JP2003102515A - ベルト力とベルト使用とを検出するための装置 - Google Patents
ベルト力とベルト使用とを検出するための装置Info
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Abstract
ためのベルトロックであって、固定エレメント2のため
の挿入開口10と、固定エレメント2の係止状態で該固
定エレメント2に設けられたロック開口3に係止する閉
鎖部材20とが設けられており、閉鎖部材20が板状の
支持体17上に収容されており、固定エレメント2の挿
入運動によって係止レバー12が作動されると支持体1
7を介してロック開口3への閉鎖エレメント20の挿入
運動24が行われるようになっており、ロック開口3へ
の閉鎖部材20の挿入運動24が、磁界感応型センサ3
1を有する磁気回路16を介して監視されるようになっ
ている形式のものを改良する。 【解決手段】 ベルトロック8の、固定エレメント2を
固定する構成部材11,20に測定素子25が配設され
ており、測定素子25によって、磁気回路16,31を
介して、ベルトロック18に作用する力が検出可能であ
る。
Description
エレメントを収容するためのベルトロックであって、固
定エレメントのための挿入開口と、固定エレメントの係
止状態で固定エレメントに設けられたロック開口に係止
する閉鎖部材とが設けられており、閉鎖部材が板状の支
持体上に収容されており、固定エレメントの挿入運動に
よって係止レバーが作動されると支持体を介してロック
開口への閉鎖エレメントの挿入運動が行われるようにな
っており、ロック開口への閉鎖部材の挿入運動が、磁界
感応型センサを有する磁気回路を介して監視されるよう
になっている形式のものに関する。
ステムは、今日では標準装備として車両に使用されてい
る。安全ベルトのスナップ結合は、ベルトロックにおけ
る係止として行われていて、かつ車両の乗員または別の
車両の乗員を事故の場合に傷害から保護している。原則
として、ベルトロックに検出素子が配設されており、検
出素子は、ベルトロックにおける安全ベルトの緊締舌片
の状態と位置とを検出する。検出素子によって、緊締さ
れた(緊締されていない)状態が検出され、これに基づ
いて乗員に音響学的に伝達され、運転手に視覚的かつ/
または音響学的な手段で伝達される。
安全ベルトの緊締舌片のための検出装置を備えたベルト
ロックが公知である。緊締舌片は、フレキシブルな安全
ベルトに収容されている。緊締舌片によって、フレキシ
ブルな安全ベルトはベルトロックに係止される。ベルト
ロックの内側には、強磁性材料から成るピンが配置され
ており、このピンは、安全ベルトの緊締舌片がベルトロ
ックの内側においてロックされている作動位置と非作動
位置との間で移動可能である。ベルトロックに磁界セン
サが収容されている。磁石によって磁界が形成され、磁
石は、磁界センサに対して間隔を有してベルトロックに
収容されている。磁石と磁界センサとが協働して隙間を
形成しており、この隙間において、ピンが、非作動位置
と、緊締舌片を有する作動位置と、緊締舌片のない作動
位置との間で、磁界センサによって検出される磁界を変
化させる。
で述べたような形式のベルトロックを改良することであ
る。
の本発明の装置によれば、ベルトロックの、固定エレメ
ントを固定する構成部材に測定素子が配設されており、
測定素子によって、磁気回路を介して、ベルトロックに
作用する力が検出可能である。
ではベルトロックにおける緊締舌片の状態を測定するこ
とができ、他方では安全ベルトに作用する力を測定する
ことができる。緊締舌片の状態、つまりベルトロックに
対する緊締舌片の係止状態もしくは非係止状態の確認、
ならびにベルトロックに作用する引張力の測定は、セン
サによって、比較的僅かなコストで行うことができる。
このために、安全ベルトの固定エレメント(緊締舌片)
の開口を貫通し、したがって固定エレメントをベルトロ
ックに固定するたとえば閉鎖エレメントに、またはベル
トロックの、安全ベルトの引張力によって負荷される別
の構成要素に、測定素子を取り付けることができる。閉
鎖エレメントは、たとえば強磁性材料から製作されてい
る。
に、安全ベルトの固定エレメントの挿入経路の上方また
