JP2019130998A - シートベルト用リトラクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ウェビングの急な巻取りを検知し巻取り速度を抑制してエンドロックの発生を防止すると共にタングと内装部品との干渉による傷つきを防止することができるシートベルト用リトラクタを提供する。
【解決手段】フレーム１３に支持されウェビングが巻装されるスピンドルとフレームに固定されたベアリングケース６０と内周面に内歯５１が形成され、ベアリングケースに配設されたラッチリング５０と、スピンドルと連結されたプレート７０とラッチリングの内歯と係脱可能な位置でプレートに軸支され、ラッチリングの内歯と係合する作動位置と、係合が解除される非作動位置との間を変位するウェビング巻き取りセンサレバー８０とプレートに支持され、ウェビング巻き取りセンサレバーを非作動位置に向けて付勢する付勢部材８２を備え、所定の速度以上で巻き取られた時ウェビング巻き取りセンサレバーが作動位置に移動して、ラッチリングに制動力が付与される。
【選択図】図２

Description

本発明は、シートベルト用リトラクタに関し、より詳細には、ウェビングの急な巻取りを抑制してエンドロックの発生を防止することができるシートベルト用リトラクタの改良に関する。

従来、車両の乗員等を座席に安全に保持するためのシートベルト用リトラクタとして、急な加速、衝突又は減速に反応する車体加速度感知手段によってウェビングの引き出しを物理的にロックする緊急ロック機構を備えて、乗員を効果的及び安全に拘束する緊急ロック式リトラクタが用いられている。

ところで、緊急ロック機構を備えたシートベルト用リトラクタでは、車両緊急時ではない不必要な時にも、スピンドル（巻取軸）のウェビング引き出し方向の回転がロックされることがある。即ち、車両取付け状態において、ウェビング引き出し状態から巻き取りバネのバネ力に従って急激にウェビングが全量巻き取られたとき、その衝撃で緊急ロック機構が作動して、スピンドルのウェビング引き出し方向の回転がロックされてしまうことがあり、この場合には、ウェビングの引き出しができなくなる。しかもこのとき、ウェビングは全量巻き取り状態にあるので、スピンドルはウェビング巻き取り方向にも回転できず、リトラクタは所謂エンドロック状態に陥るという問題があった。

例えば、緊急ロック機構としては、次のようなものがある。一つは、ウェビングの急激な引き出しを感知してスピンドルのウェビング引き出し方向の回転を阻止するもの（ウェビング加速度感知手段：ＷＳ）、もう一つは車両の急減速状態を感知してスピンドルのウェビング引き出し方向の回転を阻止するもの（車体加速度感知手段：ＶＳＩ）である。いずれの場合も、スピンドルと一体回転するロック部材の揺動により、ロック部材の爪を、スピンドルを支持するフレームの内歯に噛み合わせて、スピンドルをロックするようにしている。

このようなリトラクタにおいて、エンドロックが起きるケースとしては、次の３つの場合がある。
ウェビング加速度感知手段（ＷＳ）の不用意な作動によるもの。
一般的に、ウェビング加速度感知手段は、急速にベルトを引き出すと、マスの慣性でマス側の回転がスピンドルより遅れることで、ロック部材が外に飛び出して、フレームの内歯に噛み込む、という原理を用いている。ところが、急激なウェビング巻き取り後にウェビングが突っ張ると、勢いでマスがスピンドルに対して相対移動してしまい、ロック部材がフレームの内歯に噛んでしまう場合である
車体加速度感知手段（ＶＳＩ）の不用意な作動によるもの。
ウェビングの急速な巻き取り等に伴うリトラクタの振動により車体加速度感知手段に加速度が入力した際に、慣性部材であるボールが動き、レバーが揺動して、ラッチ部材に噛んでロックする場合である。
ロック部材自体の不用意な作動によるもの。
ウェビングを巻き取った勢いで、ロック部材自体がフレームの内歯に噛んでしまう場合である。

