(57)【要約】      （修正有）【課題】容易に作製することができ、且つ、的確に作動させることが可能なプリテンショナー、シートベルトリトラクタ、およびこれを備えたシートベルト装置を提供する。【解決手段】プリテンショナー１５は、緊急時にガスジェネレータのガスの圧力で移動してスプールをシートベルト巻き取り方向に回転させるための力を伝達する所定数のボール２０をパイプ１７内に設け、ボール２０よりもパイプ１７先端側に配置され、ガスの圧力で移動してボール２０よりも先にリングギア２５を押圧する係合部材５０を少なくとも備え、係合部材５０は、パイプ１７先端側に配置される第１係合部と、第１係合部のボール２０側に配置される第２係合部と、第１係合部と第２係合部を接合する接合部と、を有し、第１係合部がリングギア２５を押圧した後、接合部で第１係合部と第２係合部が分離することを特徴とする。【選択図】図３
2016078531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緊急時にガスを発生するガスジェネレータと、
ケースと、
前記ケースに取り付けられるパイプと、
前記パイプ内に移動可能に設けられるとともに前記ガスの圧力で移動してスプールをシートベルト巻き取り方向に回転させるための力を伝達する所定数のボールと、
前記ケース内に少なくとも回転可能に設けられるとともに、外周に前記ボールによって押圧される複数の被押圧部を有し、その押圧によってスプールを回転させるリングギアと、
前記ボールよりも前記パイプ先端側に配置され、前記ガスの圧力で移動して前記ボールよりも先に前記リングギアを押圧する係合部材と、
を少なくとも備え、
前記係合部材は、
前記パイプ先端側に配置される第１係合部と、
前記第１係合部の前記ボール側に配置される第２係合部と、
前記第１係合部と前記第２係合部を接合する接合部と、
を有し、
前記第１係合部が前記リングギアを押圧した後、前記接合部で前記第１係合部と前記第２係合部が分離する
ことを特徴とするプリテンショナー。
【請求項２】
前記第１係合部は、前記第２係合部と分離後、前記リングギアの隣り合う前記被押圧部の間に一時的に収容される
ことを特徴とする請求項１に記載のプリテンショナー。
【請求項３】
前記第１係合部は、少なくとも一部を切り欠いて形成された凹部を有する球状に形成され、
前記凹部で前記リングギアを押圧する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリテンショナー。
【請求項４】
前記凹部は、少なくとも、
前記第２係合部側に形成される第１面と、
前記第２係合部とは反対側に前記第１面に対して所定の角度で形成される第２面と、
前記第１面と前記第２面に対して所定の角度で形成される第３面と、
を有し、
前記第１面が前記リングギアを押圧する
ことを特徴とする請求項３に記載のプリテンショナー。
【請求項５】
前記凹部は、少なくとも２つ形成され、
２つの前記凹部は、前記第３面が背中合わせになるように形成され、
前記第３面に挟まれる通過部を有し
前記通過部は、前記リングギアの軸方向に対向する前記被押圧部の間を通過する
ことを特徴とする請求項４に記載のプリテンショナー。
【請求項６】
前記第２係合部は、前記第１係合部と分離後、前記被押圧部を押圧し、前記リングギアの隣り合う前記被押圧部の間に一時的に収容される
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のプリテンショナー。
【請求項７】
シートベルトと、
前記シートベルトを巻き取るスプールと、
通常時前記スプールとともに回転しかつ緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されて前記スプールと相対回転を生じるロッキング部材と、
前記緊急時に前記ロッキング部材のシートベルト引出し方向の回転をロックするロック機構と、
前記スプールと前記ロッキング部材との間に設けられて前記スプールと前記ロッキング部材との相対回転時に前記シートベルトにかかる荷重を制限するエネルギ吸収機構と、
前記緊急時に作動して前記スプールをシートベルト巻取り方向に回転する請求項１乃至６のいずれか１つに記載のプリテンショナーと、
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８】
シートベルトを巻き取る請求項１乃至７のいずれか１つに記載のシートベルトリトラクタと、
前記シートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、
前記タングが係脱可能に係合されるバックルと、
を少なくとも備え、
緊急時にシートベルトリトラクタによって前記シートベルトの引出しが阻止されることで乗員を拘束する
