JP5496332B2

JP5496332B2 - 自動ロック式シートベルト引き込み装置

Info

Publication number: JP5496332B2
Application number: JP2012521997A
Authority: JP
Inventors: アクスブロム、パール
Original assignee: オートリブディベロップメントエービー
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: US20120104137A1; WO2011012222A3; US8955784B2; WO2011012222A2; DE102009035047A1; JP2013500191A

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルの特徴を備える自動ロック式シートベルト引き込み装置に関する。

汎用的なシートベルト引き込み装置は、例えば、独国特許第１９９２７４２７号明細書から公知である。シートベルト引き込み装置は、高負荷制限レベルから低負荷制限レベルに負荷制限レベルを切り替えることができる２段階負荷制限システムを有する。負荷制限装置は、ベルトシャフトと負荷制限装置との間にトーションバーとして設計されたトルク管をさらに含み、このトルク管は、ベルトシャフトに対して解除自在にロックされる。トルク管が解除されるとき、負荷制限レベルは、高レベルから低レベルへ切り替えられる。高レベルと低レベルとの間に滑らかな移行が存在するように、付加的な変形可能要素がトルク管とベルトシャフトとの間に配置されるべきである。この公報は、この変形可能要素の設計に関する如何なる情報も与えない。

独国特許出願公開第１０２００７０５７６６１号明細書から、第３の負荷制限要素がベルトシャフトに並列に配置されているベンディングワイヤにより形成された同じ構造を有する自動ロック式シートベルト引き込み装置が公知である。負荷制限特性への第３の負荷制限要素の寄与は、トーションバーの軸に巻き付けられ、同時にベルトシャフトへの並列位置合わせから外れる塑性変形を受けるベンディングワイヤによってもたらされる。このように、変形前および変形後にベンディングワイヤを取り付けるのに適した据え付けスペースがシートベルト引き込み装置に設けられることが必要である。さらに、第３の負荷制限要素によって実現されるべき負荷制限レベルは、ベンディングワイヤの塑性変形エネルギーによって制限され、ベンディングワイヤ自体を拡張することによってのみ増大することができる。現代の車両製造業者の要望に応じて、シートベルト引き込み装置は、できる限り小型であるよう設計されるべきであるため、据え付けスペースが原因でこの解決策では所要の負荷制限特性を達成することは困難である可能性がある。

独国特許第１９９２７４２７号明細書独国特許出願公開第１０２００７０５７６６１号明細書

したがって、本発明の目的は、異なる負荷制限レベルを有する２個の負荷制限要素を備える２段階負荷制限装置と、低負荷制限レベルを有する負荷制限要素に並列に作用する第３の負荷制限要素とを備え、できる限り小さい据え付けスペースを占有すべきである自動ロック式シートベルト引き込み装置を提供することである。

上記目的の解決策のため、本発明は、請求項１の特徴を備える自動ロック式シートベルト引き込み装置を提案する。本発明のさらなる好ましい実施形態は、従属請求項と、本明細書と、関連図面とから知ることができる。

本発明の基本的な考え方は、第３の負荷制限要素がロック装置とベルトシャフトとの間の力の流れの中で互いに支え合う少なくとも２個の構造要素によって形成され、構造要素のうちの少なくとも１個が負荷制限中に剪断されることである。

提案された解決策によれば、第３の負荷制限要素の作動時のエネルギー散逸は、構造要素を剪断することによってもたらされる。剪断プロセスは、構造要素が適切な形状を有し、構造要素の材料がそれに応じて選択された場合に、最小スペースにおいて最大エネルギー散逸を可能にする剪断力によってもたらされる変形である。塑性変形の他に、剪断力の影響を受ける構造要素の変形は、一般に、構造要素の破壊を意味するので、それによって、曲げ力の影響を受ける変形の場合に起こり得るより多くのエネルギーが消費される可能性がある。さらに、構造要素は、負荷制限中にある据え付けスペースから別の据え付けスペースへ移されることがないので、提案された負荷制限要素は、それ自体、静止し、より少ない据え付けスペースしか必要としない、とみなすことができる。さらに、第３の負荷制限要素によってもたらされる負荷制限は、互いに支え合う構造要素を原因として、相対回転運動が開始されたときに直ぐに始まるので、据え付けスペースは、その結果、少しも無駄使いされない。

以下、本発明は、好ましい実施形態に基づいて詳細に説明される。

本発明による２段階負荷制限装置および第３の負荷制限要素を備える自動ロック式シートベルト引き込み装置を示す図である。切断線Ａ−Ａに沿った図１の自動ロック式シートベルト引き込み装置の断面図である。

