(57)【要約】  本発明は、ベルトローラ（１４）と該ベルトローラ（１４）に巻かれたベルトストラップ（１６）を備えた自動車向けの安全ベルトシステムに関する。該安全ベルトシステムはアクチュエータ（３２）により作動可能な、前記ベルトストラップ（１６）の運動を制動する制動装置（１７）を含んでおり、該制動装置（１７）は前記アクチュエータ（３２）が発生させた作動力を自己増幅するための装置（２０，３８，４０）を備えており、前記アクチュエータ（３２）は電子制御ユニット（３５）と接続されている。該電子制御ユニット（３５）は、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存して前記アクチュエータ（３２）を制御することにより、乗員および／または状況に適応して前記ベルトストラップ（１６）の制動を行うように構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトローラ（１４）と該ベルトローラ（１４）に巻かれたベルトストラップ（１６）を備えた自動車向けの安全ベルトシステムにおいて、該安全ベルトシステムはアクチュエータ（３２）により作動可能な、前記ベルトストラップ（１６）の動きを制動する制動装置（１７）を含んでおり、該制動装置（１７）は前記アクチュエータ（３２）が発生させた作動力を自己増幅させるための装置（２０，３８，４０）を備えており、前記アクチュエータ（３２）は、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存して前記アクチュエータ（３２）を制御することにより、乗員および／または状況に適応して前記ベルトストラップ（１６）の制動を行うように構成された電子制御ユニット（３５）と接続されていることを特徴とする、自動車向けの安全ベルトシステム。
【請求項２】
前記電子制御ユニット（３５）は、前記した乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータとして、前記安全ベルトシステムを装備した自動車の乗員の体重および／または乗員の着座位置を特徴付けるパラメータを参照するよう構成されている、請求項１記載の安全ベルトシステム。
【請求項３】
前記電子制御ユニット（３５）は、前記した乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータとして、前記安全ベルトシステムを装備した自動車の速度、衝突時の衝突パルス、および／または、周囲状況を特徴付ける１つもしくは複数のパラメータを参照するよう構成されている、請求項１または２記載の安全ベルトシステム。
【請求項４】
前記安全ベルトシステムは前記した乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータを検出するための相応するセンサ（３６）を含んでいる、請求項１から３のいずれか１項記載の安全ベルトシステム。
【請求項５】
前記電子制御ユニット（３５）は、前記した乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存して、前記ベルトストラップ（１６）の動きを制動するプロセスを特徴付ける少なくとも１つの量の目標値を定めるよう構成されている、請求項１から４のいずれか１項記載の安全ベルトシステム。
【請求項６】
前記電子制御ユニット（３５）は、前記ベルトストラップ（１６）の動きを制動するプロセスを特徴付ける少なくとも１つの量の目標値に依存して前記アクチュエータ（３２）を制御するよう構成されている、請求項５記載の安全ベルトシステム。
【請求項７】
ベルトローラ（１４）と該ベルトローラ（１４）に巻かれたベルトストラップ（１６）を備えた自動車向けの安全ベルトシステムを制御する方法において、
−乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータを検出するステップと、
−電子制御ユニット（３５）を用いて、前記ベルトストラップ（１６）の動きを制動する制動装置（１７）を作動させるように構成されたアクチュエータ（３２）を、前記した乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存して制御することにより、乗員および／または状況に適応した前記ベルトストラップ（１６）の制動を行うステップを有しており、
ただし、前記制動装置（１７）は前記アクチュエータ（３２）が発生させた作動力を自己増幅させるための装置（２０，３８，４０）を備えていることを特徴とする、自動車向けの安全ベルトシステムを制御する方法。
