JP2853993B2 - 車輌乗員の保護に用いる慣性応答装置 - Google Patents

車輌乗員の保護に用いる慣性応答装置

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JP2853993B2 JP8184687A JP18468796A JP2853993B2 JP 2853993 B2 JP2853993 B2 JP 2853993B2 JP 8184687 A JP8184687 A JP 8184687A JP 18468796 A JP18468796 A JP 18468796A JP 2853993 B2 JP2853993 B2 JP 2853993B2
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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/093—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by photoelectric pick-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/343—Belt retractors, e.g. reels with electrically actuated locking means

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輛の慣性の変化
を検出するための装置に関する。更に詳細には、本発明
は、車輛の衝突により生じる車輛の慣性の変化を検出
し、この慣性の変化に応じて車輛乗員拘束装置を賦勢す
る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】シートベルトリトラクタを車輛の衝突時
にロックするため、慣性検出機構をシートベルトリトラ
クタに設けることは周知である。一つの周知のシステム
では、慣性検出機構は金属製ボールからなり、このボー
ルは、逆円錐形状に賦形された窪みに置かれる。ボール
の上に置かれたキャップは、リトラクタロック機構に機
械的に連結されている。衝突が起こると、ボールが窪み
から外れ、逆円錐形の側部を上方に移動する。ボールの
移動によりキャップが転倒し、これがリトラクタのロッ
クをトリガーする。慣性検出機構はリトラクタの一体の
部品であり、一つのリトラクタだけを制御する。車輛
は、現在では、多くのリトラクタを含むため、多くの慣
性検出機構が必要とされている。多数のリトラクタを制
御できる慣性検出機構があれば有用である。
【０００３】別の従来技術の装置は、フォールに賦与さ
れた米国特許第３，９７２，２８６号に開示されてい
る。この特許には、車輛の慣性の所定の変化が起こった
時に移動する移動自在のボールを持つ慣性型のスイッチ
が開示されている。ボールは、導電性材料でできてお
り、ボールの移動時に電気回路を閉じる。変形例では、
ボールが機械式スイッチを移動し、又は磁界を変化させ
る部材を移動する。
【０００４】別の従来技術の装置は、アンダーソンに賦
与された米国特許第４，７３７，６３０号に開示されて
いる。この装置では、光放射線ビームが慣性ボディの孔
を通過する。慣性ボディは、薄い円筒形の脚部を持つ截
頭円錐体状に賦形されているボディは、車輛の慣性が所
定量変化すると傾き、光線ビームが孔と整合しないよう
になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、車輛の慣性
の所定の変化に反応するための慣性アッセンブリを含む
装置に関する。慣性アッセンブリは、コンパクトで簡単
な機械式システムであり、衝突の発生時に電気信号を発
生する。電気信号は、車輛の多数のリトラクタのロック
を制御するのに使用できる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】慣性アッセンブリは、車
輛の慣性の所定の変化の作用で休止位置から移動する移
動自在のボールを含む。移動自在の部材がボールと係合
している。ボールがその休止位置から移動するときにボ
ールに対して移動するように移動自在の部材を取り付け
るための手段が設けられている。センサアッセンブリ
が、移動自在の部材の移動を検出する。センサアッセン
ブリは、放射線のビームを差し向けるための手段及び放
射線のビームを受け入れるための手段を有する。移動自
在の部材は、ボールがその休止位置から移動したときに
放射線のビームを遮断するための部分を含む。ビーム受
