JPH08133015A - 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】 汎用性が高く、プリテンショナー始動時の始
動抵抗及びウェビング巻き込み開始までの時間遅れを小
さくして巻取り軸を効率良くスムーズにウェビング巻取
り方向へ回転させることができる良好な一方トルク伝達
機構を提供する。 【構成】 巻取り軸４に配設されたスリーブ14と相対回
転可能に支持されるクラッチ外輪12が、スリーブ14の外
周面との間に略くさび状の空間を構成するカム面12b
と、該くさび状空間内に配設されてスリーブ係合方向に
移動可能なローラーピン10とを備えている。該ローラー
ピン10のスリーブ係合方向への移動を阻止するホルダー
８のローラーピン保持片9a,9b は、クラッチ外輪12が回
転する際の摺動面以外の部分である細い接続部8dを介し
てベース側壁11a に係止されている。クラッチ外輪12が
車両衝突時に所定角度回転駆動されてスリーブ14とカム
面12bにローラーピン10を係合させた後、ホルダー８の
細い接続部8dが破断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、緊急時にリトラクター
の巻取り軸にウェビング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、車両の乗員等を座席に安全に保持
するためのシートベルト装置は、乗員のウェビング装着
感を低減するためにリトラクターによるウェビングの巻
取り力を低くする傾向があるため、衝突時に大きな力が
加わると、どうしてもウェビングの遊びが増え、このよ
うなウェビングの遊びにより拘束が遅れ、乗員の効果的
及び安全な拘束が行えないことがあった。

【０００３】そこで、緊急時にウェビングを引き込んで
緊張することによってウェビングの遊びを除去すべく、
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シートベルト装置に組み込んだも
のがある。このようなプリテンショナーをリトラクター
に組み込む場合、駆動手段の駆動力を巻取り軸に伝達し
て回転駆動するための駆動力伝達部材が通常使用時に巻
取り軸の回転に干渉することがないように、プリテンシ
ョナー非作動時には駆動力伝達部材を巻取り軸に非係合
とし、プリテンショナー作動時には駆動力伝達部材を巻
取り軸に接続して回転トルクを巻取り軸に伝達する為
に、駆動力伝達部材と巻取り軸との間には様々な構成の
一方トルク伝達機構が設けられている。

【０００４】例えば特開平２−２５６５４９号公報等に
開示されているプリテンショナーは、巻取り軸の延長部
と対面する複数のシューを該延長部に噛み合い係合可能
に軸支すると共に付勢手段により該延長部と係合しない
方向に付勢し、これらシューに巻付けられたケーブルの
一端に駆動手段を連結したものである。即ち、通常使用
時においては駆動力伝達部材であるシューが付勢手段に
より該延長部と係合しない方向に付勢されているので、
巻取り軸の回転に干渉することはない。そして、車両衝
突等の緊急時に駆動手段が作動してケーブルが引かれる
と、該ケーブルの巻き締め力によりシューは延長部との
係合方向に回動させられて巻取り軸の延長部と係合する
ので、巻取り軸を巻取り回転させることによってウェビ
ングの巻締めが行われる。

【０００５】また、例えば特公平２−１０７４３号公報
等に開示されているプリテンショナーは、剪断部材によ
って巻取り軸と非係合な状態でケーシングに取付けられ
たクラッチ部材を有し、車両衝突等の緊急時に回転駆動
されると強制制御して剪断部材を剪断すると共にクラッ
チ部材を巻取り軸のクラッチ延長部に押しつけて係合さ
せる引き部材ローラに駆動手段を連結したものである。

【０００６】即ち、通常使用時においては駆動力伝達部
材であるクラッチ部材が剪断部材によって巻取り軸と非
係合な状態に取付けられているので、巻取り軸の回転に
干渉することはない。そして、車両衝突等の緊急時に駆
動手段が作動して引き部材ローラが回転駆動されると、
該引き部材ローラが剪断部材を剪断してクラッチ部材を
巻取り軸のクラッチ延長部に係合させ、巻取り軸を一体
的に巻取り回転させるのでウェビングが巻締められる。

【０００７】ところで、上記の如きプリテンショナーの
駆動手段としては、シリンダー内に摺動可能に受容され
たピストンに作用する駆動力によりケーブルの一端部を
引張り駆動する所謂シリンダー形式の駆動手段や、気体
の膨張圧力やバネ力等の駆動力により回転駆動される回
転駆動部材（回転ピストン）が緊急時に巻取り軸をウェ
ビング巻取り方向へ引込み駆動する所謂ローター式回転
駆動方式（以下、シリンダーレス形式と称する）及びラ
ック＆ピニオン形式の駆動手段などがある。該シリンダ
ーレス形式の駆動手段は、長いシリンダーを必要とせず
にコンパクトな回転駆動部材により巻取り軸をウェビン
グ巻取り方向へ引込み駆動することができるので、車両
格納上有利である。又、ラック＆ピニオン形式では、確
実な駆動力伝達が行えて効率が良い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平２−２５６５４９号公報等に開示されたプリテンシ
ョナーの如き一方トルク伝達機構の構成では、ケーブル
の巻き締め力によりシューが延長部との係合方向に回動
させられて巻取り軸の延長部と係合するので、プリテン
ショナーの駆動手段としてはシリンダー形式の駆動手段
に限定されてしまい、コンパクトなシリンダーレス形式
や効率の良いラック＆ピニオン形式の駆動手段を用いる
ことができない。

