特許 5730677 シートベルト用リトラクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5730677

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】シートベルト用リトラクタ

(51)【国際特許分類】

   B60R 22/46 20060101AFI20150521BHJP

【ＦＩ】

   B60R22/46 142

【請求項の数】7

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-131315(P2011-131315)

(22)【出願日】2011年6月13日

(65)【公開番号】特開2013-1153(P2013-1153A)

(43)【公開日】2013年1月7日

【審査請求日】2014年5月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000117135

【氏名又は名称】芦森工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】中山 智惠

(72)【発明者】

【氏名】山根 絵里

【審査官】 神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２６０８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９１８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１７８５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５８２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２０２２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１３１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８５０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１９５５７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２２／００ − ２２／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエビングを巻き取る巻取ドラムと、
前記ウエビングの巻き取り方向に、前記巻取ドラムを回転させるプリテンショナユニットと、
を備え、
前記プリテンショナユニットは、
前記巻取ドラムと連動回転可能なピニオンギヤと、
前記ピニオンギヤに噛合するラックを有し、前記ピニオンギヤを介して前記巻取ドラムを前記巻き取り方向に回転させるピストンと、
前記ピストンを移動可能に収容する断面円形で筒状のシリンダと、
発生させたガスを前記ピストンと前記シリンダの内壁とによって形成される内部空間に満たして、当該ガスの圧力で前記ピストンを駆動するガス発生部材と、
前記ピストンに取り付けられて、前記ピストンと前記シリンダの内壁との間をシールする板状のシール部材と、
を有し、
前記ピストンは、前記内部空間側の面において、所定深さの凹部を有し、
前記シール部材は、前記凹部に嵌入させる突出部を有し、
前記凹部および前記突出部において、嵌入方向に垂直な断面の形状が互いに多角形に形成されるシートベルト用リトラクタ。

【請求項2】

前記突出部は、内部に中空領域を有する請求項１に記載のシートベルト用リトラクタ。

【請求項3】

前記中空領域の形状は、前記突出部の前記断面において、前記多角形の凸な角部の厚みが、非角部の厚みよりも大きくなるように形成される請求項２に記載のシートベルト用リトラクタ。

【請求項4】

前記中空領域の形状は、前記断面において円形である請求項２または請求項３に記載のシートベルト用リトラクタ。

【請求項5】

前記中空領域は、前記内部空間とつながっている請求項２から請求項４のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。

【請求項6】

前記シール部材は、周縁部全周にわたって前記内部空間側に向かって突出したガス受け周縁部を有し、
前記ガス受け周縁部の突出高は、前記ガス発生部材によって発生されるガスの圧力に応じて調整される請求項１から請求項５のいずれかに記載のシートベルト用リトラクタ。

【請求項7】

前記ガス受け周縁部の突出高は、前記ガス受け周縁部に囲まれた領域における前記シール部材の厚みを変更することによって調整される請求項６に記載のシートベルト用リトラクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、緊急時にウエビングの弛みを除去するための機構を備えたシートベルト用リトラクタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、車両衝突時等の車両緊急時に、ウエビングの弛みを除去するためのプリテンショナ機構を備えたシートベルト用リトラクタに関する技術が種々提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１では、ウエビングを巻き取る巻取ドラムと、ガス発生部材と、断面矩形で筒状のシリンダと、ガス発生部材によって発生したガス圧を受けてシリンダ内を移動する断面矩形のピストンと、当該ピストンに形成されたラックと噛合して回転するとともに、巻取ドラムに連動回転可能なピニオンギヤ体とを有するプリテンショナ機構を備えたシートベルト用リトラクタが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２４１８６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献１のシートベルト用リトラクタでは、断面矩形のシリンダが採用されているために、シートベルト用リトラクタの製造コストが高くなっていた。

【0006】

そこで、断面円形のシリンダを採用すれば、シリンダの製造コストを低減し、ひいては、シートベルト用リトラクタの製造コストを低減することが可能になる。

【0007】

しかし、ピストンの断面形状を、断面円形のシリンダに合わせて円形にすると、ピストンはシリンダに対して回転可能になる。このようにピストンがシリンダに対して回転可能な状態では、シリンダにピストンを組み付ける際、或いは組み付け後において、シリンダに対してピストンにおけるラックの位置が回転方向にずれる可能性がある。このような場合プリテンショナユニットを組み立てる際に、ピストンを回転させラックの位置を直す必要があり、作業性が悪くなるといった問題があった。

