JP2001294123A - シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気的障害が生じた場合であっても確実に乗
員を拘束するエネルギ吸収機構付のシートベルト装置を
提供する。 【解決手段】 車両衝突時の衝撃の大きさ及び／又は乗
員体重等により乗員に適正なエネルギ吸収を行うシート
ベルト装置において、車両衝突時における衝撃の大きさ
及び／又は乗員体重の信号(21,22)を受けてウェビング
引出し荷重を判別(23)し、複数のエネルギ吸収手段(35,
36)を備えるエネルギ吸収機構のボビンとの係合を、各
エネルギ吸収手段の全係合状態から選択的に係合を解除
する解除手段(31,32,38,39,40)を備える。

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装置に
関し、特に、衝突の際に乗員の慣性移動によるウェビン
グの圧迫を減少するようにしたエネルギ吸収機構を備え
たシートベルト装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】シートベルト装置は、車両が衝突等した
場合に、乗員をウェビングによって座席に拘束して前方
移動を防ぎ、二次衝突からの安全を図っている。このた
め、シートベルト装置のリトラクタには、衝突の際にウ
ェビングが引出されることを阻止するロック機構が設け
られている。

【０００３】しかし、車両が衝突などによって急減速し
た場合、乗員には慣性力が作用し、乗員を座席前方に移
動しようとする。このとき、ロックされたウェビングが
乗員の胸部を圧迫する場合がある。これを軽減するため
に、リトラクタに基準値を越えるウェビング引出し力が
作用すると、リトラクタに内蔵されたエネルギ吸収機構
がウェビングの引出しを可能として胸部を圧迫を減ずる
ようにしている。

【０００４】例えば、特開昭平１１−１２９８６５号
は、個人の重量に応じてストッパ押し棒を移動すること
によって、共通の阻止部材に設けられている捩り棒及び
捩りスリープの阻止部材の停止位置が決定される。捩り
棒及び捩りスリーブへ個々に又は一緒に係合可能であ
り、２段階のエネルギ吸収荷重を可能にしている。

【０００５】特開平１１−２８６２５９号は、乗員の体
重が小さい場合は、トーションバーのみのねじれ抗力で
あり、乗員の体重が前記以上の場合はアクチュエータに
よりピンを移動させピンがトーションパイプ又はロック
バーと係合することにより捩り荷重を変化させるもので
ある。ピンがロックレバーと係合した場合においては、
シートベルトの送出しを停止させたものである。

【０００６】国際出願ＷＯ９７／４９５８３号は、トー
ションバーの一端はプロフィールヘッドを介してベルト
巻取り装置のブロック阻止部材と結合されており、エネ
ルギ吸収調節手段としてクラッチ爪や連動ピンによる係
合等を用いるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した、特開平１１
−１２９８６５号、特開平１１−２８６２５９号におけ
る技術においては、乗員の体重又は衝突規模（衝突の大
きさ）に応じて選択されたトーション軸やトーションパ
イプと、これ等に係合する可動の係合部材とを組合わせ
たエネルギ吸収機構を用いている。

【０００８】しかしながら、車両衝突時において、乗員
からウェビングに作用する荷重により回転するエネルギ
吸収機構の係合部にクラッチ爪やピンを係合させること
は、クラッチ爪やピンの突入タイミングにより確実に係
合させることが大変困難であった。

【０００９】ＷＯ９７／４９５８３号においては、各々
のトーションバーやトーションジャケットに独立した専
用の係止爪、連動ディスクと連動ピン等、係止のための
多くの部品やエネルギ吸収機構とブロック阻止部材を結
合するプロフィールヘッドが必要であった。

【００１０】よって、本発明は、エネルギ吸収機構の作
動がより確実で素早いシートベルト装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】また、本発明は、エネルギ吸収機構を選択
的に作動させるアクチュエータの駆動源である電源に衝
突などによって障害が発生した場合にも、エネルギ吸収
動作が確保されるシートベルト装置を提供することを目
的とする。

【００１２】また、本発明は、比較的に少ない使用部品
で構成することの可能なエネルギ吸収機構付シートベル
ト装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のシートベルト装置は、車両の緊急時に乗員を
ウェビングによって座席に拘束するシートベルト装置に
おいて、衝突の際に乗員の移動によって生ずるウェビン
グ引出し荷重を判別する判別手段と、上記ウェビングを
巻取るボビンと、衝突の際に上記ウェビング引出しによ
る上記ボビンの回転を阻止可能な回転阻止手段と、上記
ボビンと上記回転阻止手段間に介在し、上記ウェビング
引出し荷重が各々に定められた値を超えると上記ボビン
の回転を許容する複数のエネルギ吸収手段と、上記ウェ
ビング引出し荷重の判別結果に基づいて、上記複数のエ
ネルギ吸収手段を全部作動状態から該判別結果に対応し
たエネルギ吸収手段を選択した選択的作動状態に移行さ
せる選択手段と、を備える。

【００１４】かかる構成とすることによって、通常状態
では、全てのエネルギ吸収機構が作動するように設定さ
れているので、例えば、電源に電気的障害が発生した場
合にも、一般的なエネルギ吸収動作は確保される。ま
た、エネルギ吸収機構が解除方式のため、動いている係
合部材に係合させる構造よりも確実に切換可能である。
また、切換の際の時間的遅れ（待ち）がないのでエネル
ギ吸収機構選択の応答が早い。切換は、大エネルギ吸収
から小エネルギ荷重に切換えることにより、切換の際
に、乗員胸部への衝撃荷重が加わらないようにすること
が可能である。

