JP7144195B2 - プリテンショナ、リトラクタ及びシートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリテンショナ、リトラクタ及びシートベルト装置に関し、特に、ロッド状の動力伝達部材を含む構成に適した、プリテンショナ、リトラクタ及び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設けられている。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、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含み、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。また、リトラクタは、車両衝突時等の緊急時にウェビングの弛みを除去するプリテンショナを有していることが一般的になってきている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、細長い圧力シリンダーと、該圧力シリンダー内に加圧流体を供給するインフレータと、前記加圧流体によって前記圧力シリンダー内を移動するピストンと、移動する前記ピストンによって前記圧力シリンダーから押し出されるロッド状のスラスト手段と、を備え、前記圧力シリンダーから押し出された前記スラスト手段によって歯車を回転させるように構成されたプリテンショナが開示されている。

また、前記圧力シリンダーは、前端部に片側のみを収縮させて形成した塑性変形可能なストッパを有し、該ストッパに前記ピストンを衝突させることにより前記ストッパを塑性変形させ、前記ピストンを前記圧力シリンダーの内側に密着させることによって減速させるように構成されている。

特表２０１６－５２３１９８号公報

上述した特許文献１に記載された発明によれば、ピストン（以下、「封止部材」と称する。）を圧力シリンダー（以下、「圧力容器」と称する。）内で停止させることによって、圧力容器内に供給された加圧流体の外部への放出を抑制することができる。しかしながら、かかる発明では、封止部材の硬度を圧力容器の硬度よりも高くする必要があり、コストアップの要因となってしまうとともに加工も難しくなってしまうという問題がある。

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、封止部材を低廉で加工性に優れた材質で構成することができ、コストダウン及び加工容易性の向上を図ることができる、プリテンショナ、リトラクタ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の巻き取りを行うスプールに接続されたリングギアと、緊急時に前記リングギアに動力を伝達する動力伝達装置と、を含むプリテンショナにおいて、前記動力伝達装置は、前記リングギアに動力を伝達する動力伝達部材と、該動力伝達部材を前記リングギアに案内するパイプ形状の圧力容器と、前記動力伝達部材の後方に配置された封止部材と、を含み、前記圧力容器は、先端部に形成された縮径部を備え、前記封止部材は、前記縮径部の隙間よりも大きい直径を有し、前記縮径部に衝突した際に塑性変形しながら停止するように構成されており、前記縮径部は、前記封止部材の先端がめり込みながら減速し前記縮径部内で停止するように設定された軸方向長さＬを有している、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の巻き取りを行うスプールと、緊急時に前記ウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナと、を含むリトラクタにおいて、前記プリテンショナは、前記スプールに接続されたリングギアと、緊急時に前記リングギアに動力を伝達する動力伝達装置と、を含み、前記動力伝達装置は、前記リングギアに動力を伝達する動力伝達部材と、該動力伝達部材を前記リングギアに案内するパイプ形状の圧力容器と、前記動力伝達部材の後方に配置された封止部材と、を含み、前記圧力容器は、先端部に形成された縮径部を備え、前記封止部材は、前記縮径部の隙間よりも大きい直径を有し、前記縮径部に衝突した際に塑性変形しながら停止するように構成されており、前記縮径部は、前記封止部材の先端がめり込みながら減速し前記縮径部内で停止するように設定された軸方向長さＬを有している、ことを特徴とするリトラクタが提供される。

また、本発明によれば、乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うリトラクタと、を含むシートベルト装置において、前記リトラクタは、前記スプールに接続されたリングギアと、緊急時に前記リングギアに動力を伝達する動力伝達装置と、を含み、前記動力伝達装置は、前記リングギアに動力を伝達する動力伝達部材と、該動力伝達部材を前記リングギアに案内するパイプ形状の圧力容器と、前記動力伝達部材の後方に配置された封止部材と、を含み、前記圧力容器は、先端部に形成された縮径部を備え、前記封止部材は、前記縮径部の隙間よりも大きい直径を有し、前記縮径部に衝突した際に塑性変形しながら停止するように構成されており、前記縮径部は、前記封止部材の先端がめり込みながら減速し前記縮径部内で停止するように設定された直径Ｄ及び軸方向長さＬを有している、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、リトラクタ及びシートベルト装置において、前記縮径部は、前記圧力容器の側面を内側に窪ませた加工部、前記圧力容器の側面から内部に突出するように配置された金具、又は、前記圧力容器内に挿入された筒部材の何れかによって構成されていてもよい。

