(57)【要約】      （修正有）【課題】摩擦継手から伝達される摩擦モーメントを所定の最大値に制限する。【解決手段】駆動部品（３４；３５）、出力部品（５５；３４）、及び摩擦モーメントを前記駆動部品と前記出力部品との間で伝達する摩擦エレメント（５２）を含む摩擦継手を提供する。摩擦継手の所定の回転角度の後、摩擦モーメントの減少が生じるように摩擦エレメントに作用できる解放エレメント（５８）が設けられている、ことを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部品（３４；５５）、出力部品（５５；３４）、及び摩擦モーメントを前記駆動部品と前記出力部品との間で伝達する摩擦エレメント（５２）を含む摩擦継手において、
摩擦継手の所定の回転角度の後、摩擦モーメントの減少が生じるように摩擦エレメントに作用できる解放エレメント（５８）が設けられている、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦継手において、前記解放エレメント（５８）はストッパである、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項３】
請求項２に記載の摩擦継手において、前記解放エレメントは調節自在である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、前記摩擦エレメントは摩擦ばね（５２）である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項５】
請求項４に記載の摩擦継手において、前記摩擦ばね（５２）はループばねである、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項６】
請求項４に記載の摩擦継手において、前記摩擦ばね（５２）は環状ばねである、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項７】
請求項４乃至６のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、前記摩擦ばね（５２）は、前記解放エレメント（５８）と当接可能な開放アーム（５６）を有する、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項８】
請求項４乃至７のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、前記摩擦ばねは、支持エレメント（５５）と協働できる閉鎖アーム（５４）を有する、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項９】
請求項８に記載の摩擦継手において、前記支持エレメント（５５）は調節自在である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の摩擦継手において、前記閉鎖アーム（５４）と前記支持エレメント（５５）との間にばね（６０）が配置される、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１１】
請求項１０に記載の摩擦継手において、前記ばね（６０）は、別体の構成要素として形成されている、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１２】
請求項１０に記載の摩擦継手において、前記ばね（６０）は、前記開放アームを延ばすことによって形成される、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、該摩擦継手は、ベルトリトラクターのセンサを休止状態に設定するためのシステムの部分である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、該摩擦継手は、ベルトリトラクターの戻しブレーキの部分である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１５】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、該摩擦継手は、ベルトリトラクターの係止システムの部分である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１６】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、該摩擦継手は、ベルトバックルの部分である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１７】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、該摩擦継手は、案内ベルト撓み継手の部分である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１８】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、該摩擦継手は、可逆的ベルトテンショナーの部分である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項１９】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、該摩擦継手は、ベルト伸張システムの部分である、ことを特徴とする摩擦継手。