は下方に、磁界感応型センサを備えた磁気回路が設けら
れている。磁気回路は、安全ベルトの固定エレメントの
挿入状態で、閉鎖部材の上方移動によって閉鎖されるの
で、磁界感応型センサは、情報「安全ベルトの固定エレ
メントがベルトロックにおいて正確に係止されている」
を形成する。たとえば閉鎖エレメントに配設された測定
素子によって、安全ベルトにおける引張力の変化に基づ
く閉鎖部材の変位を検出することができる。磁界感応型
センサの磁界強さ変調によって、閉鎖エレメントの、安
全ベルトに対する引張力に比例する距離は簡単に検出す
ることができる。測定素子によって、安全ベルトの引張
力に比例する力信号を検出することができ、さらにこの
測定素子は、ベルトロックの別の構成部材たとえばベル
トロックの上位のカバー舌片に配設することもでき、カ
バー舌片を、ベルトロックの閉鎖エレメントが、安全ベ
ルトの固定エレメントの正確な挿入状態では、貫通して
おり、閉鎖部材に磁気回路が配設されており、この磁気
回路は、磁界感応型センサを有している。
力の検出は、安全ベルトに生じる許容可能な引張力のた
めの特定の値を超えると直ぐに、ベルト緊張装置を作動
させるために用いることができる。さらに検出された引
張力は、検出された力の高さに応じて乗員保護装置(エ
アバック)のための中央作動装置に伝達することができ
る。そこで安全ベルトに生じる引張力に関する情報は、
記憶することができ、かつ事故の場合、事故経過を再現
するために利用することができ、しかも実際に事故の間
に生じる負荷に関して乗員保護装置を改良するために役
立つ。
実施例を用いて詳しく説明する。
する前の状態の、安全ベルト(シートベルト)のベルト
舌片が示されている。
フティーを高めるための乗員保護装置の組込構成部材を
成しており、安全ベルト1は、ここではベルト舌片で構
成される固定エレメント2によって、ベルトロック8に
固定可能である。固定エレメント2として機能するベル
ト舌片は、結合箇所4で安全ベルト1と結合されてお
り、安全ベルト1に作用する引張力は、結合箇所4を介
して、固定エレメント2として機能するベルト舌片に導
入される。
おり、このロック開口3は、ベルトロック8の挿入開口
10への、固定エレメント2の挿入方向5に関して、そ
れぞれ第1の係止面6と、これに対向する第2の係止面
7とを備えている。固定エレメント2の上面には符号2
9が設けられており、これに対してベルト舌片として形
成された固定エレメント2の下面には符号30が設けら
れている。符号5が設けられた矢印方向で、安全ベルト
1の、固定エレメント2として役立つベルト舌片は、ベ
ルトロック8の挿入開口10に挿入される。
口10への固定エレメント2の挿入運動を容易にするた
めに、挿入開口10に案内区分9が設けられており、こ
の案内区分9は、固定エレメント2の側面を把持し、か
つ挿入開口10への、固定エレメント2の傾きのない挿
入運動を実現する。
のカバー舌片11の下面によって、他方ではベルトロッ
ク8の本体19によって制限されている。スリット状に
形成された挿入開口10の端部に係止レバー12が収容
されており、この係止レバー12はばねエレメント13
によってプレロード(Vorspannung;予荷重)をかけら
れている。係止レバー12の、固定エレメント2の前面
に向いた面つまり当接面は、符号14で示されている。
図1に示された位置の、係止レバー12の上方で、ベル
トロック8のカバー舌片11に開口15が形成されてい
る。カバー舌片11の上面における開口15に磁気回路
16が配設されており、この磁気回路16によって、た
とえばロックピンとして構成することのできる閉鎖部材
20の挿入運動24が監視される。
作動位置に存在する閉鎖部材20は、有利には、強磁性
材料から形成されていて、かつ板ばね状のレバーもしく
は支持体17上に収容されており、このレバー17自体
は収容エレメント18に保持されている。板ばね状のレ
バー17によって、閉鎖エレメント20に、ベルトロッ
ク8のカバー舌片11における開口15に向かう当接力
が及ぼされる。ここでは遮断位置に存在する係止レバー
12によって、閉鎖エレメント20は、ベルトロック8
の中空室28に戻された位置で保持される。強磁性材料
から成る閉鎖エレメント20の端面は符号21で示され
ており、閉鎖エレメント20の第1の面は符号22で示
