JP2000355265A

JP2000355265A - シートベルト装置

Info

Publication number: JP2000355265A
Application number: JP11167438A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamada; 浩山田; Tatsuo Tada; 辰雄多田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェビング巻取装置の巻締りによる乗員拘束
（保護）の遅れを解消したシートベルト装置を提供す
る。【解決手段】シートベルト装置をクランプ機構付きウ
ェビング巻取装置（巻取装置）(100)と、座席側部に配
置されたバックルプリテンショナ(600)とにより構成す
る。車両が衝突すると、バックルプリテンショナ(600)
によってウェビング(70)の引き込みを乗員の腰部近傍で
行う。バックルプリテンショナ(600)の作動によってス
ルー(508)を介して巻取装置(100)内のウェビング(70)が
引出されそうになると、クランプ機構が作動し、巻締り
分の繰出しを抑制する。それにより、ウェビング(70)の
弛みを素早く除去して乗員を座席(501)に拘束（保護）
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シートベルト装置に関
し、特に、衝突の際にウェビング（ベルト）の弛みを除
いて乗員を座席に拘束し、乗員の安全を図るプリテンシ
ョナ付きシートベルト装置の改良に関する。

【０００２】

【従来技術】車両衝突の際の乗員移動を抑制することに
より、乗員への傷害を軽減し、車室内構造物（ハンド
ル、車室内パネル等）との二次衝突を防止するべく、シ
ートベルト装置が使用される。シートベルト装置には、
衝突時にウェビングが引き出されるのを防止するために
ウェビングをロックする機能を備えるウェビング巻取装
置（ＥＬＲ）、更に、衝突の際にウェビングの弛みを巻
き取って積極的に乗員を座席に拘束するプリテンショナ
（ベルト緊張装置）付き巻取装置等が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】車両の衝突に対する乗
員の安全確保は、車両の正面衝突のみならず、オフセッ
ト（片寄り）衝突についても求められるようになってい
る。オフセット衝突に対する安全対策は、車体の構造設
計から行われる。まず、衝突エネルギーをクラッシャブ
ルゾーンによって吸収することを図る。しかし、オフセ
ット衝突では、衝撃吸収ゾーンが正面衝突の場合よりも
狭いので、衝撃吸収の十分を図り難い。そこで、車体剛
性を高めて車室（キャビン）の変型を極力小さくし、乗
員の生存空間を確保せんとする。

【０００４】この結果、オフセット衝突に対しても所要
の生存空間が確保されるようにした車体では、衝撃吸収
に適した柔構造の車体から、より固い構造の車体となる
傾向がある。このため、衝突時に乗員に加わる減速度の
伝達が正面衝突を重視した柔構造の車体の場合よりも早
くなり、柔構造車体の場合よりも早く乗員の前方移動
（前のめり、腰部移動）が始まる。また、乗員に加わる
減速度も増大する。

【０００５】この場合、シートベルト装置の作動が相対
的に遅れ、また、衝突時の乗員への傷害度（ダメージ）
も大きくなることが考えられる。

【０００６】しかしながら、従来の、ＥＬＲ付きシート
ベルト装置では、衝突時にウェビングを巻回したボビン
側をロックするため、ウェビングの巻締り分だけウェビ
ングが外に繰り出され、その分乗員を前方に移動させる
可能性がある。ここで、「巻締まり」は、ボビンに緩く
巻回されたウェビングが、ウェビングとボビンとの相対
移動によってウェビングの巻回が締め上げられる（きつ
くなる）ことである。

【０００７】また、クランプ機構付きのＥＬＲ付きシー
トベルト装置では、衝突時にウェビングを挟持する機構
を備えるので、ウェビングの繰り出しを防止可能である
が、装着されているウェビングに存在する弛みにより乗
員を前方に移動させる可能性がある。

【０００８】また、プリテンショナ付き巻取装置では、
衝突の際にプリテンショナが作動し、ボビンを巻き取り
方向に回転させてウェビングを巻取装置内に強制的に引
き込み、乗員を拘束するが、ボビンに巻回されたウェビ
ングの巻締りのため、ウェビングの引き込みの始まるの
が巻締り分だけ遅れる。衝突衝撃の伝搬の速い車体では
この遅れの許容範囲がきわめて狭い。

【０００９】よって、本発明は、車両衝突を判断する
と、より早くウェビングの引き込みを開始して乗員の拘
束（保護）を行うシートベルト装置を提供することを目
的とする。

【００１０】また、本発明は、ウェビング巻取装置の巻
締りによる乗員拘束（保護）の遅れを解消し得るシート
ベルト装置を提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明は、オフセット衝突を考慮し
た剛構造車両等の減速度伝搬の速い車両に好適なシート
ベルト装置を提供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、車両衝突時に乗員の腰部
の拘束をより十分に行えるシートベルト装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【解決を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のシートベルト装置は、車両の座席に乗員をウェ
ビングによって拘束し、衝突等の際に乗員の安全を図る
シートベルト装置において、上記乗員の腰部近傍に配置
されて、上記ウェビングを挿通したタングプレートと係
合するバックル部と、上記バックル部を引き込むバック
ル緊急引込装置（バックルプリテンショナ）と、上記車
両の衝突を検出して上記バックル緊急引込装置を作動さ
せる制御部と、上記ウェビングを巻き取ると共に上記車
両の急減速又は急なウェビングの引き出し時に上記ウェ
ビングを挟持して引き出しを阻止するクランプ機構を有
する巻取装置（リトラクタ）と、を備える。

【００１４】かかる構成によって、車両が衝突し、バッ
クル緊急引込装置が作動すると、バックルプリテンショ
ナにはウェビングを巻回している部分（ボビン）がない
ので、直ちにウェビングの引き込みを行う。また、同時
に、クランプ付き巻取装置のクランプ機構が作動して直
接ウェビングを挟持し、巻取装置からのウェビングの引
き出しを防止する。この結果、乗員は腰部から素早く座
席に拘束され、衝撃の大きいオフセット衝突における傷
害度（ダメージ）を軽減可能となる。