【請求項８】
前記電子制御ユニット（３５）は、前記した乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータとして、前記安全ベルトシステムを装備した自動車の乗員の体重および／または乗員の着座位置を特徴付けるパラメータを参照する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記電子制御ユニット（３５）は、前記した乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータとして、前記安全ベルトシステムを装備した自動車の速度、衝突時の衝突パルス、および／または、周囲状況を特徴付ける１つもしくは複数のパラメータを参照する、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記した乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存して、前記電子制御ユニット（３５）により、前記ベルトストラップ（１６）の動きを制動するプロセスを特徴付ける少なくとも１つの量の目標値を設定するステップをさらに有する、請求項７から９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記電子制御ユニット（３５）は、前記ベルトストラップ（１６）の動きを制動するプロセスを特徴付ける少なくとも１つの量の目標値に依存して前記アクチュエータ（３２）を制御する、請求項１０記載の安全ベルトシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベルトローラとベルトローラに巻かれたベルトストラップを備えた安全ベルトシステムに関する。
【０００２】
通常、自動車内で使用される現代の安全ベルトシステムは、ベルトストラップの巻かれた回転可能なベルトローラと、衝突時にベルトローラのロッキングとベルトローラのベルトストラップの巻取り動作の制動を行う機構を有しており、この機構は例えばラチェット装置、遠心力装置、または慣性装置の形で設計されている。さらに、この種のシステムはベルトローラまたはベルトバックルに取り付けられたベルトプリテンショナを備えており、このベルトプリテンショナが衝突の直前にベルトストラップを車両乗員の体に引き付け、いわゆるベルト弛みを補償する。安全ベルトシステムに起因する負傷を予防するために、通常はベルト力制限器がさらに設けられており、このベルト力制限器はベルトストラップが車両乗員に及ぼす力の作用を、例えば、所定の大きさのベルト力が印加された後のトーションバーの変形により制限する。
【０００３】
車両支援システムまたはクラッシュセンサが差し迫った衝突状況を検出すると、相応する信号が電子制御ユニットに送られ、電子制御ユニットは直ちにベルトプリテンショナの動作機構を制御し、ベルトプリテンショナのトリガを準備する。ベルトプリテンショナの動作機構としては、予圧ばねを用いた機械的なシステム、または、発射薬を用いてベルトの引き締めを起こす火工術的なシステムが使用される。これらのシステムは１回トリガされると無効になるので、衝突後に交換しなければならない。これとは対照的に、例えばハイダイナミックモータを使用した可逆動作機構は繰り返し使用可能である。安全ベルトがトリガされると、ベルトストラップが５〜２０ｍｓ以内に３００ｍｍを上限として引き締められるため、車両乗員は最適な着座位置へと引っ張られる。そのとき、車両乗員が厚い服を着ていても、ベルトストラップは体にぴったりと付く。
【０００４】
衝突そのものにおいては、ベルトローラとさらにはベルトストラップも、例えばラチェット装置、遠心力装置、または慣性装置として設計された機構により制動される。制動機構のトリガも、例えば加速度センサまたは遠心力センサの相応する信号に反応して、電子制御ユニットにより機械的または電気的に生じさせることができる。制動機構がトリガされた後、安全ベルトシステム内の力の流れはトーションバーへと伝わる。トーションバーは、上で述べたように、ベルト荷重が所定のレベルを超すと変形し、ベルトストラップが車両乗員に及ぼす力の作用を制限する。このようにして、特に乗員の頭部および胸部への荷重はベルトシステムにより低下させることができる。
【０００５】