【０００９】一方、上記特公平２−１０７４３号公報等
に開示されたプリテンショナーの如き一方トルク伝達機
構の構成では、プリテンショナーが始動する際に、クラ
ッチ部材を支持する剪断部材を変形・剪断させなければ
ならないが、始動抵抗が大きく、静止状態の引き部材ロ
ーラで剪断部材を変形・剪断させるには大きな駆動力を
必要とする。又、剪断部材の強度は、通常使用時に発生
する各ピーク荷重よりも十分に大きくなければならない
ので、結果としてプリテンショナーは始動時に大きな損
失を生じてしまい、ウェビングの巻き込み性能や巻き込
み開始までの時間遅れの原因となる。更に、プリテンシ
ョナー作動時、引き部材ローラ及び転動体は駆動手段に
よって高速で回転させられるが、これら引き部材ローラ
及び転動体が回転する際の摺動面であるケーシングの側
板は剪断された剪断部材の剪断跡が残るなどして平滑性
が良くないので、スムーズな回転が阻害される可能性が
ある。

【００１０】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることに係り、汎用性が高く、プリテンショナー始動時
の始動抵抗及びウェビング巻き込み開始までの時間遅れ
を小さくして巻取り軸を効率良くスムーズにウェビング
巻取り方向へ回転させることができる良好な一方トルク
伝達機構を備えた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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、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
動部材を車両衝突時に回転駆動することにより、巻取り
軸をシートベルトの弛みが除去される方向に回転させる
プリテンショナーを備えたシートベルト用リトラクター
であって、巻取り軸に配設されたスリーブと軸心周りに
相対回転可能に支持される回転駆動部材が、該スリーブ
外周面との間に略くさび状の空間を構成するカム面と、
該くさび状空間内に配設されてスリーブ係合方向に移動
可能な駆動力伝達部材とを備えると共に、該駆動力伝達
部材のスリーブ係合方向への移動を阻止する保持手段
は、回転駆動部材が回転する際の摺動面以外の部分に破
断部が配設された破断可能な接続手段を介してリトラク
ター本体に係止されており、前記回転駆動部材が車両衝
突時に所定角度回転駆動されてスリーブとカム面に駆動
力伝達部材を係合させた後に、前記保持手段は前記破断
部が破断してリトラクター本体に対する係止状態が解除
されるように構成されていることを特徴とするプリテン
ショナー付きシートベルト用リトラクターにより達成さ
れる。

【００１２】

【作用】本発明の上記構成によれば、通常使用時におい
てはリトラクター本体に係止された保持手段が、駆動力
伝達部材のスリーブ係合方向への移動を阻止しているの
で、該駆動力伝達部材が巻取り軸の回転に干渉すること
はない。そして、回転駆動部材が車両衝突時に回転駆動
されると、該回転駆動部材の内周面に形成されたカム面
により駆動力伝達部材はスリーブ係合方向へ移動させら
れ、該カム面とスリーブの外周面との間に食い込ませら
れる。このようなプリテンショナー始動時には、保持手
段がリトラクター本体に係止されたままであり、回転駆
動された直後の回転駆動部材に対して相対移動可能であ
るので、回転駆動された直後の該回転駆動部材には保持
手段のリトラクター本体に対する係止状態を解除するた
めの負荷が作用せず、プリテンショナー始動時の回転駆
動部材の始動抵抗は小さくなる。

【００１３】更に、回転駆動部材が所定角度回転駆動さ
れ、前記保持手段の破断部を破断するのに必要な負荷が
該回転駆動部材に作用する際には、回転駆動部材は加速
されて運動エネルギーが高まっているので、小さい損失
で該保持手段の係止状態を解除でき、回転駆動部材と一
体的に保持手段を速やかに移動させることができる。そ
こで、プリテンショナー始動時からウェビング巻き込み
開始までの時間遅れを小さくすることができる。

【００１４】また、リトラクター本体に対する保持手段
の係止状態を解除するための破断部が、回転駆動部材が
回転する際の摺動面以外の部分に配設されており、その
破断跡が該回転駆動部材の摺動面上に残ることはないの
で、該回転駆動部材が回転する際の摺動面の平滑性を確
保することができる。

【００１５】

【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は本発明の第１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
正面図であり、図２乃至図４は図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１の要部分解斜
視図であり、図５及び図６は図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１のＡ−Ａ断面矢
視図及びＢ−Ｂ断面矢視図であり、図７は図５に示した
プリテンショナーのＣ−Ｃ断面矢視図である。

【００１６】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、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７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７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２
０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２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。

【００１７】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、略コ字形状に形成されたリト
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
せる駆動手段を備えたプリテンショナー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スリーブ１４の
周りを回動可能に配設された回転駆動部材であるクラッ
チ外輪１２と、ガス発生器２９が発生するガス圧力で押
圧駆動されるラック２５と常時噛み合わされたピニオン
ギヤ２１により前記クラッチ外輪１２を回転駆動する駆
動手段６と、前記ピニオンギヤ２１の回転により前記ク
ラッチ外輪１２を増速回転させるべくピニオンギヤ２１
とクラッチ外輪１２の間に配設された増速歯車伝動装置
である遊星歯車装置３５と、車両衝突時に前記ガス発生
器２９を作動させる図示しない制御装置とを備えてい
る。