け入れ手段が電気ロック信号を発生する。本発明ではさ
らに、センサアッセンブリが移動自在の部材の移動を検
出する地点を調整し、車輌の慣性の上記所定の変化量を
変化させるための調節手段を設けている。
【０００７】好ましくは、本装置は、車輛の慣性の所定
の変化に応じて賦勢される車輛乗員拘束装置を更に有す
る。好ましい実施例では、車輛乗員拘束装置は、巻き付
けたシートベルトを貯蔵するためのスプールを含む。ス
プールは、軸線を中心としてベルト引出し方向及びベル
ト引込み方向に回転できる。ラチェットホイールがスプ
ールとともに回転するように固定されている。移動自在
の爪手段は、ラチェットホイール及びスプールがベルト
引出し方向に回転しないようにブロックするためのブロ
ック位置及びラチェットホイール及びスプールがベルト
引出し方向に回転できるようにする解放位置を有する。
【０００８】賦勢手段が爪手段をその解放位置からその
ブロック位置まで移動する。制御手段が賦勢手段を制御
する。センサアッセンブリは、移動自在の部材の移動を
示す信号を制御手段に提供する。制御手段は、センサ手
段からの信号の変化に応じて賦勢手段を制御する。
【０００９】本発明のこの他の特徴は、本発明が属する
技術分野の当業者には、添付図面を参照して以下の説明
を読むことによって明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する便
宜上、まずそれに最も近い基本的な形態を説明し，次い
でそれに対する本発明の差異を説明する。基本的形態の
装置１０を、車輛１２に配置した状態で図１に概略に示
す。装置１０は、車輛の慣性の変化に反応するための部
品である慣性アッセンブリ１４、慣性アッセンブリ１４
での慣性反応を検出するための部品であるセンサアッセ
ンブリ１６、及び車輛の慣性の所定の変化に応じて賦勢
される車輛乗員拘束装置１８を含む。慣性アッセンブリ
は、車輛の衝突時に起こる前方、後方、横方向、及び転
倒方向を含む任意の幾つかの方向での車輛１２の加速度
／減速度の変化に応答する。これらの幾つかの種類の加
速度／減速度の変化を、本明細書中、集合的に、車輛の
慣性の変化と呼ぶ。
【００１１】慣性アッセンブリ１４（図２参照）は、車
輛１２の一部に固定されたプラスチック製保護ハウジン
グ３０を含む。ハウジング３０は、ハウジング３０の内
部を閉鎖し、ハウジング３０内に置かれたものを保護す
るための蓋３２を含む。ハウジング３０の内部にはプラ
スチック製の支持部材３４が配置されている。
【００１２】支持部材３４の平らなプレート状のマウン
ト部分３６がハウジング３０の内側壁に接着剤又はファ
スナで取り付けられている。支持部材３４のカップ部分
３８が、ハウジング３０の底壁と隣接してマウント部分
３６から延びている。カップ部分３８は上向きの表面４
０を有し、この表面は、垂直な中央軸線４２を中心とし
て対称に延びている。表面４０は、下方に延びているた
め、中央軸線４２に向かって半径方向内方にテーパして
いる。かくして、テーパ表面４０は、上向きの窪みを持
つテーパ凹所を構成する。テーパ表面は、円錐形、長円
形、又は部分球形のいずれかの形状の窪みを持つように
形成されている。テーパ表面４０の下部分には、通気穴
４４が配置されている。通気穴４４は、カップ部分３８
を通ってハウジング３０内の大気中に延びている。
【００１３】支持部材３４の二つの直立部分４８（蓋を
取り外した図３参照）は、マウント部分３６に沿って垂
直方向に延び、マウント部分３６から外方に突出してい
る。直立部分４８は、所定距離だけ間隔が隔てられてお
り、カップ部分３８の夫々の側と隣接して上方に配置さ
れている。各直立部分４８のボア５０は、夫々の直立部
分４８の上セグメントを水平方向に貫通している。これ
らのボア５０は、水平軸線５２に沿って整合している。
【００１４】支持部材３４のリップ部分５４（図４参
照）は、カップ部分のマウント部分３６及び直立部分４
８の反対側でカップ部分３８から上方に延びている。リ
ップ部分５４の上端は、水平軸線５２（図３参照）とほ
ぼ同じ高さにある。リップ部分５４は、細長い垂直スロ
ット５６を有する。このスロットは、リップ部分５４の
長さの大部分に沿って延びており、リップ部分５４を貫
通している。慣性ボール６０が支持部材３４のカップ部
分３８に配置されている。ボール６０は、密度が比較的
高い鋼等の材料でできており、質量中心６２を有する。
表面４０がテーパしているため、ボール６０は、カップ
部分３８の最も下の部分に休止位置（図１参照）を有す
る。ボール６０がこの休止位置にあるとき、質量中心６
２はテーパ表面４０の中央軸線４２と整合している。
