JP2000247208A - 安全ベルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 事故発生時にベルトテンショナーが作動し、
ベルト引き込み動作が行われた後においても、乗員がシ
ートベルトを容易に引き出せるようにする。 【解決手段】 事故に起因する加速度等が生じたとき
に、安全ベルト１１の引き込みを行うベルトテンショナ
ー１８と、ベルトの引き出しを阻止する引き出し阻止装
置１９とベルトテンショナー１８とをベルトローラ１５
端に連結するとともに、ベルトテンショナー１８とベル
トローラ１５との間に、係合解除が行えるカップリング
２０を設ける。カップリング２０は通常は解除されて、
ベルトテンショナー１８が起動されて回転を始めたとき
に係合して連結され、これによりベルトローラ１５がベ
ルトテンショナー１８によって急速に引き込み方向に駆
動される。このとき引き込み方向にあるベルトローラ１
５に作用するトルクが、ベルトテンショナー１８から加
えられているトルクを越えたときに、カップリング２０
が自動的に係合解除できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は、安全ベルト及び請求項１の前文
によるベルトテンショナーを有する、特に自動車のため
の安全ベルト装置に関するものである。ここにいう安全
ベルトとは２点式ベルトまたは３点式ベルトであっても
よく、自動車車体からロックを介してベルト巻取装置に
導かれる一つのベルト部を有し、さらに解放可能のロッ
ク部から自動車車体へ伸びる連結要素を有している。

【従来の技術】

【０００２】ベルト巻取装置の目的は、ベルトローラに
バネ機構によって巻き取り方向への回転力を及ぼし、か
くして、バックルが装着されていない状態においては、
安全ベルトをほぼ巻き取り、バックルが装着された状態
においては、乗員への安全ベルトの当たりが緩すぎない
ようにすることにある。引き出し阻止装置の目的は、ベ
ルトが急速に引き出されようとしたとき、あるいは事故
に起因する加速度が生じたときに、ベルトローラが少し
回転した後、ベルトがそれ以上引き出されるのを阻止す
ることにある。ベルトテンショナーはベルト巻取装置に
備えられ、その目的は事故に起因する加速度が生じたと
きに、ベルトローラを急速にある回転数だけ巻き取り方
向に回転させて、それまでは自動車の乗員に緩く触れて
いたベルトを引き込み、その結果、乗員が緩い巻き取り
状態にあるベルトに倒れ込んで、負傷することがないよ
うにすることにある。

【０００３】本発明の目的に特に適したベルトテンショ
ナーは、ＥＰ ５８１ ２８８ Ｂ１及びＵＳ−ＰＳ
５ ５５３ ８０３によって既に知られている。

【０００４】ベルトテンショナーは、通常はカップリン
グによってベルトローラから切り放されているが、作動
時にはベルトの引き込みを開始することができるよう
に、急速にベルトローラに結合される。課題は、運転者
が事故後により容易にベルトの拘束から解放されるよう
にするために、ベルト引き込みが完了した後、作動を終
わったベルトテンショナーからベルトを抵抗なく引き出
せるようにする必要があることと、ベルト引き出し阻止
装置がロックされてもなお、ベルトを引き出す時に、少
量回転可能なベルトローラの場合には、正確には乗員の
前方への動きを弱める程度の限定された回転運動が可能
となるようにする必要がある点である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、以上
に挙げたこの種のベルトテンショナーを有する安全ベル
ト装置において、例えば火薬を使用して起動されて動作
するベルトテンショナーが、起動及びそれに続くベルト
引き込みの後に、ベルトローラの望ましい動作に何も不
利な影響を及ぼさないような、安全ベルト装置を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、巻き取り方向にあるベルトローラに作用
するトルクが、ベルトテンショナーから加えられるトル
クを越えたときに、カップリングが自動的に係合解除さ
れるようにしたことを特徴とする。

【０００７】また、ベルト引き込みに際し、ベルトテン
ショナーのシャフトと共に回転するように固定結合され
て、巻き取り方向に回転するベルトローラが、ベルト引
き込みの完了後に、ベルトの張力がベルトテンショナー
の引き込み力を越えた場合は、ベルトテンショナーから
解離され、事故後において望ましいベルトローラの一定
の引き出し方向への回転運動が、作動中あるいは作動を
終わったベルトテンショナーによって妨げられないよう
にすることが好ましい。

【０００８】カップリングが、当初ベルト巻き取り方向
に回転するベルトローラの回転方向が逆転されることに
よって、係合解除される。詳しくは、カップリングが、
出力駆動部の逆転によって係合解除されるようにした特
徴により、ベルトローラ及び／またはベルトテンショナ
ー駆動軸の回転方向の逆転が、カップリングを容易に解
放する。

【０００９】ベルトテンショナーの回転開始によってベ
ルト巻き取り方向にカップリングされる。つまり、カッ
プリングの結合あるいは係合は、起動直後のベルトテン
ショナーの回転を利用して連結駆動によって行われる。