【００１８】前記クラッチ外輪１２は、後述する遊星歯
車装置３５を介して駆動手段６により回転駆動される円
筒状部材であり、外周面には遊星歯車装置３５の遊星歯
車１５と噛み合う太陽歯車を構成するための外歯１２ａ
が形成されると共に、肉抜きされた内周面には前記スリ
ーブ１４の外周面との間にくさび状の空間を構成する４
つのカム面１２ｂが周方向に沿って等間隔に形成されて
いる。そして、各くさび状空間内には、回転ピストン３
１とスリーブ１４の間でトルク伝達を可能とすべくスリ
ーブ係合方向に移動可能な駆動力伝達部材である円筒状
のローラーピン１０と、該ローラーピン１０のスリーブ
係合方向への移動を阻止すべくリトラクター本体である
ベース側壁１１ａに係止された保持手段であるホルダー
８のローラーピン保持片９ａ，９ｂとがそれぞれ配設さ
れている。

【００１９】ポリアセタール及びナイロン等の合成樹脂
材料や、アルミニウム及び亜鉛等の金属材料からなる前
記ホルダー８は、巻取り軸４が挿通される円孔とベース
取付け用穴８ｅを備えた略円板状の基板部８ａと、該基
板部８ａの軸線方向に沿って垂設された四対のローラー
ピン保持片９ａ，９ｂとを備えており、遊星歯車ケース
１６及びラックギヤケース２２と共締めされてベース側
壁１１ａの外側面に固定される。そこで、前記ローラー
ピン保持片９ａ，９ｂの先端部は、該ホルダー８の外側
に配設された前記クラッチ外輪１２の各くさび状空間内
に挿入され、ローラーピン１０をスリーブ１４の外周面
と非係合な状態に保持する。

【００２０】更に、前記ローラーピン保持片９ａ，９ｂ
が垂設された基板部８ａには、周方向に沿って四分割さ
れたスリット８ｃが形成されており、各スリット８ｃの
端部間には破断可能な接続手段である細い接続部８ｄが
構成されている。そこで、前記ローラーピン保持片９
ａ，９ｂが垂設された前記スリット８ｃより内側の部分
は、前記細い接続部８ｄが破断することによりベース側
壁１１ａに対する係止状態が解除されてクラッチ外輪１
２と一体的に回転可能な摺動部８ｂとされている。そし
て、該摺動部８ｂのリトラクター側表面は、クラッチ外
輪１２が回転する際の摺動面となる。

【００２１】即ち、前記ローラーピン保持片９ａ，９ｂ
は、クラッチ外輪１２が回転する際の摺動面である摺動
部８ｂのリトラクター側表面以外の部分に破断部が配設
された細い接続部８ｄを介してベース側壁１１ａに係止
されている。更に、前記クラッチ外輪１２の内径は前記
スリーブ１４の外径よりも大きく、前記ホルダー８のロ
ーラーピン保持片９ａ，９ｂによって挟持されたローラ
ーピン１０は、スリーブ１４の外周面に対してクリアラ
ンスを有している。即ち、これらクラッチ外輪１２のカ
ム面１２ｂ、ホルダー８及びローラーピン１０等によ
り、前記スリーブ１４と前記クラッチ外輪１２との間に
は一方向トルク伝達機構が構成されており、該ローラー
ピン１０はホルダー８によりトルク伝達不可能な状態に
確実に保持されている。

【００２２】そこで、通常使用時においては振動等の要
因でホルダー８に保持されたローラーピン１０がスリー
ブ１４に接触してリトラクターからのウェビング２０の
引出し巻取り及び緊急ロック機構２の機能に影響を与え
たり、異音が発生したりする可能性が少ない。又、それ
ぞれ対をなす前記ローラーピン保持片９ａ，９ｂは、互
いに基板部８ａの周方向に沿って対向するようにローラ
ーピン１０を挟持しており、ローラーピン１０がスリー
ブ１４及びクラッチ外輪１２と対向するその半径方向部
分は開放されている。従って、クラッチ外輪１２にウェ
ビング巻取り方向の回転駆動力が作用し、該クラッチ外
輪１２が急激に回転した場合でも、確実にローラーピン
１０をベース側壁１１ａに対して静止させる事ができ
る。そこで、ローラーピン保持片９ａ，９ｂは、ローラ
ーピン１０が確実に噛み込まれるまではローラーピン１
０の周方向への移動を規制することができる。

【００２３】その上、クラッチ外輪１２が所定角度回転
し、ローラーピン１０がカム面１２ｂによって巻取り軸
中心方向へ付勢された際には、該ローラーピン１０の食
い込み方向の移動を妨げることがないようにローラーピ
ン保持片９ａ，９ｂは容易に変形できる。そして、更に
クラッチ外輪１２がウェビング巻取り方向へ回転駆動さ
れると、ホルダー８の細い接続部８ｄが破断して基板部
８ａから摺動部８ｂが分離されるので、スリーブ１４に
食い込んだローラーピン１０は前記クラッチ外輪１２及
び前記摺動部８ｂと共に一体的にウェビング巻取り方向
へ回転する。前記スリーブ１４は、前記ローラーピン１
０よりも硬い材質であり、その外周面には食い込みを容
易とするローレット加工が施されている。

