(57)【要約】      （修正有）【課題】車両において使用するためのシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリを提供する。【解決手段】シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ３２は、フレーム３８に据え付けられ、内部キャビティを有するように適合されたハウジング５４と、弓状及び湾曲した形状を有するプリテンショナチューブと、ハウジング５４に回転可能に据え付けられ、スピンドル４０に固定的に連結されたスプロケットと、チューブ内に配置されたロッドと、ガイド部とロッドガイドとを有するガイドプレートと、を含む。ロッドは、スプロケットの外周に沿って、かつガイド部の弓状のランディング面に向かってチューブを出る。加えて、ガイドプレートは、リトラクタアセンブリの通常の使用におけるプリテンショナチューブのガタつきを回避するための２組のタブ及びリブを更に含む。【選択図】図３
2020132152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に使用するためのスピンドル（４０）及びフレーム（３８）を含むシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）であって、
前記フレーム（３８）に据え付けられるように適合され、内部キャビティ（９８）を有するハウジング（５４）と、
ガス発生器（３６）と流体連通するための第１のチューブ端部（５１）と前記ハウジング（５４）の前記内部キャビティ（９８）と流体連通する出口（５３）とを有する、円弧状及び湾曲した形状を有するプリテンショナチューブ（５２）と、
前記ハウジング（５４）に回転可能に据え付けられ、プリテンション中にシートベルトウェビング（１４）を巻き取るように適合された前記スピンドル（４０）に固定的に結合されたスプロケット（５６）と、
前記チューブ（５２）内に配置され、前記ガス発生器（３６）に向かって配置された近位端（６２）と、前記ガス発生器（３６）から離れて配置された遠位端（６４）と、を含むロッド（６０）と、
前記ハウジング（５４）内に配置されたガイドプレート（５８）であって、前記プリテンショナチューブ（５２）が前記フレーム（３８）に据え付けられた前記ハウジング（５４）内に設置されるとき、前記プリテンショナチューブ（５２）と弾性的に接触するための少なくとも１つのタブ（１１０、１１２）を有する、ガイドプレート（５８）と、を含む、シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのタブ（１１０、１１２）が、前記ガイドプレート（５８）の座面（１１８）上に形成され、前記リトラクタアセンブリ（３２）の通常の使用において、前記プリテンショナチューブ（５２）のガタつきを回避するように構成されていることを更に特徴とする、請求項１に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのタブ（１１０、１１２）のタブ端部（１２４）が、前記タブ端部（１２４）が前記プリテンショナチューブ（５２）と弾性的に接触するように湾曲していることを更に特徴とする、請求項１及び２の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのタブが、前記プリテンショナチューブ（５２）の前記第１のチューブ端部（５１）に近接する第１の領域（１２０）内に位置付けられた第１のタブ（１１０）を含み、前記少なくとも１つのタブが、前記プリテンショナチューブ（５２）の前記出口（５３）に近接する第２の領域（１２２）内に位置付けられた第２のタブを含むことを更に特徴とする、請求項１〜３の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項５】
前記少なくとも１つのタブ（１１０、１１２）が片持ち梁型として形成されていることを更に特徴とする、請求項１〜４の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項６】
前記プリテンショナチューブ（５２）が前記ハウジング（５４）内に設置されたときに前記チューブ（５２）のｘ方向の移動を回避するために、前記少なくとも１つのタブ（１１０、１１２）が前記プリテンショナチューブ（５２）に圧入されることを更に特徴とする、請求項１〜４の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項７】
前記ガイドプレート（５８）が、前記プリテンショナチューブ（５２）が前記ハウジング（５４）内に設置されたときに、前記プリテンショナチューブ（５２）のガタつきを回避するための少なくとも１つのリブ（１１４、１１６）を更に含むことを更に特徴とする、請求項１〜６の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのリブが、第１の領域（１２０）内のガイド部（９０）の表面（１２６）に接触するチューブ（５２）から突出した第１のリブ（１１４）を含み、前記少なくとも１つのリブが、第２の領域（１２２）内のロッド（６０）ガイドの案内面（１０２）から突出した第２のリブ（１１６）を含むことを更に特徴とする、請求項７に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項９】
前記第１及び第２の突出したリブ（１１４、１１６）と前記プリテンショナチューブ（５２）との間の締まり嵌めのために、前記突出した第１及び第２のリブ（１１４，１１６）により、狭小空間（Ｓ２）が前記第１の領域（１２０）及び前記第２の領域（１２２）のそれぞれに画定されることを更に特徴とする、請求項８に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項１０】