図１は、シートベルト引き込み装置フレームの２個のフレーム部品５および６に回転自在に取り付けられたベルトシャフト１を備える自動ロック式シートベルト引き込み装置を示す。側面ヘッド８は、ベルトシャフト１の一方側に配置され、固定爪の形をしたロック装置９を支え、このロック装置は、車両感知式および／またはベルトウェビング感知式で作動することができる。ロック装置９が作動されるとき、ロック装置は、フレーム部品６に割り付けられた筐体固定型凹凸歯７の中に係合し、それによって、ベルトウェビング引き出し方向にベルトシャフト１をロックする。２段階負荷制限装置１３は、ロック装置９とベルトシャフト１との間の力の流れの内部でベルトシャフト１の中空スペース１５に位置している。負荷制限装置１３は、定められた負荷制限レベルを超えたとき、負荷制限されたベルトウェビング引き出しを許可する。

２段階負荷制限装置１３は、各々がトーションバーとして設計された第１の負荷制限要素３および第２の負荷制限要素２を含む。第１の負荷制限要素３は、一方の端部３ｂが回転的に固定される仕方で側面ヘッド８に連結され、一方の端部３ａが回転的に固定される仕方で第２の負荷制限要素２の一方の端部２ｂに連結されている。第２の負荷制限要素２は、もう一方の端部２ａが回転的に固定される仕方でベルトシャフト１に連結されているので、２段階負荷制限装置１３は、ベルトシャフト１とロック装置９との間に力クローズド連結を形成する。

さらに、連結要素４が設けられ、この連結要素４は、回転的に固定される仕方で第１の負荷制限要素３の端部３ａに連結され、この端部３ａを介して、同様に回転的に固定される仕方で第２の負荷制限要素２の端部２ｂに間接的に連結されている。負荷制限されたベルトウェビング引き出しの最初に、連結要素４は、取り外し自在連結１６を介してベルトシャフト１に連結されるので、力の流れは、ベルトシャフト１から連結要素４を介して第１の負荷制限要素３の端部３ａに伝達される。このようにして、負荷制限の最初に、第１の負荷制限要素３によって定められた高負荷制限レベルが作用している。高負荷制限レベルから低負荷制限レベルに切り替えるため、連結１６が切断されるので、連結要素４は、ベルトシャフト１に対して自由に回転することが可能であり、その結果、第２の負荷制限要素２によって定められた負荷制限レベルが作用し、端部２ａが端部２ｂに対して捻れる。この場合、端部２ｂは、高負荷制限レベルを有する第１の負荷制限要素３に連結するので、固定端部とみなすことができる。

負荷制限レベルが切り替えられるときに一時的な力の低下を補償するため、第２の負荷制限要素２と並行に作用する第３の負荷制限要素１４が設けられている。第３の負荷制限要素１４は、管状連結要素４の前端部で、かつ、ベルトシャフト１の中空スペース１５のコーナー部の中に構造体によって形成されている。この構造体は、連結要素４およびベルトシャフト１に配置され、互いに支え合う構造要素１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および、２２ａ〜２２ｇを備え、これらの構造要素１０、１１、１２は、ベルトシャフト１に割り付けられ、構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および、２２ａ〜２２ｇは、連結要素４に割り付けられている。負荷制限要素１４は、このように、単一要素によって形成されるのではなく、後述されるように、同時にまたは時間順に効力を生じるすべての構造要素１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および、２２ａ〜２２ｇによって形成されている。

構造要素１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および、２２ａ〜２２ｇは、管状連結要素４の放射状外側エッジ部で、ベルトシャフト１の中空スペース１５の反対側のコーナー部に位置しているので、各々の構造要素は、２個の繋がれていない側面を有し、これらの側面が指状に互いに係合する。２個の繋がれていない側面のおかげで、構造要素１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および、２２ａ〜２２ｇが互いに支えられている表面は、特別に大型に選択することができる。さらに、各構造要素１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および、２２ａ〜２２ｇは、２個の側面だけで連結要素４、または、ベルトシャフト１に連結され、例えば、ダイキャスト工程を用いて、構造要素をベルトシャフト１および／または連結要素４と一体的に形成する可能性に関する利点をもたらす。

図２は、構造要素１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および、２２ａ〜２２ｇの割り付けを詳細に示す。構造要素１０、１１、および１２は、ベルトシャフト１に割り付けられ、矢印方向「Ｋ」への負荷制限されたベルトウェビング引き出し運動の最初に、連結要素４に割り付けられた構造要素２０ａ、２１ａ、および２２ａに支えられている。ベルトシャフト１が矢印方向「Ｋ」に連結要素４に対して回転を開始したとき、最初に、構造要素２０ａ、２１ａ、２２ａが構造要素１０、１１、１２によって剪断される。この目的のため、ベルトシャフト１の構造要素１０、１１、および１２は、構造要素２０ａ、２１ａ、２２ａよりかなり高い強度を有し、このことは、ここでは、円周方向にかなり大きい幅を有している構造要素１０、１１、および１２によって実現される。代替的に、構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および２２ａ〜２２ｇがより頑丈であるように設計されてもよく、互いに支え合う両方の構造要素１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および、２２ａ〜２２ｇが剪断プロセス中に変形または破壊されないように、構造要素１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、および、２２ａ〜２２ｇの強度に明確な差違が存在することだけが重要である。