【００１５】好ましくは、上記クランプ機構はＥＬＲ付
き巻取装置のロック機構に連動して作動し、このロック
機構はウェビングの急な引出しあるいは大なる減速度
（あるいは加速度）の検出に対応して作動する。

【００１６】好ましくは、上記バックル緊急引込装置
は、ガス発生式（例えば、火薬式）のプリテンショナで
ある。それにより、素早い反応と大きい引き込み力とを
得る。

【００１７】好ましくは、上記制御部は、加速度（減速
度）センサと、この出力から衝突を判別する電気回路
（ＥＣＵ）と、によって構成される衝突判定回路を備
え、機械的衝突検出機構よりもよりエラーの少ない衝突
判断を行う。

【００１８】好ましくは、上記巻取装置は、ウェビング
の引き出し阻止状態（クランプ機構作動、ＥＬＲ作動）
においてウェビングに所定値以上の引き出し荷重が印加
されたときに、ウェビングの引き出しを許容し、乗員の
胸部への衝撃を緩和する。

【００１９】好ましくは、上記巻取装置は、ウェビング
への荷重が基準値を超える部分で、ウェビングの引き出
しを許容するエネルギ吸収機構を備える。

【００２０】好ましくは、上記制御部は、上記バックル
緊急引込装置とクランプ機構を有する巻取装置のクラン
プ機構とを同時に作動させる。

【００２１】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明
する。まず、本発明のシートベルト装置は、バックルプ
リテンショナとクランプ機構付き巻取装置とを含む。衝
突の際、バックルプリテンショナは、作動後直ちに乗員
の腰部のウェビングの引き込みを開始する。また、クラ
ンプ機構付き巻取装置は、ウェビングを巻取装置の出口
部分で挟持し、ウェビングが巻取装置から引き出される
のを防止する。これにより、巻取装置とバックル間のウ
ェビング、バックルと後述のアンカーボルト間のウェビ
ングの弛みが同時に除去され、乗員の腰部、上半身が座
席に拘束される。ウェビングの弛みを腰部で除去するの
で、腰部の拘束が早い。大きい減速度が乗員を前方に移
動するように作用し、ウェビングへの荷重が所定値を越
えると、巻取装置の捩れ軸等のエネルギ吸収機構(Energ
y Absorption)によってウェビングは前方に引き出さ
れ、乗員へのダメージを軽減する。

【００２２】図１は、本発明のシートベルト装置の実施
例を示している。図１（ａ）は、シートベルト装置の正
面図、同（ｂ）は、その側面図である。

【００２３】図において、座席５０１は、車両の車体５
０２に車両の前後方向にスライド可能に取り付けられ
る。この座席５０１の左側方下部にはバックルプリテン
ショナ６００が配置され、座席５０１の右側方下部（車
両のＢピラー下部）には、ウェビング巻取装置１００が
配置される。座席５０１の下部には、バックルプリテン
ショナ６００を起動させる電気的衝突診断回路（ＥＣ
Ｕ）５１０が配置される。電気的衝突診断回路５１０
は、減速度センサ（あるいは加速度センサ）とこの出力
を弁別する電気回路（コンピュータシステム）とからな
る。電気的診断回路は、例えば、減速度センサの減速度
出力からノイズフィルタによってノイズを除去し、第１
の積分回路によって速度信号に変換する。この速度信号
を第２の積分回路によって変位信号に変換し、変位信号
のレベルと比較基準値をレベル比較器で比較する。減速
度出力が規定の減速度を越えると、駆動回路によって点
火信号を発生し、これをバックルプリテンショナ６００
に与える。なお、後述のように、巻取装置の電気的に作
動するクランプ機構を作動させるために点火信号に相当
する駆動信号を発生することとしても良い。バックルプ
リテンショナ６００は、車両衝突などの緊急時に、乗員
５０３を座席５０１に拘束するウェビング（シートベル
ト）７０を瞬間的に引き込んでウェビング７０の弛みを
とり、乗員５０３を座席５０１に拘束する。ウェビング
巻取装置１００は、余分なウェビング７０を巻き取って
収納する。このウェビング巻取装置１００は、後述する
クランプ機構を備え、急な減速の際にウェビング７０を
直接挟持することによってウェビング７０の引き出しを
抑制し、バックルプリテンショナ６００による弛み除去
効果を高める。

【００２４】ウェビング７０の一端側は、ウェビング巻
取装置（巻取装置）１００の図示しないボビンに取り付
けられて巻回される。ウェビング７０の他端側は、乗員
５０３の肩上方に位置する、車両のＢピラー上部に取り
付けられたスルー部（上部スリップガイド）５０８を経
てＢピラー下部に配置されたアンカープレート（下部取
り付け部）５０９に取り付けられている。スルー部５０
８とアンカープレート５０９との間のウェビング７０に
は、ウェビング７０を挿通し、移動自在なタングプレー
ト５０５が設けられている。

【００２５】乗員５０３は、座席５０１に着座した後、
ウェビング７０を引出してタングプレート５０５をバッ
クル５０６に挿入してシートベルトを装着する。これに
より、ウェビング７０は、乗員５０３の右肩口から左腰
部を経て右腰部に至り、乗員５０３を座席５０１に拘束
する。

【００２６】図２は、バックルプリテンショナ６００の
構成例を示している。プリテンショナ６００は、ケース
６０１、シリンダ６０２、ベース６０３、ガス発生器６
０４、キャップ６０５、プーリ６０８、ワイヤ６０９、
ピストン６１２、等によって構成される。

【００２７】ケース６０１は、ガス発生器６０４を収納
する収納部６０１ａと筒状のガス燃焼室６０１ｂとを有
する。ガス発生器６０４は、例えば、点火信号に応じて
火薬を燃焼させて膨張ガスを発生する。このガス発生器
６０４をケース６０１の収納部６０１ａに挿入した後、
キャップ６０５を収納部６０１ａの開口部６０１ｅの外
周に形成されたねじ山６０１ｆに螺着してケース６０１
に取り付ける。ケース６０１に、横方向筒状に形成され
た燃焼室６０１ｂの左端は開口しており、この開口部６
０１ｃの内周には、ねじ溝が形成される。また、燃焼室
６０１ｂの右側壁（筒の底部）中央部には、後述のケー
ブル６０９を通す貫通口６０１ｄが開口している。この
貫通口６０１ｄには、同心円に形成された段差が設けら
れており、段差部分にガス漏れを防止するＯリング等の
シール部材６０７が配設される。

