JPH0966800A - ウエビング巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 確実にエネルギー吸収しかつ初期拘束性能を
向上させる。 【解決手段】 巻取軸１４のスプール１１とシャフト部
１２とは、係止ピン３０によって連結されている。シャ
フト部１２には雄ねじ３２が形成されており、又スプー
ル１１には雌ねじ３４が形成されている。さらに、シャ
フト部１２の中間部２０が降伏点に達するまでシャフト
部１２を螺合させ、この状態でワンウェイクラッチを構
成するストッパボール４０が装着される。これにより、
シャフト部１２がロックされた状態でスプール１１がウ
エビング引出方向へ回転すると、中間部２０が塑性変形
していく。このため、弾性変形域でエネルギー吸収が開
始される構成に比べ、初期拘束性能を向上させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗員拘束用のウエ
ビングを層状に巻取るウエビング巻取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シートベルト装置は、乗員拘束
用のウエビングの一端が係止されウエビングを層状に巻
取るウエビング巻取装置と、ウエビングの他端が係止さ
れるアンカプレートと、ウエビングの中間部を挿通可能
に支持するショルダアンカと、ウエビングの中間部に挿
通されてバックル装置に係合可能なタングプレートと、
によって構成されている。

【０００３】上述したウエビング巻取装置には、ウエビ
ングを層状に巻き取っている巻取軸（スプール）のウエ
ビング引出方向回転を停止させるロック手段が設けられ
ている。これにより、車両急減速時になると、ロック手
段が作動してウエビングの引出しを阻止し乗員が拘束さ
れる。

【０００４】ところで、車両急減速時になると乗員は慣
性移動しようとするので、上記の如くして乗員がウエビ
ングによって拘束されると、乗員はウエビングから高い
荷重を受けることになる。そこで、従来から、巻取軸に
エネルギー吸収機構を設け、乗員の拘束後に乗員がウエ
ビングに強く押しつけられると、エネルギー吸収機構に
よって荷重を吸収しウエビングから乗員へ作用する荷重
を低減させる構成が種々提案されている。この種の構成
としては、材料のねじりを利用したトーションバータイ
プや、材料の引っ張りを利用したタイプ等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
のタイプにおいても、エネルギー吸収の起点が材料の弾
性変形域の前半にあるため、初期拘束性能が劣るという
問題がある。

【０００６】本発明は上記事実を考慮し、確実にエネル
ギー吸収しかつ初期拘束性能を向上させることができる
ウエビング巻取装置を得ることが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るウエビング
巻取装置は、乗員拘束用のウエビングを層状に巻取る巻
取部と、この巻取部の軸心部に同軸的に配置され所定の
高荷重作用時にウエビング引出方向回転が阻止されるシ
ャフト部と、を含んで構成される巻取軸と、シャフト部
に所定値以上の応力が作用した状態で当該シャフト部の
巻取部に対する組付状態を保持する保持手段と、シャフ
ト部に設けられ、シャフト部のウエビング引出方向回転
が阻止された状態で巻取部に所定値以上のウエビング引
出方向回転力が作用した場合に、少なくとも塑性変形を
含む変形をすることでエネルギー吸収するエネルギー吸
収手段と、を有することを特徴としている。

【０００８】上記構成によれば、シャフト部が巻取部に
組付けられ保持手段によって保持された状態では、シャ
フト部に所定値以上の応力が作用している。この状態
で、所定の高荷重が作用すると、シャフト部のウエビン
グ引出方向回転が阻止される。この状態においても、乗
員は慣性移動しようとするので、ウエビングを介して巻
取部はウエビング引出方向回転しようとする。この場
合、巻取部に所定値以上のウエビング引出方向回転力が
作用すると、シャフト部に設けられたエネルギー吸収手
段が少なくとも塑性変形を含む変形をする。これによ
り、エネルギー吸収がなされる。

【０００９】このように本発明では、予めシャフト部に
所定値以上の応力が作用するまで変形させておき、シャ
フト部のウエビング引出方向回転が阻止された状態で巻
取部に所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用し
た場合には、瞬時に少なくとも塑性変形を含む変形が開
始される構成にしたので、確実にエネルギー吸収がなさ
れるだけでなく初期拘束性能が向上される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を用いて、本発
明の一実施形態について説明する。