【００１５】ボール６０の半径は、支持部材３４のカッ
プ部分３８上でのボール６０の転動移動を促進するよう
な大きさである。ボール６０は、全方向性であり、中央
軸線４２からテーパ表面４０に沿って全ての半径方向に
転動できる。車輛１２の慣性が変化すると、ボール６０
がカップ部分３８に対して休止位置から転動する。好ま
しい実施例では、ボール６０及びテーパ表面４０は、
０．６ｇ以上のボール６０の加速度／減速度により生じ
る車輛の慣性の変化に応じて休止位置から転動するよう
な寸法になっている。
【００１６】ボール６０は、休止位置から転動すると
き、中央軸線４２から半径方向外方（図２及び図４参
照）に転動し、テーパ表面４０に沿って上方（図２参
照）に転動する。質量中心６２が中央軸線４２から移動
し、質量中心６２もまた上方に移動する。
【００１７】通気穴４４がカップ部分３８を貫通してい
るため、カップ部分３８を通して空気を流すことがで
き、これによって、ボール６０とカップ部分３８との間
に負圧が形成されず、ボール６０の移動が妨げられない
ようにする。ひとたび車輛１２の慣性が解消されると、
ボール６０は下方及び半径方向内方に、カップ部分３８
の最も下の部分にある休止位置（図１参照）に向かって
転動する。この場合も、休止位置では、質量中心６２が
中央軸線４２と整合する。
【００１８】慣性アッセンブリ１４はプラスチック製の
キャップ６４を有し（図２参照）、このキャップは、ボ
ール６０の上に配置されている。キャップ６４は、横方
向に延びる二つのヒール部分６６を有する（図４参
照）。これらのヒール部分は、支持部材３４の二つの直
立部分４８間の空間内に延びている。各ヒール部分６６
は、ボア５０を持つ直立部分４８の夫々の部分と隣接し
て配置されたセグメントを有する。キャップ６４は、二
つの枢動ピン６８によって軸線５２を中心として枢動す
るように直立部分４８に取り付けられている。各枢動ピ
ン６８は、夫々のボア５０を通って夫々のヒール部分６
６まで延びている。
【００１９】キャップ６４の先端部分７０は、ヒール部
分４８から間隔が隔てられたキャップ６４の先端に配置
されている。先端部分７０は、支持部材３４の垂直スロ
ット５６内に延びている。先端部分７０は、垂直スロッ
ト５６が構成する垂直方向範囲内でのみ移動するように
拘束されている。かくして、キャップ６４は、先端部分
７０が垂直スロット５６の上端で支持部材３４と当接す
るまでしか枢動できない。キャップ６４が支持部材３４
に枢動ピン６８で取り付けられている場合には、支持部
材３４及びキャップ６４がボール６０をそれらの間に捕
捉し、カップ部分３８のテーパした表面４０に沿っての
み転動するようにボール６０の移動を拘束する。
【００２０】好ましい実施例では、キャップ６４は、下
向きの凹所７２（図２参照）がヒール部分６６と先端部
分７０との間に配置されたテーパした凹所を含む。凹所
７２は、軸線７５を中心として対称に延びるテーパした
表面７４によって形成されている。テーパした表面７４
は、凹所７２が円錐形、長円形、又は部分球形のいずれ
かであるように賦形されている。
【００２１】好ましい実施例では、凹所７２は部分球形
であり、テーパした表面７４は、中心点からボール６０
の半径とほぼ等しい半径のところにある。更に、軸線７
５は、軸線４２に対して所定の角度をなしている。凹所
７２の一番奥に軸線７５上にディンプル７６が配置され
ている。
【００２２】ボール６０は、凹所７２内に部分的に延び
ている。ボール６０は、その休止位置にあるとき、テー
パ表面７４の最も大きく凹所をなしたセグメントに着座
している。ボール６０が支持部材３４のカップ部分３８
のテーパ表面４０に沿って移動するとき、ボール６０
は、更に、キャップ６４のテーパ表面７４に沿って移動
する。
【００２３】ボール６０の移動中、キャップ６４は、軸
線５２を中心として枢動し、ボール６０がテーパ表面４
０に沿って上方に移動するために上方に移動する。更
に、キャップ６４は、ボール６０がそのテーパ表面７４
に沿って移動するとき、カム作用で上方に押しやられ
る。ディンプル７６は、テーパ表面７４とボール６０と
の間に真空が形成されないようにするのを助ける空気の
ポケットを保持し、そのため、ボール６０とキャップ６
４との間の移動が妨げられない。更に、ボール６０は、
車輛が転倒したとき、ボールに作用する重力によってテ
ーパ表面４０から遠ざかるように移動でき、キャップ６
４を枢動できる。
【００２４】キャップ６４には、ボア７８が設けられて
おり、このボアは、凹所７２の上方にあり且つ軸線７５
に沿って延びている。ボア７８には、軸線７５に沿って
