JP5050049B2 - 張力インジケータ - Google Patents

Description

本発明は、張力インジケータに関し、特に、車両安全ベルト、ハーネスストラップ、ラゲッジストラップ、及び物品を固定するための他のベルト又はストラップと共に使用するためのベルト張力インジケータに関する。

これに関連して、多くの用途で、ベルト及びチャイルドシートハーネスストラップは、人々及び他の物品を適位置に固定するために使用される。多くの場合、緩すぎるストラップ又はベルトは適切に機能しないことがあるので、物品を適切に固定するためには、ベルト又はストラップを所要レベルに締め付けることが重要である。例えば、チャイルドシートハーネスベルトは一般的に、安全シート内に子供を固定するために使用される。しかし、これは、ベルトにどれだけ張力を付与すべきかを決定するのに、親の主観的判断に依存する。極端な状況下では、これは結果的に、正しくない張力付与のため、チャイルド安全シートの誤動作を引き起こすおそれがある。同様の状況は、種々の他の用途でも生じる。例えばモータスポーツ、航空又はエクストリームスポーツで使用されるハーネスは全て、充分なレベルに張力を付与することに依存する。ユーザは、例えば快適性を改善するために、彼らのハーネスを緩く着用することを、これが彼らの安全性を危うくすることを認識することなく、選択し得る。

この問題に取り組むために、ストラップ又はベルトが所要の張力レベルに達したときに標識を提供する、種々の装置が提案されてきた。大部分の公知の装置は、ベルトの張力が増大するにつれて、それが検出器の弾性反発力に抗してまっすぐになろうとするように、ベルトを変位経路に通すことを含む。米国特許第２００５０４０９６０号は、ばね機構を使用してベルト張力に対抗するように構成された、そのような装置を開示している。ベルト張力が増大するにつれて、色付きボタン又は電子検出器が記録された張力を示す。しかし、この装置は比較的複雑であり、特定のベルト張力が維持されるように連続的に監視する必要がある。米国特許第２００４０１１２７７号は、動作するために電子回路を使用する、同様の装置を開示している。電子装置の問題は、電源が必要であること、及び誤動作し易いことである。

本発明は、先行技術に関連する上記問題に取り組もうとするものである。

本発明の１態様では、ストラップが所定の張力レベルに達したときにそれを示すための張力インジケータであって、上記ストラップと係合するための当接面を有する可聴信号発生部材を備え、所定の値に達した上記ストラップの張力に対して、上記可聴信号発生部材がその物理的形態を変え、物理的形態の変化が可聴信号を発生させる、張力インジケータを提供する。

この方法により、可聴信号発生部材のプロファイルの変化により、ストラップの張力が所要レベルに達したという可聴標識が発生する。

可聴標識は、インジケータの近傍のオペレータに聞こえる音響信号であることが好ましく、ストラップの正しい張力設定が達成されたことをユーザに通知するために使用することができる。したがって、ハーネスストラップを使用するチャイルド安全シートのような装置が正しく装着されたり付けられたことを確実にすることが可能である。

好ましくは、インジケータは上記当接面に関連する偏向部材をさらに備え、上記偏向部材は第１位置と第２位置との間で偏向可能であり、上記偏向部材が上記第１位置にあるときに、上記当接面は上記ストラップを延長経路に沿って方向付け、ストラップの張力が所定の張力レベルより高くなると、ストラップは上記当接面を押し付けるように働いて偏向部材を第２位置に偏向させ、上記偏向部材は、上記第１位置から上記第２位置に偏向すると、音響信号を発生する。

上記偏向部材は上記第１位置の方向に付勢されることが好ましい。この方法により、ストラップ又はベルトの張力が低下したときに、張力インジケータは自動的にリセットする。

上記偏向部材は、張力レベルが上記所定の張力レベルより低下したことを示すために、それが上記第２位置から上記第１位置に移動したときに、第２音響信号を発生するように適応させることが好ましい。これは、ストラップ又はベルトの張力が正しい張力設定より低下したことをユーザに警告する。

上記偏向部材は、第１位置から上記第２位置の間のヒステリシスを示すように適応させることが好ましい。この方法により、張力の微小な変動により偏向部材が１つの位置から別の位置に自動的に偏向することがなく、よって別の音響信号を発生しない。これは、センサ装置の迷惑な動作を防止する。

上記張力インジケータは、偏向部材を上記第１位置から上記第２位置に偏向させるためにストラップに要求される張力レベルを調整するための調整手段を、さらに備えることが好ましい。これにより、ユーザは、それが使用される特定の用途によって、必要ならば、張力インジケータを調整することが可能になる。

