JP2001219814A - シートベルトリトラクター用の力制限器 - Google Patents

シートベルトリトラクター用の力制限器

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JP2001219814A
JP2001219814A JP2000390490A JP2000390490A JP2001219814A JP 2001219814 A JP2001219814 A JP 2001219814A JP 2000390490 A JP2000390490 A JP 2000390490A JP 2000390490 A JP2000390490 A JP 2000390490A JP 2001219814 A JP2001219814 A JP 2001219814A
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force
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Andreas Huber
アンドレアス・フバー
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TRW Occupant Restraint Systems GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/341Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means
    • B60R22/3413Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means operating between belt reel and retractor frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B60R2022/288Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices with means to adjust or regulate the amount of energy to be absorbed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い力レベルから低い力レベルまでの選択を
行う上で大きな駆動エネルギを必要としない、ベルトリ
トラクター用の力制限器を提供する。 【解決手段】 シートベルトリトラクター用力制限器
は、フレーム10、フレームに回転可能に取り付けられ
たベルトリール12、及びベルトリールに協働回転する
ように連結されたドラム16と、塑性変形可能な金属バ
ンド18とを含む。金属バンドは、ドラムに巻き付けら
れており、エネルギを散逸する。金属バンドは、フレー
ムに配置された複数の変向エレメント20、22を通し
て、これらのエレメントによって変形されるように延び
ている。変向エレメントのうちの少なくとも一つの変向
エレメント22が、フレームに固定された支持構造に支
持され、金属バンドに対して横方向に移動可能であるよ
うにフレーム上に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シートベルトリト
ラクター用の力制限器(すなわち、シートベルトリトラ
クター用のフォースリミッタ(force limit
er))に関する。このシートベルトリトラクター用の
力制限器は、フレームと、このフレームに回転可能に取
り付けられたベルトリールと、このベルトリールに協働
又は一緒に回転するように連結されたドラムと、このド
ラムに巻き付けられた、エネルギを散逸する、塑性変形
可能な金属バンドとを備えている。金属バンドは、フレ
ームに配置された複数の変向エレメントを通して、これ
らのエレメントによって変形されるように延びている。
【0002】
【従来の技術】このような力制限器の作動モードは、車
輛が衝突した状況でベルトに所定の臨界値を越えた荷重
が加わったときに、金属バンドが変向エレメントを通し
て引っ張られることにより塑性変形し、巻出し方向での
ベルトリールの回転を制限できるということに基づいて
いる。力制限レベルは、一方では、金属バンドの剛性に
よって決まり、他方では、変向エレメントの構成形状に
よって決まる。従来技術では、乗員の身体データに適合
した少なくとも二つの値の間で力制限レベルを選択的に
決定することが提案されている。選択は、変向エレメン
トのうちの少なくとも一つの変向エレメントを移動する
ことによって行われる。変向エレメントのこの移動が金
