JP4915612B2 - シートベルトリトラクタ及びシートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、拘束動作時にシートベルトの拘束力を高めるためのプリテンショナを備えたシートベルトリトラクタ及びシートベルト装置に関する。

シートベルト装置は、車両などの衝突時に生じる急加速度による乗員（シートベルト装着者）の急激な移動を拘束することで乗員の拘束を図る装置として、高速移動を行う車両などの座席に不可欠な装置である。こうしたシートベルト装置は、シートベルト、シートベルトリトラクタ、およびバックル装置などを主な要素として構成されており、そのシートベルトリトラクタが主要な機構要素となっている。

シートベルトリトラクタは、スプールと呼ばれる巻取手段を有し、そのスプールにシートベルトをばね力により引き込んで巻き取ることで収容できるようにされている。そして乗員がシートベルトを装着する際には、シートベルトに取り付けられたタングプレートを引っ張ることでシートベルトをシートベルトリトラクタから引き出し、これを座席の傍らに設置のバックル装置に係合させることで乗員へのシートベルトの装着がなされる。

このようなシートベルトリトラクタでは、近年、乗員に対する拘束力をより一層高めるためにプリテンショナを設けるのが一般的になってきている。プリテンショナは、シートベルト装置による拘束動作を必要とする際に、装着状態のシートベルトの弛みを除去して適切な拘束状態をもたらすとともに、その拘束状態を維持するような張力をシートベルトに与え、これにより乗員に対する拘束力を高める。

プリテンショナにおける弛み除去・張力発生機構についてはいくつかの方式が知られており、その代表的な１つとして、特許文献１に開示の例のような方式がある。以下ではこれを仮に「ボール方式」と呼ぶ。

ボール方式のプリテンショナは、ガス発生手段からの噴出ガスでボール列を移動させ、そのボール列の移動運動でスプールを回転させてシートベルトの弛み除去をなし、同時にボール列にかかるガス圧で弛み除去の拘束状態を維持するための引出し抵抗をスプールに負荷してシートベルトを所定の張力状態にする。

より具体的にいうと、ボール方式のプリテンショナは、複数のボールがボール列を形成するように充填されるとともに、そのボール列の基端部にピストン要素が設けられたボールガイドパイプを備えており、このボールガイドパイプの基端部にガス発生手段が接続されている。ガス発生手段は、加速度センサが一定以上の加速度を検知すると発火して高圧ガスを噴出する。そうすると、そのガス圧がピストン要素を介してボール列に伝わってボール列がボールガイドパイプ中を移動する。そしてこのボール列の移動運動がスプールに伝わってそれを回転させるとともにボール列にかかるガス圧で所定の引出し抵抗をスプールに負荷する。

ボール列の移動運動やボール列にかかるガス圧をスプールに伝える機構は、一例として、リングギアとピニオンギアの組合せで構成されている。すなわち、リングギアは、移動するボール列の係合を受けてボール列の移動運動やボール列にかかるガス圧を伝える外歯が外周に形成されるとともに、ピニオンギアが噛合する内歯が内周に形成された構成とされている。そしてボール列の移動が開始するとリングギアがピニオンギアに噛合するとともに回転し、これによりピニオンギアも回転し、このピニオンギアの回転がスプールに伝わってスプールがシートベルトを巻き込む方向に回転する。このスプールの巻込み回転量は、その時点におけるシートベルトの弛みの程度で決まり、適切な拘束状態になるまで弛みが除去されると、スプールは回転を停止し、ボール列にかかるガス圧で所定の引出し抵抗負荷状態を維持する。

特開２００５−３０６１１１号公報

上述のようなボール方式のプリテンショナは、プリテンショナに求められる機能をより効果的に発揮させることができるなどの点で優れている。しかし、その機能性をさらに一層高める余地が残されている。それは、シートベルトの弛み除去に伴う問題である。

