JPH075061B2 - 再引締装置付き安全ベルト巻取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、衝撃を受けたときセンサーが働いて、安全
ベルト装置に付設した再引締装置が触発されて安全ベル
トを巻取軸に瞬間的に巻取ることにより、安全ベルトの
緩みを除去するようにした再引締装置付き安全ベルト巻
取装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、自動車は、乗員を衝突事故から救う為に、安全
ベルト装置を備えているが、この安全ベルト装置は、帯
状のベルトが車体に固定したリトラクタから繰り出し及
び巻取り可能に設けられ、そのベルトが乗員の身体を座
席に締め付ける構造である。

従来のこの種の安全ベルト装置は、種々のものがある
が、基本的には、一方向に回転付勢された巻取軸の一端
部にスプールを軸着し、そのスプールにベルトの一端部
を連結して巻回し、そのベルトの他端部を車体の一部に
止着してループ部を形成し、かつ、そのループ部に挿通
したスルーリングを介してベルトの繰り出しをなすとと
もに、そのスルーリングに固定したタングを、車体の他
部に固定したバックルに係脱することによって、ベルト
を乗員の身体に掛け回すとともに、バックルからタング
を外すとベルトは巻取軸を回転付勢するばねの力でスプ
ールに巻取られるようになっている。そして、車両の衝
突時に、車体の衝撃を感知するセンサー（振り子）の動
きにより、前記巻取軸の回転を停止させるロックパウル
機構を、巻取軸の他端部に軸着したラチェットに係合さ
せてなり、該ロックパウル機構の爪がラチェットに係合
して巻取軸が回転不能にロックされ、ベルトが繰り出さ
れないように構成されている。

しかしながら、上記従来の安全ベルト装置によれば、巻
取軸には巻取り方向の回転付勢がなされていて、ベルト
は常にスプールに巻き取られるようになっているのであ
るが、緊急時にロック機構が動作することにより、巻取
り機構がロックされ、ベルトの引き出しが停止しても、
ベルトの巻取りはばねの力でなされ、ベルトは巻取り機
構のスプール上に緩く巻き取られた状態にあるので、所
謂硬締めでなく緩くて、巻取り機構のロック後にあって
も、乗員の身体が前方へ移動することによってスプール
上のベルトが引き締められ、ベルトが若干引き出される
という現象（フイルム・スプール効果）が生じる。この
ような現象が生じると、ベルトはその分だけ余計にリト
ラクタから引き出され、結果としては乗員の前方移動量
が大きくなり、乗員の頭がステアリングコラムやダッシ
ュボードに衝突する危険があり、安全上好ましくない。

そこで近時、車体が衝撃を受けたとき、上記のようなベ
ルトの緩みを瞬間的に除去すべく、巻取軸を巻取り方向
へ瞬時に回転させる再引締装置（所謂プリローダー）を
付設した安全ベルト装置が提供されている。この再引締
装置は、安全ベルト装置にシリンダーを取付け、このシ
リンダー内部にピストンを挿入し、そのピストンに索条
体の一端部を止着し、その索条体を巻取軸に軸着したプ
ーリーに巻回して他端部を摩擦荷重の掛かった自由端部
とし、かつ、前記ピストンをシリンダーに沿って瞬時に
押し移動させる流体圧を生じさせる為、火薬をシリンダ
ー内部に装填し、その火薬を車両の衝突時に爆発させる
センサーを車体の前部に取り付けてなるガスジェネレイ
ターを備えた構成である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記プリローダーによれば、巻取軸に歯
車を軸着し、その歯車に噛合する内周歯部を有するプー
リーを配設し、そのプーリーに索条体を数回巻回し、若
しくは、そのプーリーと巻取軸の歯車とがクラッチを介
して係脱可能に構成してなるから、前者の場合、歯車と
プーリーが常に噛合していて索条体とプーリーとは常に
離れ、索条体が引かれたときに初めてプーリーに摺接し
てそれを回転させるために、索条体がプーリーに巻き付
くまでの間、索条体は謂わば空移動をして、索条体を引
く効果が希薄化するため、プーリーと索条体との摩擦係
合の度合を高くする必要があり、必ずしも所期の効果を
十分に達成できない虞れがある。しかし、プーリーの摩
擦係合を高めれば、索条体が移動を終了した後直ちにプ
ーリーから離れ難くなるので、巻取軸はベルトの繰り出
し方向へ回転させることができなくなり、ベルトが引き
出せず、乗員がなお座席に拘束されて、緊急脱出をする
ことが出来なくなる危険がありうる。また、後者の場
合、クラッチを歯車と係脱可能に構成するため、部品点
数が多くて構成が複雑であって、組み付けが面倒であ
り、更にクラッチが破損し易く、これまた、所謂の効果
を十分に達成出来ない虞れがある。

