JP4357721B2

JP4357721B2 - Seat belt device

Info

Publication number: JP4357721B2
Application number: JP2000249779A
Authority: JP
Inventors: 岩太日端; 光輝小張; 智治五十嵐; 貴光加藤
Original assignee: オートリブ株式会社
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2020-08-21
Also published as: JP2002059810A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の乗員等を座席に拘束するシートベルト装置に関し、詳しくは、エネルギー吸収機構付リトラクターを備えたシートベルト装置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では、一般に、ウェビングを引き出し可能に巻装するシートベルト用リトラクターとして、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ウェビングの引き出し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ようにした緊急ロック式リトラクターを使用している。
【０００３】
このような緊急ロック式リトラクターとしては、例えば、特公昭５９−２１６２４号公報等に開示されたシートベルト用リトラクターのように、ウェビングを巻装する捻り棒の一端に配設された係合部材が車両緊急時にリトラクターベースの被係合部に係合して前記捻り棒のウェビング引き出し方向の回転を阻止することができるロック手段を備えたものがある。
【０００４】
そして、前記ロック手段においては、捻り棒が貫通するリトラクターベースの捻り棒貫通孔に形成された係止噛合部や、その捻り棒貫通孔に併設された内歯プレートに形成されたラチェット歯が被係合部として用いられる一方、捻り棒と共に回転するロックプレートや係止爪が係合部材として用いられており、車両緊急時にそれら係合部材と被係合部材とが係合して捻り棒のウェビング引き出し方向の回転を阻止するように構成されている。
【０００５】
しかしながら、衝突による衝撃力が大きいときには、衝突後の時間の経過とともにウェビング張力が増大するため、乗員の身体に急激な減速度を生じることになり、ウェビングから乗員にかかる負荷が大きくなる。そこで、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となった際、ウェビングを所定量繰出させることにより、乗員の身体に生じる衝撃を吸収するエネルギー吸収機構を備え、乗員の身体をより確実に保護するようにしたシートベルト用リトラクターも種々提案されている。このような構成のシートベルト用リトラクターとしては、特開昭４６−７７１０号公報に記載された、「とくに安全ベルト用のエネルギー吸収装置」が知られている。
【０００６】
前記エネルギー吸収装置では、ウェビングが巻装される略筒状のボビンと、このボビンの中心を挿通すると共に一端側が前記ボビンに一体的に連結されてリトラクターベースに回転自在に支持される捻り棒と、この捻り棒の他端側に一体的に連結されるロッキングベースと、車両緊急時に前記ロッキングベースをリトラクターベースに係合させて前記ボビンのウェビング引き出し方向への回転を阻止する緊急ロック機構とを備え、前記緊急ロック機構の作動時に前記ボビンに作用するウェビング引き出し方向の荷重が所定値以上になると、前記捻り棒が捩り変形を起こすことで前記ボビンのウェビング引き出し方向の回転を許容して衝撃エネルギーの吸収を行う。
【０００７】
すなわち、ボビンの中心を挿通する捻り棒は、ボビンに作用するウェビング引き出し方向の荷重が所定値以上になると、この捻り棒自体が軸回りに捩れて、この捩れによってボビンがウェビング引き出し方向へ回転する分だけ、ウェビングの引き出しを許容し、ウェビングによる乗員拘束力を緩めて、ウェビングから乗員に作用する衝撃を緩和する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、衝突時の衝撃は車両構造によって異なる。したがって、乗員の身体を十分に保護するためには、例えば、エネルギー吸収機構が作動開始する設定荷重（エネルギー吸収荷重と呼ばれるもので、実際には、エネルギー吸収を開始するウェビング張力）や、衝撃吸収時の変形量（実際には、ウェビングの伸出量）を、車両構造等に合わせて設計変更することが要求される。
【０００９】
また、エネルギー吸収機構によってウェビングが引き出されると、その分、乗員に衝突方向の移動が生じる。その際に、乗員の身体が車室内壁等に衝突する事を防止するために、最近の車両では、車両緊急時に乗員と車室内壁等との間に膨出して乗員の身体を受け止めることで乗員の身体保護を図るＳＲＳエアバッグシステムを装備し、シートベルト装置との協働で乗員の安全性を向上させる対応が普及している。
【００１０】
そして、このようなＳＲＳエアバッグシステムを備えた場合には、ＳＲＳエアバッグシステムの効果を安全かつ最大限に引き出すことから、エネルギー吸収機構の特性に変化を持たせることが要求されている。例えば、乗員が膨張したエアバッグに接触するまでの衝突初期には、大きなエネルギー吸収荷重を確保して乗員の移動を最小限に抑え、エアバッグが乗員を拘束しはじめた衝突後期はエネルギー吸収荷重を下げて、エアバッグシステムに乗員の保護を委ねるといった要求である。
【００１１】
以上の車両構造の差異に応じたエネルギー吸収荷重の最適化や、ＳＲＳエアバッグシステムとの役割分担等の観点から、エネルギー吸収機構には、エネルギー吸収荷重等の特性に変化を持たせることのできる柔軟性や設計自由度の高さが要求されている。
