(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
急な引き出しの際、ベースフレームにラッチされ、巻き取り回転が停止する安全ベルトを巻き取るスピンドルと、該スピンドルと前記ベースフレームとの間において前記スピンドルとラッチし、前記ベースフレームに前記スピンドルからの荷重を制限して伝達可能な第１の荷重制限要素とを有する、安全ベルトのベルト巻取装置であって、前記第１の荷重制限要素が、前記スピンドルにベルトから作用する荷重に応じて係合した状態あるいは係合可能な状態で、前記ベースフレームの外側に配列され、前記スピンドル端に一端が取り付けられたギア列の連係を介して、前記第１の荷重制限要素の回転が更なる荷重制限要素に伝達され、該更なる荷重制限要素が前記ベースフレームにラッチされ、前記ベルトの引出し制御がなされることを特徴とするベルト巻取装置。
【請求項２】
前記更なる荷重制限要素を前記ベースフレームにラッチさせるパウルを、動作させるパイロ式装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載のベルト巻取装置。
【請求項３】
前記ギア列は、ギア軸間に架設された２本のアームからなるレバーで連係され、該レバーのアームの端部に設けられたギアが前記レバーの回動により噛合して前記荷重制限要素間の回転を伝達させることを特徴とする請求項１に記載のベルト巻取装置。
【請求項４】
前記更なる荷重制限要素は恒久的にスピンドルと係合することを特徴とする請求項１記載乃至請求項３に記載のいずれか１項に記載のベルト巻取装置。
【請求項５】
第１の荷重制限要素および更なる荷重制限要素は、前記ベースフレームのフランジ間に架設されたトーションバーであることを特徴とする請求項１記載乃至請求項４記載のいずれか１項に記載のベルト巻取装置。
【請求項６】
事故時に、ベースフレームにラッチされる、安全ベルトを巻き取るスピンドルと、該スピンドルと前記ベースフレームとの間で係合可能な第１の荷重制限要素を、安全ベルトによってスピンドルに加えられるベルト荷重を制御する安全ベルトのベルト巻取装置のベルト荷重の荷重制限の制御方法であって、
前記安全ベルトによって作用したベルト荷重を制御するために、所定のパラメーターに基づいて、前記第１の荷重制限要素に加えて、更なる荷重制限要素が一時的に同時に使用されるようにしたことを特徴とする荷重制限の制御方法。
【請求項７】
前記更なる荷重制限要素は、乗員の体格、体重、または事故の程度に応じて、その使用が設定されたことを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
前記更なる荷重制限要素は、選択的に第１の荷重制限要素に連結されたり解除されたりするようにしたことを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
【請求項９】
荷重制限は、トーションバーのねじれによって行われることを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、べースフレームにラッチ可能な、安全ベルトを巻き取るためのスピンドルと、ベースフレームにラッチ可能な複数の荷重制限要素とから構成された安全ベルトのための巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のベルト巻取装置は、理論上、事故の際に乗員にかかるベルト荷重を制限することを可能にするものとして知られている。事故の際、スピンドルが車体の一部に固定されたベースフレームにラッチして、その結果、安全ベルトがさらに引き出されたりスピンドルがさらに回転することが不可能になる。しかしながら、過度の力がベルトバンドに作用した場合、スピンドルとベースフレームとの間に組み込まれた荷重制限要素が作動して、すなわちトーションバーが回転して、それを介してエネルギーが機械的変形と熱とに変換される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明のもととなる問題
