JP5384624B2 - 力伝達のための金属バンドを備えたシートベルトテンショナ - Google Patents

Description

本発明は、筐体内に回転可能に取り付けられた、その上に巻かれたベルトの支持体としてのベルトシャフトと、金属ストリップを介してベルトシャフトに結合されたテンショナ駆動装置とを有する、自動車用のベルトテンショナに関し、駆動装置は金属ストリップに作用することによって始動すると、前記ベルトシャフトを回転させて、動かし始め、前記金属ストリップは、前記テンショナ駆動装置が始動する前に、前記ベルトシャフトの拡張部の周囲の少なくとも一部のまわりをある距離を置いて囲んでいる、

上述の特徴を備えたベルトテンショナは、米国特許出願公開第２００６／００９７５０６号明細書から既知である。直線移動ピストンを有するテンショナ駆動装置が、ベルトリトラクタのベルトシャフトに対して、偏心し、ある距離を置いて位置している。金属ストリップは、ピストンの直線運動をベルトシャフトの回転運動に変換する手段として、ピストンの移動経路を横断して案内され、金属ストリップの一端は筐体部分に固定されて留められている。一方、金属ストリップの他方の自由端部は、ベルトシャフトの拡張部分のまわりを部分的に巻くように案内され、さらに、ここからは、テンショナ駆動装置が作動したときの、金属ストリップの移動のための予備部として、直線コースで案内される。金属ストリップは、筐体壁に接して支持されている。筐体壁は、テンショナ駆動装置が始動する前に、金属ストリップがシャフト拡張部分からある距離を置いて走るように、シャフト拡張部分のまわりに部分的に巻き付く領域でシャフト拡張部分を囲んでいる。金属ストリップの動きにより生じる引張過程の間に、シャフト拡張部分を金属ストリップにより確実に結合するために、シャフト拡張部分は、半径方向に突き出るピンを有する。このピンは、金属ストリップに対応して位置決めされた穿孔に係合する。火工術（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ）により生じるテンショナ駆動が始動すると、その結果生じるガスがピストンを駆動する。ピストンは、当該ピストンの移動経路を横断して案内される金属ストリップと係合し、これにより、ケーブルの予備部を形成する金属ストリップの自由端部に引張り運動を引き起こす。この引張り運動の結果、金属ストリップは、ここで、最初に設定された距離に打ち勝つ一方で、ベルトシャフトの拡張部分に巻き付き、シャフトの拡張部分とぴったり係合することにより、ベルトシャフトを回転させる。

独国特許第１９５１５８５２号

この既知のベルトテンショナは、ケーブル予備部が直線コースを用いて収容されているため、それに対応して、ベルトテンショナにより大きな空間が必要とされるという不都合がある。

したがって、本発明は、冒頭で引用した種類に係る特徴を有する、よりコンパクトな構造を実現するという目的に基づいている。

本発明の有利な実施形態および改良を含むこの目的は、本明細書に添付の特許請求の範囲の内容によって達成される。

基本概念として、本発明によると、金属ストリップが、その移動のための予備巻回部として役立つ少なくとも１回巻きで、ベルトシャフトの拡張部分に巻き付けられ、予備巻回部は、引張り荷重が加わると金属ストリップを解放する保持要素によって、ベルトシャフトの拡張部分からある距離を置いて保持されている。本発明に関する利点は、金属ストリップの格納がシャフト拡張部分に巻き付く予備巻回部として形成されているため、全体の大きさを小さくし、また、ベルトシャフトの拡張部分に対する予備巻回部の距離を維持することが、有利には、作動するテンショナ駆動装置によって引張り荷重が生じると金属ストリップを解放する、別個の保持要素によってもたらされることである。

本発明の例示的な一実施形態によると、金属ストリップの予備巻回部は、ベルトシャフトの拡張部分に巻き付けられた複数の巻回部を備えている。このようにして、金属ストリップの長さが適切な長さで格納されるとしても、ベルトテンショナの寸法を依然として小さく保つことが可能になる。

取り付け中、および、テンショナ駆動装置が起動する前に自動車を操作する間に、予備巻回部を固定しておく利点は、本発明の例示的な一実施形態に関係し、この実施形態では、予備巻回部が、ベルトシャフトの拡張部分を囲む筐体部によって、適切な実施形態で、少なくとも周囲の一部に支持され、巻き予備は、筐体部に形成された凹部内に配置されている。

テンショナ駆動装置が始動すると予備巻回部を確実に解放するために、本発明の例示的な一実施形態によると、保持要素が、所望の切離し点を有し、かつ予備巻回部を半径方向に貫通する、ピンとして形成されている。

代替的実施形態によると、保持要素は、予備巻回部の外周部をフック形状の突出部で覆う、筐体部に固定され、所望の切離し点を有する、少なくとも１つのクリップから形成されている。

