JPH1134799A - シートベルト用車体加速度センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサーケースと慣性体との接触状態を長期
に渡って適正に維持することができると共に、車体加速
度センサー全体としてコンパクト化を図ることができる
シートベルト用車体加速度センサーを提供する。 【解決手段】 所定以上の速度変化を受けると慣性体３
３が相対移動する慣性体支持面３０ｂを有するセンサー
ケース３０を金属材料のみで形成すると共に、前記慣性
体３３は、所定の速度変化を受けた時に前記慣性体支持
面３０ｂ上で倒れる挙動を示すスタンディングウエィト
であり、前記慣性体支持面３０ｂに接触する樹脂製の下
方部分４０と、該下方部分４０の上部で前記センサーア
ーム３０の操作部となる半球形状の金属製の上方部分４
１とを具備した構造とする。

Description

【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用車体
加速度センサーに関し、特に車両等のリクライニング式
シートのシートバック内に取り付けられるシートベルト
用リトラクターに使用され、緊急時にウェビングの伸び
出しを阻止するロック手段を作動させるシートベルト用
車体加速度センサーの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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装置のリトラクターには、自動
ロック式リトラクターや緊急ロック式リトラクター等が
あるが、一般には、乗員を過度に拘束して装着者に圧迫
感を与えるといった問題を解決するために、急な加速、
衝突又は減速に反応する慣性感知手段によってリトラク
ター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と共にウェビングによる圧
迫感を低減する緊急ロック式リトラクターが用いられて
いる。

【０００３】更に、こうした緊急ロック式リトラクター
に用いられる慣性感知手段としては、車体の加速度を感
知する車体加速度センサーがある。車体加速度センサー
は、例えば慣性体が車体の衝突や傾斜で移動すると、該
慣性体の上部に設けられたアームを揺動し、ウェビング
が巻装された巻取軸のウェビング引き出し方向の回転を
ロックするロック手段を作動させる構成である。

【０００４】一方、上述の如きリトラクターを車両等の
リクライニング式シートのシートバック（シート背もた
れ）内に取付け、シートバックの傾斜が変更されても同
様に作動可能であるシートベルト用車体加速度センサー
を備えたシートベルト装置が、特開平８−８０８０７号
公報等に開示されている。このようなシートベルト用車
体加速度センサーは、第二の慣性部材（センサーケー
ス）上で移動可能に支持された第一の慣性部材（慣性
体）と、第二の慣性部材上に支持され、第一の慣性部材
により揺動させられるセンサーレバー（センサーアー
ム）とを備えている。第二の慣性部材はリトラクターが
取付けられたシートバックの調節軸線に対して平行に延
在する軸線を中心として枢動可能にリトラクターベース
に支持されている。また、前記第一の慣性部材は、前記
センサーレバーを動かして第一の軸線を中心として回転
可能なラチェットに補助歯を係合させることにより、巻
取軸がウェビング引き出し方向に回転するのを妨害す
る。

【０００５】そこで、シートバックの角度が調節されて
異なる傾動位置にあるときは、シートバックに取付けら
れたリトラクター本体も異なる傾斜方向となるが、第二
の慣性部材が枢動可能に支持されているので、第一及び
第二の慣性部材は常に垂直方向に留まることができる。
そして、車両衝突時などの急激な減速時には、枢動可能
に支持された第二の慣性部材の重心の垂直上方にある第
一の慣性部材が第ニの慣性部材よりも速く動くので、該
第一の慣性部材はセンサーレバーを介して補助爪をラチ
ェットに係合させることができる。この結果、巻取軸の
ウェビング引き出し方向への回転が阻止され、乗員が拘
束される。

【０００６】ところで、前述のようなシートベルト用車
体加速度センサーでは、第一の慣性部材と第二の慣性部
材との接触が金属面同士の接触であると、長期の使用に
際して、互いの接触面間が錆びつき、接触面間の摩擦力
の変動によりセンサー感度の低下等の問題を招く可能性
がある。また、車両の加速度によって、第二の慣性部材
が不用意に動かないように、第二の慣性部材は慣性質量
を増大させるなどの配慮も必要になる。

