JPH09286302A - シートベルト用リトラクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両特性に合わせ、車両衝突時に乗員の身体
に作用する衝突エネルギーを効率よく吸収することがで
きる良好なエネルギー吸収機構を備えたシートベルト用
リトラクターを提供する。 【解決手段】 シートベルト用リトラクター１は、リト
ラクターベース１に回転自在に取付けられると共に一端
にロッキングプレート５が設けられたトーションバー２
と、車両緊急時にロッキングプレート５のウェビング引
出し方向の回転を阻止する緊急ロック手段300 と、ウェ
ビングが巻装されると共にトーションバー２の他端に一
体回転するように取付けられるボビン３と、ロッキング
プレート５とボビン３の対向部分に形成された案内部13
に配設されたロックピース15とを備える。ロッキングプ
レート５とボビン３とが相対回転した際には、ロックピ
ース15が案内部13を構成するガイド溝12の狭幅部12b を
変形させながら相対移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートベルト装置
のリトラクター（巻取装置）に関し、特にエネルギー吸
収機構を備えたシートベルト用リトラクターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の乗員等を座席に安全に保持
するためのシートベルト用リトラクターにおいては、急
な加速、衝突又は減速に反応する慣性感知手段によって
リトラクターを物理的にロックする緊急ロック機構を備
えて乗員を効果的及び安全に拘束する緊急ロック式リト
ラクターが用いられている。

【０００３】このような緊急ロック式リトラクターとし
ては、例えば特開昭５０−７９０２４号、特公昭５９−
２１６２４号及び実公平２−４５０８８号公報等に開示
されたシートベルト用リトラクターのように、ウェビン
グを巻装する巻取軸の一端に配設された係合部材が車両
緊急時にリトラクターベースの被係合部に係合して前記
巻取軸のウェビング引出し方向の回転を阻止することが
できるロック手段を備えたものがある。

【０００４】そして、前記ロック手段においては、巻取
軸が貫通するリトラクターベースの巻取軸貫通穴に形成
された係止噛合部や、その巻取軸貫通穴に併設された内
歯プレートに形成されたラチェット歯が被係合部として
用いられる一方、巻取軸と共に回転するロックプレート
や係止爪が係合部材として用いられており、車両緊急時
にそれら係合部材と被係合部材とが係合して巻取軸のウ
ェビング引出し方向の回転を阻止するように構成されて
いる。

【０００５】一方、衝突による衝撃力が極めて大きい時
には、衝突後の時間の経過と共にウェビング張力が増大
するため、乗員の身体に急激な減速度を生じることにな
り、ウェビングから乗員にかかる負荷が極めて大きくな
る。そこで、ウェビングに作用する荷重が予め設定した
所定値以上となった際、シートベルトを所定量繰り出さ
せることにより、乗員の身体に生じる衝撃を吸収するエ
ネルギー吸収機構を備え、乗員の身体をより確実に保護
するようにしたシートベルト装置も種々提案されてい
る。このような構成のシートベルト用リトラクターとし
ては、特開昭４６−７７１０号公報に記載された、「と
くに安全ベルト用のエネルギ吸収装置」が知られてい
る。

【０００６】前記エネルギ吸収装置では、エネルギ吸収
装置が力を伝達する部分となる巻き取り部材と、この巻
き取り部材に対して相対的に回動可能とされたホルダと
が備えられ、それらホルダと巻き取り部材との間に、ト
ーションバー（エネルギー吸収機構）が配置されてい
る。そこで、車両緊急時に巻取軸の回転が阻止された
後、さらにロック手段に荷重が負荷されたときには、前
記トーションバーが自身の軸回りに捩じれることによ
り、乗員の身体に作用する衝突エネルギーがトーション
バーの変形仕事として吸収される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、衝突時
の衝撃は車両構造によって異なり、乗員の身体を十分に
保護する為には、車両特性に合わせてエネルギー吸収荷
重（ウェビングに作用する荷重）の荷重曲線を変化さ
せ、任意の荷重特性を得る必要がある。ところが、上述
の如きトーションバーを用いたエネルギー吸収機構の場
合、トーションバーの捩じり変形トルクがほぼ一定の
為、エネルギー吸収トルクはその作動範囲の全域でほぼ
一定である。

【０００８】従って、本発明の目的は上記課題を解消す
ることに係り、車両特性に合わせ、車両衝突時に乗員の
身体に作用する衝突エネルギーを効率よく吸収すること
ができる良好なエネルギー吸収機構を備えたシートベル
ト用リトラクターを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、リ
トラクターベースに回転可能に取付けられると共に少な
くとも一端にロッキングプレートが設けられた巻取シャ
フトと、車両緊急時に前記巻取シャフトのウェビング引
出し方向の回転を阻止する緊急ロック手段と、ウェビン
グが巻装されると共に前記巻取シャフトに相対回転可能
に軸支される円筒状のボビンと、前記ロッキングプレー
トと前記ボビンの対向部分に形成された案内部に配設さ
れたロックピースとを備えたシートベルト用リトラクタ
ーであって、前記ロッキングプレートと前記ボビンとが
相対回転した際には、前記ロックピースが前記案内部を
変形させながら相対移動可能であることを特徴とするシ
ートベルト用リトラクターにより達成される。

【００１０】尚、本願発明において巻取シャフトに相対
回転可能に軸支されるボビンとは、恒久的に巻取シャフ
トに固定されているものではなく、巻取シャフトに対し
て常時相対回転自在に軸支されているボビンや、通常使
用状態においては巻取シャフト共に一体回転するが、所
定以上の荷重が付加された際には該巻取シャフトに対し
て相対回転できる状態に軸支されているボビンを含むも
のである。

