(57)【要約】シートベルトリトラクタは、リトラクタに回転するように取り付けられ、スプールの回転方向に応じてシートベルトウェビングを引き込み、または繰り出すスプール（１）を有している。ロックリング（３）がスプールの一方の端部に取り付けられている。ロックリングは、衝突時に、ロックバー（１０）によって回転しないようにロックされる。力制限手段が、ロックリングがロックされた後、乗物の乗員の前方への運動量の作用でシートベルトウェビングをさらに繰り出すのを可能にする。力制限手段は、スプールとロックリングのうちの一方に一方の端部の所で取り付けられ、この一方の端部から離れた所で、スプールとロックリングのうちの他方に固定されたピン（６；６ａ，６ｂ，６ｃ）上に巻かれたある長さのワイヤ（４）を有している。所定の値を超えた衝突力の作用で、ワイヤはピンの周りに引き出される。
2006507964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リトラクタに回転するように取り付けられ、スプールの回転方向に応じてシートベルトウェビングを引き込み、または繰り出すスプール（１）と、
前記スプール（１）の一方の端部に取り付けられたロックリング（３）と、
衝突が検知されたときに前記ロックリング（３）を回転しないようにロックするロックバー（１０）と、
前記ロックリング（３）がロックされた後、乗物の乗員の前方への運動量の作用で前記シートベルトウェビングをさらに繰り出すのを可能にする力制限手段と、
を有し、
前記力制限手段は、前記スプール（１）と前記ロックリングのうちの一方に一方の端部の所で取り付けられ、該一方の端部から離れた所で、前記スプールと前記ロックリングのうちの他方に固定されたピン（６；６ａ，６ｂ，６ｃ）上に巻かれ、所定の値を超えた衝突力の作用で前記ピンの周りに引き出される、ある長さのワイヤ（４）を有する、
シートベルトリトラクタ。
【請求項２】
前記スプール（１）と前記ロックリング（３）のうちの他方に固定された複数のピン（６ａ，６ｂ，６ｃ）を有する、請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
前記ワイヤ（４）は、少なくとも１本のピン（６；６ａ、６ｂ、６ｃ）の周りに一回巻き、または部分巻きで巻かれている、請求項１または２に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項４】
前記ワイヤ（４）は、少なくとも１本のピン（６；６ａ、６ｂ、６ｃ）の周りに複数回巻かれている、請求項１または２に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項５】
前記ワイヤ（４）は、荷重制限作用を、意図した用途のために要求されるレベルに合わせるように、前記ピン（６；６ａ、６ｂ、６ｃ）の周りに一回巻きと複数回巻きをまぜて巻かれている、請求項２から４のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項６】
前記ワイヤ（４）は、巻かれていない第１の部分、巻かれた第２の部分、および巻かれていない第３の部分を有するように形成されている、請求項１から５のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項７】
前記ワイヤ（４）の、固定された前記端部が取り付けられたスピンドル（２０）をさらに有する、請求項１から６のいずれかに記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項８】
前記ワイヤ（４）は、前記スピンドルがケーブルドラムとして働くように荷重制限時に前記スピンドル（２０）上に巻かれる、請求項７に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項９】
少なくとも１つのピン（６；６ａ、６ｂ、６ｃ）は、前記ワイヤ（４）の少なくとも１つの巻き線内に挿入されており、ブロックまたはストップが、前記ワイヤがほどけるのを阻止するように取り付けられている、請求項１から８のいずれか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】