前記第１のリブ（１１４）が、前記プリテンショナチューブ（５２）のｙ方向の移動を回避するように構成され、前記第２のリブ（１１６）が、前記プリテンショナチューブ（５２）のｙ方向の移動及びｚ方向の移動を回避するように構成されることを更に特徴とする、請求項７〜９の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項１１】
前記ロッド（６０）が、前記ガス発生器（３６）による作動に応答して、前記スプロケット（５６）の外周に沿って、かつガイド部（９０）の弓状ランディング面（９２）に向かって前記チューブ（５２）を出て、前記スプロケット（５６）及び前記スピンドル（４０）を回転させて前記シートベルトウェビング（１４）を巻き取ることを更に特徴とする、請求項１〜１０の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項１２】
前記スプロケット（５６）が、前記ロッド（６０）が前記スプロケット（５６）と係合することに応じて前記ロッド（６０）を塑性変形させる複数のベーン（８２）を含むことを更に特徴とする、請求項１〜１１の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項１３】
前記スプロケット（５６）が、前記スプロケット（５６）に接触する前記ロッド（６０）に応じて回転することを更に特徴とする、請求項１〜１２の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項１４】
前記ガス発生器（３６）と前記ロッド（６０）との間の前記チューブ（５２）内に配置された封止部材（６６）を更に特徴とする、請求項１〜１３の少なくとも１つに記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【請求項１５】
前記アセンブリ（３２）が、前記ガス発生器（３６）の作動前に前記ロッド（６０）の前記遠位端（６４）が前記チューブ（５２）の前記出口（５３）から近位に配置されている第１の状態と、前記ロッド（６０）の前記遠位端（６４）が前記スプロケット（５６）と係合する第２の状態と、前記ロッド（６０）の前記遠位端（６４）が前記スプロケット（５６）から係合解除される第３の状態と、を有することを更に特徴とする、請求項１〜１４の少なくとも一項に記載のシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（３２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両の乗員を拘束するためのシートベルト拘束装置に関し、より具体的には、シートベルトにプリテンションをかけるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このセクションにおける記述は、単に、本開示に関連する背景情報を提供するものであって、先行技術を構成しない場合がある。
【０００３】
車両座席内の乗員を拘束するためのシートベルト拘束システムは、車両衝突状況において乗員の傷害を低減するために重要な役割を果たす。従来のいわゆる「３点」型のシートベルト拘束システムは、乗員の骨盤にわたって延在するラップベルト区分、及び上部胴体と交差するショルダベルト区分を共通して有し、これらは共に締結されるか、又はシートベルトウェビングの連続的な長さによって形成される。ラップ及びショルダベルト区分は、固定具によって車両構造に接続される。
【０００４】
ベルトリトラクタは、ベルトウェビングを格納するために典型的に提供され、更に衝突状況においてベルト張力の負荷を管理するために作用し得る。乗員によって手動で展開されるシートベルト拘束システム（いわゆる「アクティブ」タイプ）はまた、固定具によって車体構造に取り付けられたバックルを典型的に含む。ベルトウェビングに取り付けられたラッチ板は、バックルによって受容されて、ベルトシステムが拘束を可能にするために締結されること、及び車両から出入りすることを可能にするために外されることを可能にする。シートベルトシステムは、配備されていると、衝突の間、乗員を効果的に拘束する。
【０００５】
ＯＥＭ車両メーカーは、乗員拘束性能を向上させるために、車両の衝撃中、又は衝撃の前でもシートベルトを引っ張るプリテンション装置（「前プリテンショナ」としても既知である）を伴うシートベルト拘束システムを提供することが多い。プリテンショナは、ウェビング内の緩みを取り除き、衝突シーケンスの早期においてベルト拘束システムが乗員と結合することを可能にする。プリテンショナのうちの１つのタイプは、ベルトを引っ張るためにウェビングリトラクタ上で作用する。
【０００６】
リトラクタプリテンショナの種々の設計が、現在存在し、火工電荷を生成するためのガス発生器を組み込むロトプリテンショナとして知られるタイプを含む。このようなロトプリテンショナの例は、１９９５年４月１１日に出願された米国特許第５，８８１，９６２号、２００５年４月２７日に出願された米国特許出願公開第２００６／０２４３８４３号、２０１０年７月６日に出願された米国特許出願公開第２０１２／０００６９２５号、及び２０１１年８月２日に出願された米国特許第７，９８８，０８４号において記載され、本出願の譲受人によって共有され、全ての目的上、それらの全体が参照によって本明細書に組み込まれる。一般に、火工電荷又は他の可燃性材料の点火は、ピストンを有するチャンバ内にガス圧力を作り出して、プリテンショナチューブ内に配置されたピストン、ラックピニオン、又は一連の球体等の駆動要素に運動を付与し、これがリトラクタスプールスプロケットと係合し、それを巻いて、ウェビングを格納する。
【０００７】
一連の金属球体を使用するプリテンショナの１つの問題は、フルプリテンションストロークに必要とされる一連の球体の重量、並びに厳密な公差を伴う複数の金属球体を供給することに対応するコストである。更に、一連の金属球体、又はラックピニオンに基づくシステムを使用するプリテンショナの場合、一連の球体又はピニオンがリトラクタスプールスプロケットと十分に係合することを確実とする同期又はクラッチ特徴部が必要である。
