JP6725341B2 - プリテンショナ及びシートベルト装置 - Google Patents

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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、に区分することができる。
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、を備えている。また、ハウジング内に挿通されるワイヤは、保護部材とシール部材とが一体に形成された保護シール体に挿通されており、保護シール体は、止め輪によってハウジング内に固定されている。
特開２００９−１７３１０３号公報
特許文献１に記載された発明では、止め輪は金属部品であり、保護シール体は樹脂部品であることから、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、コストダウン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一体に接続するハウジングと、を備えたプリテンショナにおいて、前記ハウジングは、前記ワイヤを案内する挿通孔と、前記シリンダ及び前記挿通孔に連通した連通部と、前記ガス発生器により発生したガスを前記連通部に供給するガス供給口と、を備え、前記プリテンショナは、前記挿通孔と前記連通部との境界部に配置されたワイヤガイドと、前記連通部に挿入され前記ガス供給口に係止されることによって前記ワイヤガイドを位置決めする樹脂製の保持部材と、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一体に接続するハウジングと、を備えたプリテンショナを備え、前記ハウジングは、前記ワイヤを案内する挿通孔と、前記シリンダ及び前記挿通孔に連通した連通部と、前記ガス発生器により発生したガスを前記連通部に供給するガス供給口と、を備え、前記プリテンショナは、前記挿通孔と前記連通部との境界部に配置されたワイヤガイドと、前記連通部に挿入され前記ガス供給口に係止されることによって前記ワイヤガイドを位置決めする樹脂製の保持部材と、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、前記保持部材は、筒形状の本体部と、前記ガス供給口に係止可能な突起と、を備えていてもよい。さらに、前記保持部材は、前記本体部の表面の軸方向に形成されたリブを備えていてもよい。
また、前記ハウジングは、前記保持部材の軸方向に形成されたキー溝を備え、前記保持部材は、前記キー溝に挿通可能な凸部を有していてもよい。
また、前記ハウジングは、前記保持部材の軸方向に形成されたキー溝を備え、前記保持部材は、筒形状の本体部と、該本体部に形成され前記キー溝に挿通可能な凸部と、該凸部に形成され前記ガス供給口に係止可能な突起と、前記本体部の表面の軸方向に形成されたリブと、を備えていてもよい。
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、保持部材をハウジングに形成されたガス供給口に係止させるようにしたことから、保持部材を金属製から樹脂製に変更した場合であっても容易に保持部材をハウジングに配置することができ、製品のコストダウン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に示したハウジングを示す拡大図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図、を示している。 図１に示した保持部材を示す拡大図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図、を示している。 保持部材の変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、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に示したハウジングを示す拡大図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図、を示している。図３は、図１に示した保持部材を示す拡大図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図、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を一体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、ワイヤ２を案内する挿通孔６１と、シリンダ４及び挿通孔６１に連通した連通部６２と、ガス発生器５により発生したガスを連通部６２に供給するガス供給口６３と、を備え、プリテンショナ１は、挿通孔６１と連通部６２との境界部６６に配置されたワイヤガイド８と、連通部６２に挿入されガス供給口６３に係止されることによってワイヤガイド８を位置決めする保持部材９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７ａ及びハウジング６に形成された固定孔６ａにボルトを挿通することによって車体に固定される。ブラケット７は、リベット７ｂを固定するための開口部７ｃを備え、リベット７ｂをブラケット７に固定することによってワイヤ２の屈曲角度を保持している。
