JP2001301565A

JP2001301565A - シートベルト装置

Info

Publication number: JP2001301565A
Application number: JP2000118397A
Authority: JP
Inventors: Bai Matsuki; 培松木; Hiroshi Yamada; 浩山田; Katsuyasu Ono; 勝康小野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】楔部材がシリンダの内面を押圧する圧力を減
少させてシリンダの変形を防止し、ピストンがウエビン
グ引込方向に対し逆方向に移動することを阻止でき、車
両衝突時等に乗員を確実に拘束できるシートベルト装置
を提供する。【解決手段】シリンダ１１内に移動可能に収容され、
火薬の燃焼ガス圧によってウエビング４を引込むピスト
ン１２と、ウエビング引込方向に対しピストン１２が逆
方向に移動することを防止する一方向クラッチ機構１６
を備え、一方向クラッチ機構１６は、ピストン１２のテ
ーパー面２３Ａと、シリンダ内面１１Ａとの間に係合可
能に配設された楔部材３０を有してなり、楔部材は、シ
リンダ１１の軸線方向に沿った断面形状が略台形状を備
えてなる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、車両の急減速時等
にウエビング（ベルト）を引込んで、ウエビングを乗員
に密着させるプリテンショナを備えたシートベルト装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車等の乗り物の座席に
は、乗員の安全を図るために、シートベルト装置が取り
付けられている。このシートベルト装置は、車両の急減
速時等にウエビングを乗員に密着させる一手段として、
ウエビングを引込むプリテンショナを備えている。

【０００３】このプリテンショナとしては、例えば、シ
リンダと、当該シリンダ内に移動可能に収容され、火薬
の燃焼ガス圧によって前記移動を行うピストンと、ウエ
ビング引込方向に対し前記ピストンが逆方向に移動する
ことを防止する一方向クラッチ機構と、を備えたものが
使用されている。

【０００４】この一方向クラッチ機構としては、例え
ば、実開昭５０−８３７２０号公報、特開昭５６−６８
４６３号公報、特開昭５８−１３３２６６号公報、特開
平１１−１９８７５９号公報に開示されたものがある。
実開昭５０−８３７２０号公報に記載の一方向クラッチ
機構は、ピストンにテーパー面を形成し、このテーパー
面とシリンダ内面との間にボールを噛み込ませることに
よってピストンの移動を阻止する構成を備えている。ま
た、特開昭５６−６８４６３号公報、特開昭５８−１３
３２６６号公報に記載の一方向クラッチ機構は、ピスト
ンに形成されたテーパー面とシリンダ内面との間に、ボ
ールまたは楔部材を噛み込ませることによってピストン
の移動を阻止する構成を備えている。また、特開平１１
−１９８７５９号公報に記載の一方向クラッチは、ピス
トンに形成したテーパー面とシリンダ内面との間にボー
ル形態のローラ体を配設し、前記テーパー面に形成した
延長部と、シリンダ内面との間にローラ体を噛み込ませ
ることによってピストンの移動を阻止する構成を備えて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た公報に記載の一方向クラッチ機構は、ボールや楔部材
とシリンダ内面との接触面積が小さいため、例えば、車
両衝突等により、乗員からの張力が加わると、ボールや
楔部材がシリンダの内面に噛み込んだ後もシリンダの変
形が続く結果、シリンダの径が大きくなる虞がある。こ
のため、シリンダの径が大きくなった分、ボールや楔部
材が前記テーパー面を移動することになり、この結果、
ピストンの戻り量が大きくなり、ウエビングの引込み効
果が小さくなる虞がある。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、楔部材がシリンダの
内面を押圧する圧力を減少させることで、シリンダの変
形を防止し、ピストンがウエビング引込方向に対し逆方
向に移動することを阻止でき、車両衝突時等に乗員を確
実に拘束することが可能なシートベルト装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、シリンダと、当該シリンダ内に移動可能
に収容され、火薬の燃焼ガス圧によって前記移動を行
い、ウエビングを引込むピストンと、前記ウエビング引
込方向に対し前記ピストンが逆方向に移動することを防
止する一方向クラッチ機構と、を備えたプリテンショナ
を有するシートベルト装置であって、前記一方向クラッ
チ機構は、前記ピストンに形成されたテーパー面と、前
記シリンダの内面と前記テーパー面との間に係合可能に
配設された少なくとも１つの楔部材を有してなり、前記
楔部材は、前記シリンダの軸線方向に沿った断面形状が
略台形状を備えてなるシートベルト装置を提供するもの
である。

【０００８】この構成を備えたシートベルト装置の楔部
材は、前記シリンダの軸線方向に沿った断面形状が略台
形状を備えてなるため、ピストンがウエビング引込方向
に対し逆方向に移動しようとした際に、前記楔部材は、
シリンダの内面に対し線接触または面接触した状態で、
シリンダの内面とピストンのテーパー面との間に噛み込
むことになる。したがって、楔部材がシリンダの内面を
押圧する圧力を減少させることができ、シリンダの変形
を防止することができる。このため、ピストンがウエビ
ング引込方向に対し逆方向に移動する戻り量を小さくす
ることができる。