プリテンショナによる弛み除去におけるスプールの巻込み回転量は、上述のように、その時点におけるシートベルトの弛みの程度で決まる。そのため弛みの程度が通常範囲よりも大きい弛み過剰の場合があると、ボールガイドパイプ中のボール列のボールが使い切られた状態になり、その結果としてボールを介したガス圧のスプールへの伝達をなせない状態、つまりシートベルトに拘束用の張力を与えることができない状態になる可能性がある。ここで、シートベルトの弛みには、乗員が着用している衣類の状態も関係する。すなわち、乗員が厚手の衣類を着用していると、その衣類のために結果として除去すべき弛みが大きくなり、そのような場合ほど弛み過剰を招き易い。

本発明は、弛み過剰の場合でも十分な張力をシートベルトに与えることができるシートベルトリトラクタ及びこれを備えたシートベルト装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、シートベルトを巻き取って収容するスプールと、複数のボールを一列状態のボール列として配列するボールガイドパイプ、及び、前記ボール列を前記ボールガイドパイプの先端側に向けて移動させるための噴出ガスを発生するガス発生手段を備え、前記ボール列の移動運動により前記スプールを巻取り方向に回転させ、張力を前記シートベルトに与えるプリテンショナとを有するシートベルトリトラクタにおいて、前記プリテンショナは、前記ボールガイドパイプ内に配置され、当該ボールガイドパイプの前記ガス発生手段側をシールしつつ前記ボール列の基端部に接触して前記ガス発生手段からの前記噴出ガスの圧力をボール列に伝えるピストンと、前記ボールがその移動状態で係合する外歯を外周に有し、ボール列の移動を前記スプールの回転に変換するリングギアと、前記ボールガイドパイプ内を移動可能なように前記ボール列に組み込まれ、前記リングギアの前記外歯と接触して前記ボールガイドパイプにおける前記ボール列の移動を停止させるボールストッパと、前記ボールガイドパイプ内において前記ボールストッパと前記ピストンとの間に配置され、前記ボールストッパが前記リングギアの前記外歯と接触して前記ボール列の移動を停止させた状態において、前記ボールガイドパイプ内に残留する、少なくとも１つの残留用ボールとを有することを特徴としている。特に、ボールストッパは、前記ボール列の前記ボールの全てが前記ボールガイドパイプから排出される状態になる前に、前記ボール列の移動を停止させることが好ましい。

このようにボールストッパを設けたことにより、弛み過剰の場合でも適数のボールをボールガイドパイプ中に確実に残留させることができ、その残留ボールによりボールガイドパイプのガス圧を保つことができる。したがって、シートベルトの弛み状態に関係なく、拘束動作時に十分張力をシートベルトに与えることが可能となる。

本発明によれば、弛み過剰の場合でも十分な張力をシートベルトに与えることができる。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１に、一実施形態によるシートベルトリトラクタを備えたシートベルト装置の全体構成の一例を示す。この例のシートベルト装置１は、車両の座席Ｓに装置された場合であり、車両の乗員Ｍを座席Ｓに拘束するのに用いられ、シートベルト２、シートベルトリトラクタ３、タング４、バックル装置５、ショルダアンカ６および止め具７を備えている。

シートベルト２は、一方側が引き出し可能にしてシートベルトリトラクタ３に巻き取られ、他方側の端部が止め具７により車両の車体Ｂに回動可能に接続され、さらにその途中がショルダアンカ６に通されている。乗員Ｍがシートベルト２を装着する際には、シートベルト２に摺動可能に取り付けられているタング４でシートベルト２をシートベルトリトラクタ３から引き出し、それからタング４をバックル装置５に係合させることでシートベルト２により乗員Ｍを拘束する状態にする。

こうしたシートベルト装置１は、シートベルトリトラクタ３がその主要な機構要素となっている。図２にシートベルトリトラクタ３の構成を示す。図２では、シートベルトリトラクタ３の全体的な概略構造を縦断面図の状態で示している。

