JPH08133010A - シートベルト巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シートベルトの伸び出し量を確実に定めること
ができるとともに、シートベルトの伸び出しの範囲でエ
ネルギを確実に吸収することができるシートベルト巻取
装置を提供する。 【構成】ボビン１０の一対のフランジ１４に互いに対向
するように削設されている溝１５間には、その両端部が
溝１５に嵌合するようにベルト係止部材２０が架け渡さ
れている。溝１５とベルト係止部材２０とは、溝１５の
塑性変形により回転抵抗を伴った周方向の相対移動が可
能である。ボビンの軸部１１に巻き付けられたシートベ
ルト１は、ベルト係止部材２０に係止されて折り返され
た状態でボビン１０に巻き付けられ、更に折り返し部上
に引き続き巻き付けられる。シートベルト１に大きな張
力が作用すると、ベルト係止部材２０は溝１５との摩擦
力や巻き締められたシートベルト１を押し広げながら変
位することにより生じる摩擦力に抗して変位することと
なり、溝１５の最奥部等の移動限界部に達するまでの
間、シートベルト１に作用するエネルギーを吸収する。

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
シートベルト巻取装置に関し、より詳しくは、衝突の衝
撃によりシートベルトに所定の値以上の引張力が作用し
た場合には、シートベルトを伸び出させて乗員の身体を
より効果的に保護するようにされているシートベルト巻
取装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車等において、衝突等
の緊急時に乗員の身体を座席に拘束するシートベルトを
巻き取るシートベルト巻取装置が使用されている。この
シートベルト巻取装置には、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ときには単にシート
ベルトの繰り出しを防いで乗員の体をシートに拘束する
ようにされているが、シートベルトに作用する張力が所
定の値よりも大きいときにはシートベルトを伸び出させ
ながらシートベルトに加わる張力のエネルギーを吸収す
ることにより、衝突の際に乗員の身体に作用する急激な
減速を緩和して乗員の身体をより確実に保護するように
したものがある。

【０００３】このようなシートベルト巻取装置として、
例えば特公昭５７−２１３４７号公報には、シャフトと
ボビンとが相対回転するとネジによってシャフト側フラ
ンジがボビン側へ移動し、両者の間に設けられているエ
ネルギ吸収材を座屈させることによって、エネルギーを
吸収するようにされているシートベルト巻取装置が開示
されている。また、実開平１−１４５７６０号公報に
は、所定の値以上の力が加わるとシャフトとボビンとが
相対回転し、一端をシャフト、他端をボビンに取り付け
られたコイルバネがねじられてエネルギを吸収するよう
にされているシートベルト巻取装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、衝突の際に
乗員の身体に作用する急激な減速を緩和するためには、
所定の値以上の張力がシートベルトに作用したときに伸
び出すシートベルトの伸び出し量は大きければ大きいほ
ど良いが、伸び出し量が大きすぎると乗員の身体は前方
に移動しすぎてステアリングや計器盤等にぶつかる恐れ
がある。また、衝突の際に乗員の身体に作用する急激な
減速を緩和するためには、シートベルトを単に伸び出さ
せるだけでなく、シートベルトに作用する張力のエネル
ギーを確実に吸収することが必要である。

【０００５】ところが、前記特公昭５７−２１３４７号
公報に開示されたシートベルト巻取装置においては、ネ
ジを使っているため、エネルギ吸収部材を座屈させて十
分にエネルギを吸収させるには、ボビンを数回転させな
ければならず、その間のシートベルトの伸び出し量が多
くなるという問題点を有している。

【０００６】また、前記実開平１−１４５７６０号公報
に開示されているシートベルト巻取装置においては、ボ
ビンとシャフトの回転がどこで終わるのかが定かではな
く、シートベルトの伸び出し量を定めることができない
という問題点を有している。

