JP2000038111A - シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗員に不必要な圧迫感を与えることがないよ
うに改良を加えたシートベルト装置等を提供する。 【解決手段】 ベルト１０の終端が取り付けられたスプ
ール２には、スプール軸１１が設けられている。スプー
ル軸１１の左端側において、左フレームサイド５ｂと巻
取用スプリング１３との間には、円板１５が取り付けら
れている。円板１５は、左フレームサイド５ｂ、巻取用
スプリング１３の間で、スプール軸１１に一体的に固定
されている。この円板１５と左フレームサイド５ｂとの
間のスペースには、電磁石１７が配設されている。電磁
石１７は、左フレームサイド５ｂの外面側に固着した電
磁石支持部材１９に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗員を車両等のシ
ートに拘束するシートベルト装置等に関する。特には、
乗員に不必要な圧迫感を与えることがないように改良を
加えたシートベルト装置等に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に装備されるシートベルト装置
は、通常、シートベルトと、シートベルトの先端を車体
に固定するバックルと、シートベルトの基端部を巻き取
り方向に付勢するとともに、シートベルトリトラクタの
衝突時にベルトの引き出しをロックするリトラクタと、
を備えている。リトラクタにおいて、ベルトを巻き取り
方向に付勢する手段としては、ベルトを巻回するリール
を付勢するゼンマイ式のスプリングが用いられる。この
ようなシートベルト装置では、乗員が着席してベルトを
装着し、ベルトの余分な弛みがシートベルトリトラクタ
中に巻き込まれた状態（装着状態）において、乗員にベ
ルトからの不必要な圧迫感が加わらないように構成する
ことが望ましい。しかしながら、乗員の体格やシートの
位置によって、装着状態におけるベルトの引き出し量は
大いに変わる（一例80〜 150cm程度）ので、全範囲の引
き出し量で適正な付勢力とすることは、なかなか難しい
ことである。

【０００３】そこで、本願出願人は、昭和６１年９月２
６日付の実願昭６１−１４６４７３号において、上記課
題に対応するためのシートベルト装置を提案した。その
シートベルト装置は、ベルトを巻き取り方向に付勢する
スプリング手段を、予め主スプリングと付加スプリング
とに分けて構成している。そして、通常のベルト巻込み
時には、両スプリングの合成圧力により充分なベルト巻
込み力を生み出すとともに、シートベルトの正常装着時
には、主スプリングの付勢力のみによってベルトを乗員
にソフトにフィットさせ得るような構造を持つシートベ
ルト巻取装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この装置は、乗員への
圧迫感回避という所期の目的を充分に達している。しか
し、主スプリングと付加スプリングとを結合するレデュ
ース機構に、剛性的に強固な結合手段を用いているた
め、両スプリングの係合・分離の際に、部材同士の接触
ないしは衝突による機械音が発生し、これが場合によっ
ては乗員を悩ませるということが問題となる。また、構
造が複雑で、重量及びコストが相当増えることも問題と
なる。

【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、乗員に不必要な圧迫感を与えること
のないように改良を加えたシートベルト装置等を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のシートベルトリトラクタは、電磁力により
巻取力をコントロールする機構を有することを特徴とす
る。

【０００７】また、本発明のシートベルト装置は、シー
トベルトと、 シートベルトの先端を車体に固定するバ
ックルと、 シートベルトの基端部を巻き取り方向に付
勢するとともに、シートベルトリトラクタの衝突時にベ
ルトの引き出しをロックするリトラクタと、 を備える
シートベルト装置であって； シートベルトの先端がバ
ックルに装着されていることを検出するバックルセンサ
と、 バックル装着状態において、電磁力によりリトラ
クタの巻取力を減少させる機構と、 をさらに具備する
ことを特徴とする。

【０００８】巻取力を状況に合わせて電磁力によって減
少あるいは増加させることができ、乗員への不要な圧迫
を与えることなく、かつ必要時には十分な巻取力を発揮
できる。また、電磁力を用いることにより、部材同士の
接触ないしは衝突に伴う機械音が生じることはなく、乗
員に不快感を与えることがない。なお、電磁力とは静電
力、磁力、圧電作用等の、電気入力を機械出力とする全
ての作用を含む。また、発生される力も、吸着力、摩擦
力、トルク等のあらゆる形態を含む。

【０００９】また、本発明のより具体的な態様において
は、上記シートベルトリトラクタが、シートベルトを巻
回する回転自在のリールと、このリールをベルト巻き取
り方向に付勢するスプリングと、を具備し、 上記機構
がリールの回転に抵抗を与えることとすることができ
る。

