JPH11235967A

JPH11235967A - シートベルト巻取装置

Info

Publication number: JPH11235967A
Application number: JP10037777A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Wakizaka; 豊脇坂
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】衝撃エネルギを効率良く吸収して乗員に作用
する衝撃力を緩和できるシートベルト巻取装置を提供す
る。【解決手段】フレーム３０に対してリング部材４３，
４４が相対回転するとき、相対回転の開始位置から所定
位置までの所定区間において、第１抵抗部材４６と第２
抵抗部材４７とを合せた第１抵抗力及び第２抵抗力がリ
ング部材４３，４４に作用し、所定位置を過ぎると第２
抵抗部材４７のみによる第２抵抗力しかリング部材４
３，４４に作用しない。したがって、リング部材４３，
４４を所定位置まで回転した位置でウェビング張力を明
確に段階的に低減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシートベルト巻取装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば車両に使用するシートベルト装置
には、衝撃が作用したときにウェビングの引出しをロッ
クして乗員を拘束するリトラクタ（以下、ＥＬＲ「Emer
gencyLocking Retractor」という。）を備えたものがあ
る。このＥＬＲによれば、ウェビングの引出しをロック
することにより乗員の前方への移動が急激に拘束される
ので、ウェビングを介して乗員に衝撃力（一般に、乗員
の「拘束力」や乗員の胸に作用する「減速度」で示され
る）が作用する。

【０００３】この衝撃力を緩和する技術として、例えば
特開平８−１２７３１３号公報「シートベルト巻取装
置」が提案されている。この技術は、衝撃エネルギ吸収
機構（以下「ＥＡ（Energy Absorb）機構」という。）
と称するものであって、前記ＥＬＲによってウェビング
をロックした後、ウェビング張力が規定値を越えると、
ウェビング張力を一定に保持しながらウェビングを引出
し可能にして、乗員に作用する衝撃エネルギを吸収する
ものである。次図で、ＥＡ機構付きシートベルト巻取装
置のウェビング拘束力とＥＬＲ付きシートベルト巻取装
置のウェビング拘束力を説明する。

【０００４】図１２は従来のシートベルト巻取装置のウ
ェビングの拘束力と乗員の対車変位との関係を示すグラ
フである。縦軸にウェビングの拘束力Ｆ（ＫＮ）を示
し、横軸に乗員の前方への移動量（すなわち、対車変
位）Ｄ（ｍｍ）を示す。ｇ30はＥＬＲ付きシートベルト
巻取装置のグラフを示し、ｇ31はＥＬＲ及びＥＡ機構付
きシートベルト巻取装置のグラフを示す。以後、「ＥＬ
Ｒ及びＥＡ機構付きシートベルト巻取装置」を単に「Ｅ
Ａ機構付きシートベルト巻取装置」と記載する。

【０００５】グラフｇ30によれば、斜線／／／で示す面
積はウェビングがした仕事Ｗに相当する。すなわち、衝
撃時に乗員の持つ運動エネルギ１／２（ｍ・ｖ²）とウ
ェビングがした仕事Ｗとが等しくなる対車変位Ｄ３０で
乗員は静止する。

【０００６】ｇ31によれば、斜線＼＼＼で示す面積はシ
ートベルトがした仕事Ｗに相当する。すなわち、衝撃時
に乗員の持つ運動エネルギ１／２（ｍ・ｖ²）とウェビ
ングがした仕事Ｗとが等しくなる対車変位Ｄ３１で乗員
は静止する。ｇ31は、ｇ30の対車位置Ｄ３０からさらに
Ｄ３１までウェビングを引き出して運動エネルギ１／２
（ｍ・ｖ²）を吸収できるので、最大拘束力Ｆ３１をＦ
３０より下げることができる。

【０００７】ここで、ＥＡ機構付きシートベルト巻取装
置について説明する。図１３は従来のＥＡ機構付きシー
トベルト巻取装置のウェビングの拘束力と乗員の対車変
位との関係を説明する図である。ＥＡ機構作動中にウェ
ビング張力Ｔｓ１，Ｔｓ２が一定に保たれても、乗員１
００が移動前位置Ｄ３２から移動後位置Ｄ３３まで前方
に移動するにしたがって乗員の肩や腰に当るウェビング
１０１の作用角θｓ１，θｓ２が鋭角になることを示
す。

【０００８】乗員１００に作用する拘束力Ｆと作用角θ
ｓ１，θｓ２との関係は、以下の式で表わされる。Ｆ＝Ｆｓ１＋Ｆｓ２Ｆｓ１＝Ｔｓ１・ｃｏｓ（θｓ１）Ｆｓ２＝Ｔｓ２・ｃｏｓ（θｓ２）この結果、乗員１００が前方に移動するにしたがって拘
束力Ｆは大きくなる。

【０００９】図１４（ａ），（ｂ）は従来のＥＡ機構付
きシートベルト巻取装置の衝撃エネルギー吸収状態を説
明したグラフである。（ａ）は、ウェビング張力Ｔｓと
乗員の対車変位との関係を示したグラフｇ32であり、縦
軸をウェビング張力Ｔｓ（ＫＮ）、横軸を対車変位Ｄ
（ｍｍ）としたものである。グラフｇ32によれば、ウェ
ビングが引き出される状態（ＥＡ状態）においてリトラ
クタ部のウェビング張力Ｔｓを一定に維持することがで
きる。

【００１０】（ｂ）は、ウェビングの拘束力Ｆと乗員の
対車変位との関係を示したグラフｇ33であり、縦軸をウ
ェビングの拘束力Ｆ（ＫＮ）、横軸を乗員の対車変位Ｄ
（ｍｍ）としたものである。グラフｇ33によれば、図１
３に示した理由により、（ａ）に示したようにウェビン
グ張力Ｔｓが一定であっても、乗員がＤ３２からＤ３３
まで前方に移動するにしたがって拘束力Ｆが大きくな
る。

