JPS5937255B2 - 安全ベルト巻取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輛等に備え付けられる安全ベルトの巻取装置
に関する。

従来の車輌用の安全ベルトに用いる巻取装置にあっては
、ベルト巻取用シャフトの一端部に巻戻し用スプリング
（以下リターンスプリングと称す）が設けられており、
引き出されたベルトをこのスプリングのばね力（以下テ
ンションと称す）により巻取るようにしている。

このようなリターンスプリングは、ベルトが引き出され
た状態で常にテンションが働くようになっているため、
例えば運転者が安全ベルトを締めた後平常の運転姿勢を
保持した状態で運転者に圧迫感を与えることになる。

このため、一旦安全ベルトを締めて運転姿勢を保持した
状態では前記リターンスプリングのテンションを一時鎖
錠（以下ロックと称す）しておくような機構を備えたＩ
Ｊ ｌ−ラフターが必要になるわけであるが、前記運転
姿勢は運転者の体格或いは座席の形状等ζこよって変化
するため、各運転者の運転姿勢に応じて常に最適な゛状
態で前記リターンスプリングのテンションをロックさせ
るような機構を具体化することが難かしく、これがため
に従来は前記要請に合致した安全ベルト巻取装置は提案
されていなかった。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、各運転
者の運転姿勢に応じて常に最適な状態でリターンスプリ
ングのテンションをロックすることによって、運転者の
圧迫感を除去できる安全ベルトの巻取装置を提供するこ
とを目的とするものである。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明装置の一実施例を示す説明図であり同図
ａは分解斜視図、同図すは組立状態を示す斜視図、同図
Ｃは本発明装置に使用されるインナースイッチの一例を
示す平面図である。

又第２図はこの装置を駆動するための回路の一実施例を
示す回路図である。

この装置の本体をなすコ字状フレーム１は適宜手段によ
り車床又はシート等ｌこ固定されている。

このフレーム１の両側枠間には安全ベルト２の一端が、
フレーム１の側枠の貫通孔１ａ、１ａに回転自在に支持
されたシャフト３とリーム４とによって嵌止されており
、フレーム１の一方の外側にはカップ型のスプリングカ
バー５とシャフト３とによって止着された渦巻状のリタ
ーンスプリング６が設けられ、このリターンスプリング
６のテンションにより安全ベルト２がリール４に巻回さ
れるようになっている。

又リール４の一端にはラチェットホイル７が嵌込み等の
方法で固定しである。

尚このラチェットホイル７に近接した位置に緊急時にベ
ルトの引出しをロックするパウルが設けられているが、
本発明の特徴部分ではないので図示しない。

フレーム１の一方の側枠の外側にはこの側枠と略相似し
た形状の取付板８が接着等により取付けられている。

この取付板８の上方には、外方に突出する支軸９が固着
されており、この支軸９には係合爪１０を有する係合部
材１１がＢ ＩＪソング２を介して回動自在に取付けら
れている。

この係合部材１１の他端は取付ポルＮ４ａを介して、取
付板８の側方に固着されたツルイド１３の作動レバー１
４と回動自在に連結されている。

このソレノイド１３からはリード線１５が引き出されて
おり、後述する１駆動回路に接続されている。

即ち、駆動回路からの信号がこのリード線１５を介して
ソレノイド１３に印加されるとソレノイドが付勢され、
作動レバー１４が下方に移動し、これに伴って係合部材
１１が支軸９を中心に回動し、係合爪１０が図示右方に
移動することになる。

尚、この係合部材１１の上部には突起部１６が一体的に
設けられており、この突起部１６には引っ張りばね１７
の一端が取付けられている。

このばね１７の他端は取付板８の上方に固着された固定
棒１８に引っ掛けられており、これによって、前記ソレ
ノイド１３が付勢されていないときに、作動レバー１４
を上方に、係合爪１０を図示左方にそれぞれ強制的に位
置付は得るようになっている（いわゆる復帰用ばねであ
る）。

そして、取付板８の上部右側には全体が略コ字状をなし
、一方の内側部に固定接点１９を、他方の内側部に可動
接点２０をそれぞれ有するリトラクタ−スイッチ２１が
接着等により取付けられている。

このスイッチ２１の各接点からはＩＪ−ド線２２が引き
出されており、その先端は後述する駆動回路に接続され
ている。

又、取付板８の略中央部に設けられた貫通孔２３からは
前記シャフト３の一端が外方に突出しており、この突出
シャフト３にはラチェットホイル２４が同軸上に圧入さ
れている。

