JPH09226518A - リトラクタ噛み合い機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パウルとフレームのラチェット歯との噛み合い
の制御を容易にする。 【解決手段】フレームに対するシャフトの回転を阻止す
るリトラクタ噛み合い機構は、シャフトに対して偏心的
に設けられるとともに、このシャフトとともに回転し、
フレームのラチェット歯と噛み合い位置に移動可能なパ
ウル７を備えている。ロックギヤ４は選択的にシャフト
とともに回転可能であり、このロックギヤ４が例えばセ
ンサ機構によりシャフトとともに回転するのをロックさ
れたとき、ロックギヤ４とパウル７との間に配設された
カムフォロア装置により、パウル７は噛み合い位置に回
動される。シャフト１と同軸的にかつ独立して回動可能
に取付けられた釣合質量１０は、噛み合い位置への移動
に対抗するトルクをパウル７に加えるように設けられて
おり、これによりパウル７とラチェット歯との噛み合い
を遅らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フレームに対しシ
ャフトの相対回転を阻止する噛み合い機構の技術分野に
属し、特に、シャフトに巻かれたウェビングの更なる引
き出しを阻止するために用いられているシートベルト・
リトラクタのようなリトラクタの噛み合い機構の技術分
野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、知られているシートベルト・リト
ラクタ機構は、フレーム内で回転するシャフトに、この
シャフトに対し偏心的に回動するように設けられたパウ
ルを備えている。このパウルは、フレームに形成された
ラチェット歯と噛み合い可能とされている。このような
噛み合いは、通常はシャフトと共に回転し、センサ機構
の作動により停止されるロックギヤによって制御され
る。ロックギヤの停止後、シャフトの引き続く回転によ
り、ロックギヤとシャフトとの間に相対回転が生じるの
で、シャフトに設けられたパウルとロックギヤとの間に
配設されたカムフォロア装置がパウルをフレームの歯と
正確に噛み合う位置に付勢するようになっている。そし
て、この噛み合いにより、シャフトの回転が停止され、
ウェビングの更なる引き出しが阻止されるようになって
いる。

【０００３】このような動作は、互いに表裏に対称的に
取付けられた、２つのパウルを有するリトラクタ噛み合
い機構を開示する英国特許Ａ第２,２６３,６２５号公報
により理解される。

【０００４】図４は、この英国特許公報に開示されてい
る公知のシートベルト・リトラクタ機構を示す分解斜視
図である。図４に示すように、公知のシートベルト・リ
トラクタ機構は、フレーム１０２に設置され、リターン
スプリング機構１０３によりウェビング巻取り方向に付
勢されるシャフト（またはスピンドル）１０１を備えて
いる。また、ロックギヤ（またはラチェットホイール）
１０４は、通常はシャフト１０１と共に回転するが、ウ
ェビング引出し方向のシャフトの加速度に反応する慣性
センサ１０５またはこの噛み合い機構が搭載された車両
の減速度に反応する減速度センサ１０６のいずれかによ
りウェビング引出し方向への回転が阻止されるようにな
っている。

【０００５】２つのパウル１０７ａおよび１０７ｂは、
シャフト１０１に回動可能にかつこのシャフト１０１に
対して偏心して設けられ、このシャフト１０１と共に回
転するようになっている。パウル１０７ａは、通常はフ
レーム１０２のラチェット歯１０９と噛み合わないよう
に比較的弱いスプリング１２０により付勢されている。

【０００６】また、２つのパウル１０７ａおよび１０７
ｂは、シャフト１０１を軸方向に貫通するジョイントピ
ン１０８によって互いに連結されており、パウル１０７
ａの回転時、このジョイントピン１０８を介してパウル
１０７ｂがパウル１０７ａの回転に連動して回転するよ
うになっている。

【０００７】ロックギヤ１０４とパウル１０７ａとの
間、およびロックギヤ１０４とジョイントピン１０８と
の間にカムフォロア装置（図には符号なし）が配設され
ており、慣性センサ１０５または減速度センサ１０６の
作動でロックギヤ１０４とシャフト１０１とが相対回転
した時に、このカムフォロア装置により、両パウル１０
７ａ,１０７ｂが回転してフレーム１０２のラチェット
歯１０９と噛み合い、これによりシャフト１０１のウェ
ビング引出し方向の回転が停止するようになっている。

