JPS5930432B2 - 安全ベルト装置用のベルト制動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば自動車の安全ベルト装置の自動係止装
置（自動巻き取り装置）の後方に接続されているベルト
制動装置であって、ベルトに急激な引き力が作用したと
きに残存ベルト巻体が緩む現象を抑制するために作動可
能なベルト制動機構゛を有している形式のものに関する
。

安全ベルト装置においてこのようなベルト制動装置が必
要なのは、急激な引き力が作用して自動係止装置（自動
巻き取り装置）の係止が行われた後に、自動係止装置内
でなお巻き取られている残存ベルト巻体が緩む現象が生
じているため（こ、約５０〜１００ｍｍのベルトがなお
引き出されるからである。

ベルトのこの余分な引き出しは、ベルトを直ちに停止さ
せる制動装置を自動係止装置の後方（引き出し側）に設
けておくことによって避けられる。

この−ような形式の公知のベルト制動装置（こおいては
、ベルト制動機構が作動すると、ベルトは相応に構成さ
れている締め付はジョーの間で機械的につかまれて、そ
れ以上の引き出しを阻止される。

この締め付けにより、ベルト織物は局所的に極めて強く
圧縮されて損傷せしぬられ、したがって事故の際にベル
トに作用する力を確実に畳は止める保証はない。

ベルトの締め付けはたんに事故の場合だけに行われるの
ではなく、自動車の急制動が行われるだけでベルト制動
機構が作動せしめられて、ベルトの締め付けが行われ、
したがってベルトはその通常の耐用期間内に伺回も締め
付けられて著しく損傷する。

このためベルトは事故の際に裂断する危険がある。

このことは実験により確認されている。

したがってこのような公知のベルト制動装置は実地にお
いて使用することができない。

そこで本発明の目的は、最初に述べた形式のベルト制動
装置を改良して、自動車の急制動が伺回も行われてもベ
ルトが制動作用により損傷せしめられることがないよう
にすることである。

この目的を達成するために本発明の構成では、ベルト制
動機構として、回転可能に支承されていてベルトが部分
的に巻き掛けられているローラが設けられており、この
ローラは、作動時に摩擦力又は係合により係止可能であ
るようにした。

自動係止装置内の係止機構が係止してベルトに負荷が作
用する場合に、ベルト引き力が増大し、・作動限界例え
ばばね力・対向ウェイト又はせん断力（せん断ピン）が
越えられて、ローラが係止される。

それは、ベルトの巻き掛は角度に応じた制動作用がベル
トに直ちに作用するからである。

要するに本発明によれば巻き掛は角度αに応じた自縛作
用を生せしめるような摩擦対偶をローラの外周面とベル
トとの間に設けておくので、ベルトには、もつとも自然
にベルトを傷めないように、引き出しに対する大きな抵
抗力が作用し、公知のベルト制動装置におけるようにベ
ルトが局所的に極めて強く圧縮されることはない。

安全ベルト装置の負荷が解除されると、例えばばねの力
によって制動装置は自動的（こ正常状態にもどり、安全
ベルト装置は通常のはたらきを行うことができる。

ベルトの制動過程が何回も繰り返されても、ベルトはな
んら摩滅を生ずることはなく、ベルト強度が減少するこ
とはない。

本発明の１実施態様では、ローラは対応受けに対して相
対的に可動であり、ローラの端部区域が対応受けと接触
すると摩擦力又ζｊ係合によりローラの引き続く回転が
阻止されるようになっている。

この場合ローラは、例えばばねによって対応受けに対す
るしゃ断位置に負荷されている揺動体に回転可能に支承
しておいてもよいし、あるいはケーシングに固定されて
いる軸に回転可能に支承しておき、外部又は内部から係
合する係止部材によって係止可能であるようにしてもよ
い。

以下においては、図面に示した実施例を参照しながら本
発明の構成を具体的に説明する。

第１図に示したベルト制動装置は通常の自動巻き取り装
置若しくは自動係止装置１の後方（引き出し側）に接続
されており、自動係止装置１は例えば自動車車体のフレ
ームにおけ□る固定箇所２に固定されていて、巻き取り
ローラ：３を有しており、この巻き取りローラにはベル
ト４が巻き取られている。