【０００８】
プリテンショナに伴う別の問題は、低抵抗状態として知られており、つまり駆動要素が、実質的な抵抗を経験することなく、ストロークの端部に達することになる。これは、シートベルトウェビング内に過剰な緩みがある場合に発生し得る。これらの場合において、低抵抗は、駆動要素からのより低い背圧量をもたらす。背圧は、駆動要素とスプロケットとの間の係合によって生成されるので、より低い背圧は、駆動要素につながる封止要素上の圧力を低減させる。封止要素上の低減した圧力は、封止要素が周方向に圧縮される量を低減させる。低減した封止性は、一連の球体の周囲のチューブからガスが漏れ出ることをもたらし得る。
【０００９】
プリテンショナに伴う更なる問題は、プリテンションストロークの端部で、リトラクタ及びシートベルトウェビングを係止された状態に維持する必要性である。リトラクタスプールが係止されたままでないとき、払い戻しが発生し得、それによりシートベルトが巻き取られず、シートベルト内に緩みを再導入させる。係止位置を維持するための１つの方法は、プリテンションストロークに必要とされる量を超えてガス発生器からの圧力を維持することを含む。しかしながら、これは、重量及びコストを付加する。
【発明の概要】
【００１０】
本開示は、スピンドルと、車両に使用するためのフレームとを含む、シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリに関する。
【００１１】
本開示の一態様によれば、シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリは、フレームに据え付けられるように適合され、内部キャビティを有するハウジングと、ガス発生器と流体連通する第１のチューブ端部とハウジングのための内部キャビティと流体連通する出口とを有する弓状及び湾曲形状を有するプリテンショナチューブと、ハウジングに回転可能に据え付けられ、プリテンション中にシートベルトウェビングを巻き取るように適合されたスピンドルに固定的に連結されたスプロケットと、チューブ内に配置され、ガス発生器から離れて配置された近位端を有するロッドと、ハウジング内に配置されたガイドプレートと、を含む。ガイドプレートは、プリテンショナチューブがフレームに取り付けられたハウジング内に設置されるとき、プリテンショナチューブに弾性的に接触するために少なくとも１つのタブを有する。
【００１２】
本開示の更なる態様によれば、タブのうちの少なくとも１つは、ガイドプレートの座面上に形成され、リトラクタアセンブリの通常の使用におけるプリテンショナチューブのガタつきを回避するように構成されている。タブのうちの少なくとも１つのタブ端部は、湾曲したタブ端部がプリテンショナチューブに弾性的に接触するように湾曲している。
【００１３】
本開示の更なる態様によれば、第１のタブは、プリテンショナチューブの第１のチューブ端部に近い第１の領域内に位置付けられ、第２のタブは、プリテンショナチューブの出口に近い第２の領域内に位置付けられ、タブは片持ち梁型として形成される。タブは、プリテンショナチューブに圧入され、プリテンショナチューブがハウジング内に設置されるときにチューブのｘ方向の移動を回避する。
【００１４】
本開示の更なる態様によれば、ガイドプレートは、プリテンショナチューブがハウジング内に設置されるときに、プリテンショナチューブのガタつきを回避するための少なくとも１つのリブを更に含む。第１のリブは、第１の領域内のガイド部のチューブ接触面から突出し、第２のリブは、第２の領域内のロッドガイドの案内面から突出している。
【００１５】
本開示の更なる態様によれば、突出リブとプリテンショナチューブとの間の締まり嵌めのため、突出したリブにより狭小空間が第１の領域及び第２の領域のそれぞれに画定される。第１のリブは、プリテンショナチューブのｙ方向の移動を回避するように構成され、第２のリブは、プリテンショナチューブのｙ方向及びｚ方向の移動を回避するように構成される。
【００１６】
本開示の更なる態様によれば、ロッドは、ガス発生器による作動に応じて、スプロケットの外周に沿って、かつガイド部の弓状ランディング面に向かってチューブを出て、スプロケット及びスピンドルを回転させてシートベルトウェビングを巻き取る。スプロケットは、ロッドがスプロケットと係合するのに応じて、ロッドを塑性変形させる複数のベーンを含む。スプロケットは、ロッドがスプロケットに接触するのに応じて回転する。
【００１７】
本開示の更なる態様によれば、シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリは、ガス発生器とロッドとの間のチューブ内に配置された封止部材を含む。
【００１８】
本開示の更なる態様によれば、アセンブリは、ガス発生器の作動前にロッドの遠位端がチューブの出口から近位側に配置されている第１の状態と、ロッドの遠位端がスプロケットと係合する第２の状態と、ロッドの遠位端がスプロケットから係合解除される第３の状態と、を有する。
【００１９】
更なる詳細及び利益は、添付の図面の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。図面は、単に例示目的で提供され、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本明細書に記載する図面は、単に例示のためのものであり、いかなる形でも本開示の範囲を限定しようとするものではない。
【００２１】
【図１】乗員拘束システムの斜視図を示す。
【００２２】
【図２】図１のプリテンショナシステムを含むシートベルトリトラクタアセンブリを示すために種々の構成要素を取り除いた乗員拘束システムの斜視図である。
【００２３】
【図３】本開示の例示的な形態による、プリテンショナシステムを含むシートベルトリトラクタアセンブリの平面図である。
【００２４】
【図４】図３に示すプリテンショナシステムを含むシートベルトリトラクタアセンブリの分解図である。
【００２５】
