DE10058932B4

DE10058932B4 - Fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem

Info

Publication number: DE10058932B4
Application number: DE10058932.4A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Fuji
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Joyson Safety Systems Japan GK
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: JP2001151076A; US6702326B1; DE10058932A1

Abstract

Fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem (A), das eine Sitzgurteinzieheinrichtung (1) hat, die einen Gurt (3), der einen Fahrgast zurückhält, einzieht, umfassend eine erste Vorspannungseinrichtung (7), welche arbeitet, wenn die Möglichkeit einer Kollision bei einer Bestimmung der Kollisionsmöglichkeit bestimmt wird, um eine erste Gurtspannung höher einzustellen als jene des normalen Fahrens; eine zweite Vorspannungseinrichtung (51), welche arbeitet, wenn eine tatsächliche Kollision bei einer Kollisionsbestimmung bestimmt wird, um eine zweite Gurtspannung höher als die erste eingestellte Gurtspannung einzustellen; und eine Steuereinrichtung (39), welche bewirkt, daß die zweite Vorspannungseinrichtung (51) unabhängig von der Betätigung der ersten Vorspannungseinrichtung (7) betätigt wird, wobei selbst nach der Unterbrechung des Betriebs der zweiten Vorspannungseinrichtung (51), wenn die erste Vorspannungseinrichtung (7) arbeitet, der Betrieb der ersten Vorspannungseinrichtung (7) fortgesetzt wird, bis die Möglichkeit einer Kollision aufgelöst ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung fällt in das technische Gebiet der fahrgastzurückhaltenden Schutzsysteme zum Schützen eines Fahrgasts durch Zurückhalten mittels einer Sitzgurteinzieheinrichtung, welche an oder bei einem Fahrzeugsitz zum Einziehen und Ausziehen eines Gurts vorgesehen ist. Mehr im besonderen betrifft die Erfindung das technische Gebiet von fahrgastzurückhaltenden Schutzsystemen, die mit einer Sitzgurteinziehrichtung zum Steuern bzw. Regeln der Gurtspannung innerhalb einer vorbestimmten Gurtspannung bzw. innerhalb eines vorbestimmten Gurtspannungsbereichs, wenn die Möglichkeit einer Kollision vorhergesagt bzw. -bestimmt wird oder wenn eine Kollision detektiert (bestimmt) wird, versehen ist.
BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
Ein fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem, das eine Sitzgurteinzieheinrichtung zum Einziehen eines Gurts hat, die in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, vorgesehen ist, schützt den Fahrgast dadurch, daß sie verhindert, daß sich der Fahrgast von dem Sitz wegbewegt, indem sie den Fahrgast in einem Notfall, wie in einer Kollision, wenn eine große Fahrzeugverzögerung auf das Fahrzeug wirkt, mit einem Gurt zurückhält.
Aus DE 43 32 205 A1 ist ein Fahrgastrückhaltesystem mit zwei Vorspannungseinrichtungen oder Gurtstraffern bekannt, wobei die erste Vorspannungseinrichtung betätigt wird, falls eine negative Geschwindigkeitsänderung unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts erkannt wird, wobei dieser Schwellenwert genau derjenigen Grenze entspricht, bei welcher die zweite Vorspannungseinrichtung aktiviert werden würde. Die erste Vorspannungseinrichtung erzeugt eine geringere Gurtspannung als die zweite Vorspannungseinrichtung. Beide Vorspannungseinrichtungen können auch bei unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten aktiviert werden, wobei die erste Vorspannungseinrichtung dann in einem ersten Geschwindigkeitsbereich betätigt wird, während die zweite Vorspannungseinrichtung in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich betätigt wird, welcher sich unmittelbar dem ersten Geschwindigkeitsbereich anschließt.
Als ein weiteres fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem schlägt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. JP H06-286 581 A eine Fahrzeugschultergurteinrichtung vor, welche bei der Vorhersage der Möglichkeit einer Kollision mit einem Hindernis eine erste Vorspannungseinrichtung, die ein zurückziehbares Gurtschloß umfaßt, so betrieben wird, daß sie den Fahrgast unter einer vorbestimmten Gurtspannung zurückhält, und um eine genügende Betreibbarkeit sicherzustellen, wird bei der Detektion einer Kollision eine zweite Vorspannungseinrichtung, die auf einem Schießpulver oder einer Feder basiert, betrieben, um ein Zurückhalten und einen Schutz des Fahrgasts unter einer Spannung sicherzustellen, die höher als jene aufgrund des Betriebs der ersten Vorspannungseinrichtung ist.
PROBLEME, WELCHE DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLLEN
In der Fahrzeugsitzgurteinrichtung, welche in der vorstehend erwähnten ungeprüften Patentveröffentlichung offenbart ist, arbeitet die erste Vorspannungseinrichtung, wenn ein Kollisionsvorhersagesensor eine Kollision mit einem Hindernis vor dem Fahrzeug vorhersagt, und dann, wenn ein G-Sensor bzw. ein Beschleunigungs- und/oder Verzögerungssensor o. dgl. eine große Fahrzeugverzögerung und demgemäß das Auftreten der Kollision detektiert, arbeitet die zweite Vorspannungseinrichtung. Spezieller wird die Bestimmung für das Betreiben der zweiten Vorspannungseinrichtung immer nach der Bestimmung für das Betreiben der ersten Vorspannungseinrichtung ausgeführt. Mit anderen Worten, der Betrieb bzw. die Betätigung der zweiten Vorspannungeinrichtung hängt immer von dem Betrieb bzw. der Betätigung der ersten Vorspannungseinrichtung ab. Infolgedessen ist es, z. B. dann, wenn vor einem Wagen, in dem sich ein Kollisionvoraussagesensor befindet, der eine Kollision mit einem vorne liegenden Hindernis voraussagt, dann, wenn vor diesem Wagen ein anderer Wagen von der Seite her plötzlich ausschert, so, daß der Kollisionsvorhersagesensor den plötzlich ausscherenden Wagen nicht rechtzeitig detektieren kann, und es kann schwierig für den Sensor sein, ein Betriebssignal für die zweite Vorspannungseinrichtung vor der Kollision oder bei der Kollision auszugeben, so daß es unmöglich gemacht wird, sicher zu bewirken, daß die zweite Vorspannungseinrichtung arbeitet bzw. betätigt wird, wenn eine solche Kollision nicht vermieden werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, daß die hier angesprochenen Vorspannungseinrichtungen auch als ”Gurtstraffer” bezeichnet werden oder als ”Gurtstraffer” bezeichnet werden können.
Die erste Vorspannungseinrichtung bringt das Gurtschloß durch Zurückziehen eines Drahts mittels eines Motors herüber bzw. in die gewünschte Position. Wenn die erste Vorspannungseinrichtung mit dem oder einem Motor auf der Gurtschloßseite vorgesehen ist, tritt das Problem auf, daß die Installation der auf dem Motor basierenden bzw. mit dem Motor betriebenen ersten Vorspannungseinrichtung schwierig ist, weil der auf der Gurtschloßseite verfügbare Raum sehr beschränkt ist, während die Installation des Motors einen relativ großen Raum erfordert.
Weiterhin ist die zweite Vorspannungseinrichtung, in der bevorzugt Schießpulver oder eine Feder vorgesehen ist, auf der Einziehseite (des Gurts) vorgesehen. Für die Installation der zweiten Vorspannungseinrichtung auf der Einziehseite ist es notwendig, einen Klemmechanismus der zweiten Vorspannungseinrichtung vor dem Betätigen der ersten Vorspannungseinrichtung zu betreiben, und außerdem gegen ein Herausziehen des auf bzw. in die Einzieheinrichtung eingezogenen Gurts ein Arretieren vorzusehen. Dieses führt zu einer komplizierteren Steuerung der verschiedenen Operationen der ersten und zweiten Vorspannungseinrichtung, sowie zu der Notwendigkeit, einen Arretierungsmechanismus vorzusehen, welcher das Ausziehen des Gurts beim Betrieb der ersten Vorspannungseinrichtung arretiert, und zu einer mühsamen Betriebssteuerung des Arretierungsmechanismus.