本発明はシートベルトリタラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
シートベルトリトラクタは、一般に、円形の断面を持つ円筒形のボビン、すなわちスプールを有している。シートベルトウェビングがスプールに取り付けられその周りに巻かれており、スプールは、リトラクタばねの作用の下でウェビングを巻き取り、例えば、ラジオまたはウィンドウを作動させるために前方に手を延ばし、または物入れまたはドアポケットに手を延ばすような、乗物の乗員に関連する通常の移動を可能にするために、乗物の乗員の、前方への比較的穏やかな移動の作用でウェビングを繰り出すように、リトラクタに対して回転可能なスプールシャフト上に取り付けられている。衝突時には、乗物の乗員の、より大きな運動量によって衝突センサが作動させられ、衝突センサによって、スプールが回転しないようにロックされ、したがって、乗物の乗員の前方への動きが阻止され、乗物の乗員が乗物の内部構造に衝突することによる負傷が防がれる。
【０００３】
しかし、場合によっては、シートベルトのスプールが、衝突時にこのように急激にロックされること自体が、ベルトウェビングによって胴体に急激な衝撃を与えるために、乗物の乗員の負傷を招くことがある。このことは激しい衝突の場合に特に当てはまる。近年、この問題が認識され、いくつかの解決策が提案されている。
【０００４】
公知の１つの機構では、塑性的または弾性的に変形可能な部材を力の経路に挿入することによって力を制限している。例えば、トーションバーをスプールに組み込むことができる。トーションバーは、大きなトルクがかけられたときにねじれ、破壊されずに７回または８回まで回転することができるスチールで作られている。トーションバーは分割スプールの両端部に連結されている。スプールの一方の端部は、衝突センサが危険を示した時に荷重支持づめに係合されたロックリングによって回転しないように保持される。スプールの他方の端部は、トーションバーを介してロックリングに連結されることによって回転を阻止されるが、衝突力が所定のレベルを超えると、トーションバーがねじれ、衝突条件が検知された瞬間の、乗物の乗員の運動量に概ね比例して、ウェビングの、制限され制御されたさらなる繰り出しを可能にする。この繰り出しによって、高速の時、特に衝突の初期の短時間の間、乗物の乗員に対する、繰り出しがなければ強い拘束力が弱められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、トーションバーは、複雑で形成するのに高いコストがかかり、乗物の様々な特性や、乗物の乗員の様々な体格および体重のような様々な条件に容易に適合させることができない。よりコストが安く、より簡素な荷重制限機構が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、リトラクタに回転するように取り付けられ、スプールの回転方向に応じてシートベルトウェビングを引き込み、または繰り出すスプールと、スプールの一方の端部に取り付けられたロックリングと、衝突が検知されたときにロックリングを回転しないようにロックする手段と、ロックリングがロックされた後、乗物の乗員の、前方への運動量の作用でシートベルトウェビングをさらに繰り出すのを可能にする力制限手段とを有し、力制限手段は、スプールとロックリングのうちの一方に一方の端部の所で取り付けられ、この一方の端部から離れた所で、スプールとロックリングのうちの他方に固定されたピン上に巻かれ、所定の値を超えた衝突力の作用で、ピンの周りに引き出される、ある長さのワイヤを有し、シートベルトリトラクタが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の荷重制限装置は、当業者によく知られている従来のシートベルトリトラクタに用いることができる。このようなシートベルトリトラクタが、図１に概略的に示されており、フレーム８に回転するように取り付けられ、シートベルトウェビング（不図示）を巻き取りかつ繰り出す、リトラクタの、円筒形のスプール１を有している。
【０００８】
衝突時には、センサがロック機構を作動させて、ロックバー１０を移動させ、荷重制限装置のためにさらに移動させられるスプール１の一方の端部に固定されたロックリング３の歯に係合させる。これによってスプールの回転が阻止される。スプール１の他方の端部は、スプール１を、ウェビングを巻き戻す状態へと付勢する、クロックタイプの、巻かれたばねを有する巻き戻しばね機構（不図示）に連結されている。
