JPH07246913A - シートベルト巻取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルトクランプ機構の解除するタイミングを
ベルト張力に正確に対応させることができ、かつ、ベル
ト挾持後にシートベルトに作用する張力の増減を緩やか
に抑え、その張力の変動幅を小さくすること。 【構成】 クランプ部材２７に装備されてベルトを係止
するとともに一定以上の荷重が作用すると破断等によっ
て係止を解除する係止突起３５、３６と、ベルト挾持状
態時にクランプ部材を支えると共に係止突起よりも低荷
重で塑性変形を起こしてクランプ部材をベルト引き出し
方向に移動させるクランプ支持手段と、該クランプ支持
手段の塑性変形によるクランプ部材の移動が完了すると
きに、ベルトを係止していた複数個の係止突起の内の一
定数のものに対してベルトとの係合が外れるようにベル
トを逃がすベルト逃がし凹部５５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に用いられる
シートベルト巻取り装置に関し、さらに詳しくは、衝突
時の衝撃等によりシートベルトに所定の大きさ以上の張
力が作用した場合に、シートベルトの引き出しによって
乗員の身体に作用する減速度を緩和し、乗員をより効果
的に保護できるようにしたシートベルト巻取り装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば自動車等において、乗
員の身体をシートに拘束することにより衝突の衝撃から
乗員を保護するシートベルトが用いられているが、この
シートベルトを巻取るシートベルト巻取り装置のなかに
は、衝突等の緊急時に、シートベルトが巻付けられてい
るベルト巻取り軸の回転をロックするのみならず、シー
トベルトを挟み込んでシートベルトの引き出しを止める
ベルトクランプ機構を設け、衝突時の初期に乗員をシー
トに拘束する性能を向上させたものがある。

【０００３】ところが、図１５のグラフに点線で示すよ
うに、緊急時にベルトをロックしてシートベルトの引き
出しを止めるだけのベルトクランプ機構を組み込んだシ
ートベルト巻取り装置においては、衝突後の時間の経過
とともにベルト張力が増加し、衝突による衝撃力が極め
て大きいときには、乗員の身体に急激な減速度を作用さ
せることになる可能性がある。

【０００４】そこで、上述のベルトクランプ機構を改良
して、衝撃によりシートベルトに作用する張力が所定の
値より小さい初期の時にはベルトクランプ機構を作動さ
せてシートベルトの引き出しを止めた状態を保って乗員
の身体を確実にシートに拘束し、その後シートベルトに
作用する張力が所定の値より大きくなった時点で、この
ベルトクランプ機構の作動を解除してシートベルトを所
定量引き出させることにより、乗員の身体に生じる減速
度を緩和し、乗員の身体をより確実に保護するようにし
た構成のものが研究されている。

【０００５】図１６及び図１７は、衝撃等によりシート
ベルトに作用する張力が所定の値より小さい初期の時に
はシートベルトを挾持して該シートベルトの引き出しを
阻止し、ベルト挾持後にベルトに作用する張力が所定の
値より大きくなった時には、ベルト挾持を解除して引き
出しを許容するようにしたベルトクランプ機構を備えた
シートベルト巻取り装置の従来例を示したものである。

【０００６】この図１６及び図１７に示したシートベル
ト巻取り装置１００は、実開平４−４３５５１号公報に
開示されたもので、車両衝突時等の緊急時には、シート
ベルトとなるウェビング１０２が巻装されている巻取り
軸１０３を緊急ロック機構１０４によってロックして、
巻取り軸１０３の回転によるウェビング１０２の引き出
し（矢印Ａ方向へのベルトの移動）を阻止すると共に、
巻取り軸１０３からリトラクターベース１０５の背板部
１０６上に引き出されているウェビング１０２をベルト
クランプ機構１０８に挾持させることによって、巻取り
軸１０３上に巻残っているウェビング１０２の巻締りに
よる引き出しを阻止する。

【０００７】ここに、ウェビング１０２は、リトラクタ
ーベース１０５の一対の側壁部１０９に支持されたベル
トガイドピン１１０によって、背板部１０６に沿って引
き出されるように、引き出し位置の位置決めがなされて
いる。また、ベルトクランプ機構１０８は、リトラクタ
ーベース１０５の一対の側壁部１０９に両端を支持され
たクランプシャフト１１１と、該クランプシャフト１１
１を回転中心として背板部１０６上のウェビング１０２
に沿って揺動可能に支持されたクランプホルダー１１２
と、該クランプホルダー１１２の先端に取り付けられた
クランプ部材１１３とを備えた構成とされており、緊急
時にはクランプホルダー１１２が図１６の矢印Ｂ方向に
揺動してクランプ部材１１３をウェビング１０２に押し
付けて背板部１０６とクランプ部材１１３とでウェビン
グ１０２を挾持した挾持状態とすることでウェビング１
０２のＡ方向への引き出しを拘束する。

【０００８】ただし、クランプ部材１１３は、図１７に
も示すように、半円筒状の外観を呈し、その両端部には
クランプホルダー１１２に回転自在に支持される支持軸
部１１４が突設されて、半円状の外周面１１５をクラン
プホルダー１１２側にしてクランプホルダー１１２の先
端に回転自在に保持されている。そして、ウェビング１
０２に向けられたクランプ部材１１３の平坦な面には、
図１７にも示したように、ベルト１０２に押し付けられ
た際に鋭角に尖った先端部をベルトに突き刺すことによ
りベルトの引き出しを拘束する係止突起１１６が多数形
成されている。そして、これらの各係止突起１１６は、
一定以上の荷重が先端部に作用した時に先端部が破断ベ
ルトの拘束を解除するように、強度や寸法が設定されて
いる。

