JP3752590B2 - 安全ベルト巻取り機構 - Google Patents
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Description
本発明は、自動車に使用される安全ベルト巻取り機構、もつと詳細には拘束装置を含む安全ベルト巻取り機構に関し、この拘束装置は、車両減速及び／又は高い速度又は加速度で巻取り機からのベルトの引出しに反応して操作可能であり、巻取り機構は、拘束装置の操作後に限られた程度までベルトが引出されるのを可能にする荷重制限装置を備えている。
車両が事故に巻込まれ、急激に減速すると、車両内の使用者は慣性により前方へ動こうとする。使用者が典型的な巻取り機と関連する安全ベルトを着用していると、安全ベルト巻取り機はこのような事故状況に存在する条件に反応して拘束を行い、こうして安全ベルトがもつと引出されるのを防止する。安全ベルトは少し弾性的であり、従つて車両の使用者を徐々に減速しようとする。しかし特定の状況例えば非常に高い速度で起こる事故では、使用者により安全ベルトに加えられる力、従つて安全ベルトにより車両の使用者に加えられる力が大きく、従つて車両の使用者が安全ベルトにより負傷する危険がある。従つてかなりの力を受ける時、安全ベルトを介して事故の際巻取り機構の拘束に続いて、車両の使用者の負傷の危険を少なくする保持力になるべく抗して安全ベルトが更に引出されるのを可能にする巻取り機構を設けることが望ましい。
この性質を持つ安全ベルト拘束機構を提供し、巻取り機構がねじり棒から成る荷重制限装置を含むようにすることが、提案されている。ねじり棒の一端は巻取り機構の巻取り枠に結合され、ねじり棒の他端は巻取り機構をそのハウジングに対して拘束する手段に結合されている。このような装置は、巻取り機の拘束に続いて限られた回転角にわたつて巻取り枠の回転を可能にする。
巻取り枠が拘束装置に対して動く時、過大な角回転の結果、過大な応力がねじり棒へ加えられるのを防止し、ベルトを着用している使用者の過大な前方変位を防止するため、ドイツ連邦共和国特許出願公開第4331027号明細書に記載されている安全ベルト巻取り機は、巻取り枠と拘束素子との間の荷重伝達路に挿入されるクラツチを備えている。この拘束素子は、巻取り枠又はトルク棒が安全ベルトの引込み方向に所定回転数だけ回転した後、係合せしめられる。続いてねじり棒が不動作になる。従つてこの装置は比較的複雑で、従つて費用がかかる。
上述したようにねじり棒を含む安全ベルト巻取り機の別の例がドイツ連邦共和国特許出願公開第4127781号明細書に開示されている。この明細書に記載されている巻取り機では、拘束爪の形の自動拘束手段が設けられ、この拘束爪は制御装置により操作されるが、続いて不動作にされて、荷重制限効果がトルク棒により与えられる段階中巻取り枠の回転を許す。続いて第２の拘束装置により巻取り枠が再び動かなくされる。付加的な応力が拘束装置へ加えられると、この拘束装置は巻取り枠を動かなくする。
このように公知の装置は比較的複雑で、比較的費用がかかる。
本発明は、改良された安全ベルト巻取り機構を提供しようとするものである。
この発明によれば、ハウジングと、ハウジング内に回転可能に取付けられかつ安全ベルトを巻付け可能な巻き枠と、巻き枠を拘束する拘束装置とを含む安全ベルト巻取り機構が設けられ、巻き枠がねじり棒を含む荷重制限装置と関連し、このねじり棒の一端が巻き枠に結合され、ねじり棒の他端が拘束装置の一部を形成する拘束ヘツドに結合され、ねじり棒は、拘束装置の操作された後ベルトが限られた程度まで巻き枠から引出されるのを可能にする荷重制限装置を含み、拘束ヘツドと巻き枠との間に位置して拘束ヘツドに対する巻き枠の回転角を制限する手段が設けられ、この手段は、拘束ヘツドに対する巻き枠の所定の程度の回転後に巻き枠と拘束ヘツドとの間の荷重伝達結合を行う。
所定の力を受けると破断するこわれ易い手段により、拘束ヘツドが最初は巻き枠上の所定の位置に保持されているのがよい。
１つの実施例では、回転角を制限する手段が、一端を巻き枠に固定されかつ他端を拘束ヘツドに固定される所定の長さの線、ひも又はケーブルを含み、従つて巻き枠が拘束ヘツドに対して回転する時、線、ひも又はケーブルが拘束ヘツドの部分に巻付く。
便利なように拘束ヘツドの部分が巻き枠の方へ向く場合、線、ひも又はケーブルの一端が突起に固定される。
１つの配置では、巻き枠が軸線方向に延びる穴を区画し、線、ひも又はケーブルが最初はこの軸線方向に延びる穴内に蓄えられている。
別の配置では、線、ひも又はケーブルが最初はゆるいコイルの形で拘束ヘツドと巻き枠との間の空間に蓄えられている。
本発明の別の実施例では、回転角を制限する手段が、巻き枠に形成されて共同作用するねじ付き凹所に収容されるため拘束ヘツドに形成されるねじ付き軸線方向突起を含み、この凹所が軸線方向に限られて延び、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際突起が凹所内へ駆動される。
本発明の別の実施例では、回転角を制限する手段が、ねじ付きナツトにねじ係合するため拘束ヘツドに形成されるねじ付き突起を含み、ナツトが巻き枠に形成されて所定の軸線方向長さを持つ凹所内に設けられ、凹所がナツトの断面に一致する断面を持ち、従つて拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際、ナツトが凹所内を軸線方向に動く。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、周囲の溝を区画するため拘束ヘツドに形成される突起を含み、溝に部分的に係合する掛け金素子が設けられて、巻き枠の回転の際溝の端部に係合するようになつており、係合の結果掛け金素子が掛け金をかける位置へ動かされる。
便利なように掛け金素子が複数の歯を区画し、溝の底が溝の端部に隣接して複数の共同作用する凹所を区画し、溝の端部が掛け金素子に係合する時、掛け金素子にある歯が溝の底にある凹所に係合する。
有利なように巻き枠に形成される通路内に掛け金素子が収容され、通路の壁の部分が掛け金にある湾曲面に係合し、通路の壁の部分が掛け金素子の湾曲面に係合する結果、掛け金素子の運動が掛け金素子を半径方向内方へ動かして、掛け金素子にある歯を溝の底にある凹所に係合させる。
本発明の別の実施例では、回転角を制限する手段が、巻き枠にある凹所内に保持されかつ拘束ヘツドの方へばねの予荷重をかけられる掛け金素子を含み、拘束ヘツドに対する巻き枠の所定の運動後、ばねの予荷重を受ける掛け金素子が軸線方向に拘束位置へ動かされる。
有利なように拘束ヘツドと巻き枠との間に中間の保持円板が設けられ、ばねの予荷重を受ける掛け金素子が最初は保持円板に接触するように予荷重をかけられ、拘束ヘツドに対する巻き枠の運動に反応して、保持円板が巻き枠に対して動かされ、保持円板が穴を区画し、保持円板の所定の運動後に、この穴が掛け金素子と一直線をなすように位置せしめられ、穴が掛け金素子と一直線をなす時、掛け金素子が穴を通つて、拘束ヘツドに対する巻き枠の拘束を行う。
便利なように保持円板が最初はこわれ易い手段により巻き枠に固定され、保持円板が、拘束ヘツドに対する巻き枠の最初の回転に続いて、拘束ヘツドにより保持されて共同作用する当接手段に係合する当接手段を持つている。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、拘束ヘツドに保持される拘束突起と共同作用するため巻き枠に取付けられるトグルを含み、トグルの初期位置でトグルが、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際突起を通過することができ、その際突起がトグルの部分に係合してトグルの位置を調節し、それにより続いてトグルの掛け金部分が、巻き枠の引続く回転を阻止するように突起に係合する。
なるべくトグルが巻き枠に枢着され、かつ２つの腕を含み、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際、トグルの一方の腕が最初は拘束ヘツドにある突起に係合するように位置せしめられ、この係合によりトグルが第２の位置へ動き、掛け金部分を含むトグルの他方の腕が、この第２の位置で続いてストツパに係合する。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、拘束ヘツドに対して直角に運動可能で巻き枠により保持される当接片と共同作用するシヤトルを含み、シヤトルの初期位置でカム面を区画するシヤトルの部分が、巻き枠の回転の際当接片のたどるべき通路へ突出し、カム面と当接片との係合によりシヤトルが、突起のたどるべき通路内へ延びるシヤトルの別の部分が延びる位置へ動き、巻き枠の次の回転の際突起がシヤトルの別の部分に係合して、荷重伝達結合部を形成する。
便利なようにシヤトルが拘束ヘツドに形成される横断溝内に保持されている。
本発明の別の実施例では、回転角を制限する手段が、拘束ヘツドにより保持されかつ拘束ヘツドと巻き枠との間にある中間板により保持される突出手段と共同作用する突出手段を含み、中間板が更に巻き枠により保持される突出手段と共同作用する突出手段を保持し、これらの突出手段が拘束ヘツド及び中間板により保持され、巻き枠の回転の際巻き枠にある突出手段が、中間板により保持される突出手段に係合する前に所定の弧状距離を移動し、こうして中間板を連行し、続いて拘束ヘツドにある突出手段に係合する前に、中間板にある突出手段が所定の弧状距離を移動して、荷重伝達結合を完成するように、中間板により保持される突出手段及び巻き枠が位置せしめられる。