金属ストリップをシャフト拡張部分に連結して、そのシャフトを回転させるために、予備巻回部はベルトシャフトの拡張部分の全周を囲んでいるため、本発明の例示的な一実施形態によると、ベルトシャフトの拡張部分の外側表面が摩擦増加構造を備えていれば、それで十分である。

本発明の一実施形態によるより安全な方法で、テンショナ駆動装置が始動する際に、予備巻回部がベルトシャフトの拡張部分から滑り落ちないようにするために、ベルトシャフトの拡張部分の外側表面と、予備巻回部の内側に位置し、テンショナ駆動装置が始動するとベルトシャフトに接するようになる金属ストリップの端部部分とに、互いに係合する形状物が設けられている。その結果、予備巻回部とベルトシャフトの拡張部分との間に、一種の噛み合い結合が存在し、それによって、張力の効果の損失が最小限になる。

本発明の第１の実施形態によると、ベルトシャフトの拡張部分の周囲の少なくとも一部に、ピン状の突起部が設けられている。この突起部は、金属ストリップの端部部分に設けられた凹部に結合される。改良された実施形態によると、凹部は、金属ストリップの端部に隣接する端部部分の範囲の領域内に形成され、金属ストリップの端部に隣接する端部部分の領域では、ベルトシャフトの巻き付けられた拡張部分の方向に、金属ストリップの表面から突き出る隆起部が設けられている。凹部が、ベルトシャフトの拡張部分に巻き付く金属ストリップの端部部分の一部のみに形成されている限り、金属ストリップが極端に弱くなるのは避けられる。金属ストリップの表面から突き出るさらなる隆起部が、凹部がある領域に隣接した領域内に配置されている限り、隆起部は拡張部分の外形部に係合し、それによって、金属ストリップの強度が、隆起部により与えられる。

本発明の代替的実施形態によると、ベルトシャフトの拡張部分の周囲には、片側が隆起部から成り、金属ストリップの巻き付け方向を横断して走るリブ（ｒｉｂｂｉｎｇ）が設けられ、金属ストリップの端部部分には、ベルトシャフトの巻き付けられた拡張部分の方向に、金属ストリップの表面から突き出る隆起部が設けられている。本実施形態においては、拡張部分のリブと、それに係合する金属ストリップの隆起部とは、金属ストリップとベルトシャフトの拡張部分との間で、十分に強固な接続を形成している。

本実施形態ではまた、金属ストリップの端部部分の正面領域に凹部が配置されている。凹部は、ベルトシャフトの巻き付けられた拡張部分の方向に突き出る周縁縁部で形成されており、ベルトシャフト上に設けられ、かつ凹部内にはまり込むリブと係合する。

本発明の一実施形態による、リブを有するベルトシャフトの拡張部分と隆起部を有する金属ストリップとの間の噛み合い結合をさらに改良するために、金属ストリップの表面から突き出る隆起部が、テンショナ駆動装置が始動すると予備巻回部の回転方向に傾く位置で形成される。

本発明の例示的な一実施形態による種類を形成する、例えば、米国特許出願公開第２００６／００９７５０６Ａ１号明細書から既知のように、テンショナ駆動装置は、金属ストリップに作用する直線移動ピストンを有するリニアテンショナとして実現される。金属ストリップの予備巻回部から遠い位置にある金属ストリップの自由端部は、ピストンの移動経路によって案内され、筐体に固定された部分に留められている。

本発明の実施形態を、以下で説明する図面において示す。

テンショナ駆動装置が始動する前のベルトテンショナを、概略的な部分的断面側面図で示している。 引張過程の間における、テンショナ駆動装置が始動した後の図１のベルトテンショナを示している。 予備巻回部の保持要素の代替的実施形態を単一図面で示している。 ベルトシャフトの拡張部とそれぞれの予備巻回部を分解組立図で示している。 別の実施形態における、図４と同様の分解組立図を示している。 金属ストリップに形成された隆起部を拡大図で示している。

図１で概略的に示されたベルトテンショナ１０は、筐体１１を有し、筐体１１内には、その上に安全ベルトが巻かれるベルトシャフト１２が、それ自体は既知の方法で回転可能に取り付けられている。ベルトテンショナの一部としてのこの種のベルト巻付体は、様々な実施形態における従来技術として既知である。筐体１１内に組み込まれたギア２３が図面で示されている。ギア２３は、それ自体は既知のベルトシャフト１２のための阻止機構の構成部品であるが、これは本発明の主題ではない。

テンショナ筐体２５を有するテンショナ駆動装置１４は、筐体１１に横方向に位置している。テンショナ駆動装置１４は、火工技術推進剤１５と、テンショナ筐体２５内に形成されたピストンチャンバ１７内で移動可能なピストン１６とを有する。ベルトシャフト１２の拡張部分１３は、ベルトシャフト１２の拡張部分１３が、ピストンチャンバ１７内のピストン１６の移動経路に対して、偏心し、ある距離を置いて位置するように、テンショナ筐体２５の平面に突き出ている。

