JPH0872671A - 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】 駆動手段のガス圧力を有効に利用すると共に
巻締め駆動力を巻取り軸にスムーズに伝達することがで
きるコンパクト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】 ピニオンギヤを介してリトラクターの巻取り
軸４にベルト巻締め方向の回転トルクを伝達可能なラッ
クを車両衝突時にガス圧力で押圧駆動する。巻取り軸４
にクラッチ機構30を介して断続的にトルク伝達可能なク
ラッチ外輪12を増速回転させるべく、ピニオンギヤとク
ラッチ外輪12の間に遊星歯車装置35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、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。上記の如きプリテンシ
ョナーとしては、例えば特開平５−１６２６１４号公報
等に開示されているように、プーリ等の駆動部材を引張
ケーブル駆動装置等の駆動手段の作動による引張で回転
させてベルトを巻締める形式のものがある。このような
プリテンショナーの駆動部材は、通常使用時にリトラク
ターの巻取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非係合とされ、プリテンショ
ナー作動時には巻取り軸に接続されて回転トルクを巻取
り軸に伝達すべく係合手段を介して巻取り軸に連結され
ている。そして、前記係合手段として歯車等の噛み合い
手段を用いることにより、前記駆動部材は巻取り軸に効
率良く回転トルクを伝達することができる。

【０００４】又、例えば実公昭５５−２１６９６号公報
等に開示されているプリテンショナーは、ガス圧により
シリンダ内を瞬間的に摺動し得るようにしたピストンロ
ッドと、該ピストンロッドの動作に随行してシートベル
トの巻取り軸に固設したギヤと噛合でき、これにより該
巻取り軸をシートベルト引込方向へ回動させ、その後ロ
ックし得るラック杆とにより構成されている。そこで、
車両衝突時にガス圧でピストンロッドと共にラック杆が
移動すると、ラック杆とギヤは噛合ってギヤが回転し、
シートベルトがリトラクターに引き込まれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−１６２６１４号公報等に開示されたプリテンシ
ョナーの構成では、駆動手段のピストンによる駆動力を
巻取り軸の回転力として伝達する伝達手段にワイヤーロ
ープ等の索条体を用いた場合、必要となるシートベルト
巻締め量に加えて駆動部材を巻取り軸に係合させる分の
巻取り量のロスを考慮しなければならない為、より多く
のピストンストロークが必要となってプリテンショナー
が大型化し、リトラクターの車両への取付け性が低下す
る。又、ガス発生器から発生した高圧ガスは、マニホー
ルドケースのワイヤーロープ摺動孔とワイヤーロープと
の隙間から漏れるので、ガス圧力を駆動手段の駆動力に
有効に利用できない。

【０００６】また、上記実公昭５５−２１６９６号公報
等に開示されたプリテンショナーの構成では、シートベ
ルトを巻締める分だけラックストロークが必要となるの
で、シリンダ及びラック杆が長くなってプリテンショナ
ーが大型化し、リトラクターの車両への取付け性が低下
する。更に、これらプリテンショナーの構成では、ベル
ト巻締め動作完了後の前記プーリ及び前記ラック杆は、
ベルト伸び出し方向への移動を規制されていないので、
巻取り軸が緊急ロック機構によりベルト伸び出し方向の
回転を阻止されるまではベルト伸び出しを抑えることが
できない。又、前記係合手段である前記プーリと前記巻
取り軸、或いは前記ラック杆と前記ギヤとを車両緊急時
にそれぞれ歯車係合させる場合、初期状態では互いの歯
が噛み合っていないので、駆動手段が作動して歯先同士
が衝突した際には歯が破損する可能性がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることに係り、駆動手段のガス圧力を有効に利用すると
共に巻締め駆動力を巻取り軸にスムーズに伝達すること
ができ、ベルト巻締め動作完了後の伸び出しをも防止す
ることができるコンパクト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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、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車両衝突時にガス圧力で押圧駆
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、クラッチ機構によ
りプリテンショナー非作動時には巻取り軸に非接続とさ
れ、プリテンショナー作動時には巻取り軸に接続されて
回転トルクを巻取り軸に伝達可能な回転駆動部材と、前
記ラックと常時噛み合わされた前記ピニオンギヤの回転
により前記回転駆動部材を増速回転させるべくピニオン
ギヤと回転駆動部材の間に配設された増速歯車伝動装置
とを有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。

