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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine motorisierte Aufrollvorrichtung,
bei welcher ein Motor einer Aufwickeleinrichtung nicht angetrieben wird,
wenn ein Sicherheitsgurt ausgegeben wird, während der Motor angetrieben
wird, den Sicherheitsgurt aufzuwickeln, wenn ein Insasse nicht mehr durch
den Sicherheitsgurt festgehalten wird.
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Beschreibung verwandten
Standes der Technik
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Bei
einer herkömmlichen
Aufrollvorrichtung, mit welcher ein Automobil etc. ausgerüstet ist,
wird der Sicherheitsgurt mit einer Zunge mit Durchgang von einer
Spule einer Aufwickeleinrichtung ausgegeben, welche in das Automobil
eingepasst ist, und ein Insasse wird in einem Sitz aufgrund der
Spannung in der Aufwickelrichtung des von der Spule ausgegebenen
Sicherheitsgurtes festgehalten, indem die Zunge mit Durchgang mit
einem Gurtschloss gekoppelt wird.
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Da
der Sicherheitsgurt zu jedem Zeitpunkt in Kontakt mit dem Körper des
Insassen ist, wirkt jedoch eine große drückende Kraft auf den Insassen,
wenn die Spannung zu groß ist,
was Unannehmlichkeiten für
den Insassen erzeugt. Auf der anderen Seite ist, wenn die Spannung
zu gering ist, die zurückziehende Kraft
während
des Aufwickelns des Gurtes verringert, so dass das Aufwickeln des
Sicherheitsgurtes träge wird.
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Zudem
wird bei der herkömmlichen
Aufrollvorrichtung, da eine einzelne Rückstellfeder darin eingebaut
ist, mit steigender Ausgabe des Gurtes die Rückstellfeder aufgewickelt,
so dass ihre Druckkraft verstärkt
wird, was zu einer Vergrößerung der
Rückstellkraft
führt. Als
Mittel zum Lösen
des Problems aufgrund der Benutzung einer derartigen einzigen Rückstellfeder
entwickelte die Anmelderin einen Spannungsreduzierungsmechanismus,
welcher durch zwei abgeschnittene kegelstumpfförmige Seilrollen mit spiralförmigen Führungsvertiefungen
(siehe japanische Patentveröffentlichung
Nr. 2711428) usw. gebildet wird.
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Auf
der anderen Seite wurde zudem bezüglich der Sicherheitsgurtaufwickeleinrichtung
eine Sicherheitsgurtaufwickeleinrichtung für ein Insassenhalte- und -schutzsystem
entwickelt (siehe japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
9-132113), in welchem abgesehen davon, dass ein Insasse in einem
Notfall sicher zurückgehalten und
geschützt
wird, der Komfort (Komfortleistung) während des Tragens des Sicherheitsgurtes
bei normalen Bedingungen vergrößert wurde,
und eine Spannungssteuerung des Sicherheitsgurtes mit einem elektrischen
Motor durchgeführt
wurde, indem der Abstand zu Fahrzeugen vor und hinter dem Fahrzeug
während
einer Bewegung des Fahrzeuges detektiert wurde.
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Von der Erfindung zu lösende Aufgaben
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Bei
den meisten Aufrollvorrichtungen zum Aufwickeln von Sicherheitsgurten
unter Benutzung eines Motors traten jedoch Probleme dahingehend auf,
dass eine Motorsteuerung benötigt
ist, um die durch einen Insassen durchgeführte Sicherheitsgurtausgabe,
die Position der Sicherheitsgurtausgabe, die Spannung in dem Sicherheitsgurt
und die Menge des Drehens der Spule mit verschiedenen Sensoren und
Codierern zu überwachen
und weiterhin dass, wenn elektrische Signale und elektrischer Strom
ausgeschaltet werden, der Sicherheitsgurtrückhaltebetrieb unter Benutzung
von anderen Möglichkeiten
erforderlich ist, und dass auf der anderen Seite der Komfort reduziert
werden könnte,
indem die Rückhaltekraft
aufgrund einer Kraftfeder für
sich genommen ausgeübt
wird.
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In
der
US 4,655,312 , welche
die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zeigt, ist eine Aufrollvorrichtung,
welche von einem elektrischen Motor betrieben wird, offenbart. Wenn
ein dieser Aufrollvorrichtung zugeordneter Sicherheitsgurt in einem
Gurtschloss eingerastet wird, wird er erst eng gegen eine Schulter
eines Benutzers des Sicherheitsgurtes aufgewickelt. Dann wird eine
Drehrichtung des Motors umgedreht, um den Sicherheitsgurt um eine
vorgegebene Strecke zu lockern, um dem Benutzer einen größeren Komfort
zu bieten.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme
zu lösen,
und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine motorisierte
Aufrollvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, einen
Insassen in einem Sitz mit einer relativ geringen Kraft zurückzuhalten,
ohne bedrückende
Gefühle
auszulösen,
und welche in der Lage ist, den Sicherheitsgurt schnell in einer
Aufwickeleinrichtung zu verstauen, wenn die Benutzung des Sicherheitsgurtes
beendet ist, während
eine Ausgabebetätigung
des Sicherheitsgurtes komfortabel durchgeführt werden kann.
