JP2004508994A - シートベルトプリテンショナ - Google Patents

Abstract

シートベルトプリテンショナを駆動する装置が、筒状のピストン案内部（１０）内で推進ガスによって駆動することができるピストン（２）を有している。内部で推進ガスがピストンに作用する圧力室（１）と、ピストンの壁（１７）の開口（２２）に設けられた、圧力室内の過大な作動圧力を受けて破裂するウィークポイント（１４）が設けられている。このウィークポイントは、圧力室内の過大な圧力を受けてドーム形に変形させられ、ドーム形に変形させられた領域内で破裂する塑性変形可能な膜（１５）である。シートベルトプリテンショナは、ブロック歯（１２）と組合されたベルトリール（３）と、ブロック歯止め（６）を有している。膜が変形させられて破裂するのに必要な時間は、ブロック歯止めをブロック歯に確実に係合させ、それによって、ベルトリールを、ベルトを引き出す方向に回転しないようにブロックするのに十分な時間である。

Description

【０００１】
本発明はシートベルトプリテンショナに関する。
【０００２】
米国特許第５８４２３４４号明細書には、火工品の発生した推進ガスによって案内装置内で直線方向に駆動されるピストンを備えるシートベルトプリテンショナが開示されている。この装置において、推進ガスは圧力室においてピストンに作用する。この公知の装置は、圧力室内が過大な圧力になるのを避けるために、ピストンの前方の壁にブローアウトパッチを有している。このブローアウトパッチは、意図的に弱くされた部分を有しており、それによって、排出路が、圧力室内の過大な圧力を受けて形成される。第２の例では、放出量調整口が、所望の減圧が生じるようにするためにピストンの前方の壁に設けられている。第３の例では、ピストンの復帰動作中、負荷が限界に達した瞬間に放出口から取り去られる引き剥がし部品がピストンの前方の壁に設けられている。
【０００３】
本発明は、ブロック歯止めがブロック位置でベルトリールと係合するのに十分な時間がピストンの加圧動作の後に残るように調整された時間遅れを伴ってガス流出口を開くことによって駆動されるシートベルトプリテンショナを提供する。塑性変形可能な膜の形態のウィークポイントが、ガス放出口を介して圧力室内を減圧するために設けられている。この膜が、ガス放出口が形成される程に変形するのには時間がかかる。この時間の間に、主ブロック装置、特に、巻取装置のフレームに支持されている歯止めをブロック位置でベルトリールと、特に、ベルトリール上のブロック歯と係合させることができる。これによって、ベルトリールがブロックされることが保証される。さらに、負荷制限器が働くことが保証される。その結果、過大な力が、乗員が前方に移動している間に、留められたシートベルトによって乗員にかかるのが回避される。
【０００４】
発明の詳細な説明
図１の断面図に示すプリテンショナを含むシートベルト巻取装置が、シートベルト１１を、よく知られたようにして巻き取り、巻き解くことができるベルトリール３を有している。このベルトリールは、巻取装置のフレーム２５に回転可能に取り付けられており、通常動作中は付勢ばね２６によって付勢されている。ベルトリールの一方の側部（図１の右側）が負荷制限器４に剛に、すなわち回転できないように連結されている。この負荷制限器は、トーションバーと呼ばれることもあるトルクロッドであってよい。しかしながら、本発明では、隣接する摩擦ライニングの形態の、あるいは同様の負荷制限器を設けることも可能である。ベルトリール３の他方の側部（図１の左側）は、ベルト巻取装置のフレーム２５上に支持されたブロック歯止め６を有するブロック装置と協働する。ブロックした状態にするために、このブロック歯止め６は、ベルトリール３上に設けられたブロック歯１２と係合する。このようにして、ベルトリールは、ベルトを引き出す方向に回転しないようにブロックされる。図１に示すシートベルト巻取装置はシートベルトプリテンショナ５をさらに含んでいる。このシートベルトプリテンショナは、筒状のピストン案内部１０（図１および２）内で直線方向に案内されるピストン２を含む駆動ユニットを有している。直線型のシートベルトプリテンショナ駆動機構の代わりに回転駆動機構も使用可能である。
【０００５】
図２に最もよく示されているように、ピストン２は、圧力室１内に導入される推進ガスによって駆動される。推進ガスの発生源２４は、発火させることができる従来の火工品の推進薬であってよく、あるいは、ハイブリッドガス発生器によって供給される推進ガス、または他の圧力発生源から供給された推進ガスを用いてもよい。ピストンは筒状のピストン案内部１０の内壁に対して、周辺シールリップのようなシール材９によってシールされている。このシール材は、圧力室が続いているピストン内室のライニングとしても機能している。ピストン２を駆動するために、動作圧力が圧力室１内の推進ガスによって生成され、これによって、ピストンは筒状のピストン案内部１０に沿って動かされる。ピストン２は、ピニオン８と噛み合うラック７を含んでいる。
【０００６】
図１に最もよく示されているように、ピニオン８の回転運動は、シートベルト１１のプリテンショニングのために、カップリング１３を介してベルトリール３に伝達される。ピニオンはベルトリールに直接、または負荷制限器４を介して連結することができる。カップリング１３は、歯付きのラック７が、シートベルトリトラクタの通常動作中にピニオンと噛み合わない場合には、省略することができる。
【０００７】