ことを特徴とするシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリテンショナー、それを備えるシートベルトリトラクタの技術分野、および車両のシートベルト装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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、プリテンショナーを備えたシートベルトリトラクタが種々開発されている。このプリテンショナーは、車両の衝突時等の通常の減速度より大きな減速度が車両に加えられた緊急時の初期に、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スプールをシートベルト巻き取り方向に回転させて、このスプールによりシートベルトを巻き取る。これにより、シートベルトのたるみを迅速に除去するとともにシートベルトに張力を付与して、乗員の拘束力を高めるようになっている。
【０００３】
従来のプリテンショナーの一例として、パイプ内に力伝達部材である複数の質量体とピストンが収容され、ピストンが緊急時にガスジェネレータが発生した反応ガスのガス圧を受けてこれらの質量体を押圧することで各質量体がパイプ内に沿って移動して駆動歯車の複数の被押圧部を押圧し、これらの質量体の押圧により駆動歯車が回転することでスプールがシートベルト巻取り方向に回転してシートベルトを巻き取るプリテンショナーが知られている。
【０００４】
このような従来のプリテンショナーにおいて、第１の質量体が駆動歯車の外歯に当たる際の押圧力が足りず、次の質量体の通過が駆動歯車によって阻止される場合があった。この問題を解決するために、駆動歯車の外歯に合わされる形状の質量体の部分輪郭のみを持つ第１質量体と、結合ひれを介して第１質量体に一体に結合される第２質量体をからなる形状素子が設けられ、駆動歯車の外歯への質量体の係合を的確に行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４４８２８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたプリテンショナーでは、第１の質量体と第２の質量体、およびそれらを結合する結合ひれの形状は、駆動歯車の外歯に合わせるために複雑な形状に形成されていると共に、それぞれの部材を組み合わせて形状素子を形成しており、作製が困難であった。また、形状が複雑なため、駆動歯車の外歯とその外側のガイド等の間にはさまってしまい、動きが取れなくなる可能性があった。
【０００７】
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、容易に作製することができ、且つ、的確に作動させることが可能なプリテンショナー、シートベルトリトラクタ、およびこれを備えたシートベルト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明にかかるプリテンショナーは、
緊急時にガスを発生するガスジェネレータと、
ケースと、
前記ケースに取り付けられるパイプと、
前記パイプ内に移動可能に設けられるとともに前記ガスの圧力で移動してスプールをシートベルト巻き取り方向に回転させるための力を伝達する所定数のボールと、
前記ケース内に少なくとも回転可能に設けられるとともに、外周に前記ボールによって押圧される複数の被押圧部を有し、その押圧によってスプールを回転させるリングギアと、
前記ボールよりも前記パイプ先端側に配置され、前記ガスの圧力で移動して前記ボールよりも先に前記リングギアを押圧する係合部材と、
を少なくとも備え、
前記係合部材は、
前記パイプ先端側に配置される第１係合部と、
前記第１係合部の前記ボール側に配置される第２係合部と、
前記第１係合部と前記第２係合部を接合する接合部と、
を有し、
前記第１係合部が前記リングギアを押圧した後、前記接合部で前記第１係合部と前記第２係合部が分離する
ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかるプリテンショナーは、
前記第１係合部は、前記第２係合部と分離後、前記リングギアの隣り合う前記被押圧部の間に一時的に収容される
ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるプリテンショナーは、
前記第１係合部は、少なくとも一部を切り欠いて形成された凹部を有する球状に形成され、
前記凹部で前記リングギアを押圧する
ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるプリテンショナーは、
前記凹部は、少なくとも、
前記第２係合部側に形成される第１面と、
前記第２係合部とは反対側に前記第１面に対して所定の角度で形成される第２面と、
前記第１面と前記第２面に対して所定の角度で形成される第３面と、
を有し、
前記第１面が前記リングギアを押圧する
ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるプリテンショナーは、
前記凹部は、少なくとも２つ形成され、
２つの前記凹部は、前記第３面が背中合わせになるように形成され、
前記第３面に挟まれる通過部を有し
前記通過部は、前記リングギアの軸方向に対向する前記被押圧部の間を通過する
ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかるプリテンショナーは、
