JP6348117B2 - 車の搭乗者拘束システム用のベルトテンショナー - Google Patents

Description

本発明は、トリガーケース内にガスを保持するチューブと、該チューブの開放した端面内に挿入される、チューブ内に配置された点火装置とを備え、該点火装置は、ベースと、推進火薬を収容すべく該ベースに締結されたキャップとを含み、該キャップは、チューブ内に少なくとも部分的に配置された、車の搭乗者拘束システム用のベルトテンショナーに関する。

かかるベルトテンショナーは既知である。拘束する場合、点火装置が起動されて、圧力ガスを発生させ、該圧力ガスは、チューブ内を前進し、例えば、ベルトリトラクターの軸に締結されたタービンを駆動し、ベルトの弛みを取る。これらのベルトテンショナーの場合、タービン、特に、駆動ホイールは、圧力ガスによって直接、加圧されるか、または、チューブ内に提供された１つ以上の質量体が圧力ガスにより駆動ホイールの方向に動かされて、該駆動ホイールに荷重を加える。かかるベルトテンショナーは、例えば、ドイツ国特許第１０２０１００５１４２０Ａ１号又は米国特許公開明細書第２００１／００３５５７２Ａ１号から既知である。点火装置は、通常、蟻継ぎ継手又はねじ継手によってチューブ内に固定された予め組み立てたサブ組立体である。

本発明は、高い緊張能力を保証しつつ、簡単でかつ低コストの設計により優れたベルトテンショナーを提供するものである。

本発明に従い、このことは、点火装置がチューブに溶接される、上述した型式のベルトテンショナーにて実現される。かかる溶接継手は、特に堅牢であり、このため、要求された高い構成要素の強度、特に、極めて大きい動的圧力の上昇及び高い緊張能力が関係する場合でさえ、チューブと点火装置との間の安全な接続を維持することが可能であることを保証する。本発明に従った構造のため、点火装置とチューブとの間のインターフェースは、極めて小さくかつ経済的である設計とすることができる。更に、継手にて複雑な幾何学的形態は、要求されない。このため、本発明にベルト従ったテンショナーの場合の製造過程は、簡単でかつ堅牢であるため、高い製造効率が可能である。従って、本発明に従った構造は、ベルトテンショナーのスペース、コスト、製造及び機能に関して利点をもたらす。
ドイツ国特許第１０２０１００５１４２０Ａ１号 米国特許公開明細書第２００１／００３５５７２Ａ１号

点火装置は、摩擦溶接によりチューブに接続されることが望ましい。この方法は、高い溶接速度、狭くかつ細長い溶接形状及び関係する構成要素の熱変形がほとんどない点にて優れている。金属で作られた点火装置以外、樹脂接着した点火装置を使用することもできることがもう一つの利点である。しかし、レーザ溶接又はＣＤ溶接のようなその他の適当な溶接方法を採用することも可能である。

好ましくは、チューブは、ベース及びキャップの領域内にて同一の内径を有するものとする。従って、蟻継ぎの場合に必要とされるように、チューブの修正又は拡幅を不要にすることができる。このため、高い破断強度を実現することができ、また、製造過程は容易となる。

推進火薬が溶接中、極度に加熱するのを防止するため、点火装置は、好ましくは、ベース直径範囲内にてチューブに溶接されるものとする。

点火装置、特に、ベースがチューブの端面に溶接されることから特に簡単な構造が得られる。この領域は、特に容易にアクセス可能である。

これと代替的に又は追加的に、点火装置、特に、ベースは、チューブの周壁に溶接することができる。従って、オーバーラップ法により、すなわち、チューブの周壁を通して外側から溶接を実施することができる。

本発明の１つの実施の形態に従い、ベースは、チューブの内側から横方向に突き出す段部分を含む。特に、チューブは、その端面にて段部分に隣接している。従って、段部分は、チューブの外側に配置され、点火装置及びチューブは、チューブの端面と段部分との間の接触領域内にて溶接されることが好ましい。

