(57)【要約】  本発明は、駆動モータ（３）及び駆動モータ（３）に接続されたギアボックスを有し、シートベルト（２）を張設するのに用いるシートベルトテンショナー（１）に関するものである。本発明の目的は、製造上のコスト効果が高いシートベルトテンショナーを提供することである。ギアボックスは、負荷にしたがって自動的に駆動される機械式の自動ギア（４）とされる。    【選択図】        図１
2007517717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータ（３）と、前記駆動モータ（３）に連結されたギアを備えるシートベルトテンショナー（１）であって、前記ギアは、負荷に応じて自動的にシフトする機械式の自動ギア（４）であることを特徴とする。
【請求項２】
請求項１に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記シートベルトテンショナー（１）は完全な可逆式構造であることを特徴とする。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記自動ギア（４）は、第１の伝達比で第１の速度とされる第１の力伝達経路（６）と、第１の伝達比よりも大きい第２の伝達比で第２の速度とされる少なくとも１つの別の力伝達経路（７）を備えることを特徴とする。
【請求項４】
請求項３に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記自動ギア（４）は、シートベルトの前記駆動モータ（３）によって駆動され、また前記第１及び第２の力伝達経路（６，７）の両方に作用する連結ギアホール（１０）を有することを特徴とする。
【請求項５】
請求項３または４に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記第１の力伝達経路（６）は、所定のスイッチオフモーメントをこえると係合するスライドクラッチ（Ｒ）を備え、結果的に前記別の力伝達経路（７）が作動することを特徴とする。
【請求項６】
請求項５に記載のシートベルトテンショナーであって、
所定のスイッチオフモーメントが車両乗員の肩に作用する２００〜２５０Ｎのシートベルト力に一致するように設定されることを特徴とする。
【請求項７】
請求項３〜６のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記第１の力伝達経路（６）は、スライドクラッチ（Ｒ）、前記ライドクラッチに連結された連結ホイール（６２）、シートベルトスピンドル（５）に連結されたスピンドルクラッチ歯リング（６１）、連結ホイール（６２）を有することを特徴とする。
【請求項８】
請求項５〜７のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スライドクラッチ（Ｒ）は前記連結ギアホール（１０）と同軸で回転可能に設けられたパウルキャリア（６４）を有し、スライドクラッチパウル（６５）は、連結位置及び係合解除位置に旋回されるように前記パウルキャリア（６４）上に旋回可能に設けられていることを特徴とする。
【請求項９】
請求項８に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スライドクラッチパウル（６５）は、連結位置においてシートベルト張設回転方向（Ｓ）に関し前記パウルキャリア（６４）及び前記連結ギアホール（１０）に連結され、係合解除位置において前記連結ギアホール（１０）と前記パウルキャリア（６４）との間の連結が無効とされることを特徴とする。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スライドクラッチ（Ｒ）は、前記スライドクラッチパウル（６５）が係合解除位置に達した後は自動的に連結位置へ再び移動するのを防止するディスクカム（６３）を有することを特徴とする。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ディスクカム（６３）及び前記パウルキャリア（６４）は、所定の回転角度によって相対的に回転されることを特徴とする。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スライドクラッチパウル（６５）が係合解除位置に達するとすぐに、前記ディスクカム（６３）は、スプリング（６４２）によって、前記スライドクラッチパウル（６５）を係合解除位置に保持するブロック位置へと回転されることを特徴とする。
【請求項１３】
請求項５〜１２のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スライドクラッチ（Ｒ）は、前記第１のスライドクラッチパウル（６５）に加えて、前記第１のスライドクラッチパウル（６５）を補助する第２のスライドクラッチパウル（６９）を有することを特徴とする。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記第２のスライドクラッチパウル（６９）は、前記パウルキャリア（６４）上に旋回可能に設けられることを特徴とする。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ディスクカム（６３）は、前記自動ギア（４）の回転時に、まず前記ディスクカムがシートベルト巻き出し方向（Ａ）に回転し、引き続きブロック位置から外れてシートベルト張設回転方向に回転し、結果的に前記第１のスライドクラッチパウル（６５）が連結位置へとガイドされるように構成されていることを特徴とする。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記第１及び第２のスライドクラッチパウル（６５，６９）は、同一の旋回スプリング（６４１）によって前記連結ギアホール（１０）の挿入方向に予め付勢されていることを特徴とする。
【請求項１７】
請求項１〜１６のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記シートベルトスピンドル（５）及び前記自動ギア（４）は、スピンドルクラッチ（５１）によって連結されていることを特徴とする。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スピンドルクラッチ（５１）は、前記駆動モータ（３）がシートベルト張設方向に回転するときに係合し、前記駆動モータ（３）がシートベルト巻き出し方向に回転するときに係合解除することを特徴とする。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スピンドルクラッチ（５１）は、スピンドルクラッチパウル（５２）を有することを特徴とする。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スピンドルクラッチパウル（５２）は、前記スプリングクラッチ歯リング（６１）がシートベルト張設方向に回転するとすぐに、前記シートベルトスピンドル（５）のパウル歯（５４）に挿入されるように配置され、結果的に前記シートベルトスピンドル（５）及び前記スプリングクラッチ歯リング（６１）が互いに回転可能に連結され、および／または、前記スピンドルクラッチパウル（５２）は、前記スプリングクラッチ歯リング（６１）がシートベルト巻き出し方向に回転するときに、前記シートベルトスピンドル（５）の前記パウル歯（５４）から外れて旋回するように配置され、結果的に前記シートベルトスピンドル（５）と前記スプリングクラッチ歯リング（６１）との間の連結が分離されることを特徴とする。
【請求項２１】
