JP2001163182A

JP2001163182A - プリテンショナ

Info

Publication number: JP2001163182A
Application number: JP35290299A
Authority: JP
Inventors: Shoji Mishina; 丞司三科; Yasushi Kanamori; 靖金森; Masahiro Shiotani; 昌広塩谷
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2001-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】プリテンショナ作動後に、シートベルトリト
ラクタの動作が妨げられることのないよう改良を加えた
プリテンショナを提供する。【解決手段】プリテンショナ１０は、ボール２０を収
納するパイプ２１を中心に構成されている。このパイプ
２１は、ベース４１の挿通孔４２ａの回りを囲むように
湾曲している。パイプ２１の最後の案内部２１ｊの先
（先端）には、先端開口２１ｂが開いている。案内部２
１ｊは、断面形状がパイプの円環の一部のみからなる形
状となっており、変形しやすくなっている。プリテンシ
ョナ１０の作動後にＥＡ機構７が作動し、ボール２０を
パイプ２１内に押し戻そうとする動作が生じると、ボー
ル２０が押される力を受けて、パイプ２１の最後の案内
部２１ｊが屈曲する。これによって、ボール２０の通路
が広がり、ボール２０がレバー３３間に残留していて
も、ケース１７の方向に排出される。

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、プリテンショナ作動後
に、シートベルトリトラクタの動作が妨げられることの
ないよう改良を加えたプリテンショナに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣＴ国際公開ＷＯ９５／２７６３８に
は、新たな方式のプリテンショナが開示されている。図
１４（ａ）はこのプリテンショナの分解斜視図であり、
図１４（ｂ）は同プリテンショナのドライブホイルの詳
細図である。なお、このプリテンショナは、シートベル
トを巻き取るシートベルトリトラクタ（図示されず）に
付設されている。

【０００３】このプリテンショナは、図１４（ａ）に示
すように、シートベルトの巻取軸１０１に取り付けられ
る一対のドライブホイル片１０３、１０４を備えてい
る。一方のドライブホイル片１０４は巻取軸１０１に固
着されている。他方のドライブホイル片１０３はギア１
０６を介して巻取軸１０１に組み付けられる。両ドライ
ブホイル片１０３、１０４が対向して配置されることに
より、図１４（ｂ）に示すようなドライブホイル１０５
が構成される。ドライブホイル片１０３、１０４の対向
面には、周方向に沿って複数の凹部１０３ａ、１０４ａ
が形成されている。これら凹部１０３ａ、１０４ａは、
両ドライブホイル片１０３、１０４が対向したとき、カ
ップ状（ほぼ半球面状）の凹部１００と溝１１０とを構
成する。

【０００４】ドライブホイル片１０３、１０４の間には
ソードボックス１１４が設けられている。同ソードボッ
クス１１４は、カップ（ケーシング）１１２とともにリ
トラクタハウジング（図示されず）に取り付けられてい
る。ソードボックス１１４には、突片状のガイド１１
６、１１７が形成されている。同ガイド１１６、１１７
は、ドライブホイル１０５の溝１１０内に位置するよう
になっている。

【０００５】カップ１１２の内側には、Ｕ字状のチュー
ブ１１８が設けられている。同チューブ１１８は、ソー
ドボックス１１４の外周を囲うように位置する。このチ
ューブ１１８には、ガイド１１６、１１７間の空間と向
かい合う位置に、開口１１８ａが形成されている。チュ
ーブ１１８の一端部（基端部）にはガスジェネレータ１
１５が設けられている。チューブ１１８の他端部（先端
部）は、カップ１１２に形成されたスロート部１１９に
係合される。このチューブ１１８内には、ドライブホイ
ル１０５を駆動するためのマスボール１２０が収納され
ている。同マスボール１２０は、複数の連なった球状体
からなる。マスボール１２０の基端部（ガスジェネレー
タ１１５に近い側の端部）には、ピストン１２１が設け
られている。

【０００６】上記したプリテンショナの作用を図１３及
び図１４を参照しつつ説明する。図１３（ａ）はプリテ
ンショナの作動前の状態を示す図であり、図１３（ｂ）
はプリテンショナの正常作動時の状態を示す図であり、
図１３（ｃ）はプリテンショナの異常作動時の状態を示
す図である。図１３（ａ）の状態（プリテンショナの作
動前）からガスジェネレータ１１５が作動すると、発生
したガスによりチューブ１１８内のマスボール１２０が
図の下方に押される。これにより、まず最先端のマスボ
ール１２０が、図１３（ｂ）に示すように、開口１１８
ａから突き出てドライブホイル１０５の歯１０５ａの側
部に当たる。このとき、マスボール１２０の力は、ドラ
イブホイル１０５に対してベクトルαの方向に作用し、
ドライブホイル１０５を回転させる力となる。

