プリテンショナ
【課題】シリンダの機械的強度を特に高く設定しなくても、ピストンを停止させることができるプリテンショナを得る。
【解決手段】本プリテンショナ１０では、シリンダ１１に規制部１３が形成されている。この規制部１３を構成するピストン干渉部１３Ａとピース収容部１３Ｂは、ピース３０の通過は可能だがピストン１４の通過ができないように内径寸法が設定されており、しかも、ピース収容部１３Ｂの全長はピース３０の軸方向長さよりも長い。このため、ピストン１４が規制部１３により摺動が規制された後はピース３０が慣性（惰性）で移動し、ピース３０がピストン１４から離間してピストン１４の貫通孔２６とワイヤ２８の間からガスが抜ける。これにより、ピストン１４やピース３０がシリンダ１１（規制部１３）に衝突した際の衝撃を緩和できる。
【解決手段】本プリテンショナ１０では、シリンダ１１に規制部１３が形成されている。この規制部１３を構成するピストン干渉部１３Ａとピース収容部１３Ｂは、ピース３０の通過は可能だがピストン１４の通過ができないように内径寸法が設定されており、しかも、ピース収容部１３Ｂの全長はピース３０の軸方向長さよりも長い。このため、ピストン１４が規制部１３により摺動が規制された後はピース３０が慣性（惰性）で移動し、ピース３０がピストン１４から離間してピストン１４の貫通孔２６とワイヤ２８の間からガスが抜ける。これにより、ピストン１４やピース３０がシリンダ１１（規制部１３）に衝突した際の衝撃を緩和できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両急減速状態等に車両のシートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させるプリテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されたプリテンショナ（特許文献１ではパワーソースと称している）では、シリンダにエネルギー吸収ゾーンを設けている。このエネルギー吸収ゾーンにおいてはシリンダの内径寸法が縮径されており、ガスジェネレータにて発生したガスによりピストンがシリンダ内を摺動してエネルギー吸収ゾーンに達すると、ピストンによってエネルギー吸収ゾーンが押し広げられてシリンダが変形する。このエネルギー吸収ゾーンにて生じたシリンダの変形にピストンの運動エネルギーが供されるので、シリンダが破壊されることなくシリンダの終端にピストンが到達できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１９３４４６号の公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１に開示された構成では、ピストンによってシリンダが押し広げられてシリンダが変形することで上記のようにシリンダの破壊を防止するようになっている。しかしながら、ピストンがエネルギー吸収ゾーンに到達した際にシリンダがピストンから受ける衝撃や、その後、ピストンがシリンダを押し広げる力に対して破壊しない程度の機械的強度をシリンダに付与しなければならない。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、シリンダの機械的強度を特に高く設定しなくても、ピストンを停止させることができるプリテンショナを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係るプリテンショナは、作動することでガスを発生させるガス発生手段と、両端が開口し、前記ガス発生手段にて発生した前記ガスが一端側から内側に供給されるシリンダと、前記シリンダの内側で摺動可能に前記シリンダに収容され、前記シリンダに供給されたガスの圧力で前記シリンダの他端側へ摺動するピストンと、シートベルト装置を構成する所定の部材に先端側が連結されると共に、基端側が前記シリンダの一端側から前記シリンダの内側に入り込み更に前記ピストンを貫通し、基端側へ引っ張られることにより前記所定の部材を介して前記シートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させる連結手段と、前記シリンダの径方向に沿った径寸法が前記ピストンよりも小さく形成されて、前記ピストンよりも前記シリンダの他端側に配置されると共に前記ピストンを貫通した前記連結手段の基端側が一体的に連結され、前記ガスの圧力で前記シリンダの他端側へ摺動する前記ピストンに押圧されて前記シリンダの他端側へ移動して前記連結手段を引っ張ると共に、前記ピストンにおける前記シリンダ他端側の面に接して前記ピストンと前記連結手段の間を通過しようとする前記ガスが前記ピストンよりも前記シリンダの他端側に抜けることを抑制する引張手段と、前記引張手段よりも前記シリンダの他端側に設けられて、前記シリンダ他端側への前記引張手段の移動を許容すると共に前記ピストンに干渉して前記シリンダ他端側への前記ピストンの摺動を規制する規制手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の本発明に係るプリテンショナでは、ガス発生手段が作動してガス発生手段においてガスが発生すると、このガスがシリンダの一端側からシリンダの内部に供給され、このガスの圧力でシリンダ内のピストンがシリンダの他端側へ摺動する。ピストンがシリンダの他端側へ摺動すると、ピストンが引張手段を直接又は間接的に押圧してピストンと共に引張手段がシリンダの他端側へ移動する。
【０００８】
この引張手段には連結手段の基端側が一体的に連結され、更に、この連結手段はピストンを貫通し、その先端側にはバックル又はタングが係止されている。このため、ピストンと共にシリンダの他端側へ引張手段が移動すると、引張手段によって連結手段が引っ張られる。この連結手段の先端側にはシートベルト装置を構成する所定の部材に連結されており、連結手段が引っ張られると、連結手段が連結されたシートベルト装置を構成する所定の部材を介してシートベルト装置を構成するウエビングベルトが引っ張られ、ウエビングベルトの張力が増加する。このようにウエビングベルトが引っ張られることでウエビングベルトを装着している乗員の身体がウエビングベルトにより強く拘束される。
【０００９】
ここで、本発明に係るプリテンショナでは、引張手段はピストンにおけるシリンダ他端側の面に接することでピストンと連結手段の間を通過しようとするガスがピストンよりもシリンダの他端側に漏れ出ることを抑制する。これにより、シリンダ内に供給されたガスの圧力を効率よくピストンの摺動、ひいては、バックル又はタングの引っ張りに寄与させることができる。
【００１０】
一方、上記のようにピストン及び引張手段がシリンダの他端側へ移動することで、シリンダにおいて規制手段が設けられた位置にピストン及び引張手段が到達すると、ピストンは規制手段に干渉されてそれ以上シリンダの他端側へ摺動することができなくなる。しかしながら、引張手段がシリンダの他端側へ移動することに関して規制手段は許容する。この状態では、シリンダの他端側へのピストンの摺動が規制され、それ以上ピストンがシリンダの他端側へ摺動しないので、引張手段に対するピストンからの押圧力の付与は解消されるが、それまでのピストンからの押圧により引張手段は惰性で更にシリンダの他端側へ移動する。
【００１１】
このように、ピストンの摺動が規制された状態で引張手段が更に移動することで、ピストンから引張手段が離間する。これにより、ピストンと連結手段との間をガスが通過できるようになり、ピストンの摺動が規制された状態からシリンダの内圧が上昇することを抑制できる。このため、この状態やこの状態の後にピストンがシリンダの一部に係合する構成であっても、ピストンをシリンダの他端側へ移動させようとするガスの圧力の上昇が抑制されているので、シリンダはガス圧に対する充分な機械的強度を確保できる。
【００１２】
なお、本発明において連結手段に連結されているシートベルト装置の所定の部材とは、連結手段とウエビングベルトとの間に機械的に介在して、連結手段が引っ張られることによって結果的にウエビングベルトの張力が増加する構成であればその具体的な構成に限定されるものではない。
