(57)【要約】      （修正有）【課題】金属製シリンダチューブ内に配置されるピストンと一体になっている点火可能な弾薬および開始装置を用いることにより、低コストのプリテンショナが提供する。【解決手段】金属製シリンダチューブは、真っ直ぐなガス発生用およびピストン移動用の共通の穴を有している。ケーブルは、一端においてピストンに接続され、ロック装置を有するケーブル変向装置を通過している。ロック装置は、シートベルトシステムを締めたあと反対方向に移動しないようにケーブルを固定するためのものである。ロック装置は、安価な一体形くさび状のクランピング装置または把持装置であってもよい。この装置は、ケーブルを引っ張る乗員の体からの強い張力を、この強い張力に耐えるための十分な強度のあるチューブ壁を有していなければならないシリンダチューブ内に配置されたロック装置を通じて伝えるのではなく、変向装置を通して車両の固定部に伝えるようになっている。【選択図】  図４
2006290335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員拘束システム用プリテンショナであって、
実質的に均一な壁厚および中空状の内穴を有する金属製シリンダチューブと、
前記金属製シリンダチューブの前記中空状の内穴に搭載される一体化されたピストンおよび点火用弾薬と、
前記ピストン内の前記弾薬が点火されたときに前記ピストンにより前方に引っ張られるように前記ピストンに接続される第一の端部を有するケーブルと、
車両に固定されるように構成された、前記金属製シリンダチューブから延びてくる前記ケーブルの方向を変更するためのケーブル変向装置と、
前記ケーブル変向装置に前記金属製シリンダチューブを搭載するための、前記ケーブル変向装置の搭載部と
を備えてなる、プリテンショナ。
【請求項２】
前記ケーブル変向装置に、前記ケーブルを後方に移動しないように固定するためのロック装置を備えてなる、請求項１記載のプリテンショナ。
【請求項３】
前記ロック装置が、前記変向装置に搭載されるくさびを備えてなる、請求項２記載のプリテンショナ。
【請求項４】
前記くさびが、
前記ケーブルの一方側にある第一のくさび形状部と、
前記ケーブルの他方側にあって、一体形くさびを形成するために、前記第一のくさび形状部に一体的に結合される第二のくさび形状部と
を備えてなる、請求項３記載のプリテンショナ。
【請求項５】
くさびを有するロック装置と、
前記くさびにより係合され、該くさびに前記ケーブルをさらに強い力でクランピングさせる前記ケーブルプリテンショナ上のくさび形状面と
を備えてなる、請求項１記載のプリテンショナ。
【請求項６】
乗員拘束システム用プリテンショナであって、
シリンダと、
内部を移動するために前記シリンダ内に搭載されるピストンと、
前記ピストンの一端の凹部と、
前記ピストン内の前記凹部の電気式に点火可能な弾薬と、
前記凹部から前記シリンダへガスを案内して前記ピストンを駆動するための、前記ピストン内のガス排出流路と、
前記点火可能な弾薬を点火するための、前記ピストンの前記凹部内の点火器と、
前記ピストンの前記凹部内に前記点火可能な弾薬を保持するために前記ピストンの壁のクリンピングされる端部と
を備えてなる、プリテンショナ。
【請求項７】
前記点火可能な弾薬が、袋と該袋内の点火可能な粉体とを備えてなる、請求項６記載のベルトプリテンショナ。
【請求項８】
前記ピストンが、  内部で摺動することに加えて前記弾薬を保持するための、前記シリンダよりもわずかに小さい中空の直径が大きな部分を有してなる、請求項６記載のベルトプリテンショナ。
【請求項９】
前記ピストンが、直径の小さな部分と、該直径の小さな部分と前記直径の大きな部分との間に設けられる転移壁とを有しており、前記ガス排気流路が、ガスを前記ピストンの直径の大きな部分から前記流路を通じてかつ前記ピストンの小さな直径の部分のまわりを軸方向に沿って前記シリンダ内へ排出するように形成されてなる、請求項８記載のベルトプリテンショナ。
【請求項１０】
前記ピストンの一端に接続されるケーブルと、
ケーブルの移動方向を変向するためのケーブル変向装置とを備えており、
前記シリンダが前記ケーブル変向装置に搭載されてなる、請求項６記載のベルトプリテンショナ。
【請求項１１】
乗員拘束システム用ベルトプリテンショナであって、
シリンダ内に設けられるピストンを有するシリンダユニットと、
前記ピストンをベルトを締める方向に駆動するための、前記シリンダユニットに関連づけされる点火可能な弾薬と、
前記ピストンの一端に接続される接続ケーブルと、
前記ケーブルを変向させ、前記シリンダユニットが搭載されるための変向装置と、
乗員の跳ね返り移動および張力の前記ケーブルへの印加により前記ベルトを締める方向とは反対の方向に前記ピストンが引き戻されるのを抑制するための、前記変向装置に搭載されるとともに前記シリンダユニットの外側に設けられるロック装置と
を備えてなる、ベルトプリテンショナ。
【請求項１２】