【００１０】ベルトテンショナーの出力駆動部と導入部
との間に一定の回転遊びがあり、係合または係合解除
が、前記回転遊びの範囲内における導入部と出力駆動部
との間の相対運動により実現するようにし、また前記導
入部がリングディスクとして設計され、これが出力駆動
部を取り囲み、かつ出力駆動部と同軸位置にあること、
及び導入部がベルトテンショナーの出力駆動部に関して
弾性的に偏向され、これにより休止位置ではカップリン
グの解放が保証され、起動の初期においてベルトテンシ
ョナーの出力駆動部が導入部に関して所定量だけ回転可
能で、これによりカップリングが係合される。起動後に
ベルトテンショナーの駆動力が消滅し、かつベルト張力
が存在しないときは、出力駆動部が導入部に関してベル
ト巻き取りと反対方向に所定量だけ回転し、これにより
カップリングが切り離されるようにしたことにより、特
に動作の確実な、理想的なカップリングの作動を保証す
る。

【００１１】特にスペース節約において有利な実施態様
は、以下の通りである。カップリングは、入力部として
ディスクを有し、ディスクはベルトテンショナーの出力
駆動部と共に回転するように固定連結され、半径方向に
可動のカップリング部材を収容するための、半径方向外
側に向かって開口した切欠を有する。さらに、前記カッ
プリングは、出力部としてベルトローラのリング部も有
し、該リング部がディスクを取り囲むことにより、カッ
プリング部材がリング部の内壁及びディスクと連結的係
合に入ることができ、リング部とベルトローラは同軸で
あるという特徴に述べられている。ディスク及びカップ
リング部材とリング部が、非常に平坦に設計され、これ
によって軸方向のスペースが節約される。

【００１２】カップリング部材が、導入部に設けられた
導入係止部及び導出係止部と協働し、導入係止部または
導出係止部にカップリング部材が半径方向及び外側方向
に押しつけられるようにしたという特徴に、カップリン
グ部材の導入及び導出のための、特に単純で構造的な有
利点が述べられている。

【００１３】さらに有利な実施態様として、導入部は、
ラチェットホイールに設けられる。該ラチェットホイー
ルは、シャフトと同軸で、かつ導入部にカップリングを
係合または係合解除するのに十分な回転遊びが吸収され
た後は、ベルトテンショナーの出力駆動部と共に回転す
るように固定連結される。また、ラチェットホイール
は、出力駆動部とともにベルト巻き取り方向に、好まし
くは段階的に回転し、ベルト巻き取り方向と反対方向の
回転に対して阻止されるようにした点がある。導入及び
導出のための係止部が起動に際してはカップリングとと
もに回転するが、起動の始めと終わりにはしっかりと保
持されることが、ラチェットホイールによって保証さ
れ、かくして、ディスクの正転及び逆転に関連して、カ
ップリング部材の導入及び導出が確実に行われる。

【００１４】ラチェットホイールが、その周縁に半径方
向内側に弾性的に屈曲可能な外歯を有し、該外歯がハウ
ジングに固定された内歯冠と協働することにより、構造
的に有利で動作が確実な手段が得られる。これによって
一方ではラチェットギヤが、抵抗が制限された状態で、
巻き取り方向に回転することが可能になり、他方ではラ
チェットギヤの逆転が完全に防止される。

【００１５】ラチェットホイールの有利な実施態様とし
て、ラチェットホイールが、外歯と、導入係止部及び導
出係止部を有する導入部に加えて、ベルトテンショナー
の出力駆動部をなす内側部及び導入部と内側部との間に
配置されたバネ部を有し、また内歯冠が、ラチェットホ
イールの外歯の２倍数の内歯を有する構成にあるよう
に、特に重要なのは回転遊びを与えるのに有効な回転方
向のバネ部である。

【００１６】カップリング部材は、爪であり、該爪が半
径方向内側において、ディスクの切欠内に、シャフトと
平行に延在する軸に関して回動可能に軸支され、かつ半
径方向外側に係止歯を有し、該係止歯がベルト巻き取り
時に軸に関して回転方向に変位するように、設計されて
いる。

【００１７】バネ機構及び引き出し阻止機構が、ベルト
ローラの後面側に備えられ、カップリング、導入部を有
する連結駆動部及びベルトテンショナーが軸方向に並ん
で前面側の端面に設けられた特徴により、各種構成要素
を両端部に分けることができ、特に便宜である。

【００１８】カップリングが、ベルトローラ前面側にお
いて、外側に向かって開口した切欠部に収容された構成
により、スペースを節約しつつ収容される。この場合、
カップリングの出力部材をなすリング部は、切欠部を囲
んでいる。該リング部は、ベルトローラに強固に連結さ
れ、特にベルトローラと一体であるという構成によって
ベルトローラに一体化されている。

【００１９】連結駆動部が、ベルトローラと反対側で切
欠部を覆い、好ましくは切欠部より相当程度半径方向に
突出した構成からなる。該連結駆動部は、好ましくはラ
チェットホイールとそれに取り付けられた部品から形成
されている。