【０００９】即ち、図１６及び図１７に示した従来のベ
ルトクランプ機構１０８は、緊急事態の発生した初期に
は、クランプ部材１１３をウェビング１０２に押し付け
て、該クランプ部材１１３の係止突起１１６をウェビン
グ１０２に突き刺した挾持状態とすることによって、し
っかりとウェビング１０２を係止してウェビング１０２
の引き出しを阻止し、このベルト挾持後に乗員の慣性エ
ネルギー等でウェビング１０２に作用する張力が所定以
上に増大したときには、係止突起１１６の破断によって
ベルトの挾持状態を解除して、ベルトの拘束によって乗
員の身体に作用する衝撃を緩和しようとしたものであ
る。

【００１０】図１８は、ベルトクランプ機構１０８が作
動して、クランプ部材１１３の係止突起１１６がウェビ
ング１０２に突き刺さってウェビング１０２の引き出し
が阻止されたベルト挾持状態を示している。また、図１
９は、ベルト挾持後にベルトに作用する張力が所定以上
に達したために、係止突起１１６の破断によって挾持が
解除された状態を示している。この場合に、破断した係
止突起１１６の先端部１７は、ウェビング１０２内に埋
没したままとなっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に、ベルトクランプ機構１０８が、ベルト挾持後にベル
トに作用する張力が所定以上に達した時にベルト挾持を
解除する構成とされていると、衝突後のベルト張力の変
化は、図１５に２点鎖線で示すように、ベルト張力が所
定の大きさＰ１に達すると巻締り等によるベルトの引き
出しが始まって張力が下がり、ベルトの引き出しが止ま
るとその時の張力Ｐ２から再びベルト張力が上昇して、
Ｐ１より大きい値のＰ３に達する特性を示し、シートベ
ルトに作用する最大張力を、ロック解除ができないベル
トクランプ機構を使用したものよりも小さく抑えること
が可能になる。

【００１２】しかし、シートベルトに作用する最大張力
を適切に低減させるためには、係止突起１１６の破断等
によってベルト挾持を解除するタイミングをベルトに作
用する張力に正確に対応させることが必要で、さらに、
衝突時等にベルトから乗員の身体に作用する衝撃を効果
的に低減させるには、シートベルトに作用する最大張力
を低減させるだけでなく、該ベルトにおける急激な張力
の増減を避けるとともに、張力の変動幅を小さくするこ
とが重要になる。

【００１３】ところが、前述した従来のベルトクランプ
機構１０８の構成では、係止突起１１６が破断するタイ
ミング（ベルト張力）が、車両の衝突時等における衝撃
の作用条件（減速条件）等によってばらつき易く、従っ
て、ベルト挾持を解除するタイミングをベルトに作用す
る張力に正確に対応させることが極めて困難であり、結
局、設計時に想定した衝撃吸収性能などを得ることが困
難という問題があった。

【００１４】これは、例えば、図２０に示すように、ウ
ェビング１０２に押し付けられたクランプ部材１１３の
係止突起１１６には、ウェビング１０２に作用している
張力による剪断力Ｆ１と、クランプホルダー１１２の揺
動動作によるウェビング１０２への押圧力の反力Ｆ２と
が作用しており、実際には、これらの力Ｆ１，Ｆ２の合
力Ｆ３が係止突起１１６を破砕する力となると考えられ
るが、前述した従来のベルトクランプ機構１０８では、
ベルト挾持後、Ｆ３によって係止突起１１６が破砕され
るまで、クランプホルダー１１２の揺動による押付け動
作が続き、ウェビング１０２に作用する張力の増加に従
って力Ｆ２が増加し続けるということ、そして、力Ｆ２
は、張力の増加速度等に応じて増加速度が変動すること
などが要因となって、現実に係止突起１１６が破砕する
時の力Ｆ３に対してＦ２の影響力が極めて大きくなって
いるためであると、本願発明者等は、考察した。

【００１５】また、前述した従来のベルトクランプ機構
１０８の構成では、図１５にも示したように、短時間に
張力の上昇，下降が繰り返され、シートベルトに作用す
る張力の増減が急激になるとともに、その変動幅も大き
くなる虞があった。

【００１６】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることにあり、ベルトクランプ機構によるベルト挾持を
解除するタイミングをベルトに作用する張力に正確に対
応させることができ、しかも、ベルト挾持後にシートベ
ルトに作用する張力の増減を緩やかに抑えるとともに、
その張力の変動幅を小さくすることができて、車両の衝
突時等にシートベルトから乗員に作用する衝撃を効果的
に低減することのできるシートベルト巻取り装置を提供
することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、シ
ートベルトを巻装する巻取り軸を緊急時にロックする緊
急ロック機構と、前記巻取り軸からリトラクターベース
の背板部上に引き出されているシートベルトに向かって
移動可能に設けられたクランプ部材を具備して緊急時に
は前記クランプ部材をシートベルトに押し付けてシート
ベルトを挟持状態にすることによってベルトの引き出し
を拘束するベルトクランプ機構とを備え、かつ、前記ク
ランプ部材には、ベルトに押し付けられた際に鋭角に尖
った先端部をベルトに突き刺すことによりベルトの引き
出しを拘束するとともに、一定以上の荷重が前記先端部
に作用した時に該先端部が破断または変形することによ
ってベルトの拘束を解除する係止突起を適宜数装備して
なるシートベルト巻取り装置であって、シートベルトを
挾持している前記クランプ部材を支えると共に前記係止
突起よりも低荷重で塑性変形を起こすことによって支え
ている前記クランプ部材をベルトの引き出し方向に沿っ
て一定量だけ移動させるクランプ支持手段と、前記クラ
ンプ支持手段の塑性変形によるクランプ部材の移動が完
了するときに、ベルトに突き刺さっていた複数個の前記
係止突起の内の一定数のものに対してベルトとの係合が
外れるようにベルトを逃がすベルト逃がし凹部とを備え
たことを特徴とするシートベルト巻取り装置により達成
される。