前記ロック装置が、
前記反対の方向に前記ケーブルが引かれると、前記ケーブルをもっときつく把持するようになる、変向装置内のくさびを備えてなる、請求項１１記載のベルト用プリテンショナ。
【請求項１３】
前記くさびが、
前記ケーブルの一方側の第一のくさび部分と、
前記ケーブルの他方側の第二のくさび部分と、
前記第一のくさび部分と前記第二のくさび部分とを一体化されそれらを結合する一体形中間部と
有する一体形くさびを備えてなる、請求項１１記載のベルト用プリテンショナ。
【請求項１４】
シリンダ内の動力装置により移動可能なプリテンショナ用のケーブルのための変向装置であって、
金属製本体と、
前記プリテンショナの前記シリンダへ接続するための、前記金属製本体の接続部と、
前記金属製本体において前記ケーブルを逆方向に移動しないように固定するための、前記金属製本体上の一方向ロック装置と、
前記ケーブルと係合して該ケーブルの移動方向を変更するための、前記金属製本体上の湾曲面と
を備えてなる変向装置。
【請求項１５】
前記ロック装置が、前記金属製本体に搭載される固定用くさびを備えてなる、請求項１４記載の変向装置。
【請求項１６】
前記くさびが、前記金属製本体に搭載される固定用くさびを備えてなる、請求項１４記載の変向装置。
【請求項１７】
前記金属製本体に、前記くさびを搭載する少なくとも一つのくさび形状の凹部を備えてなる、請求項１４記載の変向装置。
【請求項１８】
シートベルト巻き取り装置用ケーブルプリテンショナであって、
細長い真っ直ぐな内穴を有するガス発生器と、
前記細長い真っ直ぐな内穴の中を移動するために摺動可能に搭載されるとともにケーブルに取付可能なピストンと、
前記ピストンを前方に押して前記ケーブルを引くためにガスを発生させるための、前記ピストンに搭載される内部ガス発生用弾薬と、
前記ケーブルが逆方向に移動しないように固定するためのロック装置と、
前記ケーブルを変向することに加えて、固定された前記ケーブルからの力を車両に直接伝えるためのケーブル変向装置とを備えており、
前記ガス発生器が、ガス発生およびガス収容のための前記細長い真っ直ぐな内穴を提供するため、金属製の真っ直ぐなチューブ状シリンダを有してなる、ケーブルプリテンショナ。
【請求項１９】
前記チューブ状シリンダを搭載するために、前記ケーブル変向装置上に搭載部分を備えてなる、請求項１８記載のケーブルプリテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体に固定可能な乗員拘束システム用プリテンショナに関するものであり、さらに詳細にいえば接続部材を引っ張りシートベルトシステムから弛みを取り除くための動力駆動式装置を有するプリテンショナを備えた安全ベルト型乗員拘束システムに関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
ピストンを有する動力駆動式装置を用いるプリテンショナが知られている。このピストンは、シリンダ内に搭載され、点火可能な弾薬により駆動され、第一の方向に移動して、ケーブルの如き取付け可撓性部材である接続部材を引っ張ることにより、乗員拘束システムの安全ベルトの弛みを取り除くようになっている。さらに詳細にいえば、この弛みは、乗員のまわりの安全ベルトを締め付けるために、３点式バックルシステムのバックル部分に下側方向に向かって通常取り付けられるケーブルによって取り除かれるようになっている。動力駆動式装置は、ケーブルに接続されたピストンを前方に駆動して必要な距離だけ移動させることによりシートベルトシステムから弛みを取り除くようになっている点火式ガス発生器を備えている。また、プリテンショナはケーブル変向装置を備えている。このケーブル変向装置は、ケーブルの移動方向を、バックルでのおおむね鉛直な方向から、水平に配置されたシリンダの中を移動するピストンにケーブルの端部を取り付けるためのおおむね水平な移動方向へと変更する。ピストンがその工程の全範囲を移動して弛みを取り除いてしまうと、乗員は、プリテンショナにより座席に引き込まれる。このあと、乗員および取付けられているベルトシステムは、上方に向かって跳ね返り始める。
【０００３】
乗員の跳ね返りおよびシートベルトシステムの弛みの戻りを阻止するために、米国特許番号第6,213,513号に開示されているようなケーブルの反対方向の跳ね返り移動を阻止するための一方向ロック機構が提供されている。この出願において示されているように、上記のプリテンショナ装置のガス発生器および変向装置は、プリテンショナのコストを大きく増大させる複雑な形状を有した金属製の鋳物を備えており、プリテンショナのコストを減少させるために鋳物の除去が望まれている。このような複雑な鋳物を含まないで作られたプレテンショナが、米国特許出願公開第2003/0030263号に開示されている。しかしながら、このプリテンショナでは、チューブ状のシリンダ部材は、ロック装置を有したピストンをそのシリンダの中に備え、鋭角に曲げられて一体化されているとともに内部にガス発生器を保持できる大きさおよび形状に形成されているシリンダ端部を備えている。