【０００７】隣り合うドライブホイルの歯１０５ａの間
の凹部１０５ｂは、マスボール１２０の寸法に対応する
半球状をしているため、凹部１０５ｂと複数のマスボー
ル１２０とが順次噛み合って、ドライブホイル１０５が
回転する。このドライブホイル１０５の回転と同時に巻
取軸１０１も回転し、ベルトが巻取方向に巻き取られ
る。

【０００８】ところが、このプリテンショナにおいて
は、ドライブホイル１０５及び巻取軸１０１の回転が正
確に行われない場合がある。すなわち、図１３（ｃ）に
示すように、高速で押し出されたマスボール１２０が、
ドライブホイルの歯１０５ａの頂部Ｘの真上に当たる場
合がある。このとき、マスボール１２０からドライブホ
イル１０５への力はベクトルβの方向（すなわちドライ
ブホイル１０５の軸心に向かう方向）に作用する。この
場合には、マスボール１２０の力がドライブホイル１０
５の回転トルクとして作用しないことになる。したがっ
て、ベルトが確実に巻き取られない可能性がある。

【０００９】この問題を解決すべく、本発明者らは特願
平１１−２６２１０４号において、新たなプリテンショ
ナを提案した。その提案のポイントは、以下である。（１）巻取軸１０１とドライブホイル（第１回転部材）
１０５間に、プリテンショナ作動時にのみつながるクラ
ッチを入れる。（２）プリテンショナ作動前から先頭のマスボール（駆
動体）１２０をドライブホイル１０５の歯（駆動点）１
０５ａに適正な形態で当てておく。

【００１０】上記提案によれば、マスボール１２０の先
頭の部材は、ドライブホイル１０５の歯１０５ａに実質
的に接触しているので、ガスジェネレータ作動後即座に
ドライブホイール１０５の歯１０５ａを押すことができ
る。したがって、マスボール１２０とドライブホイル１
０５との噛み合い不良が起こらず、プリテンショナの作
動がより確実になる。

【００１１】しかしながら、プリテンショナ作動後につ
いて考えると、特に巻取軸回動型のエネルギ吸収機構
（ＥＡ機構ともいう）を有するシートベルトリトラクタ
において、次のような現象が起こる可能性がある。すな
わち、車体に大きなＧが働いてプリテンショナが作動し
た後に、乗員が慣性力で前方に移動すると、ベルトが延
び出そうとする。このときＥＡ機構が作動し、巻取軸
が、ある抵抗トルクを維持しながらベルト引き出し方向
に徐々に回動する。そのとき、図１３においてドライブ
ホイル１０５は時計回りに回動し、マスボール１２０は
チューブ１１８内に押し戻される形となる。その際に、
マスボール１２０がロックぎみとなって抵抗力をドライ
ブホイル１０５に与えると、巻取軸１０１の回動抵抗ト
ルクが規定の値より高くなって、ベルト張力が高くなる
おそれがあり好ましくない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点に鑑みてなされたもので、プリテンショナ作動後
に、シートベルトリトラクタの動作が妨げられることの
ないよう改良を加えたプリテンショナを提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段、作用及び発明の実施の形
態】上記課題を解決するため、本発明のプリテンショナ
は、ガスジェネレータと、このガスジェネレータの
発生するガスによって加速される一連の複数の部材を備
える駆動体と、この駆動体を案内する通路と、上記
駆動体の各部材が当たって回転駆動力を与える複数の駆
動点（レバー等）を有する上記巻取軸に連結される回転
部材と、を備え、プリテンショナ作動後に、上記回転
部材の駆動点近辺に残留している駆動部材を排出しやす
くする機構を備えることを特徴とする。

【００１４】プリテンショナの作動後に、ボール等の駆
動部材が駆動点近辺に残留していても、その駆動部材を
容易に排出できるため、回転部材ひいては巻取軸の動き
を妨げるようなことはない。

【００１５】上記ベルトに所定値以上の張力がかかった
場合に、上記巻取軸を徐々にベルト引き出し方向に回転
させるエネルギ吸収機構が付設されている場合には、プ
リテンショナ作動後にエネルギ吸収機構が作動する際
に、巻取軸のベルト引き出し方向への回転に伴い、上記
回転部材の駆動点が上記駆動部材を上記通路中に戻そう
とする動作が生じる。このようなエネルギ吸収機構が装
備されている場合、上記駆動部材を排出しやすくする機
構として、上記動作が生じた場合に、上記通路の一部が
変形又は脱落して駆動部材が通路外に排出されやすく構
成することができる。

【００１６】以下、図面を参照しつつ説明する。まず、
本実施の形態のプリテンショナを有するシートベルトリ
トラクタの全体構成例を説明する。図８は、本実施の形
態のプリテンショナを有するシートベルトリトラクタの
全体構成例を示す分解斜視図である。