請求項１７〜２０のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記シートベルトスピンドル（５）は、当該シートベルトスピンドル（５）の前記パウル歯（５４）に係合する同期パウル（５５）を有し、結果的に前記シートベルトスピンドル（５）及び前記スプリングクラッチ歯リング（６１）は、前記スピンドルクラッチ（５１）の前記スピンドルクラッチパウル（５２）が前記シートベルトスピンドル（５）の前記パウル歯（５４）に係合する前に、互いに同一平面上に配置されることを特徴とする。
【請求項２２】
請求項２１に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スピンドルクラッチパウル（５２）及び前記同期パウル（５５）は、スピンドルクラッチハウジング（５３）に旋回可能に保持されることを特徴とする。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記スピンドルクラッチハウジング（５３）は、遊星ギア（７１）の少なくとも１つの遊星ホイール（７１４）を回転可能に取り付けるための少なくとも１つの取り付け点（５３１）を有することを特徴とする。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記取り付け点（５３１）は、前記遊星ギア（７１）の遊星ホイール（７１４）が回転可能に設けられるピンによって形成されていることを特徴とする。
【請求項２５】
請求項１〜２４のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記自動ギア（４）は前記遊星ギア（７１）を有することを特徴とする。
【請求項２６】
請求項２５に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記遊星ギア（７１）は、前記別の力伝達経路（７）に設けられていることを特徴とする。
【請求項２７】
請求項２６に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記遊星ギア（７１）は、前記スライドクラッチ（Ｒ）の係合時に力伝達から解放されて回転し、前記スライドクラッチ（Ｒ）の係合解除時に力伝達に使用されて、前記自動ギア（４）に第２の速度を供給することを特徴とする。
【請求項２８】
請求項２５〜２７のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記遊星ギア（７１）は、内部サンホイール（７１２）により駆動される前記少なくとも１つの遊星ホイール（７１４）に連結されたクラウンホイール（７１３）を有することを特徴とする。
【請求項２９】
請求項２８に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記遊星ギア（７１）は、前記連結ギアホイール（１０）によって駆動され、また内部サンホイール（７１２）に回転可能に連結された外部サンホイール（７１１）を有することを特徴とする。
【請求項３０】
請求項２８または２９に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記遊星ギア（７１）は、前記クラウンホイール（７１３）に作用し、当該クラウンホイール（７１３）が所定のクラウンホイール回転方向に沿って回転するのを許容し、また所定のクラウンホイール回転方向と反対方向の回転をブロックする遊星クラッチパウル（７１５）を有することを特徴とする。
【請求項３１】
請求項１〜３０のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記遊星クラッチパウル（７１５）は、遊星クラッチパウルスプリング（７１６）によって前記クラウンホイール（７１３）向けて旋回されることを特徴とする。
【請求項３２】
請求項１〜３１のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
当該シートベルトテンショナーは、張設動作の後に前記シートベルトスピンドル（５）を張設位置にてブロックするブロック装置（８）を有することを特徴とする。
【請求項３３】
請求項３２に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ブロック装置（８）は、車両乗員に作用するシートベルト拘束力を上昇させることなく解放されるように構成されていることを特徴とする。
【請求項３４】
請求項３２または３３に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ブロック装置（８）は、前記シートベルトテンショナー（１）の前記駆動モータ（３）によって解放されることを特徴とする。
【請求項３５】
請求項３２〜３４のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ブロック装置（８）は、前記シートベルトテンショナー（１）の前記駆動モータ（３）がシートベルト巻き出し方向に制御されることによって解放されることを特徴とする。
【請求項３６】
請求項３２〜３５のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ブロック装置（８）は、第１及び第２のパウル位置に設定されるラッチパウル（８１）を有し、第１のパウル位置ではシートベルト巻き出し方向に関し前記シートベルトスピンドル（５）をブロックし、第２のパウル位置ではシートベルト巻き出し方向に関し前記シートベルトスピンドル（５）を解放することを特徴とする。
【請求項３７】
請求項３２〜３６のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ラッチパウル（８１）は旋回可能及び弾性的に保持されることを特徴とする。
【請求項３８】
請求項３７に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ラッチパウル（８１）は、車両乗員の肩を押圧する所定のシートベルト引き出し力が、好ましくは１０００Ｎ〜３０００Ｎの間にあるときに、前記ラッチパウルが第１のパウル位置から第２のパウル位置へと旋回されるように保持されることを特徴とする。
【請求項３９】
請求項３７または３８に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ラッチパウル（８１）は、前記駆動モータ（３）の補助によって第２のパウル位置から第１のパウル位置へと旋回するように旋回可能及び弾性的に保持されることを特徴とする。
【請求項４０】
請求項３６〜３９のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記ラッチパウル（８１）の旋回ピン（８２）は、ラッチパウル（８１）が、旋回ピン（８２）まわりの回転方向に回転され、また長穴（８２）によって形成されたガイドスロットに沿って旋回ピン（８２）の径方向に偏向されるように、ラッチパウル（８１）の長穴（８３）に配置されていることを特徴とする。
【請求項４１】
請求項１〜４０のうちのいずれか１項に記載のシートベルトテンショナーであって、
過負荷クラッチ（１００）は、前記自動ギア（４）と前記シートベルトスピンドル（５）との間に配置され、所定の最大トルクに至るまでトルクを伝達し、当該最トルクをこえたときに係合解除することを特徴とする。
【請求項４２】
請求項４１に記載のシートベルトテンショナーであって、
前記過負荷クラッチ（１００）は、過負荷クラッチの係合状態において、前記自動ギア（４）と前記シートベルトスピンドル（５）との間の不確実な連結を形成し、前記過負荷クラッチ（１００）の係合解除状態においてスリップを生じる２つの連結要素（１０５，１１０）を有することを特徴とする。
【請求項４３】
請求項４１または４２に記載のシートベルトテンショナーであって、
