JP2004231019A - Retractor for seat belt - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突時に乗員がウェビングから受ける荷重を緩和するエネルギ吸収機構を備えたシートベルト用リトラクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
シートベルト装置のウェビングを巻き取るリトラクタには、一般に車両衝突時にウェビングの引き出しを物理的にロックする緊急ロック機構が備わっている。また、衝突による衝撃力が極めて大きいときには、乗員の慣性移動に伴って、緊急ロックしたウェビングの張力が衝突後の時間の経過と共に徐々に増大し、ウェビングから乗員の身体に急激な負荷がかかることになる。このため、この種のリトラクタでは、ウェビングに作用する荷重が予め設定した所定値以上となったときに、緊急ロックしたウェビングを所定量だけ繰り出すことを許して、乗員の身体に与える衝撃を吸収するようにしたエネルギ吸収機構を備えることが行われている。
【0003】
この種のエネルギ吸収機構として、トーションバー(捩じり棒)の捩じり方向の塑性変形を利用してエネルギを吸収するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
このようなトーションバーを使用したエネルギ吸収機構では、ウェビングを巻き付けたボビンにウェビング引き出し方向の過剰なトルクが作用した時に、トーションバーが捩じれて塑性変形することにより、乗員の身体に作用する衝突エネルギをトーションバーの変形仕事として吸収する。
【0005】
ところで、衝突時の衝撃は車両構造等によって様々に異なる。従って、乗員の身体を十分に保護するためには、例えばエネルギ吸収機構が作動開始する設定荷重や衝撃吸収特性を車両構造等に合わせて自在に設定できることが望まれる。
【0006】
また、エネルギ吸収機構の作用によって緊急ロックされたウェビングが引き出されると、その分、乗員に衝突方向の移動が生じる。その際、乗員の身体が車室内壁等に衝突することを防止するために、最近の車両では、車両緊急時に乗員と車室内壁等との間に膨出して乗員の身体を受け止めることで乗員の身体保護を図るSRSエアバッグシステムが装備され、シートベルト装置との協働で乗員の安全性を向上させる対応が普及している。そして、このようなSRSエアバッグシステムを備えた場合には、SRSエアバッグシステムの効果を安全かつ最大限に引き出すために、リトラクタにおけるエネルギ吸収機構の特性に種々の変化を持たせたいという要望も出てきている。
【0007】
例えば、乗員が膨張したエアバックに接触するまでの衝突初期には、大きなエネルギ吸収荷重を確保して乗員の移動を最小限に抑え、エアバッグが乗員を拘束しはじめた衝突後期はエネルギ吸収荷重を下げて、エアバッグシステムに乗員の保護を委ねるといった要求等である。
【0008】
このように、車両構造の差異に応じたエネルギ吸収荷重の最適化や、SRSエアバッグシステムとの役割分担等の観点から、エネルギ吸収機構には、エネルギ吸収荷重等の特性に変化を持たせることのできる柔軟性や設計自由度の高さが要求されるようになってきている。
【0009】
昨今、衝突安全性の向上が進む中、シートベルトにも「衝突の初期に高めのEA荷重、後半(ベルトがある程度伸び出した後の意)に低めのEA荷重」というようなエネルギ吸収特性が望まれるケースが出てきた。単に一定の荷重でベルトを引き出させるのではなく、荷重に変化を付けることで、より安全性を向上させるためである。
【0010】
この点、トーションバーは所定の荷重(トルク)で捩じれていくものであり、荷重に変化をつけることは難しい。特にトーションバーのような軸部材は、捩じれるに従って硬くなっていくので、捩じれトルクが上昇しながら変形していき、途中からトルクを変えられるようなものでない。
【0011】
そこで、特許文献1に記載のリトラクタでは、エネルギ吸収部材として、トーションバーと中空パイプの組み合わせを用い、トーションバーの捩じれ方向の塑性変形と中空パイプの端部の半径方向の塑性変形により、衝撃エネルギを吸収するようにしている。このリトラクタでは、トーションバーとは別に中空パイプを設け、両方の組み合わせでエネルギを吸収するようにしているので、エネルギ吸収特性の変化に柔軟に対応できる。
【0012】
【特許文献1】
特開2001−294125号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1の技術では、トーションバー以外のエネルギ吸収部材として中空パイプを使用しており、しかも、その中空パイプの端部をトーションバーの端部に形成した突起で半径方向外方に単に凸に塑性変形させることでエネルギを吸収するように構成しているので、構造が複雑である上、エネルギ吸収特性の設定が難しいという問題があった。