【００１５】好ましくは、上記引出し荷重の判別手段
は、乗員の体重を検出する体重センサと、衝突の程度を
検出する衝突センサの各出力に基づいて、判別される。

【００１６】好ましくは、上記複数のエネルギ吸収手段
の各々は上記ボビン内部にボビンの軸方向に延在する捻
れ可能な部材からなり、各部材の各一端側が上記ボビン
と係合し、各他端側が上記回転阻止手段と係合するもの
であり、上記選択手段は、上記一端側及び／又は上記他
端側に介在して前記係合を解除する。

【００１７】好ましくは、上記捻れ可能な部材は、上記
ボビン内部に同軸に配置された、トーション軸及びトー
ションパイプを含む。

【００１８】好ましくは、上記ボビンの内周には軸方向
に延在する長手の溝が形成され、上記トーションパイプ
には上記長手の溝に対向して軸方向に延在する長手の貫
通穴が形成され、上記トーション軸には上記長手の貫通
穴に対向して軸方向に延在する長手の溝とこの溝と連続
する周方向に形成されたに周溝とが形成され、上記選択
手段は、上記ボビンの長手の溝、上記トーションパイプ
の長手の貫通穴、上記トーション軸の長手の溝にそれぞ
れ係合するロックプレートと、このロックプレートに付
勢力を与えて上記トーション軸の軸方向に移動させるア
クチュエータと、を含む。

【００１９】また、本発明のリトラクタは、車両の緊急
時に乗員をウェビングによって座席に拘束するリトラク
タにおいて、衝突の際に乗員の移動によって生ずるウェ
ビング引出し荷重を判別する判別手段と、乗員を座席に
拘束するウェビングを巻取るボビンと、衝突の際に乗員
の移動によって生ずるウェビングの引出しによる上記ボ
ビンの回転を阻止せんとする回転阻止手段と、上記ボビ
ンと上記回転阻止手段間に介在し、上記ウェビング引出
し荷重が各々に定められた値を超えると上記ボビンの回
転を許容する複数のエネルギ吸収手段と、上記ウェビン
グ引出し荷重の判別結果を示す信号に基づいて、上記複
数のエネルギ吸収手段を全部作動状態から該判別結果に
対応したエネルギ吸収手段を選択した選択的作動状態に
移行させる選択手段と、を備える。

【００２０】かかる構成とすることによって、リトラク
タベースに回転自在に支持されると共に一端はウェビン
グ引出し方向の回転を阻止する緊急ロック関連部材に嵌
合又は係合され、他端は係合によってボビンと一体回転
可能なエネルギ吸収機構であり、車両衝突時における衝
撃の大きさ及び／又は乗員体重等体格要因の信号を受
け、エネルギ吸収機構（具体的には、トーション軸、ト
ーションパイプ）の端部係合を選択的に解除することに
より、乗員に適正となるエネルギ吸収能力にすることが
可能である。

【００２１】

【発明の実施の形態】（全体構成）以下、本発明の実施
の形態について図面を参照して説明する。図２２は、シ
ートベルト装置の構成を示している。乗員を座席２に拘
束するウェビング４は、その一端側がリトラクタ３によ
って巻取り収納され、他端側はアンカープレート５を介
して車体６にボルトで取付けられている。ウェビング４
はセンターピラー上部に取付けられたターンバックル８
で折返される。このウェビング４には、ウェビング４を
挿通するタングプレート７が設けられ、このタングプレ
ート７を座席２の腰部側方に支持部材１０によって支持
されたバックル１１と係合させることによって、シート
ベルト装着が行われる。リトラクタ３は、例えば、ウェ
ビングをボビンに巻取る巻取り収納部３ａ、衝突などの
際にボビンの回転軸をロックしてウェビング引出し方向
の回転を阻止するロック機構を備えるロック部３ｂ、衝
突の際にウェビングの弛みを除くためにボビンをウェビ
ングの巻取り方向に強制的に回転させるプリテンショナ
部３ｃ、ウェビング装着の解除の際の巻取りや装着した
ウェビングの弛みを除くための付勢力をボビンに与える
テンションを与えるスパイラルスプリング部３ｄ、等に
よって構成される。後述するように、巻取り収納部３ａ
には、トーション軸、トーションパイプ等を用いた衝撃
吸収機構が設けられている。車両の図示しない、ハンド
ルやダッシュボードには、エアバッグ装置２４が設けら
れる。

【００２２】図２３に示すように、車両には、上述した
シートベルト装置の動作を制御する制御装置２３が設け
られている。座席２の底部には、乗員の体重を検出する
体重センサ２１が設けられており、体重センサ２１の出
力は制御部２３に供給される。また、車両に取付けられ
て衝突を検出する衝突センサ２２の出力が制御部２３に
供給される。

【００２３】制御部２３は、車載コンピュータであり、
体重センサ２１及び衝突センサ２２の出力によって乗員
の体重、減速度を判別し、乗員に作用するウェビングの
引出し荷重を計算する。この引出し荷重に応じて、後述
の第１及び第２アクチュエータ３１及び３２の動作をそ
れぞれ制御する。それにより、衝突の際のトーション軸
（ねじれ軸）、トーションパイプ（ねじれパイプ）を用
いた衝撃吸収機構における衝撃吸収動作を選択する。す
なわち、衝突による乗員の慣性移動によってウェビング
４に作用する引出し荷重に応じた衝撃吸収動作を可能と
する。また、制御部２３は、衝突の際にプリテンショナ
２５を作動させ、強制的にウェビングを巻取って弛みを
除去し、乗員を座席に拘束する。制御部２３は、衝突の
衝撃が所定レベル以上の場合には、エアバック装置２４
も作動させる。