第１の連結要素は、内側テーパー（１０６）によって形成され、第２の連結要素は、内側テーパー（１０６）に対するロックにて保持される外側テーパー（１１０）によって形成されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動モータと、シートベルトを張設するべくこの駆動モータに連結されたギアを備えるシートベルトテンショナーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のシートベルトテンショナーが、例えばドイツ国公報ＤＥ１９７３１６８９Ａ１に開示されている。先に知られたこのシートベルトテンショナーは、センサ信号によって異なるシフト位置に設定されるギアを有する。このギアは、センサ信号のデータを処理する電気式制御装置によって制御されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、特に製造上のコスト効果が高いシートベルトテンショナーを提供するという目的に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、この目的は、最初に記載したタイプのシートベルトテンショナーに関しクレーム１に記載の特徴によって達せられる。
【０００５】
本発明にかかるシートベルトテンショナーの有利な工夫が従属クレームに示される。
【０００６】
従って、本発明においてギアは、負荷に応じて自動的にシフトする機械式の自動ギアとされる。
【０００７】
本発明にかかるこのシートベルトテンショナーの重要な利点は、ギアをシフトするのに電気式制御装置を必要としないということであり、これは、本発明にかかるシートベルトテンショナーでは、負荷に応じてギアが自動的にシフトされるためである。
【０００８】
本発明にかかるこのシートベルトテンショナーの更なる重要な利点は、この自動ギアが自動で機械的にシフトするものであることから、電気的な変位要素、例えばソレノイド式或いは点火式の駆動要素を用いることなく作動するということである。
【０００９】
このシートベルトテンショナーは完全な可逆式構造であれば有利とされる。この可逆式シートベルトテンショナーは、シートベルトがシートベルトテンショナーによって最初に張設された最初の事故のあとに、シートベルトを１或いは複数回にわたって張設することを可能とする。従って、可逆式シートベルトテンショナーは、「２回目の衝突」（或いは更なる事故の場合）においてもまた使用可能とされる。
【００１０】
この自動ギアは、少なくとも２段階の速度を有し、また第１の変速比（減速比）で第１の速度とされる第１の力伝達経路、及び第２の速度で第１の変速比よりも大きい変速比とされる少なくとも１つの別の力伝達経路を有するのが好ましい。
【００１１】
この自動ギアは、シートベルトテンショナーの駆動モータによって駆動されるとともに第１及び第２の力伝達経路の両方に作用する連結ギアホイールを備えるのが好ましい。
【００１２】
第１の力伝達経路が、所定のスイッチオフモーメントをこえるときに係合解除解放するスライドクラッチを有し、これによって別の力伝達経路が有効とされる場合には、第１の力伝達経路から第２の力伝達経路へのシフトは、特に簡単で有利とされる。スライドクラッチのこの所定のスイッチオフモーメントは、車両乗員の肩に作用する２００〜２５０Ｎの間のシートベルト力に合致するように設定されるのが好ましい。
【００１３】
この第１の力伝達経路は、スライドクラッチ、スライドクラッチに連結された連結ホイール、およびシートベルトスピンドル及び連結ホイールに連結されたスピンドルクラッチ歯リングによるコスト効果の高い有利な方法によって形成される。
【００１４】
スライドクラッチは、連結ギアホイールと同軸にて回転可能に設けられたパウルキャリアを備えるのが好ましく、スライドクラッチパウルは、連結位置と係合解除にて旋回するようにパウルキャリア上に旋回可能に設けられるのが好ましい。このスライドクラッチパウルは、その連結位置においては、パウルキャリア及び連結ギアホイールを連結し、その係合解除位置においては、連結ギアホイールとパウルキャリアとの間の連結が無効とされる。
【００１５】
以下の「シートベルト張設回転方向」との記載に関しては、シートベルトが巻き取られ、これにより張設される回転方向として示される。この回転方向に関しては、シートベルトに対する特定の回転動作により定まり、例えば図１〜図１３に基づいて説明される実施形態の場合には、駆動モータ及びシートベルトスピンドルは、自動ギアによって常に反対の方向に回転するが、それでもシートベルトの張設の間においてそれぞれがいずれも「シートベルト張設回転方向」に回転することとなる。これに対応して、以下の「シートベルト巻き出し方向」との記載に関しては、シートベルトがシートベルトスピンドルから巻き出される反対方向の回転として理解される。
【００１６】
スライドクラッチは、クラッチパウルが係合解除位置に到達した後に自動的に再び連結位置に戻るのを防止するディスクカムを有するのが好ましい。これにより、自動ギアが第１の速度から第２の速度へと、すなわち第１の力伝達経路から第２の力伝達経路へとシフトアップした後、シフトバックが必要とされまた許容されるまでの間は、第２の速度から第１の速度へとシフトバック（シフトダウン）されるのを防止するという効果を奏する。
【００１７】
ディスクカム及びパウルキャリアは、例えば所定の相対回転角度によって回転される。スライドクラッチパウルが係合解除位置に達するとすぐに、ディスクカムは、スプリングによってブロック位置へと回転され、スライドクラッチパウルを係合解除位置に保持し、当該スライドクラッチパウルが連結ギアホイールに再び挿入されるのを防止するのが好ましい。
【００１８】
このスライドクラッチは、前述のスライドクラッチパウル（以下、「第１の」スライドクラッチパウルという）に加えて、第２のスライドクラッチパウルを有するのが好ましい。この第２のスライドクラッチパウルの機能は、力伝達において第１のスライドクラッチパウルを補助することである。これら２つのスライドクラッチパウルは、互いに係合されまた係合解除されるのが好ましい。第２のスライドクラッチパウルは、例えばパウルキャリア上に旋回可能に設けられる。
【００１９】
これら２つのスライドクラッチパウルは、それぞれの場合において連結ホイールに関する挿入方向へと予め付勢されるのが好ましい。２つのスライドクラッチパウルに対するこの付勢は、コスト上の理由によって、単一で同一の旋回スプリングによってもたらされる。
【００２０】
シートベルトスピンドル及び自動ギアは、スピンドルクラッチによって互いに連結されるのが好ましい。このスピンドルクラッチは、駆動モータがシートベルト張設方向に回転するときに連結し、駆動モータがシートベルト巻き出し回転方向に回転するときに負荷から解放されて係合解除するように構成されるのが好ましい。
【００２１】
スピンドルクラッチは、スピンドルクラッチ歯リングがシートベルト張設回転方向に回転するとすぐにシートベルトスピンドルのパウル歯に挿入されるように設けられたスピンドルクラッチパウルを有するのが好ましい。結果的に、シートベルトスピンドル及びスピンドルクラッチ歯リングは、回転に関し固定された状態で互いに連結される。
【００２２】
更に、スピンドルクラッチパウルは、スピンドルクラッチ歯リングがシートベルト巻き出し方向に回転して負荷から解放されるとすぐに、シートベルトスピンドルのパウル歯から外れて旋回するように設けられるのが好ましい。スピンドルクラッチパウルのこのような旋回によって、シートベルトスピンドルとスピンドルクラッチ歯リングとの間の連結が分離され、これによってシートベルトスピンドルは、その後に再び自由に回転される。換言すれば、スピンドルクラッチパウルは、シートベルト張設回転方向に関してのみ連結し、シートベルト巻き出し方向の回転に関しては連結しない。
【００２３】
スピンドルクラッチパウルをシートベルトスピンドルのパウル歯に完全に挿入させるために、スピンドルクラッチは、シートベルトスピンドルのパウル歯に挿入される同期パウル（シンクロパウル）を有するのが好ましい。シートベルトスピンドル及びスピンドルクラッチ歯リングは、それによってスピンドルクラッチパウルがシートベルトスピンドルのパウル歯に係合する前に、互いに同一平面上に配置される。同期パウルのこの機能は、スピンドルクラッチパウルがシートベルトスピンドルのパウル歯に挿入される前に、スピンドルクラッチ歯リングとスピンドルクラッチパウルとの間の所定の関連位置へと移動することである。
