(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトを巻き取るリールと、このリールの回転軸と、この回転軸の端部を回転可能に支持する軸受け部とを少なくとも備えたシートベルトリトラクタにおいて、
前記回転軸の端面に対向しかつこの回転軸の端面を支持する対向面を有した回転軸端面支持部が前記軸受け部に設けられており、
前記回転軸の端面が曲面に形成され、
前記回転軸端面支持部の対向面が、前記回転軸の端面の曲面と適合する同形状またはほぼ同形状の曲面に形成されているとともに前記回転軸の端面の周方向に沿った所定領域に扇形に形成されていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項２】
前記回転軸端面支持部の対向面に、前記回転軸の端面をスラスト方向に支持する円柱状突起が設けられていることを特徴とする請求項１記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
前記曲面は、球面または円錐面であることを特徴とする請求項１または２記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項４】
前記回転軸端面支持部は、前記回転軸の端面の周方向に沿って所定数分割されて設けられていることを特徴とする請求項３記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項５】
前記所定数の回転軸端面支持部は、前記回転軸の端面の周方向に沿って等間隔に設けられていることを特徴とする請求項４記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項６】
シートベルトを巻取引出可能に巻き取るとともに、車両に大きな減速度が作用した緊急時に前記シートベルトの引出しを阻止するシートベルトリトラクタを備え、前記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り乗員を拘束するシートベルト装置において、
前記シートベルトリトラクタは、請求項１ないし５のいずれか１記載のシートベルトリトラクタであることを特徴とするシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートベルトを巻取引出可能に巻き取るシートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置の技術分野に属し、特に、シートベルトリトラクタにおいてシートベルトを巻き取るリールの軸受けの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から自動車等の車両に装備されているシートベルト装置は、衝突時等の車両に大きな車両減速度が作用した場合のような緊急時に、シートベルトで乗員を拘束することにより乗員のシートからの飛び出しを阻止して、乗員を保護している。
このようなシートベルト装置においては、シートベルトを巻取引出可能に巻き取るシートベルトリトラクタを備えている。このシートベルトリトラクタは、シートベルトを巻き取るリールを常時巻取方向に付勢するうず巻きばね等の付勢力付与手段を備えており、この付勢力付与手段の付勢力により、シートベルトは非装着時にはリールに巻き取られているが、装着時には付勢力付与手段の付勢力に抗して引き出されて、乗員に装着される。そして、シートベルトリトラクタは、前述のような緊急時にロック機構が作動してリールの引出方向の回転を阻止することにより、シートベルトの引出が阻止される。これにより、緊急時にシートベルトは乗員を確実に拘束し、保護するようになる。
【０００３】
ところで、この従来のシートベルト装置のシートベルトリトラクタにおいては、シートベルトを巻き取るリールの回転軸は、付勢力付与手段によるベルト巻取方向の付勢力を受ける側の端部がリトラクタのコ字状フレームの側壁に回転可能に支持されているとともに、ロック機構が設けられている側の端部がこのロック機構のカバーに回転可能に支持されている。その場合、図１０に示すようにロック機構のカバーａに支持される側の回転軸ｂの端部ｃは、その外周がカバーａに設けられた円筒軸受けｄで回転支持されている。
【０００４】
このように回転軸の端部ｃの外周が円筒軸受けｄで回転支持された場合、ロック機構のカバーａに設けられた、回転軸ｂを支持する軸受け穴ｅの内周面と回転軸ｂの端部ｃの外周面との間のクリアランスにより、ラジアル方向のがたが発生する。このがたを低減するために、従来、カバーａ軸受け穴ｅにおける底面ｆの中心に突設された軸方向の円柱状突起ｇに、回転軸ｂの端面の中心に形成された円柱状の穴ｈを回転可能に嵌合することにより回転軸ｂの端部ｃを支持して、ラジアル方向のがたを少なくすることが行われている。
