JP5851515B2 - 自動車の安全ベルトのための切換可能なロードリミッタ装置を備えるベルトリトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提項の構成要件を備える、自動車の安全ベルトのための切換可能なロードリミッタ装置を備えるベルトリトラクタに関する。

切換可能なロードリミッタ装置を備える当分野に属するベルトリトラクタは、たとえば特許文献１から公知である。このロードリミッタ装置は、直径の異なる２つの区域をもつトーションロッドによって構成されており、これらの区域は切換装置によって、ベルトシャフトとベルトシャフトを引出し方向でロックするロック装置との間の力伝達経路の中へ、選択的に切り換えることができる。直径が大きいほうのトーションロッドの区域と、直径が小さいほうの区域のいずれがベルトシャフトとロック装置との間で作用するかに応じて、高いベルト引出し力が生じるか、または低いベルト引出し力が生じる。トーションロッドの各区域は多重歯によって相互に分かれており、これを介してトーションロッドをトーションスリーブを介してベルトシャフトと連結可能である。さらにトーションスリーブは、シャフトリングによってトーションスリーブとの係合位置で保持される複数の爪を介して、ベルトシャフトに連結されている。切換装置は、着火式に駆動可能なスライド可能なピストンによって構成されており、このピストンは切換装置の作動時にシャフトリングをスライドさせ、それによって爪とトーションスリーブとの係合が外れ、ベルトシャフトとトーションスリーブとの間の力伝達経路が遮断される。

さらに特許文献２より、軸方向を向く傾斜輪郭をもつ回転可能なリングにシャフトリングが当接しており、切換装置の作動時にガス圧により駆動可能なピストンによってこのリングが回転し、傾斜輪郭の摺動によってシャフトリングを軸方向にスライドさせる、上記と同じ設計のベルトリトラクタが公知である。

駆動可能なピストンは圧力室をそれぞれ区切っており、この圧力室は、切換装置の作動時に、非常に高い圧力の下にあるガス流によって付勢され、ひいてはこのガス流がピストンを駆動する。

このような解決法の欠点は、ピストンが圧力室から外に出たときや、圧力室がピストンによって完全に封止されていないときに、圧力の下にあるガス流が外部に出る可能性があることである。外に出たガス圧によって、隣接するコンポーネントが損傷したり、着火式のガスジェネレータを使用している場合には、非常に高温のガス流による発火が起こる可能性がある。

ドイツ特許出願公開第１９９２７４２７Ａ１号明細書 米国特許出願公開第６，６１６，０８１号明細書

本発明の課題は、ピストンを駆動するガス流が圧力室から外部に出ることが確実に防止される、当分野に属する種類の切換可能なロードリミッタ装置を備えるベルトリトラクタを提供することにある。

本発明の課題は、請求項１の構成要件を備えるベルトリトラクタによって解決される。その他の好ましい発展例は、従属請求項、図面、およびこれに対応する説明から明らかとなる。

本発明の基本思想によると、ピストンは、ガスジェネレータに気密に接続されていて圧力室を形成する、拡張可能な中空のポット部に配置されていることが提案される。提案される拡張可能なポット部の使用により、ガス流で付勢される圧力室が周囲に対して気密にカプセル封じされるので、圧力の下にあるガス流が外部に出るのを確実に防止することができる。さらに、切換装置の作動のために必要なすべてのコンポーネントを含む、容易に組み立てることができるユニットがそれによって創出される。本発明のさらに別の利点は、ピストンそのものが気密に案内されなくてよくなり、特別に封止されるべき圧力室をベルトリトラクタに設けなくてよくなるという点に見ることができる。さらに、設計的な構造もそれ自体として簡素化される。ポット部の端面が同時にピストンの機能を担い、ロードリミッタ装置の切換のための調節運動を伝達することによって、別個の部品すなわちピストンを省略できるからである。

次に、添付の図面を参照しながら、好ましい実施形態を用いて本発明について説明する。図面は次のものを示している：

切換可能なロードリミッタ装置を備えるベルトリトラクタである。 作動前の切換装置である。 ガスジェネレータと、圧力室を形成する気密に接続されたポット部とからなるユニットである。 作動後の切換装置である。