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Mittel zum Lösen der
Aufgabe
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine motorisierte Aufrollvorrichtung nach Anspruch
1 gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung.
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Um
die oben erwähnte
Aufgabe zu lösen, umfasst
eine motorisierte Aufrollvorrichtung nach Anspruch 1 eine erste
Aufwickeleinrichtung mit einem Motor, welche in die Aufwickelrichtung
eines Schultergurtbandes angetrieben wird, eine zweite Aufwickeleinrichtung
mit einer spannungsbeaufschlagenden Einrichtung zum Beaufschlagen
eines Hüftgurtbandes,
welches sich von dem Schultergurtband über eine Zunge mit einem Durchgang
fortsetzt, mit einer konstanten Spannung in der Aufwickelrichtung, und
eine Steuereinheit zum Steuern und Antreiben des Motors, wenn die
Zunge mit Durchgang, welche in einem Gurtschloss angebracht ist,
von dem Gurtschloss gelöst
wird. Der Motor wird nur angetrieben, wenn die Zunge mit Durchgang
aus dem Gurtschloss gelöst
ist. Hierdurch kann, wenn die Zunge mit Durchgang in dem Gurtschloss
befindlich ist, ein Insasse locker durch den Sicherheitsgurt in
einem Maß gehalten
werden, dass kein schlapper Sicherheitsgurt vorliegt, und der Sicherheitsgurt
sofort in der ersten Aufwickelvorrichtung verstaut wird, wenn die Zunge
mit Durchgang aus dem Gurtschloss gelöst wird, während die Ausgabe des Schultergurtbandes leicht
durchgeführt
werden kann.
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Bei
einer motorisierten Aufrollvorrichtung nach Anspruch 2 kann die
Steuereinheit den Motor der ersten Aufwickeleinrichtung in die Aufwickelrichtung
drehen, wenn die Zunge mit Durchgang aus dem Gurtschloss gelöst wird.
Hierdurch kann das Aufwickeln durch die erste Aufwickeleinrichtung
sofort durchgeführt
werden.
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Eine
motorisierte Aufrollvorrichtung nach Anspruch 3 kann weiterhin Gurtspeichererfassungsmittel
umfassen, welche in der ersten Aufwickeleinrichtung oder der zweiten
Aufwickeleinrichtung angeordnet sind, um einen verstauten Zustand
entweder des Schultergurtbandes oder des Hüftgurtbandes zu erfassen. Dadurch
kann die auf die erste Aufwickeleinrichtung aufgewickelte Sicherheitsgurtlänge und
die aus der zweiten Aufwickeleinrichtung ausgegebene Sicherheitsgurtlänge im Wesentlichen
genau überwacht
werden.
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Bei
einer motorisierten Aufrollvorrichtung nach Anspruch 4 kann das
Aufwickeln des Schultergurtbandes durch die erste Aufwickeleinrichtung
angehalten werden, wenn der verstaute Zustand des Gurtes, welcher
von den Gurtspeichererfassungsmitteln erfasst wird, einen vorgegebenen
Punkt erreicht. Dadurch kann wiederum das Ausgaben des Sicherheitsgurtes
durchgeführt
werden.
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Bei
einer motorisierten Aufrollvorrichtung nach Anspruch 5 kann eine
Aufwickelkraft nur in der zweiten Aufwickeleinrichtung erzeugt werden,
ohne dass die Aufwickelkraft in der ersten Aufwickeleinrichtung
erzeugt wird, wenn ein Insasse das Schultergurtband und das Hüftgurtband
trägt.
Hierdurch kann der Insasse aufgrund der kleinen von der zweiten Aufwickeleinrichtung
erzeugten Rückhaltekraft
komfortabel in dem Sitz zurückgehalten
werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 ist eine perspektivische
Ansicht einer motorisierten Aufrollvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine perspektivische
Ansicht der in 1 gezeigten
motorisierten Aufrollvorrichtung, welche sie im Zustand der Benutzung
zeigt.
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3 ist eine perspektivische
Ansicht, welche schematisch eine in 1 gezeigte
erste Aufwickeleinrichtung zeigt.
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4 ist eine perspektivische
Ansicht, welche schematisch eine in 1 gezeigte
zweite Aufwickeleinrichtung zeigt.
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5 ist ein Blockdiagramm
einer Steuereinrichtung zum Antreiben eines in 3 gezeigten Motors.
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6 ist eine schematische
Darstellung, welche in Abfolge den Betrieb der motorisierten Aufrollvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Ein
Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unten stehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beschrieben. 1 und 2 sind eine perspektivische
Ansicht einer motorisierten Aufrollvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung bzw. eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur
Benutzung der motorisierten Aufrollvorrichtung. In der Zeichnung
bezeichnet Bezugszeichen 1 ein kontinuierliches Band, von
welchem ein Ende 1a an einer Spule in einer ersten Aufwickeleinrichtung 2, welche
in der Nachbarschaft eines Bodens innerhalb einer (nicht gezeigten)
Säule angeordnet
ist, befestigt ist und auf diese aufgewickelt ist. Aus einem sich nach
oben erstreckenden Zustand wird das kontinuierliche Band in einem
spitzen Winkel mittels einem Anker 3 mit Durchgang, welcher
an dem oberen Ende der Säule
angebracht ist, nach unten geführt und
es bildet das Schultergurtband 1A, welches sich von dem
Führungspunkt
erstreckt. Weiterhin wird das Schultergurtband 1A durch
eine Zunge 4 mit Durchgang zurückgefaltet, wodurch das Schultergurtband 1A in
die Nachbarschaft der Grenze zu einem benachbarten Sitz gebracht
wird, um das Hüftgurtband 1B zu
formen, welches sich über
einen Sitz erstreckt.