【００２０】ベルトローラと引き出し阻止装置との間に
限定された回転遊びが設けられ、これにより、急速なベ
ルト引き出しや事故に起因する加速度によってベルトに
張力が発生したときに、引き出し阻止装置が係合した後
でも、ベルト張力の影響のもとにベルトローラが一定
量、例えば数回転、回転できる。これは以下の構成によ
る。ベルトローラの後面側に位置する引き出し阻止装置
は、トーションバーを介して、前面側の前壁と共に回転
するように固定連結される。前記トーションバーは、ベ
ルトローラと同軸であり、ベルトローラ後面側を向いて
解放された中空部を通る。トーションバーは、事故の
際、ベルトに倒れ込む乗客によって１〜５回転、特に２
〜４回転捩られるように塑性変形可能である。詳しく
は、引き出し阻止装置が、阻止位置に移った直後のトー
ションバーの捩り力が当初は増加し、その後の捩り過程
では、少なくともほぼ一定に保持されるような構成とし
た。前記トーションバーは、塑性的にすなわち永久的に
変形する。これにより、特にトーションバーによっても
たらされる限定された回転遊びが、引き出し阻止装置と
ベルトローラとの間に存在し、これが、事故に起因する
張力が安全ベルトに働くときに、ベルトローラが数回、
特に３ないし４回回転することを可能にしており、かく
して、乗員が膨張したエアバッグに倒れ込む動きが弱め
られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図面を参照しつつ、以下において
本発明を説明する。図１によれば、３点式安全ベルト１
１は、一端が自動車車体１３に取り付けられたベルト巻
取装置１４のベルトローラ１５に部分的に巻き取られて
おり、他端が単に１点鎖線で示されたベルトロック１２
を介して、自動車車体１３に導かれている。解離自在な
ベルトロック１２'は同様に引張部材１１'を介して自動
車車体に連結されている。

【００２２】ベルトローラ１５は、横断軸１６に関して
共に回転するように、車体に固定されたハウジング４０
に軸支されている。このベルトローラ１５は中空部３６
を有し、中空部３６は図左側（後面側）は解放され、右
側（前面側）は前壁３８によって閉塞されている。この
中空部において、トーションバー３７が、ベルトローラ
１５の左端部に備えられた引き出し阻止装置１９のラチ
ェットホイール４１から、右端部に近い前壁３８まで延
在している。トーションバー３７の右側端部は、ベルト
ローラ１５と一体の前壁３８に、ベルトローラ１５と共
に回転するように固定連結されている。ラチェットホイ
ール４１は１個または２個以上のパウル４２と協働して
おり、パウル４２は、ベルト１１が急速に引き出されよ
うとしたとき、あるいは事故に起因する自動車の加速度
が生じたときは、適当な制御手段４３によってラチェッ
ト４１と係合して、ベルト引き出し方向へのラチェット
ホイール４１の回転を阻止する。

【００２３】ラチェットホイール４１に隣接して、一端
がハウジング４０に、他端がラチェットホイール４０に
定着されたバネ機構１７があり、安全ベルト１１の巻き
取り方向のトルクがトーションバー３７すなわちベルト
ローラ１５に加えられるようになっている。

【００２４】ベルトローラ１５の、バネ機構１７及び引
き出し阻止装置１９と反対側の端部位置のハウジング４
０端部には、ベルトテンショナー１８がある。ベルトテ
ンショナー１８は事故に起因する加速度が生じたとき
に、好ましくは火薬を使用して起動されて動作し、その
出力シャフト２１に、安全ベルト１１を巻き取る方向に
働くトルクを生じさせる。この出力シャフトは例えば多
角形スリーブとして設計されている。

【００２５】シャフト２１は、ベルトローラ１５の方向
を向いて開口するほぼ三角形断面の同軸中空部を有し、
この中空部内にはまり合う断面（図１、図６、図７）を
有するカップリング２０の短軸４４が、ベルトローラ１
５の側から共に回転するように固定嵌合している。図１
によれば、短軸４４もまた中空状に設計され、ベルトロ
ーラ１５の方向を向いて開口している。この円形の中空
部にベルトローラ１５のシャフト端部４５が回転可能に
嵌合し、また小径の端部ピン４５'は中空部内に設けら
れた軸受ソケット５３内に延在している。

【００２６】図１，図６及び図７によれば、カップリン
グ２０よりも著しく大きな外径を有するラチェットホイ
ール２８が、カップリング２０とは反対面側で短軸４４
に嵌着している。ラチェットホイール２８及びそれに取
り付けられた部品が連結駆動部３４を表している。

【００２７】図１及び図３〜図７によれば、カップリン
グ２０は円形のディスク２２からなっている。ディスク
２２は短軸４４のベルトローラ側端部に取り付けられ、
その周縁に配置された３個の、部分的に円形状の半径方
向内側端を有する切欠２３を有し、切欠２３の中にカッ
プリング部材２５が配置されている。カップリング部材
２５は特に図３に示されるような形状の爪として設計さ
れており、ベルトローラの軸１６と平行に伸びる軸３２
に関して限定された範囲で回動できるようになってい
る。このためにカップリング部材２５は、半径方向内側
において切欠２３と同形に設計されている。