【0008】

そこで、本発明は、断面円形のシリンダを採用した場合において、シリンダに対するピストンの回転を防止することが可能なシートベルト用リトラクタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明に係るシートベルト用リトラクタの第１の態様は、ウエビングを巻き取る巻取ドラムと、前記ウエビングの巻き取り方向に、前記巻取ドラムを回転させるプリテンショナユニットとを備え、前記プリテンショナユニットは、前記巻取ドラムと連動回転可能なピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛合するラックを有し、前記ピニオンギヤを介して前記巻取ドラムを前記巻き取り方向に回転させるピストンと、前記ピストンを移動可能に収容する断面円形で筒状のシリンダと、発生させたガスを前記ピストンと前記シリンダの内壁とによって形成される内部空間に満たして、当該ガスの圧力で前記ピストンを駆動するガス発生部材と、前記ピストンに取り付けられて、前記ピストンと前記シリンダの内壁との間をシールする板状のシール部材とを有し、前記ピストンは、前記内部空間側の面において、所定深さの凹部を有し、前記シール部材は、前記凹部に嵌入させる突出部を有し、前記凹部および前記突出部において、嵌入方向に垂直な断面の形状が互いに多角形に形成される。

【0010】

また、本発明に係るシートベルト用リトラクタの第２の態様は、上記第１の態様において、前記突出部は、内部に中空領域を有する。

【0011】

また、本発明に係るシートベルト用リトラクタの第３の態様は、上記第２の態様において、前記中空領域の形状は、前記突出部の前記断面において、前記多角形の凸な角部の厚みが、非角部の厚みよりも大きくなるように形成される。

【0012】

また、本発明に係るシートベルト用リトラクタの第４の態様は、上記第２の態様または上記第３の態様において、前記中空領域の形状は、前記断面において円形である。

【0013】

また、本発明に係るシートベルト用リトラクタの第５の態様は、上記第２の態様から上記第４の態様のいずれかにおいて、前記中空領域は、前記内部空間とつながっている。

【0014】

また、本発明に係るシートベルト用リトラクタの第６の態様は、上記第１の態様から上記第５の態様のいずれかにおいて、前記シール部材は、周縁部全周にわたって前記内部空間側に向かって突出したガス受け周縁部を有し、前記ガス受け周縁部の突出高は、前記ガス発生部材によって発生されるガスの圧力に応じて調整される。

【0015】

また、本発明に係るシートベルト用リトラクタの第７の態様は、上記第６の態様において、前記ガス受け周縁部の突出高は、前記ガス受け周縁部に囲まれた領域における前記シール部材の厚みを変更することによって調整される。

【発明の効果】

【0016】

上記第１の態様によれば、シール部材に対するピストンの回転を防止することができるので、ひいては、シリンダに対するピストンの回転を防止することが可能になる。

【0017】

また、上記第２の態様によれば、シール部材のピストンに対する組付性を向上させることができる。

【0018】

また、上記第３および第４の態様によれば、突出部において、嵌入方向に垂直な断面における厚みは、相対的に角部で厚くなるので、角部における剛性を高めることができる。したがって、シリンダに対するピストンの回転を効果的に防止することが可能になる。

【0019】

また、上記第５の態様によれば、ガスの圧力を利用して、ピストンとシール部材との組み付け強度を増すことができるので、ピストンがガス圧により動き出してからピニオンギヤと噛み合うまでにおいて、シリンダに対するピストンの回転を防止することが可能になる。

【0020】

また、上記第６の態様によれば、シール部材の形状をガスの圧力に応じた最適な形状とすることができる。

【0021】

また、上記第７の態様によれば、シール部材の全高を変化させることなく、シール部材の形状をガスの圧力に応じた最適な形状とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本実施形態に係るシートベルト用リトラクタを示す斜視図である。

【図2】シートベルト用リトラクタを、所定の機能を実現する構成要素単位で分解した分解斜視図である。

【図3】巻取ドラムとプリテンショナユニットとをさらに細かく分解した分解斜視図である。

【図4】待機状態におけるプリテンショナユニットの縦断面図である。

【図5】プリテンショナユニットを構成するパイプシリンダの斜視図である。

【図6】カバープレートの斜視図である。

【図7】プリテンショナユニットの動作を説明するための図である。

【図8】プリテンショナユニットをハウジングユニットへの取り付け面側から見た斜視図である。

【図9】プリテンショナユニットの縦断面図である。

【図10】シールプレートの斜視図である。

【図11】シールプレートの縦断面図である。

【図12】シールプレートの縦断面図である。

【図13】図１１のXIII-XIIIにおける突起部の断面図である。

【図14】ガス圧の影響を受けて変化するガス受け周縁部を示す図である。

【図15】シールプレートの一態様を示す図である。

【図16】シールプレートの一態様を示す図である。

【図17】変形例に係る突起部の断面図である。

【図18】変形例に係る突起部の断面図である。

【図19】変形例に係る突起部の断面図である。

【図20】変形例に係る突起部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、実施形態について図面を参照して説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一または相応する要素を示すものとする。

【0024】

＜実施形態＞
［１．全体構成］
図１は、本実施形態に係るシートベルト用リトラクタ１を示す斜視図である。

【0025】

図１に示されるように、本実施形態に係るシートベルト用リトラクタ（単に「リトラクタ」とも称する）１は、車両等の座席に備えられるシートベルト装置に適用されるものである。当該リトラクタ１は、通常状態では、シートベルトとしてのウエビング１１を引出および巻取自在に収容している。そして、リトラクタ１は、車両の衝突時や急減速時等の緊急時（車両緊急時）には、乗員を効果的に拘束するため、弛みを除去するようにウエビング１１を巻取り、その後、乗員に加わる衝撃を緩和するようにウエビング１１を徐々に繰り出すように構成されている。

