(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗用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であって、
車両構造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ための第１の端部及び前記ハウジングの前記内部キャビティと流体連通する第２の端部を有する、円弧状及び湾曲した形状を有するチューブと、
前記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結合されたスプロケットと、
前記ガス発生器に向かって配置された近位端部分と、前記近位端部分と反対側の遠位端部分とを有し、前記近位端部分から前記遠位端部分まで縦方向に延在するように構成された重合体ロッドを含む駆動要素であって、前記重合体ロッドが、前記チューブ内に配置され、前記ガス発生器による作動に応じて、前記チューブを通って前記スプロケットに向かって第１の方向に並進可能である、駆動要素と、
前記重合体ロッドの前記近位端部分に結合されたストッパと、
前記ガス発生器と前記ストッパとの間に配置された封止部材であって、前記チューブが、前記ストッパが狭窄部分を通過することを制限するために前記チューブの隣接する部分の内側寸法よりも小さい開口寸法を有する前記狭窄部分を画定するように、前記第２の端部の出口に隣接して前記チューブ内に延在する突起部を含み、前記重合体ロッドが、前記遠位端部分に配置され、又は前記遠位端部分に近接して配置された保持特徴を有し、前記保持特徴が、前記ガス発生器による前記作動の前に、前記突起部に係合して前記チューブ内に前記重合体ロッドを保持するように構成され、前記ガス発生器による前記作動に応じて前記突起部から解放されるように構成されている、封止部材と、を備える、シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ。
【請求項２】
前記重合体ロッドが、概ね前記縦方向に延在する凹部を画定する凹設部分を有し、前記凹部が、前記第１の方向で前記突起部と整列し、前記狭窄部分が、前記ストッパが前記狭窄部分を通過することを制限しながら、前記重合体ロッドの前記凹設部分が前記狭窄部分を通過することを可能にするようにサイズ決定され、前記保持特徴が、前記凹設部分に配置されている、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。
【請求項３】
前記重合体ロッドの前記遠位端部分が最遠位端部分を有し、前記凹設部分が前記最遠位端部分まで延在する、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。
【請求項４】
前記重合体ロッドの前記遠位端部分が最遠位端部分を有し、前記第１の方向の前記最遠位端部分の長さに沿って内向きに先細りする少なくとも１つの面取り部を含む、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。
【請求項５】
前記少なくとも１つの面取り部が、前記重合体ロッドの前記凹部と同じ側に配置された第１の面取り部を含む、請求項４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。
【請求項６】
前記少なくとも１つの面取り部が、前記重合体ロッドの前記第１の面取り部とは反対側に配置された第２の面取り部を含む、請求項５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。
【請求項７】
前記保持特徴が、前記突起部を受容するために前記重合体ロッドに形成された負の特徴として構成されている、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。
【請求項８】
前記負の特徴が、前記重合体ロッドに形成された凹部又はフックとして構成されている、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。
【請求項９】
前記重合体ロッドの前記遠位端部分が最遠位端を有し、前記保持特徴が前記重合体ロッドの前記最遠位端から離間している、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。
【請求項１０】
前記重合体ロッドが、前記凹設部分とは反対側の側面に前記縦方向に延在する凹設区分を有し、前記凹設区分が、前記第１の方向への並進中に前記凹設区分に対して実質的に垂直な方向への前記重合体ロッドの屈曲を容易にするために、前記凹設区分に対して垂直に画定された前記重合体ロッドの厚さが前記厚さに対して垂直に画定された前記重合体ロッドの幅よりも小さくなるようにサイズ決定されている、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。
【請求項１１】
前記重合体ロッドが、概ね前記縦方向に延在する正の特徴を有し、前記ストッパが、前記ストッパを前記重合体ロッドに固定的に結合するように前記正の特徴を受容する負の特徴を有する、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。
【請求項１２】
前記正の特徴が、前記ストッパを前記重合体ロッドに保持するのを容易にするために、そこから延在する１つ以上のリブを有する、請求項１１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。
【請求項１３】
前記重合体ロッドの前記凹設部分が、前記ストッパに隣接する近位端区分であって、プリテンション中に前記突起部と係合するように前記近位端区分の長さに沿って前記ストッパに向かう方向に外向きにフレア状になる面取り端壁を含む近位端区分、を有する、請求項２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。
【請求項１４】
前記突起部及び前記凹部が、前記チューブの外側部分に沿って位置付けられている、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。
【請求項１５】
前記重合体ロッドの前記近位端部分が第１の外側周囲長を有し、前記ストッパが前記近位端部分に当接し、前記第１の外側周囲長に実質的に一致する第２の外側周囲長を有する、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。
【請求項１６】
乗用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であって、
車両構造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ための第１の端部及び前記ハウジングの前記内部キャビティと流体連通する第２の端部を有する、円弧状及び湾曲した形状を有するチューブと、
前記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結合されたスプロケットと、
前記ガス発生器に向かって配置された近位端部分と、前記近位端部分と反対側の遠位端部分とを有し、前記近位端部分から前記遠位端部分まで縦方向に延在するように構成された重合体ロッドを含む駆動要素であって、前記重合体ロッドが、概ね前記縦方向に延在する凹部を画定する凹設部分を有し、前記重合体ロッドが、前記チューブ内に配置され、前記ガス発生器による作動に応じて、前記チューブを通って前記スプロケットに向かって第１の方向に並進可能である、駆動要素と、
前記重合体ロッドの前記近位端部分に結合されたストッパと、