しかしながら、このような軸受け支持構造でも、ラジアル方向のがたを効果的にかつ十分に抑制することができなく、ラジアル方向のがたの低減にも限界がある。また、がたをなくす他の方法として、従来、軸端をカバーの軸受部に弱く付勢する方法も行われているが、この方法によるがたをなくす効果は十分ではない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ラジアル方向のがたをより一層少なくすることができ、また、回転抵抗を抑制することのできるシートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、シートベルトを巻き取るリールと、このリールの回転軸と、この回転軸の端部を回転可能に支持する軸受け部とを少なくとも備えたシートベルトリトラクタにおいて、前記回転軸の端面に対向しかつこの回転軸の端面を支持する対向面を有した回転軸端面支持部が前記軸受け部に設けられており、前記回転軸の端面が曲面に形成され、前記回転軸端面支持部の対向面が、前記回転軸の端面の曲面と適合する同形状またはほぼ同形状の曲面に形成されているとともに前記回転軸の端面の周方向に沿った所定領域に扇形に形成されていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２の発明は、前記回転軸端面支持部の対向面に、前記回転軸の端面をスラスト方向に支持する円柱状突起が設けられていることを特徴としている。
更に、請求項３の発明は、前記曲面が、球面または円錐面であることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、前記回転軸端面支持部が、前記回転軸の端面の周方向に沿って所定数分割されて設けられていることを特徴としている。
更に、請求項５の発明は、前記所定数の回転軸端面支持部が、前記回転軸の端面の周方向に沿って等間隔に設けられていることを特徴としている。
更に、請求項６の発明にかかるシートベルト装置は、シートベルトを巻取引出可能に巻き取るとともに、車両に大きな減速度が作用した緊急時に前記シートベルトの引出しを阻止するシートベルトリトラクタを備え、前記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り乗員を拘束するシートベルト装置において、前記シートベルトリトラクタが、請求項１ないし５のいずれか１記載のシートベルトリトラクタであることを特徴としている。
【０００８】
【作用】
このように構成された本発明にかかるシートベルトリトラクタおよびシートベルト装置においては、回転軸の端部が軸受け部に回転可能に支持されたとき、回転軸の曲面形状の端面が回転軸端面支持部の曲面形状の対向面に適合当接し、回転軸は軸受け部によりラジアル方向にもスラスト方向にも回転可能に支持されるようになる。したがって、少なくともラジアル方向のがたが効果的にかつ十分に低減するようになる。
また、回転軸端面支持部の形成範囲が回転軸の端面の周方向に沿った所定領域に扇形に設定されているので、回転軸端面支持部の形成範囲が回転軸の端面の周方向に沿った所定領域に扇形に設定されているので、がたが低減されつつ回転軸の回転時の回転抵抗が低減するようになる。
【０００９】
特に、請求項５の発明においては、所定数の回転軸端面支持部が回転軸の端面の周方向に沿って等間隔に設けられているので、これらの回転軸端面支持部は回転軸の端面の全周にわたって散在するようになる。これにより、回転軸は回転軸端面支持部から回転抵抗を偏心して受けることがなく、バランス良く回転するようになり、回転軸の回転むらが抑制される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の各例が適用されるシートベルトリトラクタを模式的に示す縦断面図である。
図１において、１はシートベルトリトラクタ、２はコ字状のフレーム、３はシートベルト、４はコ字状のフレーム２の両側壁間に回転可能に支持され、シートベルト３を巻き取るリール、５は前述の緊急時に発生する大きな車両減速度を感知して作動する減速度感知手段、６は減速度感知手段５によって作動して少なくともリール４のベルト引出方向の回転を阻止するロック機構、７はこのリール４の中心に軸方向に遊嵌、貫通され、かつリール４とロック機構６とを回転的に連結するトーションバー、８はスパイラルスプリング９のばね力によりブッシュシャフト１０を介してリール４を常時ベルト巻取方向に付勢するスプリング手段、１１は前述の緊急時に作動してベルト巻取トルクを発生するプリテンショナーである。
【００１１】
ロック機構６は、リール４に通常時は一体回転し緊急時に停止してリール４との間に相対回転を発生させるように支持され、パウル１３を揺動可能に保持するパウルホルダ１４を備えており、このパウルホルダ１４は雄ねじ軸部１５が形成されている。この雄ねじ軸部１５には、リール４と一体に回転するナット状のストッパ部材１６が螺合されている。また、トーションバー７には、パウルホルダ１４と相対回転不能に係合する第１トルク伝達部１７が形成されているとともに、リール４と相対回転不能に係合する第２トルク伝達部１８が形成されている。そして、プリテンショナー１１で発生したベルト巻取トルクはブッシュ１２およびトーションバー７を介してリール４に伝達され、これによりリール４はトーションバー７を回転軸としてベルト巻取方向に回転して、シートベルト３を所定量巻き取るようになっている。