【００１３】
したがって、例えば、ウエビングベルトの先端が係止されたアンカ部材を上記のシートベルト装置を構成する所定の部材としてもよいし、ウエビングベルトを装着する際にウエビングベルトに設けられたタングが装着されるバックルを上記のシートベルト装置を構成する所定の部材としてもよい。
【００１４】
更には、所定の方向へ回転することでウエビングベルトを巻き取る向きにウエビングベルトの長手方向基端側が係止されたスプール（巻取軸）を回転させる回転力伝達部手段と、連結手段がその基端側へ引っ張られることで回転伝達部材を上記の所定の方向へ回転させる回転力付与手段とを含めてシートベルト装置を構成し、この回転力付与手段を上記のシートベルト装置の所定の部材としてもよい。
【００１５】
請求項２に記載の本発明に係るプリテンショナは、請求項１に記載の本発明において、前記シリンダの中間部よりも他端側で前記シリンダに形成されて、内周部における前記シリンダの中心軸線からの径方向寸法が前記引張手段の外径寸法以上で前記ピストンの外径寸法未満とされた規制部を前記規制手段としている。
【００１６】
請求項２に記載の本発明に係るプリテンショナでは、シリンダの中間部よりも他端側に規制手段としての規制部がシリンダの一部として形成される。この規制部は、内周部におけるシリンダの中心軸線からの径方向寸法が引張手段の外径寸法以上でピストンの外径寸法未満とされる。このため、引張手段は規制部に入り込むことができるものの、ピストンは規制部に入り込むことはできず、これにより、シリンダが規制部に干渉された状態で引張手段が惰性でシリンダの他端側へ移動するとピストンから引張手段が離間して、上記のようにピストンと連結手段との間をガスが通過できるようになる。
【００１７】
このような作用を奏する規制部は、例えば、シリンダの一部を潰して部分的にシリンダの中心からの径方向寸法を短くするだけでよいので、部品点数の増加やコストの増加を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係るプリテンショナでは、シリンダの機械的強度を特に高く設定しなくても、ガスの圧力で摺動するピストンや引張手段を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプリテンショナの構成の概略を示す断面図である。
【図２】ピストンの摺動が規制された状態を示すシリンダの規制手段側の断面図である。
【図３】引張手段の移動が規制された状態を示す図２に対応した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜本実施の形態の構成＞
図１には本発明の一実施の形態に係るプリテンショナ１０の構成が断面図により示されている。
【００２１】
この図に示されるようにプリテンショナ１０はシリンダ１１を備えている。シリンダ１１は、シリンダ本体１２と、シリンダ本体１２の一端から連続して形成された規制手段としての規制部１３とにより、全体的に両端が開口した筒形状（一例として円筒形状）に形成されている。
【００２２】
シリンダ本体１２の一端から連続して形成された規制部１３は、ピストン干渉部１３Ａと、ピース収容部１３Ｂと、ピース干渉部１３Ｃとを含めて構成されている。ピストン干渉部１３Ａは外周形状がシリンダ１１の軸方向にシリンダ本体１２とは反対側へ向けて漸次外径寸法が小さくなるテーパ状で、内周部では内径寸法がシリンダ本体１２における内径寸法により小さくなるように形成されている。
【００２３】
このピストン干渉部１３Ａのシリンダ本体１２とは反対側の端部からピース収容部１３Ｂが連続して形成されている。このピース収容部１３Ｂはその軸方向に内径寸法が変化しない筒状に形成されており、その内径寸法はシリンダ本体１２の内径寸法よりも小さい。このピース収容部１３Ｂのピストン干渉部１３Ａとは反対側からはピース干渉部１３Ｃが連続して形成されている。ピース干渉部１３Ｃはピース収容部１３Ｂとは反対側へ向けて外径寸法及び内径寸法の双方が小さくなるテーパ状に形成されている。
【００２４】
一方、シリンダ１１を構成するシリンダ本体１２の内側には、金属を鍛造成形することにより形成されたピストン１４が収容されている。ピストン１４はピストン本体１６を備えている。ピストン本体１６はシリンダ１１の先端（一端）側（図１の矢印Ａ方向の側）へ向けて漸次外径寸法が大きくなり、少なくとも、シリンダ１１の先端側におけるピストン本体１６の端部の外周形状は、鍛造成形されたワークを切削加工することでシリンダ本体１２の内周形状に略等しく、ピストン干渉部１３Ａのシリンダ本体１２とは反対側の端部やピース収容部１３Ｂの内径寸法よりも大きな錐台形状とされている。
【００２５】
シリンダ１１の基端（他端）側（図１の矢印Ｂ方向の側）におけるピストン本体１６の端部には外周形状がシリンダ本体１２の内周形状に略等しいフランジ部１８が、シリンダ１１の先端側におけるピストン本体１６の端部に対して略同軸的に形成されている。このフランジ部１８とシリンダ１１の先端側におけるピストン本体１６の端部とがシリンダ本体１２の内周部に摺接しており、ピストン１４はシリンダ本体１２の先端と他端との間を摺動できる。シリンダ１１の基端側におけるフランジ部１８の端部には、外径寸法がフランジ部１８よりも小さな小径部２０がフランジ部１８に対して略同軸的に形成されている。
【００２６】
小径部２０の外周部にはゴム材やゴム材程度の弾性を有する合成樹脂材により環状に形成されたＯリング（オーリング）２２が装着されている。Ｏリング２２は小径部２０の外周方向に沿った全域が小径部２０に密着していると共に、シリンダ１１の内周部に密着しており、Ｏリング２２を境とするシリンダ１１の先端側と他端側との間がＯリング２２により封止されている。
【００２７】
一方、シリンダ１１の先端側におけるフランジ部１８の側方には複数のクラッチ球２４がピストン本体１６の外周方向に適宜な間隔をおいて配置されている。シリンダ１１の基端側からシリンダ１１の先端側へピストン１４が移動した際（すなわち、シリンダ本体１２内を図１の矢印Ａ方向にピストン１４が摺動した際）に、各クラッチ球２４が慣性でピストン本体１６の外周面（斜面）を移動すると、ピストン本体１６の外周部とシリンダ本体１２の内周部とにクラッチ球２４が挟まれる。
【００２８】
この状態で更にピストン１４がシリンダ１１の先端側へ移動すると、ピストン１４に伴われてシリンダ１１の基端側へ移動するクラッチ球２４がシリンダ本体１２の内周側から変形させる。このクラッチ球２４によるシリンダ本体１２の変形又は切削の際の摩擦がシリンダ１１の基端側へのピストン１４の摺動を規制する。
【００２９】
一方、ピストン１４には貫通孔２６が形成されている。貫通孔２６は一端がピストン本体１６のフランジ部１８とは反対側の面で開口しており、他端が小径部２０のフランジ部１８とは反対側の面で開口している。プリテンショナ１０は連結手段としてのワイヤ２８を備えており、貫通孔２６をワイヤ２８が通過している。シリンダ１１の基端側におけるピストン１４の側方には引張手段としてのピース３０が設けられている。
【００３０】
ピース３０には貫通孔３２が形成されており、この貫通孔３２をワイヤ２８が通過している。ピース３０のピストン１４とは反対側まで貫通孔３２を通過したワイヤ２８に対しては抜け止めが施されており、ワイヤ２８は貫通孔３２を通過してピース３０のピストン１４側へ抜け出ることができない。したがって、ワイヤ２８が貫通孔２６を通過してピストン１４のピース３０とは反対側へ抜け出ることが規制されている。
【００３１】
また、ピース３０の外径寸法は上記のピース収容部１３Ｂの内径寸法以下でピース干渉部１３Ｃにおける最小内径寸法以上に設定されている。さらに、シリンダ１１の軸方向に沿ったピース３０の全長はシリンダ１１の軸方向に沿ったピース収容部１３Ｂの長さよりも短く設定されている。
【００３２】