【００２８】カップリング部材２５は、半径方向外側の
周囲のリング部２４の内壁と協働する係止歯３３を有し
ている。このリング部２４は、図１によれば、ベルトテ
ンショナー１８と向かい合うベルトローラ１５の前端部
から軸方向に突出したベルトローラ１５と一体の部分で
ある。ラチェットホイール２８もまた、図１及び図７に
よれば、カップリング２０のディスク２２のローラ１５
とは反対側の側面に接触するほぼ平坦な円形状のディス
クとして設計されている。

【００２９】ラチェットホイール２８のベルトローラ１
５に向いた表面から３個の係止要素４６（図３〜図５）
が、ベルトローラ１５の方向へ突出している。これらの
係止要素４６は、ほぼ円弧状に設計され、それぞれ軸１
６の周囲に所定の角度にわたって延在し、各隣接する２
個の係止要素４６間には、それぞれ１個のカップリング
部材２５が、円周方向の遊びを残して入り込めるような
隙間４７が残されている。各係止要素４６の両端部は導
入係止部２６及び導出係止部２７を有し、そのどちらか
が選択的にカップリング部材２５の半径方向外側部と接
触する。係止要素４６はその外周側が横断軸１６と同軸
の円弧状に設計されているが、その内周側には導出係止
部２７の側に引込部５４が設けられている。このように
空間を節約したカップリング部材２５の収容がディスク
２２内において可能になる。

【００３０】ラチェットホイール２８は、その外周に、
それぞれ軸１６に平行な軸に関して弾性的に回動可能
で、またハウジング４０に形成された内歯冠３０の内歯
３１の間の谷部４８に弾性的に係合する外歯２９を有し
ている。内歯冠の内歯３１の歯数は、外歯２９の歯数の
２倍で、したがってラチェットホイール２８の外歯２９
は内歯冠３０の歯谷部４８に一つおきに係合する。

【００３１】もっとも重要なのは、ラチェットホイール
２８の外歯２９が半径方向内側においてどのように形成
されるかと、ラチェットホイール２８がどのように短軸
４４に軸支されるかである。図６によれば、ラチェット
ホイール２８はほぼ円形ディスク状の導入部２８'と、
短軸４４と共に回転するように固定嵌合し、事実上ベル
トテンショナー１８の出力駆動軸を表す内側部２８''
と、これら二つの部分２８'，２８''間に延在するバネ
部２８'''とからなり、これら三つの部分は円周上に分
布して配置されている。

【００３２】導入部２８'、内側部２８''と一体となっ
ているバネ部２８'''は、内側部２８''から、まず十分
半径方向外側に伸びて外側にある導入部２８'の対応す
る切欠４９に達し、さらに内側に１８０°よりわずかに
少ない程度に、ベルト引き込み方向に曲がり、傾斜した
ウェブ３９及び別の湾曲部５５を経て、外側の導入部２
８'から切欠４９内へ半径方向内側に突出したウェブ５
０に最終的に合流する。

【００３３】バネ部２８'''のバネ定数は、外歯２９の
バネ定数との比較において、次のように選ばれる。すな
わち、短軸４４が図６の矢印５１の方向に回転されると
きは、最初はラチェットホイール２８の内側部２８''の
みが回転し、この間、バネ部２８'''をアコーディオン
のように部分的に圧縮するが、導入部２８'は質量慣性
と歯谷部４８（図３）に係合した外歯２９とによって、
回転しないように保持される。導入部２８'にあらかじ
め設定されたトルクが作用するまでバネ部２８'''が変
形されると、外歯２９が噛合している歯谷部４８からは
ずれ、それぞれ次の歯谷部と噛合する。

【００３４】係止要素４６は、ラチェットギヤの導入部
２８'に位置しており、したがってバネ部２８'''が部分
的に圧縮されるまでの、短軸４４の回転運動の第一段階
においては、カップリング２０のディスク２２は当然に
図３の矢印５１の方向へ回転するが、ラチェットホイー
ル２８の導入部２８'は当初は動かないままであること
が強調されるべきである。動作のこの段階において、カ
ップリング部材２５の外側部は導入係止部２６に接近
し、最終的にこれに当接する（図５）。ディスク２２と
外側の導入部２８'との間で、さらに相対的回転が進む
と、カップリング部材２５は軸３２に関しリング部２４
の内壁に向かう方向に回動し、最終的に係止歯３３がリ
ング部２４と固く噛み込む。短軸４４がさらに回転すれ
ば、カップリング部材２５はただちにリング部２４とベ
ルトローラ１５をともに矢印５１方向に回転させる。

