WO2021192494A1

WO2021192494A1 - ウェビング巻取装置

Info

Publication number: WO2021192494A1
Application number: PCT/JP2021/000717
Authority: WO
Inventors: 千裕松岡; 山田　和弘
Original assignee: 株式会社東海理化電機製作所
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2021-09-30
Also published as: JP2021154862A; US20230103628A1; CN115243941A

Abstract

ウェビング巻取装置は、スプールと、センサレバーと、ソレノイドと、を備えている。センサレバーが、第１位置に配置されている状態ではスプールの引出方向への回転が許容され、第２位置に配置されている状態ではスプールの引出方向への回転がロックされる。ソレノイドが作動されると、センサレバーが第１位置から第２位置へ変位される。センサレバーには、第２位置に配置されたセンサレバーの一部が第１位置側へ押圧された際に変形されてセンサレバーの一部の第１位置側への変位が許容される肉抜溝が設けられている。

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２００２－２４４７号公報には、車両の急減速時等の車両の緊急時に、ウェビング（ベルト）のスプールからの引出しを制限するロック機構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ウェビング巻取装置のロック機構では、係止爪が、スプールと一体回転可能に設けられた歯車部材に係合される。これにより、歯車部材の回転がロックされて、ウェビングのスプールからの引出しが制限される。また、この文献に記載されたウェビング巻取装置のロック機構では、ソレノイドが作動されることで、係止爪が歯車部材側へ変位するようになっている。

　ところで、ソレノイド等の作動部の作動によって係止爪等の変位部材が変位する構成では、作動部の作動後等において変位部材が元の位置側へ変位し難くなることを抑制できることが望ましい。

　本発明は上記事実を考慮し、変位部材が元の位置側へ変位し難くな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。

　第１の態様に係るウェビング巻取装置は、乗員に装着される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、第１位置と第２位置との間で変位可能とされ、前記第１位置に配置されている状態では前記スプールの引出方向への回転が許容され、前記第２位置に配置されている状態では前記スプールの引出方向への回転がロックされる変位部材と、作動されることで前記変位部材が前記第１位置から前記第２位置へ変位される作動部と、を備え、前記変位部材には、前記第２位置に配置された前記変位部材の一部が前記第１位置側へ押圧された際に変形されて該変位部材の一部の前記第１位置側への変位が許容される変形許容部が設けられている。

　第２の態様に係るウェビング巻取装置は、第１の態様に係るウェビング巻取装置において、前記変位部材は、作動された前記作動部に引付けられる引付部を備え、前記引付部が前記作動部に引付けられた状態で前記変形許容部が変形されることで、前記変位部材の一部の前記第１位置側への変位が許容される。

　第１の態様に係るウェビング巻取装置では、車両の緊急時に作動部が作動されると、変位部材が第１位置から第２位置へ変位されて、スプールの引出方向への回転がロックされる。その結果、ウェビングのスプールからの引出しが制限される。
　ここで、第１の態様に係るウェビング巻取装置では、第２位置に配置された変位部材の一部が第１位置側へ押圧されると、変形許容部が変形されて、変位部材の一部の第１位置側への変位が許容される。このように、第１の態様に係るウェビング巻取装置では、変位部材が元の位置側へ変位し難くなることを抑制することができる。

　第２の態様に係るウェビング巻取装置では、車両の緊急時に作動部が作動されると、変位部材の引付部が作動部に引付けられて、変位部材が第１位置から第２位置へ変位される。これにより、スプールの引出方向への回転がロックされ、ウェビングのスプールからの引出しが制限される。
　ここで、第２の態様に係るウェビング巻取装置では、引付部が作動部に引付けられた状態で、変位部材の一部が第１位置側へ押圧されると、変形許容部が変形されて、変位部材の一部の第１位置側への変位が許容される。このように、第２の態様に係るウェビング巻取装置では、変位部材が元の位置側へ変位し難くなることを抑制することができる。