このワイヤ２８のピース３０が設けられた側とは反対側の端部は、例えば、車両のシートベルト装置の一態様である三点式シートベルト装置を構成するアンカとしてのアンカ３４に係止されている。詳細な図示は省略するが、アンカ３４は車両室内に設置された座席の幅方向一方の側で車両の床部近傍に設けられている。このアンカ３４には三点式シートベルト装置を構成する長尺帯状のウエビングベルト３６の先端部が係止されている。ウエビングベルト３６の基端側は座席の幅方向一方の側で車両の天井部近傍に設けられたスルーアンカを通過した状態で下方へ折り返されており、座席の幅方向一方の側で車両の床部近傍に設けられたウエビング巻取装置のスプールに基端側が係止されている。
【００３３】
上記のスルーアンカとアンカ３４との間でウエビングベルト３６はタングプレートを通過している。座席に着座した乗員がウエビング巻取装置のスプールからウエビングベルト３６を引き出しつつ身体の前方にウエビングベルト３６を掛け回し、この状態で座席の幅方向他方の側で車両の床部近傍に設けられたバックル３８にタングプレートを装着することで乗員の身体に対するウエビングベルト３６の装着状態になる。
【００３４】
なお、上記の説明では、ワイヤ２８のピース３０が設けられた側とは反対側の端部はアンカ３４に係止される構成であったが、ワイヤ２８のピース３０が設けられた側とは反対側の端部がバックル３８に係止される構成としてもよい。
【００３５】
また、図１に示されるように、プリテンショナ１０はプリテンショナ本体としてのベースカートリッジ４０を備えている。ベースカートリッジ４０は本体部４２を備えている。本体部４２にはシリンダ装着部４４が形成されている。シリンダ装着部４４には装着孔４６が形成されている。装着孔４６は一端がシリンダ装着部４４の外面にて開口している。シリンダ装着部４４の開口端での内径寸法はシリンダ１１の先端側の外径寸法よりも極僅かに大きく、装着孔４６の開口端からシリンダ１１をその先端から嵌挿できる。
【００３６】
また、例えば、装着孔４６の内周部には図示しない雌ねじが形成されており、この雌ねじに対応してシリンダ１１の先端側の外周部には図示しない雄ねじが形成されている。この装着孔４６の雌ねじにシリンダ１１の雄ねじが螺合することでベースカートリッジ４０にシリンダ１１が連結される。
【００３７】
一方、本体部４２にはガス発生手段装着部としてのガスジェネレータ装着部４８が形成されている。ガスジェネレータ装着部４８はシリンダ装着部４４における装着孔４６の開口方向に対して交差する向きに沿った本体部４２の側方に形成されている。ガスジェネレータ装着部４８にはガスジェネレータ装着孔５０が形成されている。ガスジェネレータ装着孔５０はその一端がガスジェネレータ装着部４８の外面にて開口している。
【００３８】
ガスジェネレータ装着部４８にはガス発生手段としてのガスジェネレータ５２が取り付けられている。ガスジェネレータ５２は嵌挿部５４を備えている。嵌挿部５４は外周形状がガスジェネレータ装着孔５０の内周形状に略等しく、ガスジェネレータ装着孔５０の開口端からガスジェネレータ５２を嵌挿できる。ガスジェネレータ５２の一端（図１における上側端部）には外周形状がガスジェネレータ５２の外周形状よりも大きなフランジ部５６が形成されている。嵌挿部５４をガスジェネレータ装着孔５０に挿し込むと、ガスジェネレータ装着孔５０の開口端側のガスジェネレータ装着部４８の端部にフランジ部５６が干渉される。
【００３９】
フランジ部５６の嵌挿部５４とは反対側には頭部５８が形成されている。頭部５８のフランジ部５６とは反対側からはキャップ６０がガスジェネレータ装着部４８に装着され、キャップ６０によりガスジェネレータ装着部４８からのガスジェネレータ５２の抜け止めが成される。ガスジェネレータ装着部４８に装着されたガスジェネレータ５２は、作動することで瞬時にガスを発生して嵌挿部５４のフランジ部５６とは反対側の端部からガスを噴出する。
【００４０】
また、ベースカートリッジ４０にはガス通過部６２が形成されており、ガスジェネレータ５２の嵌挿部５４が嵌挿される側とは反対側のガスジェネレータ装着孔５０の端部ではガス通過部６２の一端が開口している。ガス通過部６２はその中間部から装着孔４６の開口端の側へ屈曲しており、ガス通過部６２の他端は装着孔４６の底部６４にて開口している。このため、ガスジェネレータ５２から噴出されたガスがガス通過部６２に案内されて嵌挿部５４へ向うと、このガスの圧力がピストン１４をシリンダ１１の基端側（すなわち、規制部１３側）へ向けて押圧する。
【００４１】
一方、ベースカートリッジ４０はガイド部６８を備えている。ガイド部６８は本体部４２のシリンダ装着部４４とは反対側に形成されている。ガイド部６８には特許請求の範囲で言うところの貫通孔としてのワイヤ通過部７０が形成されている。ワイヤ通過部７０は、その一端がガス通過部６２の内周部で開口している。これに対し、ワイヤ通過部７０の他端はガイド部６８の本体部４２とは反対側の外面にて開口している。また、ワイヤ通過部７０の内周形状は、ワイヤ２８の外周形状と略同じ形状（厳密にはワイヤ２８の外周形状よりも極僅かに大きい形状）に設定されており、図１に示されるように、ワイヤ通過部７０にはワイヤ２８が通過する。
【００４２】
図１に示されるように、ワイヤ通過部７０の貫通方向はシリンダ装着部４４に形成されている装着孔４６の貫通方向に沿ってガス通過部６２側の装着孔４６の貫通方向に対して略同方向とされ、しかも、ワイヤ通過部７０の一端（すなわち、ガス通過部６２の内周部におけるワイヤ通過部７０の開口端）は、シリンダ装着部４４に形成されている装着孔４６の貫通方向に沿ってガス通過部６２側の装着孔４６の端部に対し同軸的に対向している。このため、ワイヤ２８はベースカートリッジ４０内を直線的に通過できる。
【００４３】
また、ワイヤ通過部７０の他端側（ガス通過部６２とは反対側）では、ワイヤ通過部７０の内周面の一部がワイヤ通過部７０の開口径方向一方の側を曲率の中心として湾曲しており、ワイヤ通過部７０の他端からベースカートリッジ４０の外部へ引き出されたワイヤ２８は、このワイヤ通過部７０の他端側におけるワイヤ通過部７０の内周面に倣って湾曲している。これにより、ワイヤ２８に無理な屈曲や湾曲が生じることなくアンカ３４又はバックル３８の側へ湾曲してアンカ３４又はバックル３８に係止される。
【００４４】
さらに、ワイヤ通過部７０の一端部に対応してガス通過部６２にはガード手段としてのワイヤ保護筒７２が設けられている。ワイヤ保護筒７２は内周形状がワイヤ通過部７０の内周形状に略等しい筒形状に形成されている。ワイヤ保護筒７２はワイヤ通過部７０の一端に対して同軸となるようにガス通過部６２の内壁から突出形成されており、ワイヤ保護筒７２を通過したワイヤ２８がワイヤ通過部７０に入り込んでいる。
【００４５】
一方、ガイド部６８にはパッキン収容部７４が形成されている。パッキン収容部７４はワイヤ通過部７０の中間部（すなわち、ガス通過部６２の一端と他端との間）に形成されている。また、パッキン収容部７４は、ベースカートリッジ４０の正面視で互いに対向する一対の辺がワイヤ通過部７０のパッキン収容部７４の形成位置近傍部分と平行で、互いに対向する他の一対の辺がワイヤ通過部７０のパッキン収容部７４の形成位置近傍部分と直交する矩形状とされている。
【００４６】
このパッキン収容部７４の内側にはパッキン８０が嵌挿されている。パッキン８０はゴムやゴム程度の弾性を有する弾性部材や、このような弾性部材よりも剛性が高い合成樹脂材により、外周形状がパッキン収容部７４の内周形状に概ね等しいブロック状に形成されている。このパッキン８０はパッキン収容部７４の内壁に圧接することでパッキン８０はパッキン収容部７４の内壁との間を封止している。
【００４７】
また、パッキン８０には貫通孔８２が形成されている。貫通孔８２は内径寸法がワイヤ２８の外径寸法に略等しくパッキン収容部７４にパッキン８０が収容された状態では、一端がパッキン収容部７４よりも一端側のワイヤ通過部７０と連通し、他端がパッキン収容部７４よりも他端側のワイヤ通過部７０と連通する。したがって、ワイヤ通過部７０を通過するワイヤ２８は、パッキン収容部７４内においてパッキン８０の貫通孔８２を通過している。しかも、上記のように、貫通孔８２の内径寸法はワイヤ２８の外径寸法に略等しいので、貫通孔８２にワイヤ２８が通過した状態では、貫通孔８２の内周部とワイヤ２８の外周部との間に隙間がほぼ形成されることはない。
【００４８】
