JPH08192722A

JPH08192722A - シートベルト装置のプリテンショナ

Info

Publication number: JPH08192722A
Application number: JP7186387A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Inagawa; 泰博稲川
Original assignee: Ashimori Industry Co Ltd
Current assignee: Ashimori Industry Co Ltd
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1996-07-30
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: JP3617859B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小型化が図られ、巻取軸とその駆動手段との同
期を取ることなく、ウエビングの巻き締めを行うことが
できる。【構成】ウエビング１４巻取方向に回転付勢された巻取
軸１３と、ガス発生器３０から吐出されるガスの流入口
２０５を形成したケーシング２００と、ケーシング内に
配置されると共に巻取軸と一体的に回転する回転体４０
と、ケーシング内に配置されガス圧により移動して回転
体と係合する作動体５００とを備え、回転体と作動体と
の間に変形部材５０３を介在させ、ガス発生器の作動に
より作動体を移動させ、変形部材と係合する回転体が回
転することにより、ウエビングを巻き取るようにしてあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両衝突時に、乗員が
着用するシートベルトのウエビングを引き締めてその弛
みを取り、乗員の前方への移動を最小限に抑制するシー
トベルト装置のプリテンショナに係り、特に、ガス圧に
よりシートベルト・リトラクタの巻取軸を巻取方向に回
転させて、ウエビングの弛みを巻取軸上に巻き取って除
去するシートベルト装置のプリテンショナに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】車両用シートベルト装置は、車両衝突時
に、ウエビングで乗員を拘束するようになっている。そ
して、このウエビングの巻取装置は、ウエビングによる
圧迫感を乗員へ与えないようにするため、その巻取力を
比較的弱くしてある。その結果、シートベルトの使用状
態では、ウエビングと乗員との間に若干の隙間が存在す
るようになる。それゆえ、車両衝突時に巻取装置からの
ウエビングの引き出しが停止されても、乗員がウエビン
グで確実に拘束されるまでに、乗員がこの隙間分だけ衝
突方向へ移動することが予想される。

【０００３】そこで、車両衝突時にウエビングを引き締
めて弛みを除去するシートベルト装置のプリテンショナ
が提供されている。従来、この種のプリテンショナに
は、緊急時にガス発生器を作動させて、このガス圧によ
りシートベルト・リトラクタの巻取軸を巻取方向に回転
させ、ウエビングの弛みをリトラクタの巻取軸上に巻き
取って除去するものがある。かかるプリテンショナとし
て、特開平１−３０６３４５号公報に記載のものが知ら
れている。このものは、ガス発生器の作動により牽引さ
れる牽引ワイヤが数回挿巻されたドライブプーリと、ド
ライブプーリ内に一対の噛合爪が枢動自在に偏心して取
り付けられた緊張用回転駆動手段と、噛合爪に対向した
内歯を有しウエビング巻取軸と一体的に回転する噛合リ
ングとを備え、ガス発生器の作動によるドライブプーリ
の回転により、遠心力により噛合爪が枢動して噛合リン
グと噛合し、ウエビングの弛みを巻取軸に巻き取る構成
のものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例において
は、ガス圧伝達機構が、牽引ワイヤによりドライブプー
リを回転させる構成のものであり、シリンダ内のピスト
ンに連結した牽引ワイヤを火薬による爆発力を利用して
引き出す方法を用いたものであった。そのため、ピスト
ンを収納するシリンダを設ける必要上、シリンダが寸法
的に大きなものとなっていた。また、牽引ワイヤには、
大きな引っ張り力を要するために、太く剛性の高いもの
が必要とされていた。更に、牽引ワイヤを挿巻するドラ
イブプーリも小径のものを使用することができず、所定
の引き込み量を確保するためには、火薬量の増大と共
に、装置の寸法も大きくなるという欠点を有していた。

