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特表2024-545022リトラクタアセンブリにおけるプリテンショナハウジング
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-05
(54)【発明の名称】リトラクタアセンブリにおけるプリテンショナハウジング
(51)【国際特許分類】
B60R 22/46 20060101AFI20241128BHJP
【ＦＩ】
B60R22/46 142
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024531574
(86)(22)【出願日】2022-12-07
(85)【翻訳文提出日】2024-06-14
(86)【国際出願番号】 US2022081083
(87)【国際公開番号】W WO2023114670
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】17/549,425
(32)【優先日】2021-12-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】598122843
【氏名又は名称】オートリブ エー・エス・ピー・インク
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】バーロウ，ジョン，イー．
(72)【発明者】
【氏名】マーフィ，ダニエル ロバート
【テーマコード（参考）】
3D018
【Ｆターム（参考）】
3D018MA02
(57)【要約】
【課題】自律車両で使用するのに特に適したシートベルトリトラクタアセンブリの提供。
【解決手段】スピンドル及びフレームを有するシートベルトリトラクタアセンブリにおいて使用するためのシステムは、フレームに装着されるように適合されたハウジングと、ガス発生器と流体連通している第１のチューブ端部及びハウジングの内部キャビティと流体連通している第２のチューブ端部を有するプリテンショナチューブと、スピンドルに固定して結合されているピニオンと、プリテンショナチューブの内側に配設されたプリテンショナロッドとを含む。プリテンショナロッドは、ガス発生器に向かって配設された近位端部と、ガス発生器から離れる方向に配設された遠位端部とを有する。加えて、ハウジングは、プリテンションをかけた後にプリテンショナロッドを格納するために、内側部分及び外側部分を含む少なくとも２つのレベルを備えて形成されている。
【選択図】図１２Ａ
【解決手段】スピンドル及びフレームを有するシートベルトリトラクタアセンブリにおいて使用するためのシステムは、フレームに装着されるように適合されたハウジングと、ガス発生器と流体連通している第１のチューブ端部及びハウジングの内部キャビティと流体連通している第２のチューブ端部を有するプリテンショナチューブと、スピンドルに固定して結合されているピニオンと、プリテンショナチューブの内側に配設されたプリテンショナロッドとを含む。プリテンショナロッドは、ガス発生器に向かって配設された近位端部と、ガス発生器から離れる方向に配設された遠位端部とを有する。加えて、ハウジングは、プリテンションをかけた後にプリテンショナロッドを格納するために、内側部分及び外側部分を含む少なくとも２つのレベルを備えて形成されている。
【選択図】図１２Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スピンドル（１０１）及びフレーム（１０６）を有するシートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（１００）において使用するためのシートベルトプリテンショナシステム（１１２）であって、前記フレーム（１０６）に装着されるように適合されたハウジング（１２０）と、
ガス発生器（１０４）と流体連通している第１のチューブ端部（１１１）及び前記ハウジング（１２０）と流体連通している第２のチューブ端部（１１３）を有するプリテンショナチューブ（１１４）と、
環状本体部分（１３４）及び突出部（１３３）を有するピニオン（１２６）であって、前記ハウジング（１２０）内に回転可能に装着されており、プリテンションをかけている間にシートベルトウェビング（１４）を巻き取るように適合された前記スピンドル（１０１）に固定して結合されている、ピニオン（１２６）と、
前記プリテンショナチューブ（１１４）の内側に配設されたプリテンショナロッド（１１６）であって、前記ガス発生器（１０４）に向かって配設された近位端部（１３０）及び前記ガス発生器（１０４）から離れる方向に配設された遠位端部（１２８）を有する、プリテンショナロッド（１１６）と、を含み、
前記ハウジング（１２０）が、前記ピニオン（１２６）の前記環状本体部分（１３４）を有する内側部分（１１９）と、前記環状本体部分（１３４）から延在する前記突出部（１３３）を受容する外側部分（１２１）と、を含み、これにより、前記ハウジング（１２０）の前記内側部分（１１９）及び前記外側部分（１２１）が、プリテンションをかけた後に前記プリテンショナロッド（１１６）を格納することを特徴とする、シートベルトプリテンショナシステム。
【請求項2】
前記ハウジング（１２０）の前記内側部分（１１９）が、前記ピニオン（１２６）の前記環状本体部分（１３４）を受容する円形キャビティ（１４８）と、前記シートベルトプリテンションリトラクタアセンブリ（１００）の前記フレーム（１０６）に取り付けられたガイドプレート（１４２）と、を含むことを更に特徴とする、請求項１に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【請求項3】
前記ハウジング（１２０）が、前記プリテンショナチューブ（１１４）から出る前記プリテンショナロッド（１１６）をガイドするために、前記円形キャビティ（１４８）の周りの円形経路（１４６）を備えて形成された弓形ランディング面（１５０）を含むことを更に特徴とする、請求項２に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【請求項4】
前記ハウジング（１２０）の前記内側部分（１１９）が、前記円形経路（１４６）に沿って前記プリテンショナチューブ（１１４）の一部分を受容することを更に特徴とする、請求項３に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【請求項5】
前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記第２のチューブ端部（１１３）が、前記ハウジング（１２０）内に形成された弓形ランディング面（１５０）の第１の端部（１４９）に合流し、前記ハウジング（１２０）内に形成された前記弓形ランディング面（１５０）の第２の端部（１５１）が、前記ハウジング（１２０）の前記内側部分（１１９）内に配設された前記ガイドプレート（１４２）の内側端部（１５３）に合流することを更に特徴とする、請求項２に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【請求項6】
前記ガイドプレート（１４２）が、前記ハウジング（１２０）の前記内側部分（１１９）内の弓形ランディング面（１５０）の反対側に配設されており、内側端部（１５３）と外側端部（１５５）とを有するガイド経路（１５２）を備えて形成されていることを更に特徴とする、請求項３に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【請求項7】