【００１１】図１には、本実施形態に係るウエビング巻
取装置１０の要部が断面図にて示されている。この図に
示されるように、ウエビング巻取装置１０は、鼓形状の
スプール１１とこのスプール１１の軸心部に配置される
シャフト部１２とから成る巻取軸１４を備えている。

【００１２】スプール１１には、乗員拘束用のウエビン
グの一端が挿入されて係止されている。なお、ウエビン
グの他端は車体に固定されたアンカプレートに係止され
ており、又ウエビングの中間部はセンタピラーの上部に
高さ調節可能に配設されたショルダアンカのスリップジ
ョイントに挿通されている。また、ウエビングの中間部
にはタングプレートが挿通されており、このタングプレ
ートを車体フロアから立設されたバックル装置へ係合さ
せることにより所謂三点式シートベルト装置の装着状態
とされる。

【００１３】シャフト部１２は、一端部１６、他端部１
８、及び中間部２０から成る。一端部１６の軸心部から
は支軸２２が突出形成されており、この支軸２２に図示
しないゼンマイバネの内端が係止されている。なお、ゼ
ンマイバネの外端は、図示しないカバーに係止されてい
る。このため、ゼンマイバネは、常時シャフト部１２を
ウエビング巻取方向へ付勢している。また、一端部１６
の外周部には、９０度間隔で半円形状の係止孔２４が形
成されている（図３参照）。これに対応して、スプール
１１の貫通孔２６の内周所定部位にも半円形状の係止孔
２８が形成されている。そして、双方の係止孔２４、２
８を対応させた状態で、係止ピン３０が挿入されてい
る。これにより、シャフト部１２とスプール１１とが一
体化され、通常は両者一体となって回転するようになっ
ている。

【００１４】中間部２０は、一端部１６に比べ小径に形
成されている。また、他端部１８の外周面には、雄ねじ
３２が形成されている。これに対応して、スプール１１
の貫通孔２６の内周面には、雌ねじ３４が形成されてい
る。さらに、他端部１８から半径方向へ延出されたフラ
ンジ１８Ａの外周所定部位には、半円形状の保持孔３６
が形成されている（図２参照）。これに対応して、スプ
ール１１の一方の側部１１Ａには、保持孔３６と対向す
る略三角形状の保持壁３８が形成されている。そして、
これらの保持孔３６及び保持壁３８間にストッパボール
４０が収容されており、これによりワンウェイクラッチ
を構成している。従って、スプール１１は、単独ではシ
ャフト部１２に対してウエビング巻取方向（図２の矢印
Ａ方向）へは回転することはできないが、ウエビング引
出方向（図２の矢印Ｂ方向）へは後述する如く回転可能
とされている。

【００１５】なお、他端部１８側には、所定の高荷重作
用時にシャフト部１２のウエビング引出方向回転を阻止
するためのロック手段が配設されている。このロック手
段としては周知の構成が採用されているが、以下に簡単
に説明しておく。ロック手段は、加速度センサ、ロック
輪、ロックプレート、内歯ラチェットによって構成され
ている。加速度センサは、巻取軸を軸支している断面略
コ字形の図示しないフレームの側板に取り付けられてお
り、所定の高荷重作用時に慣性力によって転動するボー
ルと、このボールによって押し上げられるレバーと、を
含んで構成されている。ロック輪は、他端部１８の二股
に分かれた外端１８Ｂの外側に配置されており、レバー
が押し上げられることにより係合してウエビング引出方
向回転を停止させるロック歯を外周に備えている。ロッ
クプレートは、外端１８Ｂの近傍に形成された溝４２の
外周に、フレームの側板に形成された内歯ラチェットに
対向して配置されている。また、ロックプレートにはピ
ンが立設されており、ロック輪に形成された長孔状の案
内孔内へ挿入されている。ロック輪がロックされると、
ロック輪のウエビング引出方向回転が停止され、これに
よりロック輪とシャフト部１２との間に相対回転が生じ
て案内孔に案内されつつロックプレートが内歯ラチェッ
トに係合する。