【００２４】即ち、後述する駆動手段６によってクラッ
チ外輪１２にウェビング巻取り方向（図２中、矢印Ｘ₁
方向）の回転駆動力が生じた際には、ローラーピン１０
がクラッチ外輪１２のカム面１２ｂとスリーブ１４の外
周面との間に食い込むことによって、スリーブ１４とク
ラッチ外輪１２とを連結し、該クラッチ外輪１２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。

【００２５】前記遊星歯車装置３５は、前記ベース側壁
１１ａの外側に固定された遊星歯車ケース１６の内歯１
６ａと前記クラッチ外輪１２との間に配設された遊星歯
車１５と、これら遊星歯車１５をそれぞれ回転自在に支
持するキャリア部材である回転円板１７とからなる。前
記回転円板１７には、遊星歯車１５を回転自在に軸支す
るピン１９が圧入される貫通孔１７ａと、ピニオンギヤ
２１が嵌合される中央孔１８とが形成されており、遊星
歯車１５はピニオンギヤ２１と一体的に回転する回転円
板１７により公転させられる。そこで、前記クラッチ外
輪１２は、ピニオンギヤ２１の回転により増速回転させ
られる。

【００２６】前記駆動手段６は、前記ピニオンギヤ２１
に噛み合わされるラック歯２５ａを形成されたラック２
５と、該ラック２５を移動可能に受容するシリンダー２
４と、該シリンダー２４の先端部とガス発生器２９のガ
ス噴出部とを連通連結するガス発生器ケース２８とを有
しており、前記シリンダー２４の基端部は前記遊星歯車
ケース１６の外側に固定されたラックギヤケース２２に
連結されている。前記ラックギヤケース２２には、前記
ピニオンギヤ２１が回転自在に収容される中央開口３３
と、該中央開口３３と一部連通して前記ラック２５を摺
動案内する案内凹部３４とが形成されており、該ラック
ギヤケース２２の外側には巻取り軸４の先端が貫通する
開口２３ａを形成されたプレート２３が前記ピニオンギ
ヤ２１及びラック２５を覆うように配設されている。

【００２７】前記ラック２５のガス発生器ケース２８側
の端部には、合成樹脂，ゴム，又は発泡金属等の材質か
らなる緩衝材２６と共にシリンダー２４内を摺動可能な
ピストン２７が配設されており、ガス発生器２９が発生
した高圧ガスはガス発生器ケース２８を介して該ピスト
ン２７に伝達される。また、設計によっては緩衝材を必
要とせず、ピストンとラックを一体的に製作する事も可
能である。更に、緩衝材にＯリングを使用してガスシー
ルの効果を出す事も可能である。

【００２８】前記ラック２５の背面２５ｂに対向する側
の前記案内凹部３４の側壁部には、くさび状空間を構成
するカム面３２が形成されており、該くさび状空間内に
はラックギヤケース２２の案内凹部３４の内側壁に対す
るラック２５の戻り方向（図５中、矢印Ｙ₂ 方向）の相
対移動を規制する噛み合い要素である円筒状のローラー
ピン３６と、該ローラピン３６をラック係合方向へ付勢
するコイルスプリング３１とが配設され、ラック２５の
戻り防止機構が構成されている。そこで、ラック２５が
ウェビング巻取り駆動方向（図５中、矢印Ｙ₁ 方向）に
移動する際には、ローラピン３６がコイルスプリング３
１の付勢力に抗して非噛み合い方向へ移動可能であり、
該ラック２５の移動を妨げるものではない。

【００２９】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、図６に示すように、クラッチ外輪
１２及びローラーピン１０はスリーブ１４と非係合なの
で、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
り可能であると共に、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。

【００３０】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２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、図示しない制御装置がガス発生器２
９を作動させることはないので、ラック２５は押圧駆動
されない。

【００３１】一方、車両衝突時等におけるような極めて
大きな所定の減速度が生じると、図示しない制御装置が
この減速度を検知してガス発生器２９を点火する。点火
されたガス発生器２９は、駆動ガスをガス発生器ケース
２８内へ噴出する。すると、ガス発生器ケース２８より
シリンダー２４内へ流入した駆動ガスの膨張圧力がピス
トン２７に作用し、該ピストン２７は緩衝材２６を介し
てラック２５をウェビング巻取り駆動方向へ押圧駆動す
る。この時、前記緩衝材２６によってラック２５へのガ
ス圧力の急激な加圧を抑制することができる。

【００３２】ここで、ピストン２７はラック２５を押圧
駆動するように構成されているので、駆動力を伝達する
ためのピストンロッド等が挿通される開口をガス発生器
ケース２８に設ける必要がない。そこで、ガス圧力は漏
れることなくほぼ全てピストン２７に作用し、ラック２
５の駆動力に有効に利用できる。前記ラック２５が図５
に示す矢印Ｙ₁ 方向へ押圧駆動されると、該ラック２５
のラック歯２５ａに噛み合わされているピニオンギヤ２
１はウェビング巻取り方向（図５中、矢印Ｘ₁ 方向）へ
回転駆動される。すると、ピニオンギヤ２１と一体的に
回転する回転円板１７も矢印Ｘ₁ 方向に回転する。

【００３３】前記回転円板１７にはピン１９に回転自在
に軸支された遊星歯車１５が保持されており、図６に示
すように、該遊星歯車１５は前記遊星歯車ケース１６の
内歯１６ａ及び前記クラッチ外輪１２の外歯１２ａと噛
み合っている。そこで、回転円板１７が矢印Ｘ₁ 方向に
回転することにより、矢印Ｘ₁ 方向に公転させられる遊
星歯車１５は、遊星歯車ケース１６の内歯１６ａに噛み
合いながら自転してクラッチ外輪１２を矢印Ｘ₁ 方向に
増速回転させる。従って、ピニオンギヤ２１の矢印Ｘ₁
方向の回転は、遊星歯車装置３５により増速して伝達さ
れる。