前記縮径部は、前記封止部材よりも短い軸方向長さを有していてもよい。

前記封止部材は、球形状、円柱形状、又は、一端若しくは両端に半球面を有する円柱形状の何れかの形状を有していてもよい。また、前記封止部材は、貫通孔又は凹部を有していてもよい。

前記封止部材は、前記圧力容器の硬度よりも低い硬度を有していてもよい。また、前記封止部材の硬度は、前記圧力容器の硬度に対して４０～６０％の数値であってもよい。

上述した本発明に係るプリテンショナ、リトラクタ及びシートベルト装置によれば、封止部材の硬度を圧力容器の硬度よりも低くしたことにより、縮径部に封止部材が衝突した際に封止部材を塑性変形させて停止させることができる。したがって、本発明によれば、封止部材の硬度を圧力容器よりも高くする必要がなく、封止部材を低廉で加工性に優れた材質で構成することができ、コストダウン及び加工容易性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るリトラクタを示す部品展開図である。 圧力容器の縮径部近傍を示す拡大断面図であり、（Ａ）は封止部材が縮径部に衝突した瞬間の状態、（Ｂ）は封止部材が停止した状態、（Ｃ）は比較例の封止部材が停止した状態、を示している。 封止部材が縮径部に衝突した際の荷重と変位の関係を示す図である。 縮径部の形状を示す図であり、（Ａ）は第一例、（Ｂ）は第二例、（Ｃ）は第三例、（Ｄ）は第四例、（Ｅ）は第五例、（Ｆ）は第六例、を示している。 封止部材の形状を示す図であり、（Ａ）は第一例、（Ｂ）は第二例、（Ｃ）は第三例、（Ｄ）は第四例、（Ｅ）は第五例、（Ｆ）は第六例、（Ｇ）は第七例、（Ｈ）は第八例、（Ｉ）は第九例、（Ｊ）は第十例、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６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リトラクタを示す部品展開図である。図２は、圧力容器の縮径部近傍を示す拡大断面図であり、（Ａ）は封止部材が縮径部に衝突した瞬間の状態、（Ｂ）は封止部材が停止した状態、（Ｃ）は比較例の封止部材が停止した状態、を示している。

本発明の一実施形態に係るリトラクタ１は、図１及び図２に示したように、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプール２と、緊急時にウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナ３と、を含み、プリテンショナ３は、スプール２に接続されたリングギア３１と、緊急時にリングギア３１に動力を伝達する動力伝達装置３２と、を含んでいる。なお、図１において、ウェビングの図は省略してある。

動力伝達装置３２は、塑性変形しながらリングギア３１に動力を伝達するロッド状の動力伝達部材３２ａと、動力伝達部材３２ａをリングギア３１に案内するパイプ形状の圧力容器３２ｂと、動力伝達部材３２ａの後方に配置された封止部材３２ｃと、封止部材３２ｃの後方に配置されたピストン３２ｄと、圧力容器３２ｂの後端部に配置されたガス発生器３２ｅと、を含み、圧力容器３２ｂは、先端部に形成された縮径部３２ｆを備え、封止部材３２ｃは、縮径部３２ｆの隙間Ｇよりも大きい直径Ｄを有し、縮径部３２ｆに衝突した際に塑性変形しながら停止するように構成されている。

スプール２は、ウェビングを巻き取る巻胴であり、リトラクタ１の骨格を形成するベースフレーム１１内に回転可能に収容されている。ベースフレーム１１は、例えば、対峙する第一端面１１１及び第二端面１１２と、これらの端面を連結する側面１１３と、を有している。ベースフレーム１１は、側面１１３と対峙し第一端面１１１及び第二端面１１２に接続されるタイプレート１１４を備えていてもよい。