【００２４】かかるシートベルト装置の動作の概略を説
明する。車両が障害物に衝突すると、衝突センサ２２が
衝突を検出し、制御部２３はプリテンショナ３ｃを動作
させ、ボビンをウェビングの巻取り方向に回転させてウ
ェビング４の弛みを除去し、乗員を座席２に拘束する。
また、減速度やウェビング４の急な引出しによってロッ
ク機構３ｂが作動し、ボビンの回転軸の一方端側をロッ
クし、ウェビング引出し方向の回転を阻止する。なお、
ウェビング４の巻取り方向の回転は可能である。更に、
衝突の衝撃が所定値を超えると、エアバック装置２４が
作動してバッグを展開する。乗員が慣性によって前方に
移動し、ウェビングに引出し力が作用する。この引出し
力が、後に詳述するように、乗員体重に基づいて設定さ
れた衝撃吸収機構の作動値を超える判断されると、ボビ
ンの回転軸部に形成されたトーション軸、トーションパ
イプ、これ等の組合わせが選択され、捻れ荷重が設定さ
れる。ウェビング４の引出しを可能とする。それによ
り、乗員が受ける荷重は緩和される。乗員が前方に移動
することによる、ハンドル等への二次衝突は、エアバッ
グによって防止される。このようにして、車両衝突の際
の乗員安全が図られる。

【００２５】（実施例１）次に、第１の実施例における
衝撃吸収機構について図１乃至図１１を参照して説明す
る。

【００２６】図１は、リトラクタ３の正面を主に巻取り
収納部３ａ及びロック機構部３ｂを中心にして示す一部
断面図であり、説明の便宜のためプリテンショナ３ｃ及
びスパイラルスプリング部３ｄは取外されている。図２
は、図１のＡ−Ａ’方向における断面図である。図３
は、図１に示すリトラクタ３のスライドレバー部の左側
面を示す左側面図である。図４は、ロック機構部３ｂの
ラッチプレートとポールの動作を説明する説明図であ
る。図５は、アクチュエータ３１が動作した状態の衝撃
吸収機構を説明する説明図である。図６は、図５のＢ−
Ｂ’における断面を示す断面図である。図７は、図５の
Ｃ−Ｃ’における断面を示す断面図である。図８は、図
５のＤ−Ｄ’における断面を示す断面図である。図９
は、アクチュエータ３２が動作した状態の衝撃吸収機構
を説明する説明図である。図１０は、図９のＥ−Ｅ’に
おける断面を示す断面図である。図１１は、図９のＦ−
Ｆ’における断面を示す断面図である。

【００２７】図１に示されるように、リトラクタベース
３１は、対向する一対の側壁を有する略「コ」の字状の
形状をしており、両側壁にそれぞれ設けられた開口部が
軸受となって回転可能にボビン３４を保持している。ボ
ビン３４は図示しないウェビングが巻装される略筒状の
形状である。このボビン３４は中空となっており、中空
内部にボビン３４と同軸に配置されたトーション軸３５
及びトーションパイプ３６がある。トーション軸３５及
びトーションパイプ３６相互間には僅かな隙間が存在
し、トーションパイプ３６は軸方向において移動可能で
ある。トーション軸３５及びトーションパイプ３６の右
端側には、軸３５端部の軸中心に螺合するねじによって
上述したロック機構３ｂが取付けられる。トーション軸
３５及びトーションパイプ３６の左端側には、エネルギ
吸収機構の動作態様を選択する動作選択機構が設けられ
る。

【００２８】第１のエネルギ吸収手段であるトーション
軸３５の右端は多角形若しくはセレーション等を設けて
ラッチプレート３７と常時一体回転するようにラッチプ
レート３７に固定される。トーション軸３５の左端に
は、ロックプレート３８の内径に対して摺動回転可能な
軸径部分（あるいは軸外周を一巡する周溝）３５ａ（図
１１参照）と、ロックプレート３８が軸長手方向に摺動
可能に上記軸径部分（周溝）３５ａに連続し、ロックプ
レート３８と係合する１又は複数箇所の溝（軸方向溝）
３５ｂ（図８参照）が形成されている。

【００２９】第２のエネルギ吸収手段であるトーション
パイプ３６は、トーション軸３５、ボビン３４と中心位
置を共通にする同軸的配置の関係にある。トーションパ
イプ３６及びトーション軸３５間、トーションパイプ３
６及びボビン３４間にはそれぞれ隙間が設けられ、ボビ
ン３４及びトーション軸３５がトーションパイプ３６の
回転に影響を与えないようになされている。トーション
パイプ３６の右端には、多角形若しくはセレーション等
を設け、ラッチプレート３７にはこれに係合する形状が
形成される。トーションパイプ３６はこのラッチプレー
ト３７との係合部分３６ａで摺動することにより、軸方
向に移動可能である。このトーションパイプ３６の移動
によって、トーションパイプ３６とラッチプレート３７
とが係合する状態（図２参照）と、係合しない状態（図
７参照）とが選択可能である。

【００３０】トーションパイプ３６の左端には、スライ
ドレバー３９が配置されている。スライドレバー３９
は、リトラクターベース３３に設けられたアクチュエー
タ３１に連結され、アクチュエータ３１の作動に対応し
てトーションパイプ３６を軸方向（図の例では右方向）
に移動する。アクチュエータ３１は、シリンダ内で燃焼
ガスを発生させる方式、電磁式等を含む。トーションパ
イプ３６は、アクチュエータ３１の作動力以下の力では
移動しない。アクチュエータ３１が作動し、スライドレ
バー３９がトーションパイプ３６を右方に移動した場合
には、トーションパイプ３６とラッチプレート３７との
係合は解除される。トーションパイプ３６の回転は自由
となる。

