JPH07277136A - シートベルト巻取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻取り軸の実質的な巻径を均一かつ確実に減
少させる。 【構成】 各塑性変形部２２，２３は、その先端部分に
シートベルトにかかる荷重を受ける傾斜面２７，２８が
形成されており、この傾斜面に対応して所定の方向に変
形する構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に用いられる
シートベルト巻取り装置に関し、詳しくは緊急時、クラ
ンプ機構によるシートベルトの挟持が解除された際、シ
ートベルトを繰り出すようボビンの塑性変形部をほぼ均
一に塑性変形させるための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば自動車において、乗員
の身体をシートに拘束することにより、衝突の衝撃から
乗員を保護するシートベルトが用いられている。このシ
ートベルトを巻取るシートベルト巻取り装置としては、
衝突等の緊急時に、シートベルトが巻回されるボビンの
回転を停止させるロック機構を設けるとともに、シート
ベルトを挟持することによって、ボビンからのシートベ
ルトの繰り出しを停止させるクランプ機構を設け、衝突
初期に乗員をシートに拘束する性能を向上させたものが
ある。

【０００３】ところが、シートベルトを挟持することに
よって、ボビンからの繰り出しを止めるだけのクランプ
機構では、図７に破線にて示すように、衝突後の時間の
経過とともにベルト張力が増大するため、衝突による衝
撃力が極めて大きいときには、乗員の身体に急激な減速
度を生じることになり、シートベルトから乗員にかかる
負荷が極めて大きいという問題があった。

【０００４】そこで、上述のクランプ機構を改良した機
構として、シートベルトに生じる張力が所定値より小さ
い衝突初期には、シートベルトを挟持することによっ
て、シートベルトのボビンからの繰り出しを停止させる
とともに、シートベルトに生じる張力が所定値を越える
と、シートベルトの挟持を解除し、シートベルトをボビ
ンから繰り出させるものがある。このようなクランプ機
構によると、ベルト張力が所定値よりも小さい衝突初期
には、乗員の身体を確実にシートに拘束させることがで
き、しかもベルト張力が所定値を越えた際には、乗員の
身体に作用する減速度を緩和し、乗員の身体をより確実
に保護することができる。具体例として、特開昭５７−
１９６９７８号公報には、固定歯と可動歯とからなり、
シートベルトを緊急時に挟着して緊急ロック後のベルト
伸び出しを阻止するとともに、設定値を越えてベルト張
力が増大するときは前記固定歯と可動歯との間の挟着を
緩めてベルトの滑りを許容することを特徴とするシート
ベルト用クランプ装置が開示されている。

【０００５】一方、クランプ機構による挟持が解除され
た際のシートベルトの繰り出し量は、乗員の身体が前方
へ移動し過ぎて、例えばステアリングホイール等にぶつ
かったりしない範囲で、かつ、屈曲等によって身体に大
きな負荷がかからない範囲で、大きければ大きいほど良
い。

【０００６】そこで、実開昭６４−１４４５４号公報及
び実開昭６４−１４４５５号公報には、シートベルトの
繰り出し量を大きくする繰り出し機構が提案されてい
る。

【０００７】実開昭６４−１４４５４号公報には、ベー
ス部材と、該ベース部材に回転自在に支持され、ウェビ
ングが巻回される巻回し部を持つボビンと、該ボビンの
ウェビング引き出し方向の回転を阻止するためのロック
手段とを有するウェビング巻取り装置において、該ボビ
ンのウェビング巻回し部と、巻回されるウェビングの最
内周部の間にウェビング伸び出し手段を設けたウェビン
グ巻取り装置が開示されている。すなわちウェビング巻
取り装置においては、図８に示すように、ボビン４０は
その円筒状の胴部分４１の表面に、複数のリブ４２が設
けられており、これらリブ４２は、ベルトに所定値以上
の張力が作用した際、倒れるようにして塑性変形し、ベ
ルトの巻径を小さしてベルトを繰り出させる。

