JPS5941748B2 - 安全ベルト巻取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、安全ベルト巻取装置に関するものである。

車輌等の安全ベルトに使用され車輌の衝突や横転、急停
車等の緊急時に安全ベルトの引出しを阻止する緊急ロッ
ク式巻取装置において、緊急時に乗員の飛び出そうとす
る力によってベルトが急速に引出される回転慣性を利用
した巻取装置が一般に用いられているが、このような巻
取装置においては引出し感知性能を上昇させ、例えば０
．３Ｇ感知というような高性能にすると、乗員が安全ベ
ルトを装着しようとしてベルトを急激に引出したとき、
慣性機構が作動しベルトがロックして引出せなくなると
いう不都合があった。

又車輌の衝突等の加減速度を感知してベルトをロックす
る巻取装置においては、感知機構を巻取装置自体に設け
ると例えば０．３Ｇから１．０Ｇというように広範囲の
感知性能を与えたとき巻取装置の容積が大きくなり巻取
装置の車内配備に問題があった。

又このような感知機構を巻取装置以外の場所に配備する
と車内に幾多の電気配線をなし巻取装置を電気的に作動
させることとなり車種によっては巻取装置を使用できな
い欠点があった。

更に又前記従来装置においては、ベルト巻取用リールに
固設された鉄材からなるラチェットホイールに同じ（鉄
材からなるパウルを係合させることによってロックを行
う方式のものが多く、このために部品点数或いは重量が
増し、装置の小型化、軽量化に制約を与えるという欠点
もあった。

本発明は前記欠点を除去するためになされたものであり
、例えば０．３ Ｇから０．７Ｇの範囲の高性能帯にお
ける加速度を感知する感知機構と０．７ Ｇ以上の加速
度を感知する感知機構とを兼備し、それぞれについてベ
ルトの引出しをロックするようにしたいわゆる二重安全
方式のものでありながら構造が簡単でかつ部品点数が少
なく装置の小型化。

軽量化、さらには低価化を図ることができる安全ベルト
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分解斜視図、第２
図はその組立断面図、第３図はそれに用いられる慣性ホ
イールの構造の一例を示す概略斜視図である。

１はコ字状フレームであり適宜手段にまり車床又はシー
ト等に取付けられている。

このコ字状フレーム１０両側板ＩＡ、１Ｂの略中央部に
は貫通孔１ａｔ１ｂが設げられており、この貫通孔内に
はそれぞれカラ一部材２Ａ、２Ｂを介して、ベルト巻取
用リール３が固着されたシャフト４が回転自在に支持さ
れている。

フレーム１の一方の側板１Ｂの外側にはリテーナ５を介
して、リターンスプリング６を収納したスプリングカバ
ー７がねじ止め等により取着されている。

このリターンスプリング６はシャフト３の一端とスプリ
ングカバー７との間に止着されており、このスプリング
６によって、ベルト巻取用リール３及びシャフト４が図
中実線で示す矢印Ａ方向（時計方向）に回転するように
付勢されて、このリールに一端を低重している安全ベル
ト８を巻回するようになっている。

従って、安全ベルト８を引出した場合にはこのリール３
及びシャフト４は図中破線で示す矢印Ｂ方向（反時計方
向）に回転することになる。

又、コ字状フレーム１の一方の側板１Ａの外面には、貫
通孔１ａの外周面上に一定間隔毎に配設された複数（図
では１２個）の係止部９が形成されている。

この係止部９は略扇状を成す溝又は孔（図では溝を示す
）からなり、各溝の一方の内側部９Ａは必要に応じて反
時計方向に沿って傾斜するテーパになっている。

前記シャフト４の先端は一方の側板１Ａの外方に突出し
ており、その突出部の基端には周辺部に切込部１０Ａを
有する円板状のフランジ１０が固着されている。

この切込部１０Ａは前記側板１Ａに設けられた溝９と対
応する位置に複数（図では６個）設けられている。

このフランジ１０の外方には第１のスプリング１１を介
して略円板状のラッチ部材１２がシャフト４に対して遊
動支持されており、このラッチ部材１２はその外方で、
シャフト４に圧入された係止部材１３の第１０係止用突
部１３Ａに係合することによって、外方への移動が抑止
されるようになっている。

