(57)【要約】シートベルトリトラクタが、慣性部材（１）と、ロックつめ（６）と、ロックカップ（４）とを備える、シートベルトリトラクタ用のウエブセンサを有している。慣性部材（１）は、ロックカップ（４）に偏心してピボット運動可能に取り付けられている。ロックつめ（６）は慣性部材（１）と一体に形成されている。ロックカップ（４）は、ロックつめ（６）と係合する、半径方向内側を向いた一群のロック歯（５）を有している。ロックつめ（６）の形状と外形は、ロック歯（５）の形状と相補をなしている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性部材（１）と、ロックつめ（６）と、ロックカップ（４）とを有し、前記慣性部材（１）は、前記ロックカップ（４）に偏心してピボット運動可能に取り付けられており、前記ロックつめ（６）は前記慣性部材（１）に一体に形成されており、前記ロックカップ（４）は、前記ロックつめ（６）と係合する、半径方向内側を向いた一群のロック歯（５）を有し、前記ロックつめ（６）の形状と外形が、前記ロック歯（５）の形状と相補をなしている、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタ。
【請求項２】
前記ロックカップ（４）の回転中心を基点として、前記ロックつめ（６）の、前記ロックカップ（４）の前記歯（５）と完全にロックするように係合する位置と、前記ロックつめ（６）の、前記ロックカップ（４）の前記歯９５）と先端同士で係合する位置とによって形成される角度が、おおよそ、３６０°を前記ロックカップ（４）の歯（９５）の総数で割った角度となるように形成されている、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
前記角度は１４°と１６°の間である、請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項４】
前記角度は約１５°である、請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項５】
前記ロックカップの前記歯の各々は、前端部と、後端部と、該前端部と該後端部の間の頂部とを有し、前記ロックつめは、係合する端部と後端部の間に、ロックする先端を有し、前記ロックつめ（６）の後端部の軌跡が、前記ロックカップ（５）の前記後端部の軌跡と相補をなしている、請求項１から４のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項６】
前記ロックカップの前記歯（９５）の各々は、前記前端部と、隣接する前記歯（５）の前記後端部の間の中間部も有している、請求項５に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項７】
前記ロックカップの前記歯（５）はサメの歯に似た形状である、請求項１から６のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項８】
前記各歯（５）の前記前縁は、勾配の異なる２つの部分、すなわち、頂部に隣接する第１の部分と、前記ロックつめ（６）の前端部と相補をなす外形の第２の部分を有している、請求項７に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項９】
前記ロックつめの頂部の外形が、該ロックつめの前端部と後端部の間の角度が６０°より大きくなるようになっている、請求項１から８のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１０】
前記ロックつめの前記前端部と前記後端部の間の角度が７０°より大きい、請求項９に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１１】
前記歯の間隙が埋められている、請求項９または１０に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項１２】
ラチェットの前記歯（５）のうちの１つの先端と、ラチェットの、隣接する前記歯（５）までの部分が、前記慣性部材（１）のピボット運動の中心から等距離にある、請求項１から１１のいずれか１項に記載のシートベルトリトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエブセンサ付きシートベルトリトラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗物の安全拘束装置が、従来、いわゆる三点式の構成のシートベルトを有している。シートベルトは、乗員の下腹部からひざまでの部分の上方を水平方向に延び、乗員の胴を斜めに横切って延びるように乗物に取り付けられた強度の高い織られたベルトウェビング材料を有している。通常、ベルトウェビングの一端が、乗物の床のような構造部材に、通常、シートと乗物の側部の間に取り付けられている。その後、シートベルトは乗員の下腹部からひざまでの部分を横切って延び、シートベルトの他の側において、乗物の構造部材に取り付けられたバックルに取外し可能に固定されている。次に、シートベルトは、乗員の胴を斜めに横切って延び、側部のピラーの。乗員のほぼ肩の高さの所に取り付けられたリングのループを通って延びている。その後、シートベルトは鉛直下方に延び、シートベルトの他方の端部が、乗物の、床のような構造部材にボルトによって止められたシートベルトリトラクタに取り付けられている。
【０００３】