【００２４】
スピンドルクラッチパウル及び同期パウルは、シートベルトスピンドルと同軸上に配置され、且つシートベルトスピンドルに対し旋回可能に設けられたスピンドルクラッチハウジングの内部ないし外部にて旋回可能に保持されるのが好ましい。このスピンドルクラッチハウジングは、例えば２部品設計とされ、互いに連結されるスピンドルクラッチキャリア及び遊星キャリアを備える構成とされる。
【００２５】
自動ギアが遊星ギアを有する場合には、遊星ギアの少なくとも１つの遊星ホイールを回転可能に取り付ける少なくとも１つの取り付け点をスピンドルクラッチハウジングが備えると有利である。例えば、スピンドルクラッチハウジングは、３つの遊星ホイールのための３つの取り付け点を有する。遊星ホイールの取り付け点は、例えばピンによって形成され、このピン上に遊星ギアの遊星ホイールが回転可能に配置される。
【００２６】
遊星ギアは、別の力伝達経路に設けられるのが好ましい。この遊星ギアは、スライドクラッチが係合したとき、またスライドクラッチが係合解除されて力伝達に用いられるとき力伝達が解放されて回転するのが好ましい。そのとき、この遊星ギアによってギアの第２の速度とされる。
【００２７】
遊星ギアを力伝達から解放して回転可能とするために、遊星ギアは少なくとも１つの遊星ホイールによって駆動されるクラウンホイールを有するのが好ましい。内部サンホイールは、例えば少なくとも１つの遊星ホイールを駆動するように作用する。外部サンホイールは、例えば内部サンホイールに連結された連結ギアホイールによって駆動される。これら内部及び外部サンホイールは２つの分離ホイールによって形成され、変更例として２つのサンホイールは一体ホイールによって形成される。
【００２８】
遊星ギアは、クラウンホイールに作用して、当該クラウンホイールの所定のクラウンホイール回転方向に沿った回転を許容し、当該クラウンホイールの所定のクラウンホイール回転方向と反対方向の回転を阻止する遊星クラッチパウルを有するのが好ましい。従って、スライドクラッチ係合時において力伝達から解放された遊星ギアの回転、及びスライドクラッチ係合解除時における力伝達は、遊星クラッチパウルによって確保される。
【００２９】
遊星クラッチパウルを有効にするために、この遊星クラッチパウルが例えば遊星クラッチスプリングによってクラウンホイールに向けて旋回される。
【００３０】
シートベルトテンショナーによる張設動作の終了後において、シートベルトスピンドルを張設位置にロックするためには、シートベルトテンショナーは、ブロック装置を備えるのが好ましい。この種のブロック装置は、モータの過熱を回避し、また電気システムの負荷継続を回避するために、張設動作の終了後に駆動モータのスイッチを切ることが可能とされている。
【００３１】
このブロック装置は、車両乗員に作用するシートベルト拘束力を上昇させることなく解放される構成であるのが好ましい。このブロック装置は、シートベルトテンショナーの駆動モータ、例えばシートベルト巻き出し方向に制御される駆動モータによって解放されるのが好ましい。
【００３２】
この種のブロック装置は、第１及び第２のパウル位置の両方に設定されるラッチパウルを用いることによって、特に簡単とされ、従って有利な方法とされる。このラッチパウルは、第１のパウル位置において、シートベルトスピンドルをシートベルト巻き出し方向に関しブロックし、第２のパウル位置において、シートベルトスピンドルをシートベルト巻き出し方向に関し解放する。
【００３３】
ラッチパウルは、旋回可能で弾性的に保持されるのが好ましく、これによって第１のパウル位置から第２のパウル位置へと、またその逆にシフトされる。このラッチパウルは、所定のシートベルト引き出し力の存在下では、第１のパウル位置から第２のパウル位置へと旋回するように保持されるのが好ましい。ラッチパウルのそのような旋回によって、シートベルトスピンドルがシートベルト巻き出し方向に関し解放され、従ってシートベルトスピンドルからのシートベルトの巻き出しが可能とされ、これによりシートベルトによって保護される車両乗員に作用するシートベルト力が抑制される。シートベルトの巻き出しは、シートベルト力抑制器、例えばトーションバーによって制御され或いは所定されるのが好ましい。変更例或いは追加例として、シートベルトの巻き出しは、またシートベルトテンショナーの駆動モータによって制御される。
【００３４】
ラッチパウルが第１のパウル位置から第２のパウル位置へとシフトされる所定のシートベルト力は、（車両乗員の肩高さでのシートベルト力に関し）１０００〜３０００Ｎ、例えば２０００Ｎとされるのが好ましい。
【００３５】
ラッチパウルが第１のパウル位置から第２のパウル位置へとシフトされたのち、シートベルトテンショナーを再び復帰させるためには、ラッチパウルは、第２のパウル位置から第１のパウル位置へと戻り動作するように構成される。このラッチパウルは、駆動モータの駆動力の補助によって単独で第２のパウル位置から第１のパウル位置へと戻り旋回するように、旋回可能且つ弾性的に保持されるのが好ましい。
【００３６】
その後に実際に事故が起こることなく、またラッチパウルが第２のパウル位置に設定されることなく、シートベルトがシートベルトテンショナーによって張設された場合には、そのときブロック装置は、駆動モータによって第１のパウル位置から第２のパウル位置へと移動されるラッチパウルに関しては、駆動モータによってブロック解除されるのが有利とされる。従って、先に知られたシートベルトテンショナーの場合に発生する「解放ピーク」が発生しない。
【００３７】
ラッチパウルは、第１のパウル位置から第２のパウル位置へと、またその逆に旋回するのが許容されるために、例えばトグルレバーの原理によって旋回可能に保持される。
【００３８】
変更例として、ラッチパウルの旋回ピンは、ラッチパウルの長穴に配設され、ラッチパウルが旋回ピンまわりの回転方向に旋回し、長穴によって形成されたガイドスロットに沿って旋回ピンに対し径方向に偏向される。
【００３９】
ラッチパウルを連結ギアホイールに向けて旋回させる少なくとも１つのラッチパウルスプリングは、ラッチパウルと作用するのが好ましい。
【００４０】
車両事故の際に、事故により発生するシートベルトの高い拘束力によって自動ギアが壊れるのを防止するためには、自動ギアとシートベルトスピンドルとの間に過負荷クラッチが設けられ、所定の最大トルクまでトルクを伝達し、この最大トルクをこえたときに係合解除するのが有利とされる。従って、この過負荷クラッチは、臨界ないし過度のトルクが、シートベルトスピンドルによって自動ギアに伝達されるのを回避する。
【００４１】
この過負荷クラッチは、自動ギアとシートベルトスピンドルとの間に不確実な連結（非積極的連結）を形成する２つの連結要素によって形成されるのが好ましい。この不確実な連結は、所定の最大トルクをこえると自動的に無効にされるように設計される。
【００４２】
特に簡単で有利な方法として、過負荷クラッチは、テーパー状（先細）の連結要素によって形成、具体的には、第１の連結要素が例えば内側テーパーによって形成され、第２の連結要素が外側テーパーによって形成されるが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明を説明するべく、図１〜図１５には、本発明にかかるシートベルトテンショナーの一実施形態が示されている。
【００４４】
シートベルト２を張設するためのシートベルトテンショナー１が図１に示されている。このシートベルトテンショナーは、モータピニオン３１によって自動ギア４に連結された駆動モータ３を有する。この自動ギア４は、またシートベルトローラーとしてのシートベルトスピンドル５に連結されている。