【００１１】ここで、運動方程式；拘束力Ｆ＝ｍ・Ｇの
関係から、但し、ｍ：乗員の質量Ｇ：乗員の胸に作用する減速度拘束力Ｆは、乗員の胸に作用する減速度Ｇ（即ち、衝撃
力）に比例するので、減速度Ｇも拘束力Ｆと同様に、乗
員が前方に移動するに従って大きくなる。

【００１２】図１５（ａ）〜（ｃ）は理想的なＥＡ機構
付きシートベルト巻取装置の特性を説明する図である。
（ａ）は、従来のウェビングの拘束力Ｆと乗員の対車変
位との関係を示したグラフｇ34であり、縦軸を拘束力
Ｆ、横軸を対車変位Ｄとしたものである。グラフｇ34
は、リトラクタ部のウェビング張力が一定であってもウ
ェビング張力の作用角θｓ１，θｓ（図１３参照）が変
動するので、ＥＡ状態において拘束力Ｆが一定にならな
いで大きくなる状態を示す。このため、特に、ＥＡ状態
の初期に顕著な差として表れる、ＥＡ状態における最大
拘束力と乗員の移動中の拘束力との差による仕事をして
いない無効領域Ｓが生じる。拘束力を一定にすれば無効
領域Ｓをなくして最大拘束力を下げることができる。こ
の状態を（ｂ）で説明する。

【００１３】（ｂ）は、ウェビングの拘束力Ｆと乗員の
対車変位との関係を示し、縦軸をウェビングの拘束力
Ｆ、横軸を乗員の対車変位Ｄとしたものである。実線の
グラフｇ35は理論上の特性、即ち、理想的な特性を示
し、破線のグラフ（すなわち、（ａ）のグラフ34）は従
来の特性を示す。グラフｇ35によれば、理論上は、拘束
力を一定とすれば、グラフ34と比較して初期から衝撃エ
ネルギＳａを有効に吸収することができるので、後に衝
撃エネルギＳｂを吸収する必要がない。この結果、最大
拘束力、最大減速度（即ち、衝撃力）を低減することが
できる。拘束力を一定にするための条件を（ｃ）で説明
する。

【００１４】（ｃ）は、ウェビング張力Ｔｓと乗員の対
車変位との関係を示したグラフであり、縦軸をウェビン
グ張力Ｔｓ、横軸を対車変位Ｄとしたものである。グラ
フｇ36は、乗員の前方移動に伴いウェビング張力の作用
角θｓ１，θｓ（図１３参照）が変化することを考慮し
て、ウェビングの引出し量に合せてウェビング張力を減
少させた状態を示す。このように、ウェビング張力を減
少することにより、拘束力を（ｂ）に示す理論上のグラ
フｇ35に近づけることが可能である。しかし、このよう
な機構及び制御は複雑になる。

【００１５】ところで、ＥＡ機構付きシートベルト巻取
装置は、前記特開平８−１２７３１３号公報の図１４
及び図１５と、特開平７−２８５４１６号公報「シー
トベルト巻取り装置」とに提案されている。これら，
のＥＡ機構付きシートベルト巻取装置は、ＥＡ状態の
ときにウェビング張力Ｔｓを段階的に低減させるもので
あり、この点において図１５（ａ）で説明したウェビン
グ張力Ｔｓを一定に維持するＥＡ機構付きシートベルト
巻取装置と相違する。

【００１６】上記の技術は、乗員が前方に移動したと
きに乗員の運動エネルギをエアバックで吸収することを
考慮して、乗員が所定位置まで前方に移動したときウェ
ビング張力を低減させるようにしたものである。このウ
ェビング張力を低減させる技術は、ＥＡワイヤの曲げ形
状を途中で変えることにより、リング部材に作用する抵
抗力を小さくして、乗員が前方に移動するに伴ってウェ
ビング張力を低減させるものである。この構成を次図に
示す。

【００１７】図１６は従来のＥＡ機構付きシートベルト
巻取装置の断面図である。ＥＡワイヤ１１０の曲げ形状
をＰ点で逆向きに変えるために、ＥＡワイヤ１１０の終
端部１１０ａをフリーにする必要がある。このため、Ｅ
Ａワイヤ１１０をリング部材１１２に巻取るときにＥＡ
ワイヤ１１０の終端部１１０ａが矢印の如く振れる。従
って、この終端部１１０ａが矢印の如く振れた時に、終
端部１１０ａをシートベルト巻取装置のフレーム１１４
から飛出さないようにするために、フレーム１１４を大
きくする必要があるのでリトラクタが大型になる。

【００１８】また、終端部１１０ａ側のＥＡワイヤ１１
０をＰ位置で逆に曲げなければならないので、ＥＡワイ
ヤ１１０の製造が困難である。さらに、ウェビング張力
Ｔｓを所望の対車位置で正確に低減させるためには、Ｅ
Ａワイヤ１１０を精度の高い曲率で曲げる必要があるの
でコストが高くなる。また、ウェビング張力Ｔｓの特性
（すなわち、ウェビング張力Ｔｓを所望の対車位置で低
減させること）をＥＡワイヤ１１０の曲げのみで設定す
るので、ＥＡワイヤ１１０の曲げ方向を変化するＰ位置
と、曲率半径との両方を設定しなければならない。１本
のＥＡワイヤ１００でそれぞれを正確に設定することは
困難であるので、ウェビング張力Ｔｓを所望の対車位置
で正確に低減することは困難である。

