JP5816267B2 - シートベルト用リトラクタ - Google Patents

Description

本発明は、シートベルト用リトラクタに関し、より詳細には、プリテンショナーを備えたシートベルト用リトラクタに関する。

シートベルト用リトラクタは、車両の衝突等の緊急時に、プリテンショナーを作動させて、シートベルトを強制的に巻き取り、シートベルトの弛みを除去する。このプリテンショナーは、ガス発生器を備え、ガス発生器から発生する高圧ガスによりシートベルトを巻き上げる。

図１２は、従来のプリテンショナーの駆動機構の要部断面図であり、駆動機構１００は、管ハウジング１０１、管ハウジング１０１の一端側に設けられるガス発生器１０２、スプリング１０３、ピストン１０４、及び質量体としての複数の玉１０５と、を備えている。そして、緊急時には、ガス発生器１０２を点火させて管ハウジング１０１内のガス圧を上昇させ、ピストン１０４を介して玉１０５を押圧することで、プリテンションリング（図示せず）を回転させてシートベルトを巻き取る。

管ハウジング１０１には、作動前のピストン１０４より下流側にリリーフバルブ１０６が設けられており、ガス発生器１０２が作動した場合、ガス圧によってピストン１０４及び玉１０５が移動することによりリリーフバルブ１０６が開き、このリリーフバルブ１０６からガスが排出されるようになっている。これにより、プリテンショナー作動後、管ハウジング１０１内のガス圧によってフォースリミッタ機構によるシートベルトの引き出しが阻害されるのを防いでいる。

また、従来の廃棄処理法として、プリテンショナーから付属品を取り外した後、加熱作動塔内に投入して火薬成分の発火点以上の温度に加熱し、内蔵する点火薬やガス発生剤を着火燃焼させるようにしたシートベルトプリテンショナーの廃棄処理法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２００４−２６８００２号公報

ところで、近年では、プリテンショナーを備えるシートベルトリトラクタを有する車両を廃棄処理する場合、火薬式のガス発生器を未作動のままシートベルトリトラクタを分解処理することは安全上好ましくなく、点火薬やガス発生剤を作動処理した後にシートベルトリトラクタを分解処理することが要求される。

プリテンショナーの駆動機構１００を点火・駆動して廃棄処理する場合には、ガス発生器１０２を作動させて、ピストン１０４や玉１０５を移動させ、リリーフバルブ１０６からガスを排出することで、管ハウジング１０１内のガス圧を低下させることで、駆動機構１００やシートベルトリトラクタを安全に分解処理することができる。しかしながら、車両を廃棄処理する際や、駆動機構１００を分解して廃棄処理する場合に、ガス発生器１０２が作動しても管ハウジング１０１内のピストン１０４や玉１０５が、廃棄処理の操作方法に因ってはうまく動かない可能性があり、リリーフバルブ１０６からのガス排出が十分に行われずに、管ハウジング１０１に高圧のガスが残る虞があり、駆動機構１００の安全な分解処理の方法が求められていた。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、緊急時には確実に作動し、且つ、廃棄時においてもガス発生器から発生した高圧ガスを管部材から安全に排出することができるプリテンショナーを備えたシートベルト用リトラクタを提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） シートベルトを巻き取るスピンドルと、火薬式の駆動機構を有し、前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込むプリテンショナーと、を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記駆動機構は、管部材と、該管部材の一端部の内側に配置されるガス発生器と、前記ガス発生器が前記管部材に固着される加締め部と、を備え、
前記管部材は、前記ガス発生器の外径と前記管部材の内径とがそれぞれ公差の範囲内で略同じであり、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器とオーバーラップするオーバーラップ領域に、外部と連通する小径孔を備え、該小径孔の開口面積は、前記ガス発生器のカップ体が前記小径孔の部分で剪断して開放されるときの前記管部材の内圧が、前記加締め部が破裂して開放される圧力以上、又は前記管部材の最大使用内圧以上に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（２） 前記駆動機構は、周方向に異なる位相にそれぞれ配置される締結部材及び押圧部材と、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器のカップ体が対向する位置において、前記管部材の周囲に配置され、該締結部材及び押圧部材を保持する保持部材と、をさらに備え、
前記押圧部材は、前記小径孔を通過するように配置されていることを特徴とする（１）に記載のシートベルト用リトラクタ。
（３） シートベルトを巻き取るスピンドルと、火薬式の駆動機構を有し、前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込むプリテンショナーと、を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記駆動機構は、管部材と、該管部材の一端部の内側に配置されるガス発生器と、前記ガス発生器が前記管部材に固着される加締め部と、を備え、
前記管部材は、前記ガス発生器の外径と前記管部材の内径とがそれぞれ公差の範囲内で略同じであり、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器とオーバーラップするオーバーラップ領域に、外部と連通する小径孔を備え、
前記駆動機構は、周方向に異なる位相にそれぞれ配置される締結部材及び押圧部材と、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器のカップ体が対向する位置において、前記小径孔の外周側を覆うように、前記管部材の周囲に配置され、該締結部材及び押圧部材を保持する保持部材と、をさらに備え、
前記押圧部材は、前記小径孔を通過して前記カップ体を押圧するように配置されることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
（４） シートベルトを巻き取るスピンドルと、火薬式の駆動機構を有し、前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込むプリテンショナーと、を備えるシートベルト用リトラクタであって、
前記駆動機構は、管部材と、該管部材の一端部の内側に配置されるガス発生器と、前記ガス発生器が前記管部材に固着される加締め部と、周方向に異なる位相にそれぞれ配置される締結部材及び穿孔部材と、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器のカップ体が対向する位置において、前記管部材の周囲に配置され、該締結部材及び穿孔部材を保持する保持部材と、を備え、
前記保持部材は、前記穿孔部材によって前記管部材に形成される孔の外周側を覆うように、前記管部材の周囲に配置されることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。

