JP6514935B2 - シートベルトリトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、シートベルトリトラクタに関し、より詳細には、加速度センサを容易に組み付けることができるシートベルトリトラクタに関する。

車両に搭載されるシートベルト装置は、シートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトによって、シートに着座する乗員を拘束して車両衝突時等に乗員を保護する。シートベルトリトラクタは、車両衝突時等に水平方向に所定値より大きな加速度が作用した際に、この加速度を加速度センサで検出してシートベルトのロック機構を作動させ、これによりシートベルトを引き出し不能にする。

特許文献１に記載のシートベルト用リトラクタ１００は、図６に示すように、ウェビング１０１が巻装される不図示のスピンドルと、スピンドルの一方の軸部１０２に相対回転可能に支持されるステアリングホイール１０３と、ステアリングホイール１０３の凸軸１０４に回動自在に嵌合するＷＳレバー１０５と、車両の水平方向加速度を検出する加速度センサ１２０と、を備える。ステアリングホイール１０３の外周には、複数の係合爪１０６が設けられている。ＷＳレバー１０５は、ステアリングホイール１０３の突片１０７との間に配設されたＷＳスプリング１０８により図中反時計方向に付勢されている。また、加速度センサ１２０は、センサホルダ１２１と、センサホルダ１２１の凹部１２２に移動可能に配置されるボール１２３と、ボール１２３を上方から覆い、センサホルダ１２１に設けられた軸支持孔（図示せず）に嵌合する水平軸１２４を中心として上下方向に揺動可能に支持されるセンサレバー１２５と、を備える。センサレバー１２５の先端には、ステアリングホイール１０３の係合爪１０６と係合可能な爪１２６が設けられている。

そして、ウェビング１０１の引き出しにより、ステアリングホイール１０３が所定の加速度を超えて回転すると、ＷＳレバー１０５がＷＳスプリング１０８を圧縮しつつ時計方向に回転して、ＷＳレバー１０５の一端部１０５ａが、システムカバー１１０の内周に形成された内歯１１１に係止されてステアリングホイール１０３の回転を阻止する。

また、急ブレーキや衝突などにより車両の加速度が所定の加速度を超えると、慣性力によりボール１２３がセンサホルダ１２１上で移動して、センサレバー１２５を水平軸１２４を中心として時計方向に回動させる。これにより、センサレバー１２５の爪１２６がステアリングホイール１０３の係合爪１０６に噛み合い、ステアリングホイール１０３の回転を阻止する。

ＷＳレバー１０５またはセンサレバー１２５によってステアリングホイール１０３の回転がロックされた状態でスピンドルが更に回転すると、カムピン１１３がステアリングホイール１０３のカム孔１０９に嵌合するロックドッグ（図示せず）が半径方向外側に移動し、ロックドッグの係合爪がフレームの内歯（いずれも図示せず）に係合してスピンドルの回転がロックされる。

特開２０１４−１７７２６８号公報

特許文献１に記載のようなシートベルト用リトラクタ１００では、加速度センサ１２０が、緊急ロック機構の外部を覆うシステムカバー１１０内に収容された状態でフレームに取り付けられている。センサレバー１２５は、水平軸１２４を中心として回動自在であり、フレームへの組付け時には位置が規制されていない。このため、センサレバー１２５が通常の作動範囲を超えて上方に回動した、図６に破線で示す状態で加速度センサ１２０をシステムカバー１１０と共にステアリングホイール１０３の側方から接近させると、センサレバー１２５がステアリングホイール１０３の環状部１０３ａと干渉する。加速度センサ１２０をこの状態のままフレームに取り付けると、センサレバー１２５やステアリングホイール１０３が損傷して加速度センサ１２０の機能が損なわれる虞がある。特に、組付け時には、加速度センサ１２０がシステムカバー１１０で覆われているため、システムカバー内部のセンサレバー１２５の状態を目視確認できないこともあり、加速度センサ１２０の取り付けには細心の注意を要し、組付け工数が増大する問題があった。