されており、これに対して強磁性の閉鎖エレメントの、
固定エレメント2に向いた第2の面は符号23で示され
ている。カバー舌片11と、閉鎖部材20の板ばね状の
レバー17のための収容部18と、係止レバー12を負
荷するばねエレメント13と、係止レバー12とは、ベ
ルトロック8の本体19に配置されている。
挿入された固定エレメントが係止状態で示されている。
ト舌片の構成をした固定エレメント2が、ベルトロック
8の上位領域において挿入開口10に挿嵌されている。
挿入方向5での、固定エレメント2の挿入運動によっ
て、固定エレメントの、係止レバー12に向いた端面
は、係止レバー12の当接面14に当接し、かつばねエ
レメント13の力に抗して、係止レバー12をベルトロ
ック8の本体19に押し戻す。ベルト舌片の構成をした
固定エレメント2の挿入開口10への運動時に、固定エ
レメント2に設けられたロック開口3は、強磁性材料か
ら製作される閉鎖部材20の端面21を通過する。板状
に形成された支持体17によるばね予荷重を前提とし
て、閉鎖エレメント20は、ロック開口3を通って、カ
バー舌片11の開口15に瞬時に進入し、かつ上位領域
で、磁気回路16の構成要素に対向して、ベルトロック
8のカバー舌片11の上面に接触する。磁気回路16の
構成要素によって、閉鎖部材20の挿入運動24は、全
般的に監視することができる。図2から判るように、本
発明のこの実施例では、閉鎖部材20に測定エレメント
25が配設されており、その端面区分26は、閉鎖部材
20の端面21をカバーしている。変形可能で弾性的な
測定エレメント25の側面区分27は、強磁性材料から
成る閉鎖部材20の第1の面22に対して平行に延びて
いる。測定エレメント25の側面区分27は、図2の状
態では、安全ベルト1の固定エレメント2のロック開口
の第1の係止面6に接触しており、これに対して閉鎖部
材2の第2の面23は、ベルトロック8のカバー舌片1
1の、測定エレメント25とは反対側の面に接触してい
る。
空室28によって、挿入方向24での、強磁性材料から
成る閉鎖部材20の運動性が得られる。閉鎖部材20の
端面21に沿って移動される係止レバー12による弾性
的なプレロードによって、閉鎖部材20は、端面21の
解放時に、レバー12の後退移動によって上方に向かっ
て瞬時に移動し、この場合閉鎖部材20は、固定エレメ
ント2のロック開口3ならびにベルトロック8のカバー
舌片11における開口15を貫通する。中空室28によ
って、板状のばねエレメント17の運動性が得られ、こ
のばねエレメント17は、ベルトロック8の本体19に
おける収容部18に取り付けられている。
上位領域の挿入によって、磁気回路16は閉鎖される。
この磁気回路16は、有利には完全に組み込まれたアナ
ログ式のホールセンサの構成をした、磁界感応型センサ
エレメント31を備えている。これによって第1の情報
「ベルトが正確に挿入されている」が形成され、この情
報は、視覚的または音響学的に、計器盤の領域に表示さ
れるかまたは直接的に座席に表示される。弾性的で変形
可能な測定素子25をベルトロック8に設けたことによ
って、追加的に安全ベルト1に対する力の変化を検出す
ることができる。安全ベルト1における力の変化は、結
合位置4を介してロック開口3を備えたベルト舌片とし
て形成された固定エレメント2に伝達される。さらに固
定エレメント2は、安全ベルト1における引張力の変化
を、強磁性材料から成る、板状の支持体17に取り付け
られた支持エレメント20に伝達する。安全ベルト1に
おける力の変化に対して比例的な閉鎖部材20の変位に
よって、ばね状に形成された測定素子25の、元来の位
置からの移動がもたらされる。ばね状に構成された測定
素子25の姿勢の力に比例的な変化は、磁気回路16の
磁界感応型センサ31における磁界強さ変調によって検
出することができる。閉鎖部材20と、該閉鎖部材20
に収容された測定素子25との姿勢変化に応じて、力に
比例的な信号が形成され、この信号はベルト緊張装置ま
たは別の乗員保護装置たとえばエアバックを作動させる
ために役立つ制御装置として伝達される。ベルトロック
8の閉鎖エレメント20の予め設定可能な距離値を超え
ると、ベルト緊張装置が作動されるかまたは極端な場合
エアバック(フロントエアバックまたはサイドエアバッ
