JP2525265B2 - 安全ベルト保持機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば車両の乗客の拘束に使用される安全
ベルトに係る。本発明は、特にかかる安全ベルト用の保
持機構に係る。

路上車両では慣性リール型安全ベルトの使用が普及し
ている。これらの安全ベルトにおいては、ベルトウェブ
を担持するスピンドルが、巻き込み型ロック機構を備え
る。この機構は、ウェブをスピンドルに巻き込む戻しば
ねと、衝突の際に前方に投げ出されたベルト着用者を拘
束するためにウェブの繰り出しを阻止するロック手段と
を含む。

また、フレームを含んでおり、ベルトウェブ巻き込み
用リールと、互いに対向する面を有し該対向面間にウェ
ブが延びる一対のロック部材とが前記フレームに装着さ
れており、前記ロック部材は、ウェブが自由に走行でき
るように前記対向面が互いに離間した位置に弾力的にバ
イアスされており、更に、前記対向面を相互に向かって
相対移動させ該対向面間でウェブを締め付け、ウェブを
緊張状態に維持しながら該ウェブを保持する位置に前記
ロック部材の少なくとも１つを前記バイアスに逆らって
移動させる手段を含む安全ベルト用の保持機構も提案さ
れている。

かかる構造は、ベルトを締め付け、運転者または同乗
者を従来のフレームロック機構よりもかなり迅速に拘束
すべく作用し得る。しかしながら、かかる構造は従来の
機構よりもかなり高価でありまた大型である。

本発明によれば、ロック部材は、各々がフレームに対
して相対移動し得る第１及び第２のロック部材を含み、
前記第２ロック部材が前記フレームに対して摺動し得る
ように並進運動自在に装着され、前記ロック部材を移動
させる手段が前記第２ロック部材にのみ作用して該第２
ロック部材を移動させ、該第２ロック部材の移動によっ
て前記第１ロック部材の移動が生起され、その結果、前
記第２ロック部材の面が第１ロック部材の面に向かって
移動してこれらの２つの面の間でウェブを締め付ける。

かかる構造は従来の巻き込み型フレームロック機構と
同様のコストで製造でき、またかかる巻き込み型フレー
ムロック機構と比較してあまり大きくならないように製
造できる。

本発明の１つの実施態様によれば、ロック部材の対向
面は相補的に湾曲した凹面及び凸面の形状を有し、第１
ロック部材がフレームに回動自在に装着されており且つ
凹面を有しており、第２ロック部材はフレームに対して
軸方向に摺動自在であり、前記第２ロック部材の並進運
動によって前記第１ロック部材の回動が生起され、その
結果、前記第１ロック部材の凹面が第２ロック部材の凸
面にいっそう接近する。

別の実施態様によれば、前記第１ロック部材も、前記
フレームに対して摺動し得るように並進運動自在に装着
され、前記第１ロック部材はその面に対して角度を成す
傾斜面を備えており、前記フレームは更に、前記傾斜面
と係合し得る協働面を有しており、前記第１ロック部材
は並進運動によって前記第２ロック部材を押圧する。こ
れを容易にするためには、前記第１ロック部材が前記第
２ロック部材とのロストモーションリンクを含むのが好
ましく、その結果、前記第２ロック部材の移動によって
まず前記第１ロック部材の平行方向の移動が生起され次
に前記第２ロック部材に向かう交差方向の移動が生起さ
れる。

この実施態様の構造は極めて廉価に製造できまたその
寸法も従来の巻き込み型フレームロック機構とあまり変
わらない。

好ましくは、ウェブのロック手段がリールに隣接して
配置されている。ウェブがスピンドルから繰り出された
ときに安全ベルトを損傷から保護するためには、スピン
ドルに結合しているウェブの末端からスピンドルに対し
て過度に大きいひずみがかからないようにベルトの緊張
を強くしすぎないことが必要である。