前記ガス発生器と前記ストッパとの間に配置された封止部材であって、前記チューブが、前記チューブの隣接する部分の内側寸法よりも小さい開口寸法を有する狭窄部分を画定するために、前記第２の端部の出口に隣接して前記チューブ内に延在する突起部を含み、前記凹部が、前記第１の方向で前記突起部と整列し、前記狭窄部分が、前記ストッパが前記狭窄部分を通過することを制限しながら、前記重合体ロッドの前記凹設部分が前記狭窄部分を通過することを可能にするようにサイズ決定され、前記重合体ロッドの前記凹設部分が、前記ストッパに隣接する近位端区分であって、プリテンション中に前記突起部と係合するように前記近位端区分の長さに沿って前記ストッパに向かう方向に外向きにフレア状になる面取り端壁を含む近位端区分、を有する、封止部材と、を備える、シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ。
【請求項１７】
前記重合体ロッドが、前記ガス発生器による前記作動の前に、前記突起部と係合して前記重合体ロッドを前記チューブ内に保持するように構成され、前記ガス発生器による前記作動に応じて前記突起部から解放されるように構成されている、保持特徴を有する、請求項１６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。
【請求項１８】
乗用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であって、
車両構造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ための第１の端部及び前記ハウジングの前記内部キャビティと流体連通する第２の端部を有する、円弧状及び湾曲した形状を有するチューブと、
前記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結合されたスプロケットと、
前記ガス発生器に向かって配置された近位端部分と、前記近位端部分と反対側の遠位端部分とを有し、前記近位端部分から前記遠位端部分まで縦方向に延在するように構成された重合体ロッドを含む駆動要素であって、前記重合体ロッドが、概ね前記縦方向に延在する凹部を画定する凹設部分を有し、前記重合体ロッドが、前記チューブ内に配置され、前記ガス発生器による作動に応じて、前記チューブを通って前記スプロケットに向かって第１の方向に並進可能である、駆動要素と、
前記重合体ロッドの前記近位端部分に結合されたストッパと、
前記ガス発生器と前記ストッパとの間に配置された封止部材であって、前記チューブが、前記チューブの隣接する部分の内側寸法よりも小さい開口寸法を有する狭窄部分を画定するために、前記第２の端部の出口に隣接して前記チューブ内に延在する突起部を含み、前記凹部が、前記第１の方向で前記突起部と整列し、前記狭窄部分が、前記ストッパが前記狭窄部分を通過することを制限しながら、前記重合体ロッドの前記凹設部分が前記狭窄部分を通過することを可能にするようにサイズ決定され、前記重合体ロッドの前記遠位端部分が、前記出口に隣接する最遠位端部分であって、前記第１の方向の前記最遠位端部分の長さに沿って内向きに先細りする少なくとも１つの面取り部を含む最遠位端部分、を有する、封止部材と、を備える、シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ。
【請求項１９】
前記重合体ロッドが、前記ガス発生器による前記作動の前に、前記突起部と係合して前記重合体ロッドを前記チューブ内に保持するように構成され、前記ガス発生器による前記作動に応じて前記突起部から解放されるように構成されている、保持特徴を有する、請求項１８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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２０１７年３月１７日に出願された米国特許出願第１５／４６１，５３４号、名称「ＳＥＡＴＢＥＬＴ  ＰＲＥＴＥＮＳＩＯＮＩＮＧ  ＲＥＴＲＡＣＴＯＲ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  Ａ  ＰＲＥＴＥＮＳＩＯＮＥＲ  ＲＯＤ」の利益を主張し、同出願の内容全体が、ここに参照により組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本技術分野は、概して、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、シートベルトをプリテンションするための装置に関する。
【背景技術】
【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、アンカレッジによって車両構造に接続される。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、衝突状況においてベルト張力の負荷を管理するために更に作用し得る。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、アンカレッジ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、展開されているとき、激突の間、乗員を効果的に拘束する。
【０００４】
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、又は衝撃の前でさえもシートベルトを引っ張る（また「前プリテンショナ」としても既知である）プリテンション装置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。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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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が必要である。
【０００６】
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。
【０００７】
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、ペイバックが発生し得、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
乗用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が、本明細書に提供される。例示的な実施形態において、シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリは、車両構造に据え付けられるように適合されたハウジングを含む。ハウジングは、内部キャビティを有する。チューブは、ガス発生器と流体連通するための第１の端部及びハウジングの内部キャビティと流体連通する第２の端部を有する、円弧状及び湾曲した形状を有する。スプロケットは、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結合される。駆動要素は、ガス発生器に向かって配置された近位端部分と、近位端部分とは反対側の遠位端部分とを有する重合体ロッドを含む。重合体ロッドは、近位端部分から遠位端部分まで縦方向に延在するように構成されている。重合体ロッドは、概ね縦方向に延在する凹部を画定する凹設部分を有する。重合体ロッドは、チューブ内に配置され、ガス発生器による作動に応じて、スプロケットに向かって第１の方向にチューブを通じて並進可能である。ストッパは、重合体ロッドの近位端部分に結合される。封止部材は、ガス発生器とストッパとの間に配置される。チューブは、チューブの隣接部分の内側寸法よりも小さい開口寸法を有する狭窄部分を画定するために、第２の端部で出口に隣接するチューブ内に延在する突起部を含む。凹部は、第１の方向で突起部と整列する。狭窄部分は、ストッパがその中を通過することを防止しながら、重合体ロッドの凹設部分がその中を通過することができるようにサイズ決定される。重合体ロッドは、遠位端部分に、又は遠位端部分に近接して配置され、かつ重合体ロッドをチューブ内に保持及び／又は配置するのを容易にするために突起部と解放可能に係合するように構成された保持特徴を有する。
【０００９】