さらに、ベースカートリッジ４０には円孔９０が形成されている。この円孔９０には固定ボルト等の締結手段が通過する。円孔９０を通過した固定ボルト等の締結手段は座席の骨格部分や車体に固定され、これにより、本プリテンショナ１０が車両に取り付けられる。
【００４９】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００５０】
乗員が座席に着座してシートベルト装置のウエビングベルトを装着した状態で、例えば、車両が急減速状態になったことを車両に設けられた加速度センサ等の検知手段が検出すると、ＥＣＵが着火信号を出力する。この着火信号がガスジェネレータ５２に入力されると、ガスジェネレータ５２内のガス発生剤が着火される。着火されたガス発生剤は短時間で燃焼して、急激にガスを発生させる。
【００５１】
このように発生したガスはガス通過部６２に送り込まれる。ガス通過部６２に送り込まれたガスは、シリンダ１１の先端（シリンダ１１のガス通過部６２側の端部）近傍に位置しているピストン１４を、シリンダ１１の基端側（シリンダ１１のガス通過部６２とは反対側）へ押圧する。このようにしてピストン１４に付与されたガスの圧力でピストン１４はシール部材１１０をシリンダ１１の基端側へ押圧し、更に、シール部材１１０を介してピース３０をシリンダ１１の基端側へ押圧しながらシリンダ１１の基端側、すなわち、規制部１３側へスライドする。
【００５２】
このようにスライドするピース３０やシール部材１１０によりワイヤ２８が引っ張られると、ワイヤ２８の端部に係止されたアンカ３４又はバックル３８が引っ張られ、これにより、車両の乗員の身体に装着されているウエビングベルト３６に張力が付与される。このように、ウエビングベルト３６に張力が付与されることでウエビングベルト３６の僅かな弛み、所謂「スラック」が解消されると共に、ウエビングベルト３６が乗員の身体を拘束する拘束力が増し、より強く乗員の身体を拘束できる。
【００５３】
ところで、本実施の形態では、ガス通過部６２を通過するワイヤ２８が、ガス通過部６２の内周から突出形成されたワイヤ保護筒７２の内部を通過していることで、実質的にはガスジェネレータ装着孔５０とワイヤ２８との間にワイヤ保護筒７２が介在した状態になっている。このため、ガスがガス通過部６２を通過する際にガスはワイヤ保護筒７２に噴き付けられ、ワイヤ２８に直接噴き付けられることはない。このように本実施の形態では、高温で高圧のガスからワイヤ２８を保護できる。
【００５４】
一方、上記のように シリンダ１１に供給されたガスの圧力で摺動するピストン１４とピース３０は規制部１３に接近する。ここで、上記のように、ピストン干渉部１３Ａ及びピース収容部１３Ｂの内径寸法はピース３０の外径寸法以上である。このため、図２に示されるように、規制部１３に接近したピース３０は、ピストン干渉部１３Ａにおけるシリンダ本体１２側の開口端からピストン干渉部１３Ａを通過してピース収容部１３Ｂに入り込む。
【００５５】
しかしながら、ピストン干渉部１３Ａ及びピース収容部１３Ｂの内径寸法はピストン本体１６における規制部１３側の端部の外径寸法よりも小さい。このため、図２に示されるように、規制部１３側へ摺動したピストン１４は、ピストン干渉部１３Ａを形成することでシリンダ１１の内側にシリンダ本体１２とピストン干渉部１３Ａとの境界部分に形成される干渉壁１３Ｄに干渉されて、それ以上規制部１３の側へ摺動することが規制される。
【００５６】
このように、ピストン１４が干渉壁１３Ｄに干渉されてピストン１４の摺動が規制されることによりピース３０に対するピストン１４の押圧は解消される。しかしながら、ピース収容部１３Ｂの全長はピース３０の軸方向寸法よりも長く、しかも、それまでにピース３０がピストン１４に押圧されていたことで、ピース３０はピース干渉部１３Ｃに干渉されるまでピース収容部１３Ｂの内側を慣性で移動する。これにより、図３に示されるようにピース３０がピストン１４から離間する。
【００５７】
ピストン１４とピース３０との互いに対向する面が接していることでピストン１４とピース３０との間が封止され、ピストン１４の貫通孔２６の内周部とワイヤ２８の外周部との間を通過してピストン１４のピース３０側へガスが抜け出ることは、ピストン１４とピース３０との互いに対向する面が接していることにより防止又は抑制される。しかしながら、上記のようにピストン１４からピース３０が離間することでピストン１４とピース３０との間の封止が解除され、ガスは貫通孔２６の内周部とワイヤ２８の外周部との間を通過してピストン１４のピース３０側へ抜け出ることができる。
【００５８】
このように、ピストン１４のピース３０側へ抜け出たガスは更にピース３０の外周部側方を通過してピース干渉部１３Ｃのピース収容部１３Ｂとは反対側の開口端からシリンダ１１の外部へ放出される。このように、ガスの圧力で摺動したピストン１４は干渉壁１３Ｄに衝突するものの、その直後にピストン１４とピース３０との間の封止が解除されてスガスが抜け出るため、干渉壁１３Ｄに対する衝突時及びその直後にピストン１４から干渉壁１３Ｄに付与される衝撃が効果的に緩和される。しかも、ピース３０はピース干渉部１３Ｃに衝突して停止させられるが、干渉壁１３Ｄにピストン１４が干渉された後では、ピース３０は慣性で移動しているだけなので、ピース３０がピース干渉部１３Ｃに衝突した際の衝撃を低く抑えることができる。
【００５９】
このように、本プリテンショナ１０では、ピストン１４やピース３０が停止させられる際にシリンダ１１に付与する衝撃を抑制できるので、シリンダ１１の機械的強度を低く抑えることができ、これにより、シリンダ１１の肉厚を薄くする等、シリンダ１１の小型化、軽量化を図ることができる。
【００６０】
しかも、シリンダ１１に設定した規制部１３は、一般的な円筒形状のシリンダの一端を適宜に潰す等の比較的簡単な加工により形成できるので、上記のようは効果を得られるにも関わらずコストが安価である。
【００６１】
なお、上記の各実施の形態は、何れも、アンカ３４やバックル３８を引っ張るためのプリテンショナ１０であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、車両急減速時にガスジェネレータ５２のようなガス発生手段にて発生したガスの圧力で、ウエビング巻取装置のスプールを強制的に巻取方向に回転させ、これにより、ウエビングベルト３６をスプールに巻き取らせることでウエビングベルト３６の張力を増加させるプリテンショナに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０ プリテンショナ
１１ シリンダ
１３ 規制部（規制手段）
１４ ピストン
２８ ワイヤ（連結手段）
３０ ピース（引張手段）
３６ ウエビングベルト
５２ ガスジェネレータ（ガス発生手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両急減速状態等に車両のシートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させるプリテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されたプリテンショナ（特許文献１ではパワーソースと称している）では、シリンダにエネルギー吸収ゾーンを設けている。このエネルギー吸収ゾーンにおいてはシリンダの内径寸法が縮径されており、ガスジェネレータにて発生したガスによりピストンがシリンダ内を摺動してエネルギー吸収ゾーンに達すると、ピストンによってエネルギー吸収ゾーンが押し広げられてシリンダが変形する。このエネルギー吸収ゾーンにて生じたシリンダの変形にピストンの運動エネルギーが供されるので、シリンダが破壊されることなくシリンダの終端にピストンが到達できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１９３４４６号の公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１に開示された構成では、ピストンによってシリンダが押し広げられてシリンダが変形することで上記のようにシリンダの破壊を防止するようになっている。