【０００７】そこで、本発明は上記実情に鑑みてなされ
たものであって、シートベルトに所定の値以上の張力が
作用してシートベルトを伸び出させる際に、シートベル
トの伸び出し量を確実に定めることができるとともに、
シートベルトの伸び出しの範囲でエネルギを確実に吸収
することができるシートベルト巻取装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る上記目的
は、緊急時に回転がロックされるボビンと、このボビン
に巻き付けられるシートベルトとを備えるシートベルト
巻取装置において、前記ボビンには巻き付けられた前記
シートベルトを挟装するようにフランジが立設され、前
記両フランジには周方向に所定の長さに延びる溝が互い
に対向するように削設され、前記両溝間にベルト係止部
材が架け渡された状態で、前記両溝の端部に前記ベルト
係止部材が嵌合し、前記ベルト係止部材は前記溝内を周
方向に移動可能であり、前記シートベルトは前記ボビン
に巻き付けられた後、前記ベルト係止部材に係止された
部分で折り返され、更に折り返し部上に引き続き巻き付
けられることを特徴とするシートベルト巻取装置によっ
て達成することができる。

【０００９】

【作用】自動車が衝突して乗員の身体が前方に急激に変
位すると、乗員の身体を座席に拘束しているシートベル
トには大きな張力が作用する。これにより、ボビンに巻
き付けられているシートベルトは強く巻き締められて伸
び出すので、シートベルトの折り返し部を係止している
ベルト係止部材はシートベルトにより引っ張られてボビ
ンの円周方向に変位させられる。すると、ベルト係止部
材はその両端部とボビンのフランジに設けられている溝
との嵌合部に作用する摩擦力や、ボビンに巻き締められ
たシートベルトの間を押し広げながら変位する際に生じ
る摩擦力、更にはシートベルトどうしの摩擦力等に抗し
ながら変位することとなって、シートベルトに加えられ
る張力のエネルギーを吸収する。そして、ベルト係止部
材の両端部が溝の最奥部等の移動限界部に突き当たると
シートベルトの伸び出しが止まる。

【００１０】

【実施例】以下に図面を参照して、本発明に係るシート
ベルト巻取装置の実施例を詳細に説明する。

【００１１】本発明に係る第１実施例のシートベルト巻
取装置について、図１〜図５を用いて説明する。本第１
実施例のシートベルト巻取装置は、図１に示すようなボ
ビン１０とベルト係止部材としてのピン２０とを備えて
いる。前記ボビン１０は、樹脂材料を射出成形すること
により成形されたもの、又はアルミ合金や、亜鉛合金の
ダイキャスト品等で、略円柱状の軸部１１と、その両端
に垂設されているフランジとを有している。そして前記
軸部１１には、図２に示すように、シートベルトの端部
を挿通させるスリット１２および緊急時に回転がロック
される回転軸が挿通される回転軸挿通孔１３が設けられ
ている。また、前記フランジ１４には、図２および図３
に示すように、周方向に所定の長さに伸びる溝１５が互
いに対向するように削設されている。前記ピン２０は、
前記溝１５の溝幅よりも僅かに大きい直径を有する金属
製又は樹脂材料製の円柱とされている。そして、前記ボ
ビン１０に組み付けられた状態においては、その両端部
が、前記フランジ１４に設けられている挿入溝１６を介
して前記溝１５の入口部分に位置するようにされてい
る。

【００１２】次に、上述のように構成されたボビン１０
およびピン２０にシートベルト１を巻き付けた状態を説
明すると、図４に示すように、前記シートベルト１の端
部２は前記スリット１２内に挿通させられた状態で、抜
け止めピン３により抜け止めされている。そして、シー
トベルト１はボビン１０の軸部１１に時計回りに略１周
巻き付けられた後に、ピン２０に巻き回された状態で１
８０度反転するように折り返され、再びボビン１０の軸
部１１に今度は反時計回りに数周巻き付けられている。
このとき、ピン２０はシートベルト１により反時計方向
に引っ張られるが、溝１５の幅はピン２０の直径に対し
て僅かに狭くされているので、このシートベルト巻取装
置を通常使用する状態においては、ピン２０が溝１５内
に入り込むことがない。

