WO2016047338A1 - プリテンショナ、リトラクタ及びシートベルト装置 - Google Patents

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transmission member
pretensioner
stopper
ring gear
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忠之 浅子
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タカタ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pretensioner, a retractor, and a seat belt device, and more particularly, to a pretensioner, a retractor, and a seat belt device that are suitable for reducing the kinetic energy of an injected power transmission member.
  • a vehicle such as an automobile is generally provided with a seat belt device that restrains an occupant on a seat that includes a seat portion on which the occupant sits and a backrest portion that is positioned on the back of the occupant.
  • a seat belt device includes a webbing that restrains an occupant, a retractor that winds the webbing, a guide anchor that is provided on a vehicle body side and guides the webbing, a belt anchor that fixes the webbing to the vehicle body side, A buckle disposed on a side surface of the seat and a tongue disposed on the webbing are provided, and the occupant is restrained by the webbing by fitting the tongue on the buckle.
  • one end of the webbing is fixed to the belt anchor, and the other end of the webbing is inserted through the guide anchor and connected to the retractor.
  • Such a retractor has generally been provided with a pretensioner that removes slack of webbing in an emergency such as a vehicle collision (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the pretensioner described in Patent Documents 1 and 2 accommodates a pinion gear connected to a spool for winding webbing, a power transmission member (load transmission element) that rotates the pinion gear in the event of a vehicle collision, and a power transmission member A tube (pipe).
  • the power transmission member described in Patent Document 1 is a plurality of mass bodies (balls), and the power transmission member described in Patent Document 2 is an elongated rod member made of resin.
  • Patent Document 1 aims to prevent the mass body from being completely released from the pipe and the gas in the pipe from being released to the external environment.
  • a gate that can be closed by moving the body is arranged, or the last mass body is bitten in the pinion gear.
  • the present invention was devised in view of such problems, and an object thereof is to provide a pretensioner, a retractor, and a seat belt device that can effectively reduce the kinetic energy of an injected power transmission member. .
  • a pretensioner comprising: a ring gear rotatably arranged on a spool for winding a webbing that restrains an occupant; and a power transmission means for transmitting power to the ring gear in an emergency.
  • the power transmission means includes a power transmission member configured to be engageable with an outer tooth of the ring gear, a pipe that accommodates the power transmission member, a gas generator disposed at an end of the pipe, A piston that receives the gas generated from the gas generator and presses the power transmission member, a first stopper that is disposed upstream of the power transmission member, and is disposed between the power transmission member and the piston.
  • a pretensioner comprising a second stopper and a pretensioner cover that forms a passage of the power transmission member.
  • the pretensioner in the retractor comprising a spool that winds up a webbing that restrains an occupant and a pretensioner that winds up the webbing and removes slack in an emergency, the pretensioner includes the spool And a power transmission means for transmitting power to the ring gear in an emergency, and the power transmission means is configured to be able to engage with external teeth of the ring gear.
  • a transmission member a pipe that houses the power transmission member, a gas generator disposed at an end of the pipe, a piston that receives the gas generated from the gas generator and presses the power transmission member, and A first stopper disposed upstream of the power transmission member; a second stopper disposed between the power transmission member and the piston; and a passage of the power transmission member
  • a pretensioner cover forming, the retractor is provided, characterized in that.
  • a webbing that restrains an occupant, a retractor that winds the webbing, a belt anchor that fixes the webbing to a vehicle body side, a buckle that is disposed on a side surface of the seat, and the webbing
  • the retractor includes: a spool that winds up a webbing that restrains an occupant; and a pretensioner that winds up the webbing to remove slack in an emergency.
  • the pretensioner includes a ring gear arranged to rotate the spool, and power transmission means for transmitting power to the ring gear in an emergency, and the power transmission means is provided on the outer teeth of the ring gear.
  • a power transmission member configured to be engageable, a pipe accommodating the power transmission member, and an end of the pipe.
  • a gas generator a piston that receives the gas generated from the gas generator and presses the power transmission member, a first stopper disposed upstream of the power transmission member, the power transmission member, and the piston And a pretensioner cover that forms a passage of the power transmission member.
  • a seat belt device is provided.
  • the first stopper has a strength capable of absorbing the kinetic energy of the power transmission member, and the second stopper is engaged with the ring gear to prevent rotation. It may have a possible strength.
  • the first stopper may be fixed to the end portion of the passage, or may be disposed at the foremost part of the power transmission member so as to be movable together with the power transmission member.
  • the power transmission member may be a spherical metal member or a rod-shaped resin member.
  • the power transmission member may be a rod-shaped resin member, and the first stopper may be formed integrally with the power transmission member.
  • the first stopper is disposed in front of the power transmission member, and the second stopper is disposed behind the power transmission member, so that the terminal end portion of the passage is provided.
  • the first stopper can be sandwiched between the injected power transmission member and the kinetic energy of the power transmission member can be primarily absorbed by the first stopper.
  • the second stopper by causing the second stopper to be inserted between the passage and the ring gear, it is possible to suppress the release of the second stopper from the pipe and to suppress the release of gas to the external environment.
  • the second stopper can be operated in a state where the kinetic energy of the power transmission member is reduced by the first stopper, and the kinetic energy of the injected power transmission member can be effectively reduced. Further, design conditions such as strength required for the second stopper can be relaxed.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the pretensioner according to the first embodiment of the present invention, where (A) shows a normal state, (B) shows an injection state, and (C) shows an operation completion state.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a pretensioner according to a second embodiment of the present invention, where (A) shows a normal state, (B) shows an injection state, and (C) shows an operation completion state.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a pretensioner according to a third embodiment of the present invention, in which (A) shows a normal state, (B) shows an injection state, and (C) shows an operation completion state.
  • symbol is attached
  • a pretensioner 1 As shown in FIGS. 1A to 1C, a pretensioner 1 according to a first embodiment of the present invention includes a ring gear 2 in which a spool for winding a webbing for restraining an occupant is rotatably arranged. And a power transmission means 3 for transmitting power to the ring gear 2 in an emergency, and the power transmission means 3 includes a power transmission member 31 configured to be able to engage with the external teeth 21 of the ring gear 2, and a power transmission.
  • a pipe 32 that houses the member 31, a gas generator 33 disposed at an end of the pipe 32, a piston 34 that receives the gas generated from the gas generator 33 and presses the power transmission member 31, and the power transmission member 31
  • a first stopper 35 disposed on the upstream side, a second stopper 36 disposed between the power transmission member 31 and the piston 34, and a pretensioner cover 4 that forms a passage 41 of the power transmission member 31.
  • the pretensioner cover 4 is fixed to the side surface of the base frame that accommodates the spool, and the pipe 32 is arranged so as to bend along the base frame.