別の例示的な実施形態において、乗用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が、提供される。シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリは、車両構造に据え付けられるように適合されたハウジングを含み、内部キャビティを有する。チューブは、ガス発生器と流体連通するための第１の端部及びハウジングの内部キャビティと流体連通する第２の端部を有する、円弧状及び湾曲した形状を有する。スプロケットは、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結合される。駆動要素は、ガス発生器に向かって配置された近位端部分と、近位端部分とは反対側の遠位端部分とを有する重合体ロッドを含む。重合体ロッドは、近位端部分から遠位端部分まで縦方向に延在するように構成されている。重合体ロッドは、概ね縦方向に延在する凹部を画定する凹設部分を有する。重合体ロッドは、チューブ内に配置され、ガス発生器による作動に応じて、スプロケットに向かって第１の方向にチューブを通じて並進可能である。ストッパは、重合体ロッドの近位端部分に結合される。封止部材は、ガス発生器とストッパとの間に配置される。チューブは、チューブの隣接部分の内側寸法よりも小さい開口寸法を有する狭窄部分を画定するために、第２の端部で出口に隣接するチューブ内に延在する突起部を含む。凹部は、第１の方向で突起部と整列する。狭窄部分は、ストッパがその中を通過することを防止しながら、重合体ロッドの凹設部分がその中を通過することができるようにサイズ決定される。重合体ロッドの凹設部分は、ストッパに隣接する近位端区分であって、プリテンション中に突起部と係合するように近位端区分の長さに沿ってストッパに向かう方向に外向きにフレア状になる面取り端壁を含む、近位端区分、を有する。
【００１０】
別の例示的な実施形態において、乗用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が、提供される。シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリは、車両構造に据え付けられるように適合されたハウジングを含み、内部キャビティを有する。チューブは、ガス発生器と流体連通するための第１の端部及びハウジングの内部キャビティと流体連通する第２の端部を有する、円弧状及び湾曲した形状を有する。スプロケットは、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結合される。駆動要素は、ガス発生器に向かって配置された近位端部分と、近位端部分とは反対側の遠位端部分とを有する重合体ロッドを含む。重合体ロッドは、近位端部分から遠位端部分まで縦方向に延在するように構成されている。重合体ロッドは、概ね縦方向に延在する凹部を画定する凹設部分を有する。重合体ロッドは、チューブ内に配置され、ガス発生器による作動に応じて、スプロケットに向かって第１の方向にチューブを通じて並進可能である。ストッパは、重合体ロッドの近位端部分に結合される。封止部材は、ガス発生器とストッパとの間に配置される。チューブは、チューブの隣接部分の内側寸法よりも小さい開口寸法を有する狭窄部分を画定するために、第２の端部で出口に隣接するチューブ内に延在する突起部を含む。凹部は、第１の方向で突起部と整列する。狭窄部分は、ストッパがその中を通過することを防止しながら、重合体ロッドの凹設部分がその中を通過することができるようにサイズ決定される。重合体ロッドの遠位端部分は、出口に隣接する最遠位端部分であって、第１の方向の最遠位端部分の長さに沿って内向きに先細りする少なくとも１つの面取り部を含む、最遠位端部分、を有する。
【００１１】
本発明の更なる目的、特徴、及び利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を添付図面と併せて考察することにより、本発明が関係する分野の当業者には明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
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。
【００１３】
【図１】図１は、例示的な実施形態に従う、乗員拘束システムの斜視図である。
【００１４】
【図２】図２は、例示的な実施形態に従う、シートベルトプリテンション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。
【００１５】
【図３】図３は、例示的な実施形態に従う、シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリの斜視図である。
【００１６】
【図４】図４は、例示的な実施形態に従う、非作動位置におけるチューブ、重合体ロッド、及びスプロケットを例証するシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリの断面図である。
【００１７】
【図５】図５は、例示的な実施形態に従う、重合体ロッド及びストッパの側面断面図である。
【００１８】
【図６】図６は、例示的な実施形態に従う、複数のベーンを有するスプロケットの平面図である。
【００１９】
【図７】図７は、例示的な実施形態に従う、スプロケットの側面図である。
【００２０】
【図８】図８は、例示的な実施形態に従う、ベーンの形状を例証するスプロケットの部分図である。
【００２１】
【図９】図９は、例示的な実施形態に従う、重合体ロッド、ストッパ、及び封止の分解上面斜視図である。
【００２２】
【図１０Ａ】図１０Ａは、例示的な実施形態に従う、図９に示される重合体ロッドの部分拡大図である。
【００２３】
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、例示的な実施形態に従う、図９に示される重合体ロッドの部分拡大図である。
【００２４】
【図１１】図１１は、例示的な実施形態に従う、図９に示される重合体ロッドの部分拡大図である。
【００２５】
【図１２】図１２は、例示的な実施形態に従う、重合体ロッドの部分底面図である。
【００２６】
【図１３】図１３は、例示的な実施形態に従う、設置中のチューブ内の第１の位置にある重合体ロッドの部分断面図である。
【００２７】
【図１４】図１４は、例示的な実施形態に従う、チューブ内の完全に設置された位置にある重合体ロッドの部分断面図である。
【００２８】
【図１５】図１５は、例示的な実施形態に従う、作動位置におけるシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリの断面図である。
【００２９】
【図１６Ａ】図１６Ａは、図５内の線１６−１６に沿って例証された重合体ロッドの種々の実施形態の断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、図５内の線１６−１６に沿って例証された重合体ロッドの種々の実施形態の断面図である。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、図５内の線１６−１６に沿って例証された重合体ロッドの種々の実施形態の断面図である。
【図１６Ｄ】図１６Ｄは、図５内の線１６−１６に沿って例証された重合体ロッドの種々の実施形態の断面図である。
【図１６Ｅ】図１６Ｅは、図５内の線１６−１６に沿って例証された重合体ロッドの種々の実施形態の断面図である。
【００３０】
【図１７】図１７は、チューブ内の狭窄部分の実施形態の断面図である。
【００３１】
【図１８】図１８は、狭窄部分の別の実施形態の断面図である。
【００３２】
【図１９】図１９は、狭窄部分の別の実施形態の断面図である。
【００３３】
【図２０】図２０は、別の例示的な実施形態に従う、重合体ロッド及びストッパの側面断面図である。
【００３４】
【図２１】図２１は、図２０に示される重合体ロッド及びストッパの平面図である。
【００３５】
〔図２１Ａ〕図２１Ａは、図２１に示される重合体ロッドの断面図である。
〔図２１Ｂ〕図２１Ｂは、図２１に示される重合体ロッドの断面図である。
