(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の管路に沿って案内されるとともにシートベルトリトラクタのベルト巻取り軸をベルト巻取り方向に回転させるための力を伝達する複数の力伝達部材と、緊急時にガスを発生するガスジェネレータと、前記管路に沿って案内されるとともに前記ガスのガス圧を受けて力を発生して前記力伝達部材を押圧するピストンとを少なくとも備え、緊急時に前記ガスジェネレータからのガスを受けて前記ピストンが発生する力を前記複数の力伝達部材により前記ベルト巻取り軸に伝えることで、前記ベルト巻取り軸をベルト巻取り方向に回転させてベルトを巻き取るプリテンショナにおいて、
前記複数の力伝達部材のうち、前記ピストンに隣接する力伝達部材が、前記ピストンと接触する面を平面に設定されており、
前記複数の力伝達部材のうち、前記ピストンに隣接する力伝達部材を除く他のすべての力伝達部材がボールに形成されており、
前記ピストンに隣接する力伝達部材は、外周側面が中央部で膨らんだ形状でかつ両端が平面に形成されているたる形状、または半球より球に近い部分球状に形成された一端側と截頭円錐台状に形成された他端側とを組み合わせた（截頭円錐台＋部分球）形状でかつ前記截頭円錐台状の端が平面に形成されており、
更に、前記ピストンに隣接する力伝達部材は、前記たる形状の一端の平面が前記ピストンに当接可能とされているか、または前記截頭円錐台状の端の平面が前記ピストンに当接可能とされていることを特徴とするプリテンショナ。
【請求項２】
前記ピストンに隣接する力伝達部材を除く他のすべての力伝達部材が鉄あるいはアルミニウム等の金属製のボールに形成されていることを特徴とする請求項１記載のプリテンショナ。
【請求項３】
前記ピストンに隣接する力伝達部材は、鉄あるいはアルミニウム等の金属から形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のプリテンショナ。
【請求項４】
前記ピストンはシリコンゴム等の樹脂から、ボール、たる形状、（円柱＋半球）形状、および（截頭円錐台＋部分球）形状のいずれか１つの形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載のプリテンショナ。
【請求項５】
前記力伝達部材の前記ボールの力により前記ベルト巻取り軸をベルト巻取り方向に回転させるリングギアを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載のプリテンショナ。
【請求項６】
請求項５に記載のプリテンショナと、
シートベルトを巻き取るベルト巻取り軸と、
前記ベルト巻取り軸に固定されかつ前記プリテンショナの作動時に前記プリテンショナのリングギアが噛合するピニオンと、
前記緊急時に前記ベルト巻取り軸のベルト引出し方向の回転をロックして前記シートベルトの引出しを阻止するロック機構と、
を少なくとも備えることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項７】
前記ロック機構による前記シートベルトの引出し阻止時に、前記シートベルトによる衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収機構を備えることを特徴とする請求項６記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項８】
前記エネルギ吸収機構は、一端が前記シートベルトの引出し阻止時に前記ロック機構でベルト引出し方向の回転がロックされるとともに、他端が前記ベルト巻取り軸のベルト引出し方向の回転と一体に回転してねじり変形するトーションバーであることを特徴とする請求項７記載のシートベルトリトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突等の緊急時の初期に、反応ガスによりシートベルトリトラクタのベルト巻取り軸をベルト巻取り方向に回転させてベルトによる乗員の拘束力を高めるプリテンショナ（以下、ＰＴとも表記する）の技術分野およびこれを備えるシートベルトリトラクタの技術分野に属し、特に、反応ガスのガス圧を受けて力を発生するピストンと、このピストンによって発生した力をシートベルトリトラクタのベルト巻取り軸に伝達する複数の力伝達部材とを有するプリテンショナの技術分野およびこれを備えるシートベルトリトラクタの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両に装備されるシートベルト装置においては、プリテンショナを備えたシートベルト装置が種々開発されている。このプリテンショナは、車両の衝突等の緊急時の初期に、ガスジェネレータで発生した反応ガスによりシートベルトリトラクタのベルト巻取り軸をベルト巻取り方向に回転させて、ベルトのたるみを迅速に除去するとともにベルトに張力を付与して、乗員の拘束力を高めるものである。