【００１１】そこで、好ましくは前記巻取シャフトが、
他端側でボビンと一体回転するように取付けられ、前記
ロック手段に所定以上の荷重が付加されるのに応答して
捩れることにより、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トーションバーとされる。
又、好ましくは前記案内部が、前記ロッキングプレート
と前記ボビンの各対向部面に形成されたＣ字形状のガイ
ド溝からなり、少なくとも一方のガイド溝には前記ロッ
クピースの幅よりも溝幅の狭い変形部分が設けられる。

【００１２】又、好ましくは、前記案内部が前記ロッキ
ングプレートと前記ボビンの各対向部面の一方に形成さ
れたＣ字形状のガイド溝から成ると共に、前記各対向部
面の他方には一体成形されたロックピースが突設され
る。又、好ましくは前記ロックピースが、前記巻取シャ
フトに軸支され、案内部内に回転自在に配設される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
に係るシートベルト用リトラクターの一実施形態を詳細
に説明する。図１は本発明の第１実施形態に基づくシー
トベルト用リトラクター１００の正面縦断面図であり、
図２は図１に示したシートベルト用リトラクター１００
の要部分解斜視図である。

【００１４】前記シートベルト用リトラクター１００
は、リトラクターベース１に回転可能に取付けられると
共に少なくとも一端に円盤状のロッキングプレート５が
取付けられた巻取シャフトである円柱状のトーションバ
ー２と、車両緊急時に前記ロッキングプレート５のウェ
ビング引出し方向の回転を阻止する緊急ロック手段３０
０と、ウェビングが巻装されると共に前記トーションバ
ー２の他端に一体回転するように取付けられる円筒状の
ボビン３と、前記ロッキングプレート５と前記ボビン３
の対向部分に形成された案内部１３に配設されたロック
ピース１５とを備えている。

【００１５】前記リトラクターベース１は、その大部分
がコの字状断面を有し、対向する側板１ａ，１ｂには前
記ボビン３と組み合わされたトーションバー２が回動自
在に橋架されている。トーションバー２の他端には、ウ
ェビングを巻取る方向（矢印Ｘ₁ 方向）に該トーション
バー２を常時付勢している周知の巻取りバネ装置（図示
せず）が配設されている。

【００１６】そして、前記側板１ａに設けられたシャフ
ト貫通穴２０の外側には、略円環状の内歯ラチェット２
１が並設されており、この内歯ラチェット２１の内周縁
には、係合内歯２５が形成されている。内歯ラチェット
２１は、前記シャフト貫通穴２０の周縁部に穿設された
孔２２と、該内歯ラチェット２１の外周縁に設けられた
孔２３とを嵌通したリベット２６により鋲着されてい
る。

【００１７】即ち、車両緊急時にロッキングプレート５
のウェビングの引出し方向の回転を阻止すべく、後述す
る係合部材と係合される緊急ロック手段３００の被係合
部が、前記係合内歯２５によって構成されている。前記
ボビン３は、トーションバー２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、ウェビングが巻回さ
れる胴部には、ウェビング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３ａが設けられ
ている。

【００１８】前記ボビン３の軸方向両端部には、角穴３
１及び丸穴３２が各々貫通形成されている。又、前記角
穴３１が形成された巻取りバネ装置（図示せず）側のボ
ビン３の端部には、側板１ｂのシャフト貫通穴に嵌挿さ
れるリテーナ４０が冠着されている。更に、前記丸穴３
２が形成された緊急ロック手段３００側のボビン３の端
部には、その外周縁に沿ってＣ字形状の有底溝とされた
ガイド溝１１が刻設されている。又、前記ガイド溝１１
が刻設されたボビン３の端部に対向する前記ロッキング
プレート５の内側面には、図３に示すように、該ガイド
溝１１と共に案内部１３を構成するガイド溝１２が刻設
されている。そして、案内部１３には、ガイド溝１１及
び１２の曲率に対応する曲率を有し、これらガイド溝１
１及び１２の内壁面に沿って摺動可能な略繭状に形成さ
れたロックピース１５が配設されている。

【００１９】前記ガイド溝１１は、図４（ｂ）に示した
ように、ガイド溝１１の初期端部１１Ａから終端部１１
Ｂに至る距離がボビン３の外周距離の略４分の３となる
ように設定されており、溝幅が全域でロックピース１５
の幅よりも広い。前記ガイド溝１２は、図４（ａ）に示
したように、ガイド溝１２の初期端部１２Ａから終端部
１２Ｂに至る距離がロッキングプレート５の外周距離の
略４分の３となるように設定されており、初期端部１２
Ａ側ではロックピース１５の幅よりも溝幅が広い広幅部
１２ａとされ、終端部１２Ｂ側ではロックピース１５の
幅よりも溝幅が狭い変形部分である狭幅部１２ｂとされ
ている。

【００２０】尚、これらガイド溝１１，１２の設定距離
は、適宜選択することができる。又、広幅部１２ａと狭
幅部１２ｂの割合も適宜選択される。そこで、前記ロッ
クピース１５は、ガイド溝１１の全域でボビン３に対し
て相対移動自在であり、ガイド溝１２の広幅部１２ａで
はロッキングプレート５に対して相対移動自在である。
一方、ガイド溝１２の狭幅部１２ｂでは、ロックピース
１５に所定以上の力が作用した際、前記狭幅部１２ｂを
押し広げるか、或いは削るかして該狭幅部１２ｂを変形
させながら前記ロックピース１５はロッキングプレート
５に対して相対移動可能である。

【００２１】又、前記ロッキングプレート５の外側面に
は、係合内歯２５に係合可能な係合部材であるポール１
６が揺動回動可能に軸支される支軸７が突設されると共
に、ボビン３を回転自在に支持するため該ロッキングプ
レート５を貫通したトーションバー２の回転支軸６が突
出している。ここで、前記ボビン３又は前記ロッキング
プレート５は、別体に形成した円盤部材にそれぞれガイ
ド溝１１又は１２を厚さ方向に貫通する貫通溝として形
成し、これら円盤部材を各々ボビン３又はロッキングプ
レート５と組立時に一体にする構成としても良い。そし
て、ガイド溝１１とガイド溝１２は、どちらか一方だけ
が形成される構成も好適である。