しかしながら、ピストンがエネルギー吸収ゾーンに到達した際にシリンダがピストンから受ける衝撃や、その後、ピストンがシリンダを押し広げる力に対して破壊しない程度の機械的強度をシリンダに付与しなければならない。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、シリンダの機械的強度を特に高く設定しなくても、ピストンを停止させることができるプリテンショナを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係るプリテンショナは、作動することでガスを発生させるガス発生手段と、両端が開口し、前記ガス発生手段にて発生した前記ガスが一端側から内側に供給されるシリンダと、前記シリンダの内側で摺動可能に前記シリンダに収容され、前記シリンダに供給されたガスの圧力で前記シリンダの他端側へ摺動するピストンと、シートベルト装置を構成する所定の部材に先端側が連結されると共に、基端側が前記シリンダの一端側から前記シリンダの内側に入り込み更に前記ピストンを貫通し、基端側へ引っ張られることにより前記所定の部材を介して前記シートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させる連結手段と、前記シリンダの径方向に沿った径寸法が前記ピストンよりも小さく形成されて、前記ピストンよりも前記シリンダの他端側に配置されると共に前記ピストンを貫通した前記連結手段の基端側が一体的に連結され、前記ガスの圧力で前記シリンダの他端側へ摺動する前記ピストンに押圧されて前記シリンダの他端側へ移動して前記連結手段を引っ張ると共に、前記ピストンにおける前記シリンダ他端側の面に接して前記ピストンと前記連結手段の間を通過しようとする前記ガスが前記ピストンよりも前記シリンダの他端側に抜けることを抑制する引張手段と、前記引張手段よりも前記シリンダの他端側に設けられて、前記シリンダ他端側への前記引張手段の移動を許容すると共に前記ピストンに干渉して前記シリンダ他端側への前記ピストンの摺動を規制する規制手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の本発明に係るプリテンショナでは、ガス発生手段が作動してガス発生手段においてガスが発生すると、このガスがシリンダの一端側からシリンダの内部に供給され、このガスの圧力でシリンダ内のピストンがシリンダの他端側へ摺動する。ピストンがシリンダの他端側へ摺動すると、ピストンが引張手段を直接又は間接的に押圧してピストンと共に引張手段がシリンダの他端側へ移動する。
【０００８】
この引張手段には連結手段の基端側が一体的に連結され、更に、この連結手段はピストンを貫通し、その先端側にはバックル又はタングが係止されている。このため、ピストンと共にシリンダの他端側へ引張手段が移動すると、引張手段によって連結手段が引っ張られる。この連結手段の先端側にはシートベルト装置を構成する所定の部材に連結されており、連結手段が引っ張られると、連結手段が連結されたシートベルト装置を構成する所定の部材を介してシートベルト装置を構成するウエビングベルトが引っ張られ、ウエビングベルトの張力が増加する。このようにウエビングベルトが引っ張られることでウエビングベルトを装着している乗員の身体がウエビングベルトにより強く拘束される。
【０００９】
ここで、本発明に係るプリテンショナでは、引張手段はピストンにおけるシリンダ他端側の面に接することでピストンと連結手段の間を通過しようとするガスがピストンよりもシリンダの他端側に漏れ出ることを抑制する。これにより、シリンダ内に供給されたガスの圧力を効率よくピストンの摺動、ひいては、バックル又はタングの引っ張りに寄与させることができる。
【００１０】
一方、上記のようにピストン及び引張手段がシリンダの他端側へ移動することで、シリンダにおいて規制手段が設けられた位置にピストン及び引張手段が到達すると、ピストンは規制手段に干渉されてそれ以上シリンダの他端側へ摺動することができなくなる。しかしながら、引張手段がシリンダの他端側へ移動することに関して規制手段は許容する。この状態では、シリンダの他端側へのピストンの摺動が規制され、それ以上ピストンがシリンダの他端側へ摺動しないので、引張手段に対するピストンからの押圧力の付与は解消されるが、それまでのピストンからの押圧により引張手段は惰性で更にシリンダの他端側へ移動する。
【００１１】
このように、ピストンの摺動が規制された状態で引張手段が更に移動することで、ピストンから引張手段が離間する。これにより、ピストンと連結手段との間をガスが通過できるようになり、ピストンの摺動が規制された状態からシリンダの内圧が上昇することを抑制できる。このため、この状態やこの状態の後にピストンがシリンダの一部に係合する構成であっても、ピストンをシリンダの他端側へ移動させようとするガスの圧力の上昇が抑制されているので、シリンダはガス圧に対する充分な機械的強度を確保できる。
【００１２】
なお、本発明において連結手段に連結されているシートベルト装置の所定の部材とは、連結手段とウエビングベルトとの間に機械的に介在して、連結手段が引っ張られることによって結果的にウエビングベルトの張力が増加する構成であればその具体的な構成に限定されるものではない。
【００１３】
したがって、例えば、ウエビングベルトの先端が係止されたアンカ部材を上記のシートベルト装置を構成する所定の部材としてもよいし、ウエビングベルトを装着する際にウエビングベルトに設けられたタングが装着されるバックルを上記のシートベルト装置を構成する所定の部材としてもよい。
【００１４】
更には、所定の方向へ回転することでウエビングベルトを巻き取る向きにウエビングベルトの長手方向基端側が係止されたスプール（巻取軸）を回転させる回転力伝達部手段と、連結手段がその基端側へ引っ張られることで回転伝達部材を上記の所定の方向へ回転させる回転力付与手段とを含めてシートベルト装置を構成し、この回転力付与手段を上記のシートベルト装置の所定の部材としてもよい。
【００１５】
請求項２に記載の本発明に係るプリテンショナは、請求項１に記載の本発明において、前記シリンダの中間部よりも他端側で前記シリンダに形成されて、内周部における前記シリンダの中心軸線からの径方向寸法が前記引張手段の外径寸法以上で前記ピストンの外径寸法未満とされた規制部を前記規制手段としている。
【００１６】
請求項２に記載の本発明に係るプリテンショナでは、シリンダの中間部よりも他端側に規制手段としての規制部がシリンダの一部として形成される。この規制部は、内周部におけるシリンダの中心軸線からの径方向寸法が引張手段の外径寸法以上でピストンの外径寸法未満とされる。このため、引張手段は規制部に入り込むことができるものの、ピストンは規制部に入り込むことはできず、これにより、シリンダが規制部に干渉された状態で引張手段が惰性でシリンダの他端側へ移動するとピストンから引張手段が離間して、上記のようにピストンと連結手段との間をガスが通過できるようになる。
【００１７】
このような作用を奏する規制部は、例えば、シリンダの一部を潰して部分的にシリンダの中心からの径方向寸法を短くするだけでよいので、部品点数の増加やコストの増加を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係るプリテンショナでは、シリンダの機械的強度を特に高く設定しなくても、ガスの圧力で摺動するピストンや引張手段を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプリテンショナの構成の概略を示す断面図である。
【図２】ピストンの摺動が規制された状態を示すシリンダの規制手段側の断面図である。
【図３】引張手段の移動が規制された状態を示す図２に対応した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜本実施の形態の構成＞
図１には本発明の一実施の形態に係るプリテンショナ１０の構成が断面図により示されている。
【００２１】
