JP6523001B2 - 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、シートバックに取り付けられ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。

具体的には、加速度センサが車両の急減速状態を感知すると、加速度センサのセンサレバーがスピンドルに回転可能に支持されるステアリングホイールを係止し、ステアリングホイールが、スピンドルに対して回転遅れを生じる。これにより、スピンドルとステアリングホイール間に配置されたロック部材が作動して、リトラクタフレームに係合することで、スピンドルがロックされる。

従来のウェビング巻取装置として、ウェビングが巻装されるスピンドルの軸部の一端が、樹脂製のセンサホルダ（システムカバー）に形成された軸受部で回転自在に支持され、このスピンドルの軸部に、ステアリングホイールのボス部が回転可能に支持されたものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−３０２００９号公報

特許文献１に開示されているウェビング巻取装置では、スピンドルの軸部がセンサホルダに形成された軸受部で直接支承されているので、長期間の使用により軸受部が摩耗するとスピンドルにガタが生じ、ステアリングホイールと加速度センサのセンサレバーとの隙間（具体的には、ステアリングホイールの係合爪とセンサレバーの爪との隙間）が変動する虞がある。

特に、シートベルトリトラクタをシート内に配置したシートインリトラクタでは、シートベルトリトラクタが車両の上下方向に対して左右方向に傾斜して設置される場合がある。この場合、シートベルトリトラクタが傾斜して設置されていても、加速度センサのセンサレバーの支持軸は水平に維持されるので、該支持軸はステアリングホイールに対して接近又は離間して配置される。このため、シートインリトラクタにおいては、シートベルトリトラクタの高機能化を達成するため、シートベルトリトラクタの傾斜方向に寄らず、長期間の使用に対してもステアリングホイールとセンサレバーとの隙間が安定して維持され、加速度センサの感度が高感度に保たれることが求められている。
一方、センサホルダの軸受部に耐久性を有する別部品を配置することも考えられるが、別部品の追加は、コストアップにつながり好ましくない。

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、部品点数を増加することなく、ステアリングホイールとセンサレバーとの隙間を安定して維持し、加速度センサを高感度に保つ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、
前記ステアリングホイールに揺動自在に支持されるＷＳレバーと、
前記フレームに固定されて、前記ＷＳレバーと噛み合い可能な内歯が内周に設けられた円筒壁を有し、前記緊急ロック機構を覆うシステムカバーと、
を備え、
前記ステアリングホイールは、前記システムカバーの内歯に係合可能な前記ＷＳレバーの爪を内方に退避させる方向に前記ＷＳレバーを回転付勢するＷＳスプリングの一端を支持する突片を有し、且つ、
前記ステアリングホイールには、前記緊急ロック機構が配置される側の前記スピンドルの軸部を回動自在に支承する軸受カバーが一体成形され、
前記ステアリングホイールの前記軸受カバーは、前記システムカバーの軸受支持凹部に嵌合支持され、
前記システムカバーの軸受支持凹部が前記ステアリングホイールの前記軸受カバーを嵌合支持する部分は、前記突片の径方向内側に位置することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
（２） 前記ステアリングホイールの前記軸受カバーは、前記スピンドルの軸部の軸方向端面を覆うように有底円筒状に形成されてい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） 前記シートベルトリトラクタは、車両上下方向に延びる鉛直な直線に対して傾斜して車両内部に取り付けられ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） 前記ステアリングホイールの前記軸受カバーは、先端部を小径とした、段付き形状の前記スピンドルの軸部に対応して段付き形状に形成され、
前記突片は、前記軸受カバーの円筒状部分の円周方向位相の一部に一体に形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。

本発明のシートベルトリトラクタによれば、スピンドルの軸部は、ステアリングホイールに一体成形された軸受カバーで回動自在に支承され、更に該軸受カバーがシステムカバーの軸受支持凹部に嵌合支持されるので、ステアリングホイールの軸受カバーとシステムカバーの軸受支持凹部との回転接触部が樹脂同士で摺接する。このため、従来の金属製のスピンドルが樹脂製のシステムカバーで支持される場合と比較してシステムカバーの軸受支持凹部の摩耗が抑制される。また、ステアリングホイールは、スピンドルの軸部に案内される長さを長くすることができ、これにより、スピンドルに対するステアリングホイールの傾きを抑制することができる。結果として、部品点数を増加することなく、ステアリングホイールとセンサレバーとの隙間を安定して維持し、加速度センサを高感度に保つことができる。

また、ステアリングホイールの軸受カバーは、スピンドルの軸部の軸方向端面を覆うように有底円筒状に形成されているので、ステアリングホイールのスラスト方向の位置精度が向上するので、スピンドルに対するステアリングホイールの傾きをさらに抑制することができ、結果としてステアリングホイールとセンサレバーとの隙間を維持して、加速度センサをより高感度に保つことができる。

