JP5404805B2 - 負荷制限装置および引張装置を有するシートベルトリトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、特許請求項１の前文の特徴を備えた、負荷制限装置および引張装置を有するシートベルトリトラクタに関する。

負荷制限装置を有するシートベルトリトラクタは、一般的に知られ、事故の際に前方に移動する乗員に加わる荷重を制限できる機能を有している。このため、この種のシートベルトリトラクタは、２つの部品でできたベルトシャフトと、ベルトシャフトの部品間に位置する負荷制限装置とを備えている。その場合、乗員を拘束する安全ベルトが、ベルトシャフトの一方の部品に固定されるのに対して、ベルトシャフトの他方の部品は、シートベルトリトラクタの車両に固定された収容体にロックされる。シートベルトリトラクタがロックされ、負荷制限装置により決まる力を超えると、安全ベルトが固定されるベルトシャフトの部品は、ベルト引出し方向に回転し、同時に、負荷制限装置を起動させる。それによって、乗員に作用する荷重が、負荷制限装置により決まるレベルに制限される。

例えば、独国特許第１９６８１３４１Ｃ１号明細書からは、間にトーションバーが挿入された、２つの部品からできたベルトシャフトを備えた、シートベルトリトラクタが知られている。ベルトシャフトがロックされ、乗員が前方移動を受けると、このトーションバーがその軸まわりに塑性捩れを生じ、それにより、負荷制限装置として作用する。

さらに、引張装置を有するシートベルトリトラクタが一般に知られている。引張装置を有するシートベルトリトラクタは、事故の際に安全ベルトシステムの外側に存在するベルトのたるみを可能な限り引っ張り、それによって、好ましくは早期に、乗員を車両の減速に追従させる。

独国特許第１０２１３９０６Ａ１号明細書からは、引張装置がシートベルトリトラクタのロック側に位置するシートベルトリトラクタがすでに知られている。この引張装置は、シートベルトリトラクタが全体的に小さい構造幅を有するように、シートベルトリトラクタのロック装置のロック手段を介してベルトシャフトに連結されている。それによって、シートベルトリトラクタのロックは、収容体フレームに固定され得るテンショナ駆動ホイールによってもたらされる。テンショナ駆動ホイールが、ロック装置を起動するためのセンサシステムと、負荷制限装置として提供されるトーションバー付きのロック装置との両方を含んでいるので、且つ、テンショナ駆動ホイール自体はさらに、収容体フレームにロック可能なように設計されていなければならないので、テンショナ駆動ホイールは、引張駆動部とトーションバーの接続端部を含んだロック装置とが互いに隣接して位置する、比較的複雑な構造を有する。

独国特許第１９６８１３４１号 独国特許第１０２１３９０６号

本発明の目的は、負荷制限装置と引張装置とを有するシートベルトリトラクタを提供し、シートベルトリトラクタがさらに簡単な小型構造を有するようにすることである。

本発明の目的は、特許請求項１の特徴を備えたシートベルトリトラクタによって達成される。本発明のさらに好ましい実施形態は、従属請求項から知ることができる。

本発明によると、負荷制限装置と、ベルトが巻き付けられる第１部品およびシートベルトリトラクタのフレーム内で車両に固定してロック可能な第２部品を有する、２つの部品からできたベルトシャフトと、シートベルトリトラクタを巻き方向に駆動するためのテンショナ駆動ホイールとを含んだ引張装置とを有するシートベルトリトラクタが提案される。テンショナ駆動ホイールは、ベルトシャフトの第２部品のリング円筒形突起体上で、ベルトシャフトの第１部品と第２部品との間に位置し、負荷制限装置は、第２部品のリング円筒形突起体内に延びている。

本発明の基本理念は、テンショナ駆動ホイールが、ベルトシャフトの２つの部品の間に位置していることと、リング円筒形突起体が、ベルトシャフトのロック可能な部分上に設けられ、テンショナ駆動ホイールと負荷制限装置の両方がその円筒形突起体に接して位置していることである。この結果、全体的に極めて小型構造となり、テンショナ駆動ホイールの配置によって、およびリング円筒形突起体と係合する負荷制限装置によって、シートベルトリトラクタの構造長さが大幅に短縮される。

さらに、シートベルトリトラクタのフレーム上には、フレームに強固に取り付けられた収容体が設けられ、収容体内には、テンショナ駆動ホイールが位置し、収容体には、ベルトシャフトのロック可能な部分をロックできることが提案される。この提案された収容体によって、テンショナ駆動ホイールを内部に封入して、引張過程の間に生じる騒音とガスが、減衰せずに自動車室内に漏れ出ることができないようにし、同時に、シートベルトリトラクタをロックできる構造を提供する。

さらに、テンショナ駆動ホイールを取り付けた収容体上に、第２の収容体が設けられ、第２の収容体内には、ロック可能な部分のロックを、ベルトのウェビング感知制御および／または車両感知制御するための制御ユニットが設けられることが提案される。さらに提案された収容体は、制御ユニットを保護するのに役立ち、さらに、シートベルトリトラクタを取り付けるために使用することもできる。