【００３１】ボビン３４の左端側内周には、中心軸方向
に延在する１又は複数の溝３４ａが形成される。トーシ
ョンパイプ３６のこれ等長手の溝３４ａに対向する位置
に、軸方向に延在する貫通口３６ｂが１又は複数形成さ
れる。また、トーションパイプ３６のこれ等貫通口３６
ｂに対向するトーション軸３５の位置に、軸方向に延在
する溝３５ｂが１又は複数形成される。これ等の溝３５
ｂはその端部において、トーション軸３５を一周する溝
３５ａに連続する。これ等、溝３４ａ、貫通口３６ｂ、
溝３５ｂに囲まれる領域にロックプレート３８が配置さ
れる。ロックプレート３８は貫通口３６ｂを貫通し、そ
の外方突起がボビン３４内周の溝３４ａ内に接し、その
内方突起がトーション軸３５の溝３５ｂ内に接する形状
である。ロックプレート３８は、ボビン３４、トーショ
ンパイプ３６、トーション軸３５に対して軸方向長手に
移動可能であり、常にボビン３４と一体に回転する。こ
のロックプレート３８は、リトラクタベース３３に設け
られたアクチュエータ３２とスライドレバー３９を介し
て連結される。アクチュエータ３２は、アクチュエータ
３１と同様に、ガス膨張（火薬）式、電磁式等を使用可
能である。ロックプレート３８は、アクチュエータ３２
の駆動力以下の力では移動せず、アクチュエータ３２が
作動すると、軸方向（図の例では右方向）に移動可能で
ある。ロックプレート３８が軸方向に移動し、その内方
突起がトーション軸３５の溝３５ａ内に至ると、ロック
プレート３８とトーション軸３５との係合が解除され、
トーション軸３５とボビン間は、フリーの状態となる。

【００３２】よって、アクチュエータ３１及び３２が作
動しない状態では、ボビン３４とラッチプレート３７相
互をトーション軸３５及びトーションパイプ３６で連結
する。アクチュエータ３１のみが作動したときは、ボビ
ン３４とラッチプレート３７相互をトーション軸３５で
連結する。アクチュエータ３２のみが作動したときは、
ボビン３４とラッチプレート３７相互をトーションバー
３６で連結する。従って、３段階の衝撃吸収力が得られ
る。

【００３３】次に、シートベルト装置が車体の減速度
（あるいは加速度）、ウェビングの引出し速度を検知し
てボビンの回転を阻止する動作、エネルギ吸収機構の３
種類の荷重変更の動作について説明する。

【００３４】通常状態においては、制御部２３は、アク
チュエータ３１及び３２を作動させない。アクチュエー
タ３１の非作動によって、図１及び図２に示すように、
トーション軸３５とラッチプレート３７は係合部３７ａ
にて係合している。また、トーションパイプ３６とラッ
チプレート３７は係合部３６ａにて係合している。両結
合部によって、トーション軸３５、トーションパイプ３
６及びラッチプレート３７は一体に回転する。

【００３５】また、アクチュエータ３２の非作動によっ
て、ロックプレート３８の位置は、図１及び図８に示す
位置にあり、ロックプレート３８を介して、ボビン３
４、トーションパイプ６、トーション軸３５は相互に係
合される。この結果、ボビン３４とラッチプレート３７
は一体回転する状態にある。

【００３６】車両の衝突等によって、ロック機構３ｂ近
傍に設けられた、図示しない加速度センサが所定値以上
の減速度を検出すると、あるいはウェビングの引出し加
速度が所定値を超えると、図４に示されるように、ロッ
ク機構３ｂ内に設けられているポール４２が時計方向に
回転する。ポール４２はラッチプレート３７と係合し、
ボビン３４の回転がロックされ、ウェビングの引出しが
阻止される。なお、衝突を検出した制御部２３がポール
４２を係合させる構成であっても良い。それにより、ボ
ビンからのウェビングの繰出しがなくなり、乗員の拘束
が可能となる。

【００３７】制御部２３は、前述した体重センサ２１に
よる体重、衝突センサ２２による衝突程度等の制御デー
タに基づいて衝突の際の乗員の前方移動によるウェビン
グの引出し力を総合的に判断し、エネルギ吸収機構を制
御する。例えば、エネルギ吸収機構の設定荷重を
「小」、「中」、「大」に設定する。

【００３８】例えば、制御部２３は、乗員体重が軽い場
合（例えば、５０ｋｇ未満）、衝突程度が軽度である場
合、乗員体重は重いが衝突程度は非常に軽いのでウェビ
ング引出し力が小さい場合等には、エネルギ吸収機構の
設定荷重を「小」、に設定する。

【００３９】例えば、制御部２３は、乗員体重が中程度
（例えば、５０ｋｇ以上１００ｋｇ未満）の場合、衝突
程度が中程度である場合、乗員体重は重いが衝突程度は
軽度であるのでウェビング引出し力は中程度でる場合等
には、エネルギ吸収機構の設定荷重を「中」、に設定す
る。

【００４０】例えば、制御部２３は、乗員体重が重い
（例えば、１００ｋｇ以上）の場合、衝突程度が重度で
ある場合、乗員体重は中程度であるが衝突程度は表に大
きいため、衝突の際の乗員移動によるウェビング引出し
力が大である場合等には、エネルギ吸収機構の設定荷重
を「大」に設定する。