【０００５】また、緊張用回転駆動手段として、ドライ
ブプーリ内に枢動自在に偏心して取り付けた一対の噛合
爪を設け、いずれか一方の噛合爪が噛合リングと噛合す
るように構成して、緊急時だけ巻取軸と連結するクラッ
チ機構を設けてある。しかしながら、噛合爪と噛合リン
グとの同期設定が難しく、いずれか一方の噛合爪と噛合
リングとの噛合のタイミングが遅れたり、両方の噛合爪
とも噛合リングと噛合しなかったりするおそれがあっ
た。また、作動時の回転速度が非常に高いため、噛合爪
と噛合リングの歯先同士の衝突により、噛合爪が跳ね返
されて、噛合爪が噛合リングと噛合しなかったりするお
それもあった。

【０００６】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とする
ところは、小型化が図られ、巻取軸と巻取軸の駆動手段
との同期を取る必要がなく、緊急時に充分な量のウエビ
ング巻き取りを行えるシートベルト装置のプリテンショ
ナを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるシートベルト装置のプリテンショナ
は、ウエビング巻取方向に回転付勢された巻取軸と、ガ
ス発生器から吐出されるガスの流入口を形成したケーシ
ングと、ケーシング内に配置されると共に巻取軸と一体
的に回転する回転体と、ケーシング内に配置されガス圧
により移動して回転体と係合する作動体とを備え、回転
体と作動体との間に変形部材を介在させ、ガス発生器の
作動により作動体を移動させ、変形部材と係合する回転
体が回転することにより、ウエビングを巻き取るように
してある。

【０００８】また、回転体と作動体との一方の係合面に
歯状突起を形成し、他方の係合面に変形部材を設けてあ
る。そして、変形部材が硬質樹脂又は金属材料から成
る。また、変形部材を中空円筒形状に形成してある。更
に、作動体に変形部材を設け、この作動体の下端部に変
形部材の端部と当接する係止突片を形成してある。ま
た、作動体の係合面と反対側の側部に凹欠部を形成し、
この凹欠部とケーシングの側面壁との間にローラを介在
させてある。更にまた、ケーシング及び作動体を回転体
側に湾曲する断面円弧形状に形成してある。

【０００９】

【作用】緊急時にガス発生器が作動すると、ガスがガス
流入口よりケーシング内に供給される。そして、このガ
ス圧により作動体がケーシング内を移動し、回転体と係
合する。作動体と回転体とは、その間に介在させた変形
部材が変形することによって、いかなる状態においても
確実に係合し、回転体が回転する。そして、回転体の回
転により、回転体と連結している巻取軸が回転し、ウエ
ビングを確実に引き締めることができる。

【００１０】そして、回転体と作動体との一方の係合面
に歯状突起を形成し、他方の係合面に硬質樹脂又は変形
可能な金属材料から成る変形部材を設けると、歯状突起
が変形部材に食い込むので、作動体と回転体とはより確
実に係合する。また、変形部材を中空円筒形状に形成す
ると、その中央部が回転体と近接しており、係合初期に
おいて小さな力で確実に係合すると共に、つぶれによる
変形部材の外部への張り出しを減少させることができ
る。更に、作動体に変形部材を設け、この作動体の下端
部に変形部材の端部と当接する係止突片を形成すると、
変形部材に働く剪断力は係止突片で受け止められる。こ
の係止突片が回転体と係合することにより作動体の移動
が停止し、作動体の飛び出しが防止できる。また、回転
体と作動体との係合により、作動体の係合面と反対側の
側部はケーシング側面壁に押しつけられるが、作動体の
該側部に凹欠部を形成し、この凹欠部とケーシングの側
面壁との間にローラを介在させると、作動体の摺動抵抗
を軽減させることができる。更にまた、ケーシング及び
作動体を回転体側に湾曲する断面円弧形状に形成する
と、装置全体の寸法を小さくすることができると共に、
回転力をより確実に伝達するための回転体との係合する
距離を大きくすることができる。

【００１１】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本装置の内部の正面図、図２は本装置の要部の側面
断面図、図３は本装置の要部の分解斜視図、図４は本装
置内部における初期状態の正面図、図５はウエビング引
き締め完了時における本装置の内部の正面図である。

