JP2020075684A

JP2020075684A - 動力伝達部材、プリテンショナ、リトラクタ及び動力伝達部材の製造方法

Info

Publication number: JP2020075684A
Application number: JP2018211762A
Authority: JP
Inventors: 靖金森; Yasushi Kanamori; 清史渡邉; Kiyoshi Watanabe
Original assignee: Joyson Safety Systems Japan GK
Current assignee: Joyson Safety Systems Japan GK
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2020-05-21
Anticipated expiration: 2038-11-09
Also published as: US20220001834A1; JP7144284B2; WO2020095625A1

Abstract

【課題】使用環境に関係なく性能を安定させることができる、動力伝達部材、プリテンショナ、リトラクタ及び動力伝達部材の製造方法を提供する。【解決手段】本実施形態に係る動力伝達部材３２ａは、吸水特性が、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下であるベース樹脂と、動力伝達部材３２ａに機械特性を付与するエラストマーと、を含み、前記機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、であることを特徴としている。【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達部材、プリテンショナ、リトラクタ及び動力伝達部材の製造方法に関し、特に、塑性変形しながら歯車を回転させる樹脂製の動力伝達部材、該動力伝達部材を用いたプリテンショナ及びリトラクタ並びに前記動力伝達部材の製造方法に関する。

自動車等の車両には、一般に、乗員が着座する腰掛部と乗員の背面に位置する背もたれ部とを備えたシートに乗員を拘束するシートベルト装置が設けられている。かかるシートベルト装置は、乗員を拘束するウェビングと、ウェビングの巻き取りを行うリトラクタと、シートの側面に配置されたバックルと、ウェビングに配置されたトングと、を備え、トングをバックルに嵌着させることによって乗員をシートに拘束している。

また、リトラクタは、車両衝突時等の緊急時にウェビングの弛みを除去するプリテンショナを備えていることが一般的である（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。かかるプリテンショナにおいて、近年、樹脂製の細長いロッド形状の動力伝達部材をスプールに接続された歯車（ピニオン、リングギア、駆動輪等と称する場合もある。）に衝突させて、塑性変形させながら歯車を回転させる動力伝達機構が研究・開発されている。

例えば、特許文献１には、動力伝達部材（ラック）が、ナイロン（ＰＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はエラストマー等の軟質樹脂材料から形成されていることが開示されている。また、特許文献２には、動力伝達部材がＰＯＭ樹脂のホモポリマーにより形成されていることが開示されている。

特開２０１４−２０１１５５号特開２０１５−２１７７２９号

ところで、上述した樹脂製の動力伝達部材を採用した場合、樹脂の吸水特性に基づく性能変動、低温環境下における強度低下等、使用環境によって動力伝達部材の性能が安定しないという問題がある。したがって、どのように動力伝達部材を製造するかは、重要な技術開発要素である。しかしながら、上述した特許文献には、動力伝達部材に関する詳細な記述はなされていない。

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、使用環境に関係なく性能を安定させることができる、動力伝達部材、プリテンショナ、リトラクタ及び動力伝達部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、塑性変形しながら歯車に動力を伝達する樹脂製の動力伝達部材であって、吸水特性が、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下であるベース樹脂と、機械特性を付与するエラストマーと、を含み、前記機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、であることを特徴とする動力伝達部材が提供される。

また、本発明によれば、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールに接続された歯車と、緊急時に塑性変形しながら前記歯車に動力を伝達する動力伝達部材と、を含むプリテンショナにおいて、前記動力伝達部材は、吸水特性が、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下であるベース樹脂と、機械特性を付与するエラストマーと、を含み、前記機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、であることを特徴とするプリテンショナが提供される。

また、本発明によれば、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、緊急時に前記ウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナと、を含むリトラクタにおいて、前記プリテンショナは、前記スプールに接続された歯車と、緊急時に塑性変形しながら前記歯車に動力を伝達する動力伝達部材と、を含み、前記動力伝達部材は、吸水特性が、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下であるベース樹脂と、機械特性を付与するエラストマーと、を含み、前記機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、であることを特徴とするリトラクタが提供される。

上述した動力伝達部材及びプリテンショナにおいて、前記ベース樹脂は、ポリアセタールのホモポリマーであってもよい。

また、本発明によれば、塑性変形しながら歯車に動力を伝達する樹脂製の動力伝達部材の製造方法であって、吸水特性を指標にしてベース樹脂を選択し、機械特性を指標にしてエラストマーの配合を決定する、ことを特徴とする動力伝達部材の製造方法が提供される。