【００４１】制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重
を「小」と判断すると、アクチュエータ３１を作動させ
る。アクチュエータ３１が作動すると、トーションパイ
プ３６は、軸方向（右方向）に移動し、図１の位置から
図の５に示す位置に移動する。この状態では、トーショ
ンパイプ３５右端部の係合部３６ａはラッチプレート３
７から係合を解除され、ボビン３４とラッチプレート３
７間はトーション軸３５のみによって連結されている。
従って、衝突の乗員移動によるウェビング引出し力（エ
ネルギ吸収機構の引出し荷重）は、トーション軸３５の
捻り荷重となる。

【００４２】制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重
を「中」と判断すると、アクチュエータ３２を作動させ
る。アクチュエータ３２が作動すると、ロックプレート
３８はトーション軸３５の軸方向の溝３５ｂを右方向に
移動し、周溝３５ａに移動する。これにより、ロックプ
レート３８とトーション軸３５の係合が解除され、ボビ
ン３４とロックプレート３７間はトーションパイプ３６
のみによって連結されている。従って、衝突の乗員移動
によるウェビング引出し力（エネルギ吸収機構の引出し
荷重）は、トーションパイプ３６の捻り荷重となる。

【００４３】制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重
を「大」と判断すると、アクチュエータ３１及び３２を
作動させない。両アクチュエータが作動しないと、図１
に示されるように、ボビン３４とロックプレート３７間
はトーション軸３５及びトーションパイプ３６によって
連結されている。従って、衝突の乗員移動によるウェビ
ング引出し力（エネルギ吸収機構の引出し荷重）は、ト
ーション軸３５及びトーションパイプ３６の捻り荷重と
なる。

【００４４】このように、第１の実施例によれば、ボビ
ン３４とトーション軸３５、トーションパイプ３６とラ
ッチプレート３７が、それぞれ係合されている状態か
ら、ウェビング引出し荷重に応じて、係合解除せず（引
出し荷重「大」）、ボビン３４とトーション軸３５の左
端側の係合解除（引出し荷重「中」）、トーションパイ
プ３６とラッチプレートの右端側の係合解除（引出し荷
重「小」）、を選択する。

【００４５】（実施例２）本発明の第２の実施例につい
て図１２乃至図１６を参照して説明する。図１２は、第
２の実施例のエネルギ吸収機構の通常状態を説明する図
である。図１３は、図１２のＧ−Ｇ’における断面図で
ある。図１４は、図１２のスライドレバーを左方から見
た図である。図１５は、図１２のＨ−Ｈ’における断面
図である。図１６は、エネルギ吸収機構のエネルギ吸収
荷重「小」状態を説明する図である。図１７は、図１６
のＩ−Ｉ’における断面を示す断面図である。図１８
は、エネルギ吸収機構のエネルギ吸収荷重「中」状態を
説明する図である。図１９は、図１８のＪ−Ｊ’におけ
る断面を示す断面図である。各図において、第１の実施
例と対応する部分には同一の符号を付している。

【００４６】上述した、第１の実施例では、トーション
パイプ３６とラッチプレート３７間の係合、トーション
軸３５とロックプレート３８間の係合のいずれかを解除
する構成としているが、第２の実施例では、トーション
軸３５及びトーションパイプ３６はいずれもラッチプレ
ート３７と軸の右端側で係合（嵌合）したままの状態で
あり、左端側のロックプレート３８の位置によって、ボ
ビン３４とトーション軸３５及びトーションパイプ３６
両方との係合、ボビン３４とトーション軸３５との係
合、ボビン３４とトーションパイプ３６との係合、を選
択する構成としている。また、第２の実施例では、リト
ラクタベース３３に設けられたアクチュエータ５１は、
スライドレバー３９を介してロックプレート３８を左方
向又は右方向の両方向に移動可能である。

【００４７】図１２に示されるように、リトラクタベー
ス３１は、対向する一対の側壁を有する略「コ」の字状
の形状をしており、両側壁にそれぞれ設けられた開口部
が軸受となって回転可能にボビン３４を保持している。
ボビン３４は図示しないウェビングが巻装される略筒状
の形状である。このボビン３４は中空となっており、中
空内部にボビン３４と同軸に配置されたトーション軸３
５及びトーションパイプ３６がある。トーション軸３５
及びトーションパイプ３６相互間には僅かな隙間が存在
し、トーションパイプ３６とトーション軸３５とは別個
に捻れることが可能である。トーションパイプ３６は第
１の実施例とは異なり、軸方向において移動することは
ない。トーション軸３５及びトーションパイプ３６の右
端側には、軸３５端部の軸中心に螺合するねじによって
上述したロック機構３ｂが取付けられる。トーション軸
３５及びトーションパイプ３６の左端側には、エネルギ
吸収機構の動作態様を選択する動作選択機構が設けられ
る。

【００４８】第１のエネルギ吸収手段であるトーション
軸３５の右端は多角形若しくはセレーション等を設けて
ラッチプレート３７と常時一体回転するようにラッチプ
レート３７に固定される（図１３参照）。トーション軸
３５の左端には、ボビン３４と係合して一体回転するロ
ックプレート３８の内径に対して摺動回転可能な軸径部
分（あるいは軸外周を一巡する周溝）３５ａ（図１９参
照）と、ロックプレート３８が軸長手方向に摺動可能に
上記軸径部分（周溝）３５ａに連続し、ロックプレート
３８と係合する１又は複数箇所の溝（軸方向溝）３５ｂ
（図１５参照）が形成されている。