【０００８】また実開昭６４−１４４５５号公報には、
ベース部材と、該ベース部材に回転自在に支持され、ウ
ェビングが巻回される巻回し部を持つボビンと、該ボビ
ンのウェビング引き出し方向の回転を阻止するためのロ
ック手段とを有するウェビング巻取り装置において、ウ
ェビング、または該ボビンがウェビング伸び出し手段を
有することを特徴とするウェビング巻取り装置が開示さ
れている。すなわちウェビング巻取り装置においては、
図９に示すように、ウェビング（ベルト）５０は巻取り
軸５６にその末端が係止されてボビン５１の胴部分５７
上に巻かれるが、この胴部分５７には第二巻き目のウェ
ビング５０により挟着された樹脂等からなるプレート５
２が取り付けられている。このプレート５２には、鋸歯
状の変形部材５３が設けられ、変形部材５３は、ベルト
に一定以上の荷重がかかると、変形または破壊すること
によって、ベルトの巻径を小さくする。これによりベル
ト５０は、自然の伸び出し量以上に繰り出される。

【０００９】これらのシートベルト巻取り装置では、衝
撃によりシートベルトに生じる張力が所定値より小さい
場合に、クランプ機構を作動させてシートベルトの繰り
出しを停止させ、乗員の身体を確実にシートに拘束す
る。そして、シートベルトに生じる張力が所定の値より
大きくなった時点で、クランプ機構の作動を解除してシ
ートベルトを繰り出させる。これにより衝突等の緊急時
に、より確実に乗員を保護することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、実開
昭６４−１４４５４号公報及び実開昭６４−１４４５５
号公報に開示されたシートベルト繰り出し機構は、シー
トベルトに所定の大きさ以上の張力が生じたときに、変
形部材を単に変形させ、あるいは破壊させてベルトの巻
径を小さくし、ベルトを繰り出す。このため、衝突後の
ベルト張力は、図７に２点鎖線で示すように変化する。
すなわち、緊急時、シートベルトがクランプ機構によっ
て挟持され、ボビンからの繰り出しが停止されると、ベ
ルト張力は、急激に増大して所定値Ｐ１に達する。この
とき、クランプ機構によるシートベルトの挟持が解除さ
れ、シートベルトがボビンから繰り出される。これによ
り、ベルト張力は所定値Ｐ２まで下がる。そして、ボビ
ンに巻回されたシートベルトがすべて繰り出されると、
ベルト張力は再び増大して所定値Ｐ３に達してから低下
して零になる。しかしながら、特に実開昭６４−１４４
５４号公報に開示されたリブ４２のような構成の場合、
このリブ４２の高さを大きくすることによりベルト繰出
量を大きくすることは可能であるが、リブ４２が倒れた
ときに重なるようになると、実質的な最終巻芯径が当初
設定された径よりも大きくなってしまい繰出量が所定の
量に達しない事態が発生する。つまり上述した従来のシ
ートベルト繰り出し機構では、衝突により乗員の身体に
生じる運動エネルギーを効率よく吸収するべく、最終巻
芯径を確実に減少させることができない事態が発生して
しまう問題があった。

【００１１】本発明は、緊急時、クランプ機構によるシ
ートベルトの挟持が解除された際、各塑性変形部のほぼ
均一な塑性変形によって、ボビンの実質的な巻径を均一
かつ確実に減少させることができ、したがって例えば、
シートベルトから乗員にかかる負荷を最小限に抑えるこ
とができるとともに、乗員に生じる運動エネルギーを効
果的かつ確実に吸収することができるシートベルト巻取
り装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、シ
ートベルトを巻装するボビンを緊急時にロックする緊急
ロック機構並びにボビンから引き出されているシートベ
ルトを緊急時に挟持すると共にベルト挟持後にベルトに
加わる荷重が一定以上になったときにこのベルト挟持を
開放するように構成されたベルトクランプ機構を備える
シートベルト巻取り装置において、前記ボビンの外周に
は前記シートベルトに加わった荷重により変形して該ボ
ビンの実質的な巻径を小さくして該シートベルトを繰り
出すことのできる塑性変形部が設けられており、前記塑
性変形部はボビンの同部分の半径方向に張り出してお
り、該塑性変形部の少なくとも先端が特定な方向に傾い
た傾斜面に構成されたことを特徴とするシートベルト巻
取り装置より達成される。

