JP5355407B2 - 様々な機能位置で異なる荷重伝達を有するシートベルトリトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、Ｕ字形ハウジングのハウジング脚部の中に回動可能に支承されたベルトシャフトのためのベルトストラップ感応性および／または車両感応性に駆動可能のロッキングリールを備えるセルフロック式シートベルトリトラクタにおいて、上記ロッキングリールがベルトシャフトのシャフトエンドの凹所の中に挿入され、かつ半径方向に繰出可能に割り当てられたハウジング脚部に形成されたロッキング噛合部に係合するまで支承されたラチェットを含み、上記ラチェットがその繰出位置で２つの係止面によりシャフトエンドの中の凹所の割り当てられた力伝達面に支持され、かつ異なる大きさの荷重発生時に材料変形によって発生された段階付きの歯係合部がラチェットおよびロッキング噛合部の歯の間に形成されたセルフロック式シートベルトリトラクタに関する。

上記形式のセルフロック式シートベルトリトラクタは、欧州特許出願公開第０１５６３３７号明細書に記載されている。Ｕ字形ベルトリトラクタハウジングのハウジング脚部の中に、上記ハウジング脚部の中に支承されたベルトシャフトに対して本質的に円形のそれぞれ１つの貫通開口部が形成されている限りにおいて、上記両方の貫通開口部の１つがロッキング噛合部として周囲に延伸する内噛合部を有する。上記貫通開口部に割り当てられたベルトシャフトのシャフトエンドは、沈込みもしくは埋込み収容ならびにラチェットの揺動可能の支承のために形成されている。そのためにラチェットは、垂直のＴ棒の自由端に形成された肥厚部を有する逆「Ｔ」形の振子方式に従って形成されており、上記肥厚部がシャフトエンドの凹所に成形された腰部形状の中にあり、それによってラチェットのための回転軸が形成されている。ラチェットは、さらにベルトシャフトの前面に形成された軸受ジャーナルの長穴の中に貫入され、それによってラチェットの半径方向の旋回運動時にそのガイドが生じている。

ラチェットのＴ形状によって上記Ｔ形状のラチェットを囲繞するシャフトエンドの中の凹所の壁に、ラチェットが様々な機能位置で割り当てられた係止面と当接する複数の力伝達面が生じる。一方でロッキング噛合部およびラチェットの歯の形成と、他方でラチェットの支承部ならびに力伝達面への歯係合面の割り当てとによって、荷重発生時に円周方向への力伝達が付与されている。その際に、ラチェットの割り当てられた係止面が歯係合時に側壁として取り付けられたシャフトエンドの力伝達面が屈撓性に、例えば荷重下に圧搾可能の材料先端部によって形成されていることが考慮されている。それによってロッキングリールが日常の標準運転時にそれぞれ標準荷重下に係合するベルトリトラクタハウジングおよびラチェットの噛合部が損傷されず、他方、衝突発生時に相応の高い荷重で屈撓性の力伝達面が変形され、このようにしてラチェットがその噛合部によるもう１つの半径方向の繰出しによってさらに深くロッキング噛合部との係合に到達することが達成される。

それぞれ円周方向に生じる力導入によって特にハウジング固定されたロッキング噛合部にラチェットによって係合される歯の剪断を回避するために、上記公知のベルトリトラクタには高い歯元強度を付与する必要がある欠点が結び付いている。そこから強制的に望ましくない長いラチェットのための閉鎖路もしくは解除路が生じる比較的粗い歯ピッチが生じる。同様に、ロッキング噛合部の形成に対して高い材料品質が要求される。

従って、本発明の基礎におく課題は、短い閉鎖路および解除路で特にロッキングリールの製造費用が低減されるように分類に対応する特徴を有するセルフロック式シートベルトリトラクタを構成することである。

この課題の解決策は、本発明の有利な態様および発展的形成を含み本明細書に後置した特許請求の範囲の内容から生じる。

本発明は、その基本思想において、一方でロッキング噛合部と、他方でラチェットの係止面ならびにシャフトエンドの凹所の力伝達面が、標準荷重下にロッキング噛合部へのラチェットの歯係合時にロッキング噛合部とベルトシャフトとの間の力伝達が半径方向の負荷方向に生じるように互いに整列されており、かつ衝突発生時に増大する荷重により付加的に発生する荷重がロッキング噛合部の少なくとも１つの係合するハウジング歯の塑性変形によって円周方向に作用する力として伝達されることを考慮する。その際に、ベルトリトラクタの標準作動時に発生する約５ｋＮまでの荷重が専ら半径方向の負荷方向へ伝達され、他方、衝突発生時にベルトシャフトに作用するベルト荷重によって発生する最大トルクと、そこから生じる約３分の２を有する荷重がラジアル力吸収によって、かつ約３分の１が付加的に作用する周力吸収によって伝達もしくは分解されるように力伝達分配を構成することが好適である。