ク)が作動される。さらに事故の場合にベルトロック8
に生じる最大力は、車両の乗員保護装置を作動させるた
めの中央制御装置に記憶させ、あとで事故経過を再現す
るために用いることができる。さらに事故の場合に生じ
る安全ベルト1における最大引張力は検出することがで
き、この引張力は、乗員のパッシブセーフティーを高め
るためのシステムを改良するために用いられる。さらに
ベルト力の検出は、車両乗員を確認するために用いるこ
とができる。特定の車両乗員に対応配置されていて、か
つその値が記憶される、個々のベルト力値は、車両の中
央電子装置に記憶することができ、かつ乗員確認または
アクセス防止手段のために利用することができる。
5を、ベルトロックの別の構成部材に取り付けることも
できる。重要な点は、ばね状に構成された測定エレメン
トが、ベルトロックの、安全ベルトを固定する、つまり
たとえば安全ベルトの、ベルト舌片の構成をした固定エ
レメント2を固定する構成部材に収容されていることで
ある。図2に示された、直接的に閉鎖エレメント20に
設けられた測定素子25の固定手段の代わりに、ばね状
に構成された測定素子25は、ベルトロック8をカバー
するカバー舌片11における開口15の領域に収容する
こともできる。図2に示された、閉鎖部材20の第1の
面22における磁気回路16の構成要素の配置構成以外
に、図示されていない実施例では、磁気回路16の構成
要素は、閉鎖部材20の第2の面23に配設することも
でき、この構成要素は、安全ベルト1の固定エレメント
2に向いている。
して形成された閉鎖エレメントにおける固定エレメント
と共に、磁気回路の構成要素が斜視図で示されている。
をした固定エレメント2は、挿入方向5でベルトロック
8の挿入開口10に挿入される。固定エレメント2の挿
入運動は、相対して位置する2つのガイドによって容易
になっており、これらのガイドに対して、固定エレメン
ト2の端面が平行に案内される。安全ベルト1の、固定
エレメント2として役立つベルト舌片において、第1の
係止面6と第2の係止面7とを備えたロック開口3が検
出可能である。
ク8の、ロックピンとして構成された閉鎖エレメント2
0は、ベルトロック8のカバー舌片11における開口1
5を貫通している。この実施例では、ばね状に構成され
た測定素子25は、閉鎖エレメント20に収容されてい
て、かつ端面区分26で端面21をカバーしている。閉
鎖部材20の第1の面22に対して平行に、ばね状に構
成された測定素子25の側面区分27が延びている。ば
ね状に構成された測定素子25の側面区分27とは反対
側で磁気回路16が配置されており、この磁気回路16
に、有利にはホールセンサの構成をした磁界感応型セン
サ31が配置されている。磁界感応型センサ31におけ
る磁界強さ変調に関して、ここでは閉鎖エレメント20
に収容されたばね状の測定素子25の、安全ベルト1に
おける引張力に比例した距離を検出することができる。
さらに図3に基づくベルトロック8の斜視図から判るよ
うに、ベルトロック8は、対向受け33において車両に
固定される。ベルトロック8の本体19の下面は符号3
4で示されている。ベルトロック8の上位領域における
カバー舌片11は、V字形の突出部32で終了してい
て、かつカバー11の下方において、安全ベルト1の固
定エレメント2の、ベルトロック8の挿入開口10への
挿入運動を容易にしている。
個のセンサで、緊締状態つまりベルトロック8における
固定エレメント2の位置も、安全ベルト1に生じる力も
しくは力変化も確実に検出することができる。提案され
た解決手段は、極めて安価な測定原理を成しており、こ
の測定原理は、使用される慣用のほとんど全てのベルト
ロック8に簡単に適合させることができる。本発明は、
静力学的な測定原理に基づいて機能する小さい構成の装
置に関しており、この装置は普遍的にばね強度によっ
て、種々異なる測定領域に適合させることができる。間
隔に比例し、ひいては力に比例する磁界は、磁界感応型
センサ31を備えた磁気回路16において、無接触式に
空隙で取り出される。高い分解能は必要でなく、本発明
の解決手段によって良好なゼロ点安定性を達成すること
ができる。高いベルト力によって、小さな磁束が生じ、
外側に移動された閉鎖部材20によって、さらに小さな
