JPS5847185B2 - カンセイセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、慣性体として作用する球を備え、この球がそ
の安定した位置から種々な方向へ移動可能であり、かつ
少なく共１個の切換機素または制御機素と共働する、特
に車輌に装着するための加減速度応動型切換または制御
装置に関する。

この種の切換または制御装置は、例えば安全ベルト自動
巻取装置の巻枠軸をロックするために用いられる。

この種類の公知装置の場合、質量法は停止位置で円錐形
担持シェルの中央に位置し、この質量法に、レバーとし
て形成された制御機素が着座している。

切換装置または制御装置のケーシング壁に固定された制
御レバーの自由端部にはラッチ部分があり、この部分は
、安全ベルト用巻枠軸に設けた制御ディスクと共働する
ことができる。

許容減速度または許容加速度を上回ると、質量法がその
慣性作用のために円錐担持シェルの中央から円錐套面上
を転動し、球の上にある制御レバーを持上げる。

この制御レバーの自由端部のラッチ部分は上方へ旋回し
て制御ディスクと係合する。

その際ラッチ部分は、当接するまで制御ディスクによっ
て連行されて回転する。

制御ディスクとラッチ部材はこのようにして回転が停止
され、安全ベルト用巻枠軸が強制的にロックされる。

この種の切換装置または制御装置用の安全規定では、巻
枠軸をロックする応答値を常に比較的に低くすることが
要求される。

従って、切換装置または制御装置を著しく僅少な減速度
または加速度で応答するように敏感に形威しなければな
らない。

上述の装置の場合、水平面で作用する加速力の大部分が
持上げ作業に変換されるので、加速力の数分の１しか制
御または切換に利用されない。

このため応答感度が著しく低下させられる。

例えば１０ｍｍの直径を有する鋼製の質量法が０．５ｇ
の加速または減速を受けるものと仮定すると、約２Ｐの
慣性力を発生する。

同一の球が約０．３ｇだけの加速を受けるとすれば、上
記慣性力は１．２Ｐに減少し、はぼ半分となる。

このことから、応答値が低い場合は切換または制御装置
を極めて正確にかつ敏感に形威しなければならぬことが
判る。

そこで本発明は、構造が簡単で製作コストが安く、高い
応答感度を備えかつ高度の安全性を保証し、その結果迅
速確実に巻枠軸をロックすることができる切換または制
御装置を提供することを課題とする。

更に、主として車輌に装着されるので、上り、下りおよ
び水平な道路でも装置の切換または制御精度を殆ど変わ
らないようにしなければならない。

本発明によると、この課題は次のようにして解決される
。

即ち、球がその静止位置で凹部の少なく共１つの境界縁
部に載り、この境界縁部が球のための応答閾値を形成す
ることと、境界縁部がほぼ一平面内にあることと、凹部
が、球の保合深さを決定する、球直径よりも小さな内法
でもって形成されていることと、境界縁部を含む平面へ
の球の重心の投影点が常に境界縁部の内側に位置し、か
つ制御時に球が転動しないで傾動のみを行いそして制御
後その安定した静止位置へ自動的に傾動復帰するように
、球の最大切換ストロークまたは制御ストロークが選定
されていることによって解決される。

