(57)【要約】【課題】ピニオンの回転速度を早くしてショルダーウェビングとラップウェビングを迅速に巻取ることができるようにし、シートベルトによる乗客の拘束性能を一層向上させた車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置を提供する。【解決手段】ショルダーウェビングの一端とラップウェビングの一端がそれぞれ連結され、回転軸を介してハウジングに回転可能に設置されたスプールと、回転軸の一端に一体に連結されたピニオンとを含む車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置において、ピニオンにそれぞれ歯合して設置された第１及び第２ラック、第１ラックと連結されて設置され第１ラックにガスを提供することができる第１ガスジェネレーター、及び第２ラックと連結されて設置され第２ラックにガスを提供することができる第２ガスジェネレーター、を含むことを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショルダーウェビングの一端とラップウェビングの一端がそれぞれ連結され、回転軸を介してハウジングに回転可能に設置されたスプールと、
前記回転軸の一端に一体に連結されたピニオンとを有する車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置において、
前記ピニオンにそれぞれ歯合して設置された第１ラックと第２ラック、
前記第１ラックと連結されて設置され前記第１ラックにガスを提供することができる第１ガスジェネレーター、及び
前記第２ラックと連結されて設置され前記第２ラックにガスを提供することができる第２ガスジェネレーター、を含むことを特徴とする車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。
【請求項２】
前記第１ガスジェネレーターが作動する時に前記第１ラックの移動を案内するために前記ハウジングに固定設置された第１ラックガイド、及び
前記第２ガスジェネレーターが作動する時に前記第２ラックの移動を案内するために前記ハウジングに固定設置された第２ラックガイドをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。
【請求項３】
前記第１ラック及び前記第２ラックは、前記ピニオンに１８０度の位相で互いに反対方向に移動する向きに設置されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。
【請求項４】
前記第１ラック及び前記第２ラックは、形と重さが互いに同一に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。
【請求項５】
前記第１ガスジェネレーター及び前記第２ガスジェネレーターは、ガス発生量が互いに同一であることを特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置に係り、より詳しくは、ピニオンの回転速度の向上を図ると共にピニオンの離脱または破損によって発生する不良をなくした車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両シートには、車両事故発生時に乗客の上体を拘束して保護するシートベルト装置が備えられる。車両用シートベルト装置は、緊急時に乗客の上体を拘束するシートベルトと、シートベルトの巻取り装置であるリトラクタを含んで構成される。
【０００３】
図１に、リトラクタプリテンショナーとアンカープリテンショナーが別々に備えられた従来のシートベルト装置を示した。シートベルト１はバックルトング２を基準にシート着席者の肩と胸部位を拘束するショルダーウェビング１ａと、シート着席者の骨盤と下体を拘束するラップウェビング１ｂからなっている。
ショルダーウェビング１ａは、リトラクタプリテンショナー３に一端が連結され、ラップウェビング１ｂはアンカープリテンショナー４に一端が連結される。
しかし、図１に示した従来の装置は、ショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂを巻取るために、リトラクタプリテンショナー３とアンカープリテンショナー４のそれぞれを使用するため、部品数が増加し原価上昇及び重量が増加する短所があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図２に上記の短所を補完するために開発されたシートベルト装置を示した。図示したとおり、シートベルト１のショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂを１つのリトラクタ統合プリテンショナー１０で同時に巻取る装置である。
図３に、図２に示したリトラクタ統合プリテンショナーの断面図を示した。
リトラクタ統合プリテンショナー１０は、図示したとおり、ハウジング１１内に円筒形のローラー形に形成された１つのスプール１２が回転軸１３を介して回転可能に設置される。回転軸１３にはピニオン１４が一体に連結され、ピニオン１４にはラック１５が歯合されて設置される。ラック１５はガスジェネレーター１６と連結されており、またスプール１２の外周にはショルダーウェビング１ａの一端とラップウェビング１ｂの一端がそれぞれ連結されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００５】
図４は、図３に示したリトラクタ統合プリテンショナー１０の作動図である。衝突時、エアバッグＥＣＵ（電子制御ユニット）からの信号によってガスジェネレーター１６が爆発をしてガスを生成させると、ガスの圧力によってラック１５がラックガイド１７に沿って図４の矢印の方向に移動しながらピニオン１４を回転させる。ピニオン１４の回転によってスプール１２が回転してショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂを同時に巻取ると、シートベルト１が乗客を拘束する。
【０００６】
