(57)【要約】シートベルトのリトラクタは、リトラクタの一部に固定されている筐体（１２０）に対して回転運動可能なジンバル（１６０）を備えたジンバル式車両センサ（１００）と、ジンバルの移動時に、筐体に対する相対的な前記ジンバルの動きを遅くつまり弱くする接線方向のトルクを生成する、半径方向の力を発生する力発生器（７０）と、を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトのリトラクタであって、
当該リトラクタの一部に固定された筐体（１４０）に対して回転運動可能なジンバル（１６０）を備えたジンバル式車両センサ（１００）と、
前記ジンバル（１６０）の移動時に、前記筐体（１４０）に対する相対的な前記ジンバルの動きを遅くつまり弱くする接線方向のトルクを生成する、半径方向の力を発生する力発生器（７０）と、を有するリトラクタ。
【請求項２】
前記力発生器（７０）は、前記ジンバル（１６０）の回転軸に垂直に作用する力を発生することが可能な部材を有する、請求項１に記載のリトラクタ。
【請求項３】
前記ジンバルは、一定の直径を有する１対のスタブ軸（１６２）を有し、前記スタブ軸の各々は、より長い直径を有する同心の円盤（１８６）をさらに有し、
前記力発生器は、前記同心の円盤（１８６）に作用する、請求項２に記載のリトラクタ。
【請求項４】
前記力発生器は、取り付けアーム（７２）と、湾曲した、または平坦な係合端部（７４）とを備えている、一本のばね鋼を有している、請求項２に記載のリトラクタ。
【請求項５】
前記係合アーム（７４）は、接点で前記軸（５２）に接触している、請求項４に記載のリトラクタ。
【請求項６】
前記係合アーム（７４）は、湾曲しており、複数の接点で前記軸（５２）に接触している、請求項４に記載のリトラクタ。
【請求項７】
前記係合アーム（７４）は、半径方向つまり垂直方向の力を作用させて、前記軸、前記ジンバル、またはバスケットの動作を阻害する摩擦トルクを発生させる、請求項５に記載のリトラクタ。
【請求項８】
前記係合アーム（７４）は、半径方向または垂直方向の力を作用させて、前記軸、前記ジンバル、またはバスケットの動作を阻害する摩擦トルクを発生させる、請求項６に記載のリトラクタ。
【請求項９】
前記筐体（１４０）は、下部バスケット（１４２）と複数のアーチ状部材（１４４および１４６）とを有する下部筐体部（１４０）であって、
前記複数のアーチ状部材（１４４および１４６）の各々は、前記ジンバル（１６０）の１対の前記スタブ軸（１６２）の各々を受け入れるブッシュとして機能する開口（１５０）を有する、請求項３に記載のリトラクタ。
【請求項１０】
前記ジンバル（１６０）は、第１および第２の起立したプレート（１６４および１６６）を有し、１対の前記スタブ軸（１６２）の一方は、２個の前記プレート（１６４および１６６）の各々から延びている、請求項９に記載のリトラクタ。
【請求項１１】
前記ジンバル（１６０）は、各々が長い開口（１７２）を含む２個の下方に延在したプレート（１６８と１７０）をさらに有し、球状の錘（１８４）を支持しているバスケット（１８０）が２個の前記プレート（１６４および１６６）の間に懸架されている、請求項１０に記載のリトラクタ。
【請求項１２】
前記バスケット（１８０）は、前記錘（１８４）をその上で回転させることができる凹状の内側表面（１８２）を有する、請求項１１に記載のリトラクタ。
【請求項１３】
前記ジンバル（１６０）は、円形であり、かつ前記スタブ軸（１６２）と同心の凸部つまり円盤（１８６）をさらに有し、１つの前記円盤（１８６）は前記プレート（１６４）に対応され、他の前記円盤（１８６）は前記プレート（１６６）に配置および対応されることができる、請求項１２に記載のリトラクタ。
【請求項１４】
前記取り付けアーム（７２）の先端（７２ａ）は、第１の上部筐体部（１３０）の近くに取り付けられているリテーナ（１３８）のスリット（１３７）内に受け入れられている、請求項１３に記載のリトラクタ。
【請求項１５】
２個の前記プレート（１６８および１７０）は、第２の錘（１９０）を保持するように形成され、
前記第２の錘（１９０）は、２個の前記プレート（１６８および１７０）の複数の平坦な側部に接触して嵌る２個の平坦で平行な側部（１９２および１９４）と、上部（１９６）と、概ね円錐状の下部（１９８）とを有し、
前記錘（１９０）が挿入されるときに僅かに離れる２個の前記プレート（１６８および１７０）の各々の開口（１７２）とスナップフィットするように形成されたテーパ状の凸部（２００）が前記側部（１９２および１９４）の各々から延びている、請求項１４に記載のリトラクタ。
【請求項１６】
組み立て時に、前記ジンバル（１６０）は１対の前記スタブ軸（１６２）を介して前記下部筐体部（１４０）の２個の前記ブッシュ（１５０）に対して回転可能であって、定常状態では、前記スタブ軸を通して延びている軸も前記錘（１８４）を介して延びている、請求項１５に記載のリトラクタ。