この図に示されるようにプリテンショナ１０はシリンダ１１を備えている。シリンダ１１は、シリンダ本体１２と、シリンダ本体１２の一端から連続して形成された規制手段としての規制部１３とにより、全体的に両端が開口した筒形状（一例として円筒形状）に形成されている。
【００２２】
シリンダ本体１２の一端から連続して形成された規制部１３は、ピストン干渉部１３Ａと、ピース収容部１３Ｂと、ピース干渉部１３Ｃとを含めて構成されている。ピストン干渉部１３Ａは外周形状がシリンダ１１の軸方向にシリンダ本体１２とは反対側へ向けて漸次外径寸法が小さくなるテーパ状で、内周部では内径寸法がシリンダ本体１２における内径寸法により小さくなるように形成されている。
【００２３】
このピストン干渉部１３Ａのシリンダ本体１２とは反対側の端部からピース収容部１３Ｂが連続して形成されている。このピース収容部１３Ｂはその軸方向に内径寸法が変化しない筒状に形成されており、その内径寸法はシリンダ本体１２の内径寸法よりも小さい。このピース収容部１３Ｂのピストン干渉部１３Ａとは反対側からはピース干渉部１３Ｃが連続して形成されている。ピース干渉部１３Ｃはピース収容部１３Ｂとは反対側へ向けて外径寸法及び内径寸法の双方が小さくなるテーパ状に形成されている。
【００２４】
一方、シリンダ１１を構成するシリンダ本体１２の内側には、金属を鍛造成形することにより形成されたピストン１４が収容されている。ピストン１４はピストン本体１６を備えている。ピストン本体１６はシリンダ１１の先端（一端）側（図１の矢印Ａ方向の側）へ向けて漸次外径寸法が大きくなり、少なくとも、シリンダ１１の先端側におけるピストン本体１６の端部の外周形状は、鍛造成形されたワークを切削加工することでシリンダ本体１２の内周形状に略等しく、ピストン干渉部１３Ａのシリンダ本体１２とは反対側の端部やピース収容部１３Ｂの内径寸法よりも大きな錐台形状とされている。
【００２５】
シリンダ１１の基端（他端）側（図１の矢印Ｂ方向の側）におけるピストン本体１６の端部には外周形状がシリンダ本体１２の内周形状に略等しいフランジ部１８が、シリンダ１１の先端側におけるピストン本体１６の端部に対して略同軸的に形成されている。このフランジ部１８とシリンダ１１の先端側におけるピストン本体１６の端部とがシリンダ本体１２の内周部に摺接しており、ピストン１４はシリンダ本体１２の先端と他端との間を摺動できる。シリンダ１１の基端側におけるフランジ部１８の端部には、外径寸法がフランジ部１８よりも小さな小径部２０がフランジ部１８に対して略同軸的に形成されている。
【００２６】
小径部２０の外周部にはゴム材やゴム材程度の弾性を有する合成樹脂材により環状に形成されたＯリング（オーリング）２２が装着されている。Ｏリング２２は小径部２０の外周方向に沿った全域が小径部２０に密着していると共に、シリンダ１１の内周部に密着しており、Ｏリング２２を境とするシリンダ１１の先端側と他端側との間がＯリング２２により封止されている。
【００２７】
一方、シリンダ１１の先端側におけるフランジ部１８の側方には複数のクラッチ球２４がピストン本体１６の外周方向に適宜な間隔をおいて配置されている。シリンダ１１の基端側からシリンダ１１の先端側へピストン１４が移動した際（すなわち、シリンダ本体１２内を図１の矢印Ａ方向にピストン１４が摺動した際）に、各クラッチ球２４が慣性でピストン本体１６の外周面（斜面）を移動すると、ピストン本体１６の外周部とシリンダ本体１２の内周部とにクラッチ球２４が挟まれる。
【００２８】
この状態で更にピストン１４がシリンダ１１の先端側へ移動すると、ピストン１４に伴われてシリンダ１１の基端側へ移動するクラッチ球２４がシリンダ本体１２の内周側から変形させる。このクラッチ球２４によるシリンダ本体１２の変形又は切削の際の摩擦がシリンダ１１の基端側へのピストン１４の摺動を規制する。
【００２９】
一方、ピストン１４には貫通孔２６が形成されている。貫通孔２６は一端がピストン本体１６のフランジ部１８とは反対側の面で開口しており、他端が小径部２０のフランジ部１８とは反対側の面で開口している。プリテンショナ１０は連結手段としてのワイヤ２８を備えており、貫通孔２６をワイヤ２８が通過している。シリンダ１１の基端側におけるピストン１４の側方には引張手段としてのピース３０が設けられている。
【００３０】
ピース３０には貫通孔３２が形成されており、この貫通孔３２をワイヤ２８が通過している。ピース３０のピストン１４とは反対側まで貫通孔３２を通過したワイヤ２８に対しては抜け止めが施されており、ワイヤ２８は貫通孔３２を通過してピース３０のピストン１４側へ抜け出ることができない。したがって、ワイヤ２８が貫通孔２６を通過してピストン１４のピース３０とは反対側へ抜け出ることが規制されている。
【００３１】
また、ピース３０の外径寸法は上記のピース収容部１３Ｂの内径寸法以下でピース干渉部１３Ｃにおける最小内径寸法以上に設定されている。さらに、シリンダ１１の軸方向に沿ったピース３０の全長はシリンダ１１の軸方向に沿ったピース収容部１３Ｂの長さよりも短く設定されている。
【００３２】
このワイヤ２８のピース３０が設けられた側とは反対側の端部は、例えば、車両のシートベルト装置の一態様である三点式シートベルト装置を構成するアンカとしてのアンカ３４に係止されている。詳細な図示は省略するが、アンカ３４は車両室内に設置された座席の幅方向一方の側で車両の床部近傍に設けられている。このアンカ３４には三点式シートベルト装置を構成する長尺帯状のウエビングベルト３６の先端部が係止されている。ウエビングベルト３６の基端側は座席の幅方向一方の側で車両の天井部近傍に設けられたスルーアンカを通過した状態で下方へ折り返されており、座席の幅方向一方の側で車両の床部近傍に設けられたウエビング巻取装置のスプールに基端側が係止されている。
【００３３】
上記のスルーアンカとアンカ３４との間でウエビングベルト３６はタングプレートを通過している。座席に着座した乗員がウエビング巻取装置のスプールからウエビングベルト３６を引き出しつつ身体の前方にウエビングベルト３６を掛け回し、この状態で座席の幅方向他方の側で車両の床部近傍に設けられたバックル３８にタングプレートを装着することで乗員の身体に対するウエビングベルト３６の装着状態になる。
【００３４】
なお、上記の説明では、ワイヤ２８のピース３０が設けられた側とは反対側の端部はアンカ３４に係止される構成であったが、ワイヤ２８のピース３０が設けられた側とは反対側の端部がバックル３８に係止される構成としてもよい。
【００３５】
また、図１に示されるように、プリテンショナ１０はプリテンショナ本体としてのベースカートリッジ４０を備えている。ベースカートリッジ４０は本体部４２を備えている。本体部４２にはシリンダ装着部４４が形成されている。シリンダ装着部４４には装着孔４６が形成されている。装着孔４６は一端がシリンダ装着部４４の外面にて開口している。シリンダ装着部４４の開口端での内径寸法はシリンダ１１の先端側の外径寸法よりも極僅かに大きく、装着孔４６の開口端からシリンダ１１をその先端から嵌挿できる。
【００３６】
また、例えば、装着孔４６の内周部には図示しない雌ねじが形成されており、この雌ねじに対応してシリンダ１１の先端側の外周部には図示しない雄ねじが形成されている。この装着孔４６の雌ねじにシリンダ１１の雄ねじが螺合することでベースカートリッジ４０にシリンダ１１が連結される。
【００３７】
一方、本体部４２にはガス発生手段装着部としてのガスジェネレータ装着部４８が形成されている。ガスジェネレータ装着部４８はシリンダ装着部４４における装着孔４６の開口方向に対して交差する向きに沿った本体部４２の側方に形成されている。ガスジェネレータ装着部４８にはガスジェネレータ装着孔５０が形成されている。ガスジェネレータ装着孔５０はその一端がガスジェネレータ装着部４８の外面にて開口している。
【００３８】
ガスジェネレータ装着部４８にはガス発生手段としてのガスジェネレータ５２が取り付けられている。ガスジェネレータ５２は嵌挿部５４を備えている。嵌挿部５４は外周形状がガスジェネレータ装着孔５０の内周形状に略等しく、ガスジェネレータ装着孔５０の開口端からガスジェネレータ５２を嵌挿できる。ガスジェネレータ５２の一端（図１における上側端部）には外周形状がガスジェネレータ５２の外周形状よりも大きなフランジ部５６が形成されている。嵌挿部５４をガスジェネレータ装着孔５０に挿し込むと、ガスジェネレータ装着孔５０の開口端側のガスジェネレータ装着部４８の端部にフランジ部５６が干渉される。