別の実施の形態に従い、ベースは、チューブの内側に完全に配置される。点火装置は、チューブ内にて特に保護されるよう収納され、点火装置とチューブとの間の溶接継手は、半径方向周方向に端面にて且つ（または）チューブ材料を通じてチューブの周壁に形成される。このようにして、例えば、プラスチック射出成型法により外被された点火装置は、インターフェースがチューブにより保護されるように装着することができる。

特に、ベースは、後側部に該後側部から突き出す電気接点を含み、該電気接点は、チューブ内に完全に配置され、また、ベースから軸方向に自由に突き出す該接点の端部はチューブの周壁によってのみ横方向に囲繞されている。

すなわち、点火装置自体は、電気接点（いわゆるピン又は線）を囲繞する追加的な外壁を全く含まず、このことは、材料を節約しかつより簡単なベースの構造とすることを可能にする。

金属製チューブとの溶接継手を促進するため、ベースは、少なくとも部分的に金属にて出来たものとすることができる。

更に、ベースを少なくとも一部分、プラスチック材料にて形成することが可能である。特に、かかる場合のベースは、チューブに溶接されたプラスチック材料内に埋め込んだ金属のリングを含むことができる。ベースを製造する間、ベースのプラスチック材料は、上記リングの回りにて射出成形される。

特に好ましい実施の形態において、チューブは、次に、その端面にてリングと接触し、この領域内にて溶接接続が実現される。

本発明の更なる特徴及び有利な点は、添付図面を介する幾つかの好ましい実施の形態の以下の説明から明らかである。

現在の技術のベルトテンショナーにて点火装置を含む、チューブの断面図を示す。 本発明の第一の実施の形態によるベルトテンショナーにて点火装置を含むチューブの断面図を示す。 本発明の第二の実施の形態によるベルトテンショナーにて点火装置を含むチューブの断面図を示す。 本発明の第三の実施の形態によるベルトテンショナーにて点火装置を含むチューブの断面図を示す。 本発明の第四の実施の形態によるベルトテンショナーにて点火装置を含むチューブの断面図を示す。

図１には、特に、トリガーケース内にガスを保持するチューブ２と、チューブ２内に配置された点火装置３とを含む、現在の技術に従ったベルトテンショナー１が示されている。該点火装置３は、ベース４と、該ベース４に締結されたキャップ５とを備えており、該キャップ内には、推進火薬が保持されている。更に、ピンの形態をした電気接点６が設けられている。図１から明らかであるように、チューブ２は、ベース４を受け入れ得るように端面７に向けて拡幅している。点火装置３は、蟻継ぎ継手によりチューブ２内に保持されている。

他方、図２には、本発明の第一の実施の形態に従ったベルトテンショナー１０が示されている。このベルトテンショナーもまた、トリガーケース内にてガスにより加圧されるチューブ１２と、チューブ１２内に配置された点火装置１４とを含み、該点火装置は、現在の技術と同様の仕方にてそれ以前に開放するチューブ１２の端面１６内に挿入されている。

点火装置１４は、同様に、ベース１８と、該ベースに締結されたキャップ２０とを有し、該キャップは、トリガーケース内にて圧力ガスを生成する推進火薬を保持している。図２から明らかであるように、該キャップ２０は、内側にてチューブ１２に接触する。

ベース１８は、後側部に、該ベース１８から突き出す、この場合、ピンの形態をした電気接点２２を含み、該電気接点の軸方向に自由に突き出す端部は、ベース１８の一部分により形成された周壁２４により横方向に囲繞されかつ該周壁により保護されている。

点火装置１４は、電気接点２２に直接連結された点火装置チャンバと、隣接するブースタチャンバとを備える、いわゆる予組み立てた超小型のガス発生器である。これと代替的に、点火装置の火薬及びブースター火薬は、継手チャンバ内に配置してもよい。

ベース１８は、金属で出来ており、また、チューブ１２の外側にて軸方向に配置された段部２６を含み、該段部は、チューブ１２の内側から横方向に突き出している。チューブ１２は、その端面にて段部２６に隣接しており、かつ該段部にレーザ溶接により接続されている。溶接継手は、参照番号２８にて示されている。このようにして、点火装置１４は、ベース１８の直径範囲内で溶接継手２８によりチューブ１２に固着され、トリガーケース内でさえ、チューブ１２内にて確実に固定されている。