【００１９】一方、前記の技術は、同公報の図１に示
されるとおり、クランプ支持手段２９の塑性変形とベル
ト挟持解除後のボビン軸部の塑性変形部材２１の塑性変
形との２つの部材で、塑性変形を段階的に繰り返して運
動エネルギを吸収するものである。この技術は、前記
と異なり、２つの部材を用いることによりウェビング張
力Ｔｓを段階的に低減するので低減は容易になる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記は、前
記と構成が異なるので、前記のリング部材１１２を
採用したエネルギ吸収機構付きシートベルト巻取装置に
適用できない。さらに、前記公報の図２０のグラフに
よれば、前記の目的は、ウェビング張力の増減を穏や
かに抑えその変動幅を小さくすることにより衝撃を効果
的に低減するためのもので、クランプ支持手段２９の塑
性変形に対して、塑性変形部材２１の塑性変形によるウ
ェビング張力Ｔｓの明確で、意図的な低減はない。従っ
て、図１３で説明したように、乗員が前方に移動するに
従って作用角θｓ１，θｓ２が鋭角になると、上記の
ウェビング拘束力Ｆは、図１４（ｂ）で示すグラフと同
様にＤ３２からＤ３３に向って大きくなる。

【００２１】これに対し、本願は、乗員が前方に移動す
るに従ってショルダ部のウェビング張力の作用角θｓ
１，θｓ２が鋭角になるために、リトラクタ部でのウェ
ビング張力Ｔｓが一定に保たれていても、乗員に作用す
る拘束力Ｆは大きくなってしまう点に着目して発明され
たものである。しかし、前記特開平８−１２７３１３
号公報及び前記特開平７−２８５４１６号公報には本
願の着目点に対し何ら示唆されていない。

【００２２】そこで、本発明の目的は、ウェビング拘束
時に、段階的にウェビング張力を明確に低減させ衝撃エ
ネルギを効率良く吸収して乗員に作用する衝撃力を緩和
し、且つ簡単な構成で容易にウェビング拘束力や減速度
を低減することができるシートベルト巻取装置を提供す
ることにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、ウェビングを巻回可能なリールシャフト
を備え、このリールシャフトを回転可能に支持するため
の開口が左右に形成されたフレームを備え、このフレー
ムとリールシャフトとの間に配設されて、フレームに対
するリールシャフトの相対回転を許容する解除位置と、
フレームに対するリールシャフトの相対回転を阻止する
ロック位置とに変位可能なロック機構を備え、車両に作
用する減速度、ウェビングの引出速度の少なくとも一方
が設定値を超えたとき、ロック機構をロック位置に変位
させるロック作動機構を備え、フレームの開口に取付け
られ、ロック位置に変位したロック機構と係合してフレ
ームに対するリールシャフトの相対回転を阻止し、か
つ、ロック機構から伝達されるウェビング張力が規定値
を超えるとウェビングを引き出す方向にフレームに対し
て相対回転するリング部材を備えたシートベルト巻取装
置において、リング部材がフレームに対して相対回転す
るとき、相対回転の開始位置から所定位置までの区間で
リング部材に第１抵抗力を作用させる第１抵抗部材と、
相対回転の開始位置から終了位置までの全区間でリング
部材に第２抵抗力を作用させる第２抵抗部材とを設けた
ことを特徴とする。

【００２４】よって、フレームに対してリング部材が相
対回転するとき、相対回転の開始位置から所定位置まで
の所定区間において、第１抵抗部材と第２抵抗部材とに
よる第１抵抗力及び第２抵抗力の合力がリング部材に作
用し、所定位置を過ぎると第２抵抗部材のみによる第２
抵抗力しかリング部材に作用しない。したがって、リン
グ部材を所定位置まで回転したときウェビング張力を明
確に段階的に低減させることができるので、初期におい
て有効に衝撃エネルギを吸収し、かつ乗員が前方に移動
しても、拘束力が高くなることを抑えることができる。

【００２５】請求項２は、第１抵抗部材を、開口の周囲
１／４〜１／３の範囲に設けてリング部材の相対回転に
従って剪断される剪断除去片或いは塑性変形される塑性
変形片とし、第２抵抗部材を、リング部材がフレームに
対して相対回転したときリング部材に巻取られるワイヤ
と、リング部材に巻取られるワイヤを変形させる巻取り
阻止部材とから構成したことを特徴とする。

【００２６】よって、第１抵抗部材は開口の周囲に配置
される剪断除去片或いは塑性変形片で構成したので、材
質選定或いは区間選定という簡単な手法でウェビング張
力特性の調整が可能となり、ウェビング張力特性のセッ
ティングが容易になる。尚、剪断除去片の剪断荷重及び
塑性変形片の塑性変形荷重（降伏荷重）は、各々のヤン
グ率で一義的に決定される。

【００２７】また、抵抗発生の機構が異なる第１抵抗部
材と第２抵抗部材との２つの部材を設け、第２抵抗部材
のウェビング張力特性を基本にして、この第２抵抗部材
に第１抵抗部材のウェビング張力特性を付加させる構成
にした。このため、第１、第２抵抗部材のウェビング張
力特性を容易にかつ正確にセッティングすることができ
るので、２つのウェビング張力特性を複合することが要
因となる推定特性と実際の特性とのズレを少なくでき
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るシートベルト巻取装置
を示す斜視図である。シートベルト巻取装置１は、乗員
の体格に合せてウェビング２の長さを調節する巻取り機
構３と、巻取り機構３の左側に取り付けた巻取りばね部
４と、車両に作用する減速度又はウェビング２の引出速
度が設定値を超えたとき、巻取り機構３のロック機構３
２（図２参照）をロック位置に変位させるロック作動機
構５，６（５は減速度感知によるロック作動機構、６は
引出感知によるロック作動機構である）とからなる。７
はロック作動機構５，６を覆うために巻取り機構３の右
側に取り付けたカバー７である。巻取り機構３について
は図２で詳しく説明する。

【００２９】巻取りばね部４は、ウェビング２を巻き取
るための渦巻きばね１０と、渦巻きばね１０の内側端部
に取り付けて巻取り機構３に連結するブッシュ１１と、
渦巻きばね１０を収容するとともに渦巻きばね１０の外
側端部を取り付けたばねケース１２と、ばねケース１２
を覆うカバー１３とからなる。ブッシュ１１は巻取り機
構３のリールシャフト１４の左端部に嵌入する角穴１１
ａを備える。