【０００９】また、前記一方向クラッチ機構は、前記シ
リンダの内面と前記テーパー面との間であって、楔部材
のウエビング引込方向に対し逆方向側には、少なくとも
１つの球体をさらに配置することができる。この構成を
備えたシートベルト装置は、前記利点に加え、さらに強
い力で楔部材を噛み込ませることができるため、楔効果
が一層向上される。

【００１０】前記楔部材は、前記シリンダの軸線方向に
沿った断面形状が略台形状を備えた略リング形状の部材
を分割した形状を備えることができる。この略リング形
状の部材は、その外径と内径の中心が同一であってもよ
く、異なっていてもよい。略リング形状部材の外径と内
径の中心が異なっている場合は、得られる楔部材の内周
面の周方向中央部を、前記テーパー面に接触させること
ができる。これにより、楔部材の楔の厚み管理によって
クラッチ機構を制御することができる。また、前記楔部
材の外周面の周方向中央部をピストンの内周面に接触さ
せることができる。これによっても、楔部材の楔の厚み
管理によってクラッチ機構を制御することができる。前
記略リング形状の部材の内周半径（ｒ_１）は、テーパー
面の外周半径（Ｒ_１）より大きく設定し（Ｒ_１＜
ｒ_１）、前記略リング形状部材の外周半径（ｒ_２）は、
シリンダの内周半径（Ｒ_２）より小さく設定する（Ｒ_２
＞ｒ_２）ことが望ましい。

【００１１】前記ピストンは、略円錐形状を備えること
ができる。すなわち、前記テーパー面は、円錐形状から
なることができる。

【００１２】さらに本発明は、シリンダと、当該シリン
ダ内に移動可能に収容され、火薬の燃焼ガス圧によって
前記移動を行い、ウエビングを引込むピストンと、前記
ウエビング引込方向に対し前記ピストンが逆方向に移動
することを防止する一方向クラッチ機構と、を備えたプ
リテンショナを有するシートベルト装置であって、前記
一方向クラッチ機構は、前記ピストンに形成された第１
のテーパー面と、当該第１のテーパー面の前記ウエビン
グ引込方向側に設けられかつ第１のテーパー面より傾斜
角度が大きい第２のテーパー面と、前記シリンダの内面
と前記第１及び第２のテーパー面との間に係合可能に配
設された少なくとも一つの球体と、を備えてなるシート
ベルト装置を提供するものである。

【００１３】この構成を備えたシートベルト装置は、ピ
ストンがウエビング引込方向に対し逆方向に移動しよう
とした際に、先ず、球体がシリンダの内面に所定量で噛
み込んだ後、第２のテーパー面にも当接する。このた
め、球体は、シリンダの内面と第１のテーパー面に当接
した状態、またはシリンダの内面と第２のテーパー面に
当接した状態、あるいはシリンダの内面と第１のテーパ
ー面及び第２のテーパー面の３つの面に当接した状態、
のいずれかの状態によって楔効果を発揮することにな
る。この状態では、球体よる押圧力を受ける面積が大き
くなるため、シリンダ内面にかかる面圧を小さくするこ
とができる。したがって、シリンダの変形を小さくする
ことができ、シリンダの変形を防止することができる。
このため、ピストンがウエビング引込方向に対し逆方向
に移動することが阻止される。

【００１４】前記ピストンは、略円錐形状を備えること
ができる。すなわち、前記第１のテーパー面は、円錐形
状からなることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
に係るシートベルト装置について、図面を参照して説明
する。（実施の形態１）図１は、実施の形態１に係るシートベ
ルト装置の概略図、図２は、実施の形態１に係るプリテ
ンショナの拡大断面図、図３は、図２に示すプリテンシ
ョナのピストン付近の拡大断面図である。

【００１６】図１に示すシートベルト装置では、シート
２に着座する乗員３は、ウエビング４を装着できるよう
になっている。このウエビング４は、一端がプリテンシ
ョナ５を介して車両側壁６の下部に取付られ、中間部
は、タングプレート７と車両側壁６の上方に取付られた
スルーリング８に、移動可能に巻きかけられて折り返さ
れ、他端側が巻取り装置９に巻き取られている。また、
タングプレート７は、車両中央部の床に設けられたバッ
クル部１０に係合するようになっている。

【００１７】プリテンショナ５は、特に図２及び図３に
示すように、シリンダ１１と、シリンダ１１内に移動可
能に収容されたピストン１２と、ピストン１２の図２及
び図３における右側（以下、こちら側を「右」、反対側
を「左」とする）に接続されたロッド１３と、シリンダ
１１内の左端に配置され、ピストン１２を移動させるガ
ス発生装置１４と、ロッド１３とウエビング４を連結す
る連結部材１５と、ピストン１２がウエビング４の引込
方向に対し逆向きに移動することを防止する一方向クラ
ッチ機構１６と、連結部材１５を折曲げて方向を換える
プーリ１７と、を備えて構成されている。