【０００９】尚、前記クラッチ機構としては、巻取り軸
に配設されたクラッチリングと非係合な状態で軸心周り
に相対回転可能に支持される回転駆動部材が、該クラッ
チリング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トルク伝達可能
な複数の噛み合い要素と、これら噛み合い要素のクラッ
チリング係合方向への移動を阻止すべくリトラクターベ
ースに係止された保持手段とを備えて構成されたクラッ
チ機構が好ましい。前記保持手段としては、噛み合い要
素のクラッチリング係合方向への移動を阻止する保持片
と、該保持片に所定以上の回転トルクが作用した際には
リトラクターベースに対して回転抵抗を付与しながら相
対回転可能に係止された基板部とからなる保持手段が好
ましい。

【００１０】又、前記増速歯車伝動装置としては、前記
回転駆動部材の外周に外歯を形成して成る太陽歯車と、
リトラクターベースに固定された内歯歯車と、これら太
陽歯車と内歯歯車との間に配設された遊星歯車を支持す
ると共に前記ピニオンギヤと一体的に回転するキャリア
部材とからなる遊星歯車装置が好ましい。更に、押圧駆
動方向と反対方向への前記ラックの移動を阻止する戻り
防止機構として、前記ラックの摺接面との間に略くさび
状の空間を構成するギヤケースのカム面と、該くさび状
空間内に配設された噛み合い要素と、該噛み合い要素を
噛み合い方向へ弾性付勢する付勢手段とからなる一方ク
ラッチを用いることが好ましい。

【００１１】

【作用】本発明の上記構成によれば、車両衝突時にラッ
クがガス圧力で押圧駆動されてピニオンギヤを回転駆動
すると、回転駆動部材が増速歯車伝動装置により増速回
転され、クラッチ機構を介して巻取り軸がウェビング巻
取り方向へ回転させられる。

【００１２】そこで、前記ラックは短いラックストロー
クで充分に巻取り軸をウェビング巻取り方向へ回転させ
ることができる。更に、巻取り軸と回転駆動部材との間
にはクラッチ機構が設けられているので、ピニオンギヤ
とラック、及び増速歯車伝動装置を構成する各歯車は、
初期状態においても互いの歯が噛み合った状態とするこ
とができる。

【００１３】

【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。

【００１４】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。

【００１５】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、巻取り軸４にクラッチ
機構３０を介して断続的にトルク伝達可能な回転駆動部
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。

【００１６】前記クラッチ外輪１２は、ベース側壁１１
ａ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の軸心周りに相対回動可能に配設され、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３
５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、クラッチ外輪１２とクラッチリング１４の間でトル
ク伝達を可能とすべくクラッチリング係合方向に移動可
能な噛み合い要素である円筒状のローラーピン１０が配
設されており、該ローラーピン１０のクラッチリング係
合方向への移動を阻止すべくベース側壁１１ａに係止さ
れた保持手段であるホルダー８と共にクラッチ機構３０
を構成している（図６、参照）。

【００１７】前記ホルダー８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、巻取り軸４が挿通される円孔を備え
た円環状の基板部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
を備えている。そして、前記ローラーピン保持片９ａ，
９ｂがそれぞれベース側壁１１ａに形成されたローラー
ピン保持片係止部１３ａ，１３ｂよりベース側方へ突出
され、前記基板部８ａが巻取りリール７のフランジ部と
ベース側壁１１ａとの間に挟まれるようにしてリトラク
ターに配設される。そこで、ローラーピン保持片９ａ，
９ｂの先端部は、ベース側壁１１ａ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をクラッチリング１４の外周面と非係
合な状態に保持している。

【００１８】更に、前記クラッチ外輪１２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、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。即ち、ローラーピン１
０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。

【００１９】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がクラッ
チリング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，９
ｂ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
がクラッチリング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１０の周方向への移動を規制することがで
きる。