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、センサレバーとステアリングホイールとが干渉することなく、加速度センサを容易に組み付けることができるシートベルト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緊急ロック機構と、前記スピンドルを前記ウェビングの巻き取り方向に付勢する巻き取り装置と、を備えるシートベルトリトラクタであって、
前記緊急ロック機構は、
前記フレームに係合するロック部材と、
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、
前記ステアリングホイールの外周面に形成された係合爪と係止可能なセンサレバーを有し、車両の急減速状態を感知して前記スピンドルの前記ウェビング引き出し方向の回転を阻止する加速度センサと、
前記加速度センサを収容し、前記フレームに固定されて前記緊急ロック機構を覆うシステムカバーと、
を備え、
前記係合爪が形成された前記ステアリングホイールの環状部には、システムカバー側の軸方向端面に、円周方向に対して傾斜する複数の傾斜面が円周方向に沿って形成され、
前記シートベルトリトラクタの組立時には、前記ステアリングホイールの位相は、前記加速度センサのセンサレバーが、前記ステアリングホイールの前記環状部と干渉する位置に回動した状態のまま組み付けられても、前記傾斜面により前記ステアリングホイールから離間させる方向に回動させるように設定されていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
（２） 前記傾斜面は、谷部から山部に向かって傾斜する一方の傾斜面と、前記谷部から他の山部に向かって傾斜する他方の傾斜面とを有し、前記一方の傾斜面と前記他方の傾斜面の前記円周方向に対する傾斜角は、互いに異なることを特徴とする（１）に記載のシートベルトリトラクタ。
（３） 前記傾斜面は、隣り合う前記係合爪間に、少なくとも一つ形成されていることを特徴とする（１）または（２）に記載のシートベルトリトラクタ。
（４） 前記傾斜面は、平面と曲面の少なくつも一つで構成されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。
（５） 前記傾斜面の長手方向に延びる稜角が、面取りされていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。

本発明のシートベルトリトラクタによれば、緊急ロック機構を構成するステアリングホイールには、係合爪が形成される環状部のシステムカバー側の軸方向端面に、円周方向に対して傾斜する複数の傾斜面が円周方向に沿って設けられている。これにより、加速度センサをフレームに取り付ける際、加速度センサのセンサレバーがステアリングホイールの環状部と干渉する位置に回動した状態のまま組み付けられても、環状部に形成された傾斜面によりセンサレバーをステアリングホイールから離間させる方向に回動させるように設定されている。これにより、センサレバーの位置に配慮せずに、加速度センサを容易に組み付けることができる。

シートベルトリトラクタの外観を示す正面図である。 図１に示すシートベルトリトラクタの分解斜視図である。 （ａ）は、ステアリングホイールの拡大斜視図であり、（ｂ）は、ステアリングホイールの部分正面図であり、（ｃ）は、（ａ）の要部拡大図である。 フレームの一方の側板側から見たシートベルトリトラクタのステアリングホイール周辺をシステムカバーを取り外した状態で示す側面図である。 本発明の変形例に係るステアリングホイールの、図３（ｂ）に対応する部分正面図である。 従来のシートベルトリトラクタのステアリングホイール周辺を示す側面図である。

以下、本発明に係るシートベルト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は本発明に係るシートベルトリトラクタの外観図、図２は図１に示すシートベルトリトラクタの分解斜視図である。図１及び図２に示すように、シートベルトリトラクタ１０は、不図示のウェビングが巻装される金属製（例えば、アルミ合金製）のスピンドル２０と、スピンドル２０を回転自在に支持する金属製のコ字状のフレーム１１と、フレーム１１の一方の側板１１Ａの外側に配置され、ウェビングの引き出しを機械的にロックする緊急ロック機構１４と、フレーム１１の他方の側板１１Ｂの外側に配置され、スピンドル２０をウェビングの巻き取り方向に回転付勢するバネ式の巻き取り装置３０と、を備える。