それゆえ、現在知られているほとんどの安全ベルトシステムでは、ベルト力制限のためのレベルが定められており、このベルト力レベルを超えるとトーションバーが変形し、それによりベルト力の制限が可能になる。異なる２つのベルト力レベルを一度だけ機械的に切り換えることのできるシステムもある。しかしながら、すべてのシステムにおいて、システム構築のときにすでに、トーションバーの変形に関する１つまたは複数のベルト力レベルを例えばトーションバーの適切な設計によって定めることが不可欠である。通常、着座位置、走行状態、または衝突状態等は、車両乗員の身長および重量の平均値に依拠する。
【０００６】
したがって、例えば非常に小さくて体重の軽い車両乗員の場合、衝突の際にトーションバーが十分に変形するベルト力レベルに達しない危険性がある。その結果、この乗員の特に頭部および胸部への力の作用が過度に大きくなり、負傷の危険性が高まることとなる。
【０００７】
逆に、非常に大きくて体重の重い車両乗員の場合には、ベルト力制限によりベルトシステムの制動作用が不十分となるため、この乗員は場合によっては衝突時に運転ハンドル上のエアバッグに激突する危険性がある。それゆえ、公知の安全ベルトシステムにより保証される受動的な安全性は、「平均的な」車両乗員の場合の方が、すなわち、平均的な身長と平均的な体重の人の場合の方が、非常に小さくて体重の軽い人または非常に大きくて体重の重い人の場合よりも、状況によって明らかに高くなりうる。
【０００８】
その上、これらのシステムは、例えば車両乗員の位置ずれ（"out of position"）や、例えば所定の車両速度、所定の衝突パルス、およびその時その時の周囲状況によって特徴付けられる特定の走行状態ないし衝突状態といった他のパラメータの変化に反応することができない。
【０００９】
本発明の課題は、衝突時にベルトストラップにより車両乗員にかかる力の作用を個別に制御することのできる適応型安全ベルトシステムを提供することである。
【００１０】
上記課題は請求項１に記載された特徴を備えた安全ベルトシステムにより解決される。
【００１１】
本発明による安全ベルトシステムは、アクチュエータで作動可能な、ベルトストラップの動きを制動するための制動装置を含んでいる。ベルトストラップの動きの制動は、本発明による安全ベルトシステムにおいては、ベルトストラップをベルトローラから繰り出すまたはベルトローラに巻き取る可回転ベルトローラの回転運動の制動によって行われるが、ベルトストラップそのものに制動力を印加することで行ってもよい。つまり、アクチュエータにより作動可能な制動装置がベルトローラに、あるいはベルトストラップそのものにも作用するようにしてよい。
【００１２】
本発明による安全ベルトシステムの制動装置は、アクチュエータにより生じた作動力を自己増幅させるための装置を備えている。このような自己増幅装置を用いれば、所望の制動作用を達成するためにアクチュエータにより印加されるべき作動力を小さくすることができる。そのため、コンパクトで軽量のアクチュエータの使用が可能となる。それゆえ、本発明による安全ベルトシステムの制動装置は、例えば自動車のＢピラー内など、現代の自動車においてふつう非常に限定的にしか使用できない取付けスペースに収納することができるほど小さな体積しか占有しない。
【００１３】
最後に、本発明による安全ベルトシステムの制動装置を作動させるアクチュエータは電子制御ユニットに接続されている。この電子制御ユニットは、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに適応したベルトストラップの動きの制動が行われるように、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存してアクチュエータを制御するよう構成されている。アクチュエータを乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存してリアルタイムで制御することで、衝突時のベルトストラップの動きの制動もこのパラメータに依存して同様にリアルタイムで行われる。これにより、ベルトストラップを介して車両乗員に作用する力を乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータへと個別的に調整することが可能になる。このようにして、本発明による安全ベルトシステムは従来のシステムに比べて明らかに良い受動的安全性を保証する。
【００１４】