巻き取りローラ３は例えば衝突事故の際に所定の加速運
動又は減速運動が生ずると、周知の形式で係止装置（図
示せず）によって自動的に係止される。

この係止装置が作動しまた場合、後続のベルト制動装置
が設けられていな□いと、急激な引き応力により残存ベ
ルト巻体が緩６周知の現象（こよりなおかなりの長さの
ベルトが残存巻体から引き出されることになる。

この現象□はベルト制動装置を設けることによって阻止
することができる。

このために、例えば自動車車体のフレームにおける固定
箇所６に固定されているケーシング５の長孔案内８内で
ローラ７がわずかな距離にわたって移動可能に支承され
ていて、回転自在である。

第１図に示した状態ではローラ７の軸９はばね１０によ
って長孔案内８の上端部に引き付けられている。

ローラＴには巻き掛は角度αにわたってベルト４が部分
的に巻き掛けられている。

符号１１は・ケーシング５と結合されているブレーキブ
ロックを示し、これはローラ１の外周面に相応して湾曲
せしめられたブレーキ面１２を有している。

ベルトの正常な巻き取り及び繰り出しが行われている場
合、つまり安全ベルトが通常のはたらきを行っている場
合には、ローラ７は図示の休止位置にばね１０によって
保たれていて、回転自在である。

所定の限界値つまり作動限界が越えられるとはじめてば
ね１０の力が克服され、ローラがブレーキ面１２と接触
せしめられ、これによってローラ７はベルト力Ｆの発生
と共に自動的に制動されて係止される。

巻き掛は角度αはバンドブレーキ作用が生ずるような大
きさに設定されている。

このようにしてベルトが引き続き引き出されることが確
実に阻止される。

第２図に示した実施例においても、ケーシング１３と、
ブレーキブロック１１と、長孔案内８内で支承されてい
るローラ７と、ばね１０と、２つの転向ローラ１４とを
有しているベルト制動装置力墳動巻き取り装置若しくは
自動係止装置１の直後に設けられている。

この場合ベルトは走入方向とほぼ同じ方向でケーシング
１３から出るにもかかわらず、転向ローラ１４が設けら
れているので、所望の巻き掛は角度αが生ぜしめられて
いる。

この場合においてもベルト力Ｆが所定の作動限界を越え
ると、ローラ１がブレーキブロック１１のブレーキ面１
２に圧着されて係止される。

本明細書で説明する同じようなすべての実施例において
、ローラＴの外周面とベルト４との間に存在する摩擦対
偶は、ローラＴが停止している場合に巻き掛は角度αＯ
こ相応する自縛作用を生せしめる。

この場合、例えばローラＴの外周面を粗面にしておくこ
とによって摩擦力を増大させることができる。

第３図に示した実施例においても、ベルト制動装置が自
動巻き取り装置若しくは自動係止装置１の後方（引き出
し側）に離して配置されている。

この場合ケーシング１５内に２つのブレーキブロック１
６並びに長孔案内８内で案内されている所属のローラγ
が互いに上下に配置されており、これらのローラγはや
はりばね１０によって休止位置に負荷されている。

この実施例は第２図の実施例を発展させたものであって
、この場合ベルト４が２つのローラ７に巻き掛けられる
ことによって制動モーメントが２倍になり、ベルトが確
実に制動せしめられる。

この場合においてもバンドは走入方向と同じ方向でケー
シング１５から引き出され、衝突事故の作動時には両方
のローラγは互いに同じ方向で係止位置に動かされる。

これに対し第４図に示した実施例においては、やはり長
孔案内により支承されていてばねで負荷されているロー
ラγが作動時に、ベルト４がたすき掛けされていること
に基づいて、互いに逆の方向に動かされ、やはり互いに
逆の側に設けられているブレーキブロック１γによって
係止される。