ピストン１６の直線運動をベルトシャフト１２の回転運動に変換するために、金属ストリップ１８が位置決めされている。金属ストリップ１８は、一端１９がテンショナ筐体２５に留められ、ピストン１６のピストンチャンバ１７への移動経路を横断して、ベルトシャフト１２の拡張部分１３へ延びている。金属ストリップ１８は、ここで、ベルトシャフト１２の拡張部分１３のまわりに、複数の巻回で巻かれ、これにより、図１で示されたテンショナ駆動装置１４が始動する前の機能的な位置において、ベルトシャフト１２の拡張部分１３に対して一定の距離を有する予備巻回部２０を形成する。その結果、予備巻回部２０は、ベルト巻付体が機能的に動作している間、拡張部分１３を有するベルトシャフト１２の通常の回転運動を妨げることがない。一定の距離２１を維持するこの位置では、予備巻回部２０は、ピンとして形成され、予備巻回部２０を半径方向に貫通する保持要素２２によって固定されている。さらに、予備巻回部２０を部分的に受け入れる、凹部２４がテンショナ筐体２５内に設けられ、予備巻回部２０を静止状態に確実に保持する。

テンショナ駆動装置１４が始動すると、火工推進剤１５によって放出されるガスがピストン１６を駆動し、ピストンをピストンチャンバ１７内で直線的に移動させる。ピストン１６は、金属ストリップ１８に衝突し、金属ストリップ１８を予備巻回部２０から引っ張り出す。この引張り荷重が生じるために、金属ストリップ１８の予備巻回部２０の巻回部が、ベルトシャフト１２の拡張部分１３に密着して巻き付けられる。これにより、摩擦ロックが生じるので、金属ストリップ１８が予備巻回部２０から徐々に引き出されると、ベルトシャフト１２が回転し始める。保持要素２２がこの巻き戻し過程を妨げないようにするために、より詳細に図示されていない方法で、保持要素に所望の切離し点が設けられ、引張荷重が生じると保持要素は切り離される。

図３は、図１および図２で示された予備巻回部２０の保持装置２２に関する代替的実施形態を示している。図３に見られる例示的な実施形態では、この保持装置は、金属ストリップ１８の予備巻回部２０の外周部を取り囲み、上記予備巻回部をフック形状の突出部２７で覆うブラケット２６から成り、ブラケット２６は、テンショナ駆動装置が始動すると、予備巻回部２０を解放するための所望の切離し点を有している。詳細に示さない補足として、第２ブラケット２６を、図３で示されたブラケット２６の反対側で対称的な配置で設けて、予備巻回部２０を両側で固定または保持してもよい。この場合、図３で示されたブラケット２６と対向するさらなるブラケット２６を、予備巻回部２０がそれに応じて挿入される筐体突出部として形成することも可能である。

図４および図５は、ベルトシャフト１２の拡張部分１３へ予備巻回部２０を確実に結合するための例示的な代替的実施形態を示している。このことについて図４から最初に推定されるように、ベルトシャフト１２の拡張部分１３の外側表面には、その周囲にピン状の突起部３１が設けられている。それに応じて、ピン状の突起部３１と係合する凹部３２が、テンショナ駆動装置が始動すると、予備巻回部２０の端部部分３０が拡張部分１３まわりに位置するように形成される。凹部３２が、端部部分の全長部分にわたって、金属ストリップ１８の強度を弱めないようにするために、凹部３２は、金属ストリップ１８の端部に隣接する第１の領域３５内だけに形成され、ピン状の突起部３１と同じく係合する金属ストリップの表面から突き出た隆起部３３が、金属ストリップの隣接領域３６内に配置されている。

代替となる方法として、図５によると、ベルトシャフト１２の拡張部分１３には、その周囲全体にわたり、金属ストリップ１８の巻き方向を横断して走る個々の隆起から成るリブが設けられ、テンショナ駆動装置が始動すると、ベルトシャフト１２の拡張部分１３に巻き付く金属ストリップ１８の端部部分３０に、図４に関して説明した隆起部に対応する隆起部３３を設けることもできる。図６から見られるように、有利には、テンショナ駆動装置が始動すると、隆起部３３が予備巻回部２０の回転方向に傾く位置を有する。

詳細には図示されていないが、図４に示される端部部分３０の構造は、凹部３２が拡張部分１３の方向に突き出る周縁縁部で、周縁縁部もまた溝と係合するように形成されている場合には、リブ３４が設けられたベルトシャフト１２の拡張部分１３と協働することができる。