〔図２１Ｃ〕図２１Ｃは、図２１に示される重合体ロッドの断面図である。
【００３６】
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。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
【００３８】
ここで図面を参照すると、図１は、例示的な実施形態に従う、車両座席９及び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アンカレッジ１８からラッチ板２０まで延在するショルダベルト部分１６及びラッチ板２０からアンカレッジ２４まで延在するラップベルト部分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、ループ部分２６を含むことができ、それを通じてシートベルトウェビング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、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を車両構造の部分３１（例えば、車両フレーム）に固定する。ラッチ板２０及びシートベルトバックル２８、並びにシートベルトウェビング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に対する変更を含む、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。
【００３９】
シートベルトウェビング１４は、車両座席９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シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ又は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の効果的な長さが調節可能である。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、アンカレッジ１８と、ラッチ板２０と、アンカレッジ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、ラッチ板２０、及びアンカレッジ２４のための代替的な場所等、任意の他の好適な構成が、本発明に使用されてもよい。
【００４０】
ここで、図２を参照すると、シートベルトアセンブリ１２の等角図が、自動車とは関連付けられずに例証され、例示的な実施形態に従って、リトラクタアセンブリ３２を示す。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、ショルダベルト部分１６のシートベルトウェビング１４と接続され及びシートベルトウェビング１４を収容し、それによってシートベルトウェビング１４のラップベルト部分２２の端部が、アンカレッジ点、例えば、フレーム３８、又は座席９（図１に示される）、若しくはフロアパン等の自動車の別の部分と固定的に係合される。
【００４１】
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分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ベルトスプール４０を含む。捩り「クロック」又は「モータ」タイプばねは、ばね端部キャップ４２内に搬送され、ベルトスプール４０がシートベルトウェビング１４を格納するように回転可能に付勢する。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。本明細書内で引用される「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、回転球体又は振り子等の慣性感知要素を典型的に組み込み、スプールのスプロケットが係合され、シートベルトウェビング１４のベルトスプール４０からの更なる引き出しを防止することをもたらす。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。
【００４２】
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９内に固定する。例えば、車両が所定の割合で減速する場合、又はブレーキが所定の力で作動する場合、リトラクタアセンブリ３２が係止される。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。
【００４３】
図４は、例示的な実施形態に従って、プリテンショナシステム４４の断面の例証を提供する。図３〜図４を参照すると、特に、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ベルトスプール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、乗員に対してより教示された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。
【００４４】
プリテンショナシステム４４は、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、本発明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。
【００４５】
以下に更に詳細に考察されるように、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重合体ロッド又は塑性変形可能な重合体ロッド等の、プリテンショナロッド５３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、プリテンショナロッド５３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、概して、直線形状を有し、チューブ５２内に挿入されるとき、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。
【００４６】
ここでリトラクタアセンブリ３２を参照して、リトラクタアセンブリ３２は、上記で説明されたように、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の構成要素を収容するためのハウジング５４を含む。
【００４７】
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、ベルトスプール４０に取り付けられる。スプロケット５６の回転は、取り付けられたベルトスプール４０に回転をもたらして、ベルトスプール４０に取り付けられたシートベルトウェビング１４を巻くことになる。
【００４８】
図５は、例示的な実施形態に従う、プリテンショナロッド５３及びストッパ５５の側面断面図を提供する。図１６Ａ〜図１６Ｅは、図５内の線１６−１６に沿って例証された、プリテンショナロッド５３の種々の実施形態の断面図を提供する。図５及び図１６Ａ〜図１６Ｅに示されるように、プリテンショナロッド５３は、１つの形状において、概して円形の断面を有する。別の手法において、プリテンショナロッド５３は、プリテンショナシステム４４の組み立て中にプリテンショナロッド５３が（図４に示される）プリテンショナチューブ５２内に挿入され、挿入されたとき、プリテンショナチューブ５２の蛇行形状に適合することを可能にする、概して矩形断面、概して三角形断面、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。考察の目的で、プリテンショナロッド５３は、概して円形断面を有するものとして考察される。
【００４９】