本発明では、慣性体としての球がその静止位置で凹部の
縁部に載り、そして静止位置から動くときに縁部上で傾
動する。

このように球がその静止位置でエツジの様式で支持され
ているので、球の傾動の際、縁部において摩擦が全く生
じないという利点がある。

従って、非常に正確で常に一定の応答値が得られる。

これは重要な意味がある。なぜなら、シートベルト自動
巻取装置に使用する場合、切換制御装置が小さな加減速
度で確実に応動しなければならないからである。

更に、球はその静止状態において凹部の縁部により正確
な位置に保持され、かつ凹部と係合するので制御の際に
一定の応答閾値を有する。

球の係合深さは凹部の内法によって決まる。

四部の内法が小さければ小さい程、球の保合は浅くなる
。

その際、球を凹部の外の方へ傾倒させるためには、少し
の持上げ作業しか必要でない。

球の慣性力の極く一部しかこの持上げ作業に変換されな
いので、この慣性力はそのほとんど全部が制御または切
換のために利用される。

従って、非常に良好な応答感度が達成される。

更に、縁部を含む面への球の重心の投影点がいかなる状
態でも必ず縁部の内側に位置しているので、球は外方へ
傾倒した後再びその静止位置へ自動的に復帰する。

許容加速値または減速値を上回ると、球はその慣性作用
のために静止位置から傾動する。

従って、この球は、凹部の中の嵌合深さによって決定さ
れる甚だ僅少な持上げストロークだけ移動すればよい。

球はその際水平面へ移動するので高い応答感度を保証し
、この感度は、きびしくなった安全規定をも満足するも
のである。

球の重心が常に凹部の内側に位置するように、球の最大
切換または制御ストロークが選定されているので、球は
制御位置から再び静止位置へ復帰する。

制御または切換ストロークを確実に伝達するために、本
発明によれば、この球の上に着座する切換または制御機
素が下に向って拡がっている凹部を備えている。

制御感度を良くするために、制御機素は例えば合成物質
の如き０．９から２．７９ ／ ７７１”までの比重を
有する材料からつくられる。

本発明の別の実施例では、球の支持部が特に車輌縦方向
にあって上方へ開放している溝によって形成されている
。

法王にある切換または制御機素は、下に向って開放し車
輌縦方向に対して横方向に延びる四部を備えている。

この構造によって、走行方向の応答値を走行方向に直交
方向のものより実質的に低くすることができる。

このことはとりわけ重要である。

というのは多数の衝突は駐車中または急停止の車輌に発
生するからである。

この切換または制御装置を異なる車輌モデルおよび車輌
製品にも装着できるようにするために、本発明では、支
持部材、球および制御機素の如き主要部分からなる完全
な切換または制御装置がケーシング固定の球欠台に調整
自在に固定される。

本発明の別の特徴は、特許請求範囲、以下の記載および
添附図面から明瞭となる。

以下好ましい実施例の添附図面を参照して本発明の詳細
な説明する。

第１図と第２図によれば、本発明による切換または制御
装置は、支持部材１と、慣性体として働く球２と、制御
レバー３とを備えている。

特に一体形成された支持部材１は、その下方部分の複数
孔５に挿入されたボルト４によって制御装置のケーシン
グ側壁６に固定されている。

この支持部材１の平坦な部分７には円形の凹部８が設け
られ、この凹部８はその中心点と同心の境界壁９によっ
て取り囲まれている。

この円形の壁９の外径は、支持部材１の平坦部分７の幅
より若干小さくなっている。

この平坦部分７は、支持部材１の端部の上方へ延びた部
分１０につながっている。

この部分１０はその上端部に、上方へ開放せる凹部１１
を備えている。

この凹部１１の下面１２には多角柱状切込み１３があり
、この切込みは、両側壁１４、１４’の間に形成され、
これら側壁は差し込みボルト１６のための互いに整合せ
る孔１５，１５’を有する。

半径ｒが球２の半径よりも小さい凹部８には、球２が載
置される。

この球は、水平面内にある凹部８の境界縁部１７に載置
され、球の一部分１８は凹部８の中へ突出ている。

この球２の重心Ｓ′は凹部８の中心線上にある。

境界壁９の高さＨは、球２の直径のほぼ半分の大きさに
等しく、また壁部９の内径Ｖは、球の直径りと凹部の直
径ｄとの和よりも若干小さい。

片腕状制御レバー３の端部から離れたところに、下に向
って開放せる円錐形の凹部１９が設けられている。

その円錐部の尖端２０は、組立てた状態で制御レバー３
の下方部分２１の上方側に位置している。

この円錐状凹部１９の下部直径は、制御レバー下方部分
２１の幅よりも大きい。

制御レバー下方部分は、上方へ傾斜せる中間部分２２を
介して制御レバー上方部分２３に接続している。

この部分２３の下面２４には、下に向かって配向されか
つ制御レバ一部分２３の全幅に亘って延長せる突起２５
が形成されている。

この突起の先端部はエツジ２６を形成している。

制御レバー上方部分２３の自由端は、下に向って延長せ
る肉厚部２７を備えている。

この制御レバー３のエツジ２６は多角柱状切込み部１３
の中へ挿入され、かつ差込みピン１６によって落下しな
いように保持されている。

部分２３従ってエツジ２６の幅は、支持部材１の立上っ
た部分１０の凹部１１の幅よりも少くとも若干小さいの
で、凹部１１の側壁１４、１４’と制御レバー３との間
で何等摩擦を発生しない。