【0014】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、多様なエネルギ吸収特性を、簡単な構造で容易に設定できるようにしたシートベルト用リトラクタを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明のリトラクタは、リトラクタベースと、ウェビングが巻装され前記リトラクタベースに回転自在に支持されたボビンと、該ボビンの中心空洞内に配設され、軸方向一端部がボビンの軸方向一端部と結合された第1のエネルギ吸収部材としてのトーションバーと、前記リトラクタベースに回転自在に支持され、前記トーションバーの軸線方向他端部と結合されたロッキングヘッドと、緊急時に前記ロッキングヘッドをリトラクタベースにロックすることで、前記トーションバーを介してウェビングの引き出し方向のボビンの回転を阻止する緊急ロック手段と、金属の帯板を略半環状に湾曲成形することで構成され、前記ボビンの軸方向他端部外周に巻き付けられてその周方向の先端部が前記ボビンに固定されることでボビンと共に回転する第2のエネルギ吸収部材としてのベンディングエレメントと、前記ロッキングヘッドと一体に結合され前記ボビンの軸方向他端部外周に前記ベンディングエレメントの上から被せられたカバーと、該カバーに一体形成され、前記ロッキングヘッドが前記緊急ロック手段によってロックされた状態で前記トーションバーの捩じり変形に伴ってボビンが回転し前記ベンディングエレメントが前記ロッキングヘッドに対して相対回転したとき、前記ベンディングエレメントを半径方向に屈曲した経路で通過させ局部的に塑性変形させる扱き手段と、を備え、前記扱き手段が、前記ボビンの軸方向に平行に片持状に突設されて前記ベンディングエレメントの内周側に挿入され、ベンディングエレメントがロッキングヘッドに対して相対回転したとき、当該ベンディングエレメントを半径方向外方に凸に塑性変形させる爪部と、該爪部の前後に位置して爪部との間に前記屈曲した経路を形成し、前記ベンディングエレメントの凸に変形した部分を初期形状位置に向けて押し付ける押付部と、で構成されており、前記ベンディングエレメントの終端部が、前記爪部の先端側に位置する幅方向の縁部を斜めにカットすることで、終端に行くほど徐々に幅狭となるように形成されていることを特徴とする。
【0016】
請求項2の発明のリトラクタは、請求項1において、前記爪部が、根元側から先端側に行くほど幅広となるように形成されていることを特徴とする。
【0017】
本発明のリトラクタでは、金属の帯板を略半環状に湾曲形成してなるベンディングエレメントを第2のエネルギ吸収部材として用い、カバーに設けた扱き手段により、そのベンディングエレメントを屈曲経路に従って扱くことでエネルギ吸収するようにしているので、ベンディングエレメントの幅や厚さ、あるいは扱き手段の屈曲経路の設定の仕方などによって、エネルギ吸収特性を容易且つ多様に設定することができる。しかも、ベンディングエレメントに変形を与える扱き手段は、トーションバーとは別の部材であるカバーに形成しているので、構造が簡単であり、加工及び組立も簡単にできる。
【0018】
また、扱き手段を片持状の爪部と押付部で構成し、エネルギ吸収するベンディングエレメントの終端部の形状を、爪部の先端側に位置する幅方向の縁部を斜めにカットすることで終端に行くほど徐々に幅狭となるように形成しているので、ベンディングエレメントを最終端に至るまで確実に爪部に掛かるようにすることができ、ベンディングエレメントを最終端まで確実に変形させることができて、エネルギ吸収特性の安定化を図ることができる。この場合、爪部を根元側から先端側に行くほど幅広となる形状に形成することで、それを一層確実化することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は実施形態のリトラクタの断面図、図2はその主要部の分解斜視図、図3は第2のエネルギ吸収部材であるベンディングエレメントの斜視図、図4(a)は図1のA−A矢視断面図、(b)は同(a)のB−B矢視図である。
【0020】
このリトラクタ1は、互いに平行な2枚の側板2A、2Bを有し、車体に固定されるリトラクタベース2と、外周部にウェビング(図示略)が巻装され、リトラクタベース2の両側板2A、2Bの間に回転自在に支持されたボビン3と、衝突の際にウェビングの弛みを除くためにボビン3をウェビングの巻き取り方向に強制的に回転させるプリテンショナ機構4と、ウェビングの装着や解除の際にウェビングの弛みを除くための付勢力をボビン3に与える巻取バネ機構5とを備えている。プリテンショナ機構4及び巻取バネ機構5は、ボビン3の一端側を支持しているリトラクタ1の一方の側板2Aに取り付けられている。
【0021】
また、このリトラクタ1は、ボビン3の中心空洞3A内にボビン3と同軸的に配設され、軸方向一端部がボビン3の軸方向一端部と結合(図示例ではスプライン結合)された第1のエネルギ吸収部材としてのトーションバー11と、リトラクタベース2の他方の側板2Bに回転自在に支持され、トーションバー11の軸線方向他端部と結合(図示例ではスプライン結合)されたロッキングヘッド(トレッドヘッドとも言う)12と、緊急時にロッキングヘッド12をリトラクタベース2にロックすることで、トーションバー11を介してウェビングの引き出し方向のボビン3の回転を阻止する緊急ロック手段13と、ボビン3の軸方向他端部外周に巻き付けられてその周方向の先端部20Aがボビン3に形成したフック3Bに固定されることで、ボビン3と共に回転する第2のエネルギ吸収部材としてのベンディングエレメント20と、ロッキングヘッド12と一体に結合され、ボビン3の軸方向他端部外周にベンディングエレメント20の上から被せられた金属のプレス成形品よりなるカバー30と、第1のエネルギ吸収部材であるトーションバー11と第2のエネルギ吸収部材であるベンディングエレメント20とが最後まで十分に変形した後で、ボビン3の回転を最終的にロックして、ウェビングのそれ以上の引き出しを阻止するストッパリング40と、を備えている。