【００１８】

【作用】本発明の上記構成によれば、ベルトクランプ機
構によるベルト挾持の初期には、クランプ部材に装備さ
れている全係止突起がベルトを挾持して、ベルトの引き
出しを阻止する。そして、ベルト挾持後にベルトに作用
する張力が一定値以上になると、まず、クランプ部材を
支持しているクランプ支持手段の塑性変形が始まって、
ベルトを挾持しているクランプ部材がベルトに沿って移
動することで、乗員からベルトに作用する運動エネルギ
ーの吸収がなされて、ベルトに作用する張力の増加が抑
制される。

【００１９】そして、クランプ支持手段のよる塑性変形
が完了して、クランプ部材のベルト引き出し方向への移
動ができなくなると、再び、ベルトに作用する張力が増
加することになるが、その場合に、張力が所定値まで増
加すると係止突起の破断または変形が生じて、ベルト挾
持力が低下し、その分、ベルトの引き出しが許容される
ことによってベルトに作用する張力が減量される。この
場合に、破断または変形等によってベルト挾持力を低下
させる係止突起は、予め装備されていた複数本の係止突
起の内の一部に制限されるため、挾持力が一気に大きく
減少することがなく、従って、係止突起の破断または変
形に起因したベルトに作用する張力の減少は、緩やかに
なる。そして、この係止突起の破断または変形に起因し
たベルトの伸び出しが完了すると、再びベルトに作用す
る張力は増加することになるが、それ以前の動作段階に
おける運動エネルギーの吸収や、張力の減少により、張
力はそれほど高くならない。

【００２０】

【実施例】図１乃至図３は本発明に係るシートベルト巻
取り装置の第１実施例を示したもので、図１は装置の要
部であるベルトクランプ機構によるベルト挾持状態を示
した縦断面図、図２は該第１実施例の全体的な概略構成
を示す斜視図、図３は第１実施例の要部であるベルトク
ランプ機構のベルト挾持状態の解除時を示す縦断面図で
ある。

【００２１】この第１実施例のシートベルト巻取り装置
は、いわゆるクランプ機構付きのリトラクターで、対向
する一対の側壁部１０と該一対の側壁部１０同士を連結
している背板部１１とを有した構成をなして座席側の固
定構造物（例えば、車体等）に取り付けられる金属板製
のリトラクターベース１２と、リトラクターベース１２
に回転自在に支持されてシートベルトとなるウェビング
１３を巻回したボビン（図示略）と、車両衝突等の緊急
時にリトラクターベース１２の背板部１１に沿った定位
置でウェビング１３を挾持してウェビング１３の引き出
しを阻止するベルトクランプ機構１５とを備えた構成と
なっている。

【００２２】ここに、ウェビング１３を巻回する図示略
のボビンは、その中心部を貫通した巻き取り軸（図示
略）を介して一対の側壁部１０の軸支持穴９（図２参
照）に回転自在に支持されたもので、巻き取り軸と一体
回転する。そして、通常、リトラクターベース１２に回
転自在に支持された巻き取り軸の一端側には、ボビンを
ウェビング巻き取り方向に付勢する巻き取りばね装置が
装備されている。また、巻き取り軸の他端側には、急ブ
レーキ操作や衝突による速度変化等から緊急事態の発生
を検出して、巻き取り軸あるいはボビンと一体の爪車に
係止爪を噛合させてボビンのウェビング引き出し方向へ
の回転を阻止する緊急ロック機構が装備されている。

【００２３】ベルトクランプ機構１５は、前述したボビ
ンに巻残っているウェビング１３の巻締りによるウェビ
ング１３の引き出しを防止するためのもので、図１およ
び図２に示すように、リトラクターベース１２の背板部
１１上の定位置に固定して設けられたロアープレート２
６と、ウェビング１３に押し当てる多数の係止突起を有
したクランプ部材２７と、該クランプ部材２７を保持し
て緊急時にクランプ部材２７を移動動作させるクランプ
レバー（図示略）と、該クランプレバーがクランプ部材
２７を移動させるときにクランプ部材２７がウェビング
１３を適正に押圧するようにクランプ部材２７の移動位
置を規制するアッパープレート２９と、該アッパープレ
ート２９をリトラクターベース１２の側壁部１０に固定
しているアッパーステー（図示略）などから構成されて
いる。

【００２４】ここに、クランプ部材２７は、図１に示す
ように、前端に装備された平坦面３１と、ウェビング１
３に押し当てる係止突起が立設された押え面３２とアッ
パープレート２９の案内面上を摺動するガイド面３３と
で略截頭楔状を呈した構造で、後端側に装備された軸部
３４が前述した図示略のクランプレバーに回転自在に支
持されている。該クランプ部材２７の押え面３２には、
先端が鋭角に尖った第１の係止突起３５と、先端が平坦
に成形された第２の係止突起３６との２種の係止突起が
それぞれ適宜数突設されている。

【００２５】そして、図１に示すように、第１の係止突
起３５は先端の尖った部分をウェビング１３に突き刺す
ことによりウェビング１３の引き出しを防止し、第２の
係止突起３６は先端の平坦面をウェビング１３の表面に
押し当ててロアープレート２６との協働で挾持すること
でウェビング１３の引き出しを防止する。ここに、第１
の係止突起３５は、該クランプ部材２７によるウェビン
グ１３の係止状態において、ウェビング１３に作用する
荷重が予め設定した所定値（第１の特定値）ｆ1以上に
なると、ウェビング１３に付き刺さる先端部が破断また
は変形して、該先端部による係止が解除されるように、
強度設計されている。また、この実施例では、第１の係
止突起３５は、クランプ部材２７の押え面３２の前後に
それぞれ２列ずつ、合計４列装備されている。

