JP2620059B2 - シートベルトプレテンショナー - Google Patents

シートベルトプレテンショナー

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JP2620059B2
JP2620059B2 JP7063209A JP6320995A JP2620059B2 JP 2620059 B2 JP2620059 B2 JP 2620059B2 JP 7063209 A JP7063209 A JP 7063209A JP 6320995 A JP6320995 A JP 6320995A JP 2620059 B2 JP2620059 B2 JP 2620059B2
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チャールズ・イー・ステファンズ，ジュニアー
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ティーアールダブリュー・ヴィークル・セーフティ・システムズ・インコーポレーテッド
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両乗員拘束装置に関
し、特に車両衝突の際に、シートベルトの弛みを引き締
めるためのプレテンショナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】幾つかの車両乗員拘束装置は、車両乗員
の動きを拘束するために、シートベルトウェビングを用
いる。かような装置においてプレテンショナーを用いる
ことは公知である。車両衝突の際に生じるような所定の
閾値を越える突然の車両減速が生じた場合に、プレテン
ショナーが作動して、シートベルトウェビングに張力を
かけて、シートベルトウェビングの弛みを引き締める。
【０００３】シートベルトプレテンショナーにおいて火
工品装置すなわちガス発生装置を用いることは公知であ
る。作動されると、ガス発生装置は、圧力下の流体を可
動部材に対して向けて、ベルトを引き込む方向に、ベル
トウェビングリトラクタースプールを回転させる。ベル
トウェビングは、スプール上に巻かれていて、ベルトウ
ェビングを乗員に対して引き、ベルトウェビングの弛み
を最小にする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、車両乗員の動
きを拘束するためにベルトウェビングに張力を加える装
置に係る。前記装置は、ハウジングを備える回転トロコ
イドモータを含む。前記ハウジングは壁を有しており、
前記壁の内面には、チャンバ、前記チャンバ内において
回転可能であり流体係合面を有する回転子、前記ハウジ
ングに関して回転するために支持されている出力軸、及
び前記回転子から前記出力軸に回転力を伝達して前記出
力軸を回転させるための手段を有する。流体源は、出力
軸を回転させるために、圧力流体を前記チャンバ内に送
りかつ前記回転子の流体係合面に対して作用させて、回
転子をチャンバ内の第１の回転方向に回転させる。ベル
トウェビング係合部材は、ベルトウェビングと係合可能
であり、前記ベルトウェビングに張力を加える。出力軸
は、ベルトウェビング係合部材と相互連結されており、
回転している出力軸からベルトウェビング係合部材まで
力を伝達して、ベルトウェビングに張力を加える。
【０００５】
【実施例】本発明は、車両乗員拘束器に関し、特に、所
定の閾値を越える車両減速が生じる場合にシートベルト
の弛みを引き締めるためのプレテンショナーに関する。
本発明は、種々のシートベルトプレテンショナー構造に
適合可能である。本発明の例として、図１は、プレテン
ショナー１０を示す。プレテンショナー１０は、車両の
乗員を拘束するために用いられる３点連続ループ式シー
トベルト装置１１に取り付けられる。
【０００６】車両の作動中、前記車両の乗員は、車両フ
ロントシートとして示されているシート１２上に座って
いる。ベルトウェビング１４は、車両乗員について延長
可能である。一本のベルトウェビング１４の一方の端部
は、車両本体１６に係止点１８にて係止されている。ベ
ルトウェビング１４の反対の端部は、車両本体に固着さ
れたリトラクター２０に係止されている。両端部の中間
で、ベルトウェビング１４は、トルク組立体２２及びＤ
リング２４を貫通する。シートベルト装置１１が使用さ
れていない場合、図１に実線で示されているように、ベ
ルトウェビング１４はリトラクター２０に巻かれてお
り、且つシート１２の一方の側に概して垂直に方向づけ
られている。
【０００７】シートベルト装置１１に係合するために、
トルク組立体２２は、手で把握されてシート１２に座っ
ている乗員の膝及び胴を横切って引っ張られる。トルク
組立体２２が乗員の膝及び胴を横切って引っ張られるに
つれ、トルク組立体はベルトウェビング１４に沿って移