【０００３】
従来のプリテンショナの一例として、反応ガスのガス圧を受けて力を発生するピストンと、このピストンによって発生した力をシートベルトリトラクタのベルト巻取り軸に伝達するボールからなる複数の力伝達部材とを有するプリテンショナが、例えば特開２００１−６３５１９号公報等において提案されている。
【０００４】
図４はこの公開公報に開示されているプリテンショナを示し、（ａ）はプリテンショナの非作動状態を一部断面をとって示す断面図、（ｂ）はベルト巻取り中の状態を示す、（ａ）と同様の断面図である。
【０００５】
図中、１はプリテンショナ（ＰＴ）、２は先端２ａが開口しているパイプ、３はパイプ２内に移動可能にかつ互いに接触して配列された鉄やアルミニウム等の金属製のボールからなる複数の力伝達部材、４はパイプ２内に移動可能に設けられかつ反応ガスのガス圧を受ける、シリコンゴムや樹脂等のシール機能を有する材料からなるボールで形成されたピストン、５はパイプ２の基端部２ｂに接続されたパイプ状の圧力容器、６は圧力容器５内に収納されたガスジェネレータ、７はパイプ２の先端部の切欠部２ｃからパイプ２内に侵入可能なリングギア、８,９はリングギア７の外周面に突設されたレバー、１０はリングギア７の内周面に形成された内歯、１１はシートベルトリトラクタのベルト巻取り軸、１２はベルト巻取り軸１１の外周に固定されたピニオン、１３はピニオン１２の外周面に形成された外歯、１４はパイプ２の先端２ａの先に設けられ、パイプ２から飛び出した力伝達部材３を収容するケース、１５はリングギア７をその内歯１０がピニオン１２の外歯１３に噛合しない定位置に保持するギアホルダ、１６,１７は、それぞれ、ギアホルダ１５に設けられ、レバー９を挟持する一対のピンである。
【０００６】
パイプ２はほぼ長円形状の管路を形成しており、パイプ内に収容された複数の力伝達部材３およびピストン４はこの管路に沿って案内されて移動するようになっている。そして、このＰＴ１は、一般にシートベルトリトラクタのフレームに一体的に取り付けられる。
【０００７】
この従来のＰＴ１においては、非作動時（通常時）は、図４（ａ）に示すように先端の力伝達部材３がリングギア７のレバー８に当接した位置に保持されているとともに他の力伝達部材３およびピストン４が図示の状態に保持されている。また、リングギア７のレバー９をそれぞれギアホルダ１５の一対のピン１６,１７で挟持することによりングギア７が図示の定位置に保持されて、その内歯１０がピニオン１２の外歯１３に噛合しない状態に保持されている。
【０００８】
この状態で、車両の衝突等の緊急状態が発生すると、これが検知されてガスジェネレータ６が作動し、圧力容器５に反応ガスが発生するとともに、このガスがパイプ２内に導入され、矢印αで示すようにピストン４の方へ侵入していく。ピストン４はこのガスのガス圧を受けて各力伝達部材３を押圧する押圧力を発生する。このピストン４の押圧力は互いに接触している各力伝達部材３によってリングギア７のレバー８に伝達される。
【０００９】
このとき、各力伝達部材３が力を効果的に伝達するために金属材料からなり、また、ピストン４が拡径してシール機能を発揮する樹脂等の材料からなることから、ピストン４は力伝達部材３より変形し易いため、ガス圧と隣接する力伝達部材３から反力とにより、ガス圧の作用方向に変形する。この変形によりピストン４が拡径するので、ピストン４のパイプ２内周面への接触面圧が増加し、ガス圧をシールするシール機能が生じる。
【００１０】
リングギア７のレバー８に押圧力が伝達することで、リングギア７にベルト巻取り方向β（図において反時計方向）の回転力が発生する。この回転力で、レバー９を挟持しているピン１６,１７がせん断されるので、ギアホルダ１５によるリングギア７の定位置保持が解除され、リングギア７は図においてほぼ右方向に移動し、図４（ｂ）に示すようにリングギア７の内歯１０がピニオン１２の外歯１３に噛合する。
【００１１】
更に、ガス圧によるピストン４の押圧力で各力伝達部材３を介してレバー８が押圧されるので、リングギア７がベルト巻取り方向（反時計方向）に回転する。すると、このリングギア７の回転でピニオン１２も同方向に回転開始するので、ベルト巻取り軸１３が同方向に回転開始し、ベルトの巻取りが開始される。
【００１２】
同時に、ガス圧によるピストン４の押圧力で各力伝達部材３が押圧されているので、リングギア７の回転に伴って各力伝達部材３およびピストン４が反時計方向に移動する。このとき、先頭の力伝達部材３はレバー８とレバー９との間に位置してこれらのレバー８とレバー９に係合し、次の２つの力伝達部材３,３がレバー８の隣のレバー９とその次のレバー９との間に位置してこれらのレバー９,９に係合する。以後、順次引き続く２つの力伝達部材３,３が引き続く２つのレバー９,９に同様に係合する。