【００１２】１０は、断面コ字状を呈するハウジングで
ある。ハウジング１０は、車体に取り付ける背板１１
と、相対向する両側板１２，１２とを有する。１３は、
両側板１２，１２の中央部に回転可能に支持せしめられ
た、シートベルトのウエビング１４を巻き取る巻取軸で
ある。この巻取軸１３は、ウエビング１４を外周に巻回
する方向に回転付勢されている。巻取軸１３の一端部
は、角軸形状に形成してある。

【００１３】２０は、ハウジング１０に取り付けられる
ケーシングである。ケーシング２０は、背面壁２１と、
背面壁２１の周縁部より立設形成した側面壁２２と、ケ
ーシングカバー２３とより成っている。背面壁２１の中
央部には、透孔２４を設けてある。また、背面壁２１の
下端部には、ガス発生器３０から吐出されるガスをケー
シング２０内に流入させるため、ガス流入口２５を形成
してある。ケーシング２０の上端部の側面壁２２には、
ガス抜きのために、ガス抜き孔２６を形成してある。

【００１４】４０は、ケーシング２０に回転可能に支持
される回転体である。回転体４０は、その円柱状の基端
部４１をケーシング２０の透孔２４に嵌入してある。そ
して、回転体４０は、基端部４１に設けた角孔（図示せ
ず）に角軸状に形成した巻取軸１３の一端部を嵌入させ
ることにより巻取軸１３に連結してあり、巻取軸１３と
一体的に回転する。

【００１５】回転体４０の中央部はケーシング２０内に
配置される部位であり、その外周には歯状突起４２が形
成されている。また、回転体４０の先端部４３は円柱形
状に形成してあり、ケーシングカバー２３に設けた透孔
２７に嵌入してある。そして、ケーシングカバー２３よ
り臨出する回転体４０の先端部４３には角軸部４４を形
成してあり、この角軸部４４は巻取軸１３をウエビング
１４巻取方向に回転付勢するゼンマイバネユニット１５
に嵌合させてある。

【００１６】５０は、ケーシング２０内に配置され、ガ
ス圧により移動して回転体４０と係合する作動体であ
る。５１は、回転体４０との係合面と反対側の作動体５
０の一側部に形成した凹欠部である。この凹欠部５１の
一側面とケーシング２０の中央部の側面壁２２に形成し
た止突起２８との間には、ガス発生器３０の作動により
作動体５０を円滑に移動させるために、複数個のローラ
５２を配設してある。

【００１７】回転体４０と作動体５０との間には、変形
部材を介在させてある。本実施例においては、凹欠部５
１と反対側の作動体５０の一側部（回転体４０との係合
面）に、容易に変形しないウレタン、エラストマー等の
硬質樹脂より成る変形部材５３を固着してある。この変
形部材５３に用いる硬質樹脂は、ショアーＡ硬度７０以
上のものが好ましく、より好ましくは８５以上である。

【００１８】５４は、変形部材５３を剥がれにくくする
ために、作動体５０の一側部に形成した突起である。こ
の突起５４は、変形部材５３により、歯先が見えないよ
うに埋没している。尚、作動体５０及び変形部材５３の
幅は、ケーシング２０の側面壁２２間の幅より若干小さ
く形成すればよい。

【００１９】そして、図１及び図４に示すように、初期
状態において、作動体５０は、回転体４０と係合しない
位置に配設してある。作動体５０と回転体４０とが係合
しやすくするように、作動体５０及び変形部材５３の先
端部は傾斜して形成すると、係合時に係合が徐々に増加
して行くので好ましい。

【００２０】ガス発生器３０が作動すると、図５に示す
ように、ガス流入口２５より流入するガスの圧力によ
り、破線の位置から実線の位置へ作動体５０が移動す
る。このとき、変形部材５３が回転体４０の歯状突起４
２と係合して変形しつつ回転体４０を回転させる。その
結果、回転体４０と連結した巻取軸１３が回転し、ウエ
ビング１４が引き締められることとなる。この間、作動
体５０は、回転体４０により側面壁２２に押しつけられ
るが、ローラ５２が介在しているので、円滑に移動する
ことができる。