第５図は有利な１実施例を示す。

この場合２つのローラγが揺動体１９の両端部に支承さ
れており、該揺動体１９は中央部を旋回軸２０により自
由に旋回可能にケーシング２１に支承されている。

これらのローラγに所属して互いに逆向きにブレーキブ
ロック２２が設けられている。

このようなベルト制動装置は静力学的並びに動力学的に
完全にバランスされており、自動車に取り付けるのに特
に適している。

自動係止装置１が係止されてベルトが強い負荷を受ける
と、１対のローラγが旋回せしめられて締め付は位置若
しくは係止位置に動かされ、回転を阻止される。

この制動装置が作用力に対してどのような力で応じるか
を説明する。

特定の巻き掛は角度αの場合に保持力と引き出し力との
比がに８であると仮定丈ると、ローラが複式に配置され
ていることによってに６４の全伝力比が得られる。

仮りにこの比をほぼ１：６０と置き換えると、例えば１
８００ｋｇの負荷がベルトに作用しても、自動巻き取り
装置における保持力は胤、つまり３０ｋｇに減少せしぬ
られる。

つまり自動巻き取り装置若しくは自動係止装置を軽量か
つ安価に構成することができる。

ローラとベルトとの間の摩擦力をできるだけ大きくする
ために、ローラＴの外周ベルトと接触する範囲に弾性的
な被覆を設けておくのが有利である。

これによって正常状態におけるベルトの摩滅も防止され
る。

このようなローラ７は第８図に示されており、この場合
スリーブ２３は端部に係止歯２４を備えている。

これらの係止歯の間の区域においてローラＴ若しくはス
リーブ２３は適当な弾性層２５を滑りが生じないように
取り付けられている。

スリーブ２３内部の心部材２６は同時にローラ１を支承
軸２１に軽く回転し得るように支承するのに役立つ。

この実施例においてはローラγは例えばＵ字形の金属薄
板製のケーシング２９の２つの壁２８の間に支承されて
おり、これらの壁２８は支承軸２７を案内する長孔案内
３０を有している。

この場合においてもローラ７はばね１０によって休止位
置に負荷されている。

以上述べた実施例においては、第８図に示したものは除
外して、作動限界が越えられたときのローラ７の制動及
び係止はローラ７の対応受けを構成しているブレーキ面
１２との摩擦によって行われた。

これに対し第６図〜第８図の実施例においてはローラＴ
の係止は係合作用つまり係止歯が相応する歯を有する対
応受けに係合することによって行われる。

歯付き対応受けは第８図並びに第６図及び第１図におい
て符号３１で示されており、円弧形に構成されている。

係止歯２４はローラ７の両端部つまりベルト４と接触す
る区域の両側（こ設けられている。

第６図及び第１図においてローラ１は、２腕状のＵ字形
の揺動体３２に支承されており、この揺動体は旋回軸３
３によりケーシング付加部３４に旋回可能に支承されて
いて、ローラ７とは逆の側のレバー腕をばね１０によっ
て休止位置に向かって負荷されている。

作動限界が越えられると、揺動体３２が旋回して、係止
歯２４が歯付き対応受け３１と係合し、これによりロー
ラγが係止される。

第６図及び第７図に示した実施例ではベルト制動装置は
自動係止装置に直接Ｏこ設けられていて、ローラＴはベ
ルト引き出し側とは逆の側に配置されている（第６図）
。

第９図及び第９ａ図に示した実施例においては係止歯及
び歯付き対応受けの代わりに、ローラ７がくさびみぞ３
５あるいは図示されていない環状のくさび突条を有して
おり、作動限界が越えられると前述の実施例におけるよ
うに相応する対応くさび３６と係合して、くさび作用に
よりローラＴが制動されかつ係止されるようになってい
る。

第１０図、第１１図及び第１２図に示した実施例におい
てはローラ１の軸３γがケーシング３８に定置にかつ回
転自在に支承されている。

この場合作動時にもローラ７の位置は不変であるが、揺
動運動可能な係止部材により係合又は摩擦力でローラγ
の係止が行われる。

第１０図の実施例ではピン３９によりケーシング３８に
支承されている係止部材４０が設けられており、この係
止部材は一端部に、ベルト４と接触するローラ４１を有
し、かつ他端部には係止づぬ４２を有していて、矢印方
向のわずかな旋回が行われると、係止づめ４２がローラ
γの係止歯２４と係合するようになっている。