シートベルトに張力をかけた後の、圧力室内の残留ガス、すなわち過大な圧力は、圧力室内の残留ガスが、負荷制限中に行われるピストンの復帰動作に反発して、負荷制限器のエネルギ消費量を増大させるため、シートベルトプリテンショナを破壊し、または負荷制限器の働きを阻害することにつながる場合がある。本発明によれば、圧力室１の減圧が過度に速く生じないことが保障されるが、もし減圧が過度に速く生じる場合には、ブロック歯止め６がブロック位置に移動し、ブロック歯１２に係合するのに十分な時間が、ブロック歯止め６の慣性のために確保されないという危険性が生じる。説明している実施例では、ピストン２の側壁がウィークポイント１４を含んでいるのが好ましい。このウィークポイント１４は、必要な時には放出路として働く通路を横切って延び、これを覆っている膜１５を有している。この膜は円形であるのが好ましく、圧力室１の過大な圧力のために、図５に破線で示すようにドーム形になる。ドーム形に変形した領域において変形がさらに進むことによって、膜は破裂し、その結果、圧力室１内を減圧する放出路が形成される。この膜１５は楕円形の周縁リムを有していてもよい。
【０００８】
膜１５がドーム形に変形する間、膜の周縁リム１６は、その全周でピストンの壁１７に連結されたままになる。これによって、ガス放出路が、ドーム形に変形させられた領域において時間遅れを伴って形成されることが保証される。ブロック歯止め６は、この時間枠内に、そのブロック位置に確実に移動してブロック歯１２に係合することができる。
【０００９】
乗員が前方へ移動している間、シートベルト１１が巻き付けられたベルトリール部分が、ブロック装置（ブロック歯止め６とブロック歯１２）によって固定されたベルトリール部分に対してねじれることができる。負荷制限器４の一方の端部、すなわち図１に示されているように左端が、負荷制限器４のこの端部は、固定軸受２３を介して巻取装置のフレーム２５にブロックされているベルトリール部分に回転できないように連結されているので、ブロック装置によって固定されている。負荷制限器４の他方の端部、すなわち図１に示すように右端が、シートベルトが巻き付けられるベルトリール部品に連結されている。
【００１０】
図示する実施形態では、ピストン２の壁１７の開口２２に挿入された、図３から５に示されたウィークポイントを備えるカップ状の挿入体１８が、この挿入体の底部を形成する膜１５を含んでいる。挿入体１８は、半径方向にスペースがとられたフランジ部１９を有している。しかしながら、このフランジ部は、ピストンの壁１７上に支持されるのを保証する異なった形をしていてもよい。この挿入体１８は冷間押出し部品（または冷間押出しエンボス部品）からなるのが好ましい。膜を含むこの挿入体は、アルミニュウムかアルミニュウム合金からなっていてもよい。
【００１１】
膜１５の周縁リム１６は、周縁リム１６の周りに延びている隆起部の形態の強化部２１を含んでいる。この強化部２１によって、圧力室１内の過大な圧力下において、周縁リム部分が裂損すること無く、膜１５が最初に塑性変形することが保証される。これによって、排出用の開口が、膜１５が、ドーム形に変形させられる領域 （図５の破線部分参照）において塑性変形した後に形成されることが保証される。
【００１２】
図３および４に示す実施例では、カップあるいはポット形の挿入体１８はピストンの壁１７によって外側から支持されている。フランジ部はピストンの壁の外側の凹部内に位置している。フランジ部１９は、筒状のピストン案内部１０の案内内壁とフランジ部の間に配置された中間部品２７との間に配置してもよい。この中間部品２７は、圧力室１の過大な圧力を減圧する際にガスを通して逃がすことができる中央の放出路２８を有している。
【００１３】
図５に示す実施例では、フランジ部１９はピストンの壁１７の内面に接して配置されている。シール材９のために、フランジ部１９は、ピストンの壁１７の内面上の相応のフランジ領域に向かって押し付けられている。これによって、挿入体１８が壁の開口２２内に十分にしっかりと固定されることが保証される。シール材９は、圧力室１内の圧力が膜１５に作用することができるようにする開口を膜１５の領域に有している。変形させられた膜１５にガス放出路が形成された後、ガスは逃げることができる。図５に示す実施例では、フランジ部１９は、圧力室１内の圧力のために、セルフシールされるように、ピストンの壁１７の内表面に向かって押し付けられている。これによって、ガスがカップ形の挿入体の側部から逃げられないことが保障されている。ガスの排出は、膜１５が塑性変形させられて、ガスの流出口が膜の部分に形成された後にのみ行われる。
【００１４】
ピストンの外側の壁は、例えば独国特許出願公開第１９９３９４９９Ａ１号明細書から知られているように、ガスを逃がすための１つまたは幾つかの放出路２９を形成する凹部を有していてよい。
【００１５】
図３に示すように、放出路２９はラビリンス型の複数の屈曲を有していてよい。これによって、ガスは冷却され、外部へ逃げる残留物が減らされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるプリテンショナを備えるシートベルト巻取装置の断面図である。
【図２】
図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】
ピストンの側壁にウィークポイントを有する、ベルトプリテンショナのピストンの斜視図である。
【図４】
図３に示すウィークポイントの実施例の断面図である。
【図５】
ウィークポイントの他の実施例の断面図である。

