JPH03253443A

JPH03253443A - シートベルト装置のプリテンショナー

Info

Publication number: JPH03253443A
Application number: JP2050441A
Authority: JP
Inventors: Muneo Nishizawa; 西澤　宗雄; Hideaki Yano; 秀明矢野
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1991-11-12
Also published as: ES2028690A6; AU637195B2; ITRM910147A1; DE4106393A1; IT1244936B; CA2037080A1; GB9104092D0; AU7192691A; US5160168A; GB2242346A; FR2659052A1; GB2242346B; FR2659052B1; ITRM910147A0; DE9102410U1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、シートベルト装置におけるプリテンショナー
に関し、特にその作動動力源としてのバネに関するもの
である。

〔従来の技術〕

自動車等の車両には、その衝突時に乗員の身体を座席に
拘束し、車内での二次衝突を防いで、乗員を保護するシ
ートベルト装置が設けられている。

シートベルト装置により乗員の身体を座席に拘束する際
には、身体とシートベルト装置を構成する要素としての
ウェビングとの間の隙間を無くし、適度の締着力を作用
させ、衝突時の慣性による身体の移動を極力少なくする
ことが望ましいが、乗員はベルトによる圧迫感を嫌うこ
と、適度の姿勢変化が可能であるほうが疲労しにくいこ
と等の理由から、ベルトと身体との間に適度の隙間を持
たせた装着状態を好むのが通例である。

このような事情から、緊急時にのみシートベルト装置を
構成する何れかの要素を引張して、ウェビングにより適
度の締めつけ力で身体を拘束するプリテンショナーが開
発され、使用に供されており、従来、その作動のための
動力源としては、火薬式のもの（特開昭５７−５７５６
５号公報参照）、圧縮コイルバネを用いたもの（実開昭
５８−３３０６０号公報参照）、トーションバースプリ
ングを用いたもの（特開昭６１−２４１２３４号公報参
照）等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

これら従来の動力源のうち、火薬式のものは、コスト高
であり、作動のための電気的センサを必要とし、また、
不作動のままで車両を処分する場合に後処理を要する欠
点がある。

また、圧縮コイルバネやトーションバースプリングを用
いたものは、それらの軸線方向長さが長く、車室内にお
ける配設位置が限られるため、車両設計上の自由度を制
限する問題点を有してしる。

本発明は、これら従来のプリテンショナー作動動力源の
もつコスト及び寸法上の問題点をねじりコイルバネの使
用により解決することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明は、シートベルト装
置を構成する要素を引張してウェビングにプリテンショ
ンを付与するシートベルト装置のプリテンショナーにお
いて、前記要素を引張する動力手段が、基端を機体に固
定され巻回部を経て作動端に連なるねじりコイルバネで
構成され、該バネの作動端が該バネに蓄圧された偏倚力
の解放による駆動力を前記要素に伝達するよう前記要素
に連繋配置されたことを特徴とするものである。

そして、前記引張する要素をシートベルト装置のウェビ
ングとすることができる。

その場合、前記バネの巻回部を前記ウェビングの側部に
配設するとよい。

そして、前記バネの巻回部を前記ウェビングの両側部に
分散して配設するのが合理的である。

更に、前記バネの作動端を２つの巻回部を繋ぐ位置に形
成すると有効である。

一方、前記引張する要素をバックルとすることもできる
。

その場合、前記作動端を前記バックルの引込みワイヤを
巻き取るマンドレルに連繋するとよい。

また、前記バネの巻回部を円筒コイル状とし、巻回部に
おける該バネの線断面を軸線方向寸法が径方向寸法に比
して短い偏平断面とすることもできる。

〔作用〕

本発明のプリテンショナーでは、ねじりコイルバネで構
成された動力手段が、その作動時に、該バネに蓄圧され
た偏倚力の解放による駆動力をシートベルト装置を構成
する要素に伝達し、該要素に引張し、シートベルト装置
にプリテンションを付与する働きをする。

