JP2001063521A - シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】使用後そのまま次の使用に利用できるシートベ
ルト装置。 【解決手段】自動車用シートベルト装置１は、車両フレ
ームに配置された縦方向のスライド案内部４内を高さ調
節可能に案内され、シートベルトバンド３を案内する自
動シートベルト巻取機２を有する。自動シートベルト巻
取機をスライド案内部内の機能可能な初期位置に固定
し、衝突時、固定を解除する固定装置と、固定解除時、
シートベルトバンドが十分に張り詰められるまで、シー
トベルトバンド及び自動シートベルト巻取機に作用する
張力の方向と逆方向にスライド案内部内で自動シートベ
ルト巻取機を移動させるシートベルト緊張機構と、シー
トベルト緊張機構によるシートベルトの緊張を制限する
シートベルト力リミター機構と、衝突及び衝突によって
シートベルトバンドに及ぼされた張力作用の終了後に、
自動シートベルト巻取機を再び固定される機能可能初期
位置に戻すリセット機構を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は請求項１に詳細に定
義した技術の、一体化されたシートベルト緊張部及びシ
ートベルト力リミッター部を有する自動車用シートベル
ト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シートベルト装置は、衝突時に自動車の
搭乗者を広範囲に保護するのに使われ、一般に、搭乗者
の肩に斜めにかけられるショルダベルトバンドと搭乗者
の膝の領域に水平にかけられるラップベルトバンドの組
み合わせからなる。

【０００３】現在の関連技術水準にある既知のシートベ
ルト装置は、通常ベルト緊張用機構及びベルト力リミッ
ター用機構を備え、これらの機構は場合によっては一つ
の装置に組み込まれている。ベルト緊張部は、衝突によ
り生じ、搭乗者に作用する加速力が発生したのち、実質
的な時間の遅れなく、搭乗者の急激に加速する質量を十
分に制止するような程度に、シートベルトを緊張する役
目をする。

【０００４】しかし、このシートベルトの緊張は、少な
くとも或る程度柔軟な構造にしなければ、衝突によって
引き起こされる物体の加速中に、簡単に維持することは
できず、搭乗者に作用する力の大きさの程度により、胸
郭領域の重大な損傷を避けがたいものとなる。

【０００５】それ故、一般的に、付加的に又は既にベル
ト緊張機構に一体化したベルト力リミッター機構が設け
られており、この機構は緊張によってもたらされる搭乗
者への力を制限し、第１に負傷を阻止し第２に搭乗者を
十分に制止することが保証されるようになっている。ベ
ルト力のリミッター機構は、シートベルトに衝突により
作用する張力の一定限界値（通常４．５kNの範囲に設定
される）から、一定割合までシートベルトの緊張の緩み
を可能にし、これによって、シートベルトバンドの固有
の材料による伸長性と共に協動して、搭乗者の拘束作用
の僅かな減速をもたらし、重傷を防ぐ。

【０００６】シートベルトを緊張させ、且つシートベル
トの力を制限するための装置の技術的な解決手段は、現
在の技術水準で考慮すべき動力学に基づいて大抵非常に
複雑であり、それ故著しく高価なコストで実現されてい
る。

【０００７】例えば、ドイツ特許ＤＥ４３２４９６７
は、この種類に類似したシートベルトバンド拘束装置を
開示する。ここでのシートベルトの緊張は、自己ブロッ
ク自動シートベルト巻取機を介して行われ、この自動シ
ートベルト巻取機のシートベルトバンドのブロック及び
それと共にシートベルトバンドの緊張がシートベルトバ
ンド感知制御装置によって調整される。シートベルト力
の制限はトーションバーの形態の変形要素との連結を介
して行われる。自動シートベルトバンド巻き取り装置
は、それが取り付けられる車両フレームに対し変位可能
に配置される。衝突時に、自己ブロック自動シートベル
トバンド巻取機がシートベルトバンドの更なる引き出し
を阻止し、そのため、シートベルトバンド巻取機は車両
フレームに対して移動せしめられる。このシートベルト
バンド巻取機の移動は、間接的に自動シートベルト巻取
機のケーシングに配置され、車両フレームの対応する歯
車装置上でころがる歯車の回転となり、その場合におい
て前記歯車にはねじり棒が間接的に該歯車に対して回転
しないように連結されている。ねじり棒の回転はねじり
棒の変形をもたらしその結果、同時にシートベルトバン
ドにかかる荷重レベルの所望の低減をもたらす。