本発明のシートベルト用リトラクタによれば、シートベルト用リトラクタが、管部材と、この管部材の内側に配置されるガス発生器と、ガス発生器が管部材に固着される加締め部と、を有する火薬式の駆動機構を備えている。管部材は、前記ガス発生器の外径と前記管部材の内径とがそれぞれ公差の範囲内で略同じであり、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器とオーバーラップするオーバーラップ領域に、外部と連通する小径孔を備え、該小径孔の開口面積は、バースト試験等において、前記ガス発生器のカップ体が前記小径孔の部分で剪断して開放されるときの管部材の内圧が、加締め部が破裂して開放される圧力以上、又は前記管部材の最大使用内圧以上に設定されている。これにより、廃棄処理時にガス発生器の作動により発生した高圧ガスを、小径孔から安全に排出することができ、管部材内の圧力を低下させて駆動機構を安全に分解処理することができる。

また、火薬式の駆動機構は、管部材と、該管部材の内側に配置されるガス発生器と、前記ガス発生器が前記管部材に固着される加締め部と、周方向に異なる位相に配置される締結部材及び押圧部材または穿孔部材と、前記管部材の長手方向においてガス発生器のカップ体が対向する位置において、小径孔の外周側または穿孔部材によって管部材に形成される孔の外周側を覆うように、管部材の周囲に配置され、締結部材及び押圧部材または穿孔部材を保持する保持部材と、を備えるので、締結部材を締結することで、廃棄処理時に小径孔を通過する押圧部材によってカップ体を押し下げる、或いは、穿孔部材によって管部材に孔を形成して、孔から噴出するガスが作業者に直接噴出することを保持部材により防止して、ガスを安全に外部へ排出することができる。

本発明に係る第１実施形態のシートベルト用リトラクタの分解斜視図である。 図１のプリテンショナーを示す概略図である。 プリテンショナーの作動状態を示す概略図であり、（ａ）は作動前の状態、（ｂ）は作動開始時にロックレバーとプリテンションリングとの係合が解除される状態、（ｃ）は作動後ロック片がプリテンションリングと係合する状態を示す。 ガス発生器作動前の火薬式駆動機構の要部断面図である。 ガス発生器作動後の火薬式駆動機構の要部断面図である。 （ａ）は、バースト試験装置を示す概略図であり、（ｂ）は、第２のブロックの斜視図であり、（ｃ）は、本試験のチューブアセンブリの要部断面図であり、（ｄ）は、第１のブロックを使用して、ガス発生器を作動した際の管内圧力の変化を示すグラフである。 小径孔の孔径と、ガス発生器のカップ体がせん断して開放される小径孔開放圧との関係を示すグラフである。 ガス抜き器具が装着された第２実施形態の火薬式駆動機構の斜視図である。 （ａ）は、図８に示す火薬式駆動機構の要部断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。 ガス抜き器具が装着された第３実施形態の火薬式駆動機構の斜視図である。 変形例のシートベルト用リトラクタの要部断面図である。 従来の火薬式駆動機構の要部断面図である。

以下、本発明に係るシートベルト用リトラクタの各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態のシートベルト用リトラクタの分解斜視図、図２はプリテンショナーの概略図である。図１及び図２に示すように、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０は、リトラクタフレーム１１に回転可能に支持され、シートベルト（図示せず）を巻き取るスピンドル組立体１２と、スピンドル組立体１２をシートベルトの巻き取り方向に付勢する巻取りばね装置１３と、車両の水平方向の加速度を検出する加速度センサ１４と、加速度センサ１４によって検出される加速度に応じてシートベルトの引出動作をロックするロック機構１５と、車両衝突時にスピンドル組立体１２に作用してシートベルトを引き込むプリテンショナー１６と、設定以上の荷重がシートベルトに加わった時にエネルギーを吸収しながらシートベルトを繰り出すフォースリミッタ機構１７と、を備える。

巻取りばね装置１３は、スピンドル組立体１２の軸方向一端側に配置されている。また、加速度センサ１４、ロック機構１５及びプリテンショナー１６は、スピンドル組立体１２の軸方向他端側に配置され、リトラクタフレーム１１に取り付けられるドライブカバー２０及びシステムカバー２１内に収容されている。

巻取りばね装置１３は、巻取りばね５０、巻取りばねケース５１、および巻取りばねカバー５２を備える。巻取りばね５０は、外周端部が巻取りばねカバー５２に固定されると共に、内周端部が後述するスピンドル４９に固定されている。これにより、巻取りばね５０は、スピンドル４９を常時、巻取り方向に付勢している。

