WO2016093044A1

WO2016093044A1 - ウェビング巻取装置

Info

Publication number: WO2016093044A1
Application number: PCT/JP2015/082776
Authority: WO
Inventors: 顕司福田; 室町　哲史
Original assignee: 株式会社東海理化電機製作所
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2016-06-16
Also published as: JP2016107867A; CN107000677A; EP3231671B1; EP3231671A4; EP3231671A1; US20170327077A1

Abstract

　ウェビング巻取装置（１０）は、ウェビング（１２）が巻取られると共に、ウェビング（１２）が挿通されるウェビング挿通孔（１４Ｂ）を有するスプール（１４）と、ウェビング挿通孔（１４Ｂ）の周縁部に係合することによってウェビング（１２）の端部をスプール（１４）に固定するストッパ部材（１５）と、を備えている。また、ウェビング巻取装置（１０）は、ストッパ部材（１５）に対してスプール（１４）の径方向内側に配置されていると共にスプール（１４）と近接するように配置され、ウェビング（１２）からスプール（１４）にストッパ部材（１５）を介して入力された荷重を支持する荷重支持部（トーションシャフト（３４）に形成された第１セレーション部（３４Ａ）の軸方向一方側の部位（Ｐ２）及び柱状部（３４Ｅ）の軸方向他方側の部位（Ｐ５））を備えている。

Description

ウェビング巻取装置

　本発明は、ウェビング巻取装置に関する。

　特開２００８－１１９４号公報には、回転可能に支持されていると共にウェビングが巻取られるスプール（ボビン）と、ウェビングの一端が固定されたストッパ（ベルトプレート）と、を備えたウェビング巻取装置が開示されている。この文献に記載されたスプールによれば、ストッパの中央部がスプールに形成された係合部に係合すると共に、ストッパの両端部（固定部）がスプールに形成された載置部に載置されることによって、ウェビングの端部がスプールに固定されるようになっている。

　しかしながら、特開２００８－１１９４号公報に記載された構成では、ウェビングに入力された荷重がスプールにストッパを介して伝達されると、スプールに形成された係合部及び載置部の周縁部の応力値が高まる。当該応力値を小さくするためには、係合部及び載置部の周縁部の厚みを増すことが必要になり、これにより、スプールが大径化することが考えられる。

　本発明は上記事実を考慮し、スプールが大型化することを抑制することができるウェビング巻取装置を得ることが目的である。

　本発明の第１の態様のウェビング巻取装置は、乗員に装着されるウェビングが挿通されるウェビング挿通孔を有すると共に前記ウェビングが巻取られ、前記ウェビングが引出されることで引出方向へ回転されるスプールと、前記ウェビングの端部に設けられ、前記ウェビング挿通孔の周縁部に係合することによって前記ウェビングの端部を前記スプールに固定するストッパ部材と、前記ストッパ部材に対して前記スプールの径方向内側に配置され、前記ウェビングから前記スプールに前記ストッパ部材を介して入力された荷重を支持する荷重支持部と、を備えている。

　本発明の第２の態様のウェビング巻取装置は、第１の態様のウェビング巻取装置において、前記ストッパ部材は、前記スプールの軸方向を長手方向とする長尺状に形成されており、前記荷重支持部が、前記ストッパ部材の長手方向一方側及び他方側の端部と前記スプールの径方向に対向する位置にそれぞれ設けられている。

　本発明の第３の態様のウェビング巻取装置は、第２の態様のウェビング巻取装置において、前記スプールの軸方向一方側には、車両の緊急時に引出方向への回転が制限されるロック部が設けられており、前記スプールの軸心部には、一部が前記スプールの軸方向他方側の端部に結合される第１結合部とされていると共に、他の一部が前記ロック部に結合される第２結合部とされ、前記ロック部の回転が制限された際に前記スプールの前記ロック部に対するフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転を許容するトーションシャフトが設けられており、前記第１結合部及び前記第２結合部の少なくともいずれかの一部が前記荷重支持部とされている。

　本発明の第１の態様のウェビング巻取装置では、乗員に装着されるウェビングがスプールに巻取られており、スプールからウェビングが引出されることで、スプールが引出方向へ回転される。