動し、ベルトウェビング１４はリトラクター２０から解
かれる。ベルトウェビング１４が乗員の膝及び胴を横切
って引き出されてしまうと、図１において点線で示され
るように、トルク組立体２２はバックル２６に連結され
る。バックル２６は車両本体１６に連結されて、係止点
１８とは反対側のシート１２上に置かれる。よって、シ
ートベルト装置１１がバックル止めされる場合、ベルト
ウェビング１４の長さは、トルク組立体２２により、乗
員の胴を横切って延びる胴部分２８と、乗員の膝を横切
って延びる膝部分３０と、に分けられる。
【０００８】プレテンショナー１０（図２及び図３）
は、作動されると、ベルトウェビング１４に張力を加え
るために、ベルト引き込み方向にリタラクターのスプー
ル３２を回転させるためリトラクター２０に係合する。
プレテンショナー１０は、ロータリトロコイドモータ４
０（図３）を含む。前記モータ４０は、ハウジング４４
内で回転して軌道を描く、三つの突部を有する（three-
lobed）回転子４２を有する。ハウジング４４は、エピ
トロコイド形状での内面４６を有する。ハウジング内面
４６は、ハウジング４４内に圧力チャンバ４８を規定す
る。
【０００９】回転子４２は、圧力チャンバ４８内に置か
れる。回転子４２は、圧力チャンバ４８を、ハウジング
１２に関して回転子４２が動くにつれて大きさが変わる
３つのチャンバ部分に分ける。概して等辺三角形のよう
に形作られた回転子４２は、３つの頂点５６、５８及び
６０によって離隔されている３つの曲面５０、５２及び
５４を有する。回転子４２はさらに、内側支持面６２
（図４）を有し、前記支持面によって、回転子は偏心ロ
ーブ（lobe）すなわちカム６４上で回転するように支持
されている。出力軸６６は、カム６４と共に回転するよ
うに取り付けられている。前記出力軸６６は、ハウジン
グ４４内で回転するように支持されている。
【００１０】円形リングギア６８は、支持面６２から軸
方向に離隔された配置にて、回転子４２の内側周縁上に
配置されている。リングギア６８は、回転子ハウジング
４４に取り付けられた円形の静止ギア７０と噛み合う。
出力軸６６の軸７２は、静止ギア７０の中心と一致す
る。静止ギア７０は、リングギア６８の歯数の２／３の
歯を有する。回転子４２がハウジング４４内で回転して
軌道を描く際に、回転子の頂点は、エピトロコイド表面
４６と接触している。
【００１１】モータ４０は、圧力チャンバ４８内に圧力
流体を供給するための流体供給手段８０を含む。流体供
給手段は、貯蔵されたガスコンテナでもよい。好ましい
実施態様において、流体供給手段は、プレテンショニン
グ組立体において用いるに適当な公知のタイプの火工品
装置すなわちガス発生装置８０である。ガス発生装置８
０は、作動されると、圧力流体を圧力チャンバ４８内に
送る。流体は、入り口通路８２及び入り口ポート８４を
通して、圧力チャンバ４８内に流される。
【００１２】所定の減速を越える車両減速が生じる場合
に、電気回路（図示せず）は、リードワイヤ９０上の電
気信号をガス発生装置８０に向ける。ガス発生装置８０
は、作動されると圧力流体を発生させる。圧力流体は、
図５Ａにおいて矢印９２で示されるように、入り口通路
８２及び入り口ポート８４を通って、プレテンショナー
４０の圧力チャンバ４８内へ流れる。
【００１３】流体は、回転子の表面５０に衝突して、図
５Ａ〜５Ｅにおいて見られるように、概して時計回り方
向に回転子４２を回転させる。ガス発生装置８０は、圧
力流体をモータ４０の圧力チャンバ４８内へ供給し続
け、回転子４２はハウジング４４内で連続的に軌道を描
いて回転する。入り口ポート８４からの加圧された流体
を受け入れる回転子の表面上のガス圧は、回転子４２の
他の面上のガス圧を越えている。
【００１４】回転子４２が回転する際、周囲の空気は、
矢印９６で示されるように、入り口ポート８５を通って
チャンバ４８内へ流れる。流体は、矢印９４で示される
ように、排出ポート８６を通ってチャンバ４８から排出
される。
【００１５】動いている回転子４２の力は、ベアリング
表面６２を通って出力軸のカム６４まで伝達されて、軸
７２について出力軸６６を回転させる。従来知られてい
るように、回転子４２が各１／３回転すると、出力軸６
６は結果的に１回転する。よって、図５Ａ〜５Ｅに示さ
れるように、回転子４２が図５Ａに示されている位置か
ら図５Ｅに示されている位置まで、図５Ｂ、５Ｃ、及び
５Ｄに示されている中間位置を通過して軌道運動しなが
ら１／３回転するとき、出力軸６６は１回転する。
【００１６】モータ４０は、公知の「ワンケル(Wanke
l)」エンジンと同様の構造であるが、内部燃焼モータで
はない。むしろ、ガス発生装置８０により圧力チャンバ
４８内に供給された流体の圧力は、結果として、回転子
４２の運動及び二次的な出力軸６６の回転を生じる。ガ
ス発生装置８０の作動により発生する以外には、モータ