上記偏向部材及び上記当接面は一体的に形成すると好ましい。

張力インジケータは、偏向部材に関連する当接面の両側に設けられた２つの静的当接部であって、ストラップが張力を受けているときに、上記ストラップを支持するための上記静的当接部をさらに備えると好ましい。

上記偏向部材は屈曲自在なアームであると好ましい。

本発明のさらなる態様では、上述の張力インジケータを備えたチャイルド安全シート、又は上述の張力インジケータを備えた航空機用座席ハーネスを提供する。

本発明のさらなる態様では、上述の張力インジケータを備えた車両用座席ハーネスを提供する。

本発明のさらなる態様では、上述の張力インジケータを備えたラップシートベルトを提供する。

本発明のさらなる態様では、上述の張力インジケータを備えたレース車両用座席ハーネスを提供する。

本発明のさらなる態様では、ストラップが所定の張力レベルに達したときにそれを示すための張力インジケータであって、上記インジケータがストラップと係合するための当接部と、上記当接部に関連する可動部材とを備え、上記可動部材が第１位置と第２位置との間で移動可能であり、上記可動部材が上記第１位置にあるときに、上記当接部が上記ストラップを延長経路に沿って方向付け、ストラップの張力が所定の張力レベルより高くなると、ストラップが上記当接部を押し付けるように働いて可動部材を第２位置に移動させ、上記可動部材が上記第１位置から上記第２位置に移動したときに音響信号を発生するように構成された、張力インジケータを提供する。

本願発明に係る張力インジケータによれば、簡単な構造でより確実にストラップの張力状態を表示することができる。

本発明の実施例について、次に、添付の図面を参照しつつ説明する。

図１及び図２は、本発明の第１実施形態を示す。

この実施形態では、張力インジケータは、チャイルド安全シートのベースの本体１と一体的に形成される。分かり易くするために、これらの図にはこのベースの一部分だけが図示されている。しかし、ベルト２が、子供を安全シートに固定するためのハーネスストラップを随伴していることは理解される。

本体１は、ベルト２が通過する空間８を画定する。ベルト２は、２つのアパーチャ３及び９を介して空間８内を案内される。クリッカアーム６は継手５に近い１端を本体１によって支持され、かつベルト２と係合する当接構成７を他端に具備する。当接構成７は、ベルト２がその上を容易に摺動できる湾曲したプロファイルを有する。

ベルト２が緩いとき、クリッカアーム６の当接構成７は、ベルト２をアパーチャ３及び９の間の直線から変向させる。この方法により、ベルトは、空間８内部で当接構成７の周りで延長経路に沿って案内される。クリッカアーム６は、図１に示すその位置の方向に付勢される。

ベルト２の張力が増大すると、ベルト２に働く力ベクトルが、ベルトを圧迫してまっすぐになった経路に移動させる。これを行なうときに、ベルト２はクリッカアーム６の当接構成７に力を加える。ベルトに張力が付与されるときに、ベルト２の整列を確実にするために、ベルトは、本体１の上部に設けられた静的当接部１０及び１１によって両側で支持される。

ベルトが特定の目的に対して最適な張力に達したことを意味する、所定のレベルをベルト２の張力が超えると、クリッカアーム６の弾性反発力が克服され、それは遷移を経験して、図２に示された位置いわゆる「設定」位置に偏向又は移動する。この遷移中に、クリッカアーム６は、ベルト所望の張力に達したことをユーザに示す明瞭な音響信号、いわゆる「設定」音響信号を発生するように適応される。これに関連して、本体１の空間８の形状及び共鳴口４は、この音がユーザに容易に聞こえることを可能にするために、この音響信号を方向付けかつ増幅するように機能する。

音響信号は、クリッカアームが非設定位置と設定位置との間で移動するときに、１つの引張り状態から別の引張り状態に急激に変化することによって生じる。急激な変化は、クリッカアーム６から音響衝撃波を発生させる。１つの引張り状態から中間の不安定な状態を経て他の引張り状態への遷移は、この実施形態では、２つの面に凹形ばねプロファイルを有するクリッカアームを使用することによって達成されるが、他の形状も可能である。

ベルト２の張力が低下すると、クリッカアーム６の付勢がそれを図１に示す位置に逆戻りさせ、それによってベルト２はその短い経路からその延長経路に移動する。この逆戻り動作中に、クリッカアーム６は、第１の信号とは音響的に異なる第２の明瞭な音響信号を発生するように適応される。これは、ベルト２の張力が最適設定より低下し、したがっていわゆる「リセット」信号が発生したことをユーザに警告する。

