JP4664151B2

JP4664151B2 - プリテンショナ及びシートベルト装置

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Publication number: JP4664151B2
Application number: JP2005228599A
Authority: JP
Inventors: 浩冨田
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2025-08-05
Also published as: EP1749712B1; EP1749712A2; CN100579834C; US20070029775A1; EP1749712A3; CN1907770A; DE602006008226D1; JP2007045180A; US7490857B2

Description

本発明は、シートベルトのタングを係合可能に保持すると共に所定トリガーの検出によりタング係合保持状態のシートベルトを自動的に緊張させるためのプリテンショナに関する。

従来から、車両用座席には、車両衝突などの衝撃時に乗員が慣性力により前方へ飛び出してしまうことを抑止するための乗員拘束用のシートベルト装置が設けられている。

また、このようなシートベルト装置は、通常の運転時には乗員の動作を拘束せず、車両の急停止時や衝突時などの衝撃時にのみシートベルトの巻取軸をロックしてそれ以上のシートベルトの繰り出しを阻止する緊急時自動ロック式リトラクタ装置（以下ＥＬＲ装置と略す）が設けられることが通例である。

このＥＬＲ装置は、所定値以上の減速度を検知した場合に極めて短時間のうちに巻取軸をロックし、これによってシートベルトがそれ以上繰り出されないようにするものである。

しかしながら、上述したＥＬＲ装置のように巻取軸をロックするだけのものでは、乗員を拘束した状態で繰り出されていないシートベルトが巻取軸に緩く巻き取られている場合には、巻取軸をロックしたとしても、ある程度のシートベルトが繰り出されてしまう。また、シートベルトが緩く巻き取られていないとしても、所定値以上の減速度が検知されてから巻取軸をロックするまでの間はシートベルトが繰り出されてしまう。

このようなシートベルトの緩みや、巻取軸がロックされるまでの時差に伴うシートベルトの繰り出しは、なるべく少ない方が良いことは勿論である。

そこで、このようなシートベルトの緩みや巻取軸がロックされるまでの時差に伴うシートベルトの繰り出しをある程度相殺する装置として、巻取軸のロック作動と同様の減速度が検出された場合にはシートベルトバックルを引き込むようにしたプリテンショナが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

図７は、このようなプリテンショナを備えたシートベルト装置の一例を示す車両用座席周辺部分の説明図である。

図７において、車室内側のセンタピラー１の下部に固設されたＥＬＲ装置２から車体上方へと繰り出されたシートベルト３は、センタピラー１の上部に取付けられたスルーリング４を通過した後に車体下方に延出され、センタピラー１と座席５との間の車体内壁に端部３ａが固定されている。

シートベルト３のスルーリング４と端部３ａとの間の部分には、シートベルト３に沿って移動自在なようにタング６が設けられている。

このタング６は、座席５の車体内側から上方に突出するシートベルトバックル７に係合することでこのシートベルトバックル７に保持される。

このシートベルトバックル７はワイヤ８の上端に保持されている。また、これらシートベルトバックル７とワイヤ８とは、プリテンショナ９の一部を構成している。

図８及び図９はプリテンショナ９の一例を示し、図８はプリテンショナの断面図、図９はプリテンショナの分解斜視図である。

プリテンショナ９は、ここでは座席５の座部側面に固定されたベースプレート１０と、このベースプレート１０と協働してワイヤ８の一端を保持するカバー１１（図８では図示せず）と、ベースプレート１０とカバー１１とを合わせ結合するためのリテーナ１２及び座金１３並びに螺子１４及び座金１５と、ベースプレート１０及びカバー１１に形成された車体前後方向に延びる長孔１０ａ，１１ａに案内されるガイドピン１６と、ガイドピン１６と係合するピストンロッド１７と、このピストンロッド１７を押し出すガス発生器１８とを備えている。

尚、このガス発生器１８は、アクチュエータやソレノイド或いはインフレータ装置など、図示を略する車両の減速度を検出する検出装置の検出結果をトリガーとしてピストンロッド１７を伸張させる公知の装置で良い。

ピストンロッド１７の先端１７ａは、ワイヤ８の中途部を折り返して屈曲部分を形成し、これを境としてワイヤ８が車体上下方向と車体前後方向とに延在することとなる。また、先端１７ａにはガイドピン１６が貫通されており、これによりピストンロッド１７が長孔１０ａ，１１ａに沿って伸張する。

ワイヤ８の上端側にはシートベルトバックル７が固定され、ワイヤ８の下端側はベースプレート１０とカバー１１とによって位置決め状態で固定されている。また、ワイヤ８の中途部はリテーナ１２を貫通している。