属バンドに抗して行われるため、大きな位置決め力が必
要とされる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い力レベ
ルから低い力レベルまでの選択を行う上で大きな駆動エ
ネルギを必要としない、ベルトリトラクター用の力制限
器を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1実施例によ
れば、この目的は、変向エレメントのうちの少なくとも
一つの変向エレメントが、フレームに固定された支持構
造に支持され、金属バンドに対して横方向に(換言すれ
ば、交差方向に)移動可能であるようにフレーム上に配
置されており、前記変向エレメントには段をなした接触
表面領域が設けられており、この段をなした接触表面領
域は、支持構造の段をなした衝合表面領域(当接表面領
域)と対応し、これによって、支持構造が接触表面領域
の段と係合したとき、変向エレメントを金属バンドに対
して引っ込めるように移動できることによって達成され
る。変向エレメントの移動は、先ず最初に、支持力の方
向に対して横方向(交差方向)にだけ行われ、摩擦力に
打ち勝つだけよく、かくして変向エレメントの移動に小
さな駆動力で十分である。次いで、支持構造が変向エレ
メントの接触表面領域の段と係合するとすぐに、変向エ
レメントが、支持力の作用で、小さな力レベルと対応す
る選択された位置に、支持構造の衝合表面領域によって
停止されるまで押圧され、そこに安全に係止(又は、ロ
ック)される。
【0005】本発明の第2の実施例によれば、上記目的
は、変向エレメントのうちの少なくとも一つの変向エレ
メントが、衝合表面領域(当接表面領域)を持ち且つ該
衝合表面領域と実質的に平行に移動可能にフレーム上に
配置された支持構造に支持され、前記変向エレメントに
は、前記段をなした衝合表面領域と対応する段をなした
接触表面領域を備えており、これによって、支持構造が
接触表面領域の段と係合したとき、変向エレメントを金
属バンドに対して引っ込めるように移動できることによ
って達成される。本発明のこの実施例では、先ず最初
に、支持構造を、支持力の方向に対して横方向に(換言
すれば、交差方向に)、即ち、衝合表面領域とほぼ平行
に移動する。この場合も、摩擦力に打ち勝つだけでよ
く、そのため、支持構造を移動するためには、対応する
低い駆動力で十分である。これに続いて、支持構造の段
をなした衝合表面領域が、変向エレメントの接触表面領
域の段と係合したとき、変向エレメントを、支持力の作
用で、低い力レベルと対応するその選択された位置に、
支持構造の衝合表面領域によって停止されるまで移動さ
せることができ、その場所に安全に係止(ロック)でき
る。
【0006】第1実施例における支持力の方向に対して
横方向への変向エレメントの移動、又は第2実施例にお
ける支持力の方向に対して横方向への支持構造の移動
は、好ましくはアクチュエータによって行われる。この
ようなアクチュエータは、火工ピストン/シリンダ直線
駆動装置によって、ソレノイドによって、又は予負荷ば
ねによって形成することができる。
【0007】本発明のこの他の利点及び特徴は、本発明
の幾つかの実施例の以下の説明を添付図面を参照して読
むことにより明らかになるであろう。
【0008】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、この図には、
ベルトリール12が回転可能に取り付けられたフレーム
10を含むベルトリトラクターが示してある。ベルトリ
ール12にはベルトウェブ14が巻付けてある。ベルト
リール12は、金属バンド18が巻き付けられたドラム
16に回転不能に連結できる。金属バンド18の自由端
は、フレーム10に固定状態に配置された幾つかのバッ
フル型変向エレメント20と、フレーム10に移動可能
に配置された一つの変向エレメント22とを通して案内
される。これらのバッフル型変向エレメント20、22
は、金属バンド18とドラム16とともに、力制限器
(フォースリミッタ)を形成する。ドラム16は、ベル
トリール12に連結することができる。車輛の衝突中
に、ドラム16がベルトリール12に回転不能に連結さ
れる。ベルトウェブ14のトラクション(牽引力)が所
定の臨界値を越えると、金属バンド18が変向エレメン
ト20、22を通して引っ張られ、これによって塑性変
形し、エネルギスパイク(換言すれば、急激な上昇エネ
ルギ、すなわち、スパイク波形状のエネルギ)を散逸す
る。力制限レベルは、金属バンド18の剛性及び変向エ
レメント20、22が形成するバッフルの形状で決ま
る。図1では、変向エレメント22が高い力制限レベル
と対応する開始位置で示してあるのに対し、図2では、