【０００８】比較的複雑な構造に加えて、このシートベ
ルト拘束装置はただ一回しか機能状態にならないという
欠点を有する。このねじり棒は衝突により過負荷がかか
るとベルト力を制限するために破壊され、もはや次の使
用に利用できなくなる。しかし、この状態は、「二次衝
突」の問題に関して、例えば自動車が場合により繰り返
し急に加速したり急に制動されたりすることがある玉突
き衝突の場合、極めて不都合であることが判明してい
る。しかし、まさにこのような場合にこそ、常に、機能
をするシートベルト拘束装置を自由に使え、起こった
「一次衝突」の後すぐ後の「連続衝突」のとき確実に搭
乗者を同様に常に確実に支持することができることが望
ましいように思われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この上述の技術水準に
おいて見出される問題から発して、本発明の課題は、最
初の使用の後、何ら制限を受けることなく、そのまま次
の使用時に常に機能をして利用できる、シートベルトの
緊張部とシートベルト力リミッター部を備えるシートベ
ルト装置を提供することである。更に本発明の目的は、
構造上簡単であり、それ故コスト的に有利なシートベル
ト装置を具体化することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明により、上記の課
題は、請求項１に記載のシートベルト装置、即ち、車両
フレームに配置された実質的に縦方向のスライド案内部
内を高さ調節可能に案内され、シートベルトバンドを案
内する自動シートベルト巻取機を有する自動車用シート
ベルト装置であって、自動シートベルト巻取機をスライ
ド案内部内の機能可能初期位置に固定し、衝突のときそ
の固定を解除する固定装置と、前記固定が解除されると
き、シートベルトバンドが十分に張り詰められるまで、
シートベルトバンド及び衝動によってシートベルトバン
ドに作用する張力の方向と逆方向にスライド案内部内で
自動シートベルト巻取機を移動させるシートベルト緊張
機構と、前記シートベルト緊張機構によってもたらされ
るシートベルトの緊張を、予め定められたように制限す
るシートベルト力リミッター機構と、衝突及び衝突によ
ってシートベルトバンドに及ぼされた張力の作用の終了
の後に、自動シートベルト巻取機をスライド案内部内の
自動シートベルト巻取機が再び固定されるその機能可能
な初期位置に戻すリセット機構を備えることを特徴とす
る自動車用シートベルト装置によって解決される。

【００１１】それ故に本発明の本質は、この種のシート
ベルト装置の、この装置が機能可能な初期状態に戻るこ
とを可能にするリバーシブルな構成にある。

【００１２】本発明によるシートベルト装置は、この装
置が常にその機能可能な初期状態に移ることができ、そ
の結果多数の連続する衝突に対して常に「アクティブ
な」シートベルト装置を利用できるという点で従来技術
と比較して本質的な利点を有する。

【００１３】その他の本発明の利点は、シートベルト装
置のリバーシブルな構成を本発明にしたがって解決する
ために、簡単な構造を介して互いに結合された簡単な機
械の構成要素を必要とするだけであり、それによってコ
スト的に有利な製造が容易になることにある。

【００１４】本発明の有利な構成において、従来技術か
らその構成及び機能の仕方に関して十分に既知の自動シ
ートベルト巻取機が、車両フレーム、通常、自動車のＢ
ピラー上の垂直スライド案内部内を高さ調節可能に案内
され、スライド案内部内に適当な方法で解除可能に位置
せしめられる。この配置において、自動シートベルト巻
取機のケーシング下側に一つ又は複数のばね装置が取り
付けられ、このばね装置の一端はスライド案内部の適当
なところに固定される。