【００１７】図８に示すシートベルトリトラクタ１は、
大きく分けて、以下の各部からなる。（１）フレーム
２。（２）ベルト３を巻き取る軸であるリール４。
（３）フレーム２の一側面に配設された、緊急ロック作
動時にリール４のベルト引き出し方向への回転を阻止す
るロック手段５。（４）ロック手段５を車両の衝突時に
作動させる緊急ロック機構６。（５）衝突時等の大減速
時にロック手段５の作動によりベルト３の引き出しが阻
止されたとき、同ベルト３の荷重を制限するエネルギ吸
収機構（ＥＡ機構）７。（６）車両減速度を検知する減
速検知手段８。（７）リール４をベルト巻き取り方向に
付勢するリターンスプリング９。（８）衝突時にリール
４を瞬時にベルト巻き取り方向に回転させるプリテンシ
ョナ１０。これら各部のうち、プリテンショナ１０の駆
動部材排出機構を除く各部の詳細については、特願平１
１−２６２１０４号に詳細に開示してある。また、その
他に、さまざまな方式のものを適用することができる。

【００１８】このシートベルトリトラクタにおけるプリ
テンショナ及びＥＡ機構に関連する部分について説明す
る。図９は、本発明の一実施の形態に係るプリテンショ
ナ及びそれと連結されたリールの構成を示す斜視図であ
る。リール４は、ベルト３を巻き取るベルト巻き取り部
４ａと、このベルト巻き取り部４ａの両端のフランジ部
４ｂ、４ｃを有する。リール４の図の左側のフランジ部
４ｂの左側には、外周面が断面６角形の６角軸部４ｄが
突設されている。なお、同外周面は断面６角形ではな
く、セレーション形状や６歯又は７歯又はその他の歯数
のスプライン形状とすることもできる。この６角軸部４
ｄには、ピニオン２３が嵌合される。さらに、この６角
軸部４ｄの先には、ばね付勢力付加軸４ｅが突設されて
いる。組み立て状態において、６角軸部４ｄは図８に示
すフレーム２の側壁５０から図の左方向に突出する。ば
ね付勢力付加軸４ｅは図９に示すリターンスプリング９
のブッシュシャフト７１内に挿入され、リターンスプリ
ング９のばね付勢力が加えられる。

【００１９】リール４の図の右側のフランジ部４ｃの右
側には、スプールリング支持軸部４ｇが形成されてい
る。この軸部４ｇの外周には所定数（図示例では６個）
の突部４ｆが形成されている。軸部４ｇは、組み立て状
態において、図８に示すフレーム２の側壁５１から図の
右方向に突出し、スプールリング６４を相対回転不能に
支持する。

【００２０】リール４の中央には、軸方向に延びる穴４
ｈが穿設されている。この穴４ｈは、図示されないが図
の左の６角軸部４ｄの内部にまで延びており、この６角
軸部４ｄに位置する部分（つまり、６角軸部の内周面）
も断面６角形となっている。そして、フランジ部４ｂま
での穴４ｈの部分は比較的大きな穴とされており、フラ
ンジ部４ｂから６角軸部４ｄ側の部分は比較的小さな穴
とされている。穴４ｈの奥は、６角軸部４ｄの端部の側
壁によって閉塞されており、この側壁からばね付勢力付
加軸４ｅが突設されている。

【００２１】図８に示すＥＡ機構７のトーションバー６
２は、リール４の穴４ｈ（図９）内に挿入されており、
その端部の６角軸部６２ａが、リール穴４ｈの奥の６角
穴（図示されず）に嵌合している。したがって、通常時
は、トーションバー６２とリール４は相対回動不能に連
結されている。

【００２２】図８に示す減速検知手段８、ロック手段５
及び緊急ロック機構６は、車両衝突時等の異常減速時に
作動し、トーションバー６２と一体のロッキングベース
の回転をロックする（車体に固定されているフレーム２
に対して回動不能とする）。すると、トーションバー６
２を介してリール４の回転もロックされる。しかし、慣
性力で前に移動する乗員の体に引かれてベルト３の張力
が一定値以上となると、トーションバー６２が捩れ塑性
変形を起し、徐々にリール４がベルト引き出し方向に回
動し、ほぼ一定の張力がかかった状態でベルト３が引き
出される。このような作用によって、乗員の体の慣性エ
ネルギが吸収される。

【００２３】次に、プリテンショナ１０について説明す
る。図１〜７は、本発明の一実施の形態に係るプリテン
ショナの構成と作動順序を示す図である。図１は、本発
明の特徴事項である、プリテンショナ作動後のボール排
出機構の動作を示す正面断面図である。図２は、ボール
排出機構の変形例を示す正面図である。図３は、ボール
排出機構の他の変形例を示す正面図である。図４は、作
動前の状態を示す正面断面図である。図５はガスジェネ
レータ発火直後の状態を示す正面断面図である。図６は
ベルト巻き取り開始直後の状態を示す正面断面図であ
る。図７はベルト巻き取り中の状態を示す正面断面図で
ある。さらに、図１０は、本発明に係るプリテンショナ
のパイプ、ベース及びギアホルダの詳細を示す斜視図で
ある。図１１は、図１３のギアホルダの詳細を示す斜視
図である。