【０００８】このリトラクタ噛み合い機構の詳細な構成
および作動は、前述の英国特許Ａ公報第２,２６３,６２
５号の書類を参照することにより、より一層理解するこ
とができるが、その詳細な説明は省略する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
公知のリトラクタ噛み合い機構では、パウル１０７ａ,
１０７ｂとフレーム１０２のラチェット歯１０９との噛
み合いを制御することは難しい。例えば、公知の噛み合
い機構がウェビングに非常に大きな加速度を生じさせる
化学反応による力を発生させるバックル・プリテンショ
ナーとともに用いられる場合、ロックギヤ１０４の慣性
およびパウル１０７ａ,１０７ｂの遠心力が、制御が特
に困難な作動で、パウル１０７ａ,１０７ｂを外側に移
動（回動）させてフレーム１０２のラチェット歯１０９
と噛み合わせるようになる。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、パウルとフレームのラチ
ェット歯との噛み合いの制御を容易にする、フレームに
対しシャフトの回転を阻止するためのリトラクタ噛み合
い機構を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、フレームに対するシャフトの
回転を阻止するリトラクタ噛み合い機構であり、ラチェ
ットを有するフレームと、ウェビングを巻取り可能にと
されるとともに、フレームに回転可能に取付けられたシ
ャフトと、前記シャフトの軸を中心として前記シャフト
とともに回転可能に設けられるとともに、前記フレーム
に対する前記シャフトの回転を阻止するために前記フレ
ーム上の前記ラチェットと噛み合う噛み合い位置に移動
可能にかつシャフトに対して偏心的に設けられたパウル
と、選択的にシャフトとともに回転可能なロックギヤ
と、前記ロックギヤが前記シャフトとともに回転するの
をロックされたときに前記パウルを前記噛み合い位置に
動かすように、前記ロックギヤとパウルとの間に設けら
れたカムフォロア装置と、前記パウルの前記噛み合い位
置への移動に対抗する力を前記パウルに加えるために前
記パウルと係合可能であり、これにより前記パウルと前
記前記ラチェットとの噛み合いを遅らせる、回転可能に
設けられた釣合質量とからなることを特徴としている。

【００１２】また請求項２の発明は、前記パウルが回転
可能に設けられるとともに、前記パウルの前記噛み合い
位置への移動に対抗するように、前記パウルへ加えられ
た前記力により、パウルの取付け軸の周りにトルクを発
生させることを特徴としている。

【００１３】更に請求項３の発明は、前記釣合質量が、
前記シャフトと実質的に同軸に回転可能であることを特
徴としている。更に請求項４の発明は、前記パウルが、
前記パウルに接続された係合部と前記釣合質量に形成さ
れた接触面との接触により前記釣合質量と係合可能であ
ることを特徴としている。更に請求項５の発明は、前記
係合部が、前記パウルに一体的に形成されていることを
特徴としている。

【００１４】更に請求項６の発明は、前記釣合質量が前
記係合部と接触可能な第２の接触面を有し、前記係合部
と前記釣合質量の前記第２の接触面とが、前記パウルの
前記噛み合い位置への移動に対抗するとき、前記釣合質
量が受けるトルクと反対方向の前記釣合質量の回転によ
り互いに接触するように移動可能であり、前記係合部と
前記第２の接触面が、前記釣合質量の前記反対方向の回
転により、前記パウルに加えられた力が前記パウルの取
付け軸を通過またはほぼ通過して作用するように形成さ
れることを特徴としている。

【００１５】

【作用】このように構成された本発明のリトラクタ噛み
合い機構においては、釣合質量が、パウルと噛み合い、
ロックギヤによってパウルに加えられる噛み合い方向の
トルクに対抗して、パウルが外側（噛み合い位置）に移
動しないようにするトルクをパウルに与えるようにな
る。好ましくは、パウルは、回転可能に設けられ、噛み
合い位置への移動に対抗するようにパウルへ加えられた
力は、取付け回転軸の周りにトルクを発生させるように
なる。これにより、ロックギヤは、わずかな遅延後に、
シャフトの増加する速度により噛み合い機構のバランス
が崩されるような遠心力が増加することによってパウル
が外側に移動するまでは、大きな加速度Ｇの力があって
もシャフトとともに回転するようになる。したがって、
ウェビングの巻き取りの最後で、パウルが外側に移動す
る傾向は、釣合質量からの対抗するトルクにより防止さ
れるようになる。

【００１６】また望ましくは、釣合質量は、シャフトと
実質的に同軸に回転可能とされる。

【００１７】更にパウルは、パウルに接続された係合部
と釣合質量に形成された接触面との接触により釣合質量
と係合可能であれば都合がよい。

【００１８】更に、本発明のリトラクタ噛み合い機構
は、ウェビングをリトラクタに非常に急速に巻取らせる
リトラクタ・プリテンショナーとともに用いるとさらに
有利である。この場合には、巻取りの最後で、パウルが
係合位置へ外側に移動しそうとなる減速が起きるが、こ
のパウルの移動は、釣合質量からの対抗するトルクによ
り防止される。

