JP2009255681A - 制限装置及び連絡部材の製造方法 - Google Patents

制限装置及び連絡部材の製造方法 Download PDF

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Masaru Ukita
優 浮田
Eiichi Ukai
栄一 鵜飼
Tetsushi Muromachi
哲史 室町
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Abstract

【課題】連絡部材の移動を安定して制限する。
【解決手段】シートベルト装置では、車両の緊急時に、乗員がシートベルトを引っ張って連絡ワイヤ46を介してピストン56がシリンダ54内を車両後側へ移動されることで、シリンダ54と傾斜部68との間にワイヤ78が噛み込まれる。これにより、ピストン56の車両後側への移動がロックされて、シートベルトによる乗員の拘束力の低下が抑制される。ここで、傾斜部68のリブ70によってワイヤ78の傾斜部68周方向への移動が抑制されることで、ワイヤ78が互いに干渉することを抑制でき、ピストン56の車両後側への移動を安定してロックできる。
【選択図】図1

Description

本発明は、ベルトに連絡された連絡部材の移動を制限する制限装置及び連絡部材の製造方法に関する。
シートベルト装置としては、車両の乗員に装着されるウエビングにピストンが連絡さると共に、ピストンがシリンダに収容されたものがある(例えば、特許文献1参照)。
このシートベルト装置では、ピストンとシリンダとの間に楔部材や球体が設けられており、乗員からウエビングを介してピストンに移動力が付与される際には、ピストンとシリンダとの間に楔部材や球体が挟まれて、ピストンの移動が制限される。
ここで、このようなシートベルト装置において、楔部材や球体のピストン周方向への移動を規制すれば、ピストンの移動を安定して制限することができる。
特開2001−301565公報
本発明は、上記事実を考慮し、連絡部材の移動を安定して制限できる制限装置及び連絡部材の製造方法を得ることが目的である。
請求項1に記載の制限装置は、車両の乗員に装着されるベルトに連絡されると共に、突出部が設けられ、乗員から前記ベルトを介して移動力が付与される連絡部材と、前記連絡部材を収容する収容部材と、前記連絡部材と前記収容部材との間に設けられ、乗員から前記ベルトを介して前記連絡部材に移動力が付与される際に前記連絡部材と前記収容部材との間に挟まれて前記連絡部材の移動が制限されると共に前記突出部によって前記連絡部材周方向への移動が規制される制限部材と、を備えている。
請求項2に記載の連絡部材の製造方法は、車両の乗員に装着されるベルトに連絡されると共に、突出部が設けられ、乗員から前記ベルトを介して移動力が付与される連絡部材と、前記連絡部材を収容する収容部材と、前記連絡部材と前記収容部材との間に設けられると共に、前記突出部によって前記連絡部材周方向への移動が規制され、乗員から前記ベルトを介して前記連絡部材に移動力が付与される際に前記連絡部材と前記収容部材との間に挟まれて前記連絡部材の移動が制限される制限部材と、を備えた制限装置における連絡部材の製造方法であって、前記連絡部材を複数の鍛造型によって鍛造すると共に、前記連絡部材を鍛造する際の前記鍛造型間の隙間において前記突出部を形成する。
請求項1に記載の制限装置では、車両の乗員に装着されるベルトに連絡部材が連絡されると共に、収容部材が連絡部材を収容しており、連絡部材と収容部材との間に制限部材が設けられている。
乗員からベルトを介して連絡部材に移動力が付与される際には、連絡部材と収容部材との間に制限部材が挟まれて、連絡部材の移動が制限される。
ここで、連絡部材に突出部が設けられており、連絡部材と収容部材との間に制限部材が挟まれて連絡部材の移動が制限される際に、突出部によって制限部材の連絡部材周方向への移動が規制される。これにより、連絡部材の移動を安定して制限することができる。
請求項2に記載の制限装置では、車両の乗員に装着されるベルトに連絡部材が連絡されると共に、収容部材が連絡部材を収容しており、連絡部材と収容部材との間に制限部材が設けられている。
