JP4177811B2 - プリ・テンショナの改良 - Google Patents

Description

本発明はプリ・テンショナに関し、より詳しくは、自動車内に設けられる安全ベルトの一部に張力を付与できるプリ・テンショナに関する。

自動車内に設けられる安全ベルトに張力を付与するプリ・テンショナを設けることがこれまでに提案されている。このようなプリ・テンショナは、事故が生じたことを知らせるクラッシュセンサからの信号に応答して作動される。プリ・テンショナの機能は、事故の前に安全ベルトに最初から存在するあらゆる緩みを非常に迅速に除去し、事故が生じた場合には、安全ベルトが座席に座っている人と比較的強く係合した状態になるように、安全ベルト装置の一部に張力を付与することにある。かくして、座席に座っている人が座席に対して前方に移動し始めるやいなや、前方移動が安全ベルトにより拘束される。これにより、座席に座っている人が、ステアリングホイールまたはダッシュボード等の車両の固定部分に衝突する危険性が最小化される。

従来提案されている一般的なプリ・テンショナはピストン／シリンダ装置を有し、ピストンは、例えばワイヤまたはケーブルを介して安全ベルトの一部に連結されている。事故が生じたときにシリンダ内にガスを噴射してピストンを移動させ、これにより安全ベルトに張力を付与するガス発生器が設けられている。ピストンを安全ベルトに連結するワイヤまたはケーブルは、一般に、シリンダの端壁を通っている。

シリンダからのガス漏洩を防止するため、ワイヤまたはケーブルがシリンダの端壁を通る箇所でワイヤまたはケーブルをシーリングするシールを設けることが提案されている。下記特許文献１には、ケーブルがシリンダを出る領域で、截頭円錐状シールをケーブルの周囲に設ける構成の従来提案されているプリ・テンショナ装置が開示されている。截頭円錐状シールは、この細い方の端部がピストンを向くようにして、プリ・テンショナのハウジング内に設けられた同様な形状をもつ截頭円錐状凹部内に配置されている。シールは凹部内に挿入されかつカバーによりまたは固定作業により所定位置に保持される。この構成のシールにより得られるシーリング効果の特性は、装置が組立てられるときに予め定められる。

欧州特許ＥＰ ０ ６５４ ５０ Ａ２明細書

本発明の目的は、改良されたプリ・テンショナを提供することにある。

本発明によれば、安全ベルト装置のプリ・テンショナにおいて、ボアを形成するシリンダと、事故が生じたときにボアにガスを供給する構造とを有し、該シリンダはボアへのガスの供給に応答してボア内で移動できるピストンを収容しており、該ピストンは安全ベルト装置の一部に連結するためのシリンダから出口通路を通って延びている細長要素に連結されており、該細長要素にはシールが関連しており、該シールは弾性すなわち可縮性のある材料で作られかつ細長要素を通す通路が形成された実質的に截頭円錐状の要素からなり、該截頭円錐状要素はシリンダのボアの対応する截頭円錐状延長部内に受入れられ、ボアの該截頭円錐状延長部は出口通路に向かって細くなっており、シールは、ガスがシリンダのボア内に導入されたときにシールに加えられる圧力に応答して、ボアの截頭円錐状延長部内で出口通路に向かって移動できることを特徴とする安全ベルト装置のプリ・テンショナが提供される。

ボアの截頭円錐状延長部と出口通路との間には、出口通路の直径より大きい直径を有する円筒状チャンバを設けるのが好ましい。
截頭円錐状シールを通る通路には、細い方の端部にベルマウスを設けるのが有利である。

本発明およびその特徴を一層容易に理解できるようにするため、添付図面に示す例示の実施形態を参照して本発明を以下に説明する。

最初に添付図面の図１に示すように、プリ・テンショナ１は、円筒状ボア３を形成するシリンダ２を有する。ボア３は、シリンダ２の一端において、横方向に延びている通路４を介して、ガス発生器を受入れることができるチャンバ５に連通している。ガス発生器は、クラッシュセンサからの信号を受けたときに作動するように構成されている。