【００３０】減速度感知によるロック作動機構５は、車
両の減速度が設定値を超えたとき作動する減速度感知手
段５ａと、減速度感知手段５ａの作動でロックアーム１
７（減速度感知手段５ａの構成部品）が係止するロック
ギア１８の外歯１８ａと、第１カム穴５２、第２カム穴
５８及び第３カム穴５９（図２に示す）とからなる。ロ
ックギア１８については図２で説明する。

【００３１】減速度感知手段５ａは、巻取り機構３の右
側に取り付けた基台１５と、この基台１５に配置した置
き上がりこぼしの作用をなすウエイト１６と、このウエ
イト１６に載せるともに基台１５の支柱１５ａ，１５ａ
（一方のみ図示する。）にピン１７ａを介して回転自在
に取り付けたロックアーム１７とからなる。なお、減速
度感知によるロック作動機構５の作用については図７
（ａ），（ｂ）で詳説する。

【００３２】引出感知によるロック作動機構６は、ウェ
ビング２の矢印方向への引出速度が設定値を超えたとき
作動する引出感知手段６ａと、この引出感知手段６ａの
作動で慣性体２１のロック爪２２が係止するケース７の
内歯７ａ…（図８（ｂ）に示す）と、第１カム穴５２、
第２カム穴５８及び第３カム穴５９（図２に示す）とか
らなる。

【００３３】引出感知手段６ａは、ロックギア１８の中
心からオフセットした偏心軸２０に回転可能に取り付け
た慣性体２１と、慣性体２１の左端に形成したロック爪
２２と、ロック爪２２の上方と下方にそれぞれ配置して
ロックギア１８に備えた上ストッパ２３及び下ストッパ
２４と、慣性体２１の下方のロックギア１８に備えたス
トッパ２５と、ストッパ２５と慣性体２１の間に配置し
て慣性体２１を反時計回り方向に押すコイルばね２６と
からなる。なお、引出感知によるロック作動機構６の作
用については図８（ａ），（ｂ）で詳説する。

【００３４】図２は本発明に係るシートベルト巻取装置
の巻取り部を示す斜視図である。巻取り機構３は、図示
しない車体に取付けるフレーム３０と、フレーム３０に
回転可能に配置してウェビング２を巻取る前述したリー
ルシャフト１４と、フレーム３０に取り付けたエネルギ
ー吸収機構３１と、リールシャフト１４をエネルギー吸
収機構３１にロックするロック機構３２とからなる。エ
ネルギー吸収機構３１については図３で詳しく説明す
る。

【００３５】フレーム３０は、所定間隔をおいて互に平
行に配置した左壁３５及び右壁３６と、左壁３５及び右
壁３６を連結する後壁３７とからなる。左壁３５及び右
壁３６はそれぞれ同軸上に開口３５ａ，３６ａを備え
る。リールシャフト１４は、ウェビング２の先端２ａを
折り曲げた状態に取り付けた巻取りシャフト部４０と、
巻取りシャフト部４０の左右端に形成したフランジ部４
１，４２とからなる。フランジ部４１，４２をエネルギ
ー吸収機構３１のリング部材４３，４４内に回転可能に
配置することにより、リールシャフト１４をリング部材
４３，４４を介してフレーム３０に回転可能に配置する
ことができる。

【００３６】ロック機構３２は、フレーム３０に対する
リールシャフト１４の相対回転を許容する解除位置と、
フレーム３０に対するリールシャフト１４の相対回転を
阻止するロック位置とに変位可能な機構である。このロ
ック機構３２は、前述したロックギア１８及びリールシ
ャフト１４間に配置してリング部材４４の内歯４４ａに
噛合い可能なメインパウル５０と、リールシャフト１４
の左端に配置してリング部材４３の内歯４３ａに噛合い
可能なバックアップパウル５１と、バックアップパウル
５１をメインパウル５０に連結するジョイントシャフト
５３とからなる。

【００３７】ジョイントシャフト５３は、右端部にカム
フォロワ５４を備えた部材であり、ロックギア１８の第
１カム穴５２、メインパウル５０の貫通穴５０ａ及びリ
ールシャフト１４の貫通穴１４ａに貫通するとともにバ
ックアップパウル５１の角穴５１ａに差し込む部材であ
る。

【００３８】ロックギア１８は、リールシャフト１４の
右端から突出した軸５６に回転自在に取り付けた部材で
あり、上述した外歯１８ａを外周に備えるとともに第１
カム穴５２、第２カム穴５８及び第３カム穴５９を備え
る。第１カム穴５２はジョイントシャフト５３を嵌入す
る穴、第２カム穴５８はカムフォロワ５４のピン５４ａ
を嵌入する穴、第３カム穴５９はメインパウル５０のピ
ン５０ｃが嵌入する穴である。メインパウル５０は、先
端にリング部材４４の内歯４４ａに噛み合うロック歯５
０ｂを備え、バックアップパウル５１は、先端にリング
部材４３の内歯４３ａに噛み合うロック歯５１ｂを備え
る。

【００３９】６０はリターンスプリングであり、リター
ンスプリング６０はリールシャフト１４を時計回り方向
に回転することにより、メインパウル５０及びバックア
ップパウル５１のそれぞれのロック歯５０ｂ，５１ｂと
リング部材４４，４３のそれぞれの内歯４４ａ，４３ａ
との噛み合いを解消する部材である。

【００４０】図３は本発明に係るリング部材及び第１、
第２抵抗部材を示す斜視図であり、エネルギー吸収機構
３１を示す。エネルギー吸収機構３１は、フレーム３０
の左壁３５に形成した開口３５ａ（図２参照）に回転可
能に取付けたリング部材４３と、このリング部材４３の
回転を阻止しようとする第１、第２抵抗力を発生させる
第１、第２抵抗部材４６，４７と、フレーム３０の右壁
３６に形成した開口３６ａ（図２参照）に回転可能に取
付けるリング部材４４（図２参照）と、このリング部材
４４の回転を阻止しようとする第１、第２抵抗力を発生
させる第１、第２抵抗部材４６，４７とからなる。３３
は、ロック機構３２でリールシャフト１４をリング部材
４３，４４にロックした時に所定荷重で切断してリング
部材４３のフレームに対する相対回転を可能にする位置
決めピンである。