乗員からベルトを介して連絡部材に移動力が付与される際には、連絡部材と収容部材との間に制限部材が挟まれて、連絡部材の移動が制限される。
ここで、連絡部材に突出部が設けられており、突出部によって制限部材の連絡部材周方向への移動が規制される。これにより、連絡部材の移動を安定して制限することができる。
また、連絡部材が鍛造されているため、連絡部材の硬度を高くすることができ、連絡部材が非鍛造で製造された場合と比較して連絡部材の変形を更に抑制することができて、連絡部材の移動の制限性能を向上させることができる。
さらに、連絡部材を鍛造する際の鍛造型間の隙間において突出部を形成する。このため、連絡部材(突出部を含む)を容易に鍛造することができる。
図1の(A)及び(B)には、本発明の制限装置(ロック装置)が適用されて構成された実施の形態に係るプリテンショナ機構10の主要部が断面図にて示されており、図4には、プリテンショナ機構10の主要部が車両後斜め右方から見た分解斜視図にて示されている。さらに、図5には、プリテンショナ機構10が適用されて構成された車両12の主要部が車両右方から見た側面図にて示されている。なお。図面では、車両前方を矢印FRで示し、車幅方向外方(車両右方)を矢印OUTで示し、上方を矢印UPで示している。
図5に示す如く、本実施の形態における車両12には、右側壁及び左側壁において、略矩形状の開口16が形成されている。開口16は車室18内を車幅方向外側へ開放させており、乗員14は車両12に対し開口16を介して乗車可能にされている。開口16の車両後側には、設置部材としての略矩形筒状のピラー20(センタピラー)が配置されており、ピラー20は、開口16の車両後側面を構成している。
車室18内には、車両右側部分及び車両左側部分において、シート22が設けられている。シート22の車幅方向外側には、開口16が配置されており、開口16を介して車両12に乗車した乗員14がシート22に着席している。
車両12には、シート22に対応してシートベルト装置24が設けられている。
シートベルト装置24には、巻取機構としてのリトラクタ26が設けられており、リトラクタ26はピラー20内の下端に固定されている。リトラクタ26には、ベルトとしての長尺帯状のシートベルト28が基端側から巻き取られている。
リトラクタ26は、シートベルト28にリトラクタ26への巻取方向への付勢力を付与しており、シートベルト28は、リトラクタ26から当該付勢力に抗して引き出し可能にされると共に、リトラクタ26に当該付勢力によって巻き取り可能にされている。リトラクタ26には、ロック機構(図示省略)が設けられており、車両12の緊急時(例えば衝突時)には、ロック機構がリトラクタ26からのシートベルト28の引き出しをロック可能にされている。
シートベルト28は、リトラクタ26から上側へ引き出されており、シートベルト28は、リトラクタ26より先端側において、ピラー20内から車室18内へ延出されている。シートベルト28は、車室18内配置部分において、上支持部材としてのショルダアンカ30の下側部分に移動可能に挿通されており、ショルダアンカ30は、上端においてピラー20の上部に車両前後方向へ回動可能に係止されて、シート22の上部の車幅方向外側かつ車両後側に配置されている。
シートベルト28は、ショルダアンカ30より先端側において、装着部材としてのタング32に移動可能に挿通されており、タング32は、装着部としてのバックル34に離脱可能に装着されている。バックル34は、内支持部材としてのインナアンカ36(ラップインナアンカ)の上部に設けられており、インナアンカ36は、下端において、シート22の車幅方向内側かつ下側における車室18の床部に車両前後方向へ回動可能に係止されている。
シートベルト28の先端には、連絡手段を構成する接続部材としてのミニタング38が係止されており、ミニタング38は、外支持部材としてのプリテンショナ機構10(ラップアウタアンカ)に接続されている。