特許文献１に記載のシートベルト用リトラクタでは、不用意な作動によるエンドロックを防止するため、ウェビングの格納時にウェビングの巻き外径を押さえて巻取り速度を抑制するようにしたエンドロック防止機構が知られている。

特開２０１０−１２０５２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載ののシートベルト用リトラクタでは、車両レイアウトにより格納時のウェビング巻き外径が異なると、シートベルト用リトラクタを車種毎に設定する必要が生じてコストが嵩む問題があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウェビングの急な巻取りを検知し、巻取り速度を抑制してエンドロックの発生を防止すると共に、タングと内装部品との干渉による傷つきを防止することができるシートベルト用リトラクタを提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） フレームに回転自在に支持され、ウェビングが巻装されるスピンドルと、
前記フレームに固定されたベアリングケースと、
内周面に内歯が形成され、前記ベアリングケースに対して回転自在に配設されたラッチリングと、
前記スピンドルと一体回転可能に連結されたプレートと、
前記ラッチリングの前記内歯と係脱可能な位置で、前記プレートに揺動自在に軸支され、前記ラッチリングの前記内歯と係合する作動位置と、前記ラッチリングの前記内歯との係合が解除される非作動位置との間を変位するウェビング巻き取りセンサレバーと、
前記プレートに支持され、前記ウェビング巻き取りセンサレバーを前記非作動位置に向けて付勢する付勢部材と、
を備え、
所定の速度以上で前記ウェビングが巻き取られた時、前記ウェビング巻き取りセンサレバーが作動位置に移動して、前記ラッチリングが回転する際、前記ラッチリングに制動力を付与する制動部が設けられることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（２） 前記ベアリングケースには、前記ラッチリングの外周面を案内する円環状のラッチリング支持部が設けられ、
前記制動部は、前記ラッチリング支持部に設けられ、前記ラッチリングが回転することで、前記ラッチリングに摺動摩擦を発生することを特徴とする（１）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（３） 前記フレームに係合することで前記スピンドルのウェビング引き出し方向の回転をロックするロック部材と、
前記スピンドルに相対回転可能に支持されると共に、前記スピンドルに対して回転遅れを生じることにより前記ロック部材を作動するステアリングホイールと、
内周面に歯部が形成された前記ベアリングケースと、
前記ベアリングケースの前記歯部と係脱可能な位置で、前記ステアリングホイールに揺動自在に軸支され、所定の速度以上で前記ウェビングが引き出された時に、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止するウェビング引き出しセンサレバーと、
を備えることを特徴とする（１）又は（２）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（４） 前記ステアリングホイールの外周面に形成された歯部と係止可能な加速度センサレバーを有し、水平方向の加速度を検出する加速度センサを更に備えることを特徴とする（３）に記載のシートベルト用リトラクタ。

本発明のシートベルト用リトラクタによれば、所定の速度以上でウェビングが巻き取られた時、ウェビング巻き取りセンサレバーがラッチリングの内歯と係合する作動位置に移動して、ラッチリングが回転する際、ラッチリングに制動力を付与する制動部が設けられる。これにより、ウェビングの急な巻取りを検知したとき、スピンドルの巻取り速度を抑制してエンドロックの発生を防止することができる。また、タングと内装部品との干渉が防止されて、内装部品の傷つきを防止することができる。

シートベルト用リトラクタの縦断面図である。 図１に示すシートベルト用リトラクタの要部分解斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、ウェビングの急巻取りを検知してウェビング巻き取りセンサレバーとラッチリングの内歯が係合する過程を示す側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、ウェビング巻き取りセンサレバーと係合したラッチリングがベアリングケースに対して摺動回転し、ラッチリングに制動力が付与される過程を示す側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、スピンドルの回転速度が低下することでウェビング巻き取りセンサレバーとラッチリングの内歯との係合が解除される過程を示す側面図である。

