JP6712913B2 - プリテンショナ及びシートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリテンショナ及びシートベルト装置に関し、特に、ラップベルトに適したプリテンショナ及び該プリテンショナを備えたシートベルト装置に関する。

自動車等の車両には、一般に、乗員が着座する腰掛部と乗員の背面に位置する背もたれ部とを備えたシートに乗員を拘束するシートベルト装置が搭載されている。かかるシートベルト装置は、乗員を拘束するウェビングと、ウェビングの巻き取りを行うリトラクタと、車体側に設けられウェビングを案内するガイドアンカーと、ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、シートの側面に配置されたバックルと、ウェビングに配置されたトングと、を有し、トングをバックルに嵌着させることによってウェビングにより乗員をシートに拘束している。

乗員拘束時におけるウェビングは、ベルトアンカーとトング間のウェビングにより乗員の腰部を拘束するラップベルトと、ガイドアンカーとトング間のウェビングにより乗員の肩部を斜めに拘束するショルダーベルトと、に分類される。

かかるシートベルト装置において、車両衝突時における乗員の拘束性能を向上させるために、ベルトアンカーにウェビングのラップベルトを引き込み可能なプリテンショナを配置することが既に提案されている。

かかるプリテンショナは、例えば、特許文献１に記載されたように、ラップベルトに接続されたワイヤと、ワイヤの端部に配置されたピストンと、ピストンを摺動可能に収容するシリンダと、ピストンに駆動力を付与するガス発生器と、シリンダ及びガス発生器を連通可能に接続するハウジングと、ハウジングに接続されワイヤの位置決めを行うブラケットと、を備えている。

特開２００３−１２７８２９号公報

上述したブラケットは、従来、鉄製の部品であり、かしめやボルト留めによりハウジングに固定される。しかしながら、これらの固定方法を用いた場合、ブラケットの取り付け作業が面倒であり、組み付け時における作業工数が増加しやすいという問題があった。

また、近年、車両の軽量化の観点から鉄と比較して比重の小さい素材（例えば、アルミニウム等）が種々の部品で使用されつつある。しかしながら、アルミニウム又はアルミニウム合金は、その機械的特性からかしめには適していないという問題もあった。

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、軽量化又は組み付け時における作業工数の削減を図ることができる、プリテンショナ及びシートベルト装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、乗員を拘束するウェビングに接続されたワイヤと、該ワイヤに配置されたピストンと、該ピストンを摺動可能に収容するシリンダと、前記ピストンに駆動力を付与するガス発生器と、前記シリンダ及び前記ガス発生器を連通可能に接続するハウジングと、該ハウジングに接続され前記ワイヤの位置決めを行うブラケットと、を備えたプリテンショナにおいて、前記ハウジングは、側面に形成された突起と、側面に形成された段差部と、を備え、前記ブラケットは、前記突起に係合する係合孔と、前記段差部に係止可能なストッパと、を備えていることを特徴とするプリテンショナが提供される。

また、本発明によれば、乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、を備えたシートベルト装置において、前記ベルトアンカーは、前記ウェビングに接続されたワイヤと、該ワイヤに配置されたピストンと、該ピストンを摺動可能に収容するシリンダと、前記ピストンに駆動力を付与するガス発生器と、前記シリンダ及び前記ガス発生器を連通可能に接続するハウジングと、該ハウジングに接続され前記ワイヤの位置決めを行うブラケットと、を備えたプリテンショナを備え、前記ハウジングは、側面に形成された突起と、側面に形成された段差部と、を備え、前記ブラケットは、前記突起に係合する係合孔と、前記段差部に係止可能なストッパと、を備えていることを特徴とするシートベルト装置が提供される。