図１には、成形ヘッド部に支承されたロック爪によって構成されるロック装置３を備えたベルトリトラクタ１を一例として見ることができる。ロック装置３は、事前設定されたシートベルト引出し加速度値または車両減速値を超えたときに、ベルトリトラクタ１のフレームにある車両固定された噛合い部にロック爪が入るように制御されることによって、ベルト引出し方向へのベルトシャフト２の回転運動を周知の仕方でロックする。ベルトシャフト２とロック装置３との間の力伝達経路には、直径の大きい第１の区域５と、直径の小さい第２の区域６とを有する、トーションロッド４の形態の切換可能なロードリミッタ装置４が配置されている。第１の区域５と第２の区域６は、ロードリミッタ装置４が初期位置にあるときにトーションスリーブ７および図面には見えない爪を介してベルトシャフト２と連結される成形区域２１によって、互いに分離されている。それにより、ロードリミッタ装置４の作動の開始時には第１の区域５が、大きいほうの直径により定義される高い力制限レベルによって作用する。切換可能なロードリミッタ装置４を切り換えるために、図示しない爪をトーションスリーブ７とベルトシャフト２の間で係合位置に保持するシャフトリング１０を含む切換装置１８が設けられている。さらに、図示しない傾斜輪郭を介してシャフトリング１０に軸方向で当接する、回転可能な切換リング１１が設けられている。ロードリミッタ装置４を切り換えるために、切換リング１１がわずかに回転し、それによりシャフトリング１０が軸方向に変位し、さらに、それによって爪を係合位置から出るように旋回させることができ、ベルトシャフト２とトーションスリーブ７との間の結合が解消される。解消される結合に基づき、この時点以後は直径が小さいほうの第２の区域６が作用し、それに応じて力制限レベルが低くなる。以上に関して、ベルトリトラクタはその構造に関して特許文献１や特許文献２から公知のベルトリトラクタに対応しており、本発明の理解のために、これらの特許文献を明文をもって本件出願の開示内容に取り入れる。

図２には、本発明に基づいて改良された切換装置１８を、ベルトリトラクタ１の収容部２０に配置されたアクチュエータ８とともに見ることができる。アクチュエータ８は図３に拡大して図示されており、ガスジェネレータ１４を含んでおり、これにポット部１５が気密に接合されている。ポット部１５は、アクチュエータ８が組立位置にあるときにガスジェネレータ１４と収容部２０の内壁との間に挟み込まれる区域１５ａによって、ガスジェネレータ１４を縁部側で取り囲んでいる。ポット部１５はガスジェネレータ１４に気密に保持されており、作用する高いガス圧の下でも、ガスジェネレータ１４から外れることがない。ポット部１５とガスジェネレータ１４との間の気密な結合は、たとえば、区域１５ａの挟み込みによってサポートされる接着結合や圧着結合によって惹起することができる。ポット部１５は中空に製作されており、それにより、ポット部１５それ自体と、ガスジェネレータへの気密な接合部とによって、外部に対して気密に閉鎖された圧力室１６を形成する。端面１７は内方に向かって圧力室１６の中へ折り込まれており、その結果、外部からアクセス可能な第２の中空室１９が創出されており、それと同時に、圧力室１６の容積が縮小されている。端面１７には尖るように突出する肉厚部１７ａが設けられおり、この肉厚部によって、ガスジェネレータ１４で生成されるガス流が、内方に折り込まれた端面１７により形成される環状スペース１６ａの中へと側方に誘導される。ポット部１５は、内方に折り込まれた端面１７によって伸縮可能に構成されており、それによりポット部１５は、それ自体が弾性的であることなしに拡張可能である。それにより、非常に小型のポット部１５を用いて、ポット部１５のサイズと比べて大きい拡張運動を実現することができる。ポット部１５そのものは、特に０．３から０．６ｍｍの薄い鋼板で製作することができるので、生成されるガス流の圧力に拡張状態のときでも耐えるための、所要の強度を有することができる。さらに、それによってポット部は、切換リング１１に伝達されるべき必要な調節力を伝達するための所要の強度を有している。