【請求項１７】
フレーム第１側部（２０２）とフレーム第２側部（２０２ａ）と、後部フレーム側部（２０６）とを含むフレーム（２０３）をさらに有し、
前記ジンバル式車両センサ（１００）は、当該リトラクタの前記フレーム第１側部（２０２）に取り付けられており、
前記フレーム第１側部およびフレーム第２側部は、１本のシートベルトウェビングが巻かれるスプール（２１０）を回転可能に支持し、通常は０．４５Ｇよりも大きい車両の減速に応答して、前記球状の錘（１８４）がアーム（１０６）を持ち上げて、歯（１０８）をラチェットホイール（３６）の歯（３４）と係合させ、それにより、前記スプール（２１０）の回転とシートベルトの伸長とを防止するロック機構を動作させる、請求項１１に記載のジンバル式車両センサ（１００）を有するシートベルトのリトラクタ（２００ａ）。
【請求項１８】
前記力発生器（７０）は、所望の運動反応対抗トルクを発生するように構成されている軸受（２３０）を有し、
前記軸受（２３０）は、玉軸受、つまり約１〜３ニュートンの制動トルクを発生させることになる、珪酸塩粉末が間に収容されている内輪と外輪とを有するように構成されている軸受とである、請求項１に記載のリトラクタ。
【請求項１９】
前記内輪は、軸（２６２）を支持し、前記外輪は、前記アーチ状部材（１４４）に接続されている、請求項１８に記載のリトラクタ。
【請求項２０】
前記力発生器（７０）は、軸（２６２）の動きに対抗するトルクを発生するように構成されている摩擦表面（２３２）をさらに有する、請求項１に記載のリトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、シートベルトのリトラクタに関し、より具体的には、ジンバル式車両センサを有するシートベルトのリトラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、リトラクタフレームに固定されている静止バスケット２２と、バスケット上を移動可能なボール２４のような錘（mass）と、ピボット２８を中心に回転運動可能なセンサ爪２６とを有する基本的な車両センサ２０を示す。爪２６は係合先端２９を含む。リトラクタが取り付けられている車両が矢印３０および３２で示されているように加速したり減速したりすると、ボール２４は、バスケット２２上を移動し、爪２６を持ち上げて、一部のみが示されているラチェットホイール３６の歯３４と係合させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
適切に設計されている車両センサとは、緊急時には、爪２６をラチェットホイール３６に係合させるが、制動時には、車両の些細な加速または減速によって誤って係合させることがないものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
多くの車両において、シートベルトのリトラクタは、車両の座席の背もたれに取り付けられている。シートの背もたれがその移動範囲内を移動する場合、バスケットを概ね立向き姿勢に維持しなければならない。この条件を満たすために、ジンバル式車両センサが開発されている。一般に、ジンバル式車両センサは、バスケットに対して垂直な軸と局所鉛直方向（local vertical）との一致が維持されるように、バスケットが軸４０を中心として回転することが可能なセンサである。従来技術のジンバル式センサを模式的に示す図２と、ジンバル式センサの特徴に加えて本発明の部品を示す図４を参照する。一般的に、ジンバル式車両センサは、錘４２をバスケット２２よりもレバーアーム４４側の位置に配置しており、バスケット２２は、軸５４と同一方向を向いている互いに対向した２つのスタブ軸５２を有するジンバルつまり回転可能なフレーム５０の中心部分として構成されている。各スタブ軸は、シートベルトのリトラクタのフレームに固定されている筐体（図２または図４では図示されていない）の一部であるブッシュ５６の中に受け入れられている。車両の背もたれが動き、それと一緒にリトラクタが移動した場合、錘４２がピボット支持されているジンバル５０を垂直方向に揃えようとすることにより、バスケット２２と錘つまりボール２４とを所望の方向に維持する。
【０００５】
より具体的には、本発明は、シートベルトのリトラクタであって、リトラクタの一部に固定されている筐体に対して回転運動可能なジンバル１６０を備えたジンバル式車両センサと、ジンバルの移動時に、１個または２個のスタブ軸上で、筐体に対する相対的なジンバルの動きを遅くつまり弱くするトルクを生成する力を発生する力発生器を有する一実施態様において、力発生器は、ジンバルの回転線に対して垂直に作用する力を発生することが可能な部材を有している。ジンバルは、一定の直径のスタブ軸を含み、さらに直径がより長い同心の円盤をさらに有しており、力発生器は同心の円盤に作用する。本発明の好ましい実施態様では、力発生器は、湾曲した、または平坦な係合端部を備えている、一本のばね鋼を有している。他の実施態様を図示して説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】従来技術の車両センサの図である。
