(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトテンショナーのための回転駆動装置にして、
内部に円筒形空間（１８）が形成されているケーシング（１０、１２）と、
半径方向の溝（２４）の中に収納されたベーン（２６）を有し、前記円筒形空間（１８）内に該円筒形空間（１８）に対して偏心して取り付けられた全体的に円形状のディスク状ロータ（１４）と、
前記ベーン、前記ロータ、および前記ケーシングの壁部の間に形成された室を加圧するための圧縮ガス源とを具備した回転駆動装置において、
前記室が互いに対して、かつ前記ケーシング（１０、１２）に対して、ロータ（１４）上のシール装置（３０）によってシールされており、
前記ロータ（１４）が前記ケーシング（１０、１２）に取り付けられ、軸（１６）に対して回転自在であり、
少なくとも１つのクラッチつめ（３２；３２′；３２″）が前記ロータ（１４）内に回転自在に取り付けられ、
該少なくとも１つのクラッチつめ（３２；３２′；３２″）が前記軸（１６）の外周上のクラッチ歯（３４）に係合可能であり、
前記クラッチつめ（３２；３２′；３２″）が前記ロータ（１４）の１側面上の前記シール装置（３０）によって包囲された凹所（３６）中で２つの隣接したベーン（２６）の間に取り付けられ、該凹所の壁部において支持されていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載された回転駆動装置において、前記クラッチつめ（３２；３２′；３２″）が、ばね（３８、５４、６０）によって前記軸（１６）におけるクラッチ歯（３４）と係合しない休止位置に保持されており、前記ロータ（１４）が加速された時には、慣性力によってクラッチ歯（３４）と係合するように移動されるようになっていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項３】
請求の範囲第２項に記載された回転駆動装置において、ベルト緊張作用が完了した後、前記ばね（３８；５４）が前記クラッチつめ（３２；３２′）を前記クラッチ歯（３４）から離脱させ、前記駆動軸（１６）を回転可能にすることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項４】
請求の範囲第３項に記載された回転駆動装置において、前記ばねが挟まれることによって前記ロータ（１４）に固定された板ばね（３８；６０）であるか、あるいは屈曲されて固定されたらせんばね（５４）であることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項５】
請求の範囲第１項から４項のいずれかに記載された回転駆動装置において、前記クラッチつめ（３２；３２′；３２″）がそのつめの先端とは反対側の端部においてクラウン状に丸くなっており、前記凹所（３６）の対応的に丸くなった表面によって支持されていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項６】
請求の範囲第１項から５項のいずれかに記載された回転駆動装置において、複数のクラッチつめ（３２；３２′；３２″）が設けられており、該複数のクラッチつめ（３２；３２′；３２″）の内の少なくとも２つのクラッチつめの前記クラッチ歯（３４）の先端に対する円周方向位置が互いに異なることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項７】
請求の範囲第１項から６項のいずれかに記載された回転駆動装置において、前記駆動軸（１６）の前記クラッチ歯（３４）が直線状のフランク部と曲線状のバック部とからなっていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項８】
請求の範囲第１項から７項のいずれかに記載された回転駆動装置において、前記ベーン（２６）の少なくとも１つが前記ケーシング（１０、１２）におけるシヤーピンによって、該ベーンの半径方向外端が前記ケーシング（１０、１２）の壁部とシール係合している延在位置に固定して配置されていることを特徴とする回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
