JP3553219B2

JP3553219B2 - ウエビング巻取装置

Info

Publication number: JP3553219B2
Application number: JP22671795A
Authority: JP
Inventors: 誠司堀
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JPH0966800A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員拘束用のウエビングを層状に巻取るウエビング巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シートベルト装置は、乗員拘束用のウエビングの一端が係止されウエビングを層状に巻取るウエビング巻取装置と、ウエビングの他端が係止されるアンカプレートと、ウエビングの中間部を挿通可能に支持するショルダアンカと、ウエビングの中間部に挿通されてバックル装置に係合可能なタングプレートと、によって構成されている。
【０００３】
上述したウエビング巻取装置には、ウエビングを層状に巻き取っている巻取軸（スプール）のウエビング引出方向回転を停止させるロック手段が設けられている。これにより、車両急減速時になると、ロック手段が作動してウエビングの引出しを阻止し乗員が拘束される。
【０００４】
ところで、車両急減速時になると乗員は慣性移動しようとするので、上記の如くして乗員がウエビングによって拘束されると、乗員はウエビングから高い荷重を受けることになる。そこで、従来から、巻取軸にエネルギー吸収機構を設け、乗員の拘束後に乗員がウエビングに強く押しつけられると、エネルギー吸収機構によって荷重を吸収しウエビングから乗員へ作用する荷重を低減させる構成が種々提案されている。この種の構成としては、材料のねじりを利用したトーションバータイプや、材料の引っ張りを利用したタイプ等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれのタイプにおいても、エネルギー吸収の起点が材料の弾性変形域の前半にあるため、初期拘束性能が劣るという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、確実にエネルギー吸収しかつ初期拘束性能を向上させることができるウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウエビング巻取装置は、乗員拘束用のウエビングを層状に巻取る巻取部と、この巻取部の軸心部に同軸的に配置され所定の高荷重作用時にウエビング引出方向回転が阻止されるシャフト部と、を含んで構成される巻取軸と、シャフト部が塑性変形域に達した状態で当該シャフト部の巻取部に対する組付状態を保持する保持手段と、シャフト部に設けられ、シャフト部のウエビング引出方向回転が阻止された状態で巻取部に所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用した場合に、塑性変形することでエネルギー吸収するエネルギー吸収手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、シャフト部が巻取部に組付けられ保持手段によって保持された状態では、シャフト部は塑性変形域に達した状態にある。この状態で、所定の高荷重が作用すると、シャフト部のウエビング引出方向回転が阻止される。この状態においても、乗員は慣性移動しようとするので、ウエビングを介して巻取部はウエビング引出方向回転しようとする。この場合、巻取部に所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用すると、シャフト部に設けられたエネルギー吸収手段が塑性変形する。これにより、エネルギー吸収がなされる。
【０００９】
このように本発明では、予めシャフト部を塑性変形域に達するまで変形させておき、シャフト部のウエビング引出方向回転が阻止された状態で巻取部に所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用した場合には、瞬時に塑性変形が開始される構成にしたので、確実にエネルギー吸収がなされるだけでなく初期拘束性能が向上される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を用いて、本発明の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１には、本実施形態に係るウエビング巻取装置１０の要部が断面図にて示されている。この図に示されるように、ウエビング巻取装置１０は、鼓形状のスプール１１とこのスプール１１の軸心部に配置されるシャフト部１２とから成る巻取軸１４を備えている。
【００１２】