本発明のさらに好ましい実施形態では、シートベルトリトラクタのフレームは、互いに対向した２つのブラケットを備えたＵ字形の構造を有し、ブラケットには開口が設けられ、その開口内では、ベルトシャフトの第１部品が、負荷制限されるベルトウェビングの引出し運動の間、緊急稼動軸受（emergency run bearing）にはめ込まれる。提案された構造によって、負荷制限の際に作用する緊急稼動軸受が、両側に設けられ、緊急稼動軸受によって、第２部品に対する、ベルトシャフトの第１部品の相対的に滑らかな回転運動が確保される。

この場合、さらに、負荷制限装置は、その第１端部が、ベルトシャフトの第１部品に回転可能に固定されて接続されていることと、負荷制限装置は、その第２端部が、開口のうちの１つを通って係合していることとが提案される。これによって、一方では、長い負荷制限装置を使用することができ、長い負荷制限装置を使用した場合でも、シートベルトリトラクタの構造長さを短縮できる。さらに、負荷制限装置は、開口内に取り付けられることによって、負荷制限の間、その両端の間で支持されているので、負荷制限装置の相対的な回転運動が、実質的により良好に制御されてもたらされる。

さらに、ベルトシャフトの第１部品は、リング円筒形突起体上に、第１部品自体を支持する軸受リングを介して、第２部品上にはめ込まれることが提案される。提案された軸受リングおよびその配置によって、ベルトシャフトの両方の部品が引張りの間、および負荷制限段階の間に、互いに近付くように取り付けられ、ベルトシャフトの両方の部品は、軸受リングを配置することによって、直接対面して取り付けられている。

シートベルトリトラクタの特に小型の構造は、負荷制限装置とテンショナ駆動ホイールとが軸方向に重なる程度まで、負荷制限装置がリング円筒形突起体内に延びることによって、実現する。

以下、好ましい実施形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。

負荷制限装置と引張装置とを有するシートベルトリトラクタを示す図である。 テンショナ駆動ホイールと負荷制限装置とを有するシートベルトリトラクタの切断面を示す。 図２からの切断方向Ａ−Ａに沿った図である。

図１は、安全ベルト２が巻き付けられる第１部品１と、車両に固定してロックできる第２部品５とを含んだ、２つの部品からできたベルトシャフトを備えたシートベルトリトラクタを示している。シートベルトリトラクタは、さらに、互いに対向した２つのブラケット８ａ、８ｂを備えたＵ字形のフレーム８を含んでいる。開口２１、２０はそれぞれ、ブラケット８ａ、８ｂに設けられ、その開口を通って、ベルトシャフトの第１部品１が突出し、その開口部は、負荷制限されたベルトウェビングの引出し動作の間に、ベルトウェビングの引出し方向に第１部品１が回転するための、緊急稼動軸受を形成している。

第２部品５上では、ロックつめの形状のロック装置４が設けられている。このロック装置の動きは、既知のように、制御ユニット１０によって、車両感知方式および／またはベルトウェビング感知方式で制御されている。第２部品５上には、第１部品１の方向に突出するリング円筒形突起体５ａがさらに設けられている。テンショナ駆動ホイール６が、リング円筒形突起体５ａ上に位置し、このテンショナ駆動ホイールは、駆動ユニット７によってシートベルトリトラクタの巻き方向に駆動できる。テンショナ駆動ホイール６と駆動ユニット７は、少なくとも断面において、収容体９によって囲われている。収容体９はさらに歯部１９を備え、その歯部１９にロック装置４が係合して、第２部品５を車両に固定してロックする。収容体９がフレーム８に強固に接続されているので、およびフレーム８が自動車の本体に固定されているので、ロック装置４が歯部１９と係合すると、第２部品５は車両に固定してロックされる。収容体９はさらに、生じる騒音を減衰し、ガスまたは火炎が車両内部に直接漏れ出るのを防ぐ機能もある。

第１部品１の側面からは、トーションバーの形状の負荷制限装置３がリング円筒形突起体５ａ内へ延びている。トーションバーは、第１端部３ａが、回転可能に固定されて、ベルトシャフトの第１部品１に接続され、第２端部３ｂが、ベルトシャフトの第２部品５に接続されている。第２部品５がロックされ、負荷制限装置３によって予め決められたベルトウェビング引出し力を超えると、ベルトシャフトの第１部品１が、ベルトウェビング引出し方向に回転し始める。その際に、第２端部３ｂは第２部品５によって固定されているが、第１端部３ａは、ベルトシャフトの第１部品１とともに回転し、トーションバーの中央部分が端部３ａ、３ｂの間で塑性捩れを生じ、同時に、塑性変形を受ける。開口２１、２０内のベルトシャフトの第１部品１の緊急稼動軸受によって、負荷制限されたベルトウェビング引出し動作の間、ベルトシャフトの第１部品１の半径方向の撓みと、上記撓みに起因してトーションバー内に発生する曲げ応力とが、最小まで低減される。

