JPH10181529A

JPH10181529A - 逆止装置及びシートベルトのプリテンショナ装置

Info

Publication number: JPH10181529A
Application number: JP8350702A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yasuda; 滋安田; Hironori Yamaguchi; 博儀山口; Eiji Shimizu; 英司清水; Tomoharu Oi; 智晴大井
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-07

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造をもって所定の荷重までは確実に
逆止し、かつそれを越えないように荷重を緩和すること
が可能な逆止装置を提供する。【解決手段】逆止装置を、相対移動する一対の部材間
に両者の間隙が徐々に狭くなるように傾斜する溝にロー
ラまたはボールを受容し、このローラまたはボールを間
隔が狭くなる方向に付勢する構成とし、ロードリミッタ
機構をこの溝の傾斜面の形状及び／または傾斜角を調整
することより構成することで、別途ロードリミッタ機構
用に複雑な部品等を組み付ける必要がなく、その構造が
簡便化されると共に装置が大型化する心配がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の部材を正方
向には相対移動可能とし、逆方向への相対移動を抑止す
るための逆止装置及び自動車のシートベルトの緊張力を
自動的に増強させるためのプリテンショナ装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の座席には、衝突事故などに際し
て乗員が前方へ投げ出されることを防止するために、乗
員の移動を拘束するためのシートベルトが設けられてい
るが、このシートベルトには、通常の運転時には乗員の
動作を拘束せず、急停止時、あるいは衝突時にのみシー
トベルトの巻取軸をロックする緊急時自動ロック装置付
リトラクタ装置（以下ＥＬＲ装置と略す）が設けられる
ことが通例である。このＥＬＲ装置は、所定値以上の減
速度を検知して極めて短時間のうちに巻取軸をロック
し、これによってシートベルトがそれ以上繰り出されな
いようにしている。

【０００３】一方、巻取軸をロックするだけであると、
巻き締まる分だけＥＬＲ装置からシートベルトが引き出
されることは防止できない。そこで、シートベルトまた
はシートベルトを繋着したバックルを急速に引き込むこ
とにより、さらにシートベルトの拘束力を増大させるよ
うにしたプリテンショナ装置が提案されている（米国特
許第４，７０５，２９６号等参照）。このようなプリテ
ンショナ装置は、シートベルトまたはバックルを牽引す
る動力源として、化学反応で発生する高圧ガスや、ばね
手段の弾発力を用いることが一般的である。また、上記
動力源により一度急速に引き込んだシートベルトまたは
バックルがすぐに戻ってしまわないように、上記プリテ
ンショナ装置にはラチェットや一方向クラッチのような
逆止装置が上記ＥＬＲ装置のものとは別に設けられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、衝突時
には衝突の衝撃により乗員が飛び出さないように拘束す
ることは重要であるが、特に荷重が過大になる場合には
シートベルトまたはバックルを急速に引き込んだ状態の
まま完全にロックすると、シートベルトの伸びによりあ
る程度衝撃を吸収するものの殆どの衝撃荷重がそのまま
乗員に加わることから、乗員の許容する荷重よりも大き
くならないようにする構造が望まれる。同様に例えばシ
ート用リクライナは通常所定の位置で完全にロックする
が、衝突等の荷重によっては衝撃荷重を吸収しつつある
程度緩やかにリクライニングすることが望まれる。

【０００５】本発明は、このような従来技術に課せられ
た問題点を解消するべく案出されたものであり、その第
１の目的は、簡単な構造をもって所定の荷重までは確実
に逆止し、かつそれを越えないように荷重を緩和するこ
とが可能な逆止装置を提供することにあり、また本発明
の第２の目的は、衝突時の乗員の拘束性能を損なうこと
なく、簡単な構造をもって乗員に対する衝撃荷重を緩和
することが可能なシートベルトのプリテンショナ装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記第
１の目的は、一対の部材を正方向には相対移動可能と
し、逆方向への相対移動を抑止するべく、前記両部材間
に設けられた両者の間隙が前記移動方向に沿って徐々に
狭くなるように傾斜する溝と、前記溝に受容されたロー
ラまたはボールと、前記ローラまたはボールを間隔が狭
くなる方向に付勢するためのばね手段とを有する逆止装
置であって、前記溝の前記傾斜面の形状及び／または傾
斜角を調整することより、前記両部材の前記逆方向への
移動荷重が所定値を越えたらその荷重を維持する程度に
前記逆方向への相対移動を許容するロードリミッタ機構
を有することを特徴とする逆止装置を提供することによ
り達成される。また、第２の目的は、車両衝突事故など
に際してシートベルトの緊張力を自動的に増強させるた
めのプリテンショナ装置であって、シートベルトまたは
バックルを緊張側に引き込む動力源と、前記引き込んだ
シートベルトまたはバックルが緩むことを防止するため
の逆止装置とを有し、前記逆止装置が、前記緩み方向の
荷重が所定値を越えたらその荷重を維持する程度に前記
シートベルトまたはバックルが緩むことを許容するロー
ドリミッタ機構を具備することを特徴とするシートベル
トのプリテンショナ装置を提供することにより達成され
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された実施
例を参照して本発明の構成について詳細に説明する。