【００１３】次に、上述のように構成されている本第１
実施例のシートベルト巻取装置の作動について図５
（Ａ）および図５（Ｂ）を用いて説明する。交通事故等
による衝突の衝撃により乗員の身体が前方に向かって急
激に変位すると、シートベルト１には大きな張力が作用
し、シートベルト１はシートベルト巻取装置から引き出
されようとする。このときシートベルト巻取装置に備え
付けられた緊急ロック機構（図示しない）が作動し、シ
ートベルトを引き出す方向へのボビン１０の回転がロッ
クされる。これにより、ボビン１０に巻き付けられてい
るシートベルト１は強く巻き締められて伸び出すので、
ピン２０には強い引張力が作用する。シートベルト１に
作用する張力の大きさがある設定値を超えると、ピン２
０は溝１５内に引っ張り込まれ、図５（Ａ）に矢印で示
すように溝１５に案内された状態で図示反時計方向に変
位する。

【００１４】このとき、溝１５の幅はピン２０の直径よ
りも僅かに狭く作られているので、ピン２０の両端部は
ボビン１０の溝１５をの溝幅を押し広げながら溝１５内
を変位することとなる。これにより、ピン２０は溝１５
との摩擦力に加えて溝１５の変形抵抗力に抗して溝１５
内を変位することとなって、シートベルト１に作用する
張力のエネルギーを吸収する。また、ピン２０はボビン
１０の軸部１１に強く巻き締められているシートベルト
１を押し広げながら変位するから、これによってもエネ
ルギーを吸収することとなる。更には、シートベルト１
はピン２０が変位した距離の２倍の長さだけ伸び出すこ
ととなるから、シートベルト１どうしが互いに擦れ合っ
て生じる摩擦力も大きく、これによってもエネルギーを
吸収することとなる。そして、図５（Ｂ）に示すように
ピン２０が図示反時計方向に変位を続けて溝１５の最奥
部に突き当たった時点でシートベルト１の伸び出しを止
めることができる。

【００１５】したがって、本第１実施例のシートベルト
巻取装置によれば、衝突等の緊急時にシートベルト１に
所定の大きさ以上の張力が作用すると、ピン２０が溝１
５内を変位してシートベルト１に作用する張力のエネル
ギーを吸収しながら、シートベルト１を所定の寸法だけ
伸び出させるので、衝突の際に乗員の身体に作用する急
激な減速を緩和して乗員の身体をより確実に保護するこ
とができる。また、ピン２０を溝１５の最奥部に突き当
てることにより、シートベルトの伸び出し量を確実に所
定の範囲内に抑えることができる。更には、本第１実施
例のシートベルト巻取装置は、従来のシートベルト巻取
装置に円柱状のピンを追加しただけであるから、部品点
数の増加を抑えることができて製造コストの増加を最小
限に抑えることができる。

【００１６】次に、本発明に係る第２実施例のシートベ
ルト巻取装置について、図６および図７を用いて説明す
る。図６に示すように、本第２実施例のシートベルト巻
取装置においては、ボビン１０に対するシートベルト３
０の巻き付け方が、第１実施例のシートベルト巻取装置
とは根本的に異なっている。すなわち、図７に示すよう
に、本第２実施例のシートベルト３０は、シートベルト
をＺ字状に折り返した部分３２，３４，３６を互いに密
着させて重畳するとともに、この重畳部分を縫製したも
のである。そして、折り返し部分３５には前もってピン
２０がサブアッシー（予組み立て）されている。これに
より、シートベルト３０の端部３１を抜け止めピン３を
用いてボビン１０の軸部１１に抜け止めした後、シート
ベルト３０をボビン１０の軸部１１に反時計回りに数周
巻き付けるだけで、図６に示すような巻き付け状態とす
ることができる。