【００２４】図８に示すように、プリテンショナ１０
は、駆動体部材であるボールを収納するパイプ２１を中
心に構成されている。このパイプ２１は、ベース４１に
組み付けられた状態で、フレーム２の側壁５０外側に取
り付けられる。ベース４１は、図１０に最も良く示すよ
うに、平板状をした基板４２を備えている。この基板４
２のほぼ中心位置には挿通孔４２ａが形成されており、
外周寄りの位置には取り付け孔４２ｃや４２ｄが形成さ
れている。挿通孔４２ａにはリール４のばね付勢力付加
軸４ｅ（図９参照）が挿通される。取り付け孔４２ｃや
４２ｄには、ベース４１とリターンスプリング９を一体
に固定するためのねじ４４（図８参照）が螺入される。

【００２５】基板４２の周縁には複数のガイド板４３
ａ、４３ｂ等が一体的に設けられている。各ガイド板
は、基板４２に対してほぼ垂直に立ち上がっている。ガ
イド板４３ａや４３ｆの先端部は外側に折り返されてお
り、この折り返し部分にそれぞれ取り付け孔４３ａ’や
４３ｆ’が形成されている。各取り付け孔４３ａ’等に
は、ベース４１をフレーム２の側壁５０に固定するため
のリベット４９（図８参照）もしくはボルト（スクリュ
ー）が挿入される。なお、図１、図４〜図７において、
基板４２の各部形状の大部分は省略されている。

【００２６】プリテンショナ１０のパイプ２１の内側に
は、図４や図１１に示すように、ほぼコ字状をしたギア
ホルダ４５が嵌合されている。ギアホルダ４５は、図１
１に最も良く示すように、屈曲変形可能な樹脂材からな
る側板４７及び背板４６を備えている。側板４７は背板
４６の一端からフランジ状に内側に張り出している。側
板４７の内側面上には、対向する２ヶ所の位置に、各々
２本のピン２５、２６が植設されている。ピン２５、２
６は、プリテンショナ作動前の状態（図４）において、
リングギア３０のレバー３３を挟持する。側板４７の内
周辺４６ａや４６ｂは、図４に示すようにプリテンショ
ナ作動前の状態においてリングギヤ３０の外周面３０ｂ
と接している。

【００２７】背板４６のコの字状の中央部には、ヒンジ
部４６ｃが設けられている。ヒンジ部４６ｃには孔が形
成されている。この孔はリングギア３０のレバー先端の
干渉を避けるためのものである。ヒンジ部４６ｃにおい
て、ギアホルダ４５は、プリテンショナ作動直後（図５
の状態）に屈曲する。その結果、リングギア３０の保持
が解除される。

【００２８】図１０に最も良く示すように、上記ベース
４１に固定されたパイプ（通路）２１は、鋼管を曲げ加
工したもの（一例）である。このパイプ２１は、ベース
４１の挿通孔４２ａの回りを囲むように湾曲している。
パイプ２１は、図４等に示すように、図の下側の基端２
１ｃから右上に約９０°湾曲して直線部２１ｇへとつな
がり、さらに図の上部の半円部２１ｈへとつながってい
る。半円部２１ｈの先は、図の下方に向う案内部２１ｉ
がつながっており、さらにその先にやや内側に傾斜した
案内部２１ｊがつながっている。この最後の案内部２１
ｊの先（先端）には、先端開口２１ｂが開いている。案
内部２１ｊは、断面形状がパイプの円環の一部のみから
なる形状となっており、変形しやすくなっている。な
お、案内部２１ｊのボール排出機構としての作用につい
ては後述する。

【００２９】パイプ２１の最後の案内部２１ｊは、図２
に示すように、先端に塑性変形する部材（例えばアルミ
ブロック等）２１ｊ′を組み込んで構成してもよい。又
は、図３に示すように、パイプ２１の案内部２１ｉと最
後の案内部２１ｊ″を別体に構成することもできる。こ
の場合、案内部２１ｉと案内部２１ｊ″とは連なるよう
に配置する。案内部２１ｊ″は、弾性変形する部材（例
えば板ばね又は塑性変形する部材（一例アルミブロッ
ク）等）から形成するのがよい。なお、これら図２及び
図３に示す先端部材２１ｊ′、案内部２１ｊ″のボール
排出機構としての作用についても後述する。

【００３０】図４等に示すように、パイプ２１の先端開
口２１ｂ寄りの案内部２１ｉ、２１ｊの内側には、リン
グギア３０が介入可能なように切り欠かれた切欠部２１
ａが設けられている。切欠部２１ａ内には、リングギア
３０のレバー３２、３３が入り込める。パイプ２１が湾
曲していることで、プリテンショナ１０の外形寸法全体
が小さくてすむ。また、パイプが直線状に限るものに比
べて、設計自由度が高くなっている。なお、パイプ２１
は、三次元的に湾曲させるなど、他の様々な形状に湾曲
することもできる。