【００３５】導入部２８'も短軸４４の回転に関与して
いるから、バネ部２８'''が部分的に圧縮されると、カ
ップリング部材２５がリング部２４と係合した状態で、
ディスク２２及びラチェットホイール２８がただちに一
体に回転し、あらかじめ設定されたベルト張力に到達す
るか、ベルトテンショナー１８の所定薬量の火薬が使い
果たされるまで回転する。

【００３６】このようにしてカップリング２０は、例え
ばベルトに倒れ込んだ乗員によって生じたようなベルト
張力によって、ベルトローラ１５に生じるトルクが、ベ
ルトテンショナー１８のトルクを越えるまで、係合した
まま保持される。ベルトローラ１５に生じるトルクがベ
ルトテンショナーのトルクを越えると、リング部２４が
トーションバー３７に打ち勝ちながら、カップリング部
材２５を介してディスク２２をベルト引き出し方向に共
回りさせ、その過程でカップリング部材２５は、ラチェ
ットホイール２８が動かない状態において、導入係止部
２６から解放され、導出係止部２７との係合に入り、そ
の結果、カップリング２０は係合解除される。するとベ
ルトは引き出し阻止装置１９及びトーションバー３７の
制動の影響を受けながら、なお一定限度まで引き出され
ることができる。

【００３７】ベルトテンショナー１８が動作している間
にベルトに張力が働かない限り、短軸４４にかかるトル
クは減少し、最終的には完全に消滅する。すると当初圧
縮されていたバネ部２８'''は緩むことができ、リング
ディスク（導入部）２８'が外歯２９と歯谷部４８との
噛合によって、矢印５１と反対の方向への回転に対して
強固に保持された状態で（図３）、図６の出力駆動部
（内側部）２８''は矢印５１と反対方向へ所定量だけ回
転でき、それによってカップリング部材２５が導入係止
部２６から解放されて円周方向反対側にある導出係止部
２７と接触し（図３，図４）、その過程でカップリング
部材２５が軸３２に関して回動され（図３、時計回
り）、係止歯３３がリング部２４の内壁との係合から解
放される。するとベルトローラ１５は作動の終わったベ
ルトテンショナー１８によって妨げられることなく、バ
ネ機構１７（図１）、引き出し阻止機構１９、トーショ
ンバー３７及び安全ベルト１１に生じる張力が許す範囲
において回転することができる。

【００３８】カップリング２０は図３のように、ベルト
ローラ１５の前面の切欠部３５の中に収容されており、
図１、図２及び図７のように、ベルトローラ１５の前面
に取り付けられたカバープレート５２によって覆われて
いる。

【００３９】説明された安全ベルト装置の機能は以下の
通りである。ベルトテンショナー１８が起動されていな
い限り、カップリング部材２５は図３、図４のように係
合解除位置にある。この場合、ベルトローラ１５はバネ
機構１７、引き出し阻止機構１９、及び安全ベルト１１
にかかる張力の影響如何によって、抵抗なく回転された
り、固く保持されたりする。

【００４０】もし事故に際してベルトテンショナー１８
が起動されると、まずラチェットホイール２８の出力駆
動部２８''及びカップリング２０のディスク２２（図
３）のみが、矢印５１の方向に回転し、導入部２８'は
不動の状態に保持される。このときカップリング部材２
５は導入係止部２６に係止するようになり、図３及び図
４による係合解除位置からはずれて図５による係合位置
に移行し、その係止歯３３でリング部２４の内壁に力伝
達方式において噛み合う。カップリング２０はただちに
連結駆動部３４により機能する。

【００４１】ベルトテンショナー１８がさらに回転する
と、カップリング部材２５がリング部２４すなわちベル
トローラ１５を巻き取り方向に共回りさせる。バネ部２
８'''（図６）が圧縮されて、バネ部が導入部２８'に十
分なトルクを伝達できるようになると、ラチェットホイ
ール２８の導入部２８'が回転運動に関与し、外歯２９
は連続的に音を立てて内歯冠３０の後続の歯谷部４８に
次々に噛合する。

【００４２】事故に起因したベルトの引き込みにおい
て、ベルトに支持された乗員は原則としてベルトにもた
れ掛かり、それに応じて増加する張力がベルトに生じ、
結果としてベルトローラ１５に引き出し方向のトルクを
生じさせる。このトルクがベルトテンショナー１８によ
って発生されている逆向きのトルクを越えると、リング
部２４はまずこれに同調して所定量だけ引き出し方向に
回転し、このときカップリング部材２５、ディスク２２
及び出力駆動部２８''を回転させる。これに追従してバ
ネ部２８'''は徐々に除荷されるが、導入部２８'はカッ
プリング部材２５が導出係止部２７に係止し、次いでリ
ング部２４から解放されるまでは、不動状態が保持され
る。

【００４３】事故の場合、引き出し阻止装置１９もまた
阻止位置となるので、ベルトローラ１５の回転方向の逆
転は、トーションバー３７がベルトローラと引き出し阻
止装置１９の間に介在して、一定の相対回転遊びを許容
することによってのみ可能になる。