さらに、これらのプリテンショナの多くでは、ケーブル用の一方向クラッチまたは一方向ロック装置が、シリンダ内に設けられ、ピストン上に位置し、シリンダ壁と協働するようになっている。このシリンダは、ロック装置およびシリンダを通じてケーブルに加えられる乗員の跳ね返りの際のピストンおよびケーブルからの力を、車両上のプリテンショナの固定部へと伝えることができる十分な強度を有するように形成されなければならない。通常、これらのシリンダは、その内壁上に溝、鋸歯などを有し、この内壁が、ピストン上のボールまたは他の一方向ロック構成部品と協働するようになっている。
【０００４】
コストを下げるためにプリテンショナの構成を簡略化する必要がある。また、構成部品の数および組み立ての両方の点において簡略化されたシートベルト用プレテンショナを提供する必要がある。通常、これらのシートベルト用プレテンショナは、比較的大きくかつコストが高いので、コスト面で有利なだけでなく梱包の面でも有利なほっそりとした低コストのプリテンショナを提供する必要がある。簡単にいえば、さまざまな種類の車両の座席のまわりには、プリテンショナを導入して車両の床または座席に取り付けるための十分な場所が存在しない。したがって、プリテンショナにとっては、ほっそりとした形状が望ましい。異なる車両の仕様および／または異なるＯＥＭＳによりさまざまな大きさの弾薬およびガス発生力が必要とされており、このようなさまざまな弾薬を容易に提供可能なプリテンショナを実現することが望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示の実施形態によると、改良型の低コスト・簡易シートベルト用プリテンショナは、従来技術のようにガスを複雑な鋳物のまっすぐなシリンダ部に移送するための角度付きガス発生部を備えた複雑な金属製の鋳物を用いるのではなく、ピストン内に配置される一体形のガス発生器を備える安価な金属製シリンダチューブを用いて、その金属製チューブの穴の中を移動させることにより実現される。
【０００６】
上記の例示の実施形態では、低コストのプリテンショナは、ガス発生に用いられる複雑な鋳物を除去し、それに代えて、中空の穴を有する安価な金属製シリンダチューブと、内部に点火可能な弾薬を有する一体化されたピストンと、ケーブル用の変向装置とを用いるとともに、シリンダチューブをケーブル変向装置（cable deflection device）へ直接取り付けるようにすることにより実現される。この実施形態では、シートベルトおよび乗員の跳ね返り移動の際に逆方向に移動しないようにケーブルを固定するための簡易ロック装置が、ケーブル変向装置内に搭載されるようになっている。すなわち、シリンダの中ではなくシリンダの外に設けられるようになっている。したがって、跳ね返りの際のケーブルからの大きな引っ張り力は、シリンダを迂回してケーブル変向装置へ直接伝えられて、そこから車両に伝えられることが可能となっている。これは、従来の一体形ガス発生器とは異なっている。従来のガス発生器では、ロック装置は移動するピストンおよびシリンダに設けられているので、シリンダは、これらの引っ張り力を車両の床またはプリテンショナの座席固定部に伝えることができる十分な強度を有するように作られなければならい。
【０００７】
好ましいロック装置は、ケーブル変向装置内に搭載されるくさびを備え、さらに、跳ね返り移動をしないようにケーブルを固定するために、ケーブルの一方側に第一のくさび形状部を備えるとともにケーブルの他方側に第二のくさび形状部を備えている。例示の実施形態では、このくさびは、一体形くさびを形成するために一体的に結合される第一のくさび形状部と第二のくさび形状部とを一体化する一体形くさびである。この一体形くさびは、ケーブル変向装置内の凹部または開口部に搭載される。
【０００８】
例示のプリテンショナ用の構成部品の数を減らすため、コストを下げるため、また、ほっそりとして形状を与えるために、このプリテンショナには、電気式に点火可能な弾薬がピストンの一端にある凹部内に配置され、さらに、点火器がそのピストンの凹部内に隣接して配置されてなる一体形ピストンが設けられている。点火器および点火可能な弾薬は、ピストン内の凹部の位置で、そのピストンの一端にあるその凹部の端部をクリンピングすることにより保持される。こうすることにより、推進用弾薬および点火器の各々に対して別々のネジ式リテイナまたは他の複雑なリテイナを用いることなく、上述の点火器および点火可能な弾薬を保持することができる。このようにして、一体化されるガス発生器およびピストンの構造を簡単なものとすることができる。ガス発生器およびピストンが好ましく一体化されたものにおいては、点火可能な弾薬は、内部に点火可能な粉体を収容するためのマイラー樹脂製の袋の如き袋に充填されてもよい。袋が可撓性を有しているので、車両製造業者のさまざまな車両の仕様を充足するためまたは政府の規格を満たすために、袋内の粉体の量を容易に変更することが可能である。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下において、例示の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