【００１９】特に、請求項６の発明においては、パウル
の係合部と慣性質量の第２の接触面とが、釣合質量の回
転により、パウルに加えられた力がパウルの取付け軸を
通過またはほぼ通過して作用するように形成される。こ
れにより、釣合質量によるパウルへのトルクを最小に
し、接触力がまさにパウルの枢軸を通るように作用する
ときは、このトルクはゼロに減少されるので、リトラク
タ噛み合い機構をリトラクタ・プリテンショナーととも
に用いたとき、加速段階において釣合質量の慣性によ
り、釣合質量がパウルの係合位置に接触し、不必要時パ
ウルを好ましくない係合位置に押すトルクを生成してし
まうことが防止される。このようにして、本発明におい
ては、パウルとフレームのラチェットとの噛み合いの制
御が改善される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明のリトラクタ噛み合
い機構の実施の形態の一例を示す、軸方向から見た図で
あり、特に、釣合質量と噛み合うパウルと隣接するロッ
クギヤとを示す図である。なお、以下に説明されていな
い図１に示す構成要素は、前述と同様に、英国特許Ａ公
報第２,２６３,６２５号に開示された公知のリトラクタ
噛み合い機構の構成要素と同じ構成要素で形成されてい
て、この公報の内容から理解することができるので、そ
の詳細な説明は省略する。

【００２１】図１に示すように、パウル７は、シャフト
（図示せず；前述の英国特許公報のシャフト１０１に対
応する）にこのシャフトの軸Ｘに対して偏心して取付け
られたピン１１を中心に回動可能となっているととも
に、軸Ｘを中心に矢印方向ＡおよびＢにシャフトととも
に回転するようになっている。パウル７の歯１２は、ピ
ン１１の軸Ｙを中心に矢印方向Ｃに回動することによ
り、フレーム（図示せず；前述の英国特許公報のフレー
ム１０２に対応する）上に設けられたラチェット歯（図
示せず；前述の英国特許公報のラチェット歯１０９に対
応する）と噛み合う位置に移動される。このパウル７の
歯１２とラチェット歯との噛み合いにより、シャフトは
ウェビング引出し方向Ａへの更なる回転が阻止される。
パウル７は、通常、比較的弱いスプリング（図示せず；
前述の英国特許公報のスプリング１２０に対応する）の
力により、ラチェット歯と噛み合わない方向Ｄに常時付
勢されている。

【００２２】パウル７がラチェット歯と噛み合う方向Ｃ
への付勢力は、ロックギヤ４の回転がセンサ機構（図示
せず；前述の英国特許公報の慣性センサ１０５または減
速度センサ１０６に対応する）の作動によりロック（停
止）されたとき、ロックギヤ４に形成されているカムス
ロット１４内へパウル７から突出したカム１３が、ロッ
クギヤ４とシャフトとの間の相対回転によりカムスロッ
ト１４に沿って案内されることにより得られるようにな
っている。

【００２３】釣合質量１０が、シャフトの軸Ｘと同軸上
でかつこのシャフトと独立してベアリング１７上を回転
するようにして設けられている。この釣合質量１０は接
触面１６を備えており、この接触面１６とパウル７に一
体的に形成された係合部１５との係合により、パウル７
に作用する噛み合い方向Ｃへの付勢力に対抗するように
されている。つまり、釣合質量１０は、パウル７と噛み
合い、ロックギヤ４によってパウル７に加えられる噛み
合い方向Ｃのトルクに対抗して、パウル７が外側に移動
しないようにするトルクをパウル７に与えるようになっ
ている。これにより、ロックギヤ４は、わずかな遅延後
に、シャフトの増加する速度により噛み合い機構のバラ
ンスが崩されるような遠心力が増加することによってパ
ウル７が外側（噛み合い位置）に移動するまでは、大き
な加速度Ｇの力があってもシャフトとともに回転するよ
うになっている。

【００２４】このようなリトラクタ噛み合い機構におい
て、パウル７が受けるトルクの各成分を、図２に示す。
各線の用語は、各トルク成分の源を示している（「パウ
ル」の用語はパウルの慣性力を示す）。

