JP2574537Y2 - シートベルトのリトラクタ - Google Patents

シートベルトのリトラクタ

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JP2574537Y2
JP2574537Y2 JP1992028167U JP2816792U JP2574537Y2 JP 2574537 Y2 JP2574537 Y2 JP 2574537Y2 JP 1992028167 U JP1992028167 U JP 1992028167U JP 2816792 U JP2816792 U JP 2816792U JP 2574537 Y2 JP2574537 Y2 JP 2574537Y2
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pawl
ratchet wheel
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teeth
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正光 香川
俊宏 天津
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Ashimori Industry Co Ltd
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Ashimori Industry Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、車両衝突時の急激な加
速度の変化を感知して、ウエビングの巻取軸の回転をロ
ックしてウエビングの引き出しをロックする緊急ロック
機構を備えたシートベルトのリトラクタに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】車両等の座席に装着されるシートベルト
装置は、ウエビングが緊急ロック機構付のリトラクタに
巻き取られるようになっている。そして、衝突時には、
その衝撃力による加速度変化を感知して緊急ロック機構
が作動し、ウエビングの巻回された巻取軸の回転を停止
させることでウエビングの引き出しを停止し、乗員を拘
束して保護するようになっているものが一般的である。
【0003】この種のシートベルトのリトラクタとし
て、例えば、特公平3−29622号公報に記載のもの
が知られている。このものは、フレームの両側板に回転
可能に支持された巻取軸と、巻取軸に同軸的に取り付け
られたラチェットホイールと、ガイド孔を有し巻取軸に
同軸的にかつ相対運動可能に取り付けられたロックプレ
ートと、フレームの一側板に支承されると共にガイド孔
により案内されてラチェットホイールに係合可能なパウ
ルとを備えたものである。そして、このパウルは、1個
の爪状の歯により構成されたものである。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】シートベルトのリトラ
クタは、安全性を確保するため、JISによりその強度
条件が決められている。従来の1個の歯を有するパウル
を使用する機構では、その強度条件をクリアーするに
は、ラチェットホイールをこれ以上小さくすることがで
きなかった。それゆえ、リトラクタの小型化を図ること
が困難であった。ところが、近年、乗用車の後部座席に
もリトラクタ付3点式シートベルトが多く使用されるよ
うになってきており、リトラクタの取付スペースの関係
からも、リトラクタの小型化の要求が強まってきてい
る。
【0005】本考案は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、リトラクタを小型にすることのできるシートベ
ルトのリトラクタを提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案におけるシートベルトのリトラクタは、一対
の側板を有し車体に取り付けられるフレームと、フレー
ムの両側板に回転可能に支持される巻取軸と、巻取軸と
一体回転するラチェットホイールと、ガイド孔を有し巻
取軸と同軸的に回動可能なロックプレートと、フレーム
の一側板に支承されると共にカイド孔により案内されて
ラチェットホイールに係合可能な2枚の歯を有するパウ
ルとを備え、パウルの歯間隔とラチェットホイールの歯
間隔とを微少量異ならしめてある。また、ガイド孔がパ
ウルに立設した支持ピンと係合し、パウルの2枚の歯を
