JPH10152020A - シートベルト引締め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分なウェビング引締め力及びウェビング引
き締め量を有しながら、良好なウェビング引締め特性を
備えたシートベルト引締め装置を提供する。 【解決手段】 シリンダー９内に移動可能に案内される
ピストン８を緊急時にガス発生器11に内蔵させたガス発
生剤15の爆発圧力によって駆動することにより該ピスト
ン８に連結されたワイヤー６に駆動力を及ぼし、該ワイ
ヤー６の駆動力によりウェビング２を緊張させてシート
ベルトの遊びを除去するプリテンショナー５において、
前記ガス発生剤15が円筒形のブロック状に形成されたガ
ス発生剤から成り、その内部には点火ヒーター17側から
ピストン８側へ通じる複数の連通孔19が形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両衝突時にウェ
ビングのたるみを除去するシートベルト引締め装置（プ
リテンショナー）に関し、特にシリンダー内に移動可能
に案内されるピストンをガス圧で駆動してウェビングに
張力を及ぼす駆動手段を備えたシートベルト引締め装置
の改良に関するものである。

【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、どうしてもシートベ
ルトの遊びが増え、このようなシートベルトの遊びによ
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
緊張することによりシートベルトの遊びを除去すべく、
リトラクターの巻取軸を巻取り方向へ瞬間的に回転させ
るシートベルト引締め装置やバックル自体をウェビング
緊張方向へ瞬間的に引き込む装置をシートベルト装置に
組み込んだものがある。例えば、図８に示したプリテン
ショナー付きリトラクター８１は、ウェビング８２を巻
取り又は引き出し自在に巻回した巻取軸を備えており、
略コ字形に形成されたリトラクターベース８３の一方の
ベース側壁８３ａには、巻取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シートベルト引締め装置で
あるプリテンショナー８４が配設されている。このプリ
テンショナー８４は、巻取軸の一端部に軸着した図示し
ないプーリーに掛回した伝達部材であるワイヤー８５に
張力を及ぼし、このワイヤー８５が巻取軸をウェビング
巻取り方向へ引込み駆動することによって、乗員に掛け
渡された状態にあるウェビング８２を緊急時に引き込む
ものであり、ワイヤー８５に張力を及ぼすための駆動手
段８６を有している。

【０００４】前記駆動手段８６は、ワイヤー８５の一端
に連結されたピストン８７と、このピストン８７を摺動
可能に受容するシリンダー８８と、このシリンダー８８
に連通連結されたガス発生器８９とからなる。このガス
発生器８９は点火ヒーターとガス発生剤とを内蔵してお
り、衝突センサーからの信号により点火ヒーターに通電
し、この点火ヒーターの発熱によりガス発生剤を発火さ
せてガスを発生させる。

【０００５】そして、このガス発生器８９より発生した
ガスの膨張圧力によりシリンダー８８内のピストン８７
が上方へ駆動されると、巻取軸はワイヤー８５を介して
ウェビング巻取り方向へ駆動されるので、乗員に掛け渡
された状態にあるウェビング８２が引き込まれ、シート
ベルトの遊びが除去される。ところで、上述のようなシ
ートベルト装置おいては、車両衝突時の乗員の安全性を
高める為、前記プリテンショナー８４によるウェビング
引締め力やウェビング引き締め量を増やして乗員を座席
により強固に拘束する必要がある。しかしながら、駆動
手段にガス発生器８９を用いている前記プリテンショナ
ー８４は、その駆動力としてガス発生剤の爆発力を利用
しているので、ウェビング引締め力やウェビング引き締
め量を増加させるにはガス発生剤を増やさなければなら
ないが、ガス発生器８９のガス発生剤を増量させること
は取り扱い性及び安全性の面で制約がある。又、ガス発
生剤の爆発力を高めた場合にはシリンダーやピストン等
の機構部品が破損する可能性も高まる。

【０００６】また、ウェビング８２をより多く引き締め
るためには、一般的にウェビング８２の張力が高くなる
引き締め時間の後半にシリンダー８８内のガス圧を高め
てウェビング引締め力を強める必要がある。しかしなが
ら、前述のようなガス発生剤の爆発力を利用した駆動手
段においては、ガス圧がガス発生剤の爆発直後に高くな
り、その後徐々に低くなってしまい、ウェビング引締め
力とその駆動時間を制御することが難しいので、適切な
ウェビング引締め特性が得難く、良好な拘束性能を得る
ことが難しかった。