【００４１】第１抵抗部材４６は、フレーム３０の開口
３５ａの周囲１／４〜１／３以下の範囲に取付け（図２
も参照）、リング部材４３の相対回転に従って塑性変形
してリング部材４３の回転を阻止しようとする第１抵抗
力を発生させる円弧状の塑性変形片である（図５も参
照）。なお、この第１抵抗部材４６は、塑性変形片に限
らないで、例えばリング部材の相対回転に従って剪断し
て第１抵抗力を作用させる剪断除去片としてもよい。

【００４２】第２抵抗部材４７は、リング部材４３がフ
レーム３０に対して相対回転したときリング部材４３に
巻取られるワイヤ４９と、リング部材４３に巻取られる
ワイヤ４９を変形させる巻取り阻止部材４８とからな
る。巻取り阻止部材４８は、ワイヤ４９を案内する案内
ピン６６，６７と、フレーム３０の下端部に取り付けて
ワイヤ４９の後端を巻き付けたシャフト６８とからな
る。この巻取り阻止部材４８は、ワイヤ４９を強制的に
変形させてリング部材４３の回転を阻止しようとする第
２抵抗力を発生させるものである。尚、ワイヤ４９の後
端をシャフト６８に巻付けたので、ワイヤ４９をリング
部材４３に巻取るときに、ワイヤ４９の後端が振れな
い。このため、図２に示すフレーム３０を比較的小さく
することができる。

【００４３】リング部材４３は、左壁３５の開口３５ａ
に回転可能に嵌入する嵌入部７０（図２、図４参照）
と、ａ点からｂ点まで時計回り方向に外周に沿って備え
たワイヤ収納溝７１と、ワイヤ４９の先端４９ａを固定
する第１、第２、第３固定部７２，７３，７４と、内周
に形成した内歯４３ａとからなる。尚、図２に示すリン
グ部材４４は、リング部材４３と対称に形成した部材で
ある。

【００４４】図４は図３の４矢視図であり、リング部材
４３の外側に抜止め突片７５，７５を設け、且つリング
部材４３の外側から抜止めピン７６，７６を押し込んだ
状態を示す。抜止め突片７５，７５及び抜止めピン７
６，７６は、左壁３５の開口３５ａからリング部材４３
の嵌入部７０が抜け出すことを防ぐ部材である。

【００４５】図５は図３の５矢視図であり、左壁３５の
外側から抜止めピン７６，７６を押し込んだ状態を示
す。抜止めピン７６は、リング部材４３の穴４３ｂに押
し込むピン部７６ａと、ピン部７６ａに一体に形成しリ
ング部材４３の外周から突出する押え部７６ｂとからな
る。第３固定部７４は切欠き７４ａを備え、切欠き７４
ａに左壁３５から内側に突出した位置決めピン３３（図
６（ａ）も参照）を配置する。また、第３固定部７４
は、リング４３が回転したとき第１抵抗部材４６に当
り、第１抵抗部材４６を塑性変形させながら回転する部
材である。これにより、リング部材４３の相対回転に従
ってリング部材４３の回転を阻止しようとする第１抵抗
力が発生する。

【００４６】図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るシート
ベルト巻取装置の断面図であり、（ａ）は６ａ−６ａ線
断面図、（ｂ）は６ｂ−６ｂ線断面図である。（ａ）
は、左壁３５の取付け穴３５ａにリング部材４３の嵌入
部７０を嵌入して抜止めピン７６を左壁３５の外側から
押し込み、位置決めピン３３を第３固定部７４の切欠き
７４ａに備え、且つワイヤ収納溝７１を左壁３５の内側
に設けた状態を示す。（ｂ）は、左壁３５の取付け穴３
５ａにリング部材４３の嵌入部７０を嵌入し、且つワイ
ヤ収納溝７１を左壁３５の内側に配置した状態を示す。
第１抵抗部材４６は、リング部材４３の相対回転に従っ
てリング部材４３の回転を阻止しようとする第１抵抗力
を発生させるために、図５に示す第３固定部７４に押圧
されて塑性変形する部材である。尚、４６はフレームの
左壁３５に圧入するなどして、左壁３５と別体の部材で
もよい。

【００４７】以上に述べた本発明に係るシートベルト巻
取装置の作用を次に説明する。先ず、減速度感知による
ロック作動機構５が作動した状態を説明する。図７
（ａ），（ｂ）は本発明に係るシートベルト巻取装置の
第１作用説明図である。（ａ）において、車両に設定値
を超えた大減速度が作用したとき、ウエイト１６（図２
に示す）が振れてロックアーム１７を矢印の如く上方に
押し上げる。同時に、乗員が前方に移動してウェビング
２を矢印の如く僅かに引出すことにより、図２に示すリ
ールシャフト１４と一体にロックギア１８が矢印の如く
僅かにウェビング引出し方向に回転して、ロックギア１
８の外歯１８ａにロックアーム１７が噛み合いロックギ
ア１８がロック状態になる。

【００４８】この後、リールシャフト１４のみが僅かに
矢印の如く回転することにより、ジョイントシャフト５
３、ピン５４ａ及びメインパウル５０のピン５０ｃを第
１カム穴５２、第２カム穴５８及び第３カム穴５９に沿
って矢印の如く案内する。この結果、メインパウル５０
及びバックアップパウル５１（図２に示す）が外側に向
けて揺動する。

【００４９】（ｂ）において、メインパウル５０のロッ
ク爪５０ｂがリング部材４４の内歯４４ａに噛み合い、
同時に、図２に示すバックアップパウル５１のロック爪
５１ｂがリング部材４３の内歯４３ａに噛み合う。これ
により、リールシャフト１４（図２参照）がリング部材
４３，４４にロックして回転を停止する。