【００１３】

【作用】本発明に係るシートベルト巻取り装置において
は、緊急時、ロック機構が、シートベルトが巻回される
ボビンの回転を停止させるとともに、クランプ機構が、
シートベルトを挟持することによって、ボビンからのシ
ートベルトの繰り出しを停止させる。そしてクランプ機
構は、シートベルトにかかる荷重が所定値を越えると、
シートベルトの挟持を解除する。前記塑性変形部はボビ
ンの同部分の半径方向に張り出していることで、変形に
よる同部分の径縮小を大きく取ることができ、また、こ
の塑性変形部の先端面が特定な方向に傾いた傾斜面に構
成されていることにより、巻締まり力による変形方向を
特定することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図示実施例により、本発明を説明す
る。図１は、本発明の一実施例であるシートベルト巻取
り装置を示す図である。この図において、自動車等の車
体（図示しない）に固定されたフレーム１０には、巻取
り機構６０が設けられており、図２に示すようにシート
ベルト１１を、巻取り軸２１ａが貫通したボビン２１に
巻回させることによって巻き取るとともに、ボビン２１
から繰り出させることによって、ベルトガイド１２（図
１参照）に案内させつつ伸長させる。そして、緊急時、
ボビン２１の回転は、ロック機構１３によって停止さ
れ、かつ、シートベルト１１は、クランプ機構（図示し
ない）によって挟持され、ボビン２１からの繰り出しを
停止される。クランプ機構によるシートベルト１１の挟
持は、シートベルト１１にかかる荷重が所定値を越える
と、すなわちシートベルト１１に生じる張力が所定値を
越えると解除される。

【００１５】図２〜図４に示すように、巻取り部分２０
の構造は、両端にフランジ２１ｂを有しかつその胴部分
２１ｃの外周面に塑性変形部２２，２３を備えたボビン
２１が巻取り軸２１ａにより回転可能に支持されてい
る。そして、この塑性変形部２２，２３は、緊急時、ク
ランプ機構によるシートベルト１１の挟持が解除された
際、シートベルト１１にかかる荷重を、塑性変形部２
２，２３の先端を覆うように設けられたプロテクター２
４（図２）を介して受けると、塑性変形することによっ
てボビン２１の実質的な巻径を減少させ、シートベルト
１１をボビン２１から繰り出させる。

【００１６】ボビン２１は巻取り軸２１ａを介してフレ
ーム１０（図１）に回転自在に支持されており、軸方向
に沿って形成されたスリット２６から挿入されたシート
ベルト１１の基端部に固定ピン２５を取り付けることに
よりベルトが固定される。

【００１７】塑性変形部２２，２３はアルミニウム又は
アルミニウム合金等の金属製薄板や合成樹脂等にて形成
することができ、例えば図３及び図４に示すように、ボ
ビン２１の軸方向に所定の間隔をあけて４列に、かつ、
ボビン２１の周方向に沿って外周面を２個一組でほぼ一
周するように、計８個設けることができる。各塑性変形
部２２，２３は、ボビン２１の放射方向に（半径方向に
沿って）突出するように、ボビン２１と直交してリブ状
に配置されている。そして、各塑性変形部２２，２３の
先端部には傾斜面２７，２８が形成されている。各塑性
変形部２２，２３の傾斜面２７，２８のうち、ボビン２
１の軸方向左右端寄りの２列、計４個の塑性変形部２２
（以下、左右塑性変形部という場合もある）の傾斜面２
７は、先端に向かうに従って図４中左上がりに細くなる
テーパー状に形成されている。また、ボビン２１の軸方
向中央寄りの２列、計４個の塑性変形部２３（以下、中
央塑性変形部という場合もある）の傾斜面２８は、先端
に向かうに従って図４中右上がりに細くなるテーパー状
に形成されている。したがって、各傾斜面２７，２８は
それぞれ、プロテクター２４の内周面に実質的に所定の
角度α（図４）を以て当接されていることになる。