【００２２】尚、ロッキングプレート５は、ポール１６
が係合内歯２５と係合する方向へ揺動回転した時に、ポ
ール１６の揺動側端部と反対側のポール１６ｅ（図２参
照）を位置決めするとともに、係合内歯２５との間で、
ポール１６に大きな荷重が加わった場合に、その荷重を
受ける受圧面４を有する。前記トーションバー２の軸方
向両端部には、ロッキングプレート５の角穴５ａに圧入
嵌合できる大きさに設定された角柱状部２ａと、ボビン
３及びリテーナ４０の角穴３１及び４０ａに圧入嵌合で
きる大きさに設定された角柱状部２ｂとが形成される。
そこで、トーションバー２の回転支軸６及び角柱状部２
ｂは、各々、後述するギアケース３４の軸支部３４ｂと
側板１ｂのシャフト貫通穴に嵌挿されたリテーナ４０と
によって回転自在に軸支される。なお、リテーナ４０
は、側板１ｂとの間に嵌挿されたリング状の軸受けブッ
シュ４１を介して軸支される。尚、本実施形態において
は、前記角柱状部２ａ，２ｂと前記角穴５ａ，３１，４
０ａ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。

【００２３】前記ロッキングプレート５の外側には、前
記緊急ロック手段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チェットホイール１８が、該ロッ
キングプレート５に対して相対回転可能に配設されてい
る。ボビン３とロッキングプレート５の間には、トーシ
ョンバー２を主体とするエネルギー吸収機構２００が構
成されており、前記緊急ロック手段３００によりウェビ
ングの引出しが阻止された状態で、ロッキングプレート
５に所定以上の荷重（ボビン３を回転させる方向）が負
荷されたときには、トーションバー２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３を回転させるこ
とができるので、緊急ロック手段３００によってロッキ
ングプレート５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、乗員の持つ運動
エネルギー吸収できる。

【００２４】更に、ボビン３とロッキングプレート５と
が所定角度以上相対回転しトーションバー２が捩じられ
ると、ガイド溝１２の狭幅部１２ｂに達したロックピー
ス１５に所定以上の力が作用することにより、前記案内
部１３に配設されたロックピース１５は、前記狭幅部１
２ｂを押し広げるか、或いは削るかして該狭幅部１２ｂ
を変形させながらロッキングプレート５に対して相対移
動する。そこで、これら案内部１３とロックピース１５
によっても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。

【００２５】図１から理解されるように、トーションバ
ー２、ロッキングプレート５、ボビン３、ロックピース
１５及びリテーナ４０が、リトラクターベース１に組付
けられた状態では、トーションバー２の軸方向両端部に
おける角柱状部２ａと角柱状部２ｂは、角穴３１及び４
０ａと角穴５ａと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３はロッキングプレー
ト５と一体的に回動する。

【００２６】更に、イナーシャプレート３０の外側に配
設されたギアケース３４には、その中心部にトーション
バー２の回転支軸６を回転自在に軸支する軸支部３４ｂ
が設けられ、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。ギアケース３４の
下部には、図示しない車体加速度感知手段を格納する箱
型の格納部４３が設けられ、また、ギアケース３４を覆
う側板１ａの外側には、センサーカバー３５が配設され
ている。

【００２７】次に、上記シートベルト用リトラクター１
００の動作について説明する。先ず、通常使用状態にお
いては、ロッキングプレート５と係合されたラチェット
ホイール１８が、該ロッキングプレート５と一体に回転
自在であり、緊急ロック手段３００は非作動状態であ
る。そこで、前記リトラクター１００はウェビングを図
示しない巻取りバネ装置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を引出し自在となって
いる。

【００２８】次に、急ブレーキ等のある程度の大きさの
減速度が車両に発生すると、乗員が前方に移動してウェ
ビングが引き出され、ボビン３を介してトーションバー
２及びロッキングプレート５に所定以上の衝撃的なウェ
ビング引き出し方向（矢印Ｘ₂ 方向）の回動力が作用さ
れると、前記イナーシャプレート３０は慣性力を受けて
ロッキングプレート５のウェビング引き出し方向の回転
に対し回転遅れが生じる。すると、該イナーシャプレー
ト３０は図示しないロックアームを作動してラチェット
ホイール１８をギアケース３４に係止させる。

【００２９】その結果、ラチェットホイール１８はウェ
ビング引出し方向に回転するロッキングプレート５に対
して回転遅れを生じ、前記ポール１６を係合内歯２５と
の係合方向（図２中矢印Ｙ₁ 方向）へ揺動回転させるの
で、緊急ロック手段３００が作動する。又、前記ラチェ
ットホイール１８は、車両の加速度を感知した車体加速
度感知手段（図示せず）によっても、ウェビング引出し
方向（図２中矢印Ｘ₂方向）に回転するロッキングプレ
ート５に対して回転遅れを生じ、前記ポール１６を係合
内歯２５との係合方向へ揺動回転させることができる。

【００３０】そこで、前記ポール１６が係合内歯２５と
確実に係合する位置まで移動すると、ポール１６を軸支
しているロッキングプレート５の矢印Ｘ₂ 方向の回転は
ロックされる。この時、一端部が角穴５ａを介しロッキ
ングプレート５に連結され、他端部が角穴３１を介しボ
ビン３に連結されたトーションバー２には、所定以上の
捩じり力が作用せず、該トーションバー２が捩じり変形
することはない。

【００３１】従って、ボビン３の矢印Ｘ₂ 方向の回転も
ロックされ、ウェビングの伸び出しが阻止される。そし
て、この状態で、さらにウェビングに大きな張力が負荷
されると、ウェビングの一端が係止されたボビン３が回
転し始め、回転をロックされたロッキングプレート５に
一端部を連結されたトーションバー２が、自身の軸回り
に捩じれるので、エネルギー吸収機構としての機能が作
用する。