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Zudem
ist das Ende des Hüftgurtbandes 1B auf
eine Spule in einer zweiten Aufwickeleinrichtung 5, welche
an dem Boden angeordnet ist, aufgewickelt und an dieser befestigt.
Zusätzlich
ist die Zunge mit Durchgang 4 in einem Gurtschloss 6,
welches in einer vorgegebenen Position zwischen benachbarten Sitzen
angeordnet ist, befestigbar, und wenn sie befestigt ist, die Brust
und das Becken eines Insassen M gleichzeitig zurückgehalten. Die Zunge mit Durchgang 4 und
das Gurtschloss 6 sind in Stärke und Form ähnlich zu
denjenigen, welche in einer herkömmlichen
Sicherheitsgurtvorrichtung benutzt werden, und wenn der Sicherheitsgurt
getragen wird, wird eine Zungenplatte 4a der Zunge mit
Durchgang 4 in ein Aufnahmeloch 6a des Gurtschlosses 6 eingesetzt
und mit diesem verbunden. Um die Zunge mit Durchgang 4 davon
zu trennen, kann die Verbindung leicht gelöst werden, indem ein Druckknopf 6b des Gurtschlosses 6 gedrückt wird,
um einen eingebauten Auswurfmechanismus zu betätigen.
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Die
erste Aufwickeleinrichtung 2 umfasst, wie in einer Anordnungsansicht
von 3 gezeigt, eine
Spule 12, welche drehbar in einem U-förmigen Basisrahmen 11 gelagert
ist und welche eine Umfangsoberfläche aufweist, auf welche eine
Endseite des kontinuierlichen Bandes W aufgewickelt wird, einen
integral in dem Basisrahmen 11 angeordneten Spulenverriegelungsmechanismus 13,
um die Drehung der Spule 12 zu verriegeln, einen Motor 14 als Antriebsquelle
einer Spulenwelle 20, ein Untersetzungsmechanismusgehäuse 15 mit
einem darin beherbergten Untersetzungsmechanismus, wobei eine Planetenradeinheit 16 einen
Teil des Untersetzungsmechanismus bildet, einen Bandausgabedetektor 17 zur
Steuerung des Motors und einen Spulendrehungsdetektor 18.
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Der
Untersetzungsmechanismus weist zwei Systeme von Untersetzungsmechanismen
auf, und der Aufwickelvorgang der Spule 12 kann über irgendeines
der Systeme erreicht werden. An einer Seitenwand des Basisrahmens 11 ist
ein (nicht gezeigtes) Trägerloch
ausgebildet, in welches ein Flansch der Spule 12 mit einem
Zwischenraum eingepasst wird, und eine Eingriffsklinke, welche sich durch
die Verriegelungsbewegung des Spulenverriegelungsmechanismus 13 dreht,
steht mit einem Sägezahnabschnitt
in Eingriff, welcher im inneren Umfang des Trägerlochs ausgebildet ist. Daher
wird aufgrund dieser Eingriffs betätigung, wenn das kontinuierliche
Band W schnell herausgezogen wird, die Drehung der Spule 12 verriegelt,
um die Ausgabe des kontinuierlichen Bandes W anzuhalten.
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Der
Motor 14 weist ein Motorzahnrad 19 auf, welches
auf eine Antriebswelle des Motors 14 angepasst ist, und
das Motorzahnrad 19 wird mit einem (nicht gezeigten) Zwei-Stufen-Zahnrad
in dem Untersetzungsmechanismusgehäuse 15 über ein
unteres Loch 15a desselben verzahnt, und das Zwei-Stufen-Zahnrad
ist mit einem Untersetzungszahnrad verzahnt. Eine Nabe des Untersetzungszahnrades für eine Drehwelle
ist in eine Lagerhülse
eingepasst, welche koaxial mit einem Sonnenrad ausgebildet ist, welches
mit einem Zwischenraum auf eine herausragende Welle 20a der
Spulenwelle 20a eingepasst ist, so dass das gesamte Untersetzungszahnrad
durch die hervorstehende Welle 20a drehbar gelagert ist. Auf
einer Seitenoberfläche
des Untersetzungszahnrades ist ein (nicht gezeigter) Drehdämpfer zum
Bereitstellen eines Widerstandsdrehmoments angeordnet. Innerhalb
des Untersetzungszahnrades ist ein Spulenwelleneingangszahnrad (nicht
gezeigt) beherbergt, welches an einem hexagonalen Keil 20b an dem
Ende der herausragenden Welle 20a befestigt ist. Durch
die Drehung des Spulenwelleneingangszahnrades wird ein vorgegebenes
Drehmoment auf die Spulenwelle 20 ausgeübt.
