JPH07309205A - シートベルトプレテンショナー - Google Patents

シートベルトプレテンショナー

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JPH07309205A
JPH07309205A JP7063209A JP6320995A JPH07309205A JP H07309205 A JPH07309205 A JP H07309205A JP 7063209 A JP7063209 A JP 7063209A JP 6320995 A JP6320995 A JP 6320995A JP H07309205 A JPH07309205 A JP H07309205A
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belt webbing
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fluid
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Jr Charles E Steffens
チャールズ・イー・ステファンズ，ジュニアー
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TRW Vehicle Safety Systems Inc
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両衝突の際に、シートベルトの弛みを引き
締めるためのプレテンショナーを提供する。 【構成】 ハウジング（４４）を備える回転トロコイド
モータ（４０）を含む。該ハウジングは壁を有してお
り、該壁の内面には、チャンバ（４８）、該チャンバ内
において回転可能であり流体係合面（５０，５２，５
４）を有する回転子（４２）、前記ハウジングに関して
回転するために支持されているアウトプットシャフト
（６６）、及び該回転子から該アウトプットシャフトに
回転力を伝達して該アウトプットシャフトを回転させる
ための手段を規定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両乗員拘束装置に関
し、特に車両衝突の際に、シートベルトの弛みを引き締
めるためのプレテンショナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】幾つかの車両乗員拘束装置は、車両乗員
の動きを拘束するために、シートベルトウェビングを用
いる。かような装置においてプレテンショナーを用いる
ことは公知である。車両衝突の際に生じるような所定の
閾値を越える突然の車両減速が生じた場合に、プレテン
ショナーが作動して、シートベルトウェビングに張力を
かけて、シートベルトウェビングの弛みを引き締める。
【０００３】シートベルトプレテンショナーにおいて火
工品装置を用いることは公知である。作動されると、火
工品装置は、圧力下の流体を可動部材に対して向けて、
ベルトを引き込む方向に、ベルトウェビングリトラクタ
ースプールを回転させる。ベルトウェビングは、スプー
ル上に巻かれていて、ベルトウェビングを乗員に対して
引き、ベルトウェビングの弛みを最小化させる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、車両乗員の動
きを拘束するためにベルトウェビングに張力をかける装
置に係る。該装置は、ハウジングを備える回転トロコイ
ドモータを含む。該ハウジングは壁を有しており、該壁
の内面には、チャンバ、該チャンバ内において回転可能
であり流体係合面を有する回転子、前記ハウジングに関
して回転するために支持されているアウトプットシャフ
ト、及び該回転子から該アウトプットシャフトに回転力
を伝達して該アウトプットシャフトを回転させるための
手段を規定する。流体源は、アウトプットシャフトを回
転させるために、圧力下の流体を該チャンバ内及び該回
転子の流体係合面に対して、チャンバ内の第１の回転方
向に、供給するように作動可能である。ベルトウェビン
グ係合部材は、ベルトウェビングと係合可能であり、該
ベルトウェビングに張力をかける。アウトプットシャフ
トは、ベルトウェビング係合部材と相互連結されてお
り、回転しているアウトプットシャフトからベルトウェ
ビング係合部材まで力を伝達して、ベルトウェビングに
張力をかける。
【０００５】
【実施例】本発明は、車両乗員拘束器に関し、特に、所
定の閾値を越える車両減速が生じる場合にシートベルト
の弛みを引き締めるためのプレテンショナーに関する。
本発明は、種々のシートベルトプレテンショナー構造に
適合可能である。本発明の例として、図１は、プレテン
ショナー１０を示す。プレテンショナー１０は、車両の
乗員を拘束するために用いられる３点連続ループシート
ベルト装置１１に取り付けられる。
【０００６】車両の作動中、該車両の乗員は、車両フロ
ントシートとして示されているシート１２上に座ってい
る。ベルトウェビング１４の長さは、車両乗員について
延長可能である。ベルトウェビング１４の長さの一方の