【００１８】左右塑性変形部２２並びに中央塑性変形部
２３は、緊急時、クランプ機構によるシートベルト１１
の挟持が解除された際、シートベルトにかかる荷重をプ
ロテクター２４を介して受けると、各傾斜面２７，２８
がプロテクター２４の内周面に所定の角度αを以て当接
されることによって、この各塑性変形部２２，２３には
傾斜面が形成された側から横方向の力（巻取り軸の軸心
に沿った方向の力）が巻き締まり力の分力として作用し
て、左右塑性変形部２２，中央塑性変形部２３毎に設定
された所定の方向に沿って相互に重ならないように塑性
変形する。すなわち左右塑性変形部２２はそれぞれ、傾
斜面２７が先端に向かうに従って図４中左上がりに細く
なるテーパー状であることによって、図４中左方に約９
０°倒れるように塑性変形し、かつ、中央塑性変形部２
３はそれぞれ、傾斜面２８が先端に向かうに従って図４
中右上がりに細くなるテーパー状であることによって、
図４中右方に約９０°倒れるように塑性変形する。これ
により各塑性変形部２２，２３は、倒れた状態にて重な
り合わないように塑性変形する。

【００１９】プロテクター２４は、図２及び図５に示す
ように、ボビン２１（図２）のスリット部分（図２）に
対応する位置にスリット２９が形成されており、断面ほ
ぼＣ字状の円筒形をなすものである。このプロテクター
２４は、スリット２９を挟んだ両側を、半径方向内側に
向けてほぼ直角に折曲されており、各塑性変形部２２，
２３（図２）に形成された係合溝３１（図２）に嵌合さ
れる。このプロテクター２４は、スリット２９がボビン
２１のスリット２６に連通され、各塑性変形部２２，２
３及びボビン２１の外周面を覆うとともに、シートベル
ト１１の巻締まりによって作用する荷重を、各塑性変形
部２２，２３にほぼ均等に担持させる機能を有してい
る。

【００２０】本実施例の作用を説明する。シートベルト
１１は、先ず、乗員の身体を拘束可能に装着された状態
では、図２に示すように、ボビン２１の各塑性変形部２
２，２３の先端に装着されたプロテクター２４上に数周
巻回された状態にある。そして、衝突等によって車体に
急激な減速が生じると、ロック機構１３（図１）が巻取
り軸２１ａを係止することにより、ボビン２１の回転が
停止されるとともに、クランプ機構がシートベルト１１
を挟持することによって、ボビン２１からのシートベル
ト１１の繰り出しが停止される。このときシートベルト
１１には、乗員の身体をシート（図示しない）に拘束す
ることによって、ベルト張力が上昇し、時間の経過（実
際には瞬間的なもの）とともに大きくなる（図７中にお
いて０〜Ｐ１の区間）。そして、シートベルト１１の張
力が、予め設定された所定値（図７中、Ｐ１）に達する
と、クランプ機構はシートベルト１１の挟持を解除す
る。

【００２１】クランプ機構によるシートベルト１１の挟
持が解除されると、シートベルト１１は巻締まりが発生
してプロテクター２４を小径する方向（胴部分２１ｃの
半径内方）に押す。このとき、各塑性変形部２２，２３
はその先端がプロテクター２４の内周面により強く押さ
れると、各傾斜面２７、２８が形成された側から横方向
の力（巻取り軸の軸心に沿った方向の力）が巻き締まり
力の分力として作用されるので、左右塑性変形部２２，
中央塑性変形部２３毎に設定された所定の方向に沿って
倒れるように塑性変形する。すなわち左右塑性変形部２
２はそれぞれ、傾斜面２７の傾斜向きによって図４中左
方に約９０°倒れるように塑性変形し、かつ、中央塑性
変形部２３はそれぞれ、傾斜面２８の傾斜向き従って図
４中右方に約９０°倒れるように塑性変形する。これに
より各塑性変形部２２，２３は、倒れた状態にて重なり
合わないように塑性変形する。これにより、ボビン２１
の実質的な巻径は、均一かつ確実に減少され、その減少
量に応じて、シートベルト１１がボビン２１から繰り出
される。

【００２２】以上のように上記実施例によれば、各塑性
変形部２２，２３はそれぞれ、緊急時、クランプ機構に
よるシートベルト１１の挟持が解除された際、プロテク
ター２４を介してシートベルト１１からほぼ均一に作用
する荷重によって、ボビン２１の胴部分２１ｃの実質的
な巻芯太さの径縮小を全周にわたって均一かつ確実に減
少させることができ、シートベルト１１に生じる張力の
最大値を確実に小さくすることができ、シートベルト１
１から乗員にかかる負荷を最小限に抑えつつ、乗員に作
用する運動エネルギーを効果的かつ確実に吸収すること
ができ、より確実に乗員を保護することができる。