【００１０】さらに、本発明においては、 上記リール
の回転方向を検出する回転方向センサをさらに備え、
この回転方向センサが上記リールのベルト引き出し方向
への回転を検出したときは、上記機構がリールの回転に
抵抗を与えないこととすることができる。バックル装着
状態の如何に拘らず、ベルトを引き出す際にはリールの
回転に抵抗がかからないので、ベルトをスムースに引き
出すことができる。また、バックル装着時に、リールが
ベルト巻き取り方向へ回転しているか又は停止している
場合は、機構がリールの回転に抵抗を与えるから、ベル
トが巻き戻されない。したがって、乗員へ不要な圧迫感
を与えることがない。

【００１１】さらに、本発明においては、上記機構が、
電磁石と、この電磁石によって吸着される上記リールに
軸支された円板と、を含むこととすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図１〜４は、本発明の実施の形態を示す図である。
図１は本発明に係るシートベルトリトラクタを示す断面
図である。図２はシートベルトリトラクタを含むシート
ベルト装置の概念的構成図である。図３はシートベルト
リトラクタの他の構成例を示す断面図である。図４は回
転方向センサの構成例を示す側面図である。

【００１３】図１に示すように、シートベルトリトラク
タ１は、ベルトを巻回するスプール（リール）２を備え
ている。同スプール２は、円筒状をした筒体の左右両端
に、円盤状をしたフランジが一体に形成されてなる。こ
のスプール２は、フレーム５内に配置されている。同フ
レーム５は、スプール２を挟んで両側に位置する右及び
左フレームサイド５ａ及び５ｂを備えている。スプール
２の筒体には、ベルト１０の終端が公知の手段により取
り付けられている。また、フレーム５には、スプール２
の正逆二つの回転方向（正方向がベルト１０の引き出し
時、逆方向がベルト１０の巻き戻し時）を検出する図示
しない回転方向検出センサが取り付けられている。

【００１４】スプール２には、軸心に沿って貫通した内
孔が形成され、この内孔に、スプール軸１１が内嵌挿通
されている。スプール２とスプール軸１１は、一体的に
結合されて同期回転するようになっている。スプール軸
１１は、長手方向の長さがスプール２の軸方向の長さよ
り大きく形成されている。スプール軸１１の右端側（図
１における右端側）は、スプール２の右フランジ部より
若干突出し、右フレームサイド５ａに回転自在に軸支さ
れている。一方、同左端側（図１における左端側）は、
左フレームサイド５ｂを突き抜けて延出し、端部にはベ
ルト巻上げ用の巻取用スプリング１３が取り付けられて
いる。この巻取用スプリング１３により、スプール２に
取り付けられているベルト１０は、巻き取り方向に付勢
される。

【００１５】スプール軸１１の左端側において、左フレ
ームサイド５ｂと巻取用スプリング１３との間には、円
板１５が取り付けられている。円板１５は、左フレーム
サイド５ｂ、巻取用スプリング１３のそれぞれとの間に
スペースを有した状態で、スプール軸１１に一体的に固
定されている。そして、円板１５と左フレームサイド５
ｂとの間のスペースには、電磁石１７が配設されてい
る。この電磁石１７は、左フレームサイド５ｂの外面側
に固着した電磁石支持部材１９に支持されている。この
電磁石支持部材１９に支持された電磁石１７と、スプー
ル軸１１及び円板１５との間には、若干の隙間が存在す
るようになっている。

【００１６】このようなシートベルトリトラクタ１は、
図２に示すようなシートベルト装置の一部をなしてい
る。シートベルト装置は、シートベルトリトラクタ１、
ベルト１５に加えて、バックル３１、電源３３を備えて
いる。

【００１７】バックル３１は、車体側に固定されてお
り、ベルト１０の先端（自由端）に設けた舌片状のタン
グ１２と係合可能になっている。バックル３１には、バ
ックルセンサ（図示せず）が取り付けられている。この
バックルセンサにより、バックル３１及びタング１２の
係合時（ベルト装着時）と、同非係合時（ベルト非装着
時）とが検出されるようになっている。バックルセンサ
は、バックルスイッチを備えており、このバックルスイ
ッチは、上記係合時にはＯＮ（導通）状態とし、同非係
合時にはＯＦＦ（遮断）状態とするようになっている。