レバー８,９との係合から外れた力伝達部材３はパイプ２の先端２ａから飛び出し、ケース１４内に収容される。
【００１３】
こうしてベルト巻取り軸１３が同方向に回転することによりベルトが巻き取られるので、ベルトのたるみが除去されるとともにベルトに所定の張力が付与されて、乗員の拘束力が高められる。
【００１４】
このようなプリテンショナを有する従来のシートベルトリトラクタにおいては、前述のようにプリテンショナの作動による所定のベルト巻取りが行われるが、引き続いて乗員の慣性によりベルトが引き出されようとするため、ベルト巻取り軸はベルト引出し方向に回転力が作用される。しかし、ベルト巻取り軸にベルト引出し方向の回転力が加えられても、シートベルトリトラクタはそのロック機構によりベルト巻取り軸のベルト引出し方向の回転をロックして、ベルトの引出しを阻止するようになっている。そして、従来のシートベルトリトラクタには、ベルトの引出し阻止時のベルトから乗員への衝撃を緩和するために、衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収（以下、ＥＡとも表記する）機構を備えているリトラクタが種々開発されている。
【００１５】
リトラクタに一体に組み込まれているＥＡ機構としては、一般に、トーションバーを用いたＥＡ機構が多い。このトーションバーは、その一端がベルトの引出し阻止時にシートベルトリトラクタのロック機構でベルト引出し方向の回転がロックされるとともにその他端がベルト巻取り軸のベルト引出し方向の回転と一体に回転してねじり変形することで衝撃エネルギを吸収するようになっている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなＥＡ機構を備えたシートベルトリトラクタに、前述の公開公報に開示されているＰＴ１を適用することで、乗員の拘束力を高めつつ、しかも衝撃を緩和できるという利点が得られる。
【００１７】
しかし、このようにＥＡ機構を備えたシートベルトリトラクタにＰＴ１を適用した場合に、どのような問題がどの程度生じるのかも考える必要がある。そこで、ＰＴ１およびＥＡ機構を備えたシートベルトリトラクタの挙動を考察すると、図５（ａ）に示すようにＰＴ１の作動時にピストン４がガスジェネレータ６からのガス圧を受けることで、ピストン４はこれに隣接する力伝達部材３に押しつけられる。このとき、ピストン４より変形し難い力伝達部材３におけるピストン４との接触面が球面となっているため、図５（ｂ）に示すように、ピストン４が前述のようにガス圧の作用方向に変形する（ピストン４の力伝達部材３側が潰れて変形する）ことが考えられる。そして、このピストン４の変形部分が、力伝達部材３の球状の外周面（球面）とパイプ２の内周面との間の隙間にくい込み開始されるようになる。
【００１８】
そして、前述のようにＰＴ１の作動に引き続いてＥＡ機構が作動すると、トーションバーのねじり変形でベルト巻取り軸１１がベルト引出し方向に回転するために、図５（ｃ）に示すように各力伝達部材３に、ベルト引出しによる力がＰＴ１作動時の場合とは逆方向に加えられる。すると、各力伝達部材３が元の位置の方へ押し戻されるため、力伝達部材３の球面がピストン４を押圧する。このため、各力伝達部材３より変形し易いピストン４が更に変形して、のピストン４は力伝達部材３の球面とパイプ２の内周面との間の隙間へ大きくくい込むようになり、各力伝達部材３がスムーズに移動し難くなる。
【００１９】
このように、各力伝達部材３がスムーズに移動し難くなっても、ＥＡ機構によるＥＡ作用は、ＥＡ機構に求められる本来のＥＡ機能を発揮することができるが、より効果的にＥＡ機能を発揮できるようにすることが望ましい。
【００２０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の力伝達部材を有するプリテンショナにおいて、プリテンショナによる力を受けるピストンを変形し難くすることで、複数の力伝達部材をより一層スムーズに移動することのできるプリテンショナおよびこれを備えるシートベルトリトラクタを提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明のプリテンショナは、所定の管路に沿って案内されるとともにベルト巻取り軸をベルト巻取り方向に回転させるための力を伝達する複数の力伝達部材と、緊急時にガスを発生するガスジェネレータと、前記管路に沿って案内されるとともに前記ガスのガス圧を受けて力を発生して前記力伝達部材を押圧するピストンとを少なくとも備え、緊急時に前記ガスジェネレータからのガスを受けて前記ピストンが発生する力を前記複数の力伝達部材により前記ベルト巻取り軸に伝えることで、前記ベルト巻取り軸をベルト巻取り方向に回転させてベルトを巻き取るプリテンショナにおいて、前記複数の力伝達部材のうち、前記ピストンに隣接する力伝達部材が、前記ピストンと接触する面を平面に設定されており、前記複数の力伝達部材のうち、前記ピストンに隣接する力伝達部材を除く他のすべての力伝達部材がボールに形成されており、前記ピストンに隣接する力伝達部材が、外周側面が中央部で膨らんだ形状でかつ両端が平面に形成されているたる形状、または半球より球に近い部分球状に形成された一端側と截頭円錐台状に形成された他端側とを組み合わせた（截頭円錐台＋部分球）形状でかつ前記截頭円錐台状の端が平面に形成されており、更に、前記ピストンに隣接する力伝達部材が、前記たる形状の一端の平面が前記ピストンに当接可能とされているか、または前記截頭円錐台状の端の平面が前記ピストンに当接可能とされていることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明のプリテンショナは、前記ピストンに隣接する力伝達部材を除く他のすべての力伝達部材が鉄あるいはアルミニウム等の金属製のボールに形成されていることを特徴としている。
更に、本発明のプリテンショナは、前記ピストンに隣接する力伝達部材が、鉄あるいはアルミニウム等の金属から形成されていることを特徴としている。
更に、本発明のプリテンショナは、前記ピストンがシリコンゴム等の樹脂から、ボール、たる形状、（円柱＋半球）形状、および（截頭円錐台＋部分球）形状のいずれか１つの形状に形成されていることを特徴としている。
更に、本発明のプリテンショナは、前記力伝達部材の前記ボールの力により前記ベルト巻取り軸をベルト巻取り方向に回転されるリングギアを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載のプリテンショナ。
【００２３】
一方、本発明のシートベルトリトラクタは、前述の本発明のいずれか１つのプリテンショナと、シートベルトを巻き取るベルト巻取り軸と、前記ベルト巻取り軸に固定されかつ前記プリテンショナの作動時に前記プリテンショナのリングギアが噛合するピニオンと、前記緊急時に前記ベルト巻取り軸のベルト引出し方向の回転をロックして前記シートベルトの引出しを阻止するロック機構とを少なくとも備えることを特徴としている。
また、本発明のシートベルトリトラクタは、前記ロック機構による前記シートベルトの引出し阻止時に、前記シートベルトによる衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収機構を備えることを特徴としている。
更に、前記エネルギ吸収機構が、一端が前記シートベルトの引出し阻止時に前記ロック機構でベルト引出し方向の回転がロックされるとともに、他端が前記ベルト巻取り軸のベルト引出し方向の回転と一体に回転してねじり変形するトーションバーであることを特徴としている。
【００２４】
【作用】
このように構成された本発明のプリテンショナおよびこれを備えるシートベルトリトラクタにおいては、ＰＴ作動によりピストンが力伝達部材を押圧することでピストンおよび複数の力伝達部材が所定の管路に沿って移動した後、ＥＡ作動によるベルト引出し力で力伝達部材が押し戻される。このとき、ピストンに隣接する力伝達部材のピストン接触面が平面に設定されているので、ピストンに隣接する力伝達部材がピストンを平面で押圧する。したがって、力伝達部材のピストン接触面側部分の外周面と管路の内周面との間の隙間が小さくなるとともに、ピストンの力伝達部材接触側部分が変形したとき、このピストンとこれに隣接する力伝達部材とが平面接触するので、前述の隙間へのピストンのくい込みが小さくなる。これにより、ピストンおよび複数の力伝達部材がスムーズに戻り移動するようになり、ＥＡ作用をより効果的に行われるようになる。
【００２５】
また、ピストンに隣接する力伝達部材を除く他のすべての力伝達部材がボールに形成されているため、力伝達時のボールの変形が小さいとともに、管路をスムーズに移動するので、力のロスがなく、ガスジェネレータの発生するガス圧による力がより効果的にベルト巻取り軸に伝達されるようになる。
更に、ピストンに隣接する力伝達部材が、たる形状、または（截頭円錐台＋部分球）形状に形成されるので、この力伝達部材は単純な形状になり、製造が容易となる。
【００２６】
特に、ピストンに隣接する力伝達部材を除く他のすべての力伝達部材が鉄あるいはアルミニウム等の金属製のボールに形成されているため、従来のプリテンショナ構成部品をそのまま使用することが可能となるので、本発明のプリテンショナは大きな設計変更を必要とせず、低コストで形成されるようになる。
【００２７】
更に、本発明においては、ピストンに隣接する力伝達部材が、鉄あるいはアルミニウム等の金属から形成されるので、従来と同様の材料から簡単かつ安価に製造される。また、力伝達時の力伝達部材の変形が小さくなるので、力のロスがなく、ガスジェネレータの発生するガス圧による力がより効果的にベルト巻取り軸に伝達される。
