JP4575540B2

JP4575540B2 - シートベルト装置

Info

Publication number: JP4575540B2
Application number: JP2000039675A
Authority: JP
Inventors: 勝康小野; 亜佳子浦田
Original assignee: オートリブ株式会社
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: JP2001225721A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員をウェビングで座席に拘束するシートベルト装置に関し、特に、ウェビングの一端を車体に固定するアンカー部にプリテンショナを有するシートベルト装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両衝突等の緊急の場合に、乗員を座席に拘束して乗員の安全を図るためにシートベルト装置が使用されている。乗員の安全を高めるためには、衝突の際に乗員を座席に拘束しているウェビングに弛みのないことが望ましい。このため、衝突の際に強制的にウェビングの弛みを除去するプリテンショナを備えるシートベルト装置が提供されている。
【０００３】
図１６は、シートベルト装置の例を示している。リトラクタ１はウェビング２の一端側を巻取っている。このリトラクタ１から引出されたウェビング２は、センターピラーに取付けられた上部金具３で折返され、乗員の左（あるいは右）肩から胸部を斜めに横切って右（あるいは左）腰部に至り、バックルに係合したタングプレート（図示せず）によって折返されて腰部を横切り、車体床部（あるいは座席側部）のアンカー部４に至る。ウェビング２の他端部にはアンカープレートが取付けられ、アンカーボルトに固定される。
【０００４】
上述したプリテンショナは、通常、リトラクタ１、アンカー部４、ウェビング装着を行うバックル部のいずれかの場所に設けられる。
【０００５】
このうち、アンカー部４に設けられるプリテンショナは、例えば、特開昭４９−１３２７２５号に示されるように、ウェビングの他端に設けられたアンカープレートを車体に取付けるアンカーボルトを直線移動してウェビングを締上げる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウェビング他端側の車体取付け位置（アンカーポイント）が車両の前後方向に、例えば、図１７に示す距離Ｌだけ移動すると、同図に示すように、アンカーポイントからのウェビングの立上がり角度が変化し、ウェビングによる乗員の拘束性能が変化する。
【０００７】
また、プリテンショナの引き込み方向をウェビングの延在方向と同じ方向に設定すると、図１８に示すように、車体床面から座席座面までの高さ範囲内にプリテンショナの配置位置が制限されるので、プリテンショナによる引込みストロークｌは４０〜５０ｍｍ程度しか得られない。
【０００８】
よって、本発明は、動作時にウェビングの立上がり角度を変えずに、所要のウェビング引込み量を得ることの可能なアンカー部プリテンショナを備えるシートベルト装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のシートベルト装置は、乗員を座席に拘束するウェビングの一端を巻取るリトラクタと、上記ウェビングの他端を固定するアンカー部と、を備えるシートベルト装置において、上記アンカー部は、緊急時にシャフトを回転させて前記ウェビングの他端を巻取るアンカープリテンショナを有し、上記アンカープリテンショナは、上記シャフトのウェビング巻取り方向への回転を許容し、上記シャフトのウェビング引出し方向への回転を阻止するロック機構、を備える。
【００１０】