以下、本発明に係るシートベルト用リトラクタの一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態のシートベルト用リトラクタの断面図、図２はその要部分解斜視図である。図１及び図２に示すように、シートベルト用リトラクタ１は、ウェビング（図示略）が巻装される金属製のスピンドル１０と、カバー１２に収容されてスピンドル１０を巻き取り方向に回転付勢するバネ式の巻取装置１１と、スピンドル１０を回転自在に支持する金属製のコ字状のフレーム１３と、ロック部材としての金属製のロックドック２０と、樹脂製のステアリングホイール３０と、慣性体としての機能を併せ持つウェビング引き出しセンサレバー４１（図２参照）と、フレーム１３に固定されるベアリングケース６０と、ベアリングケース６０に回動自在に配設されるラッチリング５０と、スピンドル１０と一体回転可能に連結されたプレート７０と、プレート７０に揺動自在に軸支されて慣性体としての機能を併せ持ち、ラッチリング５０の内歯５１と係脱可能なウェビング巻き取りセンサレバー８０と、車体の加速度を感知する車体加速度感知手段としての加速度センサ９０と、ベアリングケース６０を覆うように、フレーム１３に固定されるカバー部材１５と、を主に備えている。

フレーム１３は、スピンドル１０の軸方向の中央部分を挟んで対向する左右側板１３Ａ、１３Ｂを有し、一方の側板１３Ａの外側に緊急ロック機構及び自動ロック機構が配置され、他方の側板１３Ｂの外側に巻取装置１１が配置されている。スピンドル１０の一端側の軸１４は、ステアリングホイール３０、ベアリングケース６０を貫通し、その先端に形成された角軸１６が、プレート７０の角孔７１（図２参照）に嵌合して一体回転するように嵌着されている。

フレーム１３の側板１３Ａの円形開口の内周には、ロックドック２０の爪２２が係合可能な多数の内歯１７が形成されている。ロックドック２０は、スピンドル１０の一方の端面側に確保された空間に変位自在に収容され、不図示のオメガスプリングによって爪２２がフレーム１３の内歯１７から離れるロック解除方向に保持されている。また、ロックドック２０のカムピン２１は、ステアリングホイール３０に形成されたカム孔３１に挿入される。

ステアリングホイール３０は、スピンドル１０に相対回転可能に支持され、図２に示すように、ロックドック２０のカムピン２１が係合するカム孔３１と、ウェビング引き出しセンサレバー４１を揺動自在に支持する凸軸３２と、外周面に形成された歯部３３とを有している。

カム孔３１は、スピンドル１０に対してステアリングホイール３０が相対回転するときに、カムピン２１を介してロックドック２０の爪２２を外方に押し出す。そして、外に飛び出させた爪２２を、フレーム１３の内歯１７に噛み合わせることにより、スピンドル１０をフレーム１３の内歯１７にロックさせ、ウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックする。

ウェビング引き出しセンサレバー４１は、ベアリングケース６０の歯部６１に係合可能な爪４２を備え、ステアリングホイール３０の凸軸３２に揺動自在に嵌合している。ウェビング引き出しセンサレバー４１の爪４２は、ウェビングセンサスプリング５８により爪４２をベアリングケース６０の歯部６１から離間する方向に回転付勢している。従って、通常時には、爪４２がベアリングケース６０の歯部６１から離間して保持される。即ち、ステアリングホイール３０、ウェビング引き出しセンサレバー４１、ウェビングセンサスプリング５８は、ウェビング速度感知手段４０を構成する。

これにより、乗員の移動によりウェビングが急速に引き出されると、ウェビング引き出しセンサレバー４１が慣性力によって回動し、ウェビング引き出しセンサレバー４１の爪４２が外方に突き出されて、ベアリングケース６０の歯部６１に噛合する。これにより、ウェビング速度感知手段４０は、ステアリングホイール３０のウェビング引き出し方向の回転を阻止する。

回転が阻止されたステアリングホイール３０に対してスピンドル１０が相対回転すると、カムピン２１を介してロックドック２０の爪２２が外方に押し出されてフレーム１３の内歯１７に噛合し、スピンドル１０のウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックする。

また、車体加速度感知手段である加速度センサ９０は、センサホルダ９１と、センサホルダ９１内に格納され、水平方向の加速度に応じて変位する慣性体（ボール）９２と、不図示の支持軸により回動自在に配置され、ステアリングホイール３０の外周面に形成された歯部３３に対してその先端歯先９４が接近離間する加速度センサレバー９３と、を備える。

