JP2003515482A - トーションバーの伸びを自動的に補償するシートベルトリトラクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 シートベルトリトラクタは、シートベルトのウェビングを受け取るために軸線を中心として回転可能なスプール（２）を有する。衝突時にトーションバー（１）がスプールの回転を妨げてウェビングが繰り出さないようにする。トーションバーはスプールを貫通している。トーションバーの一方の端部はスプールに取り付けられ、トーションバーの反対側の端部は歯付き車（５）に軸線方向に調整できるように取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、乗物で使用する安全拘束装置に関し、特にシートベルト用のリトラ
クタに関する。

【０００２】 現代のシートベルトは、胴を斜めに横切るとともに、乗物の乗員の臀部（いわ
ゆるベルトの膝部）をほぼ水平に横切るように配置される１本のウェビングを有
する。これは３点式ベルト装置として公知である。ベルトウェビングは、一端が
フロアなどの乗物の構造部にしっかり取り付けられ、他端が、乗物構造部、通常
は側方のＢピラー、にそれ自体しっかり取り付けられているリトラクタのスプー
ルに取り付けられている。リトラクタと固定点の間で、金属の舌部などの締結部
品がベルトに固定されており、この締結部品により、ベルトを、乗員のリトラク
タと反対側にある乗物の固定部に取り付けられているバックルに挿着できる。

【０００３】 シートベルトリトラクタは、ベルトのたるみがスプールに巻き取られる状態を
自動的に維持し、したがってベルトの弾力的な張力を維持する時計ばねを有する
。時計ばねにより、例えば、車の制御装置を操作したりグローブコンパートメン
トやドアポケットを利用したりするために前へ手を伸ばすときに生じるような、
乗員の普通の動きを許すために、乗員の比較的穏やかな前向きの慣性の作用を受
けてウェビングを繰り出すことが可能になる。

【０００４】 万一の衝突の場合、乗員がステアリングホイール、ダッシュボード、またはフ
ロントガラスなどの乗物の内装部品にぶつかって怪我をすることがないように、
乗員の突然の前へ進む運動量によって、スプールの回転をロックして乗員の前方
への動きを制限する衝突センサが作動する。

【０００５】 しかしながら、高速衝突の場合は、シートベルトが突然ロックすると、それ自
体がベルトウェビングによる胴への急激な衝撃のために乗員に傷害を負わせるこ
とがある。

【０００６】 近年、リトラクタがロックした後の、乗員の制限かつ抑制された前方への動き
を可能にするように、荷重制限効果がシートベルト装置に取り入れられている。
これにより、ベルトが乗員の胴に及ぼす力を減少させる。

【０００７】 荷重を制限するという提案は、当業者によく知られている装置であり、変形可
能なトーションバーが、リトラクタのスプール内のスプールロック機構とベルト
ウェビングとの間の力の経路に置かれている装置を含んでいる。

【０００８】 しかしながら、トーションバーは捻れると長くなることが分かっている。これ
により、スプールと噛み合っているロック歯がスプールから離れる方向に動いて
、歯がロックバーから外れる原因となり、したがって高荷重時にリトラクタのロ
ックが解除されることがある。これが極めて危険であることは明らかである。

【０００９】 添付の請求項１によれば、トーションバーを用いているシートベルトリトラク
タ用の、改良された荷重制限装置が提供される。

【００１０】 本発明をより深く理解するために、また本発明がどのように実施されるかを示
すために、添付図面を参照する。

【００１１】 発明の詳しい説明 図１〜３では、トーションバー１が、リトラクタのスプール２の中空の中心を
通る細長い棒の形態で示されている。トーションバー１の第１の端部３はスプー
ルに連結され、反対側の第２の端部４はラチェット車５に連結されている。ロッ
ク爪６がロックバー７に取り付けられており（図２および３）、センサが（通常
は乗物の急激な減速を感知することによって）衝突が発生しつつあること、すな
わち差し迫っていることを知らせると、ラチェット車５と噛み合う。これにより
、トーションバー１の第２の端部４がロックされる。拘束された乗員の前方への
運動量によってウェビングが引っ張られ、回転トルクがスプール、したがってバ
ー１の第１の端部３に与えられる。乗員にかかる荷重は、回転トルクがトーショ
ンバーをねじるのに十分になるまで増加し、それによって、ラチェット車のロッ
クトルクがスプール自体に伝達されて乗員を完全に拘束する前に、最大５回転ま
でのいくらかのウェビングの繰り出しが可能となる。

【００１２】 トーションバー１の第１の端部３は、スプールの端面の構造とトーションバー
の結合面の構造とが働きあうことによってスプール２に取り付けられている。周
囲の複数の穴からなる輪がスプール２の対応する端面に形成されており、また、
働きあう、半径方向内側に突出している歯が、トーションバー１の第１の端部３
の、半径方向に延びているプレート１０の対向する面に形成されている。適切な
ロック構造は、参照番号ＢＲ７０２が付けられた、本出願人のイギリス同時係属
特許出願明細書（イギリス特許出願第９９０２５７６．９号）に示されている。
しかしながら、トーションバー１をスプールに連結する他の通常の手段を使用す
ることもできる。

