JPH11291864A - シートベルト用リトラクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗員の身体に作用する衝突エネルギーを確実
に吸収することができるエネルギー吸収手段を備えたリ
ートベルト用リトラクターを提供すること。 【解決手段】 ウェビングが巻装されるボビン３と、一
端側では前記ボビン３と結合され、他端側ではロッキン
グベースと結合されるエネルギー吸収手段と、ウェビン
グ引き出し方向の回転を阻止する緊急ロック手段とを備
えたシートベルト用リトラクターにおいて、前記エネル
ギー吸収手段の前記ボビン３との結合部５が、略三角柱
形状に形成されており、前記ボビン３には、該結合部５
と嵌合する略三角柱形状の凹部３ｂが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートベルト装置
のリトラクター（巻取装置）に関し、詳しくはエネルギ
ー吸収手段を備えたシートベルト用リトラクターに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の乗員等を座席に安全に保持
するためのシートベルト用リトラクターにおいては、急
な加速、衝突又は減速に反応する慣性感知手段によって
リトラクターを物理的にロックする緊急ロック機構を備
えて乗員を効果的及び安全に拘束する緊急ロック式リト
ラクターが用いられている。

【０００３】一方、衝突による衝撃力が極めて大きい時
には、衝突後の時間の経過と共にウェビング張力が増大
するため、乗員の身体に急激な減速度を生じることにな
り、ウェビングから乗員にかかる負荷が極めて大きくな
る。そこで、ウェビングに作用する荷重が予め設定した
所定値以上となった際、シートベルトを所定量繰り出さ
せることにより、乗員の身体に生じる衝撃を吸収するエ
ネルギー吸収手段を備え、乗員の身体をより確実に保護
するようにしたシートベルト装置も種々提案されてい
る。例えば、このような構成のシートベルト用リトラク
ターは、特開平７−４７９２３号公報に開示されてい
る。

【０００４】前記シートベルト用リトラクターは、フレ
ームと、該フレームの中で回転自在に支持されたベルト
リールと、ベルト巻き付け方向に該ベルトリールを回転
させるためのベルト予張力駆動装置と、前記ベルトリー
ルに接続された第１軸端と前記ベルト予張力駆動装置に
よって係合された第２軸端とを有するねじり棒（エネル
ギー吸収手段）とを備えた構成である。この構成によれ
ば、車両緊急時に、ねじり棒自体が捩じれることによ
り、乗員の身体に作用する衝突エネルギーがねじり棒の
変形仕事として吸収される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開平７−
４７９２３号公報記載のシートベルト用リトラクター
は、ねじり棒が、セレーション等で直接ボビンと結合し
た構成である。しかしながら、この構成では、ねじり棒
とボビンとの間の伝達トルクが低いため、ねじり棒が捩
じれて衝突エネルギーを吸収する前にねじり棒とボビン
との結合が外れる恐れがあった。そこで、本発明の目的
は、乗員の身体に作用する衝突エネルギーを確実に吸収
することができるエネルギー吸収手段を備えたリートベ
ルト用リトラクターを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、ウ
ェビングが巻装される略筒状のボビンと、該ボビンを挿
通してリトラクターベースに回転自在に支持されると共
に、一端側では前記ボビンと結合され、他端側ではロッ
キングベースと結合されるエネルギー吸収手段と、車両
緊急時に前記ロッキングベースをリトラクターベースと
係合させてウェビング引き出し方向の回転を阻止する緊
急ロック手段とを備えたシートベルト用リトラクターに
おいて、前記エネルギー吸収手段の前記ボビンとの結合
部が、略三角柱形状に形成されており、前記ボビンに
は、該結合部と嵌合する略三角柱形状の凹部が形成され
ていることを特徴とするシートベルト用リトラクターに
よって解決される。