【００２５】図２から分かるように、ロックギヤ４（ラ
チェットホイル）がパウル７を噛み合い位置に付勢する
カム装置からのトルクは、最初は釣合質量１０からのト
ルクに打ち勝っている。パウル７に作用する合成トルク
は、ロックギヤ４がセンサ機構の作動によってこのセン
サ機構と最初に噛み合わさった時点から約２.２ｍｓな
いし２.４ｍｓの間までは、負（すなわち、噛み合わな
い方向Ｄ）となっている。その後、パウル７を噛み合わ
せるよう付勢する方向Ｃへの合成トルクが存在するよう
になる。

【００２６】本発明は、ウェビングをシャフトに非常に
急速に巻取るリトラクタ・プリテンショナーと一緒に用
いられると有利である。すなわち、この巻取りの最後に
起きる減速によって生じる、パウル７が外側に移動する
傾向は、釣合質量１０からの対抗するトルクにより防止
されるようになる。

【００２７】図３は、本発明の実施の形態の他の例を示
す、図１と同様の図である。なお、前述の図１に示すリ
トラクタ噛み合い機構と同じ構成要素には同じ符号を付
すことにより、その詳細な説明は省略する。また、以下
に説明されていない図３に示す構成要素は、前述と同様
に、英国特許Ａ公報第２,２６３,６２５号に開示された
公知のリトラクタ噛み合い機構の構成要素と同じ構成要
素で形成されていて、この公報の内容から理解すること
ができるので、同様にその詳細な説明は省略する。

【００２８】ところで、前述の例のリトラクタ噛み合い
機構では、ウェビング引出し方向Ａへの釣合質量１０の
回転により、パウル７がフレームのラチェット歯と係合
する方向Ｃへ回転させられようとするトルクが係合部１
５へ加えられことがあるため、例えばリトラクタ・プリ
テンショナーの加速段階において問題となる。つまり、
図１の例では、このようなトルクは、パウル７の係合部
１５と釣合質量１０の面１８とが接触することにより発
生するようになる。

【００２９】そこで、この図３に示す例では、このよう
なトルクによる問題を解決している。すなわち、図３に
示すように、この例のリトラクタ噛み合い機構の構成
は、前述の図１の例と基本的に同じであるが、係合部１
５と釣合質量１０の噛み合い構造の形状の点で図１の例
と異なる。すなわち、パウル７の係合部１５と、釣合質
量１０が方向Ａに回転したときにこの係合部１５と接触
する釣合質量１０の面２０とが協働可能に形成されてい
る。（この方向Ａは、釣合質量１０がパウル７の係合方
向への移動に対抗するとき、この釣合質量１０が受ける
力の方向Ｂの逆方向である。）特に、これらの係合部１
５および釣合質量１０の面２０は、パウル７に作用する
接触力がパウル７の枢軸点すなわちピン１１（図３には
不図示）の軸Ｙをほぼ通過する線に沿って作用するよう
に形成されている。その結果、リトラクタ・プリテンシ
ョナーの加速段階のときに起こるような係合部１５と釣
合質量１０の面２０との接触によるトルクは、パウル７
に加えられないか、あるいは少なくともわずかにしか加
えられない。

【００３０】これにより、釣合質量１０の方向Ａへの回
転により、パウル７がフレームのラチェット歯と係合す
る方向Ｃへ回転させられようとすることが防止されるよ
うになる。この例の他の作用効果は、図１に示す例と同
じである。

【００３１】前述の両方の実施例では、パウル７の付勢
は、パウル７からロックギヤ４のカムスロット１４内へ
突出したカムフォロア１３によって直接得られるように
なっているが、本発明は、図４に示す公知の配置のバッ
クアップ・パウル１０７ｂを有するような異なるパウル
付勢機構にも同様に適用することができる。同様に、パ
ウルは、前述の各実施例における好ましい取付けである
点を中心に回動する以外に、溝に沿って係合するように
移動するようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のリトラクタ噛み合い機構によれば、釣合質量により、
ロックギヤによってパウルに加えられる噛み合い方向の
トルクに対抗して、パウルが外側（噛み合い位置）に移
動しないようにするトルクをパウルに与えるようにして
いるので、ロックギヤを、わずかな遅延後に、シャフト
の増加する速度により噛み合い機構のバランスが崩され
るような遠心力が増加することによってパウルが外側に
移動するまでは、大きな加速度Ｇの力があってもシャフ
トとともに回転させることができるようになる。したが
って、ウェビングの巻き取りの最後で、パウルが外側に
移動する傾向を、釣合質量からの対抗するトルクにより
防止できる。

【００３３】特に、本発明のリトラクタ噛み合い機構を
リトラクタ・プリテンショナーとともに用いた場合に
は、巻取りの最後で、パウルが係合位置へ外側に移動し
そうとなる減速が起きるが、このパウルの移動を釣合質
量からの対抗するトルクにより、より効果的に防止でき
る。