【００１５】この場合、シートベルト装置の好ましい実
施の形態において、ばね装置は、引張ばねとして、特に
常用のコイルばねとして形成されており、このコイルば
ねはスライド案内部内の自動シートベルト巻取機の固定
装置により保持される位置に依存して、自然長を超えて
伸長した状態にあり、その結果、例えば上記の引張力限
界値といった考慮すべき動力学的パラメータに依存し、
ばね特性曲線の構成に基づいて相応に得られる初応力
（プリテンション）が生ずる。

【００１６】上記固定状態においてシートベルト装置は
動作可能（機能可能）である。衝突時の強度が特定の固
定解除限界値を超える自動車の衝突時に、例えばリバー
シブルなラッチ手段の形態をした固定装置は、通常エア
バッグトリガ装置と結合された電子解除制御装置により
制御され、その結果固定装置は開放され、自動シートベ
ルト巻取機を自由にする。

【００１７】引張ばねの初応力が優勢なとき、自動シー
トベルト巻取機は、スライド案内部内を下方へ、即ちシ
ートベルトバンドの方向と反対方向に、シートベルトバ
ンドにかかる衝突時の張力の方向と反対方向に引っ張ら
れる。その結果シートベルトバンドは引っ張られ、場合
により存在するベルトの緩みが除かれる。初応力下にあ
るばね装置を有する本発明の構成によって機能的に且つ
技術的に簡単に実現される方法でシートベルトを緊張す
る機構が提供されることが分かる。

【００１８】引き続き進む衝突の過程で、シートベルト
バンドにかかる張力が次第に著しく増大する。シートベ
ルトバンドにかかる張力がばね装置のばね率(Federrat
e) よりも大きくなると、ばね装置は緩み、その結果シ
ートベルトバンドから搭乗者にかけられる拘束力、即
ち、シートベルトバンドの負荷が減少される。明らかな
ことは、ばね力と衝突による張力の間の相互作用により
シートベルト力制限の機能はばね装置によって同時に果
たされることである。

【００１９】ばね力と衝突による張力の間の相互作用は
約４．５kNに設定された特定のシートベルトの緊張限界
値のレベルに合わせられている。それ故に本発明によっ
て、シートベルト力限界の使用の閾値、即ち、シートベ
ルト力限界の時点を簡単な方法で特定のばね率の構成に
よって決定できる。

【００２０】本発明によるシートベルトバンド装置のそ
の他の実施形態では引張ばねの代わりに少なくとも１つ
の圧縮ばねを設けることができる。好ましい実施形態で
は前記圧縮ばねをガス圧縮ばねとして構成することがで
きる。

【００２１】それ故に、圧縮下で作用するばね装置はス
ライド案内部内で自動シートベルト巻取機の上側に、即
ちシートベルトバンド及びシートベルトバンドに衝突時
にかかる張力の方向に配置される。圧縮ばねが、常用の
コイルばねである場合、圧縮ばねは、自動シートベルト
巻取機の機能可能初期位置において、ベルトの緊張に必
要な初応力を発生するために、当然に自然長よりも圧縮
された状態にある。それ故、衝突時に自動シートベルト
巻き上げ機が固定装置から解放されると、自動シートベ
ルト巻取機はシートベルトバンドにかけられる張力に反
対方向に圧縮ばね又はガス圧縮ばねによってスライド案
内部内を下方に移動せしめられる。コイルばねが座屈す
るのを防止するために、この際に、さらにスライド案内
部内で垂直に支持された状態で案内するようにすること
もできる。

【００２２】明らかなことは、シートベルト装置の場
合、種々の構成のばね装置を使用することができ、前記
ばね装置によって、本発明にしたがって、シートベルト
力限界に対する決定的な限界値に達するまで、自動シー
トベルト巻取機を移動することができることである。一
般に、種々の前進する及び／又は後退するばね特性を有
する複数の互いに結合されたばねからなるばね装置を考
えることができ、例えば複数の引張ばね及び／又は圧縮
ばねを直列または並列に連結することができる。その場
合において結果として生ずるばね作用の総合的構成は常
に衝突の場合について考慮されるべき動力学に合わせら
れる。