【００２８】筒状のシリンダ６０２の右端部の外周には
ねじ山が形成される。このねじ山を燃焼室６０１ｂの開
口部６０１ｃのねじ溝に螺合させて、シリンダ６０２を
ケース６０１の燃焼室６０１ｂに連結させて取り付け
る。シリンダ６０２の内側には、ピストン６１２が配置
される。ピストン６１２は、右側より、シリンダに接触
する円筒部６１２ａ、円錐台状の傾斜面部６１２ｂ、円
筒状のストッパ部６１２ｃによって構成される。円筒部
６１２ａの外周には環状に溝が形成され、この溝にシリ
ンダ内壁に密着してガス漏れを防止するＯリング（シー
ル部材）６１２ｄが設けられる。シリンダ内壁と傾斜面
部６１２ｂ間の空間には、鋼球のボール６１２ｅが複数
個配置される。このボール６１２ｅは後述するようにピ
ストンを図の左方向にのみ移動可能とするクラッチとし
て機能する。

【００２９】燃焼室６０１ｂの右側壁には、ベース６０
３がボルトによって螺着される。ベース６０３には、回
転自在なプーリ６０８が設けられている。ワイヤ（ワイ
ヤロープ）６０９は、シリンダ６０２、ピストン６１
２、燃焼室６０１ｂ、ベース６０３、プーリ６０８を経
て略Ｊ字状に配置され、プーリ６０８によって移動方向
を変える。ワイヤ６０９の上端にはバックル用かしめ玉
６１１が取り付けられる。このかしめ玉６１１は、ワイ
ヤ６０９の一端をバックル５０６に連結する。ワイヤ６
０９の他端は、ピストン６１２を貫通してシリンダ内に
露出する。この露出部分にかしめ部材６１０が取り付け
られる。かしめ部材６１０の端部はピストン６１２の左
側面の円錐台状の傾斜面に当接する。これにより、ピス
トンが左に移動するとワイヤ６０９も左に移動し、バッ
クル５０６を引き込む。

【００３０】このように構成された、バックルプリテン
ショナの動作について説明する。

【００３１】まず、車両が衝突して急激な減速度が生じ
ると、これを減速度（あるいは加速度）センサが検出す
る。この減速度が車載コンピュータに与えられると、衝
突を判別し、ガス発生器６０４に点火信号が供給され
る。ガス発生器６０４は火薬に点火し、燃焼ガスが瞬時
に発生する。なお、ガスの発生は火薬に限定されるもの
ではなく、種々の方法を適用可能である。燃焼室６０１
ｂで膨張したガスは圧力を増し、図の左方向にピストン
６１２を押し出す。ピストン６１２には、かしめ部材６
１０が係止しているので、ワイヤ６０９も左に移動す
る。ワイヤ６０９はプーリ６０８を介してバックル５０
６に連結されているので、バックル５０６、従って、ウ
ェビング７０に係合するタングプレート５０５を下方に
引き込み、ウェビングの弛みをとって乗員を座席に拘束
する。

【００３２】ピストン６１２に設けられたクラッチ機構
は、ピストン６１２が左方に移動するとき、ボール６１
２ｅがピストンの傾斜面を下るように右側に移動するの
で、ボールは傾斜面とシリンダ内壁との間で自由に回転
し、ピストン６１２の移動を妨げない。一方、ピストン
６１２が右方に移動すると、ボール６１２ｅは傾斜面６
１２ｂを上って傾斜面６１２ｂとシリンダ内壁間に噛み
込まれる。くさび効果によってピストンはロックされ、
ピストン６１２の戻り、すなわち、図の右方向への移動
は防止される。その結果、乗員の座席への拘束が維持さ
れるように作用する。

【００３３】次に、クランプ機構付きウェビング巻取装
置１００について説明する。クランプ機構付きウェビン
グ巻取装置は、例えば、特開平１０−６９２２号公報
や、特開平７−２８５４１６号等に開示されている。

【００３４】これ等の装置では、車両緊急時に、ウェビ
ングが巻回された巻き取り軸のウェビング引き出し方向
の回転をロック手段によってロックする緊急ロック機構
と、この緊急ロック機構に連動して移動可能なクランプ
部材が、巻取装置の巻き取り軸に巻装されたウェビング
の引き出し部を挟持することによって巻取装置からのウ
ェビングの伸び出しを阻止すると共に、ウェビングに所
定値以上の荷重が作用したときには、ウェビング挟持を
解除するように構成されたクランプ機構と、巻き取り軸
とロック手段との間に介在され、ウェビングに作用する
荷重が所定値以上となった際には、軸周りに捩れて巻き
取り軸をウェビング伸び出し方向へ回転させる捩り棒
（トーションバー）とを備える。クランプ機構及びトー
ションバーは、エネルギー吸収機構を構成する。

【００３５】図３乃至図１４は、クランプ機構付きウェ
ビング巻取装置の例を説明する説明図である。

【００３６】図３及び図４は本発明に係るクランプ付巻
取装置１００の分解斜視図であり、図５は図４に示した
ラッチプレート２５の拡大斜視図であり、図６及び図７
は図３及び図４に示したクランプ付巻取装置１００の正
面縦断面図及び一部破断側面図である。