このような構成において、ガス発生器１８が作動するとピストンロッド１７が伸張し、これによりワイヤ８の上端がシートベルトバックル７と一体に引き戻し方向に変位され、シートベルト３のＥＬＲ装置２側での繰り出しを相殺する。

一方、カバー１１には切り起こし部１１ｂが設けられている。この切り起こし部１１ｂは、ワイヤ８の中間部であってピストンロッド１７により付勢される部分としてのワイヤ屈曲形状部分の近傍でワイヤ８の湾曲部分の外周部分に当接するように、カバー１１の一部を内側へ切り起こして形成されている。これにより、通常使用時に、バックル７にシートベルト３のタング６を押し込んで装着することによりワイヤ８が押し込まれても、そのワイヤ８の変位を切り起こし部１１ｂにより阻止するものである。

なお、切り起し部１１ｂは、ガス発生器１８が作動してピストンロッド１７が伸張しワイヤ８の上記屈曲形状部分が外方変形して移動する時には、何ら抵抗となることなく切り起こし状態から曲げ戻されるヒューズ機能を具備している。
特再公表２００３−０１８３７４号公報（図２及び図５）

上述したように、上記従来技術のプリテンショナ９においては、ピストンロッド１７が伸張する際に切り起し部１１ｂは曲げ戻される。このため、上記プリテンショナ９にあっては、切り起し部１１ｂの強度設定をピストンロッド１７の作動の抵抗とならない程度に設定せざるを得ず、高い強度設定とすることができなかった。

このため、例えばタング６を押し込む際に多大な荷重が加わったり、荷物や乗員がシートベルトバックル７に乗り上げてしまうことでワイヤ８の押し込み方向に多大な荷重が発生したような場合に、切り起し部１１ｂが不測に曲げ戻されてしまう虞があり、ワイヤ押し込み変位の阻止機能の信頼性が必ずしも高いとは言えなかった。

本発明の目的は、ワイヤ押し込み変位の阻止機能の信頼性を向上することができるプリテンショナを提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、一方側端部にシートベルトバックルが接続されたワイヤと、このワイヤの他方側端部に接続され前記ワイヤを当該他方側へと変位させるためのピストンと、前記ピストンを摺動可能に収納したシリンダと、前記ピストンを作動させるためのガスを前記シリンダ内に供給するガス発生器と、前記ワイヤの中間部を摺動可能に保持する屈曲通路部材とを備え、前記屈曲通路部材の屈曲形状に沿って前記ワイヤが配設され、前記ワイヤの摺動変位を制限するための係止部材を有し、前記係止部材は、前記シートベルトバックル側から前記ワイヤの一方側へ加わるワイヤ押し込み荷重による前記ワイヤの押し込みを規制しつつ、前記ピストンの作動により前記ワイヤの他方側へ加わる引き込み荷重による前記ワイヤの引き込みを許容するように、前記屈曲通路部材において前記ワイヤ側に突出して設けられていることを特徴とする。

第１の発明は、一方側から他方側へと連続するワイヤの中間部が屈曲通路部材に摺動可能に保持され、ワイヤの一方側端部にシートベルトバックルが接続され、他方側端部にはシリンダに収納されたピストンが接続されている。そして、緊急時においては、ガス発生器からガスが供給されてワイヤの他方側端部に接続されたシリンダ内のピストンが作動してワイヤの他方側端部へ引き込み力を作用させ、ワイヤは屈曲通路部材において屈曲形状に沿って摺動変位し、シートベルトバックルが引き込まれる。一方、通常時において、シートベルトバックル側から荷重が作用した場合にも、ワイヤは屈曲通路部材において屈曲形状に沿って摺動変位しようとするが、本願第１発明においては、屈曲通路部材の屈曲形状に沿ったワイヤの摺動変位を制限する係止部材を設け、前記係止部材を、前記シートベルトバックル側から前記ワイヤの一方側へ加わるワイヤ押し込み荷重による前記ワイヤの押し込みを規制しつつ、前記ピストンの作動により前記ワイヤの他方側へ加わる引き込み荷重による前記ワイヤの引き込みを許容するように、前記屈曲通路部材において前記ワイヤ側に突出して設けることにより、この係止部材による摺動変位制限を適宜に設定することで、上記緊急時における摺動変位を許容しつつこの通常時における摺動変位を制限し、ワイヤが押し込まれて変位するのを抑止することが可能となる。

