(57)【要約】【課題】プリテンション付与時におけるシートベルトのウエビングの初期拘束力を確保しながらも、シリンダ内のガスの残圧に起因する不具合を、構成が簡易な手段により適切に防止し得るプリテンショナを提供する。【解決手段】プリテンショナＰのシリンダ１内には、複数のボール２の一部に代えて、補助部材５が配されており、この補助部材５は、ガスジェネレータ３からシリンダ１内にガスが供給された際には、補助部材５よりも前側のボール２を押圧しながら前進し、かつシリンダ１内の所定位置まで前進した際において、ガスの残圧が所定値を超えているときには、この残圧のエネルギの少なくとも一部を吸収するように変形可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のボールを並べた状態で内部に収容しているシリンダと、
このシリンダ内にその始端部側からガスを供給することにより前記複数のボールを前記シリンダの終端部側に向けて前進させるためのガスジェネレータと、
前記複数のボールが前記シリンダの終端部近傍を前進するときに、各ボールにより力が付与されて回転し、かつこの回転によってシートベルトのウエビング巻き取り動作を生じさせるためのプリテンションギアと、
を備えている、プリテンショナであって、
前記シリンダ内には、前記複数のボールの一部に代えて、補助部材が配されており、
この補助部材は、前記シリンダ内にガスが供給された際には、この補助部材よりも前側のボールを押圧しながら前進し、かつ前記シリンダ内の所定位置まで前進した際において、前記ガスの残圧が所定値を超えているときには、この残圧のエネルギの少なくとも一部を吸収するように変形可能であることを特徴とする、プリテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の乗員保護に用いられるシートベルトのウエビングを緊急的に巻き取る動作（プリテンション付与動作）を生じさせるためのプリテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリテンショナとして、特許文献１，２に記載のものがあり、その基本的な構成を、図４に示す。
同図に示すプリテンショナＰ’は、チューブを用いて構成されたシリンダ１内に、複数のボール２が並んだ状態で収容された構成を有している。シリンダ１の始端部１ｓには、ガスジェネレータ３が取付けられ、シリンダ１の終端部１ｅの近傍には、プリテンションギア４が設けられている。プリテンションギア４は、車両への所定以上の負荷入力があった場合には、シートベルトのウエビングの巻き取り部（図示略）と連結されるものであり、このプリテンションギア４が回転することにより、ウエビングの巻き取りが行なわれる。ガスジェネレータ３は、薬剤(火薬)の燃焼により生じる高圧のガスをシリンダ１内に供給するものである。
ガスジェネレータ３が作動し、シリンダ１内に高圧のガスが供給されると、同図（ｂ）に示すように、複数のボール２はシリンダ１の終端部１ｅ側に向けて前進する。この前進動作により、ボール２はプリテンションギア４を回転させることとなり、ウエビングの巻き取り動作、すなわちプリテンション付与動作が行なわれる。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。
【０００４】
すなわち、シートベルトの仕様として、プリテンション付与時におけるウエビングの拘束力を高くしたい場合がある。この場合、ガスジェネレータ３の薬剤投入量を多くすることによって対応することが可能である。
ところが、このように薬剤投入量を多くすると、薬剤の燃焼時間が長くなる。このため、ガスジェネレータ３の作動時から適当な時間が経過し、本来ならば、シートベルトのフォースリミッタの作動時間帯域に入っているにも拘わらず、シリンダ１内のガス残圧が未だ高い状態となる場合がある。このような状態が生じたのでは、大きなショルダベルト荷重が発生し、乗員の胸加速度が増加する結果、乗員の肩や胸などを過剰気味に圧迫する虞がある。
なお、前記した不具合を解消する手段として、たとえばシリンダ１内のガス残圧をシリンダ１の外部に逃がすための機構を設けることが考えられる。ところが、このような手段を採用したのでは、構造の複雑化や重量の増大を招く。また、その製造コストも高価となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５１０７７号公報
【特許文献２】特許第４９０７２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、プリテンション付与時におけるシートベルトのウエビングの初期拘束力を確保しながらも、シリンダ内のガスの残圧に起因する不具合を、構成が簡易な手段によって適切に防止または抑制することが
可能なプリテンショナを提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明により提供されるプリテンショナは、複数のボールを並べた状態で内部に収容しているシリンダと、このシリンダ内にその始端部側からガスを供給することにより前記複数のボールを前記シリンダの終端部側に向けて前進させるためのガスジェネレータと、前記複数のボールが前記シリンダの終端部近傍を前進するときに、各ボールにより力が付与されて回転し、かつこの回転によってシートベルトのウエビング巻き取り動作を生じさせるためのプリテンションギアと、を備えている、プリテンショナであって、前記シリンダ内には、前記複数のボールの一部に代えて、補助部材が配されており、この補助部材は、前記シリンダ内にガスが供給された際には、この補助部材よりも前側のボールを押圧しながら前進し、かつ前記シリンダ内の所定位置まで前進した際において、前記ガスの残圧が所定値を超えているときには、この残圧のエネルギの少なくとも一部を吸収するように変形可能であることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、ガスジェネレータを作動させて複数のボールおよび補助部材を適当な距離だけ前進させる過程において、補助部材が所定位置まで進行した時点で、シリンダ内のガス残圧が未だに高い状態であると、前記補助部材が変形し、ガス残圧のエネルギが吸収され、ガス残圧が弱まる。
このような作用が得られると、プリテンション付与時のウエビングによる初期拘束力を確保しながらも、シリンダ内のガス残圧に起因して胸部加速度が増すなどといった従来の不具合を適切に防止し、または抑制することができる。
一方、本発明によれば、シリンダ内に補助部材を配した構成によって、ガス残圧を弱めることを実現するものであり、その構成は簡易である。したがって、部品点数や重量の増加を適切に抑制することができる。製造コストの低減化を図ることもできる。