In dem Fall einer leichten Kollision ist es, wenn der Wagen nach der Betätigung der zweiten Vorspannungseinrichtung wieder angetrieben wird, schwierig, die Betätigung der Einzieheinrichtung zu steuern, und ein Durchhängen des Gurts kann nicht eliminiert werden, was es schwierig macht, den jeweiligen Fahrgast zurückzuhalten und festzuhalten.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände entwickelt worden, und ihre Aufgabe bzw. ihr Gegenstand ist es insbesondere, ein fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem zur Verfügung zu stellen, welches die Betätigung einer zweiten Vorspannungseinrichtung beim Bestimmen der Möglichkeit einer Kollision separat von der Betätigung der ersten Vorspannungseinrichtung, die bei der Bestimmung der Möglichkeit bzw. des Auftretens einer Kollision betätigbar ist, gestattet.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist, ein fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem zur Verfügung zu stellen, welches nicht nur die Installation der ersten und zweiten Vorspannungseinrichtung erleichtert, sondern außerdem eine leichte Betriebs- bzw. Betätigungssteuerung derselben ermöglicht.
Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist es, ein fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem zur Verfügung zu stellen, welches die Notwendigkeit ausschaltet, einen Arretierungsmechanismus vorzusehen, welcher ein Ausziehen des Gurts beim Betätigen der ersten Vorspannungseinrichtung in der Sitzgurteinzieheinrichtung arretiert.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Um die vorerwähnten Probleme zu lösen, stellt die Erfindung gemäß dem Anspruch 1 ein fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem zur Verfügung, das eine Sitzgurteinzieheinrichtung hat, die einen Gurt einzieht, welcher einen Fahrgast zurückhält, umfassend eine erste Vorspannungseinrichtung, die arbeitet bzw. betätigt wird, wenn die Möglichkeit einer Kollision bei einer Bestimmung der Möglichkeit der Kollision bestimmt wird, so daß sie die erste Gurtspannung höher als jene beim normalen Fahren einstellt; sowie eine zweite Vorspannungseinrichtung, welche arbeitet bzw. betätigt wird, wenn eine tatsächliche Kollision bei einer Kollisionsbestimmung bestimmt wird, so daß sie die zweite Gurtspannung höher als die genannte erste Gurtspannung einstellt; und eine Steuereinrichtung, welche bewirkt, daß die zweite Vorspannungseinrichtung unabhängig von der Betätigung bzw. dem Betrieb der ersten Vorspannungseinrichtung betätigt wird, wobei selbst nach einer Unterbrechung des Betriebs bzw. der Betätigung der zweiten Vorspannungseinrichtung dann, wenn die erste Vorspannungseinrichtung arbeitet, der Betrieb bzw. die Betätigung der ersten Vorspannungseinrichtung fortgesetzt wird, bis die Möglichkeit einer Kollision aufgelöst ist.
In der erfindungsgemäßen Weiterbildung der vorgenannten Erfindung, wie sie im Anspruch 2 angegeben ist, ist die erste Vorspannungseinrichtung in der Sitzgurteinzieheinrichtung vorgesehen.
In der weiteren erfindungsgemäßen Weiterbildung der Erfindung wird, wie im Anspruch 3 angegeben, eine Gurtschloßvorspannungseinrichtung als die zweite Vorspannungseinrichtung benutzt.
BETRIEBSWEISE
In dem fahrgastzurückhaltenden Schutzsystem der Erfindung, das die oben beschriebene Konfiguration hat, wird, wenn eine Kollision in der Bestimmung einer Kollision bestimmt wird, die zweite Vorspannungseinrichtung vorzugsweise bzw. bevorzugt durch die Steuer- und/oder Regeleinrichtung unabhängig von dem Betrieb bzw. der Betätigung der ersten Vorspannungseinrichtung betrieben bzw. betätigt, um eine zweite Einstellspannung einzustellen, die höher als die erste Einstellspannung ist, welche aus der Betätigung der ersten Vorspannungseinrichtung resultiert. Infolgedessen wird selbst in dem Fall einer Kollision, welche durch den Sensor für das Vorhersagen einer Kollision nach der konventionellen Technik, wie oben beschrieben, nicht detektiert werden kann, der Fahrgast durch eine starke Zurückhaltungskraft gewiß zurückgehalten und geschützt. Dabei wird die Betätigung bzw. der Betrieb der ersten Vorspannungseinrichtung selbst nach einem Betrieb bzw. einer Betätigung der zweiten Vorspannungseinrichtung fortgesetzt, bis und sofern nicht die Möglichkeit einer Kollision aufgelöst ist. Wenn ein Wagen nach einer leichten Kollision betrieben wird, kann ein Durchhängen des Gurts daher unfehlbar beseitigt werden, so daß ein Zurückhalten des Fahrgasts ermöglicht wird.
Insbesondere in der erfindungsgemäßen Weiterbildung nach dem Anspruch 2, worin die erste Vorspannungseinrichtung in der Sitzgurteinzieheinrichtung vorgesehen ist, wird die Notwendigkeit, den Betrieb bzw. die Betätigung der zweiten Vorspannungseinrichtung während des Betriebs bzw. der Betätigung der ersten Vorspannungseinrichtung zu steuern, ausgeschaltet, und weiterhin ist es überhaupt nicht länger erforderlich, den von der Einzieheinrichtung aufgenommenen bzw. -gewickelten Sitzgurt gegen ein Ausziehen zu arretieren, da ein solches Ausziehen verhindert wird.
In der erfindungsgemäßen Weiterbildung gemäß dem Anspruch 3 ist die erste Vorspannungseinrichtung, die einen relativ großen Raum für die Installation erfordert, in der Sitzgurteinzieheinrichtung vorgesehen, und die zweite Vorspannungseinrichtung, die einen relativ kleinen Installationsraum erfordert, ist auf der Gurtschloßseite vorgesehen. Dieses macht es leichter, die Vorspannungseinrichtung auf der Gurtschloßseite, wo nur ein kleiner Raum verfügbar ist, zu installieren.
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorstehenden und/oder weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun anhand von besonders bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung beschrieben; es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Ausführungsform des fahrgastzurückhaltenden Schutzsystems der vorliegenden Erfindung;
2 eine in Einzelteile aufgelöste perspektivische Ansicht, welche die Sitzgurteinzieheinrichtung veranschaulicht, die in dem Beispiel verwendet wird, das in 1 gezeigt ist;
3 eine in Einzelteile aufgelöste perspektivische Ansicht, die einen Verzögerungsmechanismus in der in 2 gezeigten Sitzgurteinzieheinrichtung veranschaulicht;
4 eine Aufsicht auf den in 3 gezeigten Verzögerungsmechanismus;
5 eine Längsschnittansicht des in 4 gezeigten Verzögerungsmechanismus, gemäß einem Schnitt längs den Linien, die durch die Mitten der Zahnräder hindurchgehen;
6 funktionsveranschaulichende Ansichten des Betriebs eines Gleit- bzw. Verschiebemechanismus in der Sitzgurteinzieheinrichtung in dem in 2 gezeigten Beispiel beim Zurückziehen des Gurts, und zwar 6(a) den Nichtbetriebs- bzw. Nichtbetätigungszustand; und 6(b) den Betriebs- bzw. Betätigungszustand;
7 eine funktionsveranschaulichende Ansicht des Betriebs bzw. der Betätigung des Gleit- bzw. Verschiebemechanismus in der Sitzgurteinzieheinrichtung in dem in 2 gezeigten Beispiel, wenn der Gurt ausgezogen wird;
8 eine funktionserläuternde Ansicht des Betriebs bzw. der Betätigung der Ringzahnraddrehungssteuer- bzw. -regeleinrichtung in der Sitzgurteinzieheinrichtung des in 2 gezeigten Beispiels;
9 funktionserläuternde Ansichten des Betriebs bzw. der Betätigung des Verzögerungsmechanismus in dem Schultergurteinziehmechanismus des in 2 gezeigten Beispiels, wobei 9(a) den ersten Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg zeigt; während 9(b) den zweiten Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg veranschaulicht;
10 eine deskriptive Ansicht des Betriebs des Gurtausziehmittels bzw. der Gurtauszieheinrichtung und des Trommelrotationsdetektionsmittels bzw. der Trommelrotationsdetektionseinrichtung in der Sitzgurteinzieheinrichtung des in 2 gezeigten Beispiels;
11 eine deskriptive Ansicht der Betriebssteuerung bzw. -regelung des Verzögerungsmechanismus mittels der CPU bzw. Zentraleinheit in der Sitzgurteinzieheinrichtung des in 2 gezeigten Beispiels; und
12 ein Ablaufdiagramm für die Gurtspannungssteuerung bzw. -regelung beim Bestimmen der Möglichkeit einer Kollision und beim Auftreten einer Kollision mit einem Hindernis, die in dem fahrgastzurückhaltenden Schutzsystem, das in 1 gezeigt ist, geschieht.