【００２３】先ずシートベルトバンドがシートベルト装
置のばね装置によって緊張され、次いでその拘束力が制
限される衝突の経過中に、シートベルト装置は通常もは
や機能をする初期状態にはない。衝突の終わりには搭乗
者の加速によって生じる張力はもはやシートベルトバン
ドにかからないので、その結果引き続いてばね力のみが
自動シートベルト巻取機に作用する。この時、自動シー
トベルト巻取機を該自動シートベルト巻取機が機能可能
な初期位置に戻さなければならないときは、このばね力
に打ち勝たなければならない。

【００２４】このために本発明によるシートベルト装置
は、起こった衝突が終わった後に自動シートベルト巻取
機をスライド案内部内の最初の位置に移し、ばね装置を
再び所定の初応力にセットするリセット機構を備える。
その機能可能な初期位置に自動シートベルト巻取機が固
定装置によって固定され、それによってその後の衝突に
対して新たに使用できるようになる。この過程は任意に
何度も反復可能である。シートベルト装置は本発明の構
成に基づいて無制限のリバーシビリティで傑出してい
る。

【００２５】その配置に関して、リセット機構は自動シ
ートベルト巻取機の下側又は上側に配置され、いずれの
場合もリセット機構は衝突したとき常に自動シートベル
ト巻取機と共に移動される。これとは別の方法として
は、リセット機構はスライド案内部内の自動シートベル
ト巻取機の下側又は上側に同様に配置され、スライド案
内部に堅固に結合され、その場合、相応の移動可能な戻
し手段がリセット機構と自動シートベルト巻取機とを結
合する。リセット機構は、例えば、エアバックトリガ装
置と結合された電子解除制御装置によりシーケンシャル
に生成される信号によって作動されるようになっている
とよい。その信号のタイミングは、いかなる種類の制御
手段によっても決定することができる。任意には、リセ
ット機構は、自動シートベルト巻取機がその機能可能な
初期位置に位置付けられたことを検知する位置決めセン
サと接続されることができ、位置決めセンサの出力によ
りリセット機構の駆動が停止され、自動シートベルト巻
取機を正しく機能可能な初期位置に戻す。その後、固定
位置によって再び固定される。又は、任意には、再び自
動シートベルト巻取機がリセット機構によって機能可能
な初期位置に戻ったときに、固定装置によって自動的に
ラッチされ固定されるようになっていてもよい。

【００２６】リセット機構は技術の水準から十分に既知
の電気式及び／又は油圧式及び／又は空気圧式装置によ
って実現可能である。

【００２７】本発明の好ましい実施形態において、リセ
ット機構は、自動シートベルト巻取機上に配置され、歯
車伝動装置を有する電気モータとして形成することがで
きる。自動シートベルト巻取機を初期位置へ復帰させる
ために、スライド案内部内に堅固に配置された互いに相
補う歯付き輪郭上に沿って電気モータの一つ又は複数の
歯車が回る。シートベルト緊張過程の間、歯車駆動部は
無負荷状態になっている。歯付き輪郭部は、例えばスラ
イド案内部内に垂直に配置されたラック又はスライド案
内部の金属プレートを打刻して形作られた構成によって
形成することができる。

【００２８】電気モータがスライド案内部の自動シート
ベルト巻取機の上方に堅固に配設されているとき、戻し
手段として、自動シートベルト巻取機を上方へ引く適当
な牽引ケーブルが使われ、牽引ケーブルはその一端が牽
引ケーブルを巻き上げるウインチに連結される。

【００２９】電気モータの代わりに技術の水準から既知
の、自動車の気圧空気圧タービンを用いることができ、
自動車の空圧システムを介して歯車ギア機構、ケーブル
ウインチ又は類似の手段を作動させることもできる。