【００１７】すなわち、本第２実施例のシートベルト巻
取装置においては、シートベルト３０にピン２０を前も
ってサブアッシーしていることに加えて、シートベルト
３０をボビン１０に対して一定の方向に巻き付けるだけ
で良く巻き付け作業の途中で巻き付け方向を反転させる
必要がない、更に折り返し部分３２，３４，３６が縫製
されて折り返し長さが固定されているので、折り返しの
長さを組み付け時に調節する必要がない。したがって、
ボビン１０にシートベルト３０を組み付ける作業を効率
よく行うことができる。なお、シートベルト３０の折り
返し部分の縫製は、ピン２０をサブアッシーするととも
に折り返しを固定してボビンへの組付けを容易にするた
めの仮縫い的なものでも良いが、縫い方によっては縫製
糸の断裂によってエネルギーを吸収する、いわゆるヒュ
ーズベルトとすることができる。

【００１８】第１実施例のシートベルト巻取装置におい
ては、ボビン１０の寸法、形状によりシートベルト１の
折り返し長さが決まってしまうが、本第２実施例のシー
トベルト巻取装置は、シートベルト３０の折り返し部分
３２，３４，３６の長さを調節することにより車両ごと
に衝突時のベルト伸出量を設定することができるので、
折り返し部分のヒューズベルト的効果も含め、同一のボ
ビン１０を用いながらエネルギ吸収特性を変えることが
できるという優れた利点を有する。なお、縫製の糸材や
縫い方によってもエネルギ吸収特性を変えることができ
ることは言うまでもない。

【００１９】次に、本発明に係る第３実施例のシートベ
ルト巻取装置について、図８を用いて説明する。図８に
示すように、本第３実施例においては、シートベルト４
０の折り返し部分の構成が上述した第２実施例のシート
ベルト３０のそれと異なっている。すなわち、図８に示
すように、本第３実施例のシートベルト４０において
は、折り返し部分において互いに重畳されている部分４
２，４４，４６の内、シートベルト４０の端部４１に近
い部分４２がボビン１０の軸部１１の外周面に接するよ
うになっている。これにより、このシートベルト４０を
ボビン１０に巻き付けると、ピン２０はボビン１０に巻
き付けられるシートベルト４０により半径方向に挟持さ
れる。したがって、シートベルト４０に強い張力が作用
したときに生じる巻き締まりの影響を強く受けて、ピン
２０が変位する際には大きな摩擦力がピン２０に作用
し、より多くのエネルギを吸収することができる。

【００２０】次に、本発明に係る第４実施例のシートベ
ルト巻取装置について、図９および図１０を用いて説明
する。図９に示すように、本第４実施例のボビン５０に
おいては、フランジ５４に削設されている溝５５がフラ
ンジ５４の厚み方向に貫通するようにされている。そし
て、溝５５には略半径方向に伸びる複数のリブ５６が周
方向に間隔を開けて配設されている。また、本第４実施
例においては、ベルト係止部材としてのピン６０は、円
柱状の軸部６１の両端にフランジ６２を備えた形状を有
している。更に、前記ボビン５０には、図２に示すよう
にシートベルト１が巻き付けられる。

【００２１】このように構成された本第４実施例のシー
トベルト巻取装置においては、ピン６０が溝５５内を変
位する際にリブ５６を破壊しながら変位することにより
エネルギを吸収する。このとき、ピン６０の両端部に設
けられているフランジ６２は、ボビン５０のフランジ５
４の外側面に溝５５に沿うように設けられている段部５
８と係合するので、ピン６０がボビン５０のフランジ５
４から脱落することはない。

【００２２】すなわち、本第４実施例のシートベルト巻
取装置においては、ボビン５０のフランジ５４に削設さ
れる溝５５が、フランジ５４の厚み方向に貫通するよう
に形成されているので、ボビン５０を成形する射出成形
金型もしくはダイキャスト金型の型割り構造を単純なも
のとすることができ、もって金型の製造コストを低減す
ることができる。なお、本第４実施例においては、リブ
５６を設けているが、ピン６０によって破壊されること
によりエネルギーを吸収できるリブ形状であるならば、
その形状は適宜設定することができることは言うまでも
ない。更に、前述した第１実施例のボビン１０の溝１５
の内側に、ピン２０によって破壊されるか、あるいは変
形することによりエネルギーを吸収する、変形手段を設
けても良いことは勿論である。