加速度センサ１４は、球状のセンサウェイト２２と、センサウェイト２２を収容するセンサケース２３とを備え、センサケース２３にはセンサレバー２３ａが回転可能に取り付けられる。

ロック機構１５は、ベアリング板２４とシステムカバー２１との間に回転可能に支持され、慣性体２５と連動してベアリング板２４の内歯２４ａと係合可能なＷＳレバー２６と、ＷＳレバー２６と係合するステアリングホイール２７と、ステアリングホイール２７内に配置される慣性体２５と、ステアリングホイール２７と慣性体２５との間に設けられるスプリング２８と、ステアリングディスク２９によってステアリングホイール２７と一体に取り付けられるラチェットホイール３０と、を有する。

車両衝突等で水平方向の加速度が所定値より大きくなると、加速度センサ１４のセンサウェイト２２が移動し、センサレバー２３ａを上方に回動させて、ステアリングホイール２７と係合する。そして、ステアリングホイール２７の引き出し方向の回転が阻止された状態でシートベルト（図示せず）がリトラクタ１０から引き出されると、ステアリングホイール２７がスピンドル組立体１２に対して回転遅れを生じ、ステアリングホイール２７に回動可能に取り付けられた後述するロック片３１が径方向外方に移動して回転不能とされた状態の後述のプリテンションリング３２と係合し、スピンドル組立体１２によるシートベルトの引き出し動作がロックされる。

プリテンショナー１６は、リトラクタフレーム１１とドライブカバー２０との間に、大径リング３３、プリテンションリング３２、小径リング３４、ロッキングレバー３５、シンクロリング３６、ディスタンス板３７、ピンガイド用スペーサ３８、レバー部材３９、及びボールストップ４０を備えると共に、プリテンションリング３２の周囲に火薬式の駆動機構４１を備える。

駆動機構４１は、リトラクタフレーム１１に取り付けられる管部材としての管ハウジング４２と、管ハウジング４２内に設けられるガス発生器４３、スプリング４４、ピストン４５、及び質量体としての複数の玉４６と、を備える。そして、ガス発生器４３の点火による管ハウジング４２内のガス圧上昇により、ピストン４５を介して玉４６が押し出され、これらの玉４６がプリテンションリング３２の溝部３２ａに入り込んで、プリテンションリング３２を回転させる。なお、スプリング４４は、非作動時における玉４６のがたつきによる異音発生を防止するためのものである。

プリテンションリング３２は、大径リング３３と小径リング３４によってリトラクタフレーム１１とドライブカバー２０との間で回転可能に支持されている。プリテンションリング３２の外周側には、駆動機構４１の玉４６が収容される溝部３２ａと、ロッキングレバー３５と噛合可能、且つ、シンクロリング３６の周囲に内向きに形成された爪部３６ａが係止可能な外歯３２ｂが形成されている。また、プリテンションリング３２の内周側には、ロック片３１と噛合可能な内歯３２ｃが形成されている。さらに、プリテンションリング３２の側面には、レバー部材３９を挿入案内する窓穴３２ｄ（図２参照）が形成される。

ロッキングレバー３５の側面には突部３５ａ（図２参照）が形成されており、この突部３５ａはシンクロリング３６のカム孔３６ｂに案内される。ロッキングレバー３５は、プリテンションリング３２の回転によりシンクロリング３６が回転することで外歯３２ｂと噛合し、プリテンションリング３２のベルト引き出し方向の回転を阻止する。

車両衝突時に加速度センサ１４が所定値以上の加速度を検出すると、車両側からの通電電流によって駆動機構４１のガス発生器４３が点火してガスを発生させる。これにより、管ハウジング４２内のガス圧が上昇して玉４６が管ハウジング４２内を移動する。そして、移動した玉４６は、管ハウジング４２からプリテンションリング３２の溝部３２ａ内に入り込み、プリテンションリング３２を回転させる。

プリテンションリング３２が回転すると、図３（ａ）に示す状態から、外歯３２ｂと係合していたロッキングレバー３５が外側へ弾き出される。これにより、ロッキングレバー３５の突部３５ａがカム孔３６ｂを引き連れてシンクロリング３６を回動させる（図３（ｂ）参照）。その後、ロッキングレバー３５は、リトラクタフレーム１１上に設けられた切り起し板（図示せず）に当接して回動を止められ、シンクロリング３６も突部３５ａを案内するカム孔３６ｂを介して回動を止める。

但し、シンクロリング３６に形成された爪部３６ａは、プリテンションリング３２の外歯３２ｂとプリテンションリング３２の回転を許容するようにラチェット係合するので、プリテンションリング３２は外歯３２ｂで爪部３６ａを弾きながら回転し続ける。

併せて、プリテンションリング３２が回転すると、その窓穴３２ｄに案内されたレバー部材３９が回動し、レバー部材３９の先端がラチェットホイール３０と噛合する。

さらに、プリテンションリング３２が回転して、レバー部材３９がさらに回動すると、ラチェットホイール３０及びステアリングディスク２９を回転させる。なお、この状態では、トレッドヘッド４７に力は伝達されていない。

これにより、ステアリングディスク２９のカム孔２９ａ内にピン３１ａが支持された（図２参照）ロック片３１が、トレッドヘッド４７に案内されながらステアリングディスク２９の回転により駆動され、プリテンションリング３２の内歯３２ｃと噛合する（図３（ｃ）参照）。