このために、前記第２ロック部材を前記バイアスに逆
らって移動させる手段は、前記ロック部材の一方を他方
に対して相対移動させるために前記一方のロック部材と
係合し得るウェブの交差方向突出部から成る。

これに代替または付加して、ロック部材を前記バイア
スに逆らって相対移動させる手段が、前記リールの回転
速度の変化に反応する手段を含み、速度が所定値を超過
すると前記ロック部材が相互に向かって相対移動する構
造を用いてもよい。

リールの回転速度の変化に反応する手段は、クリップ
によって互いに保持された慣性質量とつめ車とを有し、
前記クリップは前記慣性質量とつめ車とをリールの軸の
周囲で相互に相対回転させることができ、つめ車及び慣
性質量に取り付けられたねじりばねは両者間の相対移動
を抑制し、センサディスクがリールに取り付けられ、感
知つめがセンサディスクに回動自在に装着され、制御歯
車がリールの軸の周囲でフリー回転自在であり、つめ歯
がつめに対向し、つめをつめ歯に係合させないようにば
ねがつめをバイアスさせており、リールの十分な回転速
度によって慣性質量が移動すると、つめが前記ばねの作
用に逆らって回動し、その結果、つめがつめ歯と係合し
て制御歯車を回転させ、制御歯車の回転が前記第２ロッ
ク部材の運動を生起する。

これに代替または付加して、前記第２ロック部材を前
記バイアスに逆らって移動させる手段が、前記リールに
よって担持されたつめ車と、回動自在に装着されたレバ
ーと、前記レバーに担持され前記つめ車の歯と係合し得
る係止手段と、ケージと、前記ケージ内部で可動なボー
ルとを含み、機構が装着された車両の加速、減速及びコ
ーナリングの際に前記ボールが前記係止手段を移動させ
て前記つめ歯の回転を阻止するように前記係止手段を前
記つめ歯と係合させ、それ以後はウェブの繰り出しによ
って慣性質量の回転が継続してつめが制御歯車に係合
し、これにより第２ロック部材が移動するように構成し
てもよい。

添付図面に示す実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明する。

巻き込み機構は、ベルトウェブＢが巻回されたスピン
ドル２を有する。スピンドル２はフレーム４の側面間に
装着され、ばねカセット６と機構カセット８との間に維
持されている。これらのカセットはフレームの対向する
両側面に取り付けられ、各々がハブ10,12を夫々有す
る。ハブはスピンドル２の対向両端に係合しスピンドル
と共に回転する。

フレーム４の両側面18の間にスプールからのウェブ繰
り出しに対するロック機構が配置されている。このロッ
ク機構は、相互間をウェブが通る第１及び第２のロック
部材20,22とこれらの部材を所定位置に維持するばね24
とを含む。第１部材20はアーチ状頂面26を有し、この面
は、フレームの側面間に延びるフレームと一体的な対応
するアーチ状の受容部材28に受容されている。部材20は
ばね24の作用によって受容部材に当接している。ばね24
は、２つのＵ形中央部24aを含み、受容部材28の湾曲外
面に係合するブリッジ24bによって前記中央部が互いに
接合されている。受容部材28のアーチ状支承面と同軸に
装着された一体ピン30が第１ロック部材20の対向両側か
ら突出している。ばねの２つのＵ形中央部24aの延長は
屈曲アーム32の形状でロック部材の両側に配置され、第
１部材のピン30は該アームの屈曲部34に受容される。

第１ロック部材の底面36は凹状であり、第２部材22の
本体の相補的頂面38が底面36に対向している。部材22は
フレームの底面40に支持されている。第２部材22は本体
の両側に傾斜面42を含む側面部を有し、第１部材20から
下方に延びる一体的突起部44が該傾斜面に係合する。下
方部材22の側面部の両側からピン46が突出し、このピン
はばねのアーム32の下端に係合する。従って第２部材は
第１部材の突起部44とばねのアーム32との間に保持さ
れ、２つの部材の平衡位置では、２つの部材間の間隙は
ウェブの厚さより大きい。この状態でウェブＢはロック
機構内を自由に移動できる。特に、第１固定部材の底面
36、特にその先端50が凹状なので、この底面36の歯48か
ら離間して維持される。

