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(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内のプリテンショナチューブ
(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 2024532417
(86)(22)【出願日】2022-12-07
(85)【翻訳文提出日】2024-06-18
(86)【国際出願番号】 US2022081109
(87)【国際公開番号】W WO2023114674
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】17/549,246
(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、フレームに取り付けられるように適合されたハウジング；本体部及び出口部を含み、ガス発生器に流体連通する第１のチューブ端部と、ハウジングの内部空洞に流体連通する第２のチューブ端部と、を有するプリテンショナチューブ；ハウジング内に回転可能に取り付けられ、プリテンショニング中にシートベルトウェビングを巻き取るスピンドルに固定的に連結されたピニオン；プリテンショナチューブ内に配設されたプリテンショナロッド；及び、ガス発生器とプリテンショナロッドとの間に配設されたストッパを含む。チューブの出口部は、ネックダウンするように形成され、出口部は、ストッパがその内部を通過することを防止するように構成される。
【選択図】図４
【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、フレームに取り付けられるように適合されたハウジング；本体部及び出口部を含み、ガス発生器に流体連通する第１のチューブ端部と、ハウジングの内部空洞に流体連通する第２のチューブ端部と、を有するプリテンショナチューブ；ハウジング内に回転可能に取り付けられ、プリテンショニング中にシートベルトウェビングを巻き取るスピンドルに固定的に連結されたピニオン；プリテンショナチューブ内に配設されたプリテンショナロッド；及び、ガス発生器とプリテンショナロッドとの間に配設されたストッパを含む。チューブの出口部は、ネックダウンするように形成され、出口部は、ストッパがその内部を通過することを防止するように構成される。
【選択図】図４
【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ニング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、前記シートベルトプリテンショナシステムが、前記フレーム（１０６）に取り付けられるように適合され、内部空洞（１４１）を有するハウジング（１２０）；
本体部（１６６）及び出口部（１６８）を含むプリテンショナチューブ（１１４）であって、前記プリテンショナチューブ（１１４）が、ガス発生器（１０４）に流体連通する第１のチューブ端部（１１１）と、前記ハウジング（１２０）の前記内部空洞（１４１）に流体連通する第２のチューブ端部（１１３）と、を有するプリテンショナチューブ（１１４）；
前記ハウジング（１２０）内に回転可能に取り付けられ、プリテンショニング中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、固定的に連結されたピニオン（１２６）；
前記プリテンショナチューブ（１１４）内に配設されたプリテンショナロッド（１１６）であって、前記プリテンショナロッド（１１６）が、前記ガス発生器（１０４）に向かって配設された近位端（１３０）と、前記ガス発生器（１０４）から離れて配設された遠位端（１２８）と、を有するプリテンショナロッド（１１６）；及び
前記ガス発生器（１０４）と前記プリテンショナロッド（１１６）との間に配設されたストッパ（１６２）を備え、
前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記出口部（１６８）が、ネックダウンするように形成されて、その結果前記出口部（１６８）が、前記ストッパ（１６２）がその内部を通過するのを防止するように構成され、かつ前記プリテンショナチューブ（１１４）が、プリテンショナを補強して前記プリテンショナチューブ（１１４）が破損することに抵抗するように、前記第２のチューブ端部（１１３）に形成されたフランジ（１７０）を含むことを、更に特徴とする、
シートベルトプリテンショナシステム（１１２）。
【請求項2】
前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記出口部（１６８）が、前記本体部（１６６）から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）に向かって延出する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（１１２）。
【請求項3】
前記出口部（１６８）が、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）から約４．５ｍｍの長さを有するように形成され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（１１２）。
【請求項4】
前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記出口部（１６８）が、前記本体部（１６６）よりも小さい直径を有す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（１１２）。
【請求項5】
前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記フランジ（１７０）が、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）の周りに円形形状で一体的に形成され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（１１２）。
【請求項6】
前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記フランジ（１７０）が、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）に固定的に取り付けられた別体のフランジ部材の形態であ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（１１２）。
【請求項7】
前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記フランジ（１７０）が、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）の全周にわたって半径方向に延在す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（１１２）。
【請求項8】
前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記出口部（１６８）における内径（Ｄｅ）が、前記プリテンショナロッド（１１６）の断面直径よりも大きく、それにより、前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記出口部（１６８）は、前記プリテンショナロッド（１１６）がその内部を通過することを可能にするようにサイズ決めされ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（１１２）。
【請求項9】
前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記出口部（１６８）における内径（Ｄｅ）が、前記ストッパ（１６２）の断面直径よりも小さい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（１１２）。
【請求項10】
前記プリテンショナチューブ（１１４）が、前記プリテンショナチューブ（１１４）の前記本体部（１６６）から前記出口部（１６８）へと屈曲して移行する円弧状領域を含む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（１１２）。
【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１７／５４９，２４６号の優先権の利益を主張し、その内容は、参照によりそ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１７／５４９，２４６号の優先権の利益を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
（発明の分野）
本開示は、一般に、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ニングするためのデバイスに関する。