【００３４】特に、請求項６の発明によれば、釣合質量
の回転により、釣合質量の第２の接触面がパウルに加え
られる力をパウルの取付け軸を通過またはほぼ通過して
作用するようにしているので、釣合質量によるパウルへ
のトルクを最小にし、接触力がまさにパウルの枢軸を通
るように作用するときは、このトルクはゼロに減少させ
ることができる。これにより、リトラクタ噛み合い機構
をリトラクタ・プリテンショナーとともに用いたとき、
加速段階において釣合質量の慣性により、釣合質量がパ
ウルの係合位置に接触し、不必要時パウルを好ましくな
い係合位置に押すトルクを生成してしまうことを防止で
きる。このようにして、本発明によれば、パウルとフレ
ームのラチェットとの噛み合いの制御を改善することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のリトラクタ噛み合い機構の実施の形
態の一例を示す、軸方向から見た図である。

【図２】 図１の例におけるパウルが受けるトルクを示
す図である。

【図３】 本発明の実施の形態の他の例を示す、図１と
同様の図である。

【図４】 従来のシートベルト・リトラクタ機構の分解
斜視図である。

【符号の説明】

４…ロックギヤ、７…パウル、１０…釣合質量、１１…
ピン、１２…パウル７の歯、１３…カム、１４…カムス
ロット、１５…係合部、１６…釣合質量１０の接触面、
１７…ベアリング、１８…釣合質量１０の面、Ｘ…シャ
フトの軸、Ｙ…ピン１１の軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イアン ダウソン 英国 ビーティー10 ０イージェイ ベル ファーストファイナギー ベンモールドラ イブ 105

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームに対するシャフトの回転を阻止
   するリトラクタ噛み合い機構であり、 ラチェットを有するフレームと、 ウェビングを巻取り可能にとされるとともに、フレーム
   に回転可能に取付けられたシャフトと、 前記シャフトの軸を中心として前記シャフトとともに回
   転可能に設けられるとともに、前記フレームに対する前
   記シャフトの回転を阻止するために前記フレーム上の前
   記ラチェットと噛み合う噛み合い位置に移動可能にかつ
   シャフトに対して偏心的に設けられたパウルと、 選択的にシャフトとともに回転可能なロックギヤと、 前記ロックギヤが前記シャフトとともに回転するのをロ
   ックされたときに前記パウルを前記噛み合い位置に動か
   すように、前記ロックギヤとパウルとの間に設けられた
   カムフォロア装置と、 前記パウルの前記噛み合い位置への移動に対抗する力を
   前記パウルに加えるために前記パウルと係合可能であ
   り、これにより前記パウルと前記前記ラチェットとの噛
   み合いを遅らせる、回転可能に設けられた釣合質量とか
   らなることを特徴とするリトラクタ噛み合い機構。
2. 【請求項２】 前記パウルは回転可能に設けられるとと
   もに、前記パウルの前記噛み合い位置への移動に対抗す
   るように、前記パウルへ加えられた前記力により、パウ
   ルの取付け軸の周りにトルクを発生させることを特徴と
   する請求項１記載のリトラクタ噛み合い機構。
3. 【請求項３】 前記釣合質量は、前記シャフトと実質的
   に同軸に回転可能であることを特徴とする請求項１また
   は２のリトラクタ噛み合い機構。
4. 【請求項４】 前記パウルは、前記パウルに接続された
   係合部と前記釣合質量に形成された接触面との接触によ
   り前記釣合質量と係合可能であることを特徴とする請求
   項１、２、および３のいずれか１記載のリトラクタ噛み
   合い機構。
5. 【請求項５】 前記係合部は、前記パウルに一体的に形
   成されていることを特徴とする請求項４のリトラクタ噛
   み合い機構。
6. 【請求項６】 前記釣合質量は前記係合部と接触可能な
   第２の接触面を有し、前記係合部と前記釣合質量の前記
   第２の接触面とは、前記パウルの前記噛み合い位置への
   移動に対抗するとき、前記釣合質量が受けるトルクと反
   対方向の前記釣合質量の回転により互いに接触するよう
   に移動可能であり、前記係合部と前記第２の接触面は、
   前記釣合質量の前記反対方向の回転により、前記パウル
   に加えられた力が前記パウルの取付け軸を通過またはほ
   ぼ通過して作用するように形成されることを特徴とする
   請求項４または５いずれかのリトラクタ噛み合い機構。