【０００７】そこで、前述した特開平８−８０８０７号
公報の場合は、第一の慣性部材である慣性体には金属製
の球状体を使用し、第二の慣性部材であるセンサーケー
スには前記慣性体を支持する慣性体支持面を有すると共
にリトラクターベースに枢動可能に支持される樹脂製の
上方部品と、該上方部品の下に組み付けられる金属製の
重り部とからなる構成としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のセンサ
ーケースの構成では、車両衝突時にセンサーケースに過
大な衝撃が作用した場合に、樹脂製の上方部分とその下
に組み付けられた金属製の重り部との接合部分に引張り
荷重がかかる。その為、耐衝撃性を考慮すると、センサ
ーケースにおける樹脂製の上方部品は、肉厚を増大して
強度アップを図っておかねばならず、結果的に、センサ
ーケース全体の容積が大きくなって、車体加速度センサ
ーの大型化を招くという問題が生じていた。

【０００９】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることにあり、センサーケースと慣性体との接触状態を
長期に渡って適正に維持することができると共に、車体
加速度センサー全体としてコンパクト化を図ることがで
きるシートベルト用車体加速度センサーを提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、シ
ートベルト用リトラクターの巻取軸のウェビング引出し
方向への回転をロックするロック手段を作動させる第１
の位置と前記ロック手段を作動させない第２の位置とに
それぞれ位置するべくリトラクターベースに回動自在に
取付けられたセンサーアームと、車両等のリクライニン
グ式シートのシートバックの調節軸線に対して平行に延
在する回動軸線を中心として回動可能に前記リトラクタ
ーベースに支持されたセンサーケースと、所定以上の速
度変化を受けると前記センサーケースの慣性体支持面上
を相対移動し、前記センサーアームを前記第１の位置に
移動させる慣性体とを備え、所定の車体加速度が作用し
た時の前記慣性体の移動動作により前記ロック手段を作
動させるシートベルト用車体加速度センサーであって、
前記センサーケースが、金属のみで形成されると共に、
前記慣性体が、所定の車体加速度が作用したときに前記
センサーケースの慣性体支持面上で倒れる挙動を示すス
タンディングウェイトであり、前記慣性体支持面に接触
する樹脂製の下方部分と、該下方部分の上部で前記セン
サーアームの操作部となる金属製の上方部分とを具備し
た構造とされることを特徴とするシートベルト用車体加
速度センサーにより達成される。

【００１１】そして、上記構成によれば、慣性体は、所
定の車体加速度が作用したときに前記センサーケースの
慣性体支持面上で倒れる挙動を示すスタンディングウェ
イトとされ、センサーケースの慣性体支持面に接触する
下方部分が樹脂製のため、センサーケースと慣性体との
接触が金属面同士の接触とならない。このため、車両走
行時及びセンサー作動時の金属部品同士の当接による振
動音の発生を防ぐことができる。又、センサーケースを
金属のみで形成するため、薄肉化しても機械的強度や耐
衝撃性の確保が容易になり、薄肉化等によりセンサーケ
ースの容積を低減させて、車体加速度センサー全体とし
てコンパクト化を図ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施形態に係るシートベルト用車体加速度センサー
を詳細に説明する。図１乃至図６は本発明に係るシート
ベルト用車体加速度センサーの一実施形態を示したもの
で、図１は本発明の一実施形態に係る車体加速度センサ
ー３２を備えたシ−トベルト用リトラクター１００の要
部側面図、図２は図１に示したシ−トベルト用リトラク
ター１００の要部正面縦断面図、図３は図１に示したシ
ートベルト用車体加速度センサー３２の分解斜視図、図
４は図３に示したセンサーケースの拡大斜視図である。