【００２１】上記実施例においては、回転体４０に歯状
突起４２を形成したが、作動体５０に固着した変形部材
５３との間で充分な摩擦力が得られれば、歯状突起４２
を形成しなくてもよい。また、上記実施例において、作
動体５０に変形部材５３を固着したものを例示したが、
作動体５０に変形部材５３を固着せず、回転体４０に変
形部材を固着したものであってもよい。また、回転体４
０と作動体５０の両者に変形部材を固着したものであっ
てもよい。更に、回転体４０や作動体５０自体を変形部
材で形成してもよい。

【００２２】次に、本発明に係る第２実施例について図
面を参照して説明する。図６は第２実施例の分解斜視
図、図７は他の実施例の作動体の正面図、図８は初期状
態における第２実施例要部の断面図、図９はウエビング
引き締め完了時における第２実施例要部の断面図であ
る。ハウジング１０、ガス発生器３０、及び回転体４０
は、第１実施例と同様に構成すればよい。

【００２３】ハウジング１０に取り付けられるケーシン
グ２００は、背面壁２０１と、側面壁２０２と、ケーシ
ングカバー２０３とより成っている。背面壁２０１及び
ケーシングカバー２０３の中央部には、夫々透孔２０
４，２０７を設けてある。また、背面壁２０１の下端部
には、ガス発生器３０から吐出されるガスをケーシング
２００内に流入させるため、ガス流入口２０５を形成し
てある。

【００２４】回転体４０は、その基端部４１を透孔２０
４に、その先端部４３を透孔２０７に夫々嵌入してあ
り、ケーシング２００に回転可能に支持されている。そ
して、回転体４０は、その基端部４１を巻取軸１３に連
結すると共に、先端部４３に形成した角軸部４４をゼン
マイバネユニット１５に嵌合させてあり、巻取軸１３と
一体的に回転する。

【００２５】ケーシング２００内に配置される作動体５
００には、回転体４０との係合面側に、縦方向に凹溝５
０５を形成してある。また、作動体５００の下端部に
は、気密性を確保するために、凹溝５０５側に係止突片
５０６を突出形成してある。

【００２６】凹溝５０５には、回転体４０の歯状突起４
２と係合する変形部材５０３を係止してある。変形部材
５０３の下端部は、係止突片５０６に当接して支持され
ている。変形部材５０３は、歯状突起４２との係合に応
じて変形して噛合するものであり、硬質樹脂、又は銅、
アルミニウム、鉛等の変形可能な金属材料等の素材より
作製してある。

【００２７】この変形部材５０３は、中空円筒形状に形
成すると、係合時に歯状突起４２と接触する面積が徐々
に大きくなり、好ましい。また、変形部材５０３の先端
部に傾斜部５０７を形成すると、回転体４０と係合しや
すくなると共に、係合時に係合が徐々に増加して行くの
で好ましい。

【００２８】また、図７に示すように、作動体５００
は、回転体４０との係合側部及びその内部に、蜂の巣状
凹部５０８を形成したものであってもよい。このように
作動体５００を形成すると、歯状突起４２との係合に応
じて作動体５００も変形して噛合することとなる。この
場合には、作動体５００が変形部材として作用する。

【００２９】ガス発生器３０が作動すると、図９に示す
ように、ガス流入口２０５より流入するガスの圧力によ
り、作動体５００及び変形部材５０３が移動する。この
とき、変形部材５０３が回転体４０の歯状突起４２と係
合して変形しつつ回転体４０を回転させる。その結果、
回転体４０と連結した巻取軸１３が回転し、ウエビング
１４が引き締められることとなる。また、作動体５００
の下端部の係止突片５０６は、回転体４０と係合して作
動体５００の移動を停止させる。

