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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Sitzgurtvorrichtung, bei der dann, wenn eine Kollision
eines Fahrzeuges vorausgesehen wird, ein Motor einer Rückziehvorrichtung
in einer normalen Richtung in Drehung versetzt wird, um ein Gurtband eines
Sitzgurtes aufzurollen, wobei dann, wenn eine Beschleunigung gleich
oder größer als
ein vorgegebener Wert auf das Fahrzeug ausgeübt wird, das Gurtband blockiert
wird, so dass es nicht aus der Rückziehvorrichtung
herausgezogen werden kann.
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BESCHREIBUND
DES STANDES DER TECHNIK
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Die offengelegte japanische Patentanmeldung
Nr.2000-211474 offenbart eine sogenannte Notfallblockierungs-Rückziehvorrichtung,
die dafür ausgelegt
ist, ein Gurtband einer Sitzgurtvorrichtung zu blockieren, so dass
sie nicht aus der Rückziehvorrichtung
herausgezogen werden kann, wenn eine Beschleunigung gleich oder
größer als
ein vorgegebener Wert auf ein Fahrzeug ausgeübt wird. In einer solchen Notfallblockierungs-Rückziehvorrichtung
ist eine Ratschenklaue, die mit einem Ratschenzahn eines Trägheitszahnrades
in Eingriff gelangen kann, welches auf einer Gurtbandaufrollwelle
montiert ist, mit einem oberen Ende eines Gewichtes verbunden, das
schwenkbar auf einen Gewichtssitz eines Sensorgehäuses unterstützt ist,
so dass dann, wenn eine Beschleunigung gleich oder größer als
ein vorgegebener Wert (z. B. 0,4 G) auf ein Fahrzeug ausgeübt wird,
wodurch das Gewicht geneigt wird, die Ratschenklaue nach oben gedrückt und
mit dem Ratschenzahn des Trägheitszahnrades
in Eingriff gebracht wird, wodurch ein Gurtband blockiert wird,
so dass es nicht aus der Rückziehvorrichtung
herausgezogen werden kann.
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Das japanische Patent Nr.2946995
offenbart einen motorunterstützten
Gurtstraffer, der so gestaltet ist, dass dann, wenn die Kollision
eines Fahrzeuges vorausgesehen wird, eine Gurtbandaufrollwelle einer Rückziehvorrichtung
einer Gurtvorrichtung mittels eines Motors angetrieben wird, um
ein Gurtband aufzurollen, um somit die Spannung des Gurtbandes zu
erhöhen
und eine Insassenrückhalteleistungsfähigkeit
bei der Kollision zu verbessern.
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In einem Fall, in dem der motorunterstützte Gurtstraffer
mit der Notfallblockierungs-Rückziehvorrichtung
kombiniert wird, ist es dann, wenn die Kollision des Fahrzeuges
vermieden wird, nachdem der motorunterstützte Gurtstraffer die Spannung
des Gurtbandes erhöht
hat, um einen Insassen auf der Grundlage des Voraussehens der Kollision
des Fahrzeuges zurückzuhalten,
notwendig, die Spannung des Gurtbandes wieder zu lockern, um die
Rückhaltung
des Insassen aufzuheben. In diesem Fall befindet sich der Insasse
in einem zurückgehaltenen
Zustand und folglich wird der gegenseitige Eingriff des Ratschenzahnes
und der Ratschenklaue aufrechterhalten, wodurch die Notfallblockierungs-Rückziehvorrichtung in einem
blockierten Zustand verharrt und somit das Gurtband nicht mittels
des motorunterstützten
Gurtstraffers herausgezogen werden kann. Um diese Situation zu vermeiden,
ist ein Sensor zum Erfassen der Neigung des Gewichts der Notfallblockierungs-Rückziehvorrichtung
montiert, wobei, nachdem dieser erfasst hat, dass die Neigung eliminiert
worden ist, ein Stellglied erforderlich ist, um den Eingriff des
Ratschenzahnes und der Ratschenklaue zwangsweise zu lösen, um
einen Zustand zu schaffen, in welchem der Blockierungszustand der
Rückziehvorrichtung
der Notfallblockierungs-Rückziehvorrichtung
aufgehoben werden kann. Eine solche Anordnung leidet jedoch unter
dem Problem einer Erhöhung
der Anzahl der Teile auf Grund der Notwendigkeit des Sensors zum
Erfassen der Neigung des Gewichts und des Stellgliedes zum Lösen des
Eingriffs des Ratschenzahnes und der Ratschenklaue.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
sicherzustellen, dass das Herausziehen des Gurtbandes durch den
motorunterstützten
Gurtstraffer der Sitzgurtvorrichtung mit einem guten Zeitablauf
ausgeführt
werden kann, ohne einen speziellen Sensor und ein Stellglied zu
benötigen.