スプール１１には、乗員拘束用のウエビングの一端が挿入されて係止されている。なお、ウエビングの他端は車体に固定されたアンカプレートに係止されており、又ウエビングの中間部はセンタピラーの上部に高さ調節可能に配設されたショルダアンカのスリップジョイントに挿通されている。また、ウエビングの中間部にはタングプレートが挿通されており、このタングプレートを車体フロアから立設されたバックル装置へ係合させることにより所謂三点式シートベルト装置の装着状態とされる。
【００１３】
シャフト部１２は、一端部１６、他端部１８、及び中間部２０から成る。
一端部１６の軸心部からは支軸２２が突出形成されており、この支軸２２に図示しないゼンマイバネの内端が係止されている。なお、ゼンマイバネの外端は、図示しないカバーに係止されている。このため、ゼンマイバネは、常時シャフト部１２をウエビング巻取方向へ付勢している。また、一端部１６の外周部には、９０度間隔で半円形状の係止孔２４が形成されている（図３参照）。これに対応して、スプール１１の貫通孔２６の内周所定部位にも半円形状の係止孔２８が形成されている。そして、双方の係止孔２４、２８を対応させた状態で、係止ピン３０が挿入されている。これにより、シャフト部１２とスプール１１とが一体化され、通常は両者一体となって回転するようになっている。
【００１４】
中間部２０は、一端部１６に比べ小径に形成されている。
また、他端部１８の外周面には、雄ねじ３２が形成されている。これに対応して、スプール１１の貫通孔２６の内周面には、雌ねじ３４が形成されている。さらに、他端部１８から半径方向へ延出されたフランジ１８Ａの外周所定部位には、半円形状の保持孔３６が形成されている（図２参照）。これに対応して、スプール１１の一方の側部１１Ａには、保持孔３６と対向する略三角形状の保持壁３８が形成されている。そして、これらの保持孔３６及び保持壁３８間にストッパボール４０が収容されており、これによりワンウェイクラッチを構成している。従って、スプール１１は、単独ではシャフト部１２に対してウエビング巻取方向（図２の矢印Ａ方向）へは回転することはできないが、ウエビング引出方向（図２の矢印Ｂ方向）へは後述する如く回転可能とされている。
【００１５】
なお、他端部１８側には、所定の高荷重作用時にシャフト部１２のウエビング引出方向回転を阻止するためのロック手段が配設されている。このロック手段としては周知の構成が採用されているが、以下に簡単に説明しておく。ロック手段は、加速度センサ、ロック輪、ロックプレート、内歯ラチェットによって構成されている。加速度センサは、巻取軸を軸支している断面略コ字形の図示しないフレームの側板に取り付けられており、所定の高荷重作用時に慣性力によって転動するボールと、このボールによって押し上げられるレバーと、を含んで構成されている。ロック輪は、他端部１８の二股に分かれた外端１８Ｂの外側に配置されており、レバーが押し上げられることにより係合してウエビング引出方向回転を停止させるロック歯を外周に備えている。ロックプレートは、外端１８Ｂの近傍に形成された溝４２の外周に、フレームの側板に形成された内歯ラチェットに対向して配置されている。また、ロックプレートにはピンが立設されており、ロック輪に形成された長孔状の案内孔内へ挿入されている。ロック輪がロックされると、ロック輪のウエビング引出方向回転が停止され、これによりロック輪とシャフト部１２との間に相対回転が生じて案内孔に案内されつつロックプレートが内歯ラチェットに係合する。
【００１６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
シャフト部１２は、スプール１１に以下の如くして組付けられる。まず、スプール１１の貫通孔２６の雌ねじ３４へシャフト部１２の雄ねじ３２を螺合させながら、シャフト部１２がスプール１１の貫通孔２６内へ挿入される。次に、シャフト部１２の係止孔２４の一つとスプール１１の係止孔２８とを対応させて、係止ピン３０を挿入する。これにより、シャフト部１２とスプール１１とが連結されて一体化される。次に、シャフト部１２を更に螺入させていき、シャフト部１２の中間部２０を図４の降伏点に達するまで（塑性変形域に達するまで）変形させる。その後、この状態でストッパボール４０を保持孔３６と保持壁３８との間に収容させて、この状態を保持させる。これにより、シャフト部１２の中間部２０は、塑性変形域に達した状態で保持される。
【００１７】
この状態で、所定の高荷重が作用すると、加速度センサのボールが転動し、アームが押し上げられる。このため、ロック輪のウエビング引出方向回転が停止される。この状態で、巻取軸１４がウエビング引出方向へ回転すると、シャフト部１２とロック輪との間に相対回転が生じる。このため、ロックプレートはロック輪の案内孔に案内されて内歯ラチェットに係合される。従って、巻取軸のウエビング引出方向回転が阻止され、ロック状態となる。
【００１８】