【００３２】即ち、図４に示したように、ウェビングに
さらに大きな張力が負荷され始めた状態では、ロックピ
ース１５がガイド溝１１の初期端部１１Ａ及びガイド溝
１２の初期端部１２Ａに位置している。そして、トーシ
ョンバー２が捩じり変形し、ガイド溝１１の長さ（３／
４回転）に相当する角度、ボビン３がロッキングプレー
ト５に対して図中の矢印Ｔ方向へ回転されると共にロッ
クピース１５がガイド溝１１内を摺動して相対的に矢印
Ｓ方向へ移動すると、図５に示したように、ロックピー
ス１５がガイド溝１１の終端部１１Ｂに達する。

【００３３】そして、ボビン３が図中の矢印Ｔ方向へ回
転されると、ガイド溝１１の終端部１１Ｂに押圧付勢さ
れたロックピース１５は、ロッキングプレート５のガイ
ド溝１２の初期端部１２Ａから摺動を開始し、それに伴
って、図６（ａ）に示した位置まで図中の矢印Ｔ方向へ
ガイド溝１２の広幅部１２ａ内を移動する。この間、前
記ボビン３は、ロッキングプレート５に対して矢印Ｔ方
向へ約４０５度回転（例えば、ウェビングの伸び出し量
としては１５０ｍｍ）しているが、ロックピース１５は
溝幅が全域で広いガイド溝１１とガイド溝１２の広幅部
１２ａ内を摺動しただけなので、乗員の身体に作用する
衝突エネルギーは、トーションバー２が自身の軸回りに
捩じれることにより変形仕事として吸収するのみであ
る。即ち、トーションバー２の捩じり変形トルクはほぼ
一定の為、エネルギー吸収トルクはその作動範囲の全域
でほぼ一定である。そこで、図８に示したように、ウェ
ビング伸び出し量に対するエネルギー吸収荷重（ウェビ
ングに作用する荷重）の荷重曲線は略同じ傾きの比例状
態となる。

【００３４】そして更に、ボビン３が図中の矢印Ｔ方向
へ回転しトーションバー２が捩じられると、前記ガイド
溝１２の狭幅部１２ｂに達したロックピース１５には所
定以上の力が作用し、該ロックピース１５は前記狭幅部
１２ｂを押し広げるか、或いは削るかして該狭幅部１２
ｂを変形させながら図７（ａ）に示した終端部１２Ｂま
で図中の矢印Ｔ方向へガイド溝１２の狭幅部１２ｂ内を
移動する。

【００３５】即ち、前記ボビン３が、ロッキングプレー
ト５に対して矢印Ｔ方向へ約４０５度〜約５４０度回転
（例えば、ウェビングの伸び出し量としては１５０〜２
００ｍｍ）する間は、ロックピース１５による前記狭幅
部１２ｂの変形によっても、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。そ
こで、エネルギー吸収荷重の荷重曲線は、図８に示した
ように、トーションバー２の捩じれ分と狭幅部１２ｂの
変形分（摩擦力を含む）を合成した傾きに変わる。

【００３６】こうして、ロックピース１５がガイド溝１
２の終端部１２Ｂまでくると、ボビン３は該ロックピー
ス１５によってロッキングプレート５に対する相対回転
が規制されるので、それ以上のトーションバー２の捩じ
れは阻止される。以上説明したように、本第１実施形態
におけるシートベルト用リトラクター１００では、車両
緊急時にポール１６が係合内歯２５に係合し、ロッキン
グプレート５の回転が緊急ロック手段３００により一旦
阻止された後に、ウェビングに所定以上の張力が負荷さ
れると、ボビン３が回転するのに対応してトーションバ
ー２が捩じられ、ウェビングの伸び出しが可能となり、
エネルギー吸収機構として動作する。更に、ボビン３と
ロッキングプレート５とが所定角度（本第１実施形態に
おいては約４０５度）以上相対回転すると、ロックピー
ス１５が狭幅部１２ｂを変形させながらボビン３は回転
されるので、エネルギー吸収荷重はトーションバー２の
捩じれ分と狭幅部１２ｂの変形分を合成した荷重とな
る。

【００３７】従って、ガイド溝１１，１２の設定距離、
広幅部１２ａと狭幅部１２ｂの割合、狭幅部１２ｂの溝
幅等を適宜選択することにより、ウェビング伸び出し量
に対するエネルギー吸収荷重の荷重曲線を変化させるこ
とが容易である。そこで、車両特性に合わせて任意の荷
重特性を得ることができ、車両衝突時に乗員の身体に作
用する衝突エネルギーを効率よく吸収することができる
良好なエネルギー吸収機構を構成することができる。

【００３８】尚、本発明における案内部の構成は、上記
第１実施形態におけるガイド溝１１及びガイド溝１２の
構成に限定されるものではなく、種々の形態を採りうる
ことは言うまでもない。例えば、ガイド溝１１に広幅部
及び狭幅部を設け、ガイド溝１２の溝幅を全域でロック
ピース１５の幅よりも広くしても良い。又、初期位置で
ガイド溝の溝幅を狭くしておけば、ロックピースのガタ
を防止してガタ音を防止することができる。この場合、
ロックピースの挿入側にテーパ部を設けておけば、組立
も容易である。

【００３９】更に、ガイド溝の初期位置にロックピース
を圧入するような寸法・形状にすれば、エネルギー吸収
機構が作動する際のエネルギー吸収荷重の立上りを急に
するような荷重補正を行う事ができ、シートベルト装置
の拘束性能を向上させることができる。図９乃至図１２
は、本発明の第２実施形態に係るボビン及びロッキング
プレートの要部断面図である。