プリテンショナ機構10には、連絡手段を構成する接続部としてのコネクタ42(ラップアウタコネクタ)が設けられており、コネクタ42の上部には、ミニタング38が係止(接続)されると共に、コネクタ42の下部には、連絡手段を構成する係止部材としてのジョイントアンカ44の上部が係止されている。ジョイントアンカ44の下部には、連絡手段を構成する延出部材としての長尺の連絡ワイヤ46の先端(上側端)が結合されており、連絡ワイヤ46は、可撓性を有している。
連絡ワイヤ46の基端(下側端)側は、支持部材としてのベースカートリッジ48内に挿入されており、ベースカートリッジ48は、シート22の車幅方向外側かつ下側における車室18の床部に固定されている。
ベースカートリッジ48の車両後側部分には、挿入部材としての挿入板50が一対設けられており、一対の挿入板50は、それぞれ略半円形板状にされて、車幅方向において対向している。一対の挿入板50間には、連絡ワイヤ46が配置されており、連絡ワイヤ46は、一対の挿入板50から上側へ延出されている。一対の挿入板50間には、係合部材としての円軸状の係合軸52が架け渡されており、係合軸52は、連絡ワイヤ46の車両前側に配置されて、連絡ワイヤ46が係合されている(巻き掛けられている)。
ベースカートリッジ48の車両前側部分には、収容部材としての有底円筒状のシリンダ54が設けられており、シリンダ54は、軸方向を車両前後方向に沿って配置されている。シリンダ54内は、一対の挿入板50間に連通されており、シリンダ54内には、車両後側から連絡ワイヤ46の基端が挿入されている。
図1の(A)及び(B)、図4に示す如く、シリンダ54内には、連絡部材としての略円柱状のピストン56が車両前後方向へ移動可能に収容されており、ピストン56は、車両後側への移動を係止されると共に、車両前側へ移動可能にされている。ピストン56には、連絡ワイヤ46の基端が中心軸方向に沿って貫通された状態で結合されおり、これにより、連絡ワイヤ46のベースカートリッジ48(一対の挿入板50間)からの延出が係止されて、シートベルト28の先端がミニタング38を介してプリテンショナ機構10に支持されている。
以上により、リトラクタ26がシートベルト28を付勢力によって巻き取って、シートベルト28が張られることで、シートベルト28のショルダアンカ30とタング32との間の部分であるショルダベルト部28Aが乗員14の車幅方向外側の肩部から腰部の車幅方向外側に装着されると共に、シートベルト28のタング32とミニタング38との間の部分であるラップベルト部28Bが乗員14の腰部に車幅方向へ装着されて、シートベルト28が乗員14に装着されている。
ピストン56の車両後側端、車両後側端近傍及び車両前後方向中間には、それぞれ外形円板状の嵌合部58、60、62が一体に形成されており、嵌合部58、60、62は、シリンダ54内に嵌合されている。ピストン56には、嵌合部58と嵌合部60との間及び嵌合部62の車両前側において、それぞれ外形円柱状の円柱部64、66が形成されており、円柱部64、66は、軸方向を車両前後方向に沿って配置されている。
ピストン56には、嵌合部60と嵌合部62との間において、外形円錐台状の傾斜部68(くさび部、くびれ部)が形成されており、傾斜部68は、径が車両前方へ向かうに従い徐々に大きくされると共に、表面が母線方向において湾曲凹状にされている。
ピストン56には、傾斜部68の周面において、突出部としての長尺平板状のリブ70が複数(本実施の形態では2つ)一体に突出形成されており、複数のリブ70は、それぞれ車両前後方向に沿って傾斜部68の車両前後方向全体に配置されると共に、傾斜部68の周方向へ等間隔に配置されている。リブ70は、シリンダ54の内周面に接触されており、複数のリブ70は、シリンダ54と傾斜部68との間の隙間を、シリンダ54及び傾斜部68の周方向に沿って、複数(リブ70の数と同数であり、本実施の形態では2つ)の区分空間72に区分している。
ピストン56の円柱部66以外の部分(嵌合部58、60、62、円柱部64、傾斜部68及び複数のリブ70)とピストン56の円柱部66部分とは、別々に製造された後に、互いに結合されている。ピストン56の円柱部66以外の部分は、例えば複数(リブ70の数と同数であり、本実施の形態では2つ)の鍛造型(図示省略)によって、鍛造されており、リブ70は、複数の鍛造型間の隙間(型割り)において、形成されている。これにより、ピストン56の円柱部66以外の部分(特に傾斜部68)は、シリンダ54に比し、硬度(剛性)を高くされている。また、ピストン56の円柱部66部分は、鋳造又は鍛造等によって製造されている。