【００４９】第２のエネルギ吸収手段であるトーション
パイプ３６は、トーション軸３５、ボビン３４と軸中心
位置を共通にする同軸的配置の関係にある。トーション
パイプ３６及びトーション軸３５間、トーションパイプ
３６及びボビン３４間にはそれぞれ隙間が設けられ、ボ
ビン３４及びトーション軸３５がトーションパイプ３６
の回転（捻れ）に影響を与えないようになされている。
トーションパイプ３６の右端は、断面形状が多角形（図
示の例では、６角形）に形成され、あるいはセレーショ
ン等が設けられる。このパイプ右端部の内径側は、トー
ション軸３５の右端部外径に嵌合され、外径側はラッチ
プレート３７に嵌合されてラッチプレート３７と結合さ
れる（図１３参照）。なお、トーションパイプ３６の右
端部がラッチプレート３７と結合していれば良く、トー
ション軸３５に嵌合することは必須ではない。

【００５０】ボビン３４の左端側内周には、中心軸方向
に延在する１又は複数の溝３４ａが形成される。トーシ
ョンパイプ３６のこれ等長手の溝３４ａに対向する位置
に、軸方向に延在する貫通口３６ｂが１又は複数形成さ
れる。トーションパイプ３６のこれ等貫通口３６ｂに対
向するトーション軸３５の位置に、軸方向に延在する溝
３５ｂが１又は複数形成される。これ等の溝３５ｂはそ
の端部において、トーション軸３５を一周する溝３５ａ
に連続する。ボビン３４内周の軸方向に延在の溝３４ａ
及びトーション軸３５の軸方向に延在する溝３５ｂは、
トーションパイプ３６の左端部よりも外方にまで延在し
ている。これ等、溝３４ａ、貫通口３６ｂ、溝３５ｂに
囲まれる領域に、径方向に延在する複数の貫通部材３８
ａとこれ等を周方向において連結する環状体（あるいは
筒状体）３８ｄとを含むロックプレート３８が配置され
る。トーションパイプ３６の端面位置は、ロックプレー
ト３８がリトラクタベース３３の外側方向に（図の左
側）に移動したときに、ロックプレート３８との係合が
外れるように定められている。

【００５１】貫通部材３８ａはトーションパイプ３６の
貫通口３６ｂを貫通し、貫通部材３８ａの外方突起３８
ｂがボビン３４内周の溝３４ａ内に接し、貫通部材３８
ａの内方突起３８ｃがトーション軸３５の溝３５ｂ内に
接する形状である（図１５参照）。これ等複数の貫通部
材３８ａを環状体（あるいは筒状体）３８ｄが連結して
いる。環状体３８ｄは、スライドレバー３９に回転可能
に係合している。なお、外方突起３８ｂは、ロックプレ
ート３８の外径を多角形、セレーション等の係合構造と
することによって置換え可能である。

【００５２】ロックプレート３８は、ボビン３４、トー
ションパイプ３６、トーション軸３５に対してそれ等の
軸方向において正方向又は逆方向（図の左方向又は右方
向）に移動可能であり、常にボビン３４とは一体に回転
する。このロックプレート３８は、リトラクタベース３
３に設けられたアクチュエータ５１とスライドレバー３
９を介して連結される。アクチュエータ５１は、既述し
たアクチュエータ３１あるいは３２と同様に、ガス膨張
（火薬）式、電磁式等を使用可能である。

【００５３】ロックプレート３８は、アクチュエータ３
２の駆動力以下の力では移動せず、通常は、図１２の位
置に存在し、ボビン３４、トーションパイプ３６、トー
ション軸３５相互間を係合している。通常位置を保つた
めの部材を更に設けることとしても良い。

【００５４】前述したように、アクチュエータが作動し
ない状態では、ボビン３４と、トーションパイプ３６及
びトーション軸３５とが係合している。この状態では、
ボビン３４とラッチプレート３７間の捻れ荷重（ウェビ
ング引出し荷重）は、トーション軸３５及びトーション
パイプ３６によって決定される。

【００５５】アクチュエータ５１が作動し、ロックプレ
ート３８を図の右方向に移動した場合、ロックプレート
３８の内方突起３８ｃがトーション軸３５の長溝３５ｂ
から周溝３５ａに移動し、ロックプレート３８とトーシ
ョン軸３５との係合が解除され、ボビン３４とトーショ
ンパイプ３６が連結する。この状態では、ボビン３４と
ラッチプレート３７間の捻れ荷重は、トーションパイプ
３６によって決定される。

【００５６】また、アクチュエータ５１が作動し、ロッ
クプレート３８を図の左方向に移動した場合、ロックプ
レート３８の貫通部材３８ａがトーションパイプ３６左
端部の貫通穴３６ｂの外方に外れ、ロックプレート３８
とトーションパイプ３６との係合が解除され、ボビン３
４とトーション軸３５が連結する。この状態では、ボビ
ン３４とラッチプレート３７間の捻れ荷重は、トーショ
ンパイプ３６によって決定される。このようにして、３
段階のウェビング引出し荷重（衝撃吸収力）が得られ
る。

【００５７】次に、第２の実施例の制御動作について説
明する。通常状態においては、制御部２３は、アクチュ
エータ５１を作動させない。アクチュエータ５１の非作
動によって、ロックプレート３８の位置は、図１２及び
図１５に示す位置にあり、ロックプレート３８を介し
て、ボビン３４、トーションパイプ６、トーション軸３
５は相互に係合される。この結果、ボビン３４とラッチ
プレート３７は一体回転する状態にある。