ベルトウェビングは、ベルトウェビングがシートベルトリトラクタ上に巻き取られるように保ち、したがって、シートベルトが乗員の体の周りをしっかり締め付けるように保つために、ばねによって付勢された、シートベルトリトラクタの円筒状のスプールに巻かれている。通常の状態では、スプールは、例えばカーラジオを調節したり、荷室に手を延ばしたりするために、ある限度内で動けるようにすることによって乗員の快適性を確保するために、ウェビングを払い出すように自由に回転する。
【０００４】
しかしながら、衝突が発生した場合、スプールは、乗員が前方に動き、ダッシュボードやフロントウインドスクリーンとぶつかるなどすることによって負傷するのを防ぐために、ベルトウェッビングをさらに払い出さないようにロックしなければならない。従来、これは、所定の限度を越える加速または減速を検知するセンサを設けることによって達成されている。乗物の、衝突を示す急な加速または減速がいわゆる乗物センサによって検知される。ベルトウェビングの、衝突を示す急な引き出しがいわゆるウエブセンサによって検知される。
【０００５】
ウエブセンサが、通常の状態ではスプールと共に回転するようにスプールに取り付けられ、ただしキャリブレーションスプリングによって付勢された、偏心してピボット運動するように取り付けられた慣性部材を有している。スプールが急に動き、衝突を示した場合、慣性部材は、スプールに対して進みが遅れ、スプールに対して有効にピボット運動する。慣性部材は、ロックカップとして知られた、ロック機構に取り付けられたラチェットホイール上の歯と係合する一体のロックつめを有している。この慣性ロックつめによって、スプールはベルトウェビングをさらに払い出さないようにロックされ、したがって、乗員はしっかり固定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一体のつめは、ディスクのピボット点から比較的長い距離の所にあり、したがって荷重のベクトルに対して、特に鋭角になっている。これによって、つめとロックカップの歯が先端と頂部で互いにぶつかるためにシートベルトリトラクタがつかえて動かなくなる可能性が高くなることが分かった。故障は、別個のロックつめを用いれば減るが、それによって、シートベルトリトラクタのコストが高くなる。
【０００７】
本発明の目的は、コスト効率の良いやりかたで、故障が発生する傾向を、コスト効率の良いやりかたで無くすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、ロックつめ、およびロックカップの歯の改善された構成と形状が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ロックつめとしばしば呼ばれ、ピボット点２の所でリトラクタのスプール（不図示）にピボット運動可能に取り付けられている慣性部材１を備える従来技術のウエブセンサを有するシートベルトリトラクタが図１Ａおよび１Ｂに示されている。ピボット点２は、スプールの、ラチェットホイール４の軸線３と一致している軸線からずらされている。ラチェットホイール４は、後端部、すなわち長い側部７と、前端部、すなわち短い側部８を有し、この後端部と前端部の間の頂部を備えるのこ歯状の断面の複数の歯５を有している。これらの歯は、ラチェットホイール４の半径方向内周の周囲に規則的な繰り返しパターンで配置され、半径方向内側を向いている。ラチェットホイールの歯５は、衝突が検出された時にスプール（不図示）を回転しないようにロックするために、慣性部材１の歯６と係合可能である。衝突が、スプールの回転速度が急な変化、例えば、乗物のブレーキがかけられた時に、乗員がシートベルトに急に強い力をかけて、通常、急な加速が発生した時に検知される。慣性部材１は、スプールと同じだけ急には速度を変えることができず、それによって、スプールおよびラチェットホイール４に対して遅れる傾向がある。したがって、慣性部材１とラチェットホイールの間に位相差が生じ、慣性部材がピボット運動して、慣性部材上の歯６がラチェトホイール４上の歯５と係合し、それによって、スプールはロックされ、乗員はしっかり固定される。これは、図１Ａに示されており、図１Ａでは、慣性部材６はラチェットホイール４の歯５の間に完全に係合している。乗員への、したがってシートベルトへの力が弱まると、ラチェットホイール上の歯５と慣性部材上の歯６は係合から外れ、慣性部材１は、付勢ばね、すなわちキャリブレーションスプリング（不図示）の作用によって、ラチェットホイール１４に対して通常の位置に戻る。
【００１０】
図１Ｂに示す状況において、慣性部材６上の歯６がラチェットホイール４上の歯５の先端に係合する場合、スプールの、ロック機構に対する角度位置が妥当でなく、その後、これらの部品がつかえて動かなくなりがちであり、加えられる力が弱まった時に容易に外れなくなるので、問題が生じる。この状態が、歯の先端の変形を招き、それによって、シートベルトリトラクタの性能と安全性の低下を招く場合もある。先端同士のロックが発生する場合の、図１Ｂにおけるスプールの角度位置は約１０．７１°の角度だけ妥当でない。１０．７１°の角度は、歯の間隔の３分の２に相当している。この状況は、従来のシートベルトリトラクタの使用においてたびたび発生し、慣性部材は歯５の頂部を容易に滑り抜けることができず、リトラクターはつかえて動かなくなる。
【００１１】
シートベルトリトラクタを改善しようと試みた従来技術が図２に示されている。この例では、ラチェットホイール４上の歯５の形状の形状が、図１におけるラチェットホイール上の歯の形状に比べて変えられている。歯５は、図１における歯より小さく、長い側部７は２つの部分、すなわち、勾配の比較的急な第１の部分７Ａと勾配の比較的緩やかな第２の部分７Ｂを有している。この場合、スプールの角度位置αは、慣性部材１上の歯６が先端同士で係合するのと、慣性部材上の歯が完全に係合するのとの間で６．８８°のみだけ妥当でないが、つかえて動かなくなることが依然としてある。