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Die
Planetenradeinheit 16 umfasst zwei Planetenräder 21,
welche mit dem Sonnenrad, welches sich zusammen mit dem Untersetzungszahnrad dreht,
verzahnt sind, einen Träger 22,
welcher sich koaxial mit dem Sonnenrad dreht, um die Planetenräder 21 drehbar
auf Wellen 22a zu tragen, und ein internes Zahnrad 24,
welches innere Zahnradzähne 23 aufweist,
welche mit den Planetenrädern 21 verzahnt sind.
Der Träger 22 weist
einen an seinem hinteren Abschnitt ausgebildeten hexagonalen Sockel 25 auf, und
ein hexagonaler Wellenabschnitt 20c mit einem vergrößerten Durchmesser
der Spulenwelle 20 ist in den Sockel 25 eingepasst.
Der äußere Umfang
des internen Zahnrades 24 weist darin ausgebildete Sperrzähne 24a auf,
und wenn ein (nicht gezeigter) Klauenmechanismus mit den Sperrzähnen 24a festgehalten
wird, wird eine Drehung des internen Zahnrads 24 angehalten,
so dass der Dreheingang von dem Sonnenrad auf den Träger 22,
welcher sich zusammen mit den Planetenrädern 21 dreht, übertragen
wird, um es der Spulenwelle zu ermöglichen, über den Sockel 25 mit
einem großen
Untersetzungsverhältnis
gedreht zu werden.
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Zusätzlich betätigt der
Bandausgabedetektor 17 einen Begrenzungsschalter 27 mit
einem hervorstehenden Stück 26a einer
Schaltplatte 26 in Übereinstimmung
mit der Drehung des Spulenwelleneingangszahnrades, um die Ausgabe
des Bandes zu detektieren und den Motor 14 anzuhalten.
Der Spulendrehungsdetektor 18, welcher außerhalb
des Spulenverriegelungsmechanismus 13 angeordnet ist, umfasst
ein Zahnrad 28, welches an dem Ende der Spulenwelle 20 angebracht
ist, einen Zahnradzug mit drei Zahnrädern 29, um die Drehung
des Zahnrades 28 zu untersetzen, und ein Potentiometer 30 zum
Detektieren des untersetzten Drehwinkels als Widerstandsänderung.
Das Potentiometer 30 dient als Gurtspeicherdetektionsmittel,
welches später
beschrieben werden wird. Bezugszeichen 31 bezeichnet eine
Abdeckung, um das Potentiometer 30 und den Zahnradzug 29 abzudecken.
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Daher
wird in der ersten Aufwickeleinrichtung 2 das Aufwickeln
des kontinuierlichen Bandes mit der Spule durchgeführt, indem
die Drehung des Motors 14 über den Untersetzungsmechanismus
und die Planetenradeinheit 16, welche in dem Untersetzungsmechanismusgehäuse 15 untergebracht
sind, auf die Spulenwelle übertragen
wird. Wenn eine Zufuhr von elektrischem Strom an den Motor 14 angehalten
wird, wird die Spulenwelle 20 zusammen mit dem Untersetzungsmechanismus
und der Planetenradeinheit 16 drehbar. Aufgrund des Widerstandes aufgrund des
Zahnverhältnisses
und der Reibung des Untersetzungsmechanismus und der Planetenradeinheit 16 kann
sich die Spule jedoch nicht frei drehen, so dass das kontinuierliche
Band nicht sinnlos ausgegeben werden kann.
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Der
Motor 14 wird nur dann in die Richtung, welche das Schultergurtband 1a aufwickelt,
angetrieben, wenn die Zunge 4 mit Durchgang von dem Gurtschloss 6 getrennt
ist. Wenn das Schultergurtband 1A in der ersten Aufwickeleinrichtung 2 verstaut
ist, kann das Schultergurtband 1A extrem gleichmäßig von
der Spule 12 in der ersten Aufwickeleinrichtung 2 ausgegeben
werden, da der Motor 14 in dem stromlosen Zustand ist.
Zusätzlich
tritt, wenn das Wechselradverhältnis
des Untersetzungsmechanismus groß ist, eine entsprechende mechanische
Hysterese auf. Daher wird, wie oben erwähnt, wegen der Hysterese aufgrund
der Reibung des Ankers mit Durchgang 3 und des Schultergurtbandes 1A zusammen
mit der oben erwähnten
Hysterese das Schultergurtband 1A von der ersten Aufwickeleinrichtung 2 nicht
frei ausgegeben. Weiterhin weist die erste Aufwickeleinrichtung 2 das
Potentiometer 30 als Gurtspeichererfassungsmittel zum Detektieren
eines verstauten Zustandes des Schultergurtbandes 1A auf.
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Die
zweite Aufwickeleinrichtung 5 umfasst beispielsweise, wie
in 4 gezeigt, einen
im Wesentlichen U-förmigen
Rahmen 32 mit rechten und linken Seitenwänden 32a und 32b,
welche mit einem sie verbindenden Verbindungselement 32c verstärkt sind.