【００２０】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、ローラーピン保持片９ａ，９ｂは基板部８ａか
ら破断され、クラッチリング１４に食い込んだローラー
ピン１０は前記クラッチ外輪１２と共に一体的にウェビ
ング巻取り方向へ回転する。前記クラッチリング１４
は、前記ローラーピン１０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。

【００２１】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とクラッチリング１
４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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】又、前記案内凹部３４の底壁部には、ラッ
ク２５と遊星歯車装置３５の組み立て性を向上させるべ
く、ラック２５の組付け初期位置を規制する為の初期位
置決め用ピン３７が挿着されている。該初期位置決め用
ピン３７は樹脂製であり、ラック２５が押圧駆動された
際には簡単に折れることができるものである。尚、該初
期位置決め用ピン３７は必ずしも必要なものではない。

【００２７】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はクラッチリング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２
０を引出し自在となっている。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】クラッチ外輪１２が矢印Ｘ₁ 方向に回転さ
せられると、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る。この時、ローラーピン
保持片９ａ，９ｂは、ローラーピン１０がクラッチリン
グ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。

【００３３】そこで、前記ローラーピン１０がクラッチ
リング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、クラッチ外輪１２の回転がク
ラッチリング１４に伝達され、これらクラッチリング１
４及びローラーピン１０はクラッチ外輪１２と一体的に
矢印Ｘ₁ 方向に回転するので、図８に示すように、前記
ローラーピン保持片９ａ，９ｂは破断される。

【００３４】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
してクラッチリング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。

【００３５】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に固設されたクラッチリング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
するクラッチ機構３０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。

【００３６】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。

【００３７】図９及び図１０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
５０の要部分解斜視図であり、上記第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。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５０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とほぼ同様に、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駆動手段６を備えたプリテンショ
ナーが配設される。該プリテンショナーは、前記第１実
施例のプリテンショナー６におけるクラッチ機構３０及
び遊星歯車装置３５に代えて、クラッチ機構５５及び遊
星歯車装置６０を用いたものである。

【００３８】前記クラッチ機構５５は、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４つの
カム面１２ｂを形成されたクラッチ外輪１２と、該クラ
ッチ外輪１２の各くさび状空間内に配設されたローラー
ピン１０と、該ローラーピン１０のクラッチリング係合
方向への移動を阻止すべくベース側壁５１ａに係止され
た保持手段であるホルダー５２とを備えている。

【００３９】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、亜鉛、ステンレス及び鋼板の薄
板バネ材等の金属材料からなる前記ホルダー５２は、巻
取り軸４が挿通される円孔とベース取付け用穴５２ｂを
備えた略円板状の基板部５２ａと、該基板部５２ａ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５
３ａ，５３ｂ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５１ａ
の外側面に固定される。そこで、前記ローラーピン保持
片５３ａ，５３ｂの先端部は、該ホルダー５２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をクラッチリング１４の外
周面と非係合な状態に保持する。更に、前記基板部５２
ａには遊星歯車１５を組付ける際の位置決め用突起５４
が配設されている。

【００４０】前記遊星歯車装置６０は、前記ホルダー５
２の外側に固定される遊星歯車ケース１６の内歯１６ａ
と前記クラッチ外輪１２との間に配設された遊星歯車１
５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５７とからなる。前記回
転円板５７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５７ａと、ピニオンギヤ５９
が嵌合される中央孔５８とが形成されており、遊星歯車
１５はピニオンギヤ５９と一体的に回転する回転円板５
７により公転させられる。そこで、前記クラッチ外輪１
２は、ピニオンギヤ５９の回転により増速回転させられ
る。

【００４１】尚、前記遊星歯車装置６０の増速比と、必
要とするベルト巻締め量との関係において、前記ラック
２５がフルストローク移動しても歯合させられるピニオ
ンギヤが１回転しない場合、該ピニオンギヤは図１０に
示したピニオンギヤ５９のように必要歯数のみ歯切加工
し、残りの部分は歯先円直径を有する円筒面状に形成さ
れるような形状にすることができる。勿論、回転円板５
７の中央孔５８の開口形状も、該ピニオンギヤ５９の外
周形状に応じたものとなる。