【０００７】そこで、実開平６−１０４０号及び実開平
６−６１３１号公報等に開示されたシートベルト引締め
装置のように、ガス発生器やプリテンショナーを複数個
設けて、一つのガス発生器が爆発してガス圧が低下する
と、次のガス発生器を爆発させて、ウェビング引締め力
の持続性及びその駆動時間を制御して、ウェビング引締
め特性を向上させ、良好な拘束性能を得るように構成し
た手段が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数個
のガス発生器を連続して爆発させる場合には、ガス発生
器の点火装置も複数必要となり、コストやスペースが拡
大する。又、点火タイミングをコントロールする制御機
構も必要となる。従って、本発明の目的は上記課題を解
消することに係り、ガス発生器を複数備えるよりも安価
で省スペースなシートベルト引締め装置を提供すること
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
リンダー内に移動可能に案内されるピストンを緊急時に
ガス発生器に内蔵させたガス発生剤の爆発圧力によって
駆動することにより該ピストンに連結された伝達部材に
駆動力を及ぼし、該伝達部材の駆動力によりウェビング
を緊張させてシートベルトの遊びを除去するシートベル
ト引締め装置であって、前記ガス発生剤がブロック状で
あることを特徴とするシートベルト引締め装置により達
成される。

【００１０】尚、好ましくは前記ブロック状のガス発生
剤に、点火ヒーターからピストンへ通じる連通孔が穿設
される。又、前記ブロック状のガス発生剤を中空筒状に
形成し、その中空内に粒状のガス発生剤を詰めても良
い。また、本発明の上記目的は、シリンダー内に移動可
能に案内されるピストンを緊急時にガス発生器に内蔵さ
せたガス発生剤の爆発圧力によって駆動することにより
該ピストンに連結された伝達部材に駆動力を及ぼし、該
伝達部材の駆動力によりウェビングを緊張させてシート
ベルトの遊びを除去するシートベルト引締め装置であっ
て、前記ピストンと前記ガス発生器との間の空間にもガ
ス発生剤が配設されていることを特徴とするシートベル
ト引締め装置により達成される。

【００１１】尚、好ましくは前記ピストンと前記ガス発
生器との間の空間に設けられるガス発生剤がブロック状
とされる。上記構成によれば、ガス発生剤の燃焼が一気
に行われず、長く持続することができる。そこで、ガス
の膨張圧力は所定の圧力を維持した状態で長く持続する
ことができる。即ち、安定したウェビング引締め力が持
続し、十分なウェビング引き締め量を有しながらウェビ
ング引締め特性を向上させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施形態を詳細に説明する。図１に示すように、第
１実施形態のプリテンショナー付きリトラクター１は、
ウェビング２を巻取り又は引き出し自在に巻回した巻取
りリール３を備えており、略コ字形に形成されたリトラ
クターベース４の一方のベース側壁４ａには、巻取りリ
ール３に嵌挿された巻取軸（図示せず）をウェビング２
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
５が配設されている。

【００１３】前記プリテンショナー５は、巻取軸の一端
部に軸着した図示しないプーリーに掛回した伝達部材で
あるワイヤー６に張力を及ぼし、このワイヤー６が巻取
りリール３をウェビング２の巻取り方向へ引込み駆動す
ることによって、乗員に掛け渡された状態にあるウェビ
ング２を緊急時に引き込むものであり、ワイヤー６に張
力を及ぼすための駆動手段７を備えている。

【００１４】駆動手段７は、図２に示すように、ワイヤ
ー６の一端に連結されたピストン８と、このピストン８
を摺動可能に受容するシリンダー９と、このシリンダー
９の基端部にシリンダー９の軸線方向に対してほぼ直角
に延びるように連通連結された略円筒状のハウジング１
０と、このハウジング１０のシリンダー９との連結部分
とは反対側の開口部側に配設されたガス発生器１１とか
らなる。