【００３７】クランプ付巻取装置１００は、対向する一
対のベース側板１ａ，１ｂとこれらベース側板１ａ，１
ｂ同士を連結するベース背板１ｃとを備えた金属板製の
巻取装置ベース１と、該巻取装置ベース１に回転可能に
取付けられると共に少なくとも一端にラッチプレート２
５が取付けられた捩じり棒であるトーションバー２８
と、車両緊急時にラッチプレート２５のウェビング引出
し方向の回転を阻止する緊急ロック機構３００と、ウェ
ビング７０が巻装されると共にトーションバー２８の他
端側に一体回転するように取付けられる円筒状の巻取軸
であるボビン２と、ラッチプレート２５とボビン２の対
向部分に配設されてボビン２の所定角度以上のウェビン
グ伸び出し方向の回転を阻止する回転規制手段３０と、
トーションバー２８の他端に連結されてボビン２をウェ
ビング巻取り方向に常時付勢する公知の巻取りバネ装置
５とを備える（図６参照）。

【００３８】ボビン２は、トーションバー２８と共にエ
ネルギー吸収機構を構成しており、アルミニウム合金あ
るいは鋼と樹脂とを組み合わせた略円筒形とされ、ウェ
ビング７０が巻回される胴部には、ウェビング７０の端
部を挿通させて保持するために、径方向に貫通するスリ
ット開口２ａが設けられている。ボビン２の軸方向両端
部には、嵌合穴３４及び遊嵌穴３５が各々貫通形成され
ている。又、嵌合穴３４が形成された巻取りバネ装置５
側のボビン２の端部には、ベース側板１ａのシャフト貫
通穴に嵌挿されるスリーブ３が冠着されている。

【００３９】更に、遊嵌穴３５が形成された緊急ロック
機構３００側のボビン２の端部に形成された凹部には、
剪断ピン３２と枢軸ピン３３とが突設されており、スト
ッパー３１及び円環状のカムリング２０と共に回転規制
手段３０を構成している。ストッパー３１は、貫通孔３
１ｂを挿通する枢軸ピン３３により揺動自在に軸支され
ている。そして、その揺動端側の係止部３１ａが、ラッ
チプレート２５の内側面に突設されたボス部２９のスト
ッパー係合部２９ａ（図５参照）に係合することによ
り、該ストッパー３１はラッチプレート２５に対するボ
ビン２のウェビング伸び出し方向への所定角度以上の回
転を阻止することができる。

【００４０】また、ストッパー３１の揺動端側に突設さ
れた係合突起３１ｃが、後述するカムリング２０のカム
溝２２に係合しており、ストッパー３１は該カム溝２２
によりストッパー係合部２９ａと係合する方向に揺動さ
せられる。カムリング２０の内側面には、その内周縁に
沿った有底溝とされたカム溝２２が刻設されており、外
側面には周方向に沿ってＣ字形状の有底溝とされたガイ
ド溝２１が刻設されている。そして、該カムリング２０
は、上記ボス部２９の回りを回転可能に配置される。

【００４１】ガイド溝２１は、ガイド溝２１の初期端部
２１Ａから終端部２１Ｂに至る距離がカムリング２０の
外周距離の略２分の１となるように設定されているが、
該ガイド溝２１の設定距離は、適宜選択することができ
る（図１２参照）。又、ガイド溝２１が刻設されたカム
リング２０に対向するラッチプレート２５の内側面に
は、図５に示すように、該ガイド溝２１の内壁面に沿っ
て摺動可能な係止突起２６が突設されている。

【００４２】そこで、係止突起２６は、ガイド溝２１の
全域でカムリング２０に対して相対移動自在である。即
ち、カムリング２０はラッチプレート２５に対して略１
８０度相対回転可能である。剪断ピン３２は、ラッチプ
レート２５のボス部２９に穿設された係止孔２７に嵌合
しており、該ラッチプレート２５のボビン２に対する相
対回転を規制している。そして、これらボビン２とラッ
チプレート２５との間に所定以上の捩じり力が作用する
と、該剪断ピン３２が剪断されてボビン２をラッチプレ
ート２５に対して相対回転可能とする。

【００４３】トーションバー２８の軸方向両端部には、
ラッチプレート２５の角穴２５ｂに圧入嵌合できる大き
さに設定された角柱状部２８ａと、ボビン２の嵌合穴３
４及びスリーブ３の角穴３ａに圧入嵌合できる大きさに
設定された角柱状部２８ｂとが形成される。そして、ト
ーションバー２８の両端部は、各々、後述するセンサー
カバー６１の軸支部６１ａとべース側板１ａのシャフト
貫通穴に嵌挿されたスリーブ３とによって回転自在に軸
支される。なお、スリーブ３は、ベース側板１ａとの間
に嵌挿されたリング状の軸受けブッシュ５５を介して軸
支され、トーションバー２８のベース側板１ｂ側の端部
は、軸支ピン３６を介して軸支される。尚、本実施形態
においては、角柱状部２８ａ，２８ｂと角穴２５ｂ，３
ａ，３４とは六角形状とされているが、これに限定され
るものではない。

【００４４】ラッチプレート２５の外側には、緊急ロッ
ク機構３００を車両緊急時に作動させるロック作動手段
としてのラッチカップ４０が、該ラッチプレート２５に
対して相対回転可能に配設されている。即ち、ボビン２
とラッチプレート２５の間には、トーションバー２８を
主体とするエネルギー吸収機構２００が構成されてお
り、緊急ロック機構３００によりウェビングの引出しが
阻止された状態で、ボビン２とラッチプレート２５との
間に所定以上の荷重（ボビン２を回転させる方向）が負
荷されたときには、剪断ピン３２が剪断された後、トー
ションバー２８が自身の軸回りに捩じれて所定のトルク
のもとでボビン２を回転させることができるので、緊急
ロック機構３００によってラッチプレート２５のウェビ
ング引出し方向の回転が阻止されているにも係わらず、
所定のウェビング張力下で所定量のウェビングの引出し
が可能となり、乗員の身体に作用する衝突エネルギーを
変形仕事として吸収することができる。

【００４５】図６から理解されるように、トーションバ
ー２８、ラッチプレート２５、ボビン２、カムリング２
０及びスリーブ３が、巻取装置ベース１に組付けられた
状態では、トーションバー２８の軸方向両端部における
角柱状部２８ａと角柱状部２８ｂは、上記角穴２５ｂ，
３ａ，３４にそれぞれ圧入嵌合されているので、通常使
用状態においては、ボビン２はラッチプレート２５と一
体的に回動する。尚、ラッチプレート２５は、予めトー
ションバー２８と一体に構成されても良い。