【００２８】
更に、本発明においては、ピストンがシリコンゴム等の樹脂から、ボール、たる形状、（円柱＋半球）形状、および（截頭円錐台＋部分球）形状のいずれか１つの形状に形成されるので、このピストンは単純な形状になり、従来の材料を用いて容易にかつ安価に製造されるようになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係るプリテンショナの実施の形態の一例を部分的に示す、図５と同様の図である。なお、前述の従来例と同じ構成要素には、同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
図１（ａ）に示すように、この例のプリテンショナ１では、前述の従来例のピストン４と同様に、プリテンショナ１の作動時に拡径してシール機能を発揮するシリコンゴム等の樹脂からなるピストン４を備えている。また、このピストン４に直ぐに隣接する力伝達部材３′はたる形状に形成されている。図２（ａ）に示すように、このたる形状の力伝達部材３′は、外周側面が中央部が膨らんだ形状で、両端（図において上下端）が平面に形成されているとともに、両端の全周縁が丸くＲに形成されているかまたは面取りを施されている。このように、両端の全周縁がＲまたは面取りされることで、パイプ２内での力伝達部材３′の移動をよりスムーズにするとともに、パイプ２内周面の摺擦による削れを抑制している。そして、パイプ２内にピストン４に隣接してたる形状の力伝達部材３′が配置されるとともに、この力伝達部材３′に隣接して従来例と同様のボールからなる力伝達部材３が順次互いに接触して配置される。したがって、力伝達部材３′におけるピストン４との接触面は平面となっている。
【００３１】
この例のたる形状の力伝達部材３′は前述の従来例の力伝達部材３のように鉄やアルミニウム等の金属で形成されるが、これに限定されることなく、ピストン４と同じ材料、すなわち、シリコンゴム等の樹脂で形成することもできる。なお、ピストン４に隣接する力伝達部材３′を除く、ボールからなるすべての力伝達部材３は、従来例と同様に鉄やアルミニウム等の金属で形成されている。
この例のプリテンショナ１の他の構成およびＥＡ機構を有するシートベルトリトラクタの構成は、前述の従来例のプリテンショナ１およびＥＡ機構を有するシートベルトリトラクタと同じである。
【００３２】
このように構成されたこの例のプリテンショナ１においては、図１（ａ）に示すようにピストン４がガスジェネレータ６からのガス圧を受けると、ピストン４は隣接する力伝達部材３を押圧する。これにより、図１（ｂ）に示すように前述の従来例と同様にピストン４が拡径してシール機能が発揮されるとともに、ピストン４のたる形状の力伝達部材３′側が変形して、たる形状の力伝達部材３′の外周面とパイプ２の内周面との間の間隙内へのくい込みが開始される。前述の従来例と同様に、ＰＴ１によるベルトの所定の巻取りに続いて乗員の慣性によるベルト引出し力が発生すると、ＥＡ機構が作動してＥＡ作用が行われて衝撃エネルギが吸収される。
【００３３】
このとき、ＥＡ機構のＥＡ作用によりベルトが引き出されると、ベルト巻取り軸１１がベルト引出し方向に回転するため、図１（ｃ）に示すように力伝達部材３にベルト引出しによる力が前述の従来例と同様に加えられる。この力はたる形状の力伝達部材３′に伝えられ、力伝達部材３′はピストン４を押し戻す方向に押圧する。このとき、たる形状の力伝達部材３′の下面（つまり、ピストン４との接触面）が平面となっていることからピストン４と平面接触しているとともに、力伝達部材３′のたる形状により力伝達部材３′の外周面とパイプ２の内周面との間の間隙内へのピストン４のくい込みは小さい。
【００３４】
このようにこの例のＰＴ１によれば、力伝達部材３′の外周面とパイプ２の内周面との間の間隙内へのピストン４のくい込みを小さくできるので、たる形状の力伝達部材３′、力伝達部材３およびピストン４がパイプ２内を一体的にスムーズに移動する。このように、力伝達部材３,３′およびピストン４がスムーズに移動することで、ＥＡ機構によるＥＡ作用をより効果的に行わせることができるようになる。
【００３５】
また、ピストン４に隣接する力伝達部材３′を除く他のすべての力伝達部材３が鉄あるいはアルミニウム等の金属製のボールに形成されているため、力伝達時のボールの変形を小さくできるとともにボールがパイプ２内をスムーズに移動できるので、力のロスがなく、ガスジェネレータ６の発生するガス圧による力をより効果的にベルト巻取り軸１１に伝達できる。しかも、ピストン４に隣接する力伝達部材３′を除くプリテンショナ１の他のすべての構成部品が、従来のＰＴの構成部品をそのまま使用することが可能となるので、この例のプリテンショナ１を、大きな設計変更を伴うことなく低コストで形成できるようになる。