【００４５】
自動ギア４については、自動ギア４の第１の力伝達経路６及び第２の力伝達経路７に連結された連結ギアホイール１０が図１に示されている。
【００４６】
第１の力伝達経路６については、連結ギアホイール１０に連結されたスピンドルクラッチ歯リング６１が図１に示されている。
【００４７】
第２の力伝達経路７については、外部サンホイール７１１を備える遊星ギアないし遊星ホイール７１が図１に示されている。外部サンホイール７１１は、連結ギアホイール１０と係合している。（図１においては図示省略の）遊星ホイールに作用する内部サンホイール７１２は、外部サンホイール７１１に連結されている。遊星ホイールギア７１は、またクラウンホイール７１３を有し、その動作に関しては、更に以下に説明される。
【００４８】
図１には、またラッチパウル８１を有するブロック装置８が示されている。このブロック装置８は、シートベルト張設後に連結ギアホイール１０をブロックし、これにより駆動モータ３はスイッチが切られる。シートベルト張設後に、このブロック装置８は、少なくとも一時的にシートベルト巻き出し方向に駆動された駆動モータ３によって再び無効とされる。
【００４９】
駆動モータ３及び自動ギア４は、取り付けプレート９に配設されている。
【００５０】
図２には、第１の力伝達経路６が詳細に示されている。スピンドルクラッチ５１を介してシートベルトスピンドル５に連結されたスピンドルクラッチ歯リング６１が示されている。ピンドルクラッチ歯リング６１は、また連結ホイール６２に係合している。
【００５１】
ディスクカム６３は、連結ギアホイール１０と同軸上に配置されたパウルキャリア６４上に回転可能に取り付けられている。パウルキャリア６４及び連結ギアホイール１０は、互いに回転可能に設けられている。連結ホイール６２は、例えば爪状クラッチによってパウルキャリア６４に回転可能に取り付けられている。
【００５２】
第１のスライドクラッチパウル６５は、パウルキャリア６４上において旋回ピン６５１まわりに旋回可能に設けられている。この第１のスライドクラッチパウル６５は、連結ギアホイール１０の内側の歯と係合するパウルキャリア６４上に取り付けられた旋回スプリング６４１によって偏向される。この場合、スライドクラッチパウル６５は、連結ギアホイール１０とパウルキャリア６４との間において、シートベルトテンショナー１のシートベルト張設方向に沿って力伝達が生じるように配置されている。シートベルト張設装置（シートベルト張設方向）に関しては、図２中の符号Ｓによって示されている。
【００５３】
図２では、ディスクカム６３は、スライドクラッチパウル６５に作用するカム６３１を有する。このカム６３１の機能は、スライドクラッチパウル６５、パウルキャリア６４及びディスクカム６３によって形成されたスライドクラッチＲが係合される場合に、スライドクラッチパウル６５を押圧することである。
【００５４】
スライドクラッチパウル６５が（図２に示す）位置にあるとき、スピンドルクラッチ５１の係合によって、モータピニオン３１、連結ギアホイール１０、連結ホイール６２及びシートベルトスピンドル５の間に直接的な力の伝達が生じる。スピンドルクラッチ５１のこの動作は、更に以下に説明される。
【００５５】
パウルキャリア６４、ディスクカム６３及び連結ホイール６２によって形成されたスライドクラッチＲの作用が、図３に再度詳細に示されており、シートベルト張設方向Ｓに沿った回転動作の間に伝達されたトルクが、所定の負荷モーメントをこえるとすぐに、スライドクラッチは、旋回スプリング６４１の内側へのスプリング力と反対に旋回されるスライドクラッチパウル６５によって係合解除する。この種の旋回動作が生じるとき、ディスクカム６３は、パウルキャリア６４に対し矢印方向Ｐ１に沿って回転し、これによりカム６３１は、スライドクラッチパウル６５を通過してガイドされる。図３に示す状態では、スライドクラッチＲは、スライドクラッチパウル６５がその係合解除位置へと移るために、係合解除される。
【００５６】
図４には、パウルキャリア６４上に取り付けられ、ディスクカム６３（図４では図示省略）をパウルキャリア６４上において予め付勢するトーションスプリング６４２が示されている。このトーションスプリング６４２によって、スライドクラッチパウル６５がその係合解除位置へと移るとすぐに、ディスクカム６３は、図３に示される回転方向Ｐ１に沿って回転する。
【００５７】
カム６３１を有するディスクカム６３の回転によって、スライドクラッチパウル６５は、図３に示すような係合解除位置に達したのちは、再び自動的に連結位置に戻ることがないという効果が得られる。従って、このスライドクラッチパウル６５は、係合解除後は係合解除状態のままである。
【００５８】
図５には、シートベルトスピンドル５のうち、図２を用いて前述したスピンドルクラッチ５１が詳細に示されている。スピンドルクラッチハウジング５３にて旋回可能に保持される３つのスピンドルクラッチパウル５２が示されている。３つのスピンドルクラッチパウル５２のそれぞれは、スピンドルクラッチ歯リング６１の対応する内縁凹部６１１に常時ガイドされる外側カム５２２を有する。
【００５９】
更に、スピンドルクラッチパウル５２のそれぞれは、シートベルトスピンドル５のパウル歯５４に係合する２つの内側爪５２１を有する。シートベルトスピンドル５のパウル歯５４は、例えばシートベルトスピンドル５に対し一体状に連結されている。図５からわかるように、スピンドルクラッチ歯リング６１がシートベルト張設回転方向Ｓに駆動されるとき、内側爪５２１は、シートベルトスピンドル５のパウル歯５４に係合し、これによりシートベルトスピンドル５とスピンドルクラッチ歯リング６１との間の連結が生じる。
【００６０】
図５には、また同期パウル５５が示されている。この同期パウル５５の機能は、スピンドルクラッチパウル５２がシートベルトスピンドル５のパウル歯５４の方向に旋回して係合するよりも前に、シートベルトスピンドル５とスピンドルクラッチ歯リング６１との間の連結を生じさせることである。従って、この同期パウル５５は、シートベルトスピンドル５のパウル歯５４に対しスピンドルクラッチパウル５２の位置をあわせ、これによりシートベルトスピンドル５のパウル歯５４におけるスピンドルクラッチパウル５２の所定の係合が生じる。従って、スピンドルクラッチパウル５２が互いにブロックされることが同期パウル５５によって確実に回避される。単一のスピンドルクラッチパウル５２が使用される場合には、同期パウル５５を省略することができる。
【００６１】
図５では、スピンドルハウジング５３における３つの穴５３１が示されている。図１における遊星ホイールギア７１の遊星ホイールを押圧するピンが、この穴５３１に挿入される。遊星ホイールギア７１の当該ピン及び遊星ホイールは、図５においては図示省略されている。
【００６２】
図５には、またブレーキシュースプリング５３３によって径方向外側へ押圧されるブレーキシュー５３２が示されており、これにより取り付けプレート９の軸受け穴にて常時押圧する。ブレーキシュー５３２の機能は、スピンドルクラッチハウジング５３が取り付けプレート９に対しがたつくのを防止することである。このブレーキシュー５３２によって、スピンドルクラッチハウジング５３及び取り付けプレート９の製造上の製造公差が補われる。ブレーキシュースプリング５３３もまた、同期パウル５５をパウル歯５４に対し係合解除位置に維持するという別の機能を有し、一方では、駆動モータ３のスイッチが入ったときには、同期パウル５５はブレーキシュースプリング５３３の力に打ち勝ち、これによりパウル歯５４に挿入される。
【００６３】
図６には、再びシートベルトスピンドル５がスピンドルクラッチ５１とともに取り付けプレート９に取り付けられた後の状態で示されている。
【００６４】