そして、前記要素をウェビングとしたものでは、ウェビ
ングが引張されてシートベルト装置へのプリテンション
の付与が行われる。

また、ねじりコイルバネの巻回部をウェビングの側部に
配設したものでは、ウェビングがその展張方向に対して
横断方向に引張される。

さらに、ねじりコイルバネの巻回部をウェビングの両側
部に分散して配設したものでは、ウェビングの幅方向に
ついてほぼ均等な引張力が付与される。

また、ねじりコイルバネの作動端を２つの巻回部を繋ぐ
位置に形成したものでは、前記幅方向についてさらに均
等な引張力の付与が行われる。

一方、前記要素をバックルとしたものでは、プリテンシ
ョナーの動作によりシートベルト装置のショルダーベル
トとラップベルト双方に有効なプリテンションの付与が
行われる。

そして、作動端をバックルの引込みワイヤを巻取るマン
ドレルに連繋したものでは、バックルの引張方向と同方
向にねじりコイルバネの引張力が作用する。

また、ねじりコイルバネの巻回部を円筒コイル状とし、
巻回部における該バネの線断面を軸線方向寸法が径方向
寸法に比して短い偏平断面としたものでは、径方向寸法
に比して、軸線方向寸法の小さなバネ構成となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１実施例のプリテンショナーをリト
ラクタ−をも含めて示す分解斜視図、第２図はその側面
図、第３図は第２図の■−■矢視断面図、第４図は第３
図のｒＶ−ＩＶ矢視断面図である。

第１．２図に示すように、この第１実施例のプリテンシ
ョナーＰは、リトラクタ−Ｒの近傍位置でシートベルト
装置のウェビングＷを直接引張するよう配設されたもの
であり、リトラクタ−Ｒと共通のベースフレームＦに組
み込まれており、プリテンショナーＰは、ウェビングＷ
を引張する動力手段を構成するねじりコイルバネｌ　（
以下、単にバネという）を備えており、バネ１は基端１
ａから巻回部１ｂを経て作動端１ｃに至る構成とされて
いる。

第１〜４図は、何れもこのプリテンショナーＰのセット
状態を示すもので、バネｌの基端１ａは、巻回部１ｂか
ら接線方向に延び、ベースフレームＦの縦壁Ｆ１のアン
グル部分Ｆ、に当接して支持されており、巻回部１ｂは
、ベースフレームＦの縦壁Ｆ１の両側でコイル状に巻回
し、巻回部１ｂの終端部から接線方向に延びて作動端１
ｃに達しており、また、作動端１ｃは、ベースフレーム
Ｆの基壁Ｆ３とウェビングＷの間を潜ってコイルの軸線
方向に延び、反対側に面対称に配設されたもう一方のバ
ネ１に接続している。作動端１ｃの外周にはウェビング
Ｗの全幅に亙る円筒形のスリーブ２が嵌挿されている。

巻回部１ｂは、ベースフレームＦの縦壁Ｆ１を貫通して
延び、ベースフレームＦに固定された一対の円弧状のイ
ンナーガイド３にその内周側を支持されている。

第４図に示すように、ベースフレームＦの縦壁Ｆ１に挟
まれた空間部には、先端にクランプジョー４を備え、縦
壁Ｆ１に回転自在に軸支持されたクランプアーム５が配
設されており、これに対向してベースフレームＦの基壁
Ｆ、に沿い摺動するクランプシュー６が設けられている
。

第１，２図に示すように、クランプアーム５の回転軸に
巻付けられ、一端を前記インナーガイド３に支持された
セットスプリング７が作動端をクランプアーム５から縦
壁Ｆ＋の長孔を通って突出するピンに当接支持せて配設
されている。なお、第１図には示されていないが、第２
図に示すように、クランプアーム５の回転軸にはそれと
共に回転するホルダーアーム８が取付けられており、そ
の先端とバネ１の接線方向に延びる部分とを繋ぐホルダ
ー９が設けられている。

第１〜４図に示すように、ベースフレームＦの縦壁縦壁
Ｆ１には、このプリテンショナーＰのトリガー機構が取
付けられている。この機構は、トグルリンクを構成する
もので、接続部を枢着された一対のフォーク状リンク１
０．　１１と、これらのリンクを操作するフォーク状ア
ーム１２とから構成されている。そして、一方のフォー
ク状リンク１０は先端に円弧状の切欠き１０ａを有し、
この切欠きがスリーブ２の両端を支持しており、他方の
フォーク状リンク１１の基端側の孔が軸１３によりベー
スフレームＦの縦壁Ｆ＋に回転自在に支持されている。

