JPS5824137B2 - シ−トベルト巻取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はりトラクタ等のシートベルトを自動的に巻取る
だめのシートベルト巻取り装置に関し、特には巻取り力
を制御する機構に関するものである。

従来、リトラクタ等のシートベルトを自動的に巻取るだ
めの巻取り装置においては、単に１個のゼンマイばねを
用いその中心端を巻取りリールに、その外周端を巻取り
装置本体に固設されたばねケースにそれぞれ固着し、シ
ートベルトを巻取り装置から巻出すことにより、ゼンマ
イばねを増締めし、この作動によりシートベルトに対し
て巻込力を付勢するのが一般的である。

しかし、このような従来装置では、シートベルトの巻出
しによりゼンマイばねを増締めするだめ、シートベルト
の巻出しに伴い、巻込力が増加するのが一般的で、通常
の巻取り装置からシートベルトを巻出して装着するベル
トシステムでは、装着時巻取り力が強過ぎて乗員の拘束
感を増し、使用性が悪くなるという欠点があった。

特に、ラップベルト、ショルダベルトを連続ウェビング
とし、ショルダベルト側に巻取り装置を設置したもので
は、巻取り装置のベルト巻取り量が更に増大する。

従って、ゼンマイばねの強さを乗員拘束時に適当になる
ように、設定すると格納時にシートベルトの巻込力が不
充分となる。

また、逆に格納時のベルト巻込力を充分に設定すると乗
員拘束時の拘束力が強くなり過ぎ、結局極めて使用性が
悪くなるという欠点があった。

まだ、よりベルト巻込量の増加するパッシブベルトシス
テムにおいては、さらに使用性が悪くなっている。

この問題を解消するために第１バネ部と第２バネ部とを
有するバネ手段を設け、該バネ手段の出力を制御するこ
とにより、シートベルトの圧迫感を除去する装置を出願
人は先に提案したが、該装置においては第１バネ部と第
２バネ部とのバネカの大きさが異なるため、弱いばね力
の第２バネ部が過度に巻回されたり強い第２バネ部から
の衝撃力を受けた耐久性が損なわれるという問題点があ
った。

本発明は上記の問題点に鑑み、第２バネ部の圧縮量を制
御する連結機構を設けることにより、シートベルト装着
時に乗員に与える圧迫感を除去するとともに耐久性のあ
るシートベルト巻取り装置を提供することを目的とする
ものである。

以下、本発明を図に示す一実施例について説明する。

第１〜第３図において、フレーム１はこの巻取り装置の
本体をなすもので、厚肉の鉄板を断面がほぼＵ字形状に
なるようにプレス加工等により形成してあり、基部およ
び側板１ａ、、１ｂからなっている。

この基部には孔１ｃがあけてあり、ボルト等により自動
車等の車両のフロア等の適当な位置に取付けることがで
きるようにしである。

側板１ａ＋１ｂには巻取りリール２を回転自在に懸架す
るだめの孔が互いに対向位置に設けてあり、これらの孔
にはテフロン等よりなる軸受用ブツシュ１ｄ。

１ｅがそれぞれ設置しである。

巻取りリール２はスプール２ ａ ｔ シャフト２ｂお
よびフランジ２ｃ、２ｄからなり、シャフト２ｂにより
フレーム１に回転自在に懸架されている。

また、スプール２ａは横断面がＣ字形状で長手方向に開
口があり、ベルト３の備：部をはずれないように取付け
ることができるようにしである。

このように取付けられたベルト３はスプール２ａ上でス
プール２ａの両端にあるフランジ２ｃｔ２ｄとの間に巻
取られるよう゛になっている。

丑だ、フランジ２ｃ、２ｄの外周面上には第３図に示す
ように一方向ギヤが対向して設けてあり、緊急時にこの
一方向ギヤと図示しないロック装置とが係合して巻取り
リール２０回転を停止するようにしである。