【００４０】図９において、ボビン３のガイド溝６１
は、該ガイド溝６１の初期端部６１Ａから終端部６１Ｂ
に至る距離がボビン３の外周距離の略４分の３となるよ
うに設定されており、全域で溝幅がロックピース１５の
幅よりも狭い変形部分とされている。但し、初期位置の
みは、ロックピース１５の組付けの為に溝幅をロックピ
ース１５の幅よりも広くしても良い。一方、ロッキング
プレート５のガイド溝は、上記第１実施形態におけるガ
イド溝１２と同じであるので、その他同様の構成部分と
共に同符号を付して説明を省略する。

【００４１】そして、車両緊急時にウェビングに所定以
上の張力が負荷されると、上記第１実施形態におけるシ
ートベルト用リトラクター１００と同様に、本第２実施
形態に基づくシートベルト用リトラクターは、ボビン３
が回転するのに対応してトーションバー２が捩じられ、
ウェビングが引き出されることにより、エネルギー吸収
機構としての機能が作用する。

【００４２】即ち、図９に示したように、ウェビングに
さらに大きな張力が負荷され始めた状態では、ロックピ
ース１５がガイド溝６１の初期端部６１Ａ及びガイド溝
１２の初期端部１２Ａに位置している。そして、ボビン
３がロッキングプレート５に対して図中の矢印Ｔ方向へ
約１３５度回転（例えば、ウェビングの伸び出し量とし
ては５０ｍｍ）されると、ロックピース１５もボビン３
と共にガイド溝１２の広幅部１２ａ内を摺動しながら移
動し、図１０に示したように、ロックピース１５がガイ
ド溝１２の狭幅部１２ｂに達する。

【００４３】この間、前記ボビン３は、ロッキングプレ
ート５に対して矢印Ｔ方向へ約１３５度回転している
が、ロックピース１５はガイド溝１２の広幅部１２ａ内
を摺動しただけなので、乗員の身体に作用する衝突エネ
ルギーは、トーションバー２が自身の軸回りに捩じれる
ことにより変形仕事として吸収するのみである。即ち、
トーションバー２の捩じり変形トルクはほぼ一定の為、
エネルギー吸収トルクはその作動範囲の全域でほぼ一定
である。そこで、図１３に示したように、ウェビング伸
び出し量に対するエネルギー吸収荷重（ウェビングに作
用する荷重）の荷重曲線は略同じ傾きの比例状態とな
る。

【００４４】そして更に、ボビン３が図中の矢印Ｔ方向
へ回転されると、前記ガイド溝１２の狭幅部１２ｂに達
したロックピース１５には所定以上の力が作用し、該ロ
ックピース１５は前記狭幅部１２ｂを押し広げるか、或
いは削るかして該狭幅部１２ｂを変形させながら図１１
（ａ）に示した終端部１２Ｂまで図中の矢印Ｔ方向へ移
動する。その後、更にボビン３が図中の矢印Ｔ方向へ回
転されると、ロックピース１５はガイド溝６１を押し広
げるか、或いは削るかして変形させながら相対的に図１
１（ｂ）中の矢印Ｓ方向へ移動し、図１２（ｂ）に示し
たように、ロックピース１５がガイド溝６１の終端部６
１Ｂに達する。

【００４５】即ち、前記ボビン３が、ロッキングプレー
ト５に対して矢印Ｔ方向へ約１３５〜約５４０度回転
（例えば、ウェビングの伸び出し量としては５０〜２０
０ｍｍ）する間は、ロックピース１５による前記狭幅部
１２ｂ及び前記ガイド溝６１の変形によっても、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。そこで、ウェビング伸び出し量に対す
るエネルギー吸収荷重の荷重曲線は、図１３に示したよ
うに、トーションバー２の捩じれ分と狭幅部１２ｂ及び
ガイド溝６１の変形分（摩擦力を含む）を合成した傾き
に変わる。

【００４６】こうして、ロックピース１５がガイド溝６
１の終端部６１Ｂまでくると、ボビン３は該ロックピー
ス１５によってロッキングプレート５に対する相対回転
が規制されるので、それ以上のトーションバー２の捩じ
れは阻止される。尚、上記第２実施形態の説明において
は、ロックピース１５が狭幅部１２ｂを先に変形させた
後、ガイド溝６１を変形させた場合について述べたが、
ロックピース１５がガイド溝６１を先に変形させた後、
狭幅部１２ｂを変形させる場合もある。

【００４７】図１４は、本発明の第３実施形態に係るロ
ッキングプレートの要部断面図である。図１４におい
て、ロッキングプレート５のガイド溝７２は、ガイド溝
７２の初期端部７２Ａから終端部７２Ｂに至る距離がロ
ッキングプレート５の外周距離の略４分の３となるよう
に設定されており、初期端部７２Ａ側ではロックピース
７５の幅よりも溝幅が狭い変形部分である狭幅部７２ａ
とされ、中間部ではロックピース７５の幅よりも溝幅が
広い広幅部７２ｂとされ、終端部７２Ｂ側では再びロッ
クピース７５の幅よりも溝幅が狭い変形部分である狭幅
部７２ｃとされている。一方、ボビン３の端部にはガイ
ド溝が刻設されておらず、該ボビン３の端部に一体成形
されたロックピース７５が突設されているのみである点
で上記各実施形態とは異なるが、その他の構成部分は同
様である。

【００４８】そして、車両緊急時にウェビングに所定以
上の張力が負荷されると、上記各実施形態におけるシー
トベルト用リトラクターと同様に、本第３実施形態に基
づくシートベルト用リトラクターは、ボビン３が回転す
るのに対応してトーションバー２が捩じられ、ウェビン
グが引き出されることにより、エネルギー吸収機構とし
ての機能が作用する。

【００４９】即ち、トーションバー２が捩じり変形し、
図示しないボビン３がロッキングプレート５に対して図
中の矢印Ｔ方向へ回転されると、ボビン３と一体のロッ
クピース７５はガイド溝７２の狭幅部７２ａ、広幅部７
２ｂ、狭幅部７２ｃ内を順次移動し、狭幅部７２ａ及び
狭幅部７２ｃを変形させながらガイド溝７２の終端部７
２Ｂに達する。ロックピース７５が終端部７２Ｂまでく
ると、ボビン３はロッキングプレート５に対する相対回
転が規制され、それ以上のトーションバー２の捩じれは
阻止される。