【００３４】そして、クラッチ外輪１２が矢印Ｘ₁ 方向
に回転させられると、ホルダー８はベース側壁１１ａの
外側面に固定されており、且つ、前記ローラーピン保持
片９ａ，９ｂはローラーピン１０がスリーブ１４の外周
面とカム面１２ｂとの間に確実に食い込むまでは巻取り
軸中心方向への移動を保持片の弾性又は塑性変形によっ
て可能とするので、該ホルダー８はウェビング巻取り方
向に回転するクラッチ外輪１２に対して相対回転する。

【００３５】従って、ホルダー８のローラーピン保持片
９ａ，９ｂに保持されているローラーピン１０はスリー
ブ係合方向に移動し、スリーブ１４の外周面とカム面１
２ｂとの間に確実に食い込むので、該ローラーピン１０
がクラッチ外輪１２とスリーブ１４とを連結し、該クラ
ッチ外輪１２の回転トルクを巻取り軸４に伝達する。即
ち、回転駆動された直後のクラッチ外輪１２には、ベー
ス側壁１１ａに固定されているホルダー８のローラーピ
ン保持片９ａ，９ｂの係止状態を解除するために前記細
い接続部８ｄを破断するだけの負荷が作用せず、プリテ
ンショナー始動時の回転駆動部材の始動抵抗は小さくな
る。

【００３６】そして、更にクラッチ外輪１２がウェビン
グ巻取り方向に所定角度回転させられ、前記ローラーピ
ン１０がスリーブ１４の外周面とカム面１２ｂとの間に
確実に食い込む位置まで移動すると、ローラーピン１０
を介してクラッチ外輪１２の回転駆動力がホルダー８に
伝達される。この時、ベース側壁１１ａに固定されてい
るホルダー８のローラーピン保持片９ａ，９ｂの係止状
態を解除するために前記細い接続部８ｄを破断するだけ
の負荷がクラッチ外輪１２に作用するが、該クラッチ外
輪１２は加速されて運動エネルギーが高まっている。そ
こで、クラッチ外輪１２は小さい損失で前記細い接続部
８ｄを破断して該ローラーピン保持片９ａ，９ｂのベー
ス側壁１１ａに対する係止状態を解除することができる
と共に、一体的に摺動部８ｂを速やかに回転移動させる
ことができるので、プリテンショナー始動時からウェビ
ング巻き込み開始までの時間遅れを小さくすることがで
きる。

【００３７】そして更に、駆動ガスの膨張圧力により押
圧駆動されるラック２５の駆動力によりピニオンギヤ２
１がウェビング巻取り方向に回転駆動されると、増速回
転させられたクラッチ外輪１２はローラーピン１０を介
してスリーブ１４を一体的に矢印Ｘ₁ 方向に回転駆動
し、ウェビング２０を巻取る方向に巻取り軸４を回転さ
せるので、ウェビング２０が締め付けられ、シートベル
トの遊びが除去される。

【００３８】即ち、遊星歯車装置３５を介して増速した
回転を巻取り軸４に伝達できる駆動手段６のラック２５
は、短いラックストロークでも巻取り軸４をウェビング
巻取り方向へ充分に回転させることができる。従って、
ラック２５及びシリンダー２４は短くてよく、プリテン
ショナーをコンパクトに構成することができる。又、遊
星歯車装置３５を構成して増速回転されるクラッチ外輪
１２と巻取り軸４に固設されたスリーブ１４との間に
は、プリテンショナー非作動時にこれらを非接続とする
ホルダー８及びローラーピン１０がが配設されており、
ピニオンギヤ２１とラック２５、及び遊星歯車装置３５
を構成する各歯車は、プリテンショナー非作動時である
初期状態において予め互いの歯が噛み合った状態となっ
ている。従って、ラック２５が駆動ガスの膨張圧力によ
り急激に押圧駆動される際、前記歯車の歯先同士は互い
に衝突することがないので、歯の破損を防止することが
できると共に駆動手段６による駆動力を巻取り軸４にス
ムーズに伝達することができる。

【００３９】更に、ベース側壁１１ａに固定されている
ホルダー８のローラーピン保持片９ａ，９ｂの係止状態
を解除するための前記細い接続部８ｄの破断部は、図８
に示すようにクラッチ外輪１２が回転する際の摺動面
（分離した摺動部８ｂのリトラクター側表面及びベース
側壁１１ａの外側面）以外の部分である前記スリット８
ｃの内壁面上に破断面が位置し、その破断跡がクラッチ
外輪１２の摺動面上に残ることはないので、該クラッチ
外輪１２が回転する際の摺動面の平滑性を確保すること
ができる。従って、クラッチ外輪１２の高速でスムーズ
な回転が保障される。