（目的）は、冒頭に挙げられたようなベルト巻取装置を、個別制御が可能な複数の荷重制限要素を実現するようなものへと、さらに発展させることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的は本発明の、急な引き出しの際、ベースフレームにラッチされ、巻き取り回転が停止する安全ベルトを巻き取るスピンドルと、該スピンドルと前記ベースフレームとの間において前記スピンドルとラッチし、前記ベースフレームに前記スピンドルからの荷重を制限して伝達可能な第１の荷重制限要素とを有する、安全ベルトのベルト巻取装置であって、前記第１の荷重制限要素が、前記スピンドルにベルトから作用する荷重に応じて係合した状態あるいは係合可能な状態で、前記ベースフレームの外側に配列され、前記スピンドル端に一端が取り付けられたギア列の連係を介して、前記第１の荷重制限要素の回転が更なる荷重制限要素に伝達され、該更なる荷重制限要素が前記ベースフレームにラッチされ、前記ベルトの引出し制御がなされるという特徴によって実現される。このように、本発明によれば、既存の第１の荷重制限要素に連結されたり、解除されたりできる、更なる荷重制限要素が更に使用される。体重の重い乗員の場合や事故時には付加的な荷重制限要素が連結される。一方、体重の軽い乗員の場合や軽度の事故時には二つの要素は解除されてもよい。このように、ベルト巻取装置内の「インテリジェントな」エネルギー管理システムの構造において、乗員に作用するベルトの力は、各々の乗員の体格や体重、更に事故の衝撃の度合によって、個別に設定される。このために、乗員の体格、体重が（事故発生に先立ち、ある一定の状況下で）探知され、よってその二つの要素が、事故発生直後にベルトバンドの必要な荷重反応が得られるように、連結あるいは解除され得る。
【０００５】
本発明の有効な実施例は、以下の記述、図面において記述される。
最初の有効な実施例によれば、荷重制限要素の係合あるいはラッチ動作をもたらすために、パイロテクニック（火工技術）にもとづくパイロ式（火工式）装置が設けられる。このパイロ式装置の発火により更なる荷重制限要素（好ましくは、トーションバー）は、単純な方法で、しかもごく短い反応時間で、ベルト巻取装置に連結されたり解除されたりできる。荷重制限要素をラッチするためには、好ましくはパイロ式装置の動作により解除可能な、ストップパウルまたはロックパウルがある。これらのパウルはパイロ式装置の発火により位置を変え、その結果パウルは更なる荷重制限要素に係合し、更なる荷重制限要素を閉止する。
【０００６】
本発明は、荷重制限要素は、その一端に、スピンドルに固着されたギアに、更に噛合するギアからなるギア列を備える。実施例には、通常の場合、継続的な連結が提供されているため、荷重制限要素はスピンドルとともに動く動作、あるいは、必要なときにのみ、荷重制限要素がスピンドルに連結することが開示されている。この場合、荷重制限要素の他端は、継続的にベースフレームにラッチされる。
【０００７】
荷重制限要素がスピンドルの外側に配置される場合、通常利用可能なスペースが有効に利用され、構造面において特に有効な解決方法が得られる。
スピンドルとの係合が選択的に行われる複数の荷重制限要素が設けられる場合、特に有効である。この実施例においては、あらゆるタイプの乗員および事故の状況に、個々に対応することが可能であり、乗員にかかるベルトの荷重が、最良の方法で起こりうるあらゆる状況に対処することが可能となる。
【０００８】
好ましくは、切り換え可能な伝達機構としてのギア列は、スピンドルと第１及び更なる荷重制限要素との間に設けられる。この場合、ベルト巻取装置の異なった反応が、伝達機構の切り換えによって設定される。そのため、伝達機構としてのギア列は、ギア軸間に架設された２本のアームからなるレバーで連係され、該レバーのアームの端部に設けられたギアが前記レバーの回動により噛合して前記荷重制限要素間の回転を、いろいろな状況において、２本のアームのレバーが一方向もしくは他方向に回動することで、異なった伝達比でスピンドルにギアが連結され、その結果、現実の状況に対応することが可能になる。なお、第１及び更なる荷重制限要素としては、トーションバーを用いるのが好ましい。
【０００９】