キャップ６４の頂部から上方に延びる突出部材８０が固
定されている。突出部材８０は、接着剤や、突出部材８
０及びキャップ６４に設けられた互いに螺合するねじ山
といった任意の適当な手段でキャップ６４に取り付ける
ことができる。
【００２５】突出部材８０は、随意であるが、不透明な
材料でできている。この突出部材８０は、キャップ６４
の上方に延びる突出部を形成する。変形例では、突出部
はキャップ６４とともに一つの部品として形成されてい
るのがよい。ボール６０の休止位置からの移動によるキ
ャップ６４の軸線５２を中心とした枢動中、突出部材８
０が上方に移動する。
【００２６】装置１０のセンサアッセンブリ１６は、ハ
ウジング３０の蓋３２に取り付けられている。センサア
ッセンブリ１６は、下方に延びる二つのアーム８４を持
つ全体に「Ｕ」字形状のブラケット８２を有する。アー
ム８４は、ハウジング３０が構成する内部内に延びる。
アーム８４は、ハウジング３０の内部で空隙８６を横切
って間隔を隔てられている。
【００２７】センサアッセンブリ１６及び慣性アッセン
ブリ１４は、ボール６０が休止位置（図１参照）にある
とき、突出部材８０の頂部が隙間８６の下にあるよう
に、又は隙間８６内にあるように位置決めされる。更
に、車輛の慣性の所定量の変化に応じたボール６０の移
動中、突出部材８０が隙間８６内に比較的大きく移動す
る。
【００２８】センサアッセンブリ１６のフォトダイオー
ド９０（図２参照）は、一方のアーム８４内に又はこの
アーム上に取り付けられている。フォトダイオード９０
には、電源９４（図５参照）によって電力が与えられて
いる。電源９４は、導線９５でフォトダイオード９０に
接続されている。フォトダイオード９０は、光放射線ビ
ーム９２（図１参照）を、隙間８６を横切って、他方の
アーム８４に向かって差し向ける。好ましい実施例では
フォトダイオードを使用したが、隙間８６を横切って放
射線ビーム９２を差し向ける他の手段を使用してもよい
ということは理解されよう。光放射線ビーム９２の幅は
突出部材８０よりも狭幅である。
【００２９】フォトダイオード９０が隙間８６を横切っ
て差し向けた光放射線ビーム９２を受け入れるため、フ
ォトトランジスター９６（図２参照）が他方のアーム８
４内に又は他方のアーム上に配置されている。好ましい
実施例ではフォトトランジスターを使用するが、光放射
線ビーム９２を受け入れるための他の手段を使用しても
よいということは理解されよう。車輛の慣性の所定の変
化の作用でボール６０が移動し、そのために突出部材８
０が隙間８６内に移動したとき、突出部材８０がフォト
ダイオード９０からの光放射線ビーム９２をブロック即
ち遮断する。かくして、光放射線ビーム９２はフォトト
ランジスター９６に当たらない。光放射線ビーム９２を
ブロックする突出部材８０の位置は、好ましくは、リッ
プ部分７０が垂直スロット５６の上端で支持部材３４に
当接したときに起こる。
【００３０】フォトトランジスター９６は、フォトトラ
ンジスター９６に当たる光放射線の強さに応じて変化す
る電圧信号を提供する。かくして、光放射線ビーム９２
が突出部材８０によって遮断されたとき、フォトトラン
ジスター９６からの電気信号が変化する。電圧信号をフ
ォトトランジスター９６から装置１０の制御装置１０２
（図１及び図５参照）に搬送するため、導線９８がフォ
トトランジスター９６に接続されている。制御装置１０
２は、回路を閉じて電気エネルギをフォトダイオード９
０に送出し、装置１０の作動を開始するため、接続線９
５に取り付けられたスイッチ１０６を含む。更に、制御
装置１０２の電気回路内には、接続線１１２に沿って無
効化スイッチ１０８が設けられている。スイッチ１０６
及び１０８は、車輛の作動中、閉じている。例えば、ス
イッチ１０６及び１０８は、車輛のドア（図示せず）の
閉鎖及び／又は点火スイッチ（図示せず）の賦勢と関連
して閉じられる。接続線１１２は、電源１１４から賦勢
装置１１６に電気エネルギを送出できるように、電源１
１４と車輛乗員拘束装置用賦勢装置１１６とを相互接続
する。
【００３１】接続線９５、９８、及び１１２は、どのよ
うな長さであってもよい。これによって、慣性アッセン
ブリ１４／センサアッセンブリ１８、制御装置１０２、
及び賦勢装置１１６／車輛乗員拘束装置１８を互いから
隔たった位置に配置できる。かくして、慣性アッセンブ
リ１４／センサアッセンブリ１６を、車輛乗員拘束装置
１８が取り付けられた車輛１２の部分から間隔が隔てら
れた車輛１２の部分に取り付けることができる。
【００３２】更に、スイッチ１１０が接続線１１２に接
続されている。スイッチ１１０の作動は、制御装置１０