電子制御ユニットは、有利には、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータとして、本発明による安全ベルトシステムを装備した車両の乗員の体重および／または乗員の着座位置を特徴付けるパラメータを参照するよう構成されている。ベルトストラップを駆動するアクチュエータの運動を制動する制動装置を車両乗員の体重に依存して制御することにより、有利には、ベルトストラップを介して車両乗員に作用する力をこの乗員の体重に適応させることができる。例えば、乗員が小さくて体重の軽い人の場合、衝突時にアクチュエータを相応に制御し、この制御と連携して印加される制動力を制限することにより、乗員はベルトストラップを介して作用する力が過度に大きくなる前に高い信頼性をもって保護される。それに対して、大きくて体重の重い車両乗員の場合には、ベルトストラップの動きを制動するために制動装置により印加される制動力が十分に大きくなるようにアクチュエータを制御することにより、衝突時にこの乗員がエアバッグによって運転ハンドルに激突してしまうのを防ぐことができる。これにより、小さくて軽い人にとっても、大きくて重い人にとっても、負傷の危険性を大幅に低減することができる。
【００１５】
ベルトストラップの動きを制動する制動装置を作動させるアクチュエータを制御する際、本発明による安全ベルトシステムを装備した自動車の乗員の現時点の着座位置を考慮することで、例えば位置ずれ、すなわち、「通常の」着座位置からずれた乗員位置を計算に入れることができる。つまり、アクチュエータにより印加される作動力またはベルトストラップの動きを制動する制動装置により印加される制動力は、車両乗員が通常の着座位置にいるか、ずれた位置にいるかに応じて、調整することができる。位置ずれの態様に応じて、アクチュエータにより印加される作動力または制動装置により印加される制動力を通常の着座位置にあるときに印加される作動力または制動力に比べて増減させてもよい。これにより、衝突の際、特に着座位置が通常の着座位置と異なっている場合に、乗員を明らかにより良く負傷から保護することができる。
【００１６】
電子制御ユニットは、さらに、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータとして、本発明による安全ベルトシステムを装備した自動車の速度、衝突時の衝突パルス、および／または、周囲状況を特徴付ける１つもしくは複数のパラメータを参照するよう構成されていてもよい。例えば、ベルトストラップの動きを制動する制動装置を作動させるアクチュエータを制御することにより、アクチュエータにより印加される作動力または制動装置により印加される制動力を、自動車の速度および／または衝突パルスが上昇するにつれて大きくしたり、自動車の速度および／または衝突パルスが低下するにつれて小さくするよい。周囲状況を特徴付けるパラメータは、例えば、衝突時の温度、道路状態、障害物の状態等としてよい。このようなパラメータを考慮することにより、ベルトストラップの動きを制動する制動装置の反応が走行時または衝突時の車両乗員の保護にとって最適なものとなることが保証される。
【００１７】
有利には、本発明による安全ベルトシステムは乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータを検出するための相応するセンサを含んでいる。乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータを検出するセンサとしては、例えば、乗員の体重および／または乗員の位置を検出するセンサ、速度センサ、加速度センサ、遠心力センサ、温度センサ、クラッシュセンサ等を参照することができる。もちろん、バスシステムを介して電子制御ユニットに接続することができるセンサであれば、本発明による安全ベルトシステムを装備した自動車に元々設けられていた、例えば制動システムの制御に使用されるセンサを使用してもかまわない。しかし、これに代わって、本発明による安全ベルトシステムの電子制御ユニットにのみ接続された別個のセンサを使用してもよい。
【００１８】
本発明による安全ベルトシステムの１つの好ましい実施形態では、電子制御ユニットは、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存して、ベルトストラップの動きを制動するプロセスを特徴付ける少なくとも１つの量の目標値を定めるよう構成されている。ベルトストラップの動きを制動するプロセスを特徴付ける量は、例えば、アクチュエータにより印加される作動力および／または制動装置の作動エレメントによりベルトローラおよび／またはベルトストラップに印加される制動力、制動プロセス中にアクチュエータおよび／または制動装置の作動エレメントが通った経路、または、アクチュエータおよび／または制動装置の作動エレメントの制動プロセス中の作動速度であってよい。