JP4414174B2 - シートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートベルト装置に関する。

ベルトが突発状に巻出された場合にベルトをロックするシートベルトロックを有するシートベルト装置が知られている。このようなシートベルトロックは、一般に、ベルトが突発状に巻出された場合にシートベルト装置のフレームと係合するロックエレメントを有する。

しかし、このようなシートベルト装置では、ベルトが急速に戻った場合、即ち、ベルトが急速に巻取られた場合、ロックエレメントとシートベルト装置のフレームとの係合が制御されていないことがある。また、この種のシートベルト装置は、一般に部品数が多く、設計製造コストが高くなりやすい。さらに、当該シートベルト装置のもう１つの欠点として、応答性の悪さ、すなわちベルトスピンドルをロックするまでの係合移動量および係合までの時間が長いことが掲げられる。更に、このようなシートベルト装置は、高レベルのノイズを発生することが多い。

本発明は、上記した問題点に対処することを課題とする。

本発明の一つの実施形態によると、シートベルトを有する車両用シートベルト装置が提供される。シートベルト装置は、車両のベルトフレームに回転可能に固定されてシートベルトの巻取および巻出を行うシートベルトローラと、シートベルトのベルトフレームに対してシートベルトローラをロックする第１ロック装置と、当該第１ロック装置に連結されて、ガイドリンク内の第１位置と第２位置との間を移動可能に案内されるガイドピンとを備える。シートベルトローラは、第１位置においてベルトフレームに対してロックされ、また、シートベルトローラのベルトフレームに対するロックが第２位置において阻止される。

本発明の一つの態様によれば、ガイドピンは、シートベルトが突発状に巻取られる場合ではなく、突発状に巻出される場合にのみ、確実にシートベルトローラがロックするように機能する。ガイドピンは、シートベルトローラの回転方向によって第１位置または第２位置に移動する。これによって、シートベルトローラの意図しないロックを、回転方向についてのみ規制可能である。特にガイドピンは、シートベルトが巻出されると第１位置に移動し、シートベルトが巻取られると第２位置に移動する。

本発明の一つの態様によれば、ガイドピンは、シートベルトローラの回転時に発生する第１ロック装置および／またはガイドピンの慣性モーメントによって、第２位置へ移動させるのが好ましい。かくして、シートベルトローラの回転時に作用する力を利用してガイドピンが第２位置へ移動することとなる。

本発明の他の態様によれば、ガイドリンクは、ガイドピンが第２位置を占めるように自由移動範囲を有する。この位置を占めると、第１ロック装置の状態変化が概ね規制されることとなる。

本発明の他の態様によれば、ガイドリンクは、シートベルトローラの回転軸に対して垂直に延在する。ガイドリンクを回転軸に対して垂直に設けることによって、ガイドローラの回転時に発生する遠心力を最大限に利用してガイドピンを第２位置へ移動することが可能となる。ガイドリンクは、長尺リンク部と当該長尺リンク部に対してほぼ垂直な短尺リンク部とを有し、第１位置が、長尺リンク部の両リンク部合流側とは反対側の端部に位置し、第２位置が、短尺リンク部の両リンク部合流側とは反対側の端部に位置する。従って、長尺リンク部が、ガイドピンを第１位置へ移動して、シートベルトローラをロックする働きをする。短尺リンク部は、ガイドピンを第２位置へ移動する働きをなし、第２位置でシートベルトローラのロックが阻止される。どちらの場合も、必要な力はシートベルトローラの回転によって発生する。両リンク部を相互に垂直に形成することによって、それぞれのリンク部に沿った移動に必要な力が互いに最適に分離される。

本発明の一つの態様によれば、シートベルト装置は、第１ロック装置と、これに連結されたガイドピンを停止位置に保持するバネ要素（スプリングエレメント）を更に有するよう構成するのが好ましい。これによって、シートベルトローラが停止した際、ガイドピンは、リンク部の一方の端部に留まらず、直ちに両リンク部の合流部分側の停止位置に戻る。これにより、シートベルトの突発状の巻取動作または巻出動作が短い間隔で繰返し起こった場合においても確実に動作することが保証される。