例示を目的として提示された図面に示されているように、ある実施形態は、ケーブル14の如き可撓性部材を有するプリテンショナ10を備えている。この可撓性部材は、通常三点ベルトシステムである乗員拘束ベルトシステムに接続されるようになっており、通常、この乗員拘束ベルトシステムの留め金部分に接続される。このプリテンショナは、シリンダ20内に搭載され弾薬21の点火により移動されるピストン18を有する一体形ガスシリンダユニット16を備えている。一体形ガスシリンダユニット16は、シリンダのチャンバ内においてガスを発生させてピストンを移動させることによりケーブルを引っ張り、乗員のまわりの乗員拘束ベルトシステムのベルトを引き締めるようになっている、この例の点火式ガス発生器は、弾薬21と点火器22とを備えている。この点火器は、当該点火器から延び、シリンダの前側開放端26を通って、点火式ガス発生器内に搭載された弾薬を引火させるためのセンサに接続される導線24を備えている。引火されると、高圧ガスがシリンダチャンバ内に蓄積され図１の右側の方向に向かってピストンが移動させられる。
【００１１】
ケーブル14の一端は、ピストン18の中心部にしっかりと接続される。このケーブルの端部はピストンの開口部に挿入され、そして、その周囲のピストンの壁がケーブルのピストン側の端部に対してクリンピングされるかまたは他の方法で固定されるようになっている。
【００１２】
例示の実施形態によると、低コストの簡略化されたプリテンショナは、シリンダチューブの穴の中で移動するピストン18内にガス発生用弾薬21を有する一体形ガス発生器用のガス発生・収容チェンバを提供するために低価格の金属製シリンダチューブを用いて、プリテンショナのガス発生部のために高価な鋳物を使用することなく非常に簡単かつ低コストのプリテンショナを形成することにより実現される。今日まで用いられてきたガス発生器の発生部の複雑な鋳物は、コストが非常に高価なものであった。通常、この従来のガス発生部は、ピストンが移動するようになっているシリンダの穴の軸に対してある角度で設けられた個別のガス発生器および点火器を備えている。すなわち、発生したガスは、シリンダの穴の中に、ある角度で移送され、流入するようなっている。
【００１３】
上記の簡略化された低コストのプリテンショナのさらなる他の特徴は、従来のプリテンショナにおいて常識的であったシリンダ内および／またはピストン上においてではなくケーブル変向装置内において安価な簡略化された一方向ロック装置42を利用することである。固定されたケーブルの重負荷は、ロック装置から、ケーブル変向装置15を通って、シリンダではなく固定部（ａｎｃｈｏｒａｇｅ）へと伝わるようになっている。このケーブル変向装置は、さまざまな形態を取ることが可能であり、そのうちの一つが鋳物製のケーブル変向装置であり、他の一つが折り畳み金属シート状のケーブル変向装置である。図２および図６において最も分かり易く示されているように、例示のケーブル変向装置は、隣接して位置するシリンダの端部37をクランピングするための締付部の形態を取ることが好ましい前側接続部36を有しているとともに相互に不可欠な関係である一対の離隔された主壁部34a、34bを有してなる折り畳み金属シート体35から構成されている。さらに詳細にいえば、接続部36の端部には、シリンダの円筒状端部37の湾曲部に一致する湾曲した実質的に円筒状の壁が設けられている。プリテンショナ本体の湾曲状の接続部は、側壁34a、34bの上端部の間の隙間を減らすため、図２に示されている一対のリベット40の形態を取る締結部材によって、シリンダの端部37のまわりをクランピングするようになっていることが好ましい。
【００１４】
プリテンショナ10の他の重要な態様によると、ロック装置は、変向装置34内に配置されるくさび43を備えている。このくさびにより、乗員の跳ね返りの際にケーブルに加えられてピストンを反対方向に移動させる牽引力を引き起こして伸張したケーブルに弛みが戻るこの可能とする引っ張りを実質的に阻止すようにケーブルがロックされる。この例示の実施形態では、このケーブルロック用くさび43は、折り畳み金属シート体の直立した壁34a、34bの各々に側面方向に一列に並んだ対応する凹部48に収納される一体形くさびからなることによって、非常に安価に形成されることが好ましい。ケーブルは、ピストンが膨張するガスによって移動するとき、ケーブルロック装置またはケーブル把持装置を通って、実質的に自由に摺動するようになっている。しかしながら、乗員が跳ね返っている間およびケーブルが反対方向に向かって引っ張られている間、一体形くさびは、折り畳み金属体35のくさび状側壁に沿って後方向に移動し、ケーブルを把持しクランピングするようになっている。