変向エレメント22は、低い力制限レベルと対応する選
択された位置で示してある。前記選択された位置におい
て、変向エレメント22は、金属バンド18から後退さ
せてあり、開始位置から間隔S2だけ離間されている。
この場合、金属バンド18が変向エレメント22のとこ
ろで塑性変形を受けないため、残りの変向エレメント2
0を通して金属バンド18を引っ張るには、小さなトラ
クションで十分である。
【0009】次に図3を参照すると、この図には、変向
エレメント22がピストン24に一体に連結された実施
例が示してある。ピストン24はシリンダ26内に収容
されており、シリンダ26の閉鎖底部には火工装薬(p
yrotechnic charge)28が配置され
ている。ピストン24は、シリンダ26及び火工装薬2
8とともに、火工ピストン/シリンダ直線駆動装置を形
成する。変向エレメント22は、金属バンド18から遠
ざかる方向に向いたその表面領域に、二つの凹所30を
持つ段をなした接触表面領域(段付きの接触表面領域)
を有している。二つの支持エレメント32を含むフレー
ムに固定状態に配置された支持構造は、衝合表面領域
(当接表面領域)を形成している。変向エレメント22
は、その接触表面領域で、前記衝合表面領域と衝合(又
は、当接)する。図1に示す開始位置と同じ位置である
図3に示す開始位置では、変向エレメント22は、凹所
30と隣接した段で、支持エレメント32に当接してい
る。この位置では、ピストン24はシリンダ26内に収
容されている。電気点火器を作動(又は賦勢)すること
によって、火工装薬28を点火し、力F1を発生し、こ
れにより、ピストン24をシリンダ26から推進するこ
とによって、変向エレメント22は、力F1の方向に前
進する。力F1の方向は、金属バンド18を変向エレメ
ント22で支持する支持力F2の方向に対して垂直にな
っている(又は、直交している)。力F1は、金属バン
ド18と変向エレメント22との間の摩擦力に打ち勝ち
さえすればよく、そのため、比較的小さな駆動力で十分
である。この前進移動により、変向エレメント22は、
図2に示す状況に見られる低い力レベルと対応する図4
に示す選択された位置をとる。このとき、フレームに固
定的に配置された支持構造の支持エレメント32は、変
向エレメント22の段をなした接触表面領域の凹所30
と係合し、その結果、変向エレメント22を、その段を
なした接触表面領域が支持エレメント32の衝合表面領
域と接触するまで、金属バンド18から後退させること
ができ且つ支持力F2の方向に移動させることができ
る。この位置で、変向エレメント22は、支持エレメン
ト32と係合するため、凹所30において拘束される。
【0010】次に図5及び図6を参照すると、これらの
図には、支持エレメント32が、フレームに固定的に配
置されておらず、しかし、フレームに移動可能に取り付
けられた支持構造34に固定的に配置されているという
ことを除くと、図3及び図4に示す実施例と同じ原理に
基づいた実施例が示してある。支持構造34はアクチュ
エータによって制御され、更に詳細には、図3及び図4
から明らかなような火工ピストン/シリンダ直線駆動装
置によって制御される。変向エレメント22は、ベルト
リトラクターのフレーム10の支持力F2の方向にだけ
移動可能に案内される。この実施例でも、アクチュエー
タは、摩擦力に打ち勝って支持構造34を移動しさえす
ればよい。これは、支持エレメント32の移動が、支持
力F2の方向に対して垂直方向(直交方向)に行われる
ためである。
【0011】図3及び図4の場合には変向エレメント2
2を駆動し、図5及び図6の場合には支持構造34を移
動するアクチュエータの作動(又は、賦勢)は、車輛乗
員の個々の身体的データ、更に詳細には体重を分析する
検出システム(感知システム)によって行われる。
【0012】変向エレメント22をその開始位置からそ
の前進位置まで移動する上で摩擦力に打ち勝ちさえすれ
ばよいため、また、移動が、支持力F2によって距離S
2に亘って支持力F2の方向で強制的に又は制限された
態様で行われるため、力制限器を高い力レベルから低い
力レベルに切り換えるのに必要な作動力が非常に小さ
い。かくして、これにより、アクチュエータとして多く
の様々な態様を考えることができる。即ち、上文中に説
明した火工的態様の他に、ソレノイド、エネルギ蓄積手
段としての予負荷ばね、液圧アクチュエータ、又は空気
圧アクチュエータを考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、ベルトリトラクターに設けられた力制
限器の形体及び作動の説明を補助する概略側面図であ
る。
【図2】図2は、図1の円Xで取り囲んだ部分の拡大図