【０００７】本発明の上記構成によれば、エネルギー吸
収手段の略三角柱形状に形成された結合部と、ボビンに
形成された略三角柱形状の凹部が嵌合する。このような
凸部と凹部との嵌合結合はセレーションによる結合に比
べて大きな結合力を有する。また該結合部は、三角形の
１辺に相当する力の作用面のそれぞれが、四角柱、六角
柱等の他の多角形における力の作用面より面積が広いの
で、ウェビングに作用する荷重によってボビンがウェビ
ング引出方向の大きな力を受けても、ボビンの回転トル
クをエネルギー吸収手段に十分に伝えることができ、エ
ネルギー吸収手段とボビンとの結合が外れない。したが
って、エネルギー吸収手段が適正に作動し、乗員の身体
に作用する衝突エネルギーを確実に吸収することができ
る。なお、前記結合部は、エネルギー吸収手段としての
例えばねじり棒と一体に形成されていてもよく、スリー
ブとして別部材で構成されていてもよい。

【０００８】また、前記エネルギー吸収手段の前記結合
部を略正三角柱形状とし、それに対応して前記ボビンの
前記凹部を略正三角柱形状とし、かつ該凹部の一辺とウ
ェビングの端部が保持されるボビンの通過孔とを略平行
とすれば、前記凹部と前記通過孔とがボビンの軸方向か
ら見て重なり合う薄肉部分の面積を最小とすることがで
きるので、凹部近傍の剛性が上がり、ボビンが変形等す
ることを確実に防止できる。

【０００９】また、ボビンにスリーブを装着して結合部
を構成した場合、ボビンとスリーブとの間にガタがある
と、車両緊急時にスリーブの回転が止まった後、更にガ
タの分ボビンが回転してしまい、ウェビングが更に引き
出されて乗員の拘束がこの伸び出し分だけ悪くなってし
まう。このガタを防止するため、ボビンにスリーブを圧
入して固定し、ボビン圧入時にボビンに設けられたリブ
が削り取られるように構成することが考えられる。とこ
ろがこの構成であると、リブの削りカスの逃げ場がない
ため、ボビンの圧入方向の奥部にこの削り取られた部分
が入り込んでしまい、ボビンに圧入したスリーブのボビ
ンから突出した長さが設定より長くなってしまうことが
ある。このため、巻取りや引出しが重くなったり、スリ
ーブが他部品と干渉して異音が発生する恐れがある。ま
たこの問題は、スリーブを用いない構成でも同様に起こ
る恐れがある。

【００１０】そこで、エネルギー吸収手段の結合部と嵌
合するボビンの凹部にリブを設け、前記ボビンの前記リ
ブに対応する圧入方向の奥部に穴部を設ければ、該エネ
ルギー吸収手段は前記ボビンの凹部に圧入され、圧入さ
れた際に発生する削りカスが前記ボビンの前記穴部にた
まるので、前記エネルギー吸収手段は、前記ボビンの凹
部とより適正に嵌合することができる。ここで、前記エ
ネルギー吸収手段の結合部と該ボビンの凹部の形状は問
わないが、上述したように、前記エネルギー吸収手段の
結合部を略三角柱形状とし、前記ボビンの凹部を略三角
柱形状とすることが結合上好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施形態を詳細に説明する。図１〜図３に示した本
発明の第１実施形態に係るシートベルト用リトラクター
１は、ウェビングが巻装される略円筒状のボビン３と、
該ボビン３を挿通してリトラクターベース１１に回転自
在に支持されるとともに、一端側（図１、図３中、左
側）ではスリーブ５を介して前記ボビン３と結合され、
他端側（図１、図３中、右側）では略円盤状のロッキン
グベース７と結合されるエネルギー吸収手段としてのね
じり棒９と、車両緊急時にロッキングベース７をリトラ
クターベース１１に係合させて前記ねじり棒９の回転を
阻止することにより前記ボビン３のウェビング引出方向
への回転を阻止する緊急ロック手段１３と、前記ねじり
棒９の捩れ変形によるロッキングベース７とボビン３と
の相対回転量を制限する回転規制機構２０とを備えてい
る。前記ボビン３は、アルミ、亜鉛ダイキャスト又は樹
脂からなり、前記スリーブ５及び前記ねじり棒９は、鉄
からなる。