前記第２係合部は、前記第１係合部と分離後、前記被押圧部を押圧し、前記リングギアの隣り合う前記被押圧部の間に一時的に収容される
ことを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明にかかるシートベルトリトラクタは、
シートベルトと、
前記シートベルトを巻き取るスプールと、
通常時前記スプールとともに回転しかつ緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されて前記スプールと相対回転を生じるロッキング部材と、
前記緊急時に前記ロッキング部材のシートベルト引出し方向の回転をロックするロック機構と、
前記スプールと前記ロッキング部材との間に設けられて前記スプールと前記ロッキング部材との相対回転時に前記シートベルトにかかる荷重を制限するエネルギ吸収機構と、
前記緊急時に作動して前記スプールをシートベルト巻取り方向に回転する前記プリテンショナーと、
を少なくとも備える
ことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明にかかるシートベルト装置は、
シートベルトを巻き取る前記シートベルトリトラクタと、
前記シートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、
前記タングが係脱可能に係合されるバックルと、
を少なくとも備え、
緊急時にシートベルトリトラクタによって前記シートベルトの引出しが阻止されることで乗員を拘束する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
前述の課題を解決するために、本発明にかかるプリテンショナーによれば、
緊急時にガスを発生するガスジェネレータと、
ケースと、
前記ケースに取り付けられるパイプと、
前記パイプ内に移動可能に設けられるとともに前記ガスの圧力で移動してスプールをシートベルト巻き取り方向に回転させるための力を伝達する所定数のボールと、
前記ケース内に少なくとも回転可能に設けられるとともに、外周に前記ボールによって押圧される複数の被押圧部を有し、その押圧によってスプールを回転させるリングギアと、
前記ボールよりも前記パイプ先端側に配置され、前記ガスの圧力で移動して前記ボールよりも先に前記リングギアを押圧する係合部材と、
を少なくとも備え、
前記係合部材は、
前記パイプ先端側に配置される第１係合部と、
前記第１係合部の前記ボール側に配置される第２係合部と、
前記第１係合部と前記第２係合部を接合する接合部と、
を有し、
前記第１係合部が前記リングギアを押圧した後、前記接合部で前記第１係合部と前記第２係合部が分離するので、
容易に作製することができ、且つ、的確に作動させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明にかかるプリテンショナーでは、
前記第１係合部は、前記第２係合部と分離後、前記リングギアの隣り合う前記被押圧部の間に一時的に収容されるので、
リングギアを円滑に回転させ、的確に作動させることが可能となる。
【００１８】
また、本発明にかかるプリテンショナーでは、
前記第１係合部は、少なくとも一部を切り欠いて形成された凹部を有する球状に形成され、
前記凹部で前記リングギアを押圧するので、
押圧力をリングギアに的確に伝達し、的確に作動させることが可能となる。
【００１９】
また、本発明にかかるプリテンショナーでは、
前記凹部は、少なくとも、
前記第２係合部側に形成される第１面と、
前記第２係合部とは反対側に前記第１面に対して所定の角度で形成される第２面と、
前記第１面と前記第２面に対して所定の角度で形成される第３面と、
を有し、
前記第１面が前記リングギアを押圧するので、
押圧力をリングギアにより的確に伝達し、的確に作動させることが可能となる。
【００２０】
また、本発明にかかるプリテンショナーでは、
前記凹部は、少なくとも２つ形成され、
２つの前記凹部は、前記第３面が背中合わせになるように形成され、
前記第３面に挟まれる通過部を有し
前記通過部は、前記リングギアの軸方向に対向する前記被押圧部の間を通過するので、
押圧力をリングギアにさらに的確に伝達し、的確に作動させることが可能となる。
【００２１】
また、本発明にかかるプリテンショナーでは、
前記第２係合部は、前記第１係合部と分離後、前記被押圧部を押圧し、前記リングギアの隣り合う前記被押圧部の間に一時的に収容されるので、
リングギアを円滑に回転させ、的確に作動させることが可能となる。
【００２２】
さらに、本発明にかかるシートベルトリトラクタによれば、
シートベルトと、
前記シートベルトを巻き取るスプールと、
通常時前記スプールとともに回転しかつ緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されて前記スプールと相対回転を生じるロッキング部材と、
前記緊急時に前記ロッキング部材のシートベルト引出し方向の回転をロックするロック機構と、
