JP2001521852A - エネルギーを吸収する捩り棒によるシートベルト引込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 エネルギーを吸収するシートベルト引込装置（２０）は、フレーム（２２）と、そのフレームに対し、回転可能に支持された第１、第２の側面を有する捩り棒（７０、７０’）とを有する。捩り棒は、永久変形を作るために事前にトルクを掛けられているかまたは捩り棒の弾性的と塑性的の変形領域間の移行区域を減少させるための環状断面を有する。引込装置はまた、車両が衝突した時働いて捩り棒の第１の側面（７６）上で作動し、回転中の捩り棒を停止させるロック装置（２００）を含む。スプール（３０）は、捩り棒の第２の側面に接続される。スプールはその上にシートベルト（３６）を捲かせる。ロック装置は捩り棒の第１の側面が回転しないように働き、所定の荷重をベルトに伝える時、スプールと捩り棒は、事前にトルクを掛けられた捩り棒により発生した反作用力に対抗してベルトを引き伸ばす方向に回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は一般的にシートベルト引込装置に関し、特に、エネルギー吸収引込装
置として設計された種類の引込装置に関する。

【０００２】 （背景技術） 古典的タイプのシートベルト引込装置は、フレーム上にスプールを回転可能に
取り付けさせたフレームを有する。該スプールは、通常、複数の歯をおのおのが
有する１個以上の車輪を含み、歯は対応するロック用爪に係合され、爪は、通常
フレームに回転可能に取り付けられており、係合されてない位置からロック車輪
の歯とのロック係合における係合位置へ移動可能である。別の引込装置において
は、ロック爪はフレームに配置されたロック形態（または歯）に置き換えられて
、スプールは、回転され、これらのロック構成物とのロック係合に移すことがで
きる。このタイプの従来のシートベルト引込装置は、フレームロック引込装置と
して公知である。これらの引込装置のいずれかにおいてスプールがロックされる
と直ちに、シートベルトのそれ以上の引き伸ばしが禁じられ、占有者の前進運動
も一般的に制限される。当業者に公知のように、シートベルトは通常スプールの
周りに捲きつけられる。占有者がロックされた引込装置に荷重を掛ける時シート
ベルトが応力を掛けられて伸びるであろうから、占有者の前進運動が停止されな
いことを、当業者は評価するであろう。通常の織られたシートベルトの特徴的な
弾性係数は、６％と１６％の間にある。

【０００３】 エネルギー吸収引込装置において、衝突の最初の瞬間に、スプールは、車両セ
ンサまたはウェブセンサにより作動されるロック用爪の手段により最初にロック
される。次いで、衝突の進行に連れ、運動量が占有者に移され、占有者は、シー
トベルトに抗して前進し、現在ロックされている引込装置に荷重を掛ける傾向が
ある（従来のシートベルト引込装置で起こったように）。しかしながら、エネル
ギー吸収引込装置について、スプールとその組み込み機構は、移動することがで
き、シートベルトは占有者によりシートベルトに課せられた荷重に応答して引き
伸ばす操作がなされ得る。占有者の前進運動は、引込装置内で起こる反作用力ま
たはトルクにより制限される。この方法でシートベルトの引き伸ばしと占有者の
前進運動は制御される。エネルギー吸収シートベルト引込装置は、破壊可能な嵌
め輪または捩り棒のような変形可能な部材を使用することが時にはある。いずれ
の場合でも、嵌め輪が破壊されあるいは捩り棒が回転されて、その弾性限界を超
え、塑性範囲または望ましい（理論的には一定の）反作用トルクを起こすための
操作範囲に至る。この反作用トルクは移動する占有者によりシートベルトに加え
られる力と引込装置のスプールに移されたトルクとに抗して作動する。

【０００４】 エネルギー吸収引込装置の目的は、占有者の前進運動に反対するほぼ一定の反
作用力を起こすことと、占有者によりシートベルトへ荷重が掛けられている間中
この一定の力を起こし得ることにある。理論的に、これは、弾性区域を効果的に
有しない材料を利用することと、破壊嵌め輪または捩り棒を一定の塑性区域にお
いて常に操作することにより、達成可能である。