【請求項２０】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の摩擦継手において、該摩擦継手は、ベルトバックル伸張システムの部分である、ことを特徴とする摩擦継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動部品、出力部品、及び摩擦モーメントを駆動部品と出力部品との間で伝達できる摩擦エレメントを含む摩擦継手に関する。本発明は、更に詳細には、車輛乗員拘束システムで使用できる摩擦継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦継手は、様々な方法で車輛乗員拘束システムで使用できる。これらの例は、センサ、可逆的ベルトテンショナーの駆動装置、ループブレーキ、移動自在のバックルイクステンダーの動作減衰器、ベルト係止システムの回転速度制限装置等を休止状態に設定する構成である。全ての摩擦継手は、本願では、摩擦エレメントの所定の予応力、所定のループ角度、及び特定の摩擦要因が必要されるということが共通している。摩擦継手が提供する摩擦モーメントは、ループ角度の増大及び摩擦エレメントとこの摩擦エレメントと係合する構成要素との間の摩擦の値の増大に従って指数関数的に増大する。
【０００３】
摩擦モーメントが指数関数的に増大するため、摩擦継手から伝達される最小摩擦モーメントは、所望の許容差内で比較的簡単に調節できる。しかし、摩擦継手から伝達できる最大摩擦モーメントに関しては、大きな問題がある。摩擦モーメントのループ力の通常値から上方へのずれは、下方へのずれよりも大きな作用を摩擦モーメントに作用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、冒頭に言及した種類の摩擦継手を更に発展し、摩擦継手から伝達される摩擦モーメントを所定の最大値に制限することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、本発明によれば、摩擦継手の所定の回転角度の後、摩擦モーメントの減少が生じるように摩擦エレメントに作用する解放エレメントが設けられる。本発明は、摩擦エレメントが発生した摩擦モーメントを、回転モーメントの開始時に作用し、各場合において駆動部品から出力部品に伝達できるという基本的概念に基づく。この摩擦モーメントが実際に所望であるよりも遙かに高い場合でも、摩擦継手の作動に直ぐに積極的効果をもたらす。従って、全ての状況において、先ず最初に回転モーメントが駆動部品から出力部品に伝達されることが保証される。摩擦継手から最大で伝達できる摩擦モーメントの限界を定めるため、摩擦継手が所定角度に亘って回転した後にのみ、解放エレメントを介して摩擦エレメントが作用できる。これにより、摩擦継手の作動中、所定の回転角度に亘って移動し、対応する回転と関連した関数が実行された後、正確に定められた最大摩擦モーメントを越えることがない。これは、この作動中、摩擦継手のスリップが生じるため、望ましからぬ高い摩擦モーメントが作用することがない。
【０００６】
本発明の一実施例によれば、解放エレメントは、所定の回転角度に亘って回転した後に摩擦エレメントのアームが当接するストッパである。このようにして、摩擦エレメントに開放力が及ぼされ、これにより摩擦エレメントの摩擦力が減少し、及び従って、駆動部品と出力部品との間で伝達される摩擦力が減少する。
【０００７】
本発明を、添付図面に示す好ましい実施例を参照して以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１には、ベルトスプール１０が回転自在に取り付けられたフレーム５を持つ自動車安全ベルト用ベルトリトラクターが分解図で示してある。外歯２０を持つベルトスプール駆動部品１２が、回転に関して固定されるようにベルトスプール１０に連結されている。外歯２０は、駆動モーメントをホイール２４からベルトスプール１０に伝達できるシフト継手の部品である。ホイール２４には、電動モータ（図示せず）が連結されている（例えばドイツ国特許第ＤＥ２０１  １５  ３１６号を参照されたい）。
【０００９】
ホイール２４は、幾つかのポケット２５が形成された挿入体部品２４ａを有する。これらのポケット２５には、復元ばね２８が作用するキャッチ（留め具）２６が夫々配置される。各キャッチ２６は、その復元ばねとともにポケット２５に配置され、挿入体部品２４ａは、ホイール２４に配置され、例えば拘束される。この場合、キャッチ２６は夫々のポケット内に揺動自在に保持される。
【００１０】
制御タング（舌状の制御部）３６が設けられた連結ディスク３４が、ホイール２４と軸線方向に隣接して配置される。制御タング３６は、キャッチ２６と協働できるように挿入体部品２４ａの凹所を通ってホイール２４内に突出している。連結ディスク３４は、ホイール２４、挿入体部品２４ａ、キャッチ２６、及び外歯２０とともにシフト継手を形成する。