そして、このような第１の発明によれば、緊急時のガス発生器の作動によるワイヤの引き込み時においても保形性を備えるように係止部材を設けることで、緊急時に係止部材（切り起こし）を曲げ戻す必要があるために係止部材の強度をワイヤの変形の抵抗とならない程度に設定せざるを得なかった従来構造と異なり、係止部材の強度を高く設定することが可能となる。これにより、例えばタングを押し込む際に多大な荷重が加わったり、荷物や乗員がシートベルトバックルに乗り上げてしまうこと等によりワイヤの押し込み方向に多大な荷重が発生したような場合であっても、係止部材が不測に変形することを抑制でき、ワイヤ押し込み変位の阻止機能の信頼性を向上することができる。また、このように緊急作動時に変形しない構造であることにより、通常時における押し込み変位の阻止機能を比較的長い間維持することができ、耐用年数を向上し耐久性を向上することができる。よって、ワイヤの押し込み変位が規制されることで、プリテンショナの作動時の性能が維持される。

第２の発明は、前記係止部材は、前記屈曲通路部材の屈曲形状外周側壁面と内周側壁面のうち少なくとも外周側壁面に設けられていることを特徴とする。

プリテンショナの作動時においては、ガス発生器から（高圧の）ガスがシリンダ内に供給されることでピストンがシリンダ内を摺動し、ピストンと接続されたワイヤが屈曲通路部材内を屈曲しつつ摺動してバックルが引き込まれる。このとき、ワイヤは屈曲通路部材内において内周側にやや偏って摺動変位するので、係止部材を屈曲通路部材の外周側に配設することによりワイヤの摺動変位を妨げないようにすることができる。これにより、緊急時のプリテンショナ作動の円滑性を向上することができる。

第３の発明は、前記係止部材は、前記屈曲通路部材の壁面から前記ワイヤ側に突設した突設部材であることを特徴とする。

例えば、屈曲通路部材の外周側からワイヤ側に打ち込んだ楔部材や、屈曲通路部材の壁面を前記ワイヤ側に向けて切り起した舌片や、屈曲通路部材の壁面に一部が埋設された規制部材や、屈曲通路部材の壁面の一部をワイヤ側に向けて突出させた隆起部等を突設部材とし、通常時のワイヤの摺動変位を制限してワイヤ押し込みを規制することができる。

第４の発明は、前記突設部材は、前記屈曲通路部材の壁面を前記ワイヤ側に向けて切り起した舌片であることを特徴とする

第４の発明によれば、前記突設部材を、前記屈曲通路部材の壁面を前記ワイヤ側に向けて切り起した舌片としたことにより、容易な加工によって係止部材を設置することができる。

第５の発明は、前記突設部材は、前記屈曲通路部材の壁面の一部を前記ワイヤ側に向けて突出させた隆起部であることを特徴とする。

これにより、突設部材を例えば屈曲通路部材の形成時に一体に形成することができ、容易に設置できると共にその大きさや形状等によってワイヤ引き込み荷重に対する規制力を容易に設定することができる。

第６の発明は、前記舌片又は前記隆起部は、前記一方側からの前記ワイヤへの押し込み荷重による摺動変位時に前記ワイヤに食い込む方向に切り起され又は隆起していることを特徴とする。

これにより、ワイヤに掛かるシートベルトバックル側からのワイヤ押し込み荷重に対するワイヤの変位規制力を大きく確保することができる。

第７の発明は、前記突設部材は、前記屈曲通路部材の壁面に一部が埋設された軸状又はボール状の規制部材であることを特徴とする。

これにより、その大きさや形状等によってワイヤ押し込み荷重に対する規制力を容易に設定することができる。

第８の発明は、搭乗者を拘束するウェビングと、このウェビングを巻き取り可能な巻き取り装置と、前記ウェビングに設けられたタングと、このタングを着脱可能なシートバルトバックルと、このシートベルトバックルが一方側端部に接続されたワイヤ、このワイヤの他方側端部に接続され前記ワイヤを当該他方側へと変位させるピストンを摺動可能に収納したシリンダ、前記ピストンを作動させるためのガスを前記シリンダ内に供給するガス発生器、前記ワイヤの中間部を摺動可能に保持する屈曲通路部材、及び、この屈曲通路部材の屈曲形状に沿った前記ワイヤの摺動変位を制限するための係止部材を備え、前記係止部材は、前記シートベルトバックル側から前記ワイヤの一方側へ加わるワイヤ押し込み荷重による前記ワイヤの押し込みを規制しつつ、前記ピストンの作動により前記ワイヤの他方側へ加わる引き込み荷重による前記ワイヤの引き込みを許容するように、前記屈曲通路部材において前記ワイヤ側に突出して設けられているプリテンショナとを有することを特徴とする。