端部は、車両本体１６に係止点１８にて係止されてい
る。ベルトウェビング１４の反対の端部は、車両本体に
固着されたリトラクター２０に係止されている。両端部
の中間で、ベルトウェビング１４は、トルク組立体２２
及びＤリング２４を貫通する。シートベルト装置１１が
使用されていない場合、図１に実線で示されているよう
に、ベルトウェビング１４はリトラクター２０に巻かれ
ており、且つシート１２の一方の側に概して垂直に方向
づけられている。
【０００７】シートベルト装置１１に係合するために、
トルク組立体２２は、手で把握されてシート１２に座っ
ている乗員の膝及び胴を横切って引っ張られる。トルク
組立体２２が乗員の膝及び胴を横切って引っ張られるに
つれ、トルク組立体はベルトウェビング１４に沿って移
動し、ベルトウェビング１４はリトラクター２０から解
かれる。ベルトウェビング１４が乗員の膝及び胴を横切
って引き出されてしまうと、図１において点線で示され
るように、トルク組立体２２はバックル２６に連結され
る。バックル２６は車両本体１６に連結されて、係止点
１８とは反対側のシート１２上に置かれる。よって、シ
ートベルト装置１１がバックル止めされる場合、ベルト
ウェビング１４の長さは、トルク組立体２２により、乗
員の胴を横切って延びる胴部分２８と、乗員の膝を横切
って延びる膝部分３０と、に分けられる。
【０００８】プレテンショナー１０（図２及び図３）
は、賦活されると、ベルトウェビング１４にテンション
をかけるために、ベルト引き込み方向にリタラクターの
スプール３２を回転させるためリトラクター２０に係合
する。プレテンショナー１０は、ロータリトロコイドモ
ータ４０（図３）を含む。該モータ４０は、ハウジング
４４内で回転して軌道を描くthree-lobed回転子４２を
有する。ハウジング４４は、エピトロコイド形状での内
面４６を有する。ハウジング内面４６は、ハウジング４
４内に圧力チャンバ４８を規定する。
【０００９】回転子４２は、圧力チャンバ４８内に置か
れる。回転子４２は、圧力チャンバ４８を、ハウジング
１２に関して回転子４２が動くにつれて大きさが変わる
３つのチャンバ部分に分ける。概して等辺三角形のよう
に形作られた回転子４２は、３つの頂点５６、５８及び
６０によって離隔されている３つの曲面５０、５２及び
５４を有する。回転子４２はさらに、内側ベアリング面
６２（図４）を有し、該ベアリング面によって、回転子
は偏心lobeすなわちカム６４上で回転するようにジャー
ナルされている。アウトプットシャフト６６は、カム６
４と共に回転するように取り付けられている。該アウト
プットシャフト６６は、ハウジング４４内で回転するよ
うにジャーナルされている。
【００１０】円形リングギア６８は、ベアリング表面６
２から軸方向に離隔された配置にて、回転子４２の内側
周縁上に配置されている。リングギア６８は、回転子ハ
ウジング４４に取り付けられた円形静止ギア７０と噛み
合う。アウトプットシャフト６６の軸７２は、静止ギア
７０の中心と一致する。静止ギア７０は、リングギア６
８の歯数の２／３の歯を有する。回転子４２がハウジン
グ４４内で回転して軌道を描く際に、回転子頂点は、エ
ピトロコイド表面４６と接触している。
【００１１】モータ４０は、圧力チャンバ４８内に圧力
下の流体を供給するための流体供給手段８０を含む。流
体供給手段は、貯蔵されたガスコンテナでもよい。好ま
しい実施態様において、流体供給手段は、プレテンショ
ニング組立体において用いるに適当な公知のタイプの火
工品装置８０である。火工品装置８０は、賦活される
と、圧力下の流体を圧力チャンバ４８内に向ける。流体
は、圧力入り口通路８２及び入り口ポート８４を通し
て、計量されて圧力チャンバ４８内に向けられる。
【００１２】所定の減速を越える車両減速が生じる場合
に、電気回路（図示せず）は、リードワイヤ９０上の電
気信号を火工品装置８０に向ける。火工品装置８０は、
賦活されて圧力下の流体を発生させる。圧力下の流体
は、図５Ａにおいて矢印９２で示されるように、入り口
通路８２及び入り口ポート８４を通って、プレテンショ
ナー４０の圧力チャンバ４８内へ通過する。
【００１３】流体は、回転子表面５０に衝突して、図５
Ａ〜５Ｅにおいて見られるように、概して時計回り方向
に回転子４２を回転させる。火工品装置８０は、圧力下
の流体をモータ４８の圧力チャンバ４８内へ供給し続け
て、回転子４２はハウジング４４内で連続的に軌道を描
き且つ回転する。入り口ポート８４からの加圧された流
体を受け入れる回転子表面上のガス圧は、回転子４２の
他の面上のガス圧を越えている。
【００１４】回転子４２が回転する際、周囲の空気は、
矢印９６で示されるように、入り口ポート８５を通って
チャンバ４８内へ流れる。流体は、矢印９６で示される
ように、排出ポート８６を通ってチャンバ４８から排出
される。
【００１５】動いている回転子４２の力は、ベアリング
表面６２を通ってアウトプットシャフトカム６４まで伝
達されて、軸７２についてアウトプットシャフト６６を
回転させる。従来知られているように、回転子４２の各
１／３回転は、アウトプットシャフト６６の１回転を結
果的に生じる。よって、図５Ａ〜５Ｅに示されるよう