【0026】

リトラクタ１は、ハウジングユニット（ハウジング）１２と、巻取ドラム１３と、緊急ロックユニット１４と、巻取バネユニット１５と、プリテンショナユニット１６とを備えている。ここでは、巻取ドラム１３は、ハウジング１２内に収容され、ハウジング１２の外側には、緊急ロックユニット１４および巻取バネユニット１５と、プリテンショナユニット１６とが設けられている。ここで、巻取ドラム１３を中心にしてリトラクタ１における各構成要素の位置関係を見ると、巻取ドラム１３の一端側（図１では左端側）に緊急ロックユニット１４および巻取バネユニット１５が設けられ、巻取ドラム１３の他端側（図１では右端側）にプリテンショナユニット１６が設けられた構成となっている。

【0027】

［２．各構成要素の機能および各構成要素の概略構成］
次に、リトラクタ１の各構成要素について説明する。図２は、シートベルト用リトラクタ１を、所定の機能を実現する構成要素単位で分解した分解斜視図であり、図３は、巻取ドラム１３と、プリテンショナユニット１６とをさらに細かく分解した分解斜視図である。

【0028】

図２に示されるように、ハウジング１２は、相対向して設けられた一対の側板部１２１，１２２と、当該側板部１２１，１２２の縁部を連結する連結板部１２３，１２４とを備えている。また、連結板部１２３の上部には、ウエビング１１を外部に引き出すための開口１２５を有した部材１２６が設けられている。

【0029】

ハウジング１２は、一対の側板部１２１，１２２間に巻取ドラム１３を配置させた状態で、一方側の側板部１２２の外面に緊急ロックユニット１４を、他方側の側板部１２１の外面にプリテンショナユニット１６を取付可能に構成されている。

【0030】

巻取ドラム１３は、ウエビング１１が巻装された状態でハウジング１２内に回転自在に配置される部材である。具体的には、巻取ドラム１３は、アルミ材等により形成され、略円柱状のドラム本体部１３１と、そのドラム本体部１３１の軸心方向両端部に径方向に張出形成されたフランジ部１３２，１３３とを有している。そして、ウエビング１１は、両フランジ部１３２，１３３間のドラム本体部１３１に巻装される。

【0031】

また、図３に示されるように、巻取ドラム１３には、中心軸に沿って不貫通の軸孔部１３４が形成されており、この軸孔部１３４には、トーションバー１３５が挿入されている。トーションバー１３５の一端部１３５Ａは、軸孔部１３４内部において、巻取ドラム１３と相対回転不能に結合される。また、トーションバー１３５の他端部１３５Ｂは、緊急ロックユニット１４に接続されるラチェットギア１３６と相対回転不能に結合される。

【0032】

緊急ロックユニット１４（図１，２参照）は、ハウジング１２の側板部１２２に固設され、ラチェットギア１３６を介してウエビング１１の急激な引き出しおよび車両の急激な加速度の変化に反応してウエビング１１の引き出しを停止する動作を行う。

【0033】

巻取バネユニット１５は、緊急ロックユニット１４の外側に設けられ、巻取バネユニット１５の内部に設けられた渦巻バネの付勢力により、巻取ドラム１３をウエビング１１の巻取方向に常時回転付勢する機能を有している。

【0034】

プリテンショナユニット１６は、ハウジング１２の側板部１２１にタッピングネジＰＮ１を用いて、カバープレート１６８（図３）とベースプレート１６６（図３）とを直接共締め、若しくはカバープレート１６８とベースプレート１６６との間にベースブロック１６７（図３）を介して共締めして固設される。プリテンショナユニット１６は、車両の衝突時等の緊急時に所定のセンサ出力に応じてガス発生部材（ガス発生器）１６１を作動させ、このガス（流体）の圧力を利用して巻取ドラム１３のフランジ部１３３を介して、巻取ドラム１３をウエビング巻取方向に回転させる機構である。

【0035】

車両の衝突時等の緊急時に当該プリテンショナユニット１６を動作させてウエビング１１を巻き取ることによれば、ウエビング１１の弛みを除去して乗員を効果的にシート側に拘束できる。

【0036】

なお、本プリテンショナユニット１６は、車両が実際に衝突した場合のような緊急時において不可逆的に、つまり、一度だけ動作し、ウエビング１１を巻き取る。すなわち、実際に車両が衝突してしまった後には、ウエビング１１を再度引締める機構は不要となるので、不可逆的なプリテンショナユニット１６によりウエビングを比較的強固に引締めるのである。

【0037】

［３．プリテンショナユニット１６の詳細構成］
次に、プリテンショナユニット１６の構成について詳述する。図４は、待機状態におけるプリテンショナユニット１６の縦断面図である。図５は、プリテンショナユニット１６を構成するパイプシリンダ１６２の斜視図である。図６は、カバープレート１６８の斜視図である。