【０００９】
本発明による荷重制限装置は、ロックリング３とスプール１の間、例えばロックリング３とスプールのスピンドル２０の間に取り付けられたワイヤ４を有している。これは、図２から５に示されている実施形態、図６から１０に示されている実施形態、または図１１および１３に示されている実施形態、および図１３から１６のいずれか１つに示されている修正例のような様々な実施形態のいずれか１つであってよい。
【００１０】
図２から５は、ワイヤ４が、スプールのスピンドルの穴２１を通過することによってスプールのスピンドル２０に取り付けられ、ロックリング３のスプール側に固定されたピン６の周りに巻かれている、本発明の第１の実施形態を示している。スプールのスピンドル２０は、スプール１に固定され、ワイヤ４の、複数の巻き線が、ピン６に沿ってらせん状に巻かれるように配置されている。ワイヤは図４の平面図に示されている。図３および５には、荷重制限時、ワイヤ４がスピンドル２０の周りに巻かれた時の、ワイヤの配置が示されている。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、複数のピンが設けられ、ワイヤは、荷重制限作用を必要な巻き数に合わせ、荷重制限作用を、意図する用途のために要求されるレベルに合わせるために、各ピンの周りに一回巻き、または複数回巻き、あるいは一回巻きと複数回巻きをまぜて巻かれていてよい。
【００１２】
図６から１０は、ロックリング３に全て取り付けられた複数のピン６ａ，６ｂ、６ｃを有する、本発明の第２の実施形態を示している。ワイヤ４は、ワイヤの、スピンドルの穴３１に嵌る屈曲した端部３０によってスプールのスピンドル２０に取り付けられている。次に、ワイヤは各ピン６ａ、６ｂ、および６ｃの周りに屈曲させられている。これによって単一レベルの荷重制限機構が形成される。ワイヤ４は全てのピン６ａ、６ｂ、６ｃの周りに引き出され、ピンの数を多くすることによって荷重制限の荷重を大きくすることができる。図６は、この実施形態を分解図で示している。図７は、荷重制限前の、ワイヤ４が、図６に示されている初期配置から変更されていない組立図を示している。図９はこれを平面図で示している。図８および１０は、荷重制限後の、ワイヤ４がスプールのスピンドル２０のポスト２１の周りに巻かれたこの実施形態を示している。
【００１３】
図１１および１２は、ロックリング３に固定された３本のピン６ａ、６ｂ、および６ｃを有する、本発明の第３の実施形態を示している。この実施形態では、ワイヤは、スプールのスピンドルのポスト２１に固定され、２本のピン６ａおよび６ｃの周りに複数回、およびこの２本のピンの間に配置された第３のピン６ｂの周りに部分的に巻かれている。荷重制限の間、スプールが回転すると、ワイヤがピン６ａ、６ｂ、および６ｃの周りの複数回巻きからほどかれ、スプールのスピンドルのポスト２１上に巻かれる。この構成は高レベルの荷重制限を生じさせる。もちろん、ワイヤは、初期配置において各ピン６ａ、６ｂ、および６ｃの周りに任意の巻き数だけ巻いてよく、荷重制限の応答を、求められる特定の条件に合わせる多くの可能性が考えられる。ワイヤ４は最初にピン６ａ、６ｂ、および６ｃの周りに巻かれているが、荷重制限が進行するにつれて、ワイヤ４は第１のピン６ａおよび／または第２のピン６ｂから完全に引き離されてもよい。これによって、荷重制限は、ワイヤ４が各ピンの周りに屈曲されている時には高レベルであり、ワイヤが第１のピン６ａからほどかれた時にはより低いレベルになるので、実際上、２段階の荷重制限が生じる。荷重制限の振る舞いは、各ピンの周りに巻かれる巻き線の数、巻きの角度、ワイヤの直径、およびワイヤの数を変更することによって調整することができる。
【００１４】
図１３は本発明の第４の実施形態を示している。ワイヤは、ピンの軸に沿って半径方向にまたはらせん状に巻かれるように構成することができる。軸方向の巻きを使用する場合、巻き線の角度が大きくなるにつれてワイヤを巻くのに必要なトルクが小さくなり、この特性はさらに、荷重制限特性を用途に合わせるのに用いることができる。単一のピン６がロックリングに固定されているのが示されており、ワイヤ４自体が、スピンドルのポスト２１の周りに互いに隣接する巻きとして、すなわちらせん状に複数回巻きついている。あるいは、図１４に示されているように、ワイヤ４をスピンドル２１に半径方向に時計のばねのように巻いてもよく、この場合、案内部材４０が、ワイヤ４の半径方向の巻き線を支持するようにロックリング３に取り付けられている。