【００１８】ピストン１２は、左側に設けられた円盤部
２１と、円盤部２１の右側に形成されかつ右側にいくに
したがって径が大きくなる略円錐状を有し、シリンダ１
１の内壁との間に空間２２を形成する戻り防止部２３
と、戻り防止部２３の右側に形成された円盤部２４と、
を備えて構成されている。円盤部２４には、シール部材
であるＯリング２５が設けられており、後に詳述するガ
ス発生装置１４から発生した燃焼ガスがシリンダ１１内
から漏れ出すことを防止している。なお、このピストン
１２は、この燃焼ガスの押圧力により、シリンダ１１内
で右側に押圧されて移動する。また、ガス発生装置１４
と、ピストン１２との間には、燃焼室２６が形成されて
いる。

【００１９】ロッド１３は、ピストン１２の円盤部２４
の右側中央部に固定されており、シリンダ１１の右側略
中央部に形成されたロッド挿通穴２８を介して、シリン
ダ１１内に進退可能に配置されている。このロッド１３
の右側先端には、連結部材１５が連結される連結部２９
が形成されている。ここで、シリンダ１１には、ロッド
挿通穴２８が形成されているが、このロッド挿通穴２８
が形成されている領域は、後に詳述するＯリング２５に
よって、燃焼ガス発生領域と確実に隔離されているた
め、ロッド挿通穴２８から燃焼ガスが漏れ出すことがな
い。また、ロッド１３が燃焼ガスに曝されることもな
い。

【００２０】ガス発生装置１４は、例えば、電極（図示
せず）と、点火装置（図示せず）と、燃焼ガス発生剤
（図示せず）とを備えて構成される。この電極には、車
両の衝突時に発生する急激な加速度を検出するショック
センサ（図示せず）からの信号を伝える点火信号伝達用
ハーネス２７が接続されている。ショックセンサから点
火信号が電極に伝えられると、点火装置がガス発生剤を
発火させて燃焼ガス（高圧ガス）が燃焼室２６内に瞬時
に発生される。

【００２１】連結部材１５は、湾曲（折曲げ）可能なワ
イヤ部材から構成されている。この連結部材１５の一端
１５Ａは、ウエビング４の端部に連結され、他端１５Ｂ
は、ロッド１３の連結部２９に連結されている。連結部
材１５の一端１５Ａと他端１５Ｂとの間は、プーリ１７
に移動可能に架け渡され、プーリ１７を起点として折り
曲げられ、その引込み方向が変換される。

【００２２】一方向クラッチ機構１６は、戻り防止部２
３の外周面からなるテーパー面２３Ａと、シリンダ１１
の内面１１Ａと、テーパー面２３Ａと内面１１Ａとの間
（すなわち空間２２）に移動可能に配設された楔部材３
０と、円盤部２１と戻り防止部２３との境界に配置され
た予圧用ゴムリング３１と、を備えて構成されている。
楔部材３０は、軸心方向断面が台形状の略リング形状部
材を４等分した形状を備えており、これら４つの楔部材
３０が空間２２に配設されている。これらの楔部材３０
は、予圧用ゴムリング３１によって、常にシリンダ１１
の内面１１Ａに接触するようになっている。

【００２３】次に、この構成を備えたシートベルト装置
の具体的動作について図面を参照して説明する。

【００２４】いま、車両に載った乗員３がウエビング４
を装着しているが、この時車両に急減速が生じていない
とする。この時は、プリテンショナ５のガス発生装置１
４は作動しないから、シリンダ１１内のピストン１２に
燃焼ガスの押圧力は作用せず初期状態にある。

【００２５】この初期状態において、車両衝突などによ
り、車両に急激な減速が生じたとする。これにより、ガ
ス発生装置１４は瞬時に燃焼ガスを発生し、この燃焼ガ
スがシリンダ１１内のピストン１２と、ガス発生装置１
４との間の空間、すなわち燃焼室２６に瞬時に供給され
る。この燃焼ガスの圧力によって、ピストン１２が、図
２及び図３の右方向に押圧されて移動する。すなわち、
燃焼ガス圧がピストン１２の押出し力に変換される。こ
の時、楔部材３０は、予圧用ゴムリング３１に接触して
ピストン１２と共に右側に移動するため、ピストン１２
の右方向への移動（ウエビング４の引込み）には影響を
与えない。

【００２６】このピストン１２の右方向への移動に伴っ
て、ロッド１３が右方向に移動し、連結部材１５を引込
む。この時、連結部材１５は、プーリ１７によって移動
方向（引込み方向）が変換され、ウエビング４を車体の
斜め下方に向けて引込む。