【００１２】
本発明の目的は上記課題を解消することにあり、シートベルト用リトラクターのエネルギー吸収機構に作動途中でエネルギー吸収荷重が変化するエネルギー吸収特性を持たせることができ、エネルギー吸収特性の向上による乗員の安全性向上を図ることのできるエネルギー吸収機構付リトラクターを備えたシートベルト装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、ウェビングが巻装される略筒状のボビンと、車両緊急時にロッキングベースをリトラクターベースと連結させてウェビング引き出し方向の回転を阻止する緊急ロック機構と、一端が前記ボビンに連結され他端が前記ロッキングベースに連結される捻り棒とを備え、前記緊急ロック機構の作動時に前記ボビンへ作用するウェビング引き出し方向の荷重が所定値以上になると、前記捻り棒が捩り変形を起こすことで前記ボビンのウェビング引き出し方向の回転を許容して衝撃エネルギーの吸収を行うリトラクターを備えたシートベルト装置において、
前記捻り棒が、前記一端及び前記他端の間にて前記ボビンに連結される少なくとも１つの中間連結部を有し、前記捻り棒の直径が、前記中間連結部を境として前記一端側が前記他端側よりも小さく、前記中間連結部は、前記捻り棒の前記捻り変形の途中で、前記ボビンとの連結が解除される構成であることを特徴とするシートベルト装置によって達成される。
【００１４】
本発明において、中間連結部における捻り棒とボビンとの連結は、ボビンの回転に応じて自動的に解除されることが好ましい。この様な構成としては、例えば、ボビンとともに中間連結部が回転し、且つこの回転に応じて中間連結部を構成する部材が回転軸線方向に移動し、回転回数が一定量を超えると中間連結部におけるボビンと捻り棒との連結が解除される構成が考えられる。
【００１５】
本発明においては、車両緊急時に緊急ロック機構をもってリトラクターベースとロッキングベースとを係合させて、このロッキングベースの回転を阻止し、これによって、ロッキングベースと一端において連結した捻り棒の回転を阻止し、また、これによって、この捻り棒が他端及び中間連結部において連結しているボビンの回転を阻止する。このとき、ボビンへ作用するウェビング引き出し方向の荷重が所定値以上になると、捻り棒が捻り変形を生じ、この結果、ボビンの回転が許容される。
【００１６】
捻り棒の捻り変形によるボビンの回転の初期段階においては、捻り棒がその一端及び中間連結部にてボビンと連結しているので、この一端と中間連結部との間（以下、この間の領域を第１領域と記載）においては捻れが生じず、捻り棒は中間連結部とその他端との間（以下、この間の領域を第２領域と記載）において捻じれ変形する。
【００１７】
そして、捻り変形によるボビンの回転の後期段階においては、中間連結部における捻り棒とボビンとの連結が解除され、この結果、捻り棒はその一端（ボビンとの連結部）とその他端（ロッキングベースとの連結部）との間、すなわち第１領域及び第２領域において捻じれ変形する。
【００１８】
捻り棒の直径は、中間連結部を境にして第１領域の方が小さくなっているので、その捻り剛性は、第１領域よりも第２領域の方が高い。したがって、捻り棒の捻り剛性は、中間連結部が連結状態であって第２領域のみが捻じり変形する回転の初期段階の方が、中間連結部が解除状態であって第１領域及び第２領域が捻り変形する回転の後期段階よりも高く、ウェビングから伝わる衝撃エネルギーを捻り棒にてより多く吸収することができる。これに対して、回転の後期段階においては、直径の小さい第１領域も捻じれることができ、この第１領域の方が比較的直径の大きい第２領域に比べて捻れ易いことから主に第１領域が捻れ、捻り変形によるエネルギ吸収性が初期段階に比べて小さくなっている。
【００１９】
本発明は、以上のように構成されているので、ウェビングの張力を段階的に低減させることが可能である。例えば、エアバッグが作動していない緊急ロックの初期段階においては、ウェビングの繰出し量を少なくし、この結果、ウェビングが乗員を十分に拘束し、そして、エアバッグが作動して乗員がこのエアバッグに接触した後には、拘束力を比較的低く抑えるといったことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシートベルト装置の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
まず、図１〜図３を用いて本発明の実施形態の構成を説明する。図１は本発明の一実施形態におけるシートベルト用リトラクターの部分的な分解斜視図であり、図２及び図３は図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
図１に示すように、シートベルト用リトラクター１はリトラクターベース１０を備えている。リトラクターベース１０は、車体に固定される背板１０ｃの両側から左右の側板１０ａ，１０ｂを立ち上げて略コ字状の断面を有するように、金属板をプレス成形したものである。左右の側板１０ａ，１０ｂには、貫通孔１３，１４が設けられている。一方（図中左方）の側板１０ａの貫通孔１３の周縁部には、周方向に間隔を隔てて内歯１３ａが形成されている。側板１０ａの外側（他方の側板１０ｂと相対する側とは反対側）には、プリテンショナー３０及び巻取りバネ装置３５が併設されている。
【００２３】
巻取りバネ装置３５は、リトラクターベース１０の側板１０ａに相対するロアケース３５ａと、ロアケース３５ａと組み合わされて相互間に収納空間を形成するアッパケース３５ｂとを備えている。
【００２４】