バネ要素はコイルバネまたはスプリングクリップで構成される。

第１ロック装置は、シートベルト装置のフレームに係合してシートベルトローラをロックすることが可能な保持爪を有する。

シートベルトローラは、更に、シートベルトローラおよび第１ロック装置に連結されたフランジと、ベルトフレームに回転可能に固定されたラチェットホイールと、ラチェットホイールに連結され、シートベルトが突発状に巻出された場合にラチェットホイールをロックする第２ロック装置とを備えてもよい。ガイドリンクがラチェットホイールに設けられ、ラチェットホイールがロックされると、フランジと第１ロック装置が更に回転することによって、ガイドピンが第１位置に向かってガイドリンクに沿って移動して、第１ロック装置がシートベルトローラをロックする。また、シートベルトが突発状に巻取られることによって、ガイドピンが第２位置に向かって移動して、第１ロック装置がシートベルトローラをロックしないようにする。

第２ロック装置は保持爪を有し、ベルト巻出方向にシートベルトローラが所定の角加速度以上になった場合に、当該保持爪がホイールリムの歯に係合して、ラチェットホイールがシートベルトローラに対してロックされるよう構成してもよい。シートベルトローラがラチェットホイールに対して更に回転すると、ガイドリンク内のガイドピンが第１位置へと移動する。

シートベルト装置は、更に、シートベルトローラに対してシートベルトローラ軸回りを回転可能な慣性質量体を備えてもよい。ガイドリンクが慣性質量体に設けられ、当該慣性質量体がシートベルトローラに対して回転し、シートベルトローラが所定の角加速度以上になると、ガイドピンがガイドリンク内を第１位置から第２位置に移動する。

本発明の実施の形態によれば、部品点数が削減し、製造コストを低減することが可能となる。

本発明によれば、シートベルト装置の製造コストの削減が可能となる。

（実施例１）
図１は、シートベルトシステムのフォースリミッタの断面図である。図２は、フォースリミッタを構成する各部品の分解斜視図である。フォースリミッタは、スピンドルベアリング２を有する回転スピンドル（シートベルトローラ）１を備える。このスピンドル１上を、シートベルト（図示されていない）が巻取られ、かつ巻出される。スピンドル１に対して回転可能なフランジ３が、回転軸に沿って配設されたスピンドル１の一方端に設けられている。更に、例えばシートベルトが突発状に引き出された際に、ベルトフレームに対してフランジ３を拘束する第１保持爪４が設けられている。

また、両端部に歯付リムを有するトーションバー５が設けられている。この歯付リムによって、トーションバー５は、スピンドル１およびフランジ３の対応する凹部内で回転できないように固定されている。トーションバー５は、スピンドル１とフランジ３に共に連結されている。これにより、フォースリミッタの非作動時（例えば、事故が生じていない状態）に、スピンドル１とフランジ３が回転軸７回りに共に回転して、シートベルトをスピンドル１に巻取り、あるいはシートベルトをスピンドル１から巻出すことが可能とされる。

図３は、本発明の第１実施例によるシートベルト装置のラチェットホイール１０とホイールリム１１の斜視図である。ホイールリム１１は、矢印で示すようにラチェットホイール１０に取付けられる。あるいは、ラチェットホイール１０をホイールリム１１に取付けてもよい。

ホイールリム１１は、ベルトフレームに対してロックされるが、ラチェットホイール１０は、ベルトフレームに対して回転可能である。

ホイールリム１１の内周面には歯１２が設けられている。シートベルトが突発状に引き出された場合などに、第２保持爪１３が歯１２に係合する。この目的のために、第２保持爪１３は、ラチェットホイール１０の表面部に設けられている軸１４回りに回転可能に支持されている。軸１４は、ラチェットホイール１０の円形表面部の中心外にある。シートベルトが突発状に引き出された場合、第２保持爪１３がスプリング１５の力に抗して軸１４回りに回転して、第２保持爪１３の先端部１６がホイールリム１１の歯１２に係合する。