４０内での燃焼或いは点火はない。入り口ポート８５及
び排出ポート８６と同様の通路８８は、図５Ｄにおいて
４８ａでマークされているチャンバ部分及び周囲の大気
環境の間に流体を流すことができる。よって、チャンバ
部分４８ａ内に、障害を誘発する(drag-inducing)流体
の圧縮はない。
【００１７】モータ４０の出力軸６６（図２及び図３）
は、回転するために、リトラクタースプール３２と連結
されている。ガス発生装置８０の作動に応答する回転子
４２の軌道及び回転運動により引き起こされるモータ出
力軸６６の回転により、リトラクタースプール３２は結
果的にベルト引き込み方向に回転する。スプール３２が
ベルト引き込み方向に回転する際、ベルトウェビング１
４は、スプール上に巻かれる。こうして、シートベルト
装置１１の弛みを引き締めて、車両乗員の動きを拘束す
るようにベルトウェビング１４に張力を加える。
【００１８】流体源８０が圧力流体を圧力チャンバ４８
内に供給し続ける限り、回転子４２は、出力軸６６を回
転させ続ける。ガス発生装置８０は作動されたとき、好
ましくは３０ミリ秒未満の限ぎられた時間の間、圧力流
体を供給して、ベルト引き込み方向にリトラクタースプ
ール３２を回転する。ガス発生装置８０が圧力流体の供
給を中止すると、モータ４０及び出力軸６６は、もはや
ベルト引き込み方向にリトラクタースプール３２を回転
させない。リトラクタースプール３２からのベルトウェ
ビング１４の引き出しは、次いで、ある別の態様にて防
止されなければならない。
【００１９】適当な回転阻止機構（以下阻止機構）１０
０は、図６〜８に示されている。阻止機構１００は、ハ
ウジング４４の穴１０４内でスライド可能なロッド１０
２を含む。前記ロッド１０２及び取り付け部材１０８の
間に作用する圧縮バネ１０６は、前記ロッドの一部がモ
ータ４０の圧力チャンバ４８内に内方に突出するよう
に、前記ロッドを軸方向に押圧する。
【００２０】モータ４０が最初に作動されると、回転子
４２（図６）は、ハウジング４４に関して、矢印１１０
で示される第１の移動方向に移動する。参照番号１１２
で示されるように、回転子４２の移動する頂点がロッド
１０２に係合する場合、前記ロッドはハウジングの穴１
０４内に外方に動かされて、バネ１０６を圧縮する。回
転子の頂点１１２は、阻止組立体１００を通り越した方
向１１０に移動する。回転子４２のすべての頂点は、モ
ータ４０が作動されている場合に、この態様にて阻止機
構１００を通過することができるので、プレテンショナ
ー１０によりベルトウェビング１４の引き込みを引き起
こすことが可能である。
【００２１】回転子４２が、矢印１１４で示す反対方向
（図８）に回転する場合には、回転子の頂点１１２は、
ロッド１０２の突出する部分に係合する。回転子の頂点
１１２は、ロッド１０２をチャンバ４８の外に押し出す
ことができず、またロッドを通り越して移動することも
できない。よって、回転子４２の矢印１１４の方向への
運動は、防止される。リトラクタースプール３２をベル
ト引き出し方向に回転すると、回転子４２は矢印１１４
の方向に運動するので、シートベルトウェビング１４
は、リトラクター２０から引き出されない。阻止機構１
００が回転子４２のかような運動を阻止するので、プレ
テンショナー１０により一度張力を加えられたベルトウ
ェビング１４は、そのような状態のまま維持されるであ
ろう。
【００２２】図９〜１１は、回転阻止機構（以下阻止機
構）１２０の第２のタイプを示す。阻止機構１２０は、
モータ流体すなわち圧力流体の入り口通路８２を開口す
る第２の流体通路１２４内に配設されたピストン１２２
を含む。前記ピストン１２２は、移動するため、モータ
ハウジング４４に１２８にて枢動的に載置されたレバー
１２６に固定されている。
【００２３】モータ４０が作動すると、圧力流体はガス
発生装置８０から流れ出し、流体入り口通路８２を通っ
て、第２の流体通路１２４内に流入する。第２の流体通
路１２４内の流体の圧力は、ピストン１２２上に作用し
て、レバー１２６を図９において点線で示されている位
置から、図９において実線で示されている位置まで、枢
動させる。レバー１２６が枢動する際に、レバー１２６
上の軸方向に突出している可撓性フィンガー１３０（図
１１）は、回転するためにリトラクタースプール２１に
固定されたラチェットホイール１３４との係合部分ま
で、ロック爪１３２を移動させる。ロック爪１３２のラ
チェットホイール１３４との係合部分は、ベルト引き込
み方向（矢印１３８の方向）でのラチェットホイール及
びスプールの回転は許すが、ベルト引き出し方向（矢印
１３６の方向）（図１１）でのスプール３２の回転は阻
止する。よって、モータ４０がベルトウェビング１４に
張力を加えた後、阻止機構１２０が、リトラクター２０
からのベルトウェビングの引き出しを阻止するが、プレ
テンショナー１０は作動可能のままで、モータ４０の作