【００４６】緊急ロック機構３００は、ラッチプレート
２５と、係合歯２５ａに係合することによりラッチプレ
ート２５のウェビング引き出し方向（図５矢印Ｘ1 方
向）の回転を抑止するポール１１とから成るロック手段
を有する。そして、トーションバー２８の一端側には、
車両緊急時にロック手段を作動させる公知のロック作動
手段が配設されており、車両緊急時にポール１１の係止
部１１ａをラッチプレート２５の係合歯２５ａに係合さ
せる。

【００４７】ラッチプレート２５の外方に突出されたト
ーションバー２８の一部には、貫通孔９ｃを挿通された
テンションプレート９と、内歯４０ａを有するラッチカ
ップ４０とが遊嵌されている。なお、ラッチカップ４０
に形成されたスプリングハンガ４０ｂとテンションプレ
ート９に形成されたスプリングハンガ９ａとにはリター
ンスプリング４１が装着され、ラッチカップ４０は矢印
Ｘ2 方向に回動する付勢力が作用されている（図７参
照）。

【００４８】そして、ラッチカップ４０の外側に位置す
るトーションバー２８には、上記ロック作動手段を構成
するロック部材５１及び慣性部材５２が配置されてお
り、衝突等の緊急時にウェビング７０にテンションがか
かり、ボビン２に所定以上の衝撃的なウェビング引き出
し方向（矢印Ｘ1 方向）の回動力が作用されると、ラッ
チカップ４０をリターンスプリング４１の付勢力に抗し
て矢印Ｘ1 方向へ回動する。

【００４９】ポール１１は、ポールピン１０を介してラ
ッチプレート２５から係脱可能にベース側板１ｂ外方に
軸支されている。該ポールピン１０は、対向する各ベー
ス側板１ａ，１ｂに穿設された貫通孔４５及び長穴４６
を挿通して橋架されており、貫通孔４５との係合部を中
心として外方端側軸部１０ａが揺動可能となっている。

【００５０】また、上記ポールピンの外方端側軸部１０
ａには、テンションプレート９の揺動端部に形成された
貫通孔９ｂが嵌挿される。そこで、ポール１１は、長穴
４６に沿って揺動回転中心を変位することができる。そ
して、ポール１１にはポールガイド突起１１ｂが突設さ
れ、ポールガイド突起１１ｂはラッチカップ４０の外周
部に突出形成されているポールガイド孔４０ｃに挿入さ
れる。

【００５１】更に、これらロック手段及びロック作動手
段から成る緊急ロック機構３００を覆うベース側板１ｂ
の外側に配設されたセンサーカバー６１には、その中心
部に軸支ピン３６を介してトーションバー２を回転自在
に軸支する軸支部３４ｂが設けられ、該軸支部３４ｂの
底面はトーションバー２の軸線方向の位置決め面とされ
ている。ベース側板１ｂの下部には車体加速度感知手段
６０が配設されている。

【００５２】巻取装置ベース１の内側上方には、ウェビ
ング７０を直接挾持することによってウェビングの引き
出しを阻止するクランプ機構４００が設けられている。
クランプ機構４００は、巻取装置ベース１のベース背板
１ｃ上の定位置に固定して設けられたロアープレート４
と、ウェビング７０に押し当てる多数の係止突起６ｃを
備えたクランプ部材６と、クランプ部材６を保持して緊
急時にクランプ部材６を移動動作させるクランプレバー
７と、クランプレバー７がクランプ部材６を移動させる
ときにクランプ部材６がウェビング７０を適正に挾持す
るようにクランプ部材６の移動位置を規制するクランプ
規制部材であるアッパープレート１２及びガイドプレー
ト１４と、該アッパープレート１２を巻取装置ベース１
のベース側板１ａ，１ｂに固定している保持手段である
アッパーステー１３などから構成されている。

【００５３】クランプ部材６は、ウェビング７０に押し
つけられる押え面には、係止突起６ｃが配列され、ま
た、後端部側には、クランプレバー７によって支持され
る軸部６ａと、ガイドプレート１４のガイド部１４ａに
案内される係合部６ｅとが設けられている。クランプレ
バー７は、巻取装置ベース１の一対のベース側板１ａ，
１ｂ間に架設された軸１７を中心に揺動自在に支持され
ており、その先端部７ａにおいてクランプ部材６の軸部
６ａを保持している。そして、クランプレバー７は、前
述した緊急ロック機構３００と連動動作するもので、緊
急ロック機構３００がボビン２のウェビング引き出し方
向の回転を阻止する緊急時には、テンションプレート９
及びレバー部材８を介して図７中矢印Ｙ方向に揺動する
ことにより、クランプ部材６をウェビング７０に押し付
けて、ウェビング７０の伸び出しを阻止する。また、ク
ランプレバー７は、通常は、ウェビング７０にクランプ
部材６が接触しないように、アッパープレート１２の背
面１２ｄ側に配設されたリターンスプリング１５によっ
て、矢印Ｙとは逆向きに付勢されている。

【００５４】アッパープレート１２は、巻取装置ベース
１のベース側板１ａ，１ｂに形成した案内溝７１によっ
てウェビング７０の引き出し方向に沿って移動自在に支
持されている。一方、アッパーステー１３は、金属板の
折り曲げ加工により所定形状に成形されたもので、ベー
ス側板１ａ，１ｂにねじ止めにより固定される側壁部１
３ａと、側壁部１３ａに連続するとともに縦断面がＵ字
状に湾曲した形状を成した塑性変形用板部１３ｂと、こ
の塑性変形用板部１３ｂの一端側に位置してアッパープ
レート１２にねじ止めされるプレート支持部１３ｃとを
備えた構成とされている。