【００１３】本実施形態の車体加速度センサー３２が装
備されたシ−トベルト用リトラクター１００は、車両等
のリクライニング式シートのシートバック（シート背も
たれ）に取り付けられている。前記シートバックは、車
体幅方向に延在する調節軸線を中心として枢動し得るよ
うにシートの底部クッションに接続されており、乗員の
体格などに応じて、傾斜状態が調整される。

【００１４】前記シートベルト用リトラクター１００
は、図１及び図２に示すように、ウェビング７０が巻装
される略円筒状のボビン２と、該ボビン２を挿通してリ
トラクターベース１に回転自在に支持される共に、爪車
であるラッチプレート４ａをー端側（図２中、右側）に
備えた巻取軸４と、車両緊急時に前記ラッチプレート４
ａのウェビング引出し方向の回転を阻止する緊急ロック
機構３００とを備えている。そして、図示しないシート
バック内に取り付けられた該リトラクター１００から延
出したウェビング７０は、乗員をシートに拘束する。

【００１５】前記シートバックのフレーム部材（図示せ
ず）に固定される前記リトラクターベース１は、その大
部分がコの字状断面を有するように金属板をプレス成形
したものであり、左右の側板１ａの対向位置には前記ボ
ビン２と組み合わされた巻取軸４が回動自在に橋架され
ている。前記リトラクターベース１の側板１ａを挿通し
た巻取軸４の他端部には、該巻取軸４を介して前記ボビ
ン２をウェビング巻取り方向に常時付勢する公知の巻取
りばね装置（図示せず）が装備されている。

【００１６】本発明において、車両緊急時に前記巻取軸
４のウェビング引出し方向への回転を拘束する緊急ロッ
ク機構３００の具体的な構成は、公知の種々のものを採
用することができる。例えば、本実施形態の場合、ロッ
ク作動手段であるラチェットホイール１９が巻取軸４に
対して回転遅れを生じることにより、ラッチカップ１３
がロック手段であるポール１１をラッチプレート４ａに
係合させ、巻取軸４のウェビング引出し方向への回転を
阻止する。

【００１７】更に、前記ラチェットホイール１９の下方
には、該ラチェットホイール１９の係合部である歯１９
ａに係合可能なセンサーアーム３１と共に本発明の車体
加速度センサー３２を構成するセンサーケース３０が、
ハンガー３８を介して前記リトラクターベース１に対し
て回動自在に配設されている。尚、本発明における「ロ
ック手段」は、上記緊急ロック機構から車体加速度セン
サー３２を除いたものを意味する。

【００１８】前記車体加速度センサー３２は、前記ラチ
ェットホイール１９の歯１９ａに係合する第１の位置と
前記歯１９ａに係合しない第２の位置とにそれぞれ位置
するべく前記リトラクターベース１の側板１ａに取り付
けられたセンサーアーム３１と、所定以上の速度変化を
受けると前記センサーケース上を相対移動し、前記セン
サーアーム３１を前記第１の位置に移動させる慣性体３
３とを備える。

【００１９】前記センサーアーム３１は、基端側の軸部
３１ａがハンガー３８に装備されたアーム支持部３５に
よって回動自在に枢支され、該ハンガー３８を介してリ
トラクターベース１の側板１ａに取り付けられており、
前記ラチェットホイール１９の歯１９ａに係合しない第
２の位置（図１に示す位置）から、該歯１９ａに係合す
る第１の位置（図６に示す位置）まで揺動変位可能であ
る。即ち、このセンサーアーム３１は、前記ラチェット
ホイール１９の歯１９ａに係合して該ラチェットホイー
ル１９を巻取軸４に対して回転遅れを生じさせることに
より、ラッチカップ１３を介してポール１１をラッチプ
レート４ａに係合させ、巻取軸４のウェビング引出し方
向の回転を阻止する。

【００２０】前記センサーケース３０は、有底筒状に金
属材料により一体形成されたもので、図４にも示すよう
に、前記慣性体３３が載置される平坦な慣性体支持面３
０ｂが内底部に設けられると共に、周壁上縁の対向する
位置には、前記ハンガー３８のケース支持突起３６が回
転自在に嵌合する支持孔３０ａ，３０ａが装備された構
造をなしている。