【００１２】前記リトラクターベース１１は、その大部
分がコの字状断面を有し、対向する側板１１ａ，１１ｂ
には前記ボビンに組み合わされたねじり棒９が回動自在
に橋架されている。該ねじり棒９の他端には、ウェビン
グを巻き取る方向（矢印Ｘ１方向）に該ねじり棒９を常
時付勢している公知の巻取りばね装置（図示せず）が装
備される。

【００１３】前記ねじり棒９の一端側にはボビン３と一
体回転可能な結合を果たすボビン結合部９ａを有し、他
端側にはロッキングベース７と一体回転可能な結合を果
たすロッキングベース結合部９ｂを有している。これら
各結合部９ａ，９ｂは断面を六角形に成形したものであ
る。前記ボビン結合部９ａは断面六角形を有し、ボビン
３の一端側に形成された三角柱形状の嵌合凹部３ｂに嵌
合されたスリーブ５の断面六角形の挿通穴５ａに嵌挿す
ることで、ボビン３の一端と一体回転可能に結合されて
いる。なお、該スリーブ５は、ブッシュ１５を介して側
板１１ｂに回動可能に支持されている。

【００１４】一方、前記ロッキングベース結合部９ｂは
断面六角形状を有し、図２に示すロッキングベース７の
ボビン側端面７ａに突設されたボス７ｂの断面六角形の
挿通穴７ｄに嵌挿することで、ロッキングベース７と一
体回転可能に結合されている。また、前記ボビン３のロ
ッキングベース側端部は、前記ねじり棒９に対し相対回
転可能に軸支されている。

【００１５】前記ねじり棒９は、前記結合部９ａ，９ｂ
間に所定以上の回転トルクが作用して、これら結合部９
ａ，９ｂ間に形成された捩じれ変形部９ｃが捩じれ変形
を起こすことにより、乗員の身体に作用する衝撃エネル
ギーの吸収を行うように構成されたエネルギー吸収機構
である。

【００１６】本発明において、車両緊急時に前記ロッキ
ングベース７のウェビング引出方向への回転を拘束する
緊急ロック手段１３の具体的な構成は、公知の種々のも
のを採用することができる。例えば本実施形態の場合、
図１に示すように、ロッキングベース７の支軸１６に
は、係止歯１７ａを備えたポール１７が回動可能に軸支
されている。また、前記側板１１ａに開口された貫通孔
１１ｃの外側には、前記係止歯１７ａが噛合可能な係合
内歯１９ａを内歯ラチェット１９が並設されている。そ
して、前記緊急ロック手段１３は、車両緊急時に前記ポ
ール１７の係止歯１７ａを前記内歯ラチェット１９の係
合内歯１９ａに噛合させることでロッキングベース７の
ウェビング引出方向の回転を阻止する構成となってい
る。

【００１７】更に、対向部分である前記ロッキングベー
ス７のボビン側端面７ａと前記ボビン３のロッキングベ
ース側端部３ａとの間に設けられた回転制御機構２０
は、ボビン３の軸線方向に沿って前記ロッキングベース
側端面３ａに穿設されたストッパー収容穴２１と、前記
ロッキングベース側端面３ａから突出しないように前記
ストッパー収容穴２１内に収容されるストッパー部材２
２と、該ストッパー部材２２を前記ボビン側端面７ａに
向けて押圧付勢する圧縮コイルばね２４と、前記ボビン
側端面７ａと前記ロッキングベース側端面３ａとの間に
介在するシャッター部材２６と、前記ボビン側端面７ａ
に形成されて前記ストッパー部材２２が係合可能な被係
合部としての係合溝２７とを具備した構成である。