また、例えば、第一端面１１１側にスプリングユニット４が配置され、第二端面１１２側にプリテンショナ３及びロック機構５が配置される。なお、スプリングユニット４、プリテンショナ３、ロック機構５等の配置は、図示した構成に限定されるものではない。

また、ベースフレーム１１の第一端面１１１には、スプール２の軸部を挿通する開口部１１１ａが形成されており、ベースフレーム１１の第二端面１１２には、ロック機構５のパウル（図示せず）と係合可能な内歯を有する開口部１１２ａが形成されている。また、ベースフレーム１１の第二端面１１２の内側には、プリテンショナ３の一部（例えば、リングギア３１）が配置される。また、ベースフレーム１１の第二端面１１２の外側にはロック機構５が配置され、ロック機構５はリテーナカバー５１内に収容される。

リテーナカバー５１には、車体の急減速や傾きを検出するビークルセンサ６が配置されていてもよい。ビークルセンサ６は、例えば、球形の質量体（図示せず）と、質量体の移動によって揺動されるセンサレバー６１と、を有している。ビークルセンサ６は、ベースフレーム１１の第二端面１１２に形成した開口部１１２ｂに嵌め込まれて固定される。

スプール２は、中心部に空洞を有し、軸心を形成するトーションバー２１が挿通されていてもよい。トーションバー２１は、第一端部がスプール２の端部に接続されたロック機構５のロッキングベース５２に接続されており、第二端部がスプリングユニット４のスプリングコアに接続されている。したがって、スプール２は、ロッキングベース５２及びトーションバー２１を介して、スプリングユニット４に接続されており、スプリングユニット４に格納されたゼンマイバネによりウェビングを巻き取る方向に付勢されている。

なお、トーションバー２１の第一端部は、ロッキングベース５２を介さずにスプール２に接続されていてもよい。また、スプール２に巻き取り力を付与する手段は、スプリングユニット４に限定されるものではなく、電動モータ等を用いた他の手段であってもよい。

ロッキングベース５２は、その側面部から出没可能に配置されたパウル（図示せず）を備えている。ロック機構５の作動時には、パウルをロッキングベース５２の側面部から突出させることにより、ベースフレーム１１の開口部１１２ａに形成された内歯に係合させ、ロッキングベース５２のウェビング引き出し方向の回転を拘束する。

したがって、ロック機構５が作動した状態で、ウェビング引き出し方向に荷重が負荷された場合であっても、トーションバー２１に閾値以上の荷重が生じるまでは、スプール２を非回転状態に保持することができる。そして、トーションバー２１に閾値以上の荷重が生じた場合には、トーションバー２１が捻れることによって、スプール２が相対的に回転運動を生じ、ウェビングが引き出される。

また、ロック機構５は、ロッキングベース５２に隣接するように配置されたロックギア５３を備えている。ロックギア５３は、揺動可能に配置されたフライホイール（図示せず）を備えており、ウェビングが通常の引き出し速度よりも早い場合には、フライホイールが揺動してリテーナカバー５１に形成された内歯に係合する。また、ビークルセンサ６が作動した場合には、そのセンサレバー６１がロックギア５３の側面に形成された外歯に係合する。

このように、ロックギア５３は、フライホイール又はビークルセンサ６の作動により回転が規制される。そして、ロックギア５３の回転が規制されると、ロッキングベース５２とロックギア５３との間に相対回転が生じ、この相対回転に伴ってパウルがロッキングベース５２の側面部から突出される。

なお、ロック機構５は、図示した構成に限定されるものではなく、従来から存在している種々の構成のものを任意に選択して使用することができる。また、スプール２は、トーションバー２１の代わりに、シャフトとワイヤ状又はプレート状の塑性変形部材との組み合わせによって構成される衝撃吸収機構を備えていてもよい。

プリテンショナ３は、例えば、外周に係合歯を備えたリングギア３１と、動力伝達装置３２と、リングギア３１を格納するプリテンショナカバー３３と、動力伝達部材３２ａの移動空間を形成するガイドスペーサ３４と、リングギア３１と動力伝達部材３２ａとの噛合開始部に配置されたガイドブロック３５と、リングギア３１の径方向の移動を規制するシャフトガイド３６と、を備えている。