【０００５】 （発明の開示） 従来技術の捩り棒シートベルト引込装置において、捩り棒の一端がロック用車
輪にしっかりと取り付けられ、他端が引込装置のスプールにしっかりと取り付け
られている。衝突の間、ロック用車輪は、この車輪の歯内にロック用輪止めまた
はロック用爪を挿入することにより回転が防がれる。シートベルトが占有者によ
り荷重を掛けられる時、捩り棒が捩られているので、スプールは捩り棒内に起こ
る反作用トルクに反対に回転しようとする。起こされる反作用トルクは、捩り棒
の物理的特性によるのみならず、捩り棒が回転されすなわち捩られている量によ
る。

【０００６】 より詳しく説明すると、捩り棒により起こる反作用トルクは、捩り棒が弾性の
区域にあるか、移行の区域にあるか、または、塑性の区域すなわち範囲にあるか
による。前述の通り、理想的な捩り棒においては、弾性範囲は、急坂（なるべく
、ひどい急勾配または歪んだカーブ）において特徴があり、塑性範囲は、弾性領
域から鋭い移行を有する完全に一定のトルク撓み領域において特徴がある。この
ように、捩り棒の第１の端がロックされ、スプールに荷重が掛けられると直ぐに
、捩り棒はその弾性範囲から操作の塑性範囲に直接移行をなし、その結果、シー
トベルトが引き伸ばされるにつれ一定の反作用力が引込装置により起こされる。

【０００７】 （発明を実施するための最良の形態） 図１の曲線３００を簡単に参照すると、図１は、理想的な捩り棒の特性および
より詳しく云えば正規の回転または撓み（たわみ）の関数として起こるトルクを
図式的に示す。認識されるように、この捩り棒が、図９に示されるようにシート
ベルト３６が占有者により荷重を掛けられているような捩り棒引込装置２０内に
含まれていたならば、このタイプの捩り棒は捩じれて直線的に増加するトルク（
３０１参照）を起こし、それから、占有者のベルト力に対抗する一定の反作用力
を、少量のシートベルトの引込みに相当する僅かの量の捩りの直後に引き起こす
。

【０００８】 実際に、（事前トルク掛けの無い）円形断面を有する捩り棒におけるトルク（
または力）対偏差（回転）が図１の曲線３０２にて、より正確に近似値を示して
いる。図１の曲線３０２は、円形断面を有する捩り棒の実際のトルク−偏差曲線
の理論的近似値を表わす。お分かりのように、操作の弾性範囲から塑性範囲への
移行区域３１２は急変化ではない。実際に、これは、望ましい反作用力を起こさ
せるために捩り棒を非常に大きい量回転させなければならないことを意味する。
したがって、捩り棒を塑性領域に変形させる理想的な反作用トルクに近似させる
または近づける反作用力またはトルクを起こさせるために、より大きいシートベ
ルト引き伸ばし量が必要である（あるいは占有者のより大きい前進運動量が要求
される）。

【０００９】 図２は、円形断面を有する実際の（実験の）捩り棒のトルク対回転角曲線を示
す。お分かりのように、この曲線３１０は、捩り棒に関する弾性３１４と塑性３
１６の挙動の間に、理想的な曲線３００と３０２に比較して比較的大きい移行区
帯３１２を示す。

【００１０】 さて図３を参照すると、図３は、捩り棒の材料特性、応力歪みモデルを示す。
荷重を掛けている間、捩り棒内に成長する応力は、捩り棒材料のせん断係数に等
しい傾斜点において歪みとともに直線的に増加し、その降伏点せん断強度τγの
水準までに達する。それから一定の水準で降伏し、次に曲線３０４と３０５上の
点Ａ−Ｂ−Ｃに至る。荷重が外されると、応力はＣ（またはＣ’，等）のような
最後の荷重点からせん断係数の傾斜と同じ傾斜をもって減少し、曲線３０６上の
点Ｃ−Ｄに至る。この理想的材料の２つの重要な特性は、第１に、降伏後の材料
のこわさ（曲線の傾斜）がゼロであること、第２に、荷重が掛けられている間に
応力が降伏点を越すと、応力が図３における点Ｄにより図示されるゼロへ減少し
た後に永久変形が残ることである。