Bezugszeichen 33 bezeichnet eine Bandführung zum Abdecken der Vorderseite
des Rahmens 32. Die linke Seitenwand 32a weist
eine darin ausgebildete kreisförmige Öffnung 32d auf,
während
die rechte Seitenwand 32b eine darin gebildete Öffnung 32e mit
in ihrem inneren Rand ausgebildeten Winkelzähnen 32f aufweist.
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An
der rechten Seitenwand 32b ist eine spannungsbeaufschlagende
Einrichtung 34 zum Aufwickeln angebracht. Die spannungsbeaufschlagende Einrichtung 34 umfasst
eine Spiralfeder 35, eine mit dem inneren Randende 35a der
Spiralfeder 35 verbundene Lagerhülse 36, so dass eine
Federkraft auf sie wirkt, ein Federgehäuse 37 zum Befestigen
des äußeren Randendes 35b der
Spiralfeder 35 und zum Aufnehmen der Spiralfeder 35 darin,
und eine an dem Federgehäuse 37 angebrachte
Abdeckung 38.
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Zwischen
den rechten und linken Seitenwänden 32a und 32b des
Rahmens 32 ist eine Bandrollenwelle 39 zum Aufwickeln
des Hüftgurtbandes 1B angeordnet.
An den rechten und linken Seitenwänden der Bandrollenwelle 39 sind
Drehwellen 40a und 40b in der Mitte angeordnet.
Zudem ist auf der linken Seitenwand der Bandrollenwelle 39 ein
Paar von Vorsprüngen 39a ausgebildet,
und ein Zwischenraum 39b ist zwischen ihnen ausgebildet.
An der linken Seitenwand ist eine (nicht gezeigte) Vertiefung ausgebildet,
und ein Loch 39c ist in axialer Richtung ausgebildet, um
sich von dem Zwischenraum 39b und der Vertiefung ausgehend
zu öffnen.
Bezugszeichen 39d und 39e bezeichnen Flansche,
welche an den äußeren Enden
an beiden Enden der Bandrollenwelle 39 zur Führung des
Hüftgurtbandes
angeordnet sind.
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Weiterhin
ist an der linken Seitenwand 32a des Rahmens 32 ein
Sicherheitsgurtverriegelungsbetätigungsmittel 41 angeordnet.
Das Sicherheitsgurtverriegelungsbetätigungsmittel 41 umfasst
einen an der linken Seitenwand 32a angeordneten Halter 42,
ein Verriegelungszahnrad 43, ein drehbar an dem Verriegelungszahnrad 43 angebrachtes
Trägheitselement 34,
eine zwischen dem Verriegelungszahnrad 43 und dem Trägheitselement 44 angeordnete
Steuerfeder 45, eine in dem Zwischenraum 39b der
Bandrollenwelle 39 angeordnete Hauptsperrklinke, eine zwischen
der Bandrollenwelle 39 und der Hauptsperrklinke 46 angeordnete Ω-förmige Rückholfeder 37,
ein an der linken Sei tenwand 32a zusammen mit dem Halter 42 befestigtes
inneres Zahnrad 48, welches in seinem inneren Rand ausgebildete
Winkelzähne 48a aufweist,
einen in das Loch 39c in axialer Richtung eingesetzten
Verbindungsstift 49, eine mit einem Ende des Verbindungsstiftes 49 verbundene
Ersatzsperrklinke 50 und eine Abdeckung 51 zum
Abdecken des Verriegelungszahnrades 43.
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Der
Halter 42 weist ein großes Loch 42a zur Aufnahme
des inneren Zahnrades 48 in der Mitte und in einem unteren
Teil einen Befestigungsteil 42b zum Befestigen eines Verzögerungserfassungsmittels 52, welche
einen Trägheitsball 52a,
ein Stützlager 52b zum
Stützen
des Trägheitsballs 42a und
einen an dem Stützlager 42b angebrachten
Aktuator 52c, welcher sich aufgrund der Bewegung des Trägheitsballs 52a dreht,
umfasst, auf. Zusätzlich
ist, obwohl es nicht gezeigt ist, ein Potentiometer an der Drehwelle 40a oder
der Drehwelle 40b als Gurtspeichererfassungsmittel angebracht.
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In
einer derartigen zweiten Aufwickeleinrichtung 5 wird in
einem Zustand, in dem keine Verzögerung
auf ein Fahrzeug wirkt, da der Trägheitsball 52a sich
auf dem Stützlager 52b,
welches die Verzögerungserfassungsmittel 52 bildet,
nicht bewegt, der Aktuator 52c ebenso nicht verschoben.
Daher gibt es keinen Eingriff zwischen dem Aktuator 52c und
Zähnen 43a des
Verriegelungszahnrades 43, wobei eine Rückhalteklaue des Trägheitselements 44,
die Hauptsperrklinke 46 und die Ersatzsperrklinke 50 ebenso
in einem nicht in Eingriff stehenden Zustand sind. Daher wird in
der zweiten Aufwickeleinrichtung 5 hauptsächlich die
Betätigung
der spannungsbeaufschlagenden Einrichtung 34 durchgeführt. Dementsprechend
wird die Bandrollenwelle 39 aufgrund der Federkraft der
Spiralfeder 35 in die Aufwickelrichtung des Hüftgurtbandes 1B gedrückt, so
dass das Hüftgurtband 1B aufzuwickeln
ist. Wenn der Sicherheitsgurt nicht getragen wird, ist das Hüftgurtband 1B in dem
auf gewickelten Zustand wie oben beschrieben, da die Zunge 4 mit
Durchgang von dem Gurtschloss 6 getrennt ist.