【００５０】そこで、この間におけるエネルギー吸収荷
重（ウェビングに作用する荷重）の荷重曲線は、トーシ
ョンバー２の捩じれ分とガイド溝７２の変形分（摩擦力
を含む）を合成した図１５に示したような荷重特性とす
ることができる。図１６は、本発明の第４実施形態に係
るロッキングプレートの要部断面図である。

【００５１】図１６において、ロッキングプレート５の
ガイド溝８２は、ガイド溝８２の初期端部８２Ａから終
端部８２Ｂに至る距離がロッキングプレート５の外周距
離の略４分の３となるように設定されており、初期端部
８２Ａ側ではロックピース７５の幅よりも溝幅が広い広
幅部８２ａとされ、中間部ではロックピース７５の幅よ
りも溝幅が狭い変形部分である狭幅部８２ｂとされ、終
端部８２Ｂ側では再びロックピース７５の幅よりも溝幅
が広い広幅部８２ｃとされている。その他の構成部分は
上記第３実施形態と同様である。

【００５２】車両緊急時におけるエネルギー吸収荷重
（ウェビングに作用する荷重）の荷重曲線は、トーショ
ンバー２の捩じれ分とガイド溝８２の変形分（摩擦力を
含む）を合成した図１７に示したような荷重特性とする
ことができる。尚、上記第３，４実施形態の説明におい
ては、ロックピース７５がボビン３の端部に突設された
場合について述べたが、該ロックピース７５をロッキン
グプレート５に突設すると共にガイド溝７２又は８２を
ボビン３の端部に刻設しても良い。

【００５３】図１８は、本発明の第５実施形態に係るロ
ッキングプレートの要部断面図であり、図１９は図１８
におけるＣ−Ｃ断面矢視図である。図１８において、ロ
ッキングプレート５におけるガイド溝１２の狭幅部１２
ｂの内側には、該狭幅部１２ｂと平行して肉抜き部であ
る肉抜き溝９１が設けられている。

【００５４】前記肉抜き溝９１は、ロックピース９３
（ボビン３と一体でも別体でも良い）が前記狭幅部１２
ｂを通過する際、該狭幅部１２ｂを押し広げ易くする為
に、狭幅部１２ｂの内側側壁９２を薄肉化して変形し易
くするものである。そして、この様に狭幅部１２ｂを変
形し易くすると、エネルギー吸収荷重が調整し易くな
る。即ち、エネルギー吸収荷重は、図１９に示したよう
に、狭幅部１２ｂの幅Ｅ、内側側壁９２の厚さＦ、肉抜
き溝９１の深さＧ及び側壁面角度Ｈ等で調整することが
でき、肉抜き溝９１が無い場合に比べて内側側壁９２の
変形量が大きくとれるので、荷重調整が容易で狭幅部１
２ｂの幅Ｅの精度を粗くできる。

【００５５】尚、本第５実施形態における前記肉抜き部
は、肉抜き溝９１の如き溝である必要はなく、狭幅部１
２ｂの側壁が変形し易い構造に成っていれば良い。例え
ば、肉抜き部を略円形の凹部により構成したり、狭幅部
１２の外側に肉抜き溝を設けても良い。更に、上記狭幅
部１２ｂの幅Ｅ、内側側壁９２の厚さＦ、肉抜き溝９１
の深さＧ及び側壁面角度Ｈ等は、車両特性に合わせてそ
れぞれ除変することもできる。

【００５６】又、上記各実施形態における各ガイド溝の
狭幅部は、狭幅部の両側壁側から溝幅を狭くしている
が、内側側壁或いは外側側壁の一方の側壁側からのみ溝
幅を狭めても良いことは勿論である。図２０は、本発明
の第６実施形態に基づくロックピース９５の正面図及び
そのＤ−Ｄ断面矢視図である。

【００５７】前記ロックピース９５は、中央部に凹み９
５ａが設けられ、幅方向へ圧縮変形され易くしてある。
そこで、該ロックピース９５は、前記狭幅部１２ｂを通
過する際、該狭幅部１２ｂを押し広げつつ、自らも圧縮
変形される。この為、エネルギー吸収荷重が安定すると
共に設定値の調整が容易となり、ロックピース９５及び
狭幅部１２ｂの寸法精度を粗くできる。

【００５８】図２１は、本発明の第７実施形態に係るロ
ッキングプレートの要部断面図である。図２１におい
て、ロッキングプレート１０５のガイド溝１０２は、ガ
イド溝１０２の初期端部１０２Ａから終端部１０２Ｂに
至る距離がロッキングプレート１０５の外周距離の略４
分の３となるように設定されており、初期端部１０２Ａ
側では図示しないロックピースの幅よりも溝幅が広い広
幅部１０２ａとされ、終端部１０２Ｂ側では両側壁に突
設された鋸歯状の突起１０３，１０３の各突起先端の間
隔がロックピースの幅よりも僅かに狭い狭幅部１０２ｂ
とされている。

【００５９】そして、前記狭幅部１０２ｂの溝幅（両側
壁に突設された突起１０３，１０３の各突起先端の間
隔）や、前記突起１０３の大きさ、ピッチ、頂角及び個
数は、車両特性に合わせて適宜変化させられる。即ち、
ロックピースが前記狭幅部１０２ｂを通過する際、該ロ
ックピースは突起１０３，１０３を押しつぶしながら進
むので、狭幅部１０２ｂ及びロックピースの精度を粗く
でき、嵌め合いがきつくなっても途中でつっかかること
なく移動ストロークが確保される。又、図２１の如く各
突起１０３の形状を非対称とすることにより、ロックピ
ースが逆戻りすることも防止できる。