【００１１】
連結ディスク３４は、摩擦継手によってフレーム５に支持されている。摩擦継手は、ここで摩擦ばね５２として形成された摩擦エレメントを有する。摩擦ばね５２は、溝５０に配置される。溝５０は、ホイール２４から遠ざかる方向に向いた連結ディスク３４の側部に形成されている。摩擦ばね５２の内径は、初期状態では、溝５０の外径よりも小さい。そのため、摩擦ばね５２は、所定の予備応力で溝５０に着座する。摩擦ばね５２は環状のばねとして形成されており、閉鎖アームとして作用する曲げアーム５４がその一端に設けられている。このアーム５４は、回転に関して固定されるように、ベルトリトラクターのフレーム５に、支持される。この目的のため、支持エレメント５５が設けられている（図５参照）。摩擦ばね５２の他端には、開放アームとして作用する曲げアーム５６が設けられている（図５参照）。この曲げアーム５６は、フレーム５に配置された解放エレメント５８と協働できる。摩擦ばね５２は、連結ディスク３４及び支持エレメント５５とともに摩擦継手を形成する。この摩擦継手は、摩擦ばね５２と連結ディスク３４の溝５０との間の摩擦モーメントを越えると直ぐに、連結ディスク３４をスリップ（摺動）させることができる。連結ディスク３４の回転方向に応じて、連結ディスク３４又は支持エレメント５５のいずれかが駆動部品として作用し、これらの二つのうちの他方が出力部品として作用する。
【００１２】
シフト継手（図３及び図４参照）及び摩擦継手（図５及び図６参照）の作動を以下に説明する。シフト継手の初期位置（図３参照）では、キャッチ２６は、ベルトスプール駆動部品１２の外歯２０と係合しないように復元ばね２８によって後方に保持される。この場合、ベルトスプール１０は自由に回転でき、ベルトバンドをベルトスプールから引き出すことができる。
【００１３】
ホイール２４を電動モータ（図示せず）によって回転させると、キャッチ２６が同伴される。連結ディスク３４が摩擦ばね５２によって固定されているため、キャッチ２６は制御タング３６上を移動し、これによって外歯２０内に案内される（図４参照）。これでホイール２４がベルトスプール１０に連結され、そのため、電動モータ（図示せず）が、ベルトスプール１０を安全ベルトの巻取り方向に駆動でき、これによって張力が予め加えられる。このようになされると、連結ディスク３４が制御タング３６を介して同伴（図５の矢印Ｐ参照）される。これは、連結ディスク３４とベルトリトラクターのフレーム５との間が摩擦で連結されているために難なく行うことができる。
【００１４】
前記摩擦連結は、支持エレメント５５によって閉鎖アーム５４及び摩擦ばね５２を介して連結ディスク３４に及ぼされる摩擦モーメントが、全ての場合において非常に大きく、そのためシフト継手のキャッチ２６を内方に案内できるように、設定されている。摩擦継手の最小摩擦モーメントを増大するため、ばね６０を設けることができる。このばねは、支持エレメント５５と摩擦ばね５２の閉鎖アーム５４との間に配置され、閉鎖アーム５４を摩擦ばね５２の閉鎖方向に応力を予め加える。
【００１５】
矢印Ｐの方向への連結ディスク３４の回転中、二つの異なる場合の間で区別がなされるべきである。第１の場合では、加えられた摩擦モーメントが、必要最小摩擦モーメントよりも高いが、許容最大摩擦モーメントと同じかそれ以下である。この場合、連結ディスク３４は、図５に示す位置でほぼ静止したままの摩擦ばね５２の内側で回転する。第２の場合では、摩擦継手によって加えられた摩擦モーメントが、許容最大摩擦モーメントよりも大きい（及び従って、必要最小摩擦モーメントよりも高い）。この状態では、連結ディスク３４は、矢印Ｐの方向に回転しているとき、摩擦ばね５２を反時計廻り方向に同伴する。これは、ばね６０によって可能となる。所定の回転角度の後、開放アーム５６が解放エレメント５８に当接し、これによって、摩擦ばね５２の二つのアーム５４、５６が離される。これによって、摩擦ばね５２のループ力（環状形状にするための力）が減少し、これによって、摩擦継手が提供する摩擦モーメントも減少する。このようにして、望ましからぬ高摩擦モーメントが作用することを確実に阻止する。
【００１６】
図７及び図８には変形例が示してある。これは、ばね６０が閉鎖アーム５４と一体化してある点で図５及び図６に示す摩擦継手と異なる。閉鎖アーム５４は、実際には、弾性的に撓ませることができる屈曲端を備えて形成されている。
【００１７】
摩擦継手から回転角度αに亘って伝達された摩擦モーメントＭの経路を図９を参照して様々な作動状態について例示する。「Ｍｉｎ」は、キャッチの案内に必要な回転モーメントを示す。「Ｎ」は、摩擦継手によって最小値として提供される回転モーメントを示す。「Ｈ」は、摩擦継手によって最大値として提供される回転モーメントを示す。
【００１８】