本発明はベルトテンショナーのための回転駆動装置において、内部に円筒形空間が形成されているケーシングと、半径方向の溝の中に収納されたベーンを有し、該円筒形空間内に該円筒形空間に対して偏心して取り付けられた全体的に円形状のディスク状ロータと、該ベーン、該ロータ、および該ケーシングの壁部の間に形成された室を加圧するための圧縮ガス源とを具備した回転駆動装置に関するものである。
この種の駆動装置はドイツ特許第２８１４４８７号から既に知られている。この回転駆動装置のロータはベルト巻取り装置のベルトリールに直結されているので、直線運動を先ず回転運動に変換する必要のある他のタイプのベルトテンショナーに比べると、圧縮ガス源によって得られるエネルギーを良好に利用することができる。この既知の駆動装置においては、該圧縮ガス源、すなわち火工技術式インフレーターがロータのベーンの間に形成された円筒形空間を加圧するが、しかし、連絡されたロータによってベルト巻取り装置内のベルトリールをスムーズに回転させるということに支障をきたすことなくケーシング内のロータを適度にシールすることができないので、水のような液体作動媒体によって直接的ではないが間接的に加圧することになる。
本発明は、室が圧縮ガス源からの圧縮ガスによって直接的に加圧可能であって、ロータは圧縮ガス源が作動するまでは軸と駆動結合されず、軸はベルト巻取り装置のベルトリールに対して結合されていて、通常の巻取り、巻き戻し操作の時にはベルトリールの回転が妨害されないベルトテンショナーのための回転駆動装置を提供する。
本発明による回転駆動装置の場合においては、室が互いに他に対して、かつケーシングに対して、ロータ上のシール装置によってシールされており、ロータがケーシングに取り付けられ、軸に対して回転自在であり、少なくとも１つのクラッチつめが前記ロータ内に回転自在に取り付けられ、該少なくとも１つのクラッチつめが前記軸の外周上のクラッチ歯に係合可能であり、。前記シール装置は、室が圧縮ガス源によって与えられたガスによって直接的に加圧される時、少損失を保証する。軸とロータとの間に配置されたクラッチつめは通常の休止位置においては軸のロータからの分離を許す。好ましくは、前記クラッチつめは、休止位置においては、ばねによって軸上のクラッチ歯と非係合に保持され、ロータが加速された時には、慣性力によってクラッチ歯と係合するように移動される。
ベルト緊張作用が完了すると、クラッチつめは本発明の１つの好的実施例に従ってばねによって休止位置に戻され、ロータは再び軸から離脱される。軸に結合されたベルト巻取り装置のベルトリールは、あたかもベルト巻取り装置の通常機能が元通りになったかのように、再び自由に回転することができる。この機能は、ベルトテンショナーが作動した時、例えば、小規模な衝突事故を起こしたが、自動車はまだ運転することができ、自動車を道路から排除したり、あるいは修理工場へ運ぶことができる場合に、特に重要である。この場合には、乗員はベルトを外した後、再び、バックルを締めることができる。回転駆動装置は最早作動することはできないが、自動ブロック機能を有したベルト巻取り装置は、ベルトテンショナーなしのベルト巻取り装置として依然として作動することができる。
クラッチつめが２つの隣接したベーンの間におけるロータの側面の凹所内に配置されているので、そのスペース上の要求を増加させることなしに結合機能を回転駆動装置の中へ組み込むことができる。コンパクトな形状であるにもかかわらず、クラッチつめが大きな力を扱うことができるようにするために、つめの先端とは反対側における端部がクラウン加工されて丸くなっていて、凹所の対応的な丸い面によって保持されることが好ましい。
本発明のさらなる特徴と利点は、以下の説明と図面とを参照すると明らかになるであろう。
第１図は第１の実施例による回転駆動装置の分解図である。
第２図は第１図の回転駆動装置のロータの側面図である。
第３図は第２図に示したロータの面の側面図である。
第４図はロータの中にらせんばねによって休止位置へ押し付けられているクラッチつめを組み込んだ、本発明による回転駆動装置の第２の実施例の側面図である。
第５図は回転駆動装置が作動された場合の、第４図のクラッチつめを示す図である。
第６図は第４図と第５図に示したロータの一部分の斜視図である。