円柱部64の外周には、車両後側端において、シール部材としての環状のOリング74が嵌合されており、Oリング74は、弾性及びシール性を有している。Oリング74は、シリンダ54の内周面に圧接されており、Oリング74は、シリンダ54とピストン56(円柱部66)との間をシールしている。
シリンダ54には、作動手段としてのガス発生装置76(図5参照)が連結されており、ガス発生装置76は、シリンダ54内のピストン56より車両後側に連通されている。車両12の緊急時には、ガス発生装置76が作動されて、ガス発生装置76が高圧のガスを発生することで、シリンダ54内に高圧のガスが流入されて、ピストン56がシリンダ54内を車両前側へ急激に移動される(図1の(A)及び(B)参照)。これにより、連絡ワイヤ46がベースカートリッジ48内に急激に引き込まれて、ジョイントアンカ44、コネクタ42及びミニタング38を介して、シートベルト28の先端が車両後斜め下方へ急激に移動される。
シリンダ54と傾斜部68との間の区分空間72には、車両後側端において、制限部材(ロック部材)としての円柱状(多角形柱状でもよい)のワイヤ78が配置されており、ワイヤ78は、シリンダ54及び傾斜部68に比し剛性を低くされると共に、長手方向において湾曲されて成形されている。車両12の緊急時に、ピストン56がシリンダ54内を車両前側へ急激に移動された後に、乗員が慣性力等によって移動してシートベルト28が乗員に引っ張られた際には、ミニタング38、コネクタ42、ジョイントアンカ44及び連絡ワイヤ46を介して、ピストン56がシリンダ54内を車両後側へ移動される。これにより、傾斜部68がワイヤ78に対し車両後側へ移動されて、ワイヤ78がシリンダ54と傾斜部68との間に噛み込まれる(図2及び図3の(A)及び(B)参照)ことで、ピストン56の車両後側への移動がロック(制限)される。
次に、本実施の形態の作用を説明する。
以上の構成のシートベルト装置24では、シート22に乗員14が着席した状態でシートベルト28のタング32がバックル34に装着されることで、シートベルト28が乗員14に装着されている。
車両12の緊急時には、リトラクタ26のロック機構がリトラクタ26からのシートベルト28の引き出しをロックして、シートベルト28が乗員14を拘束する。さらに、プリテンショナ機構10において、ガス発生装置76が発生した高圧のガスによってピストン56がシリンダ54内を車両前側へ急激に移動されて(図1の(A)及び(B)参照)、連絡ワイヤ46がベースカートリッジ48内に急激に引き込まれることで、ジョイントアンカ44、コネクタ42及びミニタング38を介して、シートベルト28の先端が車両後斜め下方へ急激に移動されて、シートベルト28(特にラップベルト部28B)による乗員14の拘束力が増加される。
その後、乗員が慣性力等によって移動してシートベルト28が乗員に引っ張られた際には、ミニタング38、コネクタ42、ジョイントアンカ44及び連絡ワイヤ46を介して、ピストン56がシリンダ54内を車両後側へ移動されることで、ピストン56の傾斜部68がシリンダ54と傾斜部68との間のワイヤ78に対し車両後側へ移動される。これにより、図2の(A)及び(B)に示す如く、ワイヤ78がシリンダ54と傾斜部68との間に挟み込まれて(ワイヤ78の長手方向中央部がシリンダ54の内周面に点接触されると共に、ワイヤ78の長手方向両端が傾斜部68の外周面に点接触されて)、ピストン56の車両後側への移動がプリロックされる。さらに、図3の(A)及び(B)に示す如く、ワイヤ78が変形されて(シリンダ54及び傾斜部68は変形されない)、ワイヤ78がシリンダ54と傾斜部68との間に噛み込まれる(ワイヤ78が長手方向全体においてシリンダ54の内周面及び傾斜部68の外周面に線接触される)ことで、ピストン56の車両後側への移動がフルロックされる。これにより、連絡ワイヤ46、ジョイントアンカ44、コネクタ42及びミニタング38を介して、シートベルト28先端の車両前斜め上方への移動がロックされることで、シートベルト28(特にラップベルト部28B)による乗員14の拘束力が低下することが抑制される。