図２に見られるとおり、切換リング１１には半径方向に屹立するアーム１２が設けられており、このアームから、アクチュエータ８の方向を向く円筒状の突起１３が突出している。突起１３は中空室１９の中へ突入しており、ポット部１５の端面１７に外面で当接しており、それにより切換リング１１は、ポット部１５の拡張運動が始まることによって、シャフトリング１０の切換運動を強制する回転運動をするように直接的に駆動される。中空室１９に突入する突起１３によって、切換リング１１の回転角を拡大することができる。アクチュエータ８からアーム１２に作用するストロークが、中空室１９に突入している突起１３の長さの分だけ拡大されるからである。そのために突起１３は、端面１７に直接的に当接していなくてもよいが、惹起されるべき切換運動を最大化することができ、さらには生じる可能性のある衝撃力を最低限に抑えることができるという意味では、突起１３が当接しているほうが好ましい。

ガスジェネレータ１４により生成されるガス流は、尖った肉厚部１７ａによって環状スペース１６ａの中へと誘導されるので、ポット部１５の折り込み部１５ａに駆動作用する圧力をいっそう増大させ、ポット部１５の拡張運動を相応に加速させることができる。さらに肉厚部１７ａは、ポット部１５の端面１７の強化をもたらすので、ポット部１５の拡張運動は、実質的に、折り込み部１５ａの展開とポット部１５の端面１７の繰出しとによって惹起され、その際にｍ端面１７がさほどの変形をうけることがない。

図４には、ポット部１５が拡張した後の位置でアクチュエータ８を見ることができる。ポット部１５はガスジェネレータ１４の作動により、ポット部１５の端面１７が収容部２０から外に出て、その際に切換リング１１を回転方向Ｄに回転させる程度まで拡張している。そして切換リング１１の回転運動が、すでに特許文献２に記載されているのと同様の仕方で、ロードリミッタ装置４の切換のために利用されている。好ましいガスジェネレータ１４として低温ガスジェネレータを使用することができ、それにより、一方ではポット部１５の熱負荷を低減することができ、他方では、意図せず非密閉性が生じたときに、高温の炎が外に出るのを防止することができる。

Claims (5)

1. 自動車の安全ベルトのための切換可能なロードリミッタ装置（４）を備えるベルトリトラクタ（１）において、
   ベルトシャフト（２）および制御されたときに前記ベルトシャフト（２）をベルト引出し方向でロックするロック装置（３）を有し、
   前記ロードリミッタ装置（４）は、前記ベルトシャフト（１）と前記ロック装置（３）との間の力伝達経路に配置され、
   圧力室（１６）へガス流を放出するためのガスジェネレータ（１４）と、ガス流によって駆動されるピストンとを有し、前記ロードリミッタ装置（４）を切り換えるための切換装置（１８）を備え、
   前記ピストンは、前記ガスジェネレータ（１４）に気密に接合されていて前記圧力室（１６）を形成する拡張可能な中空のポット部（１５）に配置され、
   前記ポット部（１５）は、壁部（１５ａ）と、前記壁部（１５ａ）から圧力室側に入り込んだ端面（１７）とを有し、
   前記ガスジェネレータ（１４）の作動前には前記端面（１７）によって外部からアクセス可能な中空スペース（１９）が形成されるとともに、前記壁部（１５ａ）と前記中空スペース（１９）との間に環状スペース（１６ａ）が形成され、
   前記切換装置（１８）は、前記中空スペース（１９）に突入する突起（１９）を備え、
   前記ピストンは、前記ポット部（１５）の肉厚部（１７ａ）を有する端面（１７）によって形成され、
   前記肉厚部（１７ａ）は、前記ガス流を前記環状スペース（１６ａ）に導くように成形されていることを特徴とするベルトリトラクタ（１）。
2. 拡張可能な前記ポット部（１５）は伸縮可能であることを特徴とする、請求項１に記載のベルトリトラクタ（１）。
3. 前記ポット部（１５）は、前記壁部（１５ａ）によって前記ガスジェネレータ（１４）に気密に接合されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のベルトリトラクタ（１）。
4. 前記ポット部（１５）は０．３ｍｍから０．６ｍｍの壁厚をもつ薄い鋼板で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のベルトリトラクタ（１）。
5. 前記切換装置（１８）は半径方向に屹立するアーム（１２）を有する回転可能な切換リング（１１）を含んでおり、前記ピストン（１５）は前記切換リング（１１）の回転方向（Ｄ）に対して接線方向で該アームに当接することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のベルトリトラクタ（１）。
   

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