【００１８】前記ストッパー収容穴２１は、周方向に沿
って細長い有底の長穴に形成されている。また前記ばね
収容穴２３は、断面円形状の穴であり、前記ストッパー
収容穴２１の内底部中央に穿設されている。前記シャッ
ター部材２６は、内径部２６ａが前記ロッキングベース
７のボス部７ｂに嵌挿されると共に、外径部が前記ロッ
キングベース側端面３ａの凹部内に収まるように設定さ
れた円環状の平板であり、前記ボス７ｂに嵌合する内径
部２６ａには、前記ボス７ｂに形成された係止溝７ｃに
係合して、前記ロッキングベース７に対する回り止めと
なる係止突起２６ｂが形成されている。

【００１９】また、前記シャッター部材２６の外周部に
は係合片２６ｃが突設されており、該係合片２６ｃが前
記ロッキングベース側端面３ａの凹部内周壁に突設され
た係合部２８に係合することで、該シャッター部材２６
はエネルギー吸収動作時に前記ボビン３と一体的にウェ
ビング引出方向（矢印Ｘ２）へ回動される。更に、前記
シャッター部材２６には、前記ストッパー収容穴２１に
対して同心円上に位置するように、前記ストッパー収容
穴２１と同一断面形状の貫通孔２９が形成されている。

【００２０】エネルギー吸収動作の開始初期は、シャッ
ター部材２６の係止突起２６ｂとロッキングベース７の
係止溝７ｃとが係合状態にあって、シャッター部材２６
はロッキングベース７に固定された状態であり、ボビン
３のみが、ロッキングベース７及びシャッター部材２６
に対してウェビング引き出し方向に相対回転する。この
間、ストッパー部材２２は、シャッター部材２６により
突出が押さえられた状態にある。

【００２１】そして、ボビン３の相対回転量が所定量に
達すると、ボビン３に形成したストッパー収容穴２１の
開口位置が、ロッキングベース７に固定されているシャ
ッター部材２６の貫通孔２９の開口位置に重なり、シャ
ッター部材２６の板厚分だけ、ストッパー部材２２がロ
ッキングベース７側に突出する。そこで、ボビン３から
シャッター部材２６に伝達される回転トルクにより前記
係合突起２６ｂがせん断されると、シャッター部材２６
はボビン３と一体回転可能になり、ボビン３とシャッタ
ー部材２６とがロッキングベース７に対して相対回転す
る。

【００２２】そして更に、ボビン３とシャッター部材２
６とがロッキングベース７に対して相対回転すると、ボ
ビン３のストッパー収容穴２１とシャッター部材２６の
貫通孔２９とが、ロッキングベース７の係合溝２７に重
なるため、ストッパー部材２２の先端部が係合溝２７内
に突入した状態で、ボビン３及びシャッター部材２６は
ロッキングベース７に対して相対回転を続けることにな
る。

【００２３】そして、その後の相対回転によって、スト
ッパー部材２２が係合溝２７の終端まで到達すると、ロ
ッキングベース７とボビン３とが相対回転不能に連結さ
れる。そこで、ボビン３のウェビング引出方向の回転が
阻止されると共に、前記ねじり棒９ののねじれ変形が停
止され、ウェビング引出しが阻止される。

【００２４】以上のように、本実施形態のシートベルト
用リトラクター１は、シャッター部材２６を使用するこ
とにより、エネルギー吸収時のウェビングの最大引出量
を制限できるようになっている。

【００２５】次に図４に、本発明の第１実施形態に係る
ボビン３とスリーブ５との関係を示す。図４に示すよう
に、ボビン３は、ウェビングが巻装される略円筒状の胴
部３ｅと、ウェビングの一端が通過して保持されるウェ
ビング通過孔３ｃと、略三角柱形状の凹部３ｂが設けら
れている。また、スリーブ５は、その一端が前記ボビン
３の凹部３ｂと嵌合可能な略三角柱形状に形成されてい
る。なお、本実施形態においては、凹部３ｂ及びスリー
ブ５共に略正三角柱形とされている。