２の信号応答スイッチ装置１１８によって制御されてい
る。信号応答スイッチ装置１１８は、フォトトランジス
ター９６から電気信号を受け取るため、接続線９８に接
続されている光放射線ビーム９２が突出部材８０によっ
て遮断されたためにフォトトランジスター９６からの電
気信号に所定の変化が現れたとき、信号応答スイッチ装
置１１８がスイッチ１１０を閉じる。スイッチ１１０を
閉じると、賦勢装置１１６が賦勢される。賦勢装置１１
６は、車輛の乗員（図示せず）を拘束する車輛乗員拘束
装置１８（図１参照）を賦勢する。
【００３３】賦勢装置１１６は、電子式の装置又は電子
機械式の装置といった種々の形体をとることができる。
本発明の例示として、好ましい実施例の賦勢装置１１６
を図１に概略図で示す。好ましい実施例では、賦勢装置
１１６は、好ましくは鉄製のコア１２６に一つ又はそれ
以上のコイル１２４を巻き付けた電磁石１２２（図５参
照）を含む。電磁石１２２は、両スイッチ１０８及び１
１０が閉じられるまで賦勢されない。かくして、電磁石
１２２は、光放射線ビーム９２が突出部材８０によって
遮断され、信号応答スイッチ装置１１８がスイッチ１１
０を閉じたときに賦勢される。
【００３４】車輛乗員拘束装置１８は、シートベルトウ
ェブ拘束装置や膨張式拘束装置といった種々の形体をと
ることができる。この場合も、本発明に示すように、図
１に概略に示す好ましい実施例では、車輛乗員拘束装置
１８はシートベルトウェブリトラクタとして示してあ
る。
【００３５】リトラクタ１８は、車輛１２の所定位置に
固定されるようになった金属製フレーム１３２、及び軸
線１３６を中心としてフレーム１３２に対して回転自在
のシートベルト貯蔵スプール１３４を有する。二つの金
属製係止ラチェットホイール１３８（一方だけを示す）
がスプール１３４とともに回転するように固定されてい
る。スプール１３４には所定長さのシートベルト１４０
が巻き付けてある。スプール１３４には、シートベルト
１４０の一端が周知の方法で取り付けられている。
【００３６】スプール１３４及びラチェットホイール１
３８は、シートベルト引出し（巻出し）方向Ａ及びシー
トベルト引込み（巻込み）方向Ｂに回転自在である。巻
込みばね（図示せず）が、フレーム１３２とスプール１
３４との間に作用し、周知のようにスプール１３４を押
圧してシートベルトを引込み方向Ｂに回転させる。
【００３７】金属製係止爪１４２が、フレーム１３２に
形成された開口部１４４（図示せず）に枢動自在に支持
されている。爪１４２を解放位置からブロック位置まで
枢動させると、ラチェットホイール１３８と隣接した部
分がラチェットホイール１３８と係合状態するまで移動
できる。爪１４２は、ブロック位置では、ラチェットホ
イール１３８及びスプールのシートベルト引出し方向Ａ
への回転をブロックする。かくして、シートベルト１４
０が更に引っ張られることが阻止され、車輛の乗員が拘
束される。
【００３８】爪１４２には、爪１４２を移動させるため
の永久磁石１４６（図５参照）が取り付けられている。
永久磁石１４６は、接着剤による結合といった適当な方
法で爪１４２に固定されている。永久磁石１４６は、好
ましくは、爪１４２の枢動質量を小さくするため、セラ
ミックのような比較的軽量の材料でつくられている。
【００３９】賦勢装置１１６は、爪１４２を休止位置か
らブロック位置まで枢動させるため、爪１４２及びこの
爪に取り付けられた永久磁石１４６と隣接して配置され
ている。賦勢装置１１６の電磁石１２２を消勢すると、
永久磁石がコア１２６に磁気で引き付けられ、爪１４２
がその休止位置に向かって押圧される。電磁石１２２を
賦勢すると、永久磁石１４６と隣接したコア１２６の端
部での磁気極性により永久磁石を反発する。コア１２６
が永久磁石を反発すると、爪１４２がそのブロック位置
まで枢動し、ラチェットホイール１３８及びスプール１
３４がベルト引出し方向Ａに回転しないようにする。
【００４０】作動にあたっては、車輛のオペレータが、
例えば、車輛のドアを閉じることによって及び／又は車
輛の点火スイッチを賦勢することによって、車輛の使用
開始時にスイッチ１０６及び１０８を閉じる。車輛の慣
性が所定量以上に変化する前には、ボール６０は休止位
置にある。ボール６０は、テーパ表面４０の最も下の部
分と係合し、テーパ表面７４の最も大きく凹所をなした
セグメントとも係合する。キャップ６４の先端部分７０
は、垂直スロット５６の上端から離れて下方に配置され
ている。
【００４１】突出部材８０は、光放射線ビーム９２の下
に配置されており、光放射線ビーム９２を遮断していな