好ましくは、上記ロック機構は、アンカープリテンショナのベースフレームとシャフト端部との相互間に形成され、前記シャフトの軸受を兼ねる。例えば、上記ロック機構は、ベースフレームとシャフト端部外周間に配置されるコロ状や球体状の転動体と、該転動体が移動するシャフト端部外周に形成されるくさび面によって構成される。また、例えば、上記ロック機構は、くさびとして機能する部分を備えた変形穴（非円形）と、ウェビングの引出しに応じて軸心が移動して上記くさび部分に嵌合するシャフトとからなる。シャフトは、ウェビングを巻取るボビンと一体的に形成することもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１乃至図４は、本発明の第１の実施例を示している。図１は、一部を断面で示すアンカープリテンショナ４の正面図である。図２は、図１のII−II方向に沿った駆動部（プリテンショナ）の断面図である。図３は、図１のIII−III方向に沿ったボビン部の断面図である。図４は、図１に示すアンカープリテンショナ４の右側面図である。各図において対応する部分には、同一符号を付している。
【００１３】
図１において、アンカープリテンショナ４は、大別して、駆動部５０、シャフト部４０、ロック機構部６０に分けられる。駆動部５０は緊急の際に動力を発生してシャフト部４０を回転させ、ウェビング２を巻取る。それにより、ウェビング２の弛みを除いて乗員を座席に拘束する。ロック機構部６０は、巻取られたウェビング２の引出しを阻止して乗員の拘束を確保する。
【００１４】
シャフト部４０のシャフト４２は、その外周がウェビング２を巻取るボビンとなっている。シャフト４２の左端はピニオンギア４３に嵌合され、ピニオンギアと一体に回転する。ピニオンギア４３の段付部は軸受部となっている。シャフト４２及びピニオンギア４３のアセンブリは、凹型に形成されたベースプレート４１の左右側壁間に取付けられる。ベースプレート４１の左側壁の開口部４１ａには、ピニオンギア４３の段付部が挿入され、ベースプレート４１の右側壁の円形の開口部４１ｂには、シャフト４２の右端側が挿入される。開口部４１ｂの直径はシャフト４２の外形よりも大きく設定されている。シャフト４２の右端側外周部には、該周方向に延在する溝４４が形成されている。上記外周部と開口４１ｂの縁との間にロック機構６０の１つ又は複数のコロ６１が介在する。コロは金属製であり、好ましくは鋼製である。コロ６１の円筒状の転動面の一部には鍔が形成されており、この鍔が溝４４に挿入されると共に、顎の段差部分がベース４１の開口４１ｂの縁に係合する。それにより、シャフト４２の軸方向の移動が制限され、シャフト４２がベース４１から外れることが防止される。後述するように、コロ６１はばね部材６２によって一方向に付勢され、くさび面６３、開口４１ｂ内縁、スプリング部材６２によって保持される。
【００１５】
図３は、シャフト４２へのウェビング２の取付けを説明している。ウェビング２の他端部は折返した後面合せにして縫合され、シャフト４２の径方向に貫通する取付口４２ａに挿通される。その後、ウェビング２の折返し部分に、取付口４２ａの開口幅よりも大きい径の係止ピン２ａが挿通され、シャフト４２の収納溝４２ｂ内に収納される。これにより、ウェビング２の他端部はシャフト４２から外れないようになされる。
【００１６】
シャフト部４０の左側には、駆動部（プリテンショナ）５０が設けられている。駆動部５０は、図２に示すように、ガス発生器５１、パイプ５２、ピストン５３、ラック５４、等によって構成される。ガス発生器５１は、「Ｕ」字状のパイプ５２の一端側の収納部５２ａにキャップの螺合によって取付けられ、図示しない衝突検出器（あるいは減速度センサ）等から供給される点火信号によって作動する。パイプ５２の他端側はシリンダ５２ｂとなっており、このシリンダ５２ｂの内部にピストン５３及びラック５４が配置される。ラック５４の側面にはピニオンギア４３と噛合する一連の歯山が形成されている。ラック５４は図示しないブラケットによって姿勢が保持される。ガス発生器５１によって膨張ガスが発生すると、ピストン５３が押上げられ、ラック５４がピニオンギア４３を回転させ、シャフト（ボビン）４２をウェビング２を巻取る方向に回転させる。
【００１７】
図４は、シャフト部４０の右側面に設けられたロック機構６０を示している。