リトラクターベース１０には、ウェビングが巻装される略円筒状のボビン３と、ボビン３を挿通してリトラクターベース１０の側板１０ａ，１０ｂに回転可能に支持される略円柱状のエネルギー吸収部材としての捻り棒５とが取り付けられている。捻り棒５はボビン３の回転軸となる。
【００２５】
捻り棒５の一方（図中左端側）には、連結部材としてのスリーブ８を介してボビン３と一体回転可能な連結を果たす突起５ａが設けられ、他方（図中右端側）には、ロック部材の一部である円盤状のロッキングベース７のボス部７ｃの内周に形成された角部７ｄと一体回転可能な連結を果たす突起５ｂが設けられている。突起５ａと突起５ｂとの間には中間突起５ｆが設けられている。これらの突起５ａ，５ｂ，５ｆは、断面形状を六角形に形成したものである。
【００２６】
リトラクターベース１０の側板１０ａ，１０ｂ間に橋架された捻り棒５の、一方の側板１０ａを挿通した先端部５ｄは、巻取りバネ装置３５によって、ボビン３をウェビング巻取り方向に回転させるように常時付勢されている。
【００２７】
捻り棒５の突起５ａは、ボビン３の一端側に形成された断面略三角形の穴（図示せず）に嵌合するスリーブ８に形成された断面六角形の挿通孔８ａに嵌合することで、ボビン３と一体回転可能に連結されている。スリーブ８の軸部８ｂは巻取りバネ装置３５に支持されている。
【００２８】
図２を参照する。捻り棒５は、ボビン３に挿通するとともに、セットスクリュー２９にも挿通している。セットスクリュー２９は、外周部がスプラインとなっているヘッド部分２９ａと、ロッキングベース７のボス部７ｃの内周に形成された雌ねじ部７ｂに螺合する雄ねじ部２９ｂとを有し、且つその中央部には断面六角形状の挿通孔２９ｃが形成されいる。
【００２９】
セットスクリュー２９は、中間連結部材として機能するために、ヘッド部分２９ａにおいてボビン３の内周部とスプライン係合してボビン３と一体回転し、また、挿通孔２９ｃにおいて捻り棒５の中間突起５ｆと係合して捻り棒５とも一体回転している。したがって、セットスクリュー２９を介してボビン３と捻り棒５とが連結している。
【００３０】
また、セットスクリュー２９は、雄ねじ部２９ｂによってロッキングベース７とも係合している。雄ネジ部２９ｂはロッキングベース７のボス部７ｃの内周に形成された雌ねじ部７ｂと螺合しており、セットスクリュー２９がロッキングベース７に対して相対回転することでこの螺合が進み、セットスクリュー２９が回転軸線の方向に移動するようになっている。
【００３１】
捻り棒５は、連結部５ａ，５ｂ間に所定値以上の回転トルクが作用して、これら連結部５ａ，５ｂ間の変形部５ｃがねじれて塑性変形を起こすことにより、乗員の身体に作用する衝撃エネルギーを吸収するように構成されたエネルギー吸収手段である。
【００３２】
緊急ロック手段は、車両緊急時（事故等によって急な減速が発生したときや、ウェビングが急激に引出されるとき等）に、ロッキングベース７とリトラクターベース１０とを連結し、ロッキングベース７のウェビング引出方向の回転を阻止することで、ウェビング引出し方向へのボビン３の回転を阻止するものである。緊急ロック手段の具体的な構成は、公知の種々のものを採用することができる。
【００３３】
本実施形態の緊急ロック手段は、図１に示すように、ロッキングベース７のピン７ａに回転可能に支持され、先端に係止歯９ａを備えた係止部材（ロック部材の一部）としての第１ポール９と、リトラクターベース１０の側板１０ｂに併設され、第１ポール９の係止歯９ａが噛合可能な内歯１５ｇが形成されたラッチプレート１５とを含んでいる。この緊急ロック手段は、車両緊急時に第１ポール９の係止歯９ａを側板１０ｂに固定されたラッチプレート１５の内歯１５ｇに噛合させることで、ロッキングベース７とリトラクターベース１０とを連結し、ロッキングベース７のウェビング引出し方向の回転を阻止する。
【００３４】
次に、図２及び図３を参照しながら、第１実施形態のシートベルト用リトラクター１の動作について説明する。衝突等の車両緊急時に緊急ロック手段が作動すると、まず、捻り棒５の他端に連結されているロッキングベース７のウェビング引き出し方向への回転が阻止される。そして、ウェビングに作用する荷重によって所定値以上の回転トルクがボビン３を介して捻り棒５の一端側に作用すると、捻り棒５の捩れ変形が始まり、捻り棒５の捩れ変形量の分だけ、ボビン３がウェビング引き出し方向に回転することで衝撃エネルギーの吸収がなされる。
【００３５】
捻り棒５の捻り変形によるボビン３の回転の初期段階においては、捻り棒５がそのボビン連結部５ａにおいてボビン３と連結しているとともに、中間突起５ｆにてセットスクリュー２９を介してボビン３と連結しているので、このボビン連結部５ａと中間突起５ｆとの間（以下、この間の領域を第１領域５ｇと記載）においては捻れが生じず、捻り棒５は中間突起５ｆとロッキングベース連結部５ｂとの間（以下、この間の領域を第２領域５ｈと記載）において捻り変形する。そして、捻り変形によるボビン３の回転の後期段階においては、中間突起５ｆにおける捻り棒５とボビン３との連結が解除され、この結果、捻り棒５はそのボビン連結部５ａとロッキングベース連結部５ｂとの間、すなわち第１領域５ｇ及び第２領域５ｈにおいて捻じれ変形する。なお、セットスクリュー２９とボビン３との間の連結解除については後に説明する。
【００３６】
捻り棒５の直径は、中間突起５ｆを境にして第１領域５ｇの方が小さくなっているので、その捻り剛性は、第１領域５ｇよりも第２領域５ｈの方が高い。したがって、捻り棒５の捻り剛性は、中間突起５ｆがボビン３と連結状態であって第２領域５ｈのみが捻じり変形する回転の初期段階の方が、中間突起５ｆが解除状態であって第１領域５ｇ及び第２領域５ｈが捻り変形する回転の後期段階よりも高く、ウェビングから伝わる衝撃エネルギーを捻り棒５にてより多く吸収することができる。これに対して、回転の後期段階においては、直径の小さい第１領域５ｇも捻じれることができ、この第１領域５ｇの方が比較的直径の大きい第２領域５ｈに比べて捻れ易いことから主に第１領域５ｇが捻れ、捻り変形によるエネルギ吸収性が初期段階に比べて小さくなっている。