【0038】

図３に示されるように、プリテンショナユニット１６は、ガス発生部材１６１と、パイプシリンダ１６２と、ガス発生部材１６１のガス圧を受けてパイプシリンダ１６２内を移動するシールプレート１６３およびピストン１６４と、当該ピストン１６４に形成されたラック６４２に噛合（係合）して回転するピニオンギヤ１６５と、パイプシリンダ１６２が取り付けられるベースプレート１６６と、ポリアセタール等の合成樹脂で形成され、ピニオンギヤ１６５の側面を覆うようにベースプレート１６６に配設されるベースブロック（ブロック部材）１６７と、ベースプレート１６６に配置されたパイプシリンダ１６２、ベースブロック１６７等を覆うカバープレート１６８と、ベースプレート１６６の外側面に配設されるクラッチ機構１６９とから構成されている。

【0039】

ピニオンギヤ１６５は、スチール材等で形成された略円筒状で、その外周部にはピストン１６４に形成されたラック６４２に噛合するピニオンギヤ部６５０が形成されている。また、当該ピニオンギヤ部６５０の軸心方向のカバープレート１６８側には、外側方向に延出された円筒状の支持部６５１が形成されている。当該支持部６５１は、後述のようにカバープレート１６８の支持孔（開口部）６８３に嵌め込まれる。

【0040】

一方、ピニオンギヤ部６５０の軸心方向のベースプレート１６６側の端部には径方向に張り出すフランジ部６５２が形成されている。さらに、このフランジ部６５２から外側方向には、ベアリング１７０を嵌入させる軸受け部６５３を有するボス部６５４が形成されている。また、このボス部６５４の先端部の外周面には、３個ずつのスプラインが中心角約１２０度間隔で形成されている。

【0041】

クラッチ機構１６９は、スチール材等で形成されたパウルベース６９１と、スチール材等で形成された３個のクラッチパウル６９２と、ポリアセタール等の合成樹脂で形成されて、パウルベース６９１とともに各クラッチパウル６９２を挟持する略円環状のパウルガイド６９３とから構成されている。

【0042】

また、パウルベース６９１の内周面には、ピニオンギヤ１６５のボス部６５４に形成されたスプラインが圧入されるスプライン溝が中心角約１２０度間隔で３個ずつ形成されている。また、パウルガイド６９３の内周径は、パウルベース６９１のスプライン溝よりも大きく形成されるとともに、このパウルガイド６９３のベースプレート１６６側の側面部には、等角度で位置決突起（不図示）が３つ突設されている。

【0043】

リトラクタ１を構成する際には、クラッチ機構１６９のパウルガイド６９３のベースプレート１６６側の側面部に突設される各位置決突起を、ベースプレート１６６の各位置決孔６６１に嵌入して、該クラッチ機構１６９をベースプレート１６６のハウジング１２の側板部１２１側の面に配置する。続いて、ピニオンギヤ１６５のボス部６５４を、ベースプレート１６６の略中央部に形成された貫通孔（開口部）６６２に嵌入後、当該ボス部６５４に形成される各スプラインをクラッチ機構１６９を構成するパウルベース６９１の各スプライン溝に圧入固定する。これにより、クラッチ機構１６９とピニオンギヤ１６５とが、ベースプレート１６６に配設固定されるとともに、ピニオンギヤ１６５のピニオンギヤ部６５０が、図４に示す位置に常に位置決め固定される。

【0044】

なお、ベースプレート１６６の略中央部に形成される貫通孔６６２の内径は、ピニオンギヤ１６５のボス部６５４の基端部６５５の外径を支持できる径に形成されて、ピニオンギヤ１６５の一端側を回転可能に支持することが可能に構成されている。

【0045】

パイプシリンダ（シリンダ）１６２（図３，５参照）は、筒状のスチールパイプ材等を略Ｌ字状に屈曲させて形成されている。

【0046】

具体的には、パイプシリンダ１６２の一端側（図５中、下側折曲部分）には、略円筒状の収納部６２１が形成されて、ガス発生部材１６１を収納するように構成されている。ガス発生部材１６１は、火薬を含んでおり、図示省略の制御部からの着火信号により当該火薬を着火させてガス発生剤の燃焼でガスを発生させるように構成されている。当該ガス発生部材１６１は、パイプシリンダ１６２の内壁と当該パイプシリンダ１６２内に配置されるピストン１６４の底部との間に形成される空間（内部空間）ＮＳ（図４参照）にガスを満たして、当該ガスの圧力でピストン１６４を駆動する駆動機構として機能する。

【0047】

一方、パイプシリンダ１６２の他端側（図５中、上側折曲部分）には、ピストン収納部６２２が形成されている。ピストン収納部６２２は、断面略円形の筒形状を有し、筒の中段から上端にかけて一部、切欠部６２３が形成されている。ピストン１６４が移動すると、当該切欠部６２３からは、ピストン１６４のラック６４２が出現することになる。パイプシリンダ１６２をベースプレート１６６上に配設した場合、当該切欠部６２３には、ピニオンギヤ１６５のピニオンギヤ部６５０がラック６４２と噛合可能なように位置することになる。