衝突時に発生する高いベルト荷重にもかかわらず、より小さい歯深さを有する比較的精緻な噛合部の使用が可能である長所が本発明に係る構成と結び付いており、その結果、短い閉鎖路および解除路がラチェットの駆動時もしくは制御リセット時に付与されている。その際にベルトリトラクタハウジングの外角部と噛合部直径との間の設計上の断面積をより小さく保持することができ、さらにロッキング噛合部の構成に対して価値がより低くそのため廉価な材料品質を使用することができる。

本発明の一実施例に従って、円周方向に対して横方向に延伸するロッキング噛合部の歯元面が上記歯元に作用する負荷の超過時に変形可能に形成されていることが考慮されている。

ロッキング噛合部の構成に関して、ロッキング噛合部のそれぞれ１つのハウジング歯を形成する歯元面が互いに９０°以上の角度を成すことを考慮することができる。

本発明の一実施例に従って、ラチェットを収容するシャフトエンドの中の凹所が半径方向に力伝達のための第１の力伝達面と、円周方向への力伝達のための第２の力伝達面とを有し、上記第２の力伝達面が標準荷重下に生じる半径方向の力伝達中にラチェットの割り当てられた係止面に当接しないことが考慮されている。

その際に本発明の第１の実施形態において、第１の力伝達面がベルトシャフトに配置された軸受ジャーナルを収容するラチェットの中に形成された軸受開口部を囲繞する面として配置されており、かつロッキング噛合部と係合するラチェットにおいて上記ラチェットの回転軸を基準にして半径方向に円周方向へラチェットの前歯に対向することを考慮することができる。この実施例において対応して第２の力伝達面が半径方向にシャフトエンドの外周部まで延伸し、かつロッキング噛合部と係合するラチェットにおいて、歯を担持するラチェットの領域が歯元面と第２の力伝達面との間に置かれているように、円周方向に前部のハウジング歯の荷重導入歯元面に円周方向に対向することを考慮することができ、好適な実施形態において、第２の力伝達面がラチェットの形状対応の凹み部の中へ円周方向に突出する鼻部に形成されることを考慮することができる。

本発明の一実施例に従って、軸受ジャーナルがその外部のラチェットの軸受開口部を通して突出する端部に載置されたラチェットで、ラチェットが軸受ジャーナル上で回動可能かつ同時に軸線方向の移動に対して保護されるように変形されることが考慮されている。ベルトシャフトの軸受ジャーナル上へのラチェットの載置と、その端部側の変形とによって紛失できない構造群が構築される長所が上記実施例に結び付いている。それによって、シャフト本体、ベルトシャフトおよびラチェットからなる構造群をベルトリトラクタの他の構造群から独立して、つまり様々な製造においてまたは様々な拠点で製造かつ前取り付けすることが可能である。軸受ジャーナル上でのラチェットの軸線方向の固定は、特に荷重下のラチェットの破損を防止し、かつベルトシャフトのシャフト本体、ラチェットおよびハウジング側のロッキング噛合部の間の形状嵌合の覆いをシートベルトリトラクタの全作動状態において保証する。

本発明の一実施例に従って、軸受ジャーナルの端部がウォッブルリベット締め工程で１つのリベット頭に変形されることが考慮されている。

分類を形成する欧州特許出願公開第０１５６３３７号明細書から基本的に知られているように、本発明の一実施例に従って、ベルトシャフトがその前面にシャフトエンドでラチェットを同一平面上に収容するための凹所を有することを考慮することができ、本発明により軸受ジャーナルの変形された端部も上記凹所によって収容されており、その結果、軸受ジャーナルの変形された端部を含みシャフトエンドを基準にしてラチェットの同一平面上の終結が生じる。

本発明の一実施例に従って、ベルトシャフトのシャフト本体が軸受ジャーナルを含み鋳造部品として形成されることが考慮されている。それによって、荷重下に発生するロッキング力の確実な力伝達が保証される。

図面に、以下に説明する本発明の実施例が記載されている。

ラジアル力吸収時の標準荷重下にロッキング噛合部の中に繰出されたラチェットにおいてハウジング脚部、シャフトエンドおよびラチェットを備えるセルフロック式シートベルトリトラクタのロッキング側の平面図である。 衝突時に発生する全荷重と付加的な周力吸収時の図１の対象物である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面における図１の対象物である。