【００３１】このパイプ２１の基端部２１ｃには、パイ
プ２１よりもやや太くなったパイプ状の圧力容器２１ｄ
が接続されている。この圧力容器２１ｄ内にガスジェネ
レータ１５が収納されている。このガスジェネレータ１
５は、車両の衝突時等に図示せぬ衝突検知手段から発信
される検知信号に基づき火薬に点火し、ガス圧をパイプ
２１内に供給する。同ガスジェネレータ１５は、圧力容
器２１ｄ内に収められた後に、フランジ部２１ｆを外側
からかしめることにより固定されている。

【００３２】引続きプリテンショナ１０について説明す
る。図９に示すリール４の６角軸部４ｄは、図８に示す
フレーム２の左側の側壁５０を貫通する。この６角軸部
４ｄの外周には、ピニオン２３が固定されている。この
ピニオン２３は、外周の全周にわたって一様に外歯２４
を備えている。このピニオン２３の外周域には、図４に
示すようにリングギア３０が配置されている。リングギ
ア３０の内周面には、ピニオン２３の外歯２４と噛合可
能な内歯３１が全周にわたって形成されている。なお、
プリテンショナ作動前の状態（図４）では、ピニオン２
３の外歯２４とリングギヤ３０の内歯３１とは噛み合っ
ていないが、作動開始直後（図５）に噛み合う。このピ
ニオン２３の外歯２４と、リングギア３０の内歯２１は
周方向に傾いており、円滑に噛み合い可能な歯形をして
いる。

【００３３】リングギア３０の外周面には、外方に向け
て張り出した突起状のレバー（駆動点）３２、３３が、
所定間隔おきに複数形成されている。これらレバーのう
ちの１つ（符号３２）は、突起の頂部が他のレバー３３
に比べて特に広くフラットに形成されている。これら隣
り合うレバー３２、３３の間には、台形状の谷が構成さ
れる。この谷は、後述するボールに係合可能である。

【００３４】ギアホルダ４５に植設された各２本のピン
２５、２６は、リングギヤ３０の軸芯をはさんで対向す
る２コのレバー３３をそれぞれはさみ込んでいる。これ
により、リングギア３０はギアホルダ４５内の定位置に
保持されている。そして、リングギア３０の内周径は、
ピニオン２３の外周径より大きく形成されているので、
通常時（図４の状態）において、リングギア３０の内歯
３１とピニオン２３の外歯２４との間には、クリアラン
スが確保されており、両者は噛み合っていない。そのた
め、リール４はプリテンショナ１０の存在にも拘らず自
由に回転可能である。これがピニオン２３とリングギヤ
３０からなるクラッチ機構が切り離されている状態であ
る。

【００３５】このプリテンショナ１０のパイプ２１内に
は、図４等に示すように、複数個（図では１５個）のボ
ール２０が装備されている。このうち、ガスジェネレー
タ１５に最も近いボール２０−１を除く他のボール２０
−２〜２０−１５はアルミニウム製の球状体である。こ
れらボール２０−２〜２０−１５の外径は、パイプ２１
の内径より若干小さくなっており、比較的クリアランス
がある（例えばボール外径１０．６ｍｍに対してクリア
ランス０．４ｍｍ）。そして、先頭のボール２０−１５
は、リングギア３０のレバー３２に実質的に接触してい
る。

【００３６】一方、ガスジェネレータ１５に最も近い側
のボール２０−１は、シリコンゴム等の樹脂製である。
同ボール２０−１は、ガスジェネレータ１５発火後にガ
ス圧を受けるピストンの役割を果たす。このボール２０
−１は、ガスの射出後に変形して拡がることによりパイ
プ２１内面に接し、ガスを先頭側に漏らさないシールの
役割も果たす。

【００３７】ガスジェネレータ１５発火後にボール２０
がレバー３２及び３３を押すと、ギア位置決めピン２
５、２６が破断して、リングギア３０は回転しながら図
４の右方向に移動する（詳しくは図５〜７参照しつつ後
述する）。パイプ２１の先端開口２１ｂの先には、ケー
ス１７が設けられている。同ケース１７は、パイプ２１
の外に射出されたボール２０を収容するためのものであ
る。ケース１７により、パイプ２１から射出されたボー
ル２０は一か所に集められる。

【００３８】次に、図４〜７を参照して、上記の構成を
有するシートベルトリトラクタ１におけるプリテンショ
ナ１０の緊急巻き締め時の作用について説明する。プリ
テンショナの非作動時（通常時）においては、図４に示
すように、リングギア３０は、ギアホルダ４５のピン２
５、２６と内接面４６ａ、４６ｂによりケーシング内部
で定位置に保持されており、リングギア３０とピニオン
２３は噛み合っていない。また、ＥＡ機構７のトーショ
ンバー６２とリール４は相対回動不能に連結されてい
る。