【００２３】次に、本発明に係る第５実施例のシートベ
ルト巻取装置について、図１１〜図１４を用いて説明す
る。図１１に示すように、本第５実施例のシートベルト
巻取装置のボビン７０は、シートベルトが巻き付けられ
る軸部７１と、この軸部７１の両端部に軸線回りに相対
回転自在に嵌合させられ円環状の一対のフランジ７５と
を有している。そして、前記一対のフランジ７５の内側
側面にはガイド溝７６が互いに対向するように削設され
ているが、その周方向の長さは前述した第１実施例のボ
ビン１０に削設されている溝１５の長さに比較してはる
かに短くされているとともに、ガイド溝７６の溝幅はピ
ン２０の直径よりもわずかに大きくされている。図１２
に示すように、フランジ７５と嵌合する軸部７１の嵌合
部７４のそれぞれの嵌合面には溝７７，７８が削設され
ている。そして、前記溝７７，７８には鋼球７９がきつ
く嵌合させられている。ボビン７０には、前述した第１
実施例と同一の巻き付け方でシートベルト１が巻き付け
られているが、第２実施例もしくは第３実施例における
シートベルトの巻き付け方とすることもできる。

【００２４】次に、本第５実施例のシートベルト巻取装
置の作動について図１３および図１４を用いて説明す
る。通常時においては、フランジ７５は軸部７１に対し
て相対回転することはないが、シートベルト１に所定値
以上の張力がかかると、図１３に示すように、ピン２０
はガイド溝７６の奥側に移動し、すぐにその最奥部に突
き当たる。一方、シートベルト１に作用する張力はピン
２０を介してフランジ７５に作用するが、ボビン７０の
軸部７１は緊急ロック装置によりロックされて回転する
ことができないので、フランジ７５はピン２０により引
っ張られて軸部７１に対して相対回転し、シートベルト
１が伸び出す。

【００２５】このとき、フランジ７５は、軸部７１との
嵌合部に削設されている溝７７，７８が鋼球８１により
塑性変形させられる際に生じる抵抗力、および鋼球８１
自身が塑性変形する際に生じる抵抗力に抗しながら軸部
７１に対して相対回転するので、シートベルト１に作用
する張力のエネルギーを吸収することができる。そし
て、図１４に示すように、フランジ７５が図示反時計方
向に回転し、シートベルト１のピン２０に巻き付けられ
て折り返されていた部分が伸び出し切ると、シートベル
ト１は軸部７１に巻き付いてピン２０にシートベルト１
の張力が作用しなくなるから、フランジ７５の軸部７１
に対する相対回転も停止する。すなわち、本第５実施例
のシートベルト巻取装置においては、フランジ７５の軸
部７１に対する相対回転によりシートベルト１に作用す
る張力のエネルギーを吸収しながらシートベルト１を所
定の寸法だけ伸び出させるので、衝突の際に乗員の身体
に作用する急激な減速を緩和して乗員の身体をより確実
に保護することができる。また、第２実施例もしくは第
３実施例におけるシートベルトの巻き付け方に従った場
合には、シートベルト１を折り返して縫製した部分の長
さを調整することにより、シートベルト１の伸び出し量
を調整することができる。

