説明

車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置

【課題】ピニオンの回転速度を早くしてショルダーウェビングとラップウェビングを迅速に巻取ることができるようにし、シートベルトによる乗客の拘束性能を一層向上させた車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置を提供する。
【解決手段】ショルダーウェビングの一端とラップウェビングの一端がそれぞれ連結され、回転軸を介してハウジングに回転可能に設置されたスプールと、回転軸の一端に一体に連結されたピニオンとを含む車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置において、ピニオンにそれぞれ歯合して設置された第1及び第2ラック、第1ラックと連結されて設置され第1ラックにガスを提供することができる第1ガスジェネレーター、及び第2ラックと連結されて設置され第2ラックにガスを提供することができる第2ガスジェネレーター、を含むことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置に係り、より詳しくは、ピニオンの回転速度の向上を図ると共にピニオンの離脱または破損によって発生する不良をなくした車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両シートには、車両事故発生時に乗客の上体を拘束して保護するシートベルト装置が備えられる。車両用シートベルト装置は、緊急時に乗客の上体を拘束するシートベルトと、シートベルトの巻取り装置であるリトラクタを含んで構成される。
【0003】
図1に、リトラクタプリテンショナーとアンカープリテンショナーが別々に備えられた従来のシートベルト装置を示した。シートベルト1はバックルトング2を基準にシート着席者の肩と胸部位を拘束するショルダーウェビング1aと、シート着席者の骨盤と下体を拘束するラップウェビング1bからなっている。
ショルダーウェビング1aは、リトラクタプリテンショナー3に一端が連結され、ラップウェビング1bはアンカープリテンショナー4に一端が連結される。
しかし、図1に示した従来の装置は、ショルダーウェビング1aとラップウェビング1bを巻取るために、リトラクタプリテンショナー3とアンカープリテンショナー4のそれぞれを使用するため、部品数が増加し原価上昇及び重量が増加する短所があった(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
図2に上記の短所を補完するために開発されたシートベルト装置を示した。図示したとおり、シートベルト1のショルダーウェビング1aとラップウェビング1bを1つのリトラクタ統合プリテンショナー10で同時に巻取る装置である。
図3に、図2に示したリトラクタ統合プリテンショナーの断面図を示した。
リトラクタ統合プリテンショナー10は、図示したとおり、ハウジング11内に円筒形のローラー形に形成された1つのスプール12が回転軸13を介して回転可能に設置される。回転軸13にはピニオン14が一体に連結され、ピニオン14にはラック15が歯合されて設置される。ラック15はガスジェネレーター16と連結されており、またスプール12の外周にはショルダーウェビング1aの一端とラップウェビング1bの一端がそれぞれ連結されている(例えば、特許文献2,3参照)。
【0005】
図4は、図3に示したリトラクタ統合プリテンショナー10の作動図である。衝突時、エアバッグECU(電子制御ユニット)からの信号によってガスジェネレーター16が爆発をしてガスを生成させると、ガスの圧力によってラック15がラックガイド17に沿って図4の矢印の方向に移動しながらピニオン14を回転させる。ピニオン14の回転によってスプール12が回転してショルダーウェビング1aとラップウェビング1bを同時に巻取ると、シートベルト1が乗客を拘束する。
【0006】
しかし、このようなリトラクタ統合プリテンショナー10は、1つのガスジェネレーター16のガス圧力を利用して1つのラック15の移動によりスプール12と連結されたピニオン14を回転させる構成であるため、ピニオン14の回転速度が遅く、従って、連動するスプール12の回転速度も遅くなり、ショルダーウェビング1aとラップウェビング1bを迅速に巻取ることができない短所がある。その結果、シートベルト1の乗客の拘束性能が減少する問題点があった。
また、1つのラック15がピニオン14を回転させる構成のため、ラック15が作動する時にラック15とそれに接触したピニオン14の部位に過大な荷重が集中し、この偏心荷重によってピニオン14が回転軸13から離脱、または破損する問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2011−020491号公報
【特許文献2】特開2003−267186号公報
【特許文献3】特開2001−315618号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、ピニオンの回転速度を早くしてショルダーウェビングとラップウェビングを迅速に巻取ることができるようにし、これによってシートベルトによる乗客の拘束性能を一層向上させた車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置を提供することにある。
また、他の目的とするところは、ピニオンとラックとが接触した部位に偏心荷重が発生することを防止し、これによってピニオンの離脱及び破損を予防することにより信頼性と耐久性を向上させた車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するためになされた本発明の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置は、ショルダーウェビングの一端とラップウェビングの一端がそれぞれ連結され、回転軸を介してハウジングに回転可能に設置されたスプールと、回転軸の一端に一体に連結されたピニオンとを含む車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置において、ピニオンにそれぞれ歯合して設置された第1ラックと第2ラック、第1ラックと連結されて設置され第1ラックにガスを提供することができる第1ガスジェネレーター、及び第2ラックと連結されて設置され第2ラックにガスを提供することができる第2ガスジェネレーター、を含むことを特徴とする。