シャフト４２の右端部には、傾斜したくさび面６３、落し溝（深溝）６５、滑動面６４が該右端部を一周するように複数繰返して形成されている。各くさび面６３に配置されたコロ６１は、シャフト４２の右端面に取付けられた、軸心部から周方向に放射状に伸びるスプリング部材６２によって、Ｘ方向（ウェビング巻取り方向）に付勢されている。シャフト４２がＸ方向とは反対のＹ方向（ウェビング引出し方向）に回転すると、コロ６１はくさび面６３の傾斜を上る方向に移動し、くさび面６３とベース４１の開口４１ｂ縁との間に挟まれる。それにより、シャフト４２の回転は阻止される。また、シャフト４２がＸ方向（ウェビング巻取り方向）に回転するときは、コロ６１は、ばね部材の付勢力に抗してくさび面を下る方向に移動するのでシャフト４２の回転は妨げられない。落し溝６５は、コロ６１の通り抜けを可能として、組立の容易化を図る。滑動面６４及びコロ６１は、開口４１ｂの内縁と接して軸受として機能する。
【００１８】
次に、この実施例のシートベルト装置の動作について説明する。まず、シートベルト装置の全体構成は、図１６に示すように、乗員を座席に拘束するウェビング２の一端側を巻回収納するリトラクタ１、ウェビングの他端側を車体側に取付けるアンカー部４を備えている。リトラクタ１は衝突などによって大きい減速度やウェビング２の急な引出しを検知するとウェビングの引出しをロックして乗員移動を防止する機構を備えている。アンカー部４は、上述したウェビング巻取り式のプリテンショナを備える。
【００１９】
車両が衝突すると、リトラクタ１のロック機構が作動し、ウェビング２の引出しを阻止する。また、図示しない衝突検出器が車両の衝突を検出して、ガス発生器５１に点火信号を供給する。ガス発生器５１は膨張剤に着火してガスを発生する。膨張ガスは、ピストン５３を押上げ、ラック５４を上昇させる。ラック５４の移動によってピニオンギア４３が回転し、シャフト４２を回転してウェビング２を巻取る。ウェビング２がアンカープリテンショナ４に巻取られることによって、ウェビング２の弛みが一定方向に除去されて乗員が座席に拘束される。ラックの移動が終了してシャフト４２によるウェビング２の巻取りが終了する。次に、衝突による乗員の前方移動が生じ、ウェビング２に引出し方向の力が作用する。それにより、シャフト４２がウェビング２の引出し方向（Ｙ方向）に回転しようとすると、ロック機構６０が作動してアンカープリテンショナ４からのウェビング２の引出しを阻止する。その結果、乗員の前方移動は抑制され二次衝突が回避される。乗員は図示しないバックルを解除することによってウェビング２による拘束から開放される。
【００２０】
このように、本実施例のアンカープリテンショナ４は、ウェビング２の他端部を直線移動してウェビング２を引込む構成ではなく、該他端部をアンカープリテンショナ４内に巻取る構成であるので、ウェビング２の引込み方向が一定方向であり、拘束状態が変化するという従来の不具合を回避可能である。また、引込み量（ストローク）を大きく設定することが可能である。
【００２１】
図５乃至図１１は、本発明の第２の実施例を示している。図５は、一部を断面で示すアンカープリテンショナ４の正面図である。図６は、この実施例のロック機構を説明する説明図である。図７乃至図９は、ロック機構の動作を説明する説明図である。図１０及び図１１は、ロック機構の係合面を説明する説明図である。
【００２２】
この第２の実施例では、コロを用いないでロック機構を構成している。図５において、シャフト４２の右側面全体はカバー４８で閉じられ、シャフト４２の軸方向の移動が制限されている。シャフト４２の右側面の外形は、図６に示すように、多角形に形成され、ベース４１の右壁開口４１ｂ内に配置される。なお、シャフト４２の右側面外形は円形であっても良い。開口４１ｂの穴形状は、シャフト４２の端部外形よりも一回り大きく、シャフト４２右端の偏心回転を可能としている。開口４１ｂの縁には、シャフト４２と接する複数の支持点、例えば、図示のように、開口４１ｂ内縁の右側にａ部、下部右にｂ部、左側にｃ部が設けられる。ａ部、ｂ部及びｃ部の配置位置及びその形状を調整することによって、シャフト４２右端の軸心が開口４１ｂの中心よりも上方に偏心したとき、シャフト４２の回転は妨げられず、シャフト４２右端の軸心が開口中心に在るとき又はこれよりも下方に移動しようとすると、シャフト右端の多角形部は各支持点に挟まれて回転が阻止される。
【００２３】
例えば、図６に示すＸ方向（ウェビングの巻取り方向）にシャフトが回転すると、その右端部軸心がａ部の支持点を中心として上方に円弧状に移動し、開口４１ｂの円形の縁にシャフト４２右端部の多角形外縁の一部が接する。この状態では、支持点ａ及びｃがシャフト４２右端の多角形部分を挟むことはなく、シャフト４２のＸ方向の回転を妨げない。ウェビング２の巻取りは支障なく行われる。