【００３９】この後、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、図５に示すように、ガスジェネレータ１
５が発火し、パイプ２１内にガス圧（砂地模様で表示）
を供給する。このガス圧により、最もガスジェネレータ
１５寄りのボール２０−１がピストンの役割を果たして
押される。この押圧力により順次複数のボール２０が押
されて、押圧力は最も先頭のボール２０−１５（リング
ギア３０のレバー３２に接触しているボール）に伝達さ
れる。

【００４０】ボール２０の押圧力によりリングギア３０
に押圧力がかかり、ピン２５、２６（図４参照）が剪断
される。このため、リングギア３０が図５のＸ方向に移
動し、リングギア３０の内歯３１とピニオン２３の外歯
２４が噛み合う。このとき、ギアホルダ４５は、リング
ギア３０の回転により上部が押し上げられるためにヒン
ジ部４６ｃより屈曲し、リングギア３０は自由に回転で
きる。

【００４１】リングギヤ３０は、上記のようにピニオン
２３の軸芯方向に移動するとともに、ボール２０がレバ
ー３２を押す力によって同軸芯周りに回転する。リング
ギア３０が動き始める前の時点で、先頭のボール２０−
１５がリングギア３０のレバー３２に回転力を与えられ
る姿勢で接触しているため、レバー３２はロックするこ
となく確実に回転し始める。

【００４２】さらに、ガス圧を受けてボール２０が順次
押し出されると、各ボール２０はリングギア３０のレバ
ー３３間の谷に順次係合する。ボール２０−２〜２０−
１５とパイプ２１の間にはクリアランスがあるのでボー
ルはスムーズに進む。これらボール２０が順次係合する
ことにより、リングギア３０は図５〜７に示すようにＹ
方向に回転する。ピニオン外歯２４とリングギヤ内歯３
１は噛み合っているので、リングギア３０の回転はピニ
オン２３に伝達され、双方が連動して回転する。このと
き、リングギア３０の内歯３１の数よりピニオン２３の
外歯の数が多いので、増速作用が生じ、ピニオン２３は
リングギヤ３０よりも早い角速度で回転する。

【００４３】さらにピニオン２３には、リール４の６角
軸部４ｄが固着されているので、リール４は回転してベ
ルト３が瞬時にある長さだけ巻き取られる。これによ
り、リール４外周に巻かれたベルト３の巻きだるみスラ
グが取られ、ベルトが巻き締まる。なお、上記増速作用
によりリール４のプリテンショナ作動時の回転角はリン
グギア３０の回転角よりも大きくなり、プリテンショナ
１０によるシートベルトの引き込み長さも長くなる。

【００４４】次に、図１を参照しつつプリテンショナ１
０の作動後の作用について説明する。このようなプリテ
ンショナ１０の作動後に、慣性力で前に移動する乗員の
体に引かれてベルト３が引き出されようとし、このベル
トの張力が一定値以上になると、ＥＡ機構７（図８参
照）が作動し、同機構７のトーションバー６２ａが捩れ
変形を起す。すると、徐々にリール４がベルト引き出し
方向に回動（図１の矢印Ｗ方向）し、ほぼ一定の引力を
かけながらベルト３が引き出される。このリール４のベ
ルト引き出し方向Ｗへの回転に伴い、ピニオン２３及び
リングギア３０も同方向に回転しようとする。このリン
グギア３０の回転によって、レバー３３間の台形状の谷
に係合しているボール２０をパイプ２１内に押し戻そう
とする動作が生じる。このときにボール２０がロックぎ
みとなって抵抗力をリングギア３０に与えると、リール
４の回動抵抗トルクが規定の値より高くなって、ベルト
３の張力が高くなるおそれがある。

【００４５】このような動作が生じた場合には、ボール
２０が押される力を受けて、パイプ２１の最後の案内部
２１ｊが図１の矢印Ｚ方向に屈曲する。この屈曲によっ
て、案内部２１ｊは、図１の一点鎖線で示す位置に移動
する。その結果、ボール２０の通路が広がることによっ
て、ボール２０がレバー３３間に残留していても、ボー
ル２０はケース１７の方向に排出される。したがって、
ボール２０がリングギア３０及びリール４の動きを妨げ
ることはない。

【００４６】図２に示すように、パイプ２１の最後の案
内部が、先端部材２１ｊ′を組み込んで構成したもので
ある場合、ボール２０をパイプ２１内に押し戻そうとす
る力（図２の矢印α方向）が生じると、先端部材２１
ｊ′が図２に一点鎖線で示す位置に塑性変形する。この
先端部材２１ｊ′の塑性変形に伴い、ボール２０は図２
の矢印β方向に弾かれるので、この場合もボール２０は
容易に排出される。

【００４７】図３に示すように、パイプ２１の案内部２
１ｊ″を別体に弾性部材から構成したものである場合、
ボール２０をパイプ２１内に押し戻そうとする力（図３
の矢印α方向）が生じると、案内部２１ｊ″が図３に一
点鎖線で示す位置に弾性変形する。この案内部２１ｊ″
の弾性変形に伴い、ボール２０は図３の矢印β方向に弾
かれる。したがって、上記と同様に、この場合もボール
２０は容易に排出される。