【００２７】この車両の急激な減速により乗員３が前方
に移動すると、ウエビング４が乗員３側、すなわち、プ
リテンショナ５によって引込まれる方向とは逆の方向に
戻されようとする。このため、ピストン１２が左方向に
移動しようとすると、楔部材３０は、予圧用ゴムリング
３１の予圧によって、シリンダ１１の内面１１Ａに引っ
かかり、ピストン１２と相対的に、すなわち右方向に移
動する。この時、図３に示す楔角θによって、楔部材３
０がシリンダ１１を押し広げようとしてシリンダ１１の
内面１１Ａと徐々に強く接触していく。ここで、楔部材
３０とシリンダ１１の内面１１Ａとの摩擦係数をμとす
ると、θ／２＜ｔａｎ^−１μであれば、楔部材３０がピ
ストン１２のテーパー面２３Ａとシリンダ１１の内面１
１Ａとの間にロックされ、この楔効果によってピストン
１２の左方向への移動が阻止される。この時、楔部材３
０はその形状から、シリンダ１１の内面１１Ａに対し線
接触あるいは面接触する。したがって、従来のボールを
使用した一方向クラッチ機構のように点接触していたも
のに比べ、接触面積を広く（大きく）とることができ、
面圧を小さくすることができる。したがって、シリンダ
１１の変形を小さくすることができ、ピストン１２がウ
エビング引込方向とは逆の方向に移動する量が小さくな
り、乗員３の拘束性能を良好に保持することができる。

【００２８】なお、θは、７〜１２度程度が好ましく、
９度前後に設定することが、一方向クラッチ機構の性能
を向上させる点でさらに望ましい。

【００２９】なお、実施の形態１では、ピストン１２
と、ロッド１３とが一体的に構成された場合について説
明したがこれに限らず、ピストン１２とロッド１３は、
図４及び図５に示すように、両者を固定せずに別部材と
して構成してもよい。この場合は、図４に示すように、
Ｏリング２５を、ピストン１２側に配設してもよく、ま
た図５に示すように、ロッド１３側に配設してもよい。
このように、ピストン１２とロッド１３を別部材として
構成することで、仮に、ロッド１３が何らかの影響で傾
いたとしても、一方向クラッチ機構１６の動作に悪影響
を及ぼすことを、さらに防止することができる。

【００３０】また、ピストン１２とロッド１３とを別部
材として構成する場合は、図６及び図７に示すように、
ロッド１３のピストン１２との当接面に、略半球形状を
備えた当接凸部３２を形成してもよい。このような構成
にすることで、ロッド１３が何らかの影響で傾いたとし
ても、当接凸部３２によってピストン１２への当接状態
が均一化されるため、一方向クラッチ機構１６の動作に
悪影響を及ぼすことを、より一層防止することができ
る。なお、特に図示しないが、この前記当接凸部は、ロ
ッド１３のピストン１２との当接面の代わりに、ピスト
ン１２のロッド１３との当接面側に形成してもよい。ま
た、この場合も、図６に示すように、Ｏリング２５を、
ピストン１２側に配設してもよく、また図７に示すよう
にロッド１３側に配設してもよい。

【００３１】そしてまた、図８に示すように、ピストン
１２のロッド１３の当接凸部３２との当接面に、当接凸
部３２に対応する略半球形状の当接凹部３３を形成して
もよい。この場合も、特に図示しないが、Ｏリング２５
をロッド１３側に配設してもよい。さらにまた、当接凸
部３２をピストン１２側に形成し、当接凹部３３をロッ
ド１３側に設けてもよい。

【００３２】また、ピストン１２とロッド１３とを別部
材として構成する場合は、図９に示すように、ロッド１
３の傾きに対し容易に変形可能な材質により構成された
部材３４を、ピストン１２の右側端面に形成した凹部３
５と、ロッド１３の左側端面に形成した凹部３６に圧入
させた構成とすることもできる。なお、この場合は、図
示しないが、圧入された部材３４によって、ピストン１
２とロッド１３が連結した状態となる。このようにする
ことで、ロッド１３の傾きやガタツキを部材３４が吸収
するため、通常使用時に異音が発生することを防止する
こともできる。このロッド１３の傾きに対し容易に変形
可能な部材の材質としては、例えば、樹脂、アルミニウ
ム、軟鋼などが挙げられる。なお、この例の場合も、前
述したように、Ｏリング２５をロッド１３側に配設して
もよい。