プリテンショナにおいて、緊急時のガス発生器の作動によるワイヤの引き込み時においても保形性を備えるように係止部材を設けることで、緊急時に係止部材（切り起こし）を曲げ戻す必要があるために係止部材の強度をワイヤの変形の抵抗とならない程度に設定せざるを得なかった従来構造と異なり、係止部材の強度を高く設定することが可能となる。これにより、ワイヤ押し込み変位の阻止機能の信頼性を向上することができる。また、このように緊急作動時に変形しない構造であることにより、通常時における押し込み変位の阻止機能を比較的長い間維持することができ、耐用年数を向上し耐久性を向上することができる。

本発明によれば、ワイヤ押し込み変位の阻止機能の信頼性を向上することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本実施の形態に係わるプリテンショナの要部の説明図、図２は本実施の形態に係わるプリテンショナの側面図、図３は本実施の形態に係わるプリテンショナの分解斜視図である。尚、本実施の形態に係わるプリテンショナにおいても、図７に示したシートベルト装置に使用することができるため、以下の説明ではプリテンショナのみの説明をし、シートベルト装置としての説明は省略する。また、上述した車体（座席）固定用のベースプレート１０やカバー１１は無くても良いため、ここではその図示を省略する。

図３において、プリテンショナ２０は、車体（座席）に直接若しくは図示を略するベースプレート等を介して固定される車体固定部材（屈曲通路部材）としてのハウジング２１と、このハウジング２１の一部に形成されて屈曲部分を介して車体上下方向と車体前後方向とに連続するワイヤ保持溝２２に一部が保持されるワイヤ２３（ワイヤ８に相当）と、ワイヤ２３の一端（上端)にホルダ２４，取付ブラケット２５，リベット２６を介して固定されたシートバルトバックル２７と、ハウジング２１に接続されたシリンダ２８と、このシリンダ２８内に配置されてワイヤ２３の他端寄りが貫通するシール部材２９，ピストン３０，Ｏリング３１，ボール３２，ボールリング３３と、ワイヤ２３の他端に設けられたワイヤエンド３４と、ハウジング２１に保持されたガス発生器３５と、ワイヤ２３をワイヤ保持溝２２に保持させた状態でハウジング２１に装着されるブラケット３６並びにサブブラケット３７とを備えている。

尚、ガス発生器３５は、図示しない減速度検知装置からの検知結果に基づいて、例えば、車両正面衝突が発生した際に作動（圧力ガスを発生）し、これによりワイヤ２３の他端に固定されたピストン３０，Ｏリング３１，ボール３２，ボールリング３３及びワイヤエンド３４がシリンダ２８の端部側へと引き込まれ、これによりワイヤ２３が引き込み方向へと変位されると同時にシートベルトバックル２７が引き込まれる。

一方、ワイヤ保持溝２２を形成するハウジング２１の一部には、切り起しによりワイヤ保持溝２２側へと切り起し端部が突出する舌片２１ａが係止部材として形成されている。この舌片２１ａは、ワイヤ保持溝２２の屈曲部分を基準とした外周側壁面と内周側壁面のうち少なくとも外周側壁面に一つ以上設けられている。また、舌片２１ａはハウジング２１と略同等の肉厚とされ、これにより保形性を備えている。また、舌片２１ａは、シートベルトバックル２７側からの押し込み荷重によって図１中矢印方向へワイヤ２３が摺動変位した場合に、ワイヤ２３に先端が食い込む方向に切り起されている。なお、舌片２１ａは、ガス発生器３５の作動によるピストン３０からの引き込み荷重でワイヤ２３が図１中矢印方向に変位した場合に、その変位を許容する程度の係止力でワイヤ２３を係止するよう設定されている。

ところで、この係止部材としては、上述した舌片２１ａの他、例えば、図４に示すように、その一部がハウジング２１に埋設されたボール状若しくは軸状の規制部材３６や、図５に示すように、ワイヤ２３がワイヤ保持溝２２内で蛇行するようにワイヤ保持溝２２の屈曲部分を基準とした外周側壁面の２箇所と内周側壁面の１箇所に溝壁の一部をワイヤ保持溝２２側に向けて突出された複数の隆起部２１ｂ（リブ）とすることも可能である。また、特に図示はしないが、ハウジング２１の外周側からワイヤ保持溝２２内に向けて打ち込んだ楔部材等でも可能である。この場合、前記楔部材等はハウジング２１を貫通する孔部を介して嵌合する。また、前記楔部材は螺子状で前記孔部に螺合されてもよく、接着等の手段により固定されてもよい。また、嵌合後、ハウジング２１の外面の一部及び楔部材を覆うようなシール部材によって固着されてもよい。