前記スプールと前記ロッキング部材との間に設けられて前記スプールと前記ロッキング部材との相対回転時に前記シートベルトにかかる荷重を制限するエネルギ吸収機構と、
前記緊急時に作動して前記スプールをシートベルト巻取り方向に回転する前記プリテンショナーと、
を少なくとも備えるので、
容易に作製することができ、且つ、的確に作動させることが可能となる。
【００２３】
さらに、本発明のシートベルト装置によれば、
シートベルトを巻き取る前記シートベルトリトラクタと、
前記シートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動自在に支持されたタングと、
前記タングが係脱可能に係合されるバックルと、
を少なくとも備え、
緊急時にシートベルトリトラクタによって前記シートベルトの引出しが阻止されることで乗員を拘束するので、
容易に作製することができ、且つ、的確に作動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施形態の一例を備えるシートベルト装置を模式的に示す図である。
【図２】（ａ）はこの例のシートベルトリトラクタの左側面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIB−IIB線に沿う断面図である。
【図３】図２（ａ）におけるシートベルトリトラクタのプリテンショナーを、そのカバーをとって示す図である。
【図４】この例の係合部材を示す図である。
【図５】プリテンショナーの作動を説明し、（ａ）は作動開始直後の状態を示す図、（ｂ）はその後の状態を示す図、（ｃ）はその後の状態を示す図である。
【図６】この例の一実施形態の係合部材とレバーとの関係を示す図である。
【図７】この例の一実施形態の係合部材とレバーとの関係を示す図である。
【図８】この例の一実施形態の係合部材とレバーとの関係を示す図である。
【図９】この例の一実施形態の係合部材とレバーとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
【００２６】
図１は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施形態の一例を備えるシートベルト装置を模式的に示す図である。
【００２７】
図１に示すように、この例のシートベルト装置１は、基本的には従来公知の三点式シートベルト装置と同じである。図中、１はシートベルト装置、２は車両シート、３は車両シート２の近傍に配設されたシートベルトリトラクタ、４はシートベルトリトラクタ４に引き出し可能に巻き取られかつ先端のベルトアンカー４ａが車体の床あるいは車両シート２に固定されるシートベルト、５はシートベルトリトラクタ３から引き出されたシートベルト４を乗員のショルダーの方へガイドするガイドアンカー、６はこのガイドアンカー５からガイドされてきたシートベルト４に摺動自在に支持されたタング、７は車体の床あるいは車両シートに固定されかつタング６が係脱可能に挿入係合されるバックルである。このシートベルト装置１におけるシートベルト４の装着操作および装着解除操作も、従来公知のシートベルト装置と同じである。
【００２８】
この例のシートベルトリトラクタ３は従来公知の緊急ロック式シートベルトリトラクタ（ＥＬＲ）または従来公知の自動ロック式シートベルトリトラクタ（ＡＬＲ）として構成される。このシートベルトリトラクタ３はプリテンショナーおよびエネルギ吸収（ＥＡ）機構を備えている。
【００２９】
図２（ａ）および（ｂ）は、この例のプリテンショナーおよびＥＡ機構を備えるシートベルトリトラクタを示す図である。
【００３０】
図２（ａ）および（ｂ）に示すようにシートベルトリトラクタ３は、両側壁８ａ,８ｂを有するコ字状のフレーム８、図１に示したシートベルト４を巻き取るスプール９、ＥＡ機構のトーションバー１０、本発明のロッキング部材であるロッキングベース１１、ロック機構１２、減速度感知機構１３、所定数（複数）のボールを用いたプリテンショナー１５、およびスプール９を常時シートベルト巻取り方向に付勢するスプリング手段１６を備えている。
【００３１】
そして、減速度感知機構１３およびプリテンショナー１５が作動しない通常時は、シートベルト４を引き出すとスプール９がシートベルト引出し方向に回転してシートベルト４が引き出される。この通常のシートベルト４の引出し時には、減速度感知機構１３が作動しないのでロック機構１２が作動せず、スプール９がトーションバー１０およびロッキングベース１１とともに回転する。したがって、シートベルト４は容易に引き出される。
【００３２】
また、シートベルト４を引き出した後、シートベルト４から手を離すと、スプリング手段１６の付勢力で、スプール９がシートベルト巻取り方向に回転する。すると、スプール９は、引き出された全量またはほぼ全量のシートベルト４を巻き取る。この通常のシートベルト４の巻取り時には、スプール９がトーションバー１０およびロッキングベース１１とともに回転する。したがって、シートベルト４は容易に巻き取られる。
【００３３】