【００６０】更に、上述の如き突起１０３は、狭幅部１
０２ｂの一方の側壁にのみ突設されていても良い。又、
この様な突起１０３から成る狭幅部１０２ｂを備えたガ
イド溝１０２は、ボビンとロッキングプレートの両対向
面の少なくと一方に設けることができる。図２２は、本
発明の第８実施形態に基づくシートベルト用リトラクタ
ー１１０の要部断面図であり、図２３及び図２４は、図
２２に示したボビン１１３の部分斜視図及びロックピー
ス１１５の全体斜視図である。尚、上記第１実施形態に
おけるシートベルト用リトラクター１００と同様の構成
部材については同符号を付して詳細な説明を省略する。

【００６１】前記シートベルト用リトラクター１１０
は、リトラクターベース１に回転可能に取付けられると
共に少なくとも一端に円盤状のロッキングプレート１０
５が取付けられた巻取シャフトである円柱状のトーショ
ンバー１１２と、車両緊急時に前記トーションバー１１
２のウェビング引出し方向の回転を阻止する緊急ロック
手段３００と、ウェビングが巻装されると共に前記トー
ションバー１１２に相対回転可能に軸支される円筒状の
ボビン１１３と、前記ロッキングプレート１０５と前記
ボビン１１３の対向部分に形成された案内部１２０に配
設されたロックピース１１５とを備えている。

【００６２】丸穴１１４が形成された緊急ロック手段３
００側の前記ボビン１１３の端部には、略円形の凹部１
１８が凹設されている。又、前記凹部１１８が凹設され
たボビン１１３の端部に対向する前記ロッキングプレー
ト１０５の内側面には、図２５に示すように、該凹部１
１８と共に案内部１２０を構成するガイド溝１１９が刻
設されている。そして、案内部１２０には、トーション
バー１１２に回転自在に軸支される丸穴１１７を有し、
前記凹部１１８の底壁面に沿って摺動可能なロックピー
ス１１５が配設されている。

【００６３】前記ロックピース１１５は、リング状部１
１５ａの外周縁から半径方向外方に略台形状に突出した
係合部１２１を有する。該係合部１２１は、リング状部
１１５ａに比べてほぼ倍の厚みを有している。前記凹部
１１８は、図２３に示したように、内周壁の一部が半径
方向内方に台形状に突出した係止部１１６を有する。図
２５（ａ）に示したように、係止部１１６に隣接する凹
部１１８の内周壁の一部（終端領域）が、半径方向内方
に偏倚し、前記係合部１２１の外端部と圧接する小径部
１１８ａを構成している。一方、該小径部１１８ａ以外
の内周壁は、前記係合部１２１の外端部に対して十分な
径を有している。

【００６４】前記ガイド溝１１９は、図２５（ｂ）に示
したように、ガイド溝１１９の初期端部１１９Ａから終
端部１１９Ｂに至る距離がロッキングプレート１０５の
外周距離の略４分の３となるように設定されており、初
期端部１１９Ａ側ではロックピース１１５の係合部１２
１の幅よりも十分な溝幅を有している。一方、終端部１
１９Ｂ側ではガイド溝１１９の内側壁の一部が半径方向
外方に偏倚し、前記係合部１２１の内端部と圧接する大
径部１１９ａを構成している。

【００６５】即ち、図２５に示したように、図示しない
緊急ロック手段３００が作動し、ウェビングにさらに大
きな張力が負荷され始めた状態では、ロックピース１１
５の係合部１２１が凹部１１８の初期領域及びガイド溝
１１９の初期端部１１９Ａに位置している。そして、ガ
イド溝１１９の長さ（３／４回転）に相当する角度、ボ
ビン１１３がロッキングプレート１０５に対して図中の
矢印Ｔ方向へ回転されると、ロックピース１１５が凹部
１１８の底壁面上を摺動して相対的に矢印Ｓ方向へ回転
すると共に係合部１２１もガイド溝１１９内を摺動して
相対的に矢印Ｓ方向へ移動し、図２６に示したように、
前記係合部１２１が凹部１１８の終端領域に達する。こ
の時、係合部１２１が小径部１１８ａにより半径方向内
方へ圧縮されると共に、小径部１１８ａが係合部１２１
により半径方向外方へ押し広げられ、エネルギー吸収荷
重を増すことができる。

【００６６】そして、ボビン１１３が図中の矢印Ｔ方向
へ更に回転されると、ボビン１１３の係止部１１６に押
圧付勢されたロックピース１１５の係合部１２１は、ロ
ッキングプレート１０５のガイド溝１１９の初期端部１
１９Ａから摺動を開始し、それに伴って、図２７に示し
た位置まで図中の矢印Ｔ方向へガイド溝１２内を移動す
る。

【００６７】そして更に、ボビン１１３が図中の矢印Ｔ
方向へ回転されると、前記ガイド溝１１９の大径部１１
９ａに達したロックピース１１５の係合部１２１が大径
部１１９ａにより半径方向外方へ引き伸ばされると共
に、大径部１１９ａが係合部１２１により半径方向内方
へ圧縮され、ガイド溝１１９の内側壁と摩擦力を発生
し、エネルギー吸収荷重を増すことができる。

【００６８】本第８実施形態におけるロックピース１１
５は、トーションバー１１２に軸支され回転する。そこ
で、トーションバー１１２の捩じれのみでエネルギー吸
収している際、該ロックピース１１５は凹部１１８の内
周壁及びガイド溝１１９の両側壁に接触せず、スムーズ
に回転することができる。従って、凹部１１８の内周
壁、ガイド溝１１９の両側壁及びロックピース１１５の
外周壁を面精度が低くできると共に、ガイド溝１１９の
溝幅を係合部１２１の幅より十分広くして寸法精度が粗
くできるので、製造コストを低く抑えることができる。