【００１２】
このシートベルトリトラクタ１においては、前述の緊急時にプリテンショナー１１が発生したベルト巻取トルクはリール４に伝達され、リール４はシートベルト３を所定量巻き取り、乗員を堅固に拘束する。一方、緊急時に発生する大きな車両減速度で減速度感知手段５が作動してロック機構６を作動する。すると、ロック機構６のパウル１３が回動して、フレーム２の側壁の内歯１９に係合して、パウルホルダ１４の回転が阻止され、リール４がパウルホルダ１４に対して相対回転する。このため、トーションバー７の第１および第２トルク伝達部１７,１８が互いに相対回転するので、これら第１および第２トルク伝達部１７,１８の間にトーション部２０がねじられる。これ以後、リール４がトーションバー７のトーション部２０をねじりつつベルト引出方向に回転するので、このトーション部２０のねじりによってシートベルト３に加えられる荷重が制限されて、乗員に加えられる衝撃が吸収される。
【００１３】
リール４がパウルホルダ１４に対して相対回転することで、ストッパ部材１６は螺合している雄ねじ軸部１５に対して相対回転するので、パウルホルダ１４の方へ移動する。そして、ストッパ部材１６の図において右端がパウルホルダ１４に当接すると、ストッパ部材１６のそれ以上の回転が阻止されるので、リール４の回転も阻止される。このようにして、トーション部２０のねじ切れない最大許容ねじりが制限され、トーション部２０のねじりによる切断が防止される。
【００１４】
ところで、リール４の回転軸であるトーションバー７のロック機構６側の端部２１は、ロック機構６のカバー２２に設けられた軸受け部２３に回転可能に支持されている。
図２は、本発明の実施の形態の第１例であって、図１のＰ部に相当するロック機構のカバーにおける軸受け部を示し、（ａ）はその軸方向左方から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるIIB−IIB線に沿う断面図である。
【００１５】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、ロック機構６のカバー２２に設けられた軸受け部２３には、従来と同様に、トーションバー７の端部２１が回転可能に嵌合される軸方向の軸受け穴２４が穿設されている。また、この軸受け穴２４の底部２５の中心（トーションバー７の軸心と同心とされている）には円柱状突起２６が軸方向に突設されている。
【００１６】
そして、この第１例のシートベルトリトラクタ１では、更に、軸受け穴２４の底部２５に、回転軸端面支持部２７が軸方向に突出して設けられている。この回転軸端面支持部２７は、図２（ａ）に示すように底部２５の中心とした回転角１２０°の範囲にわたって扇形状に形成されているとともに、図２（ｂ）に示すように円柱状突起２６の先端面からトーションバー７の端部２１の方へ突出している。そして、軸受け穴２４に嵌合されるトーションバー７の端部２１の端面に対向する回転軸端面支持部２７の対向面２７ａが球面からなる曲面に形成されている。一方、図３に示すようにトーションバー７の端部２１の端面２１ａも、対向面２７ａの球面の径と同径またはほぼ同径の球面に形成されている。したがって、回転軸端面支持部２７はトーションバー７の端部２１の端面２１ａの周方向の所定領域に対向して設けられ、回転軸端面支持部２７の対向面２７ａの形状は、トーションバー７の端面２１ａの球面形状と同形状またはほぼ同形状の球面に形成されてこの端面２１ａに適合するようにされている。
【００１７】
このように構成されたこの第１例のシートベルトリトラクタ１においては、トーションバー７の端部２１がカバー６の軸受け部２３の軸受け穴２４に嵌合されて回転可能に支持されたとき、端部２１の球面形状の端面２１ａが回転軸端面支持部２７の球面形状の対向面２７ａに適合当接して、端部２１は軸受け部２３によりラジアル方向にもスラスト方向にも回転可能に支持されるようになる。
このように構成されたこの第１例のシートベルトリトラクタ１によれば、トーションバー７の球面形状の端面２１ａを、この端面２１ａと同じまたは類似の球面形状の軸受け部２３の対向面２７ａに適合当接するようにしているので、トーションバー７の端面２１ａをラジアル方向にもスラスト方向にも所定領域にわたって支持させることができるようになる。したがって、ラジアル方向およびスラスト方向の両がたを低減できるとともに、回転軸端面支持部２７の形成範囲を底部２５の全面ではなく、回転角１２０°の範囲に設定しているので、トーションバー７の回転時の回転抵抗も低減することができる。
【００１８】
実際に、この第１例による軸受け構造のサンプルと、回転軸端面支持部２７を底部２５の全面に設けた軸受け構造のサンプルと、従来の軸受け構造のサンプルとを用いて試験を行った。その結果を表１に示す。
【表１】
【００１９】