【００２６】緊急時等にクランプ部材２７を移動させる
図示略のクランプレバーは、リトラクターベース１２の
一対の側壁部１０間に架設された軸を中心に揺動自在に
支持されており、その先端部においてクランプ部材２７
の軸部３４を保持している。そして、該クランプレバー
は、前述した図示略の緊急ロック機構と連動動作するも
ので、緊急ロック機構がボビンのウェビング引き出し方
向の回転を阻止する緊急時には、揺動してクランプ部材
２７をアッパープレート２９の下に押し込み、該アッパ
ープレート２９の案内でクランプ部材２７をウェビング
１３に押し付けて、ウェビング１３の引き出しを阻止す
る。なお、クランプレバーは、通常は、ウェビング１３
にクランプ部材２７が接触しないように、アッパープレ
ート２９の背面側に配設されたリターンスプリング（図
示略）によって、クランプ部材２７を逆向きに付勢して
いる。

【００２７】アッパープレート２９は、金属板の折り曲
げにより形成されており、図１に示すように、緊急時に
クランプレバーによって押し出されたクランプ部材２７
のガイド面３３に当接して該クランプ部材２７をウェビ
ング１３側に案内する役目を果たす傾斜板部５０と、こ
の傾斜板部５０の前端からウェビング１３に平行に延出
したガイド板部５１と、このガイド板部５１の前端に連
なりクランプ部材２７の平坦面３１に当接することによ
って、クランプ部材２７のウェビング引き出し方向への
移動を阻止する係止板部５２と、アッパーステーを介し
てリトラクターベース１２に固定される固定板部５３
と、この固定板部５３と傾斜板部５０の後端とを連結し
た連結板部５４とを備えた構成とされている。

【００２８】そして、傾斜板部５０およびガイド板部５
１は、クランプ部材２７がベルト挾持後に、ウェビング
１３に作用する荷重の増加によってアッパープレート２
９に作用する荷重が予め設定した所定値（第２の特定
値）ｆ2に達すると、図３に示すように、傾斜板部５０
およびガイド板部５１の部分が塑性変形を引き起こし、
クランプ部材２７のウェビング引き出し方向への移動を
許容することにより、ウェビング１３に作用する荷重の
増加を防止し、乗員の身体に作用している運動エネルギ
ーの吸収するように、強度および寸法が設計されてい
る。そして、クランプ部材２７が一定量だけウェビング
引き出し方向に移動すると、係止板部５２をクランプ部
材２７の前端の平坦面３１に当接させることによって、
クランプ部材２７のウェビング引き出し方向への移動を
阻止する。

【００２９】この場合に、第２の特定値ｆ2は、前述し
たクランプ部材２７の第１の係止突起３５が破断または
変形する第１の特定値ｆ1よりも小さな張力に対応した
ものとなっている。すなわち、アッパープレート２９
は、ウェビング１３を挾持しているクランプ部材２７を
支えると共に、第１の係止突起３５よりも低荷重で塑性
変形を起こすことによって支えているクランプ部材２７
をベルトの引き出し方向に沿って一定量だけ移動させる
クランプ支持手段として機能している。

【００３０】一方、クランプ部材２７との協働によりベ
ルト挾持を実現するロアープレート２６の前端側上面に
は、アッパープレート２９の傾斜板部５０やガイド板部
５１の塑性変形によるクランプ部材２７の移動が完了す
るときに、図３に示すように、ウェビング１３に突き刺
さっていた複数個の第１の係止突起３５の内の一定数の
ものに対してウェビング１３との係合が外れるように、
ウェビング１３を逃がすベルト逃がし凹部５５が装備さ
れている。

【００３１】次に、第１実施例のシートベルト巻取り装
置の作用を説明する。車両衝突等による急激な減速が作
用する緊急時には、ボビンの回転を拘束する緊急ロック
機構の作動に連動してベルトクランプ機構１５が作動す
る。ベルトクランプ機構１５によるベルト挾持の初期に
は、図１に示すように、クランプ部材２７に装備されて
いる全ての第１の係止突起３５が確実にベルトを挾持し
て、ベルトの引き出しを阻止する。そして、ベルト挾持
後にベルトに作用する張力が増加して、アッパープレー
ト２９の傾斜板部５０に作用する荷重が第２の特定値ｆ
2以上になると、図３に示すように、アッパープレート
２９の傾斜板部５０やガイド板部５１などの塑性変形が
始まって、ベルトを挾持しているクランプ部材２７が移
動することで、乗員からベルトに作用する運動エネルギ
ーの吸収がなされて、ベルトに作用する張力の増加が抑
制される。なお、クランプ部材２７の移動の際には軸部
材３４が装備された後端部分はアッパープレート２９に
より破断される。

【００３２】そして、図３に示すように、アッパープレ
ート２９の塑性変形が完了して、クランプ部材２７のベ
ルト引き出し方向への移動ができなくなると、再び、ベ
ルトに作用する張力が増加することになるが、その場合
に、張力がさらに上昇して第１の係止突起３５に作用す
る荷重が第１の特定値ｆ1まで達すると、第１の係止突
起３５の破断または変形が生じて、ベルト挾持力が低下
し、その分、ベルトの引き出しが許容されることによっ
てベルトに作用する張力が減量される。この場合、アッ
パープレート２９の塑性変形の完了時には、クランプ部
材２７の前端側に２列に装備された第１の係止突起３５
は、ベルト逃がし凹部５５によるベルトの逃げのため
に、既にベルトとの係合が外れている。従って、破断ま
たは変形等によってベルト挾持力を低下させる第１の係
止突起３５は、予め装備されていた前後４列の第１の係
止突起３５の内の後側２列分のみに制限されるため、挾
持力が一気に大きく減少することがなく、第１の係止突
起３５の破断または変形に起因したベルトに作用する張
力の減少は、緩やかになる。そして、この第１の係止突
起３５の破断または変形に起因したベルトの伸び出しが
完了すると、再びベルトに作用する張力は増加すること
になるが、それ以前の動作段階における運動エネルギー
の吸収や、張力の減少により、張力はそれほど高くなら
ない。