このケーブルからの強い負荷力は、くさび43を通って、折り畳み金属体35へ伝えられ、次いで、車両に伝えられる。したがって、ケーブル変向装置を通じて車両に強い負荷力が伝えられることにより、従来技術に見られるようなシリンダ内またはピストン上に設けられる高価な把持装置を避けることが可能となる。跳ね返りの際のケーブルからの負荷力が非情に強いため、従来のピストンおよびシリンダは、その負荷力に耐えるために高い強度を有していなければならなかった。もちろん、このような強度の高いかつ重みのあるシリンダは、ガス圧力を封じ込めるとともにピストンの移動を案内するための比較的薄肉でありうる上記の円筒状のシリンダよりもさらに高価なものとなる。例示であって限定を意味するものではないが、シリンダ20は０．０４インチ程度の壁厚を有しうる。
【００１５】
図２および図４において最も分かり易く示されているように、変向装置15は、ケーブルが移動する湾曲面50を備えている。このケーブルは、アーチ状の経路にそって、たとえば滑車のような形状を有する挿入部材52上の湾曲面と係合する。この滑車のような形状を有する挿入部材52は、変向装置である畳み込み金属シート体の側壁34a、34bの各々の側面方向に一列に並んだ対応する凹部54内の位置に設けられる。
【００１６】
例示の実施形態の重要な態様によると、図４に最も分かり易く示されているように、弾薬21および点火器22と一体成型される低コストのピストン用ガス発生器は、点火器がガスの発生中にピストンから反対の方向に向かって移動しないように、ピストンの壁に対して安価なクリンピングまたはたわみ（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を加え直径を小さくすることにより、ピストン18のうちの直径の大きい端部55にある開放凹部57の中に位置付けされ、保持され、設置されるようになっている。ガス発生中に、直径の大きな部分55（図３）内で発生するガスは、ピストンのうちの直径の大きなピストン部分と小さな円筒状部分との間にある転移壁61内の４つのリブ部62の間に形成されたガス用の流路または開口部60（図８および図９）を通って排気されるようになっている。好ましい実施形態では、まず、ガス発生用弾薬21がピストンの凹部または穴57に挿入、位置付けされ、次いで、リング状の固定部材(リテーナ)またはアダプタ64（図１および図４）が、ピストンの内側凹部57にある環状の壁肩部55eに当接されガス発生用弾薬21上に環状の肩部をもたらすように、シリンダ内の位置に設けられる。固定部材64は、点火器22の円筒形状の頭部22aを収納する大きさに形成される内穴64bを備えている。点火器22は、ピストン内に設けられる弾薬21の方向に向かって当該点火器が移動することを阻止させるべく固定部材64に当接するよう設けられる点火器壁肩部22bを備えている。リング65の外径は、弾薬および点火器がピストン内に搭載されたあとでそのピストンの端部をクリンピングすることにより係合できるような大きさに形成されている。これらのリング状アダプタ64、65の大きさおよび形状は、ピストン内でさまざまな大きさおよび／または形状の起爆剤を用いることができるように変更されてもよい。したがって、このプリテンショナは、マイラー樹脂製の袋の可撓性の性質から容易に可能となるように袋の中の弾薬の量の変更および／または他の市販されている起爆剤へ変更を行い、その位置決めを、適切に構成されたリング状アダプタ64,65によって行うことで、さまざまな車両の仕様を満足させるよう容易に変更されうる。したがって、細長い、直径の大きなピストン部分55のおおきさをシリンダ20よりも大きくすることによっても、その内部に保持可能な弾薬21の量に柔軟性を与えることができる。直径の大きなピストン部分55の長さを長くすることによっても、シリンダ20内において、また、弾薬21の点火のあとピストン18が軸方向に沿って前進しているときに、ピストン18の位置を容易に維持することができる。
【００１７】
上述のように、クリンピングにより直径を小さくして点火器22の外側肩部22cに当接させることにより、たとえばニトロセルロース無煙火薬のような弾薬21が点火され、ガスが、発生し、流路60から直径の小さなピストン部分56を通って、直径の小さなピストン部分56とそこから離れたシリンダ壁との間にある環状空間または円筒状チャンバ68の中と流れて行くような場合に、点火器、ワッシャおよび弾薬がピストンから吹き飛ばされないように容易に保持するためには、ピストン壁55のクリンピングされる端部55aが薄肉でありかつ直径が小さいことが好ましい。ピストン壁の端部をクリンピングすることによってマイラー樹脂製の袋の弾薬21と点火器22とを組み立てることにより、低い組み立てコストでピストン内に点火器および弾薬を容易に組み立て、保持することが可能となり、また、この保持に必要な構成部品の数を減らすことができる。