【0022】
トーションバー11は塑性変形可能な金属棒で形成され、両端間に所定以上の捩り力が作用すると塑性変形し、その変形仕事としてエネルギを吸収するものである。ストッパリング40は、ボビン3の端面に形成した凹部3Cに自身の3つの突起41を軸方向スライド自在に挿入することで、ボビン3と一体に回転するように組み付けられており、ロッキングヘッド12のボス部12Aの雄ネジに、ロッキングヘッド12の基板12Bに対して所定のクリアランス42をもって螺合されている。そして、このストッパリング40は、ボビン3がロッキングヘッド12に対して相対回転したときに、ボビン3と共に回転することで、ネジ部のリード作用により軸方向に変位し、前記のクリアランス42分を移動したところで、ロッキングヘッド12の基板12Bに突き当たって、それ以上のボビン3の回転を阻止する機能を果たす。
【0023】
ベンディングエレメント20は、図3に示すように、金属の帯板を略半環状に湾曲成形することで構成されており、先端部20Aが、ボビン3側のフック3Bに引っ掛けることができるようにフック状に曲がっている。また、終端部20Bの所定長さの範囲が、片方の縁部21を斜めにカットすることで、終端に行くほど徐々に幅狭となるように形成されている。
【0024】
このベンディングエレメント20は、円周方向の各部分が順番に連続して扱(しご)かれることで、ウェビングに作用する衝撃エネルギを吸収するものであり、前記カバー30には、その扱き(しごき)機構部(扱き手段)31が設けられている。
【0025】
カバー30に設けられた扱き機構部31は、図4に示すように、ロッキングヘッド12が緊急ロック手段によってロックされた状態でトーションバー11の捩じり変形に伴ってボビン3が回転し、ベンディングエレメント20がロッキングヘッド12に対して相対回転したときに、ベンディングエレメント20を半径方向に屈曲した経路32で通過させて局部的に塑性変形させる手段である。即ち、この扱き機構部31は、ボビン3の軸方向に平行に片持状に突設されてベンディングエレメント20の内周側に挿入され、ベンディングエレメント20がロッキングヘッド12に対して相対回転したとき、当該ベンディングエレメント20を半径方向外方に凸に塑性変形させる爪部35と、該爪部35の前後に位置して爪部35との間に前記屈曲した経路32を形成し、ベンディングエレメント20の凸に変形した部分25を初期形状位置に向けて押し付ける押付部36とで構成されている。
【0026】
なお、初期形状においてベンディングエレメント20は、先端部30Aに近い位置に、爪部35が内周側に挿入される半径方向外方に凸に変形した部分25を有しており、その部分25の内側にカバー30の爪部35が挿入されている。また、爪部35及び押付部36におけるベンディングエレメント20と擦れ合う部分は、角が出ないように丸められている。
【0027】
このベンディングエレメント20は、図4(b)に示すように、終端部20Bの縁部21が斜めにカットされた方を、片持状の爪部35の先端側に位置させた向きでボビン3の外周にセットされている。この場合、ベンディングエレメント20を扱くカバー30側の爪部35は、根元35a側から先端35b側に行くほど幅広となるように、突出方向の左右側縁が所定角度θ(図では誇張して大きく描いてあるが、実際はもっと小さい角度)だけ斜めに形成されている。
【0028】
次に作用を説明する。
車両の通常走行時等には、ボビン3を介して、トーションバー11、ロッキングヘッド12、カバー30、ベンディングエレメント20、ストッパリング40が一体となって回転し、これにより、ウェビングの引き出し及び巻き取りが行われる。
【0029】
次に、例えば車両が障害物に衝突すると、衝突センサが衝突を検出して、図示しない制御部がプリテンショナ機構4を動作させ、ボビン3をウェビングの巻き取り方向に回転させて、ウェビングの弛みを除去し、乗員を座席に拘束する。また、減速度やウェビングの急な引出しによって緊急ロック手段13が作動し、ロッキングヘッド12がリトラクタベース2にロックされて、ウェビングが引き出されなくなる。
【0030】
そして、乗員の反動によりウェビングに予め設定した値以上の強い引き出し荷重が作用すると、既にロッキングヘッド12はリトラクタベース2にロックされているため、トーションバー11の軸方向他端側は回転することができないが、他端側はトーションバー11を捩じり変形させながら回転し、ボビン3をロッキングヘッド12に対して相対回転させて、ウェビングを引き出させ、乗員に作用する衝撃を和らげる。
【0031】