走行中の車両に減速度感知機構１３が作動する大きさの減速度が加えられると、減速度感知機構１３が作動してロック機構１２が作動する。すると、ロッキングベース１１に設けられた図示しないパウルが回動して、側壁８ａに形成された図示しないロック歯に係合する。これにより、ロッキングベース１１のシートベルト引出し方向の回転がロックされる。一方、乗員の慣性でシートベルト４が引き出されようとし、スプール９がロッキングベース１１に対して相対的にシートベルト引出し方向に回転しようとする。その結果、トーションバー１０がねじられる。このトーションバー１０がねじり変形による抵抗でスプール９のシートベルト引出し方向の回転が抑制される。こうして、乗員はシートベルト４により拘束される。このとき、乗員の運動エネルギがトーションバー１０のねじり変形により部分的に吸収されるので、シートベルト４から乗員に加えられる力が制限される。
【００３４】
次に、この例のプリテンショナー１５について説明する。
【００３５】
図３は、図２（ａ）におけるシートベルトリトラクタのプリテンショナーを、そのカバーをとって示す図である。
【００３６】
図３に示すように、プリテンショナー１５はパイプ１７を有しており、このパイプ１７の先端側にある一端部１７ａは開放されている。
【００３７】
パイプ１７の他端部１７ｃ内には、緊急時に反応ガスを発生するガスジェネレータ１９が設けられている。また、パイプ１７内には、本発明の力伝達部材である鉄あるいはアルミニウム等の金属製の所定数のボール２０およびガスジェネレータ１９からのガス圧を受けてボール２０を押圧する図示しないピストンが移動可能に配設されている。また、ボール２０のピストンとは反対側には、後述する係合部材５０が配設されている。
【００３８】
プリテンショナー１５はケース基材２２を有し、このケース基材２２は側壁８ｂに取り付けられている。また、ガイド部材１８はケース基材２２を介して同じくフレーム８の側壁８ｂに取り付けられる。更に、ケース基材２２およびガイド部材１８には図２（ｂ）に示したカバー２３が取り付けられる。そして、ケース基材２２、ガイド部材１８、およびカバー２３により内部空間２４ａを有するプリテンショナー１５のケース２４が形成される。パイプ１７は、ケース２４に取り付けられる。
【００３９】
図２（ｂ）および図３に示すように、ケース２４の内部空間２４ａ内には、リングギア２５が回転可能に配設されている。このリングギア２５の外周面には、ボール２０によって押圧される本発明の被押圧部である複数のレバー２５ａが突設されている。そして、レバー２５ａの周方向の間隔は、１個のボール２０の一部が収容可能な大きさに設定されている。そして、リングギア２５のレバー２５ａはパイプ１７の一端部１７ａの切欠部１７ｂからパイプ１７内に侵入可能になっている。また、リングギア２５は、シートベルトリトラクタ３のスプール９と一体回転可能に取り付けられている。
【００４０】
そして、プリテンショナー１５の作動時に、各ボール２０は、パイプ１７の切欠部１７ｂからパイプ１７内に進入している各レバー２５ａにリングギア２５の押圧力を加える。
【００４１】
この例のプリテンショナー１５では、パイプ１７の配管の取り回し（パイピング）は、プリテンショナー１５が車体に取り付けられた状態で、その一端部１７ａの端が図３に示す最下位置とされている。また、各ボール２０は力をリングギア２５の各レバー２５ａにリングギア２５の略接線方向に沿ってシートベルト巻き取り方向に伝達する。その結果、各ボール２０は力をリングギア２５に効率よく伝達するようになる。
【００４２】
ケース基材２２には、ボール２０をガイドするケース基材側ガイド溝２７が形成されている。ケース基材側ガイド溝２７は、リングギア２５の中心と略同心の円の略円弧状に形成されている。そして、ケース基材側ガイド溝２７は、リングギア２５の各レバー２５ａの先端より外側に配設されている。したがって、各レバー２５ａがケース基材側ガイド溝２７内に侵入することはない。このケース基材側ガイド溝２７は、一対のケース基材外周側ガイド壁２８とケース基材内周側ガイド壁２９とによって形成されている。
【００４３】
更に、ボール２０が移動するケース基材内周側ガイド壁２９の上流側端には、ボール２０をケース基材側ガイド溝２７に誘導するケース基材側溝誘導部２９ａが設けられている。このケース基材側溝誘導部２９ａは、ケース基材内周側ガイド壁２９の上流側端で傾斜する傾斜面として形成されている。
【００４４】
ケース基材２２にカバー２３が取り付けられて合体された状態では、ボール２０が移動する円弧状通路３３および円弧状通路３３に誘導する誘導通路３４が形成される。
【００４５】
そして、この例のプリテンショナー１５では、円弧状通路３３、誘導通路３４、およびパイプ１７の一端部１７ａとリングギア２５との間に形成されるガイド通路３５により、リングギア２５の外周に沿ってほぼ円弧状のボール収納室が形成される。その場合、円弧状通路３３および誘導通路３４によって形成されるボール収納室の部分には、リングギア２５の各レバー２５ａは侵入しない。
【００４６】
また、図３に示すようにガイド部材１８にはストッパ部１８ａが形成されており、このストッパ部１８ａは円弧状通路３３の下流側端をほぼ閉塞している。そして、円弧状通路３３、誘導通路３４、およびガイド通路３５は、すべてケース２４内に設けられている。