【００５５】塑性変形用板部１３ｂは、ウェビング７０
に作用する張力が増加して、クランプ部材６およびアッ
パープレート１２を介してプレート支持部１３ｃに作用
する荷重が所定値に達したとき、その時のウェビング引
き出し方向の荷重で塑性変形が生じるように、Ｕ字状の
湾曲部の曲率半径等の形状や寸法、材質が選定されたも
のである。

【００５６】次に、上記クランプ付巻取装置１００の作
動について説明する。先ず、通常使用時においては、緊
急ロック機構３００が非作動状態であり、該巻取装置１
００はウェビング７０を巻取りバネ装置５の付勢力で巻
取り可能であると共に、バネ力に抗してウェビング７０
を引出し自在となっている。また、図７及び図８に示す
ように、リターンスプリング１５のばね力等によりクラ
ンプ部材６は、ウェビング７０から離間した状態に保た
れている。

【００５７】しかし、車両衝突等による急激な減速が作
用する緊急時には、加速度センサの出力によってＥＣＵ
５１０から点火信号がバックルプリテンショナ６００に
与えられ、バックルプリテンショナ６００が作動する。
バックル５０６及びバックル５０６と係合しているタン
グプレート５０５が引込まれ、タングプレート５０５に
挿通するウェビング７０の弛みが除去されると共にウェ
ビング７０が巻取装置１００から急速に引出されるよう
に作用する。これによって、ボビン２の回転を拘束する
緊急ロック機構３００が作動し、ポール１１の係止部１
１ａをラッチプレート２５の係合歯２５ａに係合させて
該ラッチプレート２５のウェビング引出し方向の回転を
阻止する。この状態で、更に、ウェビング７０に引出し
方向の張力が作用すると、ポール１１を支持しているポ
ールピン１０が貫通しているテンションプレート９は、
図７中Ｘ1方向に回動し始める。この回動により当該テ
ンションプレート９と係合しているレバー部材８はＹ方
向に、同じくレバー部材８の突起８ａと穴７ｃで係合し
ているクランプレバー７も軸１７のまわりを矢印Ｙ方向
に回動して、クランプ部材６をアッパープレート１２の
摺接面１２ａに沿って押し出して、図９に示すように、
クランプ部材６の係止突起６ｃをウェビング７０に押し
付けてウェビング７０を挟持し、巻締りによるウェビン
グ７０の伸び出しを阻止するクランプ機構４００が作動
する。

【００５８】この結果、ウェビングの巻締り分の引出し
が阻止され、かつ、バックル５０６がバックルプリテン
ショナ６００の作動によって引込まれるので、ウェビン
グ７０の弛みが除去され、乗員が座席に拘束される。

【００５９】次に、乗員の前方への移動が始り、移動荷
重がウェビング７０を引出すように作用する。上記ウェ
ビングのクランプによるウェビング引出し（伸び出し）
の阻止によって、ウェビング７０に作用する張力が徐々
に増加し、それによってアッパーステー１３に作用する
荷重が前述の所定値に達したときには、その時のウェビ
ング引き出し方向の力で、塑性変形用板部１３ｂのＵ字
状の湾曲部の近辺に曲げ（塑性変形）が生じることによ
って、プレート支持部１３ｃのウェビング伸び出し方向
への移動が可能になる。

【００６０】上記塑性変形用板部１３ｂの湾曲部近辺の
変形位置は、プレート支持部１３ｃの移動に応じて塑性
変形用板部１３ｂ上を変位し、結局、図１０に示すよう
に、Ｕ字状の湾曲部が徐々に移動した如き形態で、プレ
ート支持部１３ｂのウェビング伸び出し方向への移動を
許容する。このプレート支持部１３ｂのウェビング伸び
出し方向への移動は、アッパープレート１２およびクラ
ンプ部材６のウェビング伸び出し方向への移動となり、
これによって、ウェビング７０の伸び出しが実現され、
ウェビング７０に作用する運動エネルギーが伸び出した
分量に応じて塑性変形用板部１３ｂに吸収されて、ウェ
ビングから乗員の身体に作用する衝撃等が軽減される。

【００６１】そして、図１０に示すように、アッパース
テー１３の塑性変形が完了した状態では、クランプ部材
６の係止突起６ｃは、ロアープレート４に装備されたベ
ルト逃がし凹部４ａによって、ウェビング７０との係合
が外れた状態になる。そして、クランプ部材６によるウ
ェビング挾持の解除後は、巻取装置からのウェビング７
０の伸び出しが始まり、ボビン２にはウェビング引出し
方向の張力が作用する。そこで、ウェビング７０の一端
が係止されたボビン２が回転し始め、ラッチプレート２
５との間に所定以上の荷重が負荷されたときには、剪断
ピン３２が剪断された後、回転をロックされたラッチプ
レート２５に一端部を連結されたトーションバー２８が
自身の軸回りに捩じれて所定のトルクのもとでボビン２
を回転させるので、該トーションバー２は自身の軸回り
に捩じれることで運動エネルギーをさらに吸収できる。
さらに望ましくは、例えば捩じれ変形時のウェビング張
力がほぼ一定に保たれるよう強度設定することにより、
その捩じれ変形過程においてより効果的な運動エネルギ
ー消費ができる。

【００６２】従って、上記クランプ付巻取装置１００に
おいてウェビング７０に作用する張力は、滑らかな変動
特性を示すことになる。すなわち、アッパープレート１
３の塑性変形とトーションバー２の塑性変形とで段階的
にそしてより長時間に渡って運動エネルギーの効果的吸
収を繰り返すことによって、乗員の身体に与えるダメー
ジを大きくすることなく、より多量の運動エネルギーを
速やかにシートベルト巻取装置に吸収させることが可能
になり、ウェビング挾持後にウェビング７０に作用する
張力の増減を緩やかに抑えるとともに、その張力の変動
幅を小さくすることができて、車両衝突時等にウェビン
グ７０から乗員に作用する衝撃を効果的にかつ大幅に低
減することが可能になる。