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Auf
der anderen Seite werden, wenn das Hüftgurtband 1B zusammen
mit dem Schultergurtband 1A ausgegeben wird, die Bandrollenwelle 39 und
die Lagerhülse 36 in
die Ausgaberichtung gedreht, so dass die Spiralfeder 35 verwunden
und gespannt wird. Wenn ein Insasse nach dem Ausgabevorgang die
Zunge mit Durchgang 4 mit dem Gurtschloss 6 verbindet,
sind das Schultergurtband 1A und das Hüftgurtband 1B in einem
längeren
Ausgabezustand als die Ausgabelänge
in dem normalen Tragezustand. Dann wird das Gurtband 1A, 1B, wenn
der Insasse damit aufhört,
es auszugeben, und seine Hand wegbewegt, aufgrund der Federkraft
der Spiralfeder 35 aufgewickelt, bis es zu dem Körper des
Insassen passt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Federkraft der Spiralfeder 35 geeignet
eingestellt, so dass sie keine bedrückenden Gefühle für den Insassen erzeugt. Während des
Fahrens des Fahrzeugs wird dieser Zustand aufrechterhalten, solange
keine Verzögerung
wirkt.
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Wenn
während
des Fahrens des Fahrzeugs aufgrund scharfen Bremsens etc. eine Verzögerung auf
das Fahrzeug wirkt, wird der Trägheitsball 52a der
Verzögerungserfassungsmittel 42 bewegt,
so dass der Aktuator 52c gedreht wird. Dementsprechend
wird die Rückhalteklaue
des Aktuators 52c mit den Zähnen 43a in dem äußeren Rand
des Verriegelungszahnrades 43 in Eingriff gebracht. Zu
diesem Zeitpunkt bewegt sich der Körper des Insassen aufgrund
der Verzögerung
nach vorne, so dass die Bandrollenwelle 39 und das Verriegelungszahnrad 43 sich
in die Ausgaberichtung des Hüftgurtbandes 1B drehen
werden. Die Drehung des Verriegelungszahnrades 43 wird
jedoch sofort aufgrund der Rückhaltung
des Trägheitselements 44 relativ
zu dem Stopper an dem Verriegelungszahnrad 43 angehalten.
Als Ergebnis wird nur die Bandrollenwelle 39 in die Ausgaberichtung gedreht,
so dass eine relative Drehung zwischen dem Verriegelungszahnrad 43 und
der Bandrollenwelle hervorgerufen wird.
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Aufgrund
der relativen-Drehung werden zudem die Hauptsperrklinke 46 und
die Ersatzsperrklinke 50 gedreht und mit den Zähnen 48a bzw.
den Zähnen 32f in
Eingriff gebracht. Daher wird die Drehung der Bandrollenwelle 39 in
die Ausgaberichtung eingeschränkt,
so dass das Hüftgurtband 1B sicher
blockiert wird, so dass es nicht durch die auf den Insassenkörper wirkende
Trägheitskraft
ausgegeben wird.
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5 zeigt eine Steuerschaltung
zum Steuern des Antriebs des Motors 14. Die Steuerschaltung umfasst
einen Gurtschlossschalter 61 zum Detektieren des Einsetzens
und des Lösens
der Zunge 4 mit Durchgang in das bzw. aus dem Gurtschloss 6,
das Potentiometer 30 zum Detektieren der Drehmenge des
Motors 14 und eine Steuereinrichtung 62 zum Antreiben
des Motors 14 in die Aufwickelrichtung des Schultergurtbandes 1A,
wenn der Gurtschlossschalter 61 aus ist. Die Steuereinrichtung 62 überwacht immer
den verstauten Zustand des Schultergurtbandes 1A basierend
auf der Detektionsausgabe des Potentiometers 30, und sie
beendet das Antreiben des Motors 14, wenn die Aufwickelmenge
einen vorgegebenen Wert erreicht.
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Als
Nächstes
wird der Betrieb der motorisierten Aufrollvorrichtung unter Bezugnahme
auf 6 beschrieben. Als
erstes ist, wenn ein Automobil in einer Garage etc. geparkt ist,
so dass der Sicherheitsgurt nicht benutzt wird, wie in 6(a) gezeigt, das Schultergurtband 1A hinreichend
auf die Spule 12 in der ersten Aufwickeleinrichtung 2 aufgewickelt
und darin verstaut, während
das Hüftgurtband 1B auf
der Bandrollenwelle 39 in der zweiten Aufwickeleinrichtung 5 aufgrund
der darauf wirkenden Aufwickelkraft der Spiralfeder 35 in
der spannungsbeaufschlagenden Einrichtung 34 verstaut ist.
Wenn ein auf einem Sitz sitzender Insasse das Schultergurtband 1A nach unten
zieht, während
er die Zunge 4 mit Durchgang, welche in der Nähe des Ankers 3 mit
Durchgang angeordnet ist, mit der Hand ergreift, um den Sicherheitsgurt
zu benutzen, wird das Schultergurtband 1A aus der ersten
Aufwickeleinrichtung 2 über
den Anker 3 mit Durchgang ausgegeben.