このラッチ部材１２の周辺部には前記フランジ１０の切
込部１０Ａに対応して配設され、それに常時噛合するよ
うな突出部１２Ａが前記切込部１０Ａと同数（例えば６
個）設けられており、この各突出部１２Ａの先端部１２
ａは時計方向に向って傾斜するテーパに形成されている
。

このラッチ部材１２は前記第１のスプリング１１によっ
て通常は係止用突部１３Ａに接する位置に付勢されてい
るが、後述するカム部材の作用によって押された場合に
は、内方に向ってスラスト移動し、突出部先端が前記側
板の係止部９に係合するようになっている。

この場合、係止部９と突出部１２Ａとにはそれぞれ相対
的な傾斜を有するテーパが形成されているから、確実な
係合が行われると共に、ベルト巻取方向の回転を阻止す
ることはない。

又、ラッチ部材１２の板面には円周上に一定間隔毎に配
設された複数（例えば６個）の第１のカム部１２Ｂが設
けられている。

この第１のカム部１２Ｂは例えば略扇状の孔であり、前
記各突出部の間に対応する位置に等間隔で形成され、各
孔の反時計方向回りの内側面は外方に向って広（なるよ
うなテーパを形成している。

ここで、このランチ部材１２は突出部１２Ａが常時フラ
ンジ１０の切込部１０Ａに噛合していることからベルト
８の引出し及び巻取り動作に応じて回転するシャフト４
と共に回転するようになっている。

そして、このようなラッチ部材１２の外方には、スラス
ト方向に移動可能な如く、シャフト４に圧入された係止
部材の第１の係止用突部１３Ａ上に遊動支持された慣性
ホイール１４が配設されている。

この慣性ホイール１４は全体が略カップ状を成し、外周
面には複数（図では１２枚）の第１のラチェツト歯１４
Ａを有し、外側面にはこの第１のラチェツト歯１４Ａと
対応する位置であって中心に向って放射状となるように
配設された第２のラチェット１１４Ｂを有し、更に内側
面には第２のカム部１４Ｃを有する。

ここで、第２のラチェツト歯１４Ｂは前記フレーム側板
１Ａに設げられた係止部９に対応する位置に同数（図で
は１２枚）設けられている。

この第２のカム部１４Ｃは具体的には例えば第３図に示
すように、前記ラッチ部材１２に設けられた第１のカム
孔１２Ｂに対応するように配設された山形状の突起を成
し、この各突起の一側部Ｅはベルト引出し時のランチ部
材１２０回転方向（破線矢印Ｂ）に対して反対方向に下
降傾斜するようなテーパに形成されている。

そして、このような慣性ホイール１４は通常は、前記第
２のカム部たる突起１４Ｃがラッチ部材１２の第１のカ
ム部たる孔１２Ｂ内に十分に挿通され、その基部がラッ
チ部材１２の板面に接する如く、第２のスプリング１５
によって付勢されている。

この第２のスプリング１５は、前記係止部材１３の第２
の係止用突部１３Ｂと慣性ホイール１４との間に止着さ
れている。

従って、この慣性ホイール１４０回転がラッチ部材１２
のそれよりも遅れると、先ず、ラッチ部材１２は扇状孔
１２Ｂで慣性ホイール１４のカム用突起１４Ｃのテーパ
面Ｅ上を滑動することになり、いずれかが軸方向に沿つ
て移動することになる。

従ってラッチ部材１２を付勢しているスプリング１１（
第１のスプリング）の弾性を、慣性ホイール１４を付勢
している渦巻状スプリング１５（第２のスプリング）の
それよりも強いものとしておけば、第３図に示すように
慣性ホイール１４が図示右方向（外方）に移動すること
になる（図示矢印Ｃの方向）。