しかし、このようなリトラクタ統合プリテンショナー１０は、１つのガスジェネレーター１６のガス圧力を利用して１つのラック１５の移動によりスプール１２と連結されたピニオン１４を回転させる構成であるため、ピニオン１４の回転速度が遅く、従って、連動するスプール１２の回転速度も遅くなり、ショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂを迅速に巻取ることができない短所がある。その結果、シートベルト１の乗客の拘束性能が減少する問題点があった。
また、１つのラック１５がピニオン１４を回転させる構成のため、ラック１５が作動する時にラック１５とそれに接触したピニオン１４の部位に過大な荷重が集中し、この偏心荷重によってピニオン１４が回転軸１３から離脱、または破損する問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０２０４９１号公報
【特許文献２】特開２００３−２６７１８６号公報
【特許文献３】特開２００１−３１５６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、ピニオンの回転速度を早くしてショルダーウェビングとラップウェビングを迅速に巻取ることができるようにし、これによってシートベルトによる乗客の拘束性能を一層向上させた車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置を提供することにある。
また、他の目的とするところは、ピニオンとラックとが接触した部位に偏心荷重が発生することを防止し、これによってピニオンの離脱及び破損を予防することにより信頼性と耐久性を向上させた車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するためになされた本発明の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置は、ショルダーウェビングの一端とラップウェビングの一端がそれぞれ連結され、回転軸を介してハウジングに回転可能に設置されたスプールと、回転軸の一端に一体に連結されたピニオンとを含む車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置において、ピニオンにそれぞれ歯合して設置された第１ラックと第２ラック、第１ラックと連結されて設置され第１ラックにガスを提供することができる第１ガスジェネレーター、及び第２ラックと連結されて設置され第２ラックにガスを提供することができる第２ガスジェネレーター、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による装置は、第１ガスジェネレーターが作動する時に第１ラックの移動を案内するためにハウジングに固定設置された第１ラックガイド、及び第２ガスジェネレーターが作動する時に第２ラックの移動を案内するためにハウジングに固定設置された第２ラックガイドをさらに含むことを特徴とする。
第１ラック及び第２ラックは、ピニオンに１８０度の位相で互いに反対方向に移動する向きに設置されたことを特徴とする。
第１ラック及び第２ラックは、形と重さが互いに同一に形成されたことを特徴とする。
第１ガスジェネレーター及び第２ガスジェネレーターは、ガスの発生量が互いに同一であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置によると、ピニオンの回転速度が向上することによりシートベルトによる乗客の拘束性能が一層向上し、乗客の安全性を確保できる効果が有る。また、ピニオンに偏心荷重が発生することを防止することができ、これによりピニオンの離脱及び破損を予防することができ、信頼性、及び耐久性の向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】リトラクタプリテンショナーとアンカープリテンショナーがそれぞれ備えられた従来の装置を説明するための図面である。
【図２】シートベルトのショルダーウェビングとラップウェビングを１つのリトラクタ統合プリテンショナーで同時に巻取る従来の装置を説明するための図面である。
【図３】従来のリトラクタ統合プリテンショナーの断面図である。
【図４】図３のリトラクタ統合プリテンショナーの作動図である。
【図５】本発明によるリトラクタ統合プリテンショナーの断面図である。
【図６】本発明によるリトラクタ統合プリテンショナーの作動図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例による車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置について詳しく説明する。
図５は、本発明によるリトラクタ統合プリテンショナーの断面図であり、図６はその作動図である。
本発明による車両用シートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置５０は、図示したとおり、ハウジング５１に回転軸５２を介して回転可能に設置されたスプール５３、回転軸５２に連結されたピニオン５４、ピニオン５４にそれぞれ歯合されて設置された第１ラック５５と第２ラック５６、第１ラック５５と第２ラック５６にそれぞれガスを提供する第１ガスジェネレーター５７と第２ガスジェネレーター５８、及び第１ラック５５と第２ラック５６の移動をそれぞれ案内する第１ラックガイド５９と第２ラックガイド６０を含んで構成される。
【００１４】
ここで、リトラクタ統合プリテンショナー装置５０のシートベルト１は、シートベルト１を構成するショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂの一端がそれぞれスプール５３に連結される。１つのスプール５３にシートベルト１のショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂが同時に連結された構成なので、スプール５３が回転をするとショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂがスプール５３に同時に巻取られる。