このとき同時に、ボビン3のロッキングヘッド12に対する相対回転に伴って、カバー30の扱き機構部31とベンディングエレメント20に位相ズレが始まり、カバー30の爪部35と押付部36によりベンディングエレメント20が扱かれながらロッキングヘッド12に対しボビン3が回転していくことになる。
【0032】
図5は、ボビン3とカバー30(ロッキングヘッド12)の相対回転位置の変化と、ベンディングエレメント20の変形の様子を示している。(a)から(h)の順に相対回転が進行し、ベンディングエレメント20は局部的に半径方向に凸に変形しながら扱き機構部31を通過していく。そして、このときのトーションバー11とベンディングエレメント20の塑性変形により、エネルギを吸収しながらウェビングを引き出していく。
【0033】
この際、ベンディングエレメント20の変形終了時には、ベンディングエレメント20の終端部20Bが扱き機構部31を通過するが、ベンディングエレメント20の終端部20Bの形状を、爪部35の先端35b側に位置する幅方向の縁部21を斜めにカットすることで、終端に行くほど徐々に幅狭となるように形成してあるので、つまり、爪部35の根元35aに寄り添う形に形成してあるので、ベンディングエレメント20が、扱かれながらカバー30の爪部35の根元35aから逃げる方向に多少ずれても、最終端に至るまで確実に爪部35に掛かるようになり、その結果、ベンディングエレメント20を最終端まで確実に爪部35によって扱くことができて、エネルギ吸収特性の安定化を図ることができる。特にこの場合は、爪部35を、根元35a側から先端35b側に行くほど幅広となる形状に形成してあるので、より確実にベンディングエレメント20を最終端まで扱くことができるようになる。
【0034】
また、ボビン3がロッキングヘッド12に対して相対回転することにより、ストッパリング40がロッキングヘッド12の基板12側にスライドし、最終的にベンディングエレメント20が扱き機構部31を抜けた後に、ストッパリング40がロッキングヘッド12の基板12Bに当たることで、ストロークが制限され、それによりボビン3の回転にロックがかかる。
【0035】
このように、車両緊急時に緊急ロック手段が作動してウェビングの引き出しをロックし、ボビン3に作用するウェビング引き出し方向の荷重が所定以上になると、トーションバー11とベンディングエレメント20の双方がそれぞれエネルギ吸収機構として作動して、車両緊急時の衝撃エネルギを吸収する。従って、リトラクタ1全体でのエネルギ吸収荷重は、図6(a)に示すように、トーションバー11が捩り変形を起こす時のエネルギ吸収荷重f1と、ベンディングエレメント20が塑性変形を起こす時のエネルギ吸収荷重f2の総和f3となり、例えば、(b)に示すようにトーションバー11が捩り変形だけで車両緊急時のエネルギ吸収を行っていたものと比較すると、ベンディングエレメント20による吸収分だけ、エネルギ吸収荷重の増大が図れ、高いエネルギ吸収荷重の確保が容易になる。
【0036】
また、(a)に示すように、トーションバー11の捩り変形によるエネルギ吸収域A1に対し、ベンディングエレメント20の塑性変形によるエネルギ吸収域A2は、独自に設定することができる。例えば、ベンディングエレメント20の塑性変形によるエネルギ吸収域A2をトーションバー11の捩り変形によるエネルギ吸収域A1の一部に重なるように設定することで、トーションバー11の捩り変形によるエネルギ吸収域の一部では、双方のエネルギ吸収荷重の総和による高いエネルギ吸収荷重を確保する。また、双方のエネルギ吸収域が重ならない範囲では、トーションバー11の捩り変形によるエネルギ吸収作用だけで低いエネルギ吸収荷重に設定することができる。このように、シートベルト用リトラクタのエネルギ吸収機構に、作動途中でエネルギ吸収荷重が変化するエネルギ吸収特性を持たせることもできる。
【0037】
更に、リトラクタ1全体でのエネルギ吸収荷重の調整は、トーションバー11の軸径や材料の変更だけでなく、ベンディングエレメント20の塑性変形を起こす部位の寸法、形状、材質の変更までもが関連し、多種の要素が関連するため、例えば、トーションバー11の軸径の拡大や材料の変更等に頼らなくても、残りの要素の設計変更で、所望のエネルギ吸収荷重を実現することも可能である。即ち、リトラクタ1のトーションバー11やボビン3の径の縮減によるリトラクタ1のコンパクト化を犠牲にすることなく、エネルギ吸収荷重をより高く設定することが容易にできる。
【0038】
そして、トーションバー11及びベンディングエレメント20の双方の寸法や材料を変更可能な場合には、双方でエネルギ吸収荷重の調整やエネルギ吸収域の調整を行うことで、車両構造の差異等に応じた特異なエネルギ特性の要求にも容易に対応可能で多様なニーズにも柔軟に対応可能になる。従って、リトラクタ1のコンパクト化を犠牲にすることなく、エネルギ吸収性能を向上させて、シートベルト装置の小型化を図ることができ、また、エネルギ吸収特性の向上による乗員の安全性向上を図ることができる。
【0039】