【００１５】前記ハウジング１０は、前記ガス発生器１
１を配設した反対側の端部に穿設した開口１２にシリン
ダー９の基端部が固定されており、この開口１２に対向
して穿設された孔１３にはピストン８に連結されたワイ
ヤー６が貫通している。ハウジング１０に内装された前
記ガス発生器１１は、ケース１４の内部にガス発生剤１
５が充填されており、一端側（図２中、右側端）には点
火ヒーター１７と共に点火薬１８が収納されている。

【００１６】前記ガス発生剤１５は、円筒形のブロック
状に形成されたガス発生剤から成り、その内部には点火
ヒーター１７側からピストン８側へ通じる複数の連通孔
１９が形成されている。前記点火ヒーター１７は、点火
薬１８の中心に発熱体を位置させた構成であり、発熱体
が所定温度に達すると、点火薬１８が点火されてガス発
生剤１５を燃焼させる。

【００１７】そして、前記ガス発生器１１には、図示し
ない制御回路に接続される信号線２０が接続されてお
り、車両の衝突等を検知する加速度センサー等の車体加
速度検知手段からの検知信号に基づいてケース１４内の
点火ヒーター１７を点火可能であり、ガス発生器１１の
点火タイミングが適宜制御される。次に、前記プリテン
ショナー付きリトラクター１の動作について説明する。

【００１８】車両の通常走行状態では、前記プリテンシ
ョナー５が巻取軸に係合していないので、巻取りリール
３は回転自在となっている。従って、ウェビング２を巻
取りバネ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２を引き出し自在となっている。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、リトラクターの緊急ロック機構が作動して巻取り
リール３のウェビング引出し方向の回転をロックする。
これにより、ウェビング２の伸び出しは阻止されるが、
衝突センサーは検知信号を出力することがないので、前
記プリテンショナー５の駆動手段７は作動しない。

【００１９】しかして、車両衝突時におけるような、極
めて大きな所定の減速度が生じると、衝突センサーがこ
の減速度を検知して検知信号を出力する。すると、図３
に示すように、点火ヒーター１７の発熱体が発火温度に
達して点火薬１８を点火させるので、その火炎は連通孔
１９の内部に至り、ガス発生剤１５を燃焼させる。そし
て、図４に示すように、このガス発生剤１５の燃焼によ
って発生したガスは、前記ケース１４の塞板部を粉砕し
てハウジング１０内に噴出し、ガスの膨張圧力がピスト
ン８に作用して、該ピストン８を急速に上方（矢印Ｘ方
向）へ移動させる。このピストン８の駆動力によって、
ワイヤー６が所定の大きさの力で矢印Ｘ方向へ急速に引
っ張られると、巻取りリール３はウェビング２の巻取り
方向へ駆動されるので、乗員に掛け渡された状態にある
ウェビング２が引き込まれ、シートベルトの遊びが除去
される。

【００２０】このとき、ガス発生剤１５は表面積の小さ
なブロック状であり、連通孔１９の内側から徐々に燃焼
するので、該ガス発生剤１５の燃焼は一気に行われず、
長く持続することができる。そこで、ガス発生剤１５の
燃焼によって発生したガスは、所定の膨張圧力を維持し
た状態を長く続けることができる。即ち、上記ガス発生
器１１を備えた駆動手段７は、安定したウェビング引締
め力を持続することができ、十分なウェビング引き締め
量を有しながらウェビング引締め特性を向上させること
ができる。従って、本第１実施形態のプリテンショナー
付きリトラクター１は、良好な拘束性能を得ることがで
きる。

【００２１】図５は、本発明の第２実施形態に基づくガ
ス発生器２１の要部断面図である。このガス発生器２１
は、ケース２３の内部にガス発生剤２２が充填されてお
り、一端側（図５中、右側端）には点火ヒーター１７と
共に点火薬１８が収納されていることは上記第１実施形
態のガス発生器１１と同様である。但し、ガス発生剤２
２は、中空円筒形のブロック状に形成されたガス発生剤
から成るブロック状部２５と、該ブロック状部２５の中
空穴２４内に詰められた粒状のガス発生剤から成る粒状
部２６とを有する。