便利なように中間板がこわれ易い手段により巻き枠に対して所定の位置に保持されている。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、巻き枠の凹所に設けられる環素子を含み、この環素子が、環素子の所定の回転に続いて凹所内にある対応当接手段に係合する当接手段を持ち、拘束ヘツドに対する巻き枠の運動の結果、環素子を拘束ヘツドに締付ける手段が設けられている。
なるべく締付け手段が、環素子にすぐ隣接する拘束ヘツドの外周に形成される複数の凹所を含み、各凹所がローラ素子を収容し、各凹所が少なくとも１つの傾斜壁を持ち、環素子と拘束ヘツドとの相対運動の際少なくとも１つのローラ素子が、傾斜壁と環素子とにより区画されるくびれ部へ動かされる。
便利なように環素子がこの第１の環素子を包囲する別の環素子と共同作用し、この別の環素子が、第１の環素子に設けられている当接手段と共同作用する当接手段と、巻き枠に形成されている凹所の壁の部分を形成する当接手段と共同作用する当接手段とを持つている。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、巻き枠に形成されている凹所内に収容される拘束ヘツドの部分にあつて半径方向外方へ延びる突起と、凹所の壁にあつて半径方向内方へ延びる突起とを含み、これらの突起が共同作用して、所定の運動に従う巻き枠と拘束ヘツドとの相対運動を制限する。
なるべく拘束ヘツドの部分と凹所の壁との間の中間空間に中間素子が設けられ、拘束ヘツドにある突起が凹所の壁にある突起を通り、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際、中間素子が拘束ヘツドにある突起も凹所の壁にある突起も通ることができないように、中間素子が寸法を定められている。
本発明が直ちに理解され、そのそれ以上の特徴がわかるようにするため、添付図面を参照して、例により本発明を説明する。
図１は荷重制限装置を含む安全ベルト巻取り機構全体の分解斜視図であり、
図２は１つの実施例の巻取り機、拘束ヘツド及び回転制限装置の側面図であり、
図３Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図３Ｂは図３Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図４は巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図５Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図５Ｂは図５Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図６Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図６Ｂは図６Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図７Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図７Ｂは図７Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図８は巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の平面図であり、
図９Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図９Ｂは図９Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図１０Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図１０Ｂは図１０Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図１１は巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の平面図であり、
図１２Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図１２Ｂは図１２Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図である。
最初に添付図面の図１を参照して、安全ベルト巻取り機は、前方へ延びる離れた腕13，14を支持する基板11を持つＵ字状ハウジング10を含んでいる。腕13は穴15を区画し、腕14は穴15と一直線をなし歯付き周囲17を持つ穴16を区画している。
腕14は拘束機構を結合可能な別の穴18を区画している。
ほぼ中空構造の巻き枠20が設けられ、円筒状外面21を持つている。この巻き枠20はその上に安全ベルトを巻付けるようになつている。巻き枠20はハウジング10内に回転可能に取付けられている。
巻き枠20の中空内部に収容されるねじり棒22が設けられている。このねじり棒22はその両端に形成される係合成形片23，24を持つている。係合成形片23は巻き枠20の共同作用する部分に係合している。係合成形片24は拘束ヘツド25の共同作用する部分に係合している。拘束ヘツド25は、凹所28を区画する巻き枠20の主体から離れるように向く面に形成されて軸線方向に延びる円板26の形状をしている。凹所28は拘束素子30を揺動可能に収容するように設計されている。拘束素子30はほぞ状軸29を収容する長円形の穴31を持つている。拘束素子30は、半径方向に突出する歯32と軸線方向に延びて拘束機構と共同作用するピン33とを備えている。
拘束ヘツド25は直径上で対向する２つの穴33，34を区画し、部品の一緒に結合される時、巻き枠20の一方の端面に形成されて軸線方向に突出するせん断ピン35，36が、これらの穴33，34に収容されるようになつている。巻き枠20はＵ字状ハウジング10内で前方へ延びる腕13，14の間に位置し、拘束ヘツド25と拘束素子30は、腕14にある穴16により区画される面にある。
巻き枠20に巻付けられる安全ベルトは巻き枠20から引出され、公知のセンサ手段が事故状況を検出すると、拘束素子30を動かすため中間板ピン33が作用を受けるので、拘束素子30により保持される歯32が穴16の周囲17に形成されている歯の１つと係合し、こうして巻き枠20を拘束し、安全ベルトが巻取り機構から更に引出されるのを阻止する。
しかしかなりの力が安全ベルトへ加えられると、せん断ピン35，36が折れ、従つてねじり棒22へトルクが加わつている間、巻き枠20が回転するのを可能にする。巻き枠20が回転を続けるので、安全ベルトにより巻き枠20へ加えられる力が充分大きいと、ねじり棒22は巻き枠20の運動を許しながらこの運動に抵抗する。こうして巻き枠20は回転し、荷重制限効果を与える。
次の説明から明らかになるように、拘束ヘツド25に対して所定の程度だけ巻き枠20の回転を許す多数の異なる実施例が案出され、その機構は拘束ヘツド25に対する巻き枠20の引続く運動を阻止するのに役立つ。
添付図面の図２を参照して、巻き枠20、ねじり棒22及び拘束ヘツド25が概略的に示されている。
拘束ヘツド25は、巻取り機巻き枠20の端面に設けられるほぼ円筒状の凹所40内に一部を収容されている。巻き枠20内に軸線方向に延びる別の凹所41が設けられて、最初の凹所40から延びている。
円筒状ボス42が拘束ヘツド25の下側に設けられて、円筒状凹所40内に収容されている。
線、ひも又はケーブル43が設けられて、軸線方向に延びる凹所41内に最初はＵ字状に収容されている。線、ひも又はケーブル43の一端は凹所40と凹所41との交点の所で巻き枠20に固定されている。線、ひも又はケーブル43の他端は円筒状ボス42に結合されている。
巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転し始め、こうしてトルクをねじり棒22へ加えると、線、ひも又はケーブル43が円筒状ボス42に巻付けられる。こうして線、ひも又はケーブル43は軸線方向に延びる凹所41から引出される。巻き枠20が拘束ヘツド25に対する所定の回転を行つた後、線、ひも又はケーブル43がきつくなり、拘束ヘツド25と巻き枠20との間の荷重制限結合を行つて、巻き枠20のそれ以上の回転を阻止する。
図３は、多くの点で図２の実施例に類似な本発明の別の実施例を示している。
図３の実施例において拘束ヘツド25は、巻き枠20の端面に形成される凹所40内に収容されるボス42を持つている。一端45をボス42に結合される線、ひも又はケーブル43が設けられている。しかしこの実施例では、線、ひも又はケーブル43はゆるいらせんでボス42に巻付けられ、線、ひも又はケーブル43の他端は凹所40の底に固定され、こうして巻き枠20に直接結合されている。