図２に示すように、シートベルトリトラクタ３は、左右の側壁１２Ｌ、１２Ｒと図示を省略してある背面壁などで概略函形に形成されているフレーム１２に、スプール１３、回転付勢用ばね（スパイラルスプリング）１４、スプール用パウル１５、トーションバー１６、ロッキングベース１７、ロッキングベース用パウル１８、プリテンショナ１９、カムシャフト２０、ロック起動機構２１および加速度検知手段（図示を省略）を主な要素として組み込んで構成されている。

スプール１３は、図１のシートベルト２（図２では図示を省略）を巻き込んでシートベルトリトラクタ３に収容する巻取手段であり、全体としてドラム形状に形成されており、そして回転付勢用ばね１４により常時的に回転付勢力が与えられており、その回転付勢力で回転することによりシートベルト２を引き込んで巻き取ることができるようにされている。

スプール用パウル１５は、スプール１３の引出し方向回転をロックしてシートベルト２の引き出しを抑止するスプールロック手段であり、ラチェット機構の原理で必要時にスプール１３の引出し方向回転をロックする。具体的にはスプール用パウル１５は、ラチェット機構における爪片状に形成され、スプール１３の端面部においてスプール１３の軸方向に直交する方向で回動可能となる、つまりスプール１３の外周側に向けての回動と内周側に向けての回動をなせるように取り付けられている。そしてその外周側への回動によりフレーム１２に形成の係合歯（図示を省略）に係合することでスプール１３を回転ロック状態（引出し方向回転ロック状態）にする。スプール用パウル１５によるスプール１３の回転ロックは、シートベルト２が一定以上の速さで引き出されるのを上記加速度検知手段が検知した場合になされる。すなわち、加速度検知手段がシートベルト２の引出しについて、一定上の加速度を検知すると、それを受けてロック起動機構２１が作動してスプール用パウル１５を外周側に回動させてフレーム１２に形成の上記係合歯に係合させることで回転ロックがなされる。

トーションバー１６は、車両の衝突時などにシートベルト３を介して乗員へ加わる衝撃を緩和するためのＥＡ（Energy Absorption）機構の要部を形成している。具体的にはトーションバー１６は、一端側をスプール１３に、他端側をロッキングベース１７にそれぞれ連結して設けられている。そのスプール１３に対する連結は、スプール１３に対して一定の範囲で相対回転可能とするようになされ、一方、ロッキングベース１７に対する連結は固定的になされている。そして車両の衝突などで乗員が前方に急移動してシートベルト２が急激に引き出される状態になった場合に、そのシートベルト２の引き出しで後述のようにして回転ロック状態が解除されて引出し方向回転を行うスプール１３の回転力を受けてねじり変形を生じ、そのねじり変形で乗員の移動運動のエネルギを吸収することにより、乗員へ加わる衝撃力を緩和する。なお、このトーションバー１６のねじり変形の際、トーションバー１６のロッキングベース１７への連結側は、ロッキングベース１７が回転ロック状態にあることから、固定状態になっている。

ロッキングベース１７は、トーションバー１６を介してスプール１３に連結させて設けられている。ロッキングベース１７とトーションバー１６の連結は固定的になされている。したがってロッキングベース１７は、上述のスプール１３とトーションバー１６の間の一定範囲の相対回転と同じ相対回転をスプール１３に対してなせるようになっている。このロッキングベース１７は、後述するようなプリテンショナ１９の動作を受けてスプール１３の回転ロック状態を解除する回転ロック解除機能、トーションバー１６にねじり変形が生じる際にその他端側を固定するトーションバー固定機能、それにプリテンショナ１９で発生する回転駆動力をスプール１３に伝達するプリテンショナ回転駆動力伝達機能を有しており、これらの機能のために、ピニオンギア１７ｐが組み付けられている。