シートベルトリトラクタの分解斜視図である。 図１に示すシートベルトリトラクタの断面図である。 図２のＩＩＩ部拡大断面図である。 傾斜して取り付けられたシートベルトリトラクタの断面図である。

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分解斜視図、図２はシートベルトリトラクタの断面図、図３は図２のＩＩＩ部拡大断面図である。図１〜図３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。側壁部２３には、後述するラッチスプリング５９の一端を支持するばね支持部２８が軸方向に突出して形成されている。

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。

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１及び図２に示すように、外周面に複数の係合爪６６が形成された環状部６７と、環状部６７の軸方向一端側から内側に形成された円盤部６２と、を有し、射出成形によって一体成形される。

円盤部６２には、ロックドッグ５０のカムピン５２が係合するカム孔６３が形成されている。
円盤部６２のスピンドル側側面には、ラッチスプリング５９を収容するばね室６８が設けられている。ばね室６８には、スピンドル２０のばね支持部２８に一端が支持されたラッチスプリング５９の他端を支持する不図示のばね受け部が形成されている。これにより、ステアリングホイール６０は、反時計方向に回転付勢されている。

また、円盤部６２のシステムカバー側側面には、中心に形成されてスピンドル２０の一方の軸部２１を回動自在に支持する有底円筒状の軸受カバー６１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とが設けられている。

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の内側に円筒壁９２が突設されており、円筒壁９２の内周には、ＷＳレバー７１と噛み合い可能な内歯９３が設けられている。また、システムカバー９０には、ステアリングホイール６０の軸受カバー６１が回動自在に嵌合する軸受支持凹部９５が設けられると共に、加速度センサ８０を収容するセンサカバー９４が形成されている。

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、軸孔７２が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。

このように、ステアリングホイール６０の回転が阻止された状態で、ウェビングの引出しによりスピンドル２０が更に回転すると、カムピン５２がカム孔６３に沿って作動して爪５１を径方向外方に進出させ、爪５１がフレーム１１の内歯１２に噛み合わされる。これにより、スピンドル２０がフレーム１１の内歯１２にロックして、ウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックする。

加速度センサ８０は、センサホルダ８１と、センサホルダ８１に回動自在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、ボール８３の変位に応じて支持軸８６を中心として回動し、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の回転を阻止するセンサレバー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が揺動してセンサレバー８４の爪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。そして、ウェビング引き出しによりスピンドル２０が回転すると、カムピン５２がカム孔６３に沿って作動して爪５１を径方向外方に進出させ、爪５１がフレーム１１の内歯１２と噛合する。これにより、スピンドル２０がフレーム１１の内歯１２にロックされて、ウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックする。

図１及び図２に示すように、巻き取り装置３０は、巻き取りばね３３と、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、を備える。巻き取りばね３３は、スプリングハウジング３５とスプリングケース３１とにより保持される。

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。

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、内周端部がスピンドル２０の他端側の軸部２５に係止されてスピンドル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、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、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に噛合してウェビングの引き出しが阻止される。

ここで、本実施形態では、上述したように、システムカバー９０の軸受支持凹部９５には、ステアリングホイール６０の中央部分に形成された、スピンドル２０の軸部２１を支承する軸受カバー６１が回動自在に嵌合されている。このため、従来の金属製のスピンドル２０が樹脂製のシステムカバー９０で直接支持される場合と比較して、本実施形態は、システムカバー９０の軸受支持凹部９５の摩耗を抑制することができる。
また、ステアリングホイール６０に一体的に形成された軸受カバー６１は、システムカバー９０の軸受支持凹部９５に案内されるように、スピンドル２０の軸部２１の先端部まで回転自在に案内されている。したがって、本実施形態のステアリングホイール６０は、ボス部がスピンドル２０の軸部２１の一部に案内されていた従来のステアリングホイール６０に比べて、スピンドル２０の軸部２１に案内される長さを長くすることができ、スピンドル２０に対する傾きを抑えることができる。
この結果、加速度センサ８０のセンサレバー８４の爪８５とステアリングホイール６０の係合爪６６との隙間が安定して維持され、加速度センサ８０を高感度に保つことができる。

また、ステアリングホイール６０の軸受カバー６１は、有底円筒状に形成されており、軸受カバー６１の底部６１ａは、軸方向において、システムカバー９０の軸受支持凹部９５と、スピンドル２０の軸部２１との間に挟まれているので、ステアリングホイール６０のスラスト方向の位置精度も向上する。
なお、軸受カバー６１は、先端側を小径とした、段付き形状のスピンドル２０の軸部２１に対応して、段付き形状に形成されている。また、本実施形態では、ＷＳスプリング７５の一端を支持する突片６５が、軸受カバー６１の円筒状部分の円周方向位相の一部に一体に形成されている。