【００３７】
上述のように、初期状態においては、中間突起５ｆとボビン３とがセットスクリュー２９を介して連結している。そして、衝突等の車両緊急時に緊急ロック手段が作動すると、ロッキングベース７の回転は阻止される。このとき、ボビン３からの回転トルクが、捻り棒５のボビン連結部５ａに伝達されるとともに、ボビン３に対してスプライン係合しているセットスクリュー２９にも伝達されてこのセットスクリュー２９が回転し、この回転トルクが中間突起５ｆに伝達されることで捻り棒５が捻れる。
【００３８】
そして、セットスクリュー２９の雄ねじ部２９ｂは、ロッキングベース７の雌ねじ部７ｂと螺合しているので、セットスクリュー２９がロッキングベース７に対して相対回転すると、雄ねじ部２９ｂと雌ねじ部７ｂとの螺合が進む。これによってセットスクリューが図２中右方に移動していき、ついにはセットスクリュー２９と中間突起５ｆとの係合が解かれ、図３に示されるような状態となる。図３の状態となった場合は、中間突起５ｆ（すなわち中間連結部）におけるボビン３と捻り棒５との連結が解除されるので、前述のように捻り棒５が第１領域５ｇ及び第２領域５ｈにおいて捻れることとなる。
【００３９】
本発明は、以上のように構成されているので、図４（ａ）に示すように、ウェビングの張力を段階的に低減させることが可能である。エネルギー吸収の初期段階においてはウェビング張力ｆ２にてエネルギー吸収を行い、捻れ棒５がある程度捻れてウェビングが伸び出した状態である後期段階においては、ウェビング張力ｆ２よりも小さいウェビング張力ｆ１にてエネルギー吸収を行う。これによって、例えば、エアバッグが作動していない状態のような緊急ロックの初期段階においては、ウェビングの繰出し量を少なくしてウェビングが乗員を十分に拘束し、そして、エアバッグが作動して乗員がこのエアバッグに接触した後には、拘束力を比較的低く抑えて乗員に対する負担を減らすといったことができる。これに対して、図４（ｂ）に示された従来型のリトラクタのエネルギー吸収においては、捻れ棒の直径が多段でないため、単一のウェビング張力ｆ３のみでしかエネルギー吸収を行えない。
【００４０】
また、本発明は、リトラクターにおける捻り棒５の直径が段階的となっており、車両緊急時の初期段階において、高い捻り剛性を有する第２領域５ｈで捻り棒を捻り変形をさせて、より多くの衝撃エネルギをリトラクターに吸収させることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明のシートベルト装置は、リトラクターの捻り棒が、一端及び他端の間にてボビンに連結する少なくとも１つの中間連結部を有し、前記捻り棒の直径が、前記中間連結部を境として前記一端側が前記他端側よりも小さく、前記中間連結部は、前記捻り棒の捻り変形の途中で、前記ボビンとの連結が解除される構成であることを特徴とするので、シートベルト用リトラクターのエネルギー吸収機構に、作動途中でエネルギー吸収荷重が変化するエネルギー吸収特性を持たせることができ、エネルギー吸収特性の向上による乗員の安全性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシートベルト装置に使用されるエネルギー吸収機構付シートベルト用リトラクターの第１実施形態の分解斜視図である。
【図２】図１に示したシートベルト用リトラクターのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示したシートベルト用リトラクターのＡ−Ａ断面図である。
【図４】（ａ）は本発明のシートベルト装置のエネルギー吸収特性であり、（ｂ）は本発明のシートベルト装置のエネルギー吸収特性である。
【符号の説明】
１エネルギー吸収機構付シートベルト用リトラクター
３ボビン
５捻り棒（トーションバー）
７ロッキングベース
１０リトラクターベース
２９セットスクリュー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seat belt device that restrains an occupant or the like of a vehicle on a seat, and more particularly to a seat belt device including a retractor with an energy absorbing mechanism.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a seat belt device for safely holding a vehicle occupant or the like in a seat, as a retractor for a seat belt that winds a webbing so that it can be pulled out, inertial sensing means that reacts to sudden acceleration, collision or deceleration The emergency lock type retractor which is equipped with the emergency lock mechanism which physically locks the webbing drawer by the above and which restrains the occupant effectively and safely is used.