プリテンショナカバー３３、ガイドスペーサ３４及びシャフトガイド３６は、ベースフレーム１１の第二端面１１２の内側に配置され、ガイドスペーサ３４及びシャフトガイド３６はプリテンショナカバー３３内に収容される。リングギア３１は、ガイドスペーサ３４によって確保されたプリテンショナカバー３３と第二端面１１２との間の空間に位置するように配置される。なお、リングギア３１は駆動輪や回転部材と称することもある。

動力伝達装置３２は、例えば、細長い形状を有する圧力容器３２ｂの後端から先端に向かって、ガス発生器３２ｅ、ピストン３２ｄ、封止部材３２ｃ、ロッド状の樹脂からなる動力伝達部材３２ａの順に配置されている。動力伝達部材３２ａ、封止部材３２ｃ及びピストン３２ｄは、圧力容器３２ｂ内に収容されており、圧力容器３２ｂの後端に配置されたガス発生器３２ｅから発生した作動ガスによって圧力容器３２ｂ内を移動する。なお、動力伝達部材３２ａは、樹脂製のロッドに限定されるものではなく、リングギア３１の係合歯に係合して回転させるボールやラックであってもよい。

圧力容器３２ｂは、例えば、図１に示したように、第一端面１１１の上部、タイプレート１１４の上部、第二端面１１２の上部を通り、第二端面１１２及び側面１１３によって形成される角隅部内側の上部から下方に向かって延設するように配置されている。

圧力容器３２ｂの先端部には、ガイドブロック３５が配置される。また、圧力容器３２ｂの先端部には、ガイドブロック３５に案内された動力伝達部材３２ａを圧力容器３２ｂからプリテンショナカバー３３及びガイドスペーサ３４により形成された空間に放出する開口部３２ｇが形成されている。

圧力容器３２ｂの先端部であって開口部３２ｇの手前（後端側）には、圧力容器３２ｂの断面積が部分的に小さく形成された縮径部３２ｆが形成されている。縮径部３２ｆは、例えば、圧力容器３２ｂの外周の全部又は一部を絞り加工することによって形成することもできるし、ボルトやリベット等の金具や圧力容器３２ｂとは別体の筒部材を用いて形成することもできる。

ここで、図４は、縮径部の形状を示す図であり、（Ａ）は第一例、（Ｂ）は第二例、（Ｃ）は第三例、（Ｄ）は第四例、（Ｅ）は第五例、（Ｆ）は第六例、を示している。なお、図４（Ａ）～図４（Ｆ）の各図は、圧力容器３２ｂの先端部の縦断面図（軸方向を含む断面図）を示したものである。

図４（Ａ）に示した縮径部３２ｆの第一例は、圧力容器３２ｂの外周の全部を絞り加工したものである。図４（Ｂ）に示した縮径部３２ｆの第二例は、圧力容器３２ｂの外周の一部のみを絞り加工したものである。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示した実施形態は、圧力容器３２ｂの側面を内側に窪ませた加工部を形成することによって、縮径部３２ｆを形成したものである。このように、圧力容器３２ｂの一部を加工して縮径部３２ｆを形成することにより、部品点数や重量の増加を抑制することができる。なお、縮径部３２ｆを形成する加工方法は、絞り加工に限定されるものではない。

図４（Ｃ）に示した縮径部３２ｆの第三例は、圧力容器３２ｂの外周の一部にボルト３２ｈを配置したものである。ボルト３２ｈの本数は任意であり、図示した本数に限定されるものではない。図４（Ｄ）に示した縮径部３２ｆの第四例は、圧力容器３２ｂの外周の一部にリベット３２ｉを配置したものである。リベット３２ｉの本数は任意であり、図示した本数に限定されるものではない。

図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）に示した実施形態は、圧力容器３２ｂの側面から内部に突出するように金具を配置することによって、縮径部３２ｆを形成したものである。このように、金具を側面から配置して縮径部３２ｆを形成することにより、容易に縮径部３２ｆを形成することができる。なお、縮径部３２ｆを形成する金具は、ボルト３２ｈ及びリベット３２ｉに限定されるものではない。