【００４４】カップリング２０はただちに係合解除さ
れ、ベルトに倒れ込んだ乗員はトーションバー３７が捻
られ続ける間、おだやかに捕捉される。通常この状況に
おいて、乗員は、一般的にあるような膨張したエアバッ
グに対して同時に倒れ込んでいる。

【００４５】もし何らかの理由で、ベルトテンショナー
１８の所定薬量の火薬が使い果たされるまでに、ベルト
に顕著な張力が発生しない場合は、ベルトテンショナー
１８から発生したトルクがバネ部２８'''の回復トルク
より小さくなると同時に、バネ部２８'''は図６に示さ
れる位置に弛む。これによって出力駆動部２８''と、そ
れに伴って短軸４４は、矢印５１の反対方向に回転す
る。この場合もまたカップリング部材２５は、図５のよ
うな係合位置からはずれ、図３、図４のような係合解除
位置に移行し、かくしてベルトローラ１５は、適当な条
件のもとでは回転を妨るべき作動を終わったベルトテン
ショナー１８の影響を免れる。

【００４６】本発明の実質的な利点は、ベルトテンショ
ナー１８による引き込み過程でカップリング２０が解放
されることによって、ベルト力が、始動時において比較
的均一に増加した後、ほぼ一定になり、飛び抜けたピー
クを有しないで推移するという点にある。

【００４７】他の利点は、カップリングは荷重が作用し
た状態においても、問題なく解放されるという点にあ
る。そのためにラチェットホイールがいくつもの機能を
果たしている。

【００４８】カップリング２０が解放されるためには、
引き出し阻止装置１９とベルトローラ１５との間に約１
５°の回転遊びが与えられるべきである。言い換えれ
ば、特定のベルト張力の影響のもとで、ベルトローラ１
５は引き出し阻止装置１９の阻止に対して、この角度だ
け回転することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
事故等によって安全ベルトがベルトテンショナーにより
急激に巻き取られた後に、作動を終わったベルトテンシ
ョナーから安全ベルトを抵抗なく引き出せるようにで
き、乗員が事故後に、より容易にベルトから脱出するこ
とができる。また、引き出しを阻止するための引き出し
阻止装置に対しても、さらにベルトを引き出すような場
合に、限定された引き出しを可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】安全ベルト、ロック部材、及び引張部材は鎖線
で概念的に示された、本発明による安全ベルト装置の概
念的な縦断面図。

【図２】本発明によるベルト巻取装置の主な構成要素の
分解斜視図。

【図３】本発明による連結及びその軸方向後面側に配置
された連結駆動部の側面図。

【図４】カップリング部材が図３と同様に係合解除位置
に押された状態を、図３に示した部位から内歯冠とリン
グとを外して縮小して示した側面図。

【図５】ラチェットホイールの外歯が、ハウジングの内
歯冠によって半径方向内側に押された位置に表現され、
カップリング部材が係止位置に押し込まれた状態を示し
た図４と同様の側面図。

【図６】外歯が図４と図５の位置の中間の位置にある状
態を、図４、図５と反対方向から見た側面図。

【図７】図６に示した部位の平面図。

【符号の説明】

１１ 安全ベルト １１' 引張部材 １２ ベルトロック １３ 自動車車体 １４ ベルト巻取装置 １５ ベルトローラ １６ 横断軸 １７ バネ機構 １８ ベルトテンショナー １９ 引き出し阻止装置 ２０ カップリング ２１ シャフト ２２ ディスク ２３ 切欠 ２４ リング ２５ カップリング部材（爪） ２６ 導入係止部 ２７ 導出係止部 ２８ ラチェットホイール ２８' 導入部（リングディスク） ２８'' 内側部（出力駆動部） ２８''' バネ部 ２９ 外歯 ３０ 内歯冠 ３１ 内歯 ３２ 軸 ３３ 係止歯 ３４ 連結駆動部 ３５ 切欠部 ３６ 中空部 ３７ トーションバー ３８ 前壁 ３９ 傾斜したウェブ ４０ ハウジング ４１ ラチェットホイール ４２ パウル ４３ 制御手段 ４４ 短軸 ４５ シャフト端部 ４５' 端部ピン ４６ 係止要素 ４７ 隙間 ４８ 歯谷部 ４９ 切欠 ５０ ウェブ ５１ 矢印 ５２ カバープレート ５３ 軸受ソケット ５４ 引込部 ５５ 湾曲部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595101621 タカタ（ヨーロッパ）ビークル セイフテ ィ テクノロジ ゲーエムベーハー ＴＡＫＡＴＡ（Ｅｕｒｏｐｅ）Ｖｅｈｉｃ ｌｅ Ｓａｆｅｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ ＧｍｂＨ ドイツ国 ウーエルエム 89081，サイエ ンス パーク，ヘルムホルツストラッセ 22 (72)発明者 ゲルハルト クリンガウフ ドイツ連邦共和国 バルツハイム バイ デル キルヘ ７ (72)発明者 ヨアシム ノイセラー ドイツ連邦共和国 ランゲナウ アルベッ カー−トールストラッセ 27 (72)発明者 クリスチャン フォーゲル ドイツ連邦共和国 ウルム ハーフェンガ ッセ ８