本発明は、有利な実施例に関連して単に模式的に、かつ、添付の簡単化された模式図面を参照して以下に説明される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、安全ベルトのためのベルト巻取装置の第１の実施例を示し、このベルト巻き取り装置は、スピンドル１４が回転可能に設けられているベースフレーム１０を有する。スピンドル１４は、安全ベルト１８を巻き取る役割を果たしており、安全ベルトが自動的に巻取られることを目的としたバネによって付勢力が付与されている。
【００１１】
スピンドル１４は、その端部（図１の右側）において、通常はスピンドル１４とともに回転するラッチフランジ１２（詳細は図示せず）と接続している。事故発生時や急カーブでのブレーキ時もしくは走行時のそれぞれにおいて、ラッチフランジ１２がベースフレーム１０にラッチ（係止）され、その結果スピンドル１４が回転を停止し、安全ベルト１８が抑止される。
【００１２】
トーションバー１６の形態としての第１の荷重制限要素は、その一端（図１の左側）においてスピンドル１４と、また他端（図１の右側）において、ラッチフランジ１２に、回転可能かつ固定的に（すなわち、回転は許容された状態でその位置を保持するように：以下、同表現はこの意で用いる。）接続される。したがって、ラッチフランジ１２がベースフレーム１０にラッチした場合、安全ベルト１８からスピンドル１４を介し、またそこからトーションバー１６を介して、ラッチフランジ１２へ、そして更にベースフレーム１０へと荷重伝達が行われる。
図１からより明確に分かるように、ギア２２は、スピンドル１４のシャフト２０の外側に回転はするが、その位置を保持するように設置され、もっと小径のギア２４と噛み合う。ギア２４は、トーションバー２６の形態としての更なる荷重制限要素に回転かつ固定的に接続されており、トーションバー２６はスピンドルの外側で第１のトーションバー１６に平行に延在する。ギア２４と反対側の端部では、トーションバー２６は、ギア２８に回転可能かつ固定的に接続されている。ギア２８は、パウル３０を介してベースフレーム１０にラッチ可能である。パウル３０は、パイロ式装置（図示せず）によって噛合したり、分離したりすることができる。
【００１３】
図１に示された、ベルト巻取装置の作動手順は以下のとおりである。通常の作動、すなわち、車両の停止時あるいは通常走行時には、安全ベルト１８はスピンドル１４に自由に巻き付けられ、引き出されることが可能であり、スピンドル１４は、シャフト２０を中心として連結されたギア２２とともに回転する。この回転によりラッチフランジ１２も回転し、ギア２４とギア２２とを介してスピンドル１４につながっているトーションバー２６も回転する。
【００１４】
事故発生時に、ラッチフランジ１２はベースフレーム１０にラッチされ、その結果、スピンドル１４はそれ以上の回転が不可能となる。しかしながら、安全ベルト１８に加わる力が増加するにつれて、ベースフレーム１０とスピンドル１４との間に回転可能かつ固定的に配されたトーションバー１６が回転し、それによってトーションバー１６がねじれて、スピンドルが更に回転する。たとえば、特に体重の重い乗員が、このベルト巻取装置を備えた座席についた場合も、パイロ式装置が、ある一定の時点で点火され、パウル３０が作動し、ギア２８が抑止される。その結果、トーションバー２６も働き、安全ベルト１８を引き出そうとする力が加わると、同様にねじれを起こす。
【００１５】
安全ベルト１８のたわみの合計や他のパラメーターによって、車に装備されているエネルギー管理システムは、適当な時点で、必要な荷重反応が得られるように、トーションバー２６のパウル３０を外すこともできる。
図２〜図４は、ベルト巻取装置の第２の実施例を示すが、基本的に類似の構成部分には、同様の参照符号が付されている。
【００１６】
図２〜図４に示されたベルト巻取装置の基本構造は、図１に示されている実施例の構造に類似している。すなわち、このベルト巻取装置は、安全ベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル１４’を軸支するベースフレーム１０’を有し、ベースフレーム１０’にラッチ可能で、スピンドル１４’とともに回転する回転式のラッチフランジ１２’を有する。トーションバー（図示せず）は、その一方の端部において、スピンドル１４’に回転可能かつ固定的に接続されており、また他方の端部において、ラッチフランジ１２’に回転可能かつ固定的に接続されている。
【００１７】