【００２２】そこで、車両の衝突等を検知した車体加速
度検知手段からの検知信号に基づいて、点火ヒーター１
７が点火薬１８を点火すると、該点火薬１８の火炎はガ
ス発生剤２２の粒状部２６を瞬時に燃焼させ、更にブロ
ック状部２５を燃焼させる。そして、この粒状部２６と
ブロック状部２５の燃焼によって発生したガスは、前記
ケース１４の塞板部を粉砕し、ハウジング１０内に噴出
する。

【００２３】即ち、本第２実施形態のガス発生器２１
は、中空穴２４内に粒状のガス発生剤を詰めたことによ
り、ガス発生剤２２の点火性が良くなるので、上記第１
実施形態のガス発生器１１よりも点火直後のガス圧の立
ち上がりが早くなり、瞬時に所定の高い膨張圧力を得る
ことができる。そこで、点火ヒーター１７の点火に伴い
瞬時に膨張ガスを発生させることができ、上記ガス発生
器２１を備えた駆動手段は、瞬時にシートベルトを引き
締めることができる。

【００２４】更に、前記ガス発生器２１は、粒状部２６
が燃焼した後にブロック状部２５が徐々に燃焼するの
で、ガス発生剤２２の燃焼が一気に行われることはな
く、燃焼を長く持続することができる。そこで、ガス発
生剤２２の燃焼によって発生したガスは、上記ガス発生
器１１と同様に、所定の膨張圧力を維持した状態を長く
続けることができる。

【００２５】次に、本発明の第３実施形態に係るプリテ
ンショナーの駆動手段３４を図６に基づいて説明する。
尚、上記実施形態とほぼ同様の構成部材に関しては同一
符号を付して詳細な説明を省略する。駆動手段３４は、
図６に示すように、ワイヤー６の一端に連結されたピス
トン８と、このピストン８を摺動可能に受容するシリン
ダー９と、このシリンダー９の基端部にシリンダー９の
軸線方向に対して角度を付けて延びるように連通連結さ
れた略Ｌ字状のハウジング１０と、このこのハウジング
１０のシリンダー９との連結部分とは反対側の開口部側
に配設されたガス発生器３１とから構成されることは、
上記第１実施形態とほぼ同様である。また、前記ガス発
生器３１の構成は、上記第１又は第２実施形態のガス発
生器１１，２１のいずれかを選択して配設しても良く、
粒状のガス発生剤を詰めた従来のガス発生器を用いても
良い。

【００２６】そして、本第３実施形態の駆動手段３４に
おいては、ピストン８とガス発生器３１との間のハウジ
ング内空間にガス発生剤３２が配設されている。前記ガ
ス発生剤３２は、吸湿して点火性が低下しないように、
防湿ケース３３で覆われている。該防湿ケース３３は、
薄いプラスチック、薄いゴム、不織布、紙などの材料か
ら形成され、ガス発生器３１が発生する燃焼ガスによっ
て破れるので、ガス発生剤３２の着火を妨げるのもでは
ない。

【００２７】そこで、車両の衝突等を検知する車体加速
度検知手段からの検知信号に基づいて、ガス発生器３１
が燃焼ガスを発生し、このガスの熱によって防湿ケース
３３が破られるとともに、内部のガス発生剤３２に点火
される。従って、ガス発生器３１のガス発生剤の燃焼の
後に、ピストン８の後方に配設されたガス発生剤３２が
燃焼するので、ピストン８を駆動する燃焼ガスは所定の
膨張圧力を維持した状態を長く続けることができる。そ
こで、駆動手段３４は、安定したウェビング引締め力を
持続することができ、十分なウェビング引き締め量を有
しながらウェビング引締め特性を向上させることができ
る。

【００２８】尚、本発明のシートベルト引締め装置は、
ピストン８がワイヤー６を介して巻取軸をウェビング巻
取り方向へ引込み駆動する上記実施形態におけるプリテ
ンショナー５の構成に限定されるものではない。例え
ば、図７に示した第４実施形態に係るプリテンショナー
４１は、リトラクターのベース側壁に装備されており、
リトラクターの巻取軸４２をウェビング巻取り方向へ回
転駆動する駆動手段４３を備えている。

【００２９】前記駆動手段４３は、巻取軸４２の端部に
連結されたピニオンギヤ４４と、該ピニオンギヤ４４と
噛合するラック歯４５ａを有する伝達部材であるラック
４５と、該ラック４５を押圧駆動するピストン４６と、
このピストン４６を摺動可能に受容するシリンダー４７
と、該シリンダー４７の基端部とガス発生器４９とを連
通連結するハウジング４８とから成る。