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】特に自動車用の安全ベルト装置であって、
   安全ベルト（１１）の一端がベルトロック（１２）を介
   して自動車車体（１３）に、他端が自動車車体（１３）
   に取り付けられたベルト巻取装置（１４）に連結され、
   ベルト巻取装置（１４）が、横断軸（１６）に関して回
   転可能で、多少ともベルト（１１）が巻き取られている
   ベルトローラ（１５）を有し、 該ベルトローラ（１５）は、バネ機構（１７）によって
   ベルト巻き取り方向に付勢され、ベルトテンショナー
   （１８）に連結され、かつベルトが急速に引き出されよ
   うとしたとき及び／または事故に起因する加速度が生じ
   たときに、遅くともベルトローラ（１５）が一定限度回
   転した後にベルトのそれ以後の引き出しを阻止する引き
   出し阻止装置（１９）にも連結され、 さらに、ベルトテンショナー（１８）とベルトローラ
   （１５）との間に位置、入力部（２２）、出力部（２
   ４）及びこれらの間で動作するカップリング部材（２
   ５）からなるカップリング（２０）を有し、 該カップリング（２０）は、通常は解除されている一
   方、ベルトテンショナー（１８）が起動されて回転を始
   めたときに係合して連結され、これによりベルトローラ
   （１５）がベルトテンショナー（１８）によって急速に
   巻き取り方向に駆動される安全ベルト装置において、 巻き取り方向にあるベルトローラ（１５）に作用するト
   ルクが、ベルトテンショナー（１８）から加えられてい
   るトルクを越えたときに、カップリング（２０）が自動
   的に係合解除されることを特徴とする安全ベルト装置。
2. 【請求項２】カップリング（２０）は、当初ベルト引き
   込み方向に回転するベルトローラ（１５）の回転方向が
   逆転されることによって、係合解除されることを特徴と
   する請求項１に記載の安全ベルト装置。
3. 【請求項３】カップリング（２０）は、ベルトテンショ
   ナー（１８）の出力駆動部（２８''）の逆回転によって
   係合解除されることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の安全ベルト装置。
4. 【請求項４】カップリング（２０）は、ベルトテンショ
   ナー（１８）の回転開始によってベルト引き込み方向に
   連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
   ずれか１項に記載の安全ベルト装置。
5. 【請求項５】ベルトテンショナー（１８）の出力駆動部
   （２８''）と導入部（２８'）との間に所定の回転遊び
   があり、係合または係合解除が、前記回転遊びの範囲内
   における導入部（２８'）と出力駆動部（２８''）との
   間の相対運動を通じて実現するようにしたことを特徴と
   する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の安全
   ベルト装置。
6. 【請求項６】前記導入部（２８'）は、出力駆動部（２
   ８''）を取り囲み、かつ出力駆動部（２８''）と同軸と
   なる、リングディスク（２８'）であることを特徴とす
   る請求項５に記載の安全ベルト装置。
7. 【請求項７】導入部（２８'）は、ベルトテンショナー
   （１８）の出力駆動部（２８''）に関して弾性的に偏向
   され、これにより休止位置ではカップリング（２０）の
   解離が保証され、起動の初期においてベルトテンショナ
   ー（１８）の出力駆動部（２８''）が導入部（２８'）
   に関して所定量だけ回転可能で、これによりカップリン
   グ（２０）が係合され、また、起動後にベルトテンショ
   ナー（１８）の駆動力が消滅し、かつベルト張力が存在
   しないときは、出力駆動部（２８''）が導入部（２
   ８'）に関してベルト引き込み方向と反対方向に所定量
   だけ回転し、これによりカップリング（２０）が解離さ
   れるようにしたことを特徴とする請求項５または請求項
   ６に記載の安全ベルト装置。
8. 【請求項８】カップリング（２０）は、入力部としてデ
   ィスク（２２）を有し、ディスク（２２）はベルトテン
   ショナー（１８）の出力駆動部（２８''）と共に回転す
   るように固定連結され、半径方向に可動のカップリング
   部材（２５）を収容するための、半径方向外側に向かっ
   て開口した切欠（２３）を有し、前記カップリングが出
   力部としてベルトローラ（１５）のリング部（２４）を
   有し、該リング部がディスク（２２）を取り囲むことに
   より、カップリング部材（２５）がリング部（２４）の
   内壁及びディスク（２２）と連結係合することができ、
   リング部（２４）とベルトローラ（１５）は同軸である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項
   に記載の安全ベルト装置。
9. 【請求項９】カップリング部材（２５）は、導入部（２
   ８'）に設けられた導入係止部（２６）及び導出係止部
   （２７）と協働し、導入係止部（２６）または導出係止
   部（２７）にカップリング部材（２５）が半径方向及び
   外側方向に押しつけられるようにしたことを特徴とする