に、回転子４２が図５Ａに示されている位置から図５Ｅ
に示されている位置まで、図５Ｂ、５Ｃ、及び５Ｄに示
されている中間位置を通過して軌道運動する間に１／３
回転する際に、アウトプットシャフト６６は１回転す
る。
【００１６】モータ４０は、公知の「ワンケル(Wanke
l)」エンジンと同様の構造であるが、内部燃焼モータが
ない。むしろ、火工品装置８０により圧力チャンバ４８
内に供給された流体の圧力は、結果として、回転子４２
の運動及び二次的なアウトプットシャフト６６の回転を
生じる。火工品装置８０の賦活により発生する以外に
は、モータ４０内で燃焼あるいは点火はない。入り口ポ
ート８５及び排出ポート８６と同様の通路８８は、図５
Ｄにおいて４８ａでマークされているチャンバ部分及び
周囲の大気環境の間に流体を流すことができる。よっ
て、チャンバ部分４８ａ内に、障害を誘発する(drag-in
ducing)流体の圧縮はない。1 モータ４０のアウトプットシャフト６６（図２及び図
３）は、回転するために、リトラクタースプール３２と
連結されている。火工品装置８０の賦活に応答する回転
子４２の軌道及び回転運動により引き起こされるモータ
アウトプットシャフト６６の回転は、結果的にベルト引
き込み方向でのリトラクタースプール３２の回転を生じ
る。スプール３２がベルト引き込み方向に回転する際、
ベルトウェビング１４は、スプール上に巻かれる。こう
して、シートベルト装置１１の弛みを引き締めて、車両
乗員の動きを拘束するようにベルトウェビング１４にテ
ンションをかける。
【００１７】流体源８０が圧力下の流体を圧力チャンバ
４８内に供給し続ける限り、回転子４２は、アウトプッ
トシャフト６６を回転させ続ける。火工品装置８０は賦
活されたとき、好ましくは３０ミリ秒未満の有限時間、
圧力下の流体を供給して、ベルト引き込み方向にリトラ
クタースプール３２を回転する。火工品装置８０が圧力
下の流体の供給を中止すると、モータ４０及びアウトプ
ットシャフト６６は、もはやベルト引き込み方向にリト
ラクタースプール３２を回転させない。リトラクタース
プール３２からのベルトウェビング１４の引き出しは、
次いで、ある別の態様にて防止されなければならない。
【００１８】適当なブロッキング機構１００は、図６〜
８に示されている。ブロッキング機構１００は、ハウジ
ング４４のボア１０４内でスライド可能なロッド１０２
を含む。該ロッド１０２及びマウンティング部材１０８
の間に作用する圧縮バネ１０６は、該ロッドの一部がモ
ータ４０の圧力チャンバ４８内に内方に突出するよう
に、該ロッドを軸方向に押圧する。
【００１９】モータ４０が最初に賦活されると、回転子
４２（図６）は、ハウジング４４に関して、矢印１００
で示される第１の移動方向に移動する。参照番号１１２
で示されるように、回転子４２の移動する頂点がロッド
１０２に係合する場合、該ロッドはハウジングボア１０
４内に外方に動かされて、バネ１０６を圧縮する。回転
子頂点１１２は、ブロッキング組立体１００を通り越し
た方向１１０に移動する。回転子４２のすべての頂点
は、モータ４０が賦活されている場合に、この態様にて
ブロッキング機構１００を通過することができるので、
プレテンショナー１０によりベルトウェビング１４の引
き込みを引き起こすことが可能である。
【００２０】回転子４２が、反対方向１１４（図８）に
回転する場合には、回転子頂点１１２は、ロッド１０２
の突出する部分に係合する。回転子頂点１１２は、ロッ
ド１０２をチャンバ４８の外に押し出すことができず、
またロッドを通り越して移動することもできない。よっ
て、回転子４２の方向１１４での運動は、防止される。
したがって、リトラクタースプール３２のベルト引き出
し方向の回転は、方向１１４での回転子４２の運動を生
じるので、シートベルトウェビング１４は、リトラクタ
ー２０から引き出されない。ブロッキング機構１００が
回転子４２のかような運動を阻止するので、プレテンシ
ョナー１０により一度テンションをかけられたベルトウ
ェビング１４は、そのような状態のまま維持されるであ
ろう。
【００２１】図９〜１１は、ブロッキング機構１２０の
第２のタイプを示す。ブロッキング機構１２０は、モー
タ流体入り口通路８２を開放する第２の流体通路１２４
内に配設されたピストン１２２を含む。該ピストン１２
２は、移動するため、モータハウジング４４に１２８に
て枢動的に載置されたレバー１２６と固定されている。
【００２２】モータ４０の賦活により、圧力下の流体
は、火工品装置８０から流れ出し、流体入り口通路８２
を通って、第２の流体通路１２４内に流入する。第２の
流体通路１２４内の流体の圧力は、ピストン１２２上に
作用して、レバー１２６を図９において点線で示されて
いる位置から、図９において実線で示されている位置ま
で、枢動させる。レバー１２６が枢動する際に、レバー
１２６上の軸方向に突出している可撓性フィンガー１３
０（図１１）は、回転するためにリトラクタースプール
２１と固定されたラチェットホイール１３４との係合部
分まで、ロック爪１３２を移動させる。ロック爪１３２
のラチェットホイール１３４との係合部分は、ベルト引