【００６３】更に、クランプ部材６によるウェビング挾
持解除後のエネルギー吸収がトーションバー２自身の軸
回りの捩じれによって行われるので、該トーションバー
２の捩じり変形が始まるまでのクランプ部材６の移動量
（塑性変形用板部１３ｂを塑性変形させながらのウェビ
ング伸び出し方向への移動量）を少なくでき、その分巻
取装置ベース１を小型化できる。又、トーションバー２
は、剪断ピン３２を介してボビン２と連結されているの
で、該トーションバー２の捩じり変形が始まるタイミン
グを早くすることができる。

【００６４】そして更に、回転規制手段３０により、ボ
ビン２の所定角度以上のウェビング伸び出し方向の回転
が阻止されているので、車両緊急時等にトーションバー
２が必要以上に捩じれる荷重が負荷された場合にも、ウ
ェビング７０の伸び出し量が適正な量に規制される結
果、巻取装置の安全性が向上される。

【００６５】ここで、図１２乃至図１４に基づき、上記
回転規制手段３０の作動について説明する。

【００６６】図１２に示したように、ウェビング挾持解
除後の初期位置においては、ボビン２に突設された剪断
ピン３２がラッチプレート２５のボス部２９に穿設され
た係止孔２７に嵌合しており、ボビン２は該ラッチプレ
ート２５に対する相対回転を規制されている。又、ラッ
チプレート２５の係止突起２６は、ガイド溝２１の初期
端部２１Ａに位置している。

【００６７】そして、ボビン２とラッチプレート２５と
の間に所定以上の荷重が負荷されて剪断ピン３２が剪断
されると、トーションバー２が捩じり変形し、ガイド溝
２１の長さ（１／２回転）に相当する角度、ボビン２が
ラッチプレート２５に対して図中の矢印Ｘ1 方向へ回転
されると共に係止突起２６がガイド溝２１内を摺動して
相対的に矢印Ｘ2 方向へ移動する。そこで、図１３に示
したように、係止突起２６がガイド溝２１の終端部２１
Ｂに達する。

【００６８】そして、ボビン２が図中の矢印Ｘ1 方向へ
更に回転されると、係止突起２６により終端部２１Ｂを
押圧付勢されたカムリング２０は、係止突起２６と共に
矢印Ｘ2 方向へ回転する。カムリング２０がボビン２に
対して相対的に矢印Ｘ2 方向へ回転することにより、カ
ムリング２０のカム溝２２に係合突起３１ｃが係合して
いるストッパー３１は、図１４に示すように、係止部３
１ａがボス部２９のストッパー係合部２９ａと係合する
方向に揺動させられる。

【００６９】ボビン２に突設された枢軸ピン３３に軸支
されたストッパー３１がストッパー係合部２９ａと係合
することにより、ボビン２はラッチプレート２５に対す
るウェビング伸び出し方向への所定角度以上の回転を阻
止される。即ち、上記回転規制手段３０は、ガイド溝２
１の長さに対応して、ボビン２のウェビング伸び出し方
向への回転規制角度が設定されるので、例えば、普通乗
用車や大型車両等、車両の種類や走行性能等に対応させ
て、最も適正な回転規制角度の設定が容易であり、より
的確な車両の安全性を確保することができる。

【００７０】なお、上記実施例における巻取軸及び捩じ
り棒の構成は、実施形態のものに限定されるものではな
く、種々の変更が可能である。

【００７１】また、クランプ機構は、上記実施形態のク
ランプ付巻取装置の構成に限定されるものではなく、ア
ッパープレート１２やアッパーステー１３等の構成部材
の形状や数などは種々の変更が可能であることは勿論で
あり、例えば、上記の如くクランプ機構が解除される際
のウェビングの引張り荷重及び解除後の引張り荷重は、
アッパーステー１３の塑性変形用板部１３ｂの形状を変
化させたり、塑性変形部分の剛性を変化させることによ
り適宜設定することができる。また、楔状のクランプ部
材に代えて回動挾持部材を用いたクランプ機構にも有効
であり、クランプ解除機構も、ロアープレート４に装備
されたベルト逃がし凹部４ａに限らず、公知のクランプ
解除機構を利用することができる。

【００７２】また、ソレノイドによる付勢力でクランプ
部材が移動するクランプ機構とし、これを減速度センサ
の出力によって衝突を判別する電気制御回路（ＥＣＵ）
５１０にて制御する構成としても良い。この場合には、
バックルプリテンショナ６００及びウェビング巻取装置
１００のクランプ機構４００の両装置を略同時に強制的
に動作させることが可能となり、即応動作が期待でき
る。両装置の応答特性を考慮して作動信号の供給タイミ
ングを設定することによって両装置の作動の同期の正確
を図ることも可能となる。

【００７３】更に、本発明は上記実施形態の如き緊急ロ
ック機構３００の構成に限らず、他のロック手段やロッ
ク作動手段を備えた緊急ロック機構を有するクランプ付
巻取装置に応用することも可能である。

【００７４】以上説明したように、本発明の実施の形態
によれば、車両が衝突すると、急激な減速度が生じ、バ
ックルプリテンショナ６００が作動する。これにより、
バックル５０６及び該バックル５０６と係合しているタ
ングプレート５０５が引込まれる。従って、タングプレ
ート５０５に挿通されたウェビング７０が引込まれ、ウ
ェビング７０の弛みが除去される。更に、加速度感知装
置６０の作動あるいはバックルプリテンショナ６００の
作動によるウェビング７０の急な引き締め、即ち、ウェ
ビング巻取り装置１００からのウェビング７０の急な引
出しによって緊急ロック機構３００も作動する。緊急ロ
ック機構３００が作動すると、クランプ部材６が移動
し、ウェビング７０を噛み込む。これにより、ウェビン
グ７０が直接挟持されて、ウェビング７０の巻締り分の
引き出しが阻止される。このように、ウェビング巻取装
置１００からのウェビングの引出しが阻止され、かつ、
バックル５０６が引込まれることにより、ウェビングの
弛みが除去され、乗員が座席５０１に拘束（保護）され
る（図９）。