【００４０】そして、駆動ガスの膨張圧力によるラック
２５の押圧駆動が止まると、ウェビング２０の張力によ
り巻取り軸４がウェビング引出し方向（図８中、矢印Ｘ
₂ 方向）へ回転し、クラッチ外輪１２及びピニオンギヤ
２１も逆回転を始める。すると、ラック２５は案内凹部
３４の内側壁に対して戻り方向（図５中、矢印Ｙ₂ 方
向）へ相対移動しようとするが、前記ローラピン３６が
ラック２５の背面２５ｂと案内凹部３４のカム面３２と
の間に食い込むことにより、ラック２５は戻り方向への
相対移動が規制されるので、ピニオンギヤ２１は逆回転
を防止される。そこで、プリテンショナー３によるベル
ト巻締め動作完了直後も、上記駆動手段６はベルト伸び
出しを抑えることができる。尚、ラック２５の戻り防止
機構は、初期位置でラック２５の面とローラ（噛み合い
要素）が接触すれば、どの位置に設定してもよい。ま
た、この様な戻り防止機構は図示のようなローラ等を用
いずに、駆動ガスの圧力減少を最少にする事により代用
できる。例えば、前記緩衝材２６をＯリングとする事に
より、シリンダー内の圧力を高く保ち同様の効果を得る
事ができる。

【００４１】尚、上記本発明の第１実施例においては、
回転駆動部材をウェビング巻取り方向へ回転駆動する駆
動手段として、ピニオンギヤを介してリトラクターの巻
取り軸に回転トルクを伝達可能なラックをガス圧力で押
圧駆動する形式の駆動手段を用いたが、回転ピストンの
羽根部に気体の膨張圧力を直接付与して駆動するシリン
ダーレス形式の駆動手段や、ねじりコイルばねの弾性力
を用いたり、シリンダー内に摺動可能に受容されたピス
トンに作用する気体の膨張圧力によりケーブルの一端部
を引張り駆動する所謂シリンダー形式の駆動手段を用い
ることもできる。

【００４２】図９は、本発明の第２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４１の要
部断面側面図である。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４１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７を備えてお
り、上記第１実施例のリトラクターと同様に、巻取りリ
ール７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２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。

【００４３】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４１は、略コ字形状に形成されたリ
トラクターベース５１の一方のベース側壁５１ａ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
させるシリンダーレス形式の駆動装置を備えたプリテン
ショナー４３が配設されている。該プリテンショナー４
３は、ベース側壁５１ａを貫通した巻取り軸４の一端部
に嵌着されたスリーブ５４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６１と、ベース側壁
５１ａの外側に配設されて該回転ピストン６１を回動可
能に収容するための略円環状の案内通路６４を構成する
ケーシング４６と、該回転ピストン６１を回転駆動する
ための駆動ガスを発生するガス発生器５６と、車両衝突
時に該ガス発生器５６を作動させる図示しない制御装置
とを備えている。

【００４４】前記ケーシング４６は、ベース側壁５１ａ
に固定されたロアケース（図示せず）と、該ロアケース
を介してベース側壁５１ａに固定されるアッパーケース
４８とからなる。該アッパーケース４８の下方に一体形
成された略Ｌ字形状のハウジング内部にはガス発生器５
６が内蔵されており、前記案内通路６４の一部を閉塞す
る隔壁部４８ｂにより画成された前記案内通路６４の一
周端部と該ガス発生器５６のガス噴出部とはガス導管口
６５により連通されている。前記ガス発生器５６は、ガ
ス発生剤を収容してフレームに封着されるケース内に図
示しないヒーターを組み込んだものであり、該ヒーター
は車両の衝突を検知した図示しない制御装置からの電気
信号により点火される。

【００４５】前記回転ピストン６１は、前記スリーブ５
４と軸心周りに相対回転可能に支持される円筒状部６２
と、駆動ガスを受けるべく該円筒状部６２より半径方向
外方に突設された羽根部６３とを有しており、ガス発生
器５６より発生した駆動ガスが案内通路６４内の羽根部
６３に作用することによって回転駆動される。駆動ガス
の膨張圧力を受ける該羽根部６３の受圧面６３ａと反対
側の回転移動方向側には、くさび状空間を構成するカム
面６３ｂが形成されており、該くさび状空間内にはケー
シング４６の内周壁に対する回転ピストン６１のウェビ
ング引出し方向（図９中、時計回り方向）の相対回転を
規制する噛み合い要素である円筒状のローラーピン５３
が配設されている。

【００４６】前記円筒状部３２の内周面には、前記スリ
ーブ５４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６２ａが周方向に沿って等間隔に形成されて
いる。そして、各くさび状空間内には、回転ピストン６
１とスリーブ５４の間でトルク伝達を可能とすべくスリ
ーブ係合方向に移動可能な駆動力伝達部材である円筒状
のローラーピン５０と、該ローラーピン５０のスリーブ
係合方向への移動を阻止すべくリトラクター本体である
前記アッパーケース４８に係止された保持手段であるホ
ルダー５８のローラーピン保持片５９ａ，５９ｂとがそ
れぞれ配設されている。

【００４７】前記ホルダー５８は、ポリアセタール及び
ナイロン等の合成樹脂材料や、アルミニウム及び亜鉛等
の金属材料からなり、図２に示した第１実施例における
ホルダー８と同様に、巻取り軸４が挿通される円孔とア
ッパーケース取付け手段を備えた略円板状の基板部（図
示せず）と、該基板部の軸線方向に沿って垂設された三
対のローラーピン保持片５９ａ，５９ｂとを備えてお
り、アッパーケース４８の内側面に固定される。そこ
で、前記ローラーピン保持片５９ａ，５９ｂの先端部
は、該ホルダー５８の内側に配設された前記回転ピスト
ン６１の各くさび状空間内に挿入され、ローラーピン５
０をスリーブ５４の外周面と非係合な状態に保持する。