この制御レバー３の円錐状凹部１９は、その円錐面の複
数個所２８．２８’で球２に載置されている。

制御レバー３の重心Ｓは、垂直方向に見て、エツジ２６
と球の接触個所２８、２８’との間に、特にエツジ２６
の近くにある。

従って、この制御レバー３が僅かな重量だけでのみ球２
に確実に載置させる。

この制御レバー３に働く力による応答値の誤差を排除す
るために、エツジ２６、重心Ｓと球接触個所２８、２８
’は、境界縁部１７に対して平行な平面内にあるのが好
ましい。

許容し得る加速値または減速値を上回るとき、球２は、
その慣性の結果としてその静止位置から傾動する。

本実施例の場合、支持部材１の平面内の総ゆる方向にお
いて、その制御作用は同一感度である。

球２の一部分１８だけが凹部８の中へ突出しているので
、球は、それを凹部８から支持部材１の平坦部分７の平
坦な表面上へ動かすために必要な上昇運動だけを行なう
。

従って、この制御装置は応答感度が非常に良好である。

制御する際、切換レバー３は凹部１９の円錐面の傾斜角
に相応してエツジ２６を中心に上方へ旋回する。

重心Ｓの好ましい配置および制御レバー３の摩擦のない
エツジ支持によって、正確な制御が可能となる。

というのは、はんの僅かな圧力しか、即ち１ポンド（約
０．５ ｋｇ ）の数分の１しか作用しないからである
。

制御レバー３は、例えば合成物質の如き、０．９〜２．
７ｇ／ｒｒｌの比重を有する材料からつくるのが有利で
あり、これによって制御の感度が更に良くなる。

上方へ旋回した制御レバー３はカップリングディスクと
共働し、周知の方法で巻枠軸をロックする。

制御後、球２はその休止位置へ自動的に復帰する。

従ってこれは次のようにして遠戚される。

即ち、球２と境界壁９と凹部８の最大切換ストロークま
たは制御ストロークが、常に凹部８の境界縁部１７の内
側にあることによって遠戚される。

制御レバー３は、球２が出発位置に復帰するときに、下
方へ向って旋回し、それによって巻枠軸のロックを解除
する。

制御レバー３の有効重量を減少させるために、そのレバ
ーアームを、正確に測定せる平衡重錘として形成するこ
とができる。

この重錘は、球２で支持される反対側のレバ一部分２１
の重量に対抗する。

球２の前記配置構造は、安全ベルト自動巻取装置の巻枠
軸の直接的なロックと前記した間接的なロックを可能に
する。

第３と第４図には、直接制御のための制御または切換装
置の実施例が示されている。

この場合にも装置は、支持部材１ａと球２ａと制御機素
としての制御レバー３ａとから或っている。

制御レバー３ａから離してケーシング側壁６にボルト４
ａによって固定せる支持部材１ａは、円形凹部８ａを有