い。フォトトランジスター９６が提供する電圧信号は、
スイッチ１１０が開いたままであることを示している。
賦勢装置１１６が消勢されており、爪１４２は解放位置
にある。かくして、ウェブ１４０をリトラクタ１８から
引っ張ることができる。
【００４２】所定量以上の車輛の慣性の変化が起こった
とき、ボール６０は、その休止位置からテーパ表面４０
に沿って外方及び上方に移動する。更に、ボールは、キ
ャップ６４に対してテーパ表面７４に沿って移動する。
かくして、キャップ６４は上方に枢動し、突出部材８０
が上方に光放射線ビーム９２内に移動する。
【００４３】光放射線ビーム９２が遮断され、これによ
って、フォトトランジスター９６が信号応答スイッチ装
置１１８に提供する電気信号を変化させる。かくして、
信号応答スイッチ装置１１８がスイッチ１１０を閉じ
る。スイッチ１１０が閉じると、賦勢装置１１６が賦勢
され、これによって、永久磁石１４６が電磁石１２２か
ら遠ざかるように押圧される。かくして、爪１４２をそ
のブロック位置まで上方に枢動させ、ベルト引出し方向
Ａへのラチェットホイール１３８及びスイッチ１３４の
回転を阻止し、シートベルト１４０がリトラクタ１８か
ら引出されないようにする。
【００４４】上記基本的形態を変形し、単一の慣性アッ
センブリ１４／センサアッセンブリ１６を使用し、多数
の車輛乗員拘束装置１８の夫々の多数の賦勢装置１１６
を制御するようにもできる。図６にこの形態を概略に示
す。この例は、図１−５について使用した参照番号と同
じ参照番号を附した構成要素を有する。この変形例で
は、複数（四つの）の賦勢装置１１６が単一のスイッチ
１１０に接続されており且つこのスイッチによって制御
される。スイッチ１１０が閉じると、全ての賦勢装置１
６が賦勢される。
【００４５】本発明の実施の形態は図７及び図８に示さ
れており、この実施の形態では、変形例のセンサアッセ
ンブリ１６' が設けられている。この実施の形態では、
上述した基本的形態の構成要素と同じ他の構成要素には
同じ参照番号が附してある。これらの構成要素について
の上文中の説明は、本発明の実施の形態についても適用
できるということは理解されよう。
【００４６】変形例のセンサアッセンブリ１６' は、一
方のアーム８４内に又はこのアーム上に取り付けられた
フォトダイオード１６０を有する。フォトダイオード１
６０には、電源９４（図７及び図８には図示せず）によ
って電力が導線９５を通して提供される。フォトダイオ
ード１６０は、隙間８６を横切って光放射線１６２を他
方のアーム８４に差し向ける。好ましくはフォトダイオ
ードを使用するが、光放射線１６２を差し向けるための
他の手段を使用してもよいということは理解されよう。
【００４７】フォトダイオード１６０から隙間８６を横
切って差し向けられた光放射線１６２を受け入れるた
め、フォトトランジスター１６６が他方のアーム８４内
に又はこのアーム上に配置されている。好ましくはフォ
トトランジスターを使用するが、光放射線１６２を受入
れるための他の手段を使用してもよいということは理解
されよう。フォトダイオード１６０からの光放射線１６
２は、フォトトランジスター１６６の位置で光放射線が
フォトトランジスター１６６の領域の大きさとほぼ同じ
であるか又はこれよりも大きい領域に当たるように、所
定のビーム幅であるか或いは末広がりになっている。突
出部材８０の隙間８６内への移動中、突出部材８０は、
それがなければフォトトランジスター１６６の位置に当
たることになる光放射線１６２の一部だけを遮断する。
【００４８】移動自在のシールドマスク１７０が、フォ
トトランジスター１６６と関連したアーム８４と隣接し
て配置されている。シールドマスクは、フォトトランジ
スターに当たる放射線を制御するための手段である。シ
ールドマスク１７０は、アーム８４を取り囲むチューブ
状シュラウド部分１７２を含み、アーム８４と一致する
形体を有する。シュラウド部分１７２に設けられた孔１
７４は、フォトトランジスター１６６と隣接して配置さ
れており、光放射線１６２の一部がフォトトランジスタ
ー１６６に当たるようにする。
【００４９】シールドマスク１７０は、ブラケット８２
と隣接して蓋３２を貫通したハンドル１７６によって垂
直方向に調節自在である。ハンドル１７６を上下に移動
すると、これに対応してシュラウド部分１７２及びその
孔１７４がフォトトランジスター１６６に沿って上下に
移動する。孔１７４を垂直方向に移動することによっ
て、光放射線１６２の一部がフォトトランジスター１６
６に当たる高さを調節する。こてによって、突出部材８
０の上方への移動をセンサアッセンブリ１６' が検出す