【００３３】さらにまた、ピストン１２とロッド１３を
別部材として構成する場合は、図１０に示すように、ロ
ッド１３の左側端面に凸部３７を形成し、ピストン１２
の右側端面に、凸部３７が遊嵌する凹部３８を形成し、
凸部３７を凹部３８に挿入させる構造とすることもでき
る。この場合、凹部３８は、凸部３７に対して若干大き
いサイズで形成する。このようにすることで、凸部３７
と凹部３８との組み合わせにより、ロッド１３の傾きが
一方向クラッチ機構１６に及ぼす悪影響をさらに防止す
ることができる。また、特に図示しないが、ピストン１
２の右側端面に凸部３７を形成し、ロッド１３の左側端
面に、この凸部３７が遊嵌する凹部３８を形成してもよ
い。そしてまた、この例の場合も、前述したように、Ｏ
リング２５をロッド１３側に配設してもよい。

【００３４】なお、図９及び図１０に示す構造は、図４
〜図８に示す構造と併用してもよい。

【００３５】また、実施の形態１では、４つの楔部材３
０を配設した場合について形成したが、これに限らず、
楔部材３０の配設数は所望により決定してよい。また、
その形状も、シリンダ１１の軸線方向に沿った断面形状
が略台形状であれば、略リング形状部材を４等分したも
のに限定されない。

【００３６】さらにまた、実施の形態１では、連結部材
１５としてワイヤ部材を使用した場合について説明した
が、これに限らず、連結部材１５としては、例えば、ス
チールバンド、金属線、ウエビング、テープなど、ウエ
ビング４を引込むことが可能な強度を有していれば、様
々な材料を使用することができる。

【００３７】そしてまた、本発明に係るプリテンショナ
５は、前述した他、バックルを引込むバックルプリテン
ショナ等、ウエビング引込方向に対しピストン１２が逆
方向に移動することを防止する一方向クラッチ機構が設
けられる部位に応用可能であることは勿論である。（実施の形態２）次に、本発明の実施の形態２に係るシ
ートベルト装置のプリテンショナついて図面を参照して
説明する。

【００３８】図１１は、実施の形態２に係るシートベル
ト装置のプリテンショナのピストン付近を示す拡大断面
図、図１２は、図１１の一部を示す断面図、図１３〜図
１６は、図１１に示すXIII−XIII線に沿った断面の一部
を簡略化した図である。なお、図１２〜図１６では、説
明を判り易くするため、断面を示すハッチングを省略し
た部分がある。

【００３９】実施の形態２では、実施の形態１で説明し
た部材と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細
な説明は省略する。

【００４０】図１１に示すように、実施の形態２に係る
プリテンショナ５０と、実施の形態１に係るプリテンシ
ョナ５との異なる点は、一方向クラッチ機構５６の構成
である。すなわち、実施の形態２に係る一方向クラッチ
機構５６は、楔部材３０と予圧用ゴムリング３１との間
に、鋼製の球体５７が複数個、移動可能に配設されてい
る。これら複数の球体５７は、予圧用ゴムリング３１に
よって、常にシリンダ１１の内面１１Ａに接触するよう
になっている。

【００４１】また、楔部材３０は、球体５７と接触して
いる状態で、シリンダ１１の内面１１Ａとの間に、特に
図１１及び図１２に示すように、僅かな隙間ｃを形成す
るように配設されている。したがって、楔部材３０が、
シリンダ内面１１Ａと接触するためには、図１２に示す
ように、球体５７がシリンダ内面１１Ａに隙間ｃの分だ
け食い込む必要がある。ここで、この隙間量ｃが大きい
と、球体５７がシリンダ内面１１Ａに食い込むために要
するピストンストロークが大きくなり、楔部材３０がシ
リンダ内面１１Ａに当接して楔効果を得るまでの時間が
長くなる。また、この隙間量ｃが小さいと、楔部材３０
に作用する予圧量が低下するため、楔部材３０をシリン
ダ内面１１Ａに押し付ける力が低下し、安定した楔効果
を得ることが困難となる。そこで、隙間量ｃの管理が重
要となる。

【００４２】この隙間量ｃは、例えば、楔部材３０の曲
率によって制御することができる。具体的には、楔部材
３０は、実施の形態１でも説明したように、略リング形
状部材を分割して得られたものであるが、図１３に示す
ように、この略リング形状部材の内周の半径ｒ_１の中心
ａ位置と、外周の半径ｒ_２の中心ｂ位置が異なるように
設計することで楔部材３０の曲率を制御することができ
る。

【００４３】ここで、略リング形状部材の内周の半径ｒ
_１は、ピストン１２のテーパー面２３Ａの外周の半径Ｒ
_１と一致し、略リング形状部材の外周の半径ｒ_２は、シ
リンダ１１の内周の半径Ｒ_２に一致することが理想的で
ある。しかしながら、部品構造に伴う寸法のバラツキな
どを考慮すると、前記略リング形状部材の内周の半径ｒ
_１がテーパー面２３Ａの外周の半径Ｒ_１より小さくなる
（Ｒ_１＞ｒ_１）可能性がある。この場合は、図１４に示
すように、楔部材３０の内周面側の両端がテーパー面２
３Ａに接触し、楔部材３０とテーパー面２３Ａとの間に
隙間ｄが形成される。したがって、楔部材３０の厚さｔ
を管理しても、要求される隙間量ｃを設計的に確保する
ことが困難となる虞がある。