ここで、ピストン56の車両後側への移動がロックされる際には、ワイヤ78が長手方向全体においてシリンダ54の内周面及び傾斜部68の外周面に線接触される。このため、ワイヤ78がシリンダ54及び傾斜部68の周方向の広い範囲に接触することができ、ワイヤ78がシリンダ54及び傾斜部68の周方向の狭い範囲に接触してシリンダ54及び傾斜部68が周方向の狭い範囲において局所変形することを抑制できる。これにより、ピストン56の車両後側への移動がロックされるまでのピストン56の移動距離(ストローク)を短くすることができ、シートベルト28による乗員14の拘束力が低下することを効果的に抑制できる。
さらに、ワイヤ78がシリンダ54及び傾斜部68に比し剛性を低くされている。このため、ピストン56の車両後側への移動がロックされる際には、ワイヤ78が変形されて(ワイヤ78の曲率が変更されて)、シリンダ54及び傾斜部68は変形されず、ワイヤ78が長手方向全体においてシリンダ54の内周面及び傾斜部68の外周面に良好に線接触される。このため、シートベルト28による乗員14の拘束力が低下することを一層効果的に抑制できる。
しかも、ピストン56の傾斜部68が、鍛造されることで、シリンダ54に比し、硬度を高くされて変形を抑制することができる。このため、ワイヤ78のシリンダ54と傾斜部68との間への噛み込みによるピストン56の車両後側への移動のロック性能を高くすることができ、シートベルト28による乗員14の拘束力が低下することを一層効果的に抑制できる。
また、傾斜部68の複数のリブ70が、シリンダ54と傾斜部68との間の隙間を複数の区分空間72に区分して、区分空間72内にワイヤ78が配置されている。このため、ピストン56の車両後側への移動がロックされる際には、リブ70によってワイヤ78の傾斜部68周方向への移動を抑制できて、複数のワイヤ78が互いに干渉することを抑制できる。これにより、シリンダ54と傾斜部68との間に複数のワイヤ78を良好に噛み込むことができ、ピストン56の車両後側への移動を安定してロックすることができて、シートベルト28による乗員14の拘束力が低下することを一層効果的に抑制できる。
さらに、複数の鍛造型によって傾斜部68を鍛造する際の鍛造型間の隙間においてリブ70が形成されている。このため、傾斜部68を鍛造する際に鍛造型が破損することを抑制できると共に、傾斜部68を鍛造した後にリブ70を削除する必要がなくて傾斜部68(リブ70を含む)を容易に鍛造することができる。
また、ワイヤ78が円柱状(断面円状)にされている。このため、ワイヤ78が長手方向において湾曲されて成形されても、ワイヤ78が多角形柱状(断面多角形状)にされる場合に比し、ワイヤ78の成形後の断面形状に誤差が発生することを抑制することができる。
なお、本実施の形態では、ピストン56の円柱部66以外の部分(嵌合部58、60、62、円柱部64、傾斜部68及び複数のリブ70)とピストン56の円柱部66部分とを別々に製造し、かつ、ピストン56の円柱部66以外の部分を鍛造した構成としたが、ピストン56は、少なくとも傾斜部68及び複数のリブ70の部分を鍛造した構成であればよく、例えば、ピストン56の全体を鍛造した構成としてもよい。
さらに、本実施の形態では、傾斜部68に2つのリブ70を形成すると共に、シリンダ54と傾斜部68との間に2つのワイヤ78を配置した構成としたが、例えば図6に示す第1別例に係るプリテンショナ機構100の如く、傾斜部68に3つ以上のリブ70を形成すると共に、シリンダ54と傾斜部68との間に3つ以上のワイヤ78(制限部材)を配置した構成としてもよい。
また、本実施の形態では、本発明の制限部材を湾曲柱状のワイヤ78にした構成としたが、図7(A)に示す第2別例に係るプリテンショナ機構150及び図7(B)に示す第3別例に係るプリテンショナ機構200の如く、本発明の制限部材を球状のボール80にした構成としてもよい。