【００１８】また、電源３３は、＋極、−極がそれぞれ
電磁石１７、バックル３１のバックルスイッチにケーブ
ル等を介して接続されている。電磁石１７とバックルス
イッチとは、回転方向スイッチ３５を介して導通／遮断
可能に接続されている。回転方向スイッチ３５は、上記
した回転方向検出センサと連動するようになっている。
詳しくは、スプール２が正方向（ベルト引き出し方向）
に回転しているときは、回転方向スイッチ３５が遮断さ
れて非通電状態となり、逆にスプール２が逆方向（ベル
ト巻き戻し方向）に回転しているときは、同スイッチ３
５が接触して導通状態となる。

【００１９】次に、上記の構成からなるシートベルト装
置の作用について説明する。先ず、搭乗者がシートベル
トを装着する前は、スプール２にベルト１０が巻回さ
れ、ベルト１０がシートベルトリトラクタ１に収容され
ている。この場合、バックルスイッチはＯＦＦ状態であ
るから、電源３３からの電圧は電磁石１７に供給され
ず、電磁力が作用しないので、スプール２は軽く回転す
る。

【００２０】この状態から搭乗者がシートベルトを装着
するには、ベルト１０を徐々に引き出す。ベルト１０を
引き出す場合、スプール２は正方向に回転し、この回転
が回転方向検出センサに検出される。回転方向検出セン
サが正方向回転を検出している間は、回転方向スイッチ
３５が遮断状態となっている。

【００２１】ベルト１０を引き出した後、タング１２を
バックル３１に係合させると、この係合がバックルセン
サに検出される。同時に、スプール２は、巻取用スプリ
ング１３の付勢力を受けて逆方向に回転しようとし、ベ
ルト１０が巻き取り方向に付勢される。スプール２の逆
方向への回転は、回転方向検出センサにより検出され、
この検出に基づいてスイッチが接触して通電状態とな
る。これにより、電源３３の電圧が電磁石１７に供給さ
れて電磁力が生じる。

【００２２】電磁石１７から電磁力が生じると、電磁石
１７に円板１５が吸引され、この吸引抵抗により円板１
５に回転抵抗がかかる。これに伴い、円板１５と一体化
しているスプール軸１１が回転しにくくなり、さらにス
プール軸１１と一体化しているスプール２も回転しにく
くなる。このように、電磁石１７からの電磁力の作用に
より、巻取用スプリング１３による巻き取り方向への付
勢力を緩和することができる。したがって、搭乗者に
は、ベルト１０を介しての不要な圧迫を減少させること
ができる。なお、電磁石１７と円板１５の間は、非接触
で吸着力抵抗の働く状態であってもよいし、接触して摩
擦抵抗も働く状態であってもよい。

【００２３】この状態から、タング１２とバックル３１
との係合を解除すると、これがバックルセンサに検出さ
れ、バックルスイッチがＯＦＦ状態となる。これによ
り、電源３３からの電流が遮断され、電磁石１７からの
電磁力が作用せず、円板１５、スプール軸１１及びスプ
ール２が軽く回転可能になる。スプール２は、巻取用ス
プリング１３の付勢力を受けて逆方向（巻き取り方向）
に回転し、ベルト１０が充分な引き込み力でもって巻き
取られる。

【００２４】スプール軸１１と円板１５とは、一体に構
成してもよいし、別体に構成してもよい。例えば、図３
に示すように、円板１５の中心にスプール軸１１が挿通
可能な孔を形成し、スラスト方向（軸方向）には移動可
能で、且つ、径方向には回転不能に構成する。この方法
としては、例えばスプール軸１１を径断面多角形に形成
し、円板１５の中心孔もこれに対応して形成する等があ
る。スプール軸１１において、円板１５の左側（図３に
おける左側）には、半径方向に張り出した突起１１ａが
形成され、また、円板１５の右側（図３における右側）
には、リリーススプリング１４が外嵌されている。リリ
ーススプリング１４により、円板１５は突起１１ａ側に
向けて付勢されている。

【００２５】このような構成とした場合、電磁石１７か
ら電磁力が作用したとき、円板１５がリリーススプリン
グ１４の付勢力に抗して吸引され、電磁石１７に直接接
触する。したがって、円板１５には、電磁力による吸引
抵抗に加えて、摩擦抵抗も作用することになる。したが
って、巻取用スプリング１３による巻き取り方向への付
勢力を一層緩和することができる。

【００２６】図４は、円盤１５の回転方向を検出する手
段の一例を示す。この例では、円板１５の外周に、環状
のフリクションプレート２１が摺動可能に外嵌されてい
る。このフリクションプレート２１は金属等の導体から
なる。同プレート２１は半径方向に突出した突起２１ａ
を備えている。