【０００８】図１は、本発明が適用されたシート回りを
示している。図１において、車室内のセンタピラー１下
部に固設されたＥＬＲ装置２から上方へ引出されたシー
トベルト３は、センタピラー１の上部に取付けられたス
ルーリング４を通過した後下向きに延出され、シート５
の後部側面にその端部６が固定されている。そしてシー
トベルト３におけるスルーリング４と端部６との間の部
分には、シートベルト３に沿って移動自在なようにタン
グプレート７が設けられている。また、シートベルト端
部６の固着点と反対側のシート側面には、本発明による
プリテンショナ装置Ｐを介してバックル８が取付けられ
ている。

【０００９】シート５に着座した乗員が、ＥＬＲ装置２
からシートベルト３を引き出し、バックル８にタングプ
レート７を繋着することにより、乗員の肩から胸、及び
腰回りにかけてシートベルト３が掛け渡される。

【００１０】プリテンショナ装置Ｐは、車両衝突事故な
どに際してシートベルト３の緊張力を自動的に増強させ
るためのものであり、図２並びに図３に示すように、シ
ート５の側面に装置全体を固定するためのベースプレー
ト１１と、ベースプレート１１に一端を枢着し、かつ他
端にバックル８のアンカー部８ａを連結したアーム１２
と、ベースプレート１１に実質的に固定された直線駆動
アクチュエータ１３と、直線駆動アクチュエータ１３の
作動端に一端を連結し、かつアーム１２の枢着端側の枢
着中心から適宜な半径方向距離を置いた位置に他端を連
結したリンク部材１４と、アーム１２の回動方向を一方
のみに規定するための逆止装置１５とからなっている。

【００１１】ベースプレート１１には、アーム１２を支
持するセンタシャフト１６が取付けられている。そして
このセンタシャフト１６を中心とする円弧状の長孔１７
が、リンク部材１４の他端とアーム１２とを連結するピ
ン１８を挿通するために開設されている。

【００１２】アーム１２は、ベースプレート１１を挟む
ように配置された一対からなり、その一端をセンタシャ
フト１６に対して回転自在に止められると共に、その他
端に、プロジェクション溶接等によってアンカピン１９
が固着されている。そしてバックル８のアンカー部８ａ
を、アンカピン１９アーム１２の側面からの突出部にて
回動可能に支持している。尚、バックル８のアンカー部
８ａを一対のアーム１２間に挟持するようにしても良
い。また、アーム１２を枢支するセンタシャフト１６を
シート５のフレームに対する固定部とすることができる
が、この構造によると、ベースプレート１１の剛性をさ
ほど高めなくても十分に高いアーム１２の支持剛性が得
られるので、装置全体の軽量化が可能となる。ベースプ
レート１１を複数点でシート５のフレームに剛固に固定
しても良いことは言うまでもない。

【００１３】アクチュエータ１３は、ベースプレート１
１に固定されたシリンダ２０と、シリンダ２０に摺合し
たピストン２１と、ピストン２１と一体をなすピストン
ロッド２２と、シリンダ２０の底部内に装填された推薬
２３（ガス発生剤）とからなる。

【００１４】図４及びその要部を拡大して見た図５
（ａ）に示すように、逆止装置１５は、筒状のセンタシ
ャフト１６に固定されたアウタレース２５と、アーム１
２に固定されたインナレース２６と、インナレース２６
の外周に等間隔に形成された溝２７に受容された複数の
ローラ２８と、これら各溝２７内にて各ローラ２８を略
接線方向一方に向けて付勢するばね２９とから構成され
ている。また、後記するロードリミッタ機構を備えてい
る。溝２７は一端に略半径方向に沿う壁面２７ａと、こ
の壁面２７ａから徐々に傾斜する傾斜面２７ｂとからな
る。また、傾斜面２７ｂは、その中間部から傾斜角がや
や急になるように変化している。