ロッキングベース用パウル１８は、トーションバー１６の他端側（ロッキングベース１７への連結側）を固定するためにロッキングベース１７の回転をロックするロッキングベースロック手段であり、スプール用パウル１５と同様に、ラチェット機構における爪片状に形成され、ロッキングベース１７の外周側に向けての回動と内周側に向けての回動をなせるようにロッキングベース１７に取り付けられており、その外周側への回動によりフレーム１２に形成の係合歯（図示を省略）に係合することで、ロッキングベース１７をスプール１３の引出し方向回転と同方向の回転について回転ロック状態にする。ロッキングベース用パウル１８によるロッキングベース１７の回転ロックは、後述のように、プリテンショナ１９が作動することでなされる。

プリテンショナ１９は、シートベルト装置１による乗員Ｍに対する拘束動作を必要とする際に、装着状態のシートベルト２の弛みを除去して適切な拘束状態をもたらすとともに、その拘束状態を維持するような所定の張力をシートベルト２に与え、これにより乗員Ｍに対する拘束力を高める。このプリテンショナ１９については後に詳しく説明する。

カムシャフト２０は、上述のロッキングベース１７を介したスプール１３の回転ロック状態解除動作をスプール用パウル１５に伝える要素であり、一端側がスプール用パウル１５の回動軸（図示を省略）にカム要素を介して連結され、他端側がカム要素を介してロッキングベース１７に形成のカム要素ガイド溝（図示を省略）に係合するようされている。

ロック起動機構２１は、スプール用パウル１５によるスプール１３の回転ロックを起動させるのに機能する。すなわちロック起動機構２１は、加速度検知手段がシートベルト２の引出しについて一定上の加速度を検知するのを受けて作動し、その作動によりスプール用パウル１５を係合歯に係合させてスプール１３を回転ロックにする。

以下ではプリテンショナ１９の詳細について説明する。図３に、プリテンショナ１９の構成を図２中のＡ−Ａ断面による断面構造として示し、図４にその作動状態を示す。図３に示すように、プリテンショナ１９は、ボールガイドパイプ３１、ボール３２、ボールストッパ３３、ピストンボール３４、コイルスプリング３５、リングギア３６、ガスジェネレータ３７およびガイドブロック３８を主な要素として構成されている。なお、図ではボールストッパ３３については断面しない状態で示してある。

ボールガイドパイプ３１は、ガス圧伝達要素であるボール３２のガス圧伝達のための移動をガイドするガイド手段であり、例えば鋼管を曲折して形成されており、直線状とされた基端部３１ａ、基端部３１ａの先で９０度に湾曲させた湾曲部３１ｂ、湾曲部３１ｂの先で基端部３１ａに対して直交する状態の直線状とされた中間直線部３１ｃ、中間直線部３１ｃの先で半円状に湾曲された半円部３１ｄ、および半円部３１ｄの先で直線状とされた先端直線部３１ｅを有する形状とされ、その先端直線部３１ｅには切欠き部３１ｆが形成されている。このボールガイドパイプ３１は、図２に示すように、シートベルトリトラクタ３のフレーム１２の側壁１２Ｌとプリテンショナカバー３９で挟むようにしてフレーム１２に取り付けられている。

ボール３２は、例えば金属材を用いて高剛性の球体として形成されており、ガスジェネレータ３７からの噴出ガスのガス圧をリングギア３６に伝達してリングギア３６を回転駆動するのに機能する。このボール３２は、中間直線部３１ｃから先端直線部３１ｅの切欠き部３１ｆまでを密接状態の一列で埋めてボール列３２Ｌを形成するようにして複数個がボールガイドパイプ３１に充填されている。このボール列３２Ｌは、ガスジェネレータ３７からの噴出ガスのガス圧を受けてボールガイドパイプ３１の先端側に向けて移動し、このボール列３２Ｌの移動運動でスプール１３を巻取り方向に回転させてシートベルト２の弛み除去をなす。すなわちボール列３２Ｌないしボール３２は、拘束動作時のガス圧伝達手段として機能する。