図４（Ｅ）に示した縮径部３２ｆの第五例は、圧力容器３２ｂの内側に短筒形状のカラー３２ｊを配置したものである。カラー３２ｊの断面は、必ずしも環状である必要はなく、断面Ｃ字形状であってもよい。図４（Ｆ）に示した縮径部３２ｆの第六例は、圧力容器３２ｂの内側に長筒形状のパイプ３２ｋを配置したものである。パイプ３２ｋの断面は、必ずしも環状である必要はなく、Ｃ字形状であってもよい。

図４（Ｅ）及び図４（Ｆ）に示した実施形態は、圧力容器３２ｂ内に筒部材を挿入することによって二重管構造を形成し、その段差部により縮径部３２ｆを形成したものである。このように、筒部材を内部に挿入して縮径部３２ｆを形成することにより、部品点数の増加を最低限に抑制しつつ容易に縮径部３２ｆを形成することができる。

封止部材３２ｃは、プリテンショナ３の作動時に圧力容器３２ｂに供給された作動ガスが外部に放出されるのを抑制するためのストッパである。具体的には、例えば、図２（Ａ）に示したように、封止部材３２ｃの直径Ｄは、縮径部３２ｆの隙間Ｇよりも大きく形成されている。したがって、封止部材３２ｃが縮径部３２ｆに到達した際には、封止部材３２ｃは縮径部３２ｆに衝突する。なお、隙間Ｇは、動力伝達部材３２ａを通過させることができる大きさに設定されている。

また、封止部材３２ｃは、圧力容器３２ｂの硬度よりも低い硬度を有している。一般に、圧力容器３２ｂは、鉄を主成分とする材質により構成されている。封止部材３２ｃは、例えば、アルミニウムを主成分とする材質により構成される。

また、圧力容器３２ｂのビッカース硬さをＨＶ１３０とすれば、封止部材３２ｃは、例えば、ＨＶ６０程度（圧力容器３２ｂの硬度の約４６％）である。なお、封止部材３２ｃの硬度は、かかる数値に限定されるものではなく、経験的には、例えば、圧力容器３２ｂの硬度に対して４０～６０％程度の数値を有していればよい。

ここで、図５は、封止部材の形状を示す図であり、（Ａ）は第一例、（Ｂ）は第二例、（Ｃ）は第三例、（Ｄ）は第四例、（Ｅ）は第五例、（Ｆ）は第六例、（Ｇ）は第七例、（Ｈ）は第八例、（Ｉ）は第九例、（Ｊ）は第十例、を示している。なお、図５（Ａ）～図５（Ｉ）は、封止部材３２ｃの圧力容器３２ｂの軸方向に平行な断面図を示したものであり、図５（Ｊ）は封止部材３２ｃの圧力容器３２ｂの軸方向に垂直な断面図を示したものである。

図５（Ａ）に示した封止部材３２ｃの第一例は、封止部材３２ｃを球形状に形成したものである。図５（Ｂ）に示した封止部材３２ｃの第二例は、封止部材３２ｃを両端に半球面を有する円柱形状に形成したものである。図５（Ｃ）に示した封止部材３２ｃの第三例は、封止部材３２ｃを円柱形状に形成したものである。図５（Ｄ）に示した封止部材３２ｃの第四例は、封止部材３２ｃを一端に半球面を有する円柱形状に形成したものである。

図５（Ｅ）に示した封止部材３２ｃの第五例は、図５（Ｂ）に示した第二例の封止部材３２ｃに圧力容器３２ｂの軸方向の貫通孔３２ｍを形成したものである。また、図５（Ｆ）に示した封止部材３２ｃの第六例は、図５（Ｂ）に示した第二例の封止部材３２ｃに圧力容器３２ｂの軸方向の凹部３２ｎを形成したものである。このように、軸方向の貫通孔３２ｍ又は凹部３２ｎを形成することにより、封止部材３２ｃの塑性変形量又は塑性変形形状を制御することができる。なお、貫通孔３２ｍ又は凹部３２ｎの個数は任意であり、貫通孔３２ｍ及び凹部３２ｎの両方を形成してもよい。