る位置を調節する。
【００５０】孔１７４の各特定の位置で、光放射線１６
２が孔１７４に入ってフォトトランジスター１６６に当
たらないようにブロックされる前に突出部材８０が隙間
８６内で移動しなければならない特定の量が決まる。か
くして、ボール６０及びキャップ６４は、突出部材８０
が光放射線１６２をブロックする前に、所定量だけ移動
しなければならない。
【００５１】ボール６０及びキャップ６４の移動量は、
車輛の慣性の変化量と比例する。例えば、車輛の慣性の
変化が比較的小さい場合には、ボール６０はテーパ表面
４０に沿って第１量（図７参照）だけ移動し、車輛の慣
性の変化が比較的大きい場合には、ボール６０は第１量
よりも大きい第２量まで移動する。従って、キャップ６
４は、ボール６０が大きく移動するため、上方に大きく
枢動する。
【００５２】孔１７４の高さを調節することによって、
光放射線１６２が孔１７４に入らないようにブロックす
るのに必要な慣性の変化の最小量を調節する。図７に示
すように、シールドマスク１７０は比較的低い位置にあ
り且つ孔１７４がフォトトランジスター１６６で比較的
低い。かくして、光放射線１６２は、車輛の慣性の比較
的小さな変化によりボール６０が比較的小さく移動する
だけで、孔１７４に入らないようにブロックされる。セ
ンサアッセンブリ１６' は、制御装置１０２（図７及び
図８には図示せず）に信号を提供し、車輛乗員拘束装置
１８（図７及び図８には図示せず）を賦勢する。
【００５３】突出部材８０は全ての光放射線１６２をブ
ロックする必要がなく、孔１７４に進入する一部だけを
ブロックすればよい。光放射線１６２の他の部分は、シ
ュラウド部分１７２によって既にブロックされている。
更に、突出部材８０は、車輛の慣性の変化が必要とされ
る最小量よりも大きい場合と同様に、必要とされるより
も多くの光放射線１６２をブロックするように上方に移
動させることができる。
【００５４】図８に示すように、シールドマスク１７０
は比較的高い位置にあり、孔１７４はフォトトランジス
ター１６６で比較的高い位置にある。かくして、光放射
線１６２は、車輛の慣性の比較的大きな変化によりボー
ル６０が比較的大きく移動した後に孔１７４からブロッ
クされる。
【００５５】シールドマスク１７０が調節自在であるた
め、種々の形式及び種類の車輛で使用でき、車輛の種々
の設計条件下で使用できる。一例として、シールドマス
ク１７０の調節範囲は、約０．５ｇ乃至２．０ｇの車輛
の慣性の必要最小変化範囲と対応する。ひとたびシール
ドマスク１７０を調節すると、シールドマスク１７０を
ブラケット８２及び蓋３２に対して所定位置に固定す
る。任意の適当なファスナ手段を使用でき、これらの手
段には、添付図面に示す硬化させた接着剤１８０が含ま
れる。
【００５６】本発明の上述の記載から、当業者は、改
善、変更及び変形を思いつくであろう。例えば、スイッ
チ１１０が最初に閉じられた後、スイッチ１１０を所定
期間に亘って閉じた条件に保持するために遅延タイマー
を使用できる。このような改善、変更及び変形は、添付
の特許請求の範囲によってカバーされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】特定の部品が第１作動位置で示してある、本発
明の基礎となる装置の概略図である。
【図２】特定の部品が第２作動位置で示してある、図１
に示す装置の一部の拡大断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】明瞭化を図るため特定の部品が取り外してあ
る、図２の４−４線に沿った断面図である。
【図５】図１に示す装置の概略回路図である。
【図６】別の実施例の概略回路図である。
【図７】特定の部品が第１調節位置にある状態での作動
を示す、本発明の実施の形態の一部の断面図である。
【図８】特定の部品が第２調節位置にある状態での作動
を示す、図７と同様の図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャー・エフ・ウェルズ アメリカ合衆国カリフォルニア州92687, ヨーバ・リンダ，アヴェニダ・デル・ト レン 5410 (56)参考文献 特開 平５−87828（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−71959（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−57750（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−193442（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−25866（ＪＰ，Ｕ) 欧州特許出願公開326841（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01P 15/08 G01P 15/00 G01P 15/02 B60R 22/40