【００４８】パイプ２１の先端開口２１ｂから押し出さ
れたボール２０は、図１、図７に示すようにケース１７
内に収められる。なお、パイプ２１の先端開口２１ｂ
は、プリテンショナ作動前はギアホルダ４５のヒレ４６
ｅで閉じられているが、プリテンショナ作動後にボール
２０で押されることで開く。

【００４９】さらに、図１２を参照しつつ本発明の他の
実施の形態に係るプリテンショナ及びシートベルトリト
ラクタについて説明する。図１２は、他の実施の形態に
係るプリテンショナ及びシートベルトリトラクタの構成
を示す断面図である。この図のプリテンショナ・シート
ベルトリトラクタは、図１〜１１のプリテンショナ・シ
ートベルトリトラクタに様々な改良を加えたものであ
る。

【００５０】図１２に示すシートベルトリトラクタ３１
０は、上記シートベルトリトラクタ１に対して、主に次
の各部材が異なる。（１）カバー３０１このカバー３０１は、上記シートベルトリトラクタ１に
おいてベース４１に相当する部材であるが、形状が相当
異なっているとともに、ボールケース等の部品も複合化
してある。なお、詳細については後述する。（２）ガイドブロック３１８ガイドブロック３１８は、上記シートベルトリトラクタ
１においてパイプ２１の最後の案内部２１ｊ（又は図２
の２１ｊ′、図３の２１ｊ″）に相当する部材である。
なお、パイプ３２１は、図１等に示すパイプ２１とほぼ
同様のものである。パイプ３２１は、基端３２１ｃ、案
内部３２１ｇ、半円部３２１ｈ、案内部３２１ｉ、先端
開口３２１ｂを有する。パイプ３２１においては、ボー
ル３２０−１とガスジェネレータ１５間に、ボール３２
０−１を先端方向に付勢するコイルスプリング３９９が
組み込まれている。

【００５１】カバー３０１について詳しく説明する。カ
バー３０１は、アルミニウムダイカスト製の部材であっ
て、平板状をした基板３１２を備えている。この基板３
１２のほぼ中心位置には挿通孔３１２ａが形成されてい
る。この挿通孔３１２ａにはリールのばね付勢軸３０４
ｄが挿通される。さらに、基板３１２には、３個の取り
付け孔３４２ｂ等が形成されている。これら取り付け孔
４２ｂ等には、カバー３０１にリターンスプリング９を
固定するためのねじ４４（図８とほぼ同様のもの）が差
し込まれる。なお、この基板３１２においては、パイプ
３２１が取り付けられる側の面をパイプ側の面と呼び、
リターンスプリング９が取り付けられる側の面をスプリ
ング側の面と呼ぶ。

【００５２】基板３１２のパイプ側の面には、大別して
２箇所にパイプガイド４１１、４１３が設けられてい
る。各パイプガイド４１１、４１３は、基板３１２のパ
イプ側の面から突出するように一体成形されている。パ
イプガイド４１１は、パイプ３２１上部の半円部３２１
ｈの内側をガイドする。パイプガイド４１３は、パイプ
３２１の案内部３２１ｇの始端部分の内側をガイドす
る。これらパイプガイド４１１、４１３には、取り付け
孔４１２等が形成されている。これら取り付け孔４１２
等には、カバー３０１をフレームの側壁等（図８参照）
に固定するためのリベット４９（図８とほぼ同様のも
の）が挿入される。

【００５３】基板３１２のパイプ側の面下辺寄りにおい
て、パイプガイド４１１と４１３間には、ボールケース
３１７が形成されている。図８のケース１７は、ベース
４１に対してリベット４９により取り付けられていた
が、本実施例のボールケース３１７は、基板３１２と一
体に形成されている。ボールケース３１７は、パイプ３
２１の外に射出されたボール３２０を収容するためのも
のである。同ケース３１７により、パイプ３２１から射
出されたボール３２０は一か所に集められる。

【００５４】次に、ガイドブロック３１８について説明
する。ガイドブロック３１８は、アルミニウムダイカス
ト製部材である。同ガイドブロック３１８は、パイプ３
２１の終端に組み込まれるとともに、カバー３０１とフ
レームの側壁等（図８参照）間においてピン３１９によ
り固定されている。ガイドブロック３１８は、滑らかな
カーブ状の通路面３１８ａを有する。この通路面３１８
ａは、パイプ３２１の案内部３２１ｉとボールケース３
１７間のボール３２０の通路の一部を構成する。

【００５５】このガイドブロック３１８は、ボール３２
０をパイプ３２１内に押し戻そうとする動作が生じた場
合に、ボール３２０が押される力を受けて、その端部３
１８ｂが塑性変形する。これにより、ボール３２０の通
路が広くなり、ボール３２０は排出されやすくなる。し
たがって、本実施例の場合も、ボール３２０はケース３
１７の方向に容易に排出され、ボール３２０がリングギ
ア及びリールの動きを妨げることはない。