また、上記実施形態のリトラクタ1では、金属の帯板を略半環状に湾曲形成してなるベンディングエレメント20をトーションバー11に次ぐ第2のエネルギ吸収部材として用い、カバー30に設けた扱き機構部31により、そのベンディングエレメント20を扱くことでエネルギ吸収するようにしているので、トーションバー11にエネルギ吸収部材を変形させる突起を設けた従来のものに比べて、設計の自由度を拡げることが容易にでき、構造の簡素化と加工組立の簡単化を図ることができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、金属の帯板を略半環状に湾曲形成してなるベンディングエレメントをトーションバーに次ぐ第2のエネルギ吸収部材として用い、カバーに設けた扱き手段によりベンディングエレメントを扱くことでエネルギ吸収するようにしているので、ベンディングエレメントの幅や厚さ、あるいは扱き手段の屈曲経路の設定の仕方などによって、エネルギ吸収特性を容易且つ多様に設定することができる。しかも、ベンディングエレメントに変形を与える扱き手段は、トーションバーとは別の部材であるカバーに形成しているので、設計の自由度を拡げることが容易にでき、構造の簡素化と加工組立の簡単化を図ることができる。
【0041】
また、扱き手段を片持状の爪部と押付部で構成し、エネルギ吸収するベンディングエレメントの終端部の形状を、爪部の先端側に位置する幅方向の縁部を斜めにカットすることで終端に行くほど徐々に幅狭となるように形成しているので、ベンディングエレメントを最終端に至るまで確実に変形させることができて、エネルギ吸収特性の安定化を図ることができる。また、爪部を根元側から先端側に行くほど幅広となる形状に形成することにより、その一層の確実化を図ることができ、安定したエネルギ吸収特性を発揮し得るシートベルト装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のリトラクタの構成を示す断面図である。
【図2】図1のリトラクタの主要部の構成を示す分解斜視図である。
【図3】図1のリトラクタにおけるベンディングエレメントの構成を示す斜視図である。
【図4】(a)は図1のA−A矢視断面図、(b)は(a)のB−B矢視図である。
【図5】(a)〜(h)は、前記リトラクタのボビンとカバーの相対回転位置の変化とベンディングエレメントの変形の様子を示す断面図である。
【図6】リトラクタの特性図であって、(a)は本発明の実施形態のリトラクタの特性図、(b)は従来のリトラクタの特性図である。
【符号の説明】
1 リトラクタ
2 リトラクタベース
3 ボビン
11 トーションバー
12 ロッキングヘッド
13 緊急ロック手段
20 ベンディングエレメント
20A 先端部
20B 終端部
21 縁部
30 カバー
31 扱き機構部
32 屈曲した経路
35 爪部
35a 根元
35b 先端
36 押付部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a seatbelt retractor provided with an energy absorbing mechanism for alleviating a load received by an occupant from a webbing during a vehicle collision.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A retractor that winds up a webbing of a seat belt device generally includes an emergency lock mechanism that physically locks a drawer of the webbing at the time of a vehicle collision. Also, when the impact force due to the collision is extremely large, the tension of the emergency locked webbing gradually increases with the passage of time after the collision due to the inertial movement of the occupant, and a sudden load is applied to the occupant's body from the webbing. become. For this reason, in this type of retractor, when the load acting on the webbing is equal to or greater than a predetermined value, the emergency locked webbing is allowed to be fed out by a predetermined amount, and the impact given to the occupant's body is absorbed. It is common to provide such an energy absorbing mechanism.