チャンバ５に隣接するボア３の端部は収斂する截頭円錐状延長部６に形成されており、ここでは、ボア３の直径が延長部６の長さ方向に沿って実質的に均一に減少している。ボア３の截頭円錐状延長部６は、均一横断面をもつ比較的短い円筒状チャンバ７に終端している。均一横断面の円筒状チャンバ７は、円形横断面の出口通路８に終端している。しかしながら、円筒状チャンバ７の直径は出口通路８の直径より僅かに大きく、このため、小さい端壁９が円筒状チャンバ７の左端部に形成される。

出口８に隣接するシリンダ２の端部には、プーリホイール１０が回転可能に取付けられている。しかしながら、他の実施形態では、回転可能なプーリホイール１０を非回転ガイドに置換することも考えられる。

ボア３内には、全体として従来の設計によるピストン１１が設けられている。ピストン１１は半径方向外方に延びているフランジ１２を形成しており、該フランジ１２には、ピストン１１とボア３の壁との間に気密滑り嵌めを形成する弾性シーリング材料を収容する周方向溝が設けられている。ピストン１１はテーパ状本体部分１４を有し、ピストンの細い方の端部がフランジ１２に連結されている。ピストン１１のテーパ状本体部分１４の周囲には複数のボール１５が設けられており、該ボール１５は、後で明らかになるように、プリ・テンショナの作動後にピストン１１が図面で左方に移動することを防止する機能を有する。

好ましくはワイヤまたはケーブル１６の形態をなす細長要素が、ピストン１２から、ボア３に沿って軸線方向に延び、ボア３の截頭円錐状延長部６、円筒状チャンバ７および出口ポート８を通ってボア３から出ている。次にワイヤまたはケーブル１６は、プーリ１０の周囲を通って、安全ベルト装置の一部に連結されている。

ボア３の截頭円錐状延長部６内には、対応する截頭円錐状の形状を有しかつ弾性すなわち可縮性材料で形成されたシール１７が配置されている。シール１７は、ボア３の截頭円錐状延長部６の内壁とぴったり係合する截頭円錐状外面を有している。シール１７には、ワイヤまたはケーブル１６が通る軸線方向通路１８が形成されている。シール１７を貫通する軸線方向通路１８は、ワイヤまたはケーブル１６に対して良好なシールが確保されるように、これらの直径に実質的に等しいか、極く僅かだけ小さい初期直径（シール１７が弛緩した非圧縮状態にあるときの直径）を有する。

ピストン１１から遠い側の、シール１７の最も細い端部で、シール１７を通る通路１８を僅かに拡開させて、面取り状「ベルマウス」１９（図２に最も明瞭に示す）を形成することができる。

事故が生じた場合には、クラッシュセンサからの信号がチャンバ５内のガス発生器に導かれて、ガス発生器を作動させかつ図２に示すように、ガスを、通路４を通してピストン１１とシール１７との間のボア３の領域内に流入させる。かくしてピストン１１は、図１に示すように、ガスの非常に高い圧力によりボア３に沿って右方に押圧され、ワイヤまたはケーブル１６をシリンダ２内に引入れて、安全ベルト装置の一部に張力を付与する。ピストン１１が図面で右方への移動を停止したときに、ワイヤまたはケーブル１６に力が加えられることがあると、ピストン１１は僅かに左方に戻るように移動する。これにより、ボール１５がピストン１１のテーパ状本体部分１４に乗り上げて、ピストンのテーパ状本体部分１４とシリンダ２の側壁との間に詰め込まれ、ピストン１１のその後の左方移動を防止する。

ピストン１１とシール１７との間のシリンダ２のボア３の部分内にガスが噴出されると、シール１７に加えられるガスの圧力が増大する。かくして図３に示す状況が生じ、この状況では、ワイヤまたはケーブル１６が図面で右方に移動すると同時に、截頭円錐状シール１７の最大端面にはガス圧力Ｐが逆方向に作用する。かくしてシール１６は、ガス圧力の作用を受けて、図３に示すように左方に押圧される。