バネアーム32の力に逆らって第２ロック部材22を前方
（ベルトの繰り出し方向Ａ）に移動させると、ウェブが
部材間で締め付けられる。第１ロック部材がその受容部
材の内部である程度前方に回動し、歯48がベルトと十分
に係合する。第１ロック部材20と第２ロック部材22との
組立方法の特徴は、互いに相補的な夫々のアーチ状表面
がベルトを把持したときに自動的に位置合わせされるの
で有効な締め付け作用が確保されることである。ベルト
の張力がなければ第２部材22が出発平衡位置に自由に戻
ってしまうが、ベルトの張力があるため締め付け作用が
維持され得る。ベルトの張力が解除されると、ばね24が
ロック部材20,22を初期位置に押圧してウェブを解放す
ることはいうまでもない。このためには、ばね24がピン
46を（第２図、第３図、第６図から第９図）右方に押圧
し、斜面42が突起部44に作用して第１ロック部材20を左
回りに回動させる。

機構カセット８の内部にはベルトをロックするため
に、スプールからのウェブの繰り出し速度及び安全ベル
ト使用中の車両の加減速に対して、これらのパラメータ
が所定限界を超過したときに反応する機構が内蔵されて
いる。

ウェブの繰り出しの速度増加に反応する機構は、スピ
ンドル２にスプライン結合されたセンサディスク52（第
４図）を含む。ディスク52のピボット54の感知つめ56
は、圧縮ばね58によって極端の非作動位置（第４図）に
バイアスされている。ばね58の各末端はディスク及びつ
めの内面の突起60,62に夫々装着されている。つめに対
向するつめ歯66を有する制御歯車64はセンサディスクと
同心的にハブ軸の周囲でセンサディスクに対して相対移
動自在に装着されている。更に、慣性質量73,77とつめ
車72とを含む同心的に装着されたサブアセンブリがクリ
ップ74によって互いに結合されている。クリップはこれ
らの慣性質量とつめ車とをハブ軸の周囲で互いに相対回
転せしめる。しかしながらこの回転は、両側の末端が夫
々、つめ車及び慣性質量のフック78,80に連結されたね
じりばね76によって拘束される。慣性質量サブアセンブ
リはクリップ82によってセンサディスク52に保持され
る。クリップは該サブアセンブリとセンサディスクとの
相対回転を許容する。センサディスクに対する慣性質量
サブアセンブリのかかる相対回転は通常は、感知つめ56
の斜面86と係合する慣性質量の突起84によって阻止され
る。

ウェブが衝動を伴うことなく（退ち低いＧ力で）比較
的遅い速度でスピンドル２から（矢印Ａの方向に）繰り
出されるとき、慣性質量サブアセンブリの突起84がつめ
56と係合しているので慣性質量はセンサディスク52に担
持され該センサディスクと共に回転する。加速に対する
慣性質量の抵抗によってより高いＧ力がウェブに作用す
ると、つめに対する突起84の反作用力が増加してつめに
モーメントが生じ、このモーメントによって圧縮ばね58
が弾力的に座屈し、つめの先端88が制御歯車64に係合
し、スナップ止めされる。

