JP2000198415A

JP2000198415A - プリテンショナ

Info

Publication number: JP2000198415A
Application number: JP11001568A
Authority: JP
Inventors: Isamu Mizuno; 勇水野; Noriyuki Kosugi; 教之小杉; Hikari Kameyoshi; 光亀好; Hiroki Takehara; 弘樹竹原; Hiromasa Tanji; 寛雅丹治
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1999-01-07
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2000-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスのシールを簡易に行え且つコンパクトな
ガス耐圧容器を実現でき、シートベルトの巻取軸をスム
ーズに効率的に回転させることができるプリテンショナ
を提供する。【解決手段】プリテンショナ１のケーシング１１に
は、圧力容器１３が取り付けられている。圧力容器１３
の右端開口部１３ａには、ガスジェネレータ１５が装備
されている。圧力容器１３の左端開口部１３ｂには、管
状をした内筒１７が接続されている。この内筒１７は、
シリコンゴム等の、柔軟で且つ低摩擦の素材から形成さ
れている。同内筒１７は、右端側が圧力容器１３に接続
されて直線状になっており、逆側が渦巻状に屈曲された
渦巻き部１７ａとなっている。内筒１７の端部は、その
柔軟性により、外筒２０の内部に形成された渦巻状の通
路２０ｄに沿って屈曲変形した状態で挿入されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗員を車両等のシ
ートに拘束するシートベルト装置に組み込まれて、シー
トベルトの巻取軸を緊急に巻き取り方向に回転させるプ
リテンショナに関する。特には、駆動用の高圧ガスのシ
ールを簡易に行え且つコンパクトなガス耐圧容器を実現
でき、シートベルトの巻取軸をスムーズに効率的に回転
させることができるプリテンショナに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両に装備されるシートベル
ト装置においては、近年、プリテンショナを備えたもの
が増えている。このプリテンショナは、車両の衝突時
に、シートベルトを巻回するリール（巻取軸）を緊急に
巻き取り方向に回転させるものである。このプリテンシ
ョナを駆動させる装置は、一般的に、車両の衝突時に発
信される検知信号に基づき火薬に点火し、これにより発
生したガス圧によってリール回転機構を駆動する。

【０００３】このようなプリテンショナとしては、例え
ば特公平２−１０７４３号公報や特開平１０−８６７９
１号公報が知られている。

【０００４】特公平２−１０７４３号公報のプリテンシ
ョナは、車両の衝突時に作動するエアシリンダ等の畜力
器（駆動装置）を備えている。この畜力器は、可撓性を
有するロープ等の引き部材を介して、ボビン状のローラ
と結合されている。このローラは、クラッチを介してベ
ルトを巻回するベルト軸に連結されている。そして、車
両の衝突時に畜力器が作動すると、この畜力器が引き部
材を引っ張る。これにより、ローラが回転してクラッチ
が噛み合い、ローラとベルト軸が連結される。さらに、
畜力器による引き力が引き部材に作用し、ローラが回転
すると、このローラの回転がベルト軸に伝達される。こ
れにより、ベルトが巻き取り方向に巻き取られる。

【０００５】一方、特開平１０−８６７９１号公報のプ
リテンショナは、ベルトを巻回するリールに突設された
被動軸を備えている。この被動軸には、クラッチ機構を
介して回転リングが同軸的に配置されている。この回転
リングの周囲には、スチール製のテープが取り付けられ
ている。このテープは収容室に収容されており、収容室
内にはガス発生器によりガスが供給されるようになって
いる。そして、車両の衝突時にガス発生器が点火作動す
ると、ガス圧が収容室内に供給されて、このガスの押圧
力がテープを押すように作用する。すると、このテープ
を介して回転リングが回転し、クラッチが噛み合い、回
転リングと被動軸が連結される。ガスの押圧力がテープ
に作用し、回転リングが回転すると、同リングの回転が
被動軸に伝達され、ベルトが巻き取り方向に巻き取られ
る。

【０００６】さらに、これら各公報に開示されたプリテ
ンショナとは別に、クラッチとしてラック・ピニオンを
利用したものも知られている。これは、車両の平常時に
はラックとピニオンとを噛合させず、車両の衝突時にの
みガス圧でラックを移動させる。そして、ラックが移動
することによりピニオンと噛み合うと、このピニオンに
係合したリールがベルト巻取方向に回転するようになっ
ている。なお、このようなラック・ピニオン機構のプリ
テンショナにクラッチを備えたものも知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年シート
ベルト装置の小型軽量化が進んでいる。このため、ガス
圧の元となるガスの圧力容器を小型軽量化したいとの意
向が強い。そのためには、少量のガスで効率的にガス圧
を利用しなければならない。しかしながら、上記の各プ
リテンショナの構造では、ガスの使用量に比べて得られ
る力が小さく、利用効率が低かった。さらに、上記テー
プ式のもの（特開平１０−８６７９１号公報）では、プ
リテンショナ内部（テープの収容室）の殆ど全域に亘っ
てガス圧が供給されるので、ガス密閉対策及び全域での
強度保持を広い範囲に亘って行わなければならなかっ
た。