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Um die obige Aufgabe zu lösen, wird
gemäß einem
ersten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung eine Sitzgurtvorrichtung
geschaffen, bei der dann, wenn eine Kollision eines Fahrzeuges vorausgesehen
wird, ein Motor einer Rückziehvorrichtung
in einer normalen Richtung in Drehung versetzt wird, um ein Gurtband
eines Sitzgurtes aufzurollen, und dann, wenn eine Beschleunigung
gleich oder größer als
ein vorgegebener Wert auf das Fahrzeug ausgeübt wird, das Gurtband blockiert
wird, so dass es nicht aus der Rückziehvorrichtung
herausgezogen werden kann, wobei dann, wenn die Kollision des Fahrzeuges
vermieden worden ist und von Systemen, die Informationen bezüglich der
Beschleunigung des Fahrzeugs haben, erfasst wird, dass die Beschleunigung
des Fahrzeugs reduziert worden ist, so dass sie kleiner als der
vorgegebene Wert ist, der Motor der Rückziehvorrichtung in der normalen
Richtung in Drehung versetzt wird, um die Blockierung aufzuheben,
wodurch das Gurtband gelockert wird.
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Wenn bei der obigen Anordnung die
Kollision des Fahrzeuges vermieden wird, nachdem der Motor der Rückziehvorrichtung
auf der Grundlage des Voraussehens der Kollision des Fahrzeugs in
der normalen Richtung in Drehung versetzt worden ist, um das Gurtband
des Sitzgurtes aufzurollen, wird dann, wenn von Systemen, die Informationen
bezüglich
der Beschleunigung des Fahrzeugs haben, erfasst wird, dass die Beschleunigung
des Fahrzeugs reduziert worden ist, so dass sie kleiner ist als
der vorgegebene Wert, die Blockierungsoperation der Rückziehvorrichtung
aufgehoben, um das Gurtband zu lockern. Somit ist es möglich, von
vorneherein eine Situation zu vermeiden, in der das Gurtband in
einem Zustand, in dem das Gurtband blockiert worden ist, nicht durch Antreiben
des Motors der Rückziehvorrichtung
für eine
Rotation in Umkehrrichtung gelockert werden kann, so dass es nicht
aus der Rückziehvorrichtung herausgezogen
werden kann, ohne dass ein spezielles Stellglied zum Aufheben der
Blockierungsoperation notwendig ist. Außerdem wird ein Signal der
Beschleunigung des Fahrzeugs von dem System, das Informationen bezüglich der
Beschleunigung des Fahrzeugs hat, genutzt, so dass kein spezieller
Sensor erforderlich ist, um zu erfassen, ob sich das Gurtband in
einem Zustand befindet, in dem es blockiert worden ist, so dass
es nicht aus der Rückziehvorrichtung
herausgezogen werden kann. Dies kann zu einer Reduktion der Anzahl
der Teile beitragen.
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und
Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockschaltbild eines Steuersystems für eine Sitzgurtvorrichtung
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Ansicht, die die Struktur einer Rückziehvorrichtung zeigt.