　ここで、本発明では、上記の荷重支持部材がストッパ部材に対してスプールの径方向内側に設けられている。そのため、ウェビングからスプールにストッパ部材を介して入力された荷重が荷重支持部によって支持される。これにより、ウェビング挿通孔の周縁部がストッパ部材に押圧されることによるウェビング挿通孔の周縁部の変形が抑制される。すなわち、ウェビング挿通孔の周縁部に生じる応力値が高くなることが抑制される。その結果、本発明では、ウェビング挿通孔の周縁部の厚みが厚くなることが抑制されて、スプールが大径化することを抑制することができる。

　本発明の第２の態様のウェビング巻取装置によれば、ストッパ部材の長手方向一方側の端部及び他方側の端部とスプールの径方向に対向する位置にそれぞれ荷重支持部を設けることにより、ストッパ部材に押圧されるウェビング挿通孔の周縁部の変形を効果的に抑制することができる。

　本発明の第３の態様のウェビング巻取装置によれば、トーションシャフトの一部を荷重支持部とすることにより、ウェビング巻取装置を構成する部品の点数が増加することを抑制することができる。また、第１結合部及び第２結合部の少なくともいずれかの一部を荷重支持部とすることにより、トーションシャフトの構成の単純化を図ることができる。

ウェビング巻取装置を示す正面図である。図１に示されたウェビング巻取装置の一部を構成するスプール、ロック部及びトーションシャフトを示す分解斜視図である。図１に示された３－３線に沿って切断したスプール、ストッパ部材、ウェビング及びトーションシャフトを示す拡大断面図である。図３に示された４－４線に沿って切断したウェビング巻取装置の断面を示す拡大断面図である。

　図１～図４を用いて、本発明の実施形態に係るウェビング巻取装置について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、スプールの軸方向、径方向及び周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、スプールの軸方向、径方向、周方向を示すものとする。

　図１及び図２に示されるように、本実施形態のウェビング巻取装置１０は、乗員に装着されるウェビング１２が巻取られ、ウェビング１２が引出されることで引出方向へ回転されるスプール１４と、スプール１４と一体回転可能に設けられていると共に、車両の緊急時に引出方向への回転が制限（規制）されるロック部１６を有するロック機構１８と、を備えている。また、ウェビング巻取装置１０は、ロック部１６の回転が制限された際にスプール１４のロック部１６に対するフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転を許容するフォースリミッタ機構２０を備えている。

（スプール１４の構成）
　図２に示されるように、スプール１４は、略円柱状に形成されていると共にウェビング１２が巻取られる巻取部１４Ａを備えている。この巻取部１４Ａには、ウェビング１２が挿通されるウェビング挿通孔１４Ｂが形成されており、このウェビング挿通孔１４Ｂは、径方向外側から見て軸方向を長手方向とする矩形状に形成されている。また、ウェビング挿通孔１４Ｂの一側開口部分における短手方向の寸法は、スプール１４の軸心部側に向かうにつれて小さくなるように設定されている。

　図３に示されるように、ウェビング１２の長手方向の端部には、当該ウェビング１２の長手方向の端部が折り曲げられて縫製されることによって形成されたストッパ部材挿入部１２Ａが形成されている。そして、ウェビング１２がウェビング挿通孔１４Ｂに挿通された後に、当該ウェビング１２のストッパ部材挿入部１２Ａにストッパ部材１５が挿入される。そしてさらに、ウェビング１２が引出方向に引かれて、ウェビング１２のストッパ部材挿入部１２Ａに挿入されたストッパ部材１５がウェビング挿通孔１４Ｂの一側開口部分の周縁部１４Ｈに係止されることによって、ウェビング１２の長手方向の端部がスプール１４に固定されている。

　図１に示されるように、ウェビング１２は、スプール１４が回転可能に支持されたフレーム２４から上側へ延出されて、車両のシート（図示省略）に着座した乗員に装着可能にされるようになっている。図２に示されるように、スプール１４が周方向他方側（矢印Ｃ方向とは反対方向）へ回転されることで、ウェビング１２がスプール１４に巻取られると共に、ウェビング１２がスプール１４から引出されることで、スプール１４が周方向一方側（矢印Ｃ方向）へ回転される、すなわち、スプール１４が引出方向へ回転されるようになっている。