【００２６】ここで、スリーブ５はねじり棒９より大径
であるので、ボビン３とスリーブ５の接触面積が大き
い。更に、スリーブ５のボビン３との結合部は、三角形
の１辺に相当する一つの力の作用面の面積が、四角柱、
六角柱等の他の多角形における作用面の面積より広い。
したがって、ボビン３の材料が前述したようにアルミ、
亜鉛ダイキャスト又は樹脂のように変形の恐れのある材
料であっても、ボビン３の回転トルクをスリーブ５に十
分に伝えることができる。また、スリーブ５とねじり棒
９は、鉄同士の結合であるため、トルクの伝達は十分に
できる。したがって、ウェビングに作用する荷重によっ
てボビン３がウェビング引出方向の大きな力を受けて
も、ねじり棒９とボビン３との結合が外れない。その結
果、乗員の身体に作用する衝突エネルギーをねじり棒９
が適正に捩じれることによって確実に吸収することがで
きる。

【００２７】次に図５に、ボビン３の側面図を示す。図
５に示すように、スリーブ５とボビン３の凹部３ｂとの
結合部の一辺は、ボビン３の破線で示す通過孔３ｃと略
平行とされている。こうすることにより、前記凹部３ｂ
と通過孔３ｃとが軸方向で重なり合う薄肉部分（図５
中、斜線部）の面積を最小とすることができる。したが
って、ボビン３の薄肉部分の領域が小さくなり、凹部近
傍の剛性が上がり、ボビンが変形等することを確実に防
止できる。これに対し、スリーブ５とボビン３の凹部３
ｂとの結合部の一辺を、ボビン３の通過孔５ｃと平行に
しないと、凹部３ｂと通過孔３ｃの間の薄肉部分の面積
が大きくなる。凹部３ｂと通過孔３ｃの間の薄肉部分の
面積が大きいと、凹部３ｂ近傍の剛性が低くなり、ボビ
ンがスリーブを回転させようとしたとき、ボビンのつば
部３ｄが変形したり又はボビンがウェビング通過孔から
２つに分離してしまい、設定通りにトルクが伝わらなく
なる。

【００２８】また、ボビン３とスリーブ５との間にガタ
があると、車両緊急時にスリーブ５の回転が止まった
後、更にガタの分ボビン３が回転してしまい、ウェビン
グが更に引き出されて乗員の拘束がこの伸び出し分だけ
悪くなってしまう。このガタを防止するため、図６に示
すようにボビン圧入時にボビンに設けたリブが削り取ら
れるように構成することが考えられる。

【００２９】そこで、図６に本発明の第２実施形態に係
るシートベルト用リトラクターのボビンとスリーブとの
関係を示す。また、図７にボビン４０の側面図を示す。
図６及び図７に示すように、本第２実施形態に係るボビ
ン４０は、ウェビングが巻装される略円筒状の胴部４０
ｅと、ウェビングの一端が通過して保持されるウェビン
グ通過孔４０ｃと、略三角柱形状の凹部４０ｂが設けら
れている。そして、該凹部４０ｂには、該凹部４０ｂの
深さよりわずかに短いリブ部４０ｆが３箇所設けられて
おり、該リブ４０ｆに対応してスリーブ圧入方向の奥部
に有底の穴４０ｇが３箇所設けられている。そして、該
スリーブ５がボビン４０に圧入されると、スリーブ５の
側面により、ボビン４０のリブ４０ｆが削られて、スリ
ーブ５とボビン４０が強固に嵌合するようになる。

【００３０】図８に、図７の破線で示したＨ部における
Ｂ−Ｂ断面図を示す。なお、図８（ａ）は、ボビン４０
のみの図であり、図８（ｂ）は、凹部１１ａに穴４０ｇ
がないボビン４０にスリーブ５を圧入した状態の図であ
り、図８（ｃ）は、ボビン４０にスリーブ５が完全に嵌
合した状態を示した図である。図８（ｂ）に示すよう
に、ボビンの凹部に穴がないと、削りカス４３がスリー
ブ５とボビン４０の間に溜まってしまいボビン４０の圧
入方向の奥部に隙間ｔが発生する。一方、図８（ｃ）に
示すように、穴４０ｇがある本実施形態の場合、削りカ
ス４３が穴４０ｇに溜まる。したがって、スリーブ５と
ボビン４０との隙間が発生しないので、スリーブ５がボ
ビン４０から設定以上に突出せず、圧入によりスリーブ
５とボビン４０をガタなく強固に嵌合させることがで
き、ウェビングに作用する荷重によってボビンがウェビ
ング引出方向の大きな力を受けても、エネルギー吸収手
段とボビンとの結合が外れない。その結果、エネルギー
吸収手段が適正に捩じれることによって、乗員の身体に
作用する衝突エネルギーを確実に吸収することができ
る。また、スリーブ５はボビン４０から設定以上に突出
しないので、巻取りや引出しが重くなる恐れがなく、ス
リーブ５が他部品と干渉して異音が発生する恐れもな
い。

