JP2010083476A - プリテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダの機械的強度を部分的に変化させることができ、しかも、汎用性に優れたプリテンショナを得る。
【解決手段】本プリテンショナ１０では、シリンダ７２を鍛造により成形し、この鍛造成形の途中で生じた余肉で形成される隔壁から高強度部としての位置決め部８６が形成されるので、シリンダ７２の外周形状を変えることなく、位置決め部８６の形成位置や、シリンダ７２からの位置決め部８６の延出寸法、更には、シリンダ７２の貫通方向に沿った位置決め部８６の厚さ等、位置決め部８６の仕様を異ならせることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両急減速状態等に車両のシートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させるプリテンショナに関する。

下記特許文献１に開示されたプリテンショナ用パイプ（本発明では、これに相当する構成を「シリンダ」と称している）では、他の部位よりも内径寸法が大きなガスジェネレータを収容する部位を成形するために、プリテンショナ用パイプとなるパイプ状のシームレス素管を伸管加工することで、部分的にシームレス素管の内径寸法を拡大している。

特開２００４−１６５６の公報

ところで、このような伸管加工を施すことでシームレス素管の肉厚も部分的に変えることができるので、プリテンショナ用パイプの機械的強度を部分的に変えることができる。しかしながら、このような伸管加工はシームレス素管をその内側から外側へ加圧して内径寸法を拡大するため、外径寸法にも変化が生じてしまう。このため、プリテンショナ用パイプの内径寸法の仕様毎にプリテンショナ用パイプが取り付けられるウエビング巻取装置のフレームの仕様も変えなくてはならず、汎用性に乏しい。

本発明は、上記事実を考慮して、シリンダの機械的強度を部分的に変化させることができ、しかも、汎用性に優れたプリテンショナを得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るプリテンショナは、作動することでガスを発生させるガス発生手段と、両端が開口した筒形状に形成されて、一方の開口端から前記ガス発生手段が嵌挿され、前記ガス発生手段にて発生したガスが内部に供給されて内圧が上昇させられると共に、一方の開口端と他方の開口端との間の所定位置で内周部から中央側へ向けて延出されることで部分的に肉厚が増加させられた高強度部を有するシリンダと、前記ガス発生手段のガス圧により前記シリンダ内を移動し、この移動によりシートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させる張力付与手段と、を備えている。

請求項１に記載の本発明に係るプリテンショナでは、シリンダの一方の開口端からシリンダに嵌挿されたガス発生手段が作動すると、ガス発生手段にて発生が発生し、このガスがシリンダ内に供給される。このように、シリンダ内にガスが供給されることでシリンダの内圧が上昇すると、張力付与手段がシートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させる。これにより、ウエビングベルトを装着した乗員の身体が、ウエビングベルトにより更に強く拘束される。

一方、シリンダの一方の開口端と他方の開口端との間の所定位置では、シリンダの内周部からその中央側へ向けて高強度部が延出されている。このように、高強度部が延出されることで、高強度部が形成された部分では、シリンダの肉厚が部分的に増加する。このため、高強度部が形成された部分ではシリンダの他の部分に比べて機械的強度が増加する。

しかも、この高強度部はシリンダの内周部から延出されるので、シリンダの外径寸法を変えることなくシリンダの内周部からの高強度部の延出寸法や、シリンダの貫通方向に沿った高強度部の厚さを変えることができる。このため、シリンダの内周部からの高強度部の延出寸法や、シリンダの貫通方向に沿った高強度部の厚さ等、高強度部の仕様が異なってもシリンダが取り付けられる部位を同一仕様とすることができ汎用性に優れる。

請求項２に記載の本発明に係るプリテンショナは、請求項１に記載の本発明において、前記シリンダに嵌挿された前記ガス発生手段におけるガスの噴出部の近傍に前記高強度部を形成している。

請求項２に記載の本発明に係るプリテンショナでは、シリンダに嵌挿されたガス発生手段におけるガスの噴出部の近傍で、シリンダの内周部から高強度部を延出される。このため、ガス発生手段が作動した直後に急激に増加するシリンダ内でのガスの圧力に対する高い強度を確保できる。

しかも、このように、ガス発生手段が作動した直後の高いガス圧に耐え得る高い強度を高強度部で確保できるので、シリンダの他の部分の肉厚を薄くすることができる。これにより、シリンダの軽量化を図ることができる。

請求項３に記載の本発明に係るプリテンショナは、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記シリンダを鍛造により成形している。

請求項３に記載の本発明に係るプリテンショナでは、シリンダが鍛造により成形されるので、高強度部をシリンダに形成するに際して、シリンダの外径寸法を変えることなくシリンダの内径寸法を部分的に容易に変えることができる。

しかも、鍛造成形を施すことでシリンダを形成する成形材料に加工硬化が生じるので、シリンダ全体の薄肉化を図ることができ、シリンダの軽量化を図ることができる。

さらに、ステンレスのパイプ材に比べて安価な材料でシリンダを形成できるので、シリンダのコストを安価にできる。

請求項４に記載の本発明に係るプリテンショナは、請求項３に記載の本発明において、前記シリンダの両端のうち少なくとも何れか一方の側から加圧する鍛造成形で前記成形材料の内側に形成される節状の余肉を成形して前記高強度部を形成している。

請求項４に記載の本発明に係るプリテンショナでは、シリンダの両端のうち少なくとも何れか一方の側から加圧する鍛造成形で、成形材料の内側に形成される節状の余肉を成形して高強度部が形成される。このため、シリンダの内周部から高強度部が延出される形状を容易に形成できる。

請求項５に記載の本発明に係るプリテンショナは、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の本発明において、前記シリンダの外周部から延出されて、前記シリンダが取り付けられる部位に係合すると共に、厚さ寸法が前記シリンダの筒状部分における肉厚よりも厚く設定されたフランジ部を備えている。

請求項５に記載の本発明に係るプリテンショナでは、シリンダの外周部からフランジ部が延出されており、シリンダが取り付けられる部位にフランジ部が係合することで、例えば、シリンダが位置決めされる。