【００１８】
ガス発生中に内側チャンバ68をシーリングして、ピストン18の駆動に用いられるガス圧力の減少を引き起こすそこからのガス漏れを抑制するために、普通のケーブル用シール70が用いられる。このケーブル用シール70は、弾性材料などからなる本体70aを備えている。本体70aは、この本体70aの中心に内穴70bを有している。この内穴70bは、摩擦嵌合に適するようにケーブルの直径に合わせて形成され、シリンダ本体20の後端部の湾曲状の端壁20cの位置に載置される。端壁20cには、同軸上に開口部が設けられるようになっており、ケーブルは、この開口部を通って、変向装置から延び、その端部はピストンの頭部に固定される。
【００１９】
図３において最も分かり易く示されているピストン18を参照すると、ピストンの円筒状の壁20aの外面23には溝55dが設けられ、この溝55dは、環状の形状を有し、環状のシールリング72を収納する。この環状のシールリング72は、円筒状の壁55の上の位置に設けられ、溝55dの中に載置されるようになっている。また、このシールリング72は、周囲を取り巻くシリンダ20の内壁面25と係合し、それに沿って摺動することにより、ガス発生チャンバ68をシーリングし、摺動するピストン55と隣接するプリテンションシリンダ20のシリンダ内面25との間を大量の発生ガスが流れ去るのを阻止するようになっている。
【００２０】
図３、図８および図９において最も分かり易く示されているピストン18の説明を続ける。転移壁61は、おおむね湾曲状のまたは円錐状の壁61であり、直径の大きなピストン部分55と直径の小さなピストン部分56とを４つの比較的大きな開口部または流路60を用いて結合している。この４つの開口部または流路60は、この転移壁61の中心のまわりに等間隔に離隔されており、直径の大きなピストン部分の穴の中で発生したガスが、当該流路から軸方向に沿って流れ、直径の小さなピストン部分56の外面、シリンダの円筒状の内面、シリンダの閉鎖端部、シール70、および、ガスの排気を制限するシールリング72に抗して膨張することを可能とするようになっている。流路の壁は、図８および図９から分かるようにおおむね三角形状をしており、転移壁の部分は、おおむね細長いリブ62の形状をしている。図９は、弾薬および点火器を保持するためにピストン内に設けられた直径の大きな凹部を通じて見える背面図であり、そこには、流路60と当該流路を分割して転移壁61に強度をもたらすリブ62とが示されている。
【００２１】
いうまでもなく、弾薬21の点火を通じて直径の大きなピストンの穴から排出されるガスには、ピストン18からチャンバ68への簡易出口が設けられており、この簡易出口は、直径の小さな細長いピストン後方部分56のまわりに形成されている。膨張ガスは、小さな穴およびシリンダ軸27に対して斜めに配向されるガス流路を通って移動しなくともよい。それどころか、膨張ガスがピストンの穴57から外へ軸に沿って流れることを可能とする４つの比較的大きな開口部が設けられている。
【００２２】
図３〜図５および図８に示されているように、ケーブル14は、その端部24aが直径の小さなピストン部分56に形成された細長い穴56aの中へ挿入されるようになっている。ピストン壁56bの比較的長い部分がこのケーブルの端部14aを取り囲み、ピストン壁56bが、このケーブルの部分14aにしっかりとクリンピングされる。ピストン壁56bのこの長い部分により、ピストン部分56がケーブルの端部をしっかりと保持するように、ケーブル14を長い距離にわたって把持することが可能となる。
【００２３】
例示であって限定を意味するものではないが、ピストン部分55の直径を約１９ｍｍにすることができ、ピストン部分56の直径を約１０ｍｍにすることができ、これらの軸方向の長さを、それぞれ対応して、３７ｍｍと２１ｍｍとにすることができる。また、おおむね三角形の流路60は、リブ62に沿って延びる長さが４．７ｍｍである一対の同じ長さのまっすぐなエッジ60aと、ピストン部分55の端面55b上に形成されたエッジ60a間に延びるアーチ状の相互連結エッジ60bとから形成される。アーチ状のエッジ60bは、約７ｍｍの曲率半径を有しうる。
【００２４】
当該プリテンショナの重要な態様によると、好ましいロック装置42は、一体形クサビ本体44を備えており、この一体形くさび本体44は、ケーブルが跳ね返り方向に向かって移動するときにそのケーブルの上側部を固定するかまたはクランピングするように構成される上側くさび部44aと、そのケーブルの下側部を固定するかまたはクランピングするように構成される下側くさび部44bとで一体に形成されている。ケーブルに対し引っ張り力が加えられると、上側部44aの平坦な上側傾斜面45aおよび下側部44bの平坦な下側面45bが次第に狭くなって行く対応する凹部の壁に沿って後方に移動させられ、互いの方向に向かって締め付けられて行くようになっている。くさびの一体形連結片または一体形連結部44cは、上側くさび部と下側くさび部とを連結するようになっており、一対の湾曲状のリブ76の形状を取るように形成されている。この一対の湾曲状のリブ76は、これらのリブ76の間の空間または凹部78が大きいため、把持部45a、45bと比較して比較的薄肉の部材でできている。また、これらのリブ76は、上側くさび部および下側くさび部のそれぞれに対応する上側接続部および下側接続部の間にある開口部79のまわりに沿って湾曲した内面を有している。