[0003]
As this kind of energy absorbing mechanism, there is known an energy absorbing mechanism that absorbs energy by using plastic deformation of a torsion bar (torsion bar) in a torsional direction (for example, see Patent Document 1).
[0004]
In such an energy absorbing mechanism using a torsion bar, when excessive torque acts on the bobbin around which the webbing is wound in the pulling-out direction of the webbing, the torsion bar is twisted and plastically deformed, so that the collision energy acting on the occupant's body is reduced. Is absorbed as deformation work of the torsion bar.
[0005]
Incidentally, the impact at the time of the collision varies depending on the vehicle structure and the like. Therefore, in order to sufficiently protect the occupant's body, it is desired that, for example, a set load at which the energy absorbing mechanism starts operating and a shock absorbing characteristic can be freely set in accordance with a vehicle structure or the like.
[0006]
When the emergency locked webbing is pulled out by the action of the energy absorbing mechanism, the occupant moves in the collision direction accordingly. At that time, in order to prevent the occupant's body from colliding with the vehicle interior wall, etc., in recent vehicles, in the event of a vehicle emergency, the vehicle swells between the occupant and the vehicle interior wall, etc., and receives the occupant's body. An SRS airbag system for protecting the body of a passenger is equipped, and measures to improve occupant safety in cooperation with a seat belt device have become widespread. When such an SRS airbag system is provided, there is also a demand that the characteristics of the energy absorbing mechanism in the retractor have various changes in order to safely and maximize the effect of the SRS airbag system. Is coming out.
[0007]
For example, in the early stage of the collision before the occupant comes into contact with the inflated airbag, a large energy absorption load is secured to minimize the movement of the occupant, and during the late collision when the airbag begins to restrain the occupant, the energy absorption load is increased. Lowering the airbag system and entrusting occupant protection to the airbag system.
[0008]
Thus, from the viewpoint of optimizing the energy absorbing load according to the difference in the vehicle structure and sharing the role with the SRS airbag system, the energy absorbing mechanism should have a change in the characteristics such as the energy absorbing load. There is a growing need for flexibility and design flexibility.
[0009]
In recent years, with the improvement of collision safety, seat belts also have energy absorbing characteristics such as "high EA load in the early stage of collision and low EA load in the latter half (after the belt has been extended to some extent)". The desired case has come out. This is because, instead of simply pulling out the belt with a constant load, the load is changed to further improve safety.
[0010]
In this regard, the torsion bar is twisted with a predetermined load (torque), and it is difficult to change the load. In particular, since a shaft member such as a torsion bar becomes harder as it is twisted, it is deformed while the torsional torque increases, and the torque cannot be changed midway.
[0011]
Therefore, in the retractor described in Patent Document 1, a combination of a torsion bar and a hollow pipe is used as an energy absorbing member, and the torsion bar is deformed in the torsion direction and the plastic deformation in the radial direction of the end of the hollow pipe is used to reduce the impact energy. So that it absorbs. In this retractor, a hollow pipe is provided separately from the torsion bar, and energy is absorbed by a combination of both. Therefore, it is possible to flexibly cope with a change in energy absorption characteristics.