前記吸水特性は、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下であってもよい。さらに、前記ベース樹脂は、ポリアセタールのホモポリマーであってもよい。

前記機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、であってもよい。

また、前記吸水特性は、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下であり、かつ、前記機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、であってもよい。

上述した本発明に係る動力伝達部材、プリテンショナ及びリトラクタによれば、ベース樹脂として吸水率の低い樹脂を選択し、所定の機械特性を満たすようにエラストマーを配合したことにより、使用環境に関係なく動力伝達部材の性能を安定させることができる。

また、上述した本発明に係る動力伝達部材の製造方法によれば、動力伝達部材の性能に与える種々の因子が存在する中で、吸水特性を指標にしてベース樹脂を選択し、機械特性を指標としてエラストマーの配合を決定することにより、安定した性能を発揮する動力伝達部材を容易に製造することができる。

本発明の一実施形態に係るリトラクタを示す部品展開図である。プリテンショナの作動を示す説明図であり、（Ａ）は初期状態、（Ｂ）は作動開始状態、を示している。プリテンショナの作動を示す説明図であり、（Ａ）は作動状態、（Ｂ）は停止状態、を示している。材料剛性評価試験結果を示す図であり、（Ａ）は絶乾状態、（Ｂ）は吸湿状態、を示している。プリテンショナ作動時における動力伝達部材の引張降伏応力とプリテンショナの作動量との関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の一実施形態に係るプリテンショナを含むリトラクタを示す部品展開図である。図２は、プリテンショナの作動を示す説明図であり、（Ａ）は初期状態、（Ｂ）は作動開始状態、を示している。図３は、プリテンショナの作動を示す説明図であり、（Ａ）は作動状態、（Ｂ）は停止状態、を示している。

図１に示したリトラクタ１は、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプール２と、緊急時に前記ウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナ３と、を含み、プリテンショナ３は、スプール２に接続されたリングギア３１と、緊急時にリングギア３１に動力を伝達する動力伝達装置３２と、を含んでいる。なお、図１において、ウェビングの図は省略してある。

スプール２は、ウェビングを巻き取る巻胴であり、リトラクタ１の骨格を形成するベースフレーム１１内に回転可能に収容されている。ベースフレーム１１は、例えば、対峙する第一端面１１１及び第二端面１１２と、これらの端面を連結する側面１１３と、を有している。ベースフレーム１１は、側面１１３と対峙し第一端面１１１及び第二端面１１２に接続されるタイプレート１１４を備えていてもよい。

また、例えば、第一端面１１１側にスプリングユニット４が配置され、第二端面１１２側にプリテンショナ３及びロック機構５が配置される。なお、スプリングユニット４、プリテンショナ３、ロック機構５等の配置は、図示した構成に限定されるものではない。

また、ベースフレーム１１の第一端面１１１には、スプール２の軸部を挿通する開口部１１１ａが形成されており、ベースフレーム１１の第二端面１１２には、ロック機構５のパウル（図示せず）と係合可能な内歯を有する開口部１１２ａが形成されている。また、ベースフレーム１１の第二端面１１２の内側には、プリテンショナ３の一部（例えば、リングギア３１）が配置される。また、ベースフレーム１１の第二端面１１２の外側にはロック機構５が配置され、ロック機構５はリテーナカバー５１内に収容される。

リテーナカバー５１には、車体の急減速や傾きを検出するビークルセンサ６が配置されていてもよい。ビークルセンサ６は、例えば、球形の質量体（図示せず）と、質量体の移動によって揺動されるセンサレバー６１と、を有している。ビークルセンサ６は、ベースフレーム１１の第二端面１１２に形成した開口部１１２ｂに嵌め込まれて固定されていてもよい。

スプール２は、中心部に空洞を有し、軸心を形成するトーションバー２１が挿通されていてもよい。トーションバー２１は、第一端部がスプール２の端部に接続されたロック機構５のロッキングベース５２に接続されており、第二端部がスプール２に固定されるとともにスプリングユニット４のスプリングコアに接続されている。

したがって、スプール２は、ロッキングベース５２及びトーションバー２１を介して、スプリングユニット４に接続されており、スプリングユニット４に格納されたゼンマイバネによりウェビングを巻き取る方向に付勢されている。なお、スプール２に巻き取り力を付与する手段は、スプリングユニット４に限定されるものではなく、電動モータ等を用いた他の手段であってもよい。