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht
wesentlicher Abschnitte der 2.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Im Folgenden wird die vorliegende
Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt
ist, enthält
ein Gurtband 11 einer Sitzgurtvorrichtung zum Zurückhalten
eines Insassen, der auf einem Sitz S eines Kraftfahrzeuges sitzt,
einen Beckengurt 11a und einen Schultergurt 11b,
die integral miteinander verbunden sind. Der Beckengurt 11a,
der an einem Ende eines Ankers 12 befestigt ist, ist dafür ausgelegt, über einen
Unterleib des Insassen zu verlaufen und am anderen Ende mit einem
Ende des Schultergurtes 11b über eine Zunge 14 verbunden
zu sein, die dafür
ausgelegt ist, mit einem Gurtschloss 13 lösbar in
Eingriff zu gelangen. Der Schultergurt 11b ist dafür ausgelegt,
schräg über die
Brust des Insassen und durch einen Durchgangsanker 15 und
anschließend
abwärts
zu verlaufen und in einer Rückziehvorrichtung 16 aufgerollt
zu werden.
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Die Rückziehvorrichtung 16 ist
mit einem Motor 17 versehen, um das Gurtband 11 aufzurollen und
das Gurtband 11 herauszuziehen, um die Spannung des Gurtbandes 11 anzupassen.
Ein ACC-System 19, ein VSA-System 20, ein EPS-System 21,
ein SRS 22 und ein Automatikgetriebe (automatic transmission
= AT) 23 und dergleichen sind über ein internes LAN 24 mit
einer elektronischen Steuereinheit 18 zum Steuern der Operation
des Motors 17 verbunden.
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Das ACC-System 19 (adaptive
cruise control = adaptives Fahrtregelungssystem) ist dafür ausgelegt,
die Fahrzeuggeschwindigkeit eines Subjektfahrzeuges so zu regeln,
dass ein Abstand zwischen dem Subjektfahrzeug und einem vorausfahrenden
Fahrzeug auf einem vorgegebenen Fahrzeug-Fahrzeug-Abstand gehalten
wird, wenn das vorausfahrende Fahrzeug mittels einer Radarvorrichtung
erfasst worden ist, und dem Subjektfahrzeug zu erlauben, mit einer
konstanten Geschwindigkeit entsprechend einer voreingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit
zu fahren, wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist. Es
ist somit möglich,
eine Längsbeschleunigung
aus der Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen, um die Längsbeschleunigung
zu nutzen.
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Das VSA-System 20 (vehicle
stability assisting = Fahrzeugstabilität-Unterstützungssystem) ist dafür ausgelegt,
eine Soll-Gierrate aus einem Lenkwinkel eines Lenkrades und der
Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen, und Bremskräfte für die linken und
rechten Räder
individuell so zu regeln, dass eine Ist-Gierrate gleich der Soll-Gierrate
wird, um somit die Stabilität
des Fahrzeugs während
der Kurvenfahrt des Fahrzeuges zu verbessern. Somit ist es möglich, eine
Querbeschleunigung aus dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit
zu berechnen, um die Querbeschleunigung zu nutzen.
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Das EPS-System 21 (electric
Power steering = elektronisches Servolenkungssystem) ist dafür ausgelegt,
ein auf das Lenkrad ausgeübtes
Lenkmoment zu erfassen und einen Hilfsmotor so anzusteuern, dass
das Lenkmoment einen vorgegebenen Wert annimmt, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit und
dergleichen abhängt,
um somit einen von einem Fahrer ausgeführten Lenkvorgang zu unterstützen. Somit
ist es möglich,
eine Querbeschleunigung aus dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu
berechnen, um diese zu nutzen, ebenso wie beim VSA-System.
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Das SRS (supplementary restraint
system = Hilfsrückhaltesystem) 22 ist dafür ausgelegt,
einen Luftsack auf der Grundlage einer Beschleunigung, die von einem
Beschleunigungssensor bei einer Kollision des Fahrzeugs erfasst
wird, zu entfalten, wobei die vom Beschleunigungssensor erfasste
Beschleunigung unverändert
genutzt werden kann.