【００７５】次に、乗員に急激な減速度が加わることに
よって乗員を前方に移動させる力がウェビング７０に作
用する。クランプ部材６がウェビング７０に噛み込んだ
状態で、乗員を前方に移動させる力によりウェビング７
０に大きな張力が加わると、塑性変型用板部１３ｂが変
型し、クランプ部材６がウェビング７０と共に矢印方向
に移動する（図１０）。

【００７６】クランプ部材６の歯がロアプレート４の切
り欠き部に移動すると、ウェビング７０の張力によって
クランプ部材６の歯が折られる。すると、ボビン２側に
ウェビング７０の張力が伝わる。シャフト２８が所定荷
重でねじれることによってウェビング７０が伸び出す
（図１１）。

【００７７】このようなクランプ動作によって乗員の初
期拘束性を向上し、また、所定の設定荷重を維持しなが
ら、ウェビング７０の伸び出しを許容する。ウェビング
７０の引き出しを許容することによってベルト荷重が一
定レベル以上に上昇しないのでウェビング７０が拘束す
る乗員の胸部傷害値を低減可能である。

【００７８】クランプ付き巻取装置１００では、巻取装
置出口付近にてウェビング７０を直接クランプし、ウェ
ビング７０の伸び出し量を限りなくゼロに近づける方法
を採用しているので、バックルプリテンショナと組合わ
せた場合では、リトラクタ側に設置されたときのプリテ
ンショナ特有の「巻締まり時間」に関しては無視するこ
とができる。クランプ機構４００が作動し、ウェビング
７０を完全に挟持するまでの必要ストロークは僅かなが
ら存在するが、クランプ機構４００は低荷重（１００Ｎ
以下）で作動しロックするため、バックルプリテンショ
ナ６００の作動開始直後にロックを完了出来る。

【００７９】上述した実施例によれば、他の考えられ得
る構成と比較して以下に述べるような利点がある。

【００８０】(1) プリテンショナ付き巻取装置とバック
ルプリテンショナの組み合わせとの対比一座席当たり、巻取装置用とバックル用の２個のガ
ス発生器を必要とする。これに対して、本発明のシステ
ムは、バックル用の１個で済むので、現行ＥＣＵシステ
ムの流用が可能である。高価格のガス発生器の使用数が
増えない。クランプ機構付き巻取装置は、プリテンショ
ナ機構付き巻取装置よりも安いので装置の低コスト化が
可能である。

【００８１】上記のように２個のガス発生器が１個
で済むので、事故発生時のガス発生器からの噴出ガスに
よる車室内雰囲気の汚染が軽減される。

【００８２】シートベルト装置全体の重量が軽減さ
れるので軽量化が可能である。

【００８３】(2) 緊急ロック式巻取装置（ＥＬＲ）と
バックルプリテンショナとの組み合わせとの対比一般の巻取装置の場合、前述の巻締り分が大きく影響
し、バックルの引き込みに対してベルト巻取り軸（ボビ
ン）から巻締り分が引き出されてしまう。クランプがウ
ェビングを挟持開始する荷重（ベルト張力）が１００Ｎ
以下であるのに対して、一般巻取装置の場合では、巻締
り分を除去するまでには、おおよそ２０００Ｎのベルト
張力を要してしまう。

【００８４】従って、バックルプリテンショナによって
２０００Ｎ相当の張力を発生させて巻締り分を全て取り
除くことは困難と考えられる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシートベ
ルト装置はウェビングの引き込み応答が早く、乗員の素
早い拘束が可能である。衝突時に減速度伝搬の早い車体
の車両に用いた場合の、シートベルト装置作動の相対的
な遅れを回避可能となる。オフセット衝突を考慮した車
体、エアバッグ等と組み合わせて、総合的に乗員安全を
確保することが容易となり、好ましい。

【００８６】また、乗員腰部のウェビングの弛みを素早
く除去するので、減速度の大きい場合に生ずる腰部移動
の防止にも効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のシートベルト装置の構成を説
明する説明図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）
は側面図である。

【図２】図２は、バックルプリテンショナの構成を一部
断面で説明する説明図である。

【図３】図３は、本発明に係るクランプ付巻取装置の分
解斜視図の一部である。

【図４】図４は、図３に示したクランプ付巻取装置の残
り部分の分解斜視図である。

【図５】図５は、図４に示したラッチプレート２５の拡
大斜視図である。

【図６】図６は、図３及び図４に示したクランプ付巻取
装置の正面縦断面図である。

【図７】図７は、図３及び図４に示したクランプ付巻取
装置の一部破断側面図である。

【図８】図８は、図３に示したクランプ機構の作動説明
用の要部拡大図である。

【図９】図９は、図３に示したクランプ機構の作動説明
用の要部拡大図である。

【図１０】図１０は、図３に示したクランプ機構の作動
説明用の要部拡大図である。

【図１１】図１１は、図３に示したクランプ機構の作動
説明用の要部拡大図である。

【図１２】図１２は、図４に示した回転規制手段の作動
説明用の要部断面図である。

【図１３】図１３は、図４に示した回転規制手段の作動
説明用の要部断面図である。

【図１４】図１４は、図４に示した回転規制手段の作動
説明用の要部断面図である。

【符合の説明】６０機械式加速度検出装置７０ウェビング１００クランプ機構付きウェビング巻取装置（リトラ
クタ）５０１座席５０２車体５１０衝突診断回路（ＥＣＵ）６００バックルプリテンショナ４００クランプ機構３００緊急ロック機構（ＥＬＲ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の座席に乗員をウェビングによって拘
束し、衝突等の際に乗員の安全を図るシートベルト装置
であって、前記乗員の腰部近傍に配置されて、前記ウェビングを挿
通したタングプレートと係合するバックル部と、前記バックル部を引き込むバックル緊急引込装置と、前記車両の衝突を検出して前記バックル緊急引込装置を
作動させる制御部と、前記ウェビングを巻き取ると共に前記車両の急減速又は
急なウェビングの引き出し時に前記ウェビングを挟持し
て引き出しを阻止するクランプ機構を有する巻取装置
と、を備えるシートベルト装置。