【００４８】更に、前記ローラーピン保持片５９ａ，５
９ｂが垂設された基板部には、上記ホルダー８と同様
に、周方向に沿って三分割されたスリットが形成されて
おり、各スリットの端部間には破断可能な接続手段であ
る細い接続部が構成されている。そこで、前記ローラー
ピン保持片５９ａ，５９ｂが垂設された前記スリットよ
り内側の部分は、前記細い接続部が破断することにより
アッパーケース４８に対する係止状態が解除されて回転
ピストン６１と一体的に回転可能な摺動部とされてい
る。そして、該摺動部のリトラクター側表面は、回転ピ
ストン６１が回転する際の摺動面となる。

【００４９】即ち、前記ローラーピン保持片５９ａ，５
９ｂは、回転ピストン６１が回転する際の摺動面である
ホルダー５８の摺動部のアッパーケース側表面以外の部
分に破断部が配設された細い接続部を介してアッパーケ
ース４８に係止されている。そして、前記回転ピストン
６１は、ロアケースとアッパーケース８とにより回転軸
線方向に挟持されると共に、スリーブ５４の外周面によ
り半径方向に支持され、前記ケーシング４６内において
スリーブ５４の外周面の周りを摺動しながら相対回転可
能に配設されている。更に、該回転ピストン６１は、外
周面に形成された凹部を前記アッパーケース４８の内周
面に突設された小突起４８ａに係止され、ケーシング４
６に対して非回転的に固定されており、車体の振動等に
より動かないように位置決めされている。勿論、両部材
を摩擦係合により位置決めすることもできる。

【００５０】更に、前記円筒状部６２の内径は前記スリ
ーブ５４の外径よりも大きく、前記ホルダー５８のロー
ラーピン保持片５９ａ，５９ｂによって保持されたロー
ラーピン５０は、スリーブ５４の外周面に対してクリア
ランスを有している。即ち、これら回転ピストン６１の
カム面６２ａ、ホルダー５８及びローラーピン５０等に
より、前記スリーブ５４と前記回転ピストン６１との間
には一方トルク伝達機構が構成されており、ローラーピ
ン５０はケーシング４６に係止されたホルダー５８のロ
ーラーピン保持片５９ａ，５９ｂによってトルク伝達不
可能な状態に保持されている。そこで、通常使用時にお
いては回転ピストン６１がスリーブ５４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。一方、前記ガス発生器５
６より発生した駆動ガスによって回転ピストン６１にウ
ェビング巻取り方向（図９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５０が回転ピストン６
１のカム面６２ａとスリーブ５４の外周面との間に食い
込むことによって、スリーブ５４と回転ピストン６１と
を連結し、該回転ピストン６１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。

【００５１】従って、本第２実施例のプリテンショナー
４３は、前記第１実施例のプリテンショナー付きシート
ベルト用リトラクター１のプリテンショナー３と同様
に、プリテンショナー始動時の始動抵抗及びウェビング
巻き込み開始までの時間遅れを小さくすることができる
と共に、回転ピストン６１が回転する際の摺動面（分離
したホルダー５８の摺動部のアッパーケース側表面及び
アッパーケース４８の内側面）の平滑性を確保し、回転
ピストン６１の高速でスムーズな回転を保障することが
できるので、巻取り軸４を効率良くスムーズにウェビン
グ巻取り方向へ回転させることができる。

【００５２】図１０に示した本発明の第３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７
１は、略コ字形状に形成されたリトラクターベース７６
の一方のベース側壁７６ａ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シリンダー形式
の駆動装置を備えたプリテンショナー７２が配設されて
いる。尚、上記第２実施例のプリテンショナー付きシー
トベルト用リトラクター４１と同様の構成部材に関して
は同符号を付して詳細な説明を省略する。

【００５３】前記プリテンショナー４２は、ベース側壁
４６ａを貫通した巻取り軸４の一端部に嵌着されたスリ
ーブ５４の周りを回動可能に配設された回転駆動部材で
あるローター７３と、ローター７３に巻回されると共に
一端がワイヤーエンド８０を介してローター７３の連結
部７５に連結されたケーブル７９と、該ケーブル７９の
他端に接続されたピストン７８が図示しないガス発生器
の駆動ガスによりシリンダー７７内を駆動される駆動手
段とを備えており、前記スリーブ５４と前記ローター７
３との間には前記第２実施例と同様の一方トルク伝達機
構が構成されている。

【００５４】そこで、車両衝突時等におけるような極め
て大きな所定の減速度が生じると、図示しない制御装置
がこの減速度を検知してガス発生器を作動させるので、
シリンダー７７内に流入した駆動ガスの圧力によって前
記ピストン７８が急速に上方（矢印Ｚ方向）へ移動す
る。このピストン７８の駆動力によって、ケーブル７９
が矢印Ｚ方向へ急速に引っ張られる。