ウェビング巻取装置の一部を構成するスプール及びメインロック等を示す分解斜視図である。ロック機構の一部を構成するソレノイド、センサレバー及びパウル等を示す分解斜視図である。ロック機構の一部を構成するソレノイド、センサレバー及びパウル等を示す側面図であり、ソレノイドが停止している状態を示している。ロック機構の一部を構成するソレノイド、センサレバー及びパウル等を示す側面図であり、ソレノイドが作動している状態を示している。不具合を防止又は抑制するための構成が適用されたセンサレバー等を示す側面図である。不具合を防止又は抑制するための構成が適用されたセンサレバー等を示す図５に対応する側面図であり、第２位置に配置されたセンサレバーがパウルによって押圧された状態を示している。不具合を防止又は抑制するための構成が適用されたセンサレバー等を示す側面図であり、第２位置に配置されたセンサレバーがパウルによって押圧された状態を示している。

　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。

　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、スプール１２と、ウェビング１４と、ロック機構１６と、を備えている。なお、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１２の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。

　図１に示されるように、スプール１２は、略円筒状に形成されている。このスプール１２は、フレーム１８（図２参照）の一対の脚片１８Ａの間において当該フレーム１８に回転可能に支持されている。スプール１２の内部には、フォースリミッタ機構を構成する公知の図示しないトーションシャフトが配置されている。スプール１２の軸方向一方側（矢印Ｚ方向側）には、ロックベース２０が設けられている。このロックベース２０は、トーションシャフトを介してスプール１２に結合されている。なお、スプール１２は、図示しない巻取付勢機構によって巻取方向へ回転付勢されている。

　ウェビング１４は、車両用シートに着座した乗員の身体に装着されるものであり、その長手方向一端部である基端部がスプール１２に係止されている。スプール１２は、巻取付勢機構の一部を構成するゼンマイばねの付勢力によって、一方の回転方向である巻取方向（図１等の矢印Ｃの方向）へ回転付勢されている。そして、スプール１２が、巻取方向へ回転されることで、ウェビング１４が基端側からスプール１２に巻取られるようになっている。また、ウェビング１４がスプール１２から引出されることで、スプール１２が他方の回転方向である引出方向（図１等の矢印Ｃとは反対の方向）へ回転されるようになっている。なお、後述する車両の緊急時等にスプール１２を巻取方向へ回転させるプリテンショナ機構等の巻取機構が設けられていてもよい。

　次に、本実施形態の要部のロック機構１６について説明する。

　図１に示されるように、ロック機構１６は、ロックベース２０に支持されたメインロック２２と、メインロック２２が係合するメインロック係合部２４と、を備えている。また、ロック機構１６は、スプール１２と一体回転可能に設けられた係合部材としてのパウル係合部材２６を備えている。さらに、図２及び図３に示されるように、ロック機構１６は、パウル係合部材２６の径方向外側に配置されたパウル２８及びセンサレバー３０と、センサレバー３０と対向して配置されたソレノイド３２と、を備えている。

　図１に示されるように、メインロック２２は、略矩形ブロック状に形成されている。このメインロック２２の基端側は、ロックベース２０に設けられたメインロック支持部に傾動可能に支持されている。また、メインロック２２の先端側における径方向外側には、後述するメインロック係合部２４のメインロック被係合歯２４Ａに係合するメインロック係合歯２２Ａが形成されている。そして、メインロック２２がメインロック支持部を支軸部として径方向外側へ傾動（変位）されることで、メインロック係合歯２２Ａがメインロック係合部２４のメインロック被係合歯２４Ａに係合するようになっている。また、メインロック２２には、軸方向一方側へ向けて突出する円柱状の凸部２２Ｂが設けられている。

　メインロック係合部２４は、一例として環状に形成されている、このメインロック係合部２４の内周部には、複数のメインロック被係合歯２４Ａ（ラチェット歯）が周方向に沿って形成されている。なお、メインロック係合部２４が、スプール１２を支持するフレーム１８（図２参照）と一体に形成されていてもよいし、フレーム１８とは別体に設けられていてもよい。