さらに、プリテンションリング３２が、玉４６に押されて回転すると、ロック片３１がプリテンションリング３２の内歯３２ｃと噛合しているので、プリテンションリング３２の回転がトレッドヘッド４７、トーションバー４８を介してスピンドル４９に伝達されて、スピンドル４９に固定されているシートベルトを巻き込む。これにより、プリテンショナー１６が作動することになる。

また、スピンドル組立体１２は、スピンドル４９と、その一端側開口を塞ぐトレッドヘッド４７と、両端でスピンドル４９とトレッドヘッド４７に嵌合し、フォースリミッタ機構１７として作用するトーションバー４８と、トレッドヘッド４７の外周面に案内されるロック片３１と、トレッドヘッド４７に固定され、フォースリミッタ機構１７として作用するベンディングエレメント６０と、スピンドル４９に固定され、ベンディングエレメント６０が通過するフックインサート６１と、を備える。なお、図１中、符号５３はドラムリングであり、５４はオメガスプリングである。

フォースリミッタ機構１７は、プリテンションリング３２の引き出し方向の回転を停止した後に、スピンドル４９とトレッドヘッド４７が相対回転することで、ベンディングエレメント６０が扱かれて変形し、また、トーションバー４８が捩れることで、スピンドル４９をシートベルトが引き出されるように回転させる。

即ち、プリテンショナー１６の玉４６の移動が完了し、スピンドル４９の巻き取り方向の回転が停止すると、乗員の前方への移動によりベルトが引き出されて、プリテンションリング３２がベルト引き出し方向に回転する。シンクロリング３６の爪部３６ａはプリテンションリング３２の外歯３２ｂと係合しているので、シンクロリング３６も一体的に回転する。

このとき、シンクロリング３６に形成されたカム孔３６ｂは、ロッキングレバー３５の突部３５ａを押してロッキングレバー３５を内側に誘導し、ロッキングレバー３５とプリテンションリング３２の外歯３２ｂを係合させる。これにより、プリテンションリング３２の引き出し方向の回転が止められる。

更にベルト引き出し方向の力が加わり、ベルト荷重がトーションバー４８の捩れ荷重に達すると、トーションバー４８が塑性変形しながら捩れ、スピンドル４９が回転し、シートベルトが引き出される。

次に、図４を参照して、火薬式の駆動機構４１の管ハウジング４２と、ガス発生器４３の構成について詳述する。ガス発生器４３は、ホルダ部６１と、スクイブ６２と、カップ体６３と、自動発火剤（図示せず）と、ガス発生剤（図示せず）と、を備える。

スクイブ６２には、着火薬（図示せず）を発火させるための２本の導電性ピン７１、７２が植設されており、ホルダ部６１の突起６８をカシメ加工することによりホルダ部６１に固定されている。このとき、ホルダ部６１とスクイブ６２との間には、Ｏリング等のシール部材７３が配置される。

カップ体６３は、例えば、ステンレス、アルミニウムなどの絞り加工によって有底円筒形状に製作されており、管ハウジング４２と嵌合する大径の嵌合部６３ａと、嵌合部６３ａよりも管ハウジング４２の他端側に位置し、嵌合部６３ａよりも小径の縮径部６３ｂと、嵌合部６３ａと縮径部６３ｂとの間でテーパ状に形成される境界部６３ｃと、を有する。また、開口端（図中右端）には、径方向外方に延びるフランジ部７５が形成されている。カップ体６３のフランジ部７５は、ホルダ部６１の突起６９をカシメ加工することによりホルダ部６１に固定される。これにより、カップ体６３の内部は、気密状態に封止される。

また、このカップ体６３の底部７４には、複数の線状の切欠き７６が設けられている。これにより、図５に示すように、カップ体６３内に収納されるガス発生剤を燃焼させると、切欠き７６が破断されて、管ハウジング４２にガスが直接的に放出される。なお、図に示すカップ体６３は、先端に小径の縮径部６３ｂを有する段付き形状となっているが、ストレート形状とすることもできる。

このようなガス発生器４３は、カップ体６３の嵌合部６３ａを管ハウジング４２の内側に配置し、管ハウジング４２の端部に設けられた加締め部４２ａで加締めることで管ハウジング４２と一体に固着される。

そして、管ハウジング４２には、ガス発生器４３（より具体的にはカップ体６３の嵌合部６３ａ）の外径と管ハウジング４２の内径とがそれぞれ公差の範囲内で略同じであり、管ハウジング４２の長手方向においてガス発生器４３とオーバーラップするオーバーラップ領域に、管ハウジング４２の内部と外部とを連通させる小径孔７７が設けられている。本実施形態では、オーバーラップ領域は、嵌合部６３ａから連続し、境界部６３ｃのうち、嵌合部６３ａに近い一部の領域を含む。具体的には、縮径部６３ｂと嵌合部６３ａとの段差の半分程度まではオーバーラップ領域とすることができる。なお、本実施形態のオーバーラップ領域においては、カップ体６３の嵌合部６３ａの外周面に絞り加工の際の抜きテーパ部が形成されており、カップ体６３を管ハウジング４２の内側に配置したとき、管ハウジング４２の内径面４２ｂとカップ体６３の嵌合部６３ａとの間には、僅かな隙間Ｃが形成される。なお、抜きテーパ部を設ける位置は、カップ体６３の嵌合部６３ａだけに限定されず、管ハウジング４２の内径面４２ｂに設けてもよく、更には、カップ体６３の嵌合部６３ａ及び管ハウジング４２の内径面４２ｂの両方に設けることもできる。また、管ハウジング４２とガス発生器４３とが嵌合する管ハウジング４２の嵌合部分４２ｄの基部４２ｅの位置から小径孔７７が形成される位置までの距離Ｌは１５ｍｍ以下の範囲で設定されることが好ましい。