【００１１】 さて図４（ａ）〜（ｃ）を参照すると、これらの図は、トルクが降伏点以上に
掛けられた時に、円形断面を有する捩り棒内に成長する応力を示す。捩り荷重が
掛けられている円形断面を有する捩り棒にとって、捩り棒の断面におけるせん断
応力τは、その断面の半径に沿って直線的に変化するが、そのとき、最大応力は
外面にのみ成長し、降伏点に至る。この応力分布は図４（ａ）により表わされる
。この段階内でシャフトに掛けられるトルク対シャフトの捩り角は、トルクが降
伏点トルクに達するまで鋭い傾斜をもって直線的関係に従う（これは、図１の区
域３０１と、図２の曲線３１０の区域３１４とに全体的に示されている）。この
段階内で、捩り棒は最大こわさ（トルク−たわみ曲線の鋭い傾斜）をもって挙動
する。その理由は捩り棒内のすべての材料が弾性的に挙動するからである。

【００１２】 降伏トルクにおいて、外側面における最大応力は降伏強度に達し、外側面は降
伏面になる。掛けられたトルクが降伏トルク以上に増加すると、図３により示さ
れる材料特性に従い、降伏面のさらに深い内部の材料が降伏水準まで応力を受け
、降伏面は図４（ｂ）に示される中心に向かって移動する。この段階内で、捩り
棒内の弾性的に挙動する材料が段々と少なくなるので、捩り棒のこわさ（トルク
−たわみ曲線の傾斜）は次第に減少する（これは、また図１の曲線３０２と図２
の曲線３１０に示されている）。掛けるトルクを、降伏面が円形断面の中心に達
する水準まで、さらに増加させると、すべての材料が図４（ｃ）に示すように塑
性の振る舞い下になる。捩り棒のこわさはゼロになり、トルクが一定水準に達す
る（これはまた図１の曲線３００と３０２により示されている）。捩り棒の外面
から中心へ降伏面を移行させるこの工程こそが、その材料を塑性区域に置くため
、移行区域３１２をもたらし回転量の追加を必要とするのである。

【００１３】 本発明の目的は、捩り棒をシートベルト引込装置内に装着する時に、理想的な
場合に実施され得るほぼ一定のトルクに近い反作用トルクを、引込装置が発生す
るように、捩り棒を塑性区域に置くために必要な回転量を減少させる捩り棒を提
供することである。２つの実施形態が示されており、一つは円形断面を有する事
前にトルクを掛けられた捩り棒、もう一つは環状の断面を有する捩り棒である。

【００１４】 図５ａと図５ｂを参照しよう。図５ａは理想的な捩り棒の計算されたトルク−
たわみ曲線を示す。図５ｂは円形断面を有する事前にトルクを掛けられた捩り棒
について実験データに基づくトルク−回転角曲線を示す。本発明において、事前
トルク掛け工程は、捩り棒をシートベルト引込装置内に組立てる前に実施される
。より詳しく説明すると、シートベルトの引き伸ばしの間に捩り棒が捩られる方
向に、捩り棒はその降伏トルク以上の水準へトルクを掛けられる。その後にトル
クが解除される。トルク（および対応する応力）のこの水準において、捩り棒は
幾らか永久変形を示すであろう。理論計算および実験の両方の結果から判るよう
に、生ずるトルク−たわみ（回転角）曲線は、塑性区域への突然の移行を伴うほ
ぼ直線的弾性区域を示す。さらに、移行区域の範囲が劇的に短縮されていて、そ
の結果、捩り棒を塑性区域に充分に接近させて置くのに必要な（捩り棒の）回転
量が、図１と図２に示す（事前にトルクを掛けられていない）捩り棒の理論的お
よび実験的データと比較して劇的に減少していることが認識されよう。このよう
に、この事前にトルクを掛けられた捩り棒が引込装置内に装着されたならば、反
作用トルクと内部応力をその塑性区域へ上げるのに必要な引き伸ばし（占有者の
動き）が小さくなり、帯ひもが制御されつつ引き伸ばされる時に発生する反作用
トルクは、所定の捩り量に対する事前トルク無しの捩り棒のそれよりも高くなる
であろう。