　また、スプール１４の軸方向他方側（矢印Ｚ方向とは反対方向）の端部には、車両緊急時にスプール１４を強制的にウェビング１２の巻取方向へ回転させるプリテンショナ機構２６（図１参照）の一部を構成する係合歯部１４Ｃが設けられている。

　図４に示されるように、スプール１４の軸心部には、後述するトーションシャフト３４が挿入されるトーションシャフト挿入孔１４Ｄが形成されており、このトーションシャフト挿入孔１４Ｄの内径（最小内径）は、トーションシャフト３４の軸方向他方側の端部に形成された第１結合部としての第１セレーション部３４Ａの外径よりも若干大きな内径とされている。また、トーションシャフト挿入孔１４Ｄの軸方向他方側の端部には、トーションシャフト３４の第１セレーション部３４Ａが係合する第１セレーション部係合部１４Ｇが形成されている。また第１セレーション部係合部１４Ｇの内縁部は、軸方向一方側から見て第１セレーション部３４Ａの外縁部の形状に対応する形状に形成されている。そして、トーションシャフト３４の第１セレーション部３４Ａが第１セレーション部係合部１４Ｇに係合することによって、トーションシャフト３４の軸方向他方側の端部とスプール１４とが一体回転可能に結合されるようになっている。なお、トーションシャフト３４の第１セレーション部３４Ａと第１セレーション部係合部１４Ｇとの結合は、スプール１４に取付けられた図示しない第１支持部材によって外れないようになっている。

（ロック機構１８の構成）
　図１及び図２に示されるように、ロック機構１８は、スプール１４の軸方向一方側に設けられたロック部１６と、ロック部１６に取付けられたロック片３２と、を含んで構成されている。

　図２に示されるように、ロック部１６は、軸方向を厚み方向とする略円板状に形成されており、このロック部１６には、車両の緊急時（車両の衝突時等におけるウェビング１２のスプール１４からの急激な引出し時や車両の急減速時）にフレーム２４（図１参照）等に設けられた図示しないラチェット歯に係合する第１被係合歯１６Ｃが形成されており、またロック片３２には、上記ラチェット歯に係合する第２被係合歯３２Ａが形成されている。また、ロック部１６の軸心部には、後述するトーションシャフト３４の軸方向一方側の端部に形成された第２結合部としての第２セレーション部３４Ｂが係合する第２セレーション部係合孔１６Ａが形成されている。この第２セレーション部係合孔１６Ａは、ロック部１６の軸心部を軸方向に貫通しており、また第２セレーション部係合孔１６Ａの内縁部は、軸方向一方側から見て第２セレーション部３４Ｂの外縁部の形状に対応する形状に形成されている。そして、トーションシャフト３４の第２セレーション部３４Ｂが第２セレーション部係合孔１６Ａに係合されることによって、トーションシャフト３４の軸方向一方側の端部とロック部１６とが一体回転可能に結合されるようになっている。さらに、図４に示されるように、ウェビング巻取装置１０が組立てられた状態において、ロック部１６の軸方向他方側の端面１６Ｂが、スプール１４の軸方向一方側の端１４Ｆに当接するようになっている。

（フォースリミッタ機構２０の構成）
　図４に示されるように、フォースリミッタ機構２０は、略円柱状に形成されたトーションシャフト３４を含んで構成されており、このトーションシャフト３４の軸方向他方側の端部には、スプール１４に設けられた第１セレーション部係合部１４Ｇに係合する第１セレーション部３４Ａが形成されている。また、第１セレーション部３４Ａの軸方向への寸法Ｌ１は、第１セレーション部係合部１４Ｇの軸方向への寸法Ｌ２に比して長く設定されている。これにより、第１セレーション部３４Ａの軸方向他方側の部位Ｐ１と第１セレーション部係合部１４Ｇとが係合し、第１セレーション部３４Ａの軸方向一方側の部位Ｐ２と第１セレーション部係合部１４Ｇとが係合しないようになっている。