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輌乗員の保護に用いる慣性応答装置に
    おいて、 車輛の慣性の所定の変化の作用で休止位置から移動する
    移動自在のボール、該ボールと係合した移動自在の部
    材、及び前記ボールがその休止位置から移動するときに
    前記ボールに対して移動するように前記移動自在の部材
    を取り付けるための手段を含む、車輛の慣性の変化に反
    応するための慣性アッセンブリと、 放射線のビームを差し向けるための手段及び放射線のビ
    ームを受け入れるための手段を含む、前記移動自在の部
    材の移動を検出するためのセンサアッセンブリと、を有
    し、 前記移動自在の部材は、前記ボールがその休止位置から
    移動するときに放射線のビームを遮断するための部分を
    含み、 さらに、前記センサアッセンブリが前記移動自在の部材
    の移動を検出する地点を調節し、車輛の慣性の所定の変
    化量を変化させるための調節手段を有する、慣性応答装
    置。
  2. 【請求項２】 前記調節手段は、放射線のビームの選択
    された部分だけを通すマスク部材を含む、請求項１に記
    載の慣性応答装置。
  3. 【請求項３】 前記調節手段は、前記マスク部材の位置
    を前記放射線のビームに対して変化させるための手段を
    含む、請求項２に記載の慣性応答装置。
  4. 【請求項４】 前記センサアッセンブリは、前記放射線
    のビームを受け入れるための手段を支持するアームを含
    み、前記調節手段は前記アーム及び前記放射線のビーム
    を受け入れるための手段の一部を覆うマスク部材を有
    し、前記マスク部材は前記放射線のビームの一部のみが
    通過して前記ビームを受け入れるための手段に当たるよ
    うにすることを許容する孔を有している、請求項１に記
    載の慣性応答装置。
  5. 【請求項５】 前記調節手段は、前記アーム及び前記放
    射線のビームを受け入れるための手段に相対的に前記マ
    スク部材の位置を変え前記ビームの内の前記孔を通過す
    る部分を変化させるための手段を含む、請求項４に記載
    の慣性応答装置。
  6. 【請求項６】 前記マスク部材は前記アーム及び前記放
    射線のビームを受け入れるための手段に相対的に可動で
    あり、また前記慣性アッセンブリに向かいまたそれから
    離れる方向に可動で、前記アーム及び前記放射線のビー
    ムを受け入れるため手段に相対的なマスク部材の位置を
    変えることにより、前記移動自在の部材に妨げられない
    状態では前記孔を通過できる前記ビームの部分を遮断す
    るまでに前記該移動可能な部材が移動しなければならな
    い距離を変化させるようになっている、請求項５に記載
    の慣性応答装置。
  7. 【請求項７】 さらに前記慣性アッセンブリと前記セン
    サアッセンブリとを支持するハウジングを有し、前記マ
    スク部材は前記ハウジングを通って延びる部分を有しこ
    れを操作して前記マスク部材を前記アーム及び前記放射
    線のビームを受け入れるための手段に相対的に移動でき
    るようになっている、請求項６に記載の慣性応答装置。
  8. 【請求項８】 前記マスク部材を前記ハウジングに固定
    する手段を含む、請求項７に記載の慣性応答装置。
  9. 【請求項９】 前記移動自在の部材が前記ビームの部分
    の遮断を行うまでに移動する量は前記マスク部材が前記
    慣性アッセンブリに近接する度合いに応じて変化するよ
    うになっている、請求項６に記載の慣性応答装置。
  10. 【請求項１０】 前記放射線のビームを受け入れるため
    の手段は、前記孔より大きなビーム受け面を有し、前記
    マスク部材は前記ビーム受け面上の異なる位置に隣接し
    て前記孔を位置決めするように移動するようになってい
    る、請求項６に記載の慣性応答装置。
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