JPH07186885A - プリテンショナー付きシートベルト用リトラクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェビングの確実な引き込みに支障をきたす
ことなく、ケーシング内における回転駆動部材のガス漏
れを減少させて巻取り軸を効率良く回転させることがで
きる安価なプリテンショナー付きシートベルト用リトラ
クターを提供する。 【構成】 車両衝突時にガス発生器１６が発生した駆動
ガスによってケーシング６内で駆動される回転ピストン
３１を、一方トルク伝達機構を介してリトラクターの巻
取り軸４に回転トルクを伝達可能な円筒状部３２と、駆
動ガスを受けて円筒状部３２を回転駆動するべく該円筒
状部３２より半径方向外方に突設された羽根部３３とで
構成する。該羽根部３３の受圧面３３ａには、駆動ガス
の圧力によって羽根部３３とケーシング６の内壁面との
間の隙間を減少させる方向へ周壁が弾性変形可能なガス
漏れ防止部材４０を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両衝突等の緊急時に
シートベルトを巻き込むことにより、シートベルトの緩
みを除去するプリテンショナーを備えたシートベルト用
リトラクターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の乗員の身体を座席に安
全に保持するためのシートベルト装置においては、乗員
のシートベルト装着感を低減するためにリトラクターが
シートベルトを巻取る力を低くする傾向がある。これに
より、乗員の身体に装着されたシートベルトのたるみが
増加するため、車両衝突等の緊急時に大きな力がシート
ベルトに加わるとシートベルトが伸び出す量が増え、乗
員の身体を効果的に拘束することができないことがあっ
た。

【０００３】そこで、緊急時にシートベルトを巻取って
そのたるみを除去すべく、リトラクターの巻取り軸を巻
取り方向へ瞬時に回転させるプリテンショナーをリトラ
クターに組み込んだものがある。前記プリテンショナー
の中には、例えば特公昭５９−１５６５７号公報や特公
平２−２７１７７号公報等に開示されているように、緊
急時に気体の膨張圧力により回転駆動される回転駆動部
材（回転ピストン）が、巻取り軸をシートベルト巻取り
方向へ回転させることにより乗員が装着しているシート
ベルトを巻き取り、もってそのたるみを除去するように
したものがある。

【０００４】前記回転駆動部材は、例えばリトラクター
のベース側壁に配設されたケーシング内の略円環状の空
間内において、巻取り軸に回転トルクを伝達可能な円筒
状部と、駆動ガスを受けて円筒状部を回転駆動するべく
該円筒状部より半径方向外方に突設された羽根部とを有
しており、緊急時にガス発生器が発生する駆動ガスを羽
根部に作用させることにより回転駆動するようにされて
いる。

【０００５】回転駆動部材は通常時には巻取り軸と係合
せず、巻取り軸の回転に干渉することが無いようにされ
ているから、リトラクターからのシートベルトの引出し
及び巻取りは自在に行うことができるが、プリテンショ
ナー作動時には巻取り軸に係合して、回転トルクを巻取
り軸に伝達するようになっている。即ち、加速度検知手
段が車両の衝突を検知してプリテンショナーが作動を開
始すると、先ず、ガス発生器が発生した駆動ガスが回転
駆動部材の羽根部に当たり、回転駆動部材を回転駆動す
る。それと同時に、回転駆動部材の回転トルクを巻取り
軸に伝達するトルク伝達機構が作動して回転駆動部材と
巻取り軸とが係合し、巻取り軸がシートベルトを巻取る
方向へ回転駆動されるので、乗員が装着しているシート
ベルトは巻取られてそのたるみが除去される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公昭５９−１５６５７号や特公平２−２７１７７号公報
等に開示されている従来の回転駆動部材においては、羽
根部の駆動ガスを受ける受圧面が平面であり、該羽根部
とケーシング内壁面との間には隙間があるため、該受圧
面に衝突した駆動ガスの一部が羽根部とケーシング内壁
面との隙間から羽根部の回転移動方向前方側へ漏れ易
く、駆動ガスの膨張エネルギーを回転駆動部材の回転駆
動力に変換する際の効率が良くないという問題がある。

【０００７】そこで、羽根部とケーシング内壁面との隙
間を小さくして漏れを少なくしようとすると、回転駆動
される羽根部の周囲がケーシング内壁面と接触して摩擦
抵抗を生じ易くなるので、回転駆動部材の回転抵抗が増
大し、該回転駆動部材のスムースな回転が阻害されてウ
ェビングの確実な引き込みに支障をきたす可能性があ
る。このため、この様な羽根部材とケーシングの接触を
防止するためにはこれら回転駆動部材及びケーシングの
加工精度を高めなければならず、製造コストが上昇す
る。