フレーム１１の一対の側板１１Ａ、１１Ｂは、スピンドル２０の軸方向の中央部分を挟んで互いに対向する。また、フレーム１１の側板１１Ａの円形開口の内周には、後述するロックドッグ５０の爪５１が噛合する多数の内歯１２が形成されている。

スピンドル２０は、ウェビングが巻回される胴部２７と、胴部２７の軸方向両側に設けられた一対の鍔部２２から軸方向外側に延出する一対の軸部２１，２５と、を有する。また、スピンドル２０の一方の端面側で、鍔部２２と軸部２１との間には、所定の肉厚の略円盤状の側壁部２３が設けられている。ロックドッグ５０は、この側壁部２３を略扇状に部分的に切欠いたロックドッグ収容空間２４に変位自在に収容されている。

緊急ロック機構１４は、ロック部材としての金属製（例えば、鉄製）のロックドッグ５０と、樹脂製のステアリングホイール６０と、ウェビングの急激な引き出しを感知してスピンドル２０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加速度感知手段７０を構成するＷＳレバー７１及びＷＳスプリング７５と、車両の急減速状態を感知してスピンドル２０のウェビング引き出し方向の回転を阻止する車体加速度感知手段としての加速度センサ８０と、を備え、フレーム１１の一方の側板１１Ａに固定されるシステムカバー９０によって覆われている。

また、システムカバー９０内には、樹脂製のブッシュ５５と、ステアリングホイール６０とブッシュ５５との間に介在するラッチスプリング５９と、が収容されている。ブッシュ５５は、ステアリングホイール６０の中心孔６１を貫通するスピンドル２０の軸部２１を覆うキャップ状部５７を有し、スピンドル２０と一体回転する。また、ブッシュ５５は、キャップ状部５７から半径方向に延出して、ラッチスプリング５９の一端を支持するスプリング支持部５６が設けられている。

ステアリングホイール６０は、スピンドル２０に相対回転可能に支持され、スピンドル２０に対して回転遅れを生じることによりロックドッグ５０を作動する。ステアリングホイール６０は、図３及び図４に示すように、ラッチスプリング５９の一端を支持するばね受け部６２と、ロックドッグ５０のカムピン５２が係合するカム孔６３と、ＷＳレバー７１の軸孔７２に嵌まることでＷＳレバー７１を揺動自在に支持する凸軸６４と、ＷＳスプリング７５の一端を支持する突片６５と、外周の環状部６７の外周面に形成された複数の係合爪６６と、環状部６７のシステムカバー側の軸方向端面に形成された複数の傾斜面６８ａ，６８ｂと、を有している。

傾斜面６８ａ，６８ｂは、各係合爪６６に対応する位置（側面）に山部６９ａが形成され、該山部６９ａから谷部６９ｂに向かって、円周方向に対して傾斜角αが緩い傾斜面６８ａが形成されると共に、該山部６９ａから他の谷部６９ｂに向かって沿って、円周方向に対して傾斜角βが急な傾斜面６８ｂが形成されている。即ち、傾斜面６８ａ，６８ｂは、隣り合う係合爪６６間に、一つずつ形成されている。
なお、傾斜面６８ａ，６８ｂは、平面で構成されてもよいし、曲面で構成されてもよく、或いは、複数の平面、複数の曲面、平面と曲面の組合せで構成されてもよい。
また、環状部６７の軸方向端面の長手方向に延びる稜角が、外径側において面取りされている。即ち、本実施形態では、図３（ｃ）に示すように、各傾斜面６８ａ，６８ｂは、内径側に、略径方向に沿った平面部分８８と、該平面部分８８と環状部６７の外周面との間で、内径側から外径側に向かって環状部６７の軸方向長さが短くなるように傾斜した斜面部分８９と、から構成されている。

また、ばね受け部６２、凸軸６４、及び突片６５は、システムカバー９０と対向する側のステアリングホイール６０の側面に形成されている。

ばね受け部６２とブッシュ５５のスプリング支持部５６との間には、ラッチスプリング５９が装着されて、ステアリングホイール６０をスピンドル２０に対して反時計回りに付勢している。