【００３１】なお、本第２実施形態においてもスリーブ
５とボビン４０の結合部の一辺を、ボビン４０の通過孔
４０ｃと略平行とすることにより、前記結合部の凹部４
０ｂと通過孔４０ｃとが軸方向で重なり合う薄肉部分の
面積を最小とすることができる。したがって、ボビン４
０の薄肉部分の領域が小さくなり、凹部近傍の剛性が上
がり、ボビンが変形等することを確実に防止できる。

【００３２】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の趣旨に基づいて適宜変更、改良等が可能
である。例えば、ねじり棒９とスリーブ５を、一体に形
成することによっても上述した作用、効果を奏すること
が可能である。また、上述した実施形態の前記ねじり棒
９の結合部２ａと前記ボビン４０の凹部４０ｂの形状は
略三角柱形状に限定されず、他の多角柱形状であっても
よい。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、エネル
ギー吸収手段のボビンとの結合部が、略三角柱形状に形
成されており、前記ボビンには、該結合部と嵌合する略
三角柱形状の凹部が形成されている。このような凸部と
凹部との嵌合構成による該結合部は、セレーションによ
る結合に比べて大きな結合力を有し、三角形の１辺に相
当する力の作用面のそれぞれが四角柱、六角柱等の他の
多角形の一つの面より広い面積が力の作用面を持つこと
になるので、ウェビングに作用する荷重によってボビン
がウェビング引出方向の大きな力を受けても、ボビンの
回転トルクをエネルギー吸収手段に十分に伝えることが
でき、エネルギー吸収手段とボビンとの結合が外れな
い。したがって、エネルギー吸収手段が適正に作動し、
乗員の身体に作用する衝突エネルギーを確実に吸収する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るシートベルト用リ
トラクターの分解斜視図である。

【図２】図１に示したロッキングベースの裏面図であ
る。

【図３】図１に示したシートベルト用リトラクターの正
面縦断面図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係るボビンとスリーブ
との関係である。

【図５】図４に示すボビンの側面図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係るボビンとスリーブ
との関係である。

【図７】図６に示すボビンの側面図である。

【図８】図７の一部詳細図である。

【符号の説明】

１ シートベルト用リトラクター ３ ボビン ３ｂ 凹部 ５ スリーブ ７ ロッキングベース ９ ねじり棒 ９ａ ボビン結合部 ９ｂ ロッキングベース結合部 １１ リトラクターベース １３ 緊急ロック機構 １７ ポール １７ａ 係止歯 １９ 内歯ラチェット １９ａ 係合内歯 ４０ スリーブ ４０ｂ 凹部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェビングが巻装される略筒状のボビン
   と、該ボビンを挿通してリトラクターベースに回転自在
   に支持されると共に、一端側では前記ボビンと結合さ
   れ、他端側ではロッキングベースと結合されるエネルギ
   ー吸収手段と、車両緊急時に前記ロッキングベースをリ
   トラクターベースと係合させてウェビング引き出し方向
   の回転を阻止する緊急ロック手段とを備えたシートベル
   ト用リトラクターにおいて、 前記エネルギー吸収手段の前記ボビンとの結合部が、略
   三角柱形状に形成されており、前記ボビンには、該結合
   部と嵌合する略三角柱形状の凹部が形成されていること
   を特徴とするシートベルト用リトラクター。