上述したプリテンショナ及びシートベルト装置において、前記段差部は凹部を有し、前記ストッパは前記凹部に係止可能なフック部を有していてもよい。

また、前記ブラケットは、前記突起を前記係合孔に案内するガイド部を有していてもよい。

また、前記ブラケットは、断面Ｕ字形状を有し、開放側に前記係合孔が配置され、閉塞側に前記ストッパが配置されていてもよい。

さらに、前記ブラケットは、前記突起を前記係合孔に案内するガイド部を有し、該ガイド部は、一対の側板を外側に開いた部分によって構成されていてもよい。

上述した本発明に係るプリテンショナ及びシートベルト装置によれば、ハウジングの突起にブラケットの係合孔を係合し、ハウジングの段差部にブラケットのストッパを係止することによって、ブラケットをハウジングに固定することができる。したがって、本発明によれば、ブラケットの取り付け作業にかしめやボルト留めを用いる必要がなく、装置の軽量化又は組み付け時における作業工数の削減を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るプリテンショナを示す部品展開図である。 図１に示したブラケットを示す拡大図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、を示している。 ブラケットの取り付け方法を示す説明図であり、（Ａ）は取り付け前、（Ｂ）は取り付け後、を示している。 ブラケットの変形例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、を示している。 本発明の一実施形態に係るシートベルト装置を示す全体構成図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の一実施形態に係るプリテンショナを示す部品展開図である。図２は、図１に示したブラケットを示す拡大図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、を示している。図３は、ブラケットの取り付け方法を示す説明図であり、（Ａ）は取り付け前、（Ｂ）は取り付け後、を示している。

本発明の一実施形態に係るプリテンショナ１は、例えば、図１〜図３（Ｂ）に示したように、乗員を拘束するウェビングに接続されたワイヤ２と、ワイヤ２に配置されたピストン３と、ピストン３を摺動可能に収容するシリンダ４と、ピストン３に駆動力を付与するガス発生器５と、シリンダ４及びガス発生器５を連通可能に接続するハウジング６と、ハウジング６に接続されワイヤ２の位置決めを行うブラケット７と、を備え、ハウジング６は、側面６ｓに形成された突起６１と、側面６ｓに形成された段差部６２と、を備え、ブラケット７は、突起６１に係合する係合孔７１と、段差部６２に係止可能なストッパ７２と、を備えている。

プリテンショナ１は、ベルトアンカーとしての機能を有しており、ブラケット７に形成された固定孔７３及びハウジング６に形成された固定孔６３にボルトを挿通することによって車体に固定される。ワイヤ２の一端にはホルダ２１が接続されており、ホルダ２１はフェルール２２に接続されている。フェルール２２は、ウェビングの端部に接続される。フェルール２２を介してワイヤ２に接続されたウェビングは、乗員拘束時に乗員の腰部を拘束するラップベルトを構成することとなる。

ワイヤ２の他端は、ブラケット７を介してハウジング６に挿通され、シリンダ４内のワイヤエンド２３に接続される。ハウジング６にはワイヤ２を案内するワイヤガイド６４が配置されており、スリーブ６５により位置決めされている。ワイヤ２は、ワイヤガイド６４及びスリーブ６５に挿通される。

シリンダ４内にはピストン３が摺動可能に配置されており、ワイヤ２はピストン３に挿通された後、ワイヤエンド２３に接続される。ピストン３の外周には気密性を向上させるＯリング３１が配置されている。また、ピストン３の中間部には逆戻りを抑制するためのボール及びボールリング３２が配置されている。

ハウジング６には、キーパー５１によってガス発生器５が固定されている。ガス発生器５は、例えば、車両の衝突を検出する加速度センサに接続されており、車両衝突時に作動して高圧ガスをハウジング６内に噴出する。ハウジング６内に噴出された高圧ガスは、ピストン３を押圧し、ハウジング６から離れる方向にピストン３を移動させる。ピストン３の移動に伴ってワイヤ２は、ハウジング６及びシリンダ４内に引き込まれ、ウェビング（ラップベルト）を締め付ける。