動に依ってリトラクタースプール３２上にベルトウェビ
ング１４を巻く。
【００２４】図１２及び図１３は、回転阻止機構（以下
阻止機構）１４０の第３のタイプを示す。阻止機構１４
０は、ハウジング４４に関して枢動移動するように載置
された爪１４２を含む。オーバセンタ（ｏｖｅｒｃｅｎ
ｔｅｒ）スプリング１４４は、ハウジング４４と連結さ
れた一方の端部と爪１４２と連結された他方の端部とを
有する。オーバセンタスプリング１４４は、通常、図１
２に示された圧力チャンバ４８の外の位置に、爪１４２
を押圧する。
【００２５】モータ４０を動作させるとき、ガス発生装
置８０は、圧力流体を流体入り口通路８２に流す。この
流体の一部は、相互連結された通路１４６を通って流れ
て、爪１４２と接触する。爪１４２上に作用している流
体の圧力は、オーバセンタスプリング１４４の押圧効果
に対抗して、図１３に示されている係合位置まで、爪を
移動させる。爪１４２が係合位置にある場合、爪の一部
は、ハウジング４４の内側で圧力チャンバ４８内に突出
する。オーバセンタスプリング１４４は、係合位置に爪
１４２を弾力的に保持する。
【００２６】回転子４２がプレテンショニング方向すな
わちベルト引き込み方向１５０に回転する場合、それぞ
れの移動している回転子の頂点は、オーバセンタスプリ
ング１４４の押圧効果に対抗して、爪１４２に係合し且
つ前記爪を圧力チャンバ４８の外に移動させて、回転子
を爪１４２を越えて移動させる。回転子の頂点が爪１４
２を越えて移動した後、オーバセンタスプリング１４４
は、爪を係合位置に戻す。これは、ベルト引き込み方向
１５０で回転子の頂点が爪１４２との係合部分内に移動
するごとに、連続して繰り返される。
【００２７】図１３に示されるように、ベルト引き出し
方向１５２での回転子４２の回転は、回転子と爪１４２
との係合により、阻止される。これは、モータ出力軸６
６の同じ方向での回転を阻止し、したがって、同じ方向
でのリトラクタースプール３２の回転もまた阻止する。
これは、リトラクター２０からのベルトウェビングの引
き出しを阻止するので、続いて、車両シート１２に関し
て車両乗員の前方への動きを拘束する。
【００２８】図１４及び図１５は、バックルに連結され
たベルトウェビングを引っ張る方向にシートベルトバッ
クル１９２を移動させるための、プレテンショナー１０
の使用を説明する説明図である。プレテンショナー１０
の出力軸６６は、回転するために、螺旋溝１９６を有す
るドラム１９４に固着されている。バックル支持ケーブ
ル１９８は、ケーブル端部コネクタ２００によって、ド
ラム１９４に固着されている。
【００２９】プレテンショナー１０の作動によって、出
力軸６６は、図１４にて矢印２０２により示されている
ように、ベルト引っ張り方向にドラム１９４を回転させ
る。ドラム１９４が回転するにつれ、バックル支持ケー
ブル１９８は、ドラム上の螺旋溝１９６に巻き付く。ケ
ーブル１９８がドラム１９４に巻き付くにつれ、バック
ル１９２は、ドラム１９４に対してより近くに引かれ
る。バックル１９２のこの運動は、バックル１９２と連
結されたベルトウェビングを引っ張り、車両乗員の前方
への運動を拘束する。
【００３０】図１６〜図１８に示された本発明の実施態
様において、プレテンショナー１０の出力軸６６は、回
転運動のために、ウェブ把持具１６０と連結される。ウ
ェブ把持具１６０は、ウェブ把持具組立体１６２の一部
であり、前記組立体は、図１において概略的に示されて
いるように、ベルトウェビング１４のショルダーベルト
部分２８及びリトラクタ２０の中間のある位置に配設さ
れている。
【００３１】ウェブ把持具組立体１６２は、車両本体１
６に図示されてはいない態様にて固着されたフレーム１
６４を含む。プレテンショナー１０は、フレーム１６４
上に載置されている。ウェブ把持具１６０は、軸１６６
及び１６８上に支持されて、フレーム１６４に関して回
転する。軸１６６は、回転運動のためにプレテンショナ
ー１０の出力軸６６に結合されている。
【００３２】ウェブ把持具１６０内のスロット１７０
は、ウェブ把持具を幅狭の部分１７２と幅広の部分１７
４とに分ける。ベルトウェビング１４は、ウェブ把持具
１６０のスロット１７０を貫通して伸びる。ウェブ把持
具１６０は、軟質プラスチック材料で被覆され、グリッ
プを強化する。
【００３３】図１７は、作動していない状態でのウェブ
把持具組立体１６２を示す。ベルトウェビング１４は、
ウェブ把持具１６０内のスロット１７０を垂直方向に貫
通して伸びる。ベルトウェビング１４は、スロット１７
０を貫通して運動自在である。
【００３４】プレテンショナー１０の作動によって、モ
ータの出力軸６６は、ベルト引き込み方向１８０に回転
する（図１８）。ウェブ把持具１６０もまた、ベルト引
き込み方向１８０に回転する。ウェブ把持具１６０が回
転するにつれ、ウェブ把持具の短い部分１７２がベルト