   請求項８に記載の安全ベルト装置。
10. 【請求項１０】導入部（２８'）は、ラチェットホイー
    ル（２８）に設けられ、該ラチェットホイールがシャフ
    ト（２１）と同軸で、かつ導入部（２８'）にカップリ
    ング（２０）を係合または係合解除するのに十分な回転
    遊びが吸収された後は、ベルトテンショナー（１８）の
    出力駆動部（２８''）と共に回転するように固定連結さ
    れ、出力駆動部（２８''）とともにベルト引き込み方向
    に、好ましくは段階的に回転し、ベルト引き込み方向と
    反対方向の回転に対して阻止されるようにしたことを特
    徴とする請求項９に記載の安全ベルト装置。
11. 【請求項１１】ラチェットホイール（２８）は、その周
    縁に半径方向内側に向かって弾性的に屈曲可能な外歯
    （２９）を有し、該外歯がハウジングに固定された内歯
    冠（３０）と協働することを特徴とする請求項１０に記
    載の安全ベルト装置。
12. 【請求項１２】ラチェットホイール（２８）は、外歯
    （２９）と、導入係止部（２６）及び導出係止部（２
    ７）を有する導入部（２８'）に加え、ベルトテンショ
    ナー（１８）の出力駆動部をなす内側部（２８''）及
    び、導入部（２８'）と内側部（２８''）との間に配置
    されたバネ部（２８'''）を有することを特徴とする請
    求項１０または請求項１１に記載の安全ベルト装置。
13. 【請求項１３】内歯冠（３０）は、ラチェットホイール
    （２８）の外歯（２９）の２倍数の内歯（３１）を有す
    ることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載
    の安全ベルト装置。
14. 【請求項１４】カップリング部材は、爪（２５）であ
    り、該爪が半径方向内側において、ディスク（２２）の
    切欠（２３）内に、シャフト（２１）と平行に延在する
    軸（３２）に関して回動可能に軸支され、かつ半径方向
    外側に係止歯（３３）を有し、該係止歯がベルト引き込
    み時に軸（３２）に関して回転方向に変位することを特
    徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれか１項に記載
    の安全ベルト装置。
15. 【請求項１５】バネ機構（１７）及び引き出し阻止機構
    （１９）は、ベルトローラ（１５）の前面側と反対側に
    備えられ、カップリング（２０）、導入部（２８'）を
    有する連結駆動部（３４）及びベルトテンショナー（１
    ８）は、軸方向に並んで前記前面側の端面に設けられた
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１４に記載の安全
    ベルト装置。
16. 【請求項１６】カップリング（２０）は、ベルトローラ
    （１５）の前面側において、外側に向かって開口した切
    欠部（３５）に収容されたことを特徴とする請求項１乃
    至請求項１５のいずれか１項に記載の安全ベルト装置。
17. 【請求項１７】切欠部（３５）は、リング部（２４）に
    囲まれ、該リングがベルトローラ（１５）に強固に連結
    され、特にベルトローラと一体であることを特徴とする
    請求項１６に記載の安全ベルト装置。
18. 【請求項１８】連結駆動部（３４）は、ベルトローラ
    （１５）と反対側で切欠部（３５）を覆い、好ましくは
    切欠部（３５）より相当程度半径方向に突出したことを
    特徴とする、請求項１５または請求項１６に記載の安全
    ベルト装置。
19. 【請求項１９】ベルトローラ（１５）と引き出し阻止装
    置（１９）との間に限定された回転遊びが設けられ、こ
    れにより、急速なベルト引き出しや事故に起因する加速
    度によってベルトに張力が発生したときに、引き出し阻
    止装置（１９）が係合した後でも、ベルト張力の影響の
    もとにベルトローラ（１５）が一定量、例えば数回転、
    回転できることを特徴とする請求項１乃至請求項１８の
    いずれか１項に記載の安全ベルト装置。
20. 【請求項２０】ベルトローラ（１５）の後面側に位置す
    る引き出し阻止装置（１９）は、トーションバー（３
    ７）を介して、前面側の前壁（３８）に共に回転するよ
    うに固定連結され、前記トーションバーがベルトローラ
    （１５）と同軸であり、ベルトローラ（１５）の、関連
    する前記後面側を向いて解放された中空部（３６）を通
    り、引き出し阻止装置（１９）とベルトローラ（１５）
    との間の回転遊びを保証することを特徴とする請求項１
    ９に記載の安全ベルト装置。
21. 【請求項２１】トーションバー（３７）は、事故の際、
    ベルト（１１）に倒れ込む乗客によって１〜５回転、特
    に２〜４回転捩られるように塑性変形可能であることを
    特徴とする請求項２０に記載の安全ベルト装置。
22. 【請求項２２】引き出し阻止装置（１９）は、阻止位置
    に移った直後のトーションバー（３７）の捩り力が当初
    は増加し、その後のトーションバー（３７）の捩り過程
    では、少なくともほぼ一定に保持されることを特徴とす
    る請求項２０または請求項２１に記載の安全ベルト装
    置。