ロッキングベース５２は、その側面部から出没可能に配置されたパウル（図示せず）を備えている。ロック機構５の作動時には、パウルをロッキングベース５２の側面部から突出させることにより、ベースフレーム１１の開口部１１２ａに形成された内歯に係合させ、ロッキングベース５２のウェビング引き出し方向の回転を拘束する。

したがって、ロック機構５が作動した状態で、ウェビング引き出し方向に荷重が負荷された場合であっても、トーションバー２１に閾値以上の荷重が生じるまでは、スプール２を非回転状態に保持することができる。そして、トーションバー２１に閾値以上の荷重が生じた場合には、トーションバー２１が捻れることによって、スプール２が相対的に回転運動を生じ、ウェビングが引き出される。

また、ロック機構５は、ロッキングベース５２に隣接するように配置されたロックギア５３を備えている。ロックギア５３は、揺動可能に配置されたフライホイール（図示せず）を備えており、ウェビングが通常の引き出し速度よりも早い場合には、フライホイールが揺動してリテーナカバー５１に形成された内歯に係合する。また、ビークルセンサ６が作動した場合には、そのセンサレバー６１がロックギア５３の側面に形成された外歯に係合する。

このように、ロックギア５３は、フライホイール又はビークルセンサ６の作動により回転が規制される。そして、ロックギア５３の回転が規制されると、ロッキングベース５２とロックギア５３との間に相対回転が生じ、この相対回転に伴ってパウルがロッキングベース５２の側面部から突出される。

なお、ロック機構５は、図示した構成に限定されるものではなく、従来から存在している種々の構成のものを任意に選択して使用することができる。また、スプール２は、トーションバー２１の代わりに、シャフトとワイヤ状又はプレート状の塑性変形部材との組み合わせによって構成される衝撃吸収機構を備えていてもよい。

プリテンショナ３は、例えば、外周に係合歯を備えた歯車形状のリングギア３１と、動力伝達装置３２と、リングギア３１を格納するプリテンショナカバー３３と、動力伝達部材３２ａの移動空間を形成するガイドスペーサ３４と、リングギア３１の径方向の移動を規制するシャフトガイド３５と、を備えている。

プリテンショナカバー３３、ガイドスペーサ３４及びシャフトガイド３５は、ベースフレーム１１の第二端面１１２の内側に配置され、ガイドスペーサ３４及びシャフトガイド３５はプリテンショナカバー３３内に収容される。リングギア３１は、ガイドスペーサ３４によって確保されたプリテンショナカバー３３と第二端面１１２との間の空間に位置するように配置される。なお、リングギア３１は駆動輪や回転部材と称することもある。

動力伝達装置３２は、例えば、塑性変形しながらリングギア３１（歯車）に動力を伝達する樹脂製の動力伝達部材３２ａと、動力伝達部材３２ａをリングギア３１に案内するパイプ形状の圧力容器３２ｂと、動力伝達部材３２ａの後方に配置されたストッパボール３２ｃと、ストッパボール３２ｃの後方に配置されたピストン３２ｄと、圧力容器３２ｂの後端部に配置されたガス発生器３２ｅと、動力伝達部材３２ａとリングギア３１との噛合開始時に動力伝達部材３２ａを支持するガイドブロック３２ｆと、を備えている。

また、動力伝達装置３２は、例えば、細長い形状を有する圧力容器３２ｂの後端から先端に向かって、ガス発生器３２ｅ、ピストン３２ｄ、ストッパボール３２ｃ、細長いロッド形状の動力伝達部材３２ａの順に配置されている。動力伝達部材３２ａ、ストッパボール３２ｃ及びピストン３２ｄは、圧力容器３２ｂ内に収容されており、圧力容器３２ｂの後端に配置されたガス発生器３２ｅから発生した作動ガスによって圧力容器３２ｂ内を移動する。

圧力容器３２ｂは、例えば、図１に示したように、第一端面１１１の上部、タイプレート１１４の上部、第二端面１１２の上部を通り、第二端面１１２及び側面１１３によって形成される角隅部内側の上部から下方に向かって延設するように配置されている。

圧力容器３２ｂの先端部には、ガイドブロック３２ｆが配置される。また、圧力容器３２ｂの先端部には、ガイドブロック３２ｆに案内された動力伝達部材３２ａを圧力容器３２ｂからプリテンショナカバー３３及びガイドスペーサ３４により形成された空間に放出する開口部３２ｈが形成されている。ガイドブロック３２ｆは、例えば、ボルト３２ｇによって、圧力容器３２ｂ及び側面１１３に固定される。