【００３３】以上により、第１実施例においてウェビン
グ１３に作用する張力は、図１５に実線で示す如き滑ら
かな変動特性を示すことになる。そして、アッパープレ
ート２９の塑性変形により、クランプ部材２７をウェビ
ング１３に押し付ける役割の傾斜板部５０が破損して、
クランプ部材２７をウェビング１３に押えつける力が増
大し続けることが回避されるため、第１の係止突起３５
の破断等にベルトへの押圧力等が大きな影響力を持つこ
とを回避することが可能になる。

【００３４】従って、ベルトクランプ機構１５によるベ
ルト挾持を解除するタイミングをベルトに作用する張力
に正確に対応させることができ、しかも、ベルト挾持後
にシートベルトに作用する張力の増減を緩やかに抑える
とともに、その張力の変動幅を小さくすることができ
て、車両の衝突時等にシートベルトから乗員に作用する
衝撃を効果的に低減することが可能になる。

【００３５】図４乃至図７は本発明に係るシートベルト
巻取り装置の第２実施例を示したもので、図４は縦断面
図、図５は全体の概略構成を示す斜視図、図６は該第２
実施例のベルトクランプ機構１５によるベルト挾持状態
を示す縦断面図、図７は挾持状態の解除時を示す縦断面
図である。

【００３６】この第２実施例のシートベルト巻取り装置
は、リトラクターベース１２と、リトラクターベース１
２に回転自在に支持されてシートベルトとなるウェビン
グ１３を巻回したボビン１４と、車両衝突等の緊急時に
リトラクターベース１２の背板部１１に沿った定位置で
ウェビング１３を挾持してウェビング１３の引き出しを
阻止するベルトクランプ機構１５とを備えた構成であ
る。

【００３７】ベルトクランプ機構１５は、リトラクター
ベース１２の背板部１１上の定位置に固定して設けられ
たロアープレート２６と、ウェビング１３に押し当てる
多数の係止突起を有したクランプ部材６０と、該クラン
プ部材６０を保持して緊急時にクランプ部材６０を移動
動作させるクランプレバー２８と、該クランプレバー２
８がクランプ部材６０を移動させるときにクランプ部材
６０がウェビング１３を適正に押圧するようにクランプ
部材６０の移動位置を規制するアッパープレート６１
と、該アッパープレート６１をリトラクターベース１２
の側壁部１０に固定しているアッパーステー６３などか
ら構成されている。

【００３８】この第２実施例のベルトクランプ機構１５
は、アッパープレート６１ではなく、アッパーステー６
３の方が塑性変形可能に構成されている点が、前述の第
１実施例と大きく異なっている。

【００３９】以下、図示の構成について、順に説明す
る。図示はしていないが、前述したように、リトラクタ
ーベース１２に回転自在に支持された巻き取り軸１８の
一端側には、ボビン１４をウェビング巻き取り方向に付
勢する巻き取りばね装置が装備されている。そして、巻
き取り軸１８の他端側には、急ブレーキ操作や衝突によ
る速度変化等から緊急事態の発生を検出して、巻き取り
軸１８あるいはボビン１４と一体の爪車に係止爪を噛合
させてボビン１４のウェビング引き出し方向への回転を
阻止する緊急ロック機構が装備されている。

【００４０】クランプ部材６０は、第１実施例のクラン
プ部材２７に装備していた平坦面３１がなく、全体とし
て楔状を呈している点が、第１実施例のものと異なり、
その他の点は、第１実施例の場合と同様である。即ち、
ウェビング１３におしつけられる押え面３２には、前述
の第１の係止突起３５および第２の係止突起３６が同様
に配列され、また、後端部側には、クランプレバー２８
によって支持される軸部３４が設けられている。

【００４１】クランプレバー２８は、リトラクターベー
ス１２の一対の側壁部１０間に架設された軸３８を中心
に揺動自在に支持されており、その先端部においてクラ
ンプ部材６０の軸部３４を保持している。そして、該ク
ランプレバー２８は、前述した図示略の緊急ロック機構
と連動動作するもので、緊急ロック機構がボビン１４の
ウェビング引き出し方向の回転を阻止する緊急時には、
矢印ａ方向に揺動することによりクランプ部材６０をウ
ェビング１３に押し付けて、ウェビング１３の引き出し
を阻止する。また、クランプレバー２８は、通常は、ウ
ェビング１３にクランプ部材２７が接触しないように、
アッパープレート２９の背面側に配設されたリターンス
プリング３９によって、矢印ａとは逆向きに付勢されて
いる。また、クランプ部材２７の後端面に当接する如く
クランプレバー２８上に装備された異形断面形状の連結
部４０は、ボビン１４からのウェビング引き出し位置が
ボビン１４上の巻径（残量）に応じて変動しないよう
に、滑らかな湾曲面に形成された一端部４１をウェビン
グ１３に当接させることにより、引き出し位置を規制し
ている。

【００４２】アッパープレート６１は、リトラクターベ
ース１２の側壁部１０に形成した案内溝６４によってウ
ェビング１３の引き出し方向に沿って移動自在に支持さ
れている。