【００５０】次に、引出感知によるロック作動機構６が
作動した状態を説明する。図８（ａ），（ｂ）は本発明
に係るシートベルト巻取装置の第２作用説明図である。
（ａ）において、図１の状態でウェビング２の矢印方向
への引出速度が設定値を超えたとき、図２に示すリール
シャフト１４と一体にロックギア１８が軸５６を中心に
して矢印の如く反時計回り方向に急激に回転して、慣性
体２１は慣性遅れを生じて、ロックギア１８に対し軸２
０を中心に相対揺動する。この状態でさらにロックギア
１８が矢印の如く回転すると、上ストッパ２３が慣性体
２１のロック爪２２に当り、慣性体２１も矢印の如く回
転する。ロックギア１８が矢印の如くさらに回転する
と、慣性体２１のロック爪２２がケース７の内周に形成
した内歯７ａに当り、ロックギア１８がロック状態にな
る。

【００５１】この後、減速度感知によるロック作動機構
５と同様に、ウェビング２の引出しが継続して図２に示
すリールシャフト１４のみが僅かに矢印の如く回転する
ことにより、ジョイントシャフト５３、ピン５４ａ及び
メインパウル５０のピン５０ｃを第１カム穴５２、第２
カム穴５８及び第３カム穴５９に沿って矢印の如く案内
する。この結果、メインパウル５０及びバックアップパ
ウル５１（図２に示す）が外側に向けて揺動する。

【００５２】（ｂ）において、メインパウル５０のロッ
ク爪５０ｂがリング部材４４の内歯４４ａに噛み合い、
同時に、図２に示すバックアップパウル５１のロック爪
５１ｂもリング部材４３の内歯４３ａに噛み合う。これ
により、リールシャフト１４（図２参照）がリング部材
４３，４４にロックして回転を停止する。

【００５３】次に、リールシャフト１４の回転が停止し
た後、さらにウェビング２を引き出す力が継続する状態
を次図で説明する。図９は本発明に係るシートベルト巻
取装置の第３作用説明図であり、左側の部分のみを説明
する。バックアップパウル５１のロック爪５１ｂがリン
グ部材４３の内歯４３ａに噛み合うことにより、リール
シャフト回転阻止力Ｆ１が発生してリールシャフト１４
の回転が停止する。

【００５４】図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るシー
トベルト巻取装置の第４作用説明図であり、リールシャ
フト１４がリング部材４３にロックした後の作用を説明
した図である。（ａ）において、リールシャフト１４が
リング部材４３にロックした状態で、ウェビング２に矢
印方向への荷重（ウェビング張力Ｔｓ）が作用すると、
ウェビング張力ＴｓがＴｓ４まで上昇して、図９に示す
リールシャフト回転阻止力反力Ｆ２が大きくなり位置決
めピン３３が破断してリング部材４３がＰ１の位置から
反時計回り方向に回転し、第１抵抗部材４６を塑性変形
する。同時に第２抵抗部材４７のワイヤ４９をリング部
材４３のワイヤ収納溝７１（図６（ｂ）も参照）に巻き
取りはじめる。ここで、特許請求の範囲中の「規定値」
はＴｓ４である。

【００５５】（ｂ）において、リング部材４３を反時計
回り方向（矢印方向）に回転することにより、第１抵抗
部材４６を第３固定部７４で塑性変形するとともに、ワ
イヤ４９をリング部材４３のワイヤ収納溝７１に巻き取
る。ワイヤ４９は巻取り阻止部材４８の案内ピン６６，
６７で変形されながらシャフト６８から巻き戻される。

【００５６】このように、第１抵抗部材４６を第３固定
部７４で塑性変形しながらリング部材４３が回転するの
で、リング部材４３に一定の第１抵抗力ｆ１が矢印の方
向に作用する。また、ワイヤ４９が変形しながら案内ピ
ン６６，６７を通過し、かつシャフト６８から巻戻され
るので、このため、リング部材４３の回転を阻止するた
めの一定の第２抵抗力ｆ２が矢印の方向に作用する。こ
のため、リング部材４３は、第１、第２抵抗力（ｆ１＋
ｆ２）としての一定のＥＡ荷重を保持しながら、ウェビ
ング伸び出し方向に回転する。即ち、ウェビングは、前
記ＥＡ荷重に相当するウェビング張力Ｔｓ５が作用しな
がら、伸び出すこととなる。

【００５７】また、リング部材４３の第３固定部７４が
Ｐ２まで回転して第１抵抗部材４６を通過するので、リ
ング部材４３は、第２抵抗力（ｆ２）としての一定のＥ
Ａ荷重を保持しながら、ウェビング伸び出し方向に回転
する。即ち、ウェビングは、ウェビング張力Ｔｓ５より
小さいウェビング張力Ｔｓ６が作用しながら、伸び出す
こととなる。

【００５８】（ｃ）において、リング部材４３が略３３
０゜反時計回り方向に回転すると（Ｐ３の位置）、第３
固定部７４がストッパ７８に当ってリング部材４３及び
リールシャフト１４の反時計回り方向の回転が停止して
ウェビング２の引き出しを終了する。

【００５９】図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係るシー
トベルト巻取装置の衝撃エネルギー吸収状態を説明した
グラフである。（ａ）は、ウェビング張力と対車変位と
の関係を示したグラフであり、縦軸をウェビング張力Ｔ
ｓ（ＫＮ）、横軸を対車変位Ｄ（ｍｍ）としたものであ
る。実線のグラフｇ3は実施例を示し、破線のグラフｇ4
は比較例を示す。

【００６０】実施例のグラフｇ3によれば、Ｄ０におい
てリールシャフト１４をリング部材４３にロックしてウ
ェビング２をロックすることにより、ウェビング張力が
上昇する。Ｄ３においてウェビング張力Ｔｓが破断荷重
Ｔｓ４まで上昇すると（図１０（ａ）の状態）、リング
部材４３の第３固定部７４で位置決めピン３３を破断す
る。これにより、図１０（ｂ）で説明したようにリング
部材４３がリールシャフト１４と一体的に反時計回り方
向に回転してウェビングが引き出される（第１ＥＡ状
態）。