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Das ACC-System 19, das VSA-System 20, das
EPS-System 21, das SRS 22, das Automatikgetriebe 23 und
dergleichen verwenden ein Signal der Längsbeschleunigung des Fahrzeuges
oder der Querbeschleunigung des Fahrzeuges und entsprechen den Systemen,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung Informationen bezüglich
der Beschleunigungen des Fahrzeugs haben.
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Die 2 und 3 zeigen die Struktur der Rückziehvorrichtung 16.
Ein Trägheitszahnrad 34 ist an
einem Ende einer Welle 33 montiert, die eine Rolle 31 zum
Aufrollen des Schultergurtes 11b des Gurtbandes 11 in
einem Gehäuse 32 drehbar
unterstützt, so
dass das Trägheitszahnrad 34 außen am Gehäuse 32 freiliegt.
Eine große
Anzahl von Ratschenzähnen 34a ist
am Außenumfang
des Trägheitszahnrades 34 vorgesehen,
wobei eine Ratschenklaue 37a, die mit den Ratschenzähnen 34a des
Trägheitszahnrades 34 in
Eingriff gebracht werden kann, an einem spitzen Ende eines Verriegelungshebels 37 montiert ist,
der über
ein Gelenk 36 an einem oberen Abschnitt eines Gewichtsgehäuses 35 schwenkbar
unterstützt
ist, das an einem unteren Abschnitt des Gehäuses 32 montiert ist.
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Ein Gewicht 39 ist an seinem
halbkugelförmigen
Boden 39a auf einem tassenförmigen Gewichtssitz 38 schwenkbar
unterstützt,
welcher auf einem Boden des Gewichtsgehäuses 35 montiert ist,
wobei ein Vorsprung 37b, der an einer unteren Oberfläche des
Verriegelungshebels 37 vorgesehen ist, in einer umgekehrt
konischen Vertiefung 39a in Eingriff ist, die in einer
oberen Oberfläche
des Gewichts 39 ausgebildet ist.
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Der Motor 17 ist mit der
Welle 33 der Rolle 31 verbunden und mittels eines
Befehls von der elektronischen Steuereinheit 18 sowohl
in einer normalen Richtung (einer durch einen Pfeil A gezeigten
Richtung) zum Aufrollen des Gurtbandes 11 und einer Rückwärtsrichtung
(einer durch einen Pfeil B gezeigten Richtung) zum Herausziehen
des Gurtbandes 11 drehbar. Die Welle 33 der Rolle 31 ist
mittels einer nicht gezeigten Feder in der Richtung zum Aufrollen des
Gurtbandes 11 vorbelastet.
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Im Folgenden wird die Operation der
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit der obenbeschriebenen Anordnung beschrieben.
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Wenn die auf das Fahrzeug ausgeübte Beschleunigung
kleiner ist (z. B. kleiner als 0,4 G), befindet sich das Gewicht 39 der
Rückziehvorrichtung 16 in
einer aufrechten Haltung, so dass der Verriegelungshebel 37 sich
in einer abgesenkten Position befindet, in der die Ratschenklaue 37a von
den Ratschenzähnen 34a des
Trägheitszahnrades 34 getrennt
ist, so dass die Welle 33 der Rolle 31 frei rotieren
kann. Wenn daher ein Insasse, der auf dem Sitz S sitzt und den Sitzgurt
angelegt hat, seinen Körper bewegt,
kann das Gurtband 11 aus der Rückziehvorrichtung 16 herausgezogen
und mittels der (nicht gezeigten) Feder in der Rückziehvorrichtung 16 entsprechend
einer solchen Körperbewegung
aufgerollt werden, wodurch die Rückhaltung
des Körpers
des Insassen aufgehoben ist.