前記ガイドプレート（１４２）が、前記ガイド経路（１５２）に沿って形成された傾斜面（１５４）を含み、これにより、前記プリテンショナロッド（１１６）が、前記傾斜面（１５４）に沿って前記ハウジング（１２０）の前記外側部分（１２１）に向かって移動することを更に特徴とする、請求項６に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【請求項8】
前記ハウジング（１２０）内に配設された前記ガイドプレート（１４２）の前記傾斜面（１５４）により、前記ガイドプレート（１４２）の外側端部（１５５）が、前記ハウジング（１２０）の前記外側部分（１２１）内に配設されたオーバーフロー経路（１５６）に合流することを更に特徴とする、請求項７に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【請求項9】
前記ハウジング（１２０）の前記外側部分（１２１）が、プリテンションをかけた後に前記外側部分（１２１）に向かって移動する前記プリテンショナロッド（１１６）の一部分を収容するオーバーフロー経路（１５６）を備えて形成されていることを更に特徴とする、請求項１又は２に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【請求項10】
前記プリテンショナロッド（１１６）が前記プリテンショナチューブ（１１４）を出た後、前記プリテンショナロッド（１１６）が、前記内側部分（１１９）において前記ピニオン（１２６）の周りで前記ハウジング（１２０）の弓形ランディング面（１５０）に接触し、前記外側部分（１２１）に向かって移動するために前記ガイドプレート（１４２）の傾斜面（１５４）を有するガイド経路（１５２）に向けられ、これにより、前記プリテンショナロッド（１１６）が、プリテンションをかけた後に前記ハウジング（１２０）の前記内側部分（１１９）及び前記外側部分（１２１）を有する少なくとも２つのレベルで、中に形成された内部キャビティ（１４１）に格納されることを更に特徴とする、請求項２に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【請求項11】
前記ガイドプレート（１４２）及び前記ハウジング（１２０）が各々、鋳造材料から作製されていることを更に特徴とする、請求項２に記載のシートベルトプリテンショナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本ＰＣＴ出願は、米国特許法第１１９条のもと、２０２１年１２月１３日に出願された米国特許出願第１７／５４９，４２５号の優先権の利益を主張し、その内容は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
本ＰＣＴ出願は、米国特許法第１１９条のもと、２０２１年１２月１３日に出願された米国特許出願第１７／５４９，４２５号の優先権の利益を主張し、その内容は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、概して、車両の乗員を拘束するためのシートベルト拘束デバイスに関し、より具体的には、乗員拘束シートベルトをプリテンションするためのデバイスに関する。
【背景技術】
【0003】
このセクションにおける記載は、本開示に関連する背景技術情報を単に提供し、先行技術を構成するものではない。
【0004】
車両シート内の乗員を拘束するためのシートベルト拘束システムは、車両衝突状況における乗員の負傷を軽減するのに重要な役割を果たす。従来のいわゆる「３点」タイプのシートベルト拘束システムは、一般に、乗員の骨盤を横切って延在するラップベルト部分及び上半身を横切るショルダーベルト部分を有し、これらは一緒に締結されるか、又は連続した長さのシートベルトウェビングによって形成される。ラップベルト部分及びショルダーベルト部分は、固定具によって車両構造体に接続される。典型的には、ベルトリトラクタが、ベルトウェビングを格納するために提供され、衝突状況におけるベルト引張荷重を管理するように更に作用し得る。乗員によって手動で展開されるシートベルト拘束システム（いわゆる「アクティブタイプ」）はまた、典型的には、固定具によって車両本体構造に取り付けられたバックルを含む。ベルトウェビングに取り付けられたラッチプレートがバックルによって受容され、ベルトシステムが、拘束を可能にするよう締結され、車両への乗車及び車両からの降車を可能にするよう外されることを可能にする。シートベルトシステムは、展開されると、衝突又は車両衝突事象中に乗員を効果的に拘束する。
【0005】
ＯＥＭ車両製造業者は、多くの場合、乗員を拘束する性能を向上させるために、車両の衝撃中、又は更には衝撃前のいずれかでシートベルトに張力をかけるプリテンションデバイス（「プリプリテンショナ」としても知られる）を有するシートベルト拘束システムを提供している。プリテンショナは、ウェビングのたるみを取り除き、衝突シーケンスの早期にベルト拘束システムが乗員と結合することを可能にする。１つのタイプのプリテンショナは、ベルトに張力をかけるためにウェビングリトラクタに作用する。火薬によって起動されたガス発生器を組み込んだ回転プリテンショナ（roto-pretensioner）として知られているタイプを含む、リトラクタプリテンショナの様々な設計が現在存在する。概して、火薬又は他の可燃材の点火は、リトラクタスピンドルスプロケットに係合し、ホイールを巻いてウェビングを引き込む、プリテンショナチューブ内に配設された、ピストン、ラック及びピニオン、高分子ロッド、又は一連のボール要素、又はロッド要素などの駆動要素に運動を付与するためのピストンを有するチャンバ内にガス圧力を生み出す。
【0006】
今日、車両技術は高度に自律車両にシフトされているので、乗員シートが車両の内部で高度に可動であり、構成可能であることが開発されている。自律車両では、車両の内側で回転することができる乗員シートが、車両シートに装着することができるシートベルトシステムの必要性を駆り立てる。したがって、自律車両におけるシートベルトシステムは、可動乗員シートに着座している乗員を拘束するために、車両本体ではなくシート構造体に取り付けられる必要がある。しかしながら、本発明者らは、プリテンショナシステムを含む従来のリトラクタアセンブリが、衝撃中に乗員の荷重を支持するためにシート構造体の限られた空間内に収容することができないことを発見した。シート構造体に装着されたプリテンショナシステムを有するリトラクタアセンブリは、コンパクトかつ軽量であるべきであり、また、車両本体に装着された従来のシートベルトシステムと同じ荷重を支持するべきである。
【発明の概要】
【0007】
本開示は、（追加の用途も想定されるが）自律車両で使用するのに特に適したシートベルトリトラクタアセンブリに関する。自律車両の内部に配置された車両シートは、高度に可動であり、構成可能である。したがって、シートベルトリトラクタアセンブリは、乗員用のシートベルトリトラクタアセンブリを有する拘束システムが車両シートと一緒に移動することができるように、車両の内部に配置されたシート構造体に装着されるように適合される。更に、シート構造体に装着されたシートベルトリトラクタアセンブリは、プリテンショナシステムを含み、プリテンショナシステムは、車両衝撃の初期段階でシートベルトに張力をかけ、プリテンションの終了時にリトラクタ及びシートベルトウェビングをロック状態に維持して、その結果、プリテンショナシステムを備えたシートベルトリトラクタアセンブリがコンパクトかつ軽量になるようにするとともに、衝突時に乗員の荷重を支持する。