【００４２】次に、上記第２実施例におけるプリテンシ
ョナーをリトラクターに組付ける際の手順を説明する。
先ず、前記ホルダー５２にクラッチ外輪１２と遊星歯車
１５を取付ける。この際、クラッチ外輪１２はローラー
ピン１０がクラッチリング１４に噛み込まない位置にカ
ム面１２ｂを合わせて組付けられ、ローラーピン１０が
ローラーピン保持片５３ａ，５３ｂに装着される。又、
前記遊星歯車１５は前記位置決め用突起５４によりホル
ダー５２に対して位置決めされる。該位置決め用突起５
４は遊星歯車１５を組付ける際の初期位置を規制するた
めの小突起であり、軸線方向に遊びを有する該遊星歯車
１５はプリテンショナー作動時に容易にこの係止状態を
解除することができるので、遊星歯車装置６０の回転に
悪影響を与えるものではない。

【００４３】次に、遊星歯車ケース１６が組付けられ
る。この時、遊星歯車ケース１６及びホルダー５２のベ
ース取付け用穴を一致させた位置で遊星歯車ケース１６
と遊星歯車１５とが噛み合うように、前記内歯１６ａは
歯切加工されている。更に、回転円板５７が組付けられ
るが、ラック２５の初期位置を規制するため、遊星歯車
１５を回転自在に軸支するピン１９の位置と、ピニオン
ギヤ５９が嵌合される中央孔５８の歯形の位相とは、前
記ラック２５の初期位置に合わせて加工されている。
尚、前記回転円板５７とピニオンギヤ５９とを予め一体
に形成しても良い。

【００４４】このように、本第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５０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と同様の作用効果に加えて、プリテンショナーを
リトラクターに組付ける際の組立て性が著しく向上する
という効果を有している。

【００４５】図１１及び図１２は本発明の第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
ーに係るクラッチ機構７０の要部拡大図及び断面図であ
り、上記各実施例のクラッチ機構３０，５５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。前記クラッチ機構７０は、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４つのカム面１
２ｂを形成されたクラッチ外輪１２と、該クラッチ外輪
１２の各くさび状空間内に配設されたローラーピン１０
と、該ローラーピン１０のクラッチリング係合方向への
移動を阻止すべくベース側壁９０ａに係止される保持手
段を構成するホルダープレート７１及びホルダーベース
７５と、該ホルダープレート７１とベース側壁９０ａの
間に配設された円環状のスペーサ７８とを備えている。

【００４６】前記ホルダープレート７１は、ブッシュ７
９を介してベース側壁９０ａに支持される巻取り軸４が
挿通される円孔を備えた略円板状の基板部７１ａと、該
基板部７１ａの軸線方向に沿って延びるように屈曲形成
された四対の保持片である弾性保持片７２ａ，７２ｂと
を備えており、前記基板部７１ａの外周縁に等間隔で突
設された四つの係止用爪部７４がホルダーベース７５の
溝部７６に係止されることによって、弾性保持片７２
ａ，７２ｂに所定以上の回転トルクが作用した際には回
転抵抗を受けながらベース側壁９０ａに対して相対回転
できるように構成されている。又、所定以上の回転トル
クが作用した際に変形し、前記係止用爪部７４が溝部７
６から外れるきっかけとなる切欠き部７３が、前記基板
部７１ａの内周縁に形成されている。そして、前記弾性
保持片７２ａ，７２ｂの先端部は、前記クラッチリング
１４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をクラッチリ
ング１４の外周面と非係合な状態に弾性的に保持してい
る。

【００４７】前記ホルダーベース７５の図示しない外形
状は、上記第２実施例におけるホルダー５２と同形状で
あり、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９０ａの外側面に固定される。
更に、ホルダーベース７５には、ベース側壁９０ａの対
応する係止孔に嵌入されて該ホルダーベース７５の移動
を阻止する円柱状の四つの係止突起７７が突設されてい
る。尚、前記ホルダープレート７１、ホルダーベース７
５及びスペーサ７８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、亜鉛、ステンレス及
び鋼板の薄板バネ材等の金属材料からなるが、特に、ホ
ルダープレート７１は、弾性保持片７２ａ，７２ｂが容
易に変形できる材質でなければならない。