【０００８】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、ガスシールを簡易に行え且つコンパ
クトなガス耐圧容器を実現することができ、シートベル
トの巻取軸をスムーズに効率的に回転させることができ
るプリテンショナを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のプリテンショナは、シートベルトの巻取
軸を緊急に巻き取り方向に回転させるプリテンショナで
あって；上記巻取軸に係合し同軸を駆動する外筒と、
該外筒の中に挿入された内筒と、該内筒の中に充填
された駆動媒体と、該内筒の一端部に配置された、上
記駆動媒体を加速する加速器と、を備えることを特徴
とする。加速器から射出された駆動媒体は、内筒内部を
通って外筒に当たる。この駆動媒体によって外筒は押さ
れて巻取軸を駆動する。したがって、特に加速器の加速
手段としてガス圧を用いる場合は、外筒を直接ガス圧に
より駆動させる場合に比べて、より効率的にガス圧を利
用することができる。さらに、プリテンショナの構造及
び機構が簡素化でき、部品点数を減少させてコストを低
減できる。

【００１０】本発明においては、上記外筒の内筒挿入部
分が渦巻状に形成されていることが好ましい。これによ
り、外筒の長さを縮めることができる。したがって、プ
リテンショナの構造がよりコンパクトになる。

【００１１】また、本発明においては、上記駆動媒体が
固形物からなることが好ましい。これにより、巻取軸を
回転駆動させる駆動力をより大きく取ることができるよ
うになる。

【００１２】さらに、本発明においては、上記内筒が柔
軟材からなることが好ましい。駆動媒体が加速器により
加速されて噴射されたとき、この圧力により内筒が膨ら
み、外筒内側に張り付くようになる。この作用により、
内筒外面と外筒内面との間のシール性が確保される。

【００１３】また、本発明においては、上記内筒が低摩
擦材からなることが好ましい。これにより、駆動部材の
噴射によって外筒から内筒が抜ける際に、滑りがスムー
ズになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図１及び２は、本発明の実施の形態を示す図であ
る。図１は本発明に係るプリテンショナを示す正面断面
図である。図２（ａ）は駆動媒体が流体である場合の内
筒の断面図である。図２（ｂ）は駆動媒体が固形物であ
る場合の内筒の断面図である。

【００１５】図１及び２に示すプリテンショナ１は、シ
ートベルトリトラクタに組み込まれている。シートベル
トリトラクタは、ベルト５が巻回されたリールと、リー
ルを回転可能に支持するフレームと、リールを巻き取り
方向に付勢するリターンスプリングと、車両の急激な減
速時にリールのベルト引き出し方向への回転を阻止する
緊急ロック機構等を備えている。これらシートベルトリ
トラクタの構成要素は、特に図示しないが、従来公知の
ものである。

【００１６】プリテンショナ１のケーシング１１内部に
は、上記リールに固着された巻取軸３が貫通している。
この巻取軸３は、リールの軸心に沿って設けられてお
り、同リールと同期回転するものである。ケーシング１
１は、アルミニウム製のダイカスト部材等からなる。こ
のケーシング１１は、フレームに直接取り付けられた基
板１１ａと、この基板１１ａに対向して配置された蓋板
（図示されず）とを備えている。

【００１７】ケーシング１１の図１における右側には、
筒状をした圧力容器（加速器）１３が取り付けられてい
る。この圧力容器１３の中途は鍔状に張り出している。
この張り出し部分が、ケーシング１１に固定されてい
る。圧力容器１３の右端開口部１３ａには、ガスジェネ
レータ１５が装備されている。このガスジェネレータ１
５は、車両の衝突時に発信される検知信号に基づき火薬
に点火し、圧力容器１３内部にガス圧を供給するもので
ある。

【００１８】圧力容器１３の左端開口部（図１の左端）
１３ｂには、管状をした内筒１７が接続されている。こ
の内筒１７は、シリコンゴム等の、柔軟で且つ低摩擦の
素材から形成されている。同内筒１７は、図１における
右端側が圧力容器１３に接続されて直線状になってお
り、逆側（図１における左端側）が渦巻状に屈曲された
渦巻き部１７ａとなっている。そして、内筒１７の渦巻
き部１７ａは、外筒２０内に挿入されている。

【００１９】外筒２０は、円盤状をした基体２０ａを備
えている。この基体２０ａには、外周の一部から張り出
した突起２０ｂが形成されているとともに、軸心に沿っ
て貫通孔２０ｃが形成されている。さらに、基体２０ａ
の内部には、突起２０ｂから貫通孔２０ｃ近くに向けて
渦巻状をした通路２０ｄが形成されている。通路２０ｄ
は、突起２０ｂ側では開口し、貫通孔２０ｃ側では閉塞
している。そして、通路２０ｄ内には、内筒１７の端部
が挿入されている。ここで、内筒１７は、その柔軟性に
より、通路２０ｄに沿って屈曲変形した状態で挿入され
ている。