【0008】
本開示の例示的な実施形態によれば、スピンドル及びフレームを有するシートベルトリトラクタアセンブリにおいて使用するためのシートベルトプリテンショナシステムは、フレームに装着されるように適合されたハウジングと、ガス発生器と流体連通している第１のチューブ端部及びハウジングと流体連通している第２のチューブ端部を有するプリテンショナチューブと、環状本体部分及び突出部を有するピニオンと、プリテンショナチューブの内側に配設されており、ガス発生器に向かって配設された近位端部及びガス発生器から離れる方向に配設された遠位端部を有するプリテンショナロッドとを含む。ピニオンは、ハウジング内に回転可能に装着されており、プリテンションをかけている間にシートベルトウェビングを巻き取るように適合されたスピンドルに固定して結合されている。更に、ハウジングは、ピニオンの環状本体部分を有する内側部分と、環状本体部分から延在する突出部を受容する外側部分と、を含み、これにより、ハウジングの内側部分及び外側部分は、プリテンションをかけた後にプリテンショナロッドを格納する。
【0009】
本開示の更なる態様によれば、ハウジングの内側部分は、ピニオンの環状本体部分を受容する円形キャビティ及びリトラクタアセンブリのフレームに取り付けられたガイドプレートを含む。ハウジングは、プリテンショナチューブから出るプリテンショナロッドをガイドするために、円形キャビティの周りに円形経路を備えて形成された弓形ランディング面を含む。ハウジングの内側部分は、円形経路に沿ってプリテンショナチューブの一部分を受容する。
【0010】
本開示の更なる態様によれば、ガイドプレートは、ハウジングの内側部分内の弓形ランディング面の反対側に配設されており、内側端部及び外側端部を有するガイド経路を備えて形成されている。ガイドプレートは、ガイド経路に沿って形成された傾斜面を含み、これにより、ロッドが、傾斜面に沿ってハウジングの外側部分に向かって移動する。
【0011】
本開示の更なる態様によれば、ハウジングの外側部分は、プリテンションをかけた後に外側部分に向かって移動するロッドの一部分を格納するためのオーバーフロー経路を備えて形成されている。
【0012】
本開示の更なる態様によれば、プリテンショナチューブの第２のチューブ端部は、ハウジングに形成された弓形ランディング面の第１の端部に合流し、ハウジングに形成された弓形ランディング面の第２の端部は、ハウジングの内側部分内に配設されたガイドプレートの内側端部に合流する。ハウジング内に配設されたガイドプレートの傾斜面により、ガイドプレートの外側端部は、ハウジングの外側部分内に配設されたオーバーフロー経路に合流する。
【0013】
本開示の更なる態様によれば、プリテンショナロッドがプリテンショナチューブを出た後、ロッドは、内側部分においてピニオンの周りでハウジングの弓形ランディング面に接触し、外側部分に向かって移動するためにガイドプレートの傾斜面を有するガイド経路に向けられ、これにより、ロッドが、プリテンションをかけた後にハウジングの内側部分及び外側部分を有する少なくとも２つのレベルに形成された内部キャビティ内に格納される。
【0014】
本開示の更なる態様によれば、ハウジング及びガイドプレートは各々、鋳造材料から作製される。
【0015】
本開示の別の例示的な実施形態によれば、シートベルトプリテンショナシステムは、フレームに装着されるように適合され、内部キャビティを有するハウジングを更に含む。ハウジングの内部キャビティは、プリテンションをかけた後にプリテンショナチューブから出るプリテンショナロッドを格納するために、少なくとも２つのレベルを備えて形成されている。内部キャビティの少なくとも２つのレベルは、ハウジングの内部キャビティがスパイラル形状を備えて形成されるように、内側部分及び外側部分を含む。
【0016】
シートフレームの限られた空間のために、シートフレームに装着されたリトラクタアセンブリは、コンパクトなサイズを有する構成要素で作製される。したがって、乗員シートフレームに装着されたコンパクトリトラクタアセンブリのシートベルトプリテンショナシステムは、車両本体に装着されたリトラクタアセンブリと比較して、コンパクトリトラクタアセンブリのサイズが相対的に低減されるので、プリテンショナハウジング内に配置されたピニオンの平面内にのみプリテンショナロッドを格納するのに十分ではない。したがって、ハウジングが、ピニオンの回転軸に沿って少なくとも２つのレベル（平面）を備えて形成され、スパイラル又は螺旋形状を備えて形成された内部キャビティ内にプリテンショナロッドを格納するように、他の方法でプリテンショナロッドを格納するために、プリテンショナシステムにおけるハウジングの内部キャビティを増大させる必要がある。本発明によれば、シートフレームの限られた空間内にコンパクトリトラクタアセンブリを収容することができる。
【0017】
利用可能性の更なる領域は、本明細書に提供されている説明から明らかになる。説明及び特定の例は、例示のためのみであることが意図され、本開示の範囲を限定することは意図されていないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【0018】
本開示が十分に理解され得るために、本開示の様々な形態を、添付の図面を参照してここで例として説明する。
【図1】本開示の例示的な実施形態による、車両の内部に配置された車両シートを示す。
【図12A】本開示の例示的な実施形態による、プリテンションをかけた後にプリテンショナシステム内で透明なハウジングの内部キャビティ内に格納されたプリテンショナロッドを示す、リトラクタアセンブリの斜視図である。
【図14】本開示の例示的な形態による、プリテンショナカップで組み立てられたプリテンショナチューブの斜視図である。
【0019】
本明細書に示す図面は、例示のためのみであり、本開示の範囲を限定することは何ら意図されていない。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下の説明は本質的に単に例示であり、本開示、用途、又は使用を限定することは意図されていない。図面全体において、対応する参照番号は、同様の又は対応する部分及び特徴を示すことを理解されたい。
【0021】
図面を参照すると、図１は、車両内部における車両シート１０を示し、車両シート１０は、車両内部の内側で可動であり、かつ回転可能でもある。特に、自律運転システム（図示せず）によって動作される車両では、車両シート１０は、車両内で可動であり、かつ回転可能でもある。したがって、図１の例に示されるように、可動式車両シート１０は、シートベルトアセンブリ１２が車両シート１０と一緒に車両本体から独立して移動することもできるように、シート構造体に装着されるシートベルトアセンブリ１２を有する必要がある。
【0022】
図２は、例示的な実施形態による、車両シート１０及びシートベルトアセンブリ１２を示す。シートベルトアセンブリ１２は、概して、上部ガイドループ又は固定具１８からラッチプレート２０まで延在するショルダーベルト部分１６及びラッチプレート２０から下部固定具２４まで延在するラップベルト部分２２を有するシートベルトウェビング１４を含む。ラッチプレート２０は、シートベルトバックル２６に挿入されて、シートベルトアセンブリ１２をロック及びロック解除することができる。シートベルトバックルケーブル２８は、直接的に又は他の構成要素と協働して、シートベルトバックル２６をシート構造体の一部分（例えば、車両シート１０のクッションフレーム）に固定する。これにより、図２の例において示されるように、シートベルトアセンブリ１２は、シートベルトアセンブリ１２が、車両シート１０（図１を参照）と一緒に移動するように、車両シート１０の構造体に取り付けられる。