【００１６】次に、本実施形態の作用を説明する。シャ
フト部１２は、スプール１１に以下の如くして組付けら
れる。まず、スプール１１の貫通孔２６の雌ねじ３４へ
シャフト部１２の雄ねじ３２を螺合させながら、シャフ
ト部１２がスプール１１の貫通孔２６内へ挿入される。
次に、シャフト部１２の係止孔２４の一つとスプール１
１の係止孔２８とを対応させて、係止ピン３０を挿入す
る。これにより、シャフト部１２とスプール１１とが連
結されて一体化される。次に、シャフト部１２を更に螺
入させていき、シャフト部１２の中間部２０を図４の降
伏点に達するまで（塑性変形域に達するまで）変形させ
る。その後、この状態でストッパボール４０を保持孔３
６と保持壁３８との間に収容させて、この状態を保持さ
せる。これにより、シャフト部１２の中間部２０は、塑
性変形域に達した状態で保持される。

【００１７】この状態で、所定の高荷重が作用すると、
加速度センサのボールが転動し、アームが押し上げられ
る。このため、ロック輪のウエビング引出方向回転が停
止される。この状態で、巻取軸１４がウエビング引出方
向へ回転すると、シャフト部１２とロック輪との間に相
対回転が生じる。このため、ロックプレートはロック輪
の案内孔に案内されて内歯ラチェットに係合される。従
って、巻取軸のウエビング引出方向回転が阻止され、ロ
ック状態となる。

【００１８】この状態においても、乗員は慣性移動しよ
うとするので、ウエビングを介してスプール１１はウエ
ビング引出方向へ回転しようとする。この場合、スプー
ル１１に所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用
すると、スプール１１はストッパボール４０が保持壁３
８の縦壁３８Ａに当接するまでウエビング引出方向へ回
転する。このとき、シャフト部１２とスプール１１とは
係止ピン３０によって一体化されているため、シャフト
部１２の中間部２０がねじれて塑性変形していく。これ
により、エネルギー吸収がなされる。

【００１９】すなわち、本実施形態では、図４のグラフ
に示されるように、シャフト部１２の中間部２０を塑性
変形域に達するまで予め変形させておくことで弾性変形
域でエネルギー吸収が開始されるのを排除し、塑性変形
域でのみエネルギー吸収が開始されるようになってい
る。なお、図４のグラフに記された「使用範囲」という
のは、ストッパボール４０が保持壁３８の縦壁３８Ａに
当接するまでの範囲のことである。この結果、本実施形
態によれば、確実にエネルギー吸収することができると
共に、初期拘束性能を向上させることができる。ちなみ
に、図５に示される如く、ダイナミック試験による特性
は実線グラフで示される如くとなり、弾性変形及び塑性
変形の双方でエネルギー吸収する場合（破線グラフ）に
比し、最大ウエビング荷重及び最大ダミー移動量を低減
させることができることが判る。

【００２０】また、本実施形態によれば、係止ピン３０
が挿入される係止孔２４の選択を変更して、シャフト部
１２の締め代Ａ（図１参照）を調整することにより、同
一部品で多種類のエネルギー吸収量の設定を行うことが
可能になる。このため、エネルギー吸収量の設定が変わ
るごとに異なる構成を採る場合に比し、部品点数を削減
することができる。

【００２１】なお、上記実施形態では材料のねじりを利
用したトーションバータイプのエネルギー吸収構造を採
用したが、これに限らず、材料の引っ張りを利用したタ
イプのエネルギー吸収構造を採ってもよい。

【００２２】例えば、図６に示されるように、シャフト
部１２の一端部１６の外周部に環状の溝４４を複数形成
しておき、この溝４４にＣ型の止め輪４６を嵌着させて
おく。また、シャフト部１２の他端部１８とスプール１
１とをシェアピン４８によって連結しておく。このと
き、シャフト部１２の中間部２０が降伏点に達するまで
引っ張られた状態で、シェアピン４８を挿入する。