【００３９】
フランジ部５６の嵌挿部５４とは反対側には頭部５８が形成されている。頭部５８のフランジ部５６とは反対側からはキャップ６０がガスジェネレータ装着部４８に装着され、キャップ６０によりガスジェネレータ装着部４８からのガスジェネレータ５２の抜け止めが成される。ガスジェネレータ装着部４８に装着されたガスジェネレータ５２は、作動することで瞬時にガスを発生して嵌挿部５４のフランジ部５６とは反対側の端部からガスを噴出する。
【００４０】
また、ベースカートリッジ４０にはガス通過部６２が形成されており、ガスジェネレータ５２の嵌挿部５４が嵌挿される側とは反対側のガスジェネレータ装着孔５０の端部ではガス通過部６２の一端が開口している。ガス通過部６２はその中間部から装着孔４６の開口端の側へ屈曲しており、ガス通過部６２の他端は装着孔４６の底部６４にて開口している。このため、ガスジェネレータ５２から噴出されたガスがガス通過部６２に案内されて嵌挿部５４へ向うと、このガスの圧力がピストン１４をシリンダ１１の基端側（すなわち、規制部１３側）へ向けて押圧する。
【００４１】
一方、ベースカートリッジ４０はガイド部６８を備えている。ガイド部６８は本体部４２のシリンダ装着部４４とは反対側に形成されている。ガイド部６８には特許請求の範囲で言うところの貫通孔としてのワイヤ通過部７０が形成されている。ワイヤ通過部７０は、その一端がガス通過部６２の内周部で開口している。これに対し、ワイヤ通過部７０の他端はガイド部６８の本体部４２とは反対側の外面にて開口している。また、ワイヤ通過部７０の内周形状は、ワイヤ２８の外周形状と略同じ形状（厳密にはワイヤ２８の外周形状よりも極僅かに大きい形状）に設定されており、図１に示されるように、ワイヤ通過部７０にはワイヤ２８が通過する。
【００４２】
図１に示されるように、ワイヤ通過部７０の貫通方向はシリンダ装着部４４に形成されている装着孔４６の貫通方向に沿ってガス通過部６２側の装着孔４６の貫通方向に対して略同方向とされ、しかも、ワイヤ通過部７０の一端（すなわち、ガス通過部６２の内周部におけるワイヤ通過部７０の開口端）は、シリンダ装着部４４に形成されている装着孔４６の貫通方向に沿ってガス通過部６２側の装着孔４６の端部に対し同軸的に対向している。このため、ワイヤ２８はベースカートリッジ４０内を直線的に通過できる。
【００４３】
また、ワイヤ通過部７０の他端側（ガス通過部６２とは反対側）では、ワイヤ通過部７０の内周面の一部がワイヤ通過部７０の開口径方向一方の側を曲率の中心として湾曲しており、ワイヤ通過部７０の他端からベースカートリッジ４０の外部へ引き出されたワイヤ２８は、このワイヤ通過部７０の他端側におけるワイヤ通過部７０の内周面に倣って湾曲している。これにより、ワイヤ２８に無理な屈曲や湾曲が生じることなくアンカ３４又はバックル３８の側へ湾曲してアンカ３４又はバックル３８に係止される。
【００４４】
さらに、ワイヤ通過部７０の一端部に対応してガス通過部６２にはガード手段としてのワイヤ保護筒７２が設けられている。ワイヤ保護筒７２は内周形状がワイヤ通過部７０の内周形状に略等しい筒形状に形成されている。ワイヤ保護筒７２はワイヤ通過部７０の一端に対して同軸となるようにガス通過部６２の内壁から突出形成されており、ワイヤ保護筒７２を通過したワイヤ２８がワイヤ通過部７０に入り込んでいる。
【００４５】
一方、ガイド部６８にはパッキン収容部７４が形成されている。パッキン収容部７４はワイヤ通過部７０の中間部（すなわち、ガス通過部６２の一端と他端との間）に形成されている。また、パッキン収容部７４は、ベースカートリッジ４０の正面視で互いに対向する一対の辺がワイヤ通過部７０のパッキン収容部７４の形成位置近傍部分と平行で、互いに対向する他の一対の辺がワイヤ通過部７０のパッキン収容部７４の形成位置近傍部分と直交する矩形状とされている。
【００４６】
このパッキン収容部７４の内側にはパッキン８０が嵌挿されている。パッキン８０はゴムやゴム程度の弾性を有する弾性部材や、このような弾性部材よりも剛性が高い合成樹脂材により、外周形状がパッキン収容部７４の内周形状に概ね等しいブロック状に形成されている。このパッキン８０はパッキン収容部７４の内壁に圧接することでパッキン８０はパッキン収容部７４の内壁との間を封止している。
【００４７】
また、パッキン８０には貫通孔８２が形成されている。貫通孔８２は内径寸法がワイヤ２８の外径寸法に略等しくパッキン収容部７４にパッキン８０が収容された状態では、一端がパッキン収容部７４よりも一端側のワイヤ通過部７０と連通し、他端がパッキン収容部７４よりも他端側のワイヤ通過部７０と連通する。したがって、ワイヤ通過部７０を通過するワイヤ２８は、パッキン収容部７４内においてパッキン８０の貫通孔８２を通過している。しかも、上記のように、貫通孔８２の内径寸法はワイヤ２８の外径寸法に略等しいので、貫通孔８２にワイヤ２８が通過した状態では、貫通孔８２の内周部とワイヤ２８の外周部との間に隙間がほぼ形成されることはない。
【００４８】
さらに、ベースカートリッジ４０には円孔９０が形成されている。この円孔９０には固定ボルト等の締結手段が通過する。円孔９０を通過した固定ボルト等の締結手段は座席の骨格部分や車体に固定され、これにより、本プリテンショナ１０が車両に取り付けられる。
【００４９】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００５０】
乗員が座席に着座してシートベルト装置のウエビングベルトを装着した状態で、例えば、車両が急減速状態になったことを車両に設けられた加速度センサ等の検知手段が検出すると、ＥＣＵが着火信号を出力する。この着火信号がガスジェネレータ５２に入力されると、ガスジェネレータ５２内のガス発生剤が着火される。着火されたガス発生剤は短時間で燃焼して、急激にガスを発生させる。
【００５１】
このように発生したガスはガス通過部６２に送り込まれる。ガス通過部６２に送り込まれたガスは、シリンダ１１の先端（シリンダ１１のガス通過部６２側の端部）近傍に位置しているピストン１４を、シリンダ１１の基端側（シリンダ１１のガス通過部６２とは反対側）へ押圧する。このようにしてピストン１４に付与されたガスの圧力でピストン１４はシール部材１１０をシリンダ１１の基端側へ押圧し、更に、シール部材１１０を介してピース３０をシリンダ１１の基端側へ押圧しながらシリンダ１１の基端側、すなわち、規制部１３側へスライドする。
【００５２】
このようにスライドするピース３０やシール部材１１０によりワイヤ２８が引っ張られると、ワイヤ２８の端部に係止されたアンカ３４又はバックル３８が引っ張られ、これにより、車両の乗員の身体に装着されているウエビングベルト３６に張力が付与される。このように、ウエビングベルト３６に張力が付与されることでウエビングベルト３６の僅かな弛み、所謂「スラック」が解消されると共に、ウエビングベルト３６が乗員の身体を拘束する拘束力が増し、より強く乗員の身体を拘束できる。
【００５３】
ところで、本実施の形態では、ガス通過部６２を通過するワイヤ２８が、ガス通過部６２の内周から突出形成されたワイヤ保護筒７２の内部を通過していることで、実質的にはガスジェネレータ装着孔５０とワイヤ２８との間にワイヤ保護筒７２が介在した状態になっている。このため、ガスがガス通過部６２を通過する際にガスはワイヤ保護筒７２に噴き付けられ、ワイヤ２８に直接噴き付けられることはない。このように本実施の形態では、高温で高圧のガスからワイヤ２８を保護できる。
【００５４】
一方、上記のように シリンダ１１に供給されたガスの圧力で摺動するピストン１４とピース３０は規制部１３に接近する。ここで、上記のように、ピストン干渉部１３Ａ及びピース収容部１３Ｂの内径寸法はピース３０の外径寸法以上である。このため、図２に示されるように、規制部１３に接近したピース３０は、ピストン干渉部１３Ａにおけるシリンダ本体１２側の開口端からピストン干渉部１３Ａを通過してピース収容部１３Ｂに入り込む。