　トーションシャフト３４の軸方向一方側の端部には、ロック部１６に設けられた第２セレーション部係合孔１６Ａに係合する第２セレーション部３４Ｂが形成されている。この第２セレーション部３４Ｂの外径は、第１セレーション部３４Ａの外径よりも大径に設定されている。また、第２セレーション部３４Ｂの軸方向への寸法Ｌ３は、第２セレーション部係合孔１６Ａの軸方向への寸法Ｌ４に比して長く設定されている。これにより、第２セレーション部３４Ｂの軸方向一方側の部位Ｐ３と第２セレーション部係合孔１６Ａとが係合し、第２セレーション部３４Ｂの軸方向他方側の端部Ｐ４と第２セレーション部係合孔１６Ａとが係合しないようになっている。

　また、トーションシャフト３４において第２セレーション部３４Ｂよりも軸方向他方側の部位は、略円柱状に形成された柱状部３４Ｅとされている。この柱状部３４Ｅの外径は、トーションシャフト挿入孔１４Ｄの内径（最小内径）よりも若干小さな外径とされていると共に第１セレーション部３４Ａの外径と略同一の外径に設定されている。なお、柱状部３４Ｅの外径は、第２セレーション部３４Ｂの谷の径とほぼ一致している。

　さらに、トーションシャフト３４において柱状部３４Ｅと第１セレーション部３４Ａとの間の部位は、柱状部３４Ｅの外径よりも小さな外径に設定された捩れ部３４Ｆとされている。

　ウェビング巻取装置１０が組み立てられた状態では、荷重支持部としての第１セレーション部３４Ａの軸方向一方側の部位Ｐ２がストッパ部材１５の長手方向他方側の端部１５Ａと径方向に対向して配置されると共に、荷重支持部としての柱状部３４Ｅの軸方向他方側の部位Ｐ５がストッパ部材１５の長手方向一方側の端部１５Ｂと径方向に対向して配置される。そして、第１セレーション部３４Ａの軸方向一方側の部位Ｐ２及び柱状部３４Ｅの軸方向他方側の部位Ｐ５の外周面とトーションシャフト挿入孔１４Ｄの最小内径部分の内周面とが近接して配置されるようになっている。

　なお、トーションシャフト３４において第２セレーション部３４Ｂよりも軸方向一方側には、図示しない第２支持部材に支持される被支持部３４Ｃが設けられており、また被支持部３４Ｃと第２セレーション部３４Ｂとの境目には、第２セレーション部３４Ｂよりも大径とされたフランジ部３４Ｄが設けられている。このフランジ部３４Ｄがロック部１６に当接することによって、トーションシャフト３４のロック部１６に対する軸方向他方側への移動が規制されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
　次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

　図１に示されるように、本実施形態のウェビング巻取装置１０では、ウェビング１２が、スプール１４から引出されて、図示しない車両のシートに着座した乗員に装着される。

　図１～図３に示されるように、車両の緊急時（車両の衝突時等）には、ロック機構１８が作動されることで、ロック部１６の引出方向への回転が規制される。これにより、スプール１４のロック部１６に対する引出方向への回転がトーションシャフト３４を介して制限されることで、ウェビング１２のスプール１４からの引出しが制限されて、ウェビング１２によって乗員が拘束される。

　また、スプール１４のロック部１６に対する引出方向への回転がトーションシャフト３４によって制限された状態において、ウェビング１２から乗員に作用される荷重（乗員からウェビング１２に作用される荷重）が所定値（フォースリミッタ荷重）以上となった際に、トーションシャフト３４の捩れ部３４Ｆが捩れ変形されて、スプール１４のロック部１６に対するフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転が許容される。これにより、乗員の運動エネルギーがトーションシャフト３４の捩れ部３４Ｆの変形によって吸収されて、ウェビング１２から乗員に作用される荷重が低減される。