Bei der nun folgenden Beschreibung und Erläuterung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sei zunächst auf die 1 bis 5 Bezug genommen, von denen 1 schematisch eine Ausführungsform des fahrgastzurückhaltenden Schutzsystems der Erfindung veranschaulicht, während die 2 bis 5 eine Sitzgurteinzieheinrichtung darstellen, die in dieser Ausführungsform verwendet wird. Im einzelnen ist 2 eine in Einzelteile aufgelöste perspektivische Ansicht einer Sitzgurteinzieheinrichtung, die in dieser Ausführungsform verwendet werden kann; 3 ist eine in Einzelteile aufgelöste perspektivische Ansicht, die einen Verzögerungsmechanismus veranschaulicht, der in der Sitzgurteinzieheinrichtung dieser Ausführungsform vorgesehen sein kann; 4 ist eine Vorderansicht des in 3 gezeigten Verzögerungsmechanismus; und 5 ist eine Längsschnittansicht, gemäß einem Schnitt längs der Linie, die durch die Mitten der Zahnräder des in 4 gezeigten Verzögerungsmechanismus hindurchgeht.
Wie in 1 gezeigt ist, umfaßt das fahrgastzurückhaltende Schutzsystem A dieser Ausführungsform eine Sitzgurteinzieheinrichtung 1, die an dem Wagenkörper B befestigt ist und einen Gurt 3 einzieht bzw. zurückzieht, der ein vorderes Ende 3a hat, das in entsprechender Weise an dem Fahrzeugkörper B befestigt bzw. gesichert ist, wobei die Sitzgurteinzieheinrichtung den Gurt 3 nur ein- bzw. zurückzieht mittels der Antriebskraft eines Motors; weiter umfaßt das fahrgastzurückhaltende Schutzsystem A eine Zunge 47, die gleitend bzw. verschiebbar mittels des Gurts 3 gehaltert ist; und ein Gurtschloß 48, das an dem Fahrzeugkörper B über eine Gurtschloßvorspannungseinrichtung (die zweite Vorspannungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung) 51 befestigt ist und das Einführen und Ineingrifftreten der Zunge 47 gestattet. Die gleiche Vorspannungseinrichtung, wie es die zweite Vorspannungseinrichtung in der oben erwähnten ungeprüften Patentveröffentlichung ist, kann als die Gurtschloßvorspannungseinrichtung verwendet werden, oder es kann eine Vorspannungseinrichtung verwendet werden, wie sie z. B. in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. JP H05-193 443 A offenbart ist, die auch anwendbar ist. Das heißt, es kann irgendeine Vorspannungseinrichtung gewählt werden, soweit diese beim Bestimmen einer Kollision schnell wirkt und den Fahrgast durch eine starke Zurückhaltungskraft zurückhalten kann, indem sie das Gurtschloß 48 herüberbringt bzw. entsprechend im Sinne einer Spannungserhöhung des Gurts bewegt.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Sitzgurteinzieheinrichtung 1 einen Π-förmigen Rahmen 2; eine Trommel 4 zum Einziehen eines Gurts, die drehbar mittels des Rahmens 2 gelagert ist; einen Arretierungsmechanismus 5, mit dem die Rotation in wenigstens der Gurtauszieheinrichtung der Trommel 4 arretiert wird, wenn es erforderlich ist; eine Trommelrotationswelle 6, die integral drehbar mit der Trommel 4 vorgesehen ist; einen Motor 7, der geschwindigkeitsvariabel steuer- bzw. regelbar ist, wie z. B. einen Gleichstrommotor oder einen Ultraschallmotor, welcher eine Antriebsquelle ist, die eine Antriebskraft zum Drehen der Trommel 4 in der Gurteinzieheinrichtung erzeugt; einen Verzögerungsmechanismus 8, der die Antriebskraft des Motors 7 verzögert und die verzögerte Geschwindigkeit der Trommel 4 über die Trommeldrehwelle 6 überträgt; ein Gurteinzieh-/Detektionsmittel 9 bzw. eine Gurteinzieh-/Detektionseinrichtung 9, das bzw. die das Aus- und/oder Einziehen des Gurts 3 detektiert; und eine Trommelrotationsdetektionsmittel 10 bzw. eine Trommelrotationsdetektionseinrichtung 10, das bzw. die den Betrag der Drehung der Trommel 4 bzw. des Spulenkörpers 4 detektiert.
In der vorerwähnten Konfiguration der Sitzgurteinzieheinrichtung 1 in dieser Ausführungsform sind der Rahmen 2, die Trommel 4 und der Arretierungsmechanismus 5 dieselben wie jene, die in einer konventionellen Sitzgurteinzieheinrichtung verwendet werden, in welcher eine Kraft auf die Trommel in der Gurteinziehrichtung durch eine konventionell bekannte allgemeine Federeinrichtung bzw. durch ein konventionell bekanntes allgemeines Federmittel ausgeübt wird. Die Beschreibung einer konkreten Struktur und des Betriebs derselben wird daher hier weggelassen (es ist eine kurze Beschreibung der obenerwähnten Patentanmeldung erhältlich).
Wie in den 3 bis 5 gezeigt ist, hat der Verzögerungsmechanismus 8 ein erstes Zahnrad 12 großen Durchmessers, das einen Durchmesser besitzt, der größer als jener des Motorzahnrads 11 ist, durch welches die Antriebskraft des Motors 7 übertragen wird. Ein zweites Zahnrad 13, das einen kleineren Durchmesser hat, als es jener des ersten Zahnrads 12 ist, ist konzentrisch und integral drehbar in bzw. an diesem ersten Zahnrad 12 vorgesehen. Weiterhin ist ein drittes Zahnrad 14, das einen Durchmesser hat, welcher größer als jener des ersten Zahnrads 12 ist, so vorgesehen, daß es immer in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 13 ist. Eine Nabe 14b, die ein Durchgangsloch 14a von regelmäßigem sechseckigem Querschnitt hat, ist in dem Mittelteil des dritten Zahnrads 14 ausgebildet.
Eine Buchse 15 ist relativ drehbar mittels eines vorstehenden Schafts 6a der Trommelrotationswelle 6 gelagert. Die Buchse 15 hat einen Drehkupplungsabschnitt 15a, der einen regelmäßigen sechseckigen Querschnitt hat, um drehbar durch Eingriff mit dem Durchgangsloch 14a des dritten Zahnrads 14 verbunden zu sein bzw. zu werden, und ein Sonnenzahnrad 16 ist konzentrisch an einem Ende vorgesehen. Ein viertes Zahnrad 17 ist konzentrisch in Keilnut-Keilzahn-Eingriff mit einer Keilnut 6b, die an einem Ende des vorstehenden Schafts 6a der Trommelrotationswelle 6 ausgebildet ist, so daß die Antriebskraft des verzögerten Motors 7 auf die Trommelrotationswelle 6 übertragen wird.
Eine Kipp- bzw. Dämpfungs- bzw. Drehlagereinrichtung 18 ist an einer Seite des dritten Zahnrads 14 befestigt. Die Kipp- bzw. Dämpfungs- bzw. Drehlagereinrichtung 18 hat eine Drehwelle 18a. Ein vorbestimmtes Einstellwiderstandsdrehmoment, das in Ansprechung auf die Drehgeschwindigkeit eingestellt wird, wird mittels eines viskosen Widerstands von Öl, das darin abgedichtet ist, auf die Motorwelle 18a ausgeübt. Ein fünftes Zahnrad 19 ist integral drehbar an der Motorwelle 18a angebracht, und dieses fünfte Zahnrad 19 ist immer in Eingriff mit dem vierten Zahnrad 17. Ein Gleit- bzw. Verschiebemechanismus 20 ist aus der Kipp- bzw. Dämpfungs- bzw. Drehlagereinrichtung 18 und dem fünften Zahnrad 19 zusammengesetzt.