この状態においても、乗員は慣性移動しようとするので、ウエビングを介してスプール１１はウエビング引出方向へ回転しようとする。この場合、スプール１１に所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用すると、スプール１１はストッパボール４０が保持壁３８の縦壁３８Ａに当接するまでウエビング引出方向へ回転する。このとき、シャフト部１２とスプール１１とは係止ピン３０によって一体化されているため、シャフト部１２の中間部２０がねじれて塑性変形していく。これにより、エネルギー吸収がなされる。
【００１９】
すなわち、本実施形態では、図４のグラフに示されるように、シャフト部１２の中間部２０を塑性変形域に達するまで予め変形させておくことで弾性変形域でエネルギー吸収が開始されるのを排除し、塑性変形域でのみエネルギー吸収が開始されるようになっている。なお、図４のグラフに記された「使用範囲」というのは、ストッパボール４０が保持壁３８の縦壁３８Ａに当接するまでの範囲のことである。この結果、本実施形態によれば、確実にエネルギー吸収することができると共に、初期拘束性能を向上させることができる。ちなみに、図５に示される如く、ダイナミック試験による特性は実線グラフで示される如くとなり、弾性変形及び塑性変形の双方でエネルギー吸収する場合（破線グラフ）に比し、最大ウエビング荷重及び最大ダミー移動量を低減させることができることが判る。
【００２０】
また、本実施形態によれば、係止ピン３０が挿入される係止孔２４の選択を変更して、シャフト部１２の締め代Ａ（図１参照）を調整することにより、同一部品で多種類のエネルギー吸収量の設定を行うことが可能になる。このため、エネルギー吸収量の設定が変わるごとに異なる構成を採る場合に比し、部品点数を削減することができる。
【００２１】
なお、上記実施形態では材料のねじりを利用したトーションバータイプのエネルギー吸収構造を採用したが、これに限らず、材料の引っ張りを利用したタイプのエネルギー吸収構造を採ってもよい。
【００２２】
例えば、図６に示されるように、シャフト部１２の一端部１６の外周部に環状の溝４４を複数形成しておき、この溝４４にＣ型の止め輪４６を嵌着させておく。また、シャフト部１２の他端部１８とスプール１１とをシェアピン４８によって連結しておく。このとき、シャフト部１２の中間部２０が降伏点に達するまで引っ張られた状態で、シェアピン４８を挿入する。
【００２３】
上記構成によれば、シャフト部１２のウエビング引出方向回転が阻止された状態でスプール１１に所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用すると、雄ねじ３２と雌ねじ３４との螺合によりスプール１１が図６の矢印Ｂ方向へ移動していく。このため、スプール１１の移動力が止め輪４６を介してシャフト部１２の一端部１６に伝達され、シャフト部１２の中間部２０が引っ張られる。この結果、エネルギー吸収がなされる。なお、エネルギー吸収量の設定は、止め輪４６が嵌着される溝４４の選択を変更することにより調整可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るウエビング巻取装置は、確実にエネルギー吸収しかつ初期拘束性能を向上させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るウエビング巻取装置の要部を示す断面図である。
【図２】ワンウェイクラッチの構成を示す側面図である。
【図３】シャフト部とスプールとの係止構成を示す側面図である。
【図４】図１に示されるウエビング巻取装置のエネルギー吸収効果を説明するためのグラフである。
【図５】ダイナミック試験による特性を示すグラフである。
【図６】別の実施形態に係るウエビング巻取装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ウエビング巻取装置
１１スプール（巻取部）
１２シャフト部
１４巻取軸
２０中間部（エネルギー吸収手段）
２４係止孔（保持手段）
２８係止孔（保持手段）
３０係止ピン（保持手段）
３２雄ねじ（保持手段）
３４雌ねじ（保持手段）
３６保持孔（保持手段）
３８保持壁（保持手段）
４０ストッパボール（保持手段）
４４溝（保持手段）
４６止め輪（保持手段）
４８シェアピン（保持手段）

Claims

乗員拘束用のウエビングを層状に巻取る巻取部と、この巻取部の軸心部に同軸的に配置され所定の高荷重作用時にウエビング引出方向回転が阻止されるシャフト部と、を含んで構成される巻取軸と、
シャフト部が塑性変形域に達した状態で当該シャフト部の巻取部に対する組付状態を保持する保持手段と、
シャフト部に設けられ、シャフト部のウエビング引出方向回転が阻止された状態で巻取部に所定値以上のウエビング引出方向回転力が作用した場合に、塑性変形することでエネルギー吸収するエネルギー吸収手段と、
を有することを特徴とするウエビング巻取装置。