ここで、フランジ部は厚さ寸法がシリンダの筒状部分における肉厚よりも厚く設定されているので、フランジ部の機械的強度が高く、例えば、本プリテンショナが作動した際に、シリンダが取り付けられた部位からフランジ部が反力に抗することができる。しかも、フランジ部の厚さをシリンダの筒状部分よりも厚くしているので、フランジ部を厚くしていても筒状部分の肉厚の増加がないか、又は、肉厚の増加が少ない。このため、フランジ部に高い機械的強度が付与しても、シリンダを小型化、軽量化できる。

なお、本発明においてフランジ部の厚さをシリンダにおける筒状部分の肉厚よりも厚く設定されているが、これは、筒状部分の任意の位置における肉厚よりもフランジ部が厚く設定されていればよい。すなわち、筒状部分の肉厚が位置により異なる構成であるならば、筒状部分における肉厚が最大値よりフランジ部の厚さが薄くても、フランジ部のその他の位置における肉厚よりもフランジ部の厚さが厚ければよい。

請求項６に記載の本発明に係るプリテンショナは、請求項５に記載の本発明において、前記シリンダを筒状に形成するよりも前に前記フランジ部が据え込み鍛造により成形されている。

請求項６に記載の本発明に係るプリテンショナでは、シリンダを筒状に成形する前に据え込み鍛造によりシリンダにフランジ部が成形される。これにより、シリンダの筒状部分における肉厚の影響を受けることなく（又は、このような影響が抑制された状態で）フランジ部の厚さを任意に設定できる。このように、フランジ部の厚さを任意に設定できることで、フランジ部の厚さをシリンダの筒状部分における肉厚よりも容易に厚く設定できる。

以上説明したように、本発明に係るプリテンショナは、シリンダの外径寸法を変えることなくシリンダの機械的強度を部分的に変化させることができるので、シリンダが組み付けられる方を共通化できるので、汎用性が高い。

本発明の第１の実施の形態に係るプリテンショナを適用したウエビング巻取装置の概略的な側面図である。 プリテンショナが作動した状態を示す図１に対応した側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るプリテンショナを適用したウエビング巻取装置の概略的な正面断面図である。 シリンダの断面図である。 シリンダの鍛造成形工程（筒状部成形工程）を概略的に示す図である。 規制部を形成する工程を概略的に示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るプリテンショナを適用したウエビング巻取装置の概略的な側面図である。 シリンダの鍛造成形工程のうちの据え込み鍛造工程を概略的に示す図である。 シリンダの鍛造成形工程のうちの筒状部成形工程を概略的に示す図である。 規制部を形成する工程を概略的に示す図である。

＜第１の実施の形態の構成＞
図３には本発明の第１の実施の形態に係るプリテンショナ１０を採用したシートベルト装置のウエビング巻取装置１２の構成の概略が正面断面図によって示されている。

この図に示されるように、ウエビング巻取装置１２は車体の骨格部材やこのような骨格部材を補強する補強部材にボルト等の締結手段により固定されたフレーム１４を備えている。フレーム１４は、例えば、車両の前後方向に互いに対向した一対の脚板１６、１８を備えている。この脚板１６と脚板１８との間にはスプール２０が設けられている。スプール２０は軸方向が脚板１６と脚板１８との対向方向に沿った筒形状とされており、その軸方向中間部には長尺帯状のウエビングベルト２２の基端部が係止されている。スプール２０はその軸周りの一方である巻取方向へ回転することでウエビングベルト２２の基端側から層状に巻き取って収納する。

一方、スプール２０はその中心軸線に沿って中空とされており、その内側にはエネルギー吸収手段としてのトーションシャフト２４がスプール２０に対して同軸的に収容されている。トーションシャフト２４は長手方向（軸方向）がスプール２０はその中心軸線に沿った棒形状とされており、その脚板１８側の端部にはスプール側結合部２６が形成されている。トーションシャフト２４の軸方向に沿ってみたスプール側結合部２６の外周形状は、多角形や星形等の非円形とされている。

このスプール側結合部２６に対応してスプール２０の脚板１８の側の開口端からはアダプタ２８がスプール２０に対して同軸的に挿し込まれている。アダプタ２８はスプール２０の軸方向に沿って脚板１６の側へ向けて開口した有底筒形状に形成されており、その内周形状はスプール側結合部２６を挿し込み可能な非円形とされている。このため、アダプタ２８にスプール側結合部２６が挿し込まれた状態では、トーションシャフト２４の中心軸線周りのアダプタ２８に対するトーションシャフト２４の相対回転ができないようになっている。

また、アダプタ２８の外周形状は多角形や星形等の非円形とされており、このアダプタ２８が挿し込まれるスプール２０の脚板１８の側での開口形状（内周形状）はアダプタ２８の外周形状に対応した非円形とされている。このため、スプール２０の中心軸線周りのスプール２０に対するアダプタ２８の相対回転ができず、ひいては、スプール２０に対するトーションシャフト２４の相対回転ができないようになっている。上記のアダプタ２８からは軸部３０がスプール２０に対して同軸的に脚板１６とは反対側へ向けて延出されている。軸部３０は脚板１８を貫通して、脚板１８の外側（脚板１８の脚板１６とは反対側）で脚板１８に取り付けられたスプリングケース３２に入り込んでおり、スプリングケース３２に回転自在に支持されている。

このスプリングケース３２の内部にはスプール付勢手段としての渦巻きばね３４が収容されている。渦巻きばね３４はその渦巻き方向外側の端部がスプリングケース３２に係止されていると共に、渦巻き方向内側の端部が軸部３０に係止されている。軸部３０が引出方向に回転すると、渦巻きばね３４は巻き締められ、これにより生じた渦巻きばね３４の付勢力が軸部３０を巻取方向へ付勢する。上記のように、アダプタ２８はスプール２０に対する相対回転ができないので、スプール２０からウエビングベルト２２を引き出すことでスプール２０が引出方向へ回転すると、渦巻きばね３４にて生じた付勢力がスプール２０を巻取方向へ付勢し、この付勢力でウエビングベルト２２をスプール２０に巻き取らせることができる。