【００２５】
断面がおおむね丸いまたは円柱状のケーブルの把持は、事実上、上側くさび部44aの下側の前側湾曲面および後側湾曲面80aと下側くさび部44bの上側の前側湾曲面および後側湾曲面80bとの間で行われる。例示の実施形態では、くさび部44a、44bの各々は、かみ合わせ凸部または歯部86a、86bと一体に成型されている。これらのかみ合わせ凸部または歯部86a、86bは、それぞれ対応して、対向するくさび部の歯部間に形成された凹部へ突出した湾曲面80a、80bを備えている。さらに詳細にいえば、図１０および図１１において最も分かり易く示されているように、上側の歯部である突出部86aは、上側凹部88a分だけ相互に離隔されている。下側くさび部材の下側歯部86bは、上側くさび面および下側くさび面45a、45bが相互に近づくとき、上側凹部88aに突入するようになっている。くさび部44a、44bの平坦部87a、87bは、対向するくさび部の歯部と向かい合っており、歯部86a、86bが向かい合っている平坦面87a、87bとそれぞれ対応して係合したときにくさび部の移動を抑制することにより、くさび部およびその湾曲面80a、80bを通じてケーブルに対して加わる圧縮力を抑制するようになっている。このようにして、くさび42は、損傷につながりうるケーブルへの不必要なストレスを引き起こすことなく、ケーブルを後ろ方向に移動させないようにしっかりと固定するようになっている。
【００２６】
図７において最も分かり易く示されているように、くさび形状のロック装置が変向装置の離隔された壁の中のロック用凹部の位置に設置されると、下側くさび面45bが、金属性の壁34a、34bに形成された凹部に挿入されその下側面90aの位置に来て、上側くさび部の上面45aが、金属性の壁34a、34bに形成された凹部の下方に傾斜した上面90bの位置に来るようになっている。くさびは、変向装置に固定用のくさびが設置されたときに、くさび形状のロック装置が、固定力よりも幾分少ない力でケーブルを把持するように付勢を受けるために、すなわちバネ荷重を受けるためにケーブルの外径よりも僅かに小さな直径が形成されるように、湾曲状の把持面80a、80bの間の空間に差を設けて前もって成型されることが好ましい。プリテンショナが点火されると、この僅かな締まりばめ（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｆｉｔ）は、点火された弾薬21によってピストン18および取り付けられているケーブル14に対して加えられる大きな駆動力によりすぐに打ち負かされ、ケーブル14がくさび42の開口部から引き出されるようになっている。したがって、上記の面80a、80bは、シートベルトシステムに加えられるプリテンション作用を妨げないようになっている。その際、くさび48が凹部48の中で前方に引っ張れるので、凹部面90a、90bとくさび面45a、45bとの間に十分な空間ができて、上側くさび部および下側くさび部44a、44bが相互に離れることが可能となる。
【００２７】
くさびの生産時において付勢力を付与する他の方法には、ケーブルを把持するために上側部分と下側部分により形成される離隔された顎部を互いの方向に向かって付勢するためにＯリングまたは他のバネ荷重装置を提供するという方法がある。いうまでもなく、高負荷を受けそれを滑車部材や車両座席または車両床に固定されている連結ボルトを通じて伝達することができる他の形状および構成を有する固定用のくさび装置をケーブル変向装置に用いてもよい。先に記載したように、ケーブル変向装置15の金属製本体は、例示された金属製シート本体に代えて金属製の鋳物であってもよい。ケーブル変向装置15に、鋳物製本体または金属製シート本体のいずれが用いられてもよい。この鋳物製本体は、例示の折り畳み本体と実質的に同一の構成でありうる。
【００２８】
折り畳み金属製変向装置内でケーブルの移動方向を変更するために、滑車状の挿入部材52の湾曲面50が提供されている。この滑車状の挿入部材52は、変向装置の側面34a、34b（図６）の中の凹部54に回転不能に搭載されるようになっている。この例示の回転不能の滑車上挿入部材52は、２７０度を超える角度を範囲の湾曲面50と一体に形成されている。挿入部材52の穴に挿入されるボルト0のまわりを挿入部材が回転するのを阻止するために、半径方向外側に延びる凸部90が設けられている。この凸部90は、上記の側壁の矩形上の凹部54aに挿入される。上記の側壁の凹部54aの大きさおよび形状は、上記の凸部と協働して上記の凸部が回転しないように保持するとともに湾曲面50をケーブルと係合させるような変向装置内の位置に挿入部材52を設けることができるように形成される。本明細書では、図２において最も分かり易く示されているように、この挿入部材52には、大きな外径を有するフランジ92が設けられている。このフランジ92は、折り畳み金属製本体35の壁34bの外側の面すなわち外面に対して当接するようになっている。