【００３０】次に、本発明に係る第３実施例について図
面を参照して説明する。図１０は初期状態における第３
実施例要部の断面図、図１１はウエビング引き締め完了
時における第３実施例要部の断面図である。第３実施例
は、ケーシング２１０、作動体５１０、及び変形部材５
１３を、断面円弧形状とした以外は、第２実施例と同様
に構成してある。

【００３１】即ち、ケーシング２１０は、背面壁２１１
と、回転体４０側に円弧形状に湾曲させた側面壁２１２
と、ケーシングカバー（図示略）とより成っている。背
面壁２１１及びケーシングカバーの中央部には、夫々透
孔（図示略）を設けてある。また、背面壁２１１の下端
部には、ガス発生器３０から吐出されるガスをケーシン
グ２１０内に流入させるため、ガス流入口２１５を形成
してある。

【００３２】回転体４０は、その基端部４１を透孔２１
４に、その先端部をケーシングカバーの透孔に夫々嵌入
してあり、ケーシング２１０に回転可能に支持されてい
る。そして、回転体４０は、その基端部を巻取軸１３に
連結すると共に、先端部４３に形成した角軸部をゼンマ
イバネユニット１５に嵌合させてあり、巻取軸１３と一
体的に回転する。

【００３３】ケーシング２１０内に配設される作動体５
１０は、側面壁２１２の曲率と同じに円弧形状に回転体
４０側に湾曲させて形成してある。そして、作動体５１
０には、回転体４０との係合面側に、縦方向に凹溝５１
５を形成してある。また、作動体５１０の下端部には、
気密性を確保するために、凹溝５１５側に係止突片５１
６を突出形成してある。

【００３４】凹溝５１５には、回転体４０の歯状突起４
２と係合する変形部材５１３を係止してある。変形部材
５１３も、側面壁２１２の曲率と同じに円弧形状に回転
体４０側に湾曲させて形成してある。そして、変形部材
５１３の下端部は、係止突片５１６に当接して支持され
ている。

【００３５】変形部材５１３は、硬質樹脂、又は銅、ア
ルミニウム、鉛等の変形可能な金属材料等の素材より作
製してある。そして、変形部材５１３は、中空円筒形状
に形成すると、係合時に歯状突起４２と接触する面積が
徐々に大きくなり、好ましい。また、変形部材５１３の
先端部に傾斜部５１７を形成すると、回転体４０と係合
しやすくなると共に、係合時に係合が徐々に増加して行
くので好ましい。

【００３６】ガス発生器３０が作動すると、図１１に示
すように、ガス流入口２１５より流入するガスの圧力に
より、作動体５１０及び変形部材５１３が移動する。こ
のとき、変形部材５１３が回転体４０の歯状突起４２と
係合して変形しつつ回転体４０を回転させる。変形部材
５１３は円弧形状に湾曲させて形成してあるので、回転
体４０との係合する距離が増加し、また、第２実施例と
同じ接触距離にすると装置自体を小型化することができ
る。変形部材５１３と回転体４０との係合により、回転
体４０と連結した巻取軸１３が回転し、ウエビング１４
が引き締められることとなる。