一方、スプール２０の軸方向に沿った脚板１６の側にはロック機構４０を構成するロックベース４２が設けられている。ロックベース４２は嵌挿部４４が形成されており、スプール２０の脚板１６の側の開口端から嵌挿部４４がスプール２０に挿し込まれている。スプール２０の軸方向に沿ってみた嵌挿部４４の外周形状は円形とされ、このスプール２０の脚板１６側の開口端から嵌挿部４４が同軸的に挿し込まれるため、スプール２０の中心軸線周りに嵌挿部４４（すなわち、ロックベース４２）は相対回転できる。また、嵌挿部４４にはスプール２０の中心軸線に沿った向きに開口した筒状に形成されている。少なくともスプール２０の軸方向に沿った嵌挿部４４の中間部よりも脚板１８の側での開口端までの嵌挿部４４の内周形状は多角形や星形等の非円形とされている。

これに対し、トーションシャフト２４のスプール側結合部２６とは反対側の端部にはロックベース側結合部４６が形成されている。ロックベース側結合部４６の外周形状はロックベース４２の内側へ挿し込み可能な非円形とされている。このため、嵌挿部４４にロックベース側結合部４６が挿し込まれた状態では、トーションシャフト２４の中心軸線周りの嵌挿部４４（すなわち、ロックベース４２）に対するトーションシャフト２４の相対回転ができない。

また、スプール２０の脚板１６側の開口端よりもスプール２０の外側では、ロックベース４２にラチェット部４８が設けられている。本実施の形態においてラチェット部４８は外歯のラチェットホイールとされ、嵌挿部４４に対して同軸的且つ一体的に形成されている。ロックベース４２の回転半径方向に沿ったラチェット部４８の側方にはロックパウル５０が設けられている。

スプール２０の軸方向に沿ってロックパウル５０の脚板１８側はシャフト５２等により、脚板１６、１８やその他の部材にスプール２０の軸方向と同じ方向を軸方向とする軸周りに脚板１８に回転自在に支持されている。ロックパウル５０は回動することでその先端がラチェット部４８（ロックパウル５０）の外周部に対して接離し、ラチェット部４８（ロックパウル５０）の外周部に接近する向きにロックパウル５０が回動すると、ロックパウル５０の先端がラチェット部４８の外周部に形成されたラチェット歯に噛み合う。このように、ラチェット部４８の外周部に形成されたラチェット歯にロックパウル５０の先端が噛み合った状態では、ラチェット部４８（ロックパウル５０）の引出方向の回転が規制される。

また、脚板１６の外側（脚板１６の脚板１８とは反対側）では、ロック機構４０のハウジング５４が脚板１６に取り付けられている。ハウジング５４の内部には、スプール２０が急激に引出方向に回転した場合や、車両が急減速状態になった場合にラチェット部４８をスプール２０の回転半径方向外方へ移動させるための各種部材（すなわち、ロック機構４０を構成する各種部材）が収容されており、これらの部材が連動することで、スプール２０が急激に引出方向に回転した場合や、車両が急減速状態になった場合にロックベース４２の引出方向への回転、ひいては、スプール２０の引出方向への回転を規制できる。

一方、ハウジング５４の内側にはプリテンショナ１０のカバープレート６２が設けられている。カバープレート６２は厚さ方向が脚板１６の厚さ方向に沿った壁部６４を有しており、カバープレート６２は壁部６４の壁面が脚板１６から離れた状態でねじやボルト等により脚板１６に固定されている。このカバープレート６２の壁部６４と脚板１６との間には、プリテンショナ１０を構成するシリンダ７２が設けられている。図１に示されるように、シリンダ７２は軸方向がスプール２０の軸方向に対して直交する向きに沿った円筒形状とされている。

シリンダ７２の軸方向一端側にはガス発生手段としてのガスジェネレータ７４が設けられている。ガスジェネレータ７４は外周形状がシリンダ７２の内周形状に対応した円形のジェネレータ本体７６を備えている。ジェネレータ本体７６は中空とされ、その内部には燃焼することで瞬時にガスを発生させるガス発生剤やガス発生剤を着火するための着火剤、更には、この着火剤を点火するための点火装置等が収容されている。

シリンダ７２の軸方向一端部の側でのジェネレータ本体７６の端部にはフランジ部７８が形成されている。フランジ部７８は外径寸法がシリンダ７２の内径寸法以上でシリンダ７２の外径寸法以下の円板状とされ、ジェネレータ本体７６に対して同軸的に形成されている。図１に示されるように、ガスジェネレータ７４はジェネレータ本体７６がシリンダ７２の軸方向一端からシリンダ７２に挿し込まれる。このようにシリンダ７２にジェネレータ本体７６が挿し込まれると、フランジ部７８がシリンダ７２の軸方向一端部に当接する。

このフランジ部７８のジェネレータ本体７６とは反対側には接続部８０が形成されている。接続部８０の外周形状は、外径寸法がジェネレータ本体７６の外径寸法よりも充分に小さな円形とされている。この接続部８０にはジェネレータ本体７６内に収容された点火装置に電気的に接続されたコネクタが設けられており、このコネクタに一端が接続されたケーブルを介してＥＣＵ等の制御手段に直接又は間接的に接続されている。制御手段は車両の加速度を検出する加速度センサ等の車両急減速検出手段に電気的に接続されており、車両急減速状態を検出した車両急減速検出手段からの電気信号が制御手段に入力されると、制御手段は点火信号を出力する。ジェネレータ本体７６内に収容された点火装置は制御手段からの点火信号が入力されると着火剤を点火する。点火された着火剤はガス発生剤を着火し、これにより、ガス発生剤が燃焼すると、瞬時にガスが発生する。

一方、ジェネレータ本体７６のフランジ部７８とは反対側にはガス噴出部８２が形成されている。図４に示されるように、ガス噴出部８２は、外周形状が小判形状（より詳細には、円形の中心を介した両側を平行に切除した形状）とされている。ガス噴出部８２にはジェネレータ本体７６とは反対方向へ向けて開口した放射状のガス噴出孔８４が形成されており、ガス噴出孔８４を介してガス噴出部８２の内側とガス噴出部８２の外部（ジェネレータ本体７６がシリンダ７２に挿し込まれた状態ではシリンダ７２の内部）とが繋がっている。ガス噴出部８２の内部はジェネレータ本体７６の内部に繋がっており、このため、ジェネレータ本体７６内のガス発生剤が燃焼することで生成されたガスは、ガス噴出部８２の内部及びガス噴出孔８４を通過してガスジェネレータ７４の外部（ジェネレータ本体７６がシリンダ７２に挿し込まれた状態ではシリンダ７２の内部）に放出されるようになっている。