符号４３はせん断ピンを示し、このせん断ピンは係止部
材４０ヲケーシング３８と結合していて、ベルト４に所
定のベルト力Ｆが作用すると、換言すれば作動限界に達
すると、せん断ピン４３がせん断され、ベルト４により
係止部材４０が係止位置に動かされ、この場合ベルト４
は鎖線で示した状態になる。

第１１図の実施例では、第１０図の係止部材４０の代わ
りに係止部材としてバンドブレーキ４４が使用されてい
る。

このバンドブレーキは一端部をケーシング３８に取り付
けられていて、ローラＴの円周面４５の大部分を回って
転向ローラ４６を経て他端部を、ピン４Ｔを中心として
旋回可能なレバー４８の一方のレバー腕に取り付けられ
ており、このレバー腕は休止状態ではばね１０によって
ストッパ４９に押し付けられている。

ばね１０は所定の限界値に相応して設計されている。

第１２図に示した実施例においても前記基本原理が採用
されているが、この場合においては係止部材として、一
端部に締ぬ付は面５０をかつ他端部にローラ４１を有し
ていてピン５１により旋回可能（こ支承されているレバ
ー５２が設けられており、このレバー５２には限界値と
して対向ウェイトＧが設けられており、この対向ウェイ
トはレバー５２を通常位置若しくは休止位置に負荷して
いる。

第１０図、第１１図及び第１２図に示した実施例はすべ
て、外部から係合する係止部材を有している。

しかし、図面には示されていないが、簡単な力学的転換
によって係止部材をローラγの内部から作用させるよう
にすることも可能である。

第１３図及び第１４図は、ローラ１に作用する係止力と
制動装置に作用する支持力との関係を示す。

バンドブレーキ作用によりローラγの外周には種種異な
る力が作用するので、ローラＴを係止位置若しくは締め
付は位置から外すようなモーメントがローラγに作用し
ないようにしなければならない。

係止直径若しくは締め付は直径をローラＴのベルト巻き
掛は面の直径よりも小さくすると、第１３図に示すよう
に力が分配される。

引き力Ｆは保持力Ｓよりも大きいので、適当な手段を講
じておかないと、ローラγがキック点Ｋを中心にして傾
動することになる。

このためにローラ７は揺動体３２（第６図参照）に支承
されており、これによってローラ１がその係止位置若し
くは締め付は位置から外れることが阻止される。

符号ａ及びｂは力Ｆ及びＳの作用てこ腕を示す。

第１４図においては、係止歯２４の係止直径若しくは締
め付は直径はローラγのベルト巻き掛は面の直径よりも
大きくされている。

これによってキック点にはベルト巻き掛は面の外側に位
置するので、ローラＴは負荷状態に無関係に常に安定し
ており、ローラ１を係止位置から外すような力若しくは
モーメントが生じることはない。

したがってこの場合には揺動体を省略することができる
。

すなわちローラ１は例えば長孔案内５３内で案内してお
くことができ、その場合案内力以外の力が長孔案内ζこ
作用することはない。

このようなベルト制動装置は極めて安価に製作すること
ができる。

第１５図にはこのようなローラγが断面して示されてお
り、この場合ローラ７の外周面（ベルト巻き掛は面）は
弾性的なライニング５４によって形成されている。

第１６図に示したベルト制動装置のケーシング５５はほ
ぼＵ字形に構成されていて、Ｕ字の底部に固定孔５６を
有しており、その側壁５Ｔに形成されている切り欠き５
８内には円弧形の作用面を有するブレーキ部材５９若し
くは係止部材６０が取り付けられる。

このような付加部品は焼結晶又は鋳造品として極めて簡
単に製作することができ、例えば端部にくさびみぞ３５
（第９図）若しくは係止歯２４を有しているローラ７の
ための対応受けとして役立つ。