この実施例では、巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転し始めると、線、ひも又はケーブル43が巻き枠20と拘束ヘツド25との間に荷重伝達結合部を形成するまで円筒状ボス42に一層きつく巻付けられ、従つて巻き枠20のそれ以上の回転運動を阻止する。
図４は本発明の別の実施例を示している。この実施例では、巻き枠20の一端がほぼ円筒状の凹所40を備えている。拘束ヘツド25はこの凹所40に一部収容されている。しかし拘束ヘツド25の外周はねじ50を切られ、凹所40の周囲もねじ51を切られ、両方のねじ50及び51は互いに係合している。拘束ヘツド25はねじり棒22に対して軸線方向移動するように取付けられている。ねじり棒22に設けられるはまり合い係合部24は、拘束ヘツド25と共同作用する滑りキー溝の形をなしている。
巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転し始めると、ねじ50とねじ51との係合のため、拘束ヘツド25は巻き枠20に対して軸線方向に動いて、凹所40へ入る。拘束ヘツド25に対する巻き枠20の所定の運動後、拘束ヘツド25が凹所40の底に係合し、従つて拘束ヘツド25に対する巻き枠20のそれ以上の回転運動を阻止する。凹所40の底における拘束ヘツド25の係合、及び互いに係合するねじ50及び51により行われる相互結合は、巻き枠20のそれ以上の回転を阻止する荷重伝達結合を行う。
図５はねじ相互結合を含む本発明の別の実施例を示している。本発明のこの実施例では、拘束ヘツド25は突出するボス42を持つている。ボス42の外側部分はねじ50を切られている。このねじは、六角ナツト52の中心穴に設けられるねじ51と共同作用する。六角ナツト52は、巻取り機構の巻き枠20の端面に形成される六角凹所53内に収容されている。最初にナツト52は凹所53の底から離れた位置にある。巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転すると、ねじ50と51との共同作用によりナツト52が軸線方向に駆動され、それから図５Ａに示すように、ナツト52が凹所53の底に係合する。この位置でナツト52は巻き枠20と拘束ヘツド25との間に荷重伝達結合を行う。
図６は本発明の別の実施例を示している。この実施例において拘束ヘツド25は、巻き枠20の端面に形成される保持円板４０の中へ延びるボス42を備えている。ほぼらせん状の溝又は凹所55がボス42の外部に形成されている。以下に明らかになるように、溝の端部にはストツパ56が設けられている。溝の端部に隣接して、溝の底は一層深くされて、１対のくぼみ57を形成している。
凹所40の一部は半径方向外方へ延びて、複雑な形の連通する通路58を形成している。この通路内には掛け金素子59が取付けられて、くぼみ57の形状に対応する形状の複数の歯60を持つている。これらの歯60はらせん状溝55に係合するが、この溝の底に係合するほど深く係合しない。掛け金素子59はこわれ易い素子61により位置を保持されている。
掛け金素子59の外面は円弧状に湾曲62され、通路58を区画する境界の一部をなす突起63に係合している。
巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転すると、巻き枠20が図６Ｂに矢印64で示す方向に回転を行う。この回転運動が行われる時、らせん状凹所55の一端から始まつて最後には図６Ｂに示す凹所の他端に近づくまで、掛け金素子59がこの凹所55に沿つて滑らされる。巻き枠20は図６Ｂに示す位置から動き続けるので、らせん状凹所55の端部にあるストツパ56が掛け金素子59に係合して、掛け金素子59とこわれ易い素子61との係合を外し、掛け金素子59の引続く運動及び掛け金素子59への突起63の作用の結果、掛け金素子59は半径方向内方へ駆動されるので、掛け金素子59にある突出歯60がらせん状凹所55の底にあるくぼみ57に係合する。その時掛け金素子59は通路58の終端部分にしつかり係合し、拘束ヘツド25に対する巻き枠20のそれ以上の回転を阻止する荷重伝達結合を行う。
図７は本発明の別の実施例を示している。
図７の実施例において巻取り機の巻き枠20はその端面に凹所40を形成され、この凹所40は軸線方向に延びる別の凹所60と関連し、この凹所60に収容されて軸線方向に運動可能な掛け金素子61は、凹所60の底と掛け金素子61との間にあるばね62により予荷重をかけられている。掛け金素子61は初期位置に保持され、この位置でばね62が凹所40の底に対してほぼ平行なほぼ円形の保持円板63により圧縮されている。保持円板63はせん断ピン64により巻き枠20に固定されている。
図７Ｂに示すように、保持円板63はその周囲に隣接する円弧状穴65を備えており、この円弧状穴65は掛け金素子61と一直線をなし、同じ幅を持つている。掛け金素子61は円弧状であり、従つて穴65を通つて延びることができる。保持円板63は、掛け金素子61に係合する側とは反対の側で保持円板63から延びる突起60を備えている。
拘束ヘツド25は、保持円板63により保持される突起66と一直線をなしかつ軸線方向に延びる突起67を備えている。
図７に示す装置において、巻き枠20が拘束ヘツド25に対して矢印67で示す方向に回転し始めると、保持円板63が巻き枠20と共に回転し、従つて突起66が突起67から離れるように動く。しかしほぼ完全な１回転後、突起66が突起67に再び出合い、これらの突起が係合する。その時せん断ピン64が破断し、巻き枠20及び掛け金素子61が拘束ヘツド25及び今や静止している保持円板63に対して回転を続けるので、掛け金素子61が保持円板63に対して滑る。掛け金素子61が穴65と一直線をなすと、ばね62が穴65を通つて掛け金素子61に作用する。その時掛け金素子61は拘束ヘツド25の下面に係合する。掛け金素子61が凹所65の他端に達するまで、巻き枠20は回転し続ける。それから掛け金素子61の引続く運動が阻止され、掛け金素子61、保持円板63及び互いに係合する突起66,67の組合わせが、巻き枠20と拘束ヘツド25との間の荷重伝達結合を行う。
図８は本発明の別の実施例を示し、巻き枠20の端面が、揺動軸線71の周りに揺動運動のために設けられるトグル素子70を保持している。このトグル素子70は互いにほぼ直角をなす２つの腕72，73を持つている。トグル素子は、拘束ヘツド25に設けられる半径方向突起74と共同作用するようになつている。
トグル素子70は最初図８に示す状態にある。突起74は最初トグル素子に隣接しており、巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転し始めると、巻き枠20は矢印75の方向に回転し、図８に示す状態に達する前にほぼ１回転を行うことができる。図８を考慮すればわかるように、巻き枠20が矢印25の方向に回転し続けるので、突起74がトグル素子70の腕72に係合し、従つてトグル素子を図８に破線で示す位置へ動かす。拘束ヘツド25に対する巻き枠20の完全な１回転後、トグル素子の腕73が拘束するように突起74に係合し、従つて巻き枠20と拘束ヘツド25との間で荷重伝達結合を行う。
図９は本発明の別の実施例を示している。本発明のこの実施例では、巻き枠20の端面に形成される凹所40に拘束ヘツド25が一部収容されている。拘束ヘツド25はその半径方向外縁に隣接して軸線方向に延びる突起80を保持している。この突起80は、凹所40の底に形成される環状溝81に収容されている。凹所40の中心部分は、横方向に延びて滑動可能なシヤトル素子83を収容する溝82を持つている。滑動可能なシヤトル素子83は拡大された長円形穴84を持ち、ねじり棒22の一部がこの穴84を貫通している。シヤトル素子83は、環状溝81内へ突出しかつ傾斜カム面86を持つ一端85を持つている。シヤトル素子83の他端87は最初は横方向溝82内に収容されている。
矢印88で示す方向への巻き枠20の回転の際、巻き枠20はシヤトル素子83と共に図９Ｂに示す初期位置から回転し始め、従つてシヤトル素子の一端85は、静止している拘束ヘツド25に形成される突起80から離れるように動かされる。ほぼ１回転後にカム面86が突起80に係合する。従つてシヤトル素子83は直径上を動かされ、カム面86を持つ端部85とは反対側にあるシヤトル素子の端部87が、横方向溝82から環状溝81を越えて延びる位置へ動かされる。巻き枠20の引続く回転により、シヤトル素子の突出端部87が、静止している拘束ヘツド25の突起80に係合し、従つて巻き枠20と拘束ヘツド25との間の荷重伝達結合を行い、巻き枠20のそれ以上の回転運動を阻止する。
図10は本発明の別の実施例を示している。本発明のこの実施例において、巻き枠20の１つの端面に形成される凹所40に拘束ヘツド25が収容されている。凹所へ向く拘束ヘツド25の端面に、軸線方向へ延びる突起90が形成されている。凹所40内に中間板91が収容されている。この中間板91はその片側に、拘束ヘツド25へ向かつて軸線方向に延びかつ突起90に隣接する突起92を保持している。中間板91は、反対側に、凹所40の底へ向かつて延びる別の突起93を保持し、凹所の底にあつて中間板91へ向かつて突出する別の突起94があり、この別の突起94は突起93に隣接している。こわれ易いウエブ95が設けられて、中間板91を最初は図示した位置に保持している。