【0048】

このように、パイプシリンダ１６２のピストン収納部６２２を断面略円形に形成することによれば、ピストン収納部６２２の断面を矩形に形成する場合に比べて、パイプシリンダ１６２の製造コストを大幅に低減することができる。

【0049】

また、ピストン収納部６２２の上端部には、プリテンショナユニット１６をハウジング１２に取り付けるとともに、ピストン１６４の抜け止め、並びにパイプシリンダ１６２の抜け止めおよび回転止めとして機能するストッパーピンＰＮ２を挿通可能な相対向する一対の貫通孔６２４が形成されている。ストッパーピンＰＮ２は、カバープレート１６８の貫通孔ＨＬ１、ベースプレート１６６の貫通孔ＨＬ２およびパイプシリンダ１６２の一対の貫通孔６２４に挿入され、カバープレート１６８、パイプシリンダ１６２、およびベースプレート１６６をハウジング１２にプッシュナットＮＡ１を用いて共締め固定する。

【0050】

シールプレート（「シール部材」とも称する）１６３は、ニトリルゴム、シリコンゴム等のエラストマー等でピストン収納部６２２の上端側から挿入可能な略円形の板状に形成されている。シールプレート１６３の中央部には、突起部（「突出部」または「凸部」とも称する）６３１が設けられている。

【0051】

ピストン１６４は、スチール材等で形成され、全体として長尺状の形状を有している。そして、ピストン１６４の側面には、ピニオンギヤ１６５のピニオンギヤ部６５０に噛合するラック６４２が形成されている。また、ラック６４２の先端部の背面には、ストッパーピンＰＮ２に当接可能な段差部６４３が形成されている。また、ピストン１６４の下端部には、シールプレート１６３の突起部６３１を嵌め込み可能な所定深さの嵌入溝（「取付凹部」または単に「凹部」とも称する）６４１（図４参照）が形成されている。

【0052】

また、ラック６４２が形成された側面と反対側の面は、パイプシリンダ１６２の内壁と接触可能な接触面６４４として構成されている。当該接触面６４４は、パイプシリンダ１６２に対してピストン１６４がスムーズに摺動可能なように、パイプシリンダ１６２の内壁面に合わせた形状となっている。すなわち、ピストン１６４において接触面側の断面は、円弧状に形成されている。

【0053】

なお、ラック６４２の背面側において、パイプシリンダ１６２の内壁と接触可能な部分は、「接触部」とも称される。本実施形態では、接触部として、接触面６４４を例示したが、当該接触部は、ピストン１６４のスムーズな移動を妨げない形状であれば、他の形状であってもよい。例えば、半球状の突部をラック６４２の背面側に設けて、接触部として構成してもよい。

【0054】

このような形状を有するピストン１６４は、シールプレート１６３の突起部６３１をピストン１６４の嵌入溝６４１に嵌入した状態で、シールプレート１６３を奥側にして、ピストン収納部６２２の上端から奥に圧入される。

【0055】

圧入されたピストン１６４は、図４に示されるように、ピストン収納部６２２の奥側において、ラック６４２の先端がピニオンギヤ部６５０に非噛合状態となるように配置される。また当該非噛合状態では、ピストン１６４は、ベースブロック１６７に設けられ、プリテンショナユニット１６の動作時にはピストン１６４によってせん断される位置決めリブ６７１によって、位置決めおよび回転規制される（図４参照）。

【0056】

カバープレート１６８は、図６に示されるように、パイプシリンダ１６２の側面を当該側面の形状に沿って覆うシリンダ被覆部６８１と、ピニオンギヤ１６５およびベースブロック１６７を覆う平面形状の平板被覆部６８２とを有している。

【0057】

シリンダ被覆部６８１は、筒状のパイプシリンダ１６２の側面を当接して被覆可能なように、当該側面に沿うことが可能な丸みを帯びた形状となっている。また、シリンダ被覆部６８１には、当該シリンダ被覆部６８１の一部を窪ませた絞り部６８４が形成されている。

【0058】

平板被覆部６８２は、シリンダ被覆部６８１と連接して形成され、ピニオンギヤ１６５の支持部６５１を嵌入させる支持孔６８３を有している。また、当該支持孔６８３からシリンダ被覆部６８１の絞り部６８４にかけては、平板被覆部６８２と同一平面の平板によって構成されている。

【0059】

このような構造を有するカバープレート１６８は、ピニオンギヤ１６５の支持部６５１を支持孔６８３に嵌入させつつ、パイプシリンダ１６２をシリンダ被覆部６８１で覆うように配置され、タッピングネジＰＮ１によってベースプレート１６６と一緒にハウジング１２に固設される。