  • the rotation shaft 9 of the spool is connected to the pinion gear 91 on a concentric shaft.
  • the external teeth formed on the outer periphery of the pinion gear 91 are configured to be able to engage with the internal teeth 22 formed on the inner periphery of the ring gear 2.
  • a clearance is provided between the external teeth of the pinion gear 91 and the internal teeth 22 of the ring gear 2, and the rotation shaft 9 of the spool and the pinion gear 91 are provided. Can rotate without interfering with the ring gear 2.
  • the power transmission member 31 is composed of, for example, a spherical metal member (ball).
  • the ring gear 2 is positioned by, for example, the pretensioner cover 4 so as not to interfere with the pinion gear 91 in a normal state.
  • the external teeth 21 of the ring gear 2 include a valley in which only the first ball (power transmission member 31) can be engaged and the second and subsequent balls (power transmission member 31). ) And a valley that can be engaged two by two.
  • the ring gear 2 is formed in an annular shape, and inner teeth 22 that can be engaged with the outer teeth of the pinion gear 91 are formed on the inner peripheral portion.
  • the pipe 32 is filled with a plurality of balls (power transmission member 31), and is normally supported by the external teeth 21 of the ring gear 2 so as not to move. Yes.
  • a passage 41 is formed so that the ball (power transmission member 31) can move on the outer periphery of the ring gear 2 along the side wall.
  • a first stopper 35 is fixed to the end portion of the passage 41.
  • the first stopper 35 is formed of a resin member, for example, and has a strength capable of absorbing the kinetic energy of the injected ball (power transmission member 31) by elastic deformation or plastic deformation.
  • a second stopper 36 is disposed at the rearmost end of the ball (power transmission member 31) accommodated in the pipe 32, and a piston 34 is disposed behind (downstream) the second stopper 36. (See FIG. 1B).
  • a gas generator 33 such as a micro gas generator is disposed at the end of the pipe 32.
  • an operation signal is transmitted from the sensor installed on the vehicle body to the gas generator 33, and the high pressure gas is transmitted from the gas generator 33. Is ejected into the pipe 32. With this high-pressure gas, the piston 34 comes into close contact with the inner surface of the pipe 32 and slides in the pipe 32 while preventing leakage of the high-pressure gas. Then, the second stopper 36 and the ball (power transmission member 31) are pressed by the sliding of the piston 34 and move in the pipe 32.
  • the inner teeth 22 of the ring gear 2 and the outer teeth of the pinion gear 91 are engaged, and the pinion gear 91 can be rotated by the rotation of the ring gear 2 and the spool can be rotated.
  • the balls (power transmission member 31) are sequentially released from the pipe 32 by the high-pressure gas supplied from the gas generator 33, rotate the ring gear 2, and then disengage from the engagement of the ring gear 2 along the passage 41. Move.
  • the ball (power transmission member 31) that has reached the terminal end of the passage 41 contacts the first stopper 35 as shown in FIG. At this time, the second stopper 36 remains at a position where it is not released from the pipe 32.
  • the ball (power transmission member 31) in contact with the first stopper 35 is pressed by the high-pressure gas, but the kinetic energy of the ball (power transmission member 31) is absorbed by the elastic deformation or plastic deformation of the first stopper 35.
  • the first stopper 35 is pressed by the ball (power transmission member 31) and absorbs the kinetic energy of the ball (power transmission member 31) while being elastically deformed or plastically deformed. . Therefore, by bringing the ball (power transmission member 31) into contact with the first stopper 35, the speed of the ball (power transmission member 31) can be reduced.
  • the ball (power transmission member 31), the second stopper 36, and the piston 34 move by the amount of deformation of the first stopper 35, and the second stopper 36 engages with the ring gear 2 as shown in FIG. Will be included.
  • the second stopper 36 is formed of, for example, a metal member or a resin member, and has a strength capable of preventing the rotation of the ring gear 2 by being engaged with the ring gear 2.
  • the number of balls (power transmission member 31) and the length of the second stopper 36 are adjusted so that the second stopper 36 is not released from the pipe 32 when the second stopper 36 is engaged with the ring gear 2. ing.
  • the first stopper 35 is disposed in front (upstream side) of the ball (power transmission member 31) and behind (downstream side) of the ball (power transmission member 31).
  • the second stopper 36 By arranging the second stopper 36, the first stopper 35 can be sandwiched between the terminal end of the passage 41 and the injected ball (power transmission member 31), and the kinetic energy of the ball (power transmission member 31). Can be absorbed primarily by the first stopper 35.
  • the second stopper 36 by engaging the second stopper 36 between the passage 41 and the ring gear 2, the release of the second stopper 36 from the pipe 32 can be suppressed, and the release of gas to the external environment can be suppressed.
  • the second stopper 36 can be applied in a state where the kinetic energy of the ball (power transmission member 31) is reduced by the first stopper 35, and the movement of the injected ball (power transmission member 31).
  • the energy can be effectively reduced and design conditions such as strength required for the second stopper 36 can be relaxed.
  • the power transmission member 31 may be a rod-shaped resin member (resin rod).
  • the first stopper 35 if the strength of the first stopper 35 is set lower than that of the resin rod, the first stopper 35 can be deformed. If the strength of the first stopper 35 is set higher than that of the resin rod, the resin rod In any case, the kinetic energy of the power transmission member 31 (resin rod) can be reduced.
  • the pretensioner 1 according to the second embodiment shown in FIGS. 2A to 2C is different from the first embodiment described above in the arrangement of the first stopper 35, and other configurations are the first embodiment. Is the same.
  • the first stopper 35 in the second embodiment is disposed at the forefront of the ball (power transmission member 31) and can move together with the ball (power transmission member 31). It is configured.
  • the first stopper 35 is pressed by the ball (power transmission member 31) and discharged from the pipe 32.
  • the first stopper 35 released from the pipe 32 presses the ring gear 2 while engaging the outer teeth 21 of the ring gear 2, and the ring gear 2 moves toward the pinion gear 91.
  • the length of the first stopper 35 is adjusted so that it can be engaged with at least a portion having a narrow valley with which the ball (power transmission member 31) is engaged.
  • the ball (power transmission member 31) is sequentially released from the pipe 32 by the high pressure gas supplied from the gas generator 33, and after rotating the ring gear 2, the first stopper 35 and the ball (power transmission member 31). Moves along the passage 41.
  • the first stopper 35 that has reached the end portion of the passage 41 is sandwiched and pressed between the subsequent ball (power transmission member 31) and the end portion of the passage 41, As shown in FIG. 2C, it deforms to absorb the kinetic energy of the ball (power transmission member 31).