さらに、シャフト２ｂの一端（第１図中左端）には突起
部２ｅが設けである。

ベルト３はウェビングからなる公知のもので、一端では
上述したように巻取りリール２に巻取られ、他端は図示
しないアンカーもしくはバックルに取付けである。

ばねケース４は透明の樹脂等によりほぼカップ状に形成
してあり、 ３５に開口４ａを有してフレーム１の側板
１ｂに固設されている。

こうして、このばねケース４は第１ゼンマイはね６を格
納するようになっている。

また、このばねケース４のほぼ中央部に軸受孔４ｂが設
けてあり、ラッチギヤ５を回転自在に懸架するようにし
である。

ラッチギヤ５は段階円盤形状のもので、バネケース４内
に設置され、両端でばねケース４の軸受孔４ｂとフレー
ム１の軸受用ブツシュ１ｅのフランジ部とにより回転可
能に懸架されている。

そして、このラッチギヤ５の径の大きい部分（第１図中
右側）の外周には一方向ギャ５ａが形成してあり、径の
小さい部分（第１図左側）はばね巻取り部５ｂとしであ
る。

第１ゼンマイばね６は渦巻状の公知のもので、第１ばね
部材をなしており、ばねケース４内に格納され、その外
周端はばねケース４に固定され、その中心端はラッチギ
ヤ５のはね巻取り部５ｂにそれぞれ固定されている。

第２ゼンマイはね７は第１ゼンマイはね６と同様に渦巻
状の公知のもので、第２ばね部材をなしており、ばねの
強さは第１ゼンマイばねより弱く設定されラッチギヤ５
の径の大きい部分の内部に格納されており、その外周端
はラッチギヤ５に固定され、その中心端は第２図に示す
ようにシャフト２ｂのスリット２ｆに挿入、固定されて
いる。

こうして、第１、第２ゼンマイはね６，７はそれぞれ第
１、第２ばね部材をなし、ラッチギヤ５を接続部として
直列接続され、ラッチギヤ５が回転可能なときは両ゼン
マイばねの合力がシャフト２ｂに印加されベルト巻込力
として作用する。

円形ばね８は弾性部材をなすものでフレーム１の軸受用
ブツシュ１ｅの外周に回動可能に支持されており、摩擦
円盤９を巻取りリール２のフランジ２ｄに押圧するよう
に設置されている。

この円形はね８は第８図に示すように摩擦円盤９を押圧
する３個の円周はね部８ａとラチェット１１を制御する
だめのレバー８ｂとからなり、これらはリン青銅板等に
より一体に形成しである。

まだ、この円形はね８はフレーム１の側板１ｂに突出し
て設けである巻込みストッパー１ｆ、巻出しストッパー
１ｇにレバー８ｂが当接するようになっており、回動範
囲が所定角度内のみ、つまりこれらストッパー１ｆ、１
ｇ間になるようにしである。

摩擦円盤９はフランジ２ｄと側板１ｄとの間においてシ
ャツ）２ｂに回転自在に支持されており、円板はね８に
よりフランジ２ｄに対して押圧され摩擦によって巻取り
リール２のフランジ２ｄと一体的に回転するように配置
されている。

この摩擦円盤９はほぼ円形状で、一部にカム部９ａおよ
び；ストッパ一部９ｂを形成してあり、ラチェット１１
の作動を制御するとともに、ラチェット１１により回転
が抑止されるようにしである。

！、た、この摩擦円盤９のフランジ２ｄとの接触面は、
ラチェット１１により回転規制されない限りフラン・ジ
２ｄつまり巻取りリール２と一体的に回転するように摩
擦係数が設定されている。

ラチェット１１は厚肉の鉄板等で断面がほぼＬ字形状に
なるよう形成されており、回転軸受１１ａによりフレー
ム１の側板１ｂに回動自在に支持さ」れている。

そして、このラッチエツト１１は９１１Ｊ板１ｂを境と
して、ラッチギヤ５の一方向ギャ５ａと、円形ばね８の
レバー３ｂおよび摩擦円盤９とに係合するようになって
いる。

つまり、ラッチギヤ５側においては、このラチェット１
１０ロツクニ歯１１ｂと一方向ギャ５ａが選択的に噛合
うようになっており、摩擦円盤９側においては、このラ
チェット１１のレバー歯１１ｃと、レバー８ｂおよび摩
擦円盤９とが係合するようになっている。

そして、レバー歯１１ｃと摩擦円盤９のカム部 シ９ａ
、ストッパ一部９ｂに係合しているときのみロック歯１
１ｂは第２図に示すようにラッチギヤ５の一方向ギャ５
ａと噛合ないようになっている。