小径孔７７の開口面積（孔径）は、以下に説明する小径孔開放圧力試験において、ガス発生器４３のカップ体６３が小径孔７７の部分で円盤状に剪断して開放されるときの管ハウジング４２の内圧（小径孔開放圧力）が、加締め部４２ａが破裂して開放される圧力（ＭＧＧバースト圧力）以上、又は管ハウジング４２の最大使用内圧以上に設定されている。

ここで、小径孔開放圧力試験とは、図６（ａ）に示すように、第１のブロック２００内に配置された配管２０１の一端側に圧力センサ２０２を設置し、他端側にガス発生器４３等が組み付けられている管ハウジングの一部であるチューブアセンブリ４１ａ（図６（ｃ）参照）をセットする。このチューブアセンブリ４１ａの周囲に第２のブロック２０３を設置し、ガス発生器４３を作動させると、ガスは逃げ場を失い、大部分のガス圧力が小径孔７７に加わる。その結果、チューブアセンブリ４１ａの内圧が所定圧力に達すると、ガス発生器４３のカップ体６３が小径孔７７の部分で剪断して開放される。このときの小径孔７７の開放圧力を測定するのが、小径孔開放圧力試験である。一方、加締め部４２ａが破裂して開放される圧力（ＭＧＧバースト圧力）の測定は、チューブアセンブリ４１ａに第２のブロック２０３を設置せずに、ガス発生器４３を作動させる。すると、ガスは逃げ場を失い、全てのガス圧力が管ハウジング４２の加締め部４２ａに掛かる。これにより、強制的に加締め部４２ａが破裂する。バースト試験は、その際の管内の最大圧力を測定する試験のことを言う。

具体的には、まず、ガス発生器４３が内側に配置された管ハウジング４２の加締め部４２ａを第２のブロック２０３でブロックせずに、ガス発生器４３を作動させ、加締め部４２ａを破裂させる。このときの管内圧力は、図６（ｄ）のように変化し、その最大圧力を「加締め部４２ａが破裂して開放される圧力（ＭＧＧバースト圧力）」とする。

次に、別のサンプルにおいて、加締め部４２ａを図６（ｂ）に示すような第２のブロック２０３で固定し、管内圧力が上昇しても、加締め部４２ａが外れないようにして、上記と同様にガス発生器４３を作動させる。このとき、ガス発生器４３のカップ体６３が小径孔７７の部分で円盤状に剪断して開放されるときの管内圧力が記録する最大圧力（小径孔開放圧力）を、小径孔７７の大きさごとに複数回測定する。

図７は、小径孔開放圧力試験の結果を示すグラフであり、グラフの横軸は、小径孔の孔径（ｍｍ）を示し、縦軸は、当該試験で各々のサンプルが記録した最高圧力（小径孔開放圧力）の値である。例えば、２．５ｍｍの小径孔７７を有する５個のサンプルについて、第２のブロック２０３を用いて小径孔開放圧力試験を行ったところ、管内圧力の最大値が５個とも７０〜８０ＭＰａを示したことを表している。なお、第２のブロック２０３には、小径孔７７と連通するように開放孔２０３ａが形成されている（図６（ｂ）参照）。

図７に示すように、小径孔開放圧力Ｐと小径孔７７の孔径とは、下記式に示すように、反比例の関係にあり、小径孔７７の孔径が小さくなるとその開放圧力は高くなり、小径孔７７の孔径が大きくなるとその開放圧力は低くなることがわかる。

小径孔の許容剪弾力＜小径孔全体にかかる力
円筒長×管ハウジングの厚み×管ハウジングの許容剪断応力＜内圧×小径孔の面積
（２πｒ）×ｔ×σ＜Ｐ×（πｒ^２）
２ｔσ/ｒ＜Ｐ

そして、本実施形態では、第２のブロック２０３を用いて加締め部４２ａを固定し、カップ体６３が小径孔７７の部分で円盤状に剪断して開放される際の管ハウジング４２の内圧（小径孔開放圧力）が、「加締め部４２ａが破裂して開放される圧力（ＭＧＧバースト圧力）」以上に小径孔７７の開口面積を設定することで、原理的には、加締め部４２ａが破壊されるような高圧力が小径孔７７に加わっても、小径孔７７からガスのリークが起きないようになる。また、小径孔７７の近傍部分でカップ体６３が破断するのを防止することができる。また、比較的弱いプリテンショナー性能（ベルト引き込み力が小さい）を有する場合には、ガス発生器４３の性能も小さくなり、加締め部４２ａが必ずしもバーストしないケースも生じる。その場合は、管ハウジング４２内を移動する玉４６等が動かない状態で管ハウジング４２（チューブ）内の最大圧力以上になるように、小径孔７７の開口面積を設定することで、同様にカップ体６３が剪断して開放されることが無くなる。