【００３６】
更に、ピストン４に隣接する力伝達部材３′がたる形状に形成されるので、この力伝達部材３′の形状を単純にでき、製造が容易となる。
更に、ピストン４に隣接する力伝達部材３′を鉄あるいはアルミニウム等の金属から形成しているので、従来例のボールからなる力伝達部材３と同様の材料から簡単かつ安価に製造できる。しかも、力伝達部材３′を鉄あるいはアルミニウム等の金属で形成した場合は、力伝達時の力伝達部材３′の変形が小さいので、力のロスがなく、ガスジェネレータ６の発生するガス圧による力をより効果的にベルト巻取り軸１１に伝達できる。
【００３７】
更に、ピストン４をシリコンゴム等の樹脂からボールに形成しているので、ピストン４の形状を単純な形状にでき、従来例のピストン４の材料と同じ材料を用いて容易にかつ安価に製造できようになる。
【００３８】
この例のプリテンショナ１の他の作動および他の作用効果は、前述の従来例のプリテンショナ１と同じである。また、ＥＡ機構を有するシートベルトリトラクタの作動および他の作用効果も、前述の従来例のＥＡ機構を有するシートベルトリトラクタと同じである。
【００３９】
ところで、ピストン４に直ぐに隣接する力伝達部材３′は前述のたる形状に限定されることなく、種々の形状が考えられる。例えば、図２（ｂ）に示すように力伝達部材３′は、半球状に形成された一端側と円柱状に形成された他端側とを組み合わせた（円柱＋半球）形に形成することもできる。その場合、力伝達部材３′の他端は平面に形成されており、また、半球の径および円柱の径は、いずれも他のボールからなる力伝達部材３の径と同じに設定されている。そして、円柱状側の他端の全周縁は、前述のたる形状の力伝達部材３′の場合と同様にＲに形成されるかまたは面取りが施されている。この例の力伝達部材３′も、前述の例のたる形状の力伝達部材３′と同様に鉄やアルミニウム等の金属で形成することができる。
この例の力伝達部材３′を用いたプリテンショナ１の他の構成、他の作動および他の作用効果は、前述の例のたる形状の力伝達部材３′を用いたプリテンショナ１と同じである。
【００４０】
また、図２（ｃ）に示すように力伝達部材３′は、半球より球に近い部分球状に形成された一端側と截頭円錐台状に形成された他端側とを組み合わせた（截頭円錐台＋部分球）形に形成することもできる。その場合、力伝達部材３′の他端は平面に形成されており、また、部分球の径は他のボールからなる力伝達部材３の径と同じに設定されている。
【００４１】
そして、截頭円錐台状側の他端の全周縁は、前述のたる形状の力伝達部材３′の場合と同様に面取りが施されるかまたはＲに形成されている。更に、截頭円錐台状部分の外周面のテーパは、截頭円錐台状部分の径が他端に向かう（つまり、図において下端に向かう）に従って小さくなるようなテーパ角θに設定されている。このように截頭円錐台状部分の外周面の傾斜角θを設定することで、前述の従来例のようにほぼ長円形状のパイプ２の曲率半径が一番きつい（小さい）所でもスムーズに移動できるようにしている。この例の力伝達部材３′も、前述の例のたる形状の力伝達部材３′と同様に鉄やアルミニウム等の金属で形成することができる。
この例の力伝達部材３′を用いたプリテンショナ１の他の構成、他の作動および他の作用効果は、前述の例のたる形状の力伝達部材３′を用いたプリテンショナ１と同じである。
【００４２】
更に、前述の例では、いずれもピストン４がボールに形成されるものとしているが、本発明のピストン４はこのボールに限定されるものではなく、ピストンに直ぐに隣接する前述の力伝達部材３′の形状、つまり図２（ａ）に示すたる形状、図２（ｂ）に示す（円柱＋半球）形状、あるいは図２（ｃ）に示す（截頭円錐台＋部分球）形状に形成することもできる。その場合、ピストン４の材料としては、前述の各例と同様にシリコンゴム等のシール機能を有する樹脂を用いることは言うまでもない。
【００４３】
図３は、それぞれの形状を有する力伝達部材３′とピストン４との組合せの例を示す図である。
図３（ａ）に示す例は、前述の図１および図２に示す例と同じであるたる形状の力伝達部材３′とピストン４との組合せの例である。また、図３（ｂ）に示す例は、たる形状の力伝達部材３′とたる形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｃ）に示す例は、たる形状の力伝達部材３′と、半球側を力伝達部材３′側に向けた（円柱＋半球）形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｄ）に示す例は、たる形状の力伝達部材３′と、円柱側を力伝達部材３′側に向けた（円柱＋半球）形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｅ）に示す例は、たる形状の力伝達部材３′と、部分球側を力伝達部材３′側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｆ）に示す例は、たる形状の力伝達部材３′と、截頭円錐台側を力伝達部材３′側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状のピストン４との組合せの例である。