する。

この凹部は支持部材１ａのほぼ中心に設けられ、この凹
部８ａは、間隔を置いて境界壁９ａによって包囲されて
いる。

境界壁の内径は、球の直径と凹部の直径との和よりも若
干小さい。

半径ｒが球の半径よりも小さい凹部８ａに球２ａが載置
されるので、球は境界縁部１７ａ上に位置し、その一部
分１８ａが凹部８ａに係入する。

球２の重心Ｓ′は、凹部８ａの中心線上にある。

割判レバー３ａは、支持部材１ａの手前上方に配設せる
差込みピン２９を中心に旋回自在である。

制御レバー３ａは球２ａの領域に、下方へ開放した円錐
形凹部１９ａを備えている。

この凹部の下部の直径は制御レバー３ａの幅よりも犬で
ある。

差込みピン２９の近くに制御レバー３ａの重心Ｓ′を設
けるために、この制御レバー３ａはその端部に肉厚部２
７ａを備えている。

これにより、制御レバー３ａの球２ａへの接触圧力を所
望の程度に減少させることができ、その結果制御感度を
更に増高させることができる。

制御レバー３ａは凹部１９ａの複数個所２８、２８ ａ
’で球２ａに当接する。

上記凹部１９ａは、ラッチ部材３０として形成された、
制御レバー３ａの端部とつながっている。

ラッチ部材の尖端部３１は上向きに配向され、かつベル
ト３３用巻枠軸３２の自由端部から少し離れている。

この巻枠軸３２の自由端部は半径方向の係止歯３４を備
え、この係止歯にはラッチ部材３０が共働する。

許容加速値または減速値を上回ると、球２ａがその静止
位置から傾動し、境界縁部１７ａを超えて少し持上げら
れる。

その際、球２ａの重心Ｓ′があらゆる位置で境界縁部１
７ａの内側に位置するように、境界壁部によって最大制
御ストロークが定められる。

制御レバー３ａは上向きに旋回し、係止歯３４と係合す
るので、巻枠軸３２をロックする。

加速度または減速度の発生と同時に制御レバー３ａの静
止状態を解除するために、差込みピン２９と球接触部２
８ａ、２８ａ’との間にある制御レバー３ａの重心Ｓと
、差込みピン２９と、球接触部２８ａ、２８ａ’とが、
境界縁部１７ａに対して平行な平面内に配設されている
。

ウニピンク３３の張力が弛むと、球２ａは傾動してその
停止位置へ自動的に復帰する。

というのは球の重心Ｓ′が境界縁部１７ａの内側にある
からである。

第５〜８図は制御装置の別の実症例を示している。

この場合、例えば走行方向の応答値が他の方向の応答値
よりも低い、すなわち制御感度が高い。

ポル１−４ｂを孔５ｂに差込むことによりケーシング壁
６に固定される一体形成された支持部材１ｂの平坦な上
面３５には、この支持部材１ｂの全幅に亘って延長する
トラフ３６が設けられている。