上記のガス噴出部８２に対応してシリンダ７２の内周部には、規制部又は高強度部としての位置決め部８６が形成されている。位置決め部８６は厚さ方向が概ねシリンダ７２の軸方向に沿った板状とされており、シリンダ７２の内周部からシリンダ７２の軸心側へ向けて延出されている。シリンダ７２は基本的に厚さが均一の円筒形状であるが、位置決め部８６が形成された部分では、シリンダ７２の外周部からシリンダ７２の軸心側での位置決め部８６の端部までの厚さを有しており、シリンダ７２の他の部分（位置決め部８６が形成されていない部分）よりもシリンダ７２が厚くなっている。

位置決め部８６には嵌め込み孔８８が形成されている。嵌め込み孔８８は位置決め部８６よりもシリンダ７２の一端側と他端側とを連通するように嵌め込み孔８８を貫通した孔で、その内周形状はガスジェネレータ７４に形成されたガス噴出部８２の外周形状と同じ形状（厳密には、ガス噴出部８２の外周形状よりも僅かに大きな略相似形状）とされている。図１に示されるように、シリンダ７２の中心軸線周りにガス噴出部８２と嵌め込み孔８８が同位相の状態でフランジ部７８がシリンダ７２の一端に当接するまでジェネレータ本体７６がシリンダ７２に挿し込まれるとガス噴出部８２が嵌め込み孔８８に入り込む。

上記のように、ガス噴出部８２は非円形であり、嵌め込み孔８８の内周形状はガス噴出部８２の外周形状と同じ形状であるので、ガス噴出部８２が嵌め込み孔８８に入り込んだ状態でガスジェネレータ７４をシリンダ７２の中心軸線周りに回転させようとすると、嵌め込み孔８８の内周部がガス噴出部８２の外周部に干渉する。このため、ガス噴出部８２が嵌め込み孔８８に入り込んだ状態ではガスジェネレータ７４を回転させることができない。

※１
一方、シリンダ７２の一端部にはキャップ９０が設けられている。キャップ９０はシリンダ７２の軸方向他端側へ向けて開口した有底円筒形状に形成されている。キャップ９０の内周部にはシリンダ７２の一端部近傍でシリンダ７２の外周部に形成された雄ねじ（図示省略）に螺合可能な雌ねじ（図示省略）が形成されており、キャップ９０の内周部の雌ねじをシリンダ７２の雄ねじに螺合させることでシリンダ７２の一端部にキャップ９０が取り付けられる。

キャップ９０の底部には内径寸法が接続部８０の外径寸法よりも大きく、フランジ部７８の外径寸法よりも小さな円孔９２が形成されている。シリンダ７２の一端にガスジェネレータ７４を装着した状態でキャップ９０をシリンダ７２に取り付けると、接続部８０が円孔９２を貫通してキャップ９０の底部を介してシリンダ７２とは反対側へ接続部８０が突出すると共に、シリンダ７２の一端部とキャップ９０の底部とでフランジ部７８を挟み付け、これにより、シリンダ７２にガスジェネレータ７４を固定している。

一方、位置決め部８６よりもシリンダ７２の他端側では、シリンダ７２の内部にピストン１０２がシリンダ７２の中心軸線に沿って摺動可能に収容されている。ピストン１０２の嵌め込み孔８８とは反対側の端部には、張力付与手段としてのラックバー１１２が形成されている。ラックバー１１２は長手方向がシリンダ７２の中心軸線方向に沿い厚さ方向がスプール２０の軸方向に沿った細幅板状に形成されており、その長手方向基端部にてピストン１０２に一体的に繋がっている。ラックバー１１２の幅方向一方の端部には、ラック歯１１４が形成されている。

初期状態（すなわち、プリテンショナ１０の作動前）におけるラックバー１１２の先端部の側方にはピニオンギヤ１２２が設けられている。ピニオンギヤ１２２はラチェット部４８の嵌挿部４４とは反対側の端面から、ラチェット部４８に対して同軸的（すなわち、スプール２０に対して同軸的）に延出された軸部１２４に同軸的且つ一体的に取り付けられている。

図１に示されるように、プリテンショナ１０の初期状態では、ラックバー１１２はラック歯１１４がピニオンギヤ１２２に噛み合っておらず、ピニオンギヤ１２２が引出方向、巻取方向の何れの向きに回転してもラック歯１１４に噛み合うことがない。ピストン１０２がシリンダ７２の軸方向他端側（すなわち、ガスジェネレータ７４が設けられた側とは反対側）へ摺動すると、ラックバー１１２のラック歯１１４がピニオンギヤ１２２に噛み合いピニオンギヤ１２２を巻取方向へ回転させる。

なお、本実施の形態では、ピニオンギヤ１２２を軸部１２４に対して同軸的且つ一体的に取り付けた構成であるが、軸部１２４に対してピニオンギヤ１２２を同軸的に相対回転可能に取り付けると共に、ピニオンギヤ１２２が巻取方向に回転した場合にのみピニオンギヤ１２２を軸部１２４に一体的に連結するクラッチ手段を設ける構成としてもよい。このような構成とした場合には、プリテンショナ１０の初期状態でラック歯１１４をピニオンギヤ１２２に噛み合わせておいてもよい。

＜シリンダ７２の製造方法に関する説明＞
次に、本プリテンショナ１０を構成するシリンダ７２の製造方法の概略について説明する。

シリンダ７２の製造工程は鍛造工程を備えている。この鍛造工程は図５に示される筒状体形成工程を備えている。筒状体形成工程では、図５の（Ａ）に示されるダイ１３２及びパンチ１３４が用いられる。ダイ１３２は内周形状が円形で一端が開口した有底形状に形成されている。ダイ１３２の底部中央からは円柱形状のコア１３６がダイ１３２の開口端側へ向けて立設されている。一方、パンチ１３４は外径寸法がコア１３６の外径寸法に略等しい円柱形状とされており、金属塊の成形材料１３８がダイ１３２に収容された状態で、ダイ１３２及びコア１３６に対して同軸的に配置されたパンチ１３４により成形材料１３８が鍛造成形される。図５の（Ｂ）に示されるように、この鍛造成形により、成形材料１３８は軸方向中間部に上記の位置決め部８６の素となる板状の隔壁１４０（節部）が形成された円筒状に形成される。