【００４４】また、前記略リング形状部材の外周の半径
ｒ_２が、シリンダ１１の内周の半径Ｒ_２より大きくなる
（Ｒ_２＜ｒ_２）可能性もある。この場合は、図１５に示
すように、楔部材３０の外周面側の両端がシリンダ内面
１１Ａに接触する。この時、隙間量ｃを確保したとして
も、楔部材３０とシリンダ内面１１Ａとが、実際の隙間
量ｃをよりも少ない状態で、すなわち、楔部材３０の中
央部分とシリンダ内面１１Ａとの間に隙間ｅ（ｃ＞ｅ）
を残したまま楔部材３０がシリンダ内面１１Ａに接触す
ることになる。したがって、楔部材３０に十分な予圧を
かけることが難しくなり、十分な楔効果を得ることが困
難となる虞がある。

【００４５】そこで、前記略リング形状部材の内周半径
ｒ_１をテーパー面２３Ａの外周半径Ｒ_１より大きく設定
し（Ｒ_１＜ｒ_１）、前記略リング形状部材の外周半径ｒ
_２をシリンダ１１の内周半径Ｒ_２より小さく設定する
（Ｒ_２＞ｒ_２）と、図１６に示すように、楔部材３０の
内周方向中央部分ｉをテーパー面２３Ａに接触させ、外
周方向中央部分ｏをシリンダ内面１１Ａに接触させるこ
とができる。このようにすることで、楔部材３０の厚さ
ｔ、シリンダ１１の内周半径Ｒ_２、テーパー面２３Ａの
外周半径Ｒ_１によって、隙間量ｃを決定することができ
るため、隙間量ｃの管理方法が簡単になり、製品コスト
が向上することを防止することができる。また、安定し
た楔効果を得ることができる。

【００４６】なお、テーパー面２３Ａは、軸線方向の位
置によって、その外周半径の大きさが変化するが、軸線
方向のどの位置に対しても、前記方法が適用される。

【００４７】この構成を備えたプリテンショナ５０は、
車両衝突などにより、車両に急激な減速が生じると、実
施の形態１と同様に、ピストン１２が、図１１の右方向
に押圧されて移動する。この時、球体５７は、予圧用ゴ
ムリング３１に接触してピストン１２と共に右側に移動
し、この球体５７に押されて楔部材３０も右側に移動す
るため、ピストン１２の右方向への移動には影響を与え
ない。したがって、プリテンショナ５０は、ウエビング
４を良好に引込むことができる。

【００４８】このピストン１２の右方向への移動に伴っ
て、ロッド１３が右方向に移動し、連結部材１５を引込
む。ここで、車両の急激な減速により乗員３が前方に移
動すると、ウエビング４が乗員３側（プリテンショナ５
０によって引込まれる方向とは逆の方向）に戻されよう
とする。このため、ピストン１２が左方向に移動しよう
とすると、球体５７がシリンダ１１の内面１１Ａにかみ
合ってピストン１２に対し右方向に移動する。これに伴
って楔部材３０も右方向に移動し、球体５７より遅れて
シリンダ１１の内面１１Ａと接触する。この時、球体５
７とシリンダ１１の内面１１Ａとは十分に食い込んでい
るので、ピストン１２がさらに左方向に移動すると、球
体５７が楔部材３０をシリンダ１１の内面１１Ａに押し
つける。

【００４９】この球体５７による楔部材３０への押圧力
は、実施の形態１で説明した予圧用ゴムリング３１によ
る押圧力よりも大きい（強い）ため、実施の形態１より
楔部材３０をシリンダ１１の内面１１Ａに強く押しつけ
ることができる。したがって、ピストン１２が、ウエビ
ング引込方向とは逆の方向に移動する量をさらに小さく
することができる。ここで、実施の形態１でも説明した
ように、楔部材３０は、シリンダ１１の内面１１Ａに対
し接触面積を広く（大きく）とることができ、面圧が小
さくなり、シリンダ１１の変形を小さくすることができ
る。このため、乗員３の拘束性能を良好に保持すること
ができる。

【００５０】なお、実施の形態２では、複数の球体５７
を配置した場合いついて説明したが、球体５７の配置数
は、任意に決定してよい。

【００５１】また、実施の形態２に係るプリテンショナ
５０も、実施の形態１で説明した図４〜図１０の構成を
取ることができる。また、バックルを引込むバックルプ
リテンショナ等、ウエビング引込方向に対しピストン１
２が逆方向に移動することを防止する一方向クラッチ機
構が設けられる部位に応用可能であることは勿論であ
る。（実施の形態３）次に、本発明の実施の形態３に係るシ
ートベルト装置のプリテンショナついて図面を参照して
説明する。