Die Betriebsweise des Gleit- bzw. Verschiebemechanismus 20 sei nun beschrieben.
Wenn der Gurt 3 durch Niedriggeschwindigkeitsdrehung des Motors 7 eingezogen wird, dreht sich auch das dritte Zahnrad 14 mit einer niedrigen Geschwindigkeit. Das Rotationsdrehmoment des dritten Zahnrads 14 kommt daher unter das eingestellte Widerstandsdrehmoment der Drehwelle 18a. Infolgedessen kommt es, wie in 6(a) gezeigt ist, dazu, daß das vierte Zahnrad 17 sich nicht relativ zu dem dritten Zahnrad 14 dreht, sondern sich integral mit dem dritten Zahnrad 14 dreht. Das heißt, der Gleit- bzw. Verschiebemechanismus 20 arbeitet nicht zusammen mit der Niedriggeschwindigkeitsrotation des Motors 17. Wenn der Gurt 3 mittels Hochgeschwindigkeitsrotation des Motors 7 aufgewickelt wird, dreht sich auch das dritte Zahnrad mit einer hohen Geschwindigkeit. Das Rotationsdrehmoment des dritten Zahnrads 14 überschreitet daher das eingestellte Widerstandsdrehmoment der Drehwelle 18a. Infolgedessen kommt es, wie in 6(b) gezeigt ist, dazu, daß das vierte Zahnrad 17 unter Bremsung relativ zu dem dritten Zahnrad 14 rotiert, während es das eingestellte Widerstandsdrehmoment, ausgeübt auf die Drehwelle 18a über ein fünftes Zahnrad 19 empfängt. Spezieller ist es so, daß bei der Hochgeschwindigkeitsrotation des Motors 7 der Verschiebemechanismus 20 arbeitet, so daß er ein Verschieben bzw. Gleiten zwischen dem dritten Zahnrad 14 und dem vierten Zahnrad 17 bewirkt, so daß eine Übertragung des Rotationsdrehmoments von dem dritten Zahnrad 14 auf das vierte Zahnrad 17 unterbrochen ist.
Wenn der Fahrgast den Gurt 3 niederdrückt, indem er versucht, ein Zurückziehen desselben zu verhindern oder den Gurt 3 im Gegensatz in der Mitte des Einziehens des Gurts 3 durch die Trommel 4 durch die Niedriggeschwindigkeitsrotation des Rotors 7 auszuziehen, stoppt, wie in 7 gezeigt, stoppt das vierte Zahnrad 17 seine Drehung oder dreht sich in der Ausziehrichtung des Gurts 3. Dieses bewirkt, daß das dritte Zahnrad 14 auch seine Drehung anhält oder sich in der Ausziehrichtung des Gurts 3 dreht. Auf diese Weise wird eine Last in der umgekehrten Richtung auf den Motor 7 ausgeübt, der einen Rotationsantrieb in der Einziehrichtung des Gurts bewirkt. In dem wirklichen Augenblick, in dem diese Last auf den Motor 7 ausgeübt wird, überschreitet das Rotationsdrehmoment des vierten Zahnrads 17 das eingestellte Widerstandsdrehmoment der Rotorwelle 18a der Drehlagereinrichtung 18. Das vierte Zahnrad 17 dreht sich daher in der zu der Drehrichtung des Motors 7 entgegengesetzten Richtung, und es tritt darum ein Gleiten bzw. Verschieben relativ zu dem fünften Zahnrad 19 auf, das mit der Rotorwelle 18a verbunden ist. Infolgedessen stoppt der Motor 7 seine Rotation bei der Detektion des Ausziehens des Gurts 3 durch das Gurtausziehdetektionsmittel 9 bzw. die Gurtausziehdetektionseinrichtung 9, wie später beschrieben wird, und zusammen mit diesem kann der Fahrgast nun leicht den Gurt 3 ausziehen.
Ein ringförmiger und scheibenförmiger Träger 21 ist konzentrisch zu dem Sonnenzahnrad 16 vorgesehen, das auf der Buchse 15 vorgesehen ist, und ist relativ mit dem Sonnenzahnrad 16 drehbar. Ein Leistungs- bzw. Kraftübertragungsabschnitt 6c von sechseckigem Querschnitt der Spulenrotationswelle 6 ist in den Mittelteil des Trägers 21 eingefügt, sowie drehmäßig an die Spulenrotationswelle 6 in der Einzieh- und Ausziehrichtung des Gurts 3 gekuppelt. Es ist außerdem ein zylindrischer Sockelabschnitt 21a vorgesehen, der einen sechseckigen Querschnitt hat, welcher mit der Trommel 4 verbunden ist, wobei er extern mit derselben in Eingriff ist, sowie drehmäßig in der Einzieh- und Ausziehrichtung des Gurts 3. Ein Paar Halteschafte 21b, die im Vorsprung bzw. Projektion auf einer Seite des Trägers 21 vorgesehen sind, lagern drehbar zwei Planetenritzelzahnräder 22 und 22, von denen das eine einen größeren Durchmesser bzw. das andere einen kleineren Durchmesser hat. Die beiden Seiten größeren Durchmessers dieser Planetenritzelzahnräder 22 und 22 sind immer im Eingriff mit dem Sonnenzahnrad 16. Weiterhin ist ein Ringzahnrad 23 konzentrisch mit dem Sonnenzahnrad 16 vorgesehen und relativ zu dem Sonnenzahnrad 16 drehbar. Innere Zähne 23a sind auf der inneren Umfangsseite des Ringzahnrads 23 aufgebildet, mit denen die Seiten kleineren Durchmessers der beiden Planetenritzelzahnräder 22 und 22 immer in Eingriff sind. Sperrklinken- bzw. Schaltzähne 23b sind auf der äußeren Umfangsseite ausgebildet. Ein Planetenzahnradverzögerungsmechanismus 24 ist aus dem Sonnenzahnrad 16, dem Träger 21, den Planetenritzelzahnrädern 22 und 22 und dem Ringzahnrad 23 zusammengesetzt bzw. gebildet.
Es ist weiterhin eine Ringzahnradrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 vorgesehen, welche die Zulässigkeit und das Verbot der Rotation des Ringzahnrads 23 steuert bzw. regelt. Die Ringzahnradrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 umfaßt einen Hebelanschlag 26, der drehbar vorgesehen ist, sowie ein Solenoid 27, das den Hebelanschlag 26 betätigt, und eine Feder 28, die stets eine Kraft auf den Hebelanschlag 26 ausübt.
Der Hebelanschlag 26 umfaßt folgendes: einen gegabelten antreibenden Hebel 29, der drehbar vorgesehen ist, einen drehbaren Folgerhebel 30, der integral mit dem antreibenden Hebel 29 unter einem vorbestimmten Winkel vorgesehen ist, eine Anschlagklaue 31, die fähig ist, durch Schalt- bzw. Klinkenzähne 23b gestoppt zu werden, relativ drehbar durch den antreibenden Hebel 29 und den Folgerhebel 30 exzentrisch zu den Rotationswellen derselben gelagert ist, zu einer L-Form gebogen ist und einen außer Eingriff tretenden Abschnitt 31a hat, der an einem vorderen Ende hiervon ausgebildet ist, sowie eine Drahtfeder 32, welche um eine Rotationswelle des Hebelanschlags 26 angebracht ist und während der Nichterregung des Solenoids die Anschlagklaue 31 in einem mit dem Folgerhebel 30 integrierten Zustand durch Drücken des Anschlaghebels 31 gegen den Folgerhebel 30 hält. Das Solenoid 27 hat einen Kolben 33, der in das Solenoid 27 bei Erregung desselben zurückgezogen wird, und einen gegabelten Antriebshebel 29, der mit dem vorderen Ende des Kolbens 33 in Eingriff tritt bzw. ist. Eine Feder 28 übt immer eine Kraft so aus, daß der Antriebshebel 29 der Zurückziehkraft des Kolbens 33 widerstehen kann.