【０００８】従って、本発明の目的は上記課題を解消す
ることに係り、ウェビングの確実な引き込みに支障をき
たすことなく、ケーシング内における回転駆動部材のガ
ス漏れを減少させて巻取り軸を効率良く回転させること
ができる安価なプリテンショナー付きシートベルト用リ
トラクターを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、シ
ートベルトを巻取るリトラクターの巻取り軸に回転トル
クを伝達可能な回転駆動部材を、駆動ガスが充填される
ケーシング内に配設するとともに、緊急時に前記駆動ガ
スによって前記回転駆動部材を回転駆動して、前記巻取
り軸をシートベルトを巻取る方向に回転させるプリテン
ショナーを備えたシートベルト用リトラクターにおい
て、前記回転駆動部材が、巻取り軸に回転トルクを伝達
可能な円筒状部と、駆動ガスを受けて円筒状部を回転駆
動するべく該円筒状部より半径方向外方に突設された羽
根部とを有すると共に、該羽根部の駆動ガスを受ける側
には該駆動ガスの圧力によって前記羽根部と前記ケーシ
ングの内壁面との間の隙間を減少させる方向へ弾性変形
可能なガス漏れ防止部材が配設されていることを特徴と
するプリテンショナー付きシ−トベルト用リトラクター
により達成することができる。

【００１０】

【作用】本発明の上記構成によれば、緊急時にケーシン
グ内に駆動ガスが充填されると、回転駆動部材の羽根部
に取り付けられたガス漏れ防止部材が駆動ガスの圧力に
よって弾性変形し、羽根部とケーシングの壁面との間の
隙間を減少させるので、駆動ガスが羽根部とケーシング
の壁面との間の隙間から羽根部の回転移動方向前方側へ
漏れ出す量が減少する。

【００１１】この際、前記ガス漏れ防止部材は弾性変形
してケーシングの内壁面の形状に追従することができる
ので、ケーシング及び回転駆動部材の形状誤差や組み付
け位置のずれを吸収できると共に、ケーシングの内壁面
に接触しても回転駆動部材の回転を妨げるような摩擦抵
抗を発生することがない。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の一実施例
を詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の一実施例
に基づくプリテンショナー付きシートベルト用リトラク
ター１の要部断面正面図及び要部断面側面図である。プ
リテンショナー付きシートベルト用リトラクター１は、
ウェビング２０を巻取り又は引き出し自在に巻回した巻
取りリール１７を備えており、従来のリトラクターと同
様に、巻取りリール１７はその巻取り軸４に連結された
巻取りバネ装置５により、ウェビング２０が巻取られる
方向に常時付勢されている。又、ウェビング２０が所定
大きさ以上の加速度で引き出されようとすると、緊急ロ
ック機構１２により巻取り軸４の回転が阻止され、それ
以上ウェビング２０が引き出されないようになってい
る。

【００１３】更に、前記プリテンショナー付きシートベ
ルト用リトラクター１は、金属板を略コ字形状に折り曲
げて成形したリトラクターベース１１の一方のベース側
壁１１ａに、巻取り軸４をシートベルトの弛みが除去さ
れる方向に回転させるプリテンショナー３が配設されて
いる。該プリテンショナー３は、ベース側壁１１ａを貫
通した巻取り軸４の一端部に嵌着されたクラッチリング
１４の周りを回動可能に配設された回転駆動部材である
回転ピストン３１と、ベース側壁１１ａの外側に配設さ
れて該回転ピストン３１を回動可能に収容するための略
円環状の案内通路２２を構成するケーシング６と、該回
転ピストン３１を回転駆動するための駆動ガスを発生す
るガス発生器１６と、車両衝突時に該ガス発生器１６を
作動させる起動装置２６とを備えている。

【００１４】前記ケーシング６は、ベース側壁１１ａに
固定されたロアケース７と、該ロアケース７の外周壁７
ｃに外嵌してベース側壁１１ａに固定されるアッパーケ
ース８とからなる。そして、該アッパーケース８の図示
下方側に一体に形成された略Ｌ字形状のハウジング内部
にはガス発生器１６が内蔵されており、前記案内通路２
２の一部を閉塞する隔壁部８ｂにより画成された前記案
内通路２２の一周端部と該ガス発生器１６のガス噴出部
とはガス導管口１９により連通されている。前記ガス発
生器１６は、ガス発生剤２４を収容してフレームに封着
されるケース２５内に図示しない雷管を組み込んだもの
である。そして、ガス発生器１６の側方には、車両の衝
突を検知すると作動する機械式の起動装置２６が配置さ
れている。