【００２９】
図２、図５および図６から明らかなように、ケーブル14は、滑車状の挿入部材の面50のまわりに曲げられるときには、湾曲状のフランジ95、96と挿入部材の面50とにより形成される溝99（図４）の中の位置にくる。フランジ95、96を、側壁34aから側壁34bの方向に向かって曲げてこれらの側壁の間にある空間に橋部を設けることにより、ケーブルが、その移動かつ方向転換をする地点において、湾曲面50と内側湾曲面95a、96aとの間および側壁34a、34b間で収容されるようになっている。
【００３０】
先に記載したように、滑車状の挿入部材52には、車両の固定部に固定してプリテンショナ変向装置を結合するための固定用ボルトを受け入れる中央穴52aが設けられている。この変向装置が簡易な金属製チューブ状シリンダを保持し、組み込むので、ほとんどの車両において利用可能な狭いパッケージ用空間にプリテンショナを固定および位置づけするための非常に簡易なかつほっそりとした構造が実現される。
【００３１】
以上のことから、小さい安価なシリンダをガス発生のために用いる小さい低コストのプリテンショナが提供されることが明かである。このシリンダは、一端が曲げられているとともに他端が開放されている金属製シートのチューブまたはスリーブから形成される。この開放端からは、一体形ピストン型ガス発生器の構成部品が挿入される。この一体形ピストン型ガス発生器は、車両の乗員のまわりケーブルをもっときつく引っ張るためのガスを発生させる比較的簡単な方法を提供する。低コストのロック装置は、ケーブル変向装置に直接ロック装置を搭載することにより達成されるのが好ましい。こうすることにより、ケーブルが跳ね返り方向に移動しないようにロック装置が当該ケーブルを固定するとき、ぴんと張ったケーブルからの力は、ロック装置がピストンおよびシリンダ壁と協働してピストンを固定するような従来の装置のようにシリンダに伝えられることを必要とせずに、車両に直接伝えられる。好ましい例示のロック装置は、組み立てることが必要なかつ各々がさらなる費用を追加する複数の別個のバネまたは別個の部材を有するようなものではなく簡易な構造を有する一体形部材である。
【００３２】
当業者は、例示の実施形態が開示されているため、添付のクレームの範疇および技術範囲に該当する他の実施形態および変形例を考えつくことが可能となる。これのようなさらなる実施形態または変形例は、本発明のさらなる実施形態であるとする。本発明の範疇は、クレームにより規定されている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】好ましい実施形態を実現するプリテンショナを示す分解図である。
【図２】図１に示されているプリテンショナの拡大分解図である。
【図３】ガス発生器と点火性弾薬を有するピストンとを一体化したものを示す分解図である。
【図４】ガス発生器とシリンダとを一体化したものおよび変向器を示す拡大断面図である。
【図５】ピストンが摺動するシリンダ内に配置されたピストンに接続されているとともに変向器に搭載されているケーブルを示す切欠図である。
【図６】図１の実施形態において用いられる金属製変向器の折り畳んだ状態を示す斜視図である。
【図７】図６に示されている変向器を示す他の斜視図である。
【図８】ガス発生器に用いるのに好ましいピストンを示す拡大斜視図である。
【図９】図８に示されているピストンを示す後面斜視図である。
【図１０】ケーブルを把持することによりケーブルの反対方向への移動を制限すべく変向器内で用いられるくさびを示す斜視図である。
【図１１】図１０に示されている一体形くさびを示す他の斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…プリテンショナ
１４…ケーブル
１５、３４…ケーブル変向装置
１８…ピストン
２０…シリンダ
２１…弾薬
２２…点火器
３５…金属体
４２…ロック装置
４３…くさび
６４，６５…固定部材（リテーナ）またはアダプタ
【図１】
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【図２】
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【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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