[0003]
As such an emergency lock type retractor, for example, like a retractor for a seat belt disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-21624, etc., an engagement provided at one end of a twisting rod around which a webbing is wound. In some cases, a member is provided with a lock means that engages with an engaged portion of a retractor base in a vehicle emergency to prevent the twisting rod from rotating in the webbing pull-out direction.
[0004]
And in the said locking means, the ratchet tooth formed in the latching engagement part formed in the torsion bar through-hole of the retractor base through which the torsion bar penetrates, or the internal tooth plate attached to the torsion bar through-hole On the other hand, a lock plate or a locking claw that rotates with a torsion bar is used as an engagement member while being used as an engaged part. Is configured to prevent rotation in the webbing pull-out direction.
[0005]
However, when the impact force due to the collision is large, the webbing tension increases with the lapse of time after the collision, so that a rapid deceleration occurs in the occupant's body, and the load applied to the occupant from the webbing increases. Therefore, when the load acting on the webbing exceeds a predetermined value set in advance, the webbing is advanced by a predetermined amount, thereby providing an energy absorption mechanism that absorbs the impact generated on the occupant's body. Various seat belt retractors designed to protect the body have been proposed. As a seat belt retractor having such a configuration, “especially an energy absorbing device for a safety belt” described in JP-A No. 46-7710 is known.
[0006]
In the energy absorbing device, a substantially cylindrical bobbin around which a webbing is wound, and a torsion bar that is inserted through the center of the bobbin and is integrally connected to the bobbin and rotatably supported by a retractor base. A locking base that is integrally connected to the other end of the torsion bar, and an emergency locking mechanism that prevents the bobbin from rotating in the webbing pull-out direction by engaging the locking base with the retractor base in the event of a vehicle emergency And when the load in the webbing pull-out direction acting on the bobbin when the emergency lock mechanism is activated exceeds a predetermined value, the torsional rod causes torsional deformation to allow the bobbin to rotate in the webbing pull-out direction. Absorbs impact energy.
[0007]
That is, when the load in the webbing pull-out direction acting on the bobbin exceeds a predetermined value, the torsion rod inserted through the center of the bobbin is twisted around the axis, and the bobbin rotates in the webbing pull-out direction due to the twist. The webbing can be pulled out by the amount, the occupant restraint force by the webbing is relaxed, and the impact acting on the occupant from the webbing is reduced.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the impact at the time of collision differs depending on the vehicle structure. Therefore, in order to sufficiently protect the occupant's body, for example, a set load at which the energy absorption mechanism starts to operate (called an energy absorption load, in fact, a webbing tension at which energy absorption starts) or shock absorption It is required to change the design of the amount of deformation at the time (actually, the amount of webbing extension) according to the vehicle structure and the like.
[0009]
Further, when the webbing is pulled out by the energy absorbing mechanism, the passenger moves in the collision direction accordingly. At that time, in order to prevent the occupant's body from colliding with the vehicle interior wall, in recent vehicles, the vehicle bulges between the occupant and the vehicle interior wall in the event of a vehicle emergency, and catches the occupant's body. Equipped with an SRS airbag system that protects the occupant's body, and measures to improve the occupant's safety in cooperation with the seat belt device have become widespread.
[0010]
And when such an SRS airbag system is provided, since the effect of an SRS airbag system is drawn out safely and to the maximum, it is requested | required to give the characteristic of an energy absorption mechanism a change. For example, at the beginning of the collision until the occupant comes into contact with the inflated airbag, a large energy absorption load is secured to minimize the movement of the occupant, and the energy absorption load is applied in the latter half of the collision when the airbag begins to restrain the occupant. This is a request to leave the passengers to the airbag system.
[0011]
From the viewpoint of optimization of energy absorption load according to the above vehicle structure differences and role sharing with the SRS airbag system, the energy absorption mechanism can be changed in characteristics such as energy absorption load. Flexibility and high design freedom are required.
[0012]
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problem, and the energy absorption mechanism of the seat belt retractor can have an energy absorption characteristic in which an energy absorption load changes during operation, and an occupant by improving the energy absorption characteristic It is providing the seatbelt apparatus provided with the retractor with an energy absorption mechanism which can aim at the safety improvement of this.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a substantially cylindrical bobbin around which a webbing is wound, an emergency lock mechanism that connects a locking base to a retractor base in a vehicle emergency to prevent rotation in the webbing pull-out direction, and one end of the bobbin. A torsion bar connected to the locking base at the other end, and when the load in the webbing pull-out direction acting on the bobbin when the emergency lock mechanism is activated exceeds a predetermined value, the torsion bar causes torsional deformation. In the seat belt device provided with a retractor that absorbs impact energy by allowing rotation of the bobbin in the webbing pull-out direction,
The torsion bar has at least one intermediate connection part connected to the bobbin between the one end and the other end, and the diameter of the torsion bar is the one end side at the other end of the intermediate connection part. It is smaller than the end side, and the intermediate connecting portion is achieved by a seatbelt device characterized in that the connection with the bobbin is released in the middle of the torsional deformation of the torsion bar.