車体加速度感知手段は、車両の急減速などにより加速度センサ９０に水平加速度が加わると、車体加速度に応じてボール９２が移動し、加速度センサレバー９３が揺動して先端歯先９４がステアリングホイール３０の歯部３３に係合して、ステアリングホイール３０をロックする。このステアリングホイール３０に対してスピンドル１０が相対回転することで、ロックドック２０の爪２２がフレーム１３の内歯１７に噛合し、ウェビングの引き出しを機械的にロックして、緊急時に乗員を拘束して保護する。

また、ベアリングケース６０は、円環部６２と側壁６３とを備える略カップ状部材である。側壁６３の中心には、スピンドル１０の一端側の軸１４が貫通する貫通孔６４が設けられている。円環部６２の内径側には側壁６３からスピンドル１０方向に突出する円環状突起６５が形成されている。円環状突起６５の内周面には、前述した複数の歯部６１が形成されている。

側壁６３のスピンドル１０と反対側の面には、円環状のラッチリング支持部６６が一体に形成されている。ラッチリング支持部６６には、軸方向及び周方向にＬ字形に切り欠かれ、周方向に延びる複数（図２に示す実施形態では３個）の片持ち腕６８が一体に形成されている。片持ち腕６８の先端内径側には、内径側に突出する凸部６９が設けられている。
また、ラッチリング支持部６６の軸方向先端部の円周方向３箇所には、ラッチリング５０を摺動回転可能に支持するための係合爪６７が設けられている。

ラッチリング５０は、内周面に複数の内歯５１が設けられたリング状に形成され、フレーム１３に固定されるベアリングケース６０のラッチリング支持部６６に回転自在に内嵌している。ラッチリング支持部６６に内嵌するラッチリング５０の外周面には、片持ち腕６８の弾性力により凸部６９が接触している。これにより、ベアリングケース６０に対してラッチリング５０が回転することで、ラッチリング５０とベアリングケース６０との間に摺動摩擦を発生し、ラッチリング５０に制動力が付与される。
即ち、ベアリングプレート６０に形成された片持ち腕６８は、ラッチリング５０の制動部として機能する。ただし、ラッチリング５０が回転する際に、ラッチリング５０に制動力を付与できる構成であれば、特に限定されず、制動部は、単に、ラッチリング５０との間で摺動摩擦を発生する、ラッチリング支持部６６の円筒面であってもよい。

プレート７０は、角孔７１を有するボス７２と、ウェビング巻き取りセンサレバー８０を揺動自在に支持する凸軸７３と、ばね受け７４とを備える。ボス７２の角孔７１には、スピンドル１０の軸１４の先端に形成された角軸１６が嵌合し、プレート７０とスピンドル１０が一体回転する。

ウェビング巻き取りセンサレバー８０は、ラッチリング５０の内歯５１に係合可能な爪８１を備え、プレート７０の凸軸７３に揺動自在に嵌合している。ばね受け７４とウェビング巻き取りセンサレバー８０との間にはレバースプリング８２が配設されている。ウェビング巻き取りセンサレバー８０は、レバースプリング８２の弾性力により爪８１がラッチリング５０の内歯５１から離間する方向に付勢されている。

従って、通常時には、爪８１がラッチリング５０の内歯５１から離間した非作動位置に保持される。即ち、ベアリングケース６０、ラッチリング５０、プレート７０、ウェビング巻き取りセンサレバー８０及びレバースプリング８２は、エンドロック防止手段５５を構成する。
このエンドロック防止手段５５は、ウェビング速度感知手段４０及び車体加速度感知手段（加速度センサ９０）がウェビングの引出し時に作用するのに対して、ウェビングの巻き取り時に作用するものである。