[0012]
[Patent Document 1]
JP 2001-294125 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique of Patent Document 1, a hollow pipe is used as an energy absorbing member other than the torsion bar, and the end of the hollow pipe is simply formed radially outward with a projection formed at the end of the torsion bar. Since the energy is absorbed by plastically deforming convexly, there is a problem that the structure is complicated and it is difficult to set the energy absorption characteristics.
[0014]
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide a seatbelt retractor that can easily set various energy absorption characteristics with a simple structure.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
A retractor according to a first aspect of the present invention includes a retractor base, a bobbin wound with webbing and rotatably supported by the retractor base, and disposed in a central cavity of the bobbin. Bar as a first energy absorbing member coupled to one end of the torsion bar, a locking head rotatably supported by the retractor base and coupled to the other end of the torsion bar in the axial direction, and the locking in an emergency. By locking the head to the retractor base, emergency locking means for preventing the rotation of the bobbin in the webbing pull-out direction via the torsion bar, and by forming a metal band plate into a substantially semi-annular curved shape, The bobbin is wound around the outer periphery of the other end in the axial direction, and the distal end in the circumferential direction is fixed to the bobbin so that the bobbin and the bobbin are fixed. A rotating bending element as a second energy absorbing member, a cover integrally coupled to the locking head and covering the outer periphery of the other end of the bobbin in the axial direction from above the bending element, and integrally formed with the cover. When the locking head is locked by the emergency locking means and the bobbin rotates with the torsional deformation of the torsion bar and the bending element rotates relative to the locking head, the bending element has a radius Handle means for passing through a path bent in the direction and locally deforming plastically, and the handle means is protruded in a cantilever shape parallel to the axial direction of the bobbin and is provided on the inner peripheral side of the bending element. Inserted, bending element rotates relative to locking head When the bending element is formed, the bent path is formed between the claw that plastically deforms the bending element outward in the radial direction and the claw positioned before and after the claw. A pressing portion that presses the deformed portion toward the initial shape position, and the end portion of the bending element is formed by obliquely cutting an edge in the width direction located on the tip side of the claw portion. , The width is gradually reduced toward the end.
[0016]
A retractor according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the claw portion is formed so as to become wider from the root side to the tip side.
[0017]
In the retractor of the present invention, a bending element formed by bending a metal strip into a substantially semi-annular shape is used as the second energy absorbing member, and the bending element is handled according to a bending path by a handling means provided on the cover. The energy absorption characteristics can be easily and variously set according to the width and thickness of the bending element, the manner of setting the bending path of the handling means, and the like. Moreover, since the handling means for deforming the bending element is formed on a cover which is a member separate from the torsion bar, the structure is simple, and the processing and assembly can be simplified.
[0018]
In addition, the handling means is constituted by a cantilevered claw portion and a pressing portion, and the shape of the end portion of the bending element for absorbing energy is obtained by obliquely cutting the edge in the width direction located on the tip side of the claw portion. Since it is formed so that it gradually becomes narrower toward the end, it is possible to ensure that the bending element is hooked on the claw until it reaches the final end, and that the bending element is securely deformed to the final end As a result, the energy absorption characteristics can be stabilized. In this case, by forming the claw portion in a shape that becomes wider as going from the root side to the tip side, it is possible to further ensure that.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the retractor of the embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part thereof, FIG. 3 is a perspective view of a bending element as a second energy absorbing member, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the arrow A, and FIG.
[0020]
The retractor 1 has two
[0021]
Further, the retractor 1 is disposed coaxially with the
[0022]
The
[0023]
As shown in FIG. 3, the bending
[0024]
The bending
[0025]
As shown in FIG. 4, the
[0026]
In the initial shape, the bending
[0027]
As shown in FIG. 4 (b), the bending
[0028]
Next, the operation will be described.
During normal running of the vehicle, for example, the
[0029]
Next, for example, when the vehicle collides with an obstacle, a collision sensor detects the collision, and a control unit (not shown) operates the pretensioner mechanism 4 to rotate the
[0030]
When a strong pull-out load greater than a preset value acts on the webbing due to the recoil of the occupant, the locking
[0031]
At the same time, with the relative rotation of the
[0032]
FIG. 5 shows how the relative rotation position between the
[0033]
At this time, when the deformation of the bending
[0034]
When the
[0035]
As described above, in the event of a vehicle emergency, the emergency locking means operates to lock the webbing withdrawal, and when the load acting on the
[0036]
Further, as shown in (a), the energy absorption area A2 due to the plastic deformation of the bending
[0037]
Further, the adjustment of the energy absorbing load of the entire retractor 1 involves not only the change of the shaft diameter and the material of the
[0038]
When the dimensions and materials of both the
[0039]
Further, in the retractor 1 of the above embodiment, the bending
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a bending element formed by bending a metal strip into a substantially semi-annular shape is used as the second energy absorbing member next to the torsion bar, and the bending is performed by the gripping means provided on the cover. Since the energy is absorbed by handling the element, the energy absorption characteristics can be easily and variously set depending on the width and thickness of the bending element, the manner of setting the bending path of the handling means, and the like. In addition, since the handling means for deforming the bending element is formed on the cover, which is a separate member from the torsion bar, it is easy to expand the degree of freedom of design, simplifying the structure and simplifying the processing and assembly. Can be achieved.