ボールストッパ３３は、ボール列３２Ｌの移動を強制停止させるボール列移動停止手段である。このボールストッパ３３は、金属材あるいは合成樹脂材などで形成されており、ボール列３２Ｌの基端部側に残留用のボール３２ｒが１つないし２つ（図の例では２つ）程度残るようにした位置でボール列３２Ｌに組み込まれている。そして、ガス圧伝達のためのボール列３２Ｌの移動を、ボール列３２Ｌのボール３２がリングギア３６の回転を通じたスプール１３の巻取り方向回転駆動に使い切られる、つまりガス圧伝達のための移動によりボール列３２Ｌのボール３２の全てがボールガイドパイプ３１から排出される状態になる前に、ボール列３２Ｌの移動を阻害することで強制的に停止させて残留用のボール３２ｒをボールガイドパイプ３１に残留させるように機能する。

そのためにボールストッパ３３は、所定の形状・サイズに形成される。その形状・サイズは、ボールガイドパイプ３１中をボール列３２Ｌとともに移動できる一方で、リングギア３６の外周における外歯４１に接触した際にリングギア３６の回転に乗ることができずにボール列３２Ｌの移動を阻害してボール列３２Ｌの残留用ボール３２ｒを停止させる、という要件を満たすものとして設計される。図の例のボールストッパ３３は、形状が俵形ないし角に丸みを付けた円柱形とされ、長さ方向のサイズがボール３２の直径の１．５〜２倍程度、幅方向のサイズがボール３２の直径程度とされている。ボールストッパ３３の形状・サイズは、このようなものに限られるものでなく、形状については、例えば亜鈴形や鼓形など、上記要件を満たす形状から適宜に選択することができる。

ピストンボール３４は、ピストン要素であり、ボール列３２Ｌの基端に接触するようにボールガイドパイプ３１に組み込まれており、ガスジェネレータ３７からの噴出ガスのガス圧をボール列３２Ｌに伝達するのに機能するとともに、噴出ガスがピストンボール３３より先に漏れるのを防ぐシール機能も負っている。そのためにピストンボール３４は、例えばシリコーンゴムなどの弾力性のある高耐熱性の材料で形成されており、ガス圧を受けた際にその弾力性で変形することによりボールガイドパイプ３１の内周面に密接してシール機能を発揮できるようにされている。

コイルスプリング３５は、ボール列３２Ｌをその移動方向に常時的に押圧付勢する付勢手段であり、基端部３１ａから湾曲部３１ｂの途中にかけて延在してピストンボール３４に押接するようにボールガイドパイプ３１に組み込まれている。

リングギア３６は、リング状に形成されており、外周面に外歯４１が形成され、内周面に内歯４２が形成されている。外歯４１には、広ピッチ外歯４１ｗと狭ピッチ外歯４１ｎが設けられており、広ピッチ外歯４１ｗはボール３２が２個係合できるピッチで複数対が設けられ、狭ピッチ外歯４１ｎはボール３２が１個だけ係合できるピッチで一対が設けられている。一方、内歯４２は、図２におけるロッキングベース１７のピニオンギア１７ｐに噛合できるように形成されている。このリングギア３６は、プリテンショナカバー３９に突設してある複数のシアピン（図示を省略）により定位置に保持されており、その定位置状態で一対の狭ピッチ外歯４１ｎ、４１ｎがボールガイドパイプ３１の切欠き部３１ｆに入り込むようにされ、またこの状態ではピニオンギア１７ｐに噛合しないようにされている。こうしたリングギア３６は、ガス圧を受けたボール列３２Ｌの移動運動を回転運動に変換する運動変換手段として機能する。

ガスジェネレータ３７は、ガス発生手段であり、ボールガイドパイプ３１の基端に接続されたガスジェネレータ収納部３７ｈに収納されており、必要時にボールガイドパイプ３１中に高圧ガスを噴射できるようにされている。