【００１２】
図３は、本発明の一実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。ウエブセンサの、この新規な構成では、本明細書においてロックカップ４とも称するラチェットホイール４上の歯５は、慣性部材１の歯６の軌跡に沿う形状になっている。言い換えると、この実施形態では、ロックつめの後端部の軌跡が、ロックカップの歯５の後端部の軌跡とぴったり合い、すなわち相補をなしている。この実施形態では、スプールの角度位置は、慣性部材の歯６がどこでロックしても、すなわち、６で示す位置において完全にロックしても、６’で示す先端同士が当たる位置においてロックしても同様に問題にならない。慣性部材の歯６の外形が、ロックつめの前端部と後端部の間の角度が６０°より大きく、好ましくは７０°以上となるようにすれば強度が改善される。基本的に、この構成では、歯の間隙が埋められる。
【００１３】
図４は、本発明の第２の実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。慣性部材４上の歯６が、四角いハンマーヘッドの形状をとり、その結果、間隙が「埋まっている」、本発明の変形例が図４に示されている。これによって、性能が低下することはなく、強度が改善される。再び、慣性部材が完全に係合した位置が６で示され、先端同士が当たる位置が６’で示されている。
【００１４】
図５は、本発明の第３の実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。図５は、慣性部材１上の歯６の先端が、ラチェットホイール４の材料に食い込んで、スキップするのに抵抗する形状になった、本発明のさらに他の変形例を示している。ラチェットホイール上の歯５の構成は、慣性部材１のピボット点２を中心とする円弧１０とより平らになった部分１１の間に形成された角９を有しており、すなわち、歯５の先端と、隣接する歯の端部９までの部分が、慣性部材のピボット点２から等距離にある。
【００１５】
図６は、本発明の第４の実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。図６の実施形態では、ラチェットホイールの、隣接する歯の間の角９は、より緩やかな角度に形成され、面１１が、慣性部材１の歯６の、１つの面１２と同じ形状に作製されている。このようにして、ラチェットホイール４の歯５は、中心が少し外れたジグザグの断面をとり、したがって強い圧縮強度を有している。本発明の、図３から６に示した実施形態は、慣性部材の歯の先端の接触位置に関わりなく、スプールの角度位置を維持する原理を示している。特に、歯の、この種類の形状では、許容トルクが制限され、慣性部材１の歯６がスキップする結果を招く場合もある。
【００１６】
図７は、本発明の第５の実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。図７の実施形態は、サメの歯の形状の、ラチェットの、より長い歯５を有しており、これらの歯は、比較的長く、前端部が、勾配の異なる２つの部分、すなわち、先端に隣接する第１の部分と、ロックつめの前端部と同じ（相補をなす）外形の第２の部分を有している。慣性部材上の歯６も修正されている。ロックカップの回転中心を基点として、ロックつめの、ロックカップの歯と完全にロックするように係合する位置と、ロックつめの、ロックカップの歯と先端同士で係合する位置によって形成される角度βが、おおよそ、３６０°をロックカップの歯の総数で割った角度であるのが好ましい。通常、ロックカップ上に２４の歯を備えるシートベルトリトラクタの場合、これは、１５°程度、例えば１４°と１６°の間になる。ラチェットの歯と適正に係合している慣性部材６の先端の位置と、ラチェットの、隣接する歯の先端と係合している慣性部材６の位置の間の角度は１５°であり、このことは、位相の変化が無いことを意味している。このようにして、許容トルクを小さくすることなく、つかえて動かなくなるのを無くすことができる。選択された１５°の値は、シートベルトリトラクタの部品の具体的な構成に応じて、部品の湾曲が許容されるように、どちらかに１°から２°だけ近い値にしてもよい。慣性部材の、完全に係合した位置６と、先端同士が当たる位置６の間の線によって形成される円弧は、慣性部材のピボット点２を中心としている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】従来技術の一例による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図であり、完全にロックする位置にあるロックつめを示している。
【図１Ｂ】従来技術のシートベルトリトラクタにおけるロックつめが、異なる位置にあるのを示す、図１Ａのウエブセンサの断面図である。
【図２】従来技術の、他の例による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態による、ウエブセンサを有するシートベルトリトラクタの断面図である。
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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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【国際調査報告】
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