【００２１】前記ハンガー３８のケース支持突起３６
は、リトラクターベース１に取り付けた状態では、車両
等のリクライニング式シートのシートバックの調節軸線
に対して平行に延在する枢支軸となる。従って、前記セ
ンサーケース３０は、前記ハンガー３８を介してリトラ
クターベース１に取り付けられた状態では、シートバッ
クの調節軸線に対して平行に延在する回動軸線Ｓを中心
として回動可能に前記リトラクターベース１に支持され
ている。

【００２２】前記センサーケース３０の底部は、車両の
速度変化によってセンサーケース３０が不用意に揺動し
ないように、慣性質量を増大させる錘としての機能が得
られるように、肉厚が厚く設定されている。また、本実
施形態の場合、前記慣性体支持面３０ｂの中央部には、
前記慣性体３３の底部中央に突設された突起３３ａが遊
嵌する孔３０ｃが貫通形成されている。また、この慣性
体支持面３０ｂに開口する前記孔３０ｃの縁部は、前記
慣性体３３が倒れるときに、前記突起３３ａの根本外周
部分と互いに干渉しないように、面取り３０ｄが施され
ている。

【００２３】前記慣性体３３は、前記慣性体支持面３０
ｂ上に載置されて、所定以上の速度変化を受けると前記
慣性体支持面３０ｂ上を相対移動し、前記センサーアー
ム３１を前記第１の位置に移動させる。更に、前記慣性
体３３は、所定の車体加速度が作用したときに前記セン
サーケース３０の慣性体支持面３０ｂ上で倒れる挙動を
示す略円筒形状のスタンディングウェイトであり、平坦
な下端面が前記慣性体支持面３０ｂに接触する樹脂製の
下方部分４０と、該下方部分４０の上部に位置して前記
センサーアーム３１の操作部となる半球形状の金属製の
上方部分４１とを具備した構造を有し、前記慣性体３３
が所定以上の速度変化により倒れる時、センサーケース
内壁と接触する部分が樹脂製の下方部分４０となるよう
に設定されている。

【００２４】前記下方部分４０の下端面の中央には、前
記慣性体支持面３０ｂを貫通している孔３０ｃに遊嵌す
る突起３３ａが設けられている。この突起３３ａは、外
径が前記孔３０ｃの内径よりも適宜量だけ小さく設定さ
れている。なお、図４において斜線を施したリング状の
領域ｆは、前記慣性体支持面３０ｂ上に慣性体３３をセ
ットしたときの接触域を示している。そして、慣性体支
持面３０ｂ上にセットされた慣性体３３は、上方部分４
１の頂部を前記センサーアーム３１の慣性体受け部３１
ｃに当接させることにより、前記センサーアーム３１の
位置を規制する。

【００２５】前記慣性体３３は、慣性体支持面３０ｂ上
にセットされた時に、上方部分４１の半球形の中心が前
記センサーケース３０の回転軸線Ｓ上に位置するよう
に、また、前記センサーケース３０の回転軸線Ｓを通る
鉛直線上に重心が位置するように、各部の寸法が設定さ
れている。そこで、センサーアーム３１とラチェットホ
イール１９との位置関係は、シートバックがリクライニ
ングして前記リトラクター１００が傾斜されても不変で
ある。

【００２６】そこで、前記慣性体３３は、作用する速度
変化が所定以下のときは、慣性体支持面３０ｂ上に直立
した姿勢を保ち、その場合は、前記センサーアーム３１
を前記第２の位置に保持する。一方、前記慣性体３３
は、作用する速度変化が所定以上になると、前記慣性体
支持面３０ｂ上で倒れる挙動を示し、この挙動により前
記センサーアーム３１を押し上げて、該センサーアーム
３１を前記第１の位置に保持する。