ガイドブロック３８は、先端直線部３１ｅの先端においてボールガイドパイプ３１に取り付けられており、ボール３２がその移動運動をリングギア３６に伝えるためにリングギア３６の外歯４１に係合するのをガイドする機能を負い、また移動運動伝達を終えたボール３２をボール溜め（図示を省略）に向けて排出するのをガイドする機能を負っている。そのためにガイドブロック３８は、ボールガイドパイプ３１の太さ程度の太さの円柱体に上記のようなガイド用として第１のガイド面３８ａと第２のガイド面３８ｂを斜めに設けた構造で形成されている。第１のガイド面３８ａは、後述のようにしてピニオンギア１７ｐと噛合する状態になったリングギア３６とほぼ同心の円弧状となるようにしてガイドブロック３８の上端部から下方に向けて延在するように形成されており、プリテンショナ１９の作動時にボールガイドパイプ３１の先端直線部３１ｅにおいてその切欠き部３１ｆを介してボール３２がリングギア３６の外歯４１に係合してその移動運動をリングギア３６に伝えるのをガイドする（図４参照）。一方、第２のガイド面３８ｂは、リングギア３６から徐々に遠ざかる平面状に形成されており、移動運動伝達を終えたボール３２をボール溜めに向けて排出されるのをガイドする。

以下ではプリテンショナ１９の動作について説明する。プリテンショナ１９は、作動前にあっては図３の状態にある。すなわち、ボール列３２Ｌがコイルスプリング３５で押圧付勢され、それによりボール列３２Ｌの先頭のボール３２ｔが、上述のように定位置状態で切欠き部３１ｆに入り込むようになっている一対の狭ピッチ外歯４１ｎ、４１ｎに軽く押接した状態になっている。この状態では、上述のようにリングギア３６とピニオンギア１７ｐは噛合しておらず、したがってプリテンショナ１９とロッキングベース１７は分離された状態にあり、ロッキングベース１７はプリテンショナ１９に影響されることなく回転できるようになっている。

以上なような状態にあって、一定以上の加速度発生が検知されると、ガスジェネレータ３７に作動信号が入力し、それを受けてガスジェネレータ３７が発火し、図４に示すように、ボールガイドパイプ３１に高圧なガスＧを噴出する。そうすると噴出ガスＧのガス圧がピストンボール３４を介してボール列３２Ｌに作用し、それに応じてガス圧がボール列３２Ｌの先頭のボール３２ｔ（図３の状態でのボール３２ｔ）を介してリングギア３６に作用する。その結果、リングギア３６を定位置に保持している上述のシアピンが破断してその保持力が解除され、その状態でボール３２ｔを介して伝わるガス圧でリングギア３６が移動してピニオンギア１７ｐに噛合し、クラッチ連結状態となる。

クラッチ連結状態になると、ガス圧を受けているボール列３２Ｌがそのガス圧でボールガイドパイプ３１の先端方向に向けて移動するようになり、この移動運動がボール３２のリングギア３６の外歯４１への係合でリングギア３６に伝わり、リングギア３６が図４において反時計方向に回転し、それに応じてピニオンギア１７ｐも同じ方向に回転し、したがってロッキングベース１７が巻取り方向に回転する。

このロッキングベース１７の巻取り方向回転は、その初期にあっては上述の相対回転許容範囲でスプール１３に対する相対回転となる。つまり、スプール１３は停止している状態でロッキングベース１７だけが回転する。そしてこのロッキングベース１７の相対回転により、ロッキングベース用パウル１８が外周方向に回動させられ、それによりロッキングベース１７の回転ロック（引出し方向回転ロック）がなされる。またロッキングベース１７の相対回転は、スプール１３の回転ロック（引出し方向回転ロック）状態ももたらす。すなわち、ロッキングベース１７の相対回転を受けてカムシャフト２０がスプール用パウル１５を内周方向に回動させ、その回転ロック状態を解除する。