フォーク状アーム１２もまた同じ軸１３に回転自在に支
持されており、その上端には第２図にのみ図示する火薬
等を用いる起動装置１４の操作力を受ける受圧部１２ａ
が設けられている。さらに、フォーク状アーム１２の下
端には、フォーク状リンク１０．１１の枢着部よりやや
上方の反バネ設置側に当接する屈曲部１２ｂが設けられ
ており、フォーク状リンク１０の上端付近には、他方の
りンクＩＩにバネ設置側から当接する屈曲部１０ｂが設
けられている。

なお、これらの図において、符号１６はウェビングＷの
ガイドポスト、１５はクランプシュー６のリターンスプ
リングを示す。

上述のように構成されたプリテンショナーＰでは、車両
が所定の値以上の加速度を受け、それがセンサーにより
検知されると、その信号を受けて起動装置１４が動作し
、フォーク状アーム１２の受圧部１２ａに第２図に矢印
で示すように押圧力を与える。この力は、フォーク状ア
ーム１２を図示反時計回りに回転させ、この回転により
、その下端の屈曲部１２ｂがフォーク状リンク１０．１
１をその枢着部で折り曲げる方向に動かす。そして、枢
着部がこのリンクのトグル死点を超えると、予めバネｌ
に蓄圧された偏倚力の解放による駆動力としての弾撥力
により、フォーク状リンク１０．１１は瞬間的に折り曲
げられ、ベースフレームの縦壁Ｆ１に設けられた停止レ
セスＦ、に作動端１ｃが衝突するまで移動する。このと
き、バネ１の作動端は、ウェビングＷをその展張方向に
対して実質上横方向に引っ張ることによってシートベル
ト装置にプリテンションを付与するよう作用するのであ
る。そして、このバネｌの動作でホルダー９（第２図に
図示）が破壊され、ホルダーアーム８の回転の拘束が解
かれるため、クランプレバ−５（第４図に図示）はセッ
トスプリング７のバネ力により食い付き方向に回転し、
ウェビングＷをクランプジョー４とクランプシュー６の
間に噛み込んで、シートベルト装置に与えられたプリテ
ンションの解放を阻止する。

このように構成された第１実施例のプリテンショナーに
よれば、バネ１の巻回部１ｂをウェビングＷの両側部に
分散して配設し、しかもバネｌの作動端１ｃを２つの巻
回部１ｂを繋ぐ位置に形成したので、ウェビングＷの幅
方向について均等な引張力が付与される。また、巻回部
１ｂにおけるバネ１の線断面を軸線方向寸法が径方向寸
法に比して短い矩形断面としているので、径方向寸法に
比して、軸線方向寸法の小さなバネ構成とすることがで
き、プリテンショナーＰを一段とコンパクトなものとす
ることができる効果が得られる。

次に、第５図は本発明の第２実施例を示す平面図、第６
図はその透視側面図である。

この例は、上述の第１実施例のものと実質的に同様のも
のであるが、その設置位置をシートベルト装置のバック
ルＢとそのベルｈＢ＋の固定部Ｂ２との間に変更し、ベ
ルｌ’Ｂ＋を固定するベースＢ３にプリテンショナーＰ
を取付けて配設したものである。なお、これらの図にお
いて前記第１実施例のものと同じ符号は機能的に相当す
る部材を示しており、この装置の作動時の状況は２点鎖
線で示されている。このプリテンショナーＰが第１実施
例のものと異なる点は、バネ１がベルトＢ＋の側部にそ
れぞれ別体に構成され、そのバネ１の作動端１ｃが、ベ
ルトＢ＋とベースＢ２の間で対向していて、その外周に
両者を繋ぐスリーブ２が嵌挿されている点及びバネ１の
線断面が円形断面とされている点である。その他の点に
ついては、第１実施例のものと実質的に同様なので各部
の詳細な説明は省略する。