図５（Ｇ）に示した封止部材３２ｃの第七例は、図５（Ｂ）に示した第二例の封止部材３２ｃに圧力容器３２ｂの径方向の貫通孔３２ｐを形成したものである。また、図５（Ｈ）に示した封止部材３２ｃの第八例は、図５（Ｂ）に示した第二例の封止部材３２ｃに圧力容器３２ｂの径方向の凹部３２ｑを形成したものである。このように、径方向の貫通孔３２ｐ又は凹部３２ｑを形成することによっても、封止部材３２ｃの塑性変形量又は塑性変形形状を制御することができる。なお、貫通孔３２ｐ又は凹部３２ｑの個数は任意であり、貫通孔３２ｐ及び凹部３２ｑの両方を形成してもよい。

図５（Ｉ）に示した封止部材３２ｃの第九例は、図５（Ｂ）に示した第二例の封止部材３２ｃの外周に環状の凹部３２ｒを形成したものである。また、図５（Ｊ）に示した封止部材３２ｃの第十例は、図５（Ｂ）に示した第二例の封止部材３２ｃの表面に圧力容器３２ｂの軸方向の凹部３２ｓを形成したものである。このように、封止部材３２ｃの表面に凹部３２ｒ，３２ｓを形成することにより、封止部材３２ｃの塑性変形量又は塑性変形形状を制御することができる。なお、凹部３２ｒ，３２ｓの個数は任意であり、凹部３２ｒ，３２ｓの両方を形成してもよい。

上述した封止部材３２ｃは、圧力容器３２ｂ内に収容されることから、封止部材３２ｃの直径Ｄは圧力容器３２ｂの内径よりも小さく形成されている。したがって、封止部材３２ｃと圧力容器３２ｂの内面との間には僅かな隙間が形成されている。ガス発生器３２ｅから作動ガスが発生すると、作動ガスがこの隙間から圧力容器３２ｂの先端から外部に放出される可能性がある。

そこで、本実施形態では、封止部材３２ｃの後方に弾性を有する材質により構成されたピストン３２ｄが配置されている。かかるピストン３２ｄを配置することにより、図２（Ａ）に示したように、作動ガスの圧力によってピストン３２ｄを封止部材３２ｃに押し付けることができ、その弾性変形によって、封止部材３２ｃと圧力容器３２ｂの内面との隙間をシールすることができる。

縮径部３２ｆに衝突した封止部材３２ｃは、圧力容器３２ｂよりも低い硬度を有する材質により形成されていることから、例えば、図２（Ｂ）に示したように塑性変形し、縮径部３２ｆにめり込みながら減速し、最終的に縮径部３２ｆを通過することなく停止する。

縮径部３２ｆの軸方向長さＬは、図２（Ｂ）に示したように、封止部材３２ｃの直径Ｄよりも短く形成されていてもよい。縮径部３２ｆの軸方向長さＬは、縮径部３２ｆの突出量、封止部材３２ｃの塑性変形量、封止部材３２ｃが縮径部３２ｆに衝突する際の運動エネルギー量等の条件によって、封止部材３２ｃが縮径部３２ｆをすり抜けないように設定される。

図２（Ｃ）に示した比較例は、封止部材３２ｃ′が、圧力容器３２ｂ′よりも高い硬度を有している場合の挙動を示したものである。この場合、図示したように、圧力容器３２ｂ′側が変形して、封止部材３２ｃ′が縮径部３２ｆ′で停止する。

ここで、図３は、封止部材が縮径部に衝突した際の荷重と変位の関係を示す図である。具体的には、封止部材３２ｃ，３２ｃ′を縮径部３２ｆ，３２ｆ′に接触させた状態で封止部材３２ｃ，３２ｃ′にプレス治具によって荷重を負荷し、その変位を測定した結果である。横軸は変位（ｍｍ）を示し、縦軸は荷重（ｋＮ）を示している。また、本実施形態に係る封止部材３２ｃの試験結果を実線で示し、比較例の封止部材３２ｃ′の試験結果を点線で示している。

