(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の安全ベルトのためのベルトテンショナであって、
ベルト巻取器と；前記ベルト巻取器と一緒に回転するように結合されるテンショナ駆動輪（４）と；内部に配置された着火式のガスジェネレータと、当該ガスジェネレータで生成される圧力によって駆動可能な複数の質量体（６）とを備えるパイプ（２）；とを有しており、
前記質量体（６）は、力を伝達できる状態でテンショナ駆動輪（４）と係合可能であり、そして、前記ベルト巻取器を巻取方向に駆動可能に構成され、
前記パイプ（２）の第１の区域（２ａ）が、ベルト巻取器の回転軸（Ｘ）に対して垂直方向に延び、且つ、前記テンショナ駆動輪（４）のそばを通るように配置されるとともに、
前記第１の区域（２ａ）と前記テンショナ駆動輪（４）を挟んで反対側の第２の区域（２ｂ）が、前記テンショナ駆動輪（４）の外周接線方向に延びており、
前記第１の区域（２ａ）および前記第２の区域（２ｂ）は１つの平面（Ｅ）に配置されるとともに、第３の区域（２ｃ）を介して相互に結合されている、そのようなベルトテンショナにおいて、
前記パイプ（２）の前記第３の区域（２ｃ）は前記平面（Ｅ）から突出するように湾曲した形状を有しており、
前記第１、前記第２、および前記第３の区域（２ａ，２ｂ，２ｃ）の間には自由空間（７）が形成されており、
前記テンショナ駆動輪（４）から外に出た少なくとも１つの前記質量体（６ａ，６ｂ）を、該自由空間で収容可能であることを特徴とするベルトテンショナ。
【請求項２】
前記質量体（６）は前記テンショナ駆動輪（４）から外に出た後で少なくとも部分的に前記パイプ（２）と平行に案内され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。
【請求項３】
前記パイプ（２）および前記テンショナ駆動輪（４）により設定される前記質量体（６）の運動軌道は螺旋状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のベルトテンショナ。
【請求項４】
前記自由空間（７）には前記第３の区域（２ｃ）に対して平行に延びる案内軌道（１２）が前記質量体（６）を収容するために設けられていることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載のベルトテンショナ。
【請求項５】
前記第３の区域（２ｃ）は前記ベルト巻取器の回転軸の方向に湾曲していることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載のベルトテンショナ。
【請求項６】
前記第３の区域（２ｃ）は前記平面（Ｅ）から出るようにＵ字型に湾曲しており、前記湾曲によって形成される前記自由空間（７）は前記平面（Ｅ）に対して垂直方向の長さに関して少なくとも前記質量体（６）の厚みの寸法Ａを有していることを特徴とする、請求項１乃至５の何れか一項に記載のベルトテンショナ。
【請求項７】
前記パイプ（２）はガスジェネレータ収容部（１１）を有しており、前記ガスジェネレータ収容部（１１）、前記第１の区域（２ａ）、および前記第２の区域（２ｂ）は１つの平面（Ｅ，Ｅ１）に位置していることを特徴とする、請求項１乃至６の何れか一項に記載のベルトテンショナ。
【請求項８】
前記パイプ（２）はガスジェネレータ収容部（１１）を有しており、前記ガスジェネレータ収容部（１１）と前記第２の区域（２ｂ）は平行に向いていることを特徴とする、請求項１乃至７の何れか一項に記載のベルトテンショナ。
【請求項９】
前記パイプ（２）はガスジェネレータ収容部（１１）を有しており、前記ガスジェネレータ収容部（１１）は前記第１の区域（２ａ）の直線状の延長部によって形成されていることを特徴とする、請求項１乃至８の何れか一項に記載のベルトテンショナ。
【請求項１０】
前記質量体（６）は前記テンショナ駆動輪（４）から外に出た後で１列に案内され、前記ベルトテンショナには、前記テンショナ駆動輪（４）にまだ少なくとも１つの前記質量体（６ｃ）がある間に第１の質量体（６ｄ）が突き当たるストッパ（１４）が設けられていることを特徴とする、請求項１乃至９の何れか一項に記載のベルトテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提項の構成要件を備えるベルト巻取器のためのベルトテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１より、ベルト巻取器と、ベルト巻取器と回転不能に結合可能または結合されたテンショナ駆動輪と、内部に配置された着火式のガスジェネレータおよびガスジェネレータで生成される圧力によって駆動可能な複数の質量体を備えるパイプとを有する、安全ベルトのためのベルトテンショナが公知である。質量体は力を伝達するようにテンショナ駆動輪と係合させることが可能であり、ベルトテンショナが作動したときにベルト巻取器を巻取方向へ駆動する。パイプは第１の区域がベルト軸の長軸に対して垂直方向に側方でテンショナ駆動輪のそばを通るように案内されるとともに、第１の区域と向かい合う第２の区域がテンショナ駆動輪に対して接線方向に向いている。第１の区域と第２の区域は１つの平面に配置されており、同じく１つの平面に配置された第３の区域を介して相互に結合されている。基本的にパイプのこのような形状では、質量体の駆動運動が質量体の堰き止めによって妨げられないようにするために、テンショナ駆動輪から外に出る質量体を運び出さなくてはならないことが問題となる。