【００５８】車両の衝突等によって、ロック機構３ｂ近
傍に設けられた、図示しない加速度センサが所定値以上
の減速度を検出すると、あるいはウェビングの引出し加
速度が所定値を超えると、図４に示されるように、ロッ
ク機構３ｂ内に設けられているポール４２が時計方向に
回転する。ポール４２はラッチプレート３７と係合し、
ボビン３４の回転がロックされ、ウェビングの引出しが
阻止される。なお、衝突を検出した制御部２３がポール
４２を強制的に係合させる構成であっても良い。それに
より、ボビン３４からのウェビングの繰出しがなくな
り、乗員の拘束が可能となる。

【００５９】制御部２３は、前述した体重センサ２１に
よる体重、衝突センサ２２による衝突程度等の制御デー
タに基づいて衝突の際の乗員の前方移動によるウェビン
グの引出し力を総合的に判断し、エネルギ吸収機構を制
御する。例えば、エネルギ吸収機構の設定荷重を
「小」、「中」、「大」に設定する。

【００６０】例えば、制御部２３は、乗員体重が軽い場
合（例えば、５０ｋｇ未満）、衝突程度が軽度である場
合、乗員体重は重いが衝突程度は非常に軽いのでウェビ
ング引出し力が小さい場合等には、エネルギ吸収機構の
設定荷重を「小」、に設定する。

【００６１】例えば、制御部２３は、乗員体重が中程度
（例えば、５０ｋｇ以上１００ｋｇ未満）の場合、衝突
程度が中程度である場合、乗員体重は重いが衝突程度は
軽度であるのでウェビング引出し力は中程度でる場合等
には、エネルギ吸収機構の設定荷重を「中」、に設定す
る。

【００６２】例えば、制御部２３は、乗員体重が重い
（例えば、１００ｋｇ以上）の場合、衝突程度が重度で
ある場合、乗員体重は中程度であるが衝突程度は表に大
きいため、衝突の際の乗員移動によるウェビング引出し
力が大である場合等には、エネルギ吸収機構の設定荷重
を「大」に設定する。

【００６３】制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重
を「小」と判断すると、アクチュエータ５１を、左方に
作動させる。アクチュエータ５１が左方に作動すると、
ロックプレート３８は、トーション軸３５の軸方向の溝
３５ｂを左方向に移動する。ロックプレート３８は、図
１２の通常位置から図１６に示す位置に移動する。この
状態では、トーションパイプ３６の左端部の貫通穴３６
ｂからロックプレート３８が外れ、トーションパイプ３
６とロックプレート３８との係合をが解除される。ボビ
ン３４とラッチプレート３７間はトーション軸３５のみ
によって連結されている。従って、衝突の乗員移動によ
るウェビング引出し力（エネルギ吸収機構の引出し荷
重）は、トーション軸３５の捻り荷重となる。

【００６４】制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重
を「中」と判断すると、アクチュエータ５１を右方向に
作動させる。アクチュエータ５１が右方向に作動する
と、ロックプレート３８はトーション軸３５の軸方向の
溝３５ｂを右方向に移動し、周溝３５ａに移動する。こ
れにより、ロックプレート３８とトーション軸３５の係
合が解除され、ボビン３４とロックプレート３７間はト
ーションパイプ３６のみによって連結される。従って、
衝突の乗員移動によるウェビング引出し力（エネルギ吸
収機構の引出し荷重）は、トーションパイプ３６の捻り
荷重となる。

【００６５】制御部２３がエネルギ吸収機構の設定荷重
を「大」と判断すると、アクチュエータ５１を作動させ
ない。両アクチュエータが作動しないと、図１２に示さ
れるように、ボビン３４とロックプレート３７間はトー
ション軸３５及びトーションパイプ３６によって連結さ
れている。従って、衝突の乗員移動によるウェビング引
出し力（エネルギ吸収機構の引出し荷重）は、トーショ
ン軸３５及びトーションパイプ３６の捻り荷重となる。

【００６６】このように、第２の実施例によれば、ボビ
ン３４とトーション軸３５、ボビン３４とトーションパ
イプ３６が、それぞれ係合されている状態から、ウェビ
ング引出し荷重に応じて、係合解除せず（引出し荷重
「大」）、ボビン３４とトーション軸３５の係合解除
（引出し荷重「中」）、ボビン３４とトーションパイプ
３６の係合解除（引出し荷重「小」）、を選択する。

【００６７】（実施例３）本発明の第３の実施例につい
て説明する。この実施例では、ロック機構３ｂに内歯付
のラッチプレートを用いている。図２０は、内歯形のラ
ッチプレートを用いたロック機構を備えるエネルギ吸収
機構の例を示している。図２１は、図２０のＫ−Ｋ’方
向において内歯形のロッキング機構を説明する説明図で
ある。他の構成及び動作は図１２乃至図１７と同様であ
るので、対応する部分には同一符号を付して説明を省略
する。