【００５５】
しかしながら、ピストン干渉部１３Ａ及びピース収容部１３Ｂの内径寸法はピストン本体１６における規制部１３側の端部の外径寸法よりも小さい。このため、図２に示されるように、規制部１３側へ摺動したピストン１４は、ピストン干渉部１３Ａを形成することでシリンダ１１の内側にシリンダ本体１２とピストン干渉部１３Ａとの境界部分に形成される干渉壁１３Ｄに干渉されて、それ以上規制部１３の側へ摺動することが規制される。
【００５６】
このように、ピストン１４が干渉壁１３Ｄに干渉されてピストン１４の摺動が規制されることによりピース３０に対するピストン１４の押圧は解消される。しかしながら、ピース収容部１３Ｂの全長はピース３０の軸方向寸法よりも長く、しかも、それまでにピース３０がピストン１４に押圧されていたことで、ピース３０はピース干渉部１３Ｃに干渉されるまでピース収容部１３Ｂの内側を慣性で移動する。これにより、図３に示されるようにピース３０がピストン１４から離間する。
【００５７】
ピストン１４とピース３０との互いに対向する面が接していることでピストン１４とピース３０との間が封止され、ピストン１４の貫通孔２６の内周部とワイヤ２８の外周部との間を通過してピストン１４のピース３０側へガスが抜け出ることは、ピストン１４とピース３０との互いに対向する面が接していることにより防止又は抑制される。しかしながら、上記のようにピストン１４からピース３０が離間することでピストン１４とピース３０との間の封止が解除され、ガスは貫通孔２６の内周部とワイヤ２８の外周部との間を通過してピストン１４のピース３０側へ抜け出ることができる。
【００５８】
このように、ピストン１４のピース３０側へ抜け出たガスは更にピース３０の外周部側方を通過してピース干渉部１３Ｃのピース収容部１３Ｂとは反対側の開口端からシリンダ１１の外部へ放出される。このように、ガスの圧力で摺動したピストン１４は干渉壁１３Ｄに衝突するものの、その直後にピストン１４とピース３０との間の封止が解除されてスガスが抜け出るため、干渉壁１３Ｄに対する衝突時及びその直後にピストン１４から干渉壁１３Ｄに付与される衝撃が効果的に緩和される。しかも、ピース３０はピース干渉部１３Ｃに衝突して停止させられるが、干渉壁１３Ｄにピストン１４が干渉された後では、ピース３０は慣性で移動しているだけなので、ピース３０がピース干渉部１３Ｃに衝突した際の衝撃を低く抑えることができる。
【００５９】
このように、本プリテンショナ１０では、ピストン１４やピース３０が停止させられる際にシリンダ１１に付与する衝撃を抑制できるので、シリンダ１１の機械的強度を低く抑えることができ、これにより、シリンダ１１の肉厚を薄くする等、シリンダ１１の小型化、軽量化を図ることができる。
【００６０】
しかも、シリンダ１１に設定した規制部１３は、一般的な円筒形状のシリンダの一端を適宜に潰す等の比較的簡単な加工により形成できるので、上記のようは効果を得られるにも関わらずコストが安価である。
【００６１】
なお、上記の各実施の形態は、何れも、アンカ３４やバックル３８を引っ張るためのプリテンショナ１０であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、車両急減速時にガスジェネレータ５２のようなガス発生手段にて発生したガスの圧力で、ウエビング巻取装置のスプールを強制的に巻取方向に回転させ、これにより、ウエビングベルト３６をスプールに巻き取らせることでウエビングベルト３６の張力を増加させるプリテンショナに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０ プリテンショナ
１１ シリンダ
１３ 規制部（規制手段）
１４ ピストン
２８ ワイヤ（連結手段）
３０ ピース（引張手段）
３６ ウエビングベルト
５２ ガスジェネレータ（ガス発生手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動することでガスを発生させるガス発生手段と、
両端が開口し、前記ガス発生手段にて発生した前記ガスが一端側から内側に供給されるシリンダと、
前記シリンダの内側で摺動可能に前記シリンダに収容され、前記シリンダに供給されたガスの圧力で前記シリンダの他端側へ摺動するピストンと、
シートベルト装置を構成する所定の部材に先端側が連結されると共に、基端側が前記シリンダの一端側から前記シリンダの内側に入り込み更に前記ピストンを貫通し、基端側へ引っ張られることにより前記所定の部材を介して前記シートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させる連結手段と、
前記シリンダの径方向に沿った径寸法が前記ピストンよりも小さく形成されて、前記ピストンよりも前記シリンダの他端側に配置されると共に前記ピストンを貫通した前記連結手段の基端側が一体的に連結され、前記ガスの圧力で前記シリンダの他端側へ摺動する前記ピストンに押圧されて前記シリンダの他端側へ移動して前記連結手段を引っ張ると共に、前記ピストンにおける前記シリンダ他端側の面に接して前記ピストンと前記連結手段の間を通過しようとする前記ガスが前記ピストンよりも前記シリンダの他端側に抜けることを抑制する引張手段と、
前記引張手段よりも前記シリンダの他端側に設けられて、前記シリンダ他端側への前記引張手段の移動を許容すると共に前記ピストンに干渉して前記シリンダ他端側への前記ピストンの摺動を規制する規制手段と、
を備えるプリテンショナ。
【請求項２】
前記シリンダの中間部よりも他端側で前記シリンダに形成されて、内周部における前記シリンダの中心軸線からの径方向寸法が前記引張手段の外径寸法以上で前記ピストンの外径寸法未満とされた規制部を前記規制手段とした請求項１に記載のプリテンショナ。
【請求項１】
作動することでガスを発生させるガス発生手段と、
両端が開口し、前記ガス発生手段にて発生した前記ガスが一端側から内側に供給されるシリンダと、
前記シリンダの内側で摺動可能に前記シリンダに収容され、前記シリンダに供給されたガスの圧力で前記シリンダの他端側へ摺動するピストンと、
シートベルト装置を構成する所定の部材に先端側が連結されると共に、基端側が前記シリンダの一端側から前記シリンダの内側に入り込み更に前記ピストンを貫通し、基端側へ引っ張られることにより前記所定の部材を介して前記シートベルト装置を構成するウエビングベルトの張力を増加させる連結手段と、
前記シリンダの径方向に沿った径寸法が前記ピストンよりも小さく形成されて、前記ピストンよりも前記シリンダの他端側に配置されると共に前記ピストンを貫通した前記連結手段の基端側が一体的に連結され、前記ガスの圧力で前記シリンダの他端側へ摺動する前記ピストンに押圧されて前記シリンダの他端側へ移動して前記連結手段を引っ張ると共に、前記ピストンにおける前記シリンダ他端側の面に接して前記ピストンと前記連結手段の間を通過しようとする前記ガスが前記ピストンよりも前記シリンダの他端側に抜けることを抑制する引張手段と、
前記引張手段よりも前記シリンダの他端側に設けられて、前記シリンダ他端側への前記引張手段の移動を許容すると共に前記ピストンに干渉して前記シリンダ他端側への前記ピストンの摺動を規制する規制手段と、
を備えるプリテンショナ。
【請求項２】
前記シリンダの中間部よりも他端側で前記シリンダに形成されて、内周部における前記シリンダの中心軸線からの径方向寸法が前記引張手段の外径寸法以上で前記ピストンの外径寸法未満とされた規制部を前記規制手段とした請求項１に記載のプリテンショナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−６３１７８（Ｐ２０１１−６３１７８Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１７２８９（Ｐ２００９−２１７２８９）
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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