また、規制部材３６の形状や隆起部２１ｂの形状や大きさ、或いは設置数は上記に限定されるものではない。例えば、上記舌片２１ａと同様に、ワイヤ２３に先端が食い込む方向に隆起部２１ｂを隆起させてもよい。また、図６に示すように、車体上下方向の溝壁を構成する部分に舌片２１ａを形成してもよい。

本実施の形態に係わるプリテンショナの要部の説明図である。本実施の形態に係わるプリテンショナの側面図である。本実施の形態に係わるプリテンショナの分解斜視図である。本実施の形態に係わるプリテンショナの変形例１の要部の説明図である。本実施の形態に係わるプリテンショナの変形例２の要部の説明図である。本実施の形態に係わるプリテンショナの変形例３の要部の説明図である。プリテンショナを備えたシートベルト装置の一例を示す車両用座席周辺部分の説明図である。従来のプリテンショナの断面図である。従来のプリテンショナの分解斜視図である。

符号の説明

２０プリテンショナ
２１ハウジング
２１ａ舌片
２２ワイヤ保持溝
２３ワイヤ
２７シートベルトバックル
３５ガス発生器

Claims

一方側端部にシートベルトバックルが接続されたワイヤと、
このワイヤの他方側端部に接続され前記ワイヤを当該他方側へと変位させるためのピストンと、
前記ピストンを摺動可能に収納したシリンダと、
前記ピストンを作動させるためのガスを前記シリンダ内に供給するガス発生器と、
前記ワイヤの中間部を摺動可能に保持する屈曲通路部材とを備え、
前記屈曲通路部材の屈曲形状に沿って前記ワイヤが配設され、前記ワイヤの摺動変位を制限するための係止部材を有し、
前記係止部材は、前記シートベルトバックル側から前記ワイヤの一方側へ加わるワイヤ押し込み荷重による前記ワイヤの押し込みを規制しつつ、前記ピストンの作動により前記ワイヤの他方側へ加わる引き込み荷重による前記ワイヤの引き込みを許容するように、前記屈曲通路部材において前記ワイヤ側に突出して設けられていることを特徴とするプリテンショナ。
前記係止部材は、前記屈曲通路部材の屈曲形状外周側壁面と内周側壁面のうち少なくとも外周側壁面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリテンショナ。
前記係止部材は、前記屈曲通路部材の壁面から前記ワイヤ側に突設した突設部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリテンショナ。
前記突設部材は、前記屈曲通路部材の壁面を前記ワイヤ側に向けて切り起した舌片であることを特徴とする請求項３に記載のプリテンショナ。
前記突設部材は、前記屈曲通路部材の壁面の一部を前記ワイヤ側に向けて突出させた隆起部であることを特徴とする請求項３に記載のプリテンショナ。
前記舌片又は前記隆起部は、前記一方側からの前記ワイヤへの押し込み荷重による摺動変位時に前記ワイヤに食い込む方向に切り起され又は隆起していることを特徴とする請求項４又は５に記載のプリテンショナ。
前記突設部材は、前記屈曲通路部材の壁面に一部が埋設された軸状又はボール状の規制部材であることを特徴とする請求項３に記載のプリテンショナ。
搭乗者を拘束するウェビングと、
このウェビングを巻き取り可能な巻き取り装置と、
前記ウェビングに設けられたタングと、
このタングを着脱可能なシートベルトバックルと、
このシートベルトバックルが一方側端部に接続されたワイヤ、このワイヤの他方側端部に接続され前記ワイヤを当該他方側へと変位させるピストンを摺動可能に収納したシリンダ、前記ピストンを作動させるためのガスを前記シリンダ内に供給するガス発生器、前記ワイヤの中間部を摺動可能に保持する屈曲通路部材、及び、この屈曲通路部材の屈曲形状に沿った前記ワイヤの摺動変位を制限するための係止部材を備え、前記係止部材は、前記シートベルトバックル側から前記ワイヤの一方側へ加わるワイヤ押し込み荷重による前記ワイヤの押し込みを規制しつつ、前記ピストンの作動により前記ワイヤの他方側へ加わる引き込み荷重による前記ワイヤの引き込みを許容するように、前記屈曲通路部材において前記ワイヤ側に突出して設けられているプリテンショナと
を有することを特徴とするシートベルト装置。