巻き枠20が矢印96で示す方向に拘束ヘツド25に対する回転を始めると、最初は中間板91が巻き枠20と共に回転し、従つて突起82は突起90から離れるように動く。しかしほぼ完全な１回転後、中間板91により保持される突起82が、静止している拘束ヘツド25により保持される突起30に係合する。従つてねじは静止し、こわれ易いウエブ95を破断する。従つて中間板91の裏側にある突起93が今や静止し、巻き枠20により保持される突起94が突起93から離れ、巻き枠20の更に実際上完全な１回転後、突起94が突起93に係合する。従つて４つの突起の相互係合が巻き枠20と拘束ヘツド25との間の荷重伝達結合を行う。
図１１は本発明の別の実施例を示している。巻き枠20の端面に凹所40が形成されている。凹所40の外側壁から内方へ突出する当接片100が設けられている。第１の滑動可能な環101が凹所40内にあつて、滑る回転運動を行うことができる。この環101は半径方向外方へ向く当接片102を持ち、この当接片102は当接片100に接触して示されている。環101は半径方向内方へ向く当接片103も持つている。
環101より小さい直径の第２の回転滑動可能な環104が設けられている。環104は半径方向外方へ向く当接片105を持ち、この当接片105は当接片103に接触して示されている。内側の環104内に拘束ヘツド25が収容されている。円形の拘束ヘツド25の外周には複数のほぼＶ字状の凹所106が形成されている。各凹所は、ほぼ半径方向に延びる壁と、接線に対して傾斜した他の壁とを持つている。各凹所106内にローラ107がクランプ素子として収容されている。
環101及び104は回転可能であるが、摩擦により巻き枠20に対して初期位置に保持され、従つて巻き枠20が矢印108の方向に回転し始めると、環101と104との組合わせが拘束ヘツド25に対して一緒に回転する。図において各ローラ107は凹所106の底にあるが、１つのローラ107又は他のローラ107が内側の環104に接触していてもよい。環104が矢印108の方向に回転するので、この環は１つ又は複数のローラ107を連行し、半径に対して傾斜している壁により区画される凹所の狭い端部の方へローラ107を動かす。ローラ107は拘束ヘツド25の外周にある凹所106の環104との間でクランプ係合を行い、従つて静止している拘束ヘツド25に対して環104が更に回転するのを阻止する。
内側の環104はこうして固定位置に保持され、この位置でもはや回転しない。しかし外側の環101は巻き枠20と共に回転し続ける。当接片103が当接片105から離れ、実際上完全な１回転後、当接片103が当接片105の他方の側に係合する。その時外側の環101はもはや回転できない。巻き枠20が回転し続けるので、当接片100は当接片102から離れる。ほぼ１回転後に、当接片100は当接片102の他方の側に再び出合い、その時もはや回転できない。従つてローラと環との組合わせは巻き枠20と拘束ヘツド25との荷重伝達結合を行う。
図１２は本発明の別の実施例を示している。巻き枠20の１つの端面は凹所40を区画し、拘束ヘツド25により保持されるボス42は凹所の中へ突出している。ボス20は半径方向外方へ延びる当接片110を保持している。凹所40の外周は半径方向へ向く当接片111を持ち、ボス42と凹所40の外壁との境界領域113に中間素子112が設けられている。
注意すべきことは、拘束ヘツド25に対する巻き枠20の回転が可能で、当接片110と111とが互いに通過可能なように、当接片110巻取り機111が半径方向寸法を持つていることである。
装置が図１２Ｂに示す初期状態にあると、中間素子112は拘束ヘツド25により保持される当接片110と巻き枠20により保持される当接片111とに係合している。安全ベルトが巻き枠20から引出されると、巻き枠20が矢印113の方向に回転する。従つて当接片111は中間素子112から離れ、実際上１回転後に、静止している当接片110を通過し、他方の側から中間素子112に再び出合う。従つて中間素子112は連行されて、半径方向内方へ向く当接片111により加えられる力により拘束ヘツド25と凹所40の内壁との間の境界領域113内で回転する。巻き枠20が矢印113の方向に回転し続けるので、内方へ向く当接片111と中間素子112とが巻き枠20と共に回転し、それから中間素子112が拘束ヘツド25の半径方向外方へ向く当接片110に再び出合う。その時巻き枠20の引続く回転が、阻止される。なぜならば、当接片110と111との組合わせが、中間素子112と共に、巻き枠20と拘束ヘツド25との荷重伝達結合を行うからである。
車両が事故に巻込まれ、急激に減速すると、車両内の使用者は慣性により前方へ動こうとする。使用者が典型的な巻取り機と関連する安全ベルトを着用していると、安全ベルト巻取り機はこのような事故状況に存在する条件に反応して拘束を行い、こうして安全ベルトがもつと引出されるのを防止する。安全ベルトは少し弾性的であり、従つて車両の使用者を徐々に減速しようとする。しかし特定の状況例えば非常に高い速度で起こる事故では、使用者により安全ベルトに加えられる力、従つて安全ベルトにより車両の使用者に加えられる力が大きく、従つて車両の使用者が安全ベルトにより負傷する危険がある。従つてかなりの力を受ける時、安全ベルトを介して事故の際巻取り機構の拘束に続いて、車両の使用者の負傷の危険を少なくする保持力になるべく抗して安全ベルトが更に引出されるのを可能にする巻取り機構を設けることが望ましい。
この性質を持つ安全ベルト拘束機構を提供し、巻取り機構がねじり棒から成る荷重制限装置を含むようにすることが、提案されている。ねじり棒の一端は巻取り機構の巻取り枠に結合され、ねじり棒の他端は巻取り機構をそのハウジングに対して拘束する手段に結合されている。このような装置は、巻取り機の拘束に続いて限られた回転角にわたつて巻取り枠の回転を可能にする。
巻取り枠が拘束装置に対して動く時、過大な角回転の結果、過大な応力がねじり棒へ加えられるのを防止し、ベルトを着用している使用者の過大な前方変位を防止するため、ドイツ連邦共和国特許出願公開第4331027号明細書に記載されている安全ベルト巻取り機は、巻取り枠と拘束素子との間の荷重伝達路に挿入されるクラツチを備えている。この拘束素子は、巻取り枠又はトルク棒が安全ベルトの引込み方向に所定回転数だけ回転した後、係合せしめられる。続いてねじり棒が不動作になる。従つてこの装置は比較的複雑で、従つて費用がかかる。
上述したようにねじり棒を含む安全ベルト巻取り機の別の例がドイツ連邦共和国特許出願公開第4127781号明細書に開示されている。この明細書に記載されている巻取り機では、拘束爪の形の自動拘束手段が設けられ、この拘束爪は制御装置により操作されるが、続いて不動作にされて、荷重制限効果がトルク棒により与えられる段階中巻取り枠の回転を許す。続いて第２の拘束装置により巻取り枠が再び動かなくされる。付加的な応力が拘束装置へ加えられると、この拘束装置は巻取り枠を動かなくする。
このように公知の装置は比較的複雑で、比較的費用がかかる。
本発明は、改良された安全ベルト巻取り機構を提供しようとするものである。
この発明によれば、ハウジングと、ハウジング内に回転可能に取付けられかつ安全ベルトを巻付け可能な巻き枠と、巻き枠を拘束する拘束装置とを含む安全ベルト巻取り機構が設けられ、巻き枠がねじり棒を含む荷重制限装置と関連し、このねじり棒の一端が巻き枠に結合され、ねじり棒の他端が拘束装置の一部を形成する拘束ヘツドに結合され、ねじり棒は、拘束装置の操作された後ベルトが限られた程度まで巻き枠から引出されるのを可能にする荷重制限装置を含み、拘束ヘツドと巻き枠との間に位置して拘束ヘツドに対する巻き枠の回転角を制限する手段が設けられ、この手段は、拘束ヘツドに対する巻き枠の所定の程度の回転後に巻き枠と拘束ヘツドとの間の荷重伝達結合を行う。
所定の力を受けると破断するこわれ易い手段により、拘束ヘツドが最初は巻き枠上の所定の位置に保持されているのがよい。
１つの実施例では、回転角を制限する手段が、一端を巻き枠に固定されかつ他端を拘束ヘツドに固定される所定の長さの線、ひも又はケーブルを含み、従つて巻き枠が拘束ヘツドに対して回転する時、線、ひも又はケーブルが拘束ヘツドの部分に巻付く。
便利なように拘束ヘツドの部分が巻き枠の方へ向く場合、線、ひも又はケーブルの一端が突起に固定される。
１つの配置では、巻き枠が軸線方向に延びる穴を区画し、線、ひも又はケーブルが最初はこの軸線方向に延びる穴内に蓄えられている。
別の配置では、線、ひも又はケーブルが最初はゆるいコイルの形で拘束ヘツドと巻き枠との間の空間に蓄えられている。
本発明の別の実施例では、回転角を制限する手段が、巻き枠に形成されて共同作用するねじ付き凹所に収容されるため拘束ヘツドに形成されるねじ付き軸線方向突起を含み、この凹所が軸線方向に限られて延び、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際突起が凹所内へ駆動される。