【図５】本開示によるキャビティを有する複数のベーンを有するスプロケットの斜視図である。
【００２６】
【図６】本開示による２組のタブ及びリブを含むガイドプレートの斜視図である。
【００２７】
【図６Ａ】図６のガイドプレートの第１及び第２の領域の詳細図である。
【図６Ｂ】図６のガイドプレートの第１及び第２の領域の詳細図である。
【００２８】
【図６Ｃ】本開示の例示的な形態によるプリテンショナシステムを含むシートベルトリトラクタアセンブリの側面図である。
【図６Ｄ】図６Ｃの線６Ｄ−６Ｄに沿って取られた湾曲したタブの断面図である。
【００２９】
【図７】図３の線Ａ−Ａに沿って取られた、第３の状態のプリテンショナシステムを含むシートベルトリトラクタアセンブリの断面図である。
【００３０】
【図８】図３の線Ａ−Ａに沿って取られた、第１の非作動状態にあるプリテンショナシステムを含むシートベルトリトラクタアセンブリの断面図である。
【００３１】
【図９】図３の線Ａ−Ａに沿って取られた、第２の状態の封止部を有するプリテンショナシステムを含むシートベルトリトラクタアセンブリの断面図である。
【００３２】
【図１０】図３の線Ａ−Ａに沿って取られた、第３の状態の封止部を有するプリテンショナシステムを含むシートベルトリトラクタアセンブリの断面図である。
【００３３】
図面を通じて、対応する参照数字は、同様の又は対応する部品及び特徴部を示すことを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本開示又はその応用若しくは用途を限定することは意図されない。図面を通じて、対応する参照数字は、同様の又は対応する部品及び特徴を示すことを理解されたい。
【００３５】
図１は、本開示の例示的な形態による車両座席１０及び車両用シートベルトアセンブリ１２を示す。シートベルトアセンブリ１２は、上部ガイドループ又は固定具１８からラッチ板２０まで延在するショルダベルト部１６及びラッチ板２０から下部固定具２４まで延在するラップベルト部２２を有するシートベルトウェビング１４を含む。ラッチ板２０は、ループ部２６を含むことができ、それを通じてウェビング１４が延在する。ラッチ板２０は、シートベルトアセンブリ１２を係止及び解除するために、シートベルトバックル２８内に挿入されることが可能である。シートベルトバックルのケーブル３０は、直接か、又は他の構成要素と協働するかのいずれかで、シートベルトバックル２８を車両フレームの一部に固定する。ラッチ板２０及びシートベルトバックル２８に対する変更、並びにウェビング１４及びそれに関連付けられた車両構造へのそれらの取り付けを含む、シートベルトウェビング１４を車両に取り付ける他の様式も使用され得ることが理解されるであろう。
【００３６】
シートベルトウェビング１４は、車両座席１０内に（一体化された構造的座席設計において）位置付けられるか、又は車体に構造的に結合されたリトラクタアセンブリ３２（図２及び図３に示される）から巻き出し可能であり、そのためシートベルトウェビング１４の有効長が調節可能である。バックルラッチ板２０がシートベルトバックル２８に締結されると、シートベルトアセンブリ１２は、上部固定具１８と、バックルラッチ板２０と、下部固定具２４との間に３点拘束を画定する。リトラクタアセンブリ３２、バックルラッチ板２０、及び下部固定具２４のための代替的な場所等、任意の他の好適な構成が、本開示で使用されてもよい。
【００３７】
図２を参照すると、車両から取り外され、リトラクタアセンブリ３２を示す本開示のシートベルトアセンブリ１２の等角図が示されている。リトラクタアセンブリ３２は、共通のフレーム３８に据え付けられたスプールアセンブリ３４及びガス発生器３６を含む。スプールアセンブリ３４は、ショルダベルト部１６のウェビング１４と接続されウェビング１４を収容し、一方でウェビング１４のラップベルト部２２の端部が、固定点、例えば、フレーム３８、又は座席１０若しくはフロアパン等の車両の別の部分と固定的に係合される。
【００３８】
また図３を参照すると、スプールアセンブリ３４は、シートベルトウェビング１４のショルダベルト部１６と係合し、シートベルトウェビング１４を巻き取り又は巻き出しするために回転するスピンドル４０を含む。捩り「クロック」又は「モータ」タイプばねは、ばねエンドキャップ４２内に搬送され、スピンドル４０がシートベルトウェビング１４を格納するように回転的に付勢する。スプールアセンブリ３４は、プリテンショナ、慣性及びウェビング感知係止装置、トーションバー荷重リミッタ、又は他のベルト制御装置を含む、先行技術に従って既知の他のスプール制御機構を更に組み込んでもよい。本明細書内で言及される「スプール制御システム」は、ウェビングスプールの回転移動を制御し、このためシートベルトウェビングの引き出し及び格納を制御するいずれのシステムを含み得る。このようなスプール制御システムの１つが、電動アシストリトラクタである。スプール係止装置は、転動球体又は振り子等の慣性感知要素を典型的に組み込み、スプール制御システムのスプロケットを係合させて、シートベルトウェビング１４のスピンドル４０からの更なる引き出しを防止する。ウェビング感知係止装置は、シートベルトウェビング１４の急速な巻き出しを感知して、リトラクタアセンブリ３２を係止する。シートベルトウェビング１４の引き出し及び／又はラッチ板２０のシートベルトバックル２８への接続を検出する種々の電子感知機構がまた、リトラクタアセンブリ３２内に組み込まれてもよい。
【００３９】
車両の通常運転中、リトラクタアセンブリ３２は、シートベルトウェビング１４の巻き出しを可能にして、乗員に一定量の移動の自由度を与える。しかしながら、衝撃、又は潜在的な衝撃状況が検出された場合、リトラクタアセンブリ３２は、係止されて、巻き出しを防止し、乗員を座席１０内に固定する。例えば、車両が所定の割合で減速する場合、リトラクタアセンブリ３２は係止される。シートベルトウェビング１４の自由な巻き出しに部分的に起因して、シートベルトアセンブリ１２は、通常の使用中に緩みを生じることが多い。
【００４０】