【００２４】
次に、シャフト４２がＹ方向（ウェビングの引出し方向）に回転すると、ａ部分の支持点とシャフト４２の多角形面とが接触し、図７に示すように、ａ部分の支持点を中心としてシャフト４２が反時計方向に回転しようとする。ｃ部分の支持点に接触しているシャフト４２の多角形部の角は、図８に示すように、Ｅ方向に移動しようとする。そのときａ部分の支持点に接触しているシャフト４２の多角形部の角は、Ｆ方向に移動しようとする。しかし、図９に示すように、シャフト４２の多角形面の一部がｂ部分の支持点にも更に接触すると、ａ部分の支持点とシャフト４２の多角形面との当接角度がくさびと同じ状態になって、シャフト４２と支持点間の滑りが止る。ｂ部及びｃ部の支持点はＹ方向（ベルト引出し方向）の回転力を受け止め、巻取ったベルトの引出しを防止する。従って、ロック機構として機能する。
【００２５】
図１０は、シャフト４２の表面に多数のローレット溝４２ｃを形成し、ロック効果を高めるようにした例を示している。
【００２６】
図１１は、シャフト４２の表面に複数個のくぼみ４２ｄを形成し、ロック効果を高めるようにした例を示している。
【００２７】
図１２乃至図１５は本発明の第３の実施例を示している。この例では、ベルト引出し方向にシャフト４２が回転すると、シャフト４２の右端部が軸受の開口部を略横方向に移動する。そして、シャフト４２がくさび面が形成された領域に入ると狭持するロック機構６０を用いている。
【００２８】
図１２は、このロック機構で使用される、ベース４１の開口部４１ｂの穴形状を示している。開口部４１ｂは略楕円形の穴に形成され、その上部中央の縁には、係合用の突起４１ｃが形成されている。開口部４１ｂの下部右側の縁にはくさび部４１ｄが形成されている。
【００２９】
図１３に示すように、シャフト４２の右端部の外周には歯山４２ｅが形成される。歯山４２ｅは片側に傾斜する非対称形であり、Ｙ方向（反時計方向）に回転するときには開口縁に引っかかり、Ｘ方向（時計方向）に回転するときに、空転する。くさび部４１ｄの傾斜角θは、突起４１ｃを中心としてＺ方向に回動するシャフト４２の歯山部４２ｅの軌跡に対して、例えば、３０度以下、好ましくは、５〜１５度程度になるように設定される。
【００３０】
図１４に示すように、シャフト４２が駆動部５０によってＸ方向に回転する（ウェビング２を巻取る）場合には、開口部４１ｂの左側内縁が歯山部４２ｅの軸受となる。突起部４１ｃの左側にシャフト４２が位置するように支持され、歯山部４２ｅは開口部４１ｂの内縁を空転し、ロックすることなく回転してウェビング巻取りを可能とする。
【００３１】
次に、ウェビング２が、図１３に示すＷ方向に引き出されると、この引出力と開口部４１ｂの左側縁部４１ｅ及び４１ｆのなす角度の設定により、シャフト４２の右端部はＹ方向に回転すると共にＺ方向に移動する。それにより、図１５に示すように、シャフト４２の歯山部４２ｅは開口部内縁をかじって移動する。シャフト４２は、くさび面４１ｄを登り、突起４１ｃに係合してロック状態となる。これにより、ウェビング２の引出し方向（Ｙ方向）の回転が阻止される。
【００３２】
このように、本発明の実施例では、ウェビングの他端側を車体等に固定するアンカー部に、緊急の際にウェビングを巻取りかつロックする機構を設けたので、ウェビングの弛み除去を効果的に行うことが可能となる。
【００３３】
なお、プリテンショナは、ガス発生式に限定されない。例えば、ばね式や電動式であっても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシートベルト装置は緊急の際にウェビングを巻取る構成としたアンカー部プリテンショナを備えるので、アンカー部でも一定方向において所要のウェビングの弛み除去をなすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のアンカー部プリテンショナの例（正面）を、図２のＩ−Ｉ方向において一部断面で示す説明図である。
【図２】図２は、図１のII−II方向におけるプリテンショナ部分の断面を示す説明図である。