【００４７】
なお、カバー２３の内側にケース基材外周側ガイド壁２８とケース基材内周側ガイド壁２９に対向して同様のガイド壁等を形成することで、円弧状通路３３等を形成してもよい。
【００４８】
次に、この例のプリテンショナーに用いる係合部材について具体的に説明する。
【００４９】
図４は、この例のプリテンショナーの一実施形態の係合部材を示す図である。図４（ａ）は、係合部材の斜視図、図４（ｂ）は、係合部材の側面図である。
【００５０】
図４に示すように、係合部材５０は、先頭の第１係合部５１と、第１係合部５１に接合している第２係合部５２と、第１係合部５１と第２係合部５２を接合する接合部５３と、有する。なお、第１係合部５１、第２係合部５２、及び接合部５３は、１つの部材を加工して形成してもよいし、別々に加工した第１係合部５１及び第２係合部５２を、接合部５３で一体に接合して形成してもよい。
【００５１】
第１係合部５１は、大部分がボール２０と同様な球状に形成され、球の少なくとも一部を切り欠いて形成された凹部５１ａを有する。本実施形態では、２つの凹部５１ａを有する。本実施形態の凹部５１ａは、中央付近の所定の１点から三角錐状に３つの面が形成されることが好ましい。例えば本実施形態では、凹部５１ａは、少なくとも、第２係合部５２側に形成される第１面５１１と、第２係合部５２とは反対側に第１面５１１に対して所定の角度で形成される第２面５１２と、第１面５１１と第２面５１２に対して所定の角度で形成される第３面５１３と、を有する。また、本実施形態の凹部５１ａは、第３面５１３が背中合わせに２つ形成され、第３面５１３に挟まれる通過部５１４を有する。なお、凹部５１ａの各面は、平面である必要はなく、曲面等であってもよい。
【００５２】
第２係合部５２は、全体がボール２０と同様な球状に形成される。例えば、第１係合部５１と第２係合部５２は、それぞれボール２０と同径に形成されると好ましい。第１係合部５１と第２係合部５２は、接合部５３で接合される。
【００５３】
係合部材５０が１つの部材を加工して形成される場合、接合部５３は、第１係合部５１及び第２係合部５２と一体に形成される。また、係合部材５０が別々の部材を加工して形成される場合、接合部５３は、第１係合部５１と第２係合部５２を一体に接合する接着剤や凹凸の嵌合等によって構成される。
【００５４】
このように構成されたこの例のシートベルトリトラクタ３の作動について説明する。
図５は、プリテンショナーの作動を説明し、図５（ａ）は作動開始直後の状態を示す図、図５（ｂ）および図５（ｃ）はその後の状態を示す図である。
【００５５】
図３に示したように、プリテンショナー１５の非作動時には、リングギア２５が、スプール９と一体に保持され、スプール９と共に常時回転可能な状態になっている。また、係合部材５０および各ボール２０はパイプ１７内で、順次互いに隣接するボール２０どうしが当接した状態にされている。このとき、ガスジェネレータ１９がガスを発生せず、ボール２０はレバー２５ａを実質的に押圧しない。
【００５６】
前述の緊急時には、従来と同様に図２に示した減速度感知機構１３およびロック機構１２が作動してロッキングベース１１のシートベルト引出し方向の回転がロックされるとともに、ガスジェネレータ１９が作動してガスを発生する。発生したガスによって図示しないピストンが押圧され、ピストンは各ボール２０および係合部材５０を押圧しながらパイプ１７内に沿って各ボール２０とともにパイプ１７の一端部１７ａの方へ前進移動する。
【００５７】
すると、係合部材５０は移動しながらこの押圧力でリングギア２５を図５（ａ）における反時計回りに回転させる。このリングギア２５の回転開始により、スプール９がシートベルト巻取り方向に回転開始し、乗員に装着されているシートベルト４が巻き取り開始される。
【００５８】
ここで、係合部材５０の作動について具体的に説明する。
【００５９】
図６〜９は、この例の一実施形態の係合部材５０とレバー２５ａとの関係を示す図である。
【００６０】
緊急時に図５に示したようにプリテンショナー１５が作動すると、発生したガスによって図示しないピストンが押圧されるので、ボール２０に大きな押圧力を加え、係合部材５０を押圧する。なお、通常時、係合部材５０は、図示しない仮止め部材によってパイプ１７内に仮止めされている。仮止め部材は、パイプ１７に取り付けられ係合部材５０に力を作用させて仮止めしてもよいし、係合部材５０に取り付けられパイプ１７に力を作用させて仮止めしてもよい。
【００６１】
押圧された係合部材５０は、仮止めをはずし、図６に示すように、リングギア２５の外周の接線方向に移動する。移動した係合部材５０の第１係合部５１の通過部５１４は、図２（ｂ）に示した軸方向に対向する２つのレバー２５ａの間を通過する。すなわち、リングギア２５のレバー２５ａが凹部５１ａに入り込む。
【００６２】
係合部材５０がさらに移動すると、図７に示すように、第１係合部５１の凹部５１ａの第１面５１１とレバー２５ａが接触する。係合部材５０がさらに移動しようとすると、第１面５１１がレバー２５ａを押圧すると共に、第１面５１１とレバー２５ａとの接触点Ａを中心として第１係合部５１が矢印Ｂの方向に回転しようとする。