【００４４】
更に、図３（ｇ）に示す例は、半球側を力伝達部材３側（図において上側）に向けた（円柱＋半球）形状の力伝達部材３′とピストン４との組合せの例である。また、図３（ｈ）に示す例は、半球側を力伝達部材３側に向けた（円柱＋半球）形状の力伝達部材３′とたる形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｉ）に示す例は、半球側を力伝達部材３側に向けた（円柱＋半球）形状の力伝達部材３′と、半球側を力伝達部材３′側に向けた（円柱＋半球）形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｊ）に示す例は、半球側を力伝達部材３側に向けた（円柱＋半球）形状の力伝達部材３′と、円柱側を力伝達部材３′側に向けた（円柱＋半球）形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｋ）に示す例は、半球側を力伝達部材３側に向けた（円柱＋半球）形状の力伝達部材３′と、部分球側を力伝達部材３′側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｍ）に示す例は、半球側を力伝達部材３側に向けた（円柱＋半球）形状の力伝達部材３′と、截頭円錐台側を力伝達部材３′側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状のピストン４との組合せの例である。
【００４５】
更に、図３（ｎ）に示す例は、部分球側を力伝達部材３側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状の力伝達部材３′とピストン４との組合せの例である。また、図３（ｏ）に示す例は、部分球側を力伝達部材３側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状の力伝達部材３′とたる形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｐ）に示す例は、部分球側を力伝達部材３側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状の力伝達部材３′と、半球側を力伝達部材３′側に向けた（円柱＋半球）形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｑ）に示す例は、部分球側を力伝達部材３側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状の力伝達部材３′と、円柱側を力伝達部材３′側に向けた（円柱＋半球）形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｒ）に示す例は、部分球側を力伝達部材３側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状の力伝達部材３′と、部分球側を力伝達部材３′側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状のピストン４との組合せの例である。更に、図３（ｓ）に示す例は、部分球側を力伝達部材３側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状の力伝達部材３′と、截頭円錐台側を力伝達部材３′側に向けた（截頭円錐台＋部分球）形状のピストン４との組合せの例である。
【００４６】
これらのすべての例では、いずれも、力伝達部材３′におけるピストン４との接触面は平面となっていて、力伝達部材３′とピストン４とは互いに平面接触している。
そして、図３（ａ）ないし（ｆ）に示す例のたる形状の力伝達部材３′、図３（ｇ）ないし（ｓ）に示す例の（円柱＋半球）形状および（截頭円錐台＋部分球）形状の力伝達部材３′は、いずれも、前述のような鉄やアルミニウム等の金属から形成される。これらの力伝達部材３′とピストン４との組合せにより、ＥＡ作動時のベルト引出しによる力が力伝達部材３,３′およびピストン４に作用したときにも、前述のピストン４のくい込みを効果的に抑制でき、ＥＡ作動時での力伝達部材３,３′およびピストン４の移動をよりスムーズにして、ＥＡ作用をより効果的に行うことができるようになる。
【００４７】