　パウル係合部材２６は、円板状に形成されている。パウル係合部材２６の径方向の中心部は、図示しないトーションシャフトやロックベース２０に回転可能に支持されている。また、パウル係合部材２６において図示しないトーションシャフトやロックベース２０に支持されている部分の径方向外側には、メインロック２２の凸部２２Ｂが内部に配置される長孔状の作動溝２６Ａが形成されている。また、パウル係合部材２６の外周部には、後述するパウル２８のパウル係合歯２８Ｄが係合する複数のパウル被係合歯２６Ｂ（ラチェット歯）が周方向に沿って形成されている。また、以上説明したパウル係合部材２６は、当該パウル係合部材２６とロックベース２０との間に設けられた図示しないコイルバネによってロックベース２０に対して引出方向へ回転付勢されると共に、コイルバネによるロックベース２０に対する引出方向への回転が係止されている。

　図２に示されるように、パウル２８は、ハウジング３４に傾動可能（回転変位可能）に支持されている。なお、ハウジング３４は、フレーム１８に取付けられている。このハウジング３４の内部には、メインロック係合部２４及びメインロック２２等（図１参照）が配置されている。

　パウル２８は、ハウジング３４に設けられた円柱状の第１支軸部３４Ａが挿入されることで当該第１支軸部３４Ａを回転中心として回転可能とされた筒状部２８Ａを備えている。また、パウル２８は、筒状部２８Ａの軸方向他方側（矢印Ｚ方向とは反対側）から当該筒状部２８Ａの径方向外側へ向けて突出する第１腕部２８Ｂを備えている。この第１腕部２８Ｂの先端部における後述するセンサレバー３０の第１腕部３０Ｂ側には、当該第１腕部３０Ｂの一部が当接するパウル第１当接部２８Ｃが形成されている。また、第１腕部２８Ｂの先端部におけるパウル第１当接部２８Ｃとは反対側には、パウル係合部材２６のパウル被係合歯２６Ｂ（図３参照）に係合するパウル係合歯２８Ｄが形成されている。さらに、パウル２８は、筒状部２８Ａの軸方向一方側（矢印Ｚ方向側）から当該筒状部２８Ａの径方向外側かつ第１腕部２８Ｂが突出する方向とは反対側へ向けて突出する第２腕部２８Ｅを備えている。第２腕部２８Ｅの先端部には、ハウジング３４のハウジング第１当接部３４Ｂ（図３参照）に当接するパウル第２当接部２８Ｆが形成されている。

　変位部材としてのセンサレバー３０は、ハウジング３４に設けられた円柱状の第２支軸部３４Ｃが挿入されることで当該第２支軸部３４Ｃを回転中心として回転可能とされた筒状部３０Ａを備えている。また、センサレバー３０は、筒状部３０Ａの軸方向一方側（矢印Ｚ方向側）から当該筒状部３０Ａの径方向外側へ向けて突出する第１腕部３０Ｂを備えている。この第１腕部３０Ｂの先端部におけるパウル２８の第１腕部２８Ｂのパウル第１当接部２８Ｃ側には、当該パウル第１当接部２８Ｃに当接する係合部としてのセンサレバー第１当接部３０Ｃが形成されている。図３に示されるように、第１腕部３０Ｂの先端部におけるセンサレバー第１当接部３０Ｃとは反対側には、リターンスプリング３６の一方側の端部が係止されるセンサレバー側スプリング係止部３０Ｄが形成されている。なお、リターンスプリング３６の他方側の端部は、ハウジング３４に設けられたハウジング側スプリング係止部３４Ｄに係止されている。そして、センサレバー３０の傾動（後述する第２位置Ｐ２側への傾動）に伴いリターンスプリング３６が変形されることで、センサレバー３０が後述する第１位置Ｐ１側へ付勢されるようになっている。