１６は前記各部材を覆う如くフレーム１の側板面にねじ
止め等により取付けられたカップ状のカバーであり、内
向には前記慣性ホイール１４に設けられた第２のラチェ
ツト歯１４Ｂに対応する位置に同数（１２枚）配設され
、これと噛合し得る第３のラチェツト歯１７が形成され
ている。

この第３のラチェツト歯１７は前述のように第１と第２
のカム部の作用で慣性ホイール１４が外方に移動した際
に、その第２のラチェツト歯１４Ｂと噛合し、慣性ホイ
ール１４の回転を停止させるようになっている。

従って、この第２と第３のラチェット歯１４Ｂ、１７の
噛合によって慣性ホイール１４０回転が停止した場合に
は、今度は第３図に示すようにラッチ部材１２が図示左
方向（内方）に移動することになる（矢印り方向）。

ここで、第３のラチェツト歯１７の数は必ずしも第２の
ラチェツト歯と同数でな（てもよく、最低１個所に形成
されていれば足りる。

尚、このカバー１６の底部には慣性感知装置１８（以下
センサーと称す）が収納保持されている。

このセンサー１８はケース１８Ａと、このケース１８Ａ
内に揺動自在に支持された重錘１８Ｂと、ケース１８Ａ
の側板上部にピン１８Ｃによって回動自在に取付げられ
た係合片１８Ｄとからなり、この係合片１８Ｄの底部に
は半球状の突起部Ｇが形成され、この突起部Ｇが前記重
錘１８Ｂの上面凹部Ｆ上に載置されている。

又このセンサー１８の係合片１８Ｄは通常は前記慣性ホ
イール１４の第１のラチェツト歯１４Ａに噛合しない位
置となり、上方に回動した際に噛合するような位置に配
置されている。

従って、車輌等の加減速時の傾斜等によって重錘１８Ｂ
が所定角度傾斜すると、係合片１８Ｄが第１のラチェツ
ト歯１４Ａに噛合して慣性ホイール１４０回転を制止す
るように作用する。

ここで、前記センサー１８は、車輌の急停車や傾斜等の
例えば０．３ Ｇから０．７ Ｇ程度の加速度が加わっ
た際に作用するように各部材の関係を設定してあり、そ
れ以外の部材例えば慣性ホイール１４０重量や第１と第
２のスプリング１１，１５０関係等は、車輌の衝突等の
例えば０．７Ｇ以上の加速度が急速に加わった際に慣性
ホイール１４を外方に押してカバー１６の内面に衝突さ
せるように設定しておく。

尚、前記各部材のうち、少なくともフレーム１、リール
３、シャフト４、フランジ１０、ラッチ部材１２はその
性質上強度の高い材料例えば鉄材を使用した方が好まし
いが、その他の部材は軽量かつ安価な合成樹脂材を使用
することができる。

次に第４図及び第５図を参照して本発明装置の動作を説
明する。

安全ベルト８が正常な状態でかつ平常の早さで引出され
る時はり−ル３、シャフト４、フランジ１０、ラッチ部
材１２、慣性ホイール１３はシャフト４と同時に回転し
、この時ラッチ部材１２は慣性ホイール１４のカム用突
起１４Ｃに押されることはないから移動せず、従ってラ
ンチ部材１２の突出部１２Ａがフレーム１の側板１Ａの
係止部９に係合されることはない。

かくして安全ベルト８は乗員の動作に合せて伸縮自在に
引出されたり巻戻されたりする。

次に、第４図に示すように車輌の急停車や傾斜等により
例えば０．３ Ｇから０．７ Ｇ程度の加速度が加わっ
たときは、センサー１８０重錘１８Ｂの傾斜で係合片１
８Ｄが上方に移動し、慣性ホイール１４の第１のラチェ
ツト歯１４Ａの１つに噛合する。