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Da
die Steuereinrichtung 62 zu diesem Zeitpunkt damit aufhört, dem
Motor 14 einen antreibenden elektrischen Strom zu liefern,
kann das Schultergurtband 1A sehr flüssig ausgegeben werden, während aufgrund
der innewohnenden mechanischen Hystereseeigenschaften aufgrund des
Untersetzungsmechanismus und der Planetradeinheit 16 ein kleiner
vorgegebener Haltewiderstand aufrechterhalten wird. Zudem wird aufgrund
der zwischen dem Anker 3 mit Durchgang und dem Schultergurtband 1A erzeugten
Hystereseeigenschaften zwischen ihnen ein sehr kleiner Haltewiderstand
hervorgerufen. Durch den Ausgabevorgang des Schultergurtbandes 1A wird
zudem das Hüftgurtband 18 gegen
die Federkraft der Spiralfeder 35 von der Bandrollenwelle 39 in
der zweiten Aufwickeleinrichtung 5 ein wenig ausgegeben,
so dass es in dem in 6(b) gezeigten
Zustand ist.
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In
solch einer Weise hält,
wenn das Schultergurtband 1A zusammen mit dem Hüftgurtband 1B ausgegeben
wird und die Zunge 4 mit Durchgang in dem Gurtschloss 6 angebracht
wird, wie in 6(c) gezeigt,
das Schultergurtband 1A die Ausgabeposition durch Hystereseeigenschaften
aufgrund des Ankers 3 mit Durchgang und der Zunge 4 mit
Durchgang. Auf der anderen Seite wirkt auf das Hüftgurtband 1B die
kleine Spannung aufgrund der Spiralfeder 35. Daher wirkt
die Spannung auf das Becken des Insassen auf dem Sitz als Rückhaltekraft,
sie bewirkt aber keine bedrückenden
Gefühle.
Zudem wird aufgrund der kleinen Spannung ein Durchhängen des
Schultergurtbandes 1A beseitigt.
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Da
dem Motor 14 in diesem Zustand kein elektrischer Strom
zugeführt
wird, wird kein elektrischer Strom während des Fahrens eines Insassen
in einem Fahrzeug und des Betriebs des Fahrzeugs verbracht. Sogar
wenn ein Insasse seinen Körper
auf einem Sitz aus irgendeinem Grund bewegt, wie in 6(d) gezeigt, ist es nur erforderlich,
dass das Schultergurtband 1A gleichmäßig aus der ersten Aufwickeleinrichtung 2 ausgegeben
wird. Zu diesem Zeitpunkt wirkt die Spannung aufgrund der Spiralfeder 35 als
Rückhaltekraft
auf das Hüftgurtband 1B. Zudem
wirkt die Spiralfeder 35 als Ersatzsystem, wenn die elektrische
Stromversorgung für
den Motor 14 und die Steuereinrichtung 62 etc.
angehalten wird.
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Auf
der anderen Seite wird, wenn der Insasse die Zunge 4 mit
Durchgang durch Betätigung
des Druckknopfes 6b aus dem Gurtschloss 6 entfernt, während er
auf dem Sitz sitzt, um das Automobil zu verlassen, der Gurtschlossschalter 61 angeschaltet, so
dass bei dem An-Signal die Steuereinrichtung 62 eine vorgegebene
Menge an elektrischen Strom an den Motor 14 liefert. Daher
funktioniert der Motor 14, um das Schultergurtband 1A in
dem Ausmaß auf
die Spule 12 zu wickeln, in dem das Schultergurtband bis zu
diesem Zeitpunkt insgesamt ausgegeben wurde. Zu diesem Zeitpunkt
wird das Hüftgurtband 1B,
welches auf die Bandrollenwelle 39 ausgewickelt ist, um die
Menge ausgegeben, in der sie von dem Schultergurtband 1A herrührt. Dann
detektiert das Potentiometer 30 die aufgewickelte Menge
des Schultergurtbandes 1A auf der Spule 12, d.h.
ein Äquivalent
der ausgegebenen Länge,
während
das (nicht gezeigte) Potentiometer die aufgewickelte Menge des Hüftgurtbandes 1B auf
der Bandrollenwelle 39 detektiert, so dass die Steuereinrichtung 32 damit
aufhört,
den Motor 14 anzutreiben. Das heißt, der Zustand kehrt zu demjenigen
zurück,
welcher vorlag, bevor der Sicherheitsgurt benutzt wurde.