【００２６】なお、本発明のシートベルト巻取装置は、
上述した実施例によって限定されるものではなく、本発
明の主旨に基づいて種々の変更が可能であることは言う
までもない。例えば、上述した実施例においては、緊急
時に回転がロックされる回転シャフトにボビンを取り付
ける２部品構造としているが、両者を一体化することと
しても良い。また、上述した実施例においては、ベルト
係止部材をいずれも円柱状の部材としているが、シート
ベルトを係止しながらその両端部がフランジに設けられ
ている溝に係合するならば、例えば多角形断面でも良い
し、中空断面でも良いし、更には板状に構成することと
しても良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ベルト係止部材は、フ
ランジに設けられている溝との嵌合部に作用する摩擦
力、溝の変形抵抗力、およびボビンに巻き締められたシ
ートベルトの間をシートベルトを押し広げながら変位す
る際に生じる摩擦力、更にはシートベルトどうしの摩擦
力等に抗しながら変位するので、シートベルトに加えら
れる張力のエネルギーを、シートベルトの伸び出しの範
囲で確実に吸収することができる。そして、ベルト係止
部材が溝の最奥部等の移動限界部に突き当たることによ
ってシートベルトの伸び出しを止めることができるか
ら、シートベルトの伸び出し量を確実に定めることがで
きる。したがって、本発明によれば、シートベルトの伸
び出し量を確実に定めることができるとともに、シート
ベルトの伸び出しの範囲でエネルギを確実に吸収するこ
とができるシートベルト巻取装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例のシートベルト巻取装
置のボビンおよび棒状部材の斜視図である。

【図２】図１に示すボビンの横断面図である。

【図３】図１に示すボビンの縦断面図である。

【図４】図１に示すボビンにシートベルトを巻き付けた
状態を示す横断面図である。

【図５】シートベルトに引張力が作用した場合の作動を
説明する横断面図である。

【図６】本発明に係る第２実施例のシートベルト巻取装
置のシートベルトをボビンに巻き付けた状態を示す横断
面図である。

【図７】図６に示すシートベルトの横断面図である。

【図８】本発明に係る第３実施例のシートベルト巻取装
置のシートベルトの横断面図である。

【図９】本発明に係る第４実施例のシートベルト巻取装
置のボビンおよび棒状部材の斜視図である。

【図１０】図９に示すボビンの横断面図である。

【図１１】本発明に係る第５実施例のシートベルト巻取
装置のボビンおよび棒状部材の斜視図である。

【図１２】図１１に示すボビンの縦断面図である。

【図１３】本発明に係る第５実施例のシートベルト巻取
装置のシートベルトをボビンに巻き付けた状態を示す横
断面図である。

【図１４】第５実施例においてシートベルトに引張力が
作用した場合の作動を説明する横断面図である。

【符号の説明】

１，３０，４０ シートベルト ２，３１，４１ 端部 ３ 抜け止めピン ４ 巻き付け部 ５，３３，３５，４３，４５ 折り返し部 １０，５０，７０ ボビン １１，５１，６１，７１ 軸部 １２，５２，５５，７２ スリット １３，５３，７３ 回転軸挿入孔 １４，５４，６２，７５ フランジ １５，７６，７８，７９ 溝 １６，５７ 挿入部 ２０，６０ ピン（ベルト係止部材） ３２，３４，３６，４２，４４，４６ 重畳部 ３７，４７ 仮縫い部 ５６ リブ ５８ 段部 ７４ フランジ嵌合部 ７７，７８ 溝 ７９ 鋼球

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 緊急時に回転がロックされるボビンと、
   このボビンに巻き付けられるシートベルトとを備えるシ
   ートベルト巻取装置において、 前記ボビンには巻き付けられた前記シートベルトを挟装
   するようにフランジが立設され、 前記両フランジには周方向に所定の長さに延びる溝が互
   いに対向するように削設され、 前記両溝間にベルト係止部材が架け渡された状態で、前
   記両溝の端部に前記ベルト係止部材が嵌合し、 前記ベルト係止部材は前記溝内を周方向に移動可能であ
   り、 前記シートベルトは前記ボビンに巻き付けられた後、前
   記ベルト係止部材に係止された部分で折り返され、 更に折り返し部上に引き続き巻き付けられることを特徴
   とするシートベルト巻取装置。
2. 【請求項２】 前記フランジが前記ボビンに対して前記
   ボビンの軸線回りに相対回転可能に嵌合させられてお
   り、 前記ベルト係止部材はその両端部が前記溝内を所定の距
   離変位したときに前記フランジに係止されるようになっ
   ており、 かつ前記フランジは、所定の値以上の回転トルクが作用
   したときに前記ボビンに対する回転抵抗に抗しながら回
   転するようにされていることを特徴とする請求項１に記
   載のシートベルト巻取装置。