【００３０】そして、本第４実施形態のプリテンショナ
ー４１においては、ピストン４６とガス発生器４９との
間のハウジング内空間にガス発生剤５０が配設されてい
る。該ガス発生剤５０は、上記第３実施形態のガス発生
剤３２とほぼ同様の構成であり、防湿ケース５１で覆わ
れている。そこで、車両の衝突等を検知する加速度セン
サー等の車体加速度検知手段からの検知信号に基づい
て、ガス発生器４９が燃焼ガスを発生した後、ピストン
４６の後方に配設されたガス発生剤５０が燃焼する。

【００３１】従って、ピストン４６を押圧駆動する燃焼
ガスは所定の膨張圧力を維持した状態を長く続けること
ができる。そこで、ピストン４６により下方へ移動させ
られるラック４５及びピニオンギヤ４４を介して巻取軸
４２をウェビング巻取り方向に回転させる駆動手段４３
は、安定したウェビング引締め力を持続することがで
き、十分なウェビング引き締め量を有しながらウェビン
グ引締め特性を向上させることができる。

【００３２】尚、本発明は上記各実施形態に限定される
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。例えば、上記実施形態におい
ては、本発明に基づくシートベルト引締め装置をリトラ
クターに取り付けた場合について述べたが、本発明のシ
ートベルト引締め装置はこれに限らず、バックル自体を
ウェビング緊張方向へ瞬間的に引き込むシートベルト引
締め装置に応用することも可能である。更に、ガス発生
器の点火手段も上記の如き電気的検知手段の点火信号に
よるものに限らず、慣性体を用いた機械的点火手段を用
いることもできる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明のシートベルト引締
め装置は、ガス発生剤の燃焼が一気に行われず、長く持
続することができるので、ガスの膨張圧力は所定の圧力
を維持した状態で長く持続することができる。即ち、ガ
ス発生剤の爆発圧力によって駆動される伝達部材の駆動
力が長く持続し、十分なストロークを得ることができ
る。

【００３４】従って、省スペースでありながら十分なウ
ェビング引締め力及びウェビング引き締め量を有し、良
好なウェビング引締め特性を備えたシートベルト引締め
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るプリテンショナー
付きリトラクターの要部破断正面図である。

【図２】図１に示した駆動手段の要部拡大断面図であ
る。

【図３】図２に示した駆動手段の作動状態を示す要部断
面図である。

【図４】図２に示した駆動手段の作動状態を示す要部断
面図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係るガス発生器の縦断
面図である。

【図６】本発明の第３実施形態に係る駆動手段の要部断
面図である。

【図７】本発明の第４実施形態に係るプリテンショナー
の要部破断側面図である。

【図８】従来のプリテンショナー付きリトラクターの要
部破断正面図である。

【符号の説明】

１ プリテンショナー付きリトラクター ２ ウェビング ５ プリテンショナー ６ ワイヤー ７ 駆動手段 ８ ピストン ９ シリンダー １１ ガス発生器 １５ ガス発生剤 １７ 点火ヒーター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダー内に移動可能に案内されるピ
   ストンを緊急時にガス発生器に内蔵させたガス発生剤の
   爆発圧力によって駆動することにより該ピストンに連結
   された伝達部材に駆動力を及ぼし、該伝達部材の駆動力
   によりウェビングを緊張させてシートベルトの遊びを除
   去するシートベルト引締め装置であって、 前記ガス発生剤がブロック状であることを特徴とするシ
   ートベルト引締め装置。
2. 【請求項２】 シリンダー内に移動可能に案内されるピ
   ストンを緊急時にガス発生器に内蔵させたガス発生剤の
   爆発圧力によって駆動することにより該ピストンに連結
   された伝達部材に駆動力を及ぼし、該伝達部材の駆動力
   によりウェビングを緊張させてシートベルトの遊びを除
   去するシートベルト引締め装置であって、 前記ピストンと前記ガス発生器との間の空間にもガス発
   生剤が配設されていることを特徴とするシートベルト引
   締め装置。