上記に例証され、考察されるように、プリテンショナロッド５３は、プリテンショナチューブ５２の外側に配置されるとき、概して直線形状を有し、近位端部分２０２から遠位端部分２０４まで縦方向２００に延在する。近位端部分２０２は、プリテンショナロッド５３がプリテンショナシステム４４内に設置されるとき、（図４に示される）ガス発生器３６に向かって配置される。例示的な実施形態において、プリテンショナチューブ５２は、非凹設部分２０６と凹部２１０を画定する凹設部分２０８とを画定するために、その長さに沿って変化する断面を有する。一実施例において、かつ図５及び図１６Ｄにおいて例証されるように、凹部２１０は、例えば、側壁２１４ａを有するＵ字形状の溝等の、溝２１２として構成される。別の実施例において、及び図１６Ａにおいて例証されるように、凹設部分２０８は、例えば、凹部２１０を画定する実質的に平坦な表面等の、凹設線織面２１４ｂを有する。凹部２１０の異なる形状の非限定の代替的な実施例が、図１６Ｂ〜図１６Ｃ、及び図１６Ｅにおいて例証される。
【００５０】
図５及び図９を参照すると、例示的な実施形態において、凹設部分２０８は、近位端部分２０２から遠位端部分２０４まで、かつ遠位端部分２０４を含んで、プリテンショナロッド５３の全長の大部分に沿って延在する。一実施例では、凹設部分２０８は、プリテンショナロッド５３の遠位端部分２０４の最遠位端部分２０９まで延在する。例証されるように、近位端部分２０２は非凹設部分２０６を含み、凹部２１０は非凹設部分２０６の最遠位区分で終了する。以下に更に詳細に考察されるように、かつ図５及び図１６Ａ〜図１６Ｅにおいて例証されるように、プリテンショナロッド５３の非凹設部分２０６は、凹設部分２０８よりも大きい直径、断面寸法、及び／又は周囲長を有する。例示的な実施形態において、非凹設部分２０６は、約２０ｍｍ等、約１５〜２５ｍｍの長さＬ１及び約４〜７ｍｍの幅Ｗ１を有し、凹設部分２０８は、約６０〜１４５ｍｍの長さＬ２及び約２．５〜８．０ｍｍの厚さＷ２を有する。
【００５１】
図４〜図５、図９、及び図１０Ｂを参照すると、例示的な実施形態において、かつ以下に更に詳細に考察されるように、プリテンショナロッド５３は、プリテンショナシステム４４の組み立て中にプリテンショナロッド５３をチューブ５２内に保持及び／又は配置するのに役立つ、遠位端部分２０４に、又は遠位端部分２０４に近接して配置された保持特徴２１１を有する。一実施例では、保持特徴２１１は、凹部２１０と整列するか、又は凹部２１０に平行であり、凹設部分２０８内に下向きに延在する負の特徴２１３、例えば凹部、ノッチ、又はフックである。あるいは、プリテンショナロッド５３は、図１０Ａに例証されるような保持特徴２１０を含まなくてもよい。
【００５２】
図５、図９、及び図１１を参照すると、例示的な実施形態において、プリテンショナロッド５３はまた、近位端部分２０２から近位に延在する正の特徴２１６、例えば小塊又は柱を含む。ストッパ５５は、ストッパ５５をプリテンショナロッド５３の近位端部分２０２に結合するための正の特徴２１６を受容する、その中に形成された負の特徴２１８を有する。一実施例において、負の特徴２１８及び正の特徴２１６は、ストッパ５５が、例えば、ストッパ５５をプリテンショナロッド５３に固定的に結合するための正の特徴２１６上に、例えば、締まり嵌め等の、圧縮締めであるようにサイズ決定される。例示的な実施形態では、図１１に例証されるように、正の特徴２１６は、ストッパ５５をプリテンショナロッド５３に保持するのを容易にするために、縦方向２００に実質的に平行な正の特徴から外向きに延在する１つ以上のリブ２１７を含む。ストッパ５５を正の特徴２１６及び／又は近位端部分２０２に結合及び／又は固定する他の形状は、例えば、接着剤、機械的手段、又は同様のもの等を使用し得る。例証されるように、正の特徴２１８は、止まり穴２２０として構成することができる。あるいは、負の特徴２１８は、正の特徴２１６がその中を部分的に又は完全に延在する通り穴として構成することができる。
【００５３】
例示的な実施形態では、プリテンショナロッド５３は、ストッパ５５（図１１に示される）に隣接する凹設部分２０８の近位端区分に配置された面取り端壁２１９を含む。面取りされた端壁２１９は、ストッパ５５に向かう方向の近位端区分の長さに沿って外向きにフレア状になる。以下に更に詳細に考察されるように、有利には、面取りされた端壁２１９は、突起部１２０がプリテンショナロッド５３の凹部２１０を通って相対移動し、面取りされた端壁２１９の先細り構造と係合する際に、突起部１２０（図４及び図１５に示される）に対する衝撃力を低減するように、プリテンションストロークの端部の近くでプリテンショナロッド５３を緩徐にするのを助ける。理論に束縛されるものではないが、面取りされた端壁２１９の先細り構造は、最大衝撃力が面取りされた端壁２１９なしで発生したであろうものよりも小さくなるように（例えば、突起部１２０に対する凹設部分２０８の垂直端壁の急激な衝撃に対して）、プリテンションストロークの端部又はその近くの距離にわたってプリテンショナロッド５３の速度を効果的に低下させながら、突起部１２０に対する衝撃力が管理される（例えば、徐々に増加される）ことを可能にすると考えられる。
【００５４】
図４〜図５、図９、図１０Ａ〜図１０Ｂ、及び図１２を参照すると、例示的な実施形態において、プリテンショナロッド５３は、その遠位端部分２０４に、方向２００の最遠位端部分２０９の長さに沿って内向きに先細りになる１つ以上の面取り部２６０ａ、２６０ｂを含み得る。一実施例では、プリテンショナロッド５３は、プリテンショナロッド５３の凹部２１０と同じ側に配置された面取り部２６０ａを含む。別の実施例では、プリテンショナロッド５３は、プリテンショナロッド５３の面取り部２０６ａとは反対側に配置された面取り部２６０ｂを含む。例示的な実施形態では、以下に更に詳細に考察されるように、面取り部２６０ａは、有利には、プリテンショナロッド５３のプリテンショナシステム４４内への設置を容易にするために、プリテンショナロッド５３をチューブ５２内で前進させるのに必要な力を低減するのを助ける。また、独立して、面取り部２６０ｂは、有利には、プリテンション中にプリテンショナロッド５３とスプロケット５６との係合を容易にする。
【００５５】
図４〜図５を参照すると、例示的な実施形態において、プリテンショナロッド５３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、重合体材料から作製される。特定の重合体材料が、特定のユーザの要望に適合するように選択されることができる。重合体材料は、プリテンショナチューブ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し、初期設置、並びにガス発生器３６による作動に応じて可能となるものが好ましい。重合体材料は、プリテンショナロッド５３が、プリテンショナシステム４４のスプロケット５６に負荷を十分に伝えるように、作動に応じて十分な押し出し性を有し、それによってプリテンションをもたらす駆動要素として機能するものが好ましい。
【００５６】
更に、例示的な実施形態において、プリテンショナロッド５３は、塑性変形可能な重合体材料から作製される。作動中及び作動後、プリテンショナロッド５３は、作動及びプリテンショナシステム４４の他の構成要素（例えば、スプロケット５６）との接触に応じて、塑性変形となる。以下に更に詳細に考察されるように、この塑性変形は、プリテンショナロッド５３が、例えば、スプロケット５６内でシステム内に維持された圧力に完全に依存することなく、プリテンショナロッド５３のペイバックを防止又は制限するために係止されることをもたらすことになる。
【００５７】
１つの手法において、プリテンショナロッド５３は、ナイロン熱可塑性材料から作製される。プリテンショナロッド５３はまた、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、プリテンショナロッド５３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。
【００５８】
図６〜図８を参照すると、スプロケット５６は、内部開口部７６を画定する概して環形状を有する。スプロケット５６は、開口部７６内に延在する複数の内方に延在する歯７８を更に画定する。歯７８は、スプロケット５６をベルトスプール４０にそれらが回転可能に結合されるように接続するために、（図３に示される）ベルトスプール４０の外側表面上に画定される凹部又は凹みに対応するようにサイズ決定され、及び構成される。別の手法において、内部開口部７６は、スプロケット５６をベルトスプール４０に回転可能に結合するための単一の歯又は突出部を含む。