[0014]
In the present invention, it is preferable that the connection between the torsion bar and the bobbin in the intermediate connection portion is automatically released according to the rotation of the bobbin. As such a configuration, for example, when the intermediate connecting portion rotates together with the bobbin, and the member constituting the intermediate connecting portion moves in the rotation axis direction according to this rotation, and the number of rotations exceeds a certain amount, the intermediate connecting portion A configuration is possible in which the connection between the bobbin and the torsion bar is released.
[0015]
In the present invention, the retractor base and the locking base are engaged with each other by an emergency lock mechanism in the event of a vehicle emergency to prevent the locking base from rotating, thereby preventing the rotation of the torsion bar connected to the locking base at one end. In addition, this prevents the torsion bar from rotating the bobbin connected at the other end and the intermediate connecting portion. At this time, when the load in the webbing pull-out direction acting on the bobbin becomes a predetermined value or more, the torsion bar is torsionally deformed, and as a result, the bobbin is allowed to rotate.
[0016]
In the initial stage of rotation of the bobbin due to the torsional deformation of the torsion bar, the torsion bar is connected to the bobbin at one end and the intermediate connection part. In the first region), no twisting occurs, and the torsion bar is twisted and deformed between the intermediate connecting portion and the other end (hereinafter, the region between the two is referred to as the second region).
[0017]
In the later stage of the rotation of the bobbin due to torsional deformation, the connection between the torsion bar and the bobbin at the intermediate connection part is released. As a result, the torsion bar has one end (connection part with the bobbin) and the other end (locking base). Between the first region and the second region.
[0018]
Since the diameter of the torsion bar is smaller in the first region with respect to the intermediate connecting portion, the torsional rigidity is higher in the second region than in the first region. Accordingly, the torsional rigidity of the torsion bar is such that the intermediate connection portion is in the released state and the first region and the second region are in the initial stage of rotation in which only the second region is twisted and deformed when the intermediate connection portion is in the connected state. It is higher than the later stage of rotation in which the region twists and deforms, and the impact energy transmitted from the webbing can be absorbed more by the twisting rod. On the other hand, in the later stage of rotation, the first region having a small diameter can also be twisted, and this first region is easier to twist than the second region having a relatively large diameter. One region is twisted, and the energy absorption due to twist deformation is smaller than in the initial stage.
[0019]
Since this invention is comprised as mentioned above, it is possible to reduce the tension | tensile_strength of webbing in steps. For example, in the initial stage of emergency locking when the airbag is not activated, the amount of webbing is reduced, so that the webbing sufficiently restrains the occupant, and the airbag is activated and the occupant After the contact, the restraining force can be kept relatively low.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a seat belt device according to the invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
First, the configuration of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a partially exploded perspective view of a seatbelt retractor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are AA cross-sectional views in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 1, the seatbelt retractor 1 includes a retractor base 10. The retractor base 10 is obtained by press-molding a metal plate so that left and right side plates 10a and 10b are raised from both sides of a back plate 10c fixed to a vehicle body and have a substantially U-shaped cross section. Through holes 13 and 14 are provided in the left and right side plates 10a and 10b. On the peripheral edge of the through-hole 13 of one side plate 10a (left side in the figure), internal teeth 13a are formed at intervals in the circumferential direction. A pretensioner 30 and a take-up spring device 35 are provided on the outer side of the side plate 10a (the side opposite to the side facing the other side plate 10b).
[0023]
The winding spring device 35 includes a lower case 35a that faces the side plate 10a of the retractor base 10 and an upper case 35b that is combined with the lower case 35a to form a storage space therebetween.
[0024]
The retractor base 10 has a substantially cylindrical bobbin 3 around which webbing is wound, and a substantially cylindrical energy absorbing member that is inserted into the bobbin 3 and is rotatably supported by the side plates 10 a and 10 b of the retractor base 10. A torsion bar 5 is attached. The torsion bar 5 serves as the rotation axis of the bobbin 3.
[0025]
One of the torsion bars 5 (the left end in the figure) is provided with a protrusion 5a that can be connected to the bobbin 3 via a sleeve 8 as a connecting member, and the other (the right end in the figure) has a lock. Protrusions 5b are provided that are connected to the corner portions 7d formed on the inner periphery of the boss portions 7c of the disk-shaped rocking base 7 that is a part of the member so as to be integrally rotatable. An intermediate protrusion 5f is provided between the protrusion 5a and the protrusion 5b. These protrusions 5a, 5b, and 5f are formed in a hexagonal cross-sectional shape.
[0026]
The tip 5d of the torsion bar 5 bridged between the side plates 10a and 10b of the retractor base 10 through which the one side plate 10a is inserted is rotated by the take-up spring device 35 in the webbing take-up direction. Always energized.
[0027]
The protrusion 5a of the torsion bar 5 is fitted into an insertion hole 8a having a hexagonal cross section formed in a sleeve 8 that is fitted in a hole (not shown) having a substantially triangular cross section formed on one end side of the bobbin 3. The bobbin 3 is connected to the bobbin 3 so as to be rotatable together. The shaft portion 8 b of the sleeve 8 is supported by the winding spring device 35.