こうした間にロッキングベース１７の回転が進み、相対回転範囲を超えると、ロッキングベース１７の回転がトーションバー１６を介してスプール１３に伝わり、スプール１３が巻取り方向に回転してシートベルト２を巻き取ってシートベルト２の弛みを除去する。この弛みを除去のためのスプール１３による巻込み回転量は、その時点におけるシートベルト２の弛みの程度で決まり、拘束用の適切な拘束状態になるまで弛みが除去されると、スプール１３は回転を停止し、ボール列３２Ｌにかかっているガス圧で適切な引出し抵抗をシートベルト２に負荷することで乗員Ｍに適切な拘束状態をもたらすような張力をシートベルト２に与え、これにより乗員Ｍに対する拘束力を高める。

ここで、ボール列３２Ｌは所定個数のボール３２で構成されており、プリテンショナ１９の作動時におけるシートベルト２の弛みが通常範囲であれば、ボール列３２Ｌのボール３２の全てを使わなくともシートベルト２の弛みを除去することができるようにされている。すなわちシートベルト２の弛みが通常範囲であれば、ボールストッパ３３がリングギア３６に到達する前に、つまりボールストッパ３３の先で複数のボール３２がボールガイドパイプ３１中に残留する状態で弛み除去が完了する。

しかし、例えば乗員Ｍが厚手の衣類を着用しているなどして、プリテンショナ１９の作動時におけるシートベルト２の弛みが通常範囲よりも大きい過剰状態の場合もあり得る。そのような場合には、図５に示すように、拘束用の拘束状態とするようにシートベルト２の弛みを除去するまでにボールストッパ３３がリングギア３６の外周における外歯４１に接触する状態になることがある。この状態になると、ボールストッパ３３はリングギア３６の回転に乗ることができずに突っ張ったような状態となり、その結果、ボールストッパ３３がボール列３２Ｌの移動を阻害し、これによりボール列３２Ｌの残留用ボール３２ｒがその移動を停止させられてボールガイドパイプ３１中に残留する。そして、この残留用ボール３２ｒの残留によりボールガイドパイプ３１中のガス圧が十分に保たれ、そのガス圧により適切な引出し抵抗をシートベルト２に負荷することができる。

以上のようなプリテンショナ１９は、その作動時におけるシートベルト２の弛みが過剰状態であるためにボール列３２Ｌのボール３２の全てを使い切ってボールガイドパイプ３１から排出させる状態になることでボールガイドパイプ３１におけるガス圧が低下し、十分な張力をシートベルト２に与えることができなくなるといった事態を有効に避けることができ、弛み過剰の場合でも十分な拘束のための張力をシートベルトに与えることが可能となる。言い換えれば、拘束動作時にシートベルト２が弛み過剰の状態であっても、ボールガイドパイプ３１中に残留用ボール３２ｒを確実に残留させてボールガイドパイプ３１中のガス圧を十分なものに保つことができ、十分な張力をシートベルトに確実に与えることができるようになる。図６に示すのは、ボールガイドパイプ３１におけるガス圧（内圧）の特性である。図中には、ボール列３２Ｌのボール３２が全てボールガイドパイプ３１から排出された場合のガス圧特性も本発明との比較のため点線で示してある。この図から上記のような本発明における効果を見て取ることができる。

以上は、本発明を実施する上での好ましい形態の１つであり、本発明はこれに限られるものでなく、その趣旨を逸脱することのない範囲で様々な形態で実施することが可能である。

本発明の一実施形態によるシートベルトリトラクタを備えたシートベルト装置の全体構成の一例を示す図である。 シートベルトリトラクタの全体的な概略構造を縦断面図の状態で示す図である。 プリテンショナの構成を図２中のＡ−Ａ断面による断面構造として示す図である。 プリテンショナの動作状態の一例を示す図である。 プリテンショナの動作状態の他の例を示す図である。 ボールガイドパイプにおけるガス圧の特性を示す図である。