【００６９】尚、本第８実施形態においては、ガイド溝
１１９に変形部として大径部１１９ａを設けたが、例え
ば狭幅溝を設けて変形部としても良い。本発明のシート
ベルト用リトラクターは、上記各実施形態におけるシー
トベルト用リトラクターのように、必ずしもトーション
バーと組み合わせる必要はなく、案内部のみでエネルギ
ー吸収荷重を受け持つことも可能である。この場合、巻
取シャフトに相対回転自在とされたボビンの両端に一対
の係合部材を配設すると共に、リトラクターベースの両
側板に非係合部が形成されたシートベルト用リトラクタ
ーにも適用することができる。

【００７０】また、上記緊急ロック手段は、上記実施形
態における構成に限定されるものではなく、種々の変更
が可能であり、例えば、車両緊急時に作動する慣性感知
手段は、車体加速度感知手段とウェビング加速度感知手
段のいずれか一方のみを備える構成でも良い。更に、ロ
ッキングプレートとボビンの対向部分に形成される案内
部の構成も、上記各実施形態の構成に限定されるもので
はなく、例えば、各実施形態における各ガイド溝の構成
を適宜組み合わせることによって、様々なエネルギー吸
収荷重特性を有するエネルギー吸収機構を得ることがで
きる。

【００７１】

【発明の効果】上述したように、本発明のシートベルト
用リトラクターでは、ロッキングプレートとボビンの対
向部分に形成された案内部の形状を変更するだけで、車
両特性に合わせてエネルギー吸収荷重特性を任意に変え
ることができる。そこで、車両特性に合わせ、車両衝突
時に乗員の身体に作用する衝突エネルギーを効率よく吸
収することができる良好なエネルギー吸収機構を備えた
シートベルト用リトラクターを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に基づくシートベルト用
リトラクターの正面縦断面図である。

【図２】図１に示したシートベルト用リトラクターの要
部分解斜視図である。

【図３】図１に示したロッキングプレートの要部斜視図
である。

【図４】図１に示したシートベルト用リトラクターのエ
ネルギー吸収機構の動作を説明する為の説明図であり、
(a) は図１におけるＡ−Ａ断面矢視図、(b) は図１にお
けるＢ−Ｂ断面矢視図である。

【図５】図１に示したシートベルト用リトラクターのエ
ネルギー吸収機構の動作を説明する為の説明図である。

【図６】図１に示したシートベルト用リトラクターのエ
ネルギー吸収機構の動作を説明する為の説明図である。

【図７】図１に示したシートベルト用リトラクターのエ
ネルギー吸収機構の動作を説明する為の説明図である。

【図８】第１実施形態におけるウェビング伸び出し量と
エネルギー吸収荷重との関係を示すグラフである。

【図９】本発明の第２実施形態に係るボビン及びロッキ
ングプレートのエネルギー吸収機構の動作を説明する為
の説明図であり、(a) はロッキングプレートの断面図、
(b) はボビンの断面図である。

【図１０】図９に示したボビン及びロッキングプレート
のエネルギー吸収機構の動作を説明する為の説明図であ
る。

【図１１】図９に示したボビン及びロッキングプレート
のエネルギー吸収機構の動作を説明する為の説明図であ
る。

【図１２】図９に示したボビン及びロッキングプレート
のエネルギー吸収機構の動作を説明する為の説明図であ
る。

【図１３】第２実施形態におけるウェビング伸び出し量
とエネルギー吸収荷重との関係を示すグラフである。

【図１４】本発明の第３実施形態に係るロッキングプレ
ートの要部断面図である。

【図１５】第３実施形態におけるウェビング伸び出し量
とエネルギー吸収荷重との関係を示すグラフである。

【図１６】本発明の第４実施形態に係るロッキングプレ
ートの要部断面図である。

【図１７】第４実施形態におけるウェビング伸び出し量
とエネルギー吸収荷重との関係を示すグラフである。

【図１８】本発明の第５実施形態に係るロッキングプレ
ートの要部断面図である。

【図１９】図１８におけるＣ−Ｃ断面矢視図である。

【図２０】本発明の第６実施形態に基づくロックピース
の正面図及びそのＤ−Ｄ断面矢視図である。

【図２１】本発明の第７実施形態に係るロッキングプレ
ートの要部断面図である。

【図２２】本発明の第８実施形態に基づくシートベルト
用リトラクターの要部断面図である。

【図２３】図２２に示したボビンの部分斜視図である。

【図２４】図２２に示したロックピースの全体斜視図で
ある。

【図２５】図２２に示したシートベルト用リトラクター
のエネルギー吸収機構の動作を説明する為の説明図であ
り、(a) は図２２におけるＪ−Ｊ断面矢視図、(b) は図
２２におけるＫ−Ｋ断面矢視図である。

【図２６】図２２に示したシートベルト用リトラクター
のエネルギー吸収機構の動作を説明する為のボビンの断
面図である。

【図２７】図２２に示したシートベルト用リトラクター
のエネルギー吸収機構の動作を説明する為のロッキング
プレートの断面図である。

【符号の説明】

１ リトラクターベース ２ トーションバー ３ ボビン ５ ロッキングプレート １１ ガイド溝 １２ ガイド溝 １３ 案内部 １６ ポール １００ シートベルト用リトラクター ２００ エネルギー吸収機構 ３００ 緊急ロック手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リトラクターベースに回転可能に取付け
   られると共に少なくとも一端にロッキングプレートが設
   けられた巻取シャフトと、車両緊急時に前記巻取シャフ
   トのウェビング引出し方向の回転を阻止する緊急ロック
   手段と、ウェビングが巻装されると共に前記巻取シャフ
   トに相対回転可能に軸支される円筒状のボビンと、前記
   ロッキングプレートと前記ボビンの対向部分に形成され
   た案内部に配設されたロックピースとを備えたシートベ
   ルト用リトラクターであって、 前記ロッキングプレートと前記ボビンとが相対回転した
   際には、前記ロックピースが前記案内部を変形させなが
   ら相対移動可能であることを特徴とするシートベルト用
   リトラクター。