【００２７】従って、上記車体加速度センサー３２は、
図５に示すように、シートバックのリクライニングに伴
ってリトラクターベース１が例えば図中矢印（イ）方向
に傾動しても、前記センサーケース３０が底部の錘によ
り重力方向に回動し、常に一定の対地角度に保たれる。
そして、慣性体３３もセンサーケース３０に対して相対
移動せず、センサーアーム３１を通常位置である前記第
２の位置に位置させたままである。

【００２８】しかして、衝突等の車両緊急時にシ−トベ
ルト用リトラクター１００に車体加速度が加わり、シー
トベルト用車体加速度センサー３２が所定以上の速度変
化を受けると、図６に示すように、慣性体３３が慣性力
Ｆによって慣性力方向に倒れる挙動を生じ、前記センサ
ーアーム３１を押し上げるので、センサーアーム３１を
前記第１の位置に位置させる。

【００２９】即ち、本実施形態の車体加速度センサー３
２においては、慣性体３３が、所定の車体加速度が作用
したときに前記センサーケース３０の慣性体支持面３０
ｂ上で倒れる挙動を示すスタンディングウェイトとさ
れ、センサーケース３０の慣性体支持面３０ｂに接触す
る下方部分４０が樹脂製のため、金属製のセンサーケー
ス３０と慣性体３３との接触が金属面同士の接触となら
ない。このため、車両走行時及びセンサー作動時の金属
部品同士の当接による振動音の発生を防ぐことができ
る。

【００３０】従って、長期の使用に際しても、互いの接
触面間が錆びつくことはなく、接触面間の摩擦力の変動
を防止することができるので、良好なセンサー感度を長
期に渡って維持することが可能になる。また、センサー
ケース３０を金属材料のみで形成するため、薄肉化して
も機械的強度や耐衝撃性の確保が容易になり、薄肉化等
によりセンサーケース３０の容積を低減させて、車体加
速度センサー３２全体としてコンパクト化を図ることが
できる。尚、前記慣性体３３における下方部分４０と上
方部分４１との接合部には、車両衝突時に引張り荷重が
かかることがないので、樹脂製の下方部分４０は、肉厚
を増大して強度アップ図る必要がなく、大型化すること
がない。

【００３１】ところで、所定以上の速度変化を受けて前
記慣性体３３が倒れる場合、図７に示すように、先ず、
慣性体３３は速度変化による慣性力Ｆにより慣性体支持
面３０ｂ上を慣性力Ｆ方向に滑って移動し、突起３３ａ
の一側面がセンサーケース３０の孔３０ｃに突き当たっ
た後、下方部分４０の下端周縁部４０ａを支点として倒
れ込みを始める。

【００３２】その倒れ込み開始時、前記突起３３ａが遊
嵌している前記孔３０ｃの開口縁に面取り３０ｄを施し
てない場合には、該開口縁の角部が前記突起３３ａの根
本部分に干渉し、センサーケース３０と慣性体３３との
接触部の摩擦力が増大するため、慣性体３３が倒れにく
くなり、センサー感度の鈍化等の不都合を招く虞がある
が、本実施形態の場合は、前記孔３０ｃの開口縁に面取
り３０ｄが施してあり、前記開口縁の角部が前記突起３
３ａの根本部分に干渉することがない。従って、センサ
ーケース３０と慣性体３３との接触部の摩擦力を小さく
抑えることができ、センサー感度の鈍化を抑えることが
できる。

【００３３】又、前記センサーケース３０の慣性体支持
面３０ｂには、図８に示すように、前記慣性体支持面３
０ｂの中心を通り、かつ、車両の速度変化によって慣性
力が作用する方向（前記センサーケース３０の回転軸線
Ｓと直交する方向）に沿って前記慣性体３３が接触する
リング状の領域ｆを横切る凹溝４４を設けてもよい。こ
のような凹溝４４を設けることにより、他の方向に比べ
て溝の延在方向に慣性体３３が倒れ易くなり、例えば、
センサー感度を向上させたり、あるいは慣性力の作用す
る方向によって前記慣性体３３が倒れる感度に差異を与
えることができる。勿論、前記凹溝４４の断面形状は、
図示例のものに限定するものではない。