[0028]
Please refer to FIG. The torsion bar 5 is inserted through the bobbin 3 and also through the set screw 29. The set screw 29 has a head portion 29a whose outer peripheral portion is a spline, and a male screw portion 29b that engages with a female screw portion 7b formed on the inner periphery of the boss portion 7c of the locking base 7, and the center thereof. The part is formed with an insertion hole 29c having a hexagonal cross section.
[0029]
In order to function as an intermediate connecting member, the set screw 29 is spline-engaged with the inner periphery of the bobbin 3 at the head portion 29a and rotates integrally with the bobbin 3, and the intermediate protrusion 5f of the torsion bar 5 at the insertion hole 29c. And the torsion bar 5 is also integrally rotated. Therefore, the bobbin 3 and the torsion bar 5 are connected via the set screw 29.
[0030]
The set screw 29 is also engaged with the locking base 7 by the male screw portion 29b. The male screw portion 29 b is screwed with a female screw portion 7 b formed on the inner periphery of the boss portion 7 c of the locking base 7, and this screwing advances as the set screw 29 rotates relative to the locking base 7, The set screw 29 moves in the direction of the rotation axis.
[0031]
The torsion bar 5 acts on the occupant's body when a rotational torque of a predetermined value or more acts between the connecting portions 5a and 5b and the deformed portion 5c between the connecting portions 5a and 5b is twisted to cause plastic deformation. An energy absorbing means configured to absorb impact energy.
[0032]
The emergency lock means connects the locking base 7 and the retractor base 10 in the event of a vehicle emergency (when sudden deceleration occurs due to an accident or when the webbing is pulled out suddenly). By blocking the rotation in the webbing pull-out direction, the rotation of the bobbin 3 in the webbing pull-out direction is blocked. As the specific configuration of the emergency lock means, various known ones can be adopted.
[0033]
As shown in FIG. 1, the emergency locking means of the present embodiment is rotatably supported by a pin 7a of the locking base 7, and serves as a locking member (a part of the locking member) having a locking tooth 9a at the tip. It includes a first pole 9 and a latch plate 15 provided with side teeth 10b of the retractor base 10 and formed with internal teeth 15g that can engage with the locking teeth 9a of the first pole 9. This emergency locking means connects the locking base 7 and the retractor base 10 by engaging the locking teeth 9a of the first pole 9 with the internal teeth 15g of the latch plate 15 fixed to the side plate 10b in the event of a vehicle emergency. The rotation of the locking base 7 in the webbing pull-out direction is prevented.
[0034]
Next, the operation of the seatbelt retractor 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. When the emergency locking means is activated in the event of a vehicle emergency such as a collision, first, rotation of the locking base 7 connected to the other end of the torsion bar 5 in the webbing pull-out direction is prevented. When a rotational torque of a predetermined value or more acts on one end side of the torsion bar 5 via the bobbin 3 due to the load acting on the webbing, the torsional deformation of the torsion bar 5 starts, and the amount of torsional deformation of the torsion bar 5 is as follows. As the bobbin 3 rotates in the webbing pull-out direction, impact energy is absorbed.
[0035]
In the initial stage of rotation of the bobbin 3 due to torsional deformation of the torsion bar 5, the torsion bar 5 is connected to the bobbin 3 at its bobbin connecting portion 5a, and the bobbin 3 is connected to the bobbin 3 via the set screw 29 at the intermediate protrusion 5f. Since it is connected, no torsion occurs between the bobbin connecting portion 5a and the intermediate protrusion 5f (hereinafter, the area between the bobbin connecting part 5a and the intermediate protrusion 5f), and the torsion bar 5 is connected to the intermediate protrusion 5f and the locking base. Torsional deformation occurs between the portion 5b (hereinafter, the region between the portions 5b is described as the second region 5h). In the later stage of rotation of the bobbin 3 due to torsional deformation, the connection between the torsion bar 5 and the bobbin 3 at the intermediate protrusion 5f is released. As a result, the torsion bar 5 has its bobbin connection part 5a and the locking base connection part 5b. In other words, that is, in the first region 5g and the second region 5h. The connection release between the set screw 29 and the bobbin 3 will be described later.
[0036]
Since the diameter of the torsion bar 5 is smaller in the first region 5g with respect to the intermediate projection 5f, the torsional rigidity is higher in the second region 5h than in the first region 5g. Accordingly, the torsional rigidity of the torsion bar 5 is such that the intermediate protrusion 5f is in the released state and the intermediate protrusion 5f is in the released state in the initial stage of rotation in which only the second region 5h is twisted and deformed. The first region 5g and the second region 5h are higher than the later stage of rotation in which the first region 5g and the second region 5h are twisted and deformed, and the impact energy transmitted from the webbing can be absorbed more by the twisting rod 5. On the other hand, in the later stage of rotation, the first region 5g having a small diameter can be twisted, and the first region 5g is more easily twisted than the second region 5h having a relatively large diameter. The first region 5g is mainly twisted, and the energy absorbability due to twist deformation is smaller than that in the initial stage.