【００５６】以上、プリテンショナの例を図面を参照し
つつ説明したが、本発明はこれらの例に限定されるもの
ではなく、様々な改変が可能なことはもちろんである。
例えば、ガイドブロック３１８をアルミニウムダイカス
ト製部材としているが、その他負荷時に適度に変形可能
な部材であればよく、アルミニウムにこだわる必要はな
い。また、ボールの押す力による変形は、塑性変形に限
らず弾性変形や破壊であってもよい。

【００５７】

【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、プリテンショナ作動後に、シートベルトリト
ラクタの動作が妨げられることのないプリテンショナを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴事項であるプリテンショナ作動後
のボール排出機構の動作を示す正面断面図である。

【図２】ボール排出機構の変形例を示す正面図である。

【図３】ボール排出機構の他の変形例を示す正面図であ
る。

【図４】作動前の状態を示す正面断面図である。

【図５】ガスジェネレータ発火直後の状態を示す正面断
面図である。

【図６】ベルト巻き取り開始直後の状態を示す正面断面
図である。

【図７】ベルト巻き取り中の状態を示す正面断面図であ
る。

【図８】本実施の形態のプリテンショナを有するシート
ベルトリトラクタの全体構成例を示す分解斜視図であ
る。

【図９】本発明の一実施の形態に係るプリテンショナ及
びそれと連結されたリールの構成を示す斜視図である。

【図１０】本発明に係るプリテンショナのパイプ、ベー
ス及びギアホルダの詳細を示す斜視図である。

【図１１】図１０のギアホルダの詳細を示す斜視図であ
る。

【図１２】本発明の他の実施の形態に係るプリテンショ
ナ及びシートベルトリトラクタの構成を示す断面図であ
る。

【図１３】（ａ）はプリテンショナの作動前の状態を示
す説明図であり、（ｂ）はプリテンショナの正常作動時
の状態を示す説明図であり、（ｃ）はプリテンショナの
異常作動時の状態を示す説明図である。

【図１４】（ａ）はこのプリテンショナの分解斜視図で
あり、（ｂ）はプリテンショナのドライブホイルの詳細
図である。

【符号の説明】

２フレーム３ベルト４リール４ａベルト巻き取
り部４ｂ、４ｃフランジ部４ｄ６角軸部４ｅばね付勢力付加軸４ｆ突部４ｇ軸部４ｈ穴５ロック手段６緊急ロック機構７ＥＡ機構８減速検知手段９リターンスプリング１０プリテンショナ１５ガスジェネレータ１７ケース２０ボール２１パイプ２１ａ切欠部２１ｂ先端開口２１ｃ基端２１ｄ圧力容器２１ｇ直線部２１ｉ、２１ｊ、２
１ｊ″ 案内部２１ｊ′ 先端部材２１ｆフランジ部２１ｈ半円部２３ピニオン２４外歯２５、２６ピン３０リングギア３０ｂ外周面３２、３３レバー４１ベース４２基板４２ａ挿通孔４２ｃ、４２ｄ取
り付け孔４３ａ〜４３ｈガイド板４４ねじ４５ギアホルダ４６背板４６ａ内周辺４６ｂ側板内周辺４６ｃヒンジ部４７側板４９リベット５０、５１側壁６２トーションバー６２ａ６角軸部７２スパイラルスプリング１００凹部１０１巻取軸１０３、１０４ドライブホイル片１０３ａ、１０４ａ凹部１０５ドライブホイル１０５ａ歯１
０５ｂ凹部１０６ギア１１０溝１１２カップ１１４ソードボックス１１５ガスジェネレータ１１６、１１７ガイド１１８チューブ１１８ａ開口１２０マスボール１２１ピストン３０１カバー３１７ボールケース３１８ガイドブロック３１８ａ通路面３１９ピン

フロントページの続き (72)発明者塩谷昌広東京都港区六本木１丁目４番30号タカタ株式会社内Ｆターム(参考） 3D018 DA07 MA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】緊急時にシートベルトの巻取軸を巻き取
り方向に回転させてベルトにプリテンションを与えるプ
リテンショナであって；ガスジェネレータと、このガスジェネレータの発生するガスによって加速され
る一連の複数の部材を備える駆動体と、この駆動体を案内する通路と、上記駆動体の各部材が当たって回転駆動力を与える複数
の駆動点（レバー等）を有する上記巻取軸に連結される
回転部材と、を備え、プリテンショナ作動後に、上記回転部材の駆動点近辺に
残留している駆動部材を排出しやすくする機構を備える
ことを特徴とするプリテンショナ。
【請求項２】上記ベルトに所定値以上の張力がかかっ
た場合に、上記巻取軸を徐々にベルト引き出し方向に回
転させるエネルギ吸収機構が付設されており、プリテンショナ作動後にエネルギ吸収機構が作動する際
に、上記通路の一部が変形又は脱落することを特徴とす
る請求項１記載のプリテンショナ。