さらに、本発明によれば、補助部材を用いている分だけボールの数を少なくすることができるために、全体の軽量化をより促進することが可能である。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は、本発明に係るプリテンショナの一例を示す概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すプリテンショナで用いられている補助部材の分解斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、図１（ａ）のプリテンショナの作動状態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の他の例を示す概略断面図である。
【図４】（ａ）は、従来のプリテンショナの一例を示す概略断面図であり、（ｂ）は、その作動状態の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１（ａ）に示すプリテンショナＰは、補助部材５を具備している点に特徴があり、これ以外の構成は、先に述べた図４の構成と共通している。このため、本発明の実施形態において、図４に示した構成要素と共通する要素については、図４と同一の符号を使用し、その重複説明は省略する。
【００１４】
本実施形態のプリテンショナＰにおいては、シリンダ１内に補助部材５が配されている。この補助部材５は、図１（ｂ）に示すように、たとえば半球状の一対の押圧用部材５０を軸部５１を用いて連結したものである。その連結手段としては、たとえば各押圧用部材５０に凹部５０ａを設け、かつ凹部に軸部５１の端部を圧入する手段が適用されている。軸部５１および各押圧用部材５０は金属製である。
【００１５】
複数のボール２のうち、ガスジェネレータ３に最も近いボール２（２ａ）は、ガス圧を直接受けて他のボール２を押圧するピストンボールである。補助部材５は、このピストンボール２ａの前側の近い位置に配されている。シリンダ１は、金属製チューブの一部を湾曲させて構成されており、直線部１０に繋がった円弧状部１１を有している。補助部材５は、直線部１０に配されている。補助部材５は、ガスジェネレータ３が作動することによりシリンダ１内に高圧のガスが供給され、ピストンボール２ａ側から押圧力を受けた際には、この補助部材５よりも前側のボール２を押しながら前進するように構成されている。ただし、補助部材５が円弧状部１１に差しかかった際には、その位置で引っ掛かりを生じ、かつ変形可能となっている。この点について、図２を参照してより詳細に説明する。
【００１６】
まず、図２（ａ）に示すように、補助部材５が円弧状部１１に差しかかると、補助部材５の寸法が長めに設定されていることに起因して、その部分において引っ掛かりを生じる。この場合において、ガス残圧が未だ高く、所定値を超えているときには、同図（ｂ）に示すように、補助部材５は、その軸部５１に曲げ変形を生じながらやや前進した後に、同図（ｃ）に示すように、軸部５１が押圧用部材５０から外れた状態で曲げ変形を生じる。このような一連の変形により、ガス残圧のエネルギが吸収される。ピストンボール２ａは、補助部材５が変形により圧縮した寸法だけ前進することとなるが、これはシリンダ１内のうち、ピストンボール２ａとガスジェネレータ３との間の容積が増大したことを意味する。この容積増大により残圧が低下する。一方、補助部材５は、円弧状部１１に差しかかった後においては、円滑に前進しないこととなるために、補助部材５の前側のボール２が補助部材５によって強く押圧されないようにすることがより確実化される。
【００１７】
その後、フォースリミッタが作動を開始すると、プリテンションギア４は逆転するが、このことによりボール２が押し戻される。この際には、図２（ｄ）に示すように、補助部材５はさらに圧縮され、軸部５１は弾性変形を生じる。ことにより衝撃緩和機能が得られ、フォースリミッタ荷重の一部が肩代わりされることとなる。
【００１８】
前記したプリテンショナＰによれば、次のような作用が得られる。
【００１９】
まず、シリンダ１内のガス残圧を弱めることができるために、プリテンション付与時のウエビング初期拘束力を大きくしつつ、シリンダ１内のガス残圧に起因して胸部加速度が増すなどといった不具合を適切に防止または抑制することが可能となる。また、図２（ｄ）を参照して説明したように、補助部材５にフォースリミッタ荷重の一部を肩代わりさせ得るために、通常設けられているフォースリミッタ用シャフトの小サイズ化ならびに軽量化を図ることもできる。
【００２０】
本実施形態では、ガス残圧を弱めるための手段として、シリンダ１内に補助部材５を配した構成を採用しているに過ぎず、これ以外の特別な機器・機構を用いる必要はない。したがって、部品点数や重量の増加を適切に抑制し、また製造コストの低減化をも図ることができる。ボール２の総数も少なくすることが可能である。
【００２１】
図３は、本発明の他の実施形態を示している。
同図においては、補助部材５が複数のボール２の後側（始端部１ｓ寄り）に設けられており、ピストンの役割をも兼ねている。より厳密には、補助部材５のうち、後側の押圧用
部材５０（５０ｂ）は、ガス圧を直接受けるピストンとなっている。本実施形態においても、補助部材５が円弧状部１１に差しかかった際に、前記実施形態と同様な変形を生じるために、ガス残圧を弱める効果が得られることとなる。
【００２２】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るプリテンショナの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００２３】
たとえば、補助部材５の押圧用部材５０については、半球状に代えて、たとえば球状や円板状などの他の形状とすることができる。補助部材については、一対の押圧用部材を軸部により連結した構成とすることにより、本発明が意図する変形を生じさせ易く、また製造なども容易となる利点が得られるが、これに限定されない。本発明でいう補助部材の「変形」とは、上述した実施形態から理解されるように、補助部材が「分解」する場合も含む概念である。
【符号の説明】
【００２４】
Ｐ  プリテンショナ
１  シリンダ
２  ボール
３  ガスジェネレータ
４  プリテンションギア
５  補助部材
【図１】
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【図２】
2014046781.tif 000004
【図３】
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【図４】
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