図示したように、柔らかい封止部材３２ｃを使用している本実施形態の荷重最高到達点Ｍｓの方が、硬い封止部材３２ｃ′を使用している比較例の荷重最高到達点Ｍｈよりも高く、荷重最高到達点Ｍｓに達するまでの変位も小さいことがわかる。したがって、本実施形態に係る硬度の低い封止部材３２ｃによれば、縮径部３２ｆに衝突後、速やかに荷重最高到達点Ｍｓに到達し、縮径部３２ｆを効率よく封止することができる。

ここで、プリテンショナ３の動作について説明する。プリテンショナ３の作動前である通常時には、圧力容器３２ｂ内に動力伝達部材３２ａが収容された状態が保持されている。そして、車両衝突時等の緊急時（プリテンショナ３の作動時）には、ガス発生器３２ｅにより供給される作動ガスによって、ピストン３２ｄ、封止部材３２ｃ及び動力伝達部材３２ａが押し出されて圧力容器３２ｂ内を移動する。

圧力容器３２ｂ内で押し出された動力伝達部材３２ａは、ガイドブロック３５に沿って移動し、リングギア３１の係合歯に衝突する。その後、動力伝達部材３２ａは、プリテンショナカバー３３及びガイドスペーサ３４によって形成された空間（通路）に押し出され、リングギア３１の係合歯に塑性変形して係合しながら通路に沿って移動する。

そして、動力伝達部材３２ａは、最終的に、ガイドスペーサ３４によって形成された通路の終端に衝突するか又はウェビングの弛みを巻き取り終えることによって停止する。

ここで、本実施形態では、図２（Ａ）に示したように、封止部材３２ｃを縮径部３２ｆに衝突させた後、図２（Ｂ）に示したように、封止部材３２ｃを塑性変形させて縮径部３２ｆで停止させることにより、ピストン３２ｄが圧力容器３２ｂ内に保持されるようにしている。

上述した本実施形態に係るプリテンショナ３によれば、封止部材３２ｃの硬度を圧力容器３２ｂの硬度よりも低くしたことにより、縮径部３２ｆに封止部材３２ｃが衝突した際に封止部材３２ｃを塑性変形させて停止させることができる。したがって、本実施形態によれば、封止部材３２ｃの硬度を圧力容器３２ｂよりも高くする必要がなく、封止部材３２ｃを低廉で加工性に優れた材質で構成することができ、コストダウン及び加工容易性の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態では、プリテンショナ３がガイドブロック３５を有する場合について説明しているが、本実施形態に係るプリテンショナ３は、ガイドブロック３５を有しない従来のプリテンショナにも適用することができる。

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６を参照しつつ説明する。ここで、図６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６において、説明の便宜上、シートベルト装置以外の構成部品については、一点鎖線で図示している。

図６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１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１０１と、ウェビングＷを車体側に固定するベルトアンカー１０２と、シートＳの側面に配置されたバックル１０３と、ウェビングＷに配置されたトング１０４と、を備え、リトラクタ１は、例えば、図１に示した構成を有している。

以下、リトラクタ１以外の構成部品について、簡単に説明する。シートＳは、例えば、乗員が着座する腰掛部Ｓ１と、乗員の背面に位置する背もたれ部Ｓ２と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト部Ｓ３とを備えている。リトラクタ１は、例えば、車体のＢピラーＰに内蔵される。また、一般に、バックル１０３は腰掛部Ｓ１の側面に配置されることが多く、ベルトアンカー１０２は腰掛部Ｓ１の下面に配置されることが多い。また、ガイドアンカー１０１は、ＢピラーＰに配置されることが多い。そして、ウェビングＷは、一端がベルトアンカー１０２に接続され、他端がガイドアンカー１０１を介してリトラクタ１に接続されている。

したがって、トング１０４をバックル１０３に嵌着させる場合、ウェビングＷはガイドアンカー１０１の挿通孔を摺動しながらリトラクタ１から引き出されることとなる。また、乗員がシートベルトを装着した場合や降車時にシートベルトを解除した場合には、リトラクタ１のスプリングユニット４の作用により、ウェビングＷは一定の負荷がかかるまで巻き取られる。