【００４８】次に、上記クラッチ機構７０の動作につい
て説明する。車両の通常走行時状態では、図１３に示す
ようにクラッチ外輪１２及びローラーピン１０はクラッ
チリング１４と非係合である。そして、プリテンショナ
ーが作動して前述の駆動手段６がクラッチ外輪１２を矢
印Ｘ₁ 方向へ回転駆動すると、図１４に示すようにロー
ラーピン１０がカム面１２ｂによって巻取り軸中心方向
へ付勢される。この時、前記ホルダープレート７１の弾
性保持片７２ａ，７２ｂは、ローラーピン１０がクラッ
チリング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。

【００４９】そこで、前記ローラーピン１０がクラッチ
リング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、クラッチ外輪１２の回転がク
ラッチリング１４に伝達され、これらクラッチリング１
４及びローラーピン１０はクラッチ外輪１２と一体的に
矢印Ｘ₁ 方向に回転するので、図１５に示すように、前
記ホルダープレート７１の切欠き部７３が変形し、前記
係止用爪部７４がホルダーベース７５の溝部７６から徐
々に外れようとする。更にクラッチ外輪１２が回転する
と、図１６に示すように前記切欠き部７３は大きく変形
し、なおかつ前記基板部７１ａも全体的に変形するの
で、前記係止用爪部７４がホルダーベース７５の溝部７
６から完全に外れる。

【００５０】この時、ホルダーベース７５は、ベース側
壁９０ａの係止孔に嵌入された係止突起７７によって移
動が阻止されているので、ホルダープレート７１の切欠
き部７３は確実に変形し、係止用爪部７４はホルダーベ
ース７５の溝部７６から確実に外れるようになってい
る。また、ホルダープレート７１の弾性保持片７２ａ，
７２ｂは、ローラーピン１０が巻取り軸中心方向へ移動
するのは容易だが、巻取り軸の半径方向外方へ移動する
際には抵抗力が生じるように構成されている。即ち、弾
性保持片７２ａ，７２ｂは、ローラーピン１０のほぼ半
分の位置より半径方向外側で折り曲げしぼり形成される
ことにより、半径方向外側部の剛性が高められてローラ
ーピン１０が容易に半径方向外方に外れない構造とされ
ると共に、ローラーピン１０のほぼ半分の位置より巻取
り軸中心側では主に弾性的にローラーピン１０を保持す
る板バネ構造とされている。従って、前記係止用爪部７
４がホルダーベース７５の溝部７６から外れる時の変形
により、ローラーピン１０を強制的にクラッチリング１
４に押し付け、更に食い込みを確実なものとすることが
できる。

【００５１】そして更にクラッチ外輪１２が駆動手段６
により回転させられると、該クラッチ外輪１２はローラ
ーピン１０を介してクラッチリング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。この際、ク
ラッチ外輪１２が回転して係止用爪部７４がホルダーベ
ース７５の溝部７６から外れた後も、該係止用爪部７４
はホルダーベース７５の内側面と圧接して摩擦抵抗を生
じ、ホルダープレート７１が回転抵抗を受けながらベー
ス側壁９０ａに対して相対回転するように構成されてい
るので、矢印Ｘ₁ 方向に移動するローラーピン１０に対
しては一定の回転抵抗を付与することができる。

【００５２】従って、本第３実施例のクラッチ機構７０
においては、クラッチリング１４とクラッチ外輪１２と
の間に噛み込んでいるローラーピン１０が何らかの原因
で一旦外れても、直ちにまた噛み込むことができるの
で、例えば駆動手段６の作動直後のように駆動力変化の
激しい時でも、ローラーピン１０はクラッチリング１４
とクラッチ外輪１２との間に常時噛み込むことができ、
クラッチ外輪１２の駆動力を確実にクラッチリング１４
へ伝達することができる。