このトラフの底部には溝３１を配設されている。

この溝３７の幅は球２ｂの直径りよりも小さくなってい
る。

支持部材１ｂの端部には上面３５を越えて突出せる板状
の側壁１４ｂ、１４．ｂ’が設けられている。

相互に整合せるこの側壁の孔１５ｂ。１５ｂ′には、差
込みピン１６ｂを挿入することができる。

球２ｂは溝３７の水平な境界縁部１７ｂ。１７ｂ′に載
っていて、その一部分１８ｂが溝３７の中へ突出してい
る。

トラフ３６と溝３７は、装着状態で縦方向従って車輌の
走行方向に延びている。

球２ｂを載せる境界縁部１７ ｂ ＞ １７ ｂ’は、
走行方向に対して横方向に球２ｂを安定させ、またこの
方向における球２ｂの制御のための応答閾値を定める。

トラフ３６の側内面３８，３８’の間の距離は次のよう
に選定される。

即ち、球が停止位置から離れた後で球２ｂのストローク
が制限され、その除法の重心Ｓ′が境界縁部１７ｂ、１
７ｂ’の内側に位置するように選定される。

制御レバー３ｂはその端部に肉厚部２７ｂを備えている
。

この肉厚部２７ｂには孔３９が形成されている。

制御レバー３ｂを組立てるために、差込ピン１６ｂが側
壁１４ ｂ 、 １４ ｂ’の孔１５ｂ。

１５ｂ′と制御レバー３ｂの孔３９に挿入される。

それによって、制御レバーは側壁１４ｂ、１４ｂ’の間
で遊びを生じることなく旋回可能である。

制御レバー３ｂは、球２ｂの方へ拡がっているその凹部
１９ｂが球２ｂに載っている。

球２ｂ上のこの凹部１９ｂは、角度をなして互いに設け
られかつ制御レバー３ｂの長手方向に延びる２つの彎曲
側壁４０，４０’によって形成されている。

この側壁は、制御レバー３ｂの外側縁部から下に向かっ
て突出している。

この両側壁４０，４０’によって形成せる角部４１は、
制御レバー３ｂの対称軸線内にある。

この凹部１９ｂの底部には、制御レバー３ｂの長手方向
中心線に対して対称的に形成された凹面トラフ４２が設
けられている。

このトラフは側壁４０，４０’に対して平行に延び、か
つその幅は球２ｂの直径りよりも短くなっている。

装着状態において側壁４０，４０’とトラフ４２は走行
方向に対して横方向に延びている。

制御レバー３ｂは、そのトラフ４２の境界縁部４３，４
３’によって球２ｂに載る。

制御レバー３ｂがほんの僅かな圧力しか球２ｂに作用さ
せないようにするために、レバーの重心Ｓは差込みピン
１６ｂの近傍にある。

溝３７の境界縁部１７ｂ、１７ｂ’によって走行方向に
対して横方向に安定させられる球２ｂは、トラフ４２の
境界縁部４３，４３’によって走行方向に安定させる。

かくて球２ｂをエツジによって保持するので、高い感度
が保証される。

同時にこの支持構造によって横方向と縦方向の組立誤差
を完全に補償することができる。

さて車輌に限界値を上回る減速力または加速力が作用す
ると、球２ｂはトラフ３６の中を車輌の長手方向へ移動
する。

トラフ３６が走行方向に延長しているから、球２ｂの持
上げは例等エネルギを必要としないので、この方向には
極めて小さい応答値を設定することができる。

非常に小さな比重の合成物質からなる軽い制御レバー３
ｂは、凹部１９の側壁４０，４０’が大きく傾斜してい
るので、球２ｂの運動時に上に向って最短球ストローク
で旋回することができる。

本実施例の場合も付加的なモーメントを回避するために
、制御レバー３ｂの重心Ｓと差込みピン１６ｂとトラフ
４２の境界縁部１７ｂ、１７ｂ’が溝３７の境界縁部に
対して平行に延びる平面内に位置している。

限界値を上回る走行方向に対して横向きの減速力または
加速力が車輌に作用すると、球２ｂは停止位置から境界
縁部１７ｂ、１７ｂ’を中心にして傾動し、そして傾斜
した側壁４０と４０′を介して制御レバー３ｂを上に向
って旋回させる。

この場合球２ｂは溝４２の内側で移動する。

差込みピン１６ｂから離れた端部が爪状に形成された制
御レバー３ｂは、上方へ旋回した後、外周部に歯を切っ
たカップリングディスク４４と作動結合し、これを停止
させるので、更にウェビングを引出すと、カップリング
ディスク４４と巻枠軸３２が相対回転し、ウェビングが
ロックされる。