この実施例ではケーシング５５自体は対応受けの範囲を
正確に成形する必要がないので、普通の簡単な打ち抜き
品から製作することができる。

作動限界が対向ウェイト又はばね力によって定められて
いるすべての実施例において、衝撃的なベルト引き出し
力が生じたときに普通の自動係止装置が係止状態になろ
うしても、ベルト制動装置が制動位置又は係止位置に動
くようにすることも可能であり、これにより安全ベルト
装置の安全性が更に高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１実施例の概略図、第２図は、第２実施例
の概略図、第３図は、第３実施例の概略図、第４図は、
第４実施例の概略図、第５図は、第５実施例の概略図、
第６図は、第６実施例の概略図、第１図は、第６実施例
の斜視図、第８図は・第７実施例の断面図、第９図は、
第８実施例の部分的断面図、第９ａ図は、第９図のＡの
部分の拡大図、第１０図は、第９実施例の概略図、第１
１図は、第１０実施例の概略的断面図、第１２図は、第
１１実施例の概略図、第１３図は、第６図の実施例にお
ける力の作用状態を示した図、第１４図は、第２図の実
施例に類似した実施例における力の作用状態を示した図
、第１５図は、第１４図のローラの断面図、第１６図は
、ケーシングの一部分の分解斜視図である。 １・・・・・烟動係止装置、２・・・・・・固定箇所、
３・・・・・・巻き取りローラ、４・・・・・・ベルト
、５・・・・・・ケーシング、６・・・・・・固定箇所
、７・・・・・・ローラ、８・・・・・・長孔案内、９
・・・・・・軸、１０・・・・・・ばね、１１・・・・
・・ブレーキブロック、１２・・・・・・ブレーキ面、
１３・・・・・・ケーシング、１４・・・・・・転向ロ
ーラ、１５・・・・・・ケーシング、１６及び１γ・・
・・・・ブレーキブロック、１８・・・・・・ケーシン
グ、１９・・・・・・揺動体、２０・・・・・・旋回軸
、２１・・・・・・ケーシング、２２・・・・・・ブレ
ーキブロック、２３・・・・・・スリーブ、２４・・・
・・・係止歯、２５・・・・・・弾性層、２６・・・・
・・心部材、２７・・・・・・支承軸、２８・・・・・
・壁、２９・・・・・・ケーシング、３０・・・・・・
長孔案内、３１・・・・・・歯付き対応受け、３２・・
・・・・揺動体、３３・・・・・・旋回軸、３４・・・
・・・ケーシング付加部、３５・・・・・・くさびみぞ
、３６・・・・・・対応くさび、３７・・・・・・軸、
３８・・・・・・ケーシング、３９・・・・・・ピン、
４０・・・・・・係止部材、４１・・・・・・ローラ、
４２・・・・・・係止づめ、４３・・・・・・せん断ピ
ン、４４・・・・・・バンドブレーキ、４５・・・・・
・円周面、４６・・・・・・転向ローラ、４７・・・・
・・ピン、４８・・・・・・レバー、４９・・−・・・
ストッパ、５０・・・・・・締め付は面、５１・・・・
・・ピン、５２・・・・・・レバー、５３・・・・・・
長孔案内、５４・・・・・・ライニング、５５・・・・
・・ケーシング、５６・・・・・・固定孔、５γ・・・
・・・側壁、５８・・・・・・切り欠き、５９・・・・
・・ブレーキ部材、６０・・・・・・係止部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 安全ベルト装置の自動係止装置の後方に接続されて
   いるベルト制動装置であって、ベルトに急激な引き力が
   作用したときに残存ベルト巻体が緩む現象を抑制するた
   めに作動可能なベルト制動機構を有している形式のもの
   において、ベルト制動機構として、回転可能に支承され
   ていてベルトが部分的に巻き掛けられているローラγが
   設けられており、このローラは、作動時に、ベルトが巻
   き掛けられている範囲の外方で摩擦力又は係合により係
   止可能であり、ローラＴの外周面とベルトとの間に摩擦
   対偶が設けられており、この摩擦対偶は、ローラが停止
   せしめられているときに巻き掛は角度に応じた自縛作用