このラチェットホイル２４は通常は前記係合部材１１の
係合爪１０に係合しない位置にあり、前記ソレノイド１
３０）付勢Ｏこ基づいて係合爪１０が右方に移動した際
に両者が係合してシャフト３の回転動作を停止させるよ
うな大きさに形成されている。

このラチェットホイル２４の外側には波型輪ばね２５と
回動片２６を有する回動板２７とが順次重ねられてシャ
フト３に回動自在に取付けられており、外側でシャフト
３の先端に圧入された止め板２８によって圧接状態とな
るように設けられている。

このようにされた回動板２７は摩擦力によってシャフト
３の回転に伴って回動すると共に、回動片２６の動きが
抑止されるとシャフト３を滑動させる。

ここで、回動片２６はその先端が取付板８に固定されて
いる固定板２９の上面に載置されると共に、シャフトの
回転によって回動した際にリトラクタ−スイッチ２１の
可動接点２０を押圧し得るような長さに形成されている
。

従って、この回動片２６は固定板２９とリトラクタ−ス
イッチ２１との間ではシャフト３の回転に従って回動し
、いずれかに接触した際にはシャフト３のみが滑動する
ような機構（いわゆるクラッチ機構）を有するため、安
全ベルト２の引き出し及び巻取り動作には何ら影響を与
えないことになる。

ところで、取付板８の下方には、車輛の衝突事故の際ベ
ルトの引き出しをロックするためのロック機構の感応部
材を収納するためのケース３０が設けられているが、本
発明の特徴部分ではないので、その詳細な説明は省略す
る。

この装置に用いられるインナースイッチ３３は第１図Ｃ
に示すように、バックル３１内のトング嵌合溝３２の両
側壁に設けられた弾性材からなる接点３３ａ 、３３ｂ
とこの各接点から引き出されるリード線３５とによって
構成される。

この接点３３ａ。３３ｂは通常は弾力によって両者が接
触して導通するようになっているが、ベルト２の先端に
取付けられたトング３４の絶縁性材料からなる先端部３
４ａが挿入されることによって両者が離されて非導通状
態となるようになっている。

尚、リード線３５の先端は後述する駆動回路に接続され
ている。

前記装置を駆動する駆動回路は第２図に示すように、タ
イマー３６を主体として構成される。

このタイマー３６は例えば、リセット優先の遅延型フリ
ップフロップ回路によって構成されており、例えば自動
車のバッテリーを駆動電源Ｅとしている。

タイマー３６のセット端子Ｓは電源Ｅのプラス側に接続
され、リセット端子Ｒと電源Ｅのマイナス側との間には
２つのスイッチＳＷ１．ＳＷ２が並列接続され、かつ反
転出力端子Ｑと電源Ｅのプラス側との間にはソレノイド
コイルＬが直列接続されている。

ここで、前記リトラクタ−スイッチ２１を第１のスイッ
チＳＷ１とし、インナースイッチ３３を第２のスイッチ
ＳＷ２とし、ソレノイド１３をソレノイドコイルＬとし
て前記回路を構成する。

このタイマー３６は、２つのスイッチＳＷ、 。ＳＷ２
の両方又は一方が閉状態（オン）であればセット端子Ｓ
に印加される信号の如何に拘わらず反転出力端子Ｑから
高レベル（電源レベル）出力を生じさせ、両方のスイッ
チが開状態（オフ）となった際に低レベル（接地レベル
）出力を生じさせるように動作する。

従って、２つのスイッチＳＷ１゜ＳＷ２が共にオフとな
っている場合にのみソレノイドコイルＬを付勢すること
になる。

尚、このタイマー３６の遅延時間は例えば３０秒に設定
しであるものとする。

このような回路は、主体のフリップフロップ回路が半導
体部品で構成できるから、車床やシート内等の適宜の個
所に邪魔にならないように収納され得る。

次に、前記構成の装置の作用について、第３図のタイミ
ングチャート及び第４図ａ ” ｃの動作説明図を参照
して説明する。

先ず、運転者がドアを開閉して座席に座りキーを挿入し
た状態を考えると、バッテリー電源Ｅが入り、回路の動
作が可能になるが安全ベルト先端のトング３４がバック
ル３１内に挿入されていないためインナースイッチ３３
（ＳＷ２）がオンになっており、従ってタイマー３６の
出力端子Ｑは高レベルのままでありソレノイド１３は付
勢されない。