　ここで、本実施形態では、トーションシャフト３４に形成された第１セレーション部３４Ａの軸方向一方側の部位Ｐ２及び柱状部３４Ｅの軸方向他方側の部位Ｐ５の外周面と、スプール１４の軸心部に形成されたトーションシャフト挿入孔１４Ｄの内周面と、が近接している。そのため、スプール１４に巻取られたウェビング１２が当該スプール１４から全て引出された状態で、ウェビング１２が引出方向へ更に引張られると、ウェビング１２の端部に取付けられたストッパ部材１５がスプール１４に形成されたウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈを押圧する。すると、ウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈが径方向内側に若干変形することによって、トーションシャフト挿入孔１４Ｄの内周面が、トーションシャフト３４に形成された第１セレーション部３４Ａの軸方向一方側の部位Ｐ２及び柱状部３４Ｅの軸方向他方側の部位Ｐ５の外周面に当接する。これにより、ウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈがストッパ部材１５に押圧されることによるウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈの変形が抑制される。すなわち、ウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈに生じる応力値が高くなることが抑制される。その結果、本実施形態では、ウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈの厚みが厚くなることが抑制されて、スプール１４が大径化することを抑制することができる。

　また、本実施形態では、ストッパ部材１５の長手方向他方側の端部１４Ａ及び一方側の端部１５Ｂと径方向に対向する位置にそれぞれトーションシャフト３４に形成された第１セレーション部３４Ａの軸方向一方側の部位Ｐ２及び柱状部３４Ｅの軸方向他方側の部位Ｐ５が設けられている。これにより、ストッパ部材１５に押圧されるウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈの変形を効果的に抑制することができる。

　さらに、本実施形態では、ストッパ部材１５からスプール１４に形成されたウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈに入力された荷重をトーションシャフト３４の一部によって支持する構成とされている。そのため、上記荷重を支持するための他の部材を追加で設けた構成に比して、ウェビング巻取装置１０を構成する部品の点数の増加を抑制することができる。

　なお、本実施形態では、ストッパ部材１５からスプール１４に形成されたウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈに入力された荷重をトーションシャフト３４の一部によって支持する構成とした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、トーションシャフト３４を備えていないウェビング巻取装置においては、上記の荷重を支持する荷重支持部をスプール１４の軸心部に設ければよい。

　また、本実施形態では、ストッパ部材１５の長手方向他方側の端部１５Ａ及び一方側の端部１５Ｂと径方向に対向する位置に上記荷重を支持する第１セレーション部３４Ａの軸方向一方側の部位Ｐ２及び柱状部３４Ｅの軸方向他方側の部位Ｐ５をそれぞれ配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記荷重を支持する荷重支持部をストッパ部材１５の長手方向の中間部と径方向に対向する位置に配置してもよい。このように、荷重支持部の配置は、ストッパ部材１５の形状やウェビング挿通孔１４Ｂの周縁部１４Ｈの応力分布等を考慮して適宜設定すればよい。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

　２０１４年１２月８日に出願された日本国特許出願２０１４－２４７９４０号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。

Claims

　乗員に装着されるウェビングが挿通されるウェビング挿通孔を有すると共に前記ウェビングが巻取られ、前記ウェビングが引出されることで引出方向へ回転されるスプールと、
　前記ウェビングの端部に設けられ、前記ウェビング挿通孔の周縁部に係合することによって前記ウェビングの端部を前記スプールに固定するストッパ部材と、
　前記ストッパ部材に対して前記スプールの径方向内側に配置され、前記ウェビングから前記スプールに前記ストッパ部材を介して入力された荷重を支持する荷重支持部と、
　を備えたウェビング巻取装置。
　前記ストッパ部材は、前記スプールの軸方向を長手方向とする長尺状に形成されており、
　前記荷重支持部が、前記ストッパ部材の長手方向一方側及び他方側の端部と前記スプールの径方向に対向する位置にそれぞれ設けられている請求項１記載のウェビング巻取装置。
　前記スプールの軸方向一方側には、車両の緊急時に引出方向への回転が制限されるロック部が設けられており、
　前記スプールの軸心部には、一部が前記スプールの軸方向他方側の端部に結合される第１結合部とされていると共に、他の一部が前記ロック部に結合される第２結合部とされ、前記ロック部の回転が制限された際に前記スプールの前記ロック部に対するフォースリミッタ荷重以上での引出方向への回転を許容するトーションシャフトが設けられており、
　前記第１結合部及び前記第２結合部の少なくともいずれかの一部が前記荷重支持部とされている請求項２記載のウェビング巻取装置。