従って、図７から、本実施形態のガス発生器４３の例では、火薬量が例えば、通常では７００〜８００ｍｇであり、この場合には、ＭＧＧバースト圧力は、およそ１４０ＭＰａであることから、小径孔７７の直径が約１．４ｍｍ以下に設定されることが直線（本来は、二次曲線）からわかる。さらに、本実施形態のガス発生器４３の火薬量が８００ｍｇより多くなるときには、この直線は、左にオフセットすることから、直径が１．４ｍｍ以下に調整されることで同様な効果を得ることができる。ここで、小径孔７７の直径は、もっとも好ましくは、グラフからもわかるように、マージンを見込んだ１．１ｍｍ以下である。また、比較的弱いプリテンショナーを使用した場合、火薬量は３００〜４００ｍｇまで少なくなる可能性がある。この場合には、管ハウジング４２内を移動する玉４６等が動かない状態でチューブ内最大圧力は、およそ８０ＭＰａ程度である。通常の測定圧力のバラつきを考慮し、さらに若干のマージンを見込むと、最低で１１０ＭＰａ程度以上に設定すればよく、そこから直径が１．８ｍｍ以下に設定されればカップ体６３が剪断されず、本願発明と同様な効果が得られることがわかる。逆に、設定値以上の大きさの径を有する小径孔では、カップ体６３が剪断されて、カップ体６３に開放される孔が形成され、ＭＧＧからのガスが、直接、当該小径孔７７を抜けて外部に放出されてしまう。

このように管ハウジング４２に形成された小径孔７７は、衝突等の車両緊急時にプリテンショナーを作動する際には、実質的な影響を与えることがなく、ガス発生器４３の作動により、管ハウジング４２内に噴出した高圧ガスがピストン４５を介して複数の玉４６を強く押し出す。また、小径孔７７は、破断するカップ体６３の底部７４から管ハウジング４２の一端側（図中右方向；底部７４から見て管ハウジング４２の加締め部４２ａの方向）に向かって離れているので、小径孔７７からガス発生剤を燃焼させた際の火炎が外部に噴出することが防止される。

また、車両を廃棄処理する際や、駆動機構４１を分解して廃棄処理する場合に、管ハウジング４２内のピストン４５や玉４６が十分に動かない状態で、駆動機構４１を作動させると、管ハウジング４２内の圧力は高圧に維持されたままとなってしまう虞がある。しかしながら、本実施形態では、このような状況で駆動機構４１が作動しても、管ハウジング４２の最大使用内圧以上に設定されているので、ガス発生器４３のカップ体６３が小径孔７７の部分で破断することがなく、小径孔７７から火炎が噴出することを防止することができる。これにより、廃棄処理する際に、リトラクタ周辺部からの火炎を防ぎ、作業者のやけどなどの怪我を防ぐことができる。また、高圧のガス自体は、カップ体６３と管ハウジング４２との隙間を通って、小径孔７７から時間の経過とともにリークし、数十秒から数分間で管ハウジング４２内部の圧力が外気圧と同程度まで低下する。駆動機構４１の分解作業は、この圧力が下がった後に行うので、内圧によってボール等が飛び出したり、構成部品が飛散するのを防止することができる。従って、管ハウジング４２内のピストン４５や玉４６が正常に動作しない場合であっても、駆動機構作動後の管ハウジング４２内部の圧力を低下させることができ、駆動機構４１を安全に分解処理することができる。

なお、図１２に示す従来技術と同様に、ガス発生器４３の作動前のピストン４５の位置より下流側にリリーフバルブ１０６を設けてもよく、車両衝突時や、車両の廃棄処理時において、リリーフバルブ１０６を介して管ハウジング４２内部の圧力を低下させるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０によれば、管ハウジング４２と、この管ハウジング４２の内側に配置されるガス発生器４３と、ガス発生器４３が管ハウジング４２に固着される加締め部４２ａと、を有する火薬式の駆動機構４１を備える。管ハウジング４２は、ガス発生器４３の外径と管ハウジング４２の内径とがそれぞれ公差の範囲内で略同じであり、管ハウジング４２の長手方向においてガス発生器５３とオーバーラップするオーバーラップ領域に、外部と連通する小径孔７７を備え、小径孔７７の開口面積は、小径孔開放圧力試験等において、ガス発生器４３のカップ体６３が小径孔７７の部分で剪断して開放されるときの管ハウジング４２の内圧（小径孔開放圧力）が、加締め部４２ａが破裂して開放される圧力（ＭＧＧバースト圧力）以上、又は管ハウジング４２の最大使用内圧以上に設定されている。これにより、ガス発生器４３の作動により発生した高圧ガスを、異常時等でも小径孔７７から安全に排気することができ、管ハウジング４２内の圧力を低下させて駆動機構４１を安全に分解処理することができる。

なお、本実施形態の小径孔７７は、少なくとも１つ設けられれば良く、合計の開口面積が上記条件を満たせば複数設けられてもよい。

（第２実施形態）
次に、図８及び図９を参照して第２実施形態のシートベルト用リトラクタについて説明する。本実施形態のシートベルト用リトラクタの火薬式の駆動機構は、ガス抜き器具が装着されている点で第１実施形態のシートベルト用リトラクタと異なる。図８はガス抜き器具が装着された火薬式の駆動機構の斜視図、図９は火薬式の駆動機構の要部断面図である。

図８及び図９に示すように、本実施形態の火薬式の駆動機構８０は、管ハウジング４２に第１実施形態の小径孔７７が設けられておらず、代わりに、ガス発生器４３が内側に配置される管ハウジング４２の外周面４２ｃにガス抜き器具８１が装着されている。

ガス抜き器具８１は、周方向に異なる位相にそれぞれ配置される締結部材であるボルト８２及び穿孔部材８３と、ボルト８２及び穿孔部材８３を保持する保持部材８４と、を備える。保持部材８４は、管ハウジング４２の長手方向においてガス発生器４３のカップ体６３が対向する位置において、管ハウジング４２の周囲に配置されている。保持部材８４は、管ハウジング４２の外径より僅かに大きな内幅Ｗを有する環状の第１保持部材７８と、両側壁７９ａが第１保持部材７８の軸方向両側面７８ａに摺接して組み付けられる断面略コの字型の第２保持部材７９と（図９（ａ）参照）、とから構成されている。第２保持部材７９は、両側壁７９ａを繋ぐ連結部に形成された保持穴７９ｂに穿孔部材８３を嵌合して保持する。

第１保持部材７８の下部にはナット８５が固定されており、このナット８５には、先端が管ハウジング４２の外周面４２ｃに当接するボルト８２が螺合している。また、第１保持部材７８の上部内面と管ハウジング４２の外周面４２ｃとの間には、第２保持部材７９で保持された、鋭利な先端を有する穿孔部材８３が配置されている。

そして、ガス抜き器具８１のボルト８２をナット８５にねじ込むと、第１保持部材７８が管ハウジング４２に対して相対的に下降し、これにより穿孔部材８３が管ハウジング４２に押し込まれ、やがて穿孔部材８３の鋭利な先端が管ハウジング４２に孔を明けて、管ハウジング４２内部のガスがこの孔から外部に排出される。孔の外周側は、保持部材８４で覆われているので、孔から噴出するガスが作業者に直接噴出することが防止され、安全に管ハウジング４２内のガスを排出することができる。

以上説明したように、本実施形態のシートベルト用リトラクタ１０によれば、駆動機構８０は、管ハウジング４２と、該管ハウジング４２の内側に配置されるガス発生器４３と、ガス発生器４３が管ハウジング４２に固着される加締め部４２ａと、周方向に異なる位相に配置されるボルト８２及び穿孔部材８３と、管ハウジング４２の長手方向においてガス発生器４３のカップ体６３が対向する位置において、管ハウジング４２の周囲に配置され、ボルト８２及び穿孔部材８３を保持する保持部材８４と、を備えるので、ボルト８２を締結することで、穿孔部材８３によって管ハウジング４２に孔を形成して、ガスを安全に外部へ排出することができる。
なお、本実施形態のガス抜き器具８１は、シートベルト用リトラクタ１０にそれぞれ取り付けられていても良いし、或いは、車両の廃棄処理時に駆動機構８０に取り付け、再利用するようにしてもよい。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のシートベルト用リトラクタ１０と同様であるので、説明を省略する。

（第３実施形態）
次に、図１０を参照して第３実施形態のシートベルト用リトラクタについて説明する。本実施形態のシートベルト用リトラクタでは、第１実施形態と同様に、小径孔７７が形成された管ハウジング４２に、第２実施形態と同様のガス抜き器具８１が装着された構成である。従って、穿孔部材８３の代わりに、押圧部材８３ａが小径孔７７を通過するように配置されている。

これにより、ボルト８２を締め込むことで小径孔７７を通過した押圧部材８３ａがカップ体６３を押し下げ、管ハウジング４２の内径面４２ｂとカップ体６３の嵌合部６３ａとの隙間を押し拡げるようにして、管ハウジング４２内部のガスを外部に排出するようにしてもよい。
その他の構成及び作用については、第１及び第２実施形態のシートベルト用リトラクタ１０と同様であるので、説明を省略する。

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、上記実施形態では、小径孔開放圧力試験で説明しているが、ＣＯＰ試験（conformity-of -production）と呼ばれるような試験を基にしてもよい。いずれにせよ、管部材内部の圧力を測定できるようなものであれば、どのようなものでもよい。
また、上記実施形態では、シートベルト用リトラクタとしてボールタイプのプリテンショナーについて説明したが、図１１に示す変形例のようにラックアンドピニオンタイプのプリテンショナーについてものに適用されてもよい。