【0023】
シートベルトウェビング１４は、車両シート１０内に位置するリトラクタアセンブリ１００（図３に示す）から繰り出すことができる。ラッチプレート２０がシートベルトバックル２６に締結されると、シートベルトアセンブリ１２は、図２に示すように、固定具１８とラッチプレート２０と下部固定具２４との間に３点拘束を画定する。シートベルトバックケーブル２８を含む固定具１８及び２４の全ては、図２の例示的な実施形態による車両シート１０の構造体に取り付けられる。更に、シートベルトアセンブリ１２の任意の他の好適な構成が、車両シート１０の構造体に取り付けることによって画定され得る。
【0024】
図３において、プリテンション機構を有するリトラクタアセンブリ１００は、リトラクタアセンブリ１００が車両シート１０の構造体に取り付けられるように、車両シート１０の限られた場所に設置するためにコンパクトなサイズで形成されるように設計されており、例えば、シート構造フレーム部材の中空内部に封入されてもよい。リトラクタアセンブリ１００は、スピンドルアセンブリ１０２（図４を参照）並びにフレーム１０６及び取付ブラケット１１８を有するフレームアセンブリ１０７に装着されたガス発生器１０４を含む。スピスピンドルアセンブリ１０２（図４）は、ショルダーベルト部分１６のシートベルトウェビング１４に接続され、それを収納し、一方、ラップベルト部分２２の端部は、固定点、例えば、フレームアセンブリ１０７又は車両シート１０の別の部分に固定して係合される。（図２を参照）。
【0025】
図４を参照すると、スピンドルアセンブリ１０２は、スピンドル１０１及びスピンドル１０１の内側に配置され、シートベルトウェビング１４のショルダーベルト部分１６と係合し、回転してシートベルトウェビング１４を巻き取る、又は繰り出すスピンドルプレート１０３を含む。ねじり「クロック」又は「モータ」タイプのばねアセンブリ１０８は、ばね端部キャップ１１０内で搬送され、スピンドル１０１を回転方向に付勢してシートベルトウェビング１４を引き込む。スピンドルアセンブリ１０２は、プリテンショナ（本明細書で更に説明される）、慣性及びウェビング感知ロッキングデバイス、トーションバー荷重リミッタ、又は他のベルト制御デバイスを含む、先行技術に従って知られている他のスピンドル制御機構を更に組み込む。本明細書で言及されるスピンドル制御システムは、ウェビングスピンドルの回転移動を制御し、したがって、シートベルトウェビングの装着、引き出し、及び引き込みを制御する任意のシステムを含むことができる。スピンドル制御システムのうちの１つは、モータ補助リトラクタである。スピンドルロッキングデバイスは、典型的には、トレッドヘッドと協働する回転ボール又は振り子などの慣性感知要素を組み込み、スピンドルのピニオンを係合させて、シートベルトウェビング１４のスピンドル１０１からの更なる引き出し及び／又はラッチプレート２０のシートベルトバックル２６への接続を防止する。ウェビング感知ロッキングデバイスは、リトラクタアセンブリ１００をロックするためにシートベルトウェビング１４の迅速な繰り出しを感知する。シートベルトウェビング１４の引き出し及び／又はラッチプレート２０のシートベルトバックル２６への接続を検出する様々な電子感知機構もまた、リトラクタアセンブリ１００に組み込まれてもよい。
【0026】
関連付けられた車両の通常動作中、リトラクタアセンブリ１００は、特定量の運動の自由度を乗員に与えるためにシートベルトウェビング１４の繰り出しを可能にする。しかし、衝撃又は衝撃の可能性のある状況が検出された場合、リトラクタアセンブリ１００は、繰り出しを制限し、乗員を車両シート１０に固定するためにロックされる。例えば、車両が所定の速度で減速した場合、又はブレーキが所定の力で作動された場合、次いで、リトラクタアセンブリ１００はロックされる。シートベルトウェビング１４の自由な繰り出しにより、シートベルトアセンブリ１２は、通常の使用中にしばしばたるみを発生させる。
【0027】
図３及び図４の例示的な実施形態によれば、リトラクタアセンブリ１００は、車両シート１０の構造体に取り付けるためにコンパクトに形成されている。特に、リトラクタアセンブリ１００は、スピンドルアセンブリ１０２に動作可能に接続され、プリテンションのためにスピンドル１０１を回転させるように動作可能なプリテンショナシステム１１２を含む。当業者に知られているように、リトラクタプリテンショナは、検出された車両衝撃の初期段階で、シートベルトウェビングを乗員に対してよりしっかりとした状態に巻き取る。これは、車両の衝撃又は横転の減速力に応答して、乗員の前方運動又は偏位を低減するために提供される。
【0028】
図３及び図４に示すように、プリテンショナシステム１１２は、ガス発生器１０４と連通しているプリテンショナチューブ１１４を含む。ガス発生器１０４は、点火信号に応答して膨張ガスを提供するために使用される。当該技術分野で知られているように、例えば、車両は、衝撃事象、衝突、又は横転などの緊急事象を示す信号を送信するセンサアレイを含む。車両センサは、特定の衝撃センサであってもよく、又は従来の車両センサ（例えば、縦方向若しくは横方向加速度センサ）又はさもなければ、一組の複数のセンサを有する制御システムの部分であってもよい。当業者に周知の、又は周知される任意の他の衝撃センサもまた、本開示のシートベルトアセンブリ１２と併せて容易に用いられ得る。中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）又は他のコントローラなどの電子制御ユニットが信号を受信し、シートベルトアセンブリ１２を、車両のシートベルトウェビング１４を（例えば、プリテンショナの起動を介して）締め付けることによって応答するよう制御する。
【0029】
以下で更に詳細に論じられるように、プリテンショナチューブ１１４は、その内部に配設された、細長い形状を有し、チューブ１１４内で可撓性である、プリテンショナロッド１１６、例えば、塑性変形可能なポリマーロッドを有する。より具体的には、以下で更に詳細に論じられるように、プリテンショナロッド１１６は、プリテンショナチューブ１１４への挿入前に、プリテンショナチューブ１１４の外側に配設されているときには、概ね直線状の形状を有し、プリテンショナチューブ１１４内に挿入されると、シート構造体の限られた空間の内側に嵌合されている、プリテンショナチューブ１１４の屈曲形状に従って曲がり、屈曲する。
【0030】
更に、図３及び図４に示すように、リトラクタアセンブリ１００は、上述のように、フレーム１０６に装着されたスピンドルアセンブリ１０２を含む。より具体的には、スピンドルアセンブリ１０２は、フレーム１０６に対して回転し、スピンドルアセンブリ１０２に取り付けられたシートベルトウェビング１４を巻き取る。スピンドルアセンブリ１０２は、プリテンショナシステム１１２のハウジング１２０内に配設されたピニオン１２６を含む。ピニオン１２６は、スピンドル１０１に取り付けられており、ピニオン１２６の回転は、取り付けられたスピンドル１０１を回転させて、スピンドル１０１に取り付けられたシートベルトウェビング１４を巻き取る。更に、プリテンショナシステム１１２の構成要素を有するハウジング１２０は、フレーム１０６に取り付けられる。