Claims (8)

1. 筒状のピストン案内部（１０）内にあって推進ガスによって駆動することができるピストン（２）と、内部で推進ガスが前記ピストンに作用する圧力室（１）と、前記ピストンの壁（１７）の開口（２２）に設けられ、前記圧力室内の過大なガス圧を受けて破裂して減圧を可能にする変形可能な膜（１５）とを有し、変形可能な前記膜は、前記圧力室内の過大な圧力によってドーム形に変形させられ、ドーム形に変形させられた領域において破裂し、この変形中、変形可能な前記膜の周縁リム全体が、本質的に、前記ピストンの壁に接触したままに保たれるシートベルトプリテンショナ。
2. 前記シートベルトプリテンショナは、ブロック歯（１２）と組合されたベルトリール（３）と、ブロック歯止め（６）とをさらに有し、前記膜が変形させられて破裂するのに必要な時間が、前記ブロック歯止めを前記ブロック歯に確実に係合させ、それによって、前記ベルトリールを、ベルトを引き出す方向に回転しないようにブロックするのに十分な時間である、請求項１に記載のシートベルトプリテンショナ。
3. 前記膜（１５）は、前記ピストン（２）の前記壁（１７）の前記開口（２２）内に挿入されたカップ形の挿入体（１８）の底部を形成しており、それによって、前記挿入体は、前記ピストンの前記壁上にシールされるように支持されたフランジ部（１９）を有する、請求項１または２に記載のシートベルトプリテンショナ。
4. 前記膜を前記挿入体（１８）のカップ状の壁に接続する、前記膜（１５）の周縁リム（１６）が強化部を有する、請求項３に記載のシートベルトプリテンショナ。
5. 前記挿入体（１８）は冷間押出し部品または冷間押出しエンボス部品である、請求項３または４に記載のシートベルトプリテンショナ。
6. 前記膜（１５）は前記ピストン（２）の側壁に配置されている、請求項１から５のいずれか１項に記載のシートベルトプリテンショナ。
7. 前記フランジ部（１９）は、前記圧力室（１）内の圧力のために前記ピストン（２）の前記壁（１７）の内面上に、セルフシールされるように支持されている、請求項３から６のいずれか１項に記載のシートベルトプリテンショナ。
8. 前記ピストン（２）の外側の筺体が、ラビリンス型の複数の屈曲部を備える放出路（２９）を有している、請求項１から７のいずれか１項に記載のシートベルトプリテンショナ。