【００１５】 図６（ａ）〜（ｃ）を参照すると、これらの図は、捩り棒が事前トルクを掛け
られるに連れ、それに起こる物理的効果を図示する。上述のように、（円形断面
を有する捩り棒の）トルク−たわみ（回転角）曲線における大きい移行区域の創
造への最初の貢献は、捩り棒が捩られる時、降伏面が移動または移行するという
ことである。降伏面の移行は、上述の図４（ａ）に示される不均一な応力分布に
起因している。しかしながら、もし（捩り棒に）荷重が掛けられている間に、断
面全体または断面の大部分において応力が同時に降伏強さに達することができる
ならば、移行区域あるいは少なくとも小さい移行区域が起こらないであろう。こ
の事前トルク掛け工程は、捩り棒の断面全体または断面の大部分において応力が
同時に降伏強さに達するように、シートベルト引き伸ばし時に応力分布変更手段
を提供する。

【００１６】 図６（ａ）は、図４（ｂ）を複製したものであって、捩り棒が、配置された降
伏面により降伏点以上のトルクを掛けられ、すなわち、半径Ｒ／ｖへ移行された
時の捩り棒における応力分布を示す（ｖは１よりも大であって降伏面の深さに対
応するパラメータであり、Ｒは円形断面を有する捩り棒の半径である）。図６（
ｂ）は事前トルク工程において荷重を外す間の応力解放の分布を示す。事前トル
ク工程の結果は、荷重を解いた後、捩り棒内の応力が、捩り棒内の不均一な永久
変形に起因して消えないことである。捩り棒に存在する残留応力分布（図６（ｃ
）参照）は、図６（ａ）と（ｂ）に示される事前トルク掛け工程および荷重解き
工程において発生する応力の重なり状態である。

【００１７】 残留応力の重要な特性は、捩り棒の外面近くのこれらの応力分布は、捩り棒が
シートベルトの引き伸ばし間に捩られるであろう方向とは反対方向にあるように
設計されることである。事前トルク掛けされた捩り棒が引込装置に組立てられ、
占有者により荷重を掛けられる時シートベルトは引き伸ばされ、捩り棒内の全応
力は、残留応力と、図６（ｄ）に示す分布を有するベルト荷重により発生する応
力とを積み重ねたものである。残留応力により、事前トルク掛け捩り棒における
最大応力は、図６（ｅ）に図示されたように外面に配置されなくて、事前トルク
掛け工程で創造された位置Ｒ／ｖにある。さらに掛けられるトルクが増加すると
、位置Ｒ／ｖから外面までの範囲における応力は、図６（ｆ）に示されるように
同時に降伏強さに達するであろう。降伏点に到達前に、掛けられるトルク対捩り
棒の捩り角は、図５（ａ）の区域５０１と図５（ｂ）（実験データを示す）の区
域５０２に示されるような直線関係に従う。降伏後、さらに適用トルクを増加さ
せると、降伏面がさらに中心に向かって移行し、最後に中心に達する。降伏面の
移行距離が事前トルク掛け工程無しの捩り棒よりも短いので、捩り棒全体が直ち
に塑性的挙動に達し、移行区域は図５（ａ）の曲線５０３と図５（ｂ）の曲線５
０４に示されるように縮小される。この結果、事前にトルクを掛けられた捩り棒
におけるたわみ角度が事前にトルクを掛けられていない捩り棒におけるたわみ角
度よりも少ない状態で、ほぼ一定のトルクが得られる。

【００１８】 上述の局面において、円形断面を有する事前トルク掛け捩り棒７０は、エネル
ギー吸収シートベルト引込装置内に組み込まれることができる。上述に従い、シ
ートベルトからスプールへ移行される占有者の荷重を受ける時捩られるであろう
方向と同方向（時計周りまたは反時計周り）に、捩り棒がまず捩られ、または事
前にトルク掛けされる。本実施形態において、事前トルク掛けの水準は、捩り棒
を弾性区域の外に移動するに充分であるべきであり、より詳しく云えば、捩り棒
が移行区域または塑性区域で操作されているように、降伏応力τγを超えた水準
へ事前にトルク掛けがされるべきである。