【0060】

カバープレート１６８がハウジング１２に固設された状態では、ピニオンギヤ１６５の両端部に形成されたボス部６５４の基端部６５５と、支持部６５１とが、それぞれベースプレート１６６の貫通孔６６２とカバープレート１６８の支持孔６８３とに嵌入される。これにより、ピニオンギヤ１６５は、ベースプレート１６６とカバープレート１６８とによって、回転可能に支持されることになる。なお、ここでは、カバープレート１６８の支持孔６８３を貫通孔とした場合を例示したが、不貫通の凹状部であってもよい。この場合、ピニオンギヤ１６５の支持部６５１は、当該凹状部に嵌入されることになる。支持孔６８３および凹状部は、「軸支部」とも称される。このように、軸支部を凹状部とすれば、カバープレート１６８の強度を上げることができる。

【0061】

また、カバープレート１６８がハウジング１２に固設された状態では、パイプシリンダ１６２は、ベースプレート１６６とカバープレート１６８とによって挟持されるとともに、ベースブロック１６７とカバープレート１６８とによって挟持される。

【0062】

また、カバープレート１６８がハウジング１２に固設された状態では、シリンダ被覆部６８１の絞り部６８４が、パイプシリンダ１６２の切欠部６２３に嵌入されることになる。

【0063】

なお、プリテンショナユニット１６では、カバープレート１６８をベースプレート１６６に合わせた状態で、ベースプレート１６６の端部６６３をかしめることによって、カバープレート１６８のベースプレート１６６への固設力を強化させている。これによれば、固設に用いるピン・ネジ等の部品点数を削減することが可能になる。

【0064】

また、カバープレート１６８がハウジング１２に固設された状態では、パイプシリンダ１６２のピストン収納部６２２の上端側開口が、ベースプレート１６６の上端部から略直角に延出されたカバー部６６４によって覆われる。

【0065】

[４．プリテンショナユニット１６の動作]
次に、車両衝突時のプリテンショナユニット１６によるウエビング１１の巻き取り動作、すなわち、プリテンショナユニット１６の動作を説明する。図７は、プリテンショナユニット１６の縦断面図である。図８は、プリテンショナユニット１６をハウジングユニット１２への取り付け面側から見た斜視図である。図９は、プリテンショナユニット１６の縦断面図である。

【0066】

図４に示されるような待機状態において、ガス発生部材１６１からガスが発生すると、発生したガスの圧力によって、シールプレート１６３が押圧される。シールプレート１６３が押圧されると、図７に示されるように、ピストン１６４がピストン収納部６２２の上端側（図７の矢印ＹＡ１の方向）へ移動するとともに、ラック６４２と噛合したピニオンギヤ１６５が矢印ＹＡ２の方向に回転する。

【0067】

ピニオンギヤ１６５が矢印ＹＡ２の方向に回動すると、パウルガイド６９３に対してパウルベース６９１が相対回転する。この回転運動に伴い、クラッチ機構１６９に収納されているクラッチパウル６９２（図８参照）が外径方向に突出する。突出したクラッチパウル６９２は、巻取ドラム１３のフランジ部１３３において、軸心に向かって刻設されたクラッチギヤ１３７（図８参照）に係合する。

【0068】

クラッチパウル６９２が突出した後、パウルガイド６９３に駆動力が加えられる。この駆動力に抗しきれなくなると、ベースプレート１６６の位置決孔６６１に嵌入されたパウルガイド６９３の位置決突起が破断する。以後、クラッチ機構１６９は一体となって、クラッチギヤ１３７に係合したクラッチパウル６９２を介して巻取ドラム１３をウエビング１１の巻き取り方向に回転させることになり、ウエビング１１の巻き取りが行われる。

【0069】

そして、ガス発生部材１６１で発生したガスの圧力によって、ピストン１６４がピストン収納部６２２の最上端へ移動した場合には、ピストン１６４の段差部６４３が、各貫通孔６２４に挿通されたストッパーピンＰＮ２に当接して、ピストン１６４が停止する（図９参照）。

【0070】

また、プリテンショナユニット１６の動作後、ウエビング１１が再度引き出される場合には、ピニオンギヤ１６５の逆回転によってピストン１６４が下方（図９の矢印ＹＡ３の方向）に下がることになる。この際、パイプシリンダ１６２に設けられたガス抜き孔６２５からパイプシリンダ１６２内のガスが抜け、スムーズにピストン１６４が下がる。

【0071】

［５．シールプレート１６３の構成］
次に、ピストン１６４に装着されるシールプレート１６３の構成について説明する。図１０は、シールプレート１６３の斜視図である。図１１，１２は、シールプレート１６３の縦断面図であり、図１３は、図１１のXIII-XIIIにおける突起部６３１の断面図である。

【0072】

図１０に示されるように、シールプレート１６３は、略円板形状の本体部６３０と、当該本体部６３０の中央部に設けられた突起部（「取付凸部」とも称する）６３１とを有している。また、図１１に示されるように、突起部６３１は、内部において中空領域６３３を有している。当該中空領域６３３は、図１１のようにシールプレート１６３の厚さ方向に貫通していてもよく、図１２のように不貫通であってもよい。