ここで、スピンドル２とセンサディスク52と制御歯車
64とは一体的に回転するように互いにロックされる。制
御歯車64と一体的な外側スターラップ90（第６図）は第
２ロック部材22の伸長アーム94から横に突出するピン92
を包囲する。制御歯車64がセンサディスク52と共に回転
するので、ピン92が移動し、この移動に伴って第２ロッ
ク部材22が前方に移動する。既に説明したように、この
結果として２つのロック部材が係合してウェブを締め付
ける。製造の際の寸法の変動に適応できるように、スタ
ーラップの幅は、制御歯車64と第２ロック部材22との間
である程度のロストモーションが与えられる十分な広い
幅である。ウェブが解放されるように張力が十分に低下
すると、ロック部材20,22が互いに離間するように移動
し、制御歯車を初期位置に戻す。従って、圧縮ばねの作
用によってつめ56が解放される。

本発明の別の特徴によれば、車両の極度に急激な加減
速の場合または特に車両がその縦軸の回りで過度に傾斜
した場合にウェブをロックする機構が提供される。この
機構は、機構カセットの内部に固定されたケージ104に
可動的に内蔵されたボール102を含む。ボールは、ケー
ジの底面104aの（図示しない）円錐状シートに受容され
ている（保持機構全体は底面104aがほぼ水平で最も下部
にくるような向きで配置される）。水平ピボット108に
装着されたレバープレート106は、ケージ内にボールを
保持すべくボールの頂部を支承する中空の円錐面を有す
る。任意の水平方向で十分な慣性力が作用すると、ボー
ルはその休止位置から移動し、ボールと係合する上面及
び下面が円錐状なので、レバープレート106を上方に回
動させるであろう。レバープレートのこの回動は、車両
の急激な加減速または車両の一方側または他方側への過
度の傾斜に起因するボールの転動によって生じる。かか
るボールの運動が生じたときにつめ車72の歯112と係合
し得る係止手段110がレバープレート106から突出してい
る。

この効果は、慣性質量に結合したつめ車を係止するこ
とであり、その結果、例えば車両の揺動によってベルト
の着用者が前方または側方に投げ出されたときにスピン
ドルがウェブを繰り出すように回転すると、慣性質量が
ねじりばね76に逆らって回転を継続し、つめ56が制御歯
車64と係合し、ロック機構は前述のごとく第２ロック部
材22のピン92を介して作動する。

ロック部材20,22はまた、ウェブが繰り出されるとき
にスピンドル２に不適当なひずみが作用することを阻止
するためにウェブ末端のロックとして使用されてもよ
い。このために、スピンドルに取り付けられたウェブの
末端近傍で、第１ロック部材20に対面するウェブ面に突
起が設けられている。この突起は、ウェブの内端近傍の
縫合部から形成され、通常はスピンドルの凹部118に収
容された小ループＢ′の形状を有するのが有利である。
ループはスピンドルから繰り出されて第９図に示すよう
に上方部材20の後縁120に当接すると、該部材を受容部
材28の内部で前方に回転させる。第２ロック部材は上方
部材の突起部44によって駆動され、従って双方の部材が
互いに接近してウェブを締め付ける。前記と同様に、ウ
ェブから張力が除去されるとウェブが解放される。

第10図、第11図及び第12図において同様の部分は同じ
参照符号で示される。しかしながら、基本的な違いは、
第１及び第２のロック部材20,22の構造にある。これら
の部材は例えば、成形プラスチックまたはダイカストア
ルミニウムもしくは同様の金属から成る。部材20は波形
の締め付け面36とこの締め付け面の反対側の傾斜面26と
を有し、面26は波形面36に対して傾斜している。傾斜面
26がピン28に隣接して配置されている。

第２ロック部材22はウェブ40に対して摺動できるよう
にフレーム４の底面40に隣接して装着されている。部材
22は第１部材20の波形面36に相補的な波形面38を有す
る。第２部材22は摺動方向に対して交差する方向に延び
るアーム43を備え、これらのアーム43の間にスロット44
が形成されている。これらのスロット44は第１ロック部
材20の側方突起部42を収容し、その結果として、第１部
材と第２部材との間にロストモーションリンクが形成さ
れる。