次いで、図６に示されるトリム工程では、図６の（Ａ）に示されるように、ダイ１４２及びトリムパンチ１４４が用いられる。トリムパンチ１４４は外周形状がダイ１３２及びパンチ１３４により円筒状に成形された成形材料１３８の内径寸法に略等しい円柱形状に形成されているが、その先端には抜き部１４８が形成されている。抜き部１４８は、外周形状が上記の嵌め込み孔８８の内周形状に略等しく、トリムパンチ１４４の先端からの突出寸法が隔壁１４０の厚さ寸法以上とされている。

一方、ダイ１４２は内径寸法がダイ１３２及びパンチ１３４により円筒状に成形された成形材料１３８の外径寸法に略等しい円形に形成されている。さらに、ダイ１４２の底部にはコア１５０がダイ１４２の内周形状に対して同軸的に形成されている。コア１５０の外径寸法は、コア１３６により成形された円筒形状のダイ１４２の内周部の内径寸法に略等しく設定されている。さらに、コア１５０にはコア１５０の先端にて開口した有底孔形状の収容部１５２が形成されている。収容部１５２は、内周形状が上記の嵌め込み孔８８の内周形状に略等しく、その深さは隔壁１４０の厚さ寸法以上とされている。

トリム工程では、上記の筒状体形成工程にて鍛造成形された成形材料１３８がダイ１４２に収容され、この状態で、トリムパンチ１４４による成形が成される。図６の（Ｂ）に示されるように、このトリムパンチ１４４による成形では、トリムパンチ１４４の先端に形成された抜き部１４８により隔壁１４０の一部が抜かれて貫通孔が形成される。これにより、隔壁１４０は嵌め込み孔８８を有する位置決め部８６となる。

以上の工程を含む鍛造成形の工程を経た成形材料１３８は、その一端部近傍の外周部に雄ねじが形成され、これにより、シリンダ７２が形成される。

＜第１の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

本プリテンショナ１０を適用したウエビング巻取装置１２では、車両の座席に着座した乗員が身体にウエビングベルト２２を装着した状態で、車両が急減速状態なり、又は、車両が急減速した際の慣性で車両前方側へ移動しようとする乗員の身体がウエビングベルト２２を急激に引っ張ることで、スプール２０が急激に引出方向へ回転すると、ハウジング５４内に収容されたロック機構４０の構成部品が連動し、ロックパウル５０の先端部をラチェット部４８の外周部へ接近させる方向へロックパウル５０を回動させる。これにより、図１の仮想線（二点鎖線）で示されるように、ロックパウル５０の先端部がラチェット部４８のラチェット歯に噛み合うと、ラチェット部４８（すなわち、ロックベース４２）の引出方向への回転が規制される。

ロックベース４２の嵌挿部４４は、スプール２０に対して相対回転可能にスプール２０に嵌挿されているが、トーションシャフト２４のロックベース側結合部４６に対しては相対回転が不能となっている。しかも、トーションシャフト２４のスプール側結合部２６はアダプタ２８に対して相対回転が不能で、更には、アダプタ２８はスプール２０に対して相対回転不能であるため、ロックベース４２は基本的にスプール２０に対して相対回転できない。このように、ロックベース４２の引出方向への回転が規制されることで、スプール２０の引出方向への回転が規制されるため、スプール２０からウエビングベルト２２を引き出すことができない。これにより、車両が急減速した際の慣性で車両前方側へ移動しようとする乗員の身体をウエビングベルト２２で保持できる。

次いで、この状態から更に車両が急減速したこと（例えば、車両が急停止したこと）を車両に搭載された加速度センサ等の車両急減速検出手段が検出し、このときに、車両急減速検知手段から出力された検出信号がプリテンショナ１０を制御するＥＣＵ等の制御手段に入力されると、制御手段は点火信号を出力する。制御手段から出力された点火信号は、ジェネレータ本体７６内に収容された点火装置に入力され、点火信号が入力された点火装置は着火剤を点火する。点火された着火剤はガス発生剤を着火し、これにより、ガス発生剤が燃焼させられて急激にガスが発生させられる。

ガス発生剤が燃焼することで発生したガスは、ジェネレータ本体７６内及びガス噴出部８２内を通過して、ガス噴出部８２に形成されたガス噴出孔８４から外部、すなわち、シリンダ７２の内部に放出される。このようにしてシリンダ７２の内部にガスが放出されると、瞬時にシリンダ７２の内圧が上昇し、これにより、ピストン１０２がシリンダ７２の他端側、すなわち、ガスジェネレータ７４が設けられた側とは反対側へ向けてシリンダ７２を摺動する。

このように、ピストン１０２が摺動すると、ピストン１０２と一体のラックバー１１２がシリンダ７２の他端部からシリンダ７２の外部へ延び出る。これにより、図２に示されるように、ラックバー１１２のラック歯１１４がピニオンギヤ１２２に噛み合い、ピニオンギヤ１２２を巻取方向へ強制的に回転させる。ピニオンギヤ１２２は、軸部１２４、ロックベース４２、トーションシャフト２４、及びアダプタ２８を介してスプール２０に対して相対回転不能に連結されているので、ピニオンギヤ１２２が巻取方向へ強制的に回転させられることで、スプール２０が強制的に巻取方向へ回転させられ、これにより、スプール２０にウエビングベルト２２が長手方向基端側から巻き取られる。

これにより、乗員の身体を更に強く保持され、更なる車両急減速状態となっても、乗員の身体が車両前方側へ慣性移動することを防止又は効果的に抑制できる。

ところで、プリテンショナ１０が作動した場合には、上記のようにジェネレータ本体７６内で発生したガスがガス噴出部８２のガス噴出孔８４から放出される。ここで、プリテンショナ１０の初期状態では、作動開始後の状態よりもピストン１０２がシリンダ７２の一端側に位置しているため、ピストン１０２とガス噴出部８２との間のシリンダ７２の容積が最小の状態になっている。この状態で、ピストン１０２とガス噴出部８２との間に急激に放出されたガスは、ピストン１０２をシリンダ７２の他端側へ押圧すると共に、シリンダ７２の貫通方向に対して直交する向きに放射状にシリンダ７２の内周部を外方へ強く押圧する。