ウェビング１８２をリトラクタ２０から引き出す。同時
に、ウェブ把持具１６０の長い部分１７４が、ショルダ
ーベルトウェビング２８を引き出す。シートベルト装置
１１のショルダーベルト部分２８からのベルトウェビン
グは、リトラクタ２０からのベルトウェビング１８２よ
りも高速度で、ウェブ把持具組立体１６２内に引き出さ
れる。ウェブ把持具組立体１６２内へのベルトウェビン
グ２８の引き出しは、車両乗員に対するベルトウェビン
グに張力を加えて、車両シート１２に関して車両乗員の
前方への運動を拘束する。
【００３５】図１９に示される本発明の別の実施態様に
おいて、ギア駆動組立体２１０は、プレテンショナー１
０の出力をリトラクタ２０のスプールに伝達する。ギア
駆動組立体２１０は、回転のためにプレテンショナー１
０の出力軸６６に連結された第１の平歯車２１２を含
む。ギア組立体２１０は、更に、ギア２１２と噛み合う
第２の平歯車２１４を含む。ギア２１４は、回転のため
に、軸２１６に固着されている。軸２１６は、回転のた
めに、リトラクタ２０のリトラクタスプール３２と結合
されている。
【００３６】プレテンショナー１０の作動によって、出
力軸６６の回転運動は、平歯車２１２及び２１４を介し
て、軸２１６まで伝達される。軸２１６は、リトラクタ
スプール３２をベルト引き出し方向に回転させる。スプ
ール３２のベルト引き出し方向への回転は、リトラクタ
２０のスプール上にベルトウェビング１４を巻き付け
る。こうして、車両乗員について延ばされているベルト
ウェビングに張力を加えて、車両シート１２に関して車
両乗員の前方への運動を拘束する。
【００３７】もし、プレテンショナーの出力軸が、回転
のために通常リトラクタスプールに連結されていれば、
リトラクタスプールの回転により、回転子４２を含むプ
レテンショナー１０の部品の回転が生じる。図２０及び
図２１は、クラッチ組立体２３０を示す。前記クラッチ
組立体２３０は、プレテンショナーの出力軸がリトラク
タスプールあるいは他のベルトに張力を加える装置から
通常外されていることが望ましい場合に、用いることが
できる。
【００３８】クラッチ組立体２３０において、出力軸
は、回転のために、カム（図３及び図４の実施態様での
ように）に固着されていない。代わりに、クラッチ組立
体２３０は、互いに回転可能な出力軸６６ａ及びカム６
４ａを含む。クラッチ組立体２３０は、以下に記載する
ように、回転のためにカム６４と出力軸６６ａとの選択
的な結合を可能とする。
【００３９】クラッチ組立体２３０において、カム６４
ａは、その内部周縁に３つのカム表面２４２、２４４及
び２４６を有する。弾性撓み部材２５０は、ハウジング
４４に摩擦により結合しており、且つクラッチ組立体２
３０が図２０及び図２１に実線で示されている外れた状
態にある場合、ハウジングに関して回転しない。クラッ
チ組立体２３０が係合状態にある場合、撓み部材２５０
は、ハウジング４４に関してカム６４ａとともに回転す
る。
【００４０】撓み部材２５０は、３対の軸方向に延びて
いるフィンガー２５２、２５４及び２５６を含む。撓み
部材のフィンガー２５２は、第１のクラッチ要素２６２
をカム表面２４２に対して半径方向外方向に押圧する。
同時に、撓み部材のフィンガー２５４は、第２のクラッ
チ要素２６４をカム表面２４４に対して半径方向外方向
に押圧し、撓み部材のフィンガー２５６は、第３のクラ
ッチ要素２６６をカム表面２４６に対して半径方向外方
向に押圧する。
【００４１】クラッチ要素２６２、２６４及び２６６
は、図２０及び図２１にて実線で示されている半径方向
外方向位置にある場合、出力軸６６ａから離隔してい
る。出力軸６６ａは、一連の軸方向に伸びる円弧状凹部
２７２により規定されているように、細溝付きの横断面
形状を有する。示された実施態様において、出力軸６６
ａは、軸の軸線２７２の回りに等間隔に隔てられている
６個の凹部２７２を有する。
【００４２】クラッチ組立体２３０は、通常、図２０及
び図２１にて実線で示されている外されて状態にある。
出力軸６６ａは、クラッチ組立体の他の部品のいずれと
も係合せずに、クラッチ組立体２３０内で回転自在であ
る。特に、出力軸６６ａは、図２０において矢印２７８
にて示されているように、ベルト引き込み方向に、また
矢印２８０にて示されているように反対のベルト引き出
し方向に、回転することができる。したがって、出力軸
６６ａは、回転のために、シートベルトリトラクタのス
プール（図示せず）と直接的に結合可能である。
【００４３】所定の減速を越える車両減速が生じる場合
に、プレテンショナー回転子４２は、矢印２７８で示す
ベルト引き込み方向に軌道を描いて回転する。この回転
子４２のベルト引き込み方向における軌道運動は、結果
的に、軸２７４について同じ方向でのカム６４ａの運動
を生じさせる。
【００４４】カム６４ａが矢印２７８で示すベルト引き
込み方向に回転するにつれ、カム上のカム表面２４２、