図４は、本開示の例示的な形態による、プリテンショナシステム４４を含むリトラクタアセンブリ３２の分解図を示す。図３〜図４を参照すると、リトラクタアセンブリ３２は、スプールアセンブリ３４に操作可能に接続され、プリテンションのためにスピンドル４０を回転させるように操作可能なプリテンショナシステム４４を更に組み込む。当業者に既知であるように、リトラクタプリテンショナは、検出された車両衝撃の初期段階において、乗員に対してよりきつい状態へとシートベルトウェビングを巻く。これは、車両の衝撃又は転覆による減速の力に応じて、乗員の前方運動又は偏移を低減させるために提供される。
【００４１】
図３及び４に示されるように、プリテンショナシステム４４は、プリテンショナチューブ５２の第１のチューブ端部５１においてガス発生器３６と連通するプリテンショナチューブ５２を含む。ガス発生器３６は、発射信号に応じて膨張用ガスを提供するために使用される。当該技術分野で既知のように、例えば、車両は、衝撃事象、衝突、又は転覆等の緊急事象を示す信号を送るセンサアレイを含む。車両センサは、特定の衝撃センサであってもよく、又は従来型の車両センサ（例えば、縦又は横加速度センサ、若しくは別様に、一式の複数のセンサを有する制御システムの一部であってもよい。当業者に既知の、又は当業者に既知となるであろう他のいずれの衝撃センサもまた、本開示のシートベルトアセンブリ１２と連動して容易に用いられ得る。中央処理ユニット（central processing unit、ＣＰＵ）又は他のコントローラ等の電子制御ユニットは、信号を受信し、シートベルトアセンブリ１２を、（例えば、プリテンショナの起動を介して）車両のシートベルトウェビング１４を締めることによって応答するように制御する。
【００４２】
図４において、プリテンショナチューブ５２は、例えば、細長い形状を有し、チューブ５２内部で可撓性である、その中に配置されたポリマーロッド又は塑性変形可能なポリマーロッド等の、ポリマーロッド６０を有する。より具体的に及び以下でより詳細に考察されるように、ポリマーロッド６０は、その中への挿入より前にプリテンショナチューブ５２の外側に配置されるときは、略直線形状を有し、チューブ５２内に挿入されると、図４の分解図に示されるようにチューブ５２の蛇行形状に従って屈曲及び撓むことになる。
【００４３】
図３及び４に示されるように、リトラクタアセンブリ３２は、共通のフレーム３８に据え付けられたスプールアセンブリ３４を含む。より具体的には、スプールアセンブリ３４は、共通のフレーム３８に対して回転して、スプールアセンブリ３４に取り付けられたシートベルトウェビング１４を巻くことになる。共通のフレーム３８は、プリテンショナシステム４４の構成要素をその内側に収容するためのハウジング５４を含む。
【００４４】
図４では、スプールアセンブリ３４は、ハウジング５４内に配置されたスプロケット５６を含む。スプロケット５６は、スピンドル４０に取り付けられる。スプロケット５６の回転は、取り付けられたスピンドル４０を回転させて、スピンドル４０に取り付けられたシートベルトウェビング１４を巻くようにする。
【００４５】
図４に示すように、ロッド６０は、本開示の例示的な形態で略円形の断面を有する。本開示の他の形態によれば、ロッド６０は、ロッド６０がチューブ５２内に挿入され、挿入されたとき、チューブ５２の蛇行形状に適合することを可能にする、矩形断面、三角形断面、又は他の多角形断面等の、非円形断面を有することができる。多角形の断面は、ロッド６０の長さに沿って回転して螺旋形状を形成してもよい。加えて、ロッド６０は、長手方向のレール若しくは円周方向のリングなどの突出部、又は長手方向若しくは円周方向の溝などの凹部を含んでもよい。
【００４６】
図４に示すように、ロッド６０は、ロッド６０がプリテンショナシステム４４内に設置されたときにガス発生器３６に向かって配置される近位端６２を含む。ロッド６０は、近位端６２からロッド６０の反対側の端部に配置された遠位端６４を更に含む。遠位端６４は先端角度７２を伴うテーパ形状を有するが、遠位端６４の他の好適な形状が、本開示の他の形態に従って実装されてもよい。
【００４７】
ロッド６０は、他のロトプリテンショナの金属球体駆動要素に対して低減した重量を有する、ポリマー材料から作製されることが好ましい。特定のポリマー材料が、ユーザの特定の要望に適合するように選択されることができる。ポリマー材料は、初期設置を可能にし、並びにガス発生器３６による作動に応じてチューブ５２を通じて屈曲及び撓むことができるように十分な可撓性を有するものが好ましい。ポリマー材料は、ロッド６０がプリテンショナシステム４４のスプロケット５６に負荷を十分に伝達するように、作動に応じてチューブ５２を通って押されることを可能にするのに十分な剛性を有するものが好ましい。
【００４８】
また、ロッド６０は、可塑変形可能なポリマー材料から作製されることが好ましい。作動中及び作動後、ロッド６０は、作動及びプリテンショナシステム４４の他の構成要素との接触に応じて、塑性変形されることになる。この塑性変形は、システム４４の使用を参照して更に説明されるが、塑性変形は、システム内の維持された圧力に完全に依存することなく、ロッド６０の払い戻しを防止又は制限するようにシステムが係止されるようにする。また塑性変形により、ロッド６０が変形し、スプロケット５６のベーンと係合することができる。
【００４９】
１つの手法において、ロッド６０は、ナイロン熱可塑性材料から作製される。ロッド６０は、脂肪族ポリアミド熱可塑性材料から作製することもできる。別の手法において、ロッド６０は、アセタール材料又はポリプロピレン材料等、同様の熱可塑性材料から作製することができる。しかしながら、塑性変形を伴わずにプリテンショナシステム４４を作動させることができるロッド６０用の他の材料も使用できることが理解されるであろう。例えば、弾性変形可能な材料を使用することができるが、そのような材料は可塑変形可能なロッドの利点のそれぞれを提供しないであろう。
【００５０】