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Wenn der Fahrer eine plötzliche
Bremsung durchführt
oder das Lenkrad schnell betätigt,
um einer Gefahr auszuweichen, wird das Gewicht 39 auf Grund
der auf das Fahrzeug ausgeübten
Längs-
oder Querbeschleunigung aus der aufrechten Haltung geneigt. Aus
diesem Grund wird der Verriegelungshebel 37, der den in
die Vertiefung 39b im Gewicht 39 gedrückten Vorsprung 37b aufweist,
um das Gelenk 36 nach oben geschwenkt, wodurch die Ratschenklaue 37a des
Verriegelungshebels 37 mit dem Ratschenzahn 34a des
Trägheitszahnrades 34 in
Eingriff gebracht wird, um das Trägheitszahnrad 34 (d.
h. die Rolle 31) undrehbar zu blockieren, so dass das Gurtband 11 nicht
herausgezogen werden kann. Als Ergebnis wird die Rolle 31 der
Rückziehvorrichtung 16 undrehbar
in Herausziehrichtung (in der durch den Pfeil B gezeigten Richtung)
blockiert, so dass das Gurtband 11 nicht gelockert werden
kann, um den Insassen zurückzuhalten.
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Selbst wenn das Gurtband 11 von
der Rückziehvorrichtung 16 nicht
gelockert werden kann, kann es dann, wenn die Spannung des Gurtbandes
zu diesem Zeitpunkt unzureichend ist, möglicherweise keine ausreichende Insassenrückhalteleistung
aufweisen. Wenn daher eine Kollision des Fahrzeuges vorausgesehen
wird, wird der Motor 17 durch den Befehl der elektronischen
Steuereinheit 18 in der normalen Richtung in Drehung versetzt,
um die Rolle 31 in der durch den Pfeil A gezeigten Richtung
zu drehen, wodurch das Gurtband 11 in die Rückziehvorrichtung 16 gezogen
wird, um eine vorgegebene Spannung zum Zurückhalten des Insassen zu erzeugen.
Selbst wenn die Ratschenklaue 37a des Verriegelungshebels 37 durch
die Beschleunigung des Fahrzeuges zu diesem Zeitpunkt bereits mit
dem Ratschenzahn 34a des Trägheitszahnrades 34 in
Eingriff gebracht worden ist, kann der Motor 17 in der
normalen Richtung gedreht werden, ohne Behinderung der Erhöhung der
Spannung des Gurtbandes 11, da die Rotation des Trägheitszahnrades 34 in
der durch den Pfeil A gezeigten Richtung in einer Richtung verläuft, in der
die Ratschenklaue 37a und die Ratschenzähne 34a relativ zueinander
gleiten.
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Das Voraussehen der Kollision des
Fahrzeugs durch die elektronische Steuereinheit 18 kann auf
der Grundlage von Signalen von dem ACC-System 19, dem VSA-System 20,
dem EPS-System 21 und dergleichen durchgeführt werden,
oder kann auf der Grundlage einer Beschleunigung von einer exklusiven
Kollisionsvoraussehvorrichtung durchgeführt werden. Wenn die Kollision
des Fahrzeuges wirklich eingetreten ist, kann die Spannung des Gurtbandes 11 durch
eine Gurtstraffervorrichtung unter Verwendung eines explosiven Pulvers
weiter erhöht
werden, um die Insassenrückhalteleistungsfähigkeit,
die vom Sitzgurt zur Verfügung
gestellt wird, weiter zu verbessern. Gewöhnlich geht die Rückhaltung
des Insassen auf der Grundlage des Voraussehens der Kollision einer
Kollisionsvermeidungsoperation voraus.