【図２】従来技術のジンバル式車両センサの模式図である。
【図３】本発明の動作の模式図である。
【図４】本発明の主要な複数の部品の模式図である。
【図５】図４の一部の拡大図である。
【図６】本発明の代替の実施形態の図である。
【図７】本発明の代替の実施形態の図である。
【図８】本発明のジンバル式車両センサを単独で示している図である。
【図９】本発明の側面図である。
【図１０】本発明の分解図である。
【図１１】本発明の車両センサの拡大されている部分の図である。
【図１２】ジンバル式車両センサを有するシートベルトのリトラクタの図である。
【図１３】本発明の他の実施形態の図である。
【図１４】本発明の他の実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
従来技術のジンバル式車両センサの動作状態を示している図２を再度参照する。このセンサが取り付けられている車両が減速すると、錘２４は図２の右方向に動き、それと同時に、下側の錘４２は弧６０に沿って右に回転する。所与の加速に対するこの複合運動と、減速に対する同様の運動は、図１に示したような車両センサが静止している場合よりも、鉢２２が爪２６に近づきやすくなる。この複合運動の結果、シートベルトのリトラクタがロックされやすくなり、その結果、シートベルトの装着者が迷惑または不快に感じることがある。このような状況は、迷惑ロックと呼ばれることが多い。図３は、従来技術の車両センサに適用された本発明の原理を示しており、制動トルクＴ（または６２）を生成させることが可能であれば、これらの動的な状態においてスケット１１の移動と揺動の程度とが軽減されやすくなり、それにより、迷惑ロックの可能性が低減する。
【０００８】
トルク６２を発生させる１つの手段を示している図４を再度参照すると、この手段は、取り付けアーム７２と係合端部７４とを備えている、一本のばね鋼で形成された、少なくとも１個の（ここでは、２個を示している）係合アームつまり力発生器７０を有している。図４および図５に示されているように、係合端部７４は湾曲しており、軸５２に既知の力Ｆを作用させている。図６は、係合アーム７０ａが概ね一直線状である代替の実施形態を示している。図５および図６の両方において、係合アームは軸５２と接点で接触している。図７は、係合端部７４ａが湾曲しているが、軸５２と複数の点で接触している係合アーム７０ｂの実施形態を示している。各場合において、半径方向つまり垂直方向の複数の力によって、軸、ジンバルまたはバスケットの動きを阻害する摩擦トルクが発生する。
【０００９】
本発明の主要な部品を示している図８〜１０を参照する。車両センサ１００は、ヒンジ部品１０４を中心にピボット運動をするセンサアーム１０６を備えたセンサ爪１０２を有し、センサアームの端には歯１０８が設けられている。アーム１０６の下側からは、凹状の下面１１２を有するカップ１１０が延びている。歯１０８は、歯車３６の複数の歯３４と係合するように形成されている。ヒンジ部品１０４は、筐体１２０のヒンジ部品１２２と嵌合するように形成されている。ヒンジ部品１０４は、各々が同心の開口１０５を有する２個の脚１０４ａおよび１０４ｂを含む。ヒンジ部品１２２は、開口１２３を備えているスタブ、凸部つまり軸１２２ａを有している。脚１０４ａおよび１０４ｂがスタブ１２２ａを中心にして受け入れられ、かつ、ピン１２４が様々な開口を通して延び、ヒンジを完成させている。
【００１０】
筐体１２０は、リトラクタフレームの対応する部分に嵌るように形成されたスロット１３２を備えた上部筐体部１３０を有する。また、筐体は、下部バスケット１４２と複数のアーチ状部材１４４および１４６を有する下部筐体部１４０を含み、アーチ状部材１４４および１４６の各々は、ジンバル１６０の２個のスタブ軸１６２の各々を受け入れるブッシュとして機能する開口１５０を有する。ジンバル１６０は、第１および第２の起立した（upraised）プレート１６４と１６６を有する。スタブ軸１６２の一方は、プレート１６４と１６６の各々から延びており、図１０には一方のスタブ軸だけが示されている。ジンバル１６０は、各々が長方形状の開口１７２を含む２個の下方に延在したプレート１６８および１７０を有する。球状の錘１８４を支持しているバスケット１８０は、プレート１６４と１６６との間に懸架されている。バスケット１８０は、錘１８４をその上で回転させることができる凹状の内側表面１８２を有する。さらに、ジンバル１６０は、円形であり、かつスタブ軸１６２と同心の凸部つまり円盤１８６を有する。図のように、このような円盤１８６の１つがプレート１６４に対応している。他の円盤１８６はプレート１６６上に配置および対応されることができる。前述のように、本発明は、取り付けアーム７２と係合端部７４とを備えている係合アーム７０も有している。取り付けアームの先端７２ａは、図１１に詳細を示している第１の筐体部分１３０の近くに取り付けられているリテーナ１３８のスリット１３７内に受け入れられている。