【００２７】また、突起２１ａを挟んで両側には、一対
のピン２３、２４が突設されている。同ピン２３、２４
のうち、図４で下側のピン２４は、導体から形成される
とともに、電源３３と電磁石１７（図１又は図３参照）
との間で、それぞれにケーブル等を介して電気的に接続
されている。突起２１ａとピン２３、２４との間の隙間
（図４の間隔ｈ）は、約３〜５mm程度となっている。な
お、ピン２３、２４は、図１又は図３に示す左フレーム
サイド５ｂや、電磁石支持部材１９に突設するとよい。

【００２８】このような構成では、円板１５の回転に伴
い、フリクションプレート２１も摩擦力により一体に回
転するが、フリクションプレート２１は、突起２１ａが
ピン２３、２４のいずれか一方に当接することで、回転
が阻止される。すなわち、フリクションプレート２１の
回転範囲は、ピン２３、２４の間の距離だけである。こ
れ以外の範囲では、円板１５のみが回転することにな
る。

【００２９】円板１５がベルト引き出し方向（図４のＸ
方向）へ回転する場合、フリクションプレート２１はピ
ン２３に当接する。ピン２３は電源３３に接続されてい
ないから、電源３３と電磁石１７との間が遮断される。
これにより、円板１５には電磁力による回転抵抗が付与
されない。円板１５がベルト巻き取り方向（図４のＹ方
向）へ回転する場合、フリクションプレート２１はピン
２４に当接する。このとき、ピン２４を介して電源３３
と電磁石１７との間が導通され、電磁石１７からは電磁
力が発生する。この電磁力により、円板１５には回転抵
抗がかかる。

【００３０】したがって、バックルセンサの検出結果が
装着・解除のいずれであっても、ベルト１０を引き出す
際（図４のＸ方向へ回転する際）には、スプール２の回
転に抵抗がかからないので、ベルト１０をスムースに引
き出すことができる。また、バックルセンサが装着状態
を検出した時に、スプール２がベルト巻き取り方向（図
４のＹ方向）へ回転しているか又は停止している場合
は、電磁石１７から電磁力が作用し、スプール２の回転
に抵抗がかかる。したがって、ベルト１０は巻き戻され
ず、乗員への不要な圧迫感を回避することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、巻取力を状況に合わせて電磁力によって減少
あるいは増加させることができ、乗員への不要な圧迫を
与えることを回避できる。しかも、ベルトの巻き取り時
には、十分な巻取力を発揮させることができる。さら
に、電磁力を用いることにより機械音が生じることがな
いので、乗員に不快感を与えることがないという利点を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるシートベルトリト
ラクタを示す断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態によるシートベルト装置
の概念的構成図である。

【図３】シートベルトリトラクタの他の構成例を示す断
面図である。

【図４】シートベルトリトラクタの回転方向センサの構
成例を示す側面図である。

【符号の説明】

１ シートベルトリトラクタ ２ スプール １０ ベルト １３ 巻上用スプ
リング １５ 円板 １７ 電磁石 ３１ バックル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁力により巻取力をコントロールする
   機構を有することを特徴とするシートベルトリトラク
   タ。
2. 【請求項２】 シートベルトと、 シートベルトの先端を車体に固定するバックルと、 シートベルトの基端部を巻き取り方向に付勢するととも
   に、シートベルトリトラクタの衝突時にベルトの引き出
   しをロックするリトラクタと、 を備えるシートベルト装置であって；シートベルトの先
   端がバックルに装着されていることを検出するバックル
   センサと、 バックル装着状態において、電磁力によりリトラクタの
   巻取力を減少させる機構と、 をさらに具備することを特徴とするシートベルト装置。
3. 【請求項３】 上記シートベルトリトラクタが、シート
   ベルトを巻回する回転自在のリールと、このリールをベ
   ルト巻き取り方向に付勢するスプリングと、を具備し、 上記機構がリールの回転に抵抗を与えることを特徴とす
   る請求項１記載のシートベルトリトラクタ又は請求項２
   記載のシートベルト装置。
4. 【請求項４】 上記リールの回転方向を検出する回転方
   向センサをさらに備え、 この回転方向センサが上記リールのベルト引き出し方向
   への回転を検出したときは、上記機構がリールの回転に
   抵抗を与えないことを特徴とする請求項３記載のシート
   ベルトリトラクタ又はシートベルト装置。
5. 【請求項５】 上記機構が、電磁石と、この電磁石によ
   って吸着される上記リールに軸支された円板と、を含む
   ことを特徴とする請求項３又は４記載のシートベルトリ
   トラクタ又はシートベルト装置。