また、このラチェット１１は摩擦円盤９側において、一
端が側板１ｂに固定された板はね１２により第３図にお
いて反時計方向、すなわち、ロック＠１１ｂがラッチギ
ヤ５と噛合う方向に付勢されている。

こうして、円形はね８と摩擦円盤９とはベルト巻出し状
態に応じてラチェット１１をラッチギヤ５に噛合せる制
御機構をなしており、該制御機構と前記円形はね８と摩
擦円盤９とで制御手段を構成している。

次にシャツ）２ｂとラッチギヤ５の係合について第１図
、第４図、および第５図において説明する。

シャフト２ｂの端部には抑止部材をなす突起部２ｅが、
ラッチギヤ５の第２ゼンマイはネ格納部にはストッパー
５０がそれぞれ第１図に示すように設置されている。

そして特に前記抑止部材となる突出２ｅとストッパー５
０とで連結機構を構成している。

又、通常ラッチギヤ５がラチェット１１により回転規制
されない限り、第１ゼンマイはね６の強さが第２ゼンマ
イはね７０強さより強くしであるため、この第１センマ
イばね６の付勢力によって、第４図に示すようにラッチ
ギヤ５のストッパー５ｃとシャフト２ｂの突起部２ｅは
当接している。

従って、ベルト巻出し時においては、巻取りリール２の
シャフト２ｂが第４図の位置から角度θだけ回転すると
シャフト２ｂの突起部２ｅが再びラッチギヤ５のストッ
パー５ｃに当接し、との当接するまでの間第２ゼンマイ
ばね７が増締めされる。

そして当接した後はシャツ）２ｂの回転に伴ってラッチ
ギヤ５も回転するため、こんどは第１ゼンマイばねが増
締めされる。

こうして、ラッチギヤ５０回転自由度を制限してラッチ
ギヤ５のストッパー５ｃとシャフト２ｂの突起部２ｅと
が当接するまでの間のみ第２ゼンマイはね７が増締めさ
れるため、ベルト巻出し時に取付巻数より１回転以上増
締めせれることがなく、全圧縮状態にならないようにし
てあり、シートベルト装着時のベルト巻込力を安定化し
ている。

そして、ベルト装着時において、ラッチギヤ５がラチェ
ット１１により回転規制されたときは、第１ゼンマイは
ね６の付勢力がシャツ）２ｂに印加されなくなり、シャ
フト２ｂは第２センマイばね７の付勢力のみにより第５
図に示すように角度θの範囲内において回転しうるよう
になっているつまり、この角度θは作動範囲の最大を示
したもので、この範囲内において乗員はベルト装着中で
あっても、ベルト張力が弱いだめ楽に移動でき不快感を
与えないようになっており、しかもベルト３に遊びが生
じないようにしである。

次に円形はね８、摩擦円盤９、フレーム１の側板１ｂお
よび巻取りリール２のフランジ２ｄの摩擦抵抗について
説明する。

ここで、摩擦円盤９とフランジ２ｄとの摩擦抵抗：Ｆｌ
、円形ばね８と摩擦円盤９との摩擦抵抗二Ｆ２、側板１
ｂと円形ばね８との摩擦抵抗二Ｆ３とする。

そして、Ｆｌ。Ｆ２．Ｆ３は次のよう々関係を持つよう
に設定しである。

すなわち、Ｆｌ＞Ｆ２＞Ｆ３ となるように設定しである。

こうして、フランジ２ｄがベルト３０巻出しにより回転
すると、円形はね８は第７図に示すように巻出しストッ
パー１ｇにより回転を抑止されるまで、摩擦円盤９を介
してフランジ２ｄと一体的に回転する。

また、摩擦円盤９は第３図に示すようにラチェット１１
のレバー歯１１ｃにより回転を抑止されるまで、フラン
ジ２ｄと一体的に回転する。

なお、摩擦円盤９はベルト巻込時においてはラチェット
１１０回転規制を受けないようにカム部９ａ、ストッパ
一部９ｂを形成しであるため、常にフランジ２ｄと一体
的に回転する。