この実施例においては、スピンドル１４’の中の第１のトーションバーに加えて、必要に応じて操作可能な更なるトーションバー２６’（図３参照）も、スピンドル１４’の上方に設けられている。
【００１８】
トーションバー２６’は、その一方の端部（図３の右側）において、ベースフレーム１０’に回転可能かつ固定的に接続されている。また、トーションバー２６’の他方の端部（図３の左側）は、切り換え可能な伝達機構を介して、スピンドル１４’に接続されている。トーションバー２６’は、図４に示したように、小径のギア２５’と、それに重ねて配置された大径のギア２４’とに回転可能かつ固定的に接続されている。スピンドル１４’のシャフト２０’上には、大径のギア２２’とその外側に位置する小径のギア２３’とが回転可能かつ固定的に取り付けられ、しかもギア２２’とギア２３’とは、ギア２４’とギア２５’に噛合していない。トーションバー２６’をスピンドル１４’と連結するために、２本のアームからなるレバー３６’が設けられている。この２本のアームからなるレバー３６’は、トーションバー２６’端を延長した軸を中心に回動する。２本のアームが屈曲した形状をなすレバー３６’の一端にはギア３２’が取り付けられ、ギア３２’はその上部に配置された更なるトーションバー２６’のギア２４’と噛合している。また、屈曲形状のレバー３６’の他端にはギア３４’が取り付けられ、トーションバー２６’と回転可能かつ固定的に接続されているギア２５’と噛合している。
【００１９】
トーションバー２６’をスピンドル１４’に連結することを可能にするため、レバー３６’はパイロ式装置（図示せず）によって、時計回りまたは反時計回りのいずれの方向にも回転できるように偏向している。時計回りの回転の場合（図４）、レバー３６’の端部に配置されたギア３２’は、スピンドルのシャフト２０’のギア２３’につながり、それによってスピンドルのシャフト２０’が、ギア２３’、ギア３２’およびギア２４’を介してトーションバー２６’に連結される。また、反時計回りの回転の場合、他方の端部に取り付けられたギア３４’が、スピンドルのシャフト２０’のギア２２’に噛み合うようにレバー３６’が取り付けられている。このようなスピンドル１４’の回転式連結は、スピンドルのシャフト２０’を介して、そこから更にギア２２’、ギア３４’およびギア２５’を介してトーションバー２６‘に至る。既に明確となっているように、時計回りにも、反時計回りにも回動するレバー３６’を介していずれかの方向に回動する場合にも、スピンドル１４‘とトーションバー２６’の間にそれぞれ異なる伝達比を得ることができる。
【００２０】
更なるトーションバーを、第１のトーションバー、あるいはスピンドルのそれぞれに連結するために、上記の実施例に加えて、他に複数の連結や伝達機構が可能であることを指摘しておく。それらのうち選択的に、連結したり解除したりすることが可能な複数のトーションバーや、各種のねじり要素を使用しても良い。
【００２１】
【発明の効果】
以上に述べたように、第１の荷重制限要素と更なる荷重制限要素とが協働して安全ベルトの荷重を確実に制限し、ベルト巻取装置としての確実な動作を実現するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ベルト巻取装置の第１の実施例の全体を示した斜視図。
【図２】  ベルト巻取装置の第２の実施例の側面を主に示した斜視図。
【図３】  図２のベルト巻取装置の背面を主に示した斜視図。
【図４】  図２および図３に示したベルト巻取装置の側面図。
【符号の説明】
１０，１０’        ベースフレーム
１２，１２’        ラッチフランジ
１４，１４’        スピンドル
１６，２６，２６’  トーションバー
１８                安全ベルト
２０，２０’        シャフト
２２，２２’，２３，２３’                ギア
２４，２４’，２５，２８，３２’，３４’  ギア
３０                パウル
３６’              レバー
【図１】
0003930983.tif 000002
【図２】
0003930983.tif 000003
【図３】
0003930983.tif 000004
【図４】
0003930983.tif 000005