【００１９】 第２のエネルギー吸収引込装置において、環状断面を有する捩り棒が提供され
ている。ご覧のように、このタイプの捩り棒を用いる利点は、たとえこのタイプ
の捩り棒がまた事前トルク掛けがなされ得るとしても、円形断面の捩り棒で実施
される場合よりも移行区域が非常に小さいことと、この小さい移行区域が捩り棒
に事前トルク掛けする必要なしに実施され得ることである。上述のように、円形
断面の捩り棒にとって拡張される移行区域３１２に寄与する重要要素は、簡単に
言えば、完全に塑性的挙動がなされる前に降伏面が全断面を移行しなければなら
ないことである。この条件を実施するために、捩り棒は実質的に捩られなければ
ならない。捩る度合いは使用される材料により異なる。環状断面を有する捩り棒
の使用は降伏面の移行距離を縮小し、したがって、移行区域を短くする。

【００２０】 図７を参照すると、図７は、環状断面を有する理想的捩り棒の計算上のトルク
（垂直軸）−たわみ（水平軸）曲線７０１を示し、断面は以下に示すように移行
区域を顕著に縮小する。ご覧の通り、理論的トルク−たわみ曲線７０１は、急激
に塑性区域へ移行するほぼ直線的弾性区域を示す。このように、捩り棒が引込装
置内に装着されたならば、塑性区域に対する反作用トルクと内部応力を上げるた
めに必要な引き伸ばし（占有者の動き）が小さくなるであろう。そして、帯ひも
が制御されつつ引き伸ばされる時発生するトルクは、事前トルク掛けが無く所定
の捩り量に対応する円形断面を有する捩り棒のそれよりも高いであろう。

【００２１】 図８（ａ）〜（ｃ）は、Ｒ_i の内径，Ｒ_o の外径をもった中空の環または穴を
有する捩り棒において成長した応力を示す。お分かりのように、このタイプの壁
厚は同じ半径の円形の捩り棒と比較して劇的に小さい。環状の捩り棒が降伏トル
クまで荷重が掛けられると、材料の外側の層はまずその材料の降伏強さまで応力
が掛けられ、図８（ａ）に示すように降伏し始める（円形断面の捩り棒について
上述したものと同じ様式で）。この段階、軸に掛けられるトルク対軸の捩り角は
、トルクが降伏トルクに達するまで急傾斜をもって直線的関係に従う（これは図
７の区域７０３にて全体を示される）。その後、この外側の降伏面はその材料内
に移行し、図８（ｂ）に示すように掛けられるトルクを増加させ内径Ｒ_i に到達
するに至る。環状捩り棒の薄い壁厚のおかげで、掛けられるトルクおよび次に起
こるたわみ（捩り）を比較的少量追加して、断面全体を通して塑性区域を創造す
る。このタイプの環状構造は、操作の塑性区域内への速やかな移行すなわち、円
形断面を有する捩り棒に比較してより小さい移行区域をつくる。

【００２２】 図９を参照すると、図９は、本発明の使用に採択されることができる捩り棒の
主要要素、エネルギー吸収シートベルト引込装置２０の構造を示す。引込装置２
０は、第１と第２の側面２４ａ，２４ｂおよび背面２４ｃを備えたフレーム２２
を有し、なお、第１および第２の側面のおのおのは第１の孔２８ａ，２８ｂを含
む。引込装置２０は、またフレーム２２上で回転可能に支持される中空のスプー
ル３０を含む。スプール３０は中央本体３２と、中央本体３２の両端で向き合っ
ているフランジ３４ａ，３４ｂとを含む。中央本体３２は、シートベルト（シー
トベルトの帯ひも）３６の長さ方向の端を受入れ、固定する公知の構造のスロッ
ト（不図示）のような手段を含む。中央本体は中空であって、穴４０を含む。