【００２３】上記構成によれば、シャフト部１２のウエ
ビング引出方向回転が阻止された状態でスプール１１に
所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用すると、
雄ねじ３２と雌ねじ３４との螺合によりスプール１１が
図６の矢印Ｂ方向へ移動していく。このため、スプール
１１の移動力が止め輪４６を介してシャフト部１２の一
端部１６に伝達され、シャフト部１２の中間部２０が引
っ張られる。この結果、エネルギー吸収がなされる。な
お、エネルギー吸収量の設定は、止め輪４６が嵌着され
る溝４４の選択を変更することにより調整可能である。

【００２４】なお、本実施形態では、シャフト部１２を
予め降伏点に達するまで（塑性変形域に達するまで）変
形させておいたが、これに限らず、シャフト部１２に所
定値以上の応力が作用するまで変形させる構成であれば
よい。すなわち、シャフト部１２を予め弾性変形域の後
半に属するまで変形させておく構成を採ってもよい。こ
の場合、エネルギー吸収は弾性変形と塑性変形の双方に
よって行われるが、弾性変形域の後半の任意の時点から
変形が開始されることから、弾性変形域の前半から変形
を開始する場合に比べれば、確実にエネルギー吸収しか
つ初期拘束性能を向上させるという効果が得られる。つ
まり、請求項１における「シャフト部に所定値以上の応
力が作用した状態で」の「所定値」は、「シャフト部１
２に作用する応力が弾性変形域の後半に達したときの応
力」を意味する。

【００２５】また、請求項１記載の本発明を、「乗員拘
束用のウエビングを層状に巻取る巻取部と、この巻取部
の軸心部に同軸的に配置され所定の高荷重作用時にウエ
ビング引出方向回転が阻止されるシャフト部と、を含ん
で構成される巻取軸と、シャフト部が塑性変形域に達し
た状態で当該シャフト部の巻取部に対する組付状態を保
持する保持手段と、シャフト部に設けられ、シャフト部
のウエビング引出方向回転が阻止された状態で巻取部に
所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用した場合
に、塑性変形することでエネルギー吸収するエネルギー
吸収手段と、を有することを特徴とするウエビング巻取
装置。」とした場合には、上述した実施形態に減縮され
た発明となり、弾性変形域を排除した点において、確実
なエネルギー吸収及び初期拘束性能の向上という効果が
より一層確実なものとして実現される。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るウエビ
ング巻取装置は、確実にエネルギー吸収しかつ初期拘束
性能を向上させることができるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るウエビング巻取装置の要部を
示す断面図である。

【図２】ワンウェイクラッチの構成を示す側面図であ
る。

【図３】シャフト部とスプールとの係止構成を示す側面
図である。

【図４】図１に示されるウエビング巻取装置のエネルギ
ー吸収効果を説明するためのグラフである。

【図５】ダイナミック試験による特性を示すグラフであ
る。

【図６】別の実施形態に係るウエビング巻取装置の要部
を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ ウエビング巻取装置 １１ スプール（巻取部） １２ シャフト部 １４ 巻取軸 ２０ 中間部（エネルギー吸収手段） ２４ 係止孔（保持手段） ２８ 係止孔（保持手段） ３０ 係止ピン（保持手段） ３２ 雄ねじ（保持手段） ３４ 雌ねじ（保持手段） ３６ 保持孔（保持手段） ３８ 保持壁（保持手段） ４０ ストッパボール（保持手段） ４４ 溝（保持手段） ４６ 止め輪（保持手段） ４８ シェアピン（保持手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乗員拘束用のウエビングを層状に巻取る
   巻取部と、この巻取部の軸心部に同軸的に配置され所定
   の高荷重作用時にウエビング引出方向回転が阻止される
   シャフト部と、を含んで構成される巻取軸と、 シャフト部に所定値以上の応力が作用した状態で当該シ
   ャフト部の巻取部に対する組付状態を保持する保持手段
   と、 シャフト部に設けられ、シャフト部のウエビング引出方
   向回転が阻止された状態で巻取部に所定値以上のウエビ
   ング引出方向回転力が作用した場合に、少なくとも塑性
   変形を含む変形をすることでエネルギー吸収するエネル
   ギー吸収手段と、 を有することを特徴とするウエビング巻取装置。