【００５２】図１７は、実施の形態３に係るシートベル
ト装置のプリテンショナのピストン付近を示す拡大断面
図、図１８は、一方向クラッチ機構の一部をさらに拡大
した側面図である。なお、実施の形態３では、実施の形
態１で説明した部材と同様の部材には、同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。

【００５３】図１７及び図１８に示すように、実施の形
態３に係るプリテンショナ６０と、実施の形態１に係る
プリテンショナ５との異なる点は、ピストン６２の形状
と、一方向クラッチ機構６６の構成である。

【００５４】すなわち、実施の形態３に係るピストン６
２は、左側に設けられた円盤部２１と、円盤部２１の右
側に形成されかつ右側にいくにしたがって径が大きくな
る略円錐状の第１の戻り防止部６３と、第１の戻り防止
部６３の右側に形成され、第１の戻り防止部６３よりも
急斜面（θ_１＜θ_２）を有する略円錐状の第２の戻り防
止部６４と、第２の戻り防止部６４の右側に形成された
円盤部２４と、を備えて構成されている。

【００５５】一方向クラッチ機構６６は、第１の戻り防
止部６３の外周面である第１のテーパー面６３Ａと、第
２の戻り防止部６４の第２のテーパー面６４Ａと、シリ
ンダ１１の内面１１Ａと、第１のテーパー面６３Ａ及び
第２のテーパー面６４Ａと内面１１Ａとの間（すなわち
空間７２）に移動可能に配設された複数の球体５７と、
円盤部２１と第１の戻り防止部６３との境界に配置され
た予圧用ゴムリング３１と、を備えて構成されている。

【００５６】この構成を備えたプリテンショナ６０は、
車両衝突などにより、車両に急激な減速が生じると、実
施の形態１と同様に、ピストン６２が、図１７の右方向
に押圧されて移動する。この時、球体５７は、予圧用ゴ
ムリング３１に接触してピストン６２と共に右側に移動
するため、ピストン６２の右方向への移動には影響を与
えない。したがって、プリテンショナ６０は、ウエビン
グ４を良好に引込むことができる。

【００５７】このピストン６２の右方向への移動に伴っ
て、ロッド１３が右方向に移動し、連結部材１５を引込
む。ここで、車両の急激な減速により乗員３が前方に移
動すると、実施の形態１と同様に、ウエビング４が乗員
３側（プリテンショナ６０によって引込まれる方向とは
逆の方向）に戻されようとする。このため、ピストン６
２が左方向に移動しようとすると、球体５７が第１のテ
ーパー面６３Ａ上でシリンダ１１の内面１１Ａにかみ合
ってピストン６２に対し右方向に移動する。さらに球体
５７が移動して内面１１Ａに対し、所定量（図１８に示
すＸ）で食い込むと、球体５７は、第２のテーパー面６
４Ａとも接触する。（図１８参照）。この状態では、ピ
ストン６２によって球体５７が右側に押される力は、こ
の第２のテーパー面６４Ａにより伝えられる（受け
る）。ここで、ピストン６２を移動させる力Ｆに対する
球体５７がシリンダ１１を押す力Ｐは、Ｐ＝Ｆ／tanθ
であるから、θが大きくなるとＰは小さくなる。したが
って、実施の形態３に係る一方向クラッチ機構６６は、
従来のボールをピストンの傾斜面に押しつけて得られる
楔効果を利用した一方向クラッチ機構に比べ、シリンダ
１１の内面１１Ａに係る面圧を小さくすることができ、
シリンダ１１の変形を小さくすることができる。このた
め、ピストン６２がウエビング引込方向とは逆の方向に
移動する戻り量を小さくすることができ、乗員３の拘束
性能を良好に保持することができる。

【００５８】なお、前記食込所定量Ｘ（図１８参照）の
値は、０．１〜１ｍｍ程度の範囲で設定することが好ま
しく、０．２〜０．５ｍｍ程度の範囲で設定することが
さらに好ましい。

【００５９】また、θ_１（図１８参照）は、７〜１２度
程度が好ましく、９度前後に設定することが、一方向ク
ラッチ機構の性能を向上させる点でさらに望ましい。さ
らにまた、θ_２（図１８参照）は、１５度以上に設定す
ることが好ましく、さらに好ましくは２０度以上に設定
することがよい。

【００６０】なお、実施の形態３に係るプリテンショナ
６０も、実施の形態１で説明した図４〜図１０の構成を
取ることができる。また、バックルを引込むバックルプ
リテンショナ等、ウエビング引込方向に対しピストンが
逆方向に移動することを防止する一方向クラッチ機構が
設けられる部位に応用可能であることは勿論である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るシー
トベルト装置は、リトラクタに備えた一方向クラッチ機
構が、シリンダの内面とピストンのテーパー面との間に
係合可能に配設された少なくとも１つの楔部材を有して
なり、この楔部材は、前記シリンダの軸線方向に沿った
断面形状が略台形状を備えてなるため、ピストンがウエ
ビング引込方向に対し逆方向に移動しようとした際に、
前記楔部材は、シリンダの内面に対し線接触または面接
触した状態で、シリンダの内面とピストンのテーパー面
との間に噛み込むことになる。したがって、楔部材がシ
リンダの内面を押圧する圧力を減少させることができ、
シリンダの変形を防止することができる。この結果、ピ
ストンがウエビング引込方向に対し逆方向に移動するこ
とが阻止され、乗員の拘束性を向上することができる。