図４及び５を参照すると、スプロケット５６は、略環状形状を有し、環状本体部８０を含む。スプロケット５６は、一方の側でスプロケット５６をスピンドル４０に動作可能に接続するためにスピンドル４０と回転可能に結合するように構成され、他方の側でばねエンドキャップ４２と動作可能に係合するように構成されている。図４及び５に示されるように、スプロケット５６は、ベーン８２が本体部８０の中心から延在するように、本体部８０から径方向に突出する複数のベーン８２を含む。また、スプロケット５６は、図５に示すように、ロッド６０がスプロケット５６の複数のベーン８２と係合したときにロッド６０を案内するためのフランジ８８を更に含む。スプロケット５６のフランジ８８は、ベーン８２の歯点８６よりも本体部８０から更に径方向に延在するため、フランジ８８は、スプロケットのベーン８２上の係合したロッド６０が横方向（ｘ方向）に係合解除することを防止することができる。
【００５１】
ベーン８２は、各々前方から見ると、略三角形状であり、ベーン８２が本体部８０から径方向外側に延在するにつれて歯点８６へと先細りする基部を有する（図７参照）。ベーン８２の具体的な幅及びピッチは、所望により選択することができる。複数のベーン８２は、隣接するベーン８２の間に配置される半球形のキャビティ８４を画定するように組み合わされる。
【００５２】
本開示の例示的な形態によれば、各々のベーン８２は、同じサイズ及び形状を有することができ、スプロケット５６の周囲に均一に分布させることができる。本開示の他の形態によれば、ベーン８２は、異なるサイズを有し、及び／又は異なる間隔で離間することができる。ベーン８２のサイズ及び間隔を調節することで、プリテンショナシステム４４を起動するとき、スプロケット５６の回転量及び／又は回転速度を変更することができる。この可変なサイズ及び／又は間隔は、同様に形成された一連の球体によるというより、ロッド６０による作動に起因して可能となる。複数の球体形状の駆動要素を使用するプリテンショナにおいて、サイズ及び間隔は、球体の所定の形状及びサイズを可能にするために好ましくは均一である。
【００５３】
図４、６及び７を参照すると、プリテンショナシステム４４は、ハウジング５４の内側に配置されたガイドプレート５８を更に含む。ガイドプレート５８は、スプロケット５６と同様にハウジング５４内に配置されるガイド部９０を含む。ガイド部９０は、チューブ５２の出口５３の反対側に配置され、スプロケット５６は、ガイド部９０とチューブ５２との間に配置される。したがって、図７に示すように、チューブ５２を出るロッド６０は、ガイドプレート５８上のガイド部９０に接触する前にスプロケット５６と接触することになる。
【００５４】
図６及び７において、ガイド部９０は、チューブ５２の出口５３に向かって凹形状を有する、略弓状のランディング面９２を有する。１つの手法において、表面９２の円弧は、一定半径を有する。更に、円弧の半径の中心点は、表面９２とスプロケット５６との間の径方向の間隔が、表面９２に沿って一致するように、スプロケット５６の回転軸と整列する。別の手法において、表面９２の半径の中心点は、表面９２とスプロケット５６の外径との間の径方向の間隔が表面９２に沿って異なる点で変化するように、スプロケット軸からオフセットすることができる。表面９２は、第１の端部９４及び第２の端部９６を含む。第１の端部９４は、ロッド６０がチューブ５２を出て、スプロケット５６を通過した後、第２の端部９６よりも前に第１の端部９４と係合するように、チューブ５２の出口５３と反対側に配置される。
【００５５】
図６において、ガイドプレート５８は、ガイド部９０の反対側に配置されるオーバーフローキャビティ９８を更に画定する。オーバーフローキャビティ９８はまた、チューブ５２の屈曲部に隣接して配置され、スプロケット５６は、ガイド部９０とオーバーフローキャビティ９８との間に配置される。オーバーフローキャビティ９８は、必要に応じて、プリテンショナシステム４４の作動中にロッド６０の一部がその中に受容されることを可能にするようにサイズ決定、及び構成される。例えば、ロッド６０がチューブ５２を出た後、ロッド６０がオーバーフローキャビティ９８に向かって最終的に方向付けられるように、ガイド部９０に接触し、ガイド部９０に対応する弓状の経路において方向付けられることになる。ロッド６０は、オーバーフローキャビティ９８内に延在することができ、オーバーフローキャビティ９８に隣接するチューブ５２の屈曲部に沿って更に案内され得る。しかしながら、ロッド６０が作動中に必ずしも、オーバーフローキャビティ９８に最終的に達するほど十分に進まない場合があることが理解されるであろう。
【００５６】
図６及び７に示されるように、ガイドプレート５８は、チューブ５２の出口５３に配置されたロッドガイド１００を更に含む。ロッドガイド１００は、スプロケット５６のベーン８２と係合する前にロッド６０がオーバーフローキャビティ９８内に進入することを防止し、ロッド６０をベーン８２と強制的に係合させるように構成されている。加えて、ロッドガイドは１００、ロッド６０がプリテンション後にオーバーフローキャビティ９８に到達するときに、ロッド６０がチューブ５２とスプロケット５６との間で圧迫されるのを防止するように構成されている。
【００５７】
図６に示されるように、ロッドガイド１００は、案内面１０２と、停止面１０４と、漏斗形状部１０６と、段差部１０８と、を含む。チューブ５２に面する案内面１０２は、チューブ５２の出口５３付近で取り付けられたチューブ５２の外表面７０に沿って湾曲しており、ロッド６０がチューブ５２から押し出されるときにロッド６０を案内するように構成されている。停止面１０４は、オーバーフローキャビティ領域９８に面し、ロッド６０がプリテンション後にオーバーフローキャビティ９８に到達したときにロッド６０を停止するように構成されている。漏斗形状部１０６は、案内面１０２と停止面１０４との間の角度１０９を有して形成される。ロッド６０の遠位端６４の先端角度７２（図４参照）は漏斗形状部１０６の角度１０９に対応するので、ロッドガイド１００の漏斗形状部１０６は、ロッド６０がチューブ５２とスプロケット５６との間で圧迫されるのを防止するために、効果的にロッド６０を停止し得る。