ラチェットホイール１０は、延長コイルバネ（図示されていない）によってフランジ３に連結されている。通常操作時には、ラチェットホイール１０は、フランジ３と同じ速度で回転する。この場合、この延長コイルバネによって回転力が伝達される。シートベルトが突発状に引き出された場合、上記したように、第２保持爪１３が軸１４回りに回転してホイールリム１１の歯１２に係合する。従って、ホイールリム１１に連結されたラチェットホイール１０は、ベルトフレームに対してロックされる。この状態で、第１保持爪４とフランジ３は、延長コイルバネの力に抗してスピンドル１と共に回転しつづける。

第１保持爪４は、ガイドリンク１８内のガイドピン２０によってラチェットホイール１０内を案内される。ラチェットホイール１０がフランジ３と共に回転している間は、この案内は機能しない。しかし、ラチェットホイール１０がベルトフレームに対してロックされると、フランジ３は、第１保持爪４とともに更にラチェットホイール１０に対して回転する。その結果、第１保持爪４がラチェットホイール１０に対して回転し、この相対回転の際の第１保持爪４の向きがガイドリンク１８によって決定されることとなる。これにより、第１保持爪４がシートベルト装置のフレームに係合し、フランジ３および当該フランジ３に連結されたスピンドル１の更なる回転が規制される。このようにしてシートベルトロックが機能することとなる。

図４は、第２保持爪１３が軸１４に取付けられているラチェットホイール１０の正面図である。矢印１７は、シートベルトローラの回転によって生じて第２保持爪１３に作用するトルクが、スプリング１５の保持力によって発生するトルク以上になった場合に、第２保持爪１３の先端部１６が外側に動く動き方を示している。

図４においては、ガイドリンク１８の構成が一層明瞭に示される。第１保持爪４に連結されているガイドピン２０は、ガイドリンク１８内を案内される。図４では、停止位置にあるガイドピン２０が示されている。第１保持爪４および当該第１保持爪４に連結されたガイドピン２０は、特に図示しないバネ要素を介して停止位置に保持されている。

図５もラチェットホイール１０の正面図であり、この状態では、ガイドピン２０がガイドリンク１８の半径方向外側停止位置２１に位置している。上記したように、ラチェットホイール１０がフランジ３に対してロックされることによって、ガイドピン２０がガイドリンク１８に沿って移動する。第１保持爪４と共にフランジ３が相対回転することによって、第１保持爪４に連結されたガイドピン２０は、第１保持爪４がシートベルト装置のフレームに係合してシートベルトロックを作動させるまで、ガイドリンク１８に沿ってラチェットホイール１０に対して移動する。

シートベルトロックが解除されてシートベルトが巻き込まれると、第１保持爪４およびガイドピン２０が、第１保持爪４に作用する前記バネ要素の付勢力により、図４に示した最初の位置に戻る。

反対に、巻取方向、すなわち図３から図５中においてスピンドルが反時計回りに突発状に動いた場合、ガイドピン２０は、ガイドピン２０およびガイドピン２０に連結された第１保持爪４に作用する遠心力によって、ガイドリンク１８の自由移動範囲２２内を移動する（図６参照）。この自由移動範囲２２は、第１保持爪４が巻取時にベルトフレームに係合することができない状態を意味する。