圧力容器３２ｂの先端部であって開口部３２ｈの手前（後端側）には、圧力容器３２ｂの断面積が部分的に小さく形成された縮径部３２ｉが形成されていてもよい。縮径部３２ｉは、例えば、圧力容器３２ｂの外周の全部又は一部を絞り加工することによって形成される。なお、図示しないが、縮径部３２ｉは、ボルトやリベット等の金具や圧力容器３２ｂとは別体の筒部材を用いて形成するようにしてもよい。

プリテンショナ３の作動時には、この縮径部３２ｉにストッパボール３２ｃが衝突することによって停止し、ストッパボール３２ｃと圧力容器３２ｂとの隙間をピストン３２ｄがシールすることによって、作動ガスの外部放出を抑制している。

ここで、上述したプリテンショナ３の動作について、図２（Ａ）〜図３（Ｂ）を参照しつつ説明する。図２（Ａ）に示したように、プリテンショナ３の作動前の状態である初期状態において、動力伝達部材３２ａは圧力容器３２ｂ内に収容されている。このとき、動力伝達部材３２ａの先端は、ガイドブロック３２ｆに近接した位置に配置されていてもよい。

また、プリテンショナカバー３３内には、プリテンショナ３の作動時に動力伝達部材３２ａが通過可能な空間である通路３６が形成されている。かかる通路３６は、リングギア３１、プリテンショナカバー３３、ガイドスペーサ３４、ガイドブロック３２ｆ等によって形成されている。通路３６の終端には、ストッパ３７が配置されていてもよい。

車両衝突時等の緊急時にはプリテンショナ３が作動し、ガス発生器３２ｅから圧力容器３２ｂ内に作動ガスが供給され、ピストン３２ｄ及びストッパボール３２ｃを介して動力伝達部材３２ａが押し出され、圧力容器３２ｂ内を移動する。

圧力容器３２ｂ内で押し出された動力伝達部材３２ａは、図２（Ｂ）に示したように、ガイドブロック３２ｆの表面に沿って移動し、リングギア３１の係合歯に衝突する位置に到達し、リングギア３１を回転させる。

その後、動力伝達部材３２ａは、図３（Ａ）に示したように、リングギア３１の係合歯によって塑性変形しながら通路３６に沿って移動し、リングギア３１に動力を伝達する。

そして、動力伝達部材３２ａは、図３（Ｂ）に示したように、ウェビングの弛みを巻き取り終えることによって停止する。なお、動力伝達部材３２ａは、通路３６の終端に配置されたストッパ３７に衝突して停止する場合もある。

上述した動力伝達部材３２ａは、ウェビングの弛みを巻き取るために、スプール２に同軸に接続されたリングギア３１（歯車）を回転させる部品であり、動力伝達部材３２ａには大きな負荷が生じる。したがって、プリテンショナ３の作動時の負荷に耐え得る剛性又は強度を有していなければならない。一方で、動力伝達部材３２ａは、通路３６内で詰まらずにリングギア３１によって塑性変形し得る程度の軟質性を備えている必要もある。

また、動力伝達部材３２ａは、車載部品であることから、−３５℃〜＋８５℃の温度範囲で安定して作動しなければならない。また、動力伝達部材３２ａは、樹脂製であることから、湿度の変化や経年劣化等も考慮した素材でなければならない。特に、樹脂は吸水量によって剛性又は強度が低下しやすいという性質を有している。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、これらの条件を満足する動力伝達部材を開発するに至った。具体的には、本実施形態に係る動力伝達部材３２ａは、吸水特性が、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下であるベース樹脂と、動力伝達部材３２ａに機械特性を付与するエラストマーと、を含んでいる。なお、動力伝達部材３２ａは、安定剤、難燃剤、帯電防止剤、滑剤等のその他の添加剤を含んでいてもよい。

動力伝達部材３２ａに求められる機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、であることを特徴としている。なお、「ISO」は、International Organization for Standardization（国際標準化機構）の略であり、その後の数字は国際規格の番号を意味している。

かかる動力伝達部材３２ａは、上述した吸水特性を指標にしてベース樹脂を選択し、上述した機械特性を指標にしてエラストマーの配合を決定する、ことによって製造される。

ベース樹脂は、例えば、ポリアセタールのホモポリマーである。また、エラストマーは、ゴム弾性を有する高分子材料の総称である。エラストマーとしては、例えば、熱によって軟化し難い耐熱性を有する熱硬化性エラストマーを使用することができる。なお、エラストマーは、上述した機械特性を満たすことができれば、市販されている種々のエラストマーから任意に選択して使用することができる。