ラチェットホイールの歯先円位置まで急速に接近させた
後、パウルの動きを減速してラチェットホイールに係合
させる湾曲した形状に形成してある。さらに、パウルと
ラチェットホイールが係合する位置におけるガイド孔の
部位を大孔部としてある。
【0007】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。1
1は、断面コ字状を呈するフレームである。フレーム1
1は、車体に取り付ける背板12の両側縁部より、互い
に相対向するように側板13,13を折曲延成して形成
してある。
【0008】フレーム11の両側板13,13の中央部
には、ウエビング14を巻き取る巻取軸15が回転可能
に支持せしめられている。この巻取軸15は、ウエビン
グ14を外周に巻回する方向に回転付勢されている。1
6は、側板13の外方に臨出する巻取軸15の基端部に
固着され、巻取軸15と一体回転するラチェットホイー
ルである。
【0009】側板13の外方に臨出する巻取軸15の端
部には、巻取軸15と同軸的に回動可能なロックプレー
ト17が軸支されている。ロックプレート17には、内
歯ラチェット18を一体に設けてある。ロックプレート
17の外周縁の左下部には、側板13に平行に案内片1
9を延出形成してある。案内片19には、ガイド孔20
を設けてある。このガイド孔20は、巻取軸15と離反
する方向に湾曲する形状に構成してあり、図示するよう
に、ガイド孔20の上半分を大きく形成して大孔部20
aを設けてある。
【0010】21は、巻取軸15と一体回転するよう
に、巻取軸15端部に軸支されたプレートである。プレ
ート21にはピン22を立設してある。23は、前記ピ
ン22により揺動可能に支持せしめられたロック部材で
ある。ロック部材23は、プレート21とロック部材2
3との間に介在させたばね24により、ロック部材23
の爪部25が内歯ラチェット18と係合しない方向に付
勢されている。
【0011】26は、ロックプレート17の外側に、巻
取軸15と同軸的に回転可能に軸支されたラッチギヤで
ある。27は、フレーム11の側板13に取り付けられ
た車体検知機構である。車体検知機構27は、車体に加
わる加速度或いは車体の異常傾斜等の作用により、これ
を検知して傾斜するペンジュラム28と、このペンジュ
ラム28の傾斜に伴って起立するアクチュエータ29を
備えている。そして、このアクチュエータ29は、起立
時にラッチギヤ26と係合する。
【0012】ラッチギヤ26のロックプレート17側に
は、慣性ウエイト30を巻取軸15と同軸的に回転可能
に取り付けてあり、慣性ウエイト30とラッチギヤ26
とは摩擦結合されている。慣性ウエイト30には、ロッ
クプレート17側に突起31を突設してある。そして、
この突起31は、アクチュエータ29とラッチギヤ26
との係合によって慣性ウエイト30の回転が止められる
と、ロック部材23の爪部25を内歯ラチェット18と
係合させるように作用する。
【0013】32はパウルであり、その基端部がフレー
ム11の側板13に支持軸33により回動可能に軸支さ
れている。パウル32の先端部には、2枚の歯を形成し
てある。この2枚の歯の間隔は、ラチェットホイール1
6の歯間隔と同じであってもよいし、微小量異ならしめ
てもよい。パウル32の歯間隔とラチェットホイール1
6の歯間隔とを微少量異ならしめると、低荷重の場合は
片方の歯のみがラチェットホイール16と係合し、高荷
重の場合は弾性変形により2枚歯共ラチェットホイール
16と係合して荷重を支えるようになり、パウル32の
歯間隔とラチェットホイール16の歯間隔とが等間隔の
場合に比べて、パウル32とラチェットホイール16の
係合が1枚歯のときと同様スムーズに離れる。
【0014】また、パウル32は、ラチェットホイール
16と係合しない方向にばね付勢してある。さらに、パ
ウル32に立設した支持ピン34をロックプレート17
に設けたガイド孔20に挿入してある。そして、ロック
プレート17の回転によりパウル32の歯部がガイド孔
20に案内されて、パウル32がラチェットホイール1
6と係合するようにしてある。
【0015】そして、緊急ロック機構作動時には、巻取
軸15と一体的に回転するロックプレート17により、
ガイド孔20内を案内されてパウル32がラチェットホ
イール16と係合する方向に回動し、パウル32はラチ
ェットホイール16の歯先円位置まで急速に接近せしめ
られた後、ガイド孔20の大孔部20aにおいてパウル
32の動きは減速せしめられてラチェットホイール16
に係合する。かくして、車体検知機構27により車体に