  • the second stopper 36 is engaged with the ring gear 2 to prevent the ring gear 2 from rotating.
  • the power transmission member 31 may be a rod-shaped resin member (resin rod).
  • the power transmission member 31 is composed of a rod-shaped resin member (resin rod), and the first stopper 35 is a resin rod. It is formed integrally with the (power transmission member 31). That is, the distal end portion of the resin rod (power transmission member 31) constitutes the first stopper 35.
  • the resin member of the portion constituting the first stopper 35 may be the same material as the resin rod (power transmission member 31), or may be a material having lower strength than the resin rod (power transmission member 31). .
  • the ring gear 2 When a resin rod is used as the power transmission member 31, the ring gear 2 can be rotated by plastic deformation of the resin rod regardless of the phase of the ring gear 2, and thus is adopted in the first embodiment and the second embodiment described above.
  • the clutch mechanism (mechanism for controlling disengagement and engagement between the pinion gear 91 and the ring gear 2) is not necessary. Accordingly, the rotating shaft 9 of the spool 11 is connected on the concentric shaft with the ring gear 2 as shown in FIG. A plurality of external teeth 21 are formed at equal intervals on the outer periphery of the ring gear 2. Even if a resin rod is employed as the power transmission member 31, a clutch mechanism similar to that in the first embodiment or the second embodiment described above may be employed.
  • the resin rod (power transmission member 31) When high-pressure gas is ejected from the gas generator 33 into the pipe 32, the resin rod (power transmission member 31) is pressed and released from the pipe 32.
  • the resin rod (power transmission member 31) released from the pipe 32 is engaged with the outer teeth 21 while being plastically deformed by the outer teeth 21 of the ring gear 2 to rotate the ring gear 2.
  • the resin rod (power transmission member 31) moves along the passage 41 after rotating the ring gear 2. Then, as shown in FIG. 3B, the resin rod (power transmission member 31) that has reached the end of the passage 41 is pressed against the end of the passage 41, as shown in FIG. The tip portion (the portion corresponding to the first stopper 35) is plastically deformed to absorb the kinetic energy of the resin rod (power transmission member 31). Thereafter, the second stopper 36 is engaged with the ring gear 2 to prevent the ring gear 2 from rotating.
  • This third embodiment also has the same effect as the pretensioner 1 according to the first embodiment described above.
  • FIG. 4 is a component development view showing the retractor including the pretensioner according to the third embodiment.
  • the retractor 10 shown in FIG. 4 includes a spool 11 that winds up a webbing that restrains an occupant, and a pretensioner 1 that winds up the webbing to remove slack in an emergency, and the pretensioner 1 removes the spool 11.
  • a ring gear 2 that is rotatably arranged and a power transmission means 3 that transmits power to the ring gear 2 in an emergency are provided.
  • the power transmission means 3 is configured to be able to engage with an external tooth 21 of the ring gear 2.
  • the power transmission member 31, the pipe 32 that houses the power transmission member 31, the gas generator 33 disposed at the end of the pipe 32, and the gas generated from the gas generator 33 are received to press the power transmission member 31.
  • a piston 34, a first stopper 35 formed integrally with the power transmission member 31, a second stopper 36 disposed between the power transmission member 31 and the piston 34, and a power Includes a pretensioner cover 4, the forming the passage 41 of the reach member 31. In FIG. 4, the webbing is omitted.
  • the spool 11 is a winding drum that winds up webbing, and is rotatably accommodated in a base frame 12 that forms a skeleton of the retractor 10.
  • the base frame 12 has, for example, a pair of end surfaces 121 and 122 that face each other, and a side surface 123 that connects these end surfaces.
  • the base frame 12 may have a tie plate 124 facing the side surface 123 and connected to the end surfaces 121 and 122.
  • the spring unit 13 is disposed on the end surface 121 side, and the pretensioner 1 and the lock mechanism 14 are disposed on the end surface 122 side.
  • positioning of the spring unit 13, the pretensioner 1, the lock mechanism 14, etc. is not limited to what was illustrated.
  • An opening 121a through which the spool 11 is inserted is formed in the end surface 121 of the base frame 12, and an opening having internal teeth that can be engaged with the pawl 141 of the lock mechanism 14 is formed in the end surface 122 of the base frame 12.
  • a portion 122a is formed.
  • a part of the pretensioner 1 (for example, the ring gear 2 or the like) is disposed inside the end surface 122 of the base frame 12.
  • the lock mechanism 14 is disposed outside the end surface 122 of the base frame 12, and the lock mechanism 14 is accommodated in the retainer cover 15.
  • the vehicle sensor 16 that detects sudden deceleration or inclination of the vehicle body may be disposed on the retainer cover 15.
  • the vehicle sensor 16 has, for example, a spherical mass body and a sensor lever that is swung by the movement of the mass body.
  • the vehicle sensor 16 may be fitted into an opening 122 b formed in the end surface 122 of the base frame 12.
  • the spool 11 has a hollow at the center, and a torsion bar 111 forming an axis is inserted therethrough.
  • One end of the torsion bar 111 is connected to the end of the spool 11 on the inner side and connected to the spring core of the spring unit 13 on the outer side. Therefore, the spool 11 is connected to the spring unit 13 via the torsion bar 111, and is urged in the direction of winding the webbing by the spring spring stored in the spring unit 13.
  • a shaft portion may be formed on the end surface of the spool 11, one end of the torsion bar 111 may be connected to the inside of the shaft portion, and the spring unit 13 may be connected to the outside of the shaft portion.
  • the means for applying the winding force to the spool 11 is not limited to the spring unit 13 and may be other means using an electric motor or the like.
  • the other end of the torsion bar 111 is connected to the locking base 142 of the lock mechanism 14.
  • the locking base 142 is configured to be engageable with the base frame 12, and can switch between a rotating state and a non-rotating state of the torsion bar 111. Therefore, even when a load is applied in a direction in which the webbing is pulled out in a state in which the lock mechanism 14 is activated (a state in which the locking base 142 is engaged with the base frame 12), a load exceeding the threshold value is applied to the torsion bar 111 Until it occurs, the spool 11 can be held in a non-rotating state. And when the load beyond a threshold value arises in the torsion bar 111, when the torsion bar 111 twists, the spool 11 will produce a relative rotational motion and webbing will be pulled out.
  • the locking mechanism 14 is connected to an end portion of the torsion bar 111 and can be switched between a rotating state and a non-rotating state, a pawl 141 that is swingably disposed on the locking base 142, and an axial direction of the pawl 141 A cover plate 143 for restricting the movement of the lock, a lock gear 144 rotatably disposed outside the locking base 142, a flywheel 145 swingably disposed on the lock gear 144, and housing these components And a retainer cover 15 that rotatably supports the locking base 142.