【0010】
また、本発明による装置は、第1ガスジェネレーターが作動する時に第1ラックの移動を案内するためにハウジングに固定設置された第1ラックガイド、及び第2ガスジェネレーターが作動する時に第2ラックの移動を案内するためにハウジングに固定設置された第2ラックガイドをさらに含むことを特徴とする。
第1ラック及び第2ラックは、ピニオンに180度の位相で互いに反対方向に移動する向きに設置されたことを特徴とする。
第1ラック及び第2ラックは、形と重さが互いに同一に形成されたことを特徴とする。
第1ガスジェネレーター及び第2ガスジェネレーターは、ガスの発生量が互いに同一であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置によると、ピニオンの回転速度が向上することによりシートベルトによる乗客の拘束性能が一層向上し、乗客の安全性を確保できる効果が有る。また、ピニオンに偏心荷重が発生することを防止することができ、これによりピニオンの離脱及び破損を予防することができ、信頼性、及び耐久性の向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】リトラクタプリテンショナーとアンカープリテンショナーがそれぞれ備えられた従来の装置を説明するための図面である。
【図2】シートベルトのショルダーウェビングとラップウェビングを1つのリトラクタ統合プリテンショナーで同時に巻取る従来の装置を説明するための図面である。
【図3】従来のリトラクタ統合プリテンショナーの断面図である。
【図4】図3のリトラクタ統合プリテンショナーの作動図である。
【図5】本発明によるリトラクタ統合プリテンショナーの断面図である。
【図6】本発明によるリトラクタ統合プリテンショナーの作動図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例による車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置について詳しく説明する。
図5は、本発明によるリトラクタ統合プリテンショナーの断面図であり、図6はその作動図である。
本発明による車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置50は、図示したとおり、ハウジング51に回転軸52を介して回転可能に設置されたスプール53、回転軸52に連結されたピニオン54、ピニオン54にそれぞれ歯合されて設置された第1ラック55と第2ラック56、第1ラック55と第2ラック56にそれぞれガスを提供する第1ガスジェネレーター57と第2ガスジェネレーター58、及び第1ラック55と第2ラック56の移動をそれぞれ案内する第1ラックガイド59と第2ラックガイド60を含んで構成される。
【0014】
ここで、リトラクタ統合プリテンショナー装置50のシートベルト1は、シートベルト1を構成するショルダーウェビング1aとラップウェビング1bの一端がそれぞれスプール53に連結される。1つのスプール53にシートベルト1のショルダーウェビング1aとラップウェビング1bが同時に連結された構成なので、スプール53が回転をするとショルダーウェビング1aとラップウェビング1bがスプール53に同時に巻取られる。
スプール53は、ハウジング51の中心部位に設けられた回転軸52に回転可能に設置される。
【0015】
ピニオン54は、回転軸52の一端に設置され、スプール53と一体に回転する。
第1ラック55と第2ラック56は、互いにピニオン54を介して対向し、それぞれピニオン54に歯合して設置される。
第1ガスジェネレーター57は、第1ラック55にガスを提供することができるように第1ラック55と連結されて設置され、第2ガスジェネレーター58は、第2ラック56にガスを提供することができるように第2ラック56と連結されて設置される。
第1ラックガイド59は、第1ガスジェネレーター57が作動する時に第1ラック55の移動を案内することができるようにハウジング51に固定されて設置され、第2ラックガイド60は、第2ガスジェネレーター58が作動する時に第2ラック56の移動を案内することができるようにハウジング51に固定されて設置される。
【0016】
ここで、第1、2ガスジェネレーター57、58はエアバッグECUの制御信号によって爆発動作がなされ、爆発動作時に生成されたガスによって第1、2ラック55、56が第1、2ラックガイド59、60に沿ってそれぞれ移動する。
第1、2ラック55、56は、ピニオン54に180度の位相で互いに反対方向に移動するように設置される。
そして、第1、2ラック55、56は、形と重さが互いに同一に形成され、第1、2ガスジェネレーター57、58は、ガス発生量が互いに同一であることを特徴とする。
すなわち、第1、2ガスジェネレーター57、58が爆発する時に第1、2ラック55、56は、同一の速度及び速力で移動するため、ピニオン54が円滑に回転することができ、またピニオン54で第1、2ラック55、56と接触した二つの部位のうちいずれか一方に荷重が集中する現象を防止することができる。
【0017】
しかし、第1、2ラック55、56の重量に互いに差異があるか、または第1、2ガスジェネレーター57、58のガス発生量に互いに差異があると、第1、2ラック55、56は互いの移動速度に差が出るため、ピニオン54が円滑に回転することができなくなるだけでなく、特にピニオン54と歯合する第1、2ラック55、56の一部位に荷重が集中する現象が発生する。
ピニオン54が円滑に回転できなくなると、スプール53の回転速度が遅くなり、これによりショルダーウェビング1aとラップウェビング1bを迅速に巻取ることができなくなるため、シートベルト1による乗客の拘束性能が低下する問題が発生する。