ここで、図４は、材料剛性評価試験結果を示す図であり、（Ａ）は絶乾状態、（Ｂ）は吸湿状態、を示している。各図において、横軸は荷重負荷装置のストローク（試験体の変位）［ｍｍ］、縦軸は荷重負荷装置の荷重［ｋＮ］を示している。

材料剛性評価試験は、内径１１ｍｍ・高さ８０ｍｍのスチール製パイプを基板上に立設し、そのパイプ内に直径９．６ｍｍ・長さ５０ｍｍの樹脂ロッドを挿入し、樹脂ロッドが１ｍｍ／ｓの速度で変位するように上から荷重負荷装置（例えば、液圧シリンダ等）を用いて荷重を負荷した場合の荷重の変動を計測する試験である。かかる材料剛性評価試験によって得られた荷重の数値は、試験体の剛性を意味している。

試験体Ａは、本実施形態に係る動力伝達部材３２ａを構成する樹脂を使用したものであり、試験結果を実線で表示している。試験体Ｂは、比較例１としてポリアミド６６（ＰＡ６６）を使用したものであり、試験結果を一点鎖線で表示している。試験体Ｃは、比較例２としてポリアミド１２（ＰＡ１２）を使用したものであり、試験結果を点線で表示している。

なお、試験体Ａの吸水特性はISO62method１で吸水率０．９％であり、試験体Ｂの吸水特性はISO62method１で吸水率５．５％であり、試験体Ｃの吸水特性はISO62method１で吸水率１．２％である。

図４（Ａ）に示した絶乾状態における材料剛性評価試験は、８０℃環境下で材料剛性評価試験を実施したものである。図４（Ａ）に示したように、本実施形態に係る動力伝達部材３２ａを構成する樹脂によって形成された試験体Ａは、試験体Ｂ及び試験体Ｃと比較して剛性の絶対値が高いことがわかる。

図４（Ｂ）に示した吸湿状態における材料剛性評価試験は、温度８０℃、湿度９５％の環境下で飽和吸水させた試験体を使用して、８０℃環境下で材料剛性評価試験を実施したものである。図４（Ｂ）に示したように、試験体Ｂ及び試験体Ｃでは吸湿後の剛性が大きく低下しているのに対して、本実施形態に係る動力伝達部材３２ａを構成する樹脂によって形成された試験体Ａは、剛性の低下が極めて小さいことがわかる。

次に、上述した機械特性の中で重要な指標である引張降伏応力について検討する。ここで、図５は、プリテンショナ作動時における動力伝達部材の引張降伏応力とプリテンショナの作動量との関係を示す図である。図５に示した試験結果は、横軸が動力伝達部材３２ａの引張降伏応力［ＭＰａ］を示し、縦軸がプリテンショナ３の作動量［ｍｍ］を示している。

図５に示した試験結果は、吸水特性がISO62method１で吸水率が１％以下であるベース樹脂と、動力伝達部材３２ａに機械特性を付与するエラストマーと、を含む動力伝達部材３２ａの試験体Ｐ〜Ｔを作成し、実機試験を行い、プリテンショナ３の作動量を計測した結果である。

ここで、試験体Ｐは２６ＭＰａの引張降伏応力（ISO527）を有し、試験体Ｑは４０ＭＰａの引張降伏応力（ISO527）を有し、試験体Ｒは４７ＭＰａの引張降伏応力（ISO527）を有し、試験体Ｓは５４ＭＰａの引張降伏応力（ISO527）を有し、試験体Ｔは７０ＭＰａの引張降伏応力（ISO527）を有している。なお、試験体Ｐ〜Ｔは、いずれも引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、の条件を満たしている。

そして、各試験体Ｐ〜Ｔについて、異なる三つの温度環境下（低温環境下、常温環境下、高温環境下）で試験を行い、低温環境下（−４０℃雰囲気）の試験結果を□、常温環境下（２２℃雰囲気）の試験結果を◇、高温環境下（８０℃雰囲気）の試験結果を△で図示している。図５は、この試験結果から各温度環境下における動力伝達部材３２ａの引張降伏応力とプリテンショナ３の作動量との関係を示す近似曲線を図示したものである。