Wenn das Solenoid 27 nicht in Erregung ist, wird der Antriebshebel 29 durch die Federkraft der Feder 28 beaufschlagt und dreht sich in eine Richtung, in welcher der Kolben 33 gestreckt bzw. verlängert wird. Während der Erregung des Solenoids 27 wird der Kolben zurückgezogen, und als Ergebnis hiervon dreht sich der Antriebshebel 29 gegen die Federkraft der Feder 28.
Die Betriebsweise der Ringzahnradrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 sei nun beschrieben.
In dem normalen, nichterregten Zustand des Solenoids 27, der in 8(a) gezeigt ist, dreht sich der Antriebshebel 29 in der 8(a) unter der Wirkung der Federkraft der Feder 28 im Uhrzeigersinn, und der Kolben 33 wird in dem Zustand der maximalen Dehnung gehalten. An dieser Stelle werden der Folgerhebel 30 und die Anschlagklaue 31 durch die Federkraft der Drahtfeder 32 in einem integrierten Zustand gehalten, und die Anschlagklaue 31 tritt nicht in Eingriff mit den Schalt- bzw. Klinkenzähnen 23b des Ringzahnrads 23.
Wenn das Solenoid in diesem Zustand erregt wird, wird der Kolben 33 bis zum Maximum zurückgezogen, wie in 8(b) gezeigt ist, und der Antriebshebel 29 dreht sich in 8(b) im Gegenuhrzeigersinn gegen die Federkraft der Feder 28. Die Rotation des Antriebshebels 29 im Gegenuhrzeigersinn bewirkt eine Rotation des Folgerhebels 30 im Gegenuhrzeigersinn. Die Anschlagklaue 31 wird daher durch den Folgerhebel 30 gedrückt und dreht sich entsprechend im Gegenuhrzeigersinn. Der gebogene Teil derselben tritt mit den Schalt- bzw. Klinkenzähnen 23b unter einer vorbestimmten Druckkraft in Eingriff. In diesem Zustand des Eingriffs der Anschlagklaue 31 mit den Schalt- bzw. Klinkenzähnen 23b wird die Rotation des Ringzahnrads 23 in der Gurtausziehrichtung arretiert.
Wenn das Solenoid 23 aus dem arretierten Zustand des Ringzahnrads 23 in den nichterregten Zustand gebracht wird, dreht sich der Antriebshebel 29 in 8(b) unter der Wirkung der Federkraft der Feder 28 im Uhrzeigersinn, und die Drehung des Antriebshebels 29 bewirkt eine Dehnung bzw. ein Heraustreten des Kolbens 33, wie in 8(c) gezeigt ist, sowie eine Rotation des Folgerhebels 30 im Uhrzeigersinn. Da der gebogene Teil der Anschlagklaue 31 mit den Schalt- bzw. Klinkenzähnen 23 unter der vorbestimmten Druckkraft in Eingriff ist, bewirkt jedoch die Rotation des Folgerhebels 30 im Uhrzeigersinn nicht, daß die Anschlagklaue 23 der Rotation des Folgerhebels 30 folgt, wobei sie den Eingriff mit der Anschlagklaue 31 und den Schalt- bzw. Klinkenzähnen 23b hält. An dieser Stelle dreht sich der Folgerhebel 30 gegen die Federkraft der Drahtfeder 32.
Wenn sich der Antriebshebel 29 und der Folgerhebel 30 weiter im Uhrzeigersinn drehen, dreht sich auch die Haltestelle der Anschlagklaue 31 in der gleichen Richtung. Die Anschlagklaue 31 dreht sich daher in 8(c) im Gegenuhrzeigersinn um einen Kontaktteil zwischen einem Anschlagfreigabeabschnitt 31a und der Oberseite bzw. dem oberen Ende der Schalt- bzw. Klinkenzähne 23b, und infolgedessen wird der Eingriff der Anschlagklaue 31 und der Schalt- bzw. Klinkenzähne 23b freigegeben. Wenn der Kolben 33 wieder in den maximal gedehnten bzw. ausgefahrenen Zustand kommt, stoppen der Antriebshebel 29 und der Folgerhebel 30 das Rotieren, und die Anschlagklaue 31 wird unter Wirkung der Federkraft der Drahtfeder 32 gegen den Folgerhebel 30 in einen integrierten Zustand gedrückt. Die Ringzahnrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 wird in den Nichtbetriebszustand gebracht, wie er in 8(a) gezeigt ist.
Wie in 9 gezeigt ist, werden infolge der Betriebssteuerung durch die Ringzahnradrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 ein erster Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg DT1 zum Übertragen der Antriebskraft des Motors 7 auf die Trommel mit einem kleinen Reduzierverhältnis und ein zweiter Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg DT2 in dem Verzögerungsmechanismus 8 eingestellt. Wenn die Möglichkeit einer Kollision vorhergesagt wird, dreht sich der Motor 7 in der Gurteinziehrichtung in einen Zustand, in welchem der zweite Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg DT2 eingestellt ist, um den Gurt 3 aufzuwickeln, so daß ihm eine zweite Einstellgurtspannung F₂ gegeben wird, die größer als eine erste Einstellgurtspannung F₁ in einem später beschriebenen Komfortmodus für das übliche Fahren ist, so daß auf diese Weise ein vorspannender Motor (die erste Vorspannungseinrichtung der Erfindung) gebildet ist, welcher die Zurückhaltekraft des Fahrgasts im Vergleich mit jener, die während des üblichen Fahrens vorhanden ist, erhöht.
Das Motorzahnrad 11, das erste Zahnrad 12, das zweite Zahnrad 13, das dritte Zahnrad 14, der Rotationskupplungsabschnitt 15a der Buchse 15, das vierte Zahnrad 17, der Gleit- bzw. Verschiebemechanismus 20 und die Ringzahnradrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 sind in einem Gehäuse 34 des Verzögerungsmechanismus 8 untergebracht.
Es sei nun die Betriebsweise des Verzögerungsmechanismus 8 beschrieben, der die oben beschriebene Konfiguration hat.
Zunächst, wenn das Solenoid 27 nicht erregt und die Ringzahnradrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 nicht in Betrieb ist, befindet sich die Anschlagklaue 31 nicht im Eingriff mit den Schalt- bzw. Klinkenzähnen 23b und ist in die in 8(b) gezeigte Position eingestellt. Das Ringzahnrad 23 kann sich daher frei drehen, und der Verzögerungsmechanismus 8 ist in den ersten Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg DT1 eingestellt. Wenn der Motor 7 in der Einziehrichtung des Gurts mit einer niedrigen Geschwindigkeit in diesem Zustand in Rotation angetrieben wird, dreht sich das dritte Zahnrad 4 mit einer niedrigen Geschwindigkeit in der Einziehrichtung des Gurts 3 mit einem vorbestimmten Reduzierverhältnis über das Motorzahnrad 11, das erste Zahnrad 12 und das zweite Zahnrad 13. Da das Rotationsdrehmoment des dritten Zahnrads 4 kleiner als das eingestellte Widerstandsdrehmoment der Rotorwelle 18a der Drehlagereinrichtung 18 des Gleit- bzw. Verschiebemechanismus 20 an dieser Stelle ist, arbeitet der Gleit- bzw. Verschiebemechanismus 20 nicht, und das vierte Zahnrad 17 dreht sich integral mit dem dritten Zahnrad 4, wie oben beschrieben wurde. Die Rotation des vierten Zahnrads 17 wird auf die Trommel 4 über die Trommelrotationswelle 6, die in Keilnut-Keilzahn-Eingriff mit dem vierten Zahnrad ist, den Leistungs- bzw. Kraftübertragungsabschnitt 6c der Trommelrotationswelle 6 und den Sockelabschnitt 21a des Trägers 21 übertragen. Die Trommel 4 dreht sich demgemäß in der Einziehrichtung des Gurts 3, und der Gurt 3 wird eingezogen bzw. zurückgezogen. Da das Reduzierverhältnis in diesem ersten Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg DT1 klein ist, wird ein kleines Rotationsdrehmoment in der Gurteinzieheinrichtung auf die Trommel 4 ausgeübt, und die Trommel 4 zieht den Gurt 3 mit diesem kleinen Drehmoment zurück.