図２から明らかであるように、現在の技術と相違して、チューブ１２は、ベース１８の領域内にて拡幅していない。このため、その内径がキャップ２０の領域内にて点火装置１４の直径によってのみ制限されるチューブ１２は、成形後、更なる整形プロセスのステップを取ることなく、直接、挿入することができる。

特に、加圧したガスを供給するチューブ１２を含む、回転タービンテンショナーである、ベルトテンショナー１０は、ウェブの引き抜きのため、極めて急激な圧力上昇及び合力を利用する。点火装置をトリガー動作させると、初期圧力はブースター火薬に伝達される。従って、数１０ＭＰａ／ｍｓの強力な圧力勾配が生ずる。荷重が加えられた構成要素の部品、特に、チューブ１２と点火装置１４との間の接続部にとって、これは、特に堅牢な溶接継手がその利点を示す極度の状況である。

更に、チューブ１２と点火装置１４との間の接合部にて、複雑な幾何学的形態は要求されない。このため、本発明に従った構造は、その長さに関して柔軟に使用することができる。インターフェースの位置決めは簡単でかつ安全であり、また、その構造を最小にすることが可能である。

図３には、本発明に従ったベルトテンショナー１０の第二の実施の形態が示されており、この場合、以下にて、同等の構成要素は等しい参照番号にて表示されており、図２に従った実施の形態と相違する点についてのみ説明する。

図３に従ったベルトテンショナー１０において、点火装置１４のベース１８は、少なくとも一部分がプラスチック材料にて出来ており、金属製のリング３０が設けられ、該リングは、ベース１８のプラスチック材料内に埋め込まれ、特に、製造中、プラスチック射出成形鋳型により外被されている。チューブ１２の端面１６は、チューブ１２とほぼ同一の外径を有するリング３０と接触する。チューブ１２と点火装置１４との間の溶接は、リング３０とチューブ１２の端面１６との間にて実現される。

図４には、本発明の第三の実施の形態に従ったベルトテンショナー１０が示されている。この場合にも、以下に、上述した実施の形態との相違点についてのみ説明する。

図４に従ったベルトテンショナー１０において、点火装置１４の全体、特に、ベース１８は、チューブ１２内にて完全に配置されている。ベース１８及びキャップ２０の領域内にて、チューブ１２は、同一の内径を有している。点火装置１４は、円筒状の形状を有している。特に、ベース１８及びキャップ２０は、チューブ１２の内径に実質的に対応する同一の外径を有している。

この構造において、点火装置１４、特に、ベース１８は、チューブ１２の周壁３２に溶接されている。このことは、オーバーラップ方法にて、ベース１８の領域内で半径方向貫通浸透溶接（ ）により実行される。この場合にも、溶接継手は、参照番号２８にて表示されている。当然のこととして、ベース１８とチューブ１２の端面１６との間にて更なる端面溶接を行うことが考えられる。