第７図は休止位置に位置した第３の実施例の側面図である。
第８図はベルト緊張作用が生じた後のクラッチつめを示す第３の実施例の側面図である。
第１図に示した回転駆動装置の主な構成部品は、釣り鐘形ケーシング１０およびケーシングカバー１２からなるケーシングと、ディスク形ロータ１４と、ロータ１４およびケーシングカバー１２における孔の中に回転自在に取り付けられた駆動軸１６とである。前記ロータ１４は釣り鐘形ケーシング１０における孔の中で、また駆動軸１６の上で回転自在となっている。駆動軸１６はセレーション１６ａを有し、それによって駆動軸はベルト巻取り装置（図示せず）のベルトリールに連結されている。
ロータ１４は釣り鐘形ケーシング１０によって画定された円筒形空間１８の中に収納されている。釣り鐘形ケーシング１０の壁部には入口部２０が機械加工されており、入口部を通って圧縮ガス源によって発生されたガスが円筒形空間１８の中へ通過することができる。圧縮ガス源はケーシングカバー１２の側部ボス１２ａの中に収納されている。さらに、釣り鐘形ケーシング１０の壁部には前記入口部２０のほぼ反対側に出口部２２が凹状になって設けられている。
ロータ１４には３個の半径方向の溝２４が設けられており、その各々にはベーン２６が移動自在に収納されている。これらの溝２４の各々は、その半径方向内端によって、流路を介して円筒形空間１８と連通している。ロータ１４と、ベーン２６と、円筒形空間１８の壁部との間には、加圧可能な室が形成され、該室は、ロータ１４がケーシングの中で偏心して配置されているので、全体として三日月形状になっている。
ベーン２６はロータ１４の回転方向の入口端において前記室を閉止しており、またその前端においては、釣り鐘形ケーシング１０におけるシヤーピン２８によって延在位置に固定して配置されており、その位置においては、該ベーンの半径方向外端は釣り鐘形ケーシング１０の壁部とシール係合している。第３図から明らかなように、室どうしの間のシール性、およびケーシングとの間のシール性は、ロータの側面における各々の連続的な溝の中の挿入された外郭シール３０からほぼなっているシール装置によって確立される。この外郭シールはその全長に亘って、ロータ１４の外周に沿って延在し、半径方向内側へ延び、ベーン２６の周りをまわって再び外側へ延びる。
ロータ１４は、ケーシングに、シヤーピン２８および外郭シール３０のシール装置とによって回転不可に保持されているので、圧縮ガス源の作動時、ロータ１４を駆動軸１６に駆動的に連結するためにクラッチが用いられる。
クラッチはロータ１４の側面上に回動自在に取り付けられた３個のクラッチつめ３２と、駆動軸１６の外周上に設けられたクラッチ歯３４とからなっている。各々のクラッチつめ３２はロータ１４の１つの側面における凹所３６の中に収納、支持されている。クラッチつめ３２の特徴は、その各々がつめの先端とは反対のところにクラウン状の丸い端部３２ａが設けられていることであり、該端部は前記凹所３６の対応的に丸くなった表面において、滑動的に支持されている。各々のつめ３２はそれぞれのジャーナル３２ｂによって、ロータ１４に回動自在に取り付けられている。該つめ３２の各々は板ばね３８によってその休止位置に保持されており、該休止位置は凹所３６の表面との接触によって画定される。この休止位置においては、Ｓで示された各々のつめ３２の重心はジャーナル３２ｂに関しては半径方向内側に位置しており、従ってロータ１４が反時計方向に加速された時には、慣性力がつめのレバーアームｒに作用し、つめを旋回させて、クラッチ歯３４に係合させようとする。ベルトの緊張作用が完了してロータ１４が休止されると、つめ３２は関連の板ばね３８によって元の休止位置に戻される。これらの板ばねの各々はロータ１４のＵ字型の側部凹所の中に挟まれている。
第３図から明らかなように、前記つめ３２のクラッチ歯３４の先端に対する円周方向の位置が互いに異なっている。この配置によって、２個のクラッチ歯の先端が都合悪く衝突しても、隣接の１個のつめが確実に最適な係合位置を達成することが保証される。さらに、クラッチ歯３４は特殊な形状をしていることが明らかであり、その歯は直線状のフランク部と、曲線状のバック部とからなっている。該曲線状のバック部は、ロータがベルト緊張作用のために回転される回転方向とは反対の方向のロータ１４と駆動軸１６との間の相対運動時に、クラッチつめ３２がその休止位置へ戻る動作を容易にしている。