  • the lock mechanism 14 is not limited to the configuration shown in the figure, and various configurations that have conventionally existed can be arbitrarily selected and used.
  • the locking base 142 has a circular disc portion 142a, a substantially hexagonal column-shaped ring gear support portion 142b that is formed on the spool 11 side of the disc portion 142a and supports the ring gear 2, and the other end of the torsion bar 111. And a torsion bar support portion 142c. Further, a bearing 112 for bearing the pretensioner cover 4 when the pretensioner 1 is operated is inserted into the ring gear support portion 142b.
  • the spool 11, the torsion bar 111, the locking base 142, and the like are arranged on a concentric shaft, and the rotation shaft of the spool 11 is formed by these.
  • the ring gear support 142b is not limited to the illustrated shape, and may be, for example, a sawtooth shape or another polygonal shape.
  • the pinion gear 91 connected to the spool 11 is inserted into the ring gear 2 so that the inner teeth of the ring gear 2 and the pinion gear 91 You may make it transmit rotation of the ring gear 2 to the spool 11 via the pinion gear 91 by engaging with an external tooth if needed.
  • the flywheel 145 swings and the retainer cover It engages with 15 internal teeth (not shown), and the rotation of the lock gear 144 is restricted.
  • the vehicle sensor 16 is activated, the sensor lever is engaged with the external teeth 144a of the lock gear 144, and the rotation of the lock gear 144 is restricted.
  • the lock mechanism 14 In the normal state (when the webbing pull-out acceleration is equal to or lower than a predetermined threshold), the lock mechanism 14 does not operate, and the locking base 142 and the lock gear 144 rotate together with the rotation of the spool 11. Therefore, since the locking base 142 and the lock gear 144 do not rotate relative to each other at normal times, the pawl 141 is kept retracted to a position where it does not interfere with the internal teeth formed in the opening 122a of the base frame 12. It is configured.
  • the pretensioner 1 has a ring gear 2, power transmission means 3, a pretensioner cover 4 that houses the ring gear 2, and a guide spacer 42 that is disposed inside the pretensioner cover 4.
  • the pretensioner cover 4 is disposed inside the end surface 122 of the base frame 12.
  • the passage of the power transmission member 31 is formed by the outer wall of the pretensioner cover 4.
  • the guide spacer 42 is formed with a protrusion 43 and constitutes a terminal end portion of the passage of the power transmission member 31.
  • the ring gear 2 is disposed so as to be positioned between the pretensioner cover 4 and the inside of the end face 122 of the base frame 12.
  • path may be formed in the pretensioner cover 4, and may be comprised by another component with high intensity
  • the pretensioner 1 shown in FIG. 4 is the pretensioner 1 according to the third embodiment described above, detailed description thereof is omitted here.
  • the pretensioner 1 according to the first embodiment or the second embodiment can also be adopted as the pretensioner 1, and the specific configuration of the retractor 10 is appropriately selected from the same configuration as the conventional retractor. Can be adopted.
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram showing the seat belt device according to the embodiment of the present invention.
  • components other than the seat belt device are illustrated by a one-dot chain line.
  • the seat belt device 100 includes a webbing W that restrains an occupant, a retractor 10 that winds the webbing W, a guide anchor 101 that is provided on the vehicle body side and guides the webbing W, A belt anchor 102 for fixing the webbing W to the vehicle body side, a buckle 103 disposed on the side surface of the seat S, and a tongue 104 disposed on the webbing W are provided.
  • the retractor 10 has, for example, the configuration shown in FIG. have.
  • the seat S includes, for example, a seat portion S1 on which an occupant sits, a backrest portion S2 positioned on the back surface of the occupant, and a headrest portion S3 that supports the occupant's head.
  • the retractor 10 is built in the B pillar P of the vehicle body.
  • the buckle 103 is often disposed on the side surface of the seat portion S1
  • the belt anchor 102 is often disposed on the lower surface of the seat portion S1.
  • the guide anchor 101 is often disposed on the B pillar P.
  • the webbing W has one end connected to the belt anchor 102 and the other end connected to the retractor 10 via the guide anchor 101.
  • the webbing W is pulled out from the retractor 10 while sliding through the insertion hole of the guide anchor 101. Further, when the occupant wears the seat belt or releases the seat belt when getting off the vehicle, the webbing W is wound up to a certain load by the action of the spring unit 13 of the retractor 10.
  • the above-described seat belt device 100 is obtained by applying the retractor 10 according to the above-described embodiment to a normal seat belt device in a front seat.
  • the retractor 10 includes any of the pretensioners 1 according to the first to third embodiments described above. Therefore, according to the seat belt device 100 according to the present embodiment, the kinetic energy of the injected power transmission member 31 can be effectively reduced, and the gas emitted from the gas generator 33 is released to the external environment. Can be suppressed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, for example, it may be applied to a seat belt device used for a vehicle other than a vehicle. Of course.