この動力伝達部材３２ａの実機試験において、試験後に動力伝達部材３２ａが損壊しているか否かを調査したところ、試験体Ｐ及び試験体Ｔでは、全ての温度環境下において動力伝達部材３２ａの損壊が発生し、試験体Ｑ、試験体Ｒ及び試験体Ｓでは、全ての温度環境下において動力伝達部材３２ａの損壊が発生していないことが判明した。

この試験結果に加えて、プリテンショナの作動量は９０［ｍｍ］以上であることが求められる可能性が高いことに鑑みれば、動力伝達部材３２ａの引張降伏応力の下限は４０［ＭＰａ］に設定することができる。また、動力伝達部材３２ａの引張降伏応力が高い場合には、湾曲したパイプ形状である圧力容器３２ｂに挿入し難いという問題があることに鑑みれば、動力伝達部材３２ａの引張降伏応力の上限は５４［ＭＰａ］に設定することができる。したがって、本実施形態に係る動力伝達部材３２ａの引張降伏応力は、４０［ＭＰａ］以上５４［ＭＰａ］以下の範囲（図中の灰色に塗り潰した範囲）に設定される。

上述した本実施形態に係る動力伝達部材３２ａによれば、ベース樹脂として吸水率の低い樹脂を選択し、所定の機械特性を満たすようにエラストマーを配合したことにより、使用環境に関係なく動力伝達部材３２ａの性能を安定させることができる。

また、上述した本実施形態に係る動力伝達部材３２ａの製造方法によれば、動力伝達部材３２ａの性能に与える種々の因子が存在する中で、吸水特性を指標にしてベース樹脂を選択し、機械特性を指標としてエラストマーの配合を決定することにより、安定した性能を発揮する動力伝達部材３２ａを容易に製造することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１リトラクタ
２スプール
３プリテンショナ
４スプリングユニット
５ロック機構
６ビークルセンサ
１１ベースフレーム
２１トーションバー
３１リングギア（歯車）
３２動力伝達装置
３２ａ動力伝達部材
３２ｂ圧力容器
３２ｃストッパボール
３２ｄピストン
３２ｅガス発生器
３２ｆガイドブロック
３２ｇボルト
３２ｈ開口部
３２ｉ縮径部
３３プリテンショナカバー
３４ガイドスペーサ
３５シャフトガイド
３６通路
３７ストッパ
５１リテーナカバー
５２ロッキングベース
５３ロックギア
６１センサレバー
１１１第一端面
１１１ａ開口部
１１２第二端面
１１２ａ，１１２ｂ開口部
１１３側面
１１４タイプレート

Claims

塑性変形しながら歯車に動力を伝達する樹脂製の動力伝達部材であって、
吸水特性が、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下であるベース樹脂と、機械特性を付与するエラストマーと、を含み、
前記機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、である、
ことを特徴とする動力伝達部材。
前記ベース樹脂は、ポリアセタールのホモポリマーである、請求項１に記載の動力伝達部材。
乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールに接続された歯車と、緊急時に塑性変形しながら前記歯車に動力を伝達する動力伝達部材と、を含むプリテンショナにおいて、
前記動力伝達部材は、請求項１又は請求項２に記載の動力伝達部材である、ことを特徴とするプリテンショナ。
乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、緊急時に前記ウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナと、を含むリトラクタにおいて、
前記プリテンショナは、請求項１又は請求項２に記載の動力伝達部材を含むプリテンショナである、ことを特徴とするリトラクタ。
塑性変形しながら歯車に動力を伝達する樹脂製の動力伝達部材の製造方法であって、
吸水特性を指標にしてベース樹脂を選択し、
機械特性を指標にしてエラストマーの配合を決定する、
ことを特徴とする動力伝達部材の製造方法。
前記吸水特性は、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下である、請求項５に記載の動力伝達部材の製造方法。
前記ベース樹脂は、ポリアセタールのホモポリマーである、請求項６に記載の動力伝達部材の製造方法。
前記機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、である請求項５に記載の動力伝達部材の製造方法。
前記吸水特性は、ISO62method１（２３℃の水中に２４時間浸漬した後の重量増加率を測定する方法）で吸水率が１％以下であり、かつ、前記機械特性は、引張降伏応力（ISO527）：４０〜５４ＭＰａ、引張破壊ひずみ（ISO527）：５０％以上、引張弾性率（ISO527）：１２００〜１９００ＭＰａ、曲げ弾性率（ISO178）：１１００〜１７００ＭＰａ、ノッチなしシャルピー衝撃強さ（ISO179）：−３０℃以上で破壊なし、である請求項５に記載の動力伝達部材の製造方法。