【０００３】
特許文献２より、これと同一のパイプ案内を有するベルトテンショナが公知であり、このベルトテンショナでは、テンショナ駆動輪から外に出た後の質量体を収容するために捕捉容器が設けられている。しかしこのような解決法の欠点は、パイプ案内および捕捉容器のサイズに基づいて、特定のサイズの質量体を使用するときにその個数が制限されることである。
【０００４】
このようなベルトテンショナの実現されるべき引き締め長さは質量体の個数に直接的に依存して決まるので、それによって自動的に、このようなベルトテンショナで実現できる引き締め長さも制限されてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１９６０２５４９Ａ１号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第１９５１２６６０Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上を背景とする本発明の課題は、引き締め長さが拡大されている、当分野に属するベルトテンショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、請求項１の構成要件を備えるベルトテンショナによってこの課題を解決する。本発明のその他の好ましい実施形態は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明によると、パイプの第３の区域は平面から出るように湾曲した形状を有しており、第１、第２、および第３の区域の間には自由空間が形成されており、少なくとも１つの質量体をテンショナ駆動輪から外に出た後に該自由空間で収容可能であることが提案される。提案されるパイプの案内によって２つの利点が同時に実現され、すなわち１番目に、テンショナ駆動輪から外に出た後の質量体を収容するための自由空間が形成され、２番目に、パイプ長さが延長されるので、パイプの中に複数の質量体を備蓄しておくことができ、可能な引き締め長さが増大する。形成される自由空間に基づき、質量体の個数が多いにもかかわらず、質量体がテンショナ駆動輪から外に出た後で堰き止められることが防止される。
【０００９】
さらに、質量体はテンショナ駆動輪から外に出た後で少なくとも区域的にパイプと平行に案内されることが提案される。質量体の平行な案内により、利用できる設計スペースを最適化して活用することができるので、ベルトテンショナの非常にコンパクトな形態を具体化することができる。さらに、必要である場合には、質量体をパイプに当接させることによって案内することができる。
【００１０】
パイプおよびテンショナ駆動輪によって設定される質量体の運動軌道が螺旋状であることによって、特別にコンパクトなベルトテンショナの形態を実現することができる。
【００１１】
さらに、自由空間には第３の区域と平行に延びる案内軌道が質量体を収容するために設けられていることが提案され、それにより、質量体はテンショナ駆動輪から外に出た後に最適化された設計スペースで運び出される。
【００１２】
第３の区域はベルト軸の方向に湾曲しているのが好ましく、それにより、ベルトテンショナの外側寸法が大きくなることがない。自動車内で利用できる設計スペースは基本的に限られているので、外側寸法は、自動車製造者が購入を決めるときに考慮されるべき１つの重要な指標である。
【００１３】
さらに、第３の区域は平面から出るようにＵ字型に湾曲しており、湾曲によって形成される自由空間は平面に対して垂直方向に延びているところで、少なくとも質量体の厚みの寸法Ａを有していることが提案される。形成される自由空間の提案される寸法設定により、少なくとも１つの質量体を自由空間で完全に収容することが可能である。
【００１４】
さらに、パイプはガスジェネレータ収容部を有しており、ガスジェネレータ収容部と、第１の区域と、第２の区域とは１つの平面に位置することが提案される。各区域が等しい直径を有している場合、このことは、各区域とガスジェネレータ収容部との少なくとも１つの側が１つの平面に位置することを意味することになる。ガスジェネレータ収容部と各区域とが異なる直径ないし外側寸法を有している場合、このことは、それぞれの中心軸が１つの平面に位置することによって実現することができる。いずれの場合にも、それによってベルトテンショナの構造をいっそう簡素化することができるので、ベルトテンショナの組立が全体として簡略化される。