【００６８】図２１に示されるように、フレーム３３に
ロッキングベース４３が取付けられ、ロック機構３ｂが
設けられている。このロック機構３ｂ内のラッチプレー
ト３７の内周に歯山（内歯）が形成されている。所定値
以上の減速度（あるいは加速度）及び／又はウェビング
の引出し加速度が所定値を超えると、ポール４２が反時
計方向に回転し、ラッチプレート３７の内歯に突き当
る。ラッチプレート３７がウェビングの巻取り方向（時
計回り方向）に回転する場合には、ポールと内歯とは係
合しないが、ラッチプレート３７がウェビングの引出し
方向（反時計回り方向）に回転する場合には、ポール４
２と内歯とが係合し、ボビン３４の回転を阻止するよう
に作用する。前述したように、制御部２３は、乗員体重
及び減速度等からウェビングの引出し荷重を計算し、該
荷重の「大」、「中」、「小」に応じてアクチュエータ
５１を作動させ、ロックプレート３８の位置を制御す
る。この位置によって、ボビン３４とトーション軸３５
及びトーションパイプ３６との係合、ボビン３４とトー
ションパイプ３６との係合、ボビン３４とトーション軸
３５との係合が選択される。それにより、ボビン３４及
びラッチプレート３７間に作用する捻れ荷重が設定され
る。このように、ロック機構３ｂは、種々の構成を採用
可能である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシートベ
ルト装置によれば、通常状態において、全てのエネルギ
吸収機構が作動し得る状態にあるので、例えば、電気的
障害によってアクチュエータが作動しない場合において
も、確実に乗員を拘束し、乗員の慣性移動によって生ず
るウェビング荷重により所定量ウェビングを繰出して乗
員への圧迫を減少することが可能である。

【００７０】エネルギ吸収機構の切換（あるいは選択）
手段が全係合状態から部分的に解除する方式であるた
め、動いている係合部材に係合する構造よりも確実に切
換可能である。また、切換時における係合可能位置、例
えば、ピンと穴の位置の一致や、一致するまでの時間を
待つ必要がないので動作時間差が生じない。

【００７１】大エネルギ吸収荷重から小エネルギ吸収荷
重に切換えるようにしているので、切換時に乗員の胸部
に大きな衝撃荷重が加わらない。

【００７２】エネルギ吸収機構を車体の加減速速度及び
ウェビングの引出し速度を感知してウェビング引出し方
向にボビンの回転を阻止する部材に直接係合させている
ことにより、エネルギ吸収機構とブロック阻止部材を結
合する部品など、余分な部品が不要となり、より安いコ
ストで小スペースのリトラクタを提供することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１の実施例のエネルギ吸収機構（通
常状態、ウェビング引出し荷重大）を説明するリトラク
タの断面図である。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ’方向における断面図で
ある。

【図３】図３は、図１に示すリトラクタのスライドレバ
ー部の左側面を示す左側面図である。

【図４】図４は、ロック機構部３ｂのラッチプレートと
ポールの動作を説明する説明図である。

【図５】図５は、アクチュエータ３１が動作した状態の
衝撃吸収機構（ウェビング引出し荷重小）を説明する説
明図である。

【図６】図６は、図５のＢ−Ｂ’における断面を示す断
面図である。

【図７】図７は、図５のＣ−Ｃ’における断面を示す断
面図である。

【図８】図８は、図５のＤ−Ｄ’における断面を示す断
面図である。

【図９】図９は、アクチュエータ３２が動作した状態の
衝撃吸収機構（ウェビング引出し荷重中）を説明する説
明図である。

【図１０】図１０は、図９のＥ−Ｅ’における断面を示
す断面図である。

【図１１】図１１は、図９のＦ−Ｆ’における断面を示
す断面図である。

【図１２】図１２は、第２の実施例のエネルギ吸収機構
（通常状態、ウェビング引出し荷重大）を説明する図で
ある。

【図１３】図１３は、図１２のＧ−Ｇ’における断面図
である。

【図１４】図１４は、図１２のスライドレバーを左方か
ら見た図である。

【図１５】図１５は、図１２のＨ−Ｈ’における断面図
である。

【図１６】図１６は、エネルギ吸収機構のエネルギ吸収
荷重「小」状態を説明する図である。

【図１７】図１７は、図１６のＩ−Ｉ’における断面を
示す断面図である。

【図１８】図１８は、エネルギ吸収機構のエネルギ吸収
荷重「中」状態を説明する図である。

【図１９】図１９は、図１８のＪ−Ｊ’における断面を
示す断面図である。

【図２０】図２０は、ロック機構３ｂを内歯付ラッチプ
レートを用いて構成した例を示す説明図である。

【図２１】図２１は、ロック機構３ｂを右側面から見た
例を示す説明図である。

【図２２】図２２は、シートベルト装置を説明する説明
図である。

【図２３】図２３は、シートベルト装置の制御系を説明
するブロック図である。

【符号の説明】

３ リトラクタ ２１ 体重センサ ２２ 衝突センサ ２３ 制御部 ３１，３２，５１ アクチュエータ ３４ ボビン ３５ トーション軸 ３６ トーションパイプ ３７ ラッチプレート ３８ ロックプレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の緊急時に乗員をウェビングによって
   座席に拘束するシートベルト装置であって、 衝突の際に乗員の移動によって生ずるウェビング引出し
   荷重を判別する判別手段と、 前記ウェビングを巻取るボビンと、 衝突の際に前記ウェビング引出しによる前記ボビンの回
   転を阻止可能な回転阻止手段と、 前記ボビンと前記回転阻止手段間に介在し、前記ウェビ
   ング引出し荷重が各々に定められた値を超えると前記ボ
   ビンの回転を許容する複数のエネルギ吸収手段と、 前記ウェビング引出し荷重の判別結果に基づいて、前記
   複数のエネルギ吸収手段を全部作動状態から該判別結果
   に対応したエネルギ吸収手段を選択した選択的作動状態
   に移行させる選択手段と、 を備えることを特徴とするシートベルト装置。