【００３０】スライド案内部に固定されたリセット機構
は択一的に空気圧又は油圧シリンダとして形成すること
もできる。その場合において自動シートベルト巻取機は
該巻取機とに作用する相応の制御ロッドを介して移動可
能である。

【００３１】

【発明の実施の形態】次に本発明につき図面に示す実施
形態に基づいて説明する。図において図１は、自動シー
トベルト巻取機に配置されたリセット機構と戻し手段と
してのラックを備えるシートベルト装置の実施形態の略
三次元図である。図２は、図１に示す実施形態の側面図
である。図３は、スライド案内部に配置されたリセット
機構及び戻し手段としての牽引ケーブルを備える別の実
施形態の略三次元図である。

【００３２】図１に示すシートベルト装置１はシートベ
ルトバンド３を案内する自動シートベルト巻取機２を備
える。この自動シートベルト巻取機２はＣ形スライド案
内部４内を高さ調節可能に案内される。スライド案内部
４自身は車両フレームのＢピラー（図示せず）に配置さ
れている。

【００３３】自動シートベルト巻取機２は、図２に原則
的に示すように、固定装置７によって特定の機能可能な
初期位置に固定されている。この機能可能な初期位置
で、自動シートベルト巻取機２は、通常の巻取機として
機能する。衝突の場合、固定装置７が解除制御装置（図
示せず）により作動されて開き、自動シートベルト巻取
機２を解放する。

【００３４】自動シートベルト巻取機２のケーシング下
側で、即ちシートベルトバンド３と向かい合う側でコイ
ルばね６が作用しており、このコイルばねは、該コイル
ばねと向かい合う端部にスライド案内部４に対して垂直
になり且つ該スライド案内部４を閉鎖するフランジ１１
に支持されている。自動シートベルト巻取機２の初期位
置においてこのコイルばね６は初応力下にある。固定装
置７が開放されているときのみこのコイルばね６は自動
シートベルト巻取機２を下方へ引っ張り、シートベルト
を緊張せしめる。

【００３５】自動シートベルト巻取機２はその下側に電
気モータとして形成されたリセット機構５を備える。リ
セット機構５の内側に歯車伝動装置が配置され、この歯
車伝動装置の歯車はラック８に沿って回る。その場合ラ
ック８はスライド案内部４の中央に配置されている。シ
ートベルトの緊張の過程の間、リセット機構５は無負荷
移動の状態にあり、歯車は抵抗なくラック８の輪郭部に
沿って回り、それに対して連れ戻しの過程では歯車はラ
ック８に積極的に噛み合い、その結果自動シートベルト
巻取機２はスライド案内部４内を上方へ移動する。

【００３６】シートベルト装置１の別の実施形態におい
て、図３に示すように、図１及び図２の構造とは別のリ
セット機構５’が自動シートベルト巻取機２の上方に配
置され、スライド案内部４に固定されている。この構造
においては自動シートベルト巻取機２を上方へ引っ張る
牽引ケーブル９が戻し手段の役目を果たし、牽引ケーブ
ル９がリセット機構５’と自動シートベルト巻取機２と
を結合している。

【００３７】シートベルトの緊張中、シートベルト巻取
機２が下方へのスライドを制限するための閉鎖フランジ
１１が、２つの制限止め１０を備える。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動シートベルト巻取機に配置されたリセット
機構と戻し手段としてのラックを備えるシートベルト装
置の実施形態の略三次元図である。