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Abstract

【課題】　射出された動力伝達部材の運動エネルギーを効果的に低減することができる、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。 動力伝達手段３は、リングギア２の外歯２１に係合可能に構成された動力伝達部材３１と、動力伝達部材３１を収容するパイプ３２と、パイプ３２の端部に配置されたガス発生器３３と、ガス発生器３３から発生したガスを受けて動力伝達部材３１を押圧するピストン３４と、動力伝達部材３１の上流側に配置された第一ストッパ３５と、動力伝達部材３１とピストン３４との間に配置された第二ストッパ３６と、動力伝達部材３１の通路４１を形成するプリテンショナカバー４と、を備えている。

Description

プリテンショナ、リトラクタ及びシートベルト装置
　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、射出された動力伝達部材の運動エネルギーの低減に適した、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、該ウェビングの巻き取りを行うリトラクタと、車体側に設けられ前記ウェビングを案内するガイドアンカーと、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、前記シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を有し、前記トングを前記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。かかるシートベルト装置では、ウェビングの一端はベルトアンカーに固定されており、ウェビングの他端はガイドアンカーに挿通されてリトラクタに接続されている。
　かかるリトラクタは、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及び２参照）。特許文献１及び２に記載されたプリテンショナは、ウェビングを巻き取るスプールに連結されたピニオンギアと、車両衝突時にピニオンギアを回転させる動力伝達部材（負荷伝達要素）と、動力伝達部材を収容するチューブ（パイプ）と、を有している。特許文献１に記載された動力伝達部材は複数の質量体（ボール）であり、特許文献２に記載された動力伝達部材は樹脂製の細長いロッド部材である。
特表２００７－５２２０３０号公報 国際公開第２０１２／１４３０９０号
　上述した特許文献１に記載された発明は、質量体がパイプから完全に放出されパイプ内のガスが外部環境に放出されることを防止することを課題とし、パイプの形状を変形したり、質量体の移動によって閉鎖可能なゲートを配置したり、最後の質量体をピニオンギアに噛み込ませたりしている。
　しかしながら、近年、装置の小型化や高性能化の観点から動力伝達部材を駆動させるガス圧が高くなる傾向にあり、射出される動力伝達部材の運動エネルギーも大きくなることから、この運動エネルギーをより低減することができる技術が求められている。
　本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、射出された動力伝達部材の運動エネルギーを効果的に低減することができる、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を回転可能に配置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手段と、を備えたプリテンショナにおいて、前記動力伝達手段は、前記リングギアの外歯に係合可能に構成された動力伝達部材と、該動力伝達部材を収容するパイプと、該パイプの端部に配置されたガス発生器と、該ガス発生器から発生したガスを受けて前記動力伝達部材を押圧するピストンと、前記動力伝達部材の上流側に配置された第一ストッパと、前記動力伝達部材と前記ピストンとの間に配置された第二ストッパと、前記動力伝達部材の通路を形成するプリテンショナカバーと、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、を備えたリトラクタにおいて、前記プリテンショナは、前記スプールを回転可能に配置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手段と、を備え、前記動力伝達手段は、前記リングギアの外歯に係合可能に構成された動力伝達部材と、該動力伝達部材を収容するパイプと、該パイプの端部に配置されたガス発生器と、該ガス発生器から発生したガスを受けて前記動力伝達部材を押圧するピストンと、前記動力伝達部材の上流側に配置された第一ストッパと、前記動力伝達部材と前記ピストンとの間に配置された第二ストッパと、前記動力伝達部材の通路を形成するプリテンショナカバーと、を備えている、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、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、前記シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を備えたシートベルト装置において、前記リトラクタは、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、を備え、前記プリテンショナは、前記スプールを回転可能に配置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手段と、を備え、前記動力伝達手段は、前記リングギアの外歯に係合可能に構成された動力伝達部材と、該動力伝達部材を収容するパイプと、該パイプの端部に配置されたガス発生器と、該ガス発生器から発生したガスを受けて前記動力伝達部材を押圧するピストンと、前記動力伝達部材の上流側に配置された第一ストッパと、前記動力伝達部材と前記ピストンとの間に配置された第二ストッパと、前記動力伝達部材の通路を形成するプリテンショナカバーと、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、リトラクタ及びシートベルト装置において、前記第一ストッパは、前記動力伝達部材の運動エネルギーを吸収可能な強度を有し、前記第二ストッパは、前記リングギアに噛み込んで回転を阻止可能な強度を有していてもよい。
　また、前記第一ストッパは、前記通路の終端部に固定されていてもよいし、前記動力伝達部材と一緒に移動可能に前記動力伝達部材の最前部に配置されていてもよい。
　また、前記動力伝達部材は、球体形状の金属部材であってもよいし、ロッド形状の樹脂部材であってもよい。また、前記動力伝達部材はロッド形状の樹脂部材であり、前記第一ストッパは前記動力伝達部材と一体に形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、リトラクタ及びシートベルト装置によれば、動力伝達部材の前方に第一ストッパを配置し、動力伝達部材の後方に第二ストッパを配置したことにより、通路の終端部と射出された動力伝達部材との間に第一ストッパを挟み込むことができ、動力伝達部材の運動エネルギーを第一ストッパにより一次的に吸収することができる。また、通路とリングギアとの間に第二ストッパを噛み込ませることによって、第二ストッパのパイプからの放出を抑制し、ガスの外部環境への放出を抑制することができる。
　特に、本発明では、第一ストッパにより動力伝達部材の運動エネルギーを低減した状態で第二ストッパを作用させることができ、射出された動力伝達部材の運動エネルギーを効果的に低減することができるとともに、第二ストッパに求められる強度等の設計条件を緩和することもできる。
本発明の第一実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。 本発明の第二実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。 本発明の第三実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。 第三実施形態に係るプリテンショナを備えたリトラクタを示す部品展開図である。 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。