これに関連して、クリッカアーム６はヒステリシスを示すように構成される。これは、クリッカアームが図２に示すその設定位置に移動する張力レベル、及びクリッカアーム６が図１に示すその非設定位置又はリセット位置に戻る張力レベルの違いを考慮に入れる。すなわち、クリッカアームがそのリセット位置に戻るときの閾値は、設定位置に移動するために要求されるレベルよりわずかに低いレベルである。この意味で、クリッカアーム６はひとたびその設定位置に着くと準安定になり、そのリセット位置で安定する。実際、これは、ベルト２がひとたび必要な張力に達すると、張力がわずかに低下しても、クリッカアーム６が自動的にリセット信号を発生することはないが、張力が大きく低下すると、そのような信号を発生する。これは、例えばベルト張力がわずかに変動する場合のセンサ装置の迷惑動作を防止する。これは、チャイルド安全シートの場合、車両が道路の隆起の上を通ったとき、又は子供がそれらの位置を移動したときに、発生することがある。

図３は、本発明の第２実施形態に係る張力インジケータを示す。この場合、張力インジケータは、ベルト又はストラップに装着することのできる別個の装置として形成される。第２実施形態の動作は上記のものと同じであり、したがって対応する構成部品に対して同一参照符号が使用されている。この実施形態では、ベルト２は、本体１の中央部分に形成された経路に通される。これらの経路は、ベルト２が張力を受けているときにそれを支持する静的当接部１０及び１１を提供し、クリッカアーム６に設けられた当接構成７上にベルト２を案内する。

図４は、本発明の第３実施形態に係る張力インジケータを示す。この実施形態は図３に示したものと実質的に同じであるが、この場合、振動片１２が追加的に設けられる。クリッカアーム６がその設定位置に移動したとき、すなわちベルトの張力が所定のレベルより高いときに、クリッカアーム６は振動片１２と接触して、より複雑な音響信号又はシグネチャを発生する。異なるインジケータが異なる音響可聴信号を発生することが可能になり、よって複数のインジケータのどれが「設定」されたかをユーザが識別できるようになるので、これは、複数の張力インジケータが設けられた場合に有用である。

これに関して、異なるクリッカアーム構成を使用することによって、又は異なる材料のクリッカアームを形成することによって、異なる可聴信号を発生することもできる。これに関連して、図５（ａ）及び図（ｂ）は、本発明によって発生する音響信号例の時間及び周波数ドメインを示す。図４に示すように振動片を使用するか、又はクリッカアームの特性を変化させることにより、出力信号の時間及び周波数シグネチャが変化し、よってユーザ又は音声監視装置が異なるセンサを区別することが可能になることは理解される。

図６は、本発明の第４実施形態に係る張力インジケータを示す。この実施形態の動作は従前の実施形態と同じであるが、この場合、クリッカアーム６は、当接構成７上にベルト２を案内するためのアパーチャを有する経路部分と一体的に形成される。

図７は、本発明に係る張力インジケータ１４をいかにして負荷経路内に配置することができるかの略図を示す。ここで、ストラップ又はベルトの固定端は符号１３で示され、ベルト又はストラップの張力を維持するための固定装置は符号１０で示される。図８は、装置がベルト又はストラップの負荷経路の外部に位置する代替的構成を示す。これらの実施形態で、インジケータは、既存のベルトシステムに容易に追加することができるように、ケースに収納されたユニットとして提供することができる。

上述した実施形態の多数の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、クリッカアーム６はばね鋼から形成されるが、他の材料を使用することもできる。例えばアームは、付勢をもたらすための弾性構成部品及び音響信号を提供するための音響発生構成部品のような、複数の部品から構成することができる。さらに、アーム構成の代わりに、クリッカは代替的に、当接構成に接続されかつ音響信号を発生するように適応された、可動膜の形を取ることができる。

クリッカアームがその設定位置に移動するときの張力を増大させるために、クリッカアームと接触する第２のばねなどを設けることもできる。この第２のばねを調整するための調整手段を設けることもでき、それによって、設定位置への遷移が発生するときの力をユーザが調整することが可能になる。

張力インジケータにベルト又はストラップを容易に導入することを可能にする手段を設けることもできる。例えば、ストラップ又はベルトを横方向にクリッカ上に通すことを可能にするために、開口を設けることができる。代替的に、ストラップ又はベルトをクリッカ上に導入することができるように、回動自在の蓋のような可動開口を設けることができる。