【００１５】前記回転ピストン３１は、図３及び図４に
示すように、前記クラッチリング１４の周りで回動可能
に支持される円筒状部３２と、駆動ガスを受けるべく該
円筒状部３２より半径方向外方に突設された羽根部３３
とを有しており、ガス発生器１６より発生した駆動ガス
の膨張圧力が案内通路２２内に位置する羽根部３３に作
用することによって回転駆動される。

【００１６】そして、羽根部３３の駆動ガスを受ける側
の壁面３３ａには、ガス漏れ防止部材４０が取り付けら
れていると共に、該壁面３３ａと反対側の回転移動方向
前方側の壁面３３ｂは半円筒状の湾曲面を有する凸形状
に形成されて、回転ピストン３３が回転する際の空気抵
抗を減少するようにされている。前記ガス漏れ防止部材
４０は、例えば耐熱性および耐衝撃性を備えた合成樹脂
により一体成形されており、図３に示すように、羽根部
３３の前記壁面３３ａに沿って固着される略矩形状の底
部４１と、この底部４１の外周縁上に立設された周壁４
２とを備えている。そして、図４に示すように、前記周
壁４２は先端にいくほど薄肉となるように成形されてお
り、該周壁４２は駆動ガスの膨張圧力を受けると図中に
想像線で示すように弾性変形して外側に傾斜し、その先
端部分がケーシング６を構成するロアーケース７および
アッパーケース８の内壁面に接触することにより、羽根
部３３とケーシング６の内壁面との間の隙間を無くすよ
うに構成されている。

【００１７】前記円筒状部３２の内周面には、前記クラ
ッチリング１４の外周面との間にくさび状の空間を構成
する複数のカム面３２ａが形成されており、該くさび状
空間内にはそれぞれ円筒状のローラーピン１５が配設さ
れる。また、該円筒状部３２の内側両周端縁には段部３
２ｂが形成されており、各段部３２ｂには樹脂製のガス
漏れ防止シールであるＯリング１０及びガイドプレート
９がそれぞれ配設される。前記ロアケース７と前記アッ
パーケース８の中央穴周縁部には、それぞれ対向するよ
うにケーシング内方へ突出した環状突出部が設けられて
おり、Ｏリング１０が各環状突出部の外周面に保持され
て位置決めされると共に、ガイドプレート９が各環状突
出部に突設された係止突起７ａ，８ａに係合穴９ｂを係
止され、それぞれロアケース７とアッパーケース８に対
して非回転的に固定されて位置決めされている。

【００１８】そして、前記回転ピストン３１は、Ｏリン
グ１０及びガイドプレート９を介してロアケース７とア
ッパーケース８とにより回転軸線方向に挟持されると共
に、ガイドプレート９の外周面により半径方向に支持さ
れ、前記ケーシング６内においてクラッチリング１４の
周りを回動可能に配設されている。また、ガイドプレー
ト９の内周面には、前記カム面３２ａと協働してローラ
ーピン１５をクラッチリング１４の外周面と非係合な状
態に保持するＵ字形溝９ａが複数形成されている。更
に、前記円筒状部３２の内径は前記クラッチリング１４
の外径よりも大きく、前記回転ピストン３１のカム面３
２ａと前記ガイドプレート９のＵ字形溝９ａとによって
挟持されたローラーピン１５は、クラッチリング１４の
外周面に対してクリアランスを有している。

【００１９】即ち、これら回転ピストン３１のカム面３
２ａ、ガイドプレート９及びローラーピン１５等によ
り、前記クラッチリング１４と前記回転ピストン３１と
の間には一方向にのみトルクを伝達する一方トルク伝達
機構が構成されており、通常使用時においては回転ピス
トン３１がクラッチリング１４の回転に干渉することは
なく、リトラクターからのウェビング２０の引出し及び
巻取りは自在である。

【００２０】一方、前記ガス発生器１６より発生した駆
動ガスによって回転ピストン３１にシートベルト巻取り
方向（図２中、矢印Ｘ方向）の回転駆動力が生じた際に
は、ローラーピン１５がガイドプレート９のＵ字形溝９
ａとクラッチリング１４の外周面との間に食い込むこと
によって、クラッチリング１４と回転ピストン３１とを
連結し、該回転ピストン３１の回転トルクが巻取り軸４
に伝達されるようになっている。

【００２１】次に、上記プリテンショナー付きシートベ
ルト用リトラクター１の動作について説明する。車両の
通常走行時状態では、回転ピストン３１はクラッチリン
グ１４と係合せず、巻取り軸４は自由に回転可能となっ
ている。従って、ウェビング２０を巻取りバネ装置５の
付勢力で巻取り可能であるとともに、バネ力に抗してウ
ェビング２０を引出し自在となっている。