そして、この実施例によれば、プリテンショナーＰがバ
ックルＢを引張する配置となっているため、シートベル
ト装置におけるショルダーベルトとラップベルトの屈曲
部を引っ張る動作が生じ、両ベルトにバランスの良いプ
リテンションを付与することができる効果が得られる。

第７図は本発明の第３実施例を示す配置図、第８図はそ
の斜視図、第９図はその部分断面側面図である。

この例は、前述の例と同様に、シートベルト装置のバッ
クルを引張する構成のものであるが、プリテンショナー
自体の構成が前述の例と異なり、バックルをバネの作用
方向に直接引張する構成を採っている。

このプリテンショナーは、第７図に示すように、シート
下方の固定シャフト２０の端部に配設されており、第８
図に示すように、バネ２１の径方向に延びる基端２１ａ
は、固定シャフト２０の端部に刻設された溝２０ａに嵌
め込まれて回転不能に固定されている。そして、バネ２
１の巻回部２１ｂは固定シャフト２０の端部の外周側に
その軸線に沿って配設され、その自由端２０ｃは、バッ
クルＢから延びるワイヤーＹを巻き付けるマンドレル２
２に固定されている。

第９図に示すように、マンドレル２２は、固定シャフト
２０にベアリング２４を介して回転自在に支持されてお
り、その軸線方向内端には全周にわたってラッチ爪２２
ａが形成されている。一方、固定シャフト２０にはマン
ドレル２２が支持された位置より軸線方向内側に軸線方
向に延びる溝２０ｂが形成されており、この溝２０ｂに
、内周面の一部に形成された内向きの突起２５ａを嵌合
して環状のラッチプレート２５が嵌装されており、した
がって、ラッチプレート２５は固定シャフト２０に対し
て軸線方向にのみ摺動自在に嵌挿された配置とされてい
る。さらに、ラチェットプレート２５には、上記ラッチ
爪２２ａと係合すべくこれらの爪２２ａに対向する位置
に爪孔２５ｂが設けられ、また、固定シャフト２０のさ
らに軸線方向内方側には固定シャフト周面から外周方向
に延びる鍔２０ｃが設けられており、この鍔２０ｃとラ
ッチプレート２５との間に、ラッチスプリング２６が圧
縮状態で介装されている。なお、符号２２ｂで示す部材
はワイヤーＹの巻き付きを案内すべくマンドレル２２に
設けられた案内鍔である。

このように構成されたプリテンショナーでは、図示しな
いトリが装置が作動してマンドレル２２の拘束が解かれ
ると、バネ２１に蓄えられた弾撥力が瞬間的に解放され
て、マンドレル２２はバックルＢのワイヤＹを引き込む
方向に回転する。この動作の際、ラッチ爪２２ａはラッ
チスプリング２６のバネ力に抗してラッチプレート２５
を排除しつつ回転する。そして、回転が終了すると、ラ
ッチプレート２５の爪孔２５ｂはバネ力によりラッチ爪
２２ａに係合し、マンドレル２２の戻り回転を阻止する
。このようにして、この実施例におけるプリテンショナ
ーは、バックルＢを引込み、シートベルト装置にプリテ
ンションを付与する働きをする。

従って、この実施例によれば、シートベルト装置におけ
るショルダーベルトとラップベルトの屈曲部を引っ張る
動作が生じるので、両ベルトにバランスの良いプリテン
ションを付与することができる効果が得られるばかりで
なく、バネ２１の作用方向とバックルＢの引張方向とが
一致しているため、前述の実施例に比してバネ力を有効
に引張力に利用することができる効果が得られ、しかも
、固定シャフト２０の端部外周を利用して、コンパクト
に構成することができる効果も得られる。

以上、本発明を３つの実施例に基づき詳述したが、本発
明は、上述の実施例のみに限定されることなく、特許請
求の範囲に記載の事項の範囲内で、種々に各部の具体的
構成を変更して実施可能なものであることは言うまでも
ない。

プリテンショナーの設置位置としては、リトラクタ−サ
イド、バックルサイド等プリテンションを有効に付与可
能な場所であればいかなる場所でもよい。

プリテンショナーのバネの構造についていえば、その剪
断面の形状、巻回数、全体形状等についても設置場所や
仕様に応じて任意であるが、偏平断面（特に矩形断面）
を用いると形状をコンパクトなものとすることができ、
また、作動端を挟んで巻回部と基端とを対称な一体形状
とすると、横断方向へウェビングを引張する形式の場合
は、作動バランスを良くすることができる。