【００２３】さらに、各塑性変形部２２，２３の先端部
に形成された傾斜面２７，２８が、プロテクター２４の
内周面に所定の角度αを以て当接されるので、各塑性変
形部２２，２３の倒れる方向、すなわち変形方向を予め
特定することができ、各塑性変形部２２，２３の変形方
向が予測できない従来の場合と異なり、ボビン２１の外
周面における塑性変形部２２，２３の間隔を、厳密に設
定することができる。これにより、所要の変形荷重を得
るに十分な数の塑性変形部２２，２３を、容易に確保す
ることができるとともに、塑性変形部２２，２３の変形
荷重を的確に設定することができる。

【００２４】なお上記実施例では、各塑性変形部２２，
２３の傾斜面２７，２８を平面で構成したが、図６に示
すように、円弧状のＲ面としてもよい。これによると、
緊急時、シートベルト１１がプロテクター２４を介して
ボビン２１に巻締まる際、各塑性変形部２２，２３の傾
斜面２７，２８は、より円滑にプロテクター２４の内周
面と摺動される。

【００２５】また上記実施例では、各塑性変形部２２，
２３を、ボビン２１の外周面において、ボビン２１の軸
方向に所定の間隔をあけて４列に、かつ、ボビン２１の
周方向に沿って外周面を２個一組でほぼ一周するよう
に、計８個設けたが、ボビン２１の周方向に所定の間隔
をあけて複数列に、かつ、ボビン２１の軸方向に沿って
左右端部を結ぶように設けてもよい。さらに上記実施例
では、各塑性変形部２２，２３の先端部にのみ傾斜面２
７，２８を形成させ、プロテクター２４と所定の角度α
を以て当接するように構成したが、各塑性変形部２２，
２３の全体に傾斜面を形成させてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、クランプ
機構によるシートベルトの挟持が解除された際に、塑性
変形部はボビンの同部分の半径方向に張り出しているこ
とで、変形による同部分の径縮小を大きく取ることがで
きるだけでなく、この塑性変形部の先端面が特定な方向
に傾いた傾斜面に構成されていることにより、巻締まり
力による変形方向を特定することができ、各塑性変形部
をほぼ均一に塑性変形させることができ、これによりボ
ビンの実質的な巻径を均一かつ確実に減少させることが
できる。したがって、例えばシートベルトから乗員にか
かる負荷を最小限に抑えることができるとともに、乗員
に生じる運動エネルギーを効果的かつ確実に吸収するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるシートベルト巻取り装
置を示す図である。

【図２】図１のシートベルト巻取り装置の巻取り機構を
示す断面図である。

【図３】図２の巻取り機構のボビンを示す斜視図であ
る。

【図４】図３のボビンの平面図である。

【図５】図２の巻取り機構のプロテクターを示す斜視図
である。

【図６】本発明の他の実施例であるシートベルト巻取り
装置のボビンを示す斜視図である。

【図７】衝突直後からのシートベルトの張力変化を示す
グラフである。

【図８】従来のシートベルト巻取り装置のボビンを示す
図である。

【図９】従来のシートベルト巻取り装置を示す要部断面
図である。

【符号の説明】

１１ シートベルト １３ ロック機構 ２１ ボビン ２２ 塑性変形部（左右塑性変形部） ２３ 塑性変形部（中央塑性変形部） ２４ 被覆部材（プロテクター） ２７、２８ 傾斜面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シートベルトを巻装するボビンを緊急時に
   ロックする緊急ロック機構並びにボビンから引き出され
   ているシートベルトを緊急時に挟持すると共にベルト挟
   持後にベルトに加わる荷重が一定以上になったときにこ
   のベルト挟持を開放するように構成されたベルトクラン
   プ機構を備えるシートベルト巻取り装置において、 前記ボビンの外周には前記シートベルトに加わった荷重
   により変形して該ボビンの実質的な巻径を小さくして該
   シートベルトを繰り出すことのできる塑性変形部が設け
   られており、前記塑性変形部はボビンの同部分の半径方
   向に張り出しており、該塑性変形部の少なくとも先端が
   特定な方向に傾いた傾斜面に構成されたことを特徴とす
   るシートベルト巻取り装置。