【００１５】
図１５および１６では、２本のピン６ｄおよび６ｅが、スピンドルのポスト２１の各側に直径方向に互いに向かい合うように取り付けられている。図１５は、荷重制限前の、ワイヤが、スピンドルのポスト２１に取り付けられ、各ピン６ｄおよび６ｅの周りに複数回巻かれているこの実施形態を示している。図１６は、荷重制限後の、ワイヤ４が、１本のピン６ｅからほどかれ、ポスト２１上に巻かれているこの実施形態を示している。この場合も、図１７に示されているグラフを参照して以下に説明するように、実際上、２段階の荷重制限が生じる。
【００１６】
図１７は、荷重と変位の関係を示すグラフであり、部分Ａは、両方のピン６ｄおよび６ｅがワイヤ４に係合しているのにかかわる部分であり、部分Ｂは、１本のピン６ｄのみがワイヤ４に係合しているのにかかわる部分である。
【００１７】
ワイヤはピンの周りに複数回巻かれているのが好ましい。ワイヤをピンの周りで変形させるのにはエネルギーが必要であり（これはキャプスタン効果として知られている）、これによって荷重制限作用が生じる。
【００１８】
ワイヤの、固定された端部を、好ましくはスピンドル本体内でスピンドルに固定することができ、ワイヤは、スピンドルの周りにも巻かれ、したがって、スピンドルは、ピンの周りに引き出されたワイヤを巻き取り、荷重制限作用を高めるケーブルドラムとして働く。
【００１９】
ワイヤは、第１の真っ直ぐな部分またはわずかに曲がった部分に、１つまたは２つ以上の巻き線が続き、第２の真っ直ぐな部分が続くようにスチールから事前に形成することができる。その後、ピンを巻き線に挿入し、ブロックまたはストップを、ワイヤがほどけるのを阻止するように、第１の真っ直ぐな部分に固定することができる。
【００２０】
本発明の利点は、実行費用が比較的安く、かつワイヤの直径、ワイヤの材料、ピンの周りのワイヤの巻き数、ピンの直径、またはワイヤの数を変更することによって、荷重制限作用を容易に変更できることである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術によるシートベルトリトラクタの一部の斜視図である。
【図２】荷重制限機構の第１の実施形態を組み込んだ、図１のシートベルトリトラクタの一部の、荷重制限前の、一部を切断した斜視図である。
【図３】荷重制限機構の第１の実施形態を組み込んだ、図１のシートベルトリトラクタの一部の、荷重制限後の、一部を切り欠いた斜視図である。
【図４】図２および３の荷重制限機構をさらに詳しく示す、荷重制限前の平面図である。
【図５】図２および３の荷重制限機構をさらに詳しく示す、荷重制限後の平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるシートベルトリトラクタの分解斜視図である。
【図７】図６のシートベルトリトラクタの一部の、荷重制限前の、一部を切り欠いた斜視図である。
【図８】図６のシートベルトリトラクタの一部の、荷重制限前の、一部を切り欠いた斜視図である。
【図９】図６から８の荷重制限機構をさらに詳しく示す、荷重制限前の平面図である。
【図１０】図６から８の荷重制限機構をさらに詳しく示す、荷重制限前の平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態によるシートベルトリトラクタの一部の、荷重制限後の、一部を切り欠いた斜視図である。
【図１２】図１１の荷重制限機構の、荷重制限後の平面図である。
【図１３】他の巻き付け構成を示す図である。
【図１４】他の巻き付け構成を示す図である。
【図１５】荷重制限前の、さらに他の巻き取り構成を示す図である。
【図１６】荷重制限中の、さらに他の巻き取り構成を示す図である。
【図１７】図１５および１６の実施形態の場合の、荷重と変位の関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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