図７には、再び図１における遊星ギア７１が詳細に示されている。互いに連結され、また遊星ギア７１の３つの遊星ホイールを駆動する外部サンホイール７１１及び内部サンホイール７１２が示されている。３つの遊星ホイールについては、図７では１つの遊星ホイール７１４のみが示されている。この遊星ホイール７１４及び他の２つの遊星ホイールは、図５におけるスピンドルクラッチハウジング５３の穴５３１に保持されたピン上に保持される。
【００６５】
図７には、遊星クラッチパウル７１５に作用するクラウンホイール７１３が示されている。遊星クラッチパウル７１５は、クラウンホイール７１３の回転方向Ｐ２と反対方向のみの回転を可能とする効果を有し、その過程において、遊星クラッチパウル７１５は、クラウンホイール７１３の外歯に沿ってラチェット動作を行う。遊星クラッチパウル７１５は、クラウンホイール７１３の回転方向Ｐ２に沿った回転をブロックする。
【００６６】
遊星クラッチパウル７１５は、遊星クラッチパウルスプリング７１６によってクラウンホイール７１３に向けて押圧され、これにより遊星クラッチパウル７１５による前述のロック効果（ブロック）が確保される。
【００６７】
遊星クラッチパウル７１５の機能は、シートベルトスピンドル５に対する力伝達を生じることなく、遊星ギア７１の外部サンホイール７１１、内部サンホイール７１２、及び遊星ホイール７１４が回転するのを許容することである。遊星ギア７１は、図１におけるスライドクラッチが係合され、第１の力伝達経路６に沿って力伝達が起こる場合に、当該力伝達から解放されて回転する。
【００６８】
図８〜図１０に基づいて、図１におけるブロック装置８の構成及び作用が説明される。図８には、ベアリングピン８２に回転可能に保持されるラッチパウル８１が示されている。このラッチパウル８１は、長穴８３を介してベアリングピン８２にてガイドされる。
【００６９】
ラッチパウルスプリング８４は、ラッチパウル８１に連結されている。ラッチパウルスプリング８４の機能は、ラッチパウル８１を連結ギアホイール１０に向けて押圧することである。
【００７０】
ラッチパウル８１の目的は、シートベルトが駆動モータ３によって張設された後に、シートベルト２を張設位置に維持することである。ラッチパウル８１のこの作用は、連結ギアホイール１０がシートベルト巻き出し方向に回転するのを阻止することによってもたらされる。従って、ラッチパウル８１は、シートベルト巻き出し方向Ａに関し連結ギアホイール１０をブロックする。この状態が図９に示されている。
【００７１】
図９ではまた、連結ギアホイール１０の外側の多数のラッチ歯によって、シートベルト２を実質的にどの位置においてもラッチパウル８１を用いて維持可能であることがわかり、従ってブロック装置８が作動することによりシートベルト２の好ましくない屈曲（曲がり、弛み）が制限される。本実施形態の場合には、シートベルト２にとって好ましくない屈曲は、（シートベルトスピンドル５の回転角に関して）１．５度よりも小さい。
【００７２】
事故の際、シートベルト２に作用するシートベルト引き出し力は、シートベルトを押圧する車両乗員がシートベルト２によって保持されるとすぐに著しく上昇する。このとき、シートベルト２の屈曲を許容し、これによりシートベルトによる車両乗員への影響を回避するためには、ラッチパウル８１は、所定の最大シートベルト引き出し力をこえたときに、図９に示す第１のパウル位置（ラッチパウル８１がモータピニオン３１と反対側に対向する）から第２のパウル位置（ラッチパウル８１がモータピニオン３１に対向する）へと（旋回方向Ｕに）旋回する。この所定の最大シートベルト引き出し力は、（車両乗員の肩に作用するシートベルト力に関し）１０００〜３０００Ｎの間とされるのが好ましく、より好ましくは２０００Ｎとされる。
【００７３】
モータピニオン３２が連結ギアホイール１０と常時係合していることから、シートベルトの巻き出し速度は、例えば駆動モータ３によって制御される。従って、シートベルト張設回転方向に関し作動された駆動モータ３によって、シートベルとの巻き出しが制動される。
【００７４】
ラッチパウル８１がラッチパウルスプリング８４によって長穴８３に弾性的に保持されるために、ラッチパウル８１の旋回が可能である。所定のシートベルト引き出し力をこえると、ラッチパウル８１は、連結ギアホイール１０から離れるようにラッチパウルスプリング８４の復帰力と反対に押圧される。これにより、ラッチパウル８１が（図９及び図１０における旋回方向Ｕに）旋回動作ないしフリップ動作して、図１０に示される第２のパウル位置へと移ることが許容される。ラッチパウル８１は、ラッチブロック８５とともに旋回する。これは以下のようにして起こり、所定のシートベルト引き出し力に達すると、ラッチパウル８１はラッチブロック８５の方向に押圧され、その過程においてラッチパウル８１のカム８６が、ラッチブロック８５のストップ８７に衝突する。結果的に、ラッチブロック８５は、ベアリングピン８２まわりに反時計方向に旋回し（図８参照）、これによりラッチパウル８１は、旋回方向Ｕへの旋回が解放されて旋回が発生する。
【００７５】
図１０に示す第２のパウル位置（ラッチパウル８１がモータピニオン３１に対向する）では、ラッチパウル８１は、もはやシートベルト２の巻き出しを防止することができず、結果的に駆動モータ３のスイッチが切れたときにシートベルト２が巻き出され、この第２のパウル位置では、ラッチパウルは連結ギアホイール１０のカラーに沿って単にスライドする。これにより、車両乗員に作用するシートベルト拘束力が低下し、シートベルト２を別の装置、例えばトーションバーによる所定の方法で巻き出すことが可能となる。
【００７６】
図９及び図１０に基づいて、図９には連結ギアホイール１０の下側からの様子が示され、図１０には上側からの様子が示されている。更に、クラウンホイール７１３及びスピンドルクラッチハウジング５３は、図９において下側から示されている。
【００７７】
シートベルトテンショナー１の構成要素は、図１〜図１３に基づいて詳細に説明されたが、車両事故の際における構成要素の相互作用に関しては、更に理解を深めるべく再び説明される。
【００７８】
車両事故発生時或いは事故直前において、シートベルトテンショナー１（図１参照）が作動する。この種の作動の場合には、駆動モータ３は、シートベルト２を巻き取って張設するように制御される。従って、この駆動モータ３は、シートベルト張設回転方向へと制御される。
【００７９】
従って、モータピニオン３１は、図１２における回転方向Ｐ３に回転する。モータピニオン３１のこの回転によって、連結ギアホイール１０は回転方向Ｐ４に沿って回転する。従って、連結ホイール６２は、スピンドルクラッチ歯リング６１を回転方向Ｐ５へと駆動する。スピンドルクラッチ歯リング６１の回転によって、同期パウル５５は、シートベルトスピンドル５のパウル歯５４に挿入されて、スピンドルクラッチ歯リング６１と、シートベルトスピンドル５のパウル歯５４との間の所定位置に設定される。その後、３つのスピンドルクラッチパウル５２は、シートベルトスピンドル５のパウル歯５４に挿入され、これによりスピンドルクラッチ５１は、初期の係合解除位置から係合位置へと移される。
【００８０】
３つのスピンドルクラッチパウル５２の機能は、モータピニオン３１の回転の間、駆動モータ３とシートベルトスピンドル５との間に回転上の連結をもたらすことである。駆動モータ３が作動する前においては、スピンドルクラッチ５１は未だ非連結状態であり、これによりシートベルトスピンドル５は、自動ギア４に対しては全く自由に回転可能である。従って、自動ギア４及び駆動モータ３は、事故あるいは危険な状態が発生する前においては互いに分離されており、結果的にシートベルト２は、大きな力を必要とすることなく、とても快適にシートベルトスピンドル５から巻き出すことが可能とされる。事故あるいは危険な状態においてのみ、スイッチが入った状態の駆動モータ３によってシートベルトスピンドル５が作動する。
【００８１】
駆動モータ３のスイッチが入った後は、まずモータピニオン３１を介してシートベルトスピンドル５に力の伝達が発生し、連結ギアホイール１０、スピンドルクラッチ歯リング６１及びスピンドルクラッチ５１、すなわち図１における第１の力伝達経路６が作動する。第１の力伝達経路或いは自動ギア４の「第１の速度」の伝達比は、例えば２６：１である。これは、駆動モータ３が２６回転する間にシートベルトスピンドル５が１回転するということである。