したがって、カムピン５２がカム孔６３に挿入されたロックドッグ５０は、ラッチスプリング５９の付勢力により、爪５１が内歯１２から離れるロック解除方向に保持される。また、ラッチスプリング５９の付勢力に抗して、ステアリングホイール６０がスピンドル２０に対して時計回りに相対的に回転する（実際には、スピンドル２０が回転する）時には、カムピン５２がカム孔６３に沿って作動し、爪５１を径方向外方に進出させる。そして、径方向外方に進出した爪５１を、フレーム１１の内歯１２に噛み合わせることにより、スピンドル２０をフレーム１１の内歯１２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。

システムカバー９０には、側板部９１の内側に不図示の円筒壁が突設されており、円筒壁の内周には、ＷＳレバー７１と噛み合い可能な内歯９３（図４参照）が設けられている。

ＷＳレバー７１は、慣性体としての機能も併せ持つように金属製で構成されており、システムカバー９０の内歯９３に係合可能な爪７３を備え、ステアリングホイール６０の凸軸６４に嵌合している。軸孔７２に対して爪７３と反対側の腕７４とステアリングホイール６０の突片６５との間には、ＷＳスプリング７５が装着されて爪７３を内方に退避させる方向（システムカバー９０の内歯９３から離間する方向）にＷＳレバー７１を回転付勢している。従って、通常時には、爪７３がシステムカバー９０の内歯９３と係合しない非作動位置に保持される。

これにより、乗員の急な移動によりウェビングがウェビングガイド１３に案内されて引き出されると、ＷＳレバー７１が慣性力によって回動し、ＷＳレバー７１の爪７３が外方に突き出されて、システムカバー９０の内歯９３に噛合する。したがって、ウェビング加速度感知手段７０は、ステアリングホイール６０のウェビング引き出し方向の回転を阻止する。

図２に示すように、加速度センサ８０は、センサホルダ８１と、センサホルダ８１に取り付けられるボールカバー８２と、ボールカバー８２内に格納されて水平方向の加速度に応じて変位するボール８３と、支持軸８６が水平方向で回動自在にボールカバー８２で支承されるセンサレバー８４とを備え、システムカバー９０のセンサカバー９４に収容されている。

そして、車体加速度に応じてボール８３が移動することにより、センサレバー８４が揺動して爪８５が持ち上がり、ステアリングホイール６０の外周に設けられた係合爪６６に係合して、ステアリングホイール６０のウェビング引き出し方向の回転を阻止する。

また、システムカバー９０には、ブッシュ５５のキャップ状部５７を回転可能に支持する不図示の支持孔を形成するボス９５が、側板部９１から軸方向外側に突設して設けられている。

ボス９５と側板部９１との間には、強度補強のための複数のリブ９９が形成されてボス９５の剛性が強化されている。これにより、スピンドル２０の一端側の軸部２１によって負荷されるスラスト荷重を確実に受けることができる。

図２に示すように、巻き取り装置３０は、円筒状に形成されたリテーナとしてのスプリングコア３２と、巻き取りばね３３と、スプリングカセット３４とを備える。スプリングカセット３４は、スプリングコア３２を支持するスプリングハウジング３５と、スプリングハウジング３５を軸方向及び径方向から覆うようにして、フレーム１１の他方の側板１１Ｂに固定されるスプリングケース３１と、によって構成され、スプリングコア３２及び巻き取りばね３３を保持する。

スプリングケース３１の内壁面には、スピンドル２０の他端側の軸部２５と対向する位置に、該軸部２５を回転自在に支持する支持孔３６が形成されている。

スプリングコア３２は、円筒状のばね固定部４１と、ばね固定部４１の軸方向一端部から径方向外方に突出して形成された鍔部４２と、を有する。ばね固定部４１には、スピンドル２０の他端側の軸部２５が一体回転可能に嵌合する。