【００４３】一方、アッパーステー６３は、金属板の折
り曲げ加工により所定形状に成形されたもので、側壁部
１０にねじ止めにより固定される側壁部６５と、該側壁
部６５に連続するとともに縦断面がＵ字状に湾曲した形
状を成した塑性変形用板部６６と、この塑性変形用板部
６６の一端側に位置してアッパープレート６１にねじ止
めされるプレート支持部６７とを備えた構成とされてい
る。そして、プレート支持部６７をアッパープレート６
１に固定する雄ねじ部材６８には、塑性変形用板部６６
の上面に摺動可能に当接して、塑性変形用板部６６の塑
性変形時に波打ち変形が生じることを防止するととも
に、塑性変形用板部６６の円滑な変形を導くための、座
金６９が装着されている。

【００４４】塑性変形用板部６６は、ウェビング１３に
作用する荷重ｆが増加して、クランプ部材６０およびア
ッパープレート６１を介してプレート支持部６７に作用
する荷重が前述した第２の特定値ｆ2に達したとき、そ
の時のウェビング引き出し方向の荷重で塑性変形が生じ
るように、Ｕ字状の湾曲部の曲率半径等の形状や寸法、
材質が選定されたものである。この第２実施例では、車
両衝突等による急激な減速が作用しない通常走行時等に
おいては、図４に示すように、リターンスプリング３９
のばね力等によりクランプ部材６０は、ウェビング１３
から離間した状態に保たれている。

【００４５】しかし、車両衝突等による急激な減速が作
用する緊急時には、ボビン１４の回転を拘束する緊急ロ
ック機構の作動に連動してクランプレバー２８が矢印ａ
方向に回動して、クランプ部材６０をアッパープレート
６１の下面４３に沿って押し出して、図６に示すよう
に、クランプ部材６０の第１の係止突起３５，第２の係
止突起３６をウェビング１３に押し付けて、巻締りによ
るウェビング１３の引き出しを阻止する。そして、この
引き出しの阻止によって、ウェビング１３に作用する荷
重ｆが徐々に増加し、それによってアッパーステー６３
に作用する荷重が前述の第２の特定値ｆ2に達したとき
には、その時のウェビング引き出し方向の力で、塑性変
形用板部６６のＵ字状の湾曲部の近辺に曲げ（塑性変
形）が生じることによって、プレート支持部６７のウェ
ビング引き出し方向への移動が可能になる。

【００４６】その塑性変形用板部６６の湾曲部近辺の変
形位置は、プレート支持部６７の移動に応じて塑性変形
用板部６６上を遷移し、結局、図７に示すように、Ｕ字
状の湾曲部が徐々に移動した如き形態で、プレート支持
部６７のウェビング引き出し方向への移動を許容する。

【００４７】このプレート支持部６７のウェビング引き
出し方向への移動は、アッパープレート６１およびクラ
ンプ部材６０のウェビング引き出し方向への移動とな
り、これによって、ウェビング１３の伸び出し（引き出
し）が実現され、ウェビング１３に作用する運動エネル
ギーが伸び出した分量に応じて塑性変形用板部６６に吸
収されて、ベルトから乗員の身体に作用する衝撃等が軽
減される。

【００４８】そして、図７に示すように、アッパーステ
ー６３の塑性変形が完了した状態（図７で、ストローク
Ｌ1だけ移動完了したとき）では、クランプ部材６０の
前端側に装備された第１の係止突起３５は、第１実施例
の場合と同様に、ロアープレート２６に装備されたベル
ト逃がし凹部５５によって、ウェビング１３との係合が
外れた状態になる。 従って、ベルトに作用する張力の
その後の増加によって、第１の係止突起３５に作用する
荷重が前述の第１の特定値ｆ1に達したときは、ベルト
との係合状態を維持しているクランプ部材６０の後端側
の第１の係止突起３５のみが破断または変形し、これに
より、ベルトに作用している張力の減少、ベルトに作用
する運動エネルギーの吸収を行う。

【００４９】このように、アッパーステー６３を第２の
特定値ｆ2で塑性変形可能に構成しても、ウェビング１
３に作用する張力は、図１５の実線に示した如き特性と
なり、第１実施例と同様の作用効果をえることが可能に
なる。

【００５０】図８乃至図１１は本発明に係るシートベル
ト巻取り装置の第３実施例を示したもので、図８は縦断
面図、図９は全体の概略構成を示す斜視図、図１０は該
第３実施例のベルトクランプ機構１５によるベルト挾持
状態を示す縦断面図、図１１は挾持状態の解除時を示す
縦断面図である。この第３実施例は、第２実施例におけ
るアッパーステー６３の形態を変えたものである。

【００５１】即ち、この第３実施例の場合では、アッパ
ープレート６１をリトラクターベース１２に固定するア
ッパーステー６３は、リトラクターベース１２の側壁部
１０に形成した案内溝６４内でウェビング１３の引き出
し方向に沿って湾曲を繰り返した波形板状に成形されて
いる。そして、このアッパーステー６３は、前端側の突
片７０がリトラクターベース１２の側壁部１０にねじ止
めされるとともに、後端部７１がビス７２によってアッ
パープレート６１に固定されている。また、このアッパ
ーステー６３は、ウェビング１３に作用する荷重ｆが増
加して、クランプ部材６０およびアッパープレート６１
を介して後端部７１に作用するウェビング引き出し方向
の荷重が前述の第２の特定値ｆ2に達したとき、その荷
重で波形のピッチが狭まるような塑性変形が生じるよう
に、湾曲部の曲率半径等の形状や寸法、材質が選定され
ている。

【００５２】この第３実施例では、車両衝突等による急
激な減速が作用しない通常走行時等においては、図８に
示すように、リターンスプリング３９のばね力等により
クランプ部材６０は、ウェビング１３から離間した状態
に保たれている。

【００５３】しかし、車両衝突等による急激な減速が作
用する緊急時には、ボビン１４の回転を拘束する緊急ロ
ック機構の作動に連動してクランプレバー２８が矢印ａ
方向に回動して、クランプ部材６０をアッパープレート
６１の下面４３に沿って押し出して、図１０に示すよう
に、クランプ部材６０の第１の係止突起３５および第２
の係止突起３６をウェビング１３に押し付けて、巻締り
によるウェビング１３の引き出しを阻止する。