このとき乗員にも加速度が加わりベルト８が引出されよ
うとしてシャフト４やシャフトに固着されたフランジ１
０及びランチ部材１２が回転するようになるが、慣性ホ
イール１４は回転しない。

このとき、第１のスプリング１１０弾性が第２のスプリ
ング１５のそれよりも強く設定されているので、前記第
３図の説明の如き、ラッチ部材１２の第１のカム部１２
Ｂと慣性ホイール１４の第２のカム部１４Ｃの相互作用
によって、先ず慣性ホイール１４が外方に押されてカバ
ー１６の内面に接触するため第２、第３のラチェツト歯
１４Ｂと１７との噛合が行われ、慣性ホイール１４の外
方移動は阻止される。

この場合、第２及び第３のラチェツト歯は相互に同期が
とれるように、同一間隔で同−数設けられているから、
その噛合は確実かつ円滑に行われる。

そして、慣性ホイール１４のスラスト方向の移動が阻止
された段階で今度は慣性ホイール１４のカム部１４Ｃで
ラッチ部材１２０力ム部１２Ｂが押されることになりこ
れによりラッチ部材１２がスプリング１１の力に抗して
図示左方向に押される。

この結果ランチ部材１２の突出部ｌ ２Ａがフレーム１
の係ＦＦ部９に係合し、ベルト８の引出しがロックされ
る。

この場合、ラッチ部材１２の突出部１２Ａとこれを受は
入れるフレーム１の係止部９とには対応するテーパが設
けられており、かつ各部材の配置は対応しているため、
その係合は円滑かつ確実に行われることになる。

次に、第５図に示すように車輌の衝突等により例えば０
．７ Ｇ以上の加速度が急速に加わった場合には慣性ホ
イール１４がシャフト４０回転よりも遅れることになる
。

この場合にも前述の如き、ラッチ部材１２のカム部１２
Ｂと慣性ホイール１４のカム部１４Ｃとの相互作用によ
り、先ず慣性ホイール１４が外方へ移動せしめられ、ラ
チェツト歯１４Ｂがカバー１６のラチェツト歯１７に噛
合することにより回転を阻止される。

その後は前記第４図の場合と全く同様の作用により最終
的にベルト８の引出しがロックされる。

このようにして、鋭敏なセンサーの作動が不完全な場合
でもベルトの引出しは確実にロックされる。

尚、いずれの場合にあっても、車輌や乗員の姿勢が元の
状態に戻れば、センサーが復帰し、ラッチ部材１２及び
慣性ホイール１４がスプリング１１及び１５０弾性によ
り元の位置に戻り、ベルトのロックが解除されることに
なる。

ところで、前記動作においてはいずれの場合も、フレー
ム側板１Ａに設げられた係止部９の数と、慣性ホイール
１４の側面に形成された第２のラチェット歯１４Ｂの数
とは同一であり、かつ対応しているため、ラッチ部材１
２の突出部１２Ａと係止部９との係合は同期が図れ、従
って迅速確実なベルト引出しの阻止を行うことができる
。

以上詳述した本発明装置によれば、車両等の加減速時に
感応する慣性装置の感応を０．３Ｇ乃至０．７Ｇ範囲と
し、ベルト引出し速度に感応する慣性感応機構の感応は
０．７ Ｇ以上に設定することにより、車両の加減速度
の変化に対しては鋭敏に反応してベルトリールの回転を
ロックするが、ベルト引出し速度に対しては慣性感応が
鈍くなり乗員が安全ベルトの装着をするときは相当急激
にベルトを引出してもベルトがロックされることはなく
、緊急時には車体感知とベルト引出し感知の二重安全方
式によって完全にベルトをロックさせることができ、し
かも極めて簡単な構成を有しかつ多くの部材が合成樹脂
等を用いるものであることにより、装置の小型化、軽量
化に寄与することができるものとなる。