　図２に示されるように、センサレバー３０は、筒状部３０Ａから当該筒状部３０Ａの径方向外側かつ第１腕部３０Ｂが突出する方向とは反対側へ向けて突出する引付部としての第２腕部３０Ｅを備えている。この第２腕部３０Ｅにおける後述するソレノイド３２側には、引付部としてのプレート３０Ｆが固定されている。このプレート３０Ｆは、一例として鉄や鋼製の金属を用いて矩形板状に形成されており、センサレバー３０の一部を構成している。なお、プレート３０Ｆは、第２腕部３０Ｅの内部に埋設されていてもよい。図３に示されるように、第２腕部３０Ｅの先端部かつ軸方向一方側（矢印Ｚ方向側）には、ハウジング３４のハウジング第２当接部３４Ｅに当接するセンサレバー第２当接部３０Ｇが形成されている。

　作動部としてのソレノイド３２は、所定の電圧が印加されて通電がなされることにより（作動されることにより）磁界を発生する。一例として、ソレノイド３２は、鉄心のまわりに導線が巻回される（鉄心のまわりにコイルが形成される）ことによって構成されている。

　そして、図３に示されるように、ソレノイド３２への通電がなされていない（ソレノイド３２が作動されていない）状態では、センサレバー３０がハウジング３４に対して所定の姿勢となる。この状態のセンサレバー３０の位置を第１位置Ｐ１と呼ぶ。また、センサレバー３０が第１位置Ｐ１に配置されている状態では、センサレバー３０のセンサレバー第１当接部３０Ｃとパウル２８のパウル第１当接部２８Ｃとが当接している状態かつパウル２８のパウル第２当接部２８Ｆとハウジング３４のハウジング第１当接部３４Ｂとが当接した状態となり、パウル２８がハウジング３４に対して所定の姿勢となる。この状態のパウル２８の位置を係合解除位置Ｐ３と呼ぶ。パウル２８が係合解除位置Ｐ３に位置している状態では、パウル２８のパウル係合歯２８Ｄがパウル係合部材２６のパウル被係合歯２６Ｂと係合不能な状態（離間した状態）となっている。

　その一方で、図４に示されるように、ソレノイド３２が作動されると、センサレバー３０の第２腕部３０Ｅ（プレート３０Ｆ）がソレノイド３２に引付けられて、センサレバー３０が第１位置Ｐ１から第２支軸部３４Ｃまわりの一方側（矢印Ｃ１方向側）へ傾動される。また、センサレバー３０が第１位置Ｐ１から第２支軸部３４Ｃまわりの一方側（矢印Ｃ１方向側）へ傾動されると、センサレバー３０の第１腕部３０Ｂのセンサレバー第１当接部３０Ｃが、パウル２８のパウル第１当接部２８Ｃを押圧する。これにより、パウル２８が係合解除位置Ｐ３から第１支軸部３４Ａまわりの一方側（矢印Ｃ２方向側）へ傾動されて、パウル２８のパウル係合歯２８Ｄがパウル係合部材２６のパウル被係合歯２６Ｂに係合する。その結果、パウル係合部材２６の引出方向（スプール１２の引出方向）への回転が制限（規制）される。なお、パウル２８のパウル係合歯２８Ｄがパウル係合部材２６のパウル被係合歯２６Ｂに係合可能な状態の当該パウル２８の位置を係合位置Ｐ４と呼ぶ。また、パウル２８が係合位置Ｐ４に位置している状態におけるセンサレバー３０の位置を第２位置Ｐ２と呼ぶ。

　なお、ソレノイド３２がセンサレバー３０の第２腕部３０Ｅ（プレート３０Ｆ）を引付ける引付力の向き及び大きさを矢印Ｆで示す。この引付力Ｆは、ソレノイド３２が発生する磁界の向きであるＮ極からＳ極への方向又はＳ極からＮ極への方向と一致しているものとする。

（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によれば、ウェビング１４がスプール１２から引出されることで、ウェビング１４が車両用シートに着座した乗員に装着される。