　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、本発明の第一実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。図２は、本発明の第二実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。図３は、本発明の第三実施形態に係るプリテンショナを示す概略構成図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は射出状態、（Ｃ）は作動完了状態、を示している。なお、各図において、同一の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。
　本発明の第一実施形態に係るプリテンショナ１は、図１（Ａ）～（Ｃ）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を回転可能に配置されたリングギア２と、緊急時にリングギア２に動力を伝達する動力伝達手段３と、を備え、動力伝達手段３は、リングギア２の外歯２１に係合可能に構成された動力伝達部材３１と、動力伝達部材３１を収容するパイプ３２と、パイプ３２の端部に配置されたガス発生器３３と、ガス発生器３３から発生したガスを受けて動力伝達部材３１を押圧するピストン３４と、動力伝達部材３１の上流側に配置された第一ストッパ３５と、動力伝達部材３１とピストン３４との間に配置された第二ストッパ３６と、動力伝達部材３１の通路４１を形成するプリテンショナカバー４と、を備えている。
　プリテンショナカバー４は、スプールを収容するベースフレームの側面に固定されており、パイプ３２は、ベースフレームに沿って湾曲するように配置されている。スプールの回転軸９は、ピニオンギア９１と同心軸上に接続されている。ピニオンギア９１の外周に形成された外歯は、リングギア２の内周に形成された内歯２２と係合可能に構成されている。通常時は、図１（Ａ）に示したように、ピニオンギア９１の外歯とリングギア２の内歯２２との間にはクリアランスが設けられており、スプールの回転軸９及びピニオンギア９１はリングギア２と干渉することなく回転可能な状態になっている。
　第一実施形態において、動力伝達部材３１は、例えば、球体形状の金属部材（ボール）により構成される。リングギア２は、図１（Ａ）に示したように、通常時は、ピニオンギア９１と干渉しないように、例えば、プリテンショナカバー４によって位置決めされている。
　また、リングギア２の外歯２１は、図１（Ａ）に示したように、最初のボール（動力伝達部材３１）のみを係合可能な谷間と、二番目以降のボール（動力伝達部材３１）を二つずつ係合可能な谷間と、を有するように形成されている。また、リングギア２は、円環状に形成されており、内周部にピニオンギア９１の外歯と係合可能な内歯２２が形成されている。
　図１（Ａ）に示したように、パイプ３２内には複数のボール（動力伝達部材３１）が充填されており、通常時は、リングギア２の外歯２１によって移動しないように支持されている。プリテンショナカバー４の内側には、側壁に沿ってボール（動力伝達部材３１）がリングギア２の外周を移動できるように通路４１が形成されている。そして、この通路４１の終端部に第一ストッパ３５が固定されている。第一ストッパ３５は、例えば、樹脂部材により形成されており、弾性変形又は塑性変形によって、射出されたボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを吸収可能な強度を有している。
　また、パイプ３２内に収容されたボール（動力伝達部材３１）の最後尾には、第二ストッパ３６が配置されており、第二ストッパ３６の後方（下流）側にはピストン３４が配置されている（図１（Ｂ）参照）。パイプ３２の終端部には、マイクロガスジェネレータ等のガス発生器３３が配置されている。
　上述したプリテンショナ１を備えたリトラクタを搭載した車両の緊急時（例えば、衝突時）には、車体に設置されたセンサからガス発生器３３に作動信号が送信され、ガス発生器３３から高圧ガスがパイプ３２内に噴出される。この高圧ガスによって、ピストン３４は、パイプ３２の内面に密着して高圧ガスの漏洩を防止しながらパイプ３２内を摺動する。そして、ピストン３４の摺動によって、第二ストッパ３６及びボール（動力伝達部材３１）が押圧され、パイプ３２内を移動する。
　パイプ３２から押し出された最初のボール（動力伝達部材３１）は、リングギア２の外歯２１に係合しつつリングギア２を押圧し、リングギア２はピニオンギア９１に向かって移動する。その結果、リングギア２の内歯２２とピニオンギア９１の外歯とが係合し、リングギア２の回転によってピニオンギア９１を回転させることができ、スプールを回転させることができる。
　ガス発生器３３から供給される高圧ガスによって、ボール（動力伝達部材３１）は順次パイプ３２から放出され、リングギア２を回転させた後、リングギア２の係合から離脱して通路４１に沿って移動する。通路４１の終端部に到達したボール（動力伝達部材３１）は、図１（Ｂ）に示したように、第一ストッパ３５に接触する。このとき、第二ストッパ３６は、パイプ３２から放出されない位置に留まっている。
　第一ストッパ３５に接触したボール（動力伝達部材３１）は、高圧ガスによって押圧されているが、第一ストッパ３５の弾性変形又は塑性変形によってボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーが吸収される。例えば、図１（Ｃ）に示したように、第一ストッパ３５は、ボール（動力伝達部材３１）によって押圧され、弾性変形又は塑性変形しながらボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを吸収する。したがって、ボール（動力伝達部材３１）を第一ストッパ３５に接触させることによって、ボール（動力伝達部材３１）の速度を減速させることができる。
　そして、第一ストッパ３５の変形分だけボール（動力伝達部材３１）、第二ストッパ３６及びピストン３４が移動し、図１（Ｃ）に示したように、第二ストッパ３６がリングギア２に噛み込むこととなる。第二ストッパ３６は、例えば、金属部材又は樹脂部材により形成されており、リングギア２に噛み込んでリングギア２の回転を阻止可能な強度を有している。なお、第二ストッパ３６がリングギア２に噛み込んだときに、第二ストッパ３６がパイプ３２から放出されないように、ボール（動力伝達部材３１）の個数及び第二ストッパ３６の長さが調整されている。
　上述した本実施形態に係るプリテンショナ１によれば、ボール（動力伝達部材３１）の前方（上流側）に第一ストッパ３５を配置し、ボール（動力伝達部材３１）の後方（下流側）に第二ストッパ３６を配置したことにより、通路４１の終端部と射出されたボール（動力伝達部材３１）との間に第一ストッパ３５を挟み込むことができ、ボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを第一ストッパ３５により一次的に吸収することができる。また、通路４１とリングギア２との間に第二ストッパ３６を噛み込ませることによって、第二ストッパ３６のパイプ３２からの放出を抑制し、ガスの外部環境への放出を抑制することができる。
　特に、本実施形態では、第一ストッパ３５によりボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを低減した状態で第二ストッパ３６を作用させることができ、射出されたボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを効果的に低減することができるとともに、第二ストッパ３６に求められる強度等の設計条件を緩和することもできる。
　なお、上述した第一実施形態において、動力伝達部材３１はロッド形状の樹脂部材（樹脂ロッド）であってもよい。この場合、第一ストッパ３５の強度を樹脂ロッドよりも低くしておけば、第一ストッパ３５を変形させることができ、第一ストッパ３５の強度を樹脂ロッドよりも高くしておけば、樹脂ロッドを変形させることができ、いずれにせよ動力伝達部材３１（樹脂ロッド）の運動エネルギーを低減することができる。
　図２（Ａ）～（Ｃ）に示した第二実施形態に係るプリテンショナ１は、第一ストッパ３５の配置が上述した第一実施形態と異なるものであり、その他の構成は第一実施形態と同じである。図２（Ａ）に示したように、第二実施形態における第一ストッパ３５は、ボール（動力伝達部材３１）の最前部に配置されており、ボール（動力伝達部材３１）と一緒に移動可能に構成されている。
　したがって、ガス発生器３３から高圧ガスがパイプ３２内に噴出されると、ボール（動力伝達部材３１）によって第一ストッパ３５が押圧され、パイプ３２から放出される。パイプ３２から放出された第一ストッパ３５は、リングギア２の外歯２１に係合しつつリングギア２を押圧し、リングギア２はピニオンギア９１に向かって移動する。なお、第一ストッパ３５は、少なくとも、ボール（動力伝達部材３１）が係合する狭い谷間を有する部分に係合可能となるように長さが調整されている。