【００１５】
さらに、パイプはガスジェネレータ収容部を有しており、ガスジェネレータ収容部と第２の区域は平行に向いていることが提案される。提案される向きに基づき、それによってガスジェネレータを下方から組み付けるときに、場合によりガスジェネレータ収容部および第２の区域にある汚れ粒子が自動的に外に落ちる。
【００１６】
さらに、パイプはガスジェネレータ収容部を有しており、ガスジェネレータ収容部は第１の区域の直線状の延長部によって形成されることが提案される。提案されるガスジェネレータ収容部の向きにより、パイプの湾曲が不要になることによって、パイプの形状をいっそう簡素化することができる。さらに、それによってパイプ全長は変わらないままで第３の区域が長くなるので、提案される第３の区域の形状によって形成される自由空間が広くなる。
【００１７】
さらに、質量体はテンショナ駆動輪から外に出た後に１列で案内され、ベルトテンショナには、少なくとも１つの質量体がまだテンショナ駆動輪の中にある間に第１の質量体が突き当たるストッパが設けられていることが提案される。第１の質量体のストッパによって質量体の列で衝撃が生起され、この衝撃は、まだテンショナ駆動輪の中にある質量体によってテンショナ駆動輪に伝達される。この衝撃は、テンショナ駆動輪とベルト軸との間でまだ成立している結合を解消するために利用することができ、それにより、力が制限されるシートベルト引出し中に、シートベルト引出し方向へのベルト軸の以後の回転が妨げられることがない。さらにストッパによって、テンショナ駆動輪をベルトテンショナハウジングに対してブロックする中断のない質量体の列が形成される。それにより、テンショナ駆動輪が管理不能にさらに回転してしまい、そのために実現されるべき以後の力制限特性が妨げられることが回避される。いかなる場合にも、ブロックされるテンショナ駆動輪により、ベルトテンショナにおける以後のすべての運動経過について信頼できる設計上の基本位置となる状態が形成される。
【００１８】
次に、好ましい実施例を参照しながら本発明について詳しく説明する。図面には下記の図を見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】テンショナ駆動輪と、ハウジングの中に配置されたパイプと、テンショナ駆動輪から外に出た複数の質量体とを有しているハウジングである。
【図２】質量体がテンショナ駆動輪から外に出ているテンショナ駆動輪を有する、パイプなしで示したハウジングである。
【図３】屈曲したガスジェネレータ収容部を備えるパイプである。
【図４】直線状に接合されたガスジェネレータ収容部を備えるパイプである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１には、回転可能に配置されたテンショナ駆動輪４およびパイプ２を備えるハウジング３を見ることができる。全体のユニットが予備組付されており、図示しないベルト軸の付加部へ開口部１３により側方に嵌め込まれる。テンショナ駆動輪４が嵌め込まれる付加部はベルト軸の一部であってよく、または、力制限装置を備えるベルト軸の場合にはブロック装置の一部であってもよい。開口部１３には歯５が設けられており、この歯を介してテンショナ駆動輪４を直接的または間接的にベルト軸と回転不能に結合可能である。
【００２１】
パイプ２は複数の区域に区分することができる。ベルト軸の方向に屈曲したガスジェネレータ収容部１１を起点として、パイプ２はまず第１の区域２ａがベルト軸の長軸Ｘに対して、ないしはベルト軸と同軸に配置されたテンショナ駆動輪４の回転軸に対して、垂直方向で側方に延びている。この区域２ａからパイプ２は第３の区域２ｃへと移行しており、この第３の区域はベルト軸の方向に湾曲しており、第１の区域２ａをこれと平行に延びる第２の区域２ｂと結合している。第２の区域２ｂは第１の区域２ａと向かい合っており、テンショナ駆動輪４に対して接線方向に向いている。上述したパイプ形状に基づき、第１の区域２ａ、第２の区域２ｂ、および第３の区域２ｃの間には自由空間７が形成されている。
【００２２】