き込み方向１３８でのラチェットホイール及びスプール
の回転は許すが、ベルト引き出し方向１３６（図１１）
でのスプール３２の回転は阻止する。よって、モータ４
０がベルトウェビング１４にテンションをかけた後、ブ
ロッキング機構１２０が、リトラクター２０からのベル
トウェビングの引き出しを阻止するが、プレテンショナ
ー１０は作動可能のままで、モータ４０の賦活に依って
リトラクタースプール３２上にベルトウェビング１４を
巻く。
【００２３】図１２及び図１３は、ブロッキング機構１
４０の第３のタイプを示す。ブロッキング機構１４０
は、ハウジング４４に関して枢動移動するように載置さ
れた爪１４２を含む。オーバセンタスプリング１４４
は、ハウジング４４と連結された一方の端部及び爪１４
２と連結された他方の端部を有する。オーバセンタスプ
リング１４４は、通常、図１２に示された圧力チャンバ
４８の外の位置に、爪１４２を押圧する。
【００２４】モータ４０の賦活に依って、火工品装置８
０は、圧力下の流体を流体入り口通路８２を通すように
向ける。この流体の一部は、相互連結された通路１４６
を通って流れて、爪１４２と接触する。爪１４２上に作
用している流体の圧力は、オーバセンタスプリング１４
４の押圧効果に対抗して、図１３に示されている係合位
置まで、爪を移動させる。爪１４２が係合位置にある場
合、爪の一部は、ハウジング４４の内側で圧力チャンバ
４８内に突出する。オーバセンタスプリング１４４は、
係合位置に爪１４２を弾力的に保持する。
【００２５】回転子４２がプレテンショニング方向すな
わちベルト引き込み方向１５０に回転する場合、それぞ
れの移動している回転子頂点は、オーバセンタスプリン
グ１４４の押圧効果に対抗して、爪１４２に係合し且つ
該爪を圧力チャンバ４８の外に移動させて、回転子を爪
１４２を越えて移動させる。回転子頂点が爪１４２を越
えて移動した後、オーバセンタスプリング１４４は、爪
を係合位置に戻す。これは、ベルト引き込み方向１５０
で回転子頂点が爪１４２との係合部分内に移動するごと
に、連続して繰り返される。
【００２６】図１３に示されるように、ベルト引き出し
方向１５２での回転子４２の回転は、回転子の係合した
爪１４２との係合部分により、阻止される。これは、モ
ータアウトプットシャフト６６の同じ方向での回転を阻
止し、したがって、同じ方向でのリトラクタースプール
３２の回転もまた阻止する。これは、リトラクター２０
からのベルトウェビングの引き出しを阻止するので、続
いて、車両シート１２に関して車両乗員の前方への動き
を拘束する。
【００２７】図１４及び図１５は、シートベルトバック
ル１９２をバックルに連結されたベルトウェビングを引
っ張る方向に移動させるために、プレテンショナー１０
の使用を説明する説明図である。プレテンショナー１０
のアウトプットシャフト６６は、回転するために、螺旋
溝１９６を有するドラム１９４に固着されている。バッ
クルサポートケーブル１９８は、ケーブル端部コネクタ
２００によって、ドラム１９４に固着されている。
【００２８】プレテンショナー１０の作動によって、ア
ウトプットシャフト６６は、図１４にて矢印２０２によ
り示されているように、ベルト引っ張り方向にドラム１
９４を回転させる。ドラム１９が回転するにつれ、バッ
クルサポートケーブル１９８は、ドラム上の螺旋溝１９
６に巻き付く。ケーブル１９８がドラム１９４に巻き付
くにつれ、バックル１９２は、ドラム１９４に対してよ
り近くに引かれる。バックル１９２のこの運動は、バッ
クル１９２と連結されたベルトウェビングを引っ張り、
車両乗員の前方への運動を拘束する。
【００２９】図１６〜図１８に示された本発明の実施態
様において、プレテンショナー１０のアウトプットシャ
フト６６は、回転運動のために、ウェブグラッパー１６
０と連結される。ウェブグラッパー１６０は、ウェブグ
ラッパー組立体１６２の一部であり、該組立体は、図１
において概略的に示されているように、ベルトウェビン
グ１４のショルダーベルト部分２８及びリトラクタ２０
の中間のある位置に配設されている。
【００３０】ウェグラッッパー組立体１６２は、車両本
体１６に図示されてはいない態様にて固着されたフレー
ム１６４を含む。プレテンショナー１０は、フレーム１
６４上に載置されている。ウェブグラッパー１６０は、
シャフト１６６及び１６８上に支持されて、フレーム１
６４に関して回転する。シャフト１６６は、回転運動の
ためにプレテンショナー１０のアウトプットシャフト６
６に結合されている。
【００３１】ウェブグラッパー１６０内のスロット１７
０は、ウェブグラッパーを短い部分１７２及び長い部分
１７４に分ける。ベルトウェビング１４は、スロット１
７０及びウェブグラッパー１６０を貫通して延びる。ウ
ェブグラッパー１６０は、軟プラスチック材料で被覆さ
れ、グリップを強化する。
【００３２】図１７は、作動していない状態でのウェブ
グラッパー組立体１６２を示す。
【００３３】ベルトウェビング１４は、ウェブグラッパ
ー１６０内のスロット１７０を垂直方向に貫通して延び
る。ベルトウェビング１４は、スロット１７０を貫通し
て運動自在である。
【００３４】プレテンショナー１０の作動によって、モ