表１から明らかなように、ラジアルがたが本発明によるものではほとんどなく、また従来のものでは存在している。また、本発明によるもののように回転軸端面支持部２７を設けても、回転抵抗はほとんど変わらないことが分かった。このように、回転軸の端面と同形状の対向面を有する回転軸端面支持部２７を設けることにより、ラジアルがたを効果的にかつ十分に低減することができることが分かった。
なお、表１において従来のものの巻取効率の最大値（９０.１％）と第１例による軸受け構造のサンプルの最小値（８８.２％）との差が１.９％であり、また、従来のものの巻取効率の最大値（９０.１％）と回転軸端面支持部２７を底部２５の全面に設けた軸受け構造のサンプルの最小値（８１.７％）との差が８.４％であるから、前者（第１例のもの）の方が後者よりも回転抵抗が小さく従来のものに近くなっている。
【００２０】
図４（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態の第２例を示す、それぞれ、図２（ａ）および（ｂ）と同様の図である。
前述の第１例では、回転軸端面支持部２７の対向面２７ａが球面からなる曲面に形成されているが、この第２例のシートベルトリトラクタ１では、回転軸端面支持部２７の対向面２７ａが円錐面からなる曲面に形成されている。同様に、トーションバー７の端部２１の端面２１ａも対向面２７ａと同じかまたは類似の円錐面に形成されている。更に、この第２例では、第１例の円柱状突起２６は設けられていない。
この第２例のシートベルトリトラクタ１の他の構成は第１例と同じであり、また、第２例の作用効果は第１例の作用効果と実質的に同じである。
【００２１】
図５（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態の第３例を示す、それぞれ、図２（ａ）および（ｂ）と同様の図である。
前述の第１例では、回転軸端面支持部２７の対向面２７ａが球面に形成されているが、この第３例のシートベルトリトラクタ１では、前述の第２例と同様に回転軸端面支持部２７の対向面２７ａが円錐面に形成されているとともに、トーションバー７の端部２１の端面２１ａも対向面２７ａと同じかまたは類似の円錐面に形成されている。
この第３例のシートベルトリトラクタ１の他の構成は第１例と同じであり、また、第３例の作用効果は第１例の作用効果と実質的に同じである。
【００２２】
図６（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態の第４例を示す、それぞれ、図２（ａ）および（ｂ）と同様の図である。
前述の第１例では、回転軸端面支持部２７の形成範囲が回転角１２０°の範囲にわたって設けられているが、図６（ａ）および（ｂ）に示すようにこの第４例のシートベルトリトラクタ１は、回転軸端面支持部２７の形成範囲が回転角１８０°の範囲にわたって設定されている。
この第４例のシートベルトリトラクタ１の他の構成は第１例と同じであり、また、第４例の作用効果は、回転抵抗が第１例に比し若干大きくなるだけであって第１例の作用効果と実質的に同じである。
【００２３】
図７（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態の第５例を示す、それぞれ、図６（ａ）および（ｂ）と同様の図である。
前述の第４例では、１個の回転軸端面支持部２７が回転角１８０°の範囲にわたって設けられているが、図７（ａ）および（ｂ）に示すようにこの第５例のシートベルトリトラクタ１は、第４例の１個の回転軸端面支持部２７の中間部が削除されて、回転軸端面支持部２７が２個に分割されて設けられている。
この第５例のシートベルトリトラクタ１の他の構成は第４例と同じであり、また、第５例の作用効果は、回転抵抗が第４例に比し若干小さくなるだけであって第４例の作用効果と実質的に同じである。
【００２４】
図８（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態の第６例を示す、それぞれ、図７（ａ）および（ｂ）と同様の図である。
前述の第５例では、２個の回転軸端面支持部２７が回転角１８０°の範囲内に設けられているが、図８（ａ）および（ｂ）に示すようにこの第６例のシートベルトリトラクタ１は、回転軸端面支持部２７が３個に分割されて底部２５の円周方向、つまりトーションバー７の端面２１ａの円周方向に沿って等間隔に設けられている。
【００２５】
このように、第６例のシートベルトリトラクタ１においては、３個の回転軸端面支持部２７がトーションバー７の端面２１ａの円周方向に沿って等間隔に設けられて端面２１ａの全周にわたって散在していることから、トーションバー７は、３個の回転軸端面支持部２７から回転抵抗を偏心して受けることがなく、バランス良く回転するようになり、トーションバー７の回転むらが抑制される。
この第６例のシートベルトリトラクタ１の他の構成および他の作用効果は第５例と同じである。
【００２６】
図９（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態の第７例を示す、それぞれ、図８（ａ）および（ｂ）と同様の図である。