ここで、本プリテンショナ１０では、シリンダ７２の内周部のうち、プリテンショナ１０の作動開始後のガス圧が作用する部位の一部に位置決め部８６が形成されており、この位置決め部８６が形成された部位では、シリンダ７２の他の部位よりもシリンダ７２の肉厚が厚い。このため、プリテンショナ１０の作動開始直後に強いガス圧に対して充分な強度を確保できる。

しかも、上記のガス圧でピストン１０２が摺動すると、ピストン１０２とガス噴出部８２との間でのシリンダ７２の容積が大きくなるので、ピストン１０２が摺動した後のガス圧はプリテンショナ１０の作動開始直後のガス圧よりも漸次小さくなる。このため、プリテンショナ１０の初期状態でのピストン１０２の位置よりもシリンダ７２の他端側では、プリテンショナ１０の作動開始後のガス圧が作用する部位に比べて機械的強度が小さくてもよい。

ここで、本プリテンショナ１０では、上記のようにシリンダ７２を鍛造により成形しており、シリンダ７２の位置決め部８６が形成された部位に比べて、シリンダ７２の位置決め部８６が形成された部位よりも他端側でシリンダ７２の肉厚を薄くできる。このため、シリンダ７２の位置決め部８６が形成された部位よりも他端側のシリンダ７２の肉厚を、上記のようにプリテンショナ１０の作動開始直後よりも小さくなったガス圧に耐え得る程度の肉厚に設定することで、シリンダ７２の軽量化、ひいては、プリテンショナ１０、更には、ウエビング巻取装置１２の軽量化を図ることができる。

さらに、上記のように、シリンダ７２を鍛造により成形していることで、シリンダ７２の外径寸法を変えずにシリンダ７２の内径寸法や位置決め部８６の厚さを変えることができる。このため、例えば、車種により、発生するガスの量やガス圧が異なるガスジェネレータ７４を用いるとしても、シリンダ７２の外径寸法を変えずにシリンダ７２の肉厚や位置決め部８６の厚さを変化させることで、ガス圧に耐え得る強度を確保できる。

しかも、シリンダ７２を鍛造により成形しているので、鍛造成形の際の加工硬化でシリンダ７２全体の強度増加が見込める。このため、シリンダ７２の薄肉化等が可能になり、材料コストの更なる低減及びシリンダ７２の軽量化を図ることができる。

さらに、上記のように、シリンダ７２の外径寸法を変えなくてもよいということは、ガスジェネレータ７４の仕様に変化があってもウエビング巻取装置１２に対するシリンダ７２の取り付けや、シリンダ７２とウエビング巻取装置１２を構成するシリンダ７２以外の他の部材との相対的な位置関係が変わらない。このため、ガスジェネレータ７４の仕様に関わらず、同一構成のウエビング巻取装置１２を適用できるのでコストも安価になる。

さらに、シリンダ７２を鍛造で成形している。鍛造の成形材料１３８は、ステンレスのパイプ材に比べて安価であるため、材料コストを安価にできる。しかも、シリンダ７２全体を成形するための鍛造成形において位置決め部８６の成形もできるので、この意味でもコストを安価にできる。

また、シリンダ７２の外径寸法や位置決め部８６よりも他端側でのシリンダ７２の内径寸法を変えずに位置決め部８６よりも一端側でのシリンダ７２の内径寸法を変えることができる。このため、上記のように、ガスジェネレータ７４の仕様が異なることでジェネレータ本体７６の外径寸法が変わっても、シリンダ７２の外径寸法を変えなくてもよいので、やはりガスジェネレータ７４の仕様に関わらず、同一構成のウエビング巻取装置１２を適用できるのでコストも安価になる。

さらに、シリンダ７２を鍛造で成形しているので、シリンダ７２の外径寸法や位置決め部８６よりも他端側でのシリンダ７２の内径寸法を変えずに位置決め部８６よりも一端側でのシリンダ７２の内径寸法を変えることができる。このため、上記のように、ガスジェネレータ７４の仕様が異なることでジェネレータ本体７６の外径寸法が変わっても、シリンダ７２の外径寸法を変えなくてもよいので、やはりガスジェネレータ７４の仕様に関わらず、同一構成のウエビング巻取装置１２を適用できるのでコストも安価になる。

しかも、上記のように位置決め部８６よりも他端側でのシリンダ７２の内径寸法を変えなくてもよいので、ガスジェネレータ７４に仕様に関係なくピストン１０２を共通化できるので、更にコストを安価にできる。

また、上記のように、シリンダ７２に位置決め部８６を形成しても、シリンダ７２の外径寸法に変化が生じない。しかも、シリンダ７２を鍛造成形する際に生じた余肉で形成される隔壁１４０から位置決め部８６が形成されるので、シリンダ７２の外周形状を変えることなく、位置決め部８６の形成位置や、シリンダ７２からの位置決め部８６の延出寸法、更には、シリンダ７２の貫通方向に沿った位置決め部８６の厚さ等、位置決め部８６の仕様を異ならせることができる。これにより、位置決め部８６の仕様が異なるシリンダ７２に対しても、シリンダ７２が組み付けられるフレーム１４や、カバープレート６２の仕様を共通化できるので、汎用性が高く、この意味でもコストを安価にできる。

＜第２の実施の形態の構成＞
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態を説明するにあたり、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部位に関しては同一の符号を付与してその詳細な説明を省略する。

図７には本実施の形態に係るプリテンショナ１７０を適用したウエビング巻取装置１７２の概略的な側面図が示されている。この図に示されるように、ウエビング巻取装置１７２はフレーム１４を備えておらず、代わりにフレーム１７４を備えている。このフレーム１７４は脚板１６を備えておらず、代わりに脚板１７６を備えている。この脚板１７６は基本的に前記第１の実施の形態におけるフレーム１４の脚板１６と同じであるが、位置決め孔１７８が形成されている点で脚板１６とは構成が異なる。この位置決め孔１７８は開口形状が略長方形とされたスリット状で位置決め孔１７８の厚さ方向に貫通している。