加わる加速度或いは車体の異常傾斜等が検知されると、
慣性作動力によりロックプレート17は巻取軸15と連
結されることになる。
【0016】次に、パウルを2枚歯構成にしたことによ
り、リトラクタを小型化することができることについて
説明する。単純化するために、歯幅は一定とする。歯の
強度については、ラチェットホイールの場合、歯元にか
かる剪断力が主要なものとする。歯型については、それ
によって歯の諸寸法が決定されるインボリュート歯車に
おけるモジュールと同様の係数を導入して検討を進め
る。
【0017】パウルが1歯方式のときのトルク負荷能力
をT、歯型係数(インボリュート歯車におけるモジュ
ールに相当)をm、ラチェットホイールの外径をD
とすると、 D=T ・m ……(1) となる。歯の応力を比較するために、歯幅を一定とし
て、剪断応力のみを考慮して、応力に関係する数値をτ
、歯にかかる接線方向の荷重をPとすると、 となる。
【0018】同様に、パウルが2枚歯方式のときは、ラ
チェットホイールの歯数をZ2 とすると、 D2 =m2 ・Z2 ……(3) となり、応力は歯2枚に分散するので、 τ2 =(1/2)・{T1 /(D2 /2)}・(1/m2 ) =T1 /(D2 ・m2 ) ……(4) となる。
【0019】ここで、歯数は係数bを導入して、 Z2 =b・Z1 ……(5) とする。また、歯の大きさに関係する係数aを導入し
て、 m2 =a・m1 ……(6) とする。
【0020】(3)式に(5)式及び(6)式を代入す
ると共に、(1)式により、 となる。外径D2 はD1 より小さくしたいので、 D2 <D1 となり、(7)式より、 a・b・D1 <D1 となる。どの数も正の数ばかりなので上式は、 0<a・b<1 ……(8) となる。
【0021】一方、歯数Z2 はZ1 と同じか又はより多
くしたいので、 Z2 ≧Z1 となり、(5)式により、 b・Z1 ≧Z1 b≧1 ……(9) となる。したがって、外径をより小さくして歯数を同じ
か増やすと、その結果、歯は小型になる。また、(8)
式及び(9)式より、 0<a<1 ……(10) となる。
【0022】さらに、外径をより小さく、歯数を同じか
より多く、しかも強度(応力)は変わらないか、または
強く(応力は低く)すると、 τ1 ≧τ2 となり、(2)式及び(4)式により、 2T1 /(D1 ・m1 )≧T1 /(D2 ・m2 ) となる。(6)式及び(7)式により、 2T1 /(D1 ・m1 )≧T1 /(a・b・D1 ・a・m1 ) 2a2 ・b≧1 ……(11) となり、(8)式より、 a>1/2 ……(12) となり、(10)式と(12)式をあわせて、 1>a>1/2 ……(13) となり、(13)式と(8)式で、 2≧b≧1 ……(14) となる。
【0023】よって、(13)式と(14)式の範囲の
a、bのなかで、(8)式及び(11)式を満足する
a、bの値の組合せを選べば、(5)式と(7)式で歯
数と外径が決定できる。そして、このラチェットホイー
ルは2枚歯のパウルと係合する方式にすると、1枚歯の
パウルに比べて、トルク負荷能力(強度)を下げずに、
ラチェットホイールの外径を小さくし、歯数を同じか又
は増やすことが可能となる。
【0024】また、歯数を同じ(b=1)にすると、ラ
チェットホイールの外径を一番小さくでき、 (8)式より、 1>a>0 (11)式より、 2a2 ≧1 となり、 a≧0.70 となり、aを最低値にすると、 (7)式より、 D2 =0.70D1 となり、ラチェットホイールの外径を70%にすること
ができる。
【0025】
【作用】衝突時の大きな加速度又は減速度が働くと、車
体検知機構27がこれを検知して、ペンジュラム28が
傾斜してアクチュエータ29が起立し、ラッチギヤ26
と係合する。そして、ラッチギヤ26とこれに摩擦結合
している慣性ウエイト30の突起31の回転が止められ
る。このとき、巻取軸15と巻取軸15の端部に固着さ
れたプレート21は更に図2における反時計方向に回転
しようとするので、プレート21に立設したピン22に
揺動可能に支持されたロック部材23も回転しようとす
るが、突起31が停止しているため突起31に沿って動
かされ、ロック部材23の爪部25が内歯ラチェット1
8と係合する。こうして、慣性作動機構が作動して巻取
軸15とロックプレート17とが連結される。
【0026】ロック部材23と内歯ラチェット18とが
係合すると、ロックプレート17が巻取軸15と一体と
なって回転するので、支持ピン34がガイド孔20内を
摺動し、パウル32が図3における時計方向に回動し