【００５５】そして、ケーブル７９が引っ張られると、
その引張り力によりローター７３はウェビング巻取り方
向（図１０中、矢印Ｗ方向）へ回転駆動される。する
と、ローター７３を非回転的に係止していた図示しない
小突起の係止が外れ、ローター７３はウェビング巻取り
方向に回転する。従って、上記各実施例のプリテンショ
ナー付きシートベルト用リトラクター１，４１と同様
に、本第３実施例のプリテンショナー７２は、プリテン
ショナー始動時の始動抵抗及びウェビング巻き込み開始
までの時間遅れを小さくすることができると共に、ロー
ター７３が回転する際の摺動面（分離したホルダー５８
の摺動部のアッパーケース側表面及び図示しないアッパ
ーケースの内側面）の平滑性を確保し、ローター７３の
高速でスムーズな回転を保障することができるので、巻
取り軸４を効率良くスムーズにウェビング巻取り方向へ
回転させることができる。

【００５６】即ち、本発明におけるプリテンショナーの
如き一方トルク伝達機構の構成は、プリテンショナーの
駆動手段としてシリンダー形式の駆動手段、又はコンパ
クトなシリンダーレス形式の駆動手段のいずれにも応用
することができ、基本の構成部材を共通化しながらリト
ラクター取付け位置等の諸条件により駆動手段を適宜選
択することができるので汎用性が高い。

【００５７】尚、本発明の構成は上記各実施例に限定さ
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り、例えば、回転駆動部材、
スリーブ、駆動力伝達部材、カム面、保持手段、保持手
段の係止方法及び破断可能な接続手段等の形状や構成は
適宜変更可能である。

【００５８】

【発明の効果】本発明のプリテンショナー付きシートベ
ルト用リトラクターによれば、回転駆動部材が車両衝突
時に回転駆動されると、該回転駆動部材の内周面に形成
されたカム面により駆動力伝達部材はスリーブ係合方向
へ移動させられ、該カム面とスリーブの外周面との間に
食い込ませられるが、この時、保持手段はリトラクター
本体に係止されたままであり、回転駆動された直後の回
転駆動部材に対して相対移動可能であるので、回転駆動
された直後の該回転駆動部材には保持手段のリトラクタ
ー本体に対する係止状態を解除するための負荷が作用せ
ず、プリテンショナー始動時の回転駆動部材の始動抵抗
は小さくなる。

【００５９】更に、回転駆動部材が所定角度回転駆動さ
れ、前記保持手段の破断部を破断するのに必要な負荷が
該回転駆動部材に作用する際には、回転駆動部材は加速
されて運動エネルギーが高まっているので、小さい損失
で該保持手段の係止状態を解除でき、回転駆動部材と一
体的に保持手段を速やかに移動させることができる。そ
こで、プリテンショナー始動時からウェビング巻き込み
開始までの時間遅れを小さくすることができる。

【００６０】また、リトラクター本体に対する保持手段
の係止状態を解除するための破断部が、回転駆動部材が
回転する際の摺動面以外の部分に配設されており、その
破断跡が該回転駆動部材の摺動面上に残ることはないの
で、該回転駆動部材が回転する際の摺動面の平滑性を確
保することができる。その上、本発明における一方トル
ク伝達機構の構成は、回転駆動部材の駆動手段により制
限されることがないので、基本の構成部材を共通化しな
がらリトラクター取付け位置等の諸条件により駆動手段
を適宜選択することができる。

【００６１】従って、汎用性が高く、プリテンショナー
始動時の始動抵抗及びウェビング巻き込み開始までの時
間遅れを小さくして巻取り軸を効率良くスムーズにウェ
ビング巻取り方向へ回転させることができる良好な一方
トルク伝達機構を備えた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】本発明の第１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分解矢視図の一部分である。

【図３】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分解矢視図の残り部分である。

【図４】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分解矢視図の残り部分である。

【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１のＡ−Ａ断面矢視図である。

【図６】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１のＢ−Ｂ断面矢視図である。

【図７】図５に示したプリテンショナーのＣ−Ｃ断面矢
視図である。

【図８】図６に示したクラッチ機構の作動状態を説明す
るための要部断面図である。

【図９】本発明の第２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側面図であ
る。

【図１０】本発明の第３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側面図で
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 駆動手段 ７ 巻取りリール ８ ホルダー ９ａ ローラーピン保持片 ９ｂ ローラーピン保持片 １０ ローラーピン １１ リトラクターベース １２ クラッチ外輪 １４ スリーブ １５ 遊星歯車 １６ 遊星歯車ケース １７ 回転円板 １９ ピン ２１ ピニオンギヤ ２２ ラックギヤケース ２４ シリンダー ２５ ラック ２７ ピストン ２９ ガス発生器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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車両衝突時に回転駆動するこ
   とにより、巻取り軸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を備えたシートベル
   ト用リトラクターであって、 巻取り軸に配設されたスリーブと軸心周りに相対回転可
   能に支持される回転駆動部材が、該スリーブ外周面との
   間に略くさび状の空間を構成するカム面と、該くさび状
   空間内に配設されてスリーブ係合方向に移動可能な駆動
   力伝達部材とを備えると共に、該駆動力伝達部材のスリ
   ーブ係合方向への移動を阻止する保持手段は、回転駆動
   部材が回転する際の摺動面以外の部分に破断部が配設さ
   れた破断可能な接続手段を介してリトラクター本体に係
   止されており、 前記回転駆動部材が車両衝突時に所定角度回転駆動され
   てスリーブとカム面に駆動力伝達部材を係合させた後
   に、前記保持手段は前記破断部が破断してリトラクター
   本体に対する係止状態が解除されるように構成されてい
   ることを特徴とするプリテンショナー付きシートベルト
   用リトラクター。