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Wenn nun die Kollision durch eine
Vermeidungsoperation vermieden worden ist, dreht die elektronische
Steuereinheit 18 den Motor 17 in der normalen
Richtung, um die Rolle 31 und das Trägheitszahnrad um ein Maß entsprechend
einer Raste der Ratschenzähne
in der durch den Pfeil A gezeigten Richtung zu drehen, nachdem bestätigt worden
ist, dass die Beschleunigung des Fahrzeuges auf weniger als den
vorgegebenen Wert (z. B. 0,4 G) reduziert worden ist, auf der Grundlage
eines Signals vom ACC-System 19,
dem VSA-System 20, dem EPS-System 21, dem SRS 22,
dem Automatikgetriebe 23 oder dergleichen zum Kontrollieren
der Beschleunigung des Fahrzeuges, d. h. nachdem bestätigt worden
ist, dass das Gewicht 39 in seine aufrechte Haltung zurückgekehrt
ist, wodurch die Blockierung des Trägheitszahnrades 34 aufgehoben
worden ist. Als Ergebnis fällt
der Verriegelungshebel 37 durch die Schwerkraft ab, wodurch
die Ratschenklaue 37a veranlasst wird, sich vom Ratschenzahn 34a zu
lösen.
Somit wird das Trägheitszahnrad 34 entriegelt und
in der durch den Pfeil B gezeigten Richtung drehbar, wodurch die
Spannung des Gurtbandes 11 reduziert werden kann, um die
Rückhaltung
des Insassen zu lösen.
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Auf diese Weise wird der Motor 17 der
Rückziehvorrichtung 16 auf
der Grundlage des Beschleunigungssignals vom bestehenden System
in der normalen Richtung in Drehung versetzt, ohne einen speziellen
Sensor vorzusehen, der erfasst, dass das Gewicht 39 in
die aufrechte Haltung zurückgekehrt
ist. Somit sind ein spezieller Sensor oder ein Entriegelungsstellglied
nicht erforderlich, was zu einer Reduktion der Anzahl der Teile
führt und
zu einer Kostenreduktion beitragen kann.
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Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung genauer beschrieben worden ist, ist klar, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf die obenbeschriebene Ausführungsform beschränkt ist, wobei
verschiedene Modifikationen an der Gestaltung vorgenommen werden
können,
ohne von dem in den Ansprüchen
definierten Erfindungsgegenstand abzuweichen.
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Zum Beispiel ist das System, das
die Informationen bezüglich
der Beschleunigung des Fahrzeuges hat, nicht auf das ACC-System 19,
das VSA-System 20, das EPS-System 21, das SRS22 und
das Automatikgetriebe 23 beschränkt.
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In einer Sitzgurtvorrichtung wird
dann, wenn eine Kollision eines Fahrzeuges vorausgesehen wird, ein
Motor einer Rückziehvorrichtung
in einer normalen Richtung in Drehung versetzt, um ein Gurtband
eines Sitzgurtes aufzurollen, wobei dann, wenn auf das Fahrzeug
eine Beschleunigung gleich oder größer als ein vorgegebener Wert
ausgeübt
wird, das Gurtband blockiert wird, so dass es nicht aus der Rückziehvorrichtung
herausgezogen werden kann. In einem Fall, in dem die Kollision vermieden
wird, nachdem der Motor der Rückziehvorrichtung
auf der Grundlage der Voraussehens der Kollision in der normalen
Richtung in Drehung versetzt worden ist, um die Spannung des Gurtbandes
des Sitzgurtes zu erhöhen,
wird dann, wenn von Systemen, die Informationen bezüglich der
Beschleunigung des Fahrzeuges haben, erfasst wird, dass die Beschleunigung des
Fahrzeugs reduziert worden ist, so dass sie kleiner als der vorgegebene
Wert ist, die Blockierungsfunktion der Rückziehvorrichtung aufgehoben,
um das Gurtband zu lockern, indem der Motor der Rückziehvorrichtung
in der normalen Richtung in Drehung versetzt wird. Somit ist es
möglich,
das Gurtband mittels eines motorunterstützten Gurtstraffers der Sitzgurtvorrichtung
mit einem guten Zeitablauf herauszuziehen, ohne einen speziellen
Sensor und ein Stellglied zu benötigen.