以下、エンドロック防止手段５５の作用を、図３〜図５を参照して説明する。
バックルに挿入されていたタングの係合を解除すると、ウェビングは、巻取装置１１の弾性力により急速にスピンドル１０に巻き取られる。図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、スピンドル１０の回転に伴ってプレート７０と共にウェビング巻き取りセンサレバー８０が所定の速度以上で回転すると、ウェビング巻き取りセンサレバー８０は、遠心力によりレバースプリング８２の弾性力に抗して凸軸７３を中心として揺動して作動位置に変位し、爪８１がラッチリング５０の内歯５１に係合する。これにより、ラッチリング５０はプレート７０と一体になって回転する。

そして、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、ラッチリング５０がベアリングケース６０に対して摺動回転すると、片持ち腕６８の弾性力により凸部６９が外周面に接触するラッチリング５０には、凸部６９との摺動抵抗（制動力）が作用して回転が抑制されて、プレート７０、即ち、スピンドル１０の回転速度が抑制される。これにより、ウェビングの巻取り時のエンドロックの発生が抑制される。

そして、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、ラッチリング５０に作用する摺動抵抗により、やがてプレート７０の回転速度が低下すると、ウェビング巻き取りセンサレバー８０は、レバースプリング８２の弾性力により凸軸７３を中心として先は逆方向に揺動して、爪８１とラッチリング５０の内歯５１との係合が解除されて非作動位置に戻る。そして、ウェビングはスピンドル１０に巻き取られた状態となる。

本実施形態のシートベルト用リトラクタ１によれば、ウェビングの巻き取り速度が抑制されるので、ウェビングのエンドロックの発生が抑制されると共に、タングと内装部品との急激な干渉が防止されて、内装部品の傷つきを防止することができる。

以上説明したように、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１によれば、フレーム１３に回転自在に支持され、ウェビングが巻装されるスピンドル１０と、フレーム１３に固定されたベアリングケース６０と、内周面に内歯５１が形成され、ベアリングケース６０に対して回転自在に配設されたラッチリング５０と、スピンドル１０と一体回転可能に連結されたプレート７０と、ラッチリング５０の内歯５１と係脱可能な位置で、プレート７０に揺動自在に軸支され、ラッチリング５０の内歯５１と係合する作動位置と、ラッチリング５０の内歯５１との係合が解除される非作動位置との間を変位するウェビング巻き取りセンサレバー８０と、プレート７０に支持され、ウェビング巻き取りセンサレバー８０を非作動位置に向けて付勢する付勢部材８２と、を備え、所定の速度以上でウェビングが巻き取られた時、ウェビング巻き取りセンサレバー８０が作動位置に移動して、ラッチリング５０が回転する際、ラッチリング５０に制動力を付与する片持ち腕６８が設けられる。これにより、ウェビングの急な巻取りを検知したとき、スピンドル１０の巻取り速度を抑制してエンドロックの発生を防止することができる。また、タングと内装部品との干渉が防止されて、内装部品の傷つきを防止することができる。

また、ベアリングケース６０には、ラッチリング５０の外周面を案内する円環状のラッチリング支持部６６が設けられ、片持ち腕６８は、ラッチリング支持部６６に設けられ、ラッチリング５０が回転することで、ラッチリング５０に摺動摩擦を発生するので、比較的簡単な構成で、ラッチリング５０の回転を抑制することができ、スピンドル１０の回転速度が抑制される。

また、フレーム１３に係合することでスピンドル１０のウェビング引き出し方向の回転をロックするロックドック（ロック部材）２０と、スピンドル１０に相対回転可能に支持されると共に、スピンドル１０に対して回転遅れを生じることによりロックドック２０を作動するステアリングホイール３０と、内周面に歯部６１が形成されたベアリングケース６０と、ベアリングケース６０の歯部６１と係脱可能な位置で、ステアリングホイール３０に揺動自在に軸支され、所定の速度以上でウェビングが引き出された時に、ステアリングホイール３０のウェビング引き出し方向の回転を阻止するウェビング引き出しセンサレバー４１と、を備えるので、ウェビングが急速に引き出されたときには、ウェビング引き出しセンサレバー４１がステアリングホイール３０のウェビング引き出し方向の回転を阻止することで、ロックドック２０の爪２２がフレーム１３の内歯１７に噛合し、ウェビングの引き出しを防止する。