【００５３】図１７及び図１８は本発明の第４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
ーに係るクラッチ機構８０の要部拡大図及び断面図であ
り、前記第３実施例のクラッチ機構７０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。前
記クラッチ機構８０は、前記第３実施例のクラッチ機構
７０とほぼ同様に、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４つのカム面１２ｂを形成
されたクラッチ外輪１２と、該クラッチ外輪１２の各く
さび状空間内に配設されたローラーピン１０とを備えて
いる。該クラッチ機構８０は、前記第３実施例のクラッ
チ機構７０における保持手段を構成するホルダープレー
ト７１及びホルダーベース７５に代えて、ホルダープレ
ート８１及びホルダーベース８５を用いたものである。

【００５４】前記ホルダープレート８１は、ブッシュ７
９を介してベース側壁９０ａに支持される巻取り軸４が
挿通される円孔を備えた略円板状の基板部８１ａと、該
基板部８１ａの軸線方向に沿って延びるように屈曲形成
された四対の保持片である弾性保持片８２ａ，８２ｂと
を備えており、前記基板部８１ａの外周縁には少なくと
も一つの羽根部８４が突設される（本実施例においては
一対）。又、前記ホルダーベース８５には、図１９に示
すような断面コ字形状の環状リブ８６が突設されてお
り、前記羽根部８４に対応する環状リブ８６には開口保
持部８６ａが設けられている。そこで、前記ホルダープ
レート８１は、羽根部８４が開口保持部８６ａから外方
へ突出するようにセットされてホルダーベース８５に係
止される。更に、該ホルダーベース８５には、ベース側
壁９０ａの対応する係止孔に嵌入されて該ホルダーベー
ス８５の移動を阻止する円柱状の四つの係止突起８７が
突設されている。

【００５５】ここで、前記羽根部８４の一端には刃部８
４ａが形成されており、弾性保持片８２ａ，８２ｂに所
定以上の回転トルクが作用した際には羽根部８４が環状
リブ８６を剪断しながら回転する。即ち、該ホルダープ
レート８１は、前記第３実施例のホルダープレート７１
と同様に、所定以上の回転トルクが作用した際には回転
抵抗を受けながらベース側壁９０ａに対して相対回転で
きるように構成されている。尚、ホルダープレート８１
及びホルダーベース８５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、亜鉛、ステンレ
ス及び鋼板の薄板バネ材等の金属材料からなるが、ホル
ダープレート８１はホルダーベース８５よりも硬い材質
であることが好ましい。即ち、羽根部８４が環状リブ８
６を剪断することのできる組合せが好ましい。

【００５６】次に、上記クラッチ機構８０の動作につい
て説明する。プリテンショナーが作動して前述の駆動手
段６がクラッチ外輪１２を矢印Ｘ₁方向へ回転駆動する
と、ホルダープレート８１により回転方向への動きを規
制されたローラーピン１０がカム面１２ｂによって巻取
り軸中心方向へ付勢される。この時、前記ホルダープレ
ート８１の弾性保持片８２ａ，８２ｂは、ローラーピン
１０がクラッチリング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。

【００５７】そこで、前記ローラーピン１０がクラッチ
リング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、クラッチ外輪１２の回転がク
ラッチリング１４に伝達され、これらクラッチリング１
４及びローラーピン１０はクラッチ外輪１２と一体的に
矢印Ｘ₁ 方向に回転しようとする。そして、ローラーピ
ン１０が矢印Ｘ₁ 方向に回転しようとする力が所定値以
上になり、弾性保持片８２ａ，８２ｂに所定以上の回転
トルクが作用した際には、ホルダープレート８１の羽根
部８４が環状リブ８６との係合部を剪断しながら回転を
始める。

【００５８】そして更にクラッチ外輪１２が駆動手段６
により回転させられると、該クラッチ外輪１２はローラ
ーピン１０を介してクラッチリング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。この際、ホ
ルダープレート８１が回転を始めても、環状リブ８６が
完全に剪断されず残っている間は羽根部８４が環状リブ
８６との係合部を剪断して剪断抵抗を生じ、該ホルダー
プレート８１が回転抵抗を受けながらベース側壁９０ａ
に対して相対回転するように構成されているので、矢印
Ｘ₁ 方向に移動するローラーピン１０に対しては一定の
回転抵抗を付与することができる。