本発明にしたがって、テンショナ駆動ホイール６および端部３ｂを１つの同じリング円筒形突起体５ａ上に配置することによって、全体として、極めて少ない構成部品を用いた、極めて小型の構造となる。ベルトシャフトの第２部品５と第１部品１との間に、トーションスリーブ１４がさらに設けられている。トーションスリーブ１４のサイズは、トーションスリーブ１４が、テンショナ駆動ホイール６によって与えられる駆動トルクを、ベルトシャフトの第２部品５から第１部品１へ伝達するような寸法とされる。それによって、引張装置の駆動トルクが、トーションバーの塑性予変形を招くことが避けられる。引張過程後に、または、引張過程の始まりに存在する駆動トルクのピーク後に、トーションスリーブ１４を破壊して、トーションスリーブ１４が後続の負荷制限段階を妨げないようにする。

図３に示された図２からの断面Ａ−Ａでは、ベルトシャフトの第１部品１と第２部品５のリング円筒形突起体５ａが、軸方向に重なっている。重なり領域には、軸受リング１３が設けられ、軸受リング１３は、歯部１５を介してリング円筒形突起体５ａ上に、回転可能に固定された状態で、固定されている。重なり領域および、それゆえに軸受リング１３も同様に、図１で見られるように、ブラケット８ａの開口２１の領域内に位置し、その結果、ベルトシャフトの第２部品５と第１部品１との間に生じ得る半径方向の力が、可能な限り直接、シートベルトリトラクタのフレーム８に導入されるようになる。さらに、トーションバーの形状の負荷制限装置３が、図３の中央に見られる。このトーションバーは、図２でも見られるように、軸受リング１３によって画定される断面Ａ−Ａを通って突出する。このように、第２部品５に対する第１部品１の取り付けは、トーションバーの端部３ａ、３ｂの間でなされているので、トーションバーは、負荷制限段階における塑性変形の間に、好適に十分に支持され、トーションバーの塑性変形をもたらす相対的な回転運動が、純粋な捩れ運動から生成される。

Claims (7)

1. 負荷制限装置と、ベルトが巻き付けられる第１部品（１）およびシートベルトリトラクタのフレーム（８）内で車両に固定してロック可能な第２部品（５）を有する２つの部品からできたベルトシャフトと、前記シートベルトリトラクタを巻き方向に駆動するためのテンショナ駆動ホイール（６）とを含んだ引張装置を有するシートベルトリトラクタであって、
   前記第２部品（５）は、車両に対して固定可能な本体部と、当該本体部から前記ベルトシャフトに沿って前記第１部品（１）側に向かって延びるリング円筒形突起体（５ａ）とを備え、
   前記テンショナ駆動ホイール（６）は、前記ベルトシャフトの前記第２部品（５）のリング円筒形突起体（５ａ）上で、前記ベルトシャフトの前記第１部品（１）と前記第２部品（５）の前記本体部との間に位置し、
   前記負荷制限装置（３）は、前記第２部品（５）の前記リング円筒形突起体（５ａ）内部まで延びていることを特徴とする、シートベルトリトラクタ。
2. 前記シートベルトリトラクタのフレーム上には、前記フレームに強固に取り付けられた収容体（９）が設けられ、前記収容体内には、前記テンショナ駆動ホイール（６）が位置し、前記収容体に対して前記ベルトシャフトの前記第２部品（５）がロックされることを特徴とする、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 前記テンショナ駆動ホイール（６）を取り付けた前記収容体（９）上に、第２の収容体（１２）が設けられ、前記第２の収容体内には、前記ロック可能な部品（５）をベルトウェビング感知制御および／または車両感知制御してロックするための制御ユニット（１０）が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
4. 前記シートベルトリトラクタの前記フレーム（８）は、互いに対向した２つのブラケット（８ａ、８ｂ）を備えたＵ字形構造であり、開口（２０、２１）が前記ブラケット（８ａ、８ｂ）に設けられ、前記開口には、前記ベルトシャフトの前記第１部品（１）が、負荷制限されたベルトウェビングの引出し運動の間、緊急稼動軸受にはめ込まれることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシートベルトリトラクタ。
5. 前記負荷制限装置（３）は、前記ベルトシャフトの前記第１部品（１）に接続された第１端部（３ａ）と、前記開口のうちの１つ（２１）を通って前記第２部品（５）の前記リング円筒形突起体（５ａ）と係合する第２端部（３ｂ）とを備え、当該負荷制限装置（３）は前記第１部品と一緒に回転可能であることを特徴とする、請求項４に記載のシートベルトリトラクタ。
6. 前記ベルトシャフトの前記第１部品（１）は、前記リング円筒形突起体（５ａ）上に第１部品自体（１）を支持する軸受リング（１３）を介して、前記第２部品（５）上にはめ込まれていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシートベルトリトラクタ。
7. 前記負荷制限装置（３）と前記テンショナ駆動ホイール（６）とが、軸方向に重なる程度まで、前記負荷制限装置（３）が前記リング円筒形突起体（５ａ）内に延びることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシートベルトリトラクタ。
   

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