ホイール２４の回転の開始時にキャッチ２６の案内に必要なモーメントが、摩擦継手に作用する。キャッチが案内されると直ぐに（回転角度１）、回転作用モーメントが増大する。というのは、これに続いて連結ディスク３４を同伴しなければならないためである。摩擦継手が比較的低い摩擦モーメントを提供するものと仮定すると、回転作用モーメントは、例えばレベルＮまで上昇し、これ以上の回転角度に亘ってこのレベルを維持する（経路１）。他方、摩擦継手が高い回転モーメントを提供する場合には、キャッチ２６に完全に案内された状態から開始し、回転作用モーメントがレベルＨまで上昇し、次いで、これ以上の回転角度に亘ってこのレベルを維持する。これは望ましくなく、回避される。ばね６０が設けられているため、摩擦ばね５２は、実際には、力Ｆ０が作用すると直ぐに協働回転する。これによって、回転モーメントの上昇が制限され、回転モーメントを上昇させるのでなく、摩擦ばね５２を回転させることができる。この範囲（経路２）での上昇は、ばね６０の弾性剛性で決まる。摩擦継手の回転の２の時点で、開放アーム５６が解放エレメント５８と当接状態に達し、３の時点で開放アーム５６の固有弾性が「なくなり」、その結果、摩擦ばね５２が開放される。従って、回転作用モーメントは、これ以上の回転角度に亘り、最大摩擦モーメントＨよりもかなり低いレベルに維持される（経路３）。
【００１９】
摩擦継手の摩擦モーメントの経路は、ばね６０の構造と、支持エレメント５５及び解放エレメント５８の位置とによって設定できる。更に、支持エレメント５５及び／又は解放エレメント５８を、例えば外部パラメータに応じて様々な状態を連結できるように、ベルトリトラクターのフレーム５に変位自在に配置することができる。これらの状態は、例えば、ベルトの巻取りをスキャンして読み取ることによって、子供用安全機構と同様のギヤを介して制御することによって、垂直方向アジャスターを直線的に調節することによって、ベルトバックルを移動することによって、係止システムでの連結ディスクとリトラクター軸線との間の相対的移動又は安全ベルトの端部継手の移動によって、連結できる。更に、支持エレメント及び／又は解放エレメントの調節は、アクチュエータ、例えば保持磁石、持ち上げ磁石、電動モータ、等によって積極的に制御できる。
【００２０】
本発明による摩擦継手を可逆的ベルトテンショナーの部品としてここに説明した。しかしながら、この他の様々な適用用途が考えられる。例えば、摩擦継手は、限られた摩擦力でセンサを休止状態に置くために使用できる。更に、摩擦継手をベルトリトラクターの反動ブレーキの部品として使用できる。これにより、特定の目的でベルトスプールの動きを止めることによって、ベルトバンドの迅速な巻き戻し時にベルトスプールの動きがいきなり止まる（及びこれによってベルトスプールのブロックをトリガーする）ことがないようにする。摩擦継手は、係止部品を緩衝するのにも使用できる。摩擦継手は、垂直方向アジャスターに作用する撓みを、撓み角度及び垂直方向アジャスターの位置の関数として減衰するのにも使用できる。摩擦継手は、更に、ベルトバンドに作用する力のレベルをループばねで保持し、これによって係止システムの案内を阻止する可逆的加張力プロセスでも使用できる。ここでは、ハウジングマウントを邪魔な解放インパルスなしで移動することによって、ベルトバンド力を減少できる。摩擦継手は、更に、スイベル移動の弾性力を制限するロックイクステンダーシステム（ｌｏｃｋ  ｅｘｔｅｎｄｅｒ  ｓｙｓｔｅｍｓ）でも使用できる。摩擦継手は、キャッチ案内体の弾性力を回転移動に応じて変化させるため、及び従って、動的な復元挙動、ベルト係止、及びガタの除去によい影響を及ぼすため、係止システムでも使用できる。例えば、様々な力レベルによって戻りアンブロッキング（ｒｅｔｕｒｎ  ｕｎｂｌｏｃｋｉｎｇ）を作動するため、及び従って、最小戻り回転角度を達成するため、戻り移動で更に大きな力を慣性ディスクに作用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、摩擦継手を備えたベルトリトラクターの概略分解斜視図である。
【図２】図２は、設置状態の図１の構成要素の断面図である。
【図３】図３は、ベルトリトラクターで使用されるシフト継手の初期位置での側面図である。
【図４】図４は、連結状態でのシフト継手の側面図である。
【図５】図５は、図１のベルトリトラクターで使用される摩擦継手の第１作動状態での概略側面図である。
【図６】図６は、第２作動状態の摩擦継手を示す側面図である。
【図７】図７は、第１作動状態にある摩擦継手の変形例の側面図である。
【図８】図８は、図７に示す摩擦継手の第２作動状態での側面図である。
【図９】図９は、様々な作動状態で摩擦継手から伝達される摩擦モーメントの図である。
【符号の説明】
【００２２】
５  フレーム
１０  ベルトスプール
１２  ベルトスプール駆動部品
２０  外歯
２４ａ  挿入体部品
２４  ホイール
２５  ポケット
２６  キャッチ
２８  復元ばね
３４  連結ディスク
３６  制御タング
５０  溝
５２  摩擦ばね
５４  曲げアーム
５５  支持エレメント
５６  曲げアーム
５８  解放エレメント
【図１】
2005249197.tif 000003
【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】
2005249197.tif 000009
【図８】
2005249197.tif 000010
【図９】
2005249197.tif 000011
【外国語明細書】
2005249197000001.pdf