【００３４】尚、本発明におけるロック手段、センサー
アーム、センサーケース及び慣性体の構成も、上記実施
形態の構成に限定されるものではなく、本発明の主旨に
基づいて適宜変更可能であることは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】本発明のシートベルト用車体加速度セン
サーによれば、慣性体は、所定の車体加速度が作用した
ときに前記センサーケースの慣性体支持面上で倒れる挙
動を示すスタンディングウェイトとされ、センサーケー
スの慣性体支持面に接触する下方部分が樹脂製のため、
センサーケースと慣性体との接触が金属面同士の接触と
ならない。従って、車両走行時及びセンサー作動時の金
属部品同士の当接による振動音の発生を防ぐことができ
る。

【００３６】また、長期の使用に際しても、互いの接触
面間が錆びつくことはなく、接触面間の摩擦力の変動を
防止することができるので、良好なセンサー感度を長期
に渡って維持することが可能になる。又、センサーケー
スを金属材料のみで形成するため、薄肉化しても機械的
強度や耐衝撃性の確保が容易になり、薄肉化等によりセ
ンサーケースの容積を低減させて、車体加速度センサー
全体としてコンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に基づく車体加速度センサ
ーを備えたシ−トベルト用リトラクターの要部側面図で
ある。

【図２】図１に示したシ−トベルト用リトラクターの要
部正面縦断面図である。

【図３】図１に示したシートベルト用車体加速度センサ
ーの分解斜視図である。

【図４】図３に示したセンサーケースの拡大斜視図であ
る。

【図５】図１に示したシ−トベルト用リトラクターが組
み付けられたシートバックの傾斜を変更した状態におけ
る車体加速度センサーの要部側面図である。

【図６】図５に示した姿勢で所定以上の加速度が作用し
た時の車体加速度センサーの動作を示す要部側面図であ
る。

【図７】センサーケースの慣性体支持面の構造と所定の
加速度が作用した時の前記慣性体支持面上の慣性体の挙
動との関係を示す断面図である。

【図８】本発明に係るセンサーケースの他の実施形態を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１ リトラクターベース ２ ボビン ４ 巻取軸 １９ ラチェットホイール １１ ポール ３０ センサーケース ３１ センサーアーム ３２ シートベルト用車体加速度センサー ３３ 慣性体 ３８ ハンガー ４０ 下方部分 ４１ 上方部分 ７０ ウェビング １００ シートベルト用リトラクター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートベルト用リトラクターの巻取軸の
   ウェビング引出し方向への回転をロックするロック手段
   を作動させる第１の位置と前記ロック手段を作動させな
   い第２の位置とにそれぞれ位置するべくリトラクターベ
   ースに回動自在に取付けられたセンサーアームと、車両
   等のリクライニング式シートのシートバックの調節軸線
   に対して平行に延在する回動軸線を中心として回動可能
   に前記リトラクターベースに支持されたセンサーケース
   と、所定以上の速度変化を受けると前記センサーケース
   の慣性体支持面上を相対移動し、前記センサーアームを
   前記第１の位置に移動させる慣性体とを備え、所定の車
   体加速度が作用した時の前記慣性体の移動動作により前
   記ロック手段を作動させるシートベルト用車体加速度セ
   ンサーであって、 前記センサーケースが、金属材料のみで形成されると共
   に、 前記慣性体が、所定の車体加速度が作用したときに前記
   センサーケースの慣性体支持面上で倒れる挙動を示すス
   タンディングウェイトであり、前記慣性体支持面に接触
   する樹脂製の下方部分と、該下方部分の上部で前記セン
   サーアームの操作部となる金属製の上方部分とを具備し
   た構造とされることを特徴とするシートベルト用車体加
   速度センサー。