一方、本プリテンショナ１７０はこのシリンダ７２を備えておらず、代わりにシリンダ１８２を備えている。シリンダ１８２は位置決め部８６を備えている点で前記第１の実施の形態におけるシリンダ７２と同じである。

また、このシリンダ１８２における位置決め部８６を介したガスジェネレータ７４とは反対側はシリンダ本体１８４とされている。これに対して、シリンダ１８２における位置決め部８６よりもガスジェネレータ７４側は高強度部の他の態様である厚肉筒状部１８６とされている。この厚肉筒状部１８６の外径寸法は、シリンダ本体１８４の外径寸法と同じに設定されている。しかしながら、厚肉筒状部１８６の内径寸法はシリンダ本体１８４の内径寸法よりも小さく、このため、この厚肉筒状部１８６とされた部分でのシリンダ１８２の肉厚は、シリンダ本体１８４とされた部分でのシリンダ１８２の肉厚よりも厚く、この結果、シリンダ１８２において厚肉筒状部１８６の機械的強度はシリンダ本体１８４の機械的強度よりも高くなっている。

さらに、シリンダ本体１８４の位置決め部８６とは反対側の端部にはフランジ部１８８が形成されている。フランジ部１８８はシリンダ本体１８４の端部（位置決め部８６とは反対側の端部）からシリンダ本体１８４の半径方向外方へ向けて延出されている。このフランジ部１８８の厚さ（シリンダ本体１８４の軸方向に沿ったフランジ部１８８の寸法）は、シリンダ本体１８４の肉厚よりも厚く設定されている。上記の位置決め孔１７８はフランジ部１８８に対応して形成されており、その開口形状における長手方向に対して直交する向きの開口寸法はフランジ部１８８の厚さ寸法よりも僅かに大きく設定され、脚板１７６の外側からフランジ部１８８が位置決め孔１７８に入り込む。このように、フランジ部１８８が位置決め孔１７８に入り込むことで、フレーム１７４に対するシリンダ１８２、ひいては、プリテンショナ１７０の位置決めが成される。

＜シリンダ１８２の製造方法に関する説明＞
次に、本プリテンショナ１７０を構成するシリンダ１８２の製造方法の概略について説明する。

シリンダ１８２の製造工程は鍛造工程の一態様である据え込み鍛造工程（アップセット鍛造工程）を備えている。図８に示されるように、据え込み鍛造工程ではダイ１９２及びパンチ１９４が用いられる。ダイ１９２には成形材料収容部１９６が形成されている。成形材料収容部１９６は開口形状が円形で、その内径寸法が上記のシリンダ本体１８４の外径寸法以下とされた有底の孔で、この成形材料収容部１９６の内側にシリンダ１８２を成形するための成形材料１９８が収容される。成形材料１９８は全体的に外径寸法が成形材料収容部１９６の内径寸法以下の円柱形状等の塊状とされている。上記の成形材料収容部１９６の容積は成形材料１９８の体積よりも小さく設定されており、図８の（Ａ）に示されるように、成形材料収容部１９６の内側に成形材料１９８を収容すると、成形材料１９８の一部は成形材料収容部１９６の開口端から成形材料収容部１９６の外側に突出する。

また、ダイ１９２にはフランジ成形部２００が形成されている。フランジ成形部２００は内径寸法が上述したフランジ部１８８の外径寸法に対応し、更に、深さが成形材料１９８の厚さ寸法以上の円形の有底孔とされ、その中央で上記の成形材料収容部１９６が開口している。

このダイ１９２の成形材料収容部１９６に成形材料１９８を収容した状態でパンチ１９４にて成形材料１９８を鍛造すると、成形材料１９８において成形材料収容部１９６の外側に突出した部分が成形材料収容部１９６の開口方向に対して交差する向きに広がりつつフランジ成形部２００の内周形状に沿う形に成形される。これにより、図８（Ｂ）に示されるように、フランジ成形部２００にて成形材料１９８にフランジ部１８８が成形される。

以上のようにフランジ部１８８が成形された成形材料１９８は筒状体成形工程にて更に成形される。

図９（Ａ）に示されるように、筒状体成形工程ではダイ２０２及びパンチ２０４が用いられる。ダイ２０２は前記第１の実施の形態におけるダイ１３２の内側に対応する筒状体成形部２０６を備えており、この筒状体成形部２０６に成形材料１９８が収容される。また、筒状体成形部２０６の底部にはコア２０８が形成されている。コア２０８は前記第１の実施の形態におけるダイ１３２のコア１３６に対応した部位であるが、その外径寸法はシリンダ本体１８４を成形するためのパンチ２０４のパンチ本体２１０の外径寸法よりも小さい。

さらに、パンチ２０４にはフランジ収容部２１２が形成されている。フランジ収容部２１２は内周形状がフランジ部１８８の外周形状に対応して深さがフランジ部１８８の厚さ寸法に対応した有底の孔で、このフランジ収容部２１２の底部の中央で筒状体成形部２０６が開口している。成形材料１９８が筒状体成形部２０６に収容されて成形材料１９８に形成されたフランジ部１８８がフランジ収容部２１２に収容された状態でパンチ２０４により成形材料１９８が更に鍛造成形される。図９（Ｂ）に示されるように、この成形材料１９８に施される更なる鍛造成形によって成形材料１９８は軸方向中間部に位置決め部８６の素となる板状の隔壁１４０（節部）が形成された円筒状に形成される。

また、上記のように、ダイ２０２に形成されたコア２０８の外径寸法はパンチ２０４のパンチ本体２１０の外径寸法よりも小さいため、コア２０８において成形される厚肉筒状部１８６の厚さが、パンチ本体２１０にて成形されるシリンダ本体１８４よりも厚くなる。