【００５９】
スプロケット５６は、環形状の本体部分８０と、環形状の本体部分８０の基部から半径方向に突出するフランジ部分８２とを含む。スプロケット５６は、各々が環形状の本体部分８０から半径方向に、並びにフランジ部分８２から縦方向に突出する、複数のベーン８４を更に含み、そのためベーン８２が環形状の本体部分８０とフランジ部分８２との間に延在する。
【００６０】
ベーン８４は、各々前方から見るとき、概して三角形状であり、ベーン８４が環形状本体部分８０から半径方向外側に延在する際、点８６へと先細りする基部を伴う。ベーン８４の特定の幅及びピッチは、所望により選択することができる。複数のベーン８４は、隣接するベーン８４の間に配置されるキャビティ８８を画定するために組み合わせる。
【００６１】
１つの手法において、各々のベーン８４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の周囲に均一に分配することができる。別の手法において、ベーン８４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８４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８４の回転量及び／又は回転率を変更することができる。この可変サイズ及び／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、プリテンショナロッド５３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考慮するために好ましくは均一である。
【００６２】
再度図４を参照すると、ハウジング５４は、ガイド部分９０を更に含む。ガイド部分９０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。より具体的には、ガイド部分９０は、チューブ５２の出口８９の反対側に配置され、スプロケット５６は、ガイド部分９０とチューブ５２との間に配置される。したがって、チューブ５２を出たプリテンショナロッド５３は、ガイド部分９０に接触する前にスプロケット５６に接触することになる。
【００６３】
ガイド９０は、チューブ５２の出口８９に向かって凹形状を有する、概して円弧状の着地表面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との間の半径方向の間隔が、表面９２の長さ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の外径との間の半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。
【００６４】
表面９２は、第１の端部９６及び第２の端部９８を含む。第１の端部９６は、プリテンショナロッド５３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９８よりも前に第１の端部９６と係合するように、チューブ５２の出口８９と反対側に配置される。
【００６５】
ハウジング５４は、ガイド９０の反対側に配置されるオーバーフローキャビティ１００を更に画定する。オーバーフローキャビティ１００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９０とオーバーフローキャビティ１００との間に配置される。したがって、ガイド９０の中間部分１０１は、スプロケット５６にわたってオーバーフローキャビティ１００の径方向反対側にある。
【００６６】
オーバーフローキャビティ１００は、必要に応じて、プリテンショナシステム４４の作動中にプリテンショナロッド５３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、プリテンショナロッド５３がチューブ５２を抜け出た後、プリテンショナロッド５３がオーバーフローキャビティ１００に向かって最終的に方向付けられるように、ガイド９０に接触し、ガイド９０に対応する円弧状の経路に方向付けられることになる。プリテンショナロッド５３は、オーバーフローキャビティ１００内に延在することができ、オーバーフローキャビティ１００に隣接するチューブ５２の屈曲部に沿って更にガイドされ得る。しかしながら、プリテンショナロッド５３が作動中に必ずしも、オーバーフローキャビティ１００に最終的に達するために十分に進まない場合があることが理解されるであろう。
【００６７】
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、これによりプリテンショナロッド５３が、ガス発生器３６からチューブ５２を通じ、かつ出口を通過して、プリテンションのためにスプロケット５６内へと最終的に引き離される。
【００６８】
より具体的には、図９及び図１５に示されるように、プリテンショナチューブ５２は、ピストン又は封止部材１０２を含む。封止部材１０２は、１つの手法において、概して円筒形の外面を伴う、概して円筒形状を有することができる。別の手法において、封止部材１０２は、球形状の外面、又は封止のための別の適切な形状及び外面を有する球形状を有することができる。封止部材１０２は、チューブ５２内に摺動可能に配置され、プリテンショナロッド５３を作動方向又は経路Ａに沿って駆動するように操作可能である。当業者によって理解されるように、封止部材１０２は、チューブ５２の内部に圧入され得るか、又は別様に嵌められ得る。
【００６９】
封止部材１０２は、ガス発生器３６から離間した近位端部を画定して、それらの間にガスチャンバを画定する。封止部材１０２は、ストッパ５５及びプリテンショナロッド５３に向かって方向付けられた遠位端部を画定する。
【００７０】
ストッパ５５は、好ましくはアルミニウムから作製されるが、鋼、他の金属、又は金属合金、若しくは説明された封止能力を提供することができるような概してより柔らかい封止部材１０２を伴う強化プラスチック等の、別の好適な十分な強度の材料から作製することもできる。例示的な実施形態において、ストッパ５５は、プリテンショナロッド５３の非凹設部分２０６の周囲長に実質的に一致する外側周囲長を有する。ストッパ５５は、封止部材１０２の遠位端部に隣接し、プリテンショナロッド５３の非凹設部分２０６に当接する。
【００７１】
封止部材１０２及びストッパ５５は、協働してガスチャンバ内の増加した圧力からのエネルギーをプリテンショナロッド５３に移す。プリテンショナロッド５３は、チューブ５２を通じて進み、チューブ５２の屈曲部に従って撓むために、チューブ５２の幅よりも僅かに小さくサイズ決定される。このため、封止部材１０２なしでは、ガス発生器３６からのガスは、プリテンショナロッド５３とチューブ５２との間に画定された空間内にプリテンショナロッド５３を過ぎて流れることになる。
【００７２】
封止部材１０２は、概して弾性構造を画定し、任意の好適なプラスチック又は重合体（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、封止部材１０２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。一実施形態において、封止部材１０２は、２キャビティ射出成形プロセスを使用して形成される。概して弾性構造は、封止部材１０２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改善する。
【００７３】
図４及び図１５を参照すると、動作中、ガス発生器３６は、ガスチャンバに加圧する膨張用ガスを生成し、それによって封止部材１０２が作動経路Ａに沿ってプリテンショナロッド５３を強制的に駆動することを可能にする。プリテンショナロッド５３がチューブ５２を通じて駆動される際、それはスプロケット５６と係合する。より具体的には、プリテンショナロッド５３は、スプロケット５６のベーン８４と係合する。プリテンショナロッド５３が矢印Ａの方向に膨張用ガスによって駆動される際、プリテンショナロッド５３とスプロケット５６との係合は、ベルトスプール４０（図３に示される）の回転をもたらし、これがプリテンションを提供する。