【００１３】 トーションバー１の第２の端部４において、一連の周囲スプライン８が半径方
向に形成され、トーションバーの表面を盛り上がらせている。これらのスプライ
ン８は、ラチェットホイール５の軸線方向を向いている空洞部で、半径方向内側
に延びているロック歯９と噛み合う。スプライン８は、スパイラル形またはヘリ
カル形（図１）、またはねじ山形（図４）に形成される。

【００１４】 この装置によれば、トーションバー１が長くなると、スプライン８は、それ自
体をロック歯９にねじ込ませることによって、バー１の長さの変化を吸収する。

【００１５】 図１のヘリカル形のスプラインを備えた実施形態では、スプライン８は歯にね
じ込まれるにつれて効果的に捻り、捻れるにつれて長くなるトーションバーの主
な力は、歯にねじ込まれるのに伴って圧縮されるバーの外側端部によって効果的
に吸収される。

【００１６】 ねじ山形のスプライン８を採用した、図４に示されている実施形態では、トー
ションバーの中心部は事実上長くなる。ねじ山のピッチによって、トーションバ
ーの伸びに対する捻りの比率が調整される。したがって、個々のスプールの荷重
制限効果を調整するのに、トーションバー１の長さの変化を用いることができる
。

【００１７】 好ましい実施形態によれば、トーションバーおよび車は、協働部材によって、
バーの軸線方向の伸びが自動的に補償されるように連結されている。協働部材は
、歯およびスプラインであってよい。スプラインはスパイラル形に形成されるこ
とが好ましく、また、ネジ山形またはヘリカル形であってもよい。ねじれ角は、
バーとスプールのスプラインとの間の摩擦を補償するように選択されることが好
ましい。

【００１８】 図１の第１の実施形態では、ねじれ角は、トーションバーとスプラインとの間
の摩擦を補償するように選択することができる。例えば、小さなねじれ角は大き
な摩擦に適しており、一般に、 １／ｔａｎθ＞μ で表される。ここで、θはねじ山のねじれ角、μはバーとスプールのスプライン
との間の摩擦係数である。

【００１９】 この関係は、摩擦力Ｔ_Fを、滑り方向の成分Ｓ_F＝Ｔ_Fｃｏｓθと垂直方向の成
分Ｐ_F＝Ｔ_Fｓｉｎθとに単純に分解することによって得られる。ねじ山の場合、
滑るためにはＳ_F＞μＰ_Fであり、 ∴ Ｔ_Fｃｏｓθ＞μＴ_Fｓｉｎθ ∴ １／ｔａｎθ＞μ となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態によるリトラクタの断面図である。

【図２】 図１のリトラクタの側面図である。

【図３】 図１によるリトラクタのスプールの底面から見た斜視図である。

【図４】 本発明の第２の実施形態によるリトラクタの断面図である。

【図５】 図４のリトラクタの側面図である。

【図６】 図４のリトラクタのスプールの、底面から見た斜視図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブラッケイデル、 デイビット イギリス国 シーエー４ ８キュージー カンブリア カーライル コービー ヒル ローズ バンク (72)発明者 ハート、 ジョゼフ、 パトリック イギリス国 シーエー15 ６アールピー カンブリア メアリーポート クロスビー ファース ビュー Ｆターム(参考） 3D018 DA07

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートベルトウェビング受け取るために軸線を中心として回
   転可能なスプール（２）と、衝突の際に前記スプールの回転を防止して前記ウェ
   ビングの繰り出しを防止するロック手段と、荷重制限手段とを有し、該荷重制限
   手段は、前記スプールを貫通して延びて前記ロック手段と前記ウェビングとの間
   の力の経路に連結されたトーションバー（１）と、前記スプールに取り付けられ
   た、前記トーションバーの一端部と、歯付き車（５）に取り付けられた、前記ト
   ーションバーの反対側の端部とを有し、前記トーションバーの反対側の端部は、
   軸線方向に調整可能に前記歯付き車に連結されているシートベルトリトラクタ。
2. 【請求項２】 前記トーションバー（１）および前記歯付き車（５）は、協
   働部材によって、前記トーションバーの軸線方向の伸びが自動的に補償されるよ
   うに連結されている、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 【請求項３】 前記協働部材は、歯（９）およびスプライン（８）を有して
   いる、請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 【請求項４】 前記スプライン（８）は、スパイラル形をしている、請求項
   ３に記載のシートベルトリトラクタ。
5. 【請求項５】 前記スプライン（８）は、ねじ山形をしている、請求項３に
   記載のシートベルトリトラクタ。
6. 【請求項６】 前記スプライン（８）は、ヘリカルである、請求項３に記載
   のシートベルトリトラクタ。
7. 【請求項７】 ヘリカル角度が前記トーションバーと前記スプールのスプラ
   インとの間の摩擦を補償する、請求項６に記載のシートベルトリトラクタ。