である。
【図3】図3は、変向エレメント用アクチュエータの開
始位置での概略断面図である。
【図4】図4は、図3のアクチュエータの切り換え状態
での概略断面図であり、図3及び図4に示すS1は、力
F1の方向でのピストンの前進距離を示す、図である。
【図5】図5は、第2実施例を示す、図3と同様の概略
断面図である。
【図6】図6は、図5のアクチュエータの切り換え状態
での概略断面図である。
【符号の説明】
10 フレーム 12 ベルトリール 14 ベルトウェブ 16 ドラム 18 金属バンド 20、22 変向エレメント

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シートベルトリトラクター用の力制限器
    において、 フレームと、 このフレームに回転可能に取り付けられたベルトリール
    と、 このベルトリールに協働回転するように連結されたドラ
    ムと、 このドラムに巻き付けられた、エネルギを散逸する、塑
    性変形可能な金属バンドとを備えており、 前記金属バンドは、前記フレームに配置された複数の変
    向エレメントを通して、これらのエレメントによって変
    形されるように延びており、 前記変向エレメントのうちの少なくとも一つの変向エレ
    メントが、前記フレームに固定された支持構造に支持さ
    れており、また、前記金属バンドに対して交差方向に移
    動可能であるように前記フレーム上に配置されており、 前記変向エレメントには、段をなした接触表面領域が設
    けられており、この接触表面領域は、前記支持構造の段
    をなした衝合表面領域と対応しており、これによって、
    前記支持構造が前記接触表面領域の段と係合したとき、
    前記変向エレメントを前記金属バンドに対して引っ込め
    るように移動できる、力制限器。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の力制限器において、 前記変向エレメントは、アクチュエータによって、前記
    衝合表面領域と実質的に平行に、制限された態様で移動
    させることができる、力制限器。
  3. 【請求項3】 シートベルトリトラクター用の力制限器
    において、 フレームと、 このフレームに回転可能に取り付けられたベルトリール
    と、 このベルトリールに協働回転するように連結されたドラ
    ムと、 このドラムに巻き付けられたエネルギを散逸する塑性変
    形可能な金属バンドとを備えており、 前記金属バンドは、前記フレームに配置された複数の変
    向エレメントを通して、これらのエレメントによって変
    形されるように延びており、 前記変向エレメントのうちの少なくとも一つの変向エレ
    メントが、衝合表面領域を持ち且つ前記衝合表面領域と
    実質的に平行に移動可能に前記フレームに配置された支
    持構造に支持され、 前記変向エレメントには、前記段をなした衝合表面領域
    に対応する段をなした接触表面領域が設けられており、
    これによって、前記支持構造が前記接触表面領域の段と
    係合したとき、前記変向エレメントを前記金属バンドに
    対して引っ込めるように移動できる、力制限器。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の力制限器において、 前記支持構造は、アクチュエータによって、前記衝合表
    面領域と実質的に平行に、制限された態様で移動させる
    ことができる、力制限器。
  5. 【請求項5】 請求項2又は4に記載の力制限器におい
    て、 前記アクチュエータは、火工ピストン/シリンダ直線駆
    動装置によって形成される、力制限器。
  6. 【請求項6】 請求項2又は4に記載の力制限器におい
    て、 前記アクチュエータはソレノイドによって形成される、
    力制限器。
  7. 【請求項7】 請求項2又は4に記載の力制限器におい
    て、 前記アクチュエータは予負荷ばねを備えている、力制限
    器。
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DE29922561U DE29922561U1 (de) 1999-12-22 1999-12-22 Kraftbegrenzer für Gurtaufroller
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EP (1) EP1110827B1 (ja)
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