【００６３】
第１係合部５１が回転しようとすると、係合部材５０全体が接触点Ａを中心として矢印Ｂの方向に回転しようとする。すると、図８に示すように、第２係合部５２がパイプ１７に衝突して動けなくなり、回転しようとする第１係合部５１との間の接合部５３に荷重がかかり、接合部５３が破壊され、第１係合部５１と第２係合部５２が分離される。
【００６４】
その後、図９に示すように、第１係合部５１が隣り合うレバー２５ａ間に一時的に収容されるとともに、次の第２係合部５２が、第１係合部５１が当接していたレバー２５ａと時計回りに隣接するレバー２５ａに当接すると、この第２係合部５２を介するレバー２５ａへの押圧力で、リングギア２５が反時計回りに更に回転する。レバー２５ａとこのレバー２５ａに時計回りに隣接する次のレバー２５ａとの間に第２係合部５２がレバー２５ａを押圧しながら一時的に収容される。
【００６５】
さらに、第２係合部５２の次のボール２０が次のレバー２５ａに当接すると、このボール２０を介する次のレバー２５ａへの押圧力で、リングギア２５が反時計回りに更に回転する。以後、順次各ボール２０によってレバー２５ａを押圧することによりリングギア２５が反時計回りに回転する。すなわち、スプール９がシートベルト巻取り方向に回転し、シートベルト４がスプール９に巻き取られる。
【００６６】
図５（ｃ）に示すように、レバー２５ａへの押圧力が実質的に消滅した係合部材５０およびボール２０は、リングギア２５の回転でレバー２５ａによりガイド通路３５にガイドされて移動する。そして、係合部材５０は誘導通路３４に進入すると、レバー２５ａから離間するとともにこの誘導通路３４にガイドされて円弧状通路３３に移動する。同様に、レバー２５ａへの押圧力が実質的に消滅した各ボール２０が、順次誘導通路３４にガイドされて円弧状通路３３に移動する。各ボール２０は誘導通路３４および円弧状通路３３を移動しているときは、リングギア２５のレバー２５ａに当接しない。換言すると、リングギア２５の回転は、誘導通路３４および円弧状通路３３に位置する各ボール２０によって影響されなく、レバー２５ａへのボール２０の押圧力がリングギア２５の回転に効率よく利用される。
【００６７】
そして、係合部材５０のうち第１係合部５１がストッパ部１８ａに当接したとき、あるいはスプール９をシートベルト引出し方向に回転させようとするシートベルト４の張力がスプール９をシートベルト巻取り方向に回転させようとするボール２０と等しくなったとき、各ボール２０の移動が停止する。これにより、リングギア２５の回転が停止して、プリテンショナー１５の作動が停止する。したがって、プリテンショナー１５の作動によるスプール９のシートベルト４の巻取りが終了する。その結果、シートベルト４により乗員はより一層堅固に拘束される。
【００６８】
続いて、乗員の慣性によりシートベルト４が引き出されようとし、スプール９がシートベルト引出し方向に回転しようとする。このとき、ロッキングベース１１のシートベルト引出し方向の回転がロックされているので、トーションバー１０が捩り変形する。このトーションバー１０の捩り変形によりスプール９がシートベルト引出し方向に回転するので、シートベルト４からの乗員に加えられる力が制限される。すなわち、トーションバー１０はＥＡ作動を行う。
【００６９】
トーションバー１０のＥＡ作動中はスプール９がシートベルト引出し方向に回転するため、リングギア２５も同方向に回転する。そして、リングギア２５の回転で、終端側のいくつかのボール２０がリングギア２５の対応するレバー２５ａによってパイプ１７の方へ戻されるが、円弧状通路３３に導かれた始端側の係合部材５０および各ボール２０はレバー２５ａから離れているので、パイプ１７の方へ移動不能となり、これらのボールの逆流が防止される。したがって、リングギア２５のシートベルト引出し方向の回転に対するボール２０の影響は抑制される。このように、トーションバー１０のＥＡ作動時に、リングギア２５のシートベルト引出し方向の回転に対してボール２０の影響が抑制されることから、リングギア２５はよりスムーズに回転する。その結果、トーションバー１０によるＥＡ作動は効果的に行われる。
【００７０】
以上、本実施形態のプリテンショナー１５によれば、緊急時にガスを発生するガスジェネレータ１９と、ケース２４と、ケース２４に取り付けられるパイプ１７と、パイプ１７内に移動可能に設けられるとともにガスの圧力で移動してスプール９をシートベルト巻き取り方向に回転させるための力を伝達する所定数のボール２０と、ケース２４内に少なくとも回転可能に設けられるとともに、外周にボール２０によって押圧される複数の被押圧部２５ａを有し、その押圧によってスプール９を回転させるリングギア２５と、ボール２０よりもパイプ１７先端側に配置され、ガスの圧力で移動してボール２０よりも先にリングギア２５を押圧する係合部材５０と、を少なくとも備え、係合部材５０は、パイプ１７先端側に配置される第１係合部５１と、第１係合部５１のボール２０側に配置される第２係合部５２と、第１係合部５１と第２係合部５２を接合する接合部５３と、を有し、第１係合部５１がリングギア２５を押圧した後、接合部５３で第１係合部５１と第２係合部５２が分離するので、容易に作製することができ、且つ、的確に作動させることが可能となる。