また、一般に、シリンダ４は、車体の前後方向に沿って配置されることが多く、シリンダ４内のワイヤエンド２３からウェビングに接続されるフェルール２２（ホルダ２１）までワイヤ２を案内するには、途中でワイヤ２を屈曲又は湾曲させる必要がある。本実施形態では、ブラケット７に挿通されたワイヤ２は上方に屈曲され、ブラケット７に固定されたリベット７４によって弾性変形が抑制されている。

上述したプリテンショナ１の構成は単なる一例であり、図示した構成に限定されるものではない。例えば、ワイヤガイド６４、スリーブ６５、ピストン３等の部品の形状、ガス発生器５の配置等は、他の構成であってもよい。

図１に示したように、ハウジング６の一端にはシリンダ４が接続され、その反対側の他端にはブラケット７が接続される。ハウジング６の他端は、図３（ａ）に示したように、固定孔６３が形成された凸部６ｃを有し、固定孔６３に近接した外周部には突起６１及び段差部６２が形成されている。

突起６１は、ハウジング６の側面６ｓよりも外方に向かって突出した形状を有している。突起６１は、例えば、直方体、立方体、半球体等の形状を有しており、ブラケット７の移動方向に形成されたテーパ面を有していてもよい。突起６１は、ハウジング６の左右両側の側面６ｓに形成される。

段差部６２は、ハウジング６の側面６ｓよりも内方に向かって窪んだ形状を有している。段差部６２は、図３（ａ）に示したように、側面６ｓに形成された溝の一部によって形成するようにしてもよい。段差部６２は、例えば、ハウジング６（又はシリンダ４）の長手方向に沿って形成される。段差部６２は、ハウジング６の左右両側の側面６ｓに形成される。また、段差部６２は、長手方向の一部に凹部６２ｃを有していてもよい。凹部６２ｃには、例えば、ブラケット７のストッパ７２の一部が係止される。

ブラケット７は、図２（ａ）に示したように、例えば、第一側板７ａ、第二側板７ｂ及び底板７ｃを備えた断面Ｕ字形状を有している。第一側板７ａ及び第二側板７ｂは、図３（ｂ）に示したように、略中央部に形成され固定用のボルトを挿通する固定孔７３と、外周部に形成されリベット７４を固定するためのリベット孔７４ａと、を有している。固定孔７３の中心とリベット孔７４ａの中心とを結ぶ直線の傾斜角度θによってワイヤ２の屈曲角度が調整される。

固定孔７３を挟んでリベット孔７４ａの反対側には係合孔７１が形成されている。係合孔７１の前方にはハウジング６の突起６１を係合孔７１に案内するためのガイド部７５が形成されている。ガイド部７５は、図３（ａ）に示したように、第一側板７ａ及び第二側板７ｂの一部を外側に開くように変形した部分によって構成される。すなわち、ガイド部７５は、係合穴７１から離れた前方側における第一側板７ａと第二側板７ｂとの隙間が、係合穴７１に近い側における第一側板７ａと第二側板７ｂとの隙間よりも大きくなるように形成されている。また、係合孔７１は、ブラケット７の開放側（底板７ｃが形成されていない側）に配置されている。

ストッパ７２は、例えば、図３（ｂ）に示したように、ブラケット７からガイド部７５と略平行に外方に突出した部分によって構成される。ストッパ７２は、ハウジング６の段差部６２を形成する溝部に挿入可能な形状を有している。また、ストッパ７２の先端部下方には、ハウジング６の段差部６２に形成された凹部６２ｃに係止可能なフック部７２ｆを有していてもよい。かかるストッパ７２は、図示したように、係合孔７１の下方、すなわち、ブラケット７の閉塞側（底板７ｃが形成された側）に配置される。

このように、係合孔７１及びストッパ７２を組み合わせることにより、係合孔７１を突起６１に係合させたときに生じるブラケット７の回転運動をストッパ７２で抑制することができ、ブラケット７の脱落を抑制することができる。また、ストッパ７２の先端にフック部７２ｆを形成することにより、ストッパ７２をハウジング６の側面６ｓに係止させることができ、ブラケット７の固定孔７３とハウジング６の固定孔６３との位置を効果的に合わせることができる。