【００１１】
プレート１６８および１７０は、第２の錘１９０を保持するように形成されている。図示のように、錘１９０は、プレート１６８および１７０の平坦な側部に接触して嵌る平坦で平行な側部１９２および１９４と、上部１９６と、概ね円錐状の下部１９８とを有する。各側部１９２および１９４の各々からは、錘１９０が挿入されたときに、僅かに離れているプレート１６８および１７０の各々の開口１７２とスナップフィットするように形成されたテーパ状の凸部２００が延びている。図８および図９に示されているように組み立てられた場合、ジンバル１６０は、その２個のスタブ軸１６２を介して下部筐体部材１４０の２個のブッシュ１５０に対して回転可能である。定常状態では、スタブ軸を通して延びている軸は、錘１８４も通して延びている。
【００１２】
動作時には、リトラクタの向きは、背もたれの向きと共に変化し、センサ筐体１２０は、リトラクタと共に移動する。錘１９０に起因する重力バイアスを考慮すると、２個のスタブ軸１６２が２個のブッシュ１５０を中心に回転することにより、ジンバル１６０は自由に移動することができる。錘１９０は、ジンバル１６０の垂直性を維持しようとする。係合アーム７２は、スタブ軸１６２上で圧縮力を発生させる。前述のように、必要性とスペースに応じて１個または２個の係合アームがあってもよい。スタブ軸が回転すると、この圧縮力は、筐体１２０に対するジンバル１６０の回転を遅くする、つまり弱くするように働く、接線方向の運動に鋭敏なトルクを発生させることになる。作動アームは、円形の凸部つまり円盤１８６の短い方の直径のスタブ軸上で作動アームが動作する場合よりも大きなトルクを発生させる長い方の直径の表面に作用する。緊急の状況では、錘１８４はバスケット１８０の内側表面１８２上を移動することになり、カップ１１０に係合し、歯１０８を複数の歯３４の１個に係合させ、以下に示すようにリトラクタのロックを開始する。
【００１３】
上述したジンバル式車両センサ１００を有するシートベルトのリトラクタ２００ａを示す図１２を簡単に参照する。リトラクタは、フレーム第１側部２０２と、フレーム第２側部２０２ａと、後部フレーム側部２０６とを有するフレーム２０３を有する。ジンバル式センサ１００は、リトラクタのフレーム第１側部２０２に取り付けられている。２個の側部フレームは、一本のシートベルトウェビングが巻かれているスプール２１０を回転可能に支持する。不図示の回転可能なばねが、ばね筐体２１２内に取り付けられており、スプールの一方の端部に作用する。ばね筐体は、側部フレーム２０２ａに取り付けられている。車両ウェブセンサ２２１を有するロック機構２２０は、側部フレーム２０２に取り付けられており、ラチェットホイール３６を含む。このロック機構は、比較的従来どおりである。典型的には０．４５Ｇよりも大きい車両の減速に応答して、球状の錘１８４がアーム１０６を持ち上げ、歯１０８をラチェットホイール３６の歯３４と係合させ、それにより、ロック機構を動作させ、スプール２１０の回転とシートベルトの伸長を防止するロック機構を動作させる。
【００１４】
本発明の代替の実施形態を示している図１３と図１４を簡単に参照する。これらの実施形態において、ばね鋼の要素を有している力発生器７０は、図１３では、所望の対抗運動に鋭敏なトルク（the required opposing motion sensitive torque）を発生させるように構成されている軸受２３０に置き換えられている。この軸受２３０は、玉軸受、つまり約１〜３ニュートンの制動トルクを発生させることになる、珪酸塩粉末を間に収容している内輪と外輪とを有するように構成されている軸受とすることができる。内輪は、軸２６２を支持し、外輪は、アーチ状部材１４４に接続されている。図１４において、軸受２３０は、軸２６２の運動に対抗するトルクを発生させるように構成されている摩擦表面２３２によって置き換えられている。
【００１５】
もちろん、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変更と修正を本発明の前述の実施形態において実施することができる。そのため、範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図している。
【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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【国際調査報告】
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2016530163.tif 000018