さらに、上記の据え込み鍛造工程においてフランジ部１８８が完全に成形されているならば、この筒状体成形工程においてフランジ部１８８はフランジ収容部２１２によって不要な変形が規制されることでフランジ部１８８の形状が維持される。これに対して、上記の据え込み鍛造工程においてフランジ部１８８の成形が中途であるならば、この筒状体成形工程においてフランジ収容部２１２によりフランジ部１８８が最終的な形状又は最終的な形状に近い形状に成形される。

次いで、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるトリム工程によって成形材料１９８の隔壁１４０に貫通孔が形成され、これにより、嵌め込み孔８８を有する位置決め部８６が形成される。このトリム工程ではダイ２２２及びトリムパンチ２２４が用いられる。

図１０（Ａ）に示されるように、ダイ２２２は前記第１の実施の形態におけるダイ１４２の内側に対応する筒状体収容部２２６を備えており、この筒状体収容部２２６の底部に収容部１５２を有するコア１５０が形成されており、筒状体収容部２２６の内側に成形材料１９８が収容される。この筒状体収容部２２６の開口端側にはフランジ収容部２２８が形成されている。フランジ収容部２２８は内周形状がフランジ部１８８の外周形状に対応して深さがフランジ部１８８の厚さ寸法に対応した有底の孔で、このフランジ収容部２２８の底部の中央で筒状体収容部２２６が開口している。

さらに、このトリム工程に達するまでにフランジ部１８８が完全に成形されているならば、このトリム工程においてフランジ部１８８はフランジ収容部２２８によって不要な変形が規制されることでフランジ部１８８の形状が維持される。これに対して、トリム工程に達するまでにフランジ部１８８の成形が中途であるならば、このトリム工程においてフランジ収容部２２８によりフランジ部１８８が最終的な形状に成形される。

以上の工程を含む鍛造成形の工程を経た成形材料１９８は、その一端部近傍の外周部に雄ねじが形成され、これにより、シリンダ１８２が形成される。

＜第２の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

本プリテンショナ１７０では、位置決め部８６のみならず、厚肉筒状部１８６における肉厚がシリンダ本体１８４における肉厚よりも厚い。このシリンダ本体１８４にはガスジェネレータ７４が装着されるため、プリテンショナ１７０の作動開始直後に強いガス圧が作用するが、このような強いガス圧に対して厚肉筒状部１８６は充分な強度を確保できる。

また、本プリテンショナ１７０ではシリンダ１８２にフランジ部１８８が形成されており、ウエビング巻取装置１７２のフレーム１７４にプリテンショナ１７０のシリンダ１８２を取り付けるに際してフランジ部１８８を位置決め孔１７８に嵌め込むことで容易にフレーム１７４に対するシリンダ１８２の位置決めを行なうことができる。

さらに、フランジ部１８８の厚さはシリンダ本体１８４の肉厚よりも厚く設定されている。このため、プリテンショナ１７０が作動した場合等に位置決め孔１７８の縁からフランジ部１８８が受ける反力等に対して充分な強度を確保できる。

しかも、フランジ部１８８は上記の据え込み鍛造工程にて形成されるので、フランジ部１８８の厚さを任意の厚さに設定できる。このため、上記のように、フランジ部１８８に充分な強度を付与するためにフランジ部１８８を厚くしつつもシリンダ本体１８４の肉厚を薄くでき、これにより、充分な強度のフランジ部１８８を形成しつつもシリンダ１８２を軽量化でき、ひいては、プリテンショナ１７０を軽量化できる。

さらに、本プリテンショナ１７０では、フランジ部１８８をシリンダ１８２に形成した点以外は基本的に前記第１の実施の形態に係るプリテンショナ１０と同じ構成であるので、フランジ部１８８を設けることによる本プリテンショナ１７０特有の作用の他は、基本的に本プリテンショナ１７０は前記第１の実施の形態に係るプリテンショナ１０と同様の作用を奏し、したがって、前記第１の実施の形態に係るプリテンショナ１０と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、シリンダ１８２の端部（シリンダ本体１８４の厚肉筒状部１８６とは反対側の端部）にフランジ部１８８を形成した構成であったが、フランジ部１８８の形成位置がこれに限定されるものではない。また、本実施の形態では、フランジ部１８８の外周形状は円形であったが、フランジ部１８８の外周形状が円形に限定されるものではない。

すなわち、据え込み鍛造による成形方法では金型の構造を変えることでシリンダ１８２の両端及び中間部における任意の位置からフランジ部１８８を延出することができ、また、フランジ部１８８の外周形状も所望の形状に設定できる。

１０ プリテンショナ
７２ シリンダ
７４ ガスジェネレータ（ガス発生手段）
８６ 位置決め部（高強度部）
１１２ ラックバー（張力付与手段）
１３８ 成形材料
１７０ プリテンショナ
１８４ シリンダ
１８８ フランジ部
１９８ 成形材料

Claims (6)

1. 作動することでガスを発生させるガス発生手段と、
   両端が開口した筒形状に形成されて、一方の開口端から前記ガス発生手段が嵌挿され、前記ガス発生手段にて発生したガスが内部に供給されて内圧が上昇させられると共に、一方の開口端と他方の開口端との間の所定位置で内周部から中央側へ向けて延出されることで部分的に肉厚が増加させられた高強度部を有するシリンダと、
   前記ガス発生手段のガス圧により前記シリンダ内を移動し、この移動によりシートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させる張力付与手段と、
   を備えるプリテンショナ。
2. 前記シリンダに嵌挿された前記ガス発生手段におけるガスの噴出部の近傍に前記高強度部を形成した請求項１に記載のプリテンショナ。
3. 前記シリンダを鍛造により成形した請求項１又は請求項２に記載のプリテンショナ。
4. 前記シリンダの両端のうち少なくとも何れか一方の側から加圧する鍛造成形で前記成形材料の内側に形成される節状の余肉を成形して前記高強度部を形成した請求項３に記載のプリテンショナ。
5. 前記シリンダの外周部から延出されて、前記シリンダが取り付けられる部位に係合すると共に、厚さ寸法が前記シリンダの筒状部分における肉厚よりも厚く設定されたフランジ部を備える請求項１から請求項４の何れか１項に記載のプリテンショナ。
6. 前記シリンダを筒状に形成するよりも前に前記フランジ部が据え込み鍛造により成形された請求項５に記載のプリテンショナ。

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