また、係合孔７１をストッパ７２よりも開放側に配置することにより、係合孔７１を突起６１に係合させる際に、ガイド部７５が形成された部分を外方に広げやすくすることができ、突起６１を容易に係合孔７１に係合させることができる。

ここで、ブラケット７をハウジング６に取り付ける方法について、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照しつつ説明する。ブラケット７は、ハウジング６の凸部６ｃに取り付けられる。ハウジング６の側面６ｓに形成された段差部６２を構成する溝部にストッパ７２を挿通するように、ブラケット７をハウジング６に接近させる（図中の矢印方向）。ハウジング６の突起６１がガイド部７５に接触し、ガイド部７５が押し広げられる。さらに、ブラケット７をハウジング６に押し込むと、図３（Ｂ）に示したように、突起６１が係合孔７１に係合する。このとき、ストッパ７２のフック部７２ｆが略同時に段差部６２の凹部６２ｃに係止することとなる。

上述した本実施形態に係るプリテンショナ１によれば、ハウジング６の突起６１にブラケット７の係合孔７１を係合し、ハウジング６の段差部６２にブラケット７のストッパ７２を係止することによって、ブラケット７をハウジング６に容易に固定することができる。したがって、本実施形態によれば、ブラケット７の取り付け作業にかしめやボルト留めを用いる必要がなく、装置の軽量化又は組み付け時における作業工数の削減を図ることができる。

また、ブラケット７の第一側板７ａ及び第二側板７ｂを同じ形状、すなわち、左右対称に形成することにより、例えば、運転席側のシートベルト装置に使用するプリテンショナ１及び助手席側のシートベルト装置に使用するプリテンショナ１において同一形状のブラケット７を使用することができ、部品の共通化を図ることができる。したがって、上述したブラケット７を使用することにより、組み付け時にブラケット７の種類を選別する必要がなく、作業工数の削減を図ることができる。

次に、ブラケット７の変形例について、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、図４は、ブラケットの変形例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、を示している。なお、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示したブラケット７と同じ構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示したブラケット７の変形例は、ストッパ７２の先端にフック部を形成していないものである。また、かかる変形例では、ハウジング６の突起６１を係合孔７１に案内するガイド部７６をテーパ面によって構成している。かかるテーパ面（ガイド部７６）によっても、突起６１を係合孔７１に円滑に案内することができる。なお、本変形例のブラケット７を使用した場合には、ブラケット６の段差部６２に形成した凹部を省略することができる。

上述した図２（Ａ）及び図４（Ａ）に示したブラケット７は、例えば、鉄よりも比重の小さい素材（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等）により構成される。具体的には、ブラケット７は、アルミダイキャストにより製造してもよい。鉄よりも比重の小さい素材を採用することにより、ブラケット７の軽量化を効果的に図ることができる。

次に、本発明の実施形態に係るシートベルト装置について、図５を参照しつつ説明する。ここで、図５は、本発明の実施形態に係るシートベルト装置を示す全体構成図である。なお、図５において、説明の便宜上、シートベルト装置以外の部品については、一点鎖線で図示している。

図５に示した本実施形態に係るシートベルト装置１００は、乗員を拘束するウェビングＷと、ウェビングＷの巻き取りを行うリトラクタ１０１と、車体側に設けられウェビングＷを案内するガイドアンカー１０２と、ウェビングＷを車体側に固定するベルトアンカー１０３と、乗員が着座するシートＳの側面に配置されたバックル１０４と、ウェビングＷに配置されたトング１０５と、を備え、ベルトアンカー１０３は、例えば、図１に示したプリテンショナ１を備えている。