【００７１】
また、本実施形態のプリテンショナー１５では、第１係合部５１は、第２係合部５２と分離後、リングギア２５の隣り合うレバー２５ａの間に一時的に収容されるので、リングギア２５を円滑に回転させ、的確に作動させることが可能となる。
【００７２】
また、本実施形態のプリテンショナー１５では、第１係合部５１は、少なくとも一部を切り欠いて形成された凹部５１ａを有する球状に形成され、凹部５１ａでリングギア２５を押圧するので、押圧力をリングギア２５に的確に伝達し、的確に作動させることが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態のプリテンショナー１５では、凹部５１ａは、少なくとも、第２係合部５２側に形成される第１面５１１と、第２係合部５２とは反対側に第１面５１１に対して所定の角度で形成される第２面５１２と、第１面５１１と第２面５１２に対して所定の角度で形成される第３面５１３と、を有し、第１面５１１がリングギア２５を押圧するので、押圧力をリングギア２５により的確に伝達し、的確に作動させることが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態のプリテンショナー１５では、凹部５１ａは、少なくとも２つ形成され、２つの凹部５１ａは、第３面５１３が背中合わせになるように形成され、第３面５１３に挟まれる通過部５１４を有し、通過部５１４は、リングギア２５の軸方向に対向するレバー２５ａの間を通過するので、押圧力をリングギア２５にさらに的確に伝達し、的確に作動させることが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態のプリテンショナー１５では、第２係合部５２は、第１係合部５１と分離後、レバー２５ａを押圧し、リングギア２５の隣り合うレバー２５ａの間に一時的に収容されるので、リングギア２５を円滑に回転させ、的確に作動させることが可能となる。
【００７６】
さらに、本実施形態のシートベルトリトラクタ３によれば、シートベルト４と、シートベルト４を巻き取るスプール９と、通常時スプール９とともに回転しかつ緊急時にシートベルト引出し方向の回転が阻止されてスプール９と相対回転を生じるロッキング部材１１と、緊急時にロッキング部材１１のシートベルト引出し方向の回転をロックするロック機構１２と、スプール９とロッキング部材１１との間に設けられてスプール９とロッキング部材１１との相対回転時にシートベルト４にかかる荷重を制限するエネルギ吸収機構１０と、緊急時に作動してスプール９をシートベルト巻取り方向に回転する前記プリテンショナー１５と、を少なくとも備えるので、容易に作製することができ、且つ、的確に作動させることが可能となる。
【００７７】
さらに、本実施形態のシートベルト装置１によれば、シートベルト４を巻き取る前記シートベルトリトラクタ３と、シートベルトリトラクタ３から引き出されたシートベルト４に摺動自在に支持されたタング６と、タング６が係脱可能に係合されるバックル７と、を少なくとも備え、緊急時にシートベルトリトラクタ３によってシートベルト４の引出しが阻止されることで乗員を拘束するので、容易に作製することができ、且つ、的確に作動させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のプリテンショナー、シートベルトリトラクタ、およびシートベルト装置は、複数のボールを用いたプリテンショナー、シートベルトリトラクタ、およびこのシートベルトリトラクタを備えた車両のシートベルト装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１…シートベルト装置、３…シートベルトリトラクタ、４…シートベルト、６…タング、７…バックル、８…フレーム、９…スプール、１０…トーションバー（エネルギ吸収（ＥＡ）機構）、１１…ロッキングベース（ロッキング部材）、１２…ロック機構、１３…減速度感知機構、１４…連結部材、１５…プリテンショナー、１７…パイプ、１８…ガイド部材、１９…ガスジェネレータ、２０…ボール、２２…ケース基材、２３…カバー、２４…ケース、２５…リングギア、２５ａ…レバー（被押圧部）、２７…ケース基材側ガイド溝、２７ａ…ケース基材側ボール誘導溝、２８…ケース基材外周側ガイド壁、２９…ケース基材内周側ガイド壁、２９ａ…ケース基材側溝誘導部、３３…円弧状通路、３４…誘導通路、３５…ガイド通路、５０…係合部材、５１…第１係合部、５２…第２係合部、５３…結合部、５１１…第１面、５１２…第２面、５１３…第３面、５１４…通過部
【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】
2016078531.tif 000009
【図８】
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【図９】
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