そして、ピニオン54で第1、2ラック55、56と接触した二つの部位のうちいずれか一部位に偏心荷重が発生すると、ピニオン54が回転軸52から容易に離脱または破損する問題が発生する。
【0018】
したがって、本発明はシートベルト1による乗客の拘束性能向上とピニオン54の離脱または破損を防止するために、第1、2ラック55、56は形と重さが互いに同一であり、また第1、2ガスジェネレーター57、58のガス発生量は互いに同一であることが望ましい。
例えば、第1、2ガスジェネレーター57、58のガス発生剤(火薬)の使用量は、それぞれ1400mgであることが望ましいが、これに限定されるものではない。
【0019】
図6はエアバッグECUの制御信号によって第1、2ガスジェネレーター57、58の火薬が爆発し、この時発生したガスの圧力によって第1、2ラック55、56が第1、2ラックガイド59、60に沿ってそれぞれ移動した作動図である。
第1、2ラック55、56が第1、2ラックガイド59、60に沿って移動する時にピニオン54が回転され、ピニオン54の回転によってスプール53が回転をする。スプール53の回転によってショルダーウェビング1aとラップウェビング1bがスプール53に同時に巻取られることによって、シートベルト1が乗客を拘束する。
【0020】
したがって、本発明によるシートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置50は、第1、2ラック55、56と第1、2ガスジェネレーター57、58によってピニオン54の回転速度が向上し、ショルダーウェビング1aとラップウェビング1bの迅速な巻取り動作が可能になり、これによってシートベルト1による乗客の拘束性能が一層向上する。
また、本発明による装置は、第1、2ガスジェネレーター57、58が作動する時に第1、2ラック55、56が同一の速度及び速力でピニオン54を回転させるため、ピニオン54に偏心荷重が発生することを防止し、これによってピニオン54の離脱または破損を予防することができる。その結果、シートベルトの信頼性並びに耐久性の向上を図ることができる。
【0021】
以上、本発明に関する好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施形態から当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等であると認められる範囲のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【0022】
1 シートベルト
1a ショルダーウェビング
1b ラップウェビング
2 バックルトング
3 リトラクタプリテンショナー
4 アンカープリテンショナー
10 リトラクタ統合プリテンショナー
11 ハウジング
12 スプール
13 回転軸
14 ピニオン
15 ラック
16 ガスジェネレーター
17 ラックガイド
50 リトラクタ統合プリテンショナー装置
51 ハウジング
52 回転軸
53 スプール
54 ピニオン
55 第1ラック
56 第2ラック
57 第1ガスジェネレーター
58 第2ガスジェネレーター
59 第1ラックガイド
60 第2ラックガイド


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ショルダーウェビングの一端とラップウェビングの一端がそれぞれ連結され、回転軸を介してハウジングに回転可能に設置されたスプールと、
前記回転軸の一端に一体に連結されたピニオンとを有する車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置において、
前記ピニオンにそれぞれ歯合して設置された第1ラックと第2ラック、
前記第1ラックと連結されて設置され前記第1ラックにガスを提供することができる第1ガスジェネレーター、及び
前記第2ラックと連結されて設置され前記第2ラックにガスを提供することができる第2ガスジェネレーター、を含むことを特徴とする車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。
【請求項2】
前記第1ガスジェネレーターが作動する時に前記第1ラックの移動を案内するために前記ハウジングに固定設置された第1ラックガイド、及び
前記第2ガスジェネレーターが作動する時に前記第2ラックの移動を案内するために前記ハウジングに固定設置された第2ラックガイドをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。
【請求項3】
前記第1ラック及び前記第2ラックは、前記ピニオンに180度の位相で互いに反対方向に移動する向きに設置されたことを特徴とする請求項1に記載の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。
【請求項4】
前記第1ラック及び前記第2ラックは、形と重さが互いに同一に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。
【請求項5】
前記第1ガスジェネレーター及び前記第2ガスジェネレーターは、ガス発生量が互いに同一であることを特徴とする請求項1に記載の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。

【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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【公開番号】特開2013−107617(P2013−107617A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−71906(P2012−71906)
【出願日】平成24年3月27日(2012.3.27)
【出願人】(591251636)現代自動車株式会社 (1,064)
【Fターム(参考)】