【００２０】この外筒２０は、貫通孔２０ｃによりクラ
ッチ機構３０を介して巻取軸３に取り付けられている。
クラッチ機構３０は、車両の衝突時にのみ、外筒２０の
回転駆動力を巻取軸３へと伝達するものであり、従来公
知の構造（特開平１０−８６７９１号公報に開示されて
いる構造）が採られている。

【００２１】一方、内筒１７の内部には、駆動媒体３２
が充填されている。駆動媒体３２は、図２（ａ）に示す
ような発揮性の低い油等の流体、あるいは図２（ｂ）に
示すようなアルミニウム製等の球体からなる複数の固形
物である。このような駆動媒体３２は、ガスジェネレー
タ１５からのガス圧の供給により、内筒１７内を移動可
能である。

【００２２】次に、上記の構成からなるプリテンショナ
１の作用について説明する。車両の衝突状態が検知され
ると、ガスジェネレータ１５に検知信号が送信される。
この検知信号により、ガスジェネレータ１５が発火し、
圧力容器１３内にガス圧を供給する。このガス圧によ
り、内筒１７内の駆動媒体３２が外筒２０側に向けて押
される。これにより、駆動媒体３２は、内筒１７の端部
から外筒２０の通路２０ｄ内に噴射される。この噴射に
よって、通路２０ｄの閉塞端には圧力がかかり、外筒２
０が回転する。

【００２３】同時に、内筒１７は、その柔軟性により、
内側の駆動媒体３２に押されて膨らむ。これにより、内
筒１７外周面と外筒２０の通路２０ｄ内周面との間のシ
ール性が確保される。また、内筒１７は低摩擦なので、
アルミニウム球等の駆動媒体も通路２０ｄの内周面に沿
ってスムーズに滑る。

【００２４】そして、外筒２０の回転により、クラッチ
機構３０が噛み合い、外筒２０の回転が巻取軸３に伝達
される。巻取軸３の回転に伴い、ベルト５は巻き取り方
向へ巻き取られる。一方、外筒２０は、通路２０ｄ内か
ら内筒１７が完全に抜け去ったところで回転が停止す
る。

【００２５】このようなプリテンショナ１についての具
体的な数値例は以下の通りである。ガスジェネレータ１
５により供給されるガス圧を８０ＭＰａとする。内筒１
７の通常状態における内径を３mmとする。また、外筒２
０の通路２０ｄの長さ（すなわち内筒１７端部が挿入さ
れる長さ）を１００mm、通路２０ｄの内径を６mmとす
る。外筒２０の最大径は４２mmで、最小径は２２mmであ
る。

【００２６】なお、この事例では、外筒２０は、円盤状
をした基体２０ａの内部に、渦巻状をした通路２０ｄが
形成された構成とした。このような外筒２０によれば、
長さが縮むので、プリテンショナ１の構造がよりコンパ
クトになる利点がある。しかしながら、外筒２０及び内
筒１７としては、直線状のものを採用することも勿論可
能である。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、シートベルトの巻取軸をスムーズに且つ効率
的に回転させることができるので、少量のガスによる圧
力でも充分な巻取軸の回転を得ることができるようにな
る。したがって、小容量でコンパクトなガス耐圧容器を
実現することができる。また、プリテンショナの構造・
機構が簡素化されるので、部品点数の減少とコストの低
下を実現することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態で説明したプリテンショナ
を示す正断面図である。

【図２】図２（ａ）は駆動媒体が流体である場合の内筒
の一部断面図である。図２（ｂ）は駆動媒体が固形物で
ある場合の内筒の一部断面図である。

【符号の説明】

１プリテンショナ３巻取軸５ベルト１５ガスジェネ
レータ１７内筒２０外筒２０ａ基体２０ｂ突起２０ｃ貫通孔２０ｄ通路３２駆動媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者亀好光東京都港区六本木１丁目４番30号タカタ株式会社内 (72)発明者竹原弘樹東京都港区六本木１丁目４番30号タカタ株式会社内 (72)発明者丹治寛雅東京都港区六本木１丁目４番30号タカタ株式会社内Ｆターム(参考） 3D018 MA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートベルトの巻取軸を緊急に巻き取り
方向に回転させるプリテンショナであって；上記巻取軸
に係合し同軸を駆動する外筒と、該外筒の中に挿入された内筒と、該内筒の中に充填された駆動媒体と、該内筒の一端部に配置された、上記駆動媒体を加速する
加速器と、を備えることを特徴とするプリテンショナ。
【請求項２】上記外筒の内筒挿入部分が渦巻状に形成
されていることを特徴とする請求項１記載のプリテンシ
ョナ。
【請求項３】上記駆動媒体が固形物からなることを特
徴とする請求項１又は２記載のプリテンショナ。
【請求項４】上記内筒が柔軟材からなることを特徴と
する請求項１、２又は３記載のプリテンショナ。
【請求項５】上記内筒が低摩擦材からなることを特徴
とする請求項１〜４記載のプリテンショナ。