ータアウトプットシャフト６６は、ベルト引き込み方向
１８０に回転する（図１８）。ウェブグラッパー１６０
もまた、ベルト引き込み方向１８０に回転する。ウェブ
グラッパー１６０が回転するにつれ、ウェブグラッパー
の短い部分１７２がベルトウェビング１８２をリトラク
タ２０から引き出す。同時に、ウェブグラッパー１６０
の長い部分１７４が、ショルダーベルトウェビング２８
を引き出す。シートベルト装置１１のショルダーベルト
部分２８からのベルトウェビングは、リトラクタ２０か
らのベルトウェビング１８２よりも高速度で、ウェブグ
ラッパー組立体１６２内に引き出される。ウェブグラッ
パー組立体１６２内へのベルトウェビング２８の引き出
しは、車両乗員に対するベルトウェビングにテンション
をかけて、車両シート１２に関して車両乗員の前方への
運動を拘束する。
【００３５】図１９に示される本発明の別の実施態様に
おいて、ギア駆動組立体２１０は、プレテンショナー１
０の出力をリトラクタ２０のスプールに伝達する。ギア
駆動組立体２１０は、回転のためにプレテンショナー１
０のアウトプットシャフト６６に連結された第１の平歯
車２１２を含む。ギア組立体２１０は、さらに、ギア２
１２と噛み合う第２の平歯車２１４を含む。ギア２１４
は、回転のために、シャフト２１６に固着されている。
シャフト２１６は、回転のために、リトラクタ２０のリ
トラクタスプール３２と結合されている。
【００３６】プレテンショナー１０の作動によって、ア
ウトプットシャフト６６の回転運動は、平歯車２１２及
び２１４を介して、シャフト２１６まで伝達される。シ
ャフト２１６は、リトラクタスプール３２をベルト引き
出し方向に回転させる。スプール３２のベルト引き出し
方向への回転は、リトラクタ２０のスプール上にベルト
ウェビング１４を巻き付ける。こうして、車両乗員につ
いて延ばされているベルトウェビングにテンションをか
けて、車両シート１２に関して車両乗員の前方への運動
を拘束する。
【００３７】もし、プレテンショナーアウトプットシャ
フトが、回転のために通常リトラクタスプールに連結さ
れていれば、リトラクタスプールの回転により、回転子
４２を含むプレテンショナー１０の部品の回転が生じ
る。図２０及び図２１は、クラッチ組立体２３０を示
す。該クラッチ組立体２３０は、プレテンショナーアウ
トプットシャフトがリトラクタスプールあるいは他のベ
ルトにテンションをかける装置から通常外されているこ
とが望ましい場合に、用いることができる。
【００３８】クラッチ組立体２３０において、アウトプ
ットシャフトは、回転のために、カム（図３及び図４の
実施態様でのように）に固着されていない。代わりに、
クラッチ組立体２３０は、互いに回転可能なアウトプッ
トシャフト６６ａ及びカム６４ａを含む。クラッチ組立
体２３０は、以下に起債するように、回転のためにカム
６４とのアウトプットシャフト６６ａの選択的な結合を
可能とする。
【００３９】クラッチ組立体２３０において、カム６４
ａは、その内部周縁に３つのカム表面２４２、２４４及
び２４６を有する。弾性デフレクション部材２５０は、
ハウジング４４に摩擦により結合しており、且つクラッ
チ組立体２３０が図２０及図２１に実線で示されている
外されている状態にある場合、ハウジングに関して回転
しない。クラッチ組立体２３０が係合状態にある場合、
デフレクション部材２５０は、ハウジング４４に関して
カム６４ａとともに回転する。
【００４０】デフレクション部材２５０は、３対の軸方
向に延びているフィンガー２５２、２５４及び２５６を
含む。デフレクション部材フィンガー２５２は、第１の
クラッチ要素２６２をカム表面２４２に対して半径方向
外方向に押圧する。同時に、デフレクション部材フィン
ガー２５４は、第２のクラッチ要素２６４をカム表面２
４４に対して半径方向外方向に押圧し、デフレクション
部材フィンガー２５６は、第３のクラッチ要素２６６を
カム表面２４６に対して半径方向外方向に押圧する。
【００４１】クラッチ要素２６２、２６４及び２６６
は、図２０及びず２１にて実線で示されている半径方向
外方向位置にある場合、アウトプットシャフト６６ａか
ら離隔している。アウトプットシャフト６６ａは、軸方
向に延びている弓状凹部２７２の一列により規定されて
いるように、細溝付きの横断面形状を有する。示された
実施態様において、アウトプットシャフト６６ａは、シ
ャフトの軸２７２に対して等間隔に離隔されている６つ
の凹部２７２を有する。
【００４２】クラッチ組立体２３０は、通常、図２０及
び図２１にて実線で示されている外されて状態にある。
アウトプットシャフト６６ａは、クラッチ組立体の他の
部品のいずれとも係合せずに、クラッチ組立体２３０内
で回転自在である。特に、アウトプットシャフト６６ａ
は、図２０において矢印２７８にて示されているよう
に、ベルト引き込み方向に、また矢印２８０にて示され
ているように反対のベルト引き出し方向に、回転するこ
とができる。したがって、アウトプットシャフト６６ａ
は、回転のために、リトラクタスプール上に望ましくな
いドラッグ定置することなく、シートベルトリトラクタ
のスプール（図示せず）と直接的に結合可能である。
【００４３】所定の減速を越える車両減速が生じる場合