【００５４】そして、この引き出しの阻止によって、ウ
ェビング１３に作用する荷重ｆが徐々に増加し、クラン
プ部材６０およびアッパープレート６１を介してプレー
ト支持部６７に作用するウェビング引き出し方向の荷重
が第２の特定値ｆ2に達した時には、そのウェビング引
き出し方向の荷重で、アッパーステー６３の各湾曲部が
ウェビング引き出し方向に押し潰されるように塑性変形
することによって、後端部７１のウェビング引き出し方
向への移動が可能になり、結局、図１１に示すように、
最大限に圧縮されたときには、後端部７１が距離Ｌ1だ
けウェビング引き出し方向に移動する。

【００５５】この後端部７１のウェビング引き出し方向
への移動は、アッパープレート６１およびクランプ部材
６０のウェビング引き出し方向への移動となり、これに
よって、ウェビング１３の伸び出し（引き出し）が実現
され、ウェビング１３に作用する運動エネルギーがベル
トの伸び出した分量に応じてアッパーステー６３に吸収
されて、ベルトから乗員の身体に作用する衝撃等が軽減
される。

【００５６】アッパーステー６３をこのような形態にし
ても、前述の第２実施例の場合と同様の作用効果を得る
ことができる。

【００５７】図１２乃至図１４は本発明に係るシートベ
ルト巻取り装置の第４実施例を示したもので、図１２は
縦断面図、図１３は全体の概略構成を示す斜視図、図１
４は該第４実施例のベルトクランプ機構１５によるベル
ト挾持状態の説明図である。この第４実施例は、前述の
第２の特定値ｆ2が作用した時に塑性変形を起こしてク
ランプ部材６０のウェビング引き出し方向への移動を許
容する部材として、リトラクターベース１２の側壁部１
０を選定したものである。なお、ロアープレート２６や
クランプ部材６０の構成は、前述の第３実施例と同様で
ある。即ち、この第４実施例のシートベルト巻取り装置
では、アッパープレート６１をリトラクターベース１２
に固定するためのアッパーステー６３が、リトラクター
ベース１２の一対の側壁部１０に形成された第１のスリ
ット７４にスライド可能に挿通したスライド板７５と、
一対の側壁部１０に形成された第２のスリット７６の後
端側に形成された拡径部７７と、この拡径部７７に嵌合
した支持軸７８とを備えた構成とされている。

【００５８】ここに、第１のスリット７４および第２の
スリット７６はいずれもウェビング引き出し方向に沿っ
て形成されている。スライド板７５は、第１のスリット
７４によってウェビング引き出し方向へ移動可能である
が、ねじ部材によってアッパープレート６１が固定され
ている。支持軸７８は、アッパープレート６１に形成さ
れた係合穴を挿通して、アッパープレート６１の両側に
突出した端部を拡径部７７に挿通している。この支持軸
７８は、外径が第２のスリット７６のスリット幅よりも
大きく、寸法的には、第２のスリット７６側には移動で
きない。

【００５９】しかし、この実施例の場合、各側壁部１０
の第２のスリット７６の周縁部は、支持軸７８に前述の
第２の特定値ｆ2が作用するときに、塑性変形して、支
持軸７８の第２のスリット７６内の移動を許容するよう
に、強度設計されている。

【００６０】この第４実施例の場合では、車両衝突等に
よる急激な減速が作用しない通常走行時等においては、
図１２に示すように、リターンスプリング３９のばね力
等によりクランプ部材６０は、ウェビング１３から離間
した状態に保たれている。

【００６１】しかし、車両衝突等による急激な減速が作
用する緊急時には、ボビン１４の回転を拘束する緊急ロ
ック機構の作動に連動してクランプレバー２８が回動し
て、クランプ部材６０をアッパープレート６１の下面に
沿って押し出して、図１４の（ａ）に示すように、クラ
ンプ部材６０の第１の係止突起３５および第２の係止突
起３６をウェビング１３に押し付けて、巻締りによるウ
ェビング１３の引き出しを阻止する。

【００６２】そして、この引き出しの阻止によって、ウ
ェビング１３に作用する荷重ｆが徐々に増加し、クラン
プ部材６０およびアッパープレート６１を介して支持軸
７８作用するウェビング引き出し方向の荷重が第２の特
定値ｆ2に達した時には、そのウェビング引き出し方向
の荷重で、第２のスリット７６の周縁部が押し開かれる
ように塑性変形して、図１４の（ｂ）に示すように、ク
ランプ部材６０およびアッパープレート６１等が一体と
なってウェビング引き出し方向へ移動することが可能に
なり、最終的には、図１４に示すように、スリット７
４，７６の長さに応じて、距離Ｌ1だけクランプ部材６
０がウェビング引き出し方向に移動し、この時の第２の
スリット７６の周縁部の塑性変形によって、ウェビング
１３に作用する運動エネルギーが吸収される。