トリガー機構、起動装置についても、前述したものは単
に一例示であって、従来知られている種々のものを用い
ることができる。

〔発明の効果〕

上述の本発明のプリテンショナーによれば、その動力源
として、ねじりコイルバネを用いているので、製品コス
トの低減が可能となる効果が得られるほか、コンパクト
化も可能となるため、車両設計上の自由度を向上させる
ことができる。また、動力源が交換の必要なく再使用可
能となるため、プリテンショナーの作動領域をより低加
速度領域まで拡げて、−層安定感に優れたシートベルト
装置を実現することができるようになる。

そして、引張要素をウェビングとしたものでは、ショル
ダーベルトへのプリテンションの付与が確実に行われる
。

また、ねじりコイルバネの巻回部をウェビングの側部に
配設したものでは、プリテンショナーの一層のコンパク
ト化が可能となる。

さらに、ねじりコイルバネの巻回部をウェビングの両側
部に分散して配設したものでは、ショルダーベルトへの
プリテンションの付与が幅方向についてほぼ均等となる
。

一方、引張要素をバックルとしたものでは、シートベル
ト装置のショルダーベルトとラップベルトへのプリテン
ションの付与が有効に行われ、層安定感のある拘束状態
が得られる。

そして、バネをバックルの引込みマンドレルに連繋した
ものでは、バネ力の作用方向とバックルの引張方向とが
一致するので、最大限にバネ力を引張に利用することが
できる。

また、バネの巻回部を円筒コイル状とし、巻回部におけ
るバネの線断面を軸線方向寸法が径方向寸法に比して短
い偏平断面としたものでは、径方向寸法に比して、軸線
方向寸法の小さなバネ構成となり、更にプリテンショナ
ーのコンパクト化を図ることかできるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のプリテンショナーをリト
ラクタ−をも含めて示す分解斜視図、第２図はその側面
図、第３図は第２図の■−■矢視断面図、第４図は第３
図のｒＶ−ＩＶ矢視断面図であり、第５図は本発明の第
２実施例を示す平面図、第６図はその透視側面図であり
、第７図は本発明の第３実施例を示す側面図、第８図は
その斜視図、第９図はその断面図である。Ｐ・・・プリテンショナー、Ｗ・・・ウェビング、Ｂ・
・・バックル、Ｙ・・・ワイヤー、１，２１・・・ねじ
りコイルバネ、ｌａ、　２１ａ・・・基端、ｌｂ、　２
１ｂ−・・巻回部、ｌｃ、　２１ｃｍ作動端、２２・・
・マンドレル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シートベルト装置を構成する要素を引張してウェ
ビングにプリテンションを付与するシートベルト装置の
プリテンショナーにおいて、前記要素を引張する動力手
段が、基端を機体に固定され巻回部を経て作動端に連な
るねじりコイルバネで構成され、該バネの作動端が該バ
ネに蓄圧された偏倚力の解放による駆動力を前記要素に
伝達するよう前記要素に連繋配置されたことを特徴とす
るシートベルト装置のプリテンショナー。
（２）前記要素をウェビングとした請求項１記載のプリ
テンショナー。
（３）前記バネの巻回部を前記ウェビングの側部に配設
した請求項２記載のプリテンショナー。
（４）前記バネの巻回部を前記ウェビングの両側部に分
散して配設した請求項３記載のプリテンショナー。
（５）前記バネの作動端を２つの巻回部を繋ぐ位置に形
成した請求項４記載のプリテンショナー。
（６）前記要素をバックルとした請求項１記載のプリテ
ンショナー。
（７）前記作動端を前記バックルの引込みワイヤを巻き
取るマンドレルに連繋した請求項６記載のプリテンショ
ナー。
（８）前記バネの巻回部を円筒コイル状とし、巻回部に
おける該バネの線断面を軸線方向寸法が径方向寸法に比
して短い偏平断面とした請求項１〜７のいずれか１項に
記載のプリテンショナー。