上述したシートベルト装置１００は、前部座席における通常のシートベルト装置に、上述した実施形態に係るリトラクタ１を適用したものである。したがって、本実施形態に係るシートベルト装置１００によれば、封止部材３２ｃの硬度を圧力容器３２ｂよりも高くする必要がなく、封止部材３２ｃを低廉で加工性に優れた材質で構成することができ、コストダウン及び加工容易性の向上を図ることができる。

なお、本実施形態に係るシートベルト装置１００は、前部座席への適用に限定されるものではなく、例えば、ガイドアンカー１０１を省略して後部座席にも容易に適用することができる。また、本実施形態に係るシートベルト装置１００は、車両以外の乗物にも使用することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、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 リトラクタ
２ スプール
３ プリテンショナ
４ スプリングユニット
５ ロック機構
６ ビークルセンサ
１１ ベースフレーム
２１ トーションバー
３１ リングギア
３２ 動力伝達装置
３２ａ 動力伝達部材
３２ｂ 圧力容器
３２ｃ 封止部材
３２ｄ ピストン
３２ｅ ガス発生器
３２ｆ 縮径部
３２ｇ 開口部
３２ｈ ボルト
３２ｉ リベット
３２ｊ カラー
３２ｋ パイプ
３２ｍ 貫通孔
３２ｎ 凹部
３２ｐ 貫通孔
３２ｑ，３２ｒ，３２ｓ 凹部
３３ プリテンショナカバー
３４ ガイドスペーサ
３５ ガイドブロック
３６ シャフトガイド
５１ リテーナカバー
５２ ロッキングベース
５３ ロックギア
６１ センサレバー
１００ シートベルト装置
１０１ ガイドアンカー
１０２ ベルトアンカー
１０３ バックル
１０４ トング
１１１ 第一端面
１１１ａ 開口部
１１２ 第二端面
１１２ａ，１１２ｂ 開口部
１１３ 側面
１１４ タイプレート

Claims (9)

1. 乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールに接続されたリングギアと、緊急時に前記リングギアに動力を伝達する動力伝達装置と、を含むプリテンショナにおいて、
   前記動力伝達装置は、前記リングギアに動力を伝達する動力伝達部材と、該動力伝達部材を前記リングギアに案内するパイプ形状の圧力容器と、前記動力伝達部材の後方に配置された封止部材と、を含み、
   前記圧力容器は、先端部に形成された縮径部を備え、
   前記封止部材は、前記縮径部の隙間よりも大きい直径を有し、前記縮径部に衝突した際に塑性変形しながら停止するように構成されており、
   前記縮径部は、前記封止部材の先端がめり込みながら減速し前記縮径部内で停止するように設定された軸方向長さＬを有している、
   ことを特徴とするプリテンショナ。
   
2. 前記縮径部は、前記圧力容器の側面を内側に窪ませた加工部、前記圧力容器の側面から内部に突出するように配置された金具、又は、前記圧力容器内に挿入された筒部材の何れかによって構成されている、請求項１に記載のプリテンショナ。
3. 前記縮径部は、前記封止部材よりも短い軸方向長さを有する、請求項１に記載のプリテンショナ。
4. 前記封止部材は、球形状、円柱形状、又は、一端若しくは両端に半球面を有する円柱形状の何れかの形状を有する、請求項１に記載のプリテンショナ。
5. 前記封止部材は、貫通孔又は凹部を有する、請求項４に記載のプリテンショナ。
6. 前記封止部材は、前記圧力容器の硬度よりも低い硬度を有している、請求項１に記載のプリテンショナ。
7. 前記封止部材の硬度は、前記圧力容器の硬度に対して４０～６０％の数値である、請求項６に記載のプリテンショナ。
8. 乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプールと、緊急時に前記ウェビングを巻き取って弛みを除去するプリテンショナと、を含むリトラクタにおいて、
   前記プリテンショナは、請求項１～請求項７の何れか一項に記載されたプリテンショナである、ことを特徴とするリトラクタ。
9. 乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングの巻き取りを行うリトラクタと、を含むシートベルト装置において、
   前記リトラクタは、請求項１～請求項７の何れか一項に記載のプリテンショナを備える、ことを特徴とするシートベルト装置。
   

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