【0031】
図５、図６及び図７を参照すると、リトラクタアセンブリ１００を車両シート１０の構造体に装着するための限られた空間のために、フレームアセンブリ１０７は、フレーム１０６及び取付ブラケット１１８を含み、これらは、スピンドル１０１を受容する内部空間を有するようにインターロックされる。図５及び図６の例示的な形態では、取付ブラケット１１８は、平坦な形状を備えて形成されており、フレーム１０６を受容するための少なくとも１つの開口部（隙間）１２２及び少なくとも１つのスロット１２４を備えて形成された主部分１２９と、フレームアセンブリ１０７を車両シート１０の構造体に取り付けるための少なくとも１つの穴１２３を備えて形成された接続部分１３１とを含む。フレーム１０６は、ボックス形状を備えて形成されており、フレーム１０６内にベース１０９を画定する少なくとも１つのパッド１０５を含み、これにより、フレーム１０６のベース１０９が取付ブラケット１１８の主部分１２９に取り付けられる。更に、フレーム１０６のベース１０９として形成されたパッド１０５は、フレーム１０６がシート構造体の限られた空間にリトラクタアセンブリ１００を装着するためのパッケージングサイズを低減するように構成されるように、内側に曲げられる。
【0032】
図５、図６、及び図７において、例えば、フレーム１０６は、取付ブラケット１１８の４つのスロット１２４に摺動可能に係合する４つのパッド１０５を備えて形成されており、これにより、フレーム１０６のパッド１０５が取付ブラケット１１８のスロット１２４とインターロックする。取付ブラケット１１８の開口部１２２は、パッド１０５が取付ブラケット１１８のスロット１２４に係合することを容易にする。図５では、第１のステップとして、パッド１０５が開口部１２２を通過し（ブラケット１１８の開口部１２２に挿入される、矢印参照）、図７では、第２のステップとして、パッド１０５がスロット１２４内に摺動し（矢印参照）、フレーム１０６及びブラケット１１８が構造的に接続されるインターロック位置として画定されるスロット１２４と確実にインターロックする。更に、内向きに曲げられたパッド１０５により、フレーム１０６のパッド１０５は、取付ブラケット１１８の主部分１２９に重なり、フレーム１０６のパッド１０５は、フレーム１０５が取付ブラケット１１８の設置面積を低減させ、フレームアセンブリ１０７の機械的強度も増加させるように、接合方式（例えば、溶接又はリベット締め）によって取付ブラケット１１８に確実に固定される。したがって、フレーム１０６は、フレームアセンブリ１０７が単一のユニットとして形成され、リトラクタアセンブリ１００を支持するように、取付ブラケット１１８に固定して取り付けられる。
【0033】
図６及び図７に示すように、フレーム１０６及び取付ブラケット１１８を有するフレームアセンブリ１０７は、スピンドルアセンブリ１０２及び可能な限りプリテンショナシステム１１２も受容するフレーム１０６の垂直壁上にできるだけ多くの平坦面を維持しながら、リトラクタアセンブリ１００のパッケージング空間に影響を与えないようにする必要がある。したがって、フレーム１０６に形成されたパッド１０５と取付ブラケット１１８に形成されたスロット１２４との相互作用は、シート構造体の限られた空間内に配置するためのリトラクタアセンブリ１００の製造可能性を高めるように構成される。
【0034】
図３及び図４に戻って参照すると、プリテンショナロッド１１６は、一形態において略円形の断面を有する（図８も参照）。別の手法では、プリテンショナロッド１１６は、略長方形断面、三角形断面、又はプリテンショナロッド１１６がプリテンショナチューブ１１４内に挿入され、挿入されたときにプリテンショナチューブ１１４の屈曲（又は円弧）形状に適合することを可能にする他の多角形断面などの、非円形断面を有し得る。議論のために、プリテンショナロッド１１６は、略円形の断面を有するものとして論じる。円形断面は、一手法において、ロッド１１６の長さに沿って回転し、スパイラル形状を作り出すことができる。
【0035】
図８及び図８Ａは、略円形の断面形状を有するプリテンショナロッド１１６を示す。ロッド１１６は、その全長の大部分に沿って延在する主本体部分１１５及びその遠位端部１２８に形成されたテーパ部分１１７を含む。ロッド１１６は、ロッド１１６がプリテンショナシステム１１２内に設置されるときにはガス発生器１０４に向かって配設されている近位端部１３０を更に含む。更に、ロッド１１６の遠位端部１２８は、ロッド１１６の近位端部１３０の反対側の端部に配設されている。加えて、図８及び図８Ａに示すように、プリテンショナロッドの全長は約１７５ｍｍであり、プリテンショナロッド１１６における主本体部分１１５の断面直径ｄは約７．２ｍｍであり、その結果、プリテンショナチューブ１１４に挿入されたとき、ロッド１１６とチューブ１１４との間の半径方向ギャップは、チューブ１１４の本体部分１６６において概ね０．１５ｍｍである。ロッド１１６の主本体部分１１５及びチューブ１１４は、チューブ１１４に挿入されたときにサイズが近い（小さな半径方向ギャップ）ので、チューブ１１５の内側でのロッド１１６の座屈を防止することができる。
【0036】
プリテンショナロッド１１６は、好ましくは、ユーザの特定の要望に適合するように選択することができるポリマー材料から作製される。ポリマー材料は、初期設置を可能にするために、及びガス発生器１０４による作動に応答して、プリテンショナチューブ１１４を通って曲がり、屈曲することができるよう、十分な可撓性を有するものであることが好ましい。更に、ポリマー材料は、プリテンションをかける動作の間に変形してプリテンション又はピニオンに構造的に係合することができるように選択される。ポリマー材料は、ロッド１１６がプリテンショナ１１２のピニオン１２６に荷重を十分に伝達するよう、作動に応答して十分な「押し込み性」（カラム荷重特性）を有するものであることが好ましい。
【0037】
更に、ロッド１１６は、好ましくは、塑性変形可能であるポリマー材料から作製される。作動中及び作動後、ロッド１１６は、作動及びプリテンショナシステム１１２の他の構成要素（例えば、ピニオンベーン又はガイドプレート）との接触に応答して塑性変形される。この塑性変形は、システム１１２の使用を参照して以下で更に論じられ、ここで、塑性変形は、プリテンショナチューブ１１４内の維持されたガス圧力に完全に依存することなく、ロッド１１６のペイバックを防止又は制限するようにシステムをロックさせる。一手法では、ロッド１１６は、ナイロン熱可塑性材料から作製される。ロッド１１６はまた、脂肪族ポリアミド熱可塑性材料から作製され得る。別の手法では、ロッド１１６は、アセタール材料又はポリプロピレン材料などの、同様の熱可塑性材料から作製され得る。しかしながら、塑性変形を伴わずに、プリテンショナシステム１１２を起動させることができるプリテンショナロッド１１６用の他の材料も使用され得ることを理解されよう。例えば、弾性変形可能な材料が使用され得るが、そのような材料は、塑性変形可能なロッドの利点の各々を提供しないであろう。
【0038】