Bei einer Rotation des dritten Zahnrads 14 dreht sich das Sonnenzahnrad 16 integral mit dem dritten Zahnrad 14. Da jedoch das Ringzahnrad 23 frei in dem ersten Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg rotieren kann, drehen sich die Trommelrotationswelle 6, das dritte Zahnrad 14, das Sonnenzahnrad 16, das vierte Zahnrad 17, der Träger 21, das Ringzahnrad 23 und die Trommel 4 nicht relativ zueinander, sondern sie drehen sich integral in der Einziehrichtung des Gurts.
Andererseits wird, wenn das Solenoid 27 erregt wird und die Ringzahnradrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 arbeitet, die Anschlagklaue 31 in die in 8(b) gezeigte Position 1 eingestellt, wo die Anschlagklaue 31 mit den Schalt- bzw. Klinkenzähnen 23 in Eingriff tritt bzw. ist, die Rotation des Ringzahnrads 23 in der Ausziehrichtung des Gurts 3 arretiert ist und der Verzögerungsmechanismus 8 in den zweiten Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg DR2 eingestellt ist. Wenn der Motor in der Einziehrichtung des Gurts in diesem Zustand mit einer hohen Geschwindigkeit rotationsangetrieben wird, dreht sich das dritte Zahnrad 4 mit einer hohen Geschwindigkeit in der Einziehrichtung des Gurts bei einem vorbestimmten Reduzierverhältnis über das Motorzahnrad 11, das erste Zahnrad 12 und das zweite Zahnrad 13. Wenn sich das dritte Zahnrad 4 dreht, dreht sich auch das Sonnenzahnrad 16 integral in der gleichen Richtung. Dann bewirkt die Rotation des Sonnenzahnrads 16, daß die Planetenritzelzahnräder 22 und 22 in der Gurtausziehrichtung rotieren, und die Rotation der Planetenritzelzahnräder 22 und 22 übt die Kraft zur Rotation des Ringzahnrads 23 in der Gurtausziehrichtung aus. Da jedoch die Drehung des Ringzahnrads 23 in der Gurtausziehrichtung arretiert ist, dreht sich das Ringzahnrad 23 nicht. Infolgedessen laufen die Planetenritzelzahnräder 22 und 22 rund um das Sonnenrad 16 um, und als Ergebnis hiervon dreht sich der Träger 21 mit einer in hohem Maße verzögerten Geschwindigkeit in der Einziehrichtung des Gurts 3. Die in hohem Maße verzögerte Rotation des Trägers 21 übt ein großes Rotationsdrehmoment in der Gurteinziehrichtung auf die Trommel 4 über den Sockelabschnitt 21a aus, und die Trommel 4 zieht den Gurt 3 mit diesem großen Drehmoment ein.
Gleichzeitig ist das Rotationsdrehmoment des dritten Zahnrads 14 größer als das eingestellte Widerstandsdrehmoment der Drehwelle 18a. Dieses bewirkt, daß der Gleit- bzw. Verschiebemechanismus 20 in Betrieb geht, und es tritt eine Verschiebung bzw. ein Gleiten zwischen dem dritten Zahnrad 14 und dem vierten Zahnrad 17 auf. Das vierte Zahnrad 17 dreht sich unter Bremsung relativ zu dem dritten Zahnrad 14, während es das eingestellte Widerstandsdrehmoment empfängt, das über das fünfte Zahnrad 19 auf die Rotorwelle 18a ausgeübt wird. Infolgedessen ist die Übertragung des Rotationsdrehmoments von dem dritten Zahnrad 14 zu dem vierten Zahnrad des ersten Leistungs- bzw. Kraftübertragungswegs unterbrochen. Daher wird beim Einstellen des zweiten Leistungs- bzw. Kraftübertragungswegs eine direkte Verbindung des ersten Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg und des zweiten Leistungs- bzw. Kraftübertragungswegs vermieden.
Wie in den 2, 4, 5 und 10 gezeigt ist, ist das Gurtausziehdetektionsmittel 9 bzw. die Gurtausziehdetektionseinrichtung 9 benachbart dem vierten Zahnrad 17 in dem Gehäuse 34 angeordnet und umfaßt eine fächerförmige Schalterplatte 35, einen umlaufenden Stift 36, der die Schalterplatte 35 an dem Drehpunkt des Fächers lagert bzw. hält, einen Kontaktpunktarm 37, der durch Verlängern von dem Drehpunkt des Fächers der Schalterplatte 35 in eine Richtung, die entgegengesetzt zu der Schalterplatte 35 ist, vorgesehen ist, und einen Grenzschalter 38, der durch den Kontaktpunktarm 37 EIN-AUS-gesteuert wird.
Ein Paar Führungen 35b und 35c ist in einem vorbestimmten Intervall in der Umfangsrichtung so angeordnet, daß sie in der Radialrichtung nach außen an den beiden Enden eines bogenförmigen Rands des Fächers der Schalterplatte 35 jeweils vorstehen. Die Schalterplatte 35 ist so vorgesehen, daß ein ringförmiger Vorsprung 17a des vierten Zahnrads 17 zwischen dem Paar Führungen 35b und 35c positioniert ist und sich in Kontakt mit dem bogenförmigen Rand 35a befindet. Infolgedessen ist der Umlaufwinkel der Schalterplatte 35 auf einen Winkelbereich von einer Position aus, wo eine der Führungen 35b in Kontakt mit dem ringförmigen Vorsprung 17a ist, bis zu einer Position, wo die andere Führung 35c in Kontakt mit dem ringförmigen Vorsprung 17 ist, beschränkt.
Weiterhin ist eine bogenförmige Öffnung 35d längs des bogenförmigen Rands 35a auf der Schalterplatte 35 durchbrochen. Wenn der bogenförmige Rand 35a in Kontakt mit dem ringförmigen Vorsprung 17a kommt, wird eine Druckkraft auf einen Teil 35e zwischen der bogenförmigen Öffnung 35d und dem bogenförmigen Rand 35a ausgeübt, und dieser Teil 35a wird ein wenig ausgelenkt bzw. abgebogen. Daher kann die Schalterplatte 35 zusammen mit der Rotation des ringförmigen Vorsprungs 17a ohne Gleiten umlaufen.
In dem Gurtausziehdetektionsmittel 9 bzw. in der Gurtausziehdetektionseinrichtung 9, das bzw. die die oben beschriebene Konfiguration hat, läuft die Schalterplatte 35 zusammen mit der Rotation der Trommel 4 und der Gurtaunziehrichtung aus einer Nichtbetriebsposition, die durch eine gestrichelte Linie in 10 veranschaulicht ist, um den umlaufenden Stift 36 in der Gurteinziehrichtung um. Dann dreht sich auch der Kontaktpunktarm 37 in der gleichen Richtung und kommt in Kontakt mit dem Grenzschalter 38, und der Grenzschalter 38 wird eingeschaltet. Das Einschalter des Grenzschalters 38 bewirkt, daß das Ausziehen des Gurts 3 durch das Gurtausziehdetektionsmittel 9 bzw. die Gurtausziehdetektionseinrichtung 9 detektiert wird. Als Ergebnis der Detektion des Moments, wenn der Gurt 3 ausgezogen wird, durch das Gurtausziehdetektionsmittel 9 bzw. die Gurtausziehdetektionseinrichtung 9, wird eine Stromversorgung 40 (in 11 gezeigt) einer Zentralverarbeitungseinheit bzw. Zentraleinheit (CPU) 39 (in 11 gezeigt), welche den Motor 7 steuert bzw. regelt, eingeschaltet.
Wie in den 2, 4, 5 und 10 gezeigt ist, ist das Trommelrotationsdetektionsmittel 10 bzw. die Trommelrotationsdetektionseinrichtung 10 auf der Außenseite bzw. außerhalb des Arretierungsmechanismus 5 angeordnet und umfaßt ein Rotationsherausführzahnrad 41, das an einem Ende 6d angebracht ist, welches einen verminderten Durchmesser auf der entgegengesetzten Seite der Keilnut 6b der Spulenrotationswelle 6 hat, und weiter umfaßt das Trommelrotationsdetektionsmittel 10 bzw. die Trommelrotationsdetektionseinrichtung 10 ein Zahnradgetriebe 42, welches die Rotation der Trommel 4, erhalten von dem Rotationsherausführzahnrad 41, verzögert, und einen Rotationswinkeldetektor 43, der den verzögerten Rotationswinkel detektiert, der als ein Betrag der Änderung im elektrischen Widerstand eines variablen Widerstands übertragen werden soll.