【0073】

また、図１１に示されるように、シールプレート１６３は、突起部６３１を有する面とは反対側の面、換言すれば、ガス圧を受ける圧受け面において、周縁部全周にわたって、所定高さ（例えば、約１．５ｍｍの高さ）分突出したガス受け周縁部６３２を有している。

【0074】

このような構成を有するシールプレート１６３は、ピストン１６４とパイプシリンダ１６２の内壁との間をシールして内部空間ＮＳを密閉状態に保つ機能を有している。

【0075】

ピストン１６４とシールプレート１６３とを組み付ける際には、図４に示されるように、シールプレート１６３の突起部６３１が、ピストン１６４において内部空間ＮＳ側の面に形成された嵌入溝６４１に嵌入される。これにより、シールプレート１６３の突起部６３１を、ピストン１６４の嵌入溝６４１に押し込むだけで両者を一体に組み付けることができるので、作業性が向上する。また、突起部６３１の内部は中空であるため、突起部６３１はたわみ易く、嵌入溝６４１に対して突起部６３１の寸法がラップする場合においても、ピストン１６４の嵌入溝６４１に嵌入する際の組付性が向上する。

【0076】

また、図１３に示されるように、突起部６３１は、突出方向に垂直な断面（横断面）の形状が六角形となるように形成されている。これに対応して、突起部６３１を嵌入させるピストン１６４の嵌入溝６４１も六角形状となっている。このように、突起部６３１および当該突起部６３１を嵌入させる嵌入溝６４１において、嵌入方向に垂直な断面の形状を互いに六角形とすることによれば、パイプシリンダ１６２に対するピストン１６４の回転を防止することができる。

【0077】

より詳細には、シールプレート１６３は、パイプシリンダ１６２の断面と略同一形状の弾性部材であるため、シールプレート１６３とパイプシリンダ１６２との間に働く摩擦力は大きく、シールプレート１６３は、パイプシリンダ１６２に対して回転しにくい。このため、シールプレート１６３とピストン１６４との接合部を互いに六角形状にすることにより、シールプレート１６３に対するピストン１６４の回転を防止することによれば、パイプシリンダ１６２に対するピストン１６４の回転を防止することができる。

【0078】

このようなパイプシリンダ１６２に対するピストン１６４の回転防止は、シールプレート１６３をピストン１６４に組み付けた上で、当該ピストン１６４をパイプシリンダ１６２内に挿入する際に、特に有効となる。また、プリテンショナユニット１６動作前の待機状態において、振動等によるピストン１６４の回転を防止することもできる。

【0079】

なお、ここでは、突起部６３１および嵌入溝６４１の断面を互いに六角形状とした場合を例示したが、当該断面は、六角形に限定されず、例えば、三角形、四角形、五角形等の多角形であればよい。

【0080】

また、図１３に示されるように、断面の外形が多角形である突起部６３１において、当該突起部６３１の内部を円筒の中空領域６３３とすれば、多角形の角部ＫＢにおける剛性が他の部分（「非角部」とも称する）ＴＢにおける剛性よりも高くなる。より詳細には、突起部６３１の横断面における外形を多角形とし、当該横断面における中空領域６３３の形状を円形とすれば、突起部６３１の横断面における厚みは、相対的に各角部ＫＢにおいて最も厚くなるので、各角部ＫＢにおける剛性は非角部ＴＢにおける剛性よりも高くなる。

【0081】

突起部６３１の断面において凸な角部ＫＢを肉厚にし、当該角部ＫＢの剛性を高めた状態で、当該突起部６３１を嵌入溝６４１に取り付けると、突起部６３１が嵌入溝６４１に押し潰されることによって発生する反力は、角部ＫＢにおいて最も大きくなる。すなわち、角部ＫＢにおいて発生する反力ＨＰ１は、非角部ＴＢにおいて発生する反力ＨＰ２よりも大きくなる。

【0082】

このように、突起部６３１の断面において、多角形の凸な角部ＫＢの厚みが、非角部ＴＢの厚みよりも大きくなるように、中空領域の形状を形成することによれば、角部ＫＢの剛性を高めることができるので、パイプシリンダ１６２に対するピストン１６４の回転をより効果的に防止することが可能になる。

【0083】

また、突起部６３１の内部に設けられた中空領域は、パイプシリンダ１６２内の内部空間ＮＳとつながっているため、ガス発生部材１６１によって発生したガスの圧力は、突起部６３１の内壁にも加えられることになる。ガスの圧力は、図１１の矢印ＮＰで示されるように、突起部６３１の内壁面に対して垂直に加わることになるので、突起部６３１の嵌入溝６４１に対する密着度が上がることになる。すなわち、プリテンショナユニット１６動作時には、ガス圧の影響を受けて、ピストン１６４に対するシールプレート１６３の組み付け強度が増すので、プリテンショナユニット１６動作時にピストン１６４がガス圧により動き出してからピニオンギヤ１６５と噛み合うまでにおいて、パイプシリンダ１６２に対するピストン１６４の回転を防止することが可能になる。