走行方向に減速力または加速力が作用する場合、球２ｂ
は制御時に水平面内に留まっている。

従って、球を出発位置へ戻すためには外力を必要とする
。

巻枠軸３２が渦巻き状の戻しばねの作用を受けているの
で、負荷が除かれると再びベルトを巻取る。

従って、カップリングディスク４４の外周歯部の歯面が
制御レバー３ｂの爪状歯面３ｂ’を自動的に押圧し、そ
れによって球の出発位置の方向に分力が働き球を戻す。

走行方向に対して横方向に減速力または加速力が作用す
ると、球２ｂは制御過程終了後に自動的にその出発位置
へ傾動復帰する。

というのは球２ｂの重心Ｓ′が常に溝３Ｔの境界縁部１
７ｂ。

１７ｂ′の内側にあるからである。

この実施例では高感度制御が可能である。

なかんずく車輌の走行方向では、応答値を極めて低くす
ることができる。

というのは球２ｂが制御時にこの方向において持上げら
れないからである。

第９と第１０図で示した実施例の場合、球欠台４５がボ
ルト４６によってケーシング側壁６に固定されている。

この台の上面４７は凹面となっている。

支持部材１ｃは、その下方縁部４８が球欠台４５の上方
縁部４５ａと同−円弧上にあるように形成されている。

この支持部材１ｃの下面４９は凸面となっており、その
曲率半径Ｒ′は球欠台４５の上面の曲率半径と同じであ
る。

支持部材１ｃの上面５０には円形凹部５１が設けられて
いる。

この凹部の平坦な底部５２は、支持部材１ｃの上面５０
に対して下方へずれている。

凹部５１は境界壁９ｃによって取り囲まれ、この壁の高
さは球の直径の半分にするのが好ましい。

凹部５１の底部５２には円形のノツチ８ｃが設けられて
いる。

このノツチの半径は球の半径よりも小さい。壁部９ｃの
内径は球の直径とノツチの直径の和より若干小さい。

球２ｃはノツチ８ｃの境界縁部１７ｃに載り、その一部
分１８ｃがノツチ８ｃの中へ突出ている。

この球２ｃ上には制御レバー３ｃの円錐状凹部１９ｃが
着座している。

制御レバーは支持部材１ｃの側壁１４ ｃ 、 １４
ｃ’の間で差込みピン１６ｃを中心にして旋回自在に配
設されている。

差込みピン１６ｃと、制御レバー３ｃの重心Ｓと、球の
接触個所２８ ｃ 、 ２８ ｃ’は、境界縁部１７ｃ
に対して平行な平面内にある。

球欠台４５の中心点Ｍはほぼ制御レバー３ｃの外側尖端
部５３に設けられている。

かくて総ての応用例に対して同一構造の自動巻取装置を
つくることができ、従って取付は時にはこれを調節する
だけでよい。

これは、製造に当っては、工具と装置が不要であるとい
うすぐれた利点がある。

球２ｃと制御レバー３ｃを有する支持部材１ｃは、ケー
シング固定の球欠台で正しい位置に調節され、そして球
欠台４５と接着または溶接される。

本発明による切換装置または制御装置の実施例は、その
構造が極めて簡単にして、高感度を備え、従って高度の
安全性を保証する。

従って、これによって例えば安全ベルト自動巻取装置を
制御すると、緊急時に巻枠軸の迅速かつ信頼性のあるロ
ックが達成される。

更に、上述の実施例に従って、質量法の傾動機能は、例
えば電気回路を直接または間接的に作動させるために利
用することが考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による制御装置の分解図：第２図は、
第１図による制御装置の縦断面図；第３図は、本発明に
よる制御装置の第２実施例を示す図；第４図は、第３図
による制御装置の縦断面図；第５図は、本発明による制
御装置の第３実施例を示す図；第６図は、第５図による
制御装置の縦断面図；第７図は、第５図による制御装置
の球支持部の断面図：第８図は、第５図による制御装置
の分解図：第９図は、球欠台で固定せる制御装置の縦断
面図；第１０図は、第９図のＸ−Ｘ線に沿った断面図で
ある。 ２ ｔ ２ ａ ｔ ２ ｂ 、２ Ｃ”・・”球、８
，８ａ、３γ。 ８ ｃ−凹部、ＩＬ１７ａｔ１７ｂ、１７ｂ’。 １７ｃ′・・・・・・境界縁部、ｒ・・・・・・半径、
Ｓ′・・・・・・重心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 慣性体として作用する球を備え、この球がその安定
   した静止位置から種々な方向へ移動可能であり、かつ少
   なく共１個の切換機素または制御機素と共働する、特に
   車輌に装着するための加減速度応動型切換または制御装
   置において、球２がその静止位置で凹部８の少なく共１
   つの境界縁部１７に載り、この境界縁部が球２のための
   応答閾値を形威することと、境界縁部１７がほぼ一平面
   内にあることと、凹部８が、球２の係合深さを決定する
   、球直径よりも小さな内法ｄでもって形成されているこ
   とと、境界縁部を含む平面への球２の重心Ｓ′の投影点
   が常に境界縁部１７の内側に位置し、かつ制御時に球２
   が転動しないで傾動のみを行いそして制御後その安定し
   た静止位置へ自動的に傾動復帰するように、球２の最大
   切換ストロークまたは制御ストロークが選定されている
   ことを特徴とする切換または制御装置。