このため、装置は最初の状態を維持している（第３図の
時刻ｔ。

、第４図ａの状態）。

次に運転者が安全ベルト２を引き出すと、この引き出し
動作に応じてシャフト３が回転しく第４図ａの矢印Ａ）
、これに伴って回□ 動片２６が回動しく矢印Ｂ）リト
ラクタ−スイッチ２１の可動接点２０を押圧し固定接点
１９に接触させるためリトラクタ−スイッチ２１ （ｓ
ｗ、 ）がオン状態になる（第２図の時刻ｔ１、第４図
すの状態）。

しかし、タイマー３６の出力状態は変化しないのでソレ
ノイド１３は付勢されず元の状態を維持する。

そして運転者がトング３４をバックル３１内に嵌合させ
るとインナースイッチ３３がオフになるが、リトラクタ
−スイッチ２１がオン状態であるためタイマー３６は動
作を開始しない（第３図の時刻ｔ２）。

次に運転者が安全ベルトを締め終って運転姿勢に入ると
安全ベルトが少し緩むことになるため、リターンスプリ
ング６のテンションにより緩みが生じた分だけ巻き戻さ
れシャフト３が逆回転する。

このため、回動片２６も元の位置に戻るように回動し、
リトラクタ−スイッチ２１がオフ状態になる。

この結果、タイマー３６のリセット端子Ｒに接続された
２つのスイッチＳＷ７．ＳＷ２が共にオフになりタイマ
ーが動作を開始する（第３図の時刻ｒ３）。

タイマー３６の動作開始後、設定遅延時間Ｔが経過する
と、反転出力端子Ｑの出力が低レベル（接地レベル）に
反転する。

この結果ソレノイド１３が付勢され、作動レバー１４を
下方に移動させる（第４図Ｃの矢印Ｃ）。

これにより係合爪１０が右方に移動しく矢印Ｄ）、ラチ
ェットホイル２４の歯底に係合される。

この結果、ラチェットホイル２４が圧入されているシャ
フト３の回転が停止される。

即ち、リターンスプリング６のテンションがロックされ
ることになる（第３図の時刻ｔい第４図Ｃの状態）。

従って、安全ベルト２は運転姿勢の状態（最適状態）で
停止し、そこにはリターンスプリング６のテンションが
加わらないから、圧迫感がなく、快適な運転を続行する
ことができる。

尚、その後例らかの必要があって、運転姿勢が変った場
合、例えば車内前方に有る物を取ろうとして前に乗り出
したような場合には、安全ベルト２が再び引き出される
ため、リトラクタ−スイッチ２１がオン状態となり、タ
イマー３６はリセットされ、最初の状態に戻り、ソレノ
イドの付勢が解除される（第３図の時刻ｔ５）。

従って、係合部材１１は復帰用ばね１７のテンションに
よって元の状態に戻るため、係合爪１０は左方に移動し
ラチェットホイル２４から外れ安全ベルト２には再びリ
ターンスプリング６のテンションが加えられる。

その後再び最適な運転姿勢に戻ると、ＩＪ ｔ−ラフタ
ースイッチ２１がオフになり、再びタイマー３６が動作
を開始しく時刻ｔ６）、遅延時間Ｔの経過後にソレノイ
ド１３を付勢し安全ベルト２に加わるリターンスプリン
グのテンションをロックする（時刻ｔ７）。

最後に、運転の終了の際にはバックル３１からトング３
４を引き抜くことによりインナースイッチ３３がオンに
なりタイマー３６をリセットすることになり、ソレノイ
ドの付勢が解除されるため、リターンスプリング６のテ
ンションが働き正常の巻取り装置として作用する（時刻
ｔ８）。

そして、運転者がキーを引き抜くとバッテリーからの電
圧印加が遮断される。

尚、前述ののような動作中、ソレノイド１３が付勢され
て回動片２６がラチェットホイル２４の歯底に係合する
ことによってリターンスプリング６のテンションがロッ
クされた状態でもラチェット機構により安全ベルト２の
引き出しは可能であり、又作動板２７のクラッチ機構に
よりシャフト３の回転動作は制限されないので不都合は
ない。

尚、車輛の衝突事故等の場合には周知のロック機構が働
き、ベルトの引き出しがロックされるようになることは
言うまでもない。

本発明は前記実施例に限定されず、種々の変形が可能で
ある。

例えば、インナースイッチはドアースイッチと兼用させ
て、ドアの開扉時に「オン」、閉扉時に「オフ」となる
ように構成してもよいし、又キースイッチと兼用させて
もよく、いずれの場合にも前述の如き効果を得ることが
できる。