【００５８】
ロッドガイド１００により、ハウジング５４内に配置されたオーバーフローキャビティ９８は、チューブ５２の出口５３から実質的に分離される。図７を参照すると、ガイドプレート５８と一体化され、チューブ５２の出口５３に配置されたロッドガイド１００は、スプロケット５６の歯点８６とロッドガイド１００との間に狭い間隙ｄを形成する。図６Ａ及び７に示されるように、スプロケット５６に面する側に、ロッドガイド１００の段差部１０８が形成されている。段差部１０８は、フランジ８８との干渉なしに、ロッドガイド１００の段差部１０８がベーン８２の歯点８６に近接するように、スプロケット５６のフランジ８８を通過するように構成されている。したがって、プリテンショナシステム４４が組み立てられるときに、ロッドガイド１００の段差部１０８は、スプロケット５６の両方のフランジ８８の間に配置されてもよい。
【００５９】
図７に示すように、狭い間隙ｄはロッド６０の直径Ｄよりも小さく、狭い間隙ｄに起因して、ロッドガイド１００は、スプロケット５６と係合する前に、ロッド６０が捕捉されることを防止する。狭い間隙ｄは、スプロケット５６の歯点８６とロッドガイド１００の段差部１０８との間の最短距離に画定される。したがって、ロッドガイド１００は、高抵抗又は高温状況の場合に、ロッド６０がチューブ５２の出口５３において誤った方向（オーバーフローキャビティ９８の領域など）に進行するのを防止するように構成される。加えて、図７に示すように、ロッドガイド１００は、プリテンション後にオーバーフローキャビティ９８に到達した後に、スプロケットと係合する前に、チューブ５２の出口５３から狭い間隙ｄに向かって（矢印Ａ１参照）、及びオーバーフローキャビティ９８から狭い間隙ｄに向かって（矢印Ａ２参照）、ロッド６０が圧縮されることを回避するように構成されている。したがって、ロッド６０は、ロッド６０が誤った方向に進むことを阻止することによって、スプロケット５６のキャビティ８４と係合するように強制され得る。
【００６０】
再び図６を参照すると、ガイドプレート５８は、ガタつき防止機構として、２つのタブ１１０及び１１２及び２つのリブ１１４及び１１６を更に含む。タブ１１０及び１１２並びにリブ１１４及び１１６などの機構は、リトラクタアセンブリ３２の通常の使用においてロッド６０を含むチューブ５２のガタつきによるノイズを回避するために配置される。ガイドプレート５８を含むプリテンショナチューブ５２が、ねじ（図示せず）でプリテンショナシステム４４内に設置されると、タブ１１０及び１１２、並びにリブ１１４及び１１６が、システム４４のチューブ５２からのガタつき音を排除する。
【００６１】
図６〜６Ｄに示されるように、本開示の例示的な形態によれば、第１及び第２のタブ１１０及び１１２は、チューブ５２の湾曲形状に沿ってガイドプレート５８の座面１１８上に形成される。プリテンショナチューブ５２は、チューブ５２がプリテンショナシステム４４に設置されるとき、ガイドプレート５８の座面１１８上に配置される。第１のタブ１１０は、プリテンショナチューブ５２の第１のチューブ端部５１に近接する第１の領域１２０内に位置付けられ、第２のタブ１１２は、プリテンショナチューブ５２の出口５３に近接する第２の領域１２２内に位置付けられる。タブ１１０及び１１２は両方とも、チューブ５２の軸方向に沿って座面１１８上に形成される。加えて、タブ１１０及び１１２は片持ち梁型として形成され、タブ１１０、１１２のタブ端１２４は、チューブ５２が設置されたときに、湾曲したタブ１１０及び１１２がプリテンショナチューブ５２に弾性的に接触する側に湾曲している。（図６Ｄを参照）。したがって、チューブ５２がプリテンショナシステム４４に設置されるとき、タブ１１０及び１１２がチューブ５２にｘ方向に弾性的に接触して、チューブ５２及びタブ１１０及び１１２が互いに圧入される（図６Ｄ参照）ので、湾曲した１１０及び１１２はチューブ５２のｘ方向の移動を回避するように構成される。しかしながら、タブの数又はタブの位置などのタブの他の構成は、本開示の他の形態に従って実装されてもよい。
【００６２】
図６、６Ａ及び６Ｂに示されるように、第１のリブ１１４及び第２のリブ１１６は、本開示の例示的な形態に従って、ガイドプレート５８上に更に形成される。第１のリブ１１４は、第１の領域１２０内のプリテンショナチューブ５２に接触されるガイド部９０のチューブ接触面１２６上に形成され、第２のリブ１１６は、第２の領域１２２内のロッドガイド１００の案内面１０２上に形成される。図６、６Ａ及び６Ｂに示されるように、第１のリブ１１４はガイド部９０のチューブ接触面１２６から突出し、第２のリブ１１６はロッドガイド１００の案内面１０２から突出している。しかしながら、リブ１１４及び１１６の他の形状は、本開示の他の形態に従って実装される。突出したリブ１１４及び１１６により、チューブ５２がプリテンショナシステム４４内に設置されたときに、狭小空間Ｓ２がハウジング５４内に画定される。狭小空間Ｓ２は、チューブ５２が最初にいかなる干渉も伴わずに配置される空間Ｓ１よりも小さい。したがって、狭小空間Ｓ２により、プリテンショナチューブ５２は、チューブ５２がプリテンショナシステム４４に設置されるときに、突出したリブ１１４及び１１６と締まり嵌めされる。更に、チューブが設置されるときに、突出した第１のリブ１１４は、チューブ５２のｙ方向の移動を回避するように構成され、第２のリブ１１６は、チューブ５２のｙ方向及びｚ方向の移動を回避するように構成されている。したがって、タブ１１０及び１１２並びにリブ１１４及び１１６は、ロッド６０を含むチューブ５２が、組み立てられたプリテンショナシステム４４内の全ての３つのｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向に、ガタつくことを防止する。したがって、タブ１１０及び１１２並びにリブ１１４及び１１６は、ハウジング５４内のプリテンショナチューブ５２とガイドプレート５８との間の組み立て許容差に起因する潜在的なガタつき音を回避することができる。図６では、タブ１１０及び１１２並びにリブ１１４及び１１６は両方とも図示されているが、本開示の他の形態によれば、チューブ５２がプリテンショナシステム４４に設置されたときにロッド６０を含むチューブ５２のガタつき音を回避及び排除するために、タブ１１０及び１１２又はリブ１１４及び１１６のいずれかが形成されてもよい。