その他の点で全細部を図示していないセルフロック式シートベルトリトラクタのロッキングリールに割り当てられたハウジング脚部１０は、周囲に延伸するロッキング噛合部１２が内噛合部の形態で形成された貫通部１１を有する。ベルトシャフト１３のシャフト本体は、その前面と共に上記貫通部１１にあり、シャフト本体がそのシャフトエンド１４にラチェット１６が回動可能に支承された凹所１５を有する。ラチェット１６は、そのシャフトエンド１４の輪郭から繰出可能の端部に、ラチェット１６がその図示したロッキング位置にあるとき、ハウジング脚部１０のロッキング噛合部１２への係合のために設置された２つの個々の歯１７を有する。

ラチェット１６は凹所１９によりシャフト側の軸受ジャーナル１８上に支承されている。さらに、ラチェット１６はもう１つの穴２１を有し、上記穴を利用してラチェット１６がシートベルトリトラクタの様々な作動状態へそれを旋回するために図示しない制御ピンの係合によって制御可能である。

ロッキング噛合部１２は、円周方向に対して横方向へ延伸する歯元面２６によってならびに円周方向に整列された歯元面２７の中に封入もしくは形成されている一連の歯２８からなる。その際に歯元面２６、２７は互いに９０°以上の角度を成し、その結果、比較的平坦もしくは比較的鈍角の噛み合いが生じる。

シャフトエンド１４の中の凹所１５を囲繞する仕切壁に、ベルトシャフトに配置された軸受ジャーナル１８を収容するラチェット１６の中に形成された軸受開口部１９を形状嵌合式に取り囲み、かつロッキング噛合部１２と係合するラチェット１６において軸受ジャーナル１８によって代表されるラチェット１６の回転軸を基準にして半径方向にラチェット１６の円周方向の前部の歯１７に対向する第１の力伝達面２５が形成されている。さらに、ラチェット１６に形成された凹み部３１の中に突出する、凹所１５を囲繞するシャフトエンド１４の領域の鼻部３０に形成された第２の力伝達面３２が設けられている。その際に鼻部３０および凹み部３１は、半径方向にシャフトエンド１４の外周部まで延在する第２の力伝達面３２が円周方向に対して横方向へ延在し、かつそれによって歯１７を担持するラチェット１６の領域がロッキング噛合部１２の歯元面２６と第２の力伝達面３２との間に置かれるように、ロッキング噛合部１２と係合するラチェット１６において円周方向の前部のロック部材によって係合する歯２８の荷重導入歯元面２６に対向するように整列されている。

まず図１から明らかなように、矢印３６によるベルト引抜方向に作用するベルト引張が矢印３５の方向へのベルトシャフト１３の回転を生じ、かつ相応の制御条件下にラチェット１６の両方の歯１７がハウジング脚部１０のロッキング噛合部１２の中へ係合するように、ラチェット１６の半径方向の繰出しが生じる。この歯係合が標準荷重下に、つまり約５ｋＮの荷重まで生じるとき、第２の力伝達面３２は凹み部３１に形成されたラチェット１６の係止面に当接せず、その結果、ロッキング噛合部１２の歯元面２６および２７へのラチェット１６の歯１７の支持によって専ら矢印２９に相当する半径方向の力伝達を生じる。

図２により衝突発生時に矢印３６の方向へベルトシャフト１３のより大きい負荷が生じるとき、円周方向に置かれたラチェット１６の前部の歯１７が３３で暗示した変形領域で屈撓するロッキング噛合部１２の係合した歯元面２６の中に埋め込まれる。このより深い歯係合によって、ここで鼻部３０が第２の力伝達面３２と共に凹み部３１に当接し、その結果、この形成を介してここで円周方向にも矢印３４により付加的に１つの力伝達が生じる。従って、全負荷下に吸収される力は半径方向の負荷方向へも円周方向へもラチェット１６からハウジング脚部１０のロッキング噛合部１２へ導出される。

最後に、特に図３から明らかなように、軸受ジャーナル１８の自由端は載置されたラチェット１６で、例えばウォッブルリベット締め工程によってラチェット１６を外部から把持し、かつこのように軸受ジャーナル１８上のラチェット１６の軸線方向の固定および確保を生ぜしめるリベット頭２０の中で変形される。その際にラチェット１６の材料強度は、軸受ジャーナル１８のリベット頭２０が同様に同一平面上にシャフト本体２３の凹所１５によって収容されるように、ラチェット１６を収容する凹所１５の深さよりも小さく指定されている。

本明細書、特許請求の範囲、要約書および図面において開示された本文書の目的の特徴は、個別的にも、相互の任意の組合せでも、その種々の実施形態において本発明の実現に対して本質的とすることができる。

Claims (10)