【００６３】そして、第２のスリット７６の周縁部の塑
性変形が完了した時は、図１４の（ｂ）に示すように、
クランプ部材６０の前端側に装備されている第１の係止
突起３５のベルトとの係合が、ロアープレート２６に装
備されたベルト逃がし凹部５５の逃げによって外され
て、係合が継続している残りの第１の係止突起３５が、
第２の特定値ｆ2作用時における破断あるいは変形の対
象となる。したがって、この第４実施例においても、以
上の各実施例と同様な作用効果を得ることができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明のシートベルト巻取り装置によれ
ば、ベルトクランプ機構によるベルト挾持の初期には、
クランプ部材に装備されている全係止突起がベルトを挾
持して、ベルトの引き出しを阻止する。そして、ベルト
挾持後にベルトに作用する張力が一定値以上になると、
まず、クランプ部材を支持しているクランプ支持手段の
塑性変形が始まって、ベルトを挾持しているクランプ部
材がベルトに沿って移動することで、乗員からベルトに
作用する運動エネルギーの吸収がなされて、ベルトに作
用する張力の増加が抑制される。そして、クランプ支持
手段のよる塑性変形が完了して、クランプ部材のベルト
引き出し方向への移動ができなくなると、再び、ベルト
に作用する張力が増加することになるが、その場合に、
張力が所定値まで増加すると係止突起の破断または変形
が生じて、ベルト挾持力が低下し、その分、ベルトの引
き出しが許容されることによってベルトに作用する張力
が減量される。この場合に、破断または変形等によって
ベルト挾持力を低下させる係止突起は、予め装備されて
いた複数本の係止突起の内の一部に制限されるため、挾
持力が一気に大きく減少することがなく、従って、係止
突起の破断または変形に起因したベルトに作用する張力
の減少は、緩やかになる。そして、この係止突起の破断
または変形に起因したベルトの伸び出しが完了すると、
再びベルトに作用する張力は増加することになるが、そ
れ以前の動作段階における運動エネルギーの吸収や、張
力の減少により、張力はそれほど高くならない。以上か
ら、ベルトクランプ機構によるベルト挾持を解除するタ
イミングをベルトに作用する張力に正確に対応させるこ
とができ、しかも、ベルト挾持後にシートベルトに作用
する張力の増減を緩やかに抑えるとともに、その張力の
変動幅を小さくすることができて、車両の衝突時等にシ
ートベルトから乗員に作用する衝撃を効果的に低減する
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるベルト挾持状態を
示した縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例の全体的な概略構成を示す
斜視図である。

【図３】本発明の第１実施例におけるベルト挾持状態の
解除時を示す縦断面図である。

【図４】本発明の第２実施例の縦断面図である。

【図５】本発明の第２実施例の全体的な概略構成を示す
斜視図である。

【図６】本発明の第２実施例におけるベルト挾持状態を
示した縦断面図である。

【図７】本発明の第２実施例におけるベルト挾持状態の
解除時を示す縦断面図である。

【図８】本発明の第３実施例の縦断面図である。

【図９】本発明の第３実施例の全体的な概略構成を示す
斜視図である。

【図１０】本発明の第３実施例におけるベルト挾持状態
を示した縦断面図である。

【図１１】本発明の第３実施例におけるベルト挾持状態
の解除時を示す縦断面図である。

【図１２】本発明の第４実施例の縦断面図である。

【図１３】本発明の第４実施例の全体的な概略構成を示
す斜視図である。

【図１４】本発明の第４実施例におけるベルト挾持状態
の説明図である。

【図１５】衝突後の時間の経過に伴うシートベルトの張
力の変化の状態を示すグラフである。

【図１６】従来のシートベルト巻取り装置の概略構成図
である。

【図１７】従来のベルトクランプ機構のクランプ部材の
斜視図である。

【図１８】従来のベルトクランプ機構によるベルト挾持
状態の説明図である。

【図１９】従来のベルトクランプ機構によるベルト挾持
の解除状態の説明図である。

【図２０】ベルトクランプ機構のクランプ部材に作用す
る力の説明図である。

【符号の説明】

１０ 側壁部 １１ 背板部 １２ リトラクターベース １３ ウェビング １４ ボビン １５ ベルトクランプ機構 １７ ループ部 １８ 巻き取り軸 １９ 開口 ２０ 軸部材 ２６ ロアープレート ２７ クランプ部材 ２８ クランプレバー ２９ アッパープレート ３０ アッパーステー ３２ 押え面 ３３ ガイド面 ３４ 軸部 ３５ 第１の係止突起 ３６ 第２の係止突起 ３９ リターンスプリング ５０ 傾斜板部 ５１ ガイド板部 ５２ 係止板部 ５３ 固定板部 ５４ 連結板部 ５５ ベルト逃がし凹部 ６０ クランプ部材 ６１ アッパープレート ６３ アッパーステー ６４ 案内溝 ６５ 側壁部 ６６ 塑性変形用板部 ６７ プレート支持部 ６９ 座金 ７４ 第１のスリット ７６ 第２のスリット ７７ 拡径部 ７８ 支持軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原岡 睦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートベルトを巻装する巻取り軸を緊急
   時にロックする緊急ロック機構と、前記巻取り軸からリ
   トラクターベースの背板部上に引き出されているシート
   ベルトに向かって移動可能に設けられたクランプ部材を
   具備して緊急時には前記クランプ部材をシートベルトに
   押し付けてシートベルトを挟持状態にすることによって
   ベルトの引き出しを拘束するベルトクランプ機構とを備
   え、かつ、前記クランプ部材には、ベルトに押し付けら
   れた際に鋭角に尖った先端部をベルトに突き刺すことに
   よりベルトの引き出しを拘束するとともに、一定以上の
   荷重が前記先端部に作用した時に該先端部が破断または
   変形することによってベルトの拘束を解除する係止突起
   を適宜数装備してなるシートベルト巻取り装置であっ
   て、 シートベルトを挾持している前記クランプ部材を支える
   と共に前記係止突起よりも低荷重で塑性変形を起こすこ
   とによって支えている前記クランプ部材をベルトの引き
   出し方向に沿って一定量だけ移動させるクランプ支持手
   段と、 前記クランプ支持手段の塑性変形によるクランプ部材の
   移動が完了するときに、ベルトに突き刺さっていた複数
   個の前記係止突起の内の一定数のものに対してベルトと
   の係合が外れるようにベルトを逃がすベルト逃がし凹部
   とを備えたことを特徴とするシートベルト巻取り装置。