スピンドル１が再度停止すると、第１保持爪４は直ちに上記バネ要素によって最初の位置へと復帰し、ガイドピン２０も図４に示した停止位置へと再度復帰する。

（実施例２）
図７および図８は、本発明の第２実施例によるシートベルト装置の一部を示す。本実施例では、第１実施例におけるラチェットホイール１０およびホイールリム１１の代わりに、慣性質量体２５であるディスクが用いられている。慣性質量体２５は、スピンドル軸２６に回転可能に支持されるとともに、付勢されたスプリングエレメント２７によって停止位置に間接的に保持される。スプリングエレメント２７は、一方端でスピンドル軸２６に連結され、他方端でガイドピン２０に連結されている。

第１実施例と同様に、ガイドピン２０は第１保持爪４（図１および図２）に連結され、慣性質量体２５のガイドリンク１８内を案内される。

スプリングエレメント２７は、所定の角加速度に達するまでは、付勢力により、第１保持爪４と慣性質量体２５を停止位置に保持するように構成されている。そして角加速度が所定の基準値を越えると、スピンドル１（図１および図２）が慣性質量体２５に対して相対移動する。その結果、ガイドピン２０がガイドリンク１８内を移動して、第１保持爪４がベルトフレームに係合する。

この第２実施例によれば、必要部品点数を削減し、低コスト化を図ることができるという利点が得られる。またスピンドル１をロックするのに必要な係合移動量および係合時間が些少で済む。さらに第１保持爪４によって生じるノイズが低減されることとなる。

（実施例３）
図９は、本発明の第３実施例によるシートベルト装置を示す。本実施例では、ガイドピン２０は、スプリングクリップ３０によってガイドリンク１８内の停止位置に保持されている。スプリングクリップ３０は、ガイドピン２０および第１保持爪４の自由な移動を規制する。これによって、スピンドル１の意図しないロックが防止されるとともに、第１保持爪４やガイドピン２０の望ましくないガタツキも防止可能とされる。

優先権主張の基礎として２００２年８月７日に出願されたドイツ特許出願１０２３６８５８．９号の内容が引用される。

本発明の開示により、当業者は、本発明の趣旨の範囲内において上記以外の変更例を構築し得る。かかる変更例は、上記各種の実施形態以外の更なる実施形態として本明細書に包含し得る。発明の権利範囲は特許請求の範囲に基づいて定められなければならない。

シートベルト装置の一部の断面図である。 図１に示した部分を構成するパーツの分解斜視図である。 本発明の第１実施例によるシートベルト装置の更なる部分の斜視図である。 図３に示した部分の所定の状態を示す平面図である。 図３に示した部分の所定の状態を示す平面図である。 図３に示した部分の所定の状態を示す平面図である。 本発明の第２実施例によるシートベルト装置の部分を示す。 本発明の第２実施例によるシートベルト装置の部分を示す。 本発明の第３実施例によるシートベルト装置の部分を示す。

符号の説明

１ スピンドル
２ スピンドルベアリング
３ フランジ
４ 第１保持爪
５ トーションバー
１０ ラチェットホイール
１１ ホイールリム
１２ 歯
１３ 第２保持爪
１４ 軸
１５ スプリング
１８ ガイドリンク
２０ ガイドピン
２５ 慣性質量体
２６ スピンドル軸
２７ スプリングエレメント

Claims (10)