上記の説明、特許請求の範囲、要約書および図面で開示した本出願の主題の特徴は、様々な実施形態で本発明を実施するために、基本的に個別であってもよく、および互いに任意に組み合わせてもよい。

Claims (10)

1. 筐体内に回転可能に取り付けられた、その上に巻かれたベルトの支持体としてのベルトシャフトと、金属ストリップを介して前記ベルトシャフトに結合されたテンショナ駆動装置とを有する、自動車用のベルトテンショナであり、
   前記駆動装置は前記金属ストリップに作用することによって始動すると、前記ベルトシャフトを回転させて、動かし始め、
   前記金属ストリップは、前記テンショナ駆動装置が始動する前に、前記ベルトシャフトの拡張部の周囲の少なくとも一部のまわりをある距離を置いて囲んでいる、ベルトテンショナであって、
   前記金属ストリップ（１８）は、当該ストリップの移動のための予備巻回部（２０）として役立つ少なくとも１回巻で、ベルトシャフト（１２）の拡張部分（１３）に巻き付けられ、
   前記予備巻回部（２０）は、引張り荷重が加わると前記金属ストリップ（１８）を解放する保持要素（２２；２６、２７）によって、前記ベルトシャフト（１２）の前記拡張部分（１３）からある距離（２１）を置いて保持されており、
   前記金属ストリップ（１８）の前記予備巻回部（２０）は、前記ベルトシャフト（１２）の前記拡張部分（１３）に巻き付く複数の巻回部を備え、
   前記予備巻回部（２０）は、前記筐体部分（２５）に形成された凹部（２４）内に配置され、前記予備巻回部の周囲の少なくとも一部で支持され、
   前記保持要素（２２）は、前記予備巻回部（２０）を半径方向に貫通するピンとして形成され、当該ピンは前記金属ストリップに所定の引っ張り荷重が生じた時に切り離される切離し点を有することを特徴とするベルトテンショナ。
2. 前記ベルトシャフト（１２）の前記拡張部分（１３）の外側表面には、摩擦増加構造が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のベルトテンショナ。
3. 前記予備巻回部（２０）の内側に位置し、前記テンショナ駆動装置が始動すると、前記ベルトシャフト（１２）と接触するようになる、前記ベルトシャフト（１２）の前記拡張部分（１３）の前記外側表面と前記金属ストリップ（１８）の前記端部部分（３０）には、それぞれと係合する形状物（３１、３２；３３、３４）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のベルトテンショナ。
4. 前記ベルトシャフト（１２）の前記拡張部分（１３）の周囲の少なくとも一部上に、ピン状の突起部（３１）が設けられ、この突起部（３１）は、前記金属ストリップ（１８）の前記端部部分（３０）に設けられた凹部（３２）に結合されることを特徴とする、請求項３に記載のベルトテンショナ。
5. 前記凹部（３２）は、前記金属ストリップ（１８）の前記端部に隣接する前記端部部分（３０）の範囲の領域（３５）内に形成され、前記領域（３５）に隣接する前記端部部分（３０）の領域（３６）では、前記ベルトシャフト（１２）の前記巻き付けられた拡張部分（１３）の方向に、前記金属ストリップ（１８）の表面から突き出る隆起部（３３）が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載のベルトテンショナ。
6. 前記ベルトシャフト（１２）の前記拡張部分（１３）の周囲には、前記金属ストリップ（１８）の前記巻き付き方向を横断して走る、片側が隆起部から成る、リブ（３４）が設けられ、前記金属ストリップ（１８）の前記端部部分（３０）には、前記ベルトシャフト（１２）の前記巻き付けられた拡張部分（１３）の方向に、前記金属ストリップ（１８）の表面から突き出る隆起部（３３）が設けられていることを特徴とする、請求項３または４に記載のベルトテンショナ。
7. 前記金属ストリップ（１８）の前記端部部分（３０）の前記領域（３５）内に形成された前記凹部（３２）は、前記ベルトシャフト（１２）の前記巻き付けられた拡張部分（１３）の方向に突き出る周縁縁部で形成されていることを特徴とする、請求項４または９に記載のベルトテンショナ。
8. 前記金属ストリップ（１８）の前記表面から突き出る前記隆起部（３３）は、前記テンショナ駆動装置が始動すると、前記予備巻回部（２０）の回転方向に傾く位置で形成されていることを特徴とする、請求項５または６に記載のベルトテンショナ。
9. 前記テンショナ駆動装置（１４）は、前記金属ストリップ（１８）に作用する直線移動ピストン（１６）を有するリニアテンショナとして形成されていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のベルトテンショナ。
10. 前記金属ストリップ（１８）の前記予備巻回部（２０）から遠い位置にある前記金属ストリップ（１８）の前記自由端部（１９）は、前記ピストン（１６）の移動経路によって案内され、前記筐体に固定された部分（１１）に留められていることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のベルトテンショナ。
    

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