符号の説明

２ シートベルト
３ シートベルトリトラクタ
１３ スプール
１９ プリテンショナ
３１ ボールガイドパイプ
３２ ボール
３２Ｌ ボール列
３３ ボールストッパ（ボール列移動停止手段）
３６ リングギア（運動変換手段）
３７ ガスジェネレータ（ガス発生手段）
４１ 外歯
Ｇ 噴出ガス

Claims (3)

1. シートベルトを巻き取って収容するスプールと、
   複数のボールを一列状態のボール列として配列するボールガイドパイプ、及び、前記ボール列を前記ボールガイドパイプの先端側に向けて移動させるための噴出ガスを発生するガス発生手段を備え、前記ボール列の移動運動により前記スプールを巻取り方向に回転させ、張力を前記シートベルトに与えるプリテンショナと
   を有するシートベルトリトラクタにおいて、
   前記プリテンショナは、
   前記ボールガイドパイプ内に配置され、当該ボールガイドパイプの前記ガス発生手段側をシールしつつ前記ボール列の基端部に接触して前記ガス発生手段からの前記噴出ガスの圧力をボール列に伝えるピストンと、
   前記ボールがその移動状態で係合する外歯を外周に有し、ボール列の移動を前記スプールの回転に変換するリングギアと、
   前記ボールガイドパイプ内を移動可能なように前記ボール列に組み込まれ、前記リングギアの前記外歯と接触して前記ボールガイドパイプにおける前記ボール列の移動を停止させるボールストッパと、
   前記ボールガイドパイプ内において前記ボールストッパと前記ピストンとの間に配置され、前記ボールストッパが前記リングギアの前記外歯と接触して前記ボール列の移動を停止させた状態において、前記ボールガイドパイプ内に残留する、少なくとも１つの残留用ボールと
   を有する
   ことを特徴とするシートベルトリトラクタ。
2. 前記プリテンショナの前記ボールストッパは、
   前記ボール列の前記ボールの全てが前記ボールガイドパイプから排出される状態になる前に、前記ボール列の移動を停止させることを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
3. 乗員を拘束するためのシートベルトと、
   前記シートベルトを引き出し可能に巻き取るシートベルトリトラクタと、
   前記シートベルトに設けたタングと、
   前記タングと係合することにより、前記シートベルトを乗員に装着させるバックル装置と、
   を有するシートベルト装置であって、
   前記シートベルトリトラクタは、
   前記シートベルトを巻き取って収容するスプールと、
   複数のボールを一列状態のボール列として配列するボールガイドパイプ、及び、前記ボール列を前記ボールガイドパイプの先端側に向けて移動させるための噴出ガスを発生するガス発生手段を備え、前記ボール列の移動運動により前記スプールを巻取り方向に回転させ、張力を前記シートベルトに与えるプリテンショナと
   を有し、
   前記プリテンショナは、
   前記ボールガイドパイプ内に配置され、当該ボールガイドパイプの前記ガス発生手段側をシールしつつ前記ボール列の基端部に接触して前記ガス発生手段からの前記噴出ガスの圧力をボール列に伝えるピストンと、
   前記ボールがその移動状態で係合する外歯を外周に有し、ボール列の移動を前記スプールの回転に変換するリングギアと、
   前記ボールガイドパイプ内を移動可能なように前記ボール列に組み込まれ、前記リングギアの前記外歯と接触して前記ボールガイドパイプにおける前記ボール列の移動を停止させるボールストッパと、
   前記ボールガイドパイプ内において前記ボールストッパと前記ピストンとの間に配置され、前記ボールストッパが前記リングギアの前記外歯と接触して前記ボール列の移動を停止させた状態において、前記ボールガイドパイプ内に残留する、少なくとも１つの残留用ボールと
   を有する
   ことを特徴とするシートベルト装置。
   

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