２４４及び２４６は、図２０及び図２１にて点線で示す
ように、クラッチ組立体２６２、２６４及び２６６を出
力軸６６ａの各凹部２７２内に半径方向内方向に動か
す。クラッチ要素２６２、２６４及び２６６が出力軸６
６ａと係合している場合に、出力軸にカム６４ａの回転
力を伝達する。よって、回転子４２が、矢印２７８で示
すベルト引き込み方向に動き続けるにつれ、カム６４ａ
は、出力軸６６ａをもまたベルト引き込み方向に回転さ
せる。ベルト引き込み方向での出力軸６６ａの回転は、
結果的に、リトラクタスプール上のベルトウェビングの
巻き付けを生じさせ、ベルトウェビングの弛みを引き締
め且つ車両乗員の動きを拘束する。
【００４５】回転子４２が矢印２７８で示すベルト引き
込み方向に回転させるべく、もはや駆動しなくなった場
合に、出力軸６６ａは、ベルト引き出し方向２８０に回
転することができる。撓み部材２５０は、クラッチ要素
２６２、２６４及び２６６を出力軸６６ａから半径方向
外方向に離隔するように運動させる。クラッチ組立体２
３０は、よって、図２０及び図２１にて実線で示されて
いる外された位置に戻る。ここで、出力軸６６ａは、回
転子４２に関していずれの方向へも回転自在である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のシートベルトウェビングレト
ラクター及びプレテンショナーを含む車両シートベルト
装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１のレトラクターの描写図である。
【図３】図３は、図２の線３−３に沿ったリトラクター
の断面図である。
【図４】図４は、図２の線４−４に沿った断面図であ
る。
【図５】図５は、プレテンショナーのロータリートロコ
ダイルモータの一連の作動を示す説明図である。
【図６】図６は、図５のモータの逆回転を防止する阻止
機構を示す説明図である。
【図７】図７は、第２の状態における阻止機構を示す図
６と同様の説明図である。
【図８】図８は、第３の状態における阻止機構を示す図
６と同様の説明図である。
【図９】図９は、阻止機構の第２のタイプを示す説明図
である。
【図１０】図１０は、図９の阻止機構の立面図である。
【図１１】図１１は、図９の阻止機構の作動を示す斜視
図である。
【図１２】図１２は、阻止機構の第３のタイプを示す説
明図である。
【図１３】図１３は、図１２の阻止機構の作動を示す説
明図である。
【図１４】図１４は、本発明によるプレテンショナーを
含むシートベルトバックル組立体を示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１４の組立体の立面図である。
【図１６】図１６は、本発明によるプレテンショナーを
含むウェブグラッバー組立体を示す説明図である。
【図１７】図１７は、図１６の線１７−１７に沿った断
面図である。
【図１８】図１８は、賦活された状態でのウェブグラッ
バーを示す図１７と同様の図である。
【図１９】図１９は、本発明によるプレテンショナーと
シートベルトリトラクターとの間のギア連結部を示す描
写図である。
【図２０】図２０は、本発明によるプレテンショナーと
ともに用いるクラッチ組立体を示す説明図である。
【図２１】図２１は、図２０の線２１−２１に沿った断
面図である。
【符号の説明】
１０：プレテンショナー １４：ベルトウ
ェビング ２２：ベルトウェビング係合部材 ４０：モータ ４２：回転子 ４４：ハウジン
グ ４８：チャンバ ５０、５２、５
４：流体係合表面 ６６：出力軸
フロントページの続き (72)発明者 チャールズ・イー・ステファンズ，ジュ ニアー アメリカ合衆国ミシガン州48095，ワシ ントン，キャンプグラウンド・ロード 66800 (56)参考文献 特開 昭50−127065（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−142730（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−5148（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−195574（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−240345（ＪＰ，Ａ)

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輛乗員の移動を拘束するためにベルト
    ウェビングの弛みを引き締める装置であって、 チャンバを形成する内面を持つ壁を有するハウジング
    と、前記チャンバ内で回転可能であり且つ流体係合面を
    有する回転子と、前記ハウジングに関して回転するよう
    に支持された出力軸と、前記回転子から前記出力軸に回