さらに、ベルトストラップの動きを制動するプロセスを、例えば、アクチュエータにより印加される作動力および／または制動装置の作動エレメントによりベルトローラおよび／またはベルトストラップに印加される制動力等のような複数の量によって特徴付けてもよい。電子制御ユニットは、ベルトストラップの動きを制動するプロセスを特徴付ける少なくとも１つの量の目標値を、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存してリアルタイムで設定してもよい。この場合、目標値設定に際して、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータの変化に対する迅速な反応が保証される。
【００１９】
電子制御ユニットは、有利には、ベルトストラップの動きを制動するプロセスを特徴付ける少なくとも１つの量の目標値に依存してアクチュエータを制御するよう構成されている。目標値に応じたアクチュエータの制御は比較的簡単に実現でき、目標値設定は、上で説明したように、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存してリアルタイムで行われるため、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータの変化に対する迅速な反応が保証される。
【００２０】
ベルトローラとこのベルトローラに巻かれたベルトストラップを備えた自動車向けの安全ベルトシステムを制御する本発明による方法では、乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータを、例えば自動車に元々設けられていたセンサまたは別個のセンサにより検出する。乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに適応してベルトストラップの動きの制動を行うために、電子制御ユニットにより乗員固有および／または状況固有の少なくとも１つのパラメータに依存してアクチュエータが制御される。なお、このアクチュエータはベルトストラップの動きを制動する制動装置を作動させるために設けられているものであり、制動装置はアクチュエータが発生させた作動力を自己増幅させるための装置を備えている。
【００２１】
これから、添付した概略図に基づいて、本発明による安全ベルトシステムの好ましい実施例を詳しく説明する。添付図面のうち、
図１は、本発明による安全ベルトシステムの関連部分を縦断面で示しており、
図２は、図１に示されている本発明による安全ベルトシステムを使用した楔形装置の上面図を示しており、
図３は、図２に示されている楔形装置の第１の楔における力の釣り合いを示している。
【００２２】
図１には、適応型安全ベルトシステムのベルトリトラクタ１０の一部分が縦断面で示されている。なお、このベルトリトラクタ１０の一部分は回転軸Ａの片側にある部分である。ベルトリトラクタ１０は、浮動状態で支承されたシャフト１２に回転不動に配置されたベルトローラ１４を含んでおり、このベルトローラ１４にベルトストラップ１６が巻かれている。ベルトストラップ１６をベルトローラ１４に巻取りまたは巻出しするために、シャフト１２はベルトローラ１４とともに回転軸Ａを中心として回転可能である。
【００２３】
ベルトローラ１４からのベルトストラップ１６の巻出しを制動する制動装置１７は制動ディスク１８を有している。制動ディスク１８は、ベルトローラ１４と同軸にシャフト１２に回転不動に配置されているので、ベルトローラ１４とともに回転軸Ａを中心として回転可能である。第１の支持部材２０の第１のセクション２０’は実質的に制動ディスク１８と平行に延在しており、制動ディスク１８側の面に第１の摩擦エレメント２２を支持している。第１の支持部材２０の第２のセクション２０’’は制動ディスク１８の外周まわりに第１のセクション２０’に対して実質的に垂直に延在している。第１の支持部材２０は、図１には図示されていないベアリングにより、回転軸Ａに沿ってスライド可能かつ回転軸Ａを中心として回転可能に支承されている。
【００２４】
第１の支持部材２０の第２のセクション２０’’はその外周に歯車２８の外歯部２６とかみ合う外歯部２４を備えている。歯車２８は電動モータ３２のモータシャフト３０と回転不動に結合されている。なお、電動モータ３２はベルトローラ１４から半径方向外側に位置しており、ベルトローラ１４に被さる定置ハウジング部材３４に固定されている。
【００２５】