【００６３】
上記で説明されたように、リトラクタアセンブリ３２は、発射信号に応じて膨張用ガスを提供するガス発生器３６を更に含む。膨張用ガスは、チューブ５２内部の圧力の増加をもたらし、これにより最終的にロッド６０が、ガス発生器３６からチューブ５２を通じて強制的に引き離される。
【００６４】
再び図４を参照すると、プリテンショナチューブ５２は、ピストン又は封止部６６を含む。封止部６６は、図４に最もよく示されるように、円筒状の外表面を有する円筒形状を有することができる。しかしながら、本開示の他の形態によるピストン又は封止部６６の他の好適な形状が実施されてもよい。ガス発生器３６の起動により、封止部６６がガス漏れに抵抗できるようになる。ガスチャンバ６８内部の加圧ガスが、封止部６６を膨張させ、これが、封止部６６を通過してガスが逃げることを防止するのに役立つ。したがって、本開示の封止部６６は、高い封止圧力を保持し、並びにチューブ５２内に残留ガス圧力を維持するように動作可能である。
【００６５】
図９及び１０を参照すると、例えば、封止部６６は球形状に形成されている。封止部６６はチューブ５２内に摺動可能に配置され、チューブ５２に沿った作動経路に沿ってロッド６０を駆動するように動作可能である。当業者には理解されるように、封止部６６は、チューブ５２の内部に圧入されるか、ないしは別の方法で嵌合されてもよい。加えて、封止部６６は、略弾性構造を画定し、任意の好適なプラスチック又はポリマー（例えば、ポリエステル、ゴム、熱可塑性、又は他の弾性若しくは変形可能な材料）等の、当該技術分野で既知の種々の材料からなってもよい。更に、封止部６６は、金属、プラスチック、又は他の好適な材料からダイカスト、鍛造、又は成形されてもよい。本開示の更なる態様によれば、封止部６６は、ツーキャビティ射出成形プロセス又はツーショット（２Ｋ）射出成形プロセスを使用して形成され得る。略弾性構造は、封止部６６の形状が圧力に応じて僅かに変化することを可能にし、それによってそれが提供する封止を向上させる。
【００６６】
図８〜１０に示されるように、ここで、プリテンショナシステム４４の一般的な機能について説明する。
【００６７】
プリテンショナは、図８に示されるように、ロッド６０がチューブ５２内に位置付けられる第１の初期又は公称状態を有する。封止部６６は、ロッド６０の上流に位置付けられる。ガス発生器３６は、ガス発生器３６と封止部６６との間にガスチャンバ６８が画定されるように、チューブ５２の第１のチューブ端部５１に取り付けられる（図４参照）。
【００６８】
プリテンションを作動させる事象又は信号に応答して、ガス発生器３６はガスをガスチャンバ６８内に排出する。チャンバ６８内の増加した圧力は、封止部６６及びロッド６０をガス発生器３６から、チューブ５２によって画定された経路に沿って強制的に引き離す。ロッド６０の遠位端６４は、スプロケット５６に向かって平行移動し、最終的にスプロケット５６のベーン８２の１つと接触する。ベーン８２に対して加えられるロッド６０からの力は、スプロケット５６をその回転軸の周りで回転させ、それによって、最終的には、スピンドル４０の周りにウェビング１４を巻き付ける。この点で、ロッド６０は、図９に示されるように、その初期の公称位置に対して第２の作動位置にある。
【００６９】
ロッド６０は、ガイド部９０と接触し、ガイド部９０の表面９２に対応する弓状の経路に向けられるように、駆動され続ける。ロッド６０は、ガイド部９０に沿って平行移動するときにスプロケット５６を回転させ続ける。ロッド６０の遠位端６４は、最終的には、オーバーフローキャビティ９８  ９８へ移動し、スプロケット５６から係合解除され、図１０に示されるようにロッドガイド１００に接触する。スプロケット５６は、ロッド６０とスプロケット５６との間の係合によって駆動され続ける。ロッド６０がスプロケット５６と部分的に係合解除された状態で、ロッド６０は第３の位置にある。
【００７０】
図１０の第３の位置では、スプロケット５６とガイド部９０との間のロッド６０は、圧縮され塑性変形される。この圧縮はまた、ロッド６０をガイド部９０に対して圧縮させ、スプロケット５６とガイド部９０との間のロッド６０の圧入構成を作り出すことになる。本開示の例示的な形態によれば、ロッド６０及びガイド部９０は、プリテンションストロークの端部でロッド６０とガイド部９０との間の摩擦から発生した熱によって一緒に溶接される材料から作製される。これにより、ロッド６０とガイド部９０とがこの位置で一緒に溶接される実施形態において、ロッド６０が逆方向に移動することが防止される。これは、係止位置と呼ばれる。
【００７１】
作動中、封止部６６はまた、チューブ５２に沿って移動し、封止部の移動は、ロッド６０をチューブ５２を通して駆動するのを支援する。封止部６６は、同様に、図８〜１０に示されるように、第１、第２、及び第３の位置を有する。図９及び１０に示されるように、ロッド６０の第２及び第３の位置において、封止部６６は、その位置に周方向に拡張された状態を有する。
【００７２】
上記は、本発明の好ましい実施形態を構成するが、発明は、添付の特許請求の範囲の適切な範囲及び正当な意味から逸脱することなく、修正、変形、及び変更が可能であることが認識されるであろう。
【図１】
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【図２】
2020132152.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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