なお、ピストン４に隣接する力伝達部材３′の形状を、たる形状、（円柱＋半球）形状、あるいは（截頭円錐台＋部分球）形状に設定しているが、力伝達部材３′の形状はこれに限定されるものではなく、少なくとも、ピストン４との接触面が平面とされている形状でありさえすれば、どのような形状でもよい。
また、この力伝達部材３′を除く他のすべての力伝達部材３の形状をボール形状に設定しているが、これらの力伝達部材３の形状はボールに限定されるものではなく、例えば、円柱のみに、円柱＋截頭円錐台形状、截頭円錐台形状を、互いに径の大きい方の端を背合わせにした状態で一体に形成した形状など、少なくとも、パイプ２内をスムーズに移動できて力を伝達することができる形状でありさえすれば、どのような形状でもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のプリテンショナおよびこれを備えるシートベルトリトラクタによれば、ピストンに隣接する力伝達部材のピストン接触面を平面に設定して、この力伝達部材がピストンを平面接触で押圧するようにしているので、力伝達部材の外周面と管路の内周面との間の隙間を小さくできるとともに、この隙間へのピストンのくい込みを小さくできる。したがって、ピストンおよび複数の力伝達部材をスムーズに戻り移動させることが、ＥＡ作用をより効果的に行わせることができるようになる。
【００４９】
また、ピストンに隣接する力伝達部材を除く他のすべての力伝達部材をボールに形成しているため、力伝達時のボールの変形を小さくできるとともに、管路をスムーズに移動させることができ、力のロスを小さくしてガスジェネレータの発生するガス圧による力をより効果的にベルト巻取り軸に伝達できるようになる。
更に、ピストンに隣接する力伝達部材を、たる形状、または（截頭円錐台＋部分球）形状に形成しているので、この力伝達部材の形状を単純にでき、製造が容易となる。
【００５０】
特に、ピストンに隣接する力伝達部材を除く他のすべての力伝達部材を鉄あるいはアルミニウム等の金属製のボールに形成しているため、このプリテンショナの他のすべての構成部品に、従来のプリテンショナ構成部品をそのまま使用することが可能となるので、本発明のプリテンショナを大きな設計変更を必要とせずに、低コストで形成できるようになる。
【００５１】
更に、本発明によれば、ピストンに隣接する力伝達部材を、鉄あるいはアルミニウム等の金属から形成しているので、従来と同様の材料から簡単かつ安価に製造できる。特に、力伝達部材を、鉄あるいはアルミニウム等の金属から形成する場合は、力伝達時の力伝達部材の変形を小さくできるので、力のロスを低減でき、ガスジェネレータの発生するガス圧による力をより効果的にベルト巻取り軸に伝達できる。
【００５２】
更に、本発明によれば、ピストンをシリコンゴム等の樹脂から、ボール、たる形状、（円柱＋半球）形状、および（截頭円錐台＋部分球）形状のいずれか１つの形状に形成しているので、ピストンの形状を単純にでき、従来の材料を用いて容易にかつ安価に製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るプリテンショナの実施の形態の一例を部分的に示し、(a)はＰＴ作動前でのピストンおよび力伝達部材の状態を示す図、（ｂ）はＰＴ作動時でのピストンおよび力伝達部材の状態を示す図、（ｃ）はＥＡ作動時でのピストンおよび力伝達部材の状態を示す図である。
【図２】  ピストンに隣接する力伝達部材を示し、（ａ）はたる形状の力伝達部材を示す図、（ｂ）は（円柱＋半球）形状の力伝達部材を示す図、（ｃ）は（截頭円錐台＋部分球）形状の力伝達部材を示す図である。
【図３】  (a)ないし（ｓ）は、それぞれ、ピストンとこのピストンに隣接する力伝達部材との種々の組合せを示す図である。
【図４】  特開２００１−６３５１９号公報に開示されているプリテンショナを示し、（ａ）はプリテンショナの非作動状態を一部断面をとって示す断面図、（ｂ）はベルト巻取り中の状態を示す、（ａ）と同様の断面図である。
【図５】  図４に示すプリテンショナの挙動を説明し、(a)はＰＴ作動前でのピストンおよび力伝達部材の状態を示す図、（ｂ）はＰＴ作動時でのピストンおよび力伝達部材の状態を示す図、（ｃ）はＥＡ作動時でのピストンおよび力伝達部材の状態を示す図である。
【符号の説明】
１…プリテンショナ（ＰＴ）、２…パイプ（管路）、３…ボールからなる力伝達部材、３′…ピストン４に隣接する力伝達部材、４…ピストン、６…ガスジェネレータ、７…リングギア、８,９…レバー、１０…内歯、１１…ベルト巻取り軸、１２…ピニオン、１３…外歯
【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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