スプール５３は、ハウジング５１の中心部位に設けられた回転軸５２に回転可能に設置される。
【００１５】
ピニオン５４は、回転軸５２の一端に設置され、スプール５３と一体に回転する。
第１ラック５５と第２ラック５６は、互いにピニオン５４を介して対向し、それぞれピニオン５４に歯合して設置される。
第１ガスジェネレーター５７は、第１ラック５５にガスを提供することができるように第１ラック５５と連結されて設置され、第２ガスジェネレーター５８は、第２ラック５６にガスを提供することができるように第２ラック５６と連結されて設置される。
第１ラックガイド５９は、第１ガスジェネレーター５７が作動する時に第１ラック５５の移動を案内することができるようにハウジング５１に固定されて設置され、第２ラックガイド６０は、第２ガスジェネレーター５８が作動する時に第２ラック５６の移動を案内することができるようにハウジング５１に固定されて設置される。
【００１６】
ここで、第１、２ガスジェネレーター５７、５８はエアバッグＥＣＵの制御信号によって爆発動作がなされ、爆発動作時に生成されたガスによって第１、２ラック５５、５６が第１、２ラックガイド５９、６０に沿ってそれぞれ移動する。
第１、２ラック５５、５６は、ピニオン５４に１８０度の位相で互いに反対方向に移動するように設置される。
そして、第１、２ラック５５、５６は、形と重さが互いに同一に形成され、第１、２ガスジェネレーター５７、５８は、ガス発生量が互いに同一であることを特徴とする。
すなわち、第１、２ガスジェネレーター５７、５８が爆発する時に第１、２ラック５５、５６は、同一の速度及び速力で移動するため、ピニオン５４が円滑に回転することができ、またピニオン５４で第１、２ラック５５、５６と接触した二つの部位のうちいずれか一方に荷重が集中する現象を防止することができる。
【００１７】
しかし、第１、２ラック５５、５６の重量に互いに差異があるか、または第１、２ガスジェネレーター５７、５８のガス発生量に互いに差異があると、第１、２ラック５５、５６は互いの移動速度に差が出るため、ピニオン５４が円滑に回転することができなくなるだけでなく、特にピニオン５４と歯合する第１、２ラック５５、５６の一部位に荷重が集中する現象が発生する。
ピニオン５４が円滑に回転できなくなると、スプール５３の回転速度が遅くなり、これによりショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂを迅速に巻取ることができなくなるため、シートベルト１による乗客の拘束性能が低下する問題が発生する。
そして、ピニオン５４で第１、２ラック５５、５６と接触した二つの部位のうちいずれか一部位に偏心荷重が発生すると、ピニオン５４が回転軸５２から容易に離脱または破損する問題が発生する。
【００１８】
したがって、本発明はシートベルト１による乗客の拘束性能向上とピニオン５４の離脱または破損を防止するために、第１、２ラック５５、５６は形と重さが互いに同一であり、また第１、２ガスジェネレーター５７、５８のガス発生量は互いに同一であることが望ましい。
例えば、第１、２ガスジェネレーター５７、５８のガス発生剤（火薬）の使用量は、それぞれ１４００ｍｇであることが望ましいが、これに限定されるものではない。
【００１９】
図６はエアバッグＥＣＵの制御信号によって第１、２ガスジェネレーター５７、５８の火薬が爆発し、この時発生したガスの圧力によって第１、２ラック５５、５６が第１、２ラックガイド５９、６０に沿ってそれぞれ移動した作動図である。
第１、２ラック５５、５６が第１、２ラックガイド５９、６０に沿って移動する時にピニオン５４が回転され、ピニオン５４の回転によってスプール５３が回転をする。スプール５３の回転によってショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂがスプール５３に同時に巻取られることによって、シートベルト１が乗客を拘束する。
【００２０】
したがって、本発明によるシートベルトのリトラクタ統合プリテンショナー装置５０は、第１、２ラック５５、５６と第１、２ガスジェネレーター５７、５８によってピニオン５４の回転速度が向上し、ショルダーウェビング１ａとラップウェビング１ｂの迅速な巻取り動作が可能になり、これによってシートベルト１による乗客の拘束性能が一層向上する。
また、本発明による装置は、第１、２ガスジェネレーター５７、５８が作動する時に第１、２ラック５５、５６が同一の速度及び速力でピニオン５４を回転させるため、ピニオン５４に偏心荷重が発生することを防止し、これによってピニオン５４の離脱または破損を予防することができる。その結果、シートベルトの信頼性並びに耐久性の向上を図ることができる。
【００２１】
以上、本発明に関する好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施形態から当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等であると認められる範囲のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００２２】
１  シートベルト
１ａ  ショルダーウェビング
１ｂ  ラップウェビング
２  バックルトング
３  リトラクタプリテンショナー
４  アンカープリテンショナー
１０  リトラクタ統合プリテンショナー
１１  ハウジング
１２  スプール
１３  回転軸
１４  ピニオン
１５  ラック
１６  ガスジェネレーター
１７  ラックガイド
５０  リトラクタ統合プリテンショナー装置
５１  ハウジング
５２  回転軸
５３  スプール
５４  ピニオン
５５  第１ラック
５６  第２ラック
５７  第１ガスジェネレーター
５８  第２ガスジェネレーター
５９  第１ラックガイド
６０  第２ラックガイド
【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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