に、プレテンショナー回転子４２は、ベルト引き込み方
向２７８に軌道を描いて回転する。この回転子４２のベ
ルト引き込み方向２７８における軌道運動は、結果的
に、軸２７４について同じ方向でのカム６４ａの運動を
生じさせる。
【００４４】カム６４ａがベルト引き込み方向２７８に
回転するにつれ、カム上のカム表面２４２、２４４及び
２４６は、図２０及び図２１にて点線で示すように、ク
ラッチ組立体２６２、２６４及び２６６をアウトプット
シャフト６６ａの各凹部２７２内に半径方向内方向に動
かす。クラッチ要素２６２、２６４及び２６６がアウト
プットシャフト６６ａと係合している場合に、アウトプ
ットシャフトにカム６４ａの回転力を伝達する。よっ
て、回転子４２が、ベルト引き込み方向２７８に動き続
けるにつれ、カム６４ａは、アウトプットシャフト６６
ａをもまたベルト引き込み方向に回転させる。ベルト引
き込み方向２７８でのアウトプットシャフト６６ａの回
転は、結果的に、リトラクタスプール上のベルトウェビ
ングの巻き付けを生じさせ、ベルトウェビングの弛みを
引き締め且つ車両乗員の動きを拘束する。
【００４５】回転子４２がベルト引き込み方向２７８に
回転させるべく、もはや駆動しなくなった場合に、アウ
トプットシャフト６６ａは、ベルト引き出し方向２８０
に回転することができる。デフレクション部材２５０
は、クラッチ要素２６２、２６４及び２６６をアウトプ
ットシャフト６６ａから半径方向外方向に離隔するよう
に運動させる。クラッチ組立体２３０は、よって、図２
０及び図２１にて実線で示されている外された位置に戻
る。ここで、アウトプットシャフト６６ａは、回転子４
２に関していずれの方向へも回転自在である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のシートベルトウェビングレト
ラクター及びプレテンショナーを含む車両シートベルト
装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１のレトラクターの描写図である。
【図３】図３は、図２の線３−３に沿ったリトラクター
の断面図である。
【図４】図４は、図２の線４−４に沿った断面図であ
る。
【図５】図５は、プレテンショナーのロータリートロコ
ダイルモータの一連の作動を示す説明図である。
【図６】図６は、図５のモータの逆回転を防止するブロ
ッキング機構を示す説明図である。
【図７】図７は、第２の状態におけるブロッキング機構
を示す図６と同様の説明図である。
【図８】図８は、第３の状態におけるブロッキング機構
を示す図６と同様の説明図である。
【図９】図９は、ブロッキング機構の第２のタイプを示
す説明図である。
【図１０】図１０は、図９のブロッキング機構の立面図
である。
【図１１】図１１は、図９のブロッキング機構の作動を
示す斜視図である。
【図１２】図１２は、ブロッキング機構の第３のタイプ
を示す説明図である。
【図１３】図１３は、図１２のブロッキング機構の作動
を示す説明図である。
【図１４】図１４は、本発明によるプレテンショナーを
含むシートベルトバックル組立体を示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１４の組立体の立面図である。
【図１６】図１６は、本発明によるプレテンショナーを
含むウェブグラッバー組立体を示す説明図である。
【図１７】図１７は、図１６の線１７−１７に沿った断
面図である。
【図１８】図１８は、賦活された状態でのウェブグラッ
バーを示す図１７と同様の図である。
【図１９】図１９は、本発明によるプレテンショナーと
シートベルトリトラクターとの間のギア連結部を示す描
写図である。
【図２０】図２０は、本発明によるプレテンショナーと
ともに用いるクラッチ組立体を示す説明図である。
【図２１】図２１は、図２０の線２１−２１に沿った断
面図である。
【符号の説明】
１０：プレテンショナー １４：ベルトウェビング ２２：ベルトウェビング係合部材 ４０：モータ ４２：回転子 ４４：ハウジング ４８：チャンバ ５０、５２、５４：流体係合表面 ６６：アウトプットシャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ・イー・ステファンズ，ジュニ アー アメリカ合衆国ミシガン州48095，ワシン トン，キャンプグラウンド・ロード 66800

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輛乗員の移動を拘束するためにベルト
    ウェビングの弛みを引き締める装置であって、 ロータリトロコイドモータと、圧力下の流体を供給する
    ために作動可能な流体源と、 計測手段と、 前記ベルトウェビングの弛みを引き締めるために該ベル
    トウェビングに係合可能なベルトウェビング係合部材
    と、結合手段と、を備えて成り、 前記ロータリトロコイドモータはチャンバを形成する内
    面を持つ壁を有するハウジングと、前記チャンバ内で回
    転可能であり且つ流体係合面を有する回転子と、前記ハ
    ウジングに対して回転するように支持されたアウトプッ