このように、構造要素は、剪断構造要素１０、１１、１２と、被剪断構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇに区別することが可能であり、被剪断構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇは、剪断構造要素１０、１１、および１２がエネルギーを散逸する仕方で中を移動するリブ状構造体を形成する。

ベルトシャフト１のさらなる回転中に、構造要素２０ｂ、２１ｂ〜２１ｇ、および２２ｂ〜２２ｇが作用する剪断力によって剪断される。それに加えて、構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇの厚さは、ベルトシャフト１の回転方向に減少するので、構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇが剪断される間に散逸されるエネルギーの他に、それによってもたらされる負荷制限レベルも同様に減少する。さらに、構造要素１２が構造要素２０ｂを剪断した後、構造要素１０および１１だけが依然として作用している。

この種の負荷制限要素を用いると、負荷制限レベルは、単位時間当たりに剪断される構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇの個数と、構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇが剪断されているときに散逸されるエネルギーとによって、構成的に簡単な方法で決定することができる。この場合、負荷制限特性は、同時に剪断される構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇの個数と、負荷制限中に減少する構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇの厚さとによって逓減するように構成された。

負荷制限特性は、重複する仕方で、すなわち、一方の構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇの剪断が、別の構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇが既に剪断されたとき、または、依然として剪断されているときに開始する仕方で実行される構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇを剪断する作用によってさらに一定にすることができる。構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇが配置され、設計されると、それに応じて、いつでも少なくとも１個の構造要素２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇが剪断されているように負荷制限を構成することができる。

Claims

車両感知式および／またはベルトウェビング感知式で作動することができるロック装置（９）；、
ベルトウェビングを巻き上げることができるベルトシャフト（１）と；
前記ロック装置（９）と前記ベルトシャフト（１）との間の力の流れの中に配置され、負荷制限中に負荷制限されたベルトウェビング引き出しを可能にする２段階負荷制限装置（１３）とを備え、
前記負荷制限装置（１３）が、高負荷制限レベルを有する第１の負荷制限要素（３）および低負荷制限レベルを有する第２の負荷制限要素（２）を含み、
負荷制限レベルを、負荷制限中に前記高負荷制限レベルから前記低負荷制限レベルに切り替えることができ、
低負荷制限レベルを有する前記第２の負荷制限要素（２）に並列する第３の負荷制限要素（１４）が前記ロック装置（９）と前記ベルトシャフト（１）との間に設けられている、自動ロック式シートベルト引き込み装置であって、
前記第３の負荷制限要素（１４）が、前記ロック装置（９）と前記ベルトシャフト（１）との間の力の流れの中で互いに支え合う少なくとも２つの構造要素（１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）によって形成され、前記構造要素のうちの少なくとも２個が負荷制限中に同時に剪断される構成であり、
異なる時点に剪断される少なくとも２個の構造要素（２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）が設けられ、
後の時点で剪断される構造要素（２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）を剪断する作用が、前の時点で剪断される構造要素（２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）を剪断する作用と重複する間に開始されるか、または、前の時点で剪断される構造要素（２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）を剪断する作用が終了するときに開始されることを特徴とする自動ロック式シートベルト引き込み装置。
逐次的に剪断される少なくとも２個の構造要素（２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の自動ロック式シートベルト引き込み装置。
同時に剪断される構造要素（２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）の個数が負荷制限されたベルトウェビング引き出し運動の間に減少することを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動ロック式シートベルト引き込み装置。
次々に剪断される数個の構造要素（２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）が設けられ、
構造要素（２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）が剪断されている間に散逸されるエネルギーが減少する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自動ロック式シートベルト引き込み装置。
前記第１の負荷制限要素（３）および前記第２の負荷制限要素（２）が、互いに一方の端部（２ａ、３ａ）で連結されていることと、
互いに連結された端部（２ｂ、３ａ）を前記ベルトシャフト（１）に連結することができる連結要素（４）が設けられ、
互いに支え合う前記第３の負荷制限要素（１４）の前記構造要素（１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）が、前記連結要素（４）および前記ベルトシャフト（１）に割り付けられていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の自動ロック式シートベルト引き込み装置。
前記構造要素（１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）が、コーナー部の中にまたはエッジ部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の自動ロック式シートベルト引き込み装置。
前記連結要素（４）が、前記ベルトシャフト（１）の中空スペース（１５）の中に配置されている管から形成され、
互いに支え合う前記構造要素（１０、１１、１２、２０ａ、２０ｂ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ）が、前記管の放射状外側エッジ部と前記ベルトシャフト（１）の前記中空スペース（１５）の中の反対側のコーナー部の中とに配置されていることを特徴とする５又は６に記載の自動ロック式シートベルト引き込み装置。