【００７４】
ガス発生器３６の起動は、封止部材１０２がガス漏れに抵抗することを可能にする。上記に挙げられたように、封止部材１０２は、比較的弾性の材料からなる。したがって、ガスチャンバ１０８内部の加圧ガスが、封止部材１０２の近位端部を膨張させ、これが、封止部材１０２を通過してガスが逃げることを防止するのに役立つ。
【００７５】
加えて、プリテンショナロッド５３から発生した背圧が、封止部材１０２のストッパ５５及びプリテンショナロッド５３に抗する圧縮に起因して、封止部材１０２が周方向外側に膨張することをもたらす。プリテンショナロッド５３は、作動中、スプロケット５６と係合する際、抵抗を受け、それによって、ストッパ５５及び封止部材１０２上に背圧を発生させる。封止部材１０２の周方向の膨張は、封止部材１０２の外面とプリテンショナチューブ５２の内壁との間に締付けられた封止を提供する。したがって、本発明の封止部材１０２は、高封止圧力を保持し、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。
【００７６】
シートベルトのプリテンション中、ペイバックとして知られる副作用があり、プリテンションを引き起こす事象中、乗員によってもたらされるシートベルトの張力が、スプールをプリテンションの回転と反対方向に回転させる場合がある。この回転は、スプロケット５６及び駆動要素に伝えられ、駆動要素をチューブ５２内部で逆方向に進ませる。ペイバックは、チューブ５２内の圧力を維持することにより対抗することができるが、これはガス発生器３６がより長い期間発射すること、及び追加の推進剤を必要とする。
【００７７】
しかしながら、例示的な実施形態において、本明細書に説明されたプリテンショナシステム４４は、維持されたガス圧力の代替として、又は維持されたガス圧力に加えて、上記で説明されたペイバックの副作用に対抗するように構成された特徴を含む。上記で説明されたように、プリテンショナロッド５３は、重合体等の塑性変形可能な材料から好ましくは作製される。
【００７８】
プリテンショナシステム４４の作動中、プリテンショナロッド５３は、チューブ５２を出てスプロケット５６のベーン８４に接触し、スプロケット５６の回転をもたらす。プリテンショナロッド５３がスプロケット５６を通過し、その回転をもたらす際、更なるベーン８４のそれぞれが、プリテンショナロッド５３の側面に接触し、プリテンショナロッド５３がベーン８４とプリテンショナロッド５３との間の干渉領域内で圧縮及び塑性変形することをもたらすことになる。この圧縮はまた、プリテンショナロッド５３がガイド９０に対して圧縮され、スプロケット５６とガイド９０との間のプリテンショナロッド５３の圧入構成を作り出すことももたらすことになる。
【００７９】
更に、プリテンショナロッド５３及びガイド９０は、プリテンションストロークの端部で共に溶着することになる材料から作製され得る。例えば、プリテンショナロッド５３及びガイド９０の材料は、プリテンショナロッド５３とガイド９０との間の摩擦から発生した熱が、ガイド９０及びロッド５３が互いに接触するインターフェースＷに沿って、プリテンショナロッド５３及びガイド９０が、共に溶着されるように、選択されてもよい。いったんプリテンショナロッド５３及びガイド９０が共に溶着されると、プリテンショナロッド５３は、係止され、チューブ５２内に逆流することを防止又は実質的に制限されるようになる。ベーン８４によりもたらされたプリテンショナロッド５３の塑性変形は、スプロケット５６が反対方向に回転することを防止又は実質的に制限し、それによってペイバックを防止又は実質的に制限することになる。
【００８０】
溶着は、作動中のシステムにより発生する比較的高熱及び圧力から結果的に生じる。溶着されるプリテンショナロッド５３及びガイド９０のために、各々に使用される材料は、同じ族内であることが好ましい。例えば、ガイド９０がナイロンである場合、プリテンショナロッド５３は、ナイロンであることが好ましい。同様に、ガイド９０がアセタールである場合、プリテンショナロッド５３は、アセタールであることが好ましい。ガイド９０がポリプロピレンである場合、プリテンショナロッド５３は、ポリプロピレンであることが好ましい。高熱及び高圧下で共に溶着するであろう他の材料もまた使用することができることが理解されるであろう。更に、いくつかの異なるタイプの材料が、共に溶着することができることが理解されるであろう。
【００８１】
プリテンション中に発生し得る別の副作用が、低抵抗状態として知られている。これは、プリテンショナの作動に応じてスプールによって巻き取り又は巻き付かれ得る比較的大きな部分のシートベルトウェビングがあるとき、発生する場合がある。例えば、シートベルトに余分な緩みがある場合、この緩みは、緩みが巻き取られるまで乗員に作用しないため、低抵抗で巻き取り又は巻き付くことになる。低抵抗状態において、駆動要素の背圧は、低減する。低減した背圧は、背圧に応じて、チューブの内壁表面に周方向に対して膨張するための封止要素の能力の低減をもたらす場合がある。これは、封止プロセスの一部としての背圧に応じて周方向に膨張するように構成された、いずれのタイプのピストン又は封止についても発生し得る。
【００８２】
図４、図１５、及び図１７〜図１９を参照すると、プリテンショナシステム４４の低抵抗状態の副作用に対処するために、例示的な実施形態では、チューブ５２は、手短に上述したように突起部１２０を含む。突起部１２０は、チューブ５２の端部付近でチューブ５２内に延在して、プリテンショナロッド５３が出る場所に近接した狭窄部分１３０を形成し、それによって、はっきりと異なる場所におけるチューブ５２の断面積を低減する。すなわち、狭窄部分１３０の開口部の径、幅、又は寸法（複数可）は、例えば、狭窄部分１３０から上流のチューブ５２の部分等、チューブ５２の部分の隣接部分の径、幅、又は寸法（複数可）よりも小さい。
【００８３】
以下に更に詳細に考察されるように、凹部２１０は、作動（例えば、プリテンション）中、プリテンショナロッド５３の凹設部分２０８が突起部１２０によって妨害されないように、作動方向又は経路Ａに沿って突起部１２０と整列する。更に、狭窄部分１３０は、プリテンショナロッド５３の少なくとも凹設部分２０８は狭窄部分１３０を通過して進むことができるが、ストッパ５５及び封止部材１０２は狭窄部分１３０を通過して進むことが阻止される、といった十分な空間があるようにサイズ決定される。ストッパ５５及び封止部材１０２が狭窄部分１３０を通過して前進することを阻止されるとき、狭窄部分１３０は、更なる背圧を提供する。したがって、封止部材１０２は、この背圧に応じて周方向又は半径方向に膨張することになり、それによって低抵抗状態での改善された封止を提供する。この改善された封止は、ガスが低抵抗状態においてチューブから逃げる可能性を防止又は制限することになる。
【００８４】
狭窄部分１３０を画定する突起部１２０は、上記に説明された機能を提供する一方で、種々の方法において形成され、種々の形状を有することができる。図４及び図１５に示される１つの手法において、突起部１２０は、チューブ５２の側壁が実質的に同じ厚さを維持するように、チューブ５２内のひだ又は隆起１３２の形状である。隆起１３２は、少なくとも狭窄部分１３０の領域において、モノリシック構造としてチューブと一体的に形成される。言い換えれば、隆起１３２は、チューブ５２に取り付けられた別個の構成部品又は材料ではない。隆起１３２は、チューブ５２内に突出し、チューブ５２の外側表面上に対応する凹みを有する。隆起１３２は、チューブ５２内に凸形状を有し、凹みは、凸形状に対向する対応する凹形状を有する。
【００８５】
別の手法において、図１７に示されるように、突起部１２０は、チューブ５２と一体である、増加した厚さ部分１３８の形状となり得る。これは、隆起１３２と同様であるが、チューブ５２の外側表面上に対応する凹みを有することはない。
【００８６】