また、ステアリングホイール３０の外周面に形成された歯部３３と係止可能な加速度センサレバー９３を有し、水平方向の加速度を検出する加速度センサ９０を更に備えるので、車両の急減速などにより水平加速度が作用したとき、ロックドック２０の爪２２とフレーム１３の内歯１７とが噛合して、ウェビングの引き出しを機械的にロックする。これにより、緊急時に乗員を拘束して保護することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、ベアリングケース６０に一体形成した片持ち腕６８の弾性力によりラッチリング５０に制動力を付与するとして説明したが、片持ち腕６８に限定されず、樹脂ばねや金属ばねなどのベアリングケース６０に別体に取り付けられた部材（制動部）によりラッチリング５０に摺動抵抗を発生させるようにしてもよい。

また、本発明のエンドロック防止手段５５は、チャイルドシート等を車両シートにシートベルトで固定するためのシートベルト用リトラクタとして、ウェビングを全量引き出したときに作動し、巻取り途中ではウェビングの引出しを阻止し、ウェビングの全量巻取りで作動解除する自動ロック機構を備えたものにも適用できる。

１ シートベルト用リトラクタ
１０ スピンドル
１３ フレーム
２０ ロックドック（ロック部材）
３０ ステアリングホイール
３３ 歯部
４０ ウェビング速度感知手段
４１ ウェビング引き出しセンサレバー
５０ ラッチリング
５１ 内歯
５５ エンドロック防止手段
６０ ベアリングケース
６１ 歯部
７０ プレート
８０ ウェビング巻き取りセンサレバー
８２ レバースプリング（付勢部材）
９０ 加速度センサ（車体加速度感知手段）
９３ 加速度センサレバー

Claims (4)

1. フレームに回転自在に支持され、ウェビングが巻装されるスピンドルと、
   前記フレームに固定されたベアリングケースと、
   内周面に内歯が形成され、前記ベアリングケースに対して回転自在に配設されたラッチリングと、
   前記スピンドルと一体回転可能に連結されたプレートと、
   前記ラッチリングの前記内歯と係脱可能な位置で、前記プレートに揺動自在に軸支され、前記ラッチリングの前記内歯と係合する作動位置と、前記ラッチリングの前記内歯との係合が解除される非作動位置との間を変位するウェビング巻き取りセンサレバーと、
   前記プレートに支持され、前記ウェビング巻き取りセンサレバーを前記非作動位置に向けて付勢する付勢部材と、
   を備え、
   所定の速度以上で前記ウェビングが巻き取られた時、前記ウェビング巻き取りセンサレバーが作動位置に移動して、前記ラッチリングが回転する際、前記ラッチリングに制動力を付与する制動部が設けられることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
2. 前記ベアリングケースには、前記ラッチリングの外周面を案内する円環状のラッチリング支持部が設けられ、
   前記制動部は、前記ラッチリング支持部に設けられ、前記ラッチリングが回転することで、前記ラッチリングに摺動摩擦を発生することを特徴とする請求項１に記載のシートベルト用リトラクタ。
3. 前記フレームに係合することで前記スピンドルのウェビング引き出し方向の回転をロックするロック部材と、
   前記スピンドルに相対回転可能に支持されると共に、前記スピンドルに対して回転遅れを生じることにより前記ロック部材を作動するステアリングホイールと、
   内周面に歯部が形成された前記ベアリングケースと、
   前記ベアリングケースの前記歯部と係脱可能な位置で、前記ステアリングホイールに揺動自在に軸支され、所定の速度以上で前記ウェビングが引き出された時に、前記ステアリングホイールのウェビング引き出し方向の回転を阻止するウェビング引き出しセンサレバーと、
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のシートベルト用リトラクタ。
4. 前記ステアリングホイールの外周面に形成された歯部と係止可能な加速度センサレバーを有し、水平方向の加速度を検出する加速度センサを更に備えることを特徴とする請求項３に記載のシートベルト用リトラクタ。

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