    転力を伝達して前記出力軸を回転せしめる手段とを含む
    ロータリトロコイドモータと、 圧力流体を供給するように作動可能な流体源と、 作動時に圧力流体を前記流体源から前記チャンバ内に流
    して前記ロータの流体係合面に作用させ、前記回転子を
    前記チャンバ内で第１の回転方向に回転させ、これによ
    って前記出力軸を回転させる通路手段と、 前記ベルトウェビングの弛みを引き締めるために前記ベ
    ルトウェビングに係合可能なベルトウェビング係合部材
    と、 前記回転する出力軸から前記ベルトウェビング係合部材
    に力を伝達してベルトウェビングを緊張させるために前
    記出力軸とベルトウェビング係合部材とを相互に連結す
    る接続手段と、 を備えた装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置であって、前記ベ
    ルトウェビング係合部材はベルトウェビングを巻きつけ
    ることができるスプールを含み、前記接続手段は前記出
    力軸と共に回転するように前記スプールを連結する手段
    を含む装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の装置であって、前記シ
    ートベルトウェビング係合部材はシートベルトウェビン
    グに接続されたバックル組立体を含み、前記バックル組
    立体がそのバックル組立体に接続された弾性部材を有
    し、前記接続手段は前記出力軸と共に回転可能なドラム
    を含み、前記弾性部材を前記ドラムに巻き取ってベルト
    ウェビングを緊張せしめる装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の装置であって、前記ベ
    ルトウェビング係合部材はベルトウェビングを巻きつけ
    ることができるスプールを含み、前記接続手段は前記出
    力軸と共に回転可能な第１のギヤと前記第１のギヤに噛
    合って前記スプールと共に回転可能な第２のギヤとを含
    む装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の装置であって、前記ベ
    ルトウェビング係合部材はベルトウェビングを伸張する
    ことができる開口を有するウェブ把持具を含み、前記ウ
    ェブ把持具はベルトウェビングが前記ウェブ把持具を通
    して移動可能な第１の位置とベルトウェビングが前記ウ
    ェブ把持具に巻きついてベルトウェビングを緊張させる
    第２の位置との間で回転可能であり、前記接続手段は前
    記出力軸と共に回転してベルトウェビングを緊張せしめ
    るように前記ウェブ把持具を前記出力軸に連結する手段
    を含む装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の装置であって、前記ウ
    ェブ把持具はウェブ把持具に形成された前記開口により
    隔てられた第１の部分と第２の部分とを含み、前記第２
    の部分の幅は前記第１の部分の幅より広く、前記第２の
    部分は、前記流体源の起動時にベルトウェビングを前記
    第１の部分より早い速度で前記ウェブ把持具の巻付位置
    に引っ張る装置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の装置であって、更に、
    前記回転子がチャンバ内で第１の回転方向とは反対の第
    ２の回転方向に回転するのを阻止するように、前記ハウ
    ジングに連結されている回転阻止手段を備える装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の装置であって、前記回
    転阻止手段は、ロックレバーを含み、前記ロックレバー
    は、前記回転子の第２の回転方向への回転を阻止する第
    １の位置と、前記回転子の第２の回転方向への回転を可
    能にする第２の位置との間で移動するように、前記ハウ
    ジングに支持されている装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の装置であって、前記ロ
    ックレバーを前記回転子の第２の回転方向への回転を阻
    止する第１の位置に押圧する付勢手段を含み、前記ロッ
    クレバーは前記付勢手段の作用に抗して第２の位置に移
    動可能であり、その位置で前記回転子の第２の回転方向
    への回転を可能にする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の装置であって、オー
    バセンタばねを含み、前記オーバセンタばねが、前記ロ
    ックレバーを前記回転子の第２の回転方向への回転を阻