[0037]
As described above, in the initial state, the intermediate protrusion 5 f and the bobbin 3 are connected via the set screw 29. When the emergency lock means is activated in the event of a vehicle emergency such as a collision, the locking base 7 is prevented from rotating. At this time, the rotational torque from the bobbin 3 is transmitted to the bobbin connecting portion 5a of the torsion bar 5 and also transmitted to the set screw 29 that is spline-engaged with the bobbin 3, so that the set screw 29 rotates. Then, the torsion bar 5 is twisted by transmitting this rotational torque to the intermediate protrusion 5f.
[0038]
Since the male screw portion 29b of the set screw 29 is screwed with the female screw portion 7b of the locking base 7, when the set screw 29 rotates relative to the locking base 7, the screwing between the male screw portion 29b and the female screw portion 7b is performed. The match progresses. As a result, the set screw moves rightward in FIG. 2, and finally the engagement between the set screw 29 and the intermediate projection 5f is released, and the state shown in FIG. 3 is obtained. In the state shown in FIG. 3, the connection between the bobbin 3 and the torsion bar 5 at the intermediate protrusion 5f (that is, the intermediate connection part) is released, so that the torsion bar 5 has the first region 5g and the second region as described above. The region 5h is twisted.
[0039]
Since this invention is comprised as mentioned above, as shown to Fig.4 (a), it is possible to reduce the tension | tensile_strength of webbing in steps. In the initial stage of energy absorption, energy is absorbed by the webbing tension f2, and in the latter stage, where the torsion bar 5 is twisted to some extent and the webbing is extended, the energy is absorbed by the webbing tension f1 smaller than the webbing tension f2. I do. Thus, for example, in the initial stage of emergency locking, such as when the airbag is not in operation, the webbing sufficiently restrains the occupant by reducing the amount of webbing, and the airbag is activated to However, after contacting the airbag, the restraining force can be kept relatively low to reduce the burden on the occupant. On the other hand, in the energy absorption of the conventional retractor shown in FIG. 4B, the diameter of the torsion bar is not multistage, so that the energy can be absorbed only with a single webbing tension f3.
[0040]
Further, in the present invention, the diameter of the torsion bar 5 in the retractor is stepwise, and in the initial stage of vehicle emergency, the torsion bar is twisted and deformed in the second region 5h having high torsional rigidity. A lot of impact energy can be absorbed by the retractor.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, in the seat belt device of the present invention, the torsion bar of the retractor has at least one intermediate connection part that is connected to the bobbin between one end and the other end, and the diameter of the torsion bar is The one end side is smaller than the other end side with an intermediate connecting portion as a boundary, and the intermediate connecting portion is configured to be disconnected from the bobbin during the twisting deformation of the torsion bar. Therefore, the energy absorption mechanism of the seat belt retractor can have an energy absorption characteristic in which the energy absorption load changes during operation, and the safety of the occupant can be improved by improving the energy absorption characteristic.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a first embodiment of a seat belt retractor with an energy absorbing mechanism used in a seat belt device according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of the seat belt retractor shown in FIG. 1 taken along the line AA. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the seat belt retractor shown in FIG. 1 taken along line AA.
4A is an energy absorption characteristic of the seat belt apparatus of the present invention, and FIG. 4B is an energy absorption characteristic of the seat belt apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Seatbelt retractor with energy absorption mechanism 3 Bobbin 5 Torsion bar
7 Locking base 10 Retractor base 29 Set screw

Claims

ウェビングが巻装される略筒状のボビンと、車両緊急時にロッキングベースをリトラクターベースと連結させてウェビング引き出し方向の回転を阻止する緊急ロック機構と、一端が前記ボビンに連結され他端が前記ロッキングベースに連結される捻り棒とを備え、前記緊急ロック機構の作動時に前記ボビンへ作用するウェビング引き出し方向の荷重が所定値以上になると、前記捻り棒が捩り変形を起こすことで前記ボビンのウェビング引き出し方向の回転を許容して衝撃エネルギーの吸収を行うリトラクターを備えたシートベルト装置において、
前記捻り棒が、前記一端及び前記他端の間にて前記ボビンに連結される少なくとも１つの中間連結部を有し、
前記捻り棒の直径が、前記中間連結部を境として前記一端側が前記他端側よりも小さく、
前記中間連結部は、前記捻り棒の前記捻り変形の途中で、前記ボビンとの連結が解除される構成であることを特徴とするシートベルト装置。A substantially cylindrical bobbin around which the webbing is wound, an emergency lock mechanism that connects the locking base to the retractor base in the event of a vehicle emergency and prevents rotation in the webbing pull-out direction, one end connected to the bobbin and the other end A torsion bar coupled to a locking base, and when the load in the webbing pull-out direction acting on the bobbin when the emergency locking mechanism is activated exceeds a predetermined value, the torsional deformation of the torsion bar causes the bobbin webbing In the seat belt device provided with a retractor that absorbs impact energy while allowing rotation in the pull-out direction,
The torsion bar has at least one intermediate coupling portion coupled to the bobbin between the one end and the other end;
The diameter of the torsion bar is smaller than the other end side at the one end side with respect to the intermediate connecting portion,
The seat belt device according to claim 1, wherein the intermediate connecting portion is configured to be disconnected from the bobbin in the middle of the torsional deformation of the torsion bar.