【００１５】車両衝突時に当該プリテンショナ装置Ｐが
作動してバックル８が引き込まれると、アウタレース２
５とインナレース２６との間でローラが回転するのみで
あるが、図４に矢印で示すようにバックル８が引き出さ
れる方向に力が加わった場合、図５（ｂ）に示すよう
に、ローラ２８はａ点、ｂ点で接した状態からｃ点、ｄ
点で接する位置まで移動する。このときのａ点とｂ点の
接線方向のなす圧力角（α1：ローラ２８を実線の矢印
の方向に動かすことができる圧力角）から次第に増加
し、ローラ２８を実線の矢印の方向に動かすことができ
る最大圧力角α2になる。即ち、図６に示すように、イ
ンナレース２６の回転に伴い荷重が徐々に増加し、点Ｐ
に至る。そして、更にインナレース２６が図４の矢印の
方向に回転するように力が加わると、ローラ２８は、ｃ
点、ｄ点で滑りが起こり、図５（ｂ）の想像線で示す位
置に向けて押し戻されるようになる。即ち、図６の点Ｐ
から点Ｑに示すように、インナレース２６が図４の矢印
の方向に回転するように力が加わっても、その荷重は略
一定となり、衝撃を吸収しつつ徐々にバックル８が引っ
ぱり出されるような荷重特性となる（ロードリミッタ機
構）。

【００１６】以下に、本実施形態の作動要領について詳
細に説明する。まず、減速度センサ（図示せず）によっ
て車両衝突を感知すると、推薬２３に着火され、この際
に発生する燃焼ガス圧で押し出されたピストン２１の推
力が、ピストンロッド２２の端部に連結されたリンク部
材１４を介してアーム１２に伝達され、アーム１２の回
動力に変換される。するとアーム１２の回動に伴ってバ
ックル８が引き込まれ（図７参照）、シートベルト３に
張力が加わって乗員の拘束力を増強する。この際、燃焼
ガス圧が消失しても逆止装置１５がアーム１２の逆転を
阻止するので、燃焼ガス圧が消失した後にシートベルト
３が必要以上に緩むことが防止されると共に、上記逆止
装置１５に設けられたロードリミッタ機構により、乗員
に過大な荷重が加わる心配がない。

【００１７】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、本発明の別の
実施形態を示す図５（ａ）、図５（ｂ）と同様な図であ
り、上記構成と同様な部分の詳細な説明は省略する。本
構成では逆止装置１５にローラ２８に代えてボール３８
を用い、インナレース３６の溝３７の形状を変えて図６
に示すような荷重特性を得ている。

【００１８】本構成では、まずボール３８が、アウタレ
ース３５及びインナレース３６に対して初期にｅ点、ｆ
点で点接触し、インナレース３６が図８（ａ）の矢印の
方向に回転すると、図８（ｂ）のハッチングで示した部
分が塑性変形し、図６の点Ｐに至る。これは溝３７の傾
斜面３７ｂの傾斜角の調整による。そして、更にインナ
レース３６が図８（ａ）の矢印の方向に回転するように
力が加わり、ボール３８が回転すると、図８（ｃ）に示
すように、溝３７のストッパ面３７ｃに当接し、それ以
上は進まなくなる。そして、その後はアウタレース３５
のハッチング部分のみを塑性変形させていき、図６の点
Ｐから点Ｑに示すように、荷重が略一定に保たれる。

【００１９】図９は（ａ）〜図９（ｃ）は、本発明の別
の実施形態を示す図８（ａ）〜図８（ｃ）と同様な図で
あり、上記構成と同様な部分の詳細な説明は省略する。
本構成では、逆止装置１５に於けるインナレース４６の
溝４７の形状を変えて図６に示すような荷重特性を得て
いる。溝４７は、その中間部まで徐々に傾斜する傾斜面
４７ｂを有しているが、その後端側、即ち図９（ａ）に
於ける右側はアウタレース４５の内周面と平行な面４７
ｃとなっている。

【００２０】本構成でも、まずボール４８は、アウタレ
ース４５及びインナレース４６に対して初期にｇ点、ｈ
点で点接触し、インナレース４６が図９（ａ）の矢印の
方向に回転すると、図９（ｂ）のハッチングで示した部
分が塑性変形し、図６の点Ｐに至る。これは溝４７の傾
斜面４７ｂの傾斜角の調整による。そして、更にインナ
レース４６が図９（ａ）の矢印の方向に回転するように
力が加わり、ボール４８が回転すると、図９（ｃ）に示
すように、アウタレース４５及びインナレース４６のハ
ッチング部分を塑性変形させていき、図６の点Ｐから点
Ｑに示すように、荷重が略一定に保たれる。

【００２１】尚、本発明は上記実施形態に限定されず、
様々な応用が可能であることは云うまでもなく、例えば
図４、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すような構造をロー
ラでなくボールで構成しても良く、インナレース側を固
定とし、アウタレース側を回転させるようにしても良
い。また、例えば図２のベースプレート１１と、リンク
部材１４との間に、直線的に上記したロードリミッタ機
構を備える逆止装置を設けても良い。更に、当該プリテ
ンショナ装置のシートベルトまたはバックルを牽引する
動力源としてばね手段の弾発力を用いても良く、プリテ
ンショナ装置をバックル側ではなく、ＥＬＲ装置側に設
けても良い。加えて、本逆止装置をシートベルトのプリ
テンショナ装置ではなく、例えばシート用リクライナに
採用し、通常所定の位置で完全にロックするが、衝突等
の荷重によっては衝撃荷重を吸収しつつある程度緩やか
にリクライニングする構成としても良い。その場合、溝
形状を調整してこのロードリミッタ機構によるリクライ
ニング量を制限することもできる。