上記構成になる本発明装置の作動を説明する。

まず、ベルト３が巻取りリール２に巻取られ、この巻取
り装置に格納された状態においては、第６図に示すよう
にラチェット１１のレバ−ｍ１１ｅハ円形ばね８のレバ
ー８ｂにより押し上げられている。

この状態から乗員がシートベルト装着のためベルト３を
引出すと、このベルト３が巻取りリール２から巻出され
、この作動に伴ってフランジ２ｄが回転する。

そして、このフランジ２ｄの回転により摩擦円盤９およ
び円形ばね８も一体的に回転し、このうち円形はね８は
第７図に示すように巻出しストッパー１ｇの位置で回転
を抑止され摩擦円盤９とはスリップする、 一方、摩擦円盤９は回転を抑止されんいだめ、ｉリリー
ル２のフランジ２ｄと一体的に回転しカム部９ａが回転
移動してラチェット１１を押し上げない位置に達すると
、ラチェット１１はリーフスプリング１２により押し下
げられて回動し第７図に示す状態になる。

この状態ではラチェット１１０ロツク歯１１ｂはラッチ
ギヤ５と接触するようになるが噛合う方向では々いため
、ラッチギヤー５はその回転を抑止されることなく回転
し得る。

巻取りリール２のフランジ２ｄがさらに回転して第３図
に示す位置に来ると、ラチェット１１のレバー歯１１ｃ
は摩擦円盤９に押し上げられ、ストッパ一部９ｂで瞬合
うと、もはや摩擦円盤９は回転しなくなる。

このため、摩擦円盤９はその位置に保持され、フランジ
２ｄのみ回転する。

従って、これ以上ベルト３が巻出されても円形はね８お
よび摩擦円盤９の位置関係は変化しない。

一方、この巻出し作動において、巻取リリール２０回転
に伴ってばね力の弱い第２ゼンマイはね７かまず増給め
される。

この第２ゼンマイはね７の増給めは、シャフト２ｂの突
起部２ｅが第４図に示す位置から角度θだけ回動する間
のみ行なわれ、その後突起部２ｅがラッチギヤ５のスト
ッパー５ｃに当接した後はシャツ）２ｂの回転に伴って
ラッチギヤ５が回転するようになり、第２ゼンマイはね
７は少し圧縮された状態を保持され、こんどは第１ゼン
マイはね６が増給めされる。

ベルト３の装着作動が終了して乗員拘束状態となるが、
この直前においてベルト３には若干の遊び分が生じてお
り、この遊び分は最初第１、第２ゼンマイばね６，７の
ばね力により巻取りリール２に巻取られる。

このとき、フランジ２ｄが第３図中反時計方好に回転し
、この回転に伴って円形ばね３および摩擦円盤９も一体
的に回転するだめ遊び分を若干巻取ると、ラチェット１
１のレバー歯１１ｃは摩擦円盤９のストッパ一部９ｂか
ら落ちて第８図に示すように摩擦円盤９の円形部に接し
ている状態になる。

この状態ではラッチギヤ５の一方ギャ５ａとラチェット
１１のロック歯１１ｂとは噛合い、ラッチギヤ５の反時
計方向の回転を抑止する。

こうして、第１ゼンマイばね６のばねカバシャフト２ｂ
に印加されなくなり、シャフト２ｂすなわちベルト３に
印加される張力は第２ゼンマイはね７のばね力となって
低減される。

しかも、装着時における第２ゼンマイはね７の増給めは
ほぼ１回転の増給の範囲で行なわれており、安定したベ
ルト張力が与えられる。

このように、この乗員拘束状態では、ベルト３に加えら
れるばね力が安定的に低減されているため、乗員に与え
る拘束感、不快感が少なく、乗員はスイッチ操作等のだ
めの移動を楽に行える。

なお、この装着中のベルト張力は第２ゼンマイばね７の
みにより与えられるので任意に設定可能となっている。

また、車両の衝突事故が起きた場合はフランジ２ｃ、２
ｄの一方向ギヤと図示しないロック装置とが速やかに係
合しベルト３の急激な巻出しを完全に抑止して乗員をし
つかり拘束し乗員を車室内２次衝突から保護する。