本開示は、一般に、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ニング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びるラップベルトセクションと、上半身を横切るショルダーベルトセクションとを有し、これらは互いに締結されるか、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。ラップベルトセクション及びショルダーベルトセクションは、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、衝突状況において、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のボディ構造体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ニングデバイス（「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連結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。火薬によって起動するガス発生器を組み込んだロトプリテンショナ（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。一般に、火薬又は他の可燃材の点火は、リトラクタスプールプリテンショナホイールに係合し、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、ポリマーロッド、又は一連のボール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、車両の技術は高度に自律的な車両にシフトされているので、車両の内部で高度に可動であり、構成可能である乗員シートが開発されている。自律車両においては、車両内で回転することができる乗員座席が、車両座席に取り付けることができるシートベルトシステムの必要性を高めている。このため、自律車両におけるシートベルトシステムは、可動性のある乗員シートに着座した乗員を拘束するために、車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は、衝突時に乗員の荷重を支えるためには、シート構造の限られた空間内に収容することができないということを発見した。シート構造に取り付けら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、車両本体に取り付けられた従来のシートベルトシステムと同じ荷重を支えるべきである。
【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、高度に可動性があり、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、車両シートと共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に取り付けられるように適合される。更に、シート構造に取り付けら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備え、そのプリテンショナシステムは、車両衝突の初期段階でシートベルトに張力をかけ、プリテンショニングの終了時に、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小型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える。
【0008】
本開示の例示的な一実施形態によれば、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、フレームに取り付けられるように適合され、内部空洞を有するハウジング；本体部及び出口部を含み、ガス発生器に流体連通する第１のチューブ端部と、ハウジングの内部空洞に流体連通する第２のチューブ端部とを有するプリテンショナチューブ；ハウジング内に回転可能に取り付けられたピニオンであって、プリテンショニング中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的に連結されたピニオン；プリテンショナチューブの内側に配設され、ガス発生器に向かって配設された近位端と、ガス発生器から離れて配設された遠位端とを有するプリテンショナロッド；及び、ガス発生器とプリテンショナロッドとの間に配設されたストッパを含む。更に、チューブの出口部は、ネックダウンするように形成され、その結果、出口部は、ストッパがその内部を通過することを防止するように構成される。
【0009】
本開示の更なる一態様によれば、プリテンショナチューブの出口部は、本体部からチューブの第２のチューブ端部に向かって延出する。出口部は、チューブの第２のチューブ端部から約４．５ｍｍの長さを有するように形成される。プリテンショナチューブの出口部は、本体部よりも小さい直径を有する。
【0010】
本開示の更なる一態様によれば、プリテンショナチューブは、プリテンショナを補強して、チューブが破損することに抵抗するように、第２のチューブ端部に形成されたフランジを更に含む。プリテンショナチューブのフランジは、チューブの第２のチューブ端部の周りに円形形状で一体的に形成される。プリテンショナチューブのフランジは、チューブの第２のチューブ端部に固定的に取り付けられた別体のフランジ部材の形態である。プリテンショナチューブのフランジは、チューブの第２のチューブ端部の全周にわたって半径方向に延在している。プリテンショナチューブのフランジは、全周よりも小さいチューブの円周の一部の周りで、半径方向に延在する。
【0011】
本開示の更なる一態様によれば、プリテンショナチューブの出口部における内径は、プリテンショナロッドの断面直径よりも大きく、したがって、チューブの出口部は、プリテンショナロッドがその内部を通過することを可能にするようにサイズ決めされる。プリテンショナチューブの出口部における内径は、ストッパの断面直径よりも小さい。プリテンショナチューブは、チューブの本体部から出口部へと屈曲して移行する円弧状領域を含む。
【0012】
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】
【0013】
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】本開示の例示的な一実施形態による、車両の内部に配置された車両シートを示す図である。
【図12A】本開示の例示的な一実施形態による、プリテンショナシステムにおいて、プリテンショナ後に透明なハウジングの内部空洞に格納されたプリテンショナロッドを図示する、リトラクタアセンブリの斜視図である。
【0014】
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】
【0015】
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。
【0016】
図面を参照すると、図１は、車両室内の車両シート１０を示しており、車両シート１０は、車両室内で、移動可能でありかつ回転可能でもある。特に、自動運転システム（図示せず）によって運転される車両では、車両シート１０は、車両内で、移動可能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、シート構造に取り付けられるシートベルトアセンブリ１２であり、車体から独立して、車両シート１０と共に移動することもできるように、シートベルトアセンブリ１２を有する必要がある。
【0017】
図２は、例示的な一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。一般に、シートベルトアセンブリ１２は、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と、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と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するかのいずれかで、シートベルトバックル２６をシート構造体の一部（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の一例に示されるように、シートベルトアセンブリ１２が、車両用シート１０（図１参照）と共に移動するように、シートベルトアセンブリ１２は、車両用シート１０の構造体に取り付けられる。
【0018】
シートベルトウェビング１４は、車両シート１０内に配置されたリトラクタアセンブリ１００（図３に示す）から、繰り出されることができる。ラッチプレート２０がシートベルトバックル２６に締結された場合、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。図２の例示的な実施形態によれば、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、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の任意の他の適切な構成が、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。
【0019】
図３において、プリテンショニング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４参照）と、フレームアセンブリ１０７に取り付けられたガス発生器１０４とを含み、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を有するものである。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、それを収容し、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、固定的に係合される。（図２を参照）。
【0020】