【００２３】 捩り棒７０は穴４０内に配置される。この捩り棒は中央本体７２を含む。捩り
棒７０の第１の端７４は孔２８ａを通り側面２４ａに延びる。端７４は、孔２８
ａ内に挿入された選択的はめ輪７７により支持される。端７４はスプライン８０
（これはスプライン４６に嵌まる）、溝８２および巻戻しばね８６に係合できる
ばねの心棒８４を含む。ばねの他の端は、フレームに対し動かないようにしっか
りと取り付けられる。捩り棒は、ロック用車輪組立体２００の部分に固定される
第２の端７６をも含む。端７６はスプライン７５を含む。

【００２４】 緊急ロック用引込装置（ＥＬＲｓ）はロック用車輪組立体の変形を含む。本発
明に使用される精密なタイプは、この実施形態においては、ロック用車輪はスプ
ライン７５ａの補足セットのように捩り棒の端７６に結合される必要が無いとい
うことの他は、特に重要ではない。当業者に公知であるように、ロック用車輪組
立体は、ロック用爪をロック車輪上の歯に係合させてシートベルトの引き伸ばし
を止めるようにする手段を含む。このような手段は通常、所定の水準以上の車両
の減速を感知する車両のすなわち慣性センサおよびシートベルト（帯ひも）が決
定可能水準以上の割合でスプールから撤退される時、引込装置のロックを開始す
るように作動するウェブセンサを含む。ロック用組立体は、順にロックカップを
引込装置の軸に連結するプラスティックまたは金属の爪車と係合する１個以上の
プラスティックのセンサ爪を使うことができる。ロックカップを軸（捩り棒）に
結合させると、ロックカップは回転する。ロックカップの動きは荷重吸収する通
常は金属のロック爪を荷重吸収金属ロック用車輪と係合させる。こうして、ほん
の一時的に（捩り棒のようにエネルギー吸収要素を使う時）でもシートベルトの
引伸ばしを止める。本発明で使用可能な１つのこのようなロック用車輪組立体は
、ＵＳ−５，５２９，２５８またはＥＰ−０，２２８，７２９に開示されている
。

【００２５】 ロック用車輪組立体２００は、図示されており、スプライン７５ａを備えたス
プライン穴２０４を有するロック用車輪２０２を含む。捩り棒７０のスプライン
７５は公知の方法で穴２０４内に押圧はめ込まれており、そこに永久固定される
。この新環境への適応は、固定用車輪２０２と捩り棒７０の端７６との相対的回
転を禁止する。図８に見られるように、捩り棒７０の一部分はフレーム側面２４
ｂ内の孔２８ｂを通って延びる。適当な軸管７７ａは捩り棒７０を支持するため
に孔２８ｂ内に挿入されてもよい。図示されたロック用車輪組立体は、歯２０３
をロック用車輪に係合させるため、その上にロック用歯または形成物２１２を有
するロック爪２１０をさらに含む。ロック爪２１０は、フレームの側面２４ｂ上
にと同様にフレーム上に回転支持される。ロック用車輪組立体２００は、スプー
ルの回転速度を検索するために結合されるウェブセンサ２２０を含む。図示され
るようにウェブセンサは捩り棒７０に結合され、（ロックカップの前の）捩り棒
の速度はスプールの速度である。ロック用車輪組立体は、さらに車両センサ２２
を含む。上述のようにウェブと車両センサの特定の道具は異なる。しかしながら
、これは当業者に公知である。車両またはウェブセンサのいずれかが作動する時
は何時でもロック爪２１０は公知の機構を経由して、ロック用車輪２０２とロッ
ク係合される。

【００２６】 捩り棒７０は、捩り棒の端７４に形成された溝８２内にロック用リング１３０
を挿入することによって、在るべき場所に固定される。巻き戻し用ばね８６と、
センサ２２０および２２２は公知の方法で引込装置２０に取り付けられる。

【００２７】 引込装置２０の操作は、上述概説したものとほぼ同じである。捩り棒７０の端
はそれ以上の回転をロックされて、シートベルトは、占有者が動こうまたは前進
しょうとするときに荷重が掛けられる。占有者の荷重はスプール３０に移行され
、スプールの動きは、他端７４が回転される時に発生する反作用トルクにより抵
抗される。図１０は、ロック用車輪２０２に取り付けられた環状の捩り棒７０’
を説明する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 理想的な捩り棒と円形断面を有する捩り棒とについての計算上のトルク−撓み
（たわみ）曲線を示す。