   を生せしめるようにしたことを特徴とする安全ベルト装
   置用のベルト制動装置。 ２ ローラ１が対応受けｌと対して相対的に可動であり
   、ローラの端部区域が対応受けと接触すると摩擦力又は
   係合によりローラの引き続く回転が阻止される特許請求
   の範囲第１項記載のベルト制動装置。 ３ ローラＴの端部区域が係止歯２４を備えている特許
   請求の範囲第２項記載のベルト制動装置。 ４ ローラ７の端部区域がくさびみぞ３５又は環状のく
   さび条片を備えている特許請求の範囲第２項記載のベル
   ト制動装置。 ５ ローラγの外周面が弾性層２５より成っており、こ
   の弾性層は荷重を支えるローラ本体と滑りが生じないよ
   うに結合されている特許請求の範囲第１項記載のベルト
   制動装置。 ６ ローラ１の外周面が粗面にされている特許請求の範
   囲第１項記載のベルト制動装置。 Ｔ 締め付は直径若しくは係止直径がベルト巻き掛は直
   径よりも小さいかあるいはこれと等しい特許請求の範囲
   第１項記載のベルト制動装置。 ８ 締め付は直径若しくは係止直径がベルト巻き掛は直
   径よりも大きい特許請求の範囲第２項記載のベルト制動
   装置。 ９ ローラ７が、対応受けに対するしゃ断位置に負荷さ
   れている揺動体１９，３２に回転可能に支承されている
   特許請求の範囲第２項記載のベルト制動装置。 １０ ローラ１が、長孔案内３０を有している壁２８
   の間で回転可能に支承されかつ案内されていて、対応受
   けに対して相対的に可動である特許請求の範囲第２項記
   載のベルト制動装置。 １１ 締め付は支承部若しくは係止支承部として構成
   されている対応受けが、荷重を支えるケーシング５，１
   ３，１５，１８，２９のＵ字形の脚部に配置されている
   特許請求の範囲第２項記載のベルト制動装置。 １２ ローラ７が、ケーシング３８に固定されている
   軸３１に回転可能に支承されていて、外部又は内部から
   係合する係止部材Ｑこよって係止可能である特許請求の
   範囲第１項記載のベルト制動装置。 １３ ローラ７が、ケーシング３Ｂに固定された軸３
   ７に回転可能に支承されていて、外部又は内部から係合
   するバンドブレーキ４４によって係止可能である特許請
   求の範囲第１項記載のベルト制動装置。 １４ ローラ７が、ケーシング３８に固定された軸３
   １に回転可能に支承されていて、外部又は内部から係止
   歯２４に係合可能な係止部材４０によって係止可能であ
   る特許請求の範囲第１項記載のベルト制動装置。 １５ ローラγが、ベルト引き出し側とは逆の側で自
   動係止装置に配置されている特許請求の範囲第１項記載
   のベルト制動装置。 １６ 少なくとも１つのローラ７が自動係止装置１の
   ベルト引き出し側に配置されている特許請求の範囲第１
   項記載のベルト制動装置。 １７２つのローラγがベルト引き出し側で、旋回可能な
   揺動体１９に一緒に旋回可能に支承されており、該揺動
   体の旋回軸２０は両方のローラの間に位置している特許
   請求の範囲第１項記載のベルト制動装置。 １８ ベルト制動機構の作動限界が所定のばね力又は
   せん断力の超過あるいは対向ウェイトＧによって定めら
   れている特許請求の範囲第１項記載のベルト制動装置。 １９ セグメント形のブレーキ部材５９若しくは係止
   部材６０として構成された対応受けかはぬ付は可能な付
   加部品としてケーシング５５に配置されている特許請求
   の範囲第２項記載のベルト制動装置。 ２０ 係止機構が非作動状態の場合にベルトが衝撃的
   に引き出されて所定の作動限界が越えられるとローラ１
   が係止されるように、ばね１０若しくは対向ウェイ）Ｇ
   が設定されている特許請求の範囲第１８項記載のベルト
   制動装置。 ２１ ベルト制動機構の作動が自動係止装置１内での
   ベルト係止とは無関係に行われるように、作動限界が設
   定されている特許請求の範囲第２０項記載のベルト制動
   装置。