最後に、ロータ１４と駆動軸１６との間のクラッチを回転駆動装置の寸法、特に軸線方向の寸法を拡大することなしに、回転駆動装置の中へ組み込むことができることが第３図から明らかである。
電気的な作動センサー（図示せず）が拘束状態において信号を発生し、その結果、例えば火工技術インフレーターが設けられている場合には、火薬が点火される。ガスが入口部２０を通ってケーシングの中へ流入し、ロータ１４を回転させる。各々のクラッチつめ３２の重心は、ロータ１４が急に加速された時に、慣性力によってクラッチつめ３２が内側へ回動されるように、その回転軸線に関して相対的に配置されている。少なくとも１個のクラッチつめ３２がクラッチ歯３４と合致した後は、駆動軸１６とベルト巻取り装置が回転させられる。ベルト緊張作用が完了すると、板ばね３８がクラッチつめ３２をその休止位置へ戻し、駆動軸１６は自由に回転することができるようになる。
第４図から第６図に示された回転駆動装置の第２の実施例は、単に、クラッチつめとそれに関連したばねが異なった形状を有しているという点で、前述した実施例と異なっている。この実施例においては、クラッチつめ３２′はロータ１４にジャーナル３２ｂによって取り付けられてはおらず、その代わりに、それらは円筒形状の外部輪郭を設けた端部５０を有していることが特徴であり、該端部はロータ１４における対応的な形状の凹所の中で回動自在に取りつけられている。各々のクラッチつめ３２′はらせんばね５４によって、その休止位置に押し付けられている。らせんばね５４は、好ましくは予張力をかけられて、ブロックの上に巻つけられており、またロータ１４における側部凹所５６の中へ押し込まれている（第６図参照）。凹所５６はその内部へ突出した鼻状部５８を有した長方形断面を有しており、鼻状部はらせんばね５４を保持する役目を果たしている。らせんばね５４は第６図の矢印で示したように凹所５６の中へ側部からはめ込まれ、従って鼻状部５８はばねの２つの隣接巻き部分の間に入ることになる。らせんばね５４のクラッチつめ３２′とは反対側の端部は、さらに、凹所５６を画定する対応的な面に対して押し付けられ、その結果としてらせんばね５４はケーシングカバー１２を取り付ける前に、既に軸線方向にも、半径方向にも固定的に配置されることになる。
前記らせんばね５４はその外周部によってクラッチつめ３２′の突起部と接触しており、従って少し曲がっている。回転駆動装置が作動すると、第５図に示したように、らせんばね５４が曲がってクラッチつめ３２′は内側へ回動する。ベルト緊張作用が完了すると、らせんばね５４がクラッチつめ３２′を、第４図に示したような休止位置へ戻す。
第４図から第６図に示した実施例は、複雑なガイド装置を必要とせずに、らせんばね５４を自動組立てすることができる。この実施例の場合におけるばねの寸法は非常に小さくすることができ、らせんばねの外径が１．６ｍｍないし２ｍｍであり、素線径が０．３ｍｍであるものが適していると既に証明されている。
第７図に示した実施例は、以下の点で第３図の実施例と異なっている、即ち、クラッチつめ３２″に作用する板ばね６０がクラッチつめ３２″を第７図に示したような休止位置へ押し付け、クラッチ歯３４と係合しないようになっているが、各々の板ばね６０の自由端は関連するクラッチつめ３２″における突起部と係合し、第８図に示したように、ベルト緊張作用の間に板ばね６０はクラッチつめ３２″から分離してしまい、このために、ベルト緊張作用の後にクラッチつめ３２″をクラッチ歯３４から離脱させることができなくなるという点である。この結果として、駆動軸１６は回転できなくなる。第８図に示した位置においては、板ばね６０はクラッチつめ３２″を戻り回動させることができず、ロック機構として作用する。この実施例においては、ベルト巻取り装置の正常な機能はベルト緊張作用の後には元通りにならず、使用者は緊張用駆動軸がロックされたことによってベルトテンショナーが最早機能しないことの警告を受け、修理工場の助けを受けざるを得なくなる。
【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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