【図２】図１に示す実施形態の側面図である。

【図３】スライド案内部に配置されたリセット機構及び
戻し手段としての牽引ケーブルを備える別の実施形態の
略三次元図である。

【符号の説明】

１ シートベルト装置 ２ 自動シートベルト巻取機 ３ シートベルトバンド ４ スライド案内部 ５，５’ リセット機構 ６ コイルばね ７ 固定装置 ８ ラック ９ 牽引ケーブル １０ 制限止め １１ 閉鎖フランジ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両フレームに配置された実質的に縦方
   向のスライド案内部内を高さ調節可能に案内され、シー
   トベルトバンドを案内する自動シートベルト巻取機を有
   する自動車用シートベルト装置であって、 自動シートベルト巻取機をスライド案内部内の該自動シ
   ートベルト巻取機の機能可能な初期位置に固定し、衝突
   のときその固定を解除する固定装置と、 前記固定が解除されるとき、シートベルトバンドが十分
   に張り詰められるまで、シートベルトバンド及び自動シ
   ートベルト巻取機に作用する張力の方向と逆方向にスラ
   イド案内部内で自動シートベルト巻取機を移動させるシ
   ートベルト緊張機構と、 前記シートベルト緊張機構によってもたらされるシート
   ベルトの緊張を、予め定められたように制限するシート
   ベルト力リミッター機構と、 衝突及び衝突によってシートベルトバンド（３）に及ぼ
   された張力の作用の終了の後に、自動シートベルト巻取
   機（２）をスライド案内部（４）内の自動シートベルト
   巻取機が再び固定される機能可能な出発位置に戻すリセ
   ット機構（５，５’）を備えることを特徴とする自動車
   用シートベルト装置。
2. 【請求項２】 シートベルト緊張機構が、少なくとも一
   つのばね装置（６）を備えており、前記ばね装置は、ス
   ライド案内部（４）と自動シートベルト巻取機（２）の
   間に配置され、且つ自動シートベルト巻取機（２）の機
   能可能な初期位置において、衝突時に固定装置（７）か
   ら解放された自動シートベルト巻取機（２）が、シート
   ベルトを緊張させながら、シートベルトバンド（３）に
   作用する張力と均り合うまで、スライド案内部（４）内
   を移動してシートベルト力を制限するような初応力の状
   態下にあることを特徴とする請求項１に記載のシートベ
   ルト装置。
3. 【請求項３】 ばね装置（６）が、シートベルトバンド
   （３）に作用する張力の方向と反対方向にスライド案内
   部（４）内で自動シートベルト巻取機（２）の下側に配
   置される引張ばねとして形成されていることを特徴とす
   る請求項２に記載のシートベルト装置。
4. 【請求項４】 ばね装置（６）が、シートベルトバンド
   （３）に作用する張力の方向にスライド案内部（４）内
   で自動シートベルト巻取機（２）の上側に配置されるガ
   ス圧縮ばね等の圧縮ばねとして形成されていることを特
   徴とする請求項２に記載のシートベルト装置。
5. 【請求項５】 シートベルト緊張強度及びシートベルト
   力限界強度がばね装置のばね率を設定することによって
   個々に定められることを特徴とする請求項２に記載のシ
   ートベルト装置。
6. 【請求項６】 リセット機構（５，５’）が電気式に及
   び／又は空気式に及び／又は油圧式に形成されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
7. 【請求項７】 リセット機構（５，５’）がシートベル
   トバンド（３）に作用する張力の方向にみて自動シート
   ベルト巻取機（２）の上側又は下側に配置されているこ
   とを特徴とする請求項６に記載のシートベルト装置。
8. 【請求項８】 リセット機構（５）が歯車伝動装置を有
   する電気モータを有し、その歯車伝動装置の歯車はスラ
   イド案内部（４）内に垂直に配列された歯付き輪郭部
   （８）と噛み合うことを特徴とする請求項７に記載のシ
   ートベルト装置。
9. 【請求項９】 歯付き輪郭部（８）が独立したラックと
   して形成されていることを特徴とする請求項８に記載の
   シートベルト装置。
10. 【請求項１０】 リセット機構（５，５’）がスライド
    案内部（４）にシートベルトバンド（３）に作用する張
    力の方向に見て自動シートベルト巻取機（２）の上側又
    は下側に配置されていることを特徴とする請求項６に記
    載のシートベルト装置。
11. 【請求項１１】 リセット機構（５’）がウインチ及び
    自動シートベルト巻取機（２）に作用する少なくとも一
    つの牽引ケーブル（９）を有する電気モータを備えるこ
    とを特徴とする請求項１０に記載のシートベルト装置。