電動モータ３２は電子制御ユニット３５と接続されており、一方、電子制御ユニット３５は、ＣＡＮバスシステムを介して、乗員固有および／または状況固有のパラメータを検出するセンサ３６、すなわち、乗員の体重および位置を検出するセンサや、速度センサ、温度センサ、クラッシュセンサ、加速度センサ、遠心力センサ等と接続されている。センサ３６は、ベルトリトラクタ１０を装備した自動車に元々設けられていた、例えば制動システムの制御に使用されるセンサであってよい。しかし、これに代わって、センサ３６はベルトリトラクタ１０の電子制御ユニット３５にのみ接続された別個のセンサであってもよい。
【００２６】
複数の第１の楔３８は第１の支持部材２０の第２のセクション２０’’の内周まわりに分布して第１の支持部材２０の第２のセクション２０’’に固定されている。第１の楔３８の個数と同じ個数の第２の楔４０は、ハウジング部材３４と結合した第２の定置支持部材４２の制動ディスク１８とは反対側の外面に固定されている。第１および第２の楔３８，４０は、傾斜した楔面４６，４８が向かい合い、かつ回転軸Ａに対して実質的に垂直に延在するように、向き付けられている。
【００２７】
制動ディスク１８に対して実質的に平行に延在する第２の支持部材４２の第１のセクション４２’は、制動ディスク１８側の面に第２の摩擦エレメント２２’を支持している。第１の支持部材２０の第１のセクション２０’と第２の支持部材４２の第１のセクション４２’の間の距離を設定するために、リターンスプリング４４が設けられている。リターンスプリング４４の端部は、第１の支持部材２０の第１のセクション２０’と第２の支持部材４２の第１のセクション４２’に対して実質的に垂直に延在する第２のセクション４２’’に支持されている。
【００２８】
最後に、ベルトリトラクタ１０は図１には図示されていないベルトプリテンショナを有しており、このベルトプリテンショナが、走行支援システムおよび／またはセンサ３６によって危険な状況や目前に迫った衝突が検出されたときに、ベルト弛みを補正するためベルトストラップ１６を車両乗員の体に引き付ける。電動モータ３２の制御に使用される電子制御ユニット３５はベルトプリテンショナの制御にも使用することができる。しかし、これに代わって、ベルトプリテンショナを別個の電子制御ユニットによって制御することも可能である。ベルトプリテンショナの動作機構としては、予圧ばねを用いた機械的なシステム、または、発射薬を用いてベルトの引き締めを生じさせる火工術的なシステムも考えられる。或いは、これに代わって、ベルトプリテンショナを作動させるハイダイナミックモータを使用してもよい。この場合、電動モータ３２と追加の電動モータのいずれを使用してもよい。
【００２９】
以下では、ベルトリトラクタ１０の機能を説明する。ベルトリトラクタ１０の通常動作では、シャフト１２とシャフト１２に回転不動に結合されたベルトローラ１４が回転軸Ａを中心として回転することにより、ベルトストラップ１６がベルトローラ１４に巻き取られたり、ベルトローラ１４から巻き出されたりする。同様にシャフト１２に回転不動に配置された制動ディスク１８は、シャフト１２が回転する際に、同様に回転軸Ａを中心として回転する。
【００３０】
走行支援システム、または、例えばクラッシュセンサのような相応するセンサ３６が、危険な状況または目前に迫った衝突を検出すると、電子制御ユニット３５はまずベルトプリテンショナを制御し、続いて、ベルトプリテンショナの作動機構がシャフト１２を、したがってまたベルトローラ１４と制動ディスク１８を回転軸Ａを中心として回転させる。これにより、ベルトストラップ１６はベルトローラ１４に巻かれ、車両乗員の体に引き付けられる。
【００３１】
衝突のそのものにおいては、まず、ベルトプリテンショナにより生じたシャフト１２、ベルトローラ１４、および制動ディスク１８の回転運動が、ベルトストラップ１６に作用する力によって止められる。次に、シャフト１２、ベルトローラ１４、および制動ディスク１８の逆回転とベルトストラップ１６のベルトローラ１４からの巻出しを防ぐため、電動モータ３２が電子制御ユニット３５によって作動されなければならない。
【００３２】
このために、電子制御ユニット３５はセンサ３６から乗員固有および／または状況固有のパラメータを受け取る、すなわち、車両乗員の体重と現在の着座位置、ベルトリトラクタ１０を備えた自動車の現在の速度、衝突パルス、および、例えば温度、道路状態、または障害物の状態といった周囲状況を特徴付けるパラメータを受け取る。これらのパラメータに依存して、電子制御ユニット３５は、例えば電動モータ３２により印加される作動力の時間に依存した目標特性曲線など、ベルトローラ１４からのベルトストラップ１６の巻出し運動を制動するプロセスを特徴付ける量の少なくとも１つの目標値をリアルタイムで求める。最後に、電子制御ユニット３５による電動モータ３２の作動と制御が、ベルトローラ１４からのベルトストラップ１６の巻出し運動を制動するプロセスを特徴付ける量の少なくとも１つの目標値に依存して行われる。