最後に、図５には、図４のものと極めて類似した本発明に従ったベルトテンショナー１０の第四の実施の形態が示されている。図４のベルトテンショナー１０の場合のように、ベース１８から突き出す電気接点２２は、チューブ１２内に完全に配置され、図５に従った構造において、ベース１８から軸方向に自由に突き出す接点２２の端部は、チューブ１２の周壁３２によってのみ横方向に囲繞されている。その結果、電気接点２２を囲繞する周壁２４にてベース１８に提供されるものはない。その結果、接点２２がチューブ１２の周壁３２により等しく良好に保護された構造のベース１８となる。以下は、出願当初の請求項の記載である。
（請求項１）トリガーケース内にガスを保持するチューブ１２と、
該チューブ１２の開放した端面１６内に挿入される、チューブ１２内に配置された点火装置１４とを備え、該点火装置は、ベース１８と、推進火薬を収容すべく該ベース１８に締結されたキャップ２０とを含み、該キャップ２０は、チューブ内に少なくとも部分的に配置された、車の搭乗者拘束システム用のベルトテンショナーにおいて、
前記点火装置１４は、前記チューブ１２に溶接されることを特徴とする、車の搭乗者拘束システム用のベルトテンショナー。
（請求項２）請求項１に記載のベルトテンショナーにおいて、
前記点火装置１４は、摩擦溶接によりチューブ１２に接続されることを特徴とするベルトテンショナー。
（請求項３）請求項１又は２に記載のベルトテンショナーにおいて、
チューブ１２は、ベース１８及びキャップ２０の各領域内にて、同一の内径を有することを特徴とする、ベルトテンショナー。
（請求項４）請求項１から３の何れかに記載のベルトテンショナーにおいて、
点火装置１４は、ベース１８の領域内にてチューブ１２に溶接されることを特徴とする、ベルトテンショナー。
（請求項５）請求項１から４の何れかに記載のベルトテンショナーにおいて、
点火装置１４、特に、ベース１８は、チューブ１２の端面１６に溶接されることを特徴とする、ベルトテンショナー。
（請求項６）請求項１から５の何れかに記載のベルトテンショナーにおいて、
点火装置１４、特に、ベース１８は、チューブ１２の周壁３２に溶接されることを特徴とする、ベルトテンショナー。
（請求項７）請求項１から６の何れかに記載のベルトテンショナーにおいて、ベース１８は、チューブ１２の内側から横方向に突き出した段部２６を含み、特に、チューブ１２の端面は、該段部２６に隣接していることを特徴とする、ベルトテンショナー。
（請求項８）請求項１から６の何れかに記載のベルトテンショナーにおいて、
ベース１８は、完全にチューブ１２内側に配置されることを特徴とする、ベルトテンショナー。
（請求項９）請求項８に記載のベルトテンショナーにおいて、
ベース１８は、その後側部に、該ベースから突き出し且つ完全にチューブ１２内側に配置された電気接点２２を含み、
ベース１８から軸方向に自由に突き出す接点２２の端部は、チューブ１２の周壁３２によってのみ横方向に囲繞されることを特徴とする、ベルトテンショナー。
（請求項１０）請求項１から９の何れかに記載のベルトテンショナーにおいて、
ベース１８は、少なくとも部分的に金属にて出来ていることを特徴とする、ベルトテンショナー。
（請求項１１）請求項１から１０の何れかに記載のベルトテンショナーにおいて、
ベース１８は、少なくとも一部分がプラスチック材料にて出来ており、特に、ベース１８は、チューブ１２に溶接され、プラスチック材料内に埋め込まれた金属製のリング３０を含むことを特徴とする、ベルトテンショナー。

Claims (4)

1. トリガーケース内にガスを保持するチューブ１２と、
   該チューブ１２の開放した端面１６内に挿入される、チューブ１２内に配置された点火装置１４とを備え、該点火装置は、ベース１８と、推進火薬を収容すべく該ベース１８に締結されたキャップ２０とを含み、該キャップ２０は、チューブ内に少なくとも部分的に配置された、車の搭乗者拘束システム用のベルトテンショナーにおいて、
   前記点火装置１４は、前記チューブ１２に溶接され、
   チューブ１２は、ベース１８及びキャップ２０の各領域内にて、同一の内径を有し、
   点火装置１４は、ベース１８の直径範囲内にてチューブ１２に溶接され、
   点火装置１４、特に、ベース１８は、チューブ１２の端面１６に溶接され、
   ベース１８は、少なくとも一部分がプラスチック材料にて出来ており、ベース１８はプラスチック材料内に埋め込まれた金属製リング３０を含み、該金属製リング３０がチューブ１２に溶接されることを特徴とする、ベルトテンショナー。
2. 請求項１に記載のベルトテンショナーにおいて、
   前記点火装置１４は、摩擦溶接によりチューブ１２に接続されることを特徴とするベルトテンショナー。
3. 請求項１又は２に記載のベルトテンショナーにおいて、ベース１８は、チューブ１２の内側から横方向に突き出した段部２６を含み、特に、チューブ１２の端面は、該段部２６に隣接していることを特徴とする、ベルトテンショナー。
4. 請求項１から３の何れかに記載のベルトテンショナーにおいて、
   ベース１８は、少なくとも部分的に金属にて出来ていることを特徴とする、ベルトテンショナー。

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