[0041]
In addition, the handling means is constituted by a cantilevered claw portion and a pressing portion, and the shape of the end portion of the bending element for absorbing energy is obtained by obliquely cutting the edge in the width direction located on the tip side of the claw portion. Since the width is gradually reduced toward the end, the bending element can be surely deformed up to the final end, and the energy absorption characteristics can be stabilized. Further, by forming the claw portion in a shape that becomes wider from the base side to the tip side, it is possible to further assure the reliability and to realize a seat belt device that can exhibit stable energy absorption characteristics. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a retractor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of a main part of the retractor of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a bending element in the retractor of FIG.
4A is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 4B is a view taken along the line BB of FIG.
FIGS. 5A to 5H are cross-sectional views showing a change in a relative rotational position between a bobbin and a cover of the retractor and a deformation of a bending element.
6A and 6B are characteristic diagrams of a retractor, wherein FIG. 6A is a characteristic diagram of a retractor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a characteristic diagram of a conventional retractor.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1
Claims (2)
前記扱き手段が、前記ボビンの軸方向に平行に片持状に突設されて前記ベンディングエレメントの内周側に挿入され、ベンディングエレメントがロッキングヘッドに対して相対回転したとき、当該ベンディングエレメントを半径方向外方に凸に塑性変形させる爪部と、該爪部の前後に位置して爪部との間に前記屈曲した経路を形成し、前記ベンディングエレメントの凸に変形した部分を初期形状位置に向けて押し付ける押付部と、で構成されており、
前記ベンディングエレメントの終端部が、前記爪部の先端側に位置する幅方向の縁部を斜めにカットすることで、終端に行くほど徐々に幅狭となるように形成されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。A retractor base, a bobbin wound with webbing rotatably supported by the retractor base, a first bobbin disposed in a central cavity of the bobbin, and having one axial end coupled to one axial end of the bobbin. A torsion bar as an energy absorbing member, a locking head rotatably supported by the retractor base and coupled to the other axial end of the torsion bar, and locking the locking head to the retractor base in an emergency. Emergency locking means for preventing the rotation of the bobbin in the webbing withdrawal direction via the torsion bar, and a metal band plate is formed into a substantially semi-circular curved shape, and the outer periphery of the bobbin in the axial direction at the other end is formed. A second energy absorbing portion that is wound around and rotates with the bobbin by fixing its circumferential end to the bobbin And a cover that is integrally formed with the locking head and that covers the outer periphery of the other end of the bobbin in the axial direction from above the bending element, and that the locking head is formed integrally with the cover. When the bobbin rotates with the torsional deformation of the torsion bar in a state locked by the locking means and the bending element rotates relative to the locking head, the bending element passes through the bending element in a path bent in the radial direction. And means for locally deforming plastically,
The handling means is protruded in a cantilever shape parallel to the axial direction of the bobbin and inserted into the inner peripheral side of the bending element. When the bending element rotates relative to the locking head, the bending element has a radius Forming a bent path between the claw portion to be plastically deformed outward in the direction and the claw portion located before and after the claw portion, and setting the convexly deformed portion of the bending element to an initial shape position. And a pressing section that presses toward
The end portion of the bending element is formed so that the widthwise edge located on the tip side of the claw portion is obliquely cut so that the width gradually decreases toward the end. Seat belt retractor.
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (3)
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US7152824B2 (en) | 2003-04-15 | 2006-12-26 | Takata Corporation | Seat belt retractor and seat belt device equipped with the same |
JP2007161001A (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Ashimori Ind Co Ltd | Retractor for seat belt |
WO2010071033A1 (en) | 2008-12-16 | 2010-06-24 | オートリブ ディベロップメント エービー | Seatbelt device |
-
2003
- 2003-01-29 JP JP2003021228A patent/JP2004231019A/en active Pending
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