　ここで、本実施形態のウェビング巻取装置１０を備えた車両の減速加速度が所定の減速加速度を上回ったことが当該車両に設けられた加速度センサ等によって検出されると（車両の緊急時等には）、図４に示されるように、ソレノイド３２が作動される。ソレノイド３２が作動されると、センサレバー３０の第２腕部３０Ｅ（プレート３０Ｆ）がソレノイド３２に引付けられて、センサレバー３０が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ傾動される。また、センサレバー３０が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ傾動されると、センサレバー３０の第１腕部３０Ｂのセンサレバー第１当接部３０Ｃが、パウル２８のパウル第１当接部２８Ｃを押圧する。これにより、パウル２８が係合解除位置Ｐ３から係合位置Ｐ４へ傾動されて、パウル２８のパウル係合歯２８Ｄがパウル係合部材２６のパウル被係合歯２６Ｂに係合する。その結果、パウル係合部材２６の引出方向（スプール１２の引出方向）への回転が制限される。

　そして、図１及び図４に示されるように、車両の減速により、車両用シートに着座した乗員の身体がシート前方側へ移動して、ウェビング１４がスプール１２から引出されると、スプール１２がメインロック２２と共に引出方向へ回転される。これにより、メインロック２４の凸部２２Ｂが、回転が制限されたパウル係合部材２６の作動溝２６Ａに沿って移動され、メインロック２２のメインロック係合歯２２Ａがメインロック係合部２４のメインロック被係合歯２４Ａに係合する。その結果、スプール１２の引出方向への回転が制限（ロック）され、ウェビング１４のスプール１２からの引出しが制限される。これにより、車両用シートに着座した乗員の身体がウェビング１４によって拘束される。

　ところで、メインロック２２（メインロック係合歯２２Ａ）のメインロック係合部２４（メインロック被係合歯２４Ａ）への係合完了後に継続してソレノイド３２が作動されると、センサレバー３０の第１位置Ｐ１側への変位（復帰）が妨げられると共にパウル２８の係合解除位置Ｐ３側への変位（復帰）が妨げられることが考えられる。その結果、ロック機構１６を構成する部材への負荷が大きくなることや、スプール１２の巻取方向への回転が妨げられることが考えられる。以下、このような不具合を防止又は抑制するための構成について説明する。

（上記の不具合を防止又は抑制するための構成）
　図５には、上記の不具合を防止又は抑制するための構成が適用されたセンサレバー３０、パウル２８及びパウル係合部材２６が示されている。なお、この図においては、センサレバー３０のセンサレバー側スプリング係止部３０Ｄ及びセンサレバー第２当接部３０Ｇ等の図示を省略している。また、パウル２８における第２腕部２８Ｅ側の図示を省略している。

　図５に示されるように、本構成が適用されたセンサレバー３０の第１腕部３０Ｂには、軸方向から見てＬ字状に形成された変形許容部としての肉抜溝３０Ｈが形成されている。この肉抜溝３０Ｈは、パウル２８とは反対側が開放されていると共にパウル２８側が閉止されるように第１腕部３０Ｂの一部を切欠く第１溝部３０Ｈ１を備えている。また、肉抜溝３０Ｈは、第１腕部３０Ｂにおける第１溝部３０Ｈ１のパウル２８側の端部から筒状部３０Ａにかけての部分を切欠く第２溝部３０Ｈ２を備えている。

　そして、以上説明した肉抜溝３０Ｈを有する構成では、ソレノイド３２の作動が継続されることによりセンサレバー３０が第２位置Ｐ２に配置された状態で、すなわち、プレート３０Ｆがソレノイド３２に最も近接する位置に配置された状態で、パウル２８が係合位置Ｐ４から係合解除位置Ｐ３側へ戻ろうとするような過大な力が当該パウル２８へ入力されると、センサレバー３０（センサレバー第１当接部３０Ｃ）がパウル２８（パウル第１当接部２８Ｃ）に押圧される。これにより、図６に示されるように、センサレバー３０の第１腕部３０Ｂが肉抜溝３０Ｈの縁部を変形起点として二点鎖線で示された状態から実線で示された状態に変形する。すなわち、肉抜溝３０Ｈの溝間隔が狭くなるように変形する。その結果、第１腕部３０Ｂにおいて肉抜溝３０Ｈが形成されている部分よりもセンサレバー第１当接部３０Ｃ側のみが、パウル２８とは反対側（第１位置Ｐ１側）へ変位する。これにより、パウル２８の係合解除位置Ｐ３側への変位が許容される。