さらに、本実施の形態では、シリンダ54と傾斜部68との間の区分空間72内に1つの制限部材(ワイヤ78)を配置した構成としたが、図7の(A)に示すプリテンショナ機構150の如く、シリンダ54と傾斜部68との間の区分空間72内に複数の制限部材(例えばボール80)を配置した構成としてもよい。
また、本実施の形態(第1別例〜第3別例を含む)では、プリテンショナ機構10、100、150、200をラップアウタアンカに設けた構成としたが、これと共に、又は、これに代えて、プリテンショナ機構10、100、150、200をリトラクタ26、ショルダアンカ30及びインナアンカ36の少なくとも1つに設けた構成としてもよい。
さらに、本実施の形態(第1別例〜第3別例を含む)では、シートベルト装置24を3点支持式のもの(シートベルト28にショルダベルト部28Aとラップベルト部28Bとを設けたもの)にした構成としたが、シートベルト装置24を2点支持式のもの(シートベルト28にラップベルト部28Bのみを設けたもの)にした構成としてもよい。
(A)及び(B)は、本発明の実施の形態に係るプリテンショナ機構の主要部を示す断面図であり、(A)は、車両右方から見た図であり、(B)は、車両後方から見た図である。 (A)及び(B)は、本発明の実施の形態に係るプリテンショナ機構におけるピストンの移動のプリロック状態を示す断面図であり、(A)は、車両右方から見た図であり、(B)は、車両後方から見た図である。 (A)及び(B)は、本発明の実施の形態に係るプリテンショナ機構におけるピストンの移動のフルロック状態を示す断面図であり、(A)は、車両右方から見た図であり、(B)は、車両後方から見た図である。 本発明の実施の形態に係るプリテンショナ機構の主要部を示す車両後斜め右方から見た分解斜視図である。 本発明の実施の形態における車両の主要部を示す車両右方から見た側面図である。 本発明の実施の形態の第1別例に係るプリテンショナ機構の主要部を示す車両後方から見た断面図である。 (A)は、本発明の実施の形態の第2別例に係るプリテンショナ機構の主要部を示す車両後方から見た断面図であり、(B)は、本発明の実施の形態の第3別例に係るプリテンショナ機構の主要部を示す車両後方から見た断面図である。
符号の説明
10 プリテンショナ機構(制限装置)
12 車両
14 乗員
28 シートベルト(ベルト)
54 シリンダ(収容部材)
56 ピストン(連絡部材)
70 リブ(突出部)
78 ワイヤ(制限部材)
80 ボール(制限部材)
100 プリテンショナ機構(制限装置)
150 プリテンショナ機構(制限装置)
200 プリテンショナ機構(制限装置)

Claims (2)

  1. 車両の乗員に装着されるベルトに連絡されると共に、突出部が設けられ、乗員から前記ベルトを介して移動力が付与される連絡部材と、
    前記連絡部材を収容する収容部材と、
    前記連絡部材と前記収容部材との間に設けられ、乗員から前記ベルトを介して前記連絡部材に移動力が付与される際に前記連絡部材と前記収容部材との間に挟まれて前記連絡部材の移動が制限されると共に前記突出部によって前記連絡部材周方向への移動が規制される制限部材と、
    を備えた制限装置。
  2. 車両の乗員に装着されるベルトに連絡されると共に、突出部が設けられ、乗員から前記ベルトを介して移動力が付与される連絡部材と、
    前記連絡部材を収容する収容部材と、
    前記連絡部材と前記収容部材との間に設けられると共に、前記突出部によって前記連絡部材周方向への移動が規制され、乗員から前記ベルトを介して前記連絡部材に移動力が付与される際に前記連絡部材と前記収容部材との間に挟まれて前記連絡部材の移動が制限される制限部材と、
    を備えた制限装置における連絡部材の製造方法であって、
    前記連絡部材を複数の鍛造型によって鍛造すると共に、前記連絡部材を鍛造する際の前記鍛造型間の隙間において前記突出部を形成する、
    連絡部材の製造方法。
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