さらに、複数の質量体６からなる列を見ることができ、そのうち少なくともいくつかがテンショナ駆動輪４から外に出ている。質量体６の図示した配置は、安全ベルトの引き締めが完了した後の配置に相当するものである。図２には、同じユニットをここでは図１のパイプ２なしで見ることができる。パイプ２が存在しないことによって自由空間７が露出しており、少なくとも２つの質量体６ａおよび６ｂが少なくとも部分的に自由空間７に収容されることがわかる。質量体６はパイプ２の内面に沿った案内軌道１２で（図１参照）、区域２ａおよび２ｃと平行に案内されており、それにより、ガスジェネレータ収容部１１を起点として最後の質量体６ｄにまで至る、質量体６の案内の螺旋状の形状が生じている。螺旋状の形状に基づき、ハウジング３、テンショナ駆動輪４、パイプ２、および質量体６からなるユニットを非常にコンパクトに施工することができ、最大限可能な個数の質量体６を使用することができる。本発明に基づいて形成されるパイプ２および案内軌道１２の湾曲した形状に基づき、パイプ２だけでなく案内軌道１２も長く構成されており、従来技術で知られている解決法の場合よりも多い質量体６を設けることができる。質量体６の個数が増えることに基づき、実現可能な引き締め長さも増やすことができる。
【００２３】
いくつかの質量体６ｃは引き締め運動の完了後もまだテンショナ駆動輪４の中にあり、このことは特に、ベルトテンショナが引き締め運動の完了後に、これに続く乗員の前方変位中に、力制限のための寄与を果たすべきである場合に有意義である。
【００２４】
ハウジング３にはストッパ１４が設けられており、１列に案内される質量体６の第１の質量体がこのストッパに突き当たり、それによって引き締め運動が急激に停止される。質量体６の列の急激な停止により、引き締め運動と反対方向を向く衝撃が生起され、この衝撃が、質量体６の列およびまだテンショナ駆動輪４の中にある質量体６ｃを介して、テンショナ駆動輪４へ伝達される。テンショナ駆動輪４と図示しないベルト軸との間に継手または着脱可能な結合部が設けられている場合、この衝撃を利用して、テンショナ駆動輪４とベルト軸との間の結合を解消することができ、それにより以後の可能な力制限が、まだ生じている引き締め力によって妨げられることがなくなる。いずれの場合でも、テンショナ駆動輪４は質量体６の中断のない列によって一義的にブロックされるので、以後の管理不能な運動を排除することができる。
【００２５】
パイプ２はその端部にフィンガ１０を備えており、このフィンガによってハウジング３の収容部９に差し込まれている。収容部９に保持されるフィンガ１０により、パイプ２はハウジング３で固定されるので、引き締めプロセス中に生じる反力はハウジング３へと導入される。
【００２６】
図３には、パイプ２が個別部品として示されている。ガスジェネレータ収容部１１を起点として、パイプ２はまず第１の湾曲部２ｄにより第１の区域２ａへと移行する。そこからパイプ２は、ベルト軸の方向でＵ字型に湾曲する区域２ｃへと移行し、これに第２の区域２ｂが後続している。区域２ａ、２ｂ、２ｃの間には自由空間７が形成されており、この自由空間は、テンショナ駆動輪４から外に出る質量体６をほぼハウジング３の縁部まで案内することを可能にし、その様子は図２にも見ることができる。
【００２７】
図４にはパイプ２の別案の実施形態が示されており、この実施形態が図３の実施形態と相違するのは、ガスジェネレータ収容部１１が第１の区域２ａの直線状の延長部によって形成されていることによる。さらに、ガスジェネレータ収容部１１は第２の区域２ｂと平行に向いており、区域２ａおよび２ｂとともに１つの平面Ｅ１に位置している。ガスジェネレータ収容部１１はパイプ２よりも大きい直径を有しているので、平面Ｅ１はここでは中心軸によって形成されている。図４のパイプ２の形状が、これにより大幅に簡素化される。たとえば図３の湾曲部２ｄが不要になり、パイプ２をハウジング３とともに非常に容易に側方からベルト軸へ嵌め込むことができる。このガスジェネレータ収容部１１は、図４の実施形態の場合にそうであるようにベルト軸の方向で側方に突出していないので、嵌め込み運動がガスジェネレータ収容部１１によって妨げられることがない。さらに、ガスジェネレータ収容部１１の提案される向きにより、場合によりガスジェネレータ収容部および／または第２の区域２ｂに存在している汚れ粒子が、ガスジェネレータを下方から組み付けるときにパイプ２から自動的に外に落ちる。
【００２８】
側方からの図に基づき、ガスジェネレータ収容部１１の向き以外には図３の実施形態と同一であるパイプ案内を特別によく見ることができる。第１および第２の区域２ａおよび２ｂは平行の向きを有しており、それぞれの壁部で平面Ｅを形成しており、ないしは中心軸で平面Ｅ１を形成している。第３の区域２ｃは、平面Ｅから出るように湾曲する形状を有している。区域２ｃの湾曲に基づき、区域２ｃのパイプ２の壁部から平面Ｅまでの最大長さＤを有する自由空間７が形成される。この最大長さは、少なくとも質量体６の厚みに相当しているのが好ましく、それにより、質量体６をハウジング３の縁部まで案内することができ、そのようにして自由空間７を可能な限り充填することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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