【００２２】急ブレーキ等のある程度の大きさの減速度
が車両に発生すると、乗員が前方に移動してウェビング
２０をある程度の加速度で引き出そうとする。この時、
リトラクターの緊急ロック機構１２が作動して巻取り軸
４の回転をロックする。これにより、ウェビングの伸び
出しは阻止されるが、起動装置２６がガス発生器１６を
作動させることはないので、回転ピストン３１は回転し
ない。

【００２３】一方、車両衝突時等におけるような極めて
大きな減速度が生じると、起動装置２６がこの減速度を
検知してガス発生器１６のガス発生剤２４を点火する。
ガス発生剤２４が点火されたガス発生器１６は、駆動ガ
スをガス導管口１９内へ噴出する。すると、ガス導管口
１９より案内通路２２内へ流入した駆動ガスの膨張圧力
が羽根部３３に作用し、回転ピストン３１はシートベル
ト巻取り方向へ回転駆動される。

【００２４】この際、回転ピストン３１の羽根部３３に
取り付けられているガス漏れ防止部材４０は、駆動ガス
の膨張圧力により弾性変形し、その周壁４２の先端部が
ケーシング６の内壁面に接して羽根部３３とケーシング
６の内壁面との隙間を減少させるので、駆動ガスが羽根
部３３とケーシング６の内壁面との隙間を介して羽根部
３３の回転移動方向前方側に漏れ出す量が減少する。

【００２５】また、前記ガス漏れ防止部材４０の周壁４
２は、弾性変形してケーシング６の内壁面の形状に追従
することができるので、ケーシング６及び回転ピストン
３１の形状誤差や組み付け位置のずれを吸収できると共
に、ケーシング６の内壁面に接触しても回転駆動部材の
回転を妨げるような摩擦抵抗を発生することがない。そ
こで、駆動ガスの膨張圧力が回転ピストン３１を回転さ
せる駆動力に高い効率で変換され、回転ピストン３１は
駆動ガスによってケーシング６内をスムーズに回転する
ことができる。

【００２６】そして、回転ピストン３１がウェビング巻
取り方向（図２中、矢印Ｘ方向）に回転すると、カム面
３２ａがローラーピン１５をクラッチリング１４の外周
面に近づく方向に押圧する。図５に示すように、更に回
転ピストン３１がウェビング巻取り方向へ回転すると、
ローラーピン１５がガイドプレート９のＵ字形溝９ａの
傾斜面とクラッチリング１４の外周面との間に食い込
み、該ガイドプレート９にも回転駆動力が伝達されるの
で、係合穴９ｂを係止している係止突起７ａ，８ａの先
端部が剪断される。そこで、ローラーピン１５及びガイ
ドプレート９は回転ピストン３１と一体的にウェビング
巻取り方向へ回転し、クラッチリング１４をウェビング
巻取り方向へ回転させる。

【００２７】この結果、巻取り軸４はウェビング２０を
巻取る方向に回転するので、ウェビング２０が締め付け
られ、ウェビング２０の弛みを除去することができる。
そして、羽根部３３の回転移動方向前方側の面３３ｂが
前記案内通路２２の終端部である隔壁部８ｂに当接して
回転ピストン３１の回転駆動が停止すれば、ローラーピ
ン１５の食い込みは解除され、巻取り軸４は回転ピスト
ン３１に関係なく回転できるようになる。

【００２８】即ち、本実施例のプリテンショナー付きシ
ートベルト装置１においては、回転ピストン３１の羽根
部３３とケーシング６の内壁面との隙間を狭めるため
に、羽根部３３にガス漏れ防止部材４０を取り付けると
いう簡単かつ確実な構成としたので、従来のように回転
ピストン３１やケーシング６の加工精度や組立て精度を
高める等して製造コストを上昇させることなく、駆動ガ
スを羽根部３３とケーシング６の内壁面との隙間から漏
れ難くすることができる。

【００２９】また、羽根部３３における駆動ガスの圧力
を受ける効率を向上させることにより、回転ピストン３
１をスムーズに回転させて巻取り軸４を効率良くウェビ
ング巻取り方向へ回転させることができるので、車両衝
突時におけるプリテンショナー３の信頼性が向上し、乗
員の身体を確実に拘束することができる。尚、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に
基づいて種々の形態を採り得ることは勿論である。