【００８２】
駆動モータ３が作動し、またピンドルクラッチ歯リング６１が回転方向Ｐ５に回転するとすぐに、シートベルトスピンドル５にシートベルト２が巻き取られ、これによりシートベルトの張設が生じる。シートベルトの張力の上昇によって、自動ギア４及びスライドクラッチＲに作用する力はより大きくなる。車両乗員の肩領域における張力が、例えば２００〜２５０Ｎに達するとすぐに、図２に基づいて説明されたスライドクラッチＲが係合解除する。このスライドクラッチＲは、図１２において下側から示されている。
【００８３】
「第１の」速度が作用した場合、図１における遊星ギア７１は、連結ギアホイール１０によって回転し、はじめは力伝達から解放されて回転する。この場合、力伝達から解放された遊星ギア７１の回転は、遊星ギア７１のクラウンホイール７１３が、同時に図７における矢印方向Ｐ２と反対に自由に回転することによって可能とされる。
【００８４】
図２におけるスライドクラッチＲが係合解除されたとき、ピンドルクラッチ歯リング６１は、もはや連結ホイール６２によっては駆動されない。これにより、クラウンホイール７１３が図７における回転方向Ｐ２に沿って回転されるという結果になるが、遊星クラッチパウル７１５によってこれが阻止される。クラウンホイール７１３がブロックされることによって、遊星ギア７１による力伝達が生じ、これによりシートベルトスピンドル５は、第２の力伝達経路７によって駆動される。第２の力伝達経路７、すなわち自動ギア４の「第２の速度」においては、伝達比は例えば１２７：１とされる。従って、遊星ギア７１は、自動ギア４の第１の速度に対し係数４．８によって伝達比を増加させる。
【００８５】
自動ギア４の第２の速度へのシフトによって、シートベルトテンショナー１における張力が上昇し、結果的にシートベルト２は高い張力によって張設される。所定の張力に達し、また張設動作が完了するとすぐに、駆動モータ３は、車両バッテリの電気システムに駆動モータ３によって別の負荷がかかるのを回避するためにスイッチが切れる。このとき、シートベルト２がシートベルトスピンドル５から再び巻き出されるのを回避するためには、連結ギアホイール１０が張設位置においてブロックされることが必要とされる。これは、ブロック装置８と、図８及び図９に示される第１のパウル位置に初期設定されるラッチパウル８１とによって発生する。第１のパウル位置では、連結ギアホイール１０は、シートベルト張設方向に回転可能であるのに対し、シートベルトスピンドル５からのシートベルト２の巻き出しが防止される。従って、ラッチパウル８１は、シートベルト２の張力を維持する結果となる。
【００８６】
事故の際、車両乗員がシートベルト２に押圧される場合、シートベルト２による拘束力は著しく上昇する。シートベルト２の屈曲及び拘束力制限をもたらすためには、所定の最大シートベルト引き出し力をこえた場合に、図１におけるブロック装置８のスイッチが切られることが必要とされる。これは、シートベルトテンショナー１の場合、図９に示す第１のパウル位置から、図１０に示す第２のパウル位置へと旋回するラッチパウル８１によって発生する。ラッチパウル８１の旋回は、長穴８３によって可能とされる。フリップ動作或いは旋回動作によって第２のパウル位置に設定されるラッチパウル８１によって、シートベルトスピンドル５からのシートベルト２の巻き出しが実質的に可能とされる。シートベルトスピンドル５からのシートベルト２の更なる巻き出しは、別の安全装置、例えばシートベルトスピンドル５の内部に設けられるトーションバーによって確保される。
【００８７】
図１におけるシートベルトテンショナー１は、完全な可逆式構造の設計とされ、これは、最初の動作の後に初期状態へのリセット（再配置）が可能であることを意味する。これに関しては以下に詳細に説明される。
【００８８】
２つの異なる事故のシナリオが以下にて区別されている。
【００８９】
ａ）所定のシートベルト引き出し力をこえたとき
この事故のシナリオの場合、シートベルトが張設された後に、所定のシートベルト引き出し力をこえ、これによりラッチパウル８１は、図８及び図９に基づいて上述のように第２のパウル位置へと移る。図１３には、結果としてのラッチパウル８１、ディスクカム６３及びスライドクラッチパウル６５の初期位置が再び示される。
【００９０】
図１３には、また摩擦要素ベアリングピン９１を介して摩擦要素９２に回転可能に連結された連結ロッド９０が示されている。ディスクカム６３のステム９４を押圧する摩擦面９３（例えばゴム）が、摩擦要素９２の外側に配置されている。連結ロッド９０は、長穴９５を介してベアリングピン８２にガイドされる。ステム９４に対する摩擦面９３の位置は、上述のようなラッチパウル８１の第１のパウル位置から第２のパウル位置へのフリップ動作によって定まる。
【００９１】
モータピニオン３１が回転した場合、連結ホイール６２、パウルキャリア６４、及びディスクカム６３は、ステム９４とともに遊星ギアの外的作用によって、同時に回転し、摩擦面９３及び摩擦要素９２が旋回され、連結ロッド９０は長穴９５を移動する（図１３参照）。駆動モータ３が再び張設方向に駆動された場合には、そのときラッチパウル８１は、第１のパウル位置へと旋回する（図１４）。結果的に、ステム９４及びディスクカム６３は、パウルキャリア６４に対しトーションスプリング６４２のスプリング力と反対に回転し、これによりカム６３１は図２に示す位置へと回転する。従って、スライドクラッチパウル６５は、連結ギアホイール１０との係合のために再び解放される。
【００９２】
駆動モータ３のシートベルト張設方向への更なる制御の間、スライドクラッチパウル６５は、連結ギアホイール１０に挿入され、これにより自動ギア４の「第１の」速度が作用する。ラッチパウル８１は駆動モータ３によって第２のパウル位置から第１のパウル位置へとフリップ動作或いはシフト動作されるため、シートベルト張設後においてはシートベルト２のブロックが可能とされる。
【００９３】
この制御に関する理解をより深めるべく、図１５には、連結ロッド９０、連結ロッドピン９２１、摩擦要素９２及びラッチパウル８１が詳細に示されている。また、取り付けプレート９に固定状に取り付けられたストップピン９６が示されている。このストップピン９６は、摩擦要素９２の溝状ガイドにガイドされ、摩擦要素９２の終点位置では、摩擦要素９２の例えばスプリング配置停止部に対し衝突する。
【００９４】
ｂ）所定のシートベルト引き出し力をこえなかったとき
所定のシートベルト引き出し力をこえなかった場合、その結果としてラッチパウル８１は、第２のパウル位置へとフリップ動作されない。従って、ラッチパウル８１は、第１のパウル位置に留まり、これによりラッチパウル８１の位置、連結ロッド９０及び摩擦要素９２の位置は、図１４に示される位置となる。
【００９５】
ブロック解除の第２のパウル位置へとラッチパウル８１を動かし、またシートベルトを緩めるためには、まず駆動モータ３がシートベルト巻き出し方向へと制御され、これによりラッチパウル８１、連結ロッド９０及び摩擦要素９２は、図１３に示す位置へと移動する。従って、シートベルトテンショナーは、再び作動状態となる。
【００９６】
シートベルトの張設を再開するためには、駆動モータ３は、シートベルト張設方向に回転制御され、結果的に上項ａ）の（所定のシートベルト引き出し力をこえたとき）の動作が引き続き遂行される。結果的に、自動ギア４は再び「第１の速度」へとシフトされ、これにより第１の力伝達経路６が作動する。従って、シートベルトテンショナーは、シートベルトの更なる張設のために準備される。
【００９７】