1. シートベルトを有する車両用シートベルト装置であって、
   車両のベルトフレームに回転可能に取り付けられて前記シートベルトの巻取および巻出を行うシートベルトローラと、
   前記シートベルトのベルトフレームに対して前記シートベルトローラをロックする第１ロック装置と、
   前記第１ロック装置に連結されたガイドピンと、
   ガイドリンクとを有し、
   前記ガイドピンは、前記ガイドリンク内の第１位置と第２位置との間を移動可能に案内されるとともに、前記シートベルトが巻取られる前記シートベルトローラの巻取り回転時に発生する前記第１ロック装置或いは前記ガイドピンの慣性モーメントによって、前記第２位置へ移動し、これにより前記巻取り回転の間は前記ガイドピンが前記第２位置に移動したままで前記第１ロック装置がベルトフレームに対して係合不能とされ、
   前記シートベルトローラは、前記第１位置においてベルトフレームに対してロックされ、かつ、前記シートベルトローラのベルトフレームに対するロックが前記第２位置において規制されることを特徴とするシートベルト装置。
2. 前記ガイドリンクが、前記シートベルトローラの回転軸に対して垂直に延在することを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
3. 前記ガイドリンクが、長尺リンク部と当該長尺リンク部に対して概ね垂直な短尺リンク部とを有し、前記第１位置が、前記長尺リンク部の両リンク部合流側とは反対側の端部に位置し、前記第２位置が、前記短尺リンク部の両リンク部合流側とは反対側の端部に位置することを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
4. さらに、前記第１ロック装置と前記ガイドピンを停止位置に保持するバネ要素を備えることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
5. 前記バネ要素がコイルバネであることを特徴とする請求項４に記載のシートベルト装置。
6. 前記バネ要素がスプリングクリップであることを特徴とする請求項４に記載のシートベルト装置。
7. 前記第１ロック装置が、シートベルト装置のフレームに係合して前記シートベルトローラをロックすることが可能な保持爪を有することを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
8. 前記シートベルトローラおよび前記第１ロック装置に連結されたフランジと、
   前記ベルトフレームに回転可能に取付けられたラチェットホイールと、
   前記ラチェットホイールに連結され、前記シートベルトが突発状に巻出された場合に前記ラチェットホイールをロックするように構成された第２ロック装置とを備え、
   前記ガイドリンクが前記ラチェットホイールに設けられ、前記ラチェットホイールがロックされると、前記フランジと前記第１ロック装置がさらに回転することにより、前記ガイドピンが前記第１位置に向かって前記ガイドリンクに沿って移動して、前記第１ロック装置が前記シートベルトローラをロックするとともに、シートベルトが突発状に巻取られることによって、前記ガイドピンが前記第２位置に向かって移動し、前記第１ロック装置が前記シートベルトローラをロックするのを規制することを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
9. 前記第２ロック装置が保持爪を有し、前記シートベルトローラがベルト巻出方向に対して所定の角加速度以上となった場合に、前記保持爪がホイールリムの歯に係合し、前記ラチェットホイールが前記シートベルトローラに対してロックされるとともに、前記シートベルトローラが前記ラチェットホイールに対してさらに回転すると、前記ガイドリンク内の前記ガイドピンが前記第１位置に移動することを特徴とする請求項８に記載のシートベルト装置。
10. シートベルトを有する車両用シートベルト装置であって、
    車両のベルトフレームに回転可能に取り付けられて前記シートベルトの巻取および巻出を行うシートベルトローラと、
    前記シートベルトのベルトフレームに対して前記シートベルトローラをロックする第１ロック装置と、
    前記第１ロック装置に連結されたガイドピンと、
    ガイドリンクと、
    前記シートベルトローラの軸回りを当該シートベルトローラに対して回転可能とされた慣性質量体と、
    前記シートベルトローラと前記ガイドピンとに連結されたスプリングエレメントと、
    を備え、
    前記ガイドリンクが前記慣性質量体に設けられ、
    前記ガイドピンは、前記ガイドリンク内の第１位置と第２位置との間を移動可能に案内されるとともに、前記シートベルトが巻取られるときに前記慣性質量体が前記シートベルトローラに対して回転し、前記シートベルトローラが所定の角加速度に達するまでは、前記スプリングエレメントが前記第１ロック装置及び前記慣性質量体を保持し、前記シートベルトローラが前記所定の角加速度以上になると、前記ガイドピンが前記スプリングエレメントの付勢力に抗して前記ガイドリンク内を前記第１位置から前記第２位置へと移動し、
    前記シートベルトローラは、前記第１位置においてベルトフレームに対してロックされ、かつ、前記シートベルトローラのベルトフレームに対するロックが前記第２位置において規制されることを特徴とするシートベルト装置。

Images