In dem Trommelrotationsdetektionsmittel 10 bzw. der Trommelrotationsdetektionseinrichtung 10, das bzw. die die oben beschriebenen Konfiguration hat, wird bei Rotation der Trommel 4 die Rotation derselben verzögert und zu dem Rotationswinkeldetektor 43 übertragen, und eine Änderung im elektrischen Widerstandswert eines variablen Widerstands bewirkt eine Änderung in der Spannung, die dem variablen Widerstand aufgedrückt ist. Durch Detektieren des Betrags der Änderung in der Spannung werden der Drehstatus der Trommel 4, d. h. Rotation und Anhalten der Trommel 4, und die Drehrichtung der Trommel 4 (die Ausziehrichtung und die Einziehrichtung des Gurts 3) detektiert.
In der Sitzgurteinzieheinrichtung 1 dieser Ausführungsform wird der Antrieb des Motors 7 beim Herausziehen des Gurts 3 durch einen Fahrgast mittels der Gurtausziehdetektionseinrichtung 9 und der Trommelrotationsdetektionseinrichtung 10 gesteuert bzw. geregelt. Spezieller ist es so, daß, wenn der Fahrgast den Gurt 3 ergreift, um ein Zurückziehen desselben zu verhindern, oder den Gurt im Gegenteil während des Einziehens des Gurts 3 durch üblichen Antrieb des Motors 7 auszieht, läuft die Schalterplatte 35 ein wenig in der Gurtausziehrichtung um, so daß demgemäß der Grenzschalter 38 eingeschaltet wird, wodurch das Ausziehen des Gurts 3 und/oder eine Änderung in der Spannung mittels des Drehwinkeldetektors 43 zum Detektieren des Ausziehens des Gurts 3 detektiert wird, und infolgedessen wird der Antrieb des Motors unterbrochen. Dieses macht es für den Fahrgast möglich, den Gurt 3 mit einer leichten bzw. geringen Kraft auszuziehen. Wenn das Ausziehen des Gurts durch den Fahrgast vollendet ist und der Gurt 32 anhält, detektiert wenigstens eine der folgenden Einrichtungen: Gurtausziehdetektionseinrichtung 9 und Trommelrotationsdetektionseinrichtung 10, das Ende des Gurtausziehens, und der Motor 7 wird erneut angetrieben, wodurch das Einziehen des Gurts 3 wieder aufgenommen wird.
In dem fahrgastzurückhaltenden Schutzsystem A dieser Ausführungsform werden verschiedene Modi bzw. Betriebsweisen im voraus eingestellt, einschließlich einem Komfortmodus mit einem relativ kleinen ersten eingestellten Gurtspannungszustand F₁, worin der Gurt 3 dem Passagier bis zu einem Maß angelegt bzw. angepaßt wird, bei welchem der Fahrgast kein Gefühl der Wahrnehmung einer Beklemmung während des üblichen Fahrens bekommt; sowie einem Warnmodus in einem Zustand einer zweiten eingestellten Gurtspannung F₂, die größer als die erste eingestellte Gurtspannung F₁ ist, worin der Körper des Fahrgasts straffer als in dem Komfortmodus durch Einziehen des Gurts 3 um einen vorbestimmten Betrag gegenüber jenem in dem Komfortmodus zurückgehalten wird, weil ein hochgradiger Notfall, wie beispielsweise die Möglichkeit einer Kollision mit einem Hindernis, wie einem anderen Fahrzeug, vorhergesagt wird; weiter einem Haltemodus mit einem Zustand einer dritten eingestellten Gurtspannung F₃, die größer als die zweite eingestellte Gurtspannung F₂ ist, worin, wenn eine Kollision durch Detektieren einer schnellen Verzögerung gegenüber einem eingestellten Verzögerungsgrad bestimmt wird, das Gurtschloß 48 stark durch die Gurtschloßvorspannungseinrichtung 51 gezogen wird, um den Körper des Fahrgasts, verglichen mit dem Warnmodus, sehr stark zurückzuhalten und festzuhalten; und einem Kindersitzsicherungsmodus, in welchem der Kindersitz an dem Fahrzeugsitz durch Einziehen des Gurts 3 in einem vorbestimmten Betrag an dem Fahrzeugsitz gesichert wird. In Ansprechung auf irgendeinen dieser verschiedenen Modi steuert bzw. regelt die CPU 39 antriebsmäßig, wie in 11 gezeigt ist, den Motor 78, das Solenoid 27 der Ringzahnradrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 und die Gurtschloßvorspannungseinrichtung 51, und zwar auf der Basis von Detektionssignalen von der Gurtausziehdetektionseinrichtung 9, der Trommelrotationsdetektionseinrichtung 10, einem Gurtschloßschalter 49, welcher den Einführungs-Eingriff einer Zunge in das Gurtschloß 48 detektiert, einem Fahrzeugintervalldetektionssensor, der die Entfernung zu dem Fahrzeug vorn oder hinten detektiert, einem Kollisionssensor und einer vorbestimmten Anzahl von äußeren oder externen Signalsensoren 50, welche verschiedene Bedingungen bzw. Zustände des Fahrzeugs detektieren.
Die Gurtspannungssteuerung bzw. -regelung bei Bestimmung der Möglichkeit einer Kollision mit einem Hindernis oder Bestimmung einer Kollision in dem fahrgastzurückhaltenden Schutzsystem A dieser Ausführungsform sei nun beschrieben. Diese Gurtspannungssteuerung bzw. -regelung wird durch die CPU 39 gemäß dem Ablaufdiagramm, das in 12 gezeigt ist, ausgeführt. In der folgenden Beschreibung umfaßt die Bestimmung einer Kollision nicht nur einen Fall, in dem eine Kollision aktuell auftritt, sondern auch einen Fall, worin vor dem Auftreten einer Kollision die Kollision unvermeidbar ist und sicher auftreten kann.
In 12 wird zunächst in dem Schritt S1 die Verzögerung des Fahrzeugs detektiert, und eine Kollision mit einem Hindernis, wie einem anderen Fahrzeug, wird auf der Basis der detektierten Verzögerung des Fahrzeugs im Schritt S2 bestimmt. Das heißt, das Auftreten oder Nichtauftreten einer Kollision wird daraus bestimmt, ob die resultierende Verzögerung des Fahrzeugs eine eingestellte Verzögerung überschreitet oder nicht. Wenn die Bestimmung erfolgt, daß die Verzögerung des Fahrzeugs die eingestellte Verzögerung nicht überschreitet und die Kollision noch nicht aufgetreten ist, werden der relative Abstand zu dem Hindernis, die relative Geschwindigkeit gegenüber dem Hindernis und die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs im Schritt S3 berechnet. Dann wird im Schritt S4 die Möglichkeit oder Nichtmöglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis auf der Basis der resultierenden Werte bestimmt. Wenn bestimmt wird, daß die Möglichkeit einer Kollision nicht existiert, geht das Verfahren zurück zum Schritt S1, und der Schritt S1 sowie die nachfolgenden Schritte werden ausgeführt.