【００３３】
電動モータ３２の作動時には、モータシャフト３０の時計回りの回転が歯車２８を介して第１の支持部材２０に伝達される。したがって、第１の支持部材２０は第２の支持部材４２に対して回転軸Ａを中心として時計回りに回転する。このため、第１の支持部材２０の第２のセクション２０’’に固定された第１の楔３８の傾斜した楔面４６は第２の支持部材４２の傾斜した楔面４８に乗り上げる。これにより、第１の支持部材２０はリターンスプリング４４の力に抗して軸方向に制動ディスク１８の方へと、つまり、図１によれば左の方へとスライドするので、第１の摩擦エレメント２２が制動ディスク１８に当接する。
【００３４】
図２の第１および第２の楔３８，４０の働きをより明解にするため、楔装置の上面図に第１および第２の楔３８，４０が図示されている。第１および第２の楔３８，４０は、第１の楔３８の傾斜した楔面４６が第２の楔４０の傾斜した楔面４８と向かい合うように配置されている。楔面４６，４８の傾きＰはそれぞれ楔傾斜角αにより定められる。したがって、第１の楔３８と第２の楔４０の協働により生じる第１の支持部材２０の軸方向の移動は次の式によって決まる。
ｓ＝φ−Ｐ／（２・π）
ここで、φは第１の支持部材２０の回転軸Ａ周りの回転角である。
【００３５】
図２に示されている楔装置は第１および第２の楔３８，４０を含んでいるが、第２の楔４０を、例えばボルトのような、第１の楔３８を滑動または回転可能に支承する他の適切な装置で置き換えてもよい。さらに、図２に示されている楔装置の代わりに、球／傾斜面装置を用いてもよい。
【００３６】
シャフト１２は浮動状態で支承されているため、第１の摩擦エレメント２２が制動ディスク１８に当接すると、制動ディスク１８は第１の支持部材２０とともに第２の支持部材４２の方へ、つまり、図１によれば左の方へスライドする。このため、制動ディスク１８はほぼ遅延なしで第２の摩擦エレメント２２’にも当接する。
【００３７】
図１に示されているベルトリトラクタ１０では、第１の支持部材２０、第２の支持部材４２、ならびに、第１および第２の楔３８，４０が自己増幅装置を形成している、すなわち、電動モータ３２から歯車２８を介して伝達された作動力は外部から別の力が印加されなくても自動的に増幅される。
【００３８】
自動増幅作用を説明するため、図３には、電動モータ３２の作動時に第１の楔３８に生じる力の釣り合いが示されている。ここで、ＦEinは電動モータ３２を介して第１の楔３８に伝達される入力であり、ＦLは第１の楔３８の傾斜した楔面４６が第２の楔４０の傾斜した楔面４８に乗り上げて第２の楔４０の傾斜した楔面４８によって支えられるときの支持力であり、入力ＦEinに抗する力ＦLyと制動ディスク１８に対して垂直な圧縮力ＦLxとに分かれる。ＦNは制動ディスク１８における力ＦLxに対する垂直抗力であり、ＦRは第１の楔３８または摩擦エレメント２２，２２’に生じる摩擦力である。
【００３９】
この力の釣り合いによれば、制動ディスク１８における摩擦力ＦRないし摩擦トルクは、式
ＦEin＝−ＦR・［１−（ｔａｎα／μ）］
に従い、楔傾斜角α、第１の摩擦エレメント２２と第２の摩擦エレメント２２’と制動ディスク１８との間の摩擦係数、および、入力ＦEinのみに依存する。このような自己増幅装置を用いれば、所望の制動作用を得るために電動モータ３２によって印加されるべき作動力を著しく小さくすることができる。そのため、コンパクトで軽量の電動モータ３２の使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による安全ベルトシステムの関連部分を縦断面で示す。
【図２】図１に示されている本発明による安全ベルトシステムを使用した楔形装置の上面図を示す。
【図３】図２に示されている楔形装置の第１の楔における力の釣り合いを示す。
【図１】
2009505898.tif 000003
【図２】
2009505898.tif 000004
【図３】
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【国際調査報告】
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2009505898.tif 000007
2009505898.tif 000008
2009505898.tif 000009