この場合、火薬式駆動機構８７は、ガス発生器４３と、管部材としてのマニホールドケース８８と、ラック８９と、を備える。マニホールドケース８８は、略Ｌ字型の筒状部材であり、水平部８８ａと、水平部８８ａから立設する垂直部８８ｂとから形成されている。マニホールドケース８８の水平部８８ａの一端には、ガス発生器４３が内側に配置されて加締め部８８ｃによって加締め固定され、マニホールドケース８８の垂直部８８ｂには、側面にラック歯８９ａが形成されたラック８９が内嵌する。ラック８９は、Ｏリング９０を備える下部嵌合部８９ｂが、垂直部８８ｂ内を摺動可能に嵌合している。また、ラック８９は、ラック歯８９ａがスピンドル４９に連結されるピニオン９１に噛合可能となるように、マニホールドケース８８内に移動可能に配置されている。

マニホールドケース８８の水平部８８ａの内径とガス発生器４３の外径とがそれぞれ公差の範囲内で略同じであり、マニホールドケース８８の水平部８８ａの長手方向においてガス発生器４３とオーバーラップするオーバーラップ領域には、外部と連通する小径孔７７が設けられている。また、本実施形態においても、小径孔７７の開口面積は、例えば、小径孔開放圧力試験において、ガス発生器４３のカップ体が小径孔７７の部分で剪断して開放されるマニホールドケース８８の内圧（小径孔開放圧力）が、加締め部４２ａが破裂して開放される圧力（ＭＧＧバースト圧力）以上、又は管ハウジング４２の最大使用内圧以上に設定されている。

このため、車両廃棄処理作業時においてガス発生器４３を作動させた際、万一、ラック８９が正常に作動しなかった場合であっても、ガス発生器４３から発生した高圧ガスが小径孔７７を介して外部に徐々に排出されるので、火薬式の駆動機構８７を安全に分解処理することができる。
なお、マニホールドケース８８の水平部８８ａに小径孔７７を設ける代わりに、第２実施形態で示したガス抜き器具を配設することもできる。

なお、本発明は、２０１１年４月１４日出願の日本特許出願（特願２０１１−９０３２６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１０，８６ シートベルト用リトラクタ
１６ プリテンショナー
４１，８０，８７ 駆動機構
４２ 管ハウジング（管部材）
４２ｂ 内径面
４３ ガス発生器
４９ スピンドル
６３ カップ体
６３ａ 嵌合部
６３ｂ 縮径部
６３ｃ 境界部
７７ 小径孔
７８ 第１保持部材（保持部材）
７９ 第２保持部材（保持部材）
８２ ボルト（締結部材）
８３ 穿孔部材
８４ 保持部材
２００ 第１のブロック
２０３ 第２のブロック

Claims (4)

1. シートベルトを巻き取るスピンドルと、火薬式の駆動機構を有し、前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込むプリテンショナーと、を備えるシートベルト用リトラクタであって、
   前記駆動機構は、管部材と、該管部材の一端部の内側に配置されるガス発生器と、前記ガス発生器が前記管部材に固着される加締め部と、を備え、
   前記管部材は、前記ガス発生器の外径と前記管部材の内径とがそれぞれ公差の範囲内で略同じであり、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器とオーバーラップするオーバーラップ領域に、外部と連通する小径孔を備え、該小径孔の開口面積は、前記ガス発生器のカップ体が前記小径孔の部分で剪断して開放されるときの前記管部材の内圧が、前記加締め部が破裂して開放される圧力以上、又は前記管部材の最大使用内圧以上に設定されていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
2. 前記駆動機構は、周方向に異なる位相にそれぞれ配置される締結部材及び押圧部材と、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器のカップ体が対向する位置において、前記管部材の周囲に配置され、該締結部材及び押圧部材を保持する保持部材と、をさらに備え、
   前記押圧部材は、前記小径孔を通過するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト用リトラクタ。
3. シートベルトを巻き取るスピンドルと、火薬式の駆動機構を有し、前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込むプリテンショナーと、を備えるシートベルト用リトラクタであって、
   前記駆動機構は、管部材と、該管部材の一端部の内側に配置されるガス発生器と、前記ガス発生器が前記管部材に固着される加締め部と、を備え、
   前記管部材は、前記ガス発生器の外径と前記管部材の内径とがそれぞれ公差の範囲内で略同じであり、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器とオーバーラップするオーバーラップ領域に、外部と連通する小径孔を備え、
   前記駆動機構は、周方向に異なる位相にそれぞれ配置される締結部材及び押圧部材と、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器のカップ体が対向する位置において、前記小径孔の外周側を覆うように、前記管部材の周囲に配置され、該締結部材及び押圧部材を保持する保持部材と、をさらに備え、
   前記押圧部材は、前記小径孔を通過して前記カップ体を押圧するように配置されることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
4. シートベルトを巻き取るスピンドルと、火薬式の駆動機構を有し、前記スピンドルに作用して前記シートベルトを引き込むプリテンショナーと、を備えるシートベルト用リトラクタであって、
   前記駆動機構は、管部材と、該管部材の一端部の内側に配置されるガス発生器と、前記ガス発生器が前記管部材に固着される加締め部と、周方向に異なる位相にそれぞれ配置される締結部材及び穿孔部材と、前記管部材の長手方向において前記ガス発生器のカップ体が対向する位置において、前記管部材の周囲に配置され、該締結部材及び穿孔部材を保持する保持部材と、を備え、
   前記保持部材は、前記穿孔部材によって前記管部材に形成される孔の外周側を覆うように、前記管部材の周囲に配置されることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。

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