Wenn im Schritt S4 bestimmt wird, daß die Möglichkeit einer Kollision existiert, wird das Solenoid 27 der Ringzahnradrotationssteuer- bzw. -regeleinrichtung 25 durch die CPU 39 im Schritt S5 erregt, und der Verzögerungsmechanismus 8 wird zu dem zweiten Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg DT2 umgeschaltet. Dann wird im Schritt S6 der Motor 7 als ein Vorspannungsmotor in der Gurteinziehrichtung gedreht; die Trommel 4 zieht den Gurt 3 ein, bis die zweite eingestellte Gurtspannung F₂ erreicht ist; und dann wird der Motor 7 gestoppt und angehalten. Infolgedessen wird der Fahrgast mit einer vorbestimmten Zurückhaltungskraft zurückgehalten. Dann wird im Schritt S7 bestimmt, ob sich die Möglichkeit einer Kollision aufgelöst hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, daß sich die Möglichkeit einer Kollision nicht aufgelöst hat, kehrt das Verfahren zurück zum Schritt S1, und dann werden der Schritt S1 und die nachfolgenden Schritte ausgeführt. Wenn bestimmt wird, daß sich die Möglichkeit einer Kollision aufgelöst hat, wird der Motor 7 in der umgekehrten Richtung gedreht, welches die Gurtaunziehrichtung ist, und während der Gegenrotation des Motors 7 wird der Verzögerungsmechanismus 8 zu dem ersten Leistungs- bzw. Kraftübertragungsweg DT1 eines kleineren Übertragungsdrehmoments umgeschaltet. Dann wird im Schritt S9 der Gurt 3 infolge der Gegenrotation des Motors 7 ausgezogen, was zu einer kleineren Gurtspannung führt. Wenn diese Gurtspannung zu der für den Komfortmodus beim üblichen Fahren eingestellten ersten Gurtspannung F₁ wird, wird der Motor 7 angehalten und in diesem Zustand gehalten. Als Ergebnis hiervon wird der Gurt 3 bis zu einem Ausmaß angepaßt, bei dem dem Fahrgast nicht das Gefühl einer Beklemmung gegeben wird. Nachfolgend kehrt das Verfahren zurück zum Schritt S1, und der Schritt S1 und die folgenden Schritte werden ausgeführt.
Wenn im Schritt S2 bestimmt wird, daß bei einer Verzögerung des Fahrzeugs, die eine eingestellte Verzögerung übersteigt, eine Kollision aufgetreten ist, wird der Gurtschloßvorspanner 51, der als der zweite Vorspanner dient, im Schritt S10 betätigt. Das Gurtschloß 48 wird sehr stark gezogen; der Gurt 3 wird in die dritte Gurtspannung F₃ eingestellt; und der Fahrgast wird mit einer großen Zurückhaltungskraft zurückgehalten. Dann geht das Verfahren zum Schritt S5, und der Schritt S5 sowie die folgenden Schritte werden ausgeführt.
Gemäß dem fahrgastzurückhaltenden Schutzsystem A dieser Ausführungsform ist es, wie oben beschrieben, dann, wenn eine große Verzögerung des Fahrzeugs aus einer Kollision o. dgl. resultiert, möglich, preferentiell bzw. bevorzugt die Gurtschloßvorspannungseinrichtung, unabhängig bzw. ungeachtet des Betriebs des Motors 7 als ein Vorspannungsmotor, zu betätigen. Es ist daher möglich, den Fahrgast gewiß und sicher selbst in dem Fall einer Kollision, welche durch einen Sensor, der eine Kollision vorhersagt, wie oben beschrieben, nicht detektiert werden kann, mit einer großen Zurückhaltekraft zurückzuhalten.
Selbst nach der Betätigung der zweiten Vorspannungseinrichtung im Schritt S10 macht es die Ausführung des Schritts S5 und der nachfolgenden Schritte möglich, mit dem Betrieb des Motors 7 als einem Vorspannungsmotor fortzufahren, solange wie die Möglichkeit einer Kollision nicht aufgelöst ist, bis der Motor 7 und die CPU 39 von der Fahrzeugstromversorgung 40 abgeschaltet werden.
Da der Motor 7 der Sitzgurteinzieheinrichtung 1 als die erste Vorspannungseinrichtung verwendet wird, die beim Bestimmen der Möglichkeit einer Kollision betrieben bzw. betätigt wird, und die Gurtschloßvorspannungseinrichtung als die zweite Vorspannungseinrichtung verwendet wird, welche beim Bestimmen einer Kollision arbeitet bzw. betätigt wird und welche einen relativ kleinen Installationsraum erfordert, genügt es, wenn der Installationsraum für die zweite Vorspannungseinrichtung auf der Seite des Gurtschlosses 48 relativ klein ist.
Während des Betriebs der ersten Vorspannungseinrichtung wird die Notwendigkeit einen Klemmechanismus der zweiten Vorspannungseinrichtung zu betätigen, ausgeschaltet, so daß auf diese Weise die betriebsmäßige Steuerung bzw. Regelung der ersten und zweiten Vorspannungseinrichtung erleichtert wird. Außerdem wird, da die erste Vorspannungseinrichtung auf der Seite der Sitzgurteinzieheinrichtung 1 vorgesehen ist, das Ausziehen des in der Sitzgurteinzieheinrichtung 1 aufgewickelten Gurts 3 beim Betrieb der ersten Vorspannungseinrichtung arretiert, so daß die Notwendigkeit eines Mechanismus zum Arretieren des Ausziehens des Gurts 3, der in die Sitzgurteinzieheinrichtung 1 eingezogen worden ist, eliminiert werden kann, wenn die erste Vorspannungseinrichtung wie in der Fahrzeugschultergurteinrichtung betrieben wird, die in der vorstehend erwähnten ungeprüften Patentveröffentlichung offenbart ist.
Weiterhin ist die Sitzgurteinzieheinrichtung 1 selbst nach dem Betrieb der ersten und zweiten Vorspannungseinrichtung beim Auftreten einer leichten Kollision, wie oben beschrieben, betreib- bzw. betätigbar. Wenn das Fahrzeug nach einer leichten Kollision gefahren wird, ist es daher möglich, ein Entfernen eines Durchhangs des Gurts 3 sicherzustellen, so daß ein Zurückhalten des Fahrgasts ermöglicht wird.
In der vorerwähnten Ausführungsform zieht die Sitzgurteinzieheinrichtung 1 den Gurt 3 nur mittels der Antriebskraft des Motors 7 ein. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern ein übliches Einziehen des Gurts kann mit anderen Mitteln, wie beispielsweise mit einer Feder ausgeführt werden, und im Notfall kann der Gurt unter Verwendung einer Sitzgurteinzieheinrichtung 1, die den Gurt mit einem Motor einzieht, eingezogen werden. Insgesamt kann irgendeine Sitzgurteinzieheinrichtung in der Erfindung angewandt werden, soweit es eine Sitzgurteinzieheinrichtung ist, in welcher, wenn eine Kollision vorhergesagt wird, die Gurtspannung auf eine zweite eingestellte Gurtspannung F₂ durch Einziehen des Gurts 3 mittels der ersten Vorspannungseinrichtung eingestellt wird; und wenn eine Kollision bestimmt wird, kann die Spannung mittels der zweiten Vorspannungseinrichtung auf die dritte eingestellte Gurtspannung F₃, die größer als die zweite eingestellte Gurtspannung F₂ ist, eingestellt werden.

Claims

Fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem (A), das eine Sitzgurteinzieheinrichtung (1) hat, die einen Gurt (3), der einen Fahrgast zurückhält, einzieht, umfassend eine erste Vorspannungseinrichtung (7), welche arbeitet, wenn die Möglichkeit einer Kollision bei einer Bestimmung der Kollisionsmöglichkeit bestimmt wird, um eine erste Gurtspannung höher einzustellen als jene des normalen Fahrens; eine zweite Vorspannungseinrichtung (51), welche arbeitet, wenn eine tatsächliche Kollision bei einer Kollisionsbestimmung bestimmt wird, um eine zweite Gurtspannung höher als die erste eingestellte Gurtspannung einzustellen; und eine Steuereinrichtung (39), welche bewirkt, daß die zweite Vorspannungseinrichtung (51) unabhängig von der Betätigung der ersten Vorspannungseinrichtung (7) betätigt wird, wobei selbst nach der Unterbrechung des Betriebs der zweiten Vorspannungseinrichtung (51), wenn die erste Vorspannungseinrichtung (7) arbeitet, der Betrieb der ersten Vorspannungseinrichtung (7) fortgesetzt wird, bis die Möglichkeit einer Kollision aufgelöst ist.
Fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem (A) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorspannungseinrichtung (7) in der Sitzgurteinzieheinrichtung (1) vorgesehen ist.
Fahrgastzurückhaltendes Schutzsystem (A) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gurtschloßvorspannungseinrichtung als die zweite Vorspannungseinrichtung (51) verwendet wird.