別の手法において、図１８に示されるように、突起部１２０は、チューブ５２内部でチューブ５２に取り付けられる別個の片又は三日月形１３６の形状である。三日月形１３６ａ、１３６ｂ、又は１３６ｃは、溶着、接着剤、メカニカルファスナ、又は同様のものを介して取り付けることができる。
【００８７】
別の手法において、図１９に示されるように、突起部１２０は、チューブ５２の側壁内に形成された開口部１４２を通じて挿入される板１４０の形状となり得る。板１４０は、開口部１４２を通じて取り外し可能に挿入され、既知の確保機構を介してチューブ５２に固定される。別の手法において、板１４０は、開口部１４２を通じて挿入後固定的に固定することができる。板１４０の使用は、所望の場合、異なる形状及びサイズ並びに材料が容易に選択かつ設置されることを可能にする。
【００８８】
上記の手法において、プリテンショナロッド５３の凹部２１０と整列した突起部１２０は、図４及び図１５に例証されるように、チューブ５２の外側部分に沿って配置され得る。有利には、例示的な実施形態では、チューブ５２の外側部分に突起部１２０を配置することにより、プリテンショナロッド５３の遠位端部分２０４をチューブ５２の外側部分から離れてスプロケット５６のベーン８４と係合するように方向付けることが容易になり、それによって、作動中にプリテンショナロッド５３の完全又は中実側（例えば、凹部２１０の反対側のプリテンショナロッド５３のスプロケット５６係合側）に係合する。これは、作動方向又は経路Ａと反対の方向へのプリテンショナロッド５３の並進を防止又は低減するように、スプロケット５６を用いてプリテンショナロッド５３を係止するのに役立つ。あるいは、プリテンショナロッド５３の凹部２１０と整列した突起部１２０は、チューブ５２の内側部分又は任意の他の側部に沿って配置されてもよい。
【００８９】
上記で説明されたように、プリテンショナロッド５３は、その近位端部分２０２で非凹設部分２０６を有し、非凹設部分２０６は、凹設部分２０８よりも大きい径又は断面寸法（複数可）を有する。１つの手法において、非凹設部分２０６は、狭窄部分１３０で、チューブ５２の幅又は断面寸法（複数可）よりも大きい径又は断面寸法（複数可）を有する。したがって、非凹設部分２０６が狭窄部分１３０の上流に配置されている場合、狭窄部分１３０は、非凹設部分２０６が通過することを防止し得る。
【００９０】
別の手法において、非凹設部分２０６は、狭窄部分１３０で、チューブ５２の幅又は断面寸法（複数可）よりも小さい場合がある。非凹設部分２０６が狭窄部分１３０を通過するのに十分小さい場合、それは狭窄部分１３０を越えて通過することができる。
【００９１】
図４、図１２、及び図２０〜図２１Ｃを参照すると、例示的な実施形態では、プリテンショナロッド５３は、スプロケット５６に向かって並進する間に、チューブ５２を通じてプリテンショナロッド５３のプリテンショナロッド５３を屈曲させること、及びプリテンショナロッド５３の捩れを防止又は最小化することを更に容易にするための凹設区分２５０を含む。特に、プリテンショナロッドの凹部２１０の反対側の側面は、凹部２５２を画定し、縦方向２００に延在する、凹設区分２５０である。例示的な実施形態において、プリテンショナチューブ５２の断面は、遠位端部分２０４で非凹設区分２５４を画定するためにその長さに沿って変化し、凹設区分２５０は、凹部２５２を画定するために非凹設区分２５４から例えば近位端部分２０２の最近位端部まで延在する。このように、凹設区分２５０は、プリテンショナロッド５３の全長の大部分に沿って延在する。例示的な実施形態において、凹部２５２が遠位端部分２０４を通じて延在しないことによって、遠位端部分２０４は、並進中にスプロケット５６と係合するために比較的大きな又は広い断面積を有し、それによってスプロケット５６との第１の接触で生じ得るプリテンショナロッド５３の剥離量を低減させ、それによってプリテンショナシステム４４の性能を向上させることが見いだされた。更に、凹部／溝２１０を近位端部分２０２を通じて延在させないことによって、近位端部分２０２は、ガス発生器３６の作動中にプリテンショナロッド５３上の初期圧縮量を低減させるためにストッパ５５が接触する比較的大きな又は広い断面積を有し、それによってプリテンショナシステム４４の性能を向上させることが見いだされた。
【００９２】
例示的な実施形態において、スプロケット５６への並進中にプリテンショナチューブ５２を通じてプリテンショナロッド５３を屈曲させること及び／又はその捩れを防止、低減、若しくは最小化することを容易にするために、凹設区分２５０は、凹設区分２５０に対して垂直に画定されたプリテンショナロッド５３の厚さが厚さに対して垂直に画定されたプリテンションロッドの幅よりも小さくなるようにサイズ決定される。理論によって限定されることなく、凹設区分２５０は、プリテンショナロッド５３がその厚さ２５６にわたってより容易に屈曲することを可能にするために、プリテンショナロッド５３の厚さ２５６にわたる断面係数を減少させることが考えられる。更に、この断面係数の低減は、ロッド５３の厚さをその幅を低減せずに低減することを介して、並進中に、プリテンショナロッド５３の捩れを防止し、ロッド５３がプリテンショナチューブ５２を通じて前進する際の摩擦を低減させ、それによってプリテンショナシステム４４の性能を向上させる。更に、凹設区分２５０は、その断面積の低減に起因して、組み立て中にプリテンショナロッド５３のプリテンショナシステム４４内への挿入を容易にする。例示的な実施形態において、非凹設区分２５４は、約２０ｍｍ等、約１５〜２５ｍｍの長さＬ１０を有する。凹設区分２５０は、約６０〜１４５ｍｍの長さＬ２０を有する。プリテンショナロッド５３の厚さは、例えば近位端部分２０２において、約２．５〜７ｍｍであり、プリテンショナロッド５３の幅は、例えば近位端部分２０２において、約４〜８ｍｍである。
【００９３】
例示的な実施形態において、プリテンショナロッド５３がプリテンショナチューブ５２の外側に配置されるとき、凹設区分２５０は、凹部２５２を画定する実質的に平坦な平面を有する。別の実施例において、凹設区分２５０は、凹部２５２を画定する凹設線織面を有する。凹部２５２の非限定の代替的な形状もまた、使用されてもよい。
【００９４】
図４及び図１３〜図１４を参照すると、例示的な実施形態において、上述のように、プリテンショナシステム４４の組み立て中、プリテンショナロッド５３は、方向Ａに沿ってチューブ５２内に挿入される。プリテンショナロッド５３の遠位端部分２０４がチューブ５２を通って前進するとき、遠位端部分２０４は、チューブ５２の出口８９付近の突起部１２０に接触する。遠位端部分２０４の面取り部２０６ａは、プリテンショナロッド５３が突起部１２０の近位側壁２４９の上を容易に前進するのを助け、保持特徴２１０が突起部１２０と解放可能に係合して、プリテンショナロッド５３をチューブ５２内に保持及び／又は配置することを可能にする。特に、面取り部２０６ａは、プリテンショナロッド５３が突起部１２０によって妨害されることを最小限に抑えるか、又は防止するために、遠位端部分２０４の最遠位端が突起部１２０上及び／又は突起部１２０を越えて滑走することを可能にすることによって、プリテンショナロッド５３を前進させるのに必要な力を低減するのに役立つ。例証されるように、負の特徴２１３は突起部１２０を受容する。ガス発生器３６による作動に応じたプリテンション中、プリテンショナロッド５３に力が加えられ、保持特徴２１１は、プリテンショナロッド５３が上述のようにスプロケット５６に向かって前進することを可能にするように、突起部１２０を解放、屈曲、及び／又は通過する。
【００９５】
当業者であれば容易に理解するように、以上の説明は本発明の原理の実装例を例証するものである。本記述は、本発明が、以下の特許請求の範囲にて定義される本発明の精神を逸脱することなく、修正形態、変形形態、及び変更形態を許容するという点において、本発明の範囲又は応用を限定することを意図するものではない。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１６Ｅ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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