    止する第１の位置に押圧する第１の状態と、前記ロック
    レバーを回転子の第２の方向への回転を可能にする第２
    の位置に押圧する第２の状態とを有する装置。
  11. 【請求項１１】 請求項８に記載の装置であって、更
    に、前記ロックレバーを第２の位置から第１の位置に移
    動させるために、前記流体源からの圧力流体を流す手段
    を含む装置。
  12. 【請求項１２】 請求項７に記載の装置であって、前記
    ベルトウェビング係合部材は、ベルトウェビングを巻き
    付け可能なスプールを含み、前記回転阻止手段は、前記
    スプールと共に回転するようにスプールに連結されてい
    るラチェットホイールと、ベルト引き出し方向へのスプ
    ールの回転を阻止するように前記ラチェットホイールと
    係合状態に移動可能なロック爪と、前記ロック爪を前記
    ラチェットホイールとの係合状態に移動するために前記
    流体源の作動に応答する作動手段とを含む装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の装置であって、前
    記作動手段は、 前記ロック爪と係合可能であると共に係合位置に移動し
    て前記ロック爪をラチェットホイールと係合させて保持
    し、前記スプールのベルト引き出し方向への回転を阻止
    しかつ前記スプールのベルト引込み方向への回転を可能
    にする弾性部材と、 前記弾性部材を前記係合位置に移動して前記ロック爪を
    ラチェットホイールと係合させるように圧力流体を前記
    作動された流体源から流す流体通路手段とを備える装
    置。
  14. 【請求項１４】 請求項１に記載の装置であって、前記
    回転子からの回転力を前記出力軸に伝達するための手段
    が、 前記回転子から前記出力軸への力の伝達を阻止する非係
    合状態と、前記回転子から前記出力軸への力を伝達を行
    ってベルトウェビングに張力を加える係合状態との間で
    移動可能なクラッチと、 前記クラッチを非係合状態から係合状態まで移動させる
    ために前記流体圧力源の作動に応答する手段と、を備え
    る装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の装置であって、前
    記ベルトウェビング係合部材が、ベルトウェビングを巻
    き付けることが可能なスプールを備え、前記クラッチが
    前記スプールを前記回転子と共に回転のために前記回転
    子に連結させる手段を備える装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の装置であって、前
    記スプールを回転子に連結させる手段が、前記回転子と
    ともに回転可能なカムと、前記カムによって前記出力軸
    と係合されて前記出力軸に連結し、よって前記スプール
    を回転子と共に回転させる連結要素と、を備える装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１に記載の装置であって、前記
    流体源が、３０ミリ秒を越えない時間にわたって、圧力
    流体を発生させるべく作動可能なガス発生装置を備え、
    前記通路手段が、前記ハウジングに形成されていて、前
    記ガス発生装置と前記チャンバとの間で伸びかつ前記チ
    ャンバ内への開口部を有する流体通路を備え、前記流体
    通路は、ガス発生装置が作動したとき、ガス発生装置か
    らの圧力流体を前記チャンバ内に流して回転子を前記チ
    ャンバ内における第１の回転方向に回転子を回転させる
    装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１に記載の装置であって、前記
    流体源が、容器及び前記容器内の圧力ガス源を備え、前
    記通路手段が、前記ハウジング内にあり、前記容器と前
    記チャンバとの間にで伸び且つ前記チャンバ内への開口
    を有する流体通路を備え、前記流体通路が、前記容器か
    らの圧力ガスを前記チャンバ内に流し、前記回転子を前
    記チャンバ内で第１の回転方向に回転させる装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１に記載の装置であって、前記
    チャンバが前記ハウジング内側壁表面によって画成され
    たエピトロコイド形状を有し、前記回転子が概して三角
    形状であって且つ前記流体係合表面を含む３つの流体係
    合表面を有し、前記通路手段が、前記ハウジング壁内の
    定位置にある口ポートを備える装置。
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