前述の第６例では、回転軸端面支持部２７が３個に分割されて底部２５の円周方向に沿って等間隔に設けられているが、図９（ａ）および（ｂ）に示すようにこの第７例のシートベルトリトラクタ１は、回転軸端面支持部２７が４個に分割されて底部２５の円周方向に沿って等間隔に設けられている。
この第７例のシートベルトリトラクタ１の他の構成は第６例と同じであり、また、第７例の作用効果は、第６例の作用効果と実質的に同じである。
【００２７】
なお、回転軸端面支持部２７は底部２５の全面にわたって設けることもできるとともに、前述の個数あるいは形成範囲に限定されることなく、種々、任意に設定することができる。
また、本発明はトーションバー７を備えないシートベルトリトラクタにも適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のシートベルトリトラクタおよびシートベルト装置によれば、回転軸の端部を軸受け部に回転可能に支持させたとき、回転軸の曲面形状の端面を回転軸端面支持部の曲面形状の対向面に適合させているので、回転軸を軸受け部によりラジアル方向に回転可能に支持させることができる。したがって、ラジアル方向のがたを効果的にかつ十分に低減できるようになる。
また、回転軸端面支持部の形成範囲が回転軸の端面の周方向に沿った所定領域に扇形に設定されているので、回転軸端面支持部の形成範囲が回転軸の端面の周方向に沿った所定領域に扇形に設定しているので、がたを低減しつつ回転軸の回転時の回転抵抗が低減できるようになる。
【００２９】
特に、請求項５の発明によれば、所定数の回転軸端面支持部を回転軸の端面の周方向に沿って等間隔に設けて回転軸の端面の全周にわたって散在させているので、回転軸が回転軸端面支持部から回転抵抗を偏心して受けないようにすることができる。これにより、回転軸をバランス良く回転させることができ、回転軸の回転むらを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の各例が適用されるシートベルトリトラクタを模式的に示す縦断面図である。
【図２】  本発明の実施の形態の第１例であって、図１のＰ部に相当するロック機構のカバーにおける軸受け部を示し、（ａ）はその軸方向左方から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるIIB−IIB線に沿う断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態の第１例であって、図１のＰ部に相当するトーションバーの端部を示す図である。
【図４】  本発明の実施の形態の第２例であって、図１のＰ部に相当するロック機構のカバーにおける軸受け部を示し、（ａ）はその軸方向左方から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるIVB−IVB線に沿う断面図である。
【図５】  本発明の実施の形態の第３例であって、図１のＰ部に相当するロック機構のカバーにおける軸受け部を示し、（ａ）はその軸方向左方から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるVB−VB線に沿う断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態の第４例であって、図１のＰ部に相当するロック機構のカバーにおける軸受け部を示し、（ａ）はその軸方向左方から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるVIB−VIB線に沿う断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態の第５例であって、図１のＰ部に相当するロック機構のカバーにおける軸受け部を示し、（ａ）はその軸方向左方から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるVIIB−VIIB線に沿う断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態の第６例であって、図１のＰ部に相当するロック機構のカバーにおける軸受け部を示し、（ａ）はその軸方向左方から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるVIIIB−VIIIB線に沿う断面図である。
【図９】  本発明の実施の形態の第７例であって、図１のＰ部に相当するロック機構のカバーにおける軸受け部を示し、（ａ）はその軸方向左方から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるIXB−IXB線に沿う断面図である。
【図１０】従来のシートベルトリトラクタのリール回転軸の軸受け部を部分的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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