【図３】図３は、図１のIII−III方向におけるシャフト４２部分の断面をウェビングを取付けた状態で示す説明図である。
【図４】図４は、本発明の実施例のアンカー部プリテンショナ右端部のロック機構例を示す説明図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施例のアンカー部プリテンショナの例（正面）を、図２のＩ−Ｉ方向において一部断面で示す説明図である。
【図６】図６は、アンカー部プリテンショナ右端部のロック機構の他の例を説明する説明図である。
【図７】図７は、図６に示されたロック機構の動作を説明する説明図である。
【図８】図８は、図６に示されたロック機構の動作を説明する説明図である。
【図９】図９は、図６に示されたロック機構の動作を説明する説明図である。
【図１０】図１０は、ロック機構における係合性の向上例を説明する説明図である。
【図１１】図１１は、ロック機構における他の係合性の向上例を説明する説明図である。
【図１２】図１２は、ベース右壁に設けられた他のロック機構を説明する説明図である。
【図１３】図１３は、ロック機構の動作を説明する説明図である。
【図１４】図１４は、ロック機構の非ロック動作を説明する説明図である。
【図１５】図１５は、ロック機構のロック動作を説明する説明図である。
【図１６】図１６は、従来のシートベルト装置の例を説明する説明図である。
【図１７】図１７は、従来のシートベルト装置のアンカー部プリテンショナ動作例を説明する説明図である。
【図１８】図１６は、従来のシートベルト装置のアンカー部プリテンショナを説明する説明図である。
【符号の説明】
４０シャフト部
４１ベース
４２シャフト
６０ロック機構
５０駆動部
５１ガス発生器
６０ロック機構

Claims

乗員を座席に拘束するウェビングの一端を巻取るリトラクタと、前記ウェビングの他端を固定するアンカー部と、を備えるシートベルト装置であって、
前記アンカー部は、緊急時にシャフトを回転させて前記ウェビングの他端を巻取るアンカープリテンショナを有し、
前記アンカープリテンショナは、前記シャフトのウェビング巻取り方向への回転を許容し、前記シャフトのウェビング引出し方向への回転を阻止するロック機構を備え、
前記ロック機構は、前記アンカープリテンショナのベースフレームの開口部内縁と前記シャフトの端部外周との相互間に配置される転動体と、該転動体が移動する前記シャフトの端部外周に形成される周方向の傾斜面と、を含み、
前記転動体は、前記シャフトのウェビング巻取り方向の回転によって前記傾斜面を下りて前記ベースフレームの開口部内縁と該傾斜面との間に挟まれず、前記シャフトのウェビング引出し方向の回転によって該傾斜面を上って前記ベースフレームの開口部内縁と該傾斜面との間に挟まれて該シャフトの回転を妨げる、シートベルト装置。
乗員を座席に拘束するウェビングの一端を巻取るリトラクタと、前記ウェビングの他端を固定するアンカー部と、を備えるシートベルト装置であって、
前記アンカー部は、緊急時にシャフトを回転させて前記ウェビングの他端を巻取るアンカープリテンショナを有し、
前記アンカープリテンショナは、前記シャフトのウェビング巻取り方向への回転を許容し、前記シャフトのウェビング引出し方向への回転を阻止するロック機構を備え、
前記ロック機構は、前記アンカープリテンショナの前記シャフトの両端を支持するベースフレームの一方側の開口部内縁と前記シャフトの一端側の端部外周との相互間に形成され、
前記シャフトの前記一端側は第１の軸心位置と第２の軸心位置との間で偏心回転可能になされ、
前記一方側の開口部内縁は、前記シャフトの第１の軸心位置において前記シャフトの一端側の端部外周の回転を妨げず、前記第２の軸心位置において前記シャフトの一端側の端部外周と係合する突起又は傾斜部分を有し、
前記シャフトは、前記一端側の端部外周に前記開口部内縁の突起又は傾斜部分と係合する部分を有し、該一端側の軸心を前記ウェビング巻取り方向への回転に対応して前記第１の軸心位置に移動し、前記ウェビングの引出し方向の回転に対応して前記第２の軸心位置に移動する、シートベルト装置。
前記シャフトの一端側の端部外形は多角形又は円形である、請求項２に記載のシートベルト装置。
前記シャフトの一端側の端部外周には複数の溝が形成される、請求項２又は３に記載のシートベルト装置。