【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分解斜視図、第２
図はその組立断面図、第３図はそれに使用される慣性ホ
イールの構成の一例を示す概略斜視図、第４図及び第５
図は本発明装置の作用を説明するための断面図である。 １・・・・・・コ字状フレーム、３・・・・・・ベルト
巻取用リール、４・−・・・・シャフト、８・・・・・
・安全ベルト、９・・・・・・係止部、１０・・・・・
・フランジ、１０Ａ・・・・・・切込部、１１・・・・
・・第１のスプリング、１２・・・・・・ラッチ部材、
１２Ａ・・・・・・突出部、１２Ｂ・・・・・・第１の
カム部、１４・・・・・・慣性ホイール、１４Ａ・・・
・・・第１のラチェツト歯、１４Ｂ・・・・・・第２の
ラチェツト歯、１４Ｃ・・・・・・第２のカム部、１５
・・・・・・第２のスプリング、１６・・・・・・カバ
ー、１７・・・・−・第３のラチェツト歯、１８・・・
・・・慣性感知装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両側板を備えたコ字状フレームと、該フレームの両
   側板間に回転可能に支持されたシャフトと、該シャフト
   に固着されたベルト巻取用リールに一端を止着したベル
   トと、前記シャフトをベルト巻取方向に付勢する弾性バ
   ネとからなるベルト巻取装置において、前記フレームの
   一方の側板に前記シャフトを中心とする円周上に一定間
   隔を置いて設げた複数の係止部９と、該係止部９に対応
   して形成した複数の切込部１０Ａを外周面に備えた前記
   シャフトに固着のフランジ１０と、該フランジと一体回
   転し且つ該フランジに隣接する位置と離反する位置との
   間を前記シャフト上で移動可能に設けられ接近したとき
   該フランジの切込部１０Ａに案内されて切込部１０Ａと
   前記フレームの係止部９との両者に係合する複数の突出
   部１２Ａを一側面に有し他側面には該突出部を前記係合
   方向に移動させるための複数の第１のカム部１２Ｂとを
   有し通常時第１のスプリング１１で該フランジと離反す
   る位置に偏倚されているラッチ部材１２と、通常時前記
   シャフトと共に回転し前記シャフトが所定の角度を超え
   て回転したとき前記シャフトに遅れて回転するよう前記
   シャフトに遊嵌され前記回転遅れが生じたとき前記突出
   部１２Ａを前記フレームの係止部９と係合させる位置に
   前記ラッチ部材１２を動かすために前記第１のカム部１
   ２Ｂと共働する第２のカム部１４Ｃを一側面に有し他側
   面には第２のラチェツト歯１４Ｂを有する慣性ホイール
   １４と、該慣性ホイールが前記シャフトの回転に遅れて
   回転したとき前記第２のラチェツト歯１４Ｂと係合して
   該慣性ホイールの回転を停止する第３のラチェツト歯１
   ７を有する前記フレーム側板に固着のカバー１６と、通
   常時前記第２と第３のラチェツト歯が係合せぬ位置に前
   記慣性ホイールを偏倚するための前記慣性ホイールと前
   記カバーとの間に配設された第２のスプリング１５とよ
   りなることを特徴とする安全ベルト巻取装置。 ２ 前記慣性ホイール１４の第２のラチェツト歯の歯数
   がフレーム側板に設けた複数の係止部９の数と同一であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の安全
   ベルト巻取装置。 ３ 前記第１のスプリング１１０弾性は前記第２のスプ
   リング１５の弾性よりも強く、前記シャフトに対し前記
   慣性ホイール１４が遅れて回転したとき、前記第１のカ
   ム部１２Ｂと前記第２のカム部１４Ｃとのカム作用で前
   記慣性ホイール１４が第２のスプリング１５の付勢に抗
   して前記カバー１６方向に移動し前記第２のラチェツト
   歯が前記第３のラチェツト歯１７と係合し前記慣性ホイ
   ール１４０回転を停止するようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の安全ベルト巻取装置。