図９及び図１０を参照すると、ピニオン１２６は、中心スロット１３２がスピンドルプレート１０３に圧着されるように（図４も参照）、スピンドル１０１に面する第１の側１２５においてスピンドルプレート１０３を受容する中心スロット１３２を画定する略環状形状を有する。したがって、ピニオン１２６とスピンドル１０１とがスピンドルプレート１０３によって接続され、その結果、ピニオン１２６とスピンドル１０１とが結合されて一緒に回転する。更に、ピニオン１２６は、突出部１３３がプリテンショナシステム１１２のハウジング１２０に回転可能に結合されるように、プリテンショナシステム１１２に面する第２の側１２７から突出する突出部１３３を含む。図９及び図１０に示すように、ピニオン１２６は、環状本体部分１３４及び本体部分１３４のベースから半径方向に突き出すフランジ部分１３６を含む。ピニオン１２６は、複数のベーン（又は歯）１３８を更に含み、ベーン１３８が本体部分１３４とフランジ部分１３８との間に延在するように、本体部分１３４から半径方向に、及びフランジ部分１３６から長手方向に各々突き出す（図４を参照）。
【0039】
図９に示すように、ベーン１３８は各々、前方から見たときに略三角形の形状を有し、ベーン１３８が本体部分１３４から半径方向外向きに延在するにつれて、点１３９に向かってテーパ状になるベース１３７を有する。ベーン１３８の特定の幅及びピッチは、所望に応じて選択することができる。複数のベーン１３８は、隣接するベーン１３８間に配設されたキャビティ１４０を画定するように組み合わされる。図９の例示的な実施形態では、ピニオン１２６は、均一に分散された１３個のベーン１３８を備えて形成されており、各ベーン１３８は、同じサイズ及び形状を有することができる。別の手法では、ベーン１３８は、異なるサイズを有することができ、かつ／又は異なる間隔で離間させることができる。ベーン１３８のサイズ及び間隔を調整することにより、プリテンショナシステム１１２が起動されたときのピニオン１２６の回転量及び／又は回転速度並びにロッド１１６との相互作用を変更することができる。
【0040】
図１０を参照すると、プリテンショナシステム１１２（すなわち、プリテンショナカップ（ＰＴカップ））のハウジング１２０は、ガイドプレート１４２を有する内部キャビティ１４１を備えて形成されており、かつまた、フレーム１０６に取り付けられている。図１１に示すように、ハウジング１２０は、フレーム１０６に近い内側部分１１９と内側部分１１９の隣に位置する外側部分１２１とを有する２つの層を備えて形成されており、その結果、外側部分１２１は、ピニオン１２６の回転軸において、内側部分１１９から外向きに配置されている。ガイドプレート１４２は、ピニオン１２６の環状本体部分１３４も受容するハウジング１２０の内側部分１１９に配置される。更に、フレーム１０６には、ＰＴカップ１４４及びガイドプレート１４２が取り付けられている。ピニオン１２６の突出部１３３は、スピンドルアセンブリ１０２に取り付けられたピニオン１２６が必要なときに回転することができるように、ハウジング１２０の外側部分１２１に回転可能に結合される。
【0041】
図１１Ａにおいて、ＰＴカップ１４４は、ピニオン１２６を受容するための円形キャビティ１４８を備えて形成されており、かつまた、ピニオン１２６のフランジ部分１３６の周りでチューブ１１４から出るロッド１１６のための円形経路１４６を備えて形成されている。したがって、ＰＴカップ１４４は、ロッド１１６をガイドするために円形キャビティ１４８の周りに円形経路１４６を備えて提供されている。ＰＴカップ１４４の円形経路１４６はまた、円形キャビティ１４８の周りのチューブ１１４の出口に向かって凹形状を有する略弓形ランディング面１５０を備えて形成されている。一手法では、表面１５０の弧は、一定の半径を有し、弧の半径の中心点は、表面とピニオンとの間の半径方向間隔が表面１５０の長さに沿って一定であるように、ピニオン１２６の回転軸と位置合わせされる。別の手法では、表面１５０とピニオン１２６の外径との間の半径方向間隔が表面１５０に沿った異なる点で変化するように、表面の半径の中心点をピニオン１２６の回転軸からずらすことができる。更に、弓形ランディング面１５０は、第１の端部１４９及び第２の端部１５１を含む。第１の端部１４９は、ロッド１１６がチューブ１１４を出た後に第２の端部１５１より先に第１の端部１４９と係合することになるように、チューブ１１４の出口の反対側に配設されている。図１１Ａに示すように、ＰＴカップ１４４は、概して、亜鉛又はアルミニウムなどの鋳造金属材料から作製される。しかしながら、別の手法では、ＰＴカップ１４４は、スタンピング鋼材料、成形金属材料、又はプラスチック材料などの他の材料から形成されてもよい。更に、ＰＴカップ１４４は、射出成形プロセスによって作製することができる。
【0042】
ハウジング１２０は、内側部分１１９に配設されたガイドプレート１４２を更に含む。図１１Ｂにおいて、ガイドプレート１４２は、ＰＴカップ１４４の弓形ランディング面１５０の反対側に配設されているガイド経路１５２を備えて形成されている。更に、図１０に示すように、ガイド経路１５２は、傾斜面１５４を備えて形成されており、これにより、ロッド１１６が、内側部分１１９から外側部分１２１に向かって移動する。ガイドプレート１４２内に形成された傾斜面１５４により、ロッド１１６は、プリテンションをかけた後に、内側部分１１９及び外側部分１２１などの少なくとも２つのレベルを有するハウジング１２０内に格納される。更に、ガイド経路１５２は、内側端部１５３及び外側端部１５５を含む。ガイドプレート１４２の内側端部１５３は、弓形ランディング面１５０の第２の端部１５１に合流し、これにより、ピニオン１２６を通過するロッド１１６の一部分が、ガイドプレート１４２の傾斜面１５４に沿って外側部分１２１に向かって移動する。加えて、ガイドプレート１４２は、亜鉛又はアルミニウムなどの鋳造金属材料で形成される。別の手法では、ガイドプレート１４２は、射出成形プロセスによってプラスチック材料から形成されるか、又はスタンピングプロセスによって鋼材料から形成される。
【0043】
図１１Ａに戻って参照すると、ＰＴカップ１４４は、プリテンショナロッド１１６を格納するためのオーバーフロー経路１５６を備えて更に形成されている。プリテンションをかけた後、内側部分１１９内のピニオン１２６及びガイドプレート１４２を通過するロッド１１６の部分は、ハウジング１２０の外側部分１２１内に配設されたオーバーフロー経路１５６に向かって向けられる。オーバーフロー経路１５６は、必要に応じて、プリテンショナシステム１１２の作動中にロッド１１６の一部分がその中に受容されることを可能にするようにサイズ決定され、構成される。例えば、ロッド１１６がチューブ１１４を出た後のハウジング１２０の内側部分１１９において、ロッド１１６は、ＰＴカップ１４４の弓形ランディング面１５０に接触し、外側部分１２１に移動するための傾斜面１５４を有するガイド経路１５２に向けられ、その結果、最終的には、ロッドの一部分がオーバーフロー経路１５６に向かって向けられる。
【0044】