そこで、この発明は上記事情に鑑みて、再引締装置付き
安全ベルト装置の改良を目的としてなされたものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記問題点を解決するため、安全ベルト巻取
装置の巻取軸の一端部において、内周面が巻取軸に係脱
可能な環状体を複数個の円弧状体に分割してなるコマ
を、互いに弾性体を介して拡径方向に付勢すべく連結し
て、前記巻取軸を挟持可能に包囲して配設するととも
に、該コマに巻回して摺接する索条体を配設し、かつ、
該索条体の一端部は異常時にこれを引く再引締装置と連
結する一方、他端部には所定の荷重を与えてなることを
特徴とする再引締装置付き安全ベルト巻取装置、及び、
安全ベルト巻取装置の巻取軸の一端部において、該巻取
軸に歯車を軸着し、該歯車と係脱可能な歯部を内周面に
備え、かつ、外周面に溝形の断面を有する環状体を二つ
の円弧状体に分割してなるコマを、軸ピンで回動自在に
相互に連結するとともに拡径方向へ付勢して、前記巻取
軸を中心として縮径可能に配設するとともに、該コマに
巻回して摺接する索条体を配設し、かつ、該索条体の一
端部は異常時にこれを引く再引締装置と連結する一方、
他端部は前記コマのいずれか一つに連結してなることを
特徴とする再引締装置付き安全ベルト巻取装置を構成し
たものである。

［作 用］ この発明の上記構成によれば、環状体を複数個に分割し
てなるコマは、常時は、弾性体を介して巻取軸から離れ
て常に索条体と接触しており、異常時に、再引締装置が
作用して索条体が引かれると、コマは縮径して直ちに巻
取軸と係合し、巻取軸を巻取り回転させる。索条体が移
動を停止すれば、コマは弾性体の力でそれぞれ半径方向
へ拡径し、巻取軸との係合を解かれ、したがって、巻取
軸は繰り出し回転をすることができ、ベルトを繰り出す
のに支障を生じない。

［実施例］ 次に、この発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図から第４図はこの発明の第１実施例を示すもの
で、第１図は分解斜視図、第２図は要部の正面図、第３
図は第２図III−III線断面図、第４図は作用説明図であ
る。

第１図に示したように、金属板を溝形に曲げ形成してな
るハウジング１に、巻取軸２が回転自在に支承され、そ
の巻取軸２にはスプール３が一体的に回転可能に支承さ
れ、そのスプール３にはベルト４の一端部が止着されて
いる。ハウジング１の片側には、巻取軸２の一端部にカ
バー５で覆われたロックパウル機構が取付けられてお
り、そのロックパウル機構は巻取軸２に固定したラチェ
ットとそのラチェットに係脱する爪を備えた振り子を有
する構成である。またハウジング１の他側にはガスジェ
ネレーター６をホルダー７を介して取り付ける支持部８
が形成されている。一方、巻取軸２の他端外周部には歯
部９が形成され、この歯部９の先端部には割り溝10が形
成されている。上記ハウジング１の側面に密着して着脱
可能なケーシング11が設けられ、そのケーシング11には
巻取軸２を貫通させる透孔12及びその透孔12を中心とし
て所定半径の円形をした凹部13が形成され、またその凹
部13と連通する溝14がその一端部に外方への開口部15を
有し、パイプスプリング16を有する曲部を構成し、他端
部を閉じて収納室17として一連に形成されている。ケー
シング11の凹部13には、透孔12に嵌合して、巻取軸２と
係合する歯車18が設けられる。歯車18は内周歯部19を有
し、その内周歯部19が巻取軸２の歯部９に噛合する。そ
して、凹部13内において、歯車18を中心として複数個の
コマ20が歯車18と係脱可能に設けられる。このコマ20は
内周面に上記歯車18と噛合する弧状歯部21を形成すると
ともに、外周面に溝22を形成した環状体を、例えば四個
の等分に分割してなるもので、各コマ20は弾性体たる圧
縮性のコイルばね23でそれぞれ連結されており、またそ
のコイルばね23で拡径されていて、常時には弧状歯部21
が歯車18と噛合しないように付勢されている。各コマ20
の周溝22は適宜の凹凸表面を形成して摩擦係数が向上す
るようにしてある。そして、この周溝22にはワイヤなど
の索条体24が数回巻回されて包囲し、その索条体24の一
端部は、溝14の開口部15を経て前記ガスジェネレーター
６に螺合して一体構成されるジョイント25を気密に貫通
し、そのジョイント25に一端部が連結固定されるシリン
ダー26に導入され、かつ、そのシリンダー26内に移動可
能に挿入されたピストン27と連結されて再引き締め装置
を形成している。索条体24の他端部は各コマ20の溝22を
数回巻回して後、前記ケーシング11の溝14を経て曲部に
おいてパイプスプリング16に摺接し、更に溝14の収納室
17に自由端として収納されている。シリンダー26はピス
トン27の所要の移動距離を確保できる所定の長さを有
し、その他端部は先端で外部に開口している。上記各コ
マ20を凹部13に収納してこれを覆うカバーケーシング２
が、複数本のねじ29でケーシング11に着脱可能に設けら
れ、その軸孔30から巻取軸２の割り溝10が外方へ突出
し、その割り溝10に一端部が係合して止着される巻取り
ばね31がばねケーシング32,33に収納されて設けられて
いる。ばねケーシング32,33はカバーケーシング28にそ
の対角線に沿う２点でねじ29で固定されるものであり、
前記巻取りばね31の他端部を止着するフック部34がばね
ケーシング33の内周面に、形成されている。