【図２】 円形断面を有する捩り棒についての実験によるトルク−回転角曲線を示す。

【図３】 捩り棒について荷重掛けおよび荷重外し時の応力−歪みモデルを示す。

【図４】 （ａ）〜（ｃ）は、降伏点の応力を超えてトルクまたは捩りが掛けられるに連
れて円形断面を有する捩り棒内に成長する応力を図示する。

【図５ａ】 円形断面を有する事前にトルクを掛けられた捩り棒の、計算上のトルク−ひず
み曲線である。

【図５ｂ】 円形断面を有する事前にトルクを掛けられた捩り棒の、実験によるトルク−回
転角曲線である。

【図６】 （ａ）〜（ｆ）は、事前トルク掛け工程における降伏点を超えてトルクまたは
捩りが掛けられ、その後引込装置内のシートベルトによるような荷重が掛けられ
る時、円形断面を有する捩り棒内に成長する応力を図示する。

【図７】 環状断面を有する捩り棒の計算上のトルク−たわみ曲線を示す。

【図８】 （ａ）〜（ｃ）は、環状断面の捩り棒内に成長した応力を示す。

【図９】 本発明の捩り棒を組み込んでいるシートベルト引込装置を示す。

【図１０】 ロック車輪に取り付けられた環状捩り棒の断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エ、サイモン エックス． アメリカ合衆国 48084 ミシガン州 ト ロイ カーツ ブールヴァード 1675 ア パートメント 202 Ｆターム(参考） 3D018 DA07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム（２２）と、 弾性変形区域と急激に開始される塑性変形区域とを備えることを特徴とし、捩
   られる時に所定の反作用トルクを発生させるために、フレームに対し回転可能に
   支持される捩り棒手段（７０，７０’）と、 前記捩り棒とともに回転するように操作可能に接続されたスプール（３０）と
   、 車両の衝突の時に適応でき、回転中の前記捩り棒と前記スプールとを少なくと
   も一時的に停止させるために、前記捩り棒の第１の部分に操作可能に接続された
   ロック手段（２００）と、から構成され、 前記スプールは、シートベルト（３６）をその上に配置させており、 前記スプールと前記捩り棒は、前記捩り棒の前記第１の部分が回転しないよう
   に作動するロック手段と前記シートベルトに掛けられる荷重とによって、捩れる
   時に前記捩り棒により起こされる反作用力によりそれが捩られているとは反対の
   シートベルト引き伸ばし方向に回転可能である、エネルギー吸収シートベルト引
   込装置（２０）。
2. 【請求項２】 前記捩り棒手段は、少なくとも降伏応力水準まで、少なくと
   も前記捩り棒手段の一部分に応力が加えられ、その結果前記捩り棒手段に永久変
   形を起こさせる程充分に、前記引込装置内に装備される前に事前トルクが掛けら
   れている、請求項１に記載のエネルギー吸収シートベルト引込装置（２０）。
3. 【請求項３】 前記捩り棒手段に前記事前トルクが掛けられた後の、残留応
   力の方向は、前記ロック手段の作動により荷重が掛けられる際に前記スプールと
   前記捩り棒が捩れる方向と反対の方向である、請求項２に記載のエネルギー吸収
   シートベルト引込装置（２０）。
4. 【請求項４】 前記捩り棒手段は環状の部分を含む、請求項１に記載のエネ
   ルギー吸収シートベルト引込装置（２０）。
5. 【請求項５】 前記捩り棒手段は、前記捩り棒手段の材料に永久変形を作り
   出すために、前記引込装置内に組み込まれる前に処理される、請求項１に記載の
   エネルギー吸収シートベルト引込装置（２０）。
6. 【請求項６】 前記捩り棒手段は、円形断面を有する、請求項１に記載のエ
   ネルギー吸収シートベルト引込装置（２０）。