本発明の別の実施例では、回転角を制限する手段が、ねじ付きナツトにねじ係合するため拘束ヘツドに形成されるねじ付き突起を含み、ナツトが巻き枠に形成されて所定の軸線方向長さを持つ凹所内に設けられ、凹所がナツトの断面に一致する断面を持ち、従つて拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際、ナツトが凹所内を軸線方向に動く。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、周囲の溝を区画するため拘束ヘツドに形成される突起を含み、溝に部分的に係合する掛け金素子が設けられて、巻き枠の回転の際溝の端部に係合するようになつており、係合の結果掛け金素子が掛け金をかける位置へ動かされる。
便利なように掛け金素子が複数の歯を区画し、溝の底が溝の端部に隣接して複数の共同作用する凹所を区画し、溝の端部が掛け金素子に係合する時、掛け金素子にある歯が溝の底にある凹所に係合する。
有利なように巻き枠に形成される通路内に掛け金素子が収容され、通路の壁の部分が掛け金にある湾曲面に係合し、通路の壁の部分が掛け金素子の湾曲面に係合する結果、掛け金素子の運動が掛け金素子を半径方向内方へ動かして、掛け金素子にある歯を溝の底にある凹所に係合させる。
本発明の別の実施例では、回転角を制限する手段が、巻き枠にある凹所内に保持されかつ拘束ヘツドの方へばねの予荷重をかけられる掛け金素子を含み、拘束ヘツドに対する巻き枠の所定の運動後、ばねの予荷重を受ける掛け金素子が軸線方向に拘束位置へ動かされる。
有利なように拘束ヘツドと巻き枠との間に中間の保持円板が設けられ、ばねの予荷重を受ける掛け金素子が最初は保持円板に接触するように予荷重をかけられ、拘束ヘツドに対する巻き枠の運動に反応して、保持円板が巻き枠に対して動かされ、保持円板が穴を区画し、保持円板の所定の運動後に、この穴が掛け金素子と一直線をなすように位置せしめられ、穴が掛け金素子と一直線をなす時、掛け金素子が穴を通つて、拘束ヘツドに対する巻き枠の拘束を行う。
便利なように保持円板が最初はこわれ易い手段により巻き枠に固定され、保持円板が、拘束ヘツドに対する巻き枠の最初の回転に続いて、拘束ヘツドにより保持されて共同作用する当接手段に係合する当接手段を持つている。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、拘束ヘツドに保持される拘束突起と共同作用するため巻き枠に取付けられるトグルを含み、トグルの初期位置でトグルが、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際突起を通過することができ、その際突起がトグルの部分に係合してトグルの位置を調節し、それにより続いてトグルの掛け金部分が、巻き枠の引続く回転を阻止するように突起に係合する。
なるべくトグルが巻き枠に枢着され、かつ２つの腕を含み、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際、トグルの一方の腕が最初は拘束ヘツドにある突起に係合するように位置せしめられ、この係合によりトグルが第２の位置へ動き、掛け金部分を含むトグルの他方の腕が、この第２の位置で続いてストツパに係合する。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、拘束ヘツドに対して直角に運動可能で巻き枠により保持される当接片と共同作用するシヤトルを含み、シヤトルの初期位置でカム面を区画するシヤトルの部分が、巻き枠の回転の際当接片のたどるべき通路へ突出し、カム面と当接片との係合によりシヤトルが、突起のたどるべき通路内へ延びるシヤトルの別の部分が延びる位置へ動き、巻き枠の次の回転の際突起がシヤトルの別の部分に係合して、荷重伝達結合部を形成する。
便利なようにシヤトルが拘束ヘツドに形成される横断溝内に保持されている。
本発明の別の実施例では、回転角を制限する手段が、拘束ヘツドにより保持されかつ拘束ヘツドと巻き枠との間にある中間板により保持される突出手段と共同作用する突出手段を含み、中間板が更に巻き枠により保持される突出手段と共同作用する突出手段を保持し、これらの突出手段が拘束ヘツド及び中間板により保持され、巻き枠の回転の際巻き枠にある突出手段が、中間板により保持される突出手段に係合する前に所定の弧状距離を移動し、こうして中間板を連行し、続いて拘束ヘツドにある突出手段に係合する前に、中間板にある突出手段が所定の弧状距離を移動して、荷重伝達結合を完成するように、中間板により保持される突出手段及び巻き枠が位置せしめられる。
便利なように中間板がこわれ易い手段により巻き枠に対して所定の位置に保持されている。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、巻き枠の凹所に設けられる環素子を含み、この環素子が、環素子の所定の回転に続いて凹所内にある対応当接手段に係合する当接手段を持ち、拘束ヘツドに対する巻き枠の運動の結果、環素子を拘束ヘツドに締付ける手段が設けられている。
なるべく締付け手段が、環素子にすぐ隣接する拘束ヘツドの外周に形成される複数の凹所を含み、各凹所がローラ素子を収容し、各凹所が少なくとも１つの傾斜壁を持ち、環素子と拘束ヘツドとの相対運動の際少なくとも１つのローラ素子が、傾斜壁と環素子とにより区画されるくびれ部へ動かされる。
便利なように環素子がこの第１の環素子を包囲する別の環素子と共同作用し、この別の環素子が、第１の環素子に設けられている当接手段と共同作用する当接手段と、巻き枠に形成されている凹所の壁の部分を形成する当接手段と共同作用する当接手段とを持つている。
本発明の更に別の実施例では、回転角を制限する手段が、巻き枠に形成されている凹所内に収容される拘束ヘツドの部分にあつて半径方向外方へ延びる突起と、凹所の壁にあつて半径方向内方へ延びる突起とを含み、これらの突起が共同作用して、所定の運動に従う巻き枠と拘束ヘツドとの相対運動を制限する。
なるべく拘束ヘツドの部分と凹所の壁との間の中間空間に中間素子が設けられ、拘束ヘツドにある突起が凹所の壁にある突起を通り、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際、中間素子が拘束ヘツドにある突起も凹所の壁にある突起も通ることができないように、中間素子が寸法を定められている。
本発明が直ちに理解され、そのそれ以上の特徴がわかるようにするため、添付図面を参照して、例により本発明を説明する。
図１は荷重制限装置を含む安全ベルト巻取り機構全体の分解斜視図であり、
図２は１つの実施例の巻取り機、拘束ヘツド及び回転制限装置の側面図であり、
図３Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図３Ｂは図３Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図４は巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図５Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図５Ｂは図５Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図６Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図６Ｂは図６Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図７Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図７Ｂは図７Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図８は巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の平面図であり、
図９Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図９Ｂは図９Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図１０Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図１０Ｂは図１０Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図であり、
図１１は巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の平面図であり、
図１２Ａは巻取り機軸、拘束ヘツド及び回転制限装置の別の実施例を示し、
図１２Ｂは図１２Ａにおける拘束ヘツド及び巻取り機軸の平面図である。
最初に添付図面の図１を参照して、安全ベルト巻取り機は、前方へ延びる離れた腕13，14を支持する基板11を持つＵ字状ハウジング10を含んでいる。腕13は穴15を区画し、腕14は穴15と一直線をなし歯付き周囲17を持つ穴16を区画している。
腕14は拘束機構を結合可能な別の穴18を区画している。
ほぼ中空構造の巻き枠20が設けられ、円筒状外面21を持つている。この巻き枠20はその上に安全ベルトを巻付けるようになつている。巻き枠20はハウジング10内に回転可能に取付けられている。