【００６１】第１ＥＡ状態においては、第１抵抗部材４
６を第３固定部７４で塑性変形するとともに、第２抵抗
部材４７（図１０（ｂ）参照）をリング部材４３のワイ
ヤ収納溝７１に巻き取りながらウェビング２を引き出
す。このため、ウェビング張力は、第１抵抗部材４６の
第１抵抗力と第２抵抗部材４７の第２抵抗力とを合せた
Ｔｓ５になる。Ｄ５において第３固定部７４がＰ２（図
１０（ｂ）参照）まで到達して第１抵抗部材４７を通過
すると第２ＥＡ状態になる。

【００６２】第２ＥＡ状態においては、図１０（ｃ）で
説明したように、第２抵抗部材４８をリング部材４３の
ワイヤ収納溝７１に巻き取りながらウェビング２を引き
出す。このため、ウェビング張力は、第２抵抗部材４８
の第２抵抗力のみになりＴｓ６まで下がる。Ｄ７におい
て、第３固定部７４がストッパ７８に当ることによりリ
ング部材４３の回転が停止してウェビング２の引き出し
を終了する。

【００６３】実施例のグラフｇ3によれば、第１ＥＡ状
態のとき、第１抵抗部材４６の第１抵抗力と第２抵抗部
材４７（図１０（ｂ）参照）の第２抵抗力とを合せてウ
ェビング張力をＴｓ５に高めることができ、第２ＥＡ状
態のとき、第２抵抗部材４７の第２抵抗力のみとしてウ
ェビング張力をＴｓ６まで下げることができる。このた
め、第１ＥＡ状態と第２ＥＡ状態とにおいてウェビング
張力を段階的に明確に低減させることができる。

【００６４】一方、比較例のグラフｇ4によれば、Ｄ０
においてリールシャフトをリング部材にロックしてウェ
ビングをロックすることにより、ウェビング張力が上昇
する。Ｄ１０においてウェビング張力Ｔｓが破断荷重Ｔ
ｓ７まで上昇すると、リング部材の第３固定部で位置決
めピンを破断してリング部材をリールシャフトと一体的
に反時計回り方向に回転させる。これにより、ウェビン
グが引き出されてＥＡ状態になる。

【００６５】ＥＡ状態においては、ワイヤをリング部材
のワイヤ収納溝に巻き取りながらウェビングを引き出
す。このため、ウェビング張力は、ワイヤを巻取るとき
の抵抗力のみでＴｓ８になる。そして、Ｄ１１におい
て、固定部がストッパに当ることによりリング部材の回
転が停止してウェビングの引き出しを終了する。このよ
うに、比較例のグラフｇ4によれば、ＥＡ状態において
ウェビング張力を段階的に下げることができない。尚、
ウェビングがする仕事Ｗは等しくなるように設定してい
るので、Ｓ１’＝Ｓ２’である。

【００６６】（ｂ）は、拘束力と対車変位との関係を示
したグラフであり、縦軸を拘束力Ｆ、横軸を対車変位Ｄ
（ｍｍ）としたものである。実線のグラフｇ5は実施例
を示し、破線のグラフｇ6は比較例を示す。実施例のグ
ラフｇ5によれば、拘束力がＦ４まで上昇したＤ３にお
いて位置決めピン３３を破断して第１ＥＡ状態になる。

【００６７】第１ＥＡ状態においては、ウェビング張力
は、第１抵抗部材４７の第１抵抗力と第２抵抗部材４８
の第２抵抗力とを合せたＴｓ５になるが、図１３に示し
た理由により、乗員がＤ４からＤ５まで前方に移動する
に従って拘束力はＦ５からＦ６まで上がる。Ｄ５におい
て第３固定部７４が第１抵抗部材４６を通過すると第２
ＥＡ状態になる。

【００６８】第２ＥＡ状態においては、ウェビング張力
は、第２抵抗部材４７の第２抵抗力のみになりＴｓ６ま
で下げることができるので、図１３に示した理由により
拘束力がＦ７からＦ８まで上昇しても、拘束力Ｆ８をウ
ェビング引出し開始点Ｄ３の拘束力Ｆ４より低く抑える
ことができる。このため、最大の拘束力Ｆを低く抑える
ことができる。

【００６９】一方、比較例のグラフｇ6によれば、拘束
力がＦ１０まで上昇したＤ１０において位置決めピンを
破断してＥＡ状態になる。ＥＡ状態においては、ウェビ
ング張力は、抵抗部材の抵抗力によりＴｓ８になるの
で、図１３に示した理由により、乗員が前方に移動する
に従って拘束力がＦ１２まで上昇する。Ｄ１２における
拘束力Ｆ１２はウェビング引出し開始点Ｄ１０の拘束力
Ｆ１０より高くなり、且つ実施例のグラフｇ5の最大拘
束力Ｆ４より高くなる。

【００７０】実施例のグラフｇ5によれば、ウェビング
張力を初期において大きく、後に小さくなるように２段
階荷重とすることにより、図１５（ａ）の無効領域Ｓに
おいて面積Ｓ１に相当する衝撃エネルギを吸収すること
ができ、よって、後において面積Ｓ１に等しい面積Ｓ２
に相当する分だけ拘束力を下げることができる。よっ
て、初期において有効に衝撃エネルギを吸収することが
できるので、最大拘束力（減速力或いは衝撃力に相当す
る）を緩和することができる。

【００７１】これに対して比較例のグラフｇ6によれ
ば、拘束力を段階的に低減することができないので、初
期において有効に衝撃エネルギを吸収させることができ
ない。このため、最大拘束力が高くなる。