シール１７の截頭円錐状の形状およびシール１７が配置されたボア３の截頭円錐状延長部６の形状により、シール１７は、ボア３の截頭円錐状延長部６の小さい方の端部に向かって押圧されるときに半径方向に圧縮される。シール１７のこの半径方向圧縮の効果は、シール１７を貫通する通路１８の直径が縮小され、このため、シール１７がワイヤまたはケーブル１６を確実にグリップして、シリンダ２からのガス漏洩の危険を最小にすることである。

圧力が増大し続けると、シール１７は更にボア３の截頭円錐状延長部６内に押圧され、これにより、シール１７が更に圧縮されて、ワイヤまたはケーブル１６とのシーリング係合を強固にする。最終的にはシール１７最小端部が、出口通路８に隣接する円筒状チャンバ７内に押し込まれて、図４に示すように円筒状チャンバ７の端壁９に当接する。端壁９は、ボア３の円錐状延長部に沿ってシール１７の最小端部の更なる移動を防止するストップとして機能し、シール１７の一部が出口通路８内に押し込まれる危険性を最小にする。シール１７の一部が出口通路８内に押し込まれるようなことがあると、シール１７の材料とワイヤまたはケーブル１６との係合が強固になり過ぎて、ワイヤまたはケーブル１６がピストン１１と一緒に右方に移動するときにシール１７の一部がワイヤまたはケーブル１６に帯同し、シール１７が引き千切られてしまうであろう。

シール１７を貫通して延びている通路１８の端部に設けられた面取り状「ベルマウス」１９は、シール１７が上記のように半径方向に強く圧縮されたときでも、シール１７の端面２１が、常に、ワイヤまたはケーブル１６から僅かに間隔を隔てることを確保する。シール１７の最小端面２１とワイヤまたはケーブル１６とのこの間隔は、ワイヤまたはケーブル１６の図面で右方への移動により端面２１が通路１８内に引き込まれる傾向を最小にし、従ってシール１７を歪ませる傾向またはシール１７を引き千切る傾向を最小にする。

シール１７が出口通路８内に入る危険性を更に低減させるため、図５に示すように、円筒状チャンバ７内に押し込まれるシール１７の最小端部に、比較的硬い材料からなりかつ円筒状チャンバ７の端壁９に当接する寸法を有するリング状の補強要素２０を設けることができる。

本願において、「からなる」とは、「含むまたは有する」ことを意味する。

作動前の本発明によるプリ・テンショナの一部を示す概略断面図である。 作動中の図１のプリ・テンショナの一部を示す拡大図である。 説明の目的のための、図２に対応する図面である。 プリ・テンショナの作動後の段階を示す、図２に対応する図面である。 変更形態によるシールを示す断面図である。

符号の説明

１ プリ・テンショナ
２ シリンダ
３ 円筒状ボア
７ 円筒状チャンバ
８ 出口通路
１１ ピストン
１６ ワイヤ（ケーブル）
１７ シール
１９ ベルマウス
２０ 補強要素

Claims (3)

1. 安全ベルト装置のプリ・テンショナにおいて、ボアを形成するシリンダと、事故が生じたときにボアにガスを供給する構造とを有し、該シリンダはボアへのガスの供給に応答してボア内で移動できるピストンを収容しており、該ピストンは安全ベルト装置の一部に連結するためのシリンダから出口通路を通って延びている細長要素に連結されており、該細長要素にはシールが関連しており、該シールは弾性すなわち可縮性のある材料で作られかつ細長要素を通す通路が形成された実質的に截頭円錐状の要素からなり、該截頭円錐状要素はシリンダのボアの対応する截頭円錐状延長部内に受入れられ、ボアの該截頭円錐状延長部は出口通路に向かって細くなっており、シールは、ガスがシリンダのボア内に導入されたときにシールに加えられる圧力に応答して、ボアの截頭円錐状延長部内で出口通路に向かって移動できることを特徴とする安全ベルト装置のプリ・テンショナ。
2. 前記ボアの截頭円錐状延長部と出口通路との間には、出口通路の直径より大きい直径を有する円筒状チャンバが設けられていることを特徴とする請求項１記載のプリ・テンショナ。
3. 前記截頭円錐状シールを通る通路には、細い方の端部にベルマウスが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のプリ・テンショナ。

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