上記第１実施例の作用について説明すると、車両の衝突
事故に際し、車体の前部に配設たセンサーが衝撃を受け
ると、ガスジェネレーター６内部に装填された火薬が爆
発して瞬時に多量のガスがシリンダー26内に流れ込み、
これによりピストン27がシリンダー26の先端の端部に向
けて瞬間的に移動する。ピストン27が移動すると索条体
24がシリンダー26側へ引かれるが、索条体24の一部は溝
14の曲部においてパイプスプリング16に摺接して若干の
摩擦抵抗を受けるので、索条体24は各コマ20に摩擦係合
をして、それを回転させると同時に縮径させる。このた
め、各コマ20の弧状歯部21が歯車18と噛合し、歯車18の
内周歯部19と噛合する歯部９を介して巻取軸２は強制的
に回転される。したがって、スプール３は巻取軸２と一
体として回転するため、ベルト４は急速にスプール３に
巻き取られ、その覆みが消滅する。かくして、ベルト４
の緩みが消滅して乗員は座席に密着して拘束され、衝撃
による反動で身体が前方に大きく移動するのを防止して
所謂２次衝突が阻止されるのである。そして、索条体24
の移動が停止すれば、各コマ20はコイルばね23の力で互
いに径方向へ拡開するので、弧状歯部21と歯車18との噛
合は解除され、巻取軸２は各コマ20に関係なく回転でき
るようになる。したがって、乗員は上記のようにして引
き締められたベルト４を再び繰り出し、車両から緊急脱
出をするのが容易となる。

第５図から第８図は、この発明の第２実施例を示すもの
で、この例が前記第１実施例と異なる点は、前記コマ20
に代わり、コマ35が環状体を二分割してなる構成であ
り、かつ、その二つのコマ35,35が、それぞれの一端部
に軸ピン36を介して回動可能に連結され、その軸ピン36
に装着して両コマ35を拡開方向に付勢するつる巻きばね
37を有することにある。その他の構成は前記第１実施例
と同一であるから、同一符号を付してその詳細な説明を
省略する。

上記第２実施例の作用に付き説明すれば、前例同様にし
て索条体24がピストン27でシリンダー26側に引かれる
と、索条体24は両コマ35,35を回転させると同時に、コ
マ35,35は軸ピン36を中心として互いに近接する方向へ
回動し、その回動により弧状歯部21,21が歯車18と噛合
し、歯車18の内周歯部19と噛合する歯部９を介して巻取
軸２が回転し、スプール３が巻取軸２と共に回転してベ
ルト４が瞬時に巻き取られるのである。そして、索条体
24の移動が停止すれば、コマ35,35は弾性体たるつる巻
きばね37の力で軸ピン36を中心として径方向へ拡開する
ので、弧状歯部21と歯車18との噛合は解除され、巻取軸
２はコマ35,35に関係なく回転できるようになる。した
がって、乗員は上記のようにして引き締められたベルト
４を、再び繰り出すことができるから、車両から緊急脱
出をするのが容易となる。

第９図から第12図はこの発明の第３実施例を示すもの
で、この例は前記第２実施例を改変したものであって、
この例が前記第２実施例と異なる点は、索条体24の一端
部が一方のコマ35に形成した溝38に埋め込まれ、ワイヤ
エンド39を介してコマ35に連結されている点である。そ
の他の構成は前記第２実施例と同じであるから重複する
説明を省略する。