1. ベルトストラップ感応的又は車両感応的に作動可能であり、Ｕ字形ハウジングのハウジング脚部の中に回動可能に支承されたベルトシャフト用のセルフロック式シートベルトリトラクタにおいて、
   ベルトシャフト（１３）のシャフトエンド（１４）の凹所（１９）の中に配置されたラチェット（１６）を備え、当該ラチェットはハウジング脚部に形成されたロッキング噛合部（１２）に係合するまで半径方向にピボット可能に設けられ、
   前記ロッキングラチェット（１６）は、繰出位置においては、前記シャフトエンド（１４）で２つの係止面により前記凹所の力伝達面（２５）に支持され、かつ異なる大きさの荷重発生時においては、ロッキングラチェット（１６）の変形によって当該ロッキングラチェット（１６）の歯とロッキング噛合部（１２）との間に、段階的な歯係合が発生するセルフロック式シートベルトリトラクタであって、
   通常荷重下でロッキング噛合部（１２）の中に前記ロッキングラチェット（１６）の歯が係合している時には、前記ロッキング噛合部（１２）と前記ベルトシャフト（１３）との間の力伝達が放射荷重方向に生じ、衝突発生時に増大する荷重が発生した時には、付加的な荷重が力として伝達されるように、前記ロッキング噛合部（１２）と、前記ロッキングラチェット（１６）の係止面ならびにシャフトエンド（１４）の前記凹所（１５）の前記力伝達面（２５、３２）が配置形成され、
   ラチェット（１６）を収容するシャフトエンド（１４）の中の凹所（１５）が半径方向に力伝達のための第１の力伝達面（２５）と、円周方向への力伝達のための第２の力伝達面（３２）とを更に備え、
   前記第２の力伝達面が標準荷重下に生じる半径方向の力伝達中にラチェット（１６）の割り当てられた係止面に当接せず、衝突発生時に増大する荷重が発生した時に接触する構造であり、
   前記付加的な荷重は、前記ロッキング噛合部（１２）のハウジング歯（２８、２６）の塑性変形及び、前記第２の力伝達面と前記ラチェットとの接触によって円周方向に作用する、ことを特徴とするセルフロック式シートベルトリトラクタ。
2. 第１の力伝達面（２５）がベルトシャフトに配置された軸受ジャーナル（１８）を収容するラチェット（１６）の中に形成された軸受開口部（１９）を囲繞する面として配置されており、かつロッキング噛合部（１２）と係合するラチェットにおいてラチェット（１６）の回転軸を基準として半径方向に円周方向へラチェット（１６）の前歯（１７）に対向することを特徴とする、請求項１に記載のセルフロック式シートベルトリトラクタ。
3. 第２の力伝達面（３２）が半径方向にシャフトエンド（１４）の外周部まで延伸し、かつロッキング噛合部（１２）と係合するラチェット（１６）において、歯（１７）を担持するラチェット（１６）の領域が歯元面（２６）と第２の力伝達面（３２）との間に置かれるように、円周方向へ前部ハウジング歯（２８）の荷重導入歯元面（２６）に円周方向に対向することを特徴とする、請求項１又は２に記載のセルフロック式シートベルトリトラクタ。
4. 第２の力伝達面（３２）が円周方向にラチェット（１６）の形状対応の凹み部（３１）の中へ突出する鼻部（３０）に形成されたことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセルフロック式シートベルトリトラクタ。
5. 円周方向に対して横方向に延伸するロッキング噛合部（１１）の歯元面（２６）が前記歯元面に作用する負荷の超過時に変形可能に形成されていることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載のセルフロック式シートベルトリトラクタ。
6. ロッキング噛合部（１２）のそれぞれ１つのハウジング歯（２８）を形成する歯元面（２６、２７）が互いに９０°以上の角度を成すことを特徴とする、請求項１乃至５の何れか１項に記載のセルフロック式シートベルトリトラクタ。
7. 軸受ジャーナル（１８）がその外部のラチェット（１６）の軸受開口部（１９）を通して突出する端部に載置されたラチェット（１６）において、ラチェット（１６）が軸受ジャーナル（１８）上で回動可能かつ同時に軸線方向の移動に対して保護されるように変形されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセルフロック式シートベルトリトラクタ。
8. 軸受ジャーナル（１８）の端部がウォッブルリベット締め工程で１つのリベット頭（２０）に変形されることを特徴とする、請求項７に記載のセルフロック式シートベルトリトラクタ。
9. ベルトシャフトがそのシャフトエンド（１４）にシャフトエンドの中に軸受ジャーナル（１８）の変形された端部を含むラチェット（１６）を同一平面上に収容するための凹所（１５）を有することを特徴とする、請求項７又は８に記載のセルフロック式シートベルトリトラクタ。
10. ベルトシャフト（１３）のシャフト本体（２３）が軸受ジャーナル（１８）を含み鋳造部品として形成されることを特徴とする、請求項７乃至９のいずれか一項に記載のセルフロック式シートベルトリトラクタ。

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