巻き枠20の中空内部に収容されるねじり棒22が設けられている。このねじり棒22はその両端に形成される係合成形片23，24を持つている。係合成形片23は巻き枠20の共同作用する部分に係合している。係合成形片24は拘束ヘツド25の共同作用する部分に係合している。拘束ヘツド25は、凹所28を区画する巻き枠20の主体から離れるように向く面に形成されて軸線方向に延びる円板26の形状をしている。凹所28は拘束素子30を揺動可能に収容するように設計されている。拘束素子30はほぞ状軸29を収容する長円形の穴31を持つている。拘束素子30は、半径方向に突出する歯32と軸線方向に延びて拘束機構と共同作用するピン33とを備えている。
拘束ヘツド25は直径上で対向する２つの穴33，34を区画し、部品の一緒に結合される時、巻き枠20の一方の端面に形成されて軸線方向に突出するせん断ピン35，36が、これらの穴33，34に収容されるようになつている。巻き枠20はＵ字状ハウジング10内で前方へ延びる腕13，14の間に位置し、拘束ヘツド25と拘束素子30は、腕14にある穴16により区画される面にある。
巻き枠20に巻付けられる安全ベルトは巻き枠20から引出され、公知のセンサ手段が事故状況を検出すると、拘束素子30を動かすため中間板ピン33が作用を受けるので、拘束素子30により保持される歯32が穴16の周囲17に形成されている歯の１つと係合し、こうして巻き枠20を拘束し、安全ベルトが巻取り機構から更に引出されるのを阻止する。
しかしかなりの力が安全ベルトへ加えられると、せん断ピン35，36が折れ、従つてねじり棒22へトルクが加わつている間、巻き枠20が回転するのを可能にする。巻き枠20が回転を続けるので、安全ベルトにより巻き枠20へ加えられる力が充分大きいと、ねじり棒22は巻き枠20の運動を許しながらこの運動に抵抗する。こうして巻き枠20は回転し、荷重制限効果を与える。
次の説明から明らかになるように、拘束ヘツド25に対して所定の程度だけ巻き枠20の回転を許す多数の異なる実施例が案出され、その機構は拘束ヘツド25に対する巻き枠20の引続く運動を阻止するのに役立つ。
添付図面の図２を参照して、巻き枠20、ねじり棒22及び拘束ヘツド25が概略的に示されている。
拘束ヘツド25は、巻取り機巻き枠20の端面に設けられるほぼ円筒状の凹所40内に一部を収容されている。巻き枠20内に軸線方向に延びる別の凹所41が設けられて、最初の凹所40から延びている。
円筒状ボス42が拘束ヘツド25の下側に設けられて、円筒状凹所40内に収容されている。
線、ひも又はケーブル43が設けられて、軸線方向に延びる凹所41内に最初はＵ字状に収容されている。線、ひも又はケーブル43の一端は凹所40と凹所41との交点の所で巻き枠20に固定されている。線、ひも又はケーブル43の他端は円筒状ボス42に結合されている。
巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転し始め、こうしてトルクをねじり棒22へ加えると、線、ひも又はケーブル43が円筒状ボス42に巻付けられる。こうして線、ひも又はケーブル43は軸線方向に延びる凹所41から引出される。巻き枠20が拘束ヘツド25に対する所定の回転を行つた後、線、ひも又はケーブル43がきつくなり、拘束ヘツド25と巻き枠20との間の荷重制限結合を行つて、巻き枠20のそれ以上の回転を阻止する。
図３は、多くの点で図２の実施例に類似な本発明の別の実施例を示している。
図３の実施例において拘束ヘツド25は、巻き枠20の端面に形成される凹所40内に収容されるボス42を持つている。一端45をボス42に結合される線、ひも又はケーブル43が設けられている。しかしこの実施例では、線、ひも又はケーブル43はゆるいらせんでボス42に巻付けられ、線、ひも又はケーブル43の他端は凹所40の底に固定され、こうして巻き枠20に直接結合されている。
この実施例では、巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転し始めると、線、ひも又はケーブル43が巻き枠20と拘束ヘツド25との間に荷重伝達結合部を形成するまで円筒状ボス42に一層きつく巻付けられ、従つて巻き枠20のそれ以上の回転運動を阻止する。
図４は本発明の別の実施例を示している。この実施例では、巻き枠20の一端がほぼ円筒状の凹所40を備えている。拘束ヘツド25はこの凹所40に一部収容されている。しかし拘束ヘツド25の外周はねじ50を切られ、凹所40の周囲もねじ51を切られ、両方のねじ50及び51は互いに係合している。拘束ヘツド25はねじり棒22に対して軸線方向移動するように取付けられている。ねじり棒22に設けられるはまり合い係合部24は、拘束ヘツド25と共同作用する滑りキー溝の形をなしている。
巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転し始めると、ねじ50とねじ51との係合のため、拘束ヘツド25は巻き枠20に対して軸線方向に動いて、凹所40へ入る。拘束ヘツド25に対する巻き枠20の所定の運動後、拘束ヘツド25が凹所40の底に係合し、従つて拘束ヘツド25に対する巻き枠20のそれ以上の回転運動を阻止する。凹所40の底における拘束ヘツド25の係合、及び互いに係合するねじ50及び51により行われる相互結合は、巻き枠20のそれ以上の回転を阻止する荷重伝達結合を行う。
図５はねじ相互結合を含む本発明の別の実施例を示している。本発明のこの実施例では、拘束ヘツド25は突出するボス42を持つている。ボス42の外側部分はねじ50を切られている。このねじは、六角ナツト52の中心穴に設けられるねじ51と共同作用する。六角ナツト52は、巻取り機構の巻き枠20の端面に形成される六角凹所53内に収容されている。最初にナツト52は凹所53の底から離れた位置にある。巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転すると、ねじ50と51との共同作用によりナツト52が軸線方向に駆動され、それから図５Ａに示すように、ナツト52が凹所53の底に係合する。この位置でナツト52は巻き枠20と拘束ヘツド25との間に荷重伝達結合を行う。
図６は本発明の別の実施例を示している。この実施例において拘束ヘツド25は、巻き枠20の端面に形成される保持円板４０の中へ延びるボス42を備えている。ほぼらせん状の溝又は凹所55がボス42の外部に形成されている。以下に明らかになるように、溝の端部にはストツパ56が設けられている。溝の端部に隣接して、溝の底は一層深くされて、１対のくぼみ57を形成している。
凹所40の一部は半径方向外方へ延びて、複雑な形の連通する通路58を形成している。この通路内には掛け金素子59が取付けられて、くぼみ57の形状に対応する形状の複数の歯60を持つている。これらの歯60はらせん状溝55に係合するが、この溝の底に係合するほど深く係合しない。掛け金素子59はこわれ易い素子61により位置を保持されている。
掛け金素子59の外面は円弧状に湾曲62され、通路58を区画する境界の一部をなす突起63に係合している。
巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転すると、巻き枠20が図６Ｂに矢印64で示す方向に回転を行う。この回転運動が行われる時、らせん状凹所55の一端から始まつて最後には図６Ｂに示す凹所の他端に近づくまで、掛け金素子59がこの凹所55に沿つて滑らされる。巻き枠20は図６Ｂに示す位置から動き続けるので、らせん状凹所55の端部にあるストツパ56が掛け金素子59に係合して、掛け金素子59とこわれ易い素子61との係合を外し、掛け金素子59の引続く運動及び掛け金素子59への突起63の作用の結果、掛け金素子59は半径方向内方へ駆動されるので、掛け金素子59にある突出歯60がらせん状凹所55の底にあるくぼみ57に係合する。その時掛け金素子59は通路58の終端部分にしつかり係合し、拘束ヘツド25に対する巻き枠20のそれ以上の回転を阻止する荷重伝達結合を行う。
図７は本発明の別の実施例を示している。
図７の実施例において巻取り機の巻き枠20はその端面に凹所40を形成され、この凹所40は軸線方向に延びる別の凹所60と関連し、この凹所60に収容されて軸線方向に運動可能な掛け金素子61は、凹所60の底と掛け金素子61との間にあるばね62により予荷重をかけられている。掛け金素子61は初期位置に保持され、この位置でばね62が凹所40の底に対してほぼ平行なほぼ円形の保持円板63により圧縮されている。保持円板63はせん断ピン64により巻き枠20に固定されている。
図７Ｂに示すように、保持円板63はその周囲に隣接する円弧状穴65を備えており、この円弧状穴65は掛け金素子61と一直線をなし、同じ幅を持つている。掛け金素子61は円弧状であり、従つて穴65を通つて延びることができる。保持円板63は、掛け金素子61に係合する側とは反対の側で保持円板63から延びる突起60を備えている。
拘束ヘツド25は、保持円板63により保持される突起66と一直線をなしかつ軸線方向に延びる突起67を備えている。