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。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。
ガス発生器５は、図２（Ａ）に記載されたように、ハウジング６に形成された開口部（ガス発生器取付部６４）内に配置され、キーパー５１によってハウジング６に固定される。このガス発生器取付部６４と連通部６２とを連通する通路によってガス供給口６３が構成されている。
また、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。
ハウジング６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、ハウジング６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、ハウジング６の軽量化を図ることができる。
また、ハウジング６は、図２（Ａ）に示したように、一端側にワイヤ２をブラケット７からシリンダ４に案内する挿通孔６１を有し、他端側にシリンダ４を接続する接続部６５を有している。挿通孔６１にはワイヤ２が挿入され、接続部６５にはシリンダ４のネジ部が螺合される。挿通孔６１と接続部６５との間には、これらと連通する連通部６２が形成されている。
連通部６２の挿通孔６１側の内周面は、挿通孔６１に接近するにしたがって縮径する円錐面を形成しており、挿通孔６１と連通部６２との境界部６６を構成している。この境界部６６には、樹脂製のワイヤガイド８が挿入される。ワイヤガイド８は、略円錐台形状を有し、中央部にワイヤ２を挿通可能な孔を有している。ワイヤガイド８は、ワイヤ２を連通部６２に案内するとともに境界部６６をシールする機能を有している。
また、連通部６２は、保持部材９を挿入したときに保持部材９の軸方向位置を規制する段差部６７を有していてもよいし、保持部材９の回転（周方向位置）を規制するキー溝６８を有していてもよい。キー溝６８は、例えば、図２（Ｂ）に示したように、連通部６２の内周面の一部を切り欠くことによって形成される。なお、図２（Ｂ）に示した正面図は、図２（Ａ）におけるＢ矢視図に相当する。また、図２（Ｂ）では、説明の便宜上、ガス発生器５及び保持部材９の図を省略してある。
また、連通部６２は、保持部材９の保持性能を向上させるために、接続部６５から境界部６６に向かって僅かに縮径するように内周面を形成してもよい。図２（Ａ）に示したように、連通部６２の内周面の一部にはガス供給口６３と連通する開口部が形成される。したがって、連通部６２とガス供給口６３との間には分岐部６９が形成される。
保持部材９は、例えば、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示したように、樹脂製で筒形状の本体部９１と、本体部９１に形成されキー溝６８に挿通可能な凸部９２と、凸部９２に形成されガス供給口６３に係止可能な突起９３と、本体部９１の表面の軸方向に形成された複数のリブ９４と、を備えている。なお、図３（Ｂ）に示した正面図は、図３（Ａ）におけるＢ矢視図に相当する。
保持部材９は樹脂部品であり、本体部９１、凸部９２、突起９３及びリブ９４は、射出成形等により一体に形成される。本体部９１の外周の一部には連通部６２の段差部６７に当接する拡径部９５を有していてもよい。凸部９２は、拡径部９５の一部が径方向外方に突出するように形成されており、軸方向に形成された連通部６２のキー溝６８に挿入可能な形状を有している。
突起９３は、凸部９２から軸方向に突出するように形成されたレバー形状を有している。突起９３は、根元部に対して先端部側が本体部９１の外周から僅かに離れるように形成されており、本体部９１の径方向に可撓可能に構成されている。また、突起９３の先端には、ハウジング６の分岐部６９に係止可能な係止部９６が形成されていてもよい。係止部９６は、例えば、突起９３の先端に形成された段差部である。
リブ９４は、図３（Ａ）に示したように、軸方向に沿って形成されており、図３（Ｂ）に示したように、突起９３を基準として、２２．５°の間隔で均等に７個配置されている。リブ９４は、保持部材９を連通部６２に挿入し、突起９３をガス供給口６３（本実施形態では分岐部６９）に係止させる際に、本体部９１の軸芯がずれたり傾いたりして逃げないようにする機能を有している。したがって、リブ９４は、例えば、突起９３と対向する方向（上下方向）及び左右方向の移動を規制する位置に配置することが好ましい。
ただし、リブ９４の個数及び配置は、図示した配置に限定されるものではない。例えば、リブ９４は、４５°〜９０°の範囲と９０°〜１３５°の範囲との２箇所に配置してもよいし、図示したリブ９４よりも幅広に形成したリブ９４を配置するようにしてもよい。また、ハウジング６に形成された連通部６２の形状によっては、リブ９４を省略してもよい。
上述した保持部材９は、例えば、図２（Ｂ）に示したように、ワイヤガイド８をハウジング６の連通部６２から境界部６６に挿入した後、キー溝６８に凸部９２を位置合わせした状態で連通部６２に挿入され、押し込まれる。このとき、突起９３は、連通部６２の内面に当接して撓んだ状態で押し込まれる。そして、保持部材９の拡径部９５が連通部６２の段差部６７に当接し、突起９３がガス供給口６３に到達すると、突起９３の係止部９６がハウジング６の分岐部６９に係止する。