駆動モータ３がシートベルト巻き出し方向に制御されている間は、ピンドルクラッチ歯リング６１は、連結ギアホイール１０の回転によって同様に回転され、これにより（図５に基づいて詳細に説明した）スピンドルクラッチパウル５２は、負荷解放時にシートベルトスピンドル５のパウル歯５４から外れて回転する。これは、同様にシートベルトスピンドル５のパウル歯５４から外れて回転する同期パウル５５にも適用される。スピンドルクラッチパウル５２及び同期パウル５５が外れて回転することによって、スピンドルクラッチ５が係合解除され、これによりシートベルトスピンドル５は自由な回転が可能となり、従ってこのシートベルトスピンドル５は、遊星ギア７１及び第２の力伝達経路７の両方から分離され、また第１の力伝達経路６から分離される。同期パウル５５、引き続きスピンドルクラッチパウル５２は、駆動モータが再びシートベルト張設方向へと回転されるときにのみ再係合し、ピンドルクラッチ歯リング６１は、図５中の符号Ｓで示す方向に駆動される。
【００９８】
シートベルトが張設され、またブロック装置８が作動した後において、危険な状態の回避により予想に反して事故が発生しない場合には、そのときシートベルト２を再び緩めることが必要とされる。これは、シートベルトテンショナー１の場合には、既にスライドクラッチＲの再係合に基づいて上述したように、駆動モータが巻き出し方向へ一時的に制御されることによって発生する。連結ギアホイール１０によって、ラッチパウル８１は第１の（ブロック）パウル位置から第２のパウル位置へとフリップ動作或いはシフト動作され、これによりシートベルトの巻き出しが可能となる。モータピニオン３１が連結ギアホイール１０と常時係合しているため、シートベルトの巻き出し速度は、例えば駆動モータ３によって制御される。従って、駆動モータ３のシートベルト張設方向の回転を付与することによって、シートベルトの巻き出しが制動される。
【００９９】
既に述べたように、負荷解放時に駆動モータ３をシートベルト巻き出し方向へ制御する場合には、スピンドルクラッチ５１が非作動とされ、これによりシートベルトは自動ギア４から分離される。第１のパウル位置から第２のパウル位置へとフリップ動作するラッチパウル８１の前後の範囲内においては、シートベルト力が更に上昇することがなく、これにより通例の「リリースピーク」の発生が回避され、すなわち、シートベルトの張設のためのスイッチを切ることが、車両乗員に対しシートベルト拘束力が更に上昇することと関連しない。
【０１００】
更に、シートベルトスピンドル５のパウル歯５４とシートベルトスピンドル５との間に過負荷クラッチが係合され、このような過負荷クラッチの実施形態が図１１に示されている。図１１における過負荷クラッチ１００は、シートベルトスピンドル５及び自動ギア４と互いに連結されている。この過負荷クラッチ１００は、過負荷クラッチリング１０５を有し、その外歯がシートベルトスピンドル５のパウル歯５４を形成し、その内面が内側テーパー１０６を形成する。更に、過負荷クラッチ１００は、例えばシートベルトスピンドル５に一体状に連結された外側テーパー１１０を形成する。
【０１０１】
内側テーパー１０６及び外側テーパー１１０の機能は、図１における自動ギア４を保護することである。シートベルトスピンドル５が所定の最大トルクをこえるトルクを過負荷クラッチ１００に作用させるとすぐに、この過負荷クラッチ１００は、シートベルトスピンドル５と自動ギア４との間の回転上の連結をスリップによって遮断する。
【０１０２】
この連結の遮断は、外側テーパー１１０と内側テーパー１０６との間の不確実な連結（テーパー同士の当接による連結）を分断することによるものであり、これは、所定の最大トルクをこえると、外側テーパー１１０が内側テーパー１０６に対しスライド（摺動）するからである。
【０１０３】
最大トルクは、ラッチパウル８１が第１のパウル位置から第２のパウル位置へとフリップ動作しないように設定されるのが好ましい。従って、ラッチパウルは、シートベルト張設後は第１のフリップ位置に留まり、また駆動モータ３によってシートベルト巻き出し方向への制御の間に第２のパウル位置に設定され、引き続きスピンドルクラッチ５１が係合解除される。
【０１０４】
スライドクラッチパウル６５に加えて、更に第２のスライドクラッチパウル６９が設けられる。この第２のスライドクラッチパウル６９の機能は、力伝達に関し第１のスライドクラッチパウル６５を補助することである。この第２のスライドクラッチパウル６９は、第１のスライドクラッチパウル６５と互いに係合及び係合解除がなされるように設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】図１は、シートベルト２を張設するためのシートベルトテンショナー１を示す図である。
【図２】図２は、第１の力伝達経路６を詳細に示す図である。
【図３】図３は、パウルキャリア６４、ディスクカム６３及び連結ホイール６２によって形成されたスライドクラッチＲの作用を示す図である。
【図４】図４は、ディスクカムをパウルキャリア６４上において予め付勢するトーションスプリング６４２を示す図である。
【図５】図５は、スピンドルクラッチ５１を詳細に示す図である。
【図６】図６は、シートベルトスピンドル５がスピンドルクラッチ５１とともに取り付けプレート９に取り付けられた後の状態を示す図である。
【図７】図７は、遊星ギア７１を詳細に示す図である。
【図８】図８は、ベアリングピン８２に回転可能に保持されるラッチパウル８１を示す図である。
【図９】図９は、連結ギアホイール１０の下側からの様子を示す図である。
【図１０】図１０は、連結ギアホイール１０の上側からの様子を示す図である。
【図１１】図１１は、過負荷クラッチの実施形態を示す図である。
【図１２】図１２は、スライドクラッチＲを下側から示す図である。
【図１３】図１３は、ラッチパウル８１、ディスクカム６３及びスライドクラッチパウル６５の初期位置を示す図である。
【図１４】図１４は、第１のパウル位置におけるラッチパウル８１、連結ロッド９０及び摩擦要素９２を示す図である。
【図１５】図１５は、連結ロッド９０、連結ロッドピン９２１、摩擦要素９２及びラッチパウル８１を詳細に示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  シートベルトテンショナー
２  シートベルト
３  駆動モータ
４  自動ギア
５  シートベルトスピンドル
６  第１の力伝達経路
７  第２の力伝達経路
８  ブロック装置
９  取り付けプレート
１０  連結ギアホイール
３１  モータピニオン
５１  スピンドルクラッチ
５２  スピンドルクラッチパウル
５３  スピンドルクラッチハウジング
５４  歯
５５  同期パウル
６１  スピンドルクラッチ歯リング
６２  連結ホイール
６３  ディスクカム
６４  パウルキャリア
６５  第１のスライドクラッチパウル
６９  第２のスライドクラッチパウル
７１  遊星ギア
８１  ラッチパウル
８２  ベアリングピン
８３  長穴
８４  ラッチパウルスプリング
８５  ラッチブロック
８６  カム
８７  ストップ
９０  連結ロッド
９１  摩擦要素ベアリングピン
９２  摩擦要素
９３  摩擦面
９４  ステム
９５  長穴
９６  ストップピン
１００  過負荷クラッチ
１０５  負荷クラッチリング
１０６  内側テーパー
１１０  外側テーパー
５２１  内側爪
５２２  外側カム
５３１  穴
５３２  ブレーキシュー
５３３  ブレーキシュースプリング
６１１  内縁凹部
６１２  同期凹部
６３１  カム
６４１  旋回スプリング
６４２  トーションスプリング
６５１  旋回ピン  
７１１  外部サンホイール
７１２  内部サンホイール
７１３  クラウンホイール
７１４  遊星ホイール
７１５  遊星クラッチパウル
７１６  遊星クラッチパウルスプリング
８３１  長穴８３のストップ
９２１  連結ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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