又タイマーは遅延型フリップフロップ回路に限らず、種
々の遅延回路を使用でき、選択した遅延回路の種類によ
ってスイッチＳＷ１．ＳＷ２の動作やソレノイドの付勢
動作のタイミングを変更すればよい。

更に、必ずしもソレノイドが付勢された段階でリターン
スプリングのテンションをロックする方法に限らず、逆
に常時ソレノイドを付勢しておき、必要時にソレノイド
の付勢を解除することによりテンションをロックするよ
うにしてもよい。

このようなソレノイドは前記係合爪を制御するためのも
のであるから、他の制御機構を使ってもよい。

尚、タイマーの時間設定は設計時に任意の時間に設定で
きるが、特に本発明装置を車輛に組み込んだ後に調整用
つまみを設けておき、手動により任意に設定するように
してもよい。

同様に、タイマーの解除時間についても運転者が任意に
選択できるように手動スイッチを取付けるようにしても
よい。

更に、ＩＪ ｌ−ラフタースイッチ２１の構成及び回動
板２７の構成（特にクラッチ機構）は前記実施例に限定
されない。

前記実施例では緊急時にベルトの引き出しをロックする
機構を備えたＩＪ Ｉ−ラフターに本発明装置を適用し
た場合を説明したが、必ずしもこのようなロック機構を
備えていなくてもよいことは言うまでもない。

以上詳述した本発明装置によれば、運転者が安全ベルト
を締めて運転姿勢に入った状態（最適状態）で自動的に
リターンスプリングのテンションがロックされることに
なるため、運転者はテンションによる圧迫感を覚えるこ
とがなく常に快適な運転を続行することができる。

この場合、ベルトの引き出し動作は制限されないから安
全ベルトを締めた状態で自由に動くことができるので極
めて便利である。

又、運転者の体格や座席の形状等の相違に基づいて安全
ベルトの引き出し長さが異なっても常に最適な状態でテ
ンションのロックがなされるため実用上の効果は犬であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す説明図であり同図
ａは分解斜視図、同図すは組立斜視図、同図Ｃはそれに
使用されるインナースイッチの一例を示す平面図、第２
図は本発明装置に用いられる駆動回路の構成の一例を示
す回路図、第３図はその動作説明のためのタイミングチ
ャート、第４図ａ乃至Ｃは本発明装置の主要部分の動作
態様を示す説明図である。 １・・・・・・コ字状フレーム、２・・・・・・安全ベ
ルト、３・・・・・・シャフト、４・・・・・・ベルト
巻取用リール、１０・・・・・・係合爪、１３・・・・
・・ソレノイド、１９・・・・・・固定接点、２０・・
・・・・可動接点、２１・・・・・・リトラクタースイ
ッチ、２４・・・・・・ラチェットホイル、２５・・・
・・・波型ばね、２６・・・・・・回動片、２７・・・
・・・回動板、２９・−・・・・固定板、３３・・・・
・・インナースイッチ、３６・・・・・・タイマー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コ字状フレームに渡架されたシャフトに嵌装された
   ベルト巻取用リールに、リターンスプリングのテンショ
   ンによりベルトが巻取られ、このリターンスプリングの
   テンションに坑して引出されたベルトの引出し方向への
   変位を所定以上の衝撃が作用することにより抑制する安
   全ベルト巻取装置において、前記コ字状フンームの側板
   の外方に突出するシャフトに固着されたラチェットホイ
   ルと、該ラチェットホイルの近傍に配置され、制御機構
   の動作に基づいてラチェットホイルとの保合又は離反が
   制御され該ラチェットホイルと係合するときにはベルト
   の巻取り方向へのラチェットホイルの回転を抑止する係
   合爪と、同じく前記ラチェットホイルの近傍に配置され
   たスイッチと、前記シャフトに弾装されて前記スイッチ
   とこのスイッチから離れた位置に設けられた固定板との
   間をシャフトの回転に応じて回動すると共に、ベルト引
   出し時及び巻取り時のシャフトの回転による回動動作に
   よって前記スイッチを閉路又は開路するようにした回動
   片と、前記スイッチの開閉動作によって制御されて所定
   時間経過後に前記係合爪を制御する制御機構を駆動する
   タイマーとを設け、前記係合爪をラチェットホイルに係
   合させることによってリターンスプリングのテンション
   を介してベルトの巻取り方向に回転力を受ける該ラチェ
   ットホイルのベルト巻取方向への回転を抑止する一方、
   所定以上の衝撃が作用される以前にはベルトの引出し方
   向への回転を許容することを特徴とする安全ベルト巻取
   装置。