本開示によるリトラクタアセンブリ１００は、車両シート１０の限られた空間内に嵌合するようにサイズ決定されているので、従来のリトラクタアセンブリと比較して、リトラクタアセンブリ１００のサイズは、概ねコンパクトであり、減少している。したがって、図１２Ａに示すように、ハウジング１２０は、内側部分１１９及び外側部分１２１を備えて形成されており、これにより、ロッド１１６は、プリテンションをかけた後に内側部分１１９及び外側部分１２１の両方に格納される。例えば、ロッド１１６は、内側部分１１９及び外側部分１２１がピニオン１２６の回転軸に沿って並んで配置されているので、螺旋又はスパイラル格納として形成されたハウジング１２０内に格納され、そのため、ハウジング１２０は、ピニオン１２６の回転軸に沿って２つのレベル（平面）を備えて形成されている。内側部分１１９として画定された第１のレベル（平面）は、ピニオン１２６の本体部分１３４を含み、外側部分１２１として画定された第２のレベル（平面）は、ピニオン１２６の突出部１３３を含む。したがって、ロッド１１６は、プリテンションをかけた後に、スパイラル形状又は螺旋形状を有するハウジングの２つのレベル（平面）内に格納される。図１２Ａ～図１２Ｃは、プリテンションをかけた後にプリテンショナシステム１１２のハウジング１２０内に格納されたプリテンショナロッド１１６を概略的に示す。図１２Ａは、本開示によるコンパクトプリテンショナシステム１１２を含むコンパクトリトラクタアセンブリ１００を示す。図１２Ｂは、プリテンションをかけた後のプリテンショナシステム１１２のハウジング１２０の内側を示す断面端面図である。図１２Ｃにおいて、プリテンショナチューブ１１４を出るロッド１１６は、まずピニオン１２６に接触し、内側部分１１９においてＰＴカップ１４４の内側の弓形形状に従う。その後、ロッド１１６は、ロッド１１６の一部分が最終的に外側部分１２１に向かって向けられるように、ガイドプレート１４２のガイド経路１５２を介して、内側部分１１９から外側部分１２１に向かって移動し、次いで、ＰＴカップ１４４内に形成されたオーバーフロー経路１５６に従う。したがって、ロッド１１６は、プリテンションをかけた後にハウジング１２０の内側部分１１９及び外側部分１２１の両方に格納される（図１２Ａを参照）。
【0045】
上述のように、リトラクタアセンブリ１００は、点火信号に応答して膨張ガスを提供するガス発生器１０４（図４を参照）を含む。図１３Ａは、ガス発生器が作動される前のプリテンショナチューブ１１４の内側のシール１６０及びストッパ１６２を有するプリテンショナロッド１１６を示し、図１３Ｂは、プリテンションをかけた後にチューブ１１４から出るプリテンショナロッド１１６を示す。図１３Ａ及び図１３Ｂに示されるように、膨張ガスは、チューブ１１４内の圧力の増大を引き起こし、これにより、最終的には、ロッド１１６がチューブ１１４内を通ってガス発生器１０４から離れる方向に押しやられる。上述したように、プリテンショナチューブ１１４は、ピストン又はシール１６０を更に含む。シール１６０は、ある手法では、円筒形の外面を有する円筒形状を有することができる（図１３Ｃを参照）。別の手法では、シールは、球形の外面（図示せず）を有する球形の形状を有することができる。シール１６０は、チューブ１１４内に摺動可能に配設され、チューブ１１４の屈曲形状に沿ってロッド１１６を駆動するように動作可能である。当業者によって理解されるように、シール１６０は、チューブ１１４の内側に圧入されるか、又は別様に嵌合されてもよい。
【0046】
図１３Ａ及び図１３Ｃに示すように、シール１６０は、ガス発生器１０４から離間した近位端部１５９を画定して、その間にガスチャンバを画定する。シール１６０は、ロッド１１６に向かって向けられた遠位端部１６１を画定する。更に、プリテンショナチューブ１１４は、ピストン（シール）１６０とロッド１１６との間でチューブ１１４内に配設されたストッパ１６２を含む。ストッパ１６２は、好ましくは、鋼材料から作製されるが、十分な強度の別の好適な材料（例えば、アルミニウム又は強化プラスチック）から作製され得る。ストッパ１６２は、一手法では、略球形の形状を有する。しかしながら、ストッパ１６２は、他の手法（図示せず）では卵形又は略円筒形を有することができる。ストッパ１６２はまた、シール１６０の遠位端部１６１に隣接する近位端部１６３、及びロッド１１６に隣接する遠位端部１６４を画定する。
【0047】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示されるように、シール１６０及びストッパ１６２は、２つの別個の異なる構成要素である。別の手法では、ストッパ１６２は、接着剤、溶接、若しくは機械的接続を介して固定されるように、又は単一ユニット（図示せず）として形成されるように、シール１６０に一体化され得る。シール１６０及びストッパ１６２は協働して、ガスチャンバ内の増大した圧力からのエネルギーをロッド１１６に向かって伝達する。シール１６０及びストッパ１６２は、結合された様式で協働するようにサイズ決定される。１つの手法では、図１３Ｃに示されるように、円筒形状を有するシール１６０の近位端部１５９及び遠位端部１６１は各々、半球状凹部又は凹状窪みを画定するように内側に窪んでいる。また、ストッパ１６２の近位端部１６３は、シール１６０及びストッパ１６２が互いに確実に結合されるように、シール１６０の窪んだ遠位端部１６１に嵌合する凸形状を有する。ロッド１１６は、チューブ１１４を通って進行し、チューブ１１４の曲率に従って曲がるために、チューブ１１４の幅よりもわずかに小さくサイズ決めされる。したがって、シール１６０がなければ、ガス発生器１０４からのガスは、ロッド１１６とチューブ１１４との間に画定された半径方向の空間内でロッド１１６を通過して流れる。
【0048】
図１４、図１４Ａ、及び図１４Ｂを参照すると、シート構造体の限られた空間に配置するためのリトラクタアセンブリ１００のコンパクトなサイズ（より小さいサイズ）のために、本開示によるプリテンショナチューブ１１４は、プリテンショナチューブ１１４が本体部分１６６及びチューブ１１４の出口領域に画定された出口部分１６８を含むように、チューブ１１４の出口領域で曲がるように形成される。更に、プリテンショナチューブ１１４は、ガス発生器１０４と流体連通している第１のチューブ端部１１１及びハウジング１２０の内部キャビティ１４１と流体連通している第２のチューブ端部１１３を含む。チューブ１１４の第２のチューブ端部１１３は、チューブ１１４を出るロッド１１６がピニオン１２６に係合するように、ＰＴカップ１４４内の弓形ランディング面１５０の第１の端部１４９に向かって延在する。
【0049】
図４及び図１４において、プリテンショナチューブ１１４の出口部分１６８は、チューブ１１４の出口部分１６８がハウジング１２０の内側部分１１９の内側に配置されるように、チューブ１１４の第２のチューブ端部１１３から延在する。更に、プリテンショナチューブ１１４は、ストッパ１６２がチューブ１１４から出るのを防止するために、第２のチューブ端部１１３に小さい傾斜（図示せず）を備えて形成されている。図１４Ａ及び図１４Ｂに示されるように、チューブ１１４の出口部分１６８は、チューブ１１４の出口部分１６８とピニオン１２６との間の空間を最小限にするようにピニオン１２６の周りを部分的に巻き付き、その結果、チューブ１１４を出るロッド１１６は、ピニオン１２６に緊密に係合される。チューブ１１４の出口部分１６８において、チューブ１１４は、ピニオン１２６に面する開口側１７３と、ＰＴカップ１４４内の弓形ランディング面１５０に接触するカバー側１７４とを備えて形成されており、これにより、出口部分１６８のカバー側１７４は、ピニオン１２６との係合のために開口側１７３から出るロッド１１６を支持する（図１４Ａ及び図１４Ｂを参照）。カバー側１７４がピニオン１２６（図１４Ｂを参照）の周りに巻き付くことにより、ハウジング１２０の内側の内部キャビティ１４１の空間は、プリテンショナの作動中又はシートベルトのプリテンション中にロッド１１６の変形が防止されるように低減される。
【0050】