上記第３実施例の作用について説明すると、前例と同様
にして、索条体24がシリンダー26側へ引かれると、コマ
35,35を回転させると同時に、コマ35,35を軸ピン36を中
心として互いに近接する方向へ強制的に回動させ、これ
により、弧状歯部21,21が歯車18と噛合して歯車18が回
り、歯車18の内周歯部19と噛合する歯車９を介して巻取
軸２が回転し、スプール３が回転してベルト４が瞬時に
巻き取られる。そして、索条体24の移動が停止すれば、
コマ35,35はつる巻きばね37の力で軸ピン36を中心とし
て外方へ拡開するので、弧状歯部21,21と歯車18との噛
合は解除され、巻取軸２はコマ35,35に関係なく回転で
きるようになる。したがって、乗員は上記のようにして
引き締められたベルト４を再び繰り出すことができる。

なお、上記第１から第３の実施例において、コイルばね
23若しくはつる巻きばね37に代え、ゴムなどの弾性体を
コマ20、35間に介在させるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上記載したこの発明によれば、安全ベルト巻取装置の
巻取軸の一端部において、内周面が巻取軸に係脱可能な
環状体を複数個の円弧状体に分割し、かつ、互いに弾性
体を介して拡径方向に付勢すべく連結してなるコマ、若
しくは、巻取軸に軸着した歯車と係脱可能な歯部を内周
面に備えた環状体を二つの円弧状体に分割してなるコマ
を設けてなるから、再引締装置が作用すると、索条体が
常に摩擦係合するコマが縮径して巻取軸と係合して一体
化することにより巻取軸を直ちに回転させ、ベルト再引
き締めをするので、ベルトの再引き締め効果が高く、し
かも、コマは縮径して回転したのち弾性体の力で拡径し
て巻取軸から離れるので、巻取軸は元のように自在に回
転することができる為に、再引き締め作動後に再びベル
トを繰り出すことができ、車両から緊急脱出することも
容易にできて安全である。

さらに、コマは、内周面が巻取軸に係脱可能な環状体を
複数個の円弧状体に分割し、かつ、互いに弾性体を介し
て拡径方向に付勢すべく連結してなるか、若しくは、巻
取軸に軸着した歯車と係脱可能な歯部を内周面に備えた
環状体を二つの円弧状体に分解してなるものであるか
ら、巻取り軸と係脱するクラッチ機構等をプーリーに内
装する従来例に比べ、部品点数が少なくなり、組付け性
に優れ、損傷破壊力に対して強く、且つ、コスト安価を
もたらす等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の第１から第３の実施例を示し、第１図
は第１実施例の分解斜視図、第２図は要部正面図、第３
図は第２図III−III線断面図、第４図は要部の作用説明
図、第５図は第２実施例の分解斜視図、第６図はその要
部正面図、第７図は第６図VII−VII線断面図、第８図は
要部の作用説明図、第９図はこの発明の第３実施例の分
解斜視図、第10図はその要部正面図、第11図は第10図XI
−XI線断面図、第12図は作用説明図、である。 １……ハウジング、２……巻取軸、３……スプール、４
……ベルト、６……ガスジェネレーター、９……歯部、
11……ケーシング、13……凹部、14……溝、15……開口
部、16……パイプスプリング、17……収納室、18……歯
車、19……内周歯部、20,35……コマ、21……弧状歯
部、22……溝、23,37……コイルばね（弾性体）、24…
…索条体、26……シリンダー、27……ピストン、31……
巻取りばね、36……軸ピン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】安全ベルト巻取装置の巻取軸の一端部にお
   いて、内周面が巻取軸に係脱可能な環状体を複数個の円
   弧状体に分割してなるコマを、互いに弾性体を介して拡
   径方向に付勢すべく連結して、前記巻取軸を挟持可能に
   包囲して配設するとともに、該コマに巻回して摺接する
   索条体を配設し、かつ、該索条体の一端部は異常時にこ
   れを引く再引締装置と連結する一方、他端部には所定の
   荷重を与えてなることを特徴とする再引締装置付き安全
   ベルト巻取装置。
2. 【請求項２】安全ベルト巻取装置の巻取軸の一端部にお
   いて、該巻取軸に歯車を軸着し、該歯車と係脱可能な歯
   部を内周面に備え、かつ、外周面に溝形の断面を有する
   環状体を二つの円弧状体に分割してなるコマを、軸ピン
   で回動自在に相互に連結するとともに拡径方向へ付勢し
   て、前記巻取軸を中心として縮径可能に配設するととも
   に、該コマに巻回して摺接する索条体を配設し、かつ、
   該索条体の一端部は異常時にこれを引く再引締装置と連
   結する一方、他端部は前記コマのいずれか一つに連結し
   てなることを特徴とする再引締装置付き安全ベルト巻取
   装置。