て、パウル32とラチェットホイール16とが係合す
る。かくして、巻取軸15のウエビング14引き出し方
向の回転が阻止される。
【0027】パウル32とラチェットホイール16の係
合に際し、パウル32は2枚歯構成にしてあるので、夫
々の歯にかかる荷重は分散され、1歯当たりにかかる荷
重は、1枚歯のパウルが係合する場合に比べて半分とな
る。したがって、1枚歯のパウルの場合に比べて、2倍
のトルクに耐える強度を有することになる。そして、歯
数を変えずにラチェットホイール16の外径を小さくし
た場合、リトラクタのロック性能を低下させずに、約7
0%小型化を図ることができる。さらに、ラチェットホ
イール16の小型化を少し控えめにして、トルク強度を
1枚歯のパウルの場合と同じにすれば、ラチェットホイ
ール16の歯数が増えることとなり、リトラクタのロッ
ク性能を向上させることができる。
【0028】また、パウル32とラチェットホイール1
6の係合時に、パウル32は、ガイド孔20内を案内さ
れてラチェットホイール16と係合する方向に回動し、
ラチェットホイール16の歯先円位置まで急速に接近せ
しめられた後、ガイド孔20の大孔部20aにおいてパ
ウル32の動きは減速せしめられてラチェットホイール
16に係合する。したがって、パウル32は、タイミン
グよく確実にラチェットホイール16と係合する。ま
た、係合状態において、ガイド孔20に大孔部20aを
形成することにより遊びを設けてあるので、製造誤差等
に基づく無理な力がガイド孔20等にかかることがな
い。
【0029】
【考案の効果】本考案は、上述のとおり構成されてお
り、パウルを2枚歯構成にすることにより、ラチェット
ホイールの外径を小さくすることができ、リトラクタを
小型にすることができる。また、従来例よりもリトラク
タを小型にしても、ラチェットホイールの歯数を増やす
ことができるので、緊急ロック機構の作動時に、巻取軸
がロックされるまでの巻取軸の回転角度を小さくするこ
とができ、ロック性能を向上させることができる。さら
に、パウルとラチェットホイールの係合をタイミングよ
く迅速確実に行うことができ、無理な力がかからない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係るリトラクタの側面図である。
【図2】ロックプレート内の要部側断面図である。
【図3】巻取軸ロック移行状態のロックプレート内の要
部側断面図である。
【図4】巻取軸ロック状態のロックプレート内の要部側
断面図である。
【符号の説明】
11 フレーム 13 側板 15 巻取軸 16 ラチェットホイール 17 ロックプレート 20 ガイド孔 20a 大孔部 32 パウル 34 支持ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60R 22/34 - 22/40

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の側板を有し車体に取り付けられる
    フレームと、フレームの両側板に回転可能に支持される
    巻取軸と、巻取軸と一体回転するラチェットホイール
    と、ガイド孔を有し巻取軸と同軸的に回動可能なロック
    プレートと、フレームの一側板に支承されると共にガイ
    ド孔により案内されてラチェットホイールに係合可能な
    2枚の歯を有するパウルとを備え、パウルの歯間隔とラ
    チェットホイールの歯間隔とが微少量異なっていること
    を特徴とするシートベルトのリトラクタ。
  2. 【請求項2】 ガイド孔がパウルに立設した支持ピンと
    係合し、パウルの2枚の歯をラチェットホイールの歯先
    円位置まで急速に接近させた後、パウルの動きを減速し
    てラチェットホイールに係合させる湾曲した形状に形成
    してあることを特徴とする請求項1記載のシートベルト
    のリトラクタ。
  3. 【請求項3】 パウルとラチェットホイールが係合する
    位置におけるガイド孔の部位を大孔部としたことを特徴
    とする請求項2記載のシートベルトのリトラクタ。
JP1992028167U 1992-03-31 1992-03-31 シートベルトのリトラクタ Expired - Lifetime JP2574537Y2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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