図５に示したシートベルト装置は、助手席に配置されたシートベルト装置である。ウェビングＷは、一端がリトラクタ１０１に接続され、他端がベルトアンカー１０３に接続されている。ウェビングＷの中間部はベルトアンカー１０３及びトング１０５に挿通されている。トング１０５をバックル１０４に嵌着することによってシートＳに着座した乗員をウェビングＷで拘束することができる。

乗員拘束時において、ウェビングＷは、ベルトアンカー１０３とトング１０５間のウェビングＷにより乗員の腰部を拘束するラップベルトと、ガイドアンカー１０２とトング１０５間のウェビングＷにより乗員の肩部を拘束するショルダーベルトと、に分類することができる。

ベルトアンカー１０３は、図１に示したプリテンショナ１によって構成される。具体的には、ブラケット７の固定孔７３及びハウジング６の固定孔６３にボルトを挿通し、そのボルトを車体側に固定することによって、プリテンショナ１が車体に固定される。このように、ベルトアンカー１０３にプリテンショナ１を配置することにより、車両衝突時における乗員の拘束性能を向上させることができる。

また、プリテンショナ１に、図２（Ａ）又は図４（Ａ）に示したブラケット７を使用することにより、シートベルト装置１００の軽量化及び組み付け時における作業工数の削減を図ることができる。また、鉄よりも比重の小さい素材によりブラケット７を形成することによって、効果的にシートベルト装置１００の軽量化を図ることができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、シートベルト装置１００は、車両の運転席や後部座席に使用されるシートベルト装置であってもよいし、車両以外の乗物に使用されるシートベルト装置であってもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１ プリテンショナ
２ ワイヤ
３ ピストン
４ シリンダ
５ ガス発生器
６ ハウジング
６ｃ 凸部
６ｓ 側面
７ ブラケット
７ａ 第一側板
７ｂ 第二側板
７ｃ 底板
２１ ホルダ
２２ フェルール
２３ ワイヤエンド
３１ Ｏリング
３２ ボールリング
５１ キーパー
６１ 突起
６２ 段差部
６２ｃ 凹部
６３ 固定孔
６４ ワイヤガイド
６５ スリーブ
７１ 係合孔
７２ ストッパ
７２ｆ フック部
７３ 固定孔
７４ リベット
７４ａ リベット孔
７５，７６ ガイド部
１００ シートベルト装置
１０１ リトラクタ
１０２ ガイドアンカー
１０３ ベルトアンカー
１０４ バックル
１０５ トング

Claims (6)

1. 乗員を拘束するウェビングに接続されたワイヤと、該ワイヤに配置されたピストンと、該ピストンを摺動可能に収容するシリンダと、前記ピストンに駆動力を付与するガス発生器と、前記シリンダ及び前記ガス発生器を連通可能に接続するハウジングと、該ハウジングに接続され前記ワイヤの位置決めを行うブラケットと、を備えたプリテンショナにおいて、
   前記ハウジングは、側面に形成された突起と、側面に形成された段差部と、を備え、
   前記ブラケットは、前記突起に係合する係合孔と、前記段差部に係止可能なストッパと、を備えている、
   ことを特徴とするプリテンショナ。
2. 前記段差部は凹部を有し、前記ストッパは前記凹部に係止可能なフック部を有している、ことを特徴とする請求項１に記載のプリテンショナ。
3. 前記ブラケットは、前記突起を前記係合孔に案内するガイド部を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のプリテンショナ。
4. 前記ブラケットは、断面Ｕ字形状を有し、開放側に前記係合孔が配置され、閉塞側に前記ストッパが配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のプリテンショナ。
5. 前記ブラケットは、前記突起を前記係合孔に案内するガイド部を有し、該ガイド部は、一対の側板を外側に開いた部分によって構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のプリテンショナ。
6. 乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、を備えたシートベルト装置において、
   前記ベルトアンカーは、請求項１〜請求項５の何れか一項に記載のプリテンショナを備えている、ことを特徴とするシートベルト装置。