【００３７】かくして、本発明においては、ギアとギア
との噛合によることなくウエビング巻き取りを行えるの
で、同期設定や噛合のタイミングを考慮することなく、
シートベルト装置のプリテンショナを簡単に製造するこ
とができる。尚、ウエビング１４の巻き締め後は、公知
のＥＬＲ（緊急ロックリトラクタ）やＡＬＲ（自動ロッ
クリトラクタ）のロック機構により、ウエビング１２の
引き出しを阻止すればよい。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されてお
り、回転体と作動体との係合部に変形部材を介在させる
ことにより、変形部材が回転体の形状に応じて変形する
ので、いかなる状態においても確実な係合を確保するこ
とができる。また、回転体と作動体との一方の係合面に
歯状突起を形成し、他方の係合面に変形部材を設ける
と、歯状突起が変形部材に食い込んで、作動体と回転体
とをより確実に係合させることができる。そして、作動
体と回転体とのいずれか一方の係合面に変形部材として
硬質樹脂又は金属材料を固着すると、これらの材料が変
形しながら係合するので、作動体と回転体とはいかなる
状態においても係合を確実に行うことができ、ウエビン
グを確実に引き締めることができる。また、変形部材を
中空円筒形状に形成すると、その中央部が回転体と近接
しており、係合初期において小さな力で確実に係合する
と共に、つぶれによる変形部材の外部への張り出しを減
少させることができる。更に、作動体に変形部材を設
け、この作動体の下端部に変形部材の端部と当接する係
止突片を形成すると、変形部材に働く剪断力は係止突片
で受け止められる。また、この係止突片が回転体と係合
することにより作動体の移動が停止し、作動体の飛び出
しが防止できる。また、回転体との係合面と反対側の作
動体の側部とケーシングの側面壁との間にローラを介在
させることにより、作動体の摺動抵抗を軽減させること
ができる。更にまた、ケーシング及び作動体を回転体側
に湾曲する断面円弧形状に形成すると、装置全体の寸法
を小さくすることができると共に、回転力をより確実に
伝達するための回転体との係合する距離を大きくするこ
とができる。

【００３９】このように、本発明によれば、作動体と回
転体との係合はギアとギアとの噛合によらないので、同
期設定や噛合のタイミングを考慮することなく、シート
ベルト装置のプリテンショナを簡単に製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本装置の内部の正面図である。

【図２】本装置の要部の側面断面図である。

【図３】本装置の要部の分解斜視図である。

【図４】本装置内部における初期状態の正面図である。

【図５】ウエビング引き締め完了時における本装置の内
部の正面図である。

【図６】第２実施例の分解斜視図である。

【図７】他の実施例の作動体の正面図である。

【図８】初期状態における第２実施例要部の断面図であ
る。

【図９】ウエビング引き締め完了時における第２実施例
要部の断面図である。

【図１０】初期状態における第３実施例要部の断面図で
ある。

【図１１】ウエビング引き締め完了時における第３実施
例要部の断面図である。

【符号の説明】

１３巻取軸１４ウエビング２０、２００、２１０ケーシング２２、２０２、２１２ケーシング側面壁２５、２０５、２１５ガス流入口３０ガス発生器４０回転体４２歯状突起５０、５００、５１０作動体５１凹欠部５２ローラ５３、５０３、５１３変形部材５０６、５１６係止突片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウエビング巻取方向に回転付勢された巻
取軸と、ガス発生器から吐出されるガスの流入口を形成
したケーシングと、ケーシング内に配置されると共に巻
取軸と一体的に回転する回転体と、ケーシング内に配置
されガス圧により移動して回転体と係合する作動体とを
備え、回転体と作動体との間に変形部材を介在させ、ガ
ス発生器の作動により作動体を移動させ、変形部材と係
合する回転体が回転することにより、ウエビングを巻き
取るようにしたことを特徴とするシートベルト装置のプ
リテンショナ。
【請求項２】回転体と作動体との一方の係合面に歯状
突起を形成し、他方の係合面に変形部材を設けたことを
特徴とする請求項１記載のシートベルト装置のプリテン
ショナ。
【請求項３】変形部材が硬質樹脂又は金属材料から成
ることを特徴とする請求項１又は２記載のシートベルト
装置のプリテンショナ。
【請求項４】変形部材を中空円筒形状に形成したこと
を特徴とする請求項２又は３記載のシートベルト装置の
プリテンショナ。
【請求項５】作動体に変形部材を設け、この作動体の
下端部に変形部材の端部と当接する係止突片を形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のシート
ベルト装置のプリテンショナ。
【請求項６】作動体の係合面と反対側の側部に凹欠部
を形成し、この凹欠部とケーシングの側面壁との間にロ
ーラを介在させたことを特徴とする請求項１、２、３、
４又は５記載のシートベルト装置のプリテンショナ。
【請求項７】ケーシング及び作動体を回転体側に湾曲
する断面円弧形状に形成したことを特徴とする請求項
１、２、３、４、５又は６記載のシートベルト装置のプ
リテンショナ。