乗員がシートベルトを解除し、ベルト３を格納する場合
において、ベルト３が第２ゼンマイはね７のばね力によ
って若干巻取りリール２に巻取られると、円形はね８は
、そのレバ一部８ｂがラチェット１１のレバー歯１１ｃ
と係合することにより、第８図に示すように反時計方向
の回転が抑止されているが、摩擦円板９と円形はね８と
の摩擦抵抗Ｆ２より、摩擦円板９とフランジ２ｄとの摩
擦抵抗Ｆ１の方が大きいため摩擦円盤９は巻取りリール
２のフランジ２ｄと一体的に回転する。

このように摩擦円盤９が回転すると、カム部９ａがラチ
ェット１１を押し上げるため、円形はね８もフランジ２
ｄに伴って回動し第６図に示すような状態に復帰する。

従って、円形はね３のレバ一部８ｂは巻込みストッパー
１ｆにより抑止される位置まで回動して停止し、摩擦円
盤９に関係なく、ラチェット１′１を押し上げた状態に
保持する。

こうして、ラッチギヤ５はせの回転が自由となり、第１
ゼンマイはね７のばね力がシャフト２ｂに加わるため、
ベルト８は強い巻込力で良好かつ速やかに巻取らねる。

まだ、この場合摩擦円盤９はフランザ２ｄと一体的に回
転するので、摩擦円盤９の回転抵抗損失すなわちＦｌは
巻込力を減じる方向には作用せず作用するのは円形はね
８と摩擦円板９との摩擦抵抗力Ｆ２のみで若干の力であ
り問題とはならず巻取りリール２は滑らかに回転する。

このようにしてベルト３の格納時は高張力、乗員拘束時
は低張力という理想的な張力配分が実現できる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、例えば上述の実施例では第１、第２ばね部材を個別
に設けられた第１、第２ゼンマイばねより構成し、その
接続部をラッチギヤとしているが、１本のゼンマイばね
の中間適当位置をラッチギヤに固定するようにしてもよ
い。

また、第１、第２ばね部材もゼンマイばねに限定される
ものではなく、例えばばね力の弱い第２ばね部材はねじ
りコイルはね等より構成してもよい。

以上述べたように本発明においては、第１ばね部材と第
２ばね部材の合成ばね力を制御してシートベルトが引き
出されたあとに小さなバネ力を巻取りリール作用させた
から、シートベルト装着時の乗員の圧迫感を軽減するこ
とができ、かつ、第２ばね部材の圧縮量を制限する連結
機構を設けたから、第２ばね部材の折損を防止すること
ができ耐久性能の優れたシートベルト巻取り装置を提供
することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面平面図、第２図は
第１図に示したラッチギヤ５を示す断面側面図、第３図
は第１図に示した摩擦円盤９とラチェット１１の保合を
示す断面側面図、第４図および第５図はそれぞれシャフ
ト２ｂとラッチギヤ５の係合状態を示す断面図、第６図
〜第８図はそれぞれ円形はね８と摩擦円盤９とラチェッ
ト１１との係合関係を示す要部の部分断面図である。 １・・・本体、２・・・巻取り部材、３・・・シートベ
ルト６．７・・・ばね手段となる特に第１ばね部材６と
第２ばね部材７，８，９，１１，５・・・制御手段とな
る特に夫々（円形はね８、摩擦円盤９、ラチェット１１
、ラッチギヤ５）、２ｅ、５ｃ・・・連結機構となる特
に突部２ｅとストッパー５ｃ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体と、該本体に回転可能に支持されてシートベル
   トを巻き取る巻取りリールと、前記本体と前記巻取りリ
   ールの間に設けられ選択された夫々異なるばね力を前記
   巻取りリールに付与し少なくと、も強いばね力の第１ば
   ね部材と弱いばね力の第２ばね部材とを有するばね手段
   と、前記第１ばね部材と第２ばね部材のばね力の合成を
   制御する制御手段と、 前記第１ばね部材と第２ばね部材の接続部分と前記巻取
   りリールのシャフトとを連結する連結機構を設け、該連
   結機構は該シャフトの一定回転後にそのシャフトの回転
   運動を前記接続部分へ伝えるようにしたことを特徴とす
   るシートベルト巻取り装置。