    トシャフトと、前記回転子から前記アウトプットシャフ
    トに回転力を伝達して前記アウトプットシャフトを回転
    せしめる手段とを含み、 前記計測手段は作動時加圧流体を前記流体源から前記チ
    ャンバの中に指向し前記ロータの流体係合面を加圧して
    前記ロータを前記チャンバ内で第１の回転方向に回転せ
    しめこれによって前記アウトプットシャフトを回転さ
    せ、 前記結合手段は、前記回転するアウトプットシャフトか
    ら前記ベルトウェビング係合部材に力を伝達してベルト
    ウェビングを緊張させるために前記アウトプットシャフ
    トをベルトウェビング係合部材に結合せしめることを特
    徴とするシートベルトプレテンショナー。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置であって、前記ベ
    ルトウェビング係合部材はベルトウェビングを巻きつけ
    ることができるスプールを含み、前記結合手段は前記ア
    ウトプットシャフトと共に回転するように前記スプール
    を結合する手段を含むことを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の装置であって、前記シ
    ートベルトウェビング係合部材はシートベルトウェビン
    グに結合され且つ接続された弾性部材を有するバックル
    組立体を含み、前記結合手段は前記アウトプットシャフ
    トと共に回転可能なドラムを含み、前記弾性部材を前記
    ドラムに巻き取ってベルトウェビングを緊張せしめる装
    置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の装置であって、前記ベ
    ルトウェビング係合部材はベルトウェビングを巻きつけ
    ることができるスプールを含み、前記結合手段は前記ア
    ウトプットシャフトと共に回転可能な第１のギヤと該第
    １のギヤに噛合って前記スプールと共に回転可能な第２
    のギヤとを含む装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の装置であって、前記ベ
    ルトウェビング係合部材はベルトウェビングを伸張する
    ことができる開口を有するウェビング把持具を含み、該
    把持具はベルトウェビングが該把持具を通して移動可能
    な第１の位置とベルトウェビングが該把持具に巻きつい
    てベルトウェビングを緊張させる第２の位置との間を回
    転可能であり、前記結合手段は前記アウトプットシャフ
    トと共に回転してベルトウェビングを緊張せしめるよう
    に前記把持具を連結する手段を含む装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の装置であって、前記把
    持具は前記開口の周りに間隔をあけて配置された短い部
    分と長い部分とを含み、 前記長い部分は、前記流体源の起動時にベルトウェビン
    グを前記短い部分より早い速度で前記把持具の巻付位置
    に引っ張る装置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の装置であって、さらに
    前記回転子のチャンバ内における回転の第１の方向とは
    反対の第２の方向への回転をブロックするために、前記
    ハウジングに連結されているブロッキング手段を備える
    ことを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の装置であって、前記回
    転子の回転をブロックするブロッキング手段は、ロック
    バーを含み、該ロックバーは、前記回転子の第２の方向
    への回転をブロックする第１の位置と、前記回転子の第
    ２の方向への回転を可能にする第２の位置との間に移動
    するように、前記ハウジングに支持されていることを特
    徴とする装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の装置であって、前記回
    転子の第２の方向への回転をブロックする第１の位置
    に、前記ロックバーを押圧する付勢手段を含み、前記ロ
    ックバーは該付勢手段の作動に抗して、前記回転子の第
    ２の方向への回転を可能にする第２の位置に移動可能で
    あることを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の装置であって、オー
    バセンタばねを含み、該オーバセンタばねは、前記回転
    子の第２の方向への回転をブロックする第１の位置に前
    記ロックバーを押圧する第１の状態と、前記ロックバー
    を回転子の第２の方向への回転を可能にする第２の位置
    に押圧する第２の状態とを有することを特徴とする装
    置。
  11. 【請求項１１】 請求項８に記載の装置であって、さら
    に前記ロックバーを第２の位置から第１の位置に移動さ