【0084】

また、シールプレート１６３では、略円板形状の本体部６３０の板厚を、ガス発生部材１６１によって発生するガスの圧力に応じて変更することによって、ガス受け周縁部６３２の突出高を調整してもよい。図１４は、ガス圧の影響を受けて変化するガス受け周縁部６３２を示す図である。図１５，１６は、それぞれシールプレート１６３の一態様を示す図である。

【0085】

具体的には、図１４に示されるように、本体部６３０に設けられたガス受け周縁部６３２は、ガスの圧力を受けて変形（変化）する。ガス受け周縁部６３２の変形量は、ガスの圧力の大きさおよびガス受け周縁部６３２の形状に応じて異なる。

【0086】

このため、発生するガスの圧力が小さい低圧のプリテンショナユニット１６では、図１５に示されるように、ガス受け周縁部６３２に囲まれた領域における本体部６３０の板厚を薄くしてガス受け周縁部６３２の突出度合いを大きくする。このようにガス受け周縁部６３２の突出度合いを大きくすると、プリテンショナユニット１６動作時のガスの圧力が低くても、ガス受け周縁部６３２を十分変形させることができるので、ガスの漏れを防止することができ、ガス漏れによる圧力低下を防ぐことが可能になる。

【0087】

また、発生するガスの圧力が大きい高圧のプリテンショナユニット１６では、図１６に示されるように、ガス受け周縁部６３２に囲まれた領域における本体部６３０の板厚を厚くしてガス受け周縁部６３２の突出度合いを小さくする。これによれば、ガス受け周縁部６３２の過変形を抑えることができるので、ピストン１６４とパイプシリンダ１６２との間へのシールプレート１６３の巻き込みを防止することができる。なお、ガス受け周縁部６３２の突出度合いが小さくても、プリテンショナユニット１６動作時のガスの圧力が高いので、ガスの漏れを防ぐためのガス受け周縁部６３２の変形量は確保することができる。

【0088】

なお、本体部６３０の板厚を変更することによって、ガス受け周縁部６３２の突出度合いを調整することによれば、シールプレート１６３の全高を変化させることなくガス受け周縁部６３２の突出度合いを変更することができるので、他の構成要素の変更を最小限に抑えることができる。

【0089】

以上のように、シートベルト用リトラクタ１に設けられるプリテンショナユニット１６は、巻取ドラム１３と連動回転可能なピニオンギヤ１６５と、ピニオンギヤ１６５に噛合するラック６４２を有し、ピニオンギヤ１６５を介して巻取ドラム１３を巻き取り方向に回転させるピストン１６４と、ピストン１６４を移動可能に収容する断面円形で筒状のパイプシリンダ１６２と、発生させたガスをピストン１６４とパイプシリンダ１６２の内壁とによって形成される内部空間ＮＳに満たして、ガスの圧力でピストン１６４を駆動するガス発生部材１６１と、ピストン１６４に取り付けられて、ピストン１６４とパイプシリンダ１６２の内壁との間をシールする板状のシールプレート１６３とを備えている。

【0090】

上記シールプレート１６３は、ピストン１６４に形成された嵌入溝６４１に嵌入させる突出部６３１を有している。そして、嵌入溝６４１および突出部６３１において、嵌入方向に垂直な断面の形状は互いに多角形に形成される。

【0091】

このような構成を有するシートベルト用リトラクタ１によれば、シリンダに対するピストンの回転を防止することが可能になる。

【0092】

＜変形例＞
以上、実施形態について説明したが、当該実施形態は、以下の変形例を含む。

【0093】

例えば、突起部６３１の断面の外形は、上記実施形態において例示した態様に限定されない。図１７は、変形例に係る突起部６３１の断面図である。

【0094】

具体的には、図１７に示されるように、突起部６３１の断面の外形は、凹な角部を有する星形であってもよい。なお、この場合、対応する嵌入溝６４１の断面も星形となる。

【0095】

また、上記実施形態では、突起部６３１の内部に中空領域６３３を設けていたが、当該中空領域の断面の形状は、円筒に限定されない。図１８〜２０は、変形例に係る突起部６３１の断面図である。

【0096】

具体的には、突起部６３１の横断面における厚みが、突起部６３１の断面外形の角部ＫＢにおいて非角部よりも相対的に厚く（大きく）なるように形成されるのであれば、中空領域の断面の形状は、図１８〜２０に示されるような多角形であってもよい。

【符号の説明】

【0097】

１ シートベルト用リトラクタ（リトラクタ）
１１ ウエビング
１２ ハウジングユニット（ハウジング）
１３ 巻取ドラム
１６ プリテンショナユニット
１６１ ガス発生部材
１６２ パイプシリンダ
１６３ シールプレート（シール部材）
１６４ ピストン
１６５ ピニオンギヤ
６３１ 突起部（突出部）
６３２ ガス受け周縁部
６３３ 中空領域
６４１ 嵌入溝（凹部）
ＫＢ 角部
ＮＳ 内部空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】