９の通り、トーションバー１４の基端側突部６３に外嵌する中央筒部９１と、該中央筒部９１から拡開するフランジ部９２と、該フランジ部９２の外周縁から中央筒部９１と同軸状に突設された外輪部９３とを有している。外輪部９３は、円筒形であるが、内周面の一部に切欠状の凹部９４が設けられている。凹部９４は、図９において時計回り方向に従って深くなる斜面９４ａと、該斜面９４ａの最深部へ外輪部９３の内周面から立ち下がる段差面９４ｂとを有する。

図７，８の通り、中央筒部９１と基端側突部６３とを係合させて第１治具９０にストッパ部材３０付きトーションバー１４を係合させたるとともに、パウル３４を凹部９４に係合させる。これにより、第１治具９０とストッパ部材３０付きトーションバー１４との周方向位置決め（位相決め）が行われる。また、トーションバー１４は、図７の時計回り方向に回転不能となる。

次いで、撮像装置（図示略）によってストッパ部材３０の位相を検知し、ストッパ部材３０の位相を微調整する。

また、図１０の通り、第２六角部６２に対し、第２の治具９５を外嵌させる。第２治具９５は、六角筒状であり、内周面及び外周面がいずれも六角形となっている。第２治具９５の内孔は第２六角部６２にぴったりと嵌まる大きさとなっている。

この状態で、第２治具９５付近を撮像装置で検知し、六角部６２の位相が正規位相からどれ位ずれているかズレ角度θを検出する。この正規位相とは、ストッパ部材３０と係合溝３２とを係合させた状態でトーションバー１４を直進させるだけで六角孔部６４に六角部６２を係合させることができる位相である。

このズレが存在する場合には、このズレがなくなるように、トーションバー１４を角度θだけねじる。トーションバー１４をねじるには、ねじり装置（図示略）のチャックで第２治具９５をチャックし、図１２の矢印Ｆ方向に第２治具９５を回して塑性変形させる。

図１３（ａ）は、ねじりを施す前のトーションバー１４の斜視図であり、図１３（ｂ）は角度θだけねじったトーションバー１４の斜視図である。

上記のねじり加工を施した後、チャックを解放し、トーションバー１４から治具９０，９５を分離する。

このようにねじり加工を施したトーションバー１４とストッパ部材３０付きロッキングベース１８との組み付け体を、スプール１０の内孔に差し込むと、ストッパ部材３０の突部３０ａ，３０ａがそのまま係合溝３２，３２に係合すると共に、第２六角部６２がスプールの六角孔部６４にそのまま係合する。そのため、ストッパ部材３０とフランジ２４との間隔（フランジ２２に当接するまでのストッパ部材３０の回転数）は、正確に設計値に保たれたものとなる。

上記説明は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態とされてもよい。

例えば、上記実施の形態ではパウル３４を第１治具９０の凹部９４と係合させることによりトーションバー１４及びロッキングベース１８と第１治具９０とを一体化させているが、これ以外の手段によってトーションバー１４及びロッキングベース１８と一体化される治具を用いてもよい。

トーションバー１４をねじり変形させる場合、第１治具９０を固定して第２治具９５を回してもよく、第２治具９５を固定して第１治具９０を回してもよい。第１治具９０又は第２治具９５を回す方向は限定されない。

トーションバー１４の先端部、及びこの先端部が係合するスプール２０の内孔１２に設けられる孔部の形状は六角形に限定されず、任意の多角形状、歯車形状等とすることができる。例えば、トーションバー１４の先端部が三角形状の場合、ねじり加工によるトーションバー１４の軸心線周りのねじり角度は１２０°（＝３６０°÷３）未満となる。

１０ スプール
１２ 内孔
１４ トーションバー
１６ 第１の六角部
１８ ロッキングベース
２２ フランジ
２４ カラム
２６ 雄ネジ
２８ フランジ
３０ ストッパ部材
３０ａ 突部
３２ 係合溝
３４ パウル
６２ 第２の六角部（非円形部）
６４ 六角孔部
９０ 第１治具
９５ 第２治具

Claims (6)

1. シートベルトリトラクタのスプールの内孔にロッキングベース付きトーションバーを差し込む差し込み工程を有するシートベルトリトラクタの製作方法であって、
   該トーションバーの差し込み方向先端側には非円形部が設けられ、
   該スプールの該内孔には、該非円形部に係合する非円形孔部が設けられており、
   前記ロッキングベースには、前記トーションバーの軸心線方向に螺進可能な非円形のストッパ部材が螺着されており、
   前記内孔には、該ストッパ部材が係合する係合部が内孔の軸心線と平行方向に設けられており、
   前記差し込み工程においては、該ストッパ部材を該係合部に係合させ、該非円形部を該非円形孔部に係合させるように前記ロッキングベース付きトーションバーを前記内孔に差し込み、
   該差し込み工程に先行して、該ストッパ部材を設定位置に配置しておき、この状態で前記非円形部の正規位相からのズレを検知するズレ検知工程を行い、
   このズレを解消するように前記トーションバーをねじり変形させるねじり工程を行った後、前記差し込み工程を行うことを特徴とするシートベルトリトラクタの製作方法。
2. 前記ロッキングベースと第１治具とを係合させ、前記非円形部と第２治具とを係合させ、該第１治具及び該第２治具を介して前記トーションバーにねじり方向に力を加えて前記ねじり工程を行うことを特徴とする請求項１のシートベルトリトラクタの製作方法。
3. 前記ロッキングベースと前記第１治具とを、該ロッキングベースに設けられたパウルを介して一体化させることを特徴とする請求項２のシートベルトリトラクタの製作方法。
4. 前記ねじり工程におけるトーションバーの軸心線周りのねじり角度が１２０゜未満であることを特徴とする請求項１～３のいずれかのシートベルトリトラクタの製作方法。
5. 前記ロッキングベースは、
   前記トーションバーと同軸状のカラムと、
   該カラムの外周面に設けられ、前記ストッパ部材が螺合した雄ネジと、
   該カラムの軸心線方向の一端側から拡開する形状のフランジと
   を有しており、
   前記設定位置は、該ストッパ部材が螺進して該フランジに当接するまでの回転数が所定値となる位置であることを特徴とする請求項１～４のいずれかのシートベルトリトラクタの製作方法。
6. 前記ズレ検知工程では、撮像装置を用いて前記ズレを検知することを特徴とする請求項１～５のいずれかのシートベルトリトラクタの製作方法。
   

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