図７に示す装置において、巻き枠20が拘束ヘツド25に対して矢印67で示す方向に回転し始めると、保持円板63が巻き枠20と共に回転し、従つて突起66が突起67から離れるように動く。しかしほぼ完全な１回転後、突起66が突起67に再び出合い、これらの突起が係合する。その時せん断ピン64が破断し、巻き枠20及び掛け金素子61が拘束ヘツド25及び今や静止している保持円板63に対して回転を続けるので、掛け金素子61が保持円板63に対して滑る。掛け金素子61が穴65と一直線をなすと、ばね62が穴65を通つて掛け金素子61に作用する。その時掛け金素子61は拘束ヘツド25の下面に係合する。掛け金素子61が凹所65の他端に達するまで、巻き枠20は回転し続ける。それから掛け金素子61の引続く運動が阻止され、掛け金素子61、保持円板63及び互いに係合する突起66,67の組合わせが、巻き枠20と拘束ヘツド25との間の荷重伝達結合を行う。
図８は本発明の別の実施例を示し、巻き枠20の端面が、揺動軸線71の周りに揺動運動のために設けられるトグル素子70を保持している。このトグル素子70は互いにほぼ直角をなす２つの腕72，73を持つている。トグル素子は、拘束ヘツド25に設けられる半径方向突起74と共同作用するようになつている。
トグル素子70は最初図８に示す状態にある。突起74は最初トグル素子に隣接しており、巻き枠20が拘束ヘツド25に対して回転し始めると、巻き枠20は矢印75の方向に回転し、図８に示す状態に達する前にほぼ１回転を行うことができる。図８を考慮すればわかるように、巻き枠20が矢印25の方向に回転し続けるので、突起74がトグル素子70の腕72に係合し、従つてトグル素子を図８に破線で示す位置へ動かす。拘束ヘツド25に対する巻き枠20の完全な１回転後、トグル素子の腕73が拘束するように突起74に係合し、従つて巻き枠20と拘束ヘツド25との間で荷重伝達結合を行う。
図９は本発明の別の実施例を示している。本発明のこの実施例では、巻き枠20の端面に形成される凹所40に拘束ヘツド25が一部収容されている。拘束ヘツド25はその半径方向外縁に隣接して軸線方向に延びる突起80を保持している。この突起80は、凹所40の底に形成される環状溝81に収容されている。凹所40の中心部分は、横方向に延びて滑動可能なシヤトル素子83を収容する溝82を持つている。滑動可能なシヤトル素子83は拡大された長円形穴84を持ち、ねじり棒22の一部がこの穴84を貫通している。シヤトル素子83は、環状溝81内へ突出しかつ傾斜カム面86を持つ一端85を持つている。シヤトル素子83の他端87は最初は横方向溝82内に収容されている。
矢印88で示す方向への巻き枠20の回転の際、巻き枠20はシヤトル素子83と共に図９Ｂに示す初期位置から回転し始め、従つてシヤトル素子の一端85は、静止している拘束ヘツド25に形成される突起80から離れるように動かされる。ほぼ１回転後にカム面86が突起80に係合する。従つてシヤトル素子83は直径上を動かされ、カム面86を持つ端部85とは反対側にあるシヤトル素子の端部87が、横方向溝82から環状溝81を越えて延びる位置へ動かされる。巻き枠20の引続く回転により、シヤトル素子の突出端部87が、静止している拘束ヘツド25の突起80に係合し、従つて巻き枠20と拘束ヘツド25との間の荷重伝達結合を行い、巻き枠20のそれ以上の回転運動を阻止する。
図10は本発明の別の実施例を示している。本発明のこの実施例において、巻き枠20の１つの端面に形成される凹所40に拘束ヘツド25が収容されている。凹所へ向く拘束ヘツド25の端面に、軸線方向へ延びる突起90が形成されている。凹所40内に中間板91が収容されている。この中間板91はその片側に、拘束ヘツド25へ向かつて軸線方向に延びかつ突起90に隣接する突起92を保持している。中間板91は、反対側に、凹所40の底へ向かつて延びる別の突起93を保持し、凹所の底にあつて中間板91へ向かつて突出する別の突起94があり、この別の突起94は突起93に隣接している。こわれ易いウエブ95が設けられて、中間板91を最初は図示した位置に保持している。
巻き枠20が矢印96で示す方向に拘束ヘツド25に対する回転を始めると、最初は中間板91が巻き枠20と共に回転し、従つて突起82は突起90から離れるように動く。しかしほぼ完全な１回転後、中間板91により保持される突起82が、静止している拘束ヘツド25により保持される突起30に係合する。従つてねじは静止し、こわれ易いウエブ95を破断する。従つて中間板91の裏側にある突起93が今や静止し、巻き枠20により保持される突起94が突起93から離れ、巻き枠20の更に実際上完全な１回転後、突起94が突起93に係合する。従つて４つの突起の相互係合が巻き枠20と拘束ヘツド25との間の荷重伝達結合を行う。
図１１は本発明の別の実施例を示している。巻き枠20の端面に凹所40が形成されている。凹所40の外側壁から内方へ突出する当接片100が設けられている。第１の滑動可能な環101が凹所40内にあつて、滑る回転運動を行うことができる。この環101は半径方向外方へ向く当接片102を持ち、この当接片102は当接片100に接触して示されている。環101は半径方向内方へ向く当接片103も持つている。
環101より小さい直径の第２の回転滑動可能な環104が設けられている。環104は半径方向外方へ向く当接片105を持ち、この当接片105は当接片103に接触して示されている。内側の環104内に拘束ヘツド25が収容されている。円形の拘束ヘツド25の外周には複数のほぼＶ字状の凹所106が形成されている。各凹所は、ほぼ半径方向に延びる壁と、接線に対して傾斜した他の壁とを持つている。各凹所106内にローラ107がクランプ素子として収容されている。
環101及び104は回転可能であるが、摩擦により巻き枠20に対して初期位置に保持され、従つて巻き枠20が矢印108の方向に回転し始めると、環101と104との組合わせが拘束ヘツド25に対して一緒に回転する。図において各ローラ107は凹所106の底にあるが、１つのローラ107又は他のローラ107が内側の環104に接触していてもよい。環104が矢印108の方向に回転するので、この環は１つ又は複数のローラ107を連行し、半径に対して傾斜している壁により区画される凹所の狭い端部の方へローラ107を動かす。ローラ107は拘束ヘツド25の外周にある凹所106の環104との間でクランプ係合を行い、従つて静止している拘束ヘツド25に対して環104が更に回転するのを阻止する。
内側の環104はこうして固定位置に保持され、この位置でもはや回転しない。しかし外側の環101は巻き枠20と共に回転し続ける。当接片103が当接片105から離れ、実際上完全な１回転後、当接片103が当接片105の他方の側に係合する。その時外側の環101はもはや回転できない。巻き枠20が回転し続けるので、当接片100は当接片102から離れる。ほぼ１回転後に、当接片100は当接片102の他方の側に再び出合い、その時もはや回転できない。従つてローラと環との組合わせは巻き枠20と拘束ヘツド25との荷重伝達結合を行う。
図１２は本発明の別の実施例を示している。巻き枠20の１つの端面は凹所40を区画し、拘束ヘツド25により保持されるボス42は凹所の中へ突出している。ボス20は半径方向外方へ延びる当接片110を保持している。凹所40の外周は半径方向へ向く当接片111を持ち、ボス42と凹所40の外壁との境界領域113に中間素子112が設けられている。
注意すべきことは、拘束ヘツド25に対する巻き枠20の回転が可能で、当接片110と111とが互いに通過可能なように、当接片110巻取り機111が半径方向寸法を持つていることである。
装置が図１２Ｂに示す初期状態にあると、中間素子112は拘束ヘツド25により保持される当接片110と巻き枠20により保持される当接片111とに係合している。安全ベルトが巻き枠20から引出されると、巻き枠20が矢印113の方向に回転する。従つて当接片111は中間素子112から離れ、実際上１回転後に、静止している当接片110を通過し、他方の側から中間素子112に再び出合う。従つて中間素子112は連行されて、半径方向内方へ向く当接片111により加えられる力により拘束ヘツド25と凹所40の内壁との間の境界領域113内で回転する。巻き枠20が矢印113の方向に回転し続けるので、内方へ向く当接片111と中間素子112とが巻き枠20と共に回転し、それから中間素子112が拘束ヘツド25の半径方向外方へ向く当接片110に再び出合う。その時巻き枠20の引続く回転が、阻止される。なぜならば、当接片110と111との組合わせが、中間素子112と共に、巻き枠20と拘束ヘツド25との荷重伝達結合を行うからである。
Claims (25)
- 安全ベルト巻取り機構が、ハウジングと、ハウジング内に回転可能に取付けられかつ安全ベルトを巻付け可能な巻き枠と、事故状況の場合巻き枠を拘束して巻き枠のそれ以上の回転を阻止する拘束機構とを含み、巻取り機が、拘束機構の操作された後ベルトが限られた程度まで巻き枠から引出されるのを可能にする荷重制限装置を含み、荷重制限装置がねじり棒を含み、このねじり棒の一端が巻き枠に結合され、ねじり棒の他端が拘束機構に結合され、拘束機構に対する巻き枠の回転角を制限する手段が取付けられているものにおいて、ねじり棒を拘束機構に結合するため、拘束機構の部分を形成する拘束素子を保持する拘束ヘツドが、ねじり棒を介して巻き枠に結合され、巻き枠の回転角を制限する手段と巻き枠に結合されるねじり棒が、拘束ヘツドと拘束ヘツドに関係する巻き枠の端面との間に設けられて、拘束ヘツドに対する巻き枠の所定の程度の回転後に巻き枠と拘束ヘツドとの間に荷重伝達結合を行うことを特徴とする、安全ベルト巻取り機構。