このように、保持部材９を連通部６２に押し込むだけで、保持部材９をハウジング６に係止させることができ、ワイヤガイド８を容易に位置決めすることができる。なお、ワイヤガイド８及び保持部材９を連通部６２に挿入する際には、ワイヤ２をワイヤガイド８及び保持部材９に挿通した状態で行うことが好ましい。
また、保持部材９は樹脂製品であることから、プリテンショナ１の作動時にガス発生器５から生じる高圧ガスによって粉砕することができ、粉砕された保持部材９は連通部６２に封じ込まれる。したがって、プリテンショナ１が作動するまで、ワイヤガイド８を容易に位置決めすることができる。
上述した本実施形態に係るプリテンショナ１によれば、保持部材９をハウジング６に形成されたガス供給口６３に係止させるようにしたことから、保持部材９を金属製から樹脂製に変更した場合であっても容易に保持部材９をハウジング６に配置することができ、プリテンショナ１のコストダウンを図ることができる。
ここで、図４は、保持部材の変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、を示している。なお、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示した保持部材９と同じ構成部品については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図４（Ａ）に示した第一変形例は、突起９３の先端に形成された係止部９６を省略したものである。かかる構成によっても突起９３の先端をガス供給口６３に係止させることができ、ワイヤガイド８を位置決めすることができる。
図４（Ｂ）に示した第二変形例は、凸部９２と突起９３とを異なる位置に形成したものである。図示した第二変形例では、突起９３と対向する位置に凸部９２を配置している。かかる変形例では、ハウジング６の連通部６２においても、ガス供給口６３と対向する位置にキー溝６８が形成される。このように、凸部９２及びキー溝６８は、任意の位置に形成することができ、突起９３は凸部９２と異なる位置に形成するようにしてもよい。
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１００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、に区分することができる。
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７ａ及びハウジング６の固定孔６ａ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。
このように上述した実施形態（変形例を含む）に係るプリテンショナ１を使用することにより、保持部材９をハウジング６に形成されたガス供給口６３に係止させるようにしたことから、保持部材９を金属製から樹脂製に変更した場合であっても容易に保持部材９をハウジング６に配置することができ、シートベルト装置１００のコストダウン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
６ａ 固定孔
７ ブラケット
７ａ 固定孔
７ｂ リベット
７ｃ 開口部
９ 保持部材
２１ ホルダ
２２ フェルール
２３ ワイヤエンド
３１ リング
３２ ボールリング
５１ キーパー
６１ 挿通孔
６２ 連通部
６３ ガス供給口
６４ ガス発生器取付部
６５ 接続部
６６ 境界部
６７ 段差部
６８ キー溝
６９ 分岐部
９１ 本体部
９２ 凸部
９３ 突起
９４ リブ
９５ 拡径部
９６ 係止部
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一体に接続するハウジングと、を備えたプリテンショナにおいて、
    前記ハウジングは、前記ワイヤを案内する挿通孔と、前記シリンダ及び前記挿通孔に連通した連通部と、前記ガス発生器により発生したガスを前記連通部に供給するガス供給口と、を備え、
    前記プリテンショナは、前記挿通孔と前記連通部との境界部に配置されたワイヤガイドと、前記連通部に挿入され前記ガス供給口に係止されることによって前記ワイヤガイドを位置決めする樹脂製の保持部材と、を備えている
    ことを特徴とするプリテンショナ。
  2. 前記保持部材は、筒形状の本体部と、前記ガス供給口に係止可能な突起と、を備え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. 前記保持部材は、前記本体部の表面の軸方向に形成されたリブを備えていることを特徴とする請求項２に記載のプリテンショナ。
  4. 前記ハウジングは、前記保持部材の軸方向に形成されたキー溝を備え、前記保持部材は、前記キー溝に挿通可能な凸部を有している、ことを特徴とする請求項１に記載のプリテンショナ。
  5. 前記ハウジングは、前記保持部材の軸方向に形成されたキー溝を備え、前記保持部材は、筒形状の本体部と、該本体部に形成され前記キー溝に挿通可能な凸部と、該凸部に形成され前記ガス供給口に係止可能な突起と、前記本体部の表面の軸方向に形成されたリブと、を備え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。
  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。
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