巻き取りばね３３は、帯板状のばね素材を渦巻状に巻いたものであり、外周端部３３ａがスプリングハウジング３５に固定されると共に、内周端部３３ｂがスプリングコア３２のばね固定部４１に固定されてスプリングハウジング３５に収容されており、スピンドル２０を常時、巻き取り方向に付勢している。

以下、本実施形態のシートベルトリトラクタ１０の作用について説明する。本実施形態のシートベルトリトラクタ１０は、通常の速度でウェビングがウェビングガイド１３を介して引き出されると、システムカバー９０及びスプリングケース３１で両端の軸部２１，２５が支持されるスピンドル２０が回転して、巻装されたウェビングの引き出しを許容する。

また、ウェビングが設定された所定の速度より早い速度でシートベルトリトラクタ１０から引き出されると、図４に示すように、ステアリングホイール６０と共に回転するＷＳレバー７１が、慣性力によりＷＳスプリング７５の弾性力に抗して図４中、時計方向に回動して、ＷＳレバー７１の爪７３が、システムカバー９０の内歯９３に噛合してステアリングホイール６０のウェビング引き出し方向の回転を阻止する。

ステアリングホイール６０が停止した状態で、更にウェビングが引き出されてスピンドル２０がステアリングホイール６０に対して相対的に回転すると、カムピン５２がステアリングホイール６０のカム孔６３に嵌合しているロックドッグ５０は、爪５１が外方に押し出され、フレーム１１の内歯１２に噛合してスピンドル２０の回転がロックされ、ウェビングの引き出しが阻止されて乗員を保護する。

また、衝突などにより車両に大きな加速度が作用すると、ボールカバー８２内に格納されたボール８３が移動することでセンサレバー８４が揺動し、爪８５がステアリングホイール６０の係合爪６６に係合して、ステアリングホイール６０のウェビング引き出し方向の回転を阻止する。そして、ウェビングの引き出しによりスピンドル２０がステアリングホイール６０に対して相対的に回転すると、上記と同様に、ロックドッグ５０の爪５１がフレーム１１の内歯１２に噛合してスピンドル２０の回転がロックされ、ウェビングの引き出しが阻止される。

次に、加速度センサ８０の組付けについて説明する。加速度センサ８０は、センサホルダ８１、ボールカバー８２、ボール８３、及びセンサレバー８４が組み付けられた状態でシステムカバー９０のセンサカバー９４に収容されており、このシステムカバー９０がフレーム１１の一方の側板１１Ａに固定されて組付けられる。

加速度センサ８０は、システムカバー９０と共にステアリングホイール６０の側方から組み付けられるが、支持軸８６を中心として回動可能なセンサレバー８４は、回動範囲が制限されておらず、時計方向に回転して、ステアリングホイール６０の環状部６７と干渉してしまう可能性がある。

ここで、本実施形態のシートベルトリトラクタ１０では、ステアリングホイール６０の環状部６７のシステムカバー側の軸方向端面に傾斜面６８ａ，６８ｂが形成されているので、加速度センサ８０がシステムカバー９０と共にステアリングホイール６０の側方から接近し、傾斜面６８ａ、６８ｂにセンサレバー８４の爪８５が干渉したとしても、センサレバー８４はステアリングホイール６０に接近する方向に移動するに従って傾斜面６８ａ、６８ｂに沿って反時計方向に回動する。これにより、単に加速度センサ８０をステアリングホイール６０の側方から接近させるだけで、自動的にセンサレバー８４とステアリングホイール６０との干渉を防止することができ、容易に組み付けることができる。

以上説明したように、本実施形態のシートベルトリトラクタ１０によれば、ステアリングホイール６０は、環状部６７のシステムカバー側の軸方向端面に、円周方向に対して傾斜する複数の傾斜面６８ａ，６８ｂが設けられているので、加速度センサ８０をフレーム１１に取り付ける際、加速度センサ８０のセンサレバー８４の爪８５がステアリングホイール６０の環状部６７と干渉する位置に回動した状態のまま組み付けられても、環状部６７の側面に形成された傾斜面６８ａ、６８ｂにより、センサレバー８４を反時計方向、即ち、ステアリングホイール６０から離間させる方向に回動させることができる。これにより、センサレバー８４の位置に配慮せずに、加速度センサ８０を容易に組み付けることができる。