　ここで、パウル２８が係合位置Ｐ４から係合解除位置Ｐ３側へ戻ろうとするような過大な力が当該パウル２８へ入力される場合とは、前述のゼンマイばね等の付勢力によってスプール１２が巻取方向へ回転付勢されていることに伴ってセンサレバー３０とパウル２８との接触点に過大な押圧力Ｂ２が生じる場合を想定している。

　以上説明した構成では、パウル２８が係合位置Ｐ４から係合解除位置Ｐ３側へ戻ろうとするような過大な力が当該パウル２８へ入力された際に、パウル２８及びセンサレバー３０の一部が係合解除位置Ｐ３側及び第１位置Ｐ１側へそれぞれ変位することがソレノイド３２の引付力Ｆによって妨げられることを抑制することができる。また、この構成では、ソレノイド３２の引付力Ｆを下げることが不要となり、車両の急減速時にスプール１２の引出方向への回転を速やかにロックすることができる。

　なお、以上説明した例では、センサレバー３０の変位に伴いパウル２８がパウル係合部材２６に係合するように構成した例、すなわち、センサレバー３０がパウル係合部材２６にパウル２８を介して間接的に係合するように構成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、図７に示されるように、センサレバー３０がパウル係合部材２６に直接係合するように構成してもよい。なお、図７に示されたセンサレバー３０において前述のパウル２８と対応する部分には、前述のパウル２８と対応する部分と同じ符号を付している。

　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。

　２０２０年３月２６日に出願された日本国特許出願２０２０－０５６８４５号の開示は、その全体が参照により本明細書に取込まれる。

Claims

　乗員に装着される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、
　第１位置と第２位置との間で変位可能とされ、前記第１位置に配置されている状態では前記スプールの引出方向への回転が許容され、前記第２位置に配置されている状態では前記スプールの引出方向への回転がロックされる変位部材と、
　作動されることで前記変位部材が前記第１位置から前記第２位置へ変位される作動部と、
　を備え、
　前記変位部材には、前記第２位置に配置された前記変位部材の一部が前記第１位置側へ押圧された際に変形されて該変位部材の一部の前記第１位置側への変位が許容される変形許容部が設けられているウェビング巻取装置。
　前記変位部材は、作動された前記作動部に引付けられる引付部を備え、
　前記引付部が前記作動部に引付けられた状態で前記変形許容部が変形されることで、前記変位部材の一部の前記第１位置側への変位が許容される請求項１に記載のウェビング巻取装置。
　前記スプールと一体回転可能に設けられた係合部材と、
　前記変位部材が第１位置から第２位置へ変位されることで、該変位部材に押圧されて係合解除位置から係合位置へ変位されて前記係合部材に係合されるパウルと、
　をさらに備え、
　前記スプールが巻取方向へ回転付勢されていることによる前記パウルから前記変位部材への押圧力が上昇することで、前記変形許容部が変形されて前記変位部材の一部の前記第１位置側への変位が許容される請求項１又は請求項２に記載のウェビング巻取装置。
　前記スプールと一体回転可能に設け、前記第２位置に変位された前記変位部材が係合される係合部材をさらに備え、
　前記スプールが巻取方向へ回転付勢されていることによる前記係合部材から前記変位部材への押圧力が上昇することで、前記変形許容部が変形されて前記変位部材の一部の前記第１位置側への変位が許容される請求項１又は請求項２に記載のウェビング巻取装置。