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Zusätzlich kann
der obige Vorgang effektiv durchgeführt werden, wenn das Schultergurtband 1A in
solch einem Ausmaß genügend auf
die Spule 12 der ersten Aufwickeleinrichtung 2 aufgewickelt
ist, dass das Band nicht ausgeht. Es kann jedoch der Fall auftreten,
dass aufgrund der Bewegung des Insassen, wie in 6(e) gezeigt, das gesamte Schultergurtband 1A ausgegeben
ist, so dass es ausgeht. In diesem Fall wird der Zustand, dass es
ausgegangen ist, durch ein Potentiometer 30 detektiert,
so dass, indem sofort elektrischer Strom an den Motor 14 von der
Steuereinrichtung 32 geliefert wird, um das Schultergurtband 1A aufzuwickeln,
das Hüftgurtband 1B um
die erforderliche Menge von der Bandrollenwelle 39, wie
in 6(f) gezeigt, ausgegeben
wird, so dass genügend
Sicherheitsgurtlänge,
welche sich der Bewegung des Insassen anpassen kann, sichergestellt
ist. Zu diesem Zeitpunkt kann die Spiralfeder 35 mit einer
kleinen Aufwickelkraft für
das Hüftgurtband 1B benutzt
werden.
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Zusätzlich tritt,
wenn ein Untersetzungsverhältnis
in der Aufwickeleinrichtung 2 klein ist, kein Problem auf,
selbst wenn der Motor 14 und die Spule 12 auf
Anforderung direkt verbunden sind, um gleichzeitig die Motorwelle
des Motors 14 während
der Ausgabe des Schultergurtbandes 1A zu drehen. Wenn das
Untersetzungsverhältnis
groß ist,
kann die Ausgabe des Schultergurtbandes 1A unabhängig von
dem Wellenhaltedrehmoment des Motors 14 durchgeführt werden,
indem die Motorwelle des Motors 14 durch Benutzung einer
Kupplung etc. von der Spule 12 getrennt wird. Zudem kann
der verstaute Zustand des Schultergurtbandes 1A oder des
Hüftgurtbandes 1B nicht
nur durch das Potentiometer 30 zum Detektieren des verstauten
Zustandes detektiert werden, sondern auch durch die Detektion der
Größe des elektrischen
Stroms, welcher durch den Motor 14 fließt, durch die Messung der Aufwickelzeit
von jedem Gurt mit einem Zeitmessgerät oder durch die Detektion,
dass das Aufwickeldrehmoment einen vorgegebenen Wert erreicht (Strommessung).
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Vorteile
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Wie
oben beschrieben umfasst erfindungsgemäß eine motorisierte Aufrollvorrichtung
die erste Aufwickeleinrichtung mit dem in die Aufwickelrichtung
des Schultergurtbandes angetriebenen Motor, die zweite Aufwickeleinrichtung
mit der spannungsbeaufschlagenden Einrichtung zum Beaufschlagen des
Hüftgurtbandes,
welches sich von dem Schultergurtband über die Zunge mit Durchgang
fortsetzt, mit einer konstanten Spannung in der Aufwickelrichtung, und
die Steuereinheit zum Steuern und Antreiben des Motors, wenn die
in dem Gurtschloss angebrachte Zunge mit Durchgang aus dem Gurtschloss
gelöst wird,
so dass, während
die Ausgabe des Schultergurtbandes flüssig durchgeführt werden
kann, ein Insasse durch den Sicherheitsgurt in solch einem Ausmaß, dass
Durchhängen
beseitigt wird, locker zurückgehalten
werden kann, und dass, wenn die Zunge mit Durchgang aus dem Gurtschloss
entfernt wird, der Sicherheitsgurt sofort in der ersten Aufwickeleinrichtung
verstaut werden kann.
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Da
der Motor der ersten Aufwickeleinrichtung durch die Steuereinrichtung
in die Aufwickelrichtung gedreht wird, wenn die Zunge mit Durchgang aus
dem Gurtschloss entfernt wird, kann das Aufwickeln und Verstauen
durch die erste Aufwickeleinrichtung sofort durchgeführt werden.
Weiterhin kann, indem Speicherzustandserfassungsmittel zum Detektieren
des verstauten Zustandes des Schultergurtbandes 1A oder
des Hüftgurtbandes 1B bereitgestellt werden,
die auf die erste Aufwickeleinrichtung aufgewickelte Sicherheitsgurtlänge und
die aus der zweiten Aufwickeleinrichtung ausgegebene Sicherheitsgurtlänge im Wesentlichen
genau überwacht
werden, um die Menge des ver stauten Sicherheitsgurtes in der ersten
Aufwickeleinrichtung derart zu steuern, dass sie eine vorgegebene
Menge ist.
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Weiterhin
wird, wenn der verstaute Zustand des durch die Speicherzustandserfassungsmittel
detektierten verstauten Zustands des Gurtbandes einen vorgegebenen
Punkt erreicht, das Aufwickeln des Schultergurtbandes auf die erste
Aufwickeleinrichtung durch die Steuereinrichtung abgeschlossen,
so dass der Zustand schnell zu dem zurückkehren kann, in welchem eine
Ausgabe des Sicherheitsgurtes wiederum durchgeführt werden kann.
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Da
das Aufwickeln, wenn ein Insasse das Schultergurtband 1A und
das Hüftgurtband 1B trägt, nur
durch die zweite Aufwickeleinrichtung durchgeführt wird, ohne dass eine Aufwickelkraft
in der ersten Aufwickeleinrichtung erzeugt wird, liegt der Vorteil vor,
dass der Insasse komfortabel auf dem Sitz aufgrund der von der zweiten
Aufwickeleinrichtung erzeugten kleinen Rückhaltekraft komfortabel zurückgehalten
werden kann.