また、一方の傾斜面６８ｂと他方の傾斜面６８ｂの円周方向に対する傾斜角α、βを、互いに異ならせ、加速度センサ８０のセンサレバー８４がステアリングホイール６０の環状部６７と干渉する範囲において、環状部６７の谷部６９ｂが位置しないようにしている。ここで、スピンドル２０は、組立時には、治具によって同じ位相で取り付けられることから、加速度センサ８０を有するシステムカバー９０を組み付ける際、ステアリングホイール６０の位相も常に一定となる。したがって、傾斜角α、βを互いに異ならせ、センサレバー８４の爪８５が環状部６７と軸方向から見て干渉する位相から、環状部６７の谷部６９ｂが外れるように設定しておくことで、センサレバー８４をより確実に回動させることができる。

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。
本発明の傾斜面の形状は、本実施形態のものに限定されるものでなく、加速度センサ８０のセンサレバー８４がステアリングホイール６０の環状部６７と干渉しても回動して離間できるものであればよく、例えば、２つの傾斜面６８ａ，６８ｂの傾斜角が等しいものとしてもよいし、或いは、図５に示すように、山部６９ａから谷部６９ｂに向かって延びる傾斜面６８ａと、軸方向に沿った面６８ｃとが交互に連続する、のこぎり形状に形成されてもよい。

また、本発明の傾斜面は、隣り合う係合爪間に、少なくとも一つ形成されていればよく、本実施形態のように、傾斜面６８ａ，６８ｂが、隣り合う係合爪６６間に一つずつ形成されることで、係合爪６６間が一様形状となり、容易に加工又は成形することができる。

１０ シートベルトリトラクタ
１１ フレーム
１４ 緊急ロック機構
２０ スピンドル
３０ 巻き取り装置
５０ ロックドッグ（ロック部材）
６０ ステアリングホイール
６６ 係合爪
６７ 環状部
６８ａ，６８ｂ 傾斜面
６９ａ 山部
６９ｂ 谷部
８０ 加速度センサ
８４ センサレバー
９０ システムカバー

Claims (5)

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緊急ロック機構と、前記スピンドルを前記ウェビングの巻き取り方向に付勢する巻き取り装置と、を備えるシートベルトリトラクタであって、
   前記緊急ロック機構は、
   前記フレームに係合するロック部材と、
   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、
   前記ステアリングホイールの外周面に形成された係合爪と係止可能なセンサレバーを有し、車両の急減速状態を感知して前記スピンドルの前記ウェビング引き出し方向の回転を阻止する加速度センサと、
   前記加速度センサを収容し、前記フレームに固定されて前記緊急ロック機構を覆うシステムカバーと、
   を備え、
   前記係合爪が形成された前記ステアリングホイールの環状部には、システムカバー側の軸方向端面に、円周方向に対して傾斜する複数の傾斜面が円周方向に沿って形成され、
   前記シートベルトリトラクタの組立時には、前記ステアリングホイールの位相は、前記加速度センサのセンサレバーが、前記ステアリングホイールの前記環状部と干渉する位置に回動した状態のまま組み付けられても、前記傾斜面により前記ステアリングホイールから離間させる方向に回動させるように設定されていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記傾斜面は、谷部から山部に向かって傾斜する一方の傾斜面と、前記谷部から他の山部に向かって傾斜する他方の傾斜面とを有し、前記一方の傾斜面と前記他方の傾斜面の前記円周方向に対する傾斜角は、互いに異なることを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 前記傾斜面は、隣り合う前記係合爪間に、少なくとも一つ形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 前記傾斜面は、平面と曲面の少なくとも一つで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクタ。
5. 前記傾斜面の長手方向に延びる稜角が、面取りされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクタ。

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