    せるために、前記流体源からの圧力下の流体を方向づけ
    る手段を含むことを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】 請求項７に記載の装置であって、前記
    ベルトウェビング係合部材は、ベルトウェビングを巻き
    付け可能なスプールと、該スプールとともに回転するよ
    うに連結されているラチェットホイールとを含み、前記
    回転子第２の方向への回転をブロックするブロッキング
    手段は、ベルト引き出し方向のスプールの回転をブロッ
    クするため、該ラチェットホイールと係合状態に移動可
    能なロック爪と、該ロック爪を前記ラチェットホイール
    との係合状態に移動するために前記流体言の作動に応答
    する応答手段とを含むことを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の装置であって、前
    記応答手段は、前記ロック爪と係合可能であると共に該
    ロック爪をラチェットホイールとの係合位置に移動して
    保持し前記スプールのベルト引き出し方向への回転をブ
    ロックすると共に前記スプールのベルト引込み方向への
    回転を可能にする弾性部材と、 前記ロック爪をラチェットホイールと係合状態に移動す
    るために前記弾性部材を前記係合位置に移動するように
    加圧流体を前記作動された流体源から指向する流体通路
    手段とを備える装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１に記載の装置であって、前記
    回転子からの前記回転力を前記アウトプットシャフトに
    伝達するための手段が、 前記アウトプットシャフトへの前記回転子からの力の伝
    達をブロックする外されている状態及び前記アウトプッ
    トシャフトへの前記回転子からの力を伝達してベルトウ
    ェビングにテンションをかける係合状態の間を運動可能
    なクラッチと、 前記流体圧力源の作動に応答的な手段であって、該クラ
    ッチを外されている状態から係合状態まで移動させる手
    段と、を備えることを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の装置であって、前
    記ベルトウェビング部材が、その上でベルトウェビング
    を巻き付けることが可能なスプールを備え、前記クラッ
    チが該スプールを回転のために前記回転子に結合させる
    手段を備えることを特徴とする装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の装置であって、前
    記スプールを回転子に結合させる手段が、前記回転子と
    ともに回転可能なカムと、該カムによって前記アウトプ
    ットシャフトとの係合部に移動可能で且つ該アウトプッ
    トシャフトに結合し、よって該スプールを回転のために
    該回転子と結合させる結合要素と、を備えることを特徴
    とする装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１に記載の装置であって、前記
    流体源が、３０ミリ秒を越えない時間にわたって、圧力
    下の流体を発生させるべく作動可能な火工品装置を備
    え、また前記圧力下の流体を方向づける手段が、前記ハ
    ウジング内に、該火工品装置及び該チャンバの間に延び
    て該チャンバ内への開口を有する流体通路を備え、該流
    体通路は、作動された場合に、前記チャンバ内における
    回転の第１方向に回転子を回転させるため、火工品装置
    からの圧力下の流体を該チャンバ内へ方向づけることを
    特徴とする装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１に記載の装置であって、前記
    流体源が、容器及び該容器内の圧力下のガス源を備え、
    前記圧力下の流体の計測及び方向づけ手段が、前記ハウ
    ジング内に、該容器及び該チャンバの間に延びて且つ該
    チャンバ内への開口を有する流体通路を備え、該流体通
    路が、該容器からの圧力下のガスを該チャンバ内で方向
    づけて、前記回転子を該チャンバ内における回転の第１
    の方向へ回転させることを特徴とする装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１に記載の装置であって、前記
    チャンバが前記ハウジング内壁表面によって規定された
    エピトロコイド形状を有し、前記回転子が概して三角形
    状であって且つ前記流体係合表面を含む３つの流体係合
    表面を有し、前記圧力下の流体を前記チャンバ内及び該
    回転子の流体係合表面に対して方向づける手段が、前記
    ハウジング壁内にて固着位置での入り口ポートを備える
    ことを特徴とする装置。
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