本発明の張力インジケータはまた、張力インジケータによって発生する音声信号を検出することのできる、音声モニタと連動して使用することもできる。これにより、本発明は可視又は音声インジケータのような電子制御アラームを作動させることができる。好ましくは音声モニタは信号を時間及び周波数ドメインで解析して、背景ノイズから区別する。これを達成するために、音声モニタと張力インジケータとの間の独特の結合をもたらすように、製造中に受信器を、その時間及び周波数ドメインによってストラップの張力インジケータと整合させることができる。音声モニタは、時間及び周波数範囲内で音声モニタを複数のセンサと結合するようにプログラムさせて、同様の方法で異なる張力インジケータを区別するように構成することもできる。これは、電子制御アラームが、受信器と結合された独立張力インジケータに独自アラームを提供することを可能にすることができる。

本発明の第１実施形態に係る張力インジケータを組み込んだチャイルド安全シートの一部の断面図を示す。 ベルトが緊張状態にあるときの図１に示した張力インジケータの断面図を示す。 本発明の第２実施形態に係る張力インジケータを示す。 本発明の第３実施形態に係る張力インジケータを示す。 （ａ）は、本発明によって発生する音響信号例の時間ドメインを示す。（ｂ）は、本発明によって発生する音響信号例の周波数ドメインを示す。 本発明の第４実施形態に係る張力インジケータを示す。 本発明に係る張力インジケータをいかにして負荷経路内に配置することができるかの略図を示す。 図７に示した構成の代替的負荷経路構成の略図を示す。

Claims (15)

1. ストラップが所定の張力レベルに達したときにそれを示すための張力インジケータであって、前記ストラップと係合するための当接面を有する可聴信号発生部材を備え、所定の値に達した前記ストラップの張力に応答して、前記可聴信号発生部材がそのプロファイルを１つの引張り状態から中間の不安定な状態を経て別の引張り状態に変化し、
   前記中間の不安定な引張り状態を経るプロファイルの前記変化が可聴信号を生成させる、
   張力インジケータ。
2. 前記可聴信号発生部材が、
   第１位置と第２位置との間で偏向可能である、前記当接面に関連する偏向部材、
   を備え、
   前記偏向部材が前記第１位置にあるときに、前記当接面が前記ストラップを延長経路に沿って方向付け、
   前記ストラップの張力が前記所定の張力レベルより高くなると、前記ストラップが前記当接面を押し付けるように働いて前記偏向部材を第２位置に偏向させ、
   前記偏向部材が前記第１位置から前記第２位置に偏向すると前記可聴信号を発生する、
   請求項１記載の張力インジケータ。
3. 前記偏向部材が前記第１位置の方向に付勢されるように構成された、請求項２記載の張力インジケータ。
4. 前記偏向部材が前記第２位置から前記第１位置に戻ったときに、前記所定の張力レベルより低下したことを示すために、第２の音響信号を発生するように適応された、請求項２又は３記載の張力インジケータ。
5. 前記偏向部材が前記第１位置から前記第２位置の間のヒステリシスを示すように適応された、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の張力インジケータ。
6. 偏向部材を前記第１位置から前記第２位置に偏向させるために前記ストラップに要求される張力レベルを調整するための調整手段をさらに備えた、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の張力インジケータ。
7. 前記偏向部材および前記当接面が一体的に形成される、請求項２乃至６のいずれか一項に記載の張力インジケータ。
8. 前記偏向部材に関連する当接面の両側に設けられた２つの静的当接部であって、前記ストラップが張力を受けているときに前記ストラップを支持するための前記静的当接部をさらに備えた、請求項２乃至７のいずれか一項に記載の張力インジケータ。
9. 前記偏向部材が屈曲自在なアームである、請求項２乃至８のいずれか一項に記載の張力インジケータ。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の張力インジケータを備えたチャイルド安全シート。
11. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の張力インジケータを備えた航空機用座席ハーネス。
12. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の張力インジケータを備えた車両用座席ハーネス。
13. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の張力インジケータを備えたレース車両用座席ハーネス。
14. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の張力インジケータを備えた車両用ラップベルト。
15. ストラップが所定の張力レベルに達したときにそれを示すための張力インジケータであって、
    前記ストラップと係合するための当接部と、
    １つの引張り状態から中間の不安定な状態を経て別の引張り状態にプロファイルを変化することによって、第１位置と第２位置との間で移動可能である、前記当接部に関連する可動部材と、
    を備え、
    前記可動部材が前記第１位置にあるときに、前記当接部が前記ストラップを延長経路に
    沿って方向付け、
    前記ストラップの張力が前記所定の張力レベルより高くなると、前記ストラップが前記当接部を押し付けるように働いて前記可動部材を前記第２位置に移動させ、
    前記第１位置から前記第２位置に移動したときに、前記中間の不安定な引張り状態を経る前記可動部材のプロファイルの前記変化が、可聴信号を発生する、
    張力インジケータ。

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