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、スピンドル２０の軸部２１を回動自在に支承する軸受カバー６１がステアリングホイール６０に一体成形され、更に該軸受カバー６１がシステムカバー９０の軸受支持凹部９５に嵌合支持される。ステアリングホイール６０の軸受カバー６１とシステムカバー９０の軸受支持凹部９５との回転接触部が樹脂同士で摺接する。このため、従来の金属製のスピンドル２０が樹脂製のシステムカバー９０で直接支持される場合と比較して、システムカバー９０の軸受支持凹部９５の摩耗が抑制される。また、ステアリングホイール６０は、スピンドル２０の軸部２１に案内される長さを長くすることができ、これにより、スピンドル２０に対するステアリングホイール６０の傾きを抑制することができる。従って、部品点数を増加することなく、センサレバー８４の爪８５とステアリングホイール６０の係合爪６６との隙間が安定して維持され、加速度センサ８０を高感度に保つことができる。

また、ステアリングホイール６０の軸受カバー６１は、スピンドル２０の軸部２１の軸方向端面を覆うように有底円筒状に形成されているので、スピンドル２０の軸部２１の端面を軸受カバー６１の底部に当接させることでステアリングホイール６０のスラスト方向の位置精度が向上する。

また、図４に示すように、シートベルトリトラクタ１０がシート内に配置されるシートインリトラクタでは、ウェビングを滑らかにシートベルトリトラクタ１０から引き出し可能とするため、シートベルトリトラクタ１０が、車両の上下方向に延びる鉛直な直線Ｌに対して、左右方向に傾斜（角度θ）して車両内部に設置される場合がある。

このような場合、加速度センサ８０は、シートベルトリトラクタ１０の傾斜角度θに係わらず、正常な機能を維持するため、センサレバー８４の支持軸８６が水平となるようにフレーム１１の側板１１Ａに取り付けられる。即ち、スピンドル２０の支持軸２９に対して、センサレバー８４の支持軸８６が傾斜した状態となる。

これにより、ステアリングホイール６０の外周面に形成された係合爪６６と、センサレバー８４の爪８５とが接近、又は離間する。例えば、図４に示すように、シートベルトリトラクタ１０が右方向に傾斜して取り付けられた場合には、係合爪６６及び爪８５での隙間Ｃが狭くなる。

このような状態で、システムカバー９０の軸受支持凹部９５の摩耗によりスピンドル２０が傾いたり、ステアリングホイール６０がスピンドル２０に対して傾いたりすると、係合爪６６とセンサレバー８４の爪８５との隙間Ｃが不安定となり、加速度センサ８０のロック性能に影響する。

したがって、本実施形態のように、スピンドル２０の軸部２１を支承する、ステアリングホイール６０に形成された有底円筒状の軸受カバー６１が、システムカバー９０の軸受支持凹部９５に嵌合支持されることで、スピンドル２０に対するステアリングホイール６０の傾きを抑制することができる。これにより、シートインリトラクタのように、シートベルトリトラクタ１０が、車両の上下方向に延びる鉛直な直線Ｌに対して、傾斜して車両内部に設置される場合であっても、加速度センサ８０を高感度に保つことができる。

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、本実施形態では、軸受カバー６１は有底円筒状に形成されているが、これに限らず、底部６１ａを有しない円筒状に形成されてもよい。

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
２１，２５ スピンドルの軸部
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
６１ 軸受カバー
８０ 加速度センサ
８４ センサレバー
９０ システムカバー
９５ 軸受支持凹部
Ｌ 上下方向に延びる直線

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、
   前記ステアリングホイールに揺動自在に支持されるＷＳレバーと、
   前記フレームに固定されて、前記ＷＳレバーと噛み合い可能な内歯が内周に設けられた円筒壁を有し、前記緊急ロック機構を覆うシステムカバーと、
   を備え、
   前記ステアリングホイールは、前記システムカバーの内歯に係合可能な前記ＷＳレバーの爪を内方に退避させる方向に前記ＷＳレバーを回転付勢するＷＳスプリングの一端を支持する突片を有し、且つ、
   前記ステアリングホイールには、前記緊急ロック機構が配置される側の前記スピンドルの軸部を回動自在に支承する軸受カバーが一体成形され、
   前記ステアリングホイールの前記軸受カバーは、前記システムカバーの軸受支持凹部に嵌合支持され、
   前記システムカバーの軸受支持凹部が前記ステアリングホイールの前記軸受カバーを嵌合支持する部分は、前記突片の径方向内側に位置することを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記ステアリングホイールの前記軸受カバーは、前記スピンドルの軸部の軸方向端面を覆うように有底円筒状に形成されてい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. 前記シートベルトリトラクタは、車両上下方向に延びる鉛直な直線に対して傾斜して車両内部に取り付けられ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. 前記ステアリングホイールの前記軸受カバーは、先端部を小径とした、段付き形状の前記スピンドルの軸部に対応して段付き形状に形成され、
   前記突片は、前記軸受カバーの円筒状部分の円周方向位相の一部に一体に形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。

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