　そして、ガス発生器３３から供給される高圧ガスによって、ボール（動力伝達部材３１）は順次パイプ３２から放出され、リングギア２を回転させた後、第一ストッパ３５及びボール（動力伝達部材３１）は通路４１に沿って移動する。図２（Ｂ）に示したように、通路４１の終端部に到達した第一ストッパ３５は、後続のボール（動力伝達部材３１）と通路４１の終端部との間に挟まれて押圧され、図２（Ｃ）に示したように、変形してボール（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを吸収する。その後、第二ストッパ３６が、リングギア２に噛み込み、リングギア２の回転が阻止される。
　かかる第二実施形態によっても、上述した第一実施形態に係るプリテンショナ１と同様の効果を有する。なお、上述した第二実施形態においても、動力伝達部材３１はロッド形状の樹脂部材（樹脂ロッド）であってもよい。
　図３（Ａ）～（Ｃ）に示した第三実施形態に係るプリテンショナ１は、動力伝達部材３１がロッド形状の樹脂部材（樹脂ロッド）により構成されており、第一ストッパ３５が樹脂ロッド（動力伝達部材３１）と一体に形成されたものである。すなわち、樹脂ロッド（動力伝達部材３１）の先端部が第一ストッパ３５を構成している。第一ストッパ３５を構成する部分の樹脂部材は、樹脂ロッド（動力伝達部材３１）と同じ素材であってもよいし、樹脂ロッド（動力伝達部材３１）よりも強度の低い素材であってもよい。
　動力伝達部材３１として樹脂ロッドを採用した場合、リングギア２の位相に拘わらず樹脂ロッドの塑性変形によってリングギア２を回転させることができることから、上述した第一実施形態や第二実施形態で採用したクラッチ機構（ピニオンギア９１とリングギア２との離脱及び係合を制御する機構）は不要である。したがって、スプール１１の回転軸９は、図３（Ａ）に示したように、リングギア２と同心軸上に接続されている。リングギア２の外周には、複数の外歯２１が等間隔に形成されている。なお、動力伝達部材３１として樹脂ロッドを採用した場合であっても、上述した第一実施形態や第二実施形態と同様なクラッチ機構を採用してもよい。
　ガス発生器３３から高圧ガスがパイプ３２内に噴出されると、樹脂ロッド（動力伝達部材３１）が押圧され、パイプ３２から放出される。パイプ３２から放出された樹脂ロッド（動力伝達部材３１）は、リングギア２の外歯２１によって塑性変形しながら外歯２１に係合してリングギア２を回転させる。
　樹脂ロッド（動力伝達部材３１）は、リングギア２を回転させた後、通路４１に沿って移動する。そして、図３（Ｂ）に示したように、通路４１の終端部に到達した樹脂ロッド（動力伝達部材３１）は、通路４１の終端部に押し付けられ、図３（Ｃ）に示したように、先端部（第一ストッパ３５に相当する部分）が塑性変形して樹脂ロッド（動力伝達部材３１）の運動エネルギーを吸収する。その後、第二ストッパ３６が、リングギア２に噛み込み、リングギア２の回転が阻止される。かかる第三実施形態によっても、上述した第一実施形態に係るプリテンショナ１と同様の効果を有する。
　次に、上述した第三実施形態に係るプリテンショナ１を備えたリトラクタ１０について、図４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、第三実施形態に係るプリテンショナを備えたリトラクタを示す部品展開図である。
　図４に示したリトラクタ１０は、乗員を拘束するウェビングの巻き取りを行うスプール１１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１と、を備え、プリテンショナ１は、スプール１１を回転可能に配置されたリングギア２と、緊急時にリングギア２に動力を伝達する動力伝達手段３と、を備え、動力伝達手段３は、リングギア２の外歯２１に係合可能に構成された動力伝達部材３１と、動力伝達部材３１を収容するパイプ３２と、パイプ３２の端部に配置されたガス発生器３３と、ガス発生器３３から発生したガスを受けて動力伝達部材３１を押圧するピストン３４と、動力伝達部材３１と一体に形成された第一ストッパ３５と、動力伝達部材３１とピストン３４との間に配置された第二ストッパ３６と、動力伝達部材３１の通路４１を形成するプリテンショナカバー４と、を備えている。なお、図４において、ウェビングの図は省略してある。
　スプール１１は、ウェビングを巻き取る巻胴であり、リトラクタ１０の骨格を形成するベースフレーム１２内に回転可能に収容されている。ベースフレーム１２は、例えば、対峙する一対の端面１２１，１２２と、これらの端面を連結する側面１２３と、を有している。ベースフレーム１２は、側面１２３と対峙し端面１２１，１２２に接続されるタイプレート１２４を有していてもよい。また、例えば、端面１２１側にスプリングユニット１３が配置され、端面１２２側にプリテンショナ１及びロック機構１４が配置される。なお、スプリングユニット１３、プリテンショナ１、ロック機構１４等の配置は、図示したものに限定されるものではない。
　また、ベースフレーム１２の端面１２１には、スプール１１を挿通する開口部１２１ａが形成されており、ベースフレーム１２の端面１２２には、ロック機構１４のパウル１４１と係合可能な内歯を有する開口部１２２ａが形成されている。また、ベースフレーム１２の端面１２２の内側には、プリテンショナ１の一部（例えば、リングギア２等）が配置される。また、ベースフレーム１２の端面１２２の外側にはロック機構１４が配置され、ロック機構１４はリテーナカバー１５内に収容される。
　リテーナカバー１５には、車体の急減速や傾きを検出するビークルセンサ１６が配置されていてもよい。ビークルセンサ１６は、例えば、球形の質量体と、質量体の移動によって揺動されるセンサレバーと、を有している。ビークルセンサ１６は、ベースフレーム１２の端面１２２に形成した開口部１２２ｂに嵌め込むようにしてもよい。
　スプール１１は、中心部に空洞を有し、軸心を形成するトーションバー１１１が挿通されている。トーションバー１１１の一端は、内側がスプール１１の端部に接続されるとともに外側がスプリングユニット１３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１１は、トーションバー１１１を介して、スプリングユニット１３に接続されており、スプリングユニット１３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。図示しないが、スプール１１の端面に軸部を形成し、軸部の内側にトーションバー１１１の一端を接続し、軸部の外側にスプリングユニット１３を接続するようにしてもよい。なお、スプール１１に巻き取り力を付与する手段は、スプリングユニット１３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。
　また、トーションバー１１１の他端は、ロック機構１４のロッキングベース１４２に接続されている。ロッキングベース１４２は、後述するように、ベースフレーム１２に係合可能に構成されており、トーションバー１１１の回転状態と非回転状態とを切り替えることができる。したがって、ロック機構１４が作用した状態（ロッキングベース１４２がベースフレーム１２に係合した状態）で、ウェビングを引き出す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１１１に閾値以上の荷重が生じるまでは、スプール１１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１１１に閾値以上の荷重が生じた場合には、トーションバー１１１が捻れることによって、スプール１１が相対的に回転運動を生じ、ウェビングが引き出される。
　ロック機構１４は、トーションバー１１１の端部に接続され回転状態と非回転状態とに切り替え可能なロッキングベース１４２と、ロッキングベース１４２に揺動可能に配置されたパウル１４１と、パウル１４１の軸方向の移動を規制するためのカバープレート１４３と、ロッキングベース１４２の外側に回転可能に配置されるロックギア１４４と、ロックギア１４４に揺動可能に配置されたフライホイール１４５と、これらの部品を収容するとともにロッキングベース１４２を回転可能に支持するリテーナカバー１５と、を有している。なお、ロック機構１４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。
　ロッキングベース１４２は、円形状のディスク部１４２ａと、ディスク部１４２ａのスプール１１側に形成されリングギア２を支持する略六角柱形状のリングギア支持部１４２ｂと、トーションバー１１１の他端が挿通されるトーションバー支持部１４２ｃと、を有している。また、リングギア支持部１４２ｂには、プリテンショナ１の作動時にプリテンショナカバー４に対し軸受けを行うベアリング１１２が挿通されている。図示した実施形態では、スプール１１、トーションバー１１１、ロッキングベース１４２等が同心軸上に配置されており、これらによってスプール１１の回転軸が形成される。なお、リングギア支持部１４２ｂは、図示した形状に限定されるものではなく、例えば、鋸歯形状や他の多角形状であってもよい。