【００７２】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、リング部材が相対回転するとき、相
対回転の開始位置から所定位置までの所定区間におい
て、第１抵抗部材と第２抵抗部材とを合せた第１抵抗力
及び第２抵抗力がリング部材に作用し、所定位置を過ぎ
ると第２抵抗部材のみによる第２抵抗力しかリング部材
に作用しない。したがって、リング部材を所定位置まで
回転した位置でウェビング張力を明確に段階的に低減さ
せることができるので、初期において有効に衝撃エネル
ギを吸収し、乗員が前方に移動しても、拘束力や減速度
が高くなることを抑えることができる。この結果、乗員
に作用する衝撃力を緩和することができる。

【００７３】請求項２は、第１抵抗部材の剪断除去片或
いは塑性変形片を、材質選定或いは区間選定するという
簡単な手法でウェビング張力特性の調整が可能となり、
ウェビング張力特性のセッティングが容易になる。尚、
これら剪断除去片の剪断荷重及び塑性変形片の塑性変形
荷重（降伏荷重）は、各々のヤング率で一義的に決定さ
れる。

【００７４】また、抵抗発生の機構が異なる第１抵抗部
材と第２抵抗部材との２つの部材を設け、第２抵抗部材
のウェビング張力特性を基本にして、この第２抵抗部材
に第１抵抗部材のウェビング張力特性を付加させる構成
にした。このため、第１、第２抵抗部材のウェビング張
力特性を容易にかつ正確にセッティングすることができ
る。この結果、２つのウェビング張力特性を複合するこ
とが要因となる推定特性と実際の特性とのズレを少なく
して、所望のウェビング張力特性を容易に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシートベルト巻取装置を示す斜視
図

【図２】本発明に係るシートベルト巻取装置の巻取り部
を示す斜視図

【図３】本発明に係る第１、第２抵抗部材を示す斜視図

【図４】図３の４矢視図

【図５】図３の５矢視図

【図６】本発明に係るシートベルト巻取装置の断面図

【図７】本発明に係るシートベルト巻取装置の第１作用
説明図

【図８】本発明に係るシートベルト巻取装置の第２作用
説明図

【図９】本発明に係るシートベルト巻取装置の第３作用
説明図

【図１０】本発明に係るシートベルト巻取装置の第４作
用説明図

【図１１】本発明に係るシートベルト巻取装置の衝撃エ
ネルギー吸収状態を説明したグラフ

【図１２】従来のシートベルト巻取装置のウェビングの
拘束力と乗員の対車変位との関係を示すグラフ

【図１３】従来のＥＡ機構付きシートベルト巻取装置の
ウェビングの拘束力と乗員の対車変位との関係を説明す
る図

【図１４】従来のＥＡ機構付きシートベルト巻取装置の
衝撃エネルギー吸収状態を説明したグラフ

【図１５】理想的なＥＡ機構付きシートベルト巻取装置
の特性を説明する図

【図１６】従来のＥＡ機構付きシートベルト巻取装置の
断面図

【符号の説明】

１…シートベルト巻取装置、２…ウェビング、５…ロッ
ク作動機構（減速度感知によるロック作動機構）、６…
ロック作動機構（ウェビングの引出感知によるロック作
動機構）、１４…リールシャフト、３０…フレーム、３
２…ロック機構、３５ａ，３６ａ…開口、４３，４４…
リング部材、４６…第１抵抗部材、４７…第２抵抗部
材、４８…巻取り阻止部材、４９…ワイヤ、Ｔｓ４…規
定値。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年４月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】グラフｇ30によれば、斜線／／／で示す面
積はウェビングがした仕事Ｗに相当する。すなわち、衝
撃時に乗員の持つ運動エネルギ１／２（ｍ・ｖ²）とウ
ェビングがした仕事Ｗとがほぼ等しくなる対車変位Ｄ３
０で乗員は静止する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】ｇ31によれば、斜線＼＼＼で示す面積はシ
ートベルトがした仕事Ｗに相当する。すなわち、衝撃時
に乗員の持つ運動エネルギ１／２（ｍ・ｖ²）とウェビ
ングがした仕事Ｗとがほぼ等しくなる対車変位Ｄ３１で
乗員は静止する。ｇ31は、ｇ30の対車位置Ｄ３０からさ
らにＤ３１までウェビングを引き出して運動エネルギ１
／２（ｍ・ｖ²）を吸収できるので、最大拘束力Ｆ３１
をＦ３０より下げることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェビングを巻回可能なリールシャフト
を備え、このリールシャフトを回転可能に支持するため
の開口が左右に形成されたフレームを備え、このフレー
ムとリールシャフトとの間に配設されて、フレームに対
するリールシャフトの相対回転を許容する解除位置と、
フレームに対するリールシャフトの相対回転を阻止する
ロック位置とに変位可能なロック機構を備え、車両に作
用する減速度、ウェビングの引出速度の少なくとも一方
が設定値を超えたとき、前記ロック機構をロック位置に
変位させるロック作動機構を備え、前記フレームの開口
に取付けられ、ロック位置に変位したロック機構と係合
してフレームに対するリールシャフトの相対回転を阻止
し、かつ、ロック機構から伝達されるウェビング張力が
規定値を超えるとウェビングを引き出す方向にフレーム
に対して相対回転するリング部材を備えたシートベルト
巻取装置において、前記リング部材がフレームに対して相対回転するとき、
相対回転の開始位置から所定位置までの所定区間でリン
グ部材に第１抵抗力を作用させる第１抵抗部材と、相対
回転の開始位置から終了位置までの全区間でリング部材
に第２抵抗力を作用させる第２抵抗部材とを設けたこと
を特徴とするシートベルト巻取装置。
【請求項２】前記第１抵抗部材は、前記開口の周囲１
／４〜１／３の範囲に設けてリング部材の相対回転に従
って剪断される剪断除去片或いは塑性変形される塑性変
形片であり、前記第２抵抗部材は、リング部材がフレームに対して相
対回転したときリング部材に巻取られるワイヤと、リン
グ部材に巻取られるワイヤを変形させる巻取り阻止部材
とからなることを特徴とするシートベルト巻取装置。