加えて、プリテンショナチューブ１１４は、プリテンション中にチューブ１１４を支持するために第２のチューブ端部１１３に隣接して取り付けられた装着ブラケット１７０を更に含む。チューブ１１４の外面に溶接された装着ブラケット１７０は、ＰＴカップ１４４に形成されたスロット１４３に係合する。更に、溶接された装着ブラケット１７０はまた、プリテンショナシステム１１２がフレームアセンブリ１０７に取り付けられるときにフレーム１０６に係合し、その結果、プリテンショナチューブ１１４が固定され、また、プリテンショナの作動中又はシートベルトのプリテンション中に支持される。更に、チューブ１１４の出口部分１６８は、出口部分１６８の端部に形成されたＴタブ１７２を含み、これは、弓形ランディング面１５０の第１の端部１４９と第２の端部１５１との間の中間部分に位置する。図１４及び図１４Ａに示すように、Ｔタブ１７２はまた、プリテンショナシステム１１２がフレームアセンブリ１０７と組み立てられたときにフレーム１０６及びハウジング１２０に係合し、その結果、プリテンショナチューブ１１４がプリテンションをかけている間に固定され、支持される。
【0051】
ある手法では、図１３Ａ及び図１３Ｂの例に示されるように、球形ストッパ１６２が、小さい傾斜を備えて形成されたチューブ１１４の内側で使用される場合、球形ストッパ１６２は、チューブ１１４から出ることを防止される。別の手法では、円筒形状を有するストッパを使用する場合、図１４Ｂに示すように、チューブ１１４が急激に曲がっているため、チューブ１１４の円弧形状領域１６７を通過させるためには、円筒形状のストッパの長さを非常に短くする必要がある。例えば、円筒形ストッパ（図示せず）は、わずか３～４ｍｍの長さであり、かつまた、円筒形ストッパがチューブ１１４の円弧形状領域１６７を通過するのを容易にするために複数の戻り止めを備えて形成される。
【0052】
プリテンショナの作動中及びシートベルトにプリテンションをかけている間に、プリテンションをかけることをトリガする事象中に乗員によって引き起こされるシートベルトへの張力が、プリテンションをかける回転とは反対の方向にスピンドルを回転させ得る、ペイバックとして知られる副作用が存在し得る。この回転はピニオン及び駆動要素に伝達され、駆動要素をチューブ内で逆方向に進行させる。ペイバックは、プリテンショナチューブ内の圧力を維持することによって対抗され得るが、これは、ガス発生器がより長い期間にわたって点火すること及び追加の推進剤を必要とする。
【0053】
しかしながら、本明細書で説明されるプリテンショナシステム１１２の好ましい実施形態は、維持されたガス圧力の代替として、又はそれに加えて、上述のペイバック副作用に対抗するように構成される特徴を含む。上述したように、ロッド１１６は、好ましくは、ポリマーなどの塑性変形可能な材料で作製される。図１２Ａ、図１２Ｂ、及び図１２Ｃに戻って参照すると、プリテンショナシステム１１２の作動中、ロッド１１６は、チューブ１１４を出て、ピニオン１２６のベーン１３８に接触し、ピニオン１２６を回転させる。ロッド１１６がピニオン１２６を通過し続けてそれを回転させると、ベーン１３８の追加のベーンがロッド１１６の側に接触し、ベーン１３８とロッド１１６との間の干渉領域においてロッドを圧縮して塑性変形させる。この圧縮はまた、ロッド１１６をＰＴカップ１４４に対して圧縮させ、ピニオン１２６とＰＴカップ１４４との間にロッド１１６の圧入構成を生み出す。更に、ベーン１３８によって引き起こされるロッド１１６の塑性変形は、ピニオン１２６が反対の方向に回転することを防止するか、又は実質的に制限し、それによって、ペイバックを防止するか、又は実質的に制限する。
【0054】
様々な上記実施形態を説明してきたが、次に、プリテンショナシステム１１２の一般的な機能について説明する。プリテンショナシステム１１２は、ロッド１１６が、好ましくは、図１３Ａに示されるように、シール１６０及びストッパ１６２に隣接してチューブ１１４内に位置決めされる、第１の、初期、又は公称状態を有する。シール１６０及びストッパ１６２は、ロッド１１６の上流に位置決めされ、ストッパ１６４は、シール１６０とロッド１１６との間に配設される。ガス発生器１０４は、ガスチャンバがガス発生器１０４とシール１６０との間に画定されるように、チューブ１１４の端部に取り付けられる。
【0055】
プリテンションを作動させる事象又は信号に応答して、ガス発生器１０４はガスをガスチャンバ内に放出する。チャンバ内の圧力の増加により、シール１６０、ストッパ１６２、及びロッド１１６がガス発生器１０４から離れる方向に、かつチューブ１１４によって画定された経路に沿って押しやられる。ロッド１１６のテーパ部分（遠位端部）１１７は、ピニオン１２６に向かって並進し、最終的にピニオン１２６のベーン１３８のうちの１つに接触し、その後、複数のベーン１３８に接触する。ベーン１３８に対して加えられるロッド１１６からの力は、ピニオン１２６をその回転軸の周りに回転させ、それによって最終的に、シートベルトウェビング１４をスピンドル１０１の周りにその初期、公称位置に対して巻き取る。もちろん、第１の位置と第２の位置との間に中間位置が存在する。
【0056】
ロッド１１６の近位端部は、最初に、図１３Ａに示されるように、シール１６０及びストッパ１６２に隣接して位置決めされる。ガス発生器１０４の作動に応答して、シール１６０及びストッパ１６２の力がロッド１１６に伝達される。この力は、応答して、ロッド１１６の近位端部を部分的に変形させ、かつまた、ロッド１１６は、作動中にチューブ１１４を通って進行する。更に、ロッド１１６は、ＰＴカップ１４４のランディング面１５０に対応する弓形経路内に向けられるように駆動され続け、更に、ロッド１１６は、ガイドプレート１４２の傾斜面１５４に対応するガイド経路１５２を介して、内側部分１１９から外側部分１２１に向かって移動する。ロッド１１６は、ピニオン１２６がＰＴカップ１４４の弓形ランディング面１５０に沿って並進する際に、ピニオン２１６を回転させ続ける。ロッド１１６の遠位端部は、最終的に、図１３Ｂに示すように、ハウジング１２０の外側部分１２１に形成されたオーバーフロー経路１５６内に進行する。ピニオン１２６は、ロッド１１６の主本体部分１１５とピニオン１２６との間の係合によって駆動され続ける。ロッド１１６がピニオン１２６から部分的に係合解除された状態で、ロッド１１６はロック位置にある（図１２Ａを参照）。ロック位置にある間、ロッド１１６はピニオン１２６のベーン１３８に係合しているので、ロッド１１６は逆方向に移動することが防止される。
【0057】
作動中、シール１６０及びストッパ１６２もチューブ１１４に沿って進行し、これらの構成要素の進行は、チューブ１１４を通してロッド１１６を駆動するのを支援する。ロッド１１６のロック位置では、シール１６０及びストッパ１６２は、ロッド１１６がピニオン１２６と接触する抵抗を受けるときに、ロッド１１６からの背圧を受ける。したがって、シール１６０は、ロッド１１６のロック位置において周方向に拡張された状態を有する。更に、ロッド１１６が経路に沿って十分に遠くまで進行する場合、シール１６０及びストッパ１６２は、出口部分１６８に向かってチューブ１１４を通って進行し続ける。したがって、図１３Ｂに示すように、ストッパ１６２がチューブ端部１１３の内径よりも大きい直径を有するため、ストッパ１６２（シール１６０も含む）がチューブ１１４の出口部分１６８を通過することが防止される。
【0058】
上記の説明は、本発明の好ましい実施形態を構成するが、本発明は、添付の特許請求の範囲の適切な範囲及び公正な意味から逸脱することなく、修正、変形及び変更が可能であることが理解されよう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図8A】
【図9】
【図10】
【図11】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14】
【図14A】
【図14B】
【国際調査報告】