【００３０】例えば、図６に示す回転ピストン５１は、
ガス漏れ防止部材４０を取り付ける羽根部５３の壁面５
３ａが湾曲面を有する凸形状に形成されている。そこ
で、駆動ガスの膨張圧力を受けたガス漏れ防止部材４０
の底部４１は図７に示すように湾曲させられるので、そ
の周壁４２の先端をケーシング６の内壁面に対してより
一層確実に接触させることができる。

【００３１】また、前記ガス漏れ防止部材４０の形状は
上記実施例の形状に限定されるものではなく、駆動ガス
の圧力によって羽根部とケーシング内壁面との間の隙間
を減少させる方向へ弾性変形可能な形状であれば良い。
更に、回転ピストンと巻取り軸との間に構成されるトル
ク伝達機構が、上記実施例の構成に限らず種々の形態を
採りうること言うまでもなく、本発明においては、ガス
発生器が発生する駆動ガスにより回転駆動部材を駆動し
て巻取り軸をウェビング巻取り方向へ引込み駆動する形
式のプリテンショナーであれば、他の構成部品は適宜変
更可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明のプリテンショナー付きシ−トベ
ルト用リトラクターによれば、回転駆動部材の羽根部に
取り付けられたガス漏れ防止部材が駆動ガスの圧力によ
って弾性変形し、羽根部とケーシングの壁面との間の隙
間を減少させるので、駆動ガスが羽根部とケーシングの
壁面との間の隙間から羽根部の回転移動方向前方側へ漏
れ出す量が減少する。また、前記ガス漏れ防止部材は弾
性変形してケーシングの内壁面の形状に追従することが
できるので、ケーシング及び回転駆動部材の形状誤差や
組み付け位置のずれを吸収できると共に、ケーシングの
内壁面に接触しても回転駆動部材の回転を妨げるような
摩擦抵抗を発生することがない。

【００３３】そこで、回転駆動部材やケーシングの加工
精度や組立て精度を高める等して製造コストを上昇させ
ることなく、駆動ガスを羽根部とケーシングの内壁面と
の隙間から漏れ難くすることができ、回転駆動部材は車
両衝突時に巻取り軸を効率良くウェビング巻取り方向へ
回転駆動させる。従って、ウェビングの確実な引き込み
に支障をきたすことなく、ケーシング内における回転駆
動部材のガス漏れを減少させて巻取り軸を効率良く回転
させることができる安価なプリテンショナー付きシート
ベルト用リトラクターを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に基づくプリテンショナー付
きシートベルト用リトラクターの要部断面正面図であ
る。

【図２】図１に示したプリテンショナー付きシートベル
ト用リトラクターの要部断面側面図である。

【図３】図１に示した回転ピストンの全体斜視図であ
る。

【図４】図３に示した回転ピストンの要部断面上面図で
ある。

【図５】図１に示したプリテンショナー付きシートベル
ト用リトラクターの作動状態を説明する要部断面側面図
である。

【図６】本発明の他の実施例に基づく回転駆動部材及び
ガス漏れ防止部材の要部断面上面図である。

【図７】図６に示したガス漏れ防止部材の作動を説明す
る要部断面上面図である。

【符号の説明】

１ プリテンショナー付きシートベルト用リトラクタ
ー ３ プリテンショナー ４ 巻取り軸 ５ 巻取りバネ装置 ６ ケーシング ７ ロアケース ８ アッパーケース ９ ガイドプレート １０ Ｏリング １１ リトラクターベース １２ 緊急ロック機構 １４ クラッチリング １５ ローラーピン １６ ガス発生器 １７ 巻取りリール １９ ガス導管口 ２０ ウェビング ２２ 案内通路 ２６ 起動装置 ３１ 回転ピストン ３２ 円筒状部 ３３ 羽根部 ４０ ガス漏れ防止部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートベルトを巻取るリトラクターの巻
   取り軸に回転トルクを伝達可能な回転駆動部材を、駆動
   ガスが充填されるケーシング内に配設するとともに、緊
   急時に前記駆動ガスによって前記回転駆動部材を回転駆
   動して、前記巻取り軸をシートベルトを巻取る方向に回
   転させるプリテンショナーを備えたシートベルト用リト
   ラクターにおいて、 前記回転駆動部材が、巻取り軸に回転トルクを伝達可能
   な円筒状部と、駆動ガスを受けて円筒状部を回転駆動す
   るべく該円筒状部より半径方向外方に突設された羽根部
   とを有すると共に、該羽根部の駆動ガスを受ける側には
   該駆動ガスの圧力によって前記羽根部と前記ケーシング
   の内壁面との間の隙間を減少させる方向へ弾性変形可能
   なガス漏れ防止部材が配設されていることを特徴とする
   プリテンショナー付きシ−トベルト用リトラクター。