【００２２】

【発明の効果】このように本発明によれば、逆止装置
を、相対移動する一対の部材間に両者の間隙が徐々に狭
くなるように傾斜する溝にローラまたはボールを受容
し、このローラまたはボールを間隔が狭くなる方向に付
勢する構成とし、ロードリミッタ機構をこの溝の傾斜面
の形状及び／または傾斜角を調整することより構成する
ことで、別途ロードリミッタ機構用に複雑な部品等を組
み付ける必要がなく、その構造が簡便化されると共に装
置が大型化する心配がない。また、この逆止装置をシー
トベルトのプリテンショナ装置に用いることで、衝突時
の乗員の拘束性能を損なうことなく、乗員に対する衝撃
荷重を緩和することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたシート回りの斜視図。

【図２】本発明装置の側面図。

【図３】本発明装置の底面図。

【図４】本発明装置の逆転防止機構を示す側面図。

【図５】（ａ）は、図４の要部拡大図、（ｂ）は逆転防
止機構の作動要領を説明する図。

【図６】本発明装置の逆転防止機構の荷重特性を示すグ
ラフ。

【図７】本発明装置の作動状態を示す側面図。

【図８】（ａ）は、本発明の別の実施形態を示す図５
（ａ）と同様な図、（ｂ）、（ｃ）は、逆転防止機構の
作動要領を説明する図。

【図９】（ａ）は、本発明の別の実施形態を示す図５
（ａ）と同様な図、（ｂ）、（ｃ）は、逆転防止機構の
作動要領を説明する図。

【符号の説明】

１センタピラー２ＥＬＲ装置３シートベルト４スルーリング５シート６端部７タングプレート８バックル８ａアンカー部Ｐプリテンショナ装置１１ベースプレート１２アーム１３アクチュエータ１４リンク部材１５逆止装置１６センタシャフト１７長孔１８ピン１９アンカピン２０シリンダ２１ピストン２２ピストンロッド２３推薬２５アウタレース２６インナレース２７溝２７ａ壁面２７ｂ傾斜面２８ローラ２９ばね３５アウタレース３６インナレース３７溝３７ｂ傾斜面３７ｃストッパ面４５アウタレース４６インナレース４７溝４７ｂ傾斜面４７ｃ平行面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大井智晴神奈川県横浜市金沢区福浦３丁目10番地日本発条株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の部材を正方向には相対移動可能と
し、逆方向への相対移動を抑止するべく、前記両部材間に設けられた両者の間隙が前記移動方向に
沿って徐々に狭くなるように傾斜する溝と、前記溝に受容されたローラまたはボールと、前記ローラまたはボールを間隔が狭くなる方向に付勢す
るためのばね手段とを有する逆止装置であって、前記溝の前記傾斜面の形状及び／または傾斜角を調整す
ることより、前記両部材の前記逆方向への移動荷重が所
定値を越えたらその荷重を維持する程度に前記逆方向へ
の相対移動を許容するロードリミッタ機構を有すること
を特徴とする逆止装置。
【請求項２】前記移動が直線方向への移動であること
を特徴とする請求項１に記載の逆止装置。
【請求項３】前記移動が回転方向への移動であること
を特徴とする請求項１に記載の逆止装置。
【請求項４】前記ロードリミッタ機構が、前記両部材
と前記ローラまたはボールとの間の摩擦量を調整するも
のであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載の逆止装置。
【請求項５】前記ロードリミッタ機構が、前記両部材
の少なくともいずれか一方の塑性変形時の荷重の吸収を
利用するものであることを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載の逆止装置。
【請求項６】車両衝突事故などに際してシートベルト
の緊張力を自動的に増強させるためのプリテンショナ装
置であって、シートベルトまたはバックルを緊張側に引き込む動力源
と、前記引き込んだシートベルトまたはバックルが緩むこと
を防止するための逆止装置とを有し、前記逆止装置が、前記緩み方向の荷重が所定値を越えた
らその荷重を維持する程度に前記シートベルトまたはバ
ックルが緩むことを許容するロードリミッタ機構を具備
することを特徴とするシートベルトのプリテンショナ装
置。
【請求項７】前記逆止装置が、請求項１乃至請求項５
のいずれかに記載の逆止装置からなることを特徴とする
請求項１に記載のシートベルトのプリテンショナ装置。