磁束(B磁界;磁束分布)が生じ、したがって分解能に
対する要求が小さい。ここでは図示されていないが後置
の評価電子装置を備えた、磁界感応型センサ31は、完
全に組み込むことができ、これによって簡単な線路と極
めてコンパクトな構造形式とが得られるので、運転状態
にある車両に対する後装備は、大きな取り付け上の手間
なく簡単に実現可能である。
ベルトの固定エレメントを示す図である。
レメントを示す図である。
回路の構成要素とを示す斜視図である。
開口、 4 結合箇所、 5 挿入方向、 6 第1の
係止面、 7 第2の係止面、 8 ベルトロック、
9 案内区分、 10 挿入開口、 11 カバー舌
片、 12 係止レバー、 13 ばねエレメント、
14 当接面、 15 開口、 16 磁気回路、 1
7 レバー、 18 収容エレメント、 19 本体、
20 閉鎖部材、 21 端面、 22 第1の面、
23 第2の面、 24 挿入運動、 25 測定素
子、 26 端面区分、 27 側面区分、 28 中
空室、 29 上面、 30 下面、 31 磁界セン
サ、 32 突出部、 33対向受け、 34 下面
Claims (10)
- 【請求項1】 安全ベルト(1)の固定エレメント
(2)を収容するためのベルトロックであって、固定エ
レメント(2)のための挿入開口(10)と、固定エレ
メント(2)の係止状態で該固定エレメント(2)に設
けられたロック開口(3)に係止する閉鎖部材(20)
とが設けられており、該閉鎖部材(20)が板状の支持
体(17)上に収容されており、固定エレメント(2)
の挿入運動によって係止レバー(12)が作動されると
前記支持体(17)を介してロック開口(3)への閉鎖
エレメント(20)の挿入運動(24)が行われるよう
になっており、ロック開口(3)への閉鎖部材(20)
の挿入運動(24)が、磁界感応型センサ(31)を有
する磁気回路(16)を介して監視されるようになって
いる形式のものにおいて、 ベルトロック(8)の、固定エレメント(2)を固定す
る構成部材(11、20)に測定素子(25)が配設さ
れており、該測定素子(25)によって、磁気回路(1
6,31)を介して、ベルトロック(18)に作用する
力が検出可能であることを特徴とする、安全ベルト
(1)の固定エレメント(2)を収容するためのベルト
ロック。 - 【請求項2】 固定エレメント(2)のロック開口
(3)を貫通する閉鎖エレメント(20)が、強磁性材
料から製作されている、請求項1記載のベルトロック。 - 【請求項3】 測定素子(25)が、閉鎖エレメント
(20)に取り付け可能である、請求項1記載のベルト
ロック。 - 【請求項4】 測定素子(25)が、閉鎖エレメント
(20)の端面(21)をカバーする端面区分(26)
と、閉鎖エレメント(20)の第1の面(22)に対し
て平行に延びる区分(27)とを備えている、請求項3
記載のベルトロック。 - 【請求項5】 閉鎖エレメント(20)に収容された測
定素子(25)が、変形可能に形成されている、請求項
3記載のベルトロック。 - 【請求項6】 閉鎖エレメント(20)に収容された測
定素子(25)が、固定エレメント(2)のロック開口
(3)に挿入された状態で、カバー舌片(11)の開口
(15)を通って突出しており、該カバー舌片(11)
に磁気回路(16)が収容されている、請求項3記載の
ベルトロック。 - 【請求項7】 測定素子(25)が、ベルトロック
(8)のカバー舌片(11)の開口(15)に変形可能
に収容されている、請求項1記載のベルトロック。 - 【請求項8】 測定素子(25)が、強磁性材料から製
作されており、該測定素子(25)が、安全ベルト
(1)における力変化時に元来の位置から変位されるよ
うに、成形されている、請求項3または7記載のベルト
ロック。 - 【請求項9】 磁気回路(16)に配設された磁界感応
型センサ(31)が、ホールセンサである、請求項1記
載のベルトロック。 - 【請求項10】 磁界感応型センサ(31)が、磁界の
磁界強さの変調に関して、閉鎖エレメント(20)の、
安全ベルト(1)における力変化に比例する距離の検出
を行うようになっている、請求項1記載のベルトロッ
ク。
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