- 所定の力を受けると破断するこわれ易い手段により、拘束ヘツドが最初は巻き枠上の所定の位置に保持されていることを特徴とする、請求項１に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が所定の長さの線、ひも又はケーブルを含み、この線、ひも又はケーブルの一端が巻き枠に固定され、他端が拘束ヘツドに固定され、従つて巻き枠が拘束ヘツドに対して回転する時、線、ひも又はケーブルが拘束ヘツドの部分に巻付くことを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- 拘束ヘツドの部分が巻き枠の方へ向く場合、線、ひも又はケーブルの一端が突起に固定されることを特徴とする、請求項２に記載の巻取り機構。
- 巻き枠が軸線方向に延びる穴を区画し、線、ひも又はケーブルが最初はこの軸線方向に延びる穴内に蓄えられていることを特徴とする、請求項４に記載の巻取り機構。
- 線、ひも又はケーブルが最初はゆるいコイルの形で拘束ヘツドと巻き枠との間の空間に蓄えられていることを特徴とする、請求項４に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が、巻き枠に形成されて共同作用するねじ付き凹所に収容されるため拘束ヘツドに形成されるねじ付き軸線方向突起を含み、この凹所が軸線方向に限られて延び、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際突起が凹所内へ駆動されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が、ねじ付きナツトにねじ係合するため拘束ヘツドに形成されるねじ付き突起を含み、ナツトが巻き枠に形成されて所定の軸線方向長さを持つ凹所内に設けられ、凹所がナツトの断面に一致する断面を持ち、従つて拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際、ナツトが凹所内を軸線方向に動くことを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が、周囲の溝を区画するため拘束ヘツドに形成される突起を含み、溝に部分的に係合する掛け金素子が設けられて、巻き枠の回転の際溝の端部に係合するようになつており、係合の結果掛け金素子が掛け金をかける位置へ動かされることを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- 掛け金素子が複数の歯を区画し、溝の底が溝の端部に隣接して複数の共同作用する凹所を区画し、溝の端部が掛け金素子に係合する時、掛け金素子にある歯が溝の底にある凹所に係合することを特徴とする、請求項９に記載の巻取り機構。
- 巻き枠に形成される通路内に掛け金素子が収容され、通路の壁の部分が掛け金にある湾曲面に係合し、通路の壁の部分が掛け金素子の湾曲面に係合する結果、掛け金素子の運動が掛け金素子を半径方向内方へ動かして、掛け金素子にある歯を溝の底にある凹所に係合させることを特徴とする、請求項10に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が、巻き枠にある凹所内に保持されかつ拘束ヘツドの方へばねの予荷重をかけられる掛け金素子を含み、拘束ヘツドに対する巻き枠の所定の運動後、ばねの予荷重を受ける掛け金素子が軸線方向に拘束位置へ動かされることを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- 拘束ヘツドと巻き枠との間に中間の保持円板が設けられ、ばねの予荷重を受ける掛け金素子が最初は保持円板に接触するように予荷重をかけられ、拘束ヘツドに対する巻き枠の運動に反応して、保持円板が巻き枠に対して動かされ、保持円板が穴を区画し、保持円板の所定の運動後に、この穴が掛け金素子と一直線をなすように位置せしめられ、穴が掛け金素子と一直線をなす時、掛け金素子が穴を通つて、拘束ヘツドに対する巻き枠の拘束を行うことを特徴とする、請求項12に記載の巻取り機構。
- 保持円板が最初はこわれ易い手段により巻き枠に固定され、保持円板が、拘束ヘツドに対する巻き枠の最初の回転に続いて、拘束ヘツドにより保持されて共同作用する当接手段に係合する当接手段を持つていることを特徴とする、請求項13に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が、拘束ヘツドに保持される拘束突起と共同作用するため巻き枠に取付けられるトグルを含み、トグルの初期位置でトグルが、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際突起を通過することができ、その際突起がトグルの部分に係合してトグルの位置を調節し、それにより続いてトグルの掛け金部分が、巻き枠の引続く回転を阻止するように突起に係合することを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- トグルが巻き枠に枢着され、かつ２つの腕を含み、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際、トグルの一方の腕が最初は拘束ヘツドにある突起に係合するように位置せしめられ、この係合によりトグルが第２の位置へ動き、掛け金部分を含むトグルの他方の腕が、この第２の位置で続いてストツパに係合することを特徴とする、請求項15に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が、拘束ヘツドに対して直角に運動可能で巻き枠により保持される当接片と共同作用するシヤトルを含み、シヤトルの初期位置でカム面を区画するシヤトルの部分が、巻き枠の回転の際当接片のたどるべき通路へ突出し、カム面と当接片との係合によりシヤトルが、突起のたどるべき通路内へ延びるシヤトルの別の部分が延びる位置へ動き、巻き枠の次の回転の際突起がシヤトルの別の部分に係合して、荷重伝達結合部を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- シヤトルが拘束ヘツドに形成される横断溝内に保持されていることを特徴とする、請求項17に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が、拘束ヘツドにより保持されかつ拘束ヘツドと巻き枠との間にある中間板により保持される突出手段と共同作用する突出手段を含み、中間板が更に巻き枠により保持される突出手段と共同作用する突出手段を保持し、これらの突出手段が拘束ヘツド及び中間板により保持され、巻き枠の回転の際巻き枠にある突出手段が、中間板により保持される突出手段に係合する前に所定の弧状距離を移動し、こうして中間板を連行し、続いて拘束ヘツドにある突出手段に係合する前に、中間板にある突出手段が所定の弧状距離を移動して、荷重伝達結合を完成するように、中間板により保持される突出手段及び巻き枠が位置せしめられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- 中間板がこわれ易い手段により巻き枠に対して所定の位置に保持されていることを特徴とする、請求項19に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が、巻き枠の凹所に設けられる環素子を含み、この環素子が、環素子の所定の回転に続いて凹所内にある対応当接手段に係合する当接手段を持ち、拘束ヘツドに対する巻き枠の運動の結果、環素子を拘束ヘツドに締付ける手段が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- 締付け手段が、環素子にすぐ隣接する拘束ヘツドの外周に形成される複数の凹所を含み、各凹所がローラ素子を収容し、各凹所が少なくとも１つの傾斜壁を持ち、環素子と拘束ヘツドとの相対運動の際少なくとも１つのローラ素子が、傾斜壁と環素子とにより区画されるくびれ部へ動かされることを特徴とする、請求項21に記載の巻取り機構。
- 環素子がこの第１の環素子を包囲する別の環素子と共同作用し、この別の環素子が、第１の環素子に設けられている当接手段と共同作用する当接手段と、巻き枠に形成されている凹所の壁の部分を形成する当接手段と共同作用する当接手段とを持つていることを特徴とする、請求項21又は22に記載の巻取り機構。
- 回転角を制限する手段が、巻き枠に形成されている凹所内に収容される拘束ヘツドの部分にあつて半径方向外方へ延びる突起と、凹所の壁にあつて半径方向内方へ延びる突起とを含み、これらの突起が共同作用して、所定の運動に従う巻き枠と拘束ヘツドとの相対運動を制限することを特徴とする、請求項１又は２に記載の巻取り機構。
- 拘束ヘツドの部分と凹所の壁との間の中間空間に中間素子が設けられ、拘束ヘツドにある突起が凹所の壁にある突起を通り、拘束ヘツドに対する巻き枠の回転の際、中間素子が拘束ヘツドにある突起も凹所の壁にある突起も通ることができないように、中間素子が寸法を定められていることを特徴とする、請求項24に記載の巻取り機構。
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