　なお、ここでは、リングギア２をロッキングベース１４２に固定する場合について説明したが、かかる構成に限定されるものではない。例えば、図１（Ａ）や図２（Ａ）に示したように、リングギア２の内部に、スプール１１に接続されたピニオンギア９１を挿通し、リングギア２の内歯とピニオンギア９１の外歯とを必要に応じて係合させることによって、ピニオンギア９１を介してリングギア２の回転をスプール１１に伝達するようにしてもよい。
　上述した構成を有するロック機構１４によれば、ウェビングが通常の引き出し速度よりも早い場合、すなわち、ウェビングの引き出し加速度が所定の閾値を超えた場合には、フライホイール１４５が揺動してリテーナカバー１５の内歯（図示せず）に係合し、ロックギア１４４の回転が規制される。また、ビークルセンサ１６が作動した場合には、そのセンサレバーがロックギア１４４の外歯１４４ａに係合し、ロックギア１４４の回転が規制される。
　そして、ロックギア１４４の回転が規制されると、ロッキングベース１４２とロックギア１４４との間に相対回転が生じ、この相対回転に伴ってパウル１４１が揺動し、パウル１４１の先端がベースフレーム１２の開口部１２２ａに形成された内歯に係合することとなる。その結果、ロッキングベース１４２の回転が規制され、スプール１１の回転も規制される。したがって、ウェビングの引き出しがロックされる。
　なお、通常時（ウェビングの引き出し加速度が所定の閾値以下の場合）は、ロック機構１４は作動せず、スプール１１の回転に伴ってロッキングベース１４２及びロックギア１４４が一緒に回転することとなる。したがって、通常時には、ロッキングベース１４２とロックギア１４４とが相対回転をしないことから、パウル１４１はベースフレーム１２の開口部１２２ａに形成された内歯と干渉しない位置に退避した状態を維持するように構成されている。
　プリテンショナ１は、リングギア２と、動力伝達手段３と、リングギア２を格納するプリテンショナカバー４と、プリテンショナカバー４の内側に配置されるガイドスペーサ４２と、を有している。プリテンショナカバー４はベースフレーム１２の端面１２２の内側に配置される。動力伝達部材３１の通路は、プリテンショナカバー４の外壁によって形成される。また、ガイドスペーサ４２には、突起部４３が形成されており、動力伝達部材３１の通路の終端部を構成している。また、プリテンショナカバー４とベースフレーム１２の端面１２２の内側との間に位置するようにリングギア２が配置される。なお、通路の終端部を形成する突起部４３は、プリテンショナカバー４に形成されていてもよいし、強度の高い別の部品によって構成してもよい。
　図４に示したプリテンショナ１は、上述した第三実施形態に係るプリテンショナ１であることから、ここでは詳細な説明を省略する。なお、プリテンショナ１として、第一実施形態又は第二実施形態に係るプリテンショナ１を採用することもでき、具体的なリトラクタ１０の構成は従来のリトラクタと同一の構成のものを適宜選択して採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１０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１０は、例えば、図４に示した構成を有している。
　以下、リトラクタ１０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１０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１０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１０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１０のスプリングユニット１３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１０を適用したものである。リトラクタ１０は、上述した第一実施形態～第三実施形態に係るプリテンショナ１の何れかを備えている。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、射出された動力伝達部材３１の運動エネルギーを効果的に低減することができ、ガス発生器３３が噴出されるガスの外部環境への放出を抑制することができる。
　本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、車両以外の乗物に使用されるシートベルト装置に適用してもよい等、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　リングギア
３　動力伝達手段
４　プリテンショナカバー
９　回転軸
１０　リトラクタ
１１　スプール
１２　ベースフレーム
１３　スプリングユニット
１４　ロック機構
１５　リテーナカバー
１６　ビークルセンサ
２１　外歯
２２　内歯
３１　動力伝達部材
３２　パイプ
３３　ガス発生器
３４　ピストン
３５　第一ストッパ
３６　第二ストッパ
４１　通路
４２　ガイドスペーサ
４３　突起部
９１　ピニオンギア
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　トーションバー
１１２　ベアリング
１２１，１２２　端面
１２１ａ，１２２ａ，１２２ｂ　開口部
１２３　側面
１２４　タイプレート
１４１　パウル
１４２　ロッキングベース
１４２ａ　ディスク部
１４２ｂ　リングギア支持部
１４２ｃ　トーションバー支持部
１４３　カバープレート
１４４　ロックギア
１４４ａ　外歯
１４５　フライホイール
 

Claims (7)

  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を回転可能に配置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手段と、を備えたプリテンショナにおいて、
    　前記動力伝達手段は、前記リングギアの外歯に係合可能に構成された動力伝達部材と、該動力伝達部材を収容するパイプと、該パイプの端部に配置されたガス発生器と、該ガス発生器から発生したガスを受けて前記動力伝達部材を押圧するピストンと、前記動力伝達部材の上流側に配置された第一ストッパと、前記動力伝達部材と前記ピストンとの間に配置された第二ストッパと、前記動力伝達部材の通路を形成するプリテンショナカバーと、を備えている、
    ことを特徴とするプリテンショナ。
  2. 　前記第一ストッパは、前記動力伝達部材の運動エネルギーを吸収可能な強度を有し、前記第二ストッパは、前記リングギアに噛み込んで回転を阻止可能な強度を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のプリテンショナ。
  3. 　前記第一ストッパは、前記通路の終端部に固定されている、又は、前記動力伝達部材と一緒に移動可能に前記動力伝達部材の最前部に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のプリテンショナ。
  4. 　前記動力伝達部材は、球体形状の金属部材又はロッド形状の樹脂部材である、ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載のプリテンショナ。
  5. 　前記動力伝達部材はロッド形状の樹脂部材であり、前記第一ストッパは前記動力伝達部材と一体に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のプリテンショナ。
  6. 　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、を備えたリトラクタにおいて、
    　前記プリテンショナは、請求項１～５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。
  7. 　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、前記ウェビングを車体側に固定するベルトアンカーと、前記シートの側面に配置されたバックルと、前記ウェビングに配置されたトングと、を備えた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５の何れか一項に記載のプリテンショナを有する、ことを特徴とするシートベルト装置。
     
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