【００６２】また、本発明に係るシートベルト装置は、
リトラクタに備えた一方向クラッチ機構が、前記シリン
ダの内面と前記第１及び第２のテーパー面との間に係合
可能に配設され、前記ウエビング引込方向に対し前記ピ
ストンが逆方向に移動することを防止する球体を備えて
なるため、ピストンがウエビング引込方向に対し逆方向
に移動しようとした際に、前記球体がシリンダの内面に
所定量で噛み込んだ後、第２のテーパー面にも当接する
ことになる。したがって、球体は、シリンダの内面、第
１のテーパー面及び第２のテーパー面の、３つの面内に
おいて楔効果を発揮することになり、シリンダ内面にか
かる面圧を小さくすることができる。このため、シリン
ダの変形を小さくすることができ、シリンダの変形を防
止することができる。この結果、ピストンがウエビング
引込方向に対し逆方向に移動することが阻止され、乗員
の拘束性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るシートベルト装置
の概略図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係るプリテンショナの
拡大断面図である。

【図３】図２に示すプリテンショナのピストン付近の拡
大断面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す拡大断面図であ
る。

【図５】本発明の他の実施の形態を示す拡大断面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施の形態を示す拡大断面図であ
る。

【図７】本発明の他の実施の形態を示す拡大断面図であ
る。

【図８】本発明の他の実施の形態を示す拡大断面図であ
る。

【図９】本発明の他の実施の形態を示す拡大断面図であ
る。

【図１０】本発明の他の実施の形態を示す拡大断面図で
ある。

【図１１】本発明の実施の形態２に係るシートベルト装
置のプリテンショナのピストン付近を示す拡大断面図で
ある。

【図１２】図１１の一部を示す断面図である。

【図１３】図１１に示すXIII−XIII線に沿った断面の一
部を簡略化した図である。

【図１４】図１１に示すXIII−XIII線に沿った断面の一
部を簡略化した図である。

【図１５】図１１に示すXIII−XIII線に沿った断面の一
部を簡略化した図である。

【図１６】図１１に示すXIII−XIII線に沿った断面の一
部を簡略化した図である。

【図１７】本発明の実施の形態３に係るシートベルト装
置のプリテンショナのピストン付近を示す拡大断面図で
ある。

【図１８】図１７に示す一方向クラッチ機構の一部をさ
らに拡大した側面図である。

【符号の説明】

４ウエビング５、５０、６０プリテンショナ１１シリンダ１１Ａシリンダ内面１２、６２ピストン１６、６６一方向クラッチ機構２３戻り防止部材２３Ａテーパー面３０楔部材３１予圧用ゴムリング５７球体６３第１の戻り防止部６３Ａ第１のテーパー面６４第２の戻り防止部６４Ａ第２のテーパー面

フロントページの続き (72)発明者小野勝康神奈川県藤沢市桐原町12番地日本精工株式会社内Ｆターム(参考） 3D018 MA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダと、当該シリンダ内に移動可能
に収容され、火薬の燃焼ガス圧によって前記移動を行
い、ウエビングを引込むピストンと、前記ウエビング引
込方向に対し前記ピストンが逆方向に移動することを防
止する一方向クラッチ機構と、を備えたプリテンショナ
を有するシートベルト装置であって、前記一方向クラッチ機構は、前記ピストンに形成された
テーパー面と、前記シリンダの内面と前記テーパー面と
の間に係合可能に配設された少なくとも１つの楔部材を
有してなり、前記楔部材は、前記シリンダの軸線方向に
沿った断面形状が略台形状を備えてなるシートベルト装
置。
【請求項２】シリンダと、当該シリンダ内に移動可能
に収容され、火薬の燃焼ガス圧によって前記移動を行
い、ウエビングを引込むピストンと、前記ウエビング引
込方向に対し前記ピストンが逆方向に移動することを防
止する一方向クラッチ機構と、を備えたプリテンショナ
を有するシートベルト装置であって、前記一方向クラッチ機構は、前記ピストンに形成された
第１のテーパー面と、当該第１のテーパー面の前記ウエ
ビング引込方向側に設けられかつ第１のテーパー面より
傾斜角度が大きい第２のテーパー面と、前記シリンダの
内面と前記第１及び第２のテーパー面との間に係合可能
に配設された少なくとも一つの球体と、を備えてなるシ
ートベルト装置。