第２ロック部材22が第11図及び第12図の左方（実際に
は上方）に移動すると、第１部材が第２部材と共に運動
し傾斜面26とピン28の表面とが第２部材を第１部材に向
かって押圧し、その結果として波形面36と38との間でウ
ェブＢが締め付けられることが理解されよう。

第２ロック部材22を移動させるために使用される実際
の機構は第11図及び第12図に詳細に図示しないが、例え
ば、第４図及び第５図、第６図及び第７図及び／または
第８図及び第９図に示した第１実施例の構造と同様に考
えてよい。

この構造が極めて簡単で廉価に製造できること及びこ
の構造が従来の巻き込み型フレームロック機構に比較し
てさほど大きくはならないことが理解されよう。リール
をプラスチック材料から製造できるので、金属スピンド
ルを有する従来のフレームロック用ホイールよりも廉価
に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の安全ベルト係止機構の１つの実施例
の主要構成部材の分解図、第２図及び第３図は夫々非ロ
ック状態及びロック状態のベルトウェブロック機構の説
明図、第４図及び第５図は非ロック状態及びロック状態
の慣性ロック機構の詳細図、第６図及び第７図は慣性ロ
ック機構とウェブロック機構との相互作用を示すために
機構の非ロック状態及びロック状態を比較する説明図、
第８図はロック機構の車両センサ手段の動作の説明図、
第９図は十分に繰り出されたウェブを把持するためのロ
ック手段の動作の説明図、第10図は本発明の機構の第２
の実施例の主要構成部材の分解図、第11図及び第12図は
夫々第10図のベルトウェブロック機構の非ロック状態及
びロック状態の説明図である。 ２……スピンドル、４……フレーム、６……ばねカセッ
ト、８……機構カセット、10,12……ハブ、20,22……ロ
ック部材、24……ばね、28……受容部材、30……ピン、
32……屈曲アーム、52……センサディスク、54……ピボ
ット、56……つめ、58……ばね、64……制御歯車、66…
…つめ歯、72……つめ車、74……クリップ、76……ねじ
りばね、78,80……フック、102……ボール、104……ケ
ージ、106……レバープレート。

フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム・エドワド・ヒーネー イギリス国、ノーザン・アイランド、ビ ー・テイー・20・５・アール・デイー、 バンガ、アシユリ・ドライブ・39 (56)参考文献 実開 昭61−14156（ＪＰ，Ｕ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームを備えており、ベルトウェブ巻き
   込み用リールと、互いに対向する面を有しており該対向
   面間をウェブが伸長する一対のロック部材とが前記フレ
   ームに装着されており、前記ロック部材は、前記ウェブ
   が自由に走行できるように前記対向面が互いに離間した
   位置に弾力的にバイアスされており、更に、前記対向面
   を相互に向かって相対移動させ、該対向面の間で前記ウ
   ェブを締め付け、前記ウェブを緊張状態に維持しながら
   該ウェブを保持するべく、前記フレームに装着された、
   前記ロック部材の少なくとも１つを前記バイアスに逆ら
   って移動させる手段を備える安全ベルト保持機構であっ
   て、前記ロック部材は、各々が前記フレームに対して相
   対移動し得る第１及び第２のロック部材からなり、前記
   巻き込み用リールは前記フレーム上に直接装着されてお
   り、前記第２ロック部材が前記フレームに対して摺動し
   得るように並進運動自在に装着されており、前記ロック
   部材を移動させる手段が前記第２ロック部材にのみ作用
   して該第２ロック部材を移動させ、該第２ロック部材の
   移動によって前記第１ロック部材の移動が生起され、そ
   の結果、前記第２ロック部材の面が前記第１ロック部材
   の面に向かって移動して、前記２つの面の間でウェブを
   締め付けることを特徴とする安全ベルト保持機構。
2. 【請求項２】ロック部材の対向面が相補的に湾曲した凹
   面及び凸面の形状を有しており、第１ロック部材がフレ
   ームに回動自在に装着されており且つ凹面を有してお
   り、第２ロック部材が前記フレームの長手軸方向に摺動
   自在であり、前記第２ロック部材の並進運動によって前
   記第１ロック部材の回動が生起され、その結果、前記第
   １ロック部材の凹面が第２ロック部材の凸面にいっそう
   接近することを特徴とする請求項１に記載の機構。
3. 【請求項３】第２ロック部材が前記第２ロック部材を前
   記長手軸方向に押圧するばねによって弾力的にバイアス
   されており、凹面と凸面とが通常はウェブの厚さよりも
   大きい間隔だけ離間して維持されるように第１ロック部
   材の突起部が第２ロック部材の傾斜面と係合することを
   特徴とする請求項２に記載の機構。
4. 【請求項４】前記第１ロック部材も、前記フレームに対
   して摺動し得るように並進運動自在に装着されており、
   前記第１ロック部材はその面に対して角度を成す傾斜面
   を備え、前記フレームが更に、前記傾斜面と係合し得る
   協働面を有しており、前記第１ロック部材の並進運動に
   よって前記第１ロック部材が前記第２ロック部材を押圧
   することを特徴とする請求項１に記載の機構。
5. 【請求項５】前記第１ロック部材が前記第２ロック部材
   とのロストモーションリンクを含み、従って、前記第２
   ロック部材の移動によってまず前記第１ロック部材の平
   行方向の移動が生起され次に前記第２ロック部材に向か
   う交差方向の移動が生起されることを特徴とする請求項
   ４に記載の機構。
6. 【請求項６】第２ロック部材を前記バイアスに逆らって
   移動させる手段が、前記リールの回転速度の変化に反応
   する手段を含み、速度が所定値を超過すると前記ロック
   部材が相互に向かって相対移動することを特徴とする請
   求項１から５のいずれか一項に記載の機構。
7. 【請求項７】前記リールの回転速度の変化に反応する手
   段が、クリップによって互いに保持された慣性質量とつ
   め車とを含み、前記クリップは前記慣性質量とつめ車と
   をリールの軸の周囲で相互に相対回転させることがで
   き、つめ車及び慣性質量に取り付けられたねじりばねは
   両者間の相対移動を抑制し、リールにセンサディスクが
   取り付けられ、センサディスクに感知つめが回動自在に
   装着され、制御歯車がリールの軸の周囲でフリー回転自
   在であり、つめ歯がつめに対向しており、つめをつめ歯
   に係合させないようにばねがつめをバイアスさせてお
   り、リールの十分な回転速度によって慣性質量が移動す
   ると、つめが前記ばねの作用に逆らって回動し、その結
   果、つめがつめ歯と係合して制御歯車を回転させ、制御
   歯車の回転が前記第２ロック部材の運動を生起すること
   を特徴とする請求項６に記載の機構。
8. 【請求項８】前記第２ロック部材を前記バイアスに逆ら
   って移動させる前記手段が、前記リールによって担持さ
   れたつめ車と、回動自在に装着されたレバーと、前記レ
   バーに担持され前記つめ車の歯と係合し得る係止手段
   と、ケージと、前記ケージ内部で可動なボールとを含
   み、機構が装着された車両の加速、減速及びコーナリン
   グの際に前記ボールは、前記係止手段が前記つめ歯と係
   合してつめ歯の回転を阻止するように前記係止手段を移
   動させ、それ以後はウェブの繰り出しによって慣性質量
   の回転が継続してつめが制御歯車と係合し、その結果、
   第２ロック部材の移動が生起されることを特徴とする請
   求項７に記載の機構。
9. 【請求項９】前記第２ロック部材を前記バイアスに逆ら
   って移動させる前記手段が、前記第２ロック部材の並進
   運動を生起するために前記第２ロック部材と係合し得る
   ウェブの交差方向突出部から成ることを特徴とする請求
   項１から５のいずれか一項に記載の機構。