【００５９】従って、本第４実施例のクラッチ機構８０
においても、前記第３実施例のクラッチ機構７０と同様
に、クラッチリング１４とクラッチ外輪１２との間に噛
み込んでいるローラーピン１０が何らかの原因で一旦外
れても、直ちにまた噛み込むことができる。尚、羽根部
８４の数又は剪断部である環状リブ８６の長さを変化さ
せることにより、最適な回転抵抗を与える角度を設定す
ることができる。

【００６０】尚、本発明におけるクラッチ機構、増速歯
車伝動装置及び戻り防止機構等は、上記各実施例の構成
に限定されるものではなく、種々の形態を採りうること
は言うまでもない。例えば、本発明におけるクラッチ機
構としては、上記各実施例におけるクラッチ機構３０，
５５，７０，８０の構成に限らず、本発明の主旨に基づ
く公知のクラッチ機構を用いることができる。そこで、
噛み合い要素として本実施例では円筒状のローラーピン
を用いて説明しているが、球形状の噛み合い要素を用い
ることもできる。又、回転駆動部材であるクラッチ外輪
のカム面、保持手段及び保持手段の係止方法等の形状や
構成は適宜変更可能である。

【００６１】

【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、車両衝突時にラックがガ
ス圧力で押圧駆動されてピニオンギヤを回転駆動するの
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に設ける必要がなく、ガス
圧力は漏れることなくほぼ全てラックの駆動力に有効に
利用される。又、ピニオンギヤの回転は増速歯車伝動装
置により増速回転されて回転駆動部材に伝達されるの
で、ラックは短いラックストロークで充分に巻取り軸を
ウェビング巻取り方向へ回転させることができる。そこ
で、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。

【００６２】更に、巻取り軸と回転駆動部材との間には
クラッチ機構が設けられており、ピニオンギヤとラッ
ク、及び増速歯車伝動装置を構成する各歯車は、初期状
態においても互いの歯が噛み合った状態とすることがで
きるので、ラックが駆動ガスの膨張圧力により急激に押
圧駆動される際も歯車の歯先同士は互いに衝突すること
がなく、歯の破損を防止することができると共に駆動力
を巻取り軸にスムーズに伝達することができる。

【００６３】従って、駆動手段のガス圧力を有効に利用
すると共に巻締め駆動力を巻取り軸にスムーズに伝達す
ることができ、ベルト巻締め動作完了後の伸び出しをも
防止することができるコンパクト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一部分である。

【図１０】図９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１１】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に係るクラッチ機構
の要部拡大図である。

【図１２】図１１に示したクラッチ機構のＤ−Ｄ断面矢
視図である。

【図１３】図１１に示したクラッチ機構の作動状態を説
明するための一部拡大図である。

【図１４】図１１に示したクラッチ機構の作動状態を説
明するための一部拡大図である。

【図１５】図１１に示したクラッチ機構の作動状態を説
明するための一部拡大図である。

【図１６】図１１に示したクラッチ機構の作動状態を説
明するための一部拡大図である。

【図１７】本発明の第４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に係るクラッチ機構
の要部拡大図である。

【図１８】図１７に示したクラッチ機構のＥ−Ｅ断面矢
視図である。

【図１９】図１７に示したクラッチ機構のＦ−Ｆ断面矢
視図である。

【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 クラッチリング 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】 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車両衝突時に
   ガス圧力で押圧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、 クラッチ機構によりプリテンショナー非作動時には巻取
   り軸に非接続とされ、プリテンショナー作動時には巻取
   り軸に接続されて回転トルクを巻取り軸に伝達可能な回
   転駆動部材と、 前記ラックと常時噛み合わされた前記ピニオンギヤの回
   転により前記回転駆動部材を増速回転させるべくピニオ
   ンギヤと回転駆動部材の間に配設された増速歯車伝動装
   置とを有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。