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と、スピンドルプレート１０３とを含み、スピンドルプレート１０３は、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に係合し、回転してシートベルトウェビング１４を巻き取り又は繰り出す。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内に担持され、スピンドル１０１を、回転的に付勢してシートベルトウェビング１４を引き込むようになっている。スピンドルアセンブリ１０２は、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んでおり、そのスピンドル制御機構は、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、トーションバー負荷リミッタ、又は他のベルト制御デバイスを含むものである。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運動を制御し、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み得る。スピンドル制御システムの１つは、モータ支援型のリトラクタである。スピンドルロック装置は、典型的には、トレッドヘッドと協働する、例えば回転ボール又は振り子などの慣性感知要素を組み込んでおり、スピンドルのピニオンに係合させて、シートベルトウェビング１４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への接続をスピンドル１０１から防止する。ウェビング感知ロック装置は、シートベルトウェビング１４の急速な繰り出しを感知して、リトラクタアセンブリ１００をロックするようになっている。シートベルトウェビング１４の引き込み及び／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。
【0021】
関連車両の通常動作中、リトラクタアセンブリ１００は、ある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に固定するようにロックされる。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、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。
【0022】
図３及び図４の例示的な一実施形態によれば、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、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、プリテンショナシステム１１２を含み、このプリテンショナシステム１１２は、スピンドルアセンブリ１０２に動作可能に接続され、プリテンショニングのためにスピンドル１０１を回転させるように動作可能なものである。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じた、乗員の前方への運動又は偏倚を低減するために提供される。
【0023】
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と連通す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。当技術分野で知られているように、例えば、車両は、衝突事象、クラッシュ、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、長手方向若しくは横方向加速度センサ）、又はさもなければ、一組の多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、又は周知されるであろう任意の他の衝撃センサもまた、シートベルトアセンブリ１２（図示せず）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。
【0024】
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、細長い形状を有し、チューブ１１４内で可撓性を有する、プリテンショナロッド１１６（例えば、可塑的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、プリテンショナロッド１１６は、プリテンショナチューブ１１４の屈曲した形状に従って、屈曲し、曲がり、シート構造体の限られた空間の内部にフィットする。
【0025】
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、上に説明したような、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の回転により、取り付けられたスピンドル１０１が回転して、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。
【0026】
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の構造に取り付けるための限られた空間のため、フレームアセンブリ１０７は、フレーム１０６及び取り付けブラケット１１８を含み、これらは、スピンドル１０１を受け入れる内部空間を有するように相互連結される。図５及び図６の例示的な形態では、取り付けブラケット１１８は、平坦な形状で形成され、フレーム１０６を受け入れるための少なくとも１つの開口部（アパーチャ）１２２及び少なくとも１つのスロット１２４が形成された主要部分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が形成された接続部分１３１とを含む。フレーム１０６は、ボックス形状で形成され、フレーム１０６内に、基部１０９を画定する少なくとも１つのパッド１０５を含み、その結果、フレーム１０６の基部１０９が、取付ブラケット１１８の主要部分１２９に取り付けられるようになる。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、内側に曲げられて、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を取り付けるために、パッケージングサイズを低減するように構成されている。
【0027】
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と摺動可能に係合する４つのパッド１０５を備えて形成され、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と相互連結するようになっている。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と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内に挿入される、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とブラケット１１８とが構造的に接続される相互連結位置として画定されるスロット１２４としっかりと相互連結する。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の主要部分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の設置面積を減少させ、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にしっかりと固定される。したがって、フレーム１０６は、取り付けブラケット１１８に固定的に取り付けられて、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を支えるようになっている。
【0028】
図６及び図７に示すように、フレーム１０６及び取り付けブラケット１１８を有するフレームアセンブリ１０７は、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一方で、スピンドルアセンブリ１０２及びプリテンショナシステム１１２を受け入れるできるだけ多くの平坦面を、フレーム１０６の垂直壁上に維持する。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。
【0029】
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、一形態においてほぼ円形の断面を有する（図８も参照）。別のアプローチによれば、プリテンショナロッド１１６は、非円形断面を有することができ、例えば、概ね長方形の断面、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、挿入されたときにチューブ１１４の屈曲（円弧状）形状に適合することを可能にする他の多角形断面などを有するであろう。説明のために、プリテンショナロッド１１６は、ほぼ円形の断面を有するものとして説明する。１つのアプローチにおいて、円形の断面は、ロッド１１６の長さに沿って回転し、螺旋形状を作り出すことができる。
【0030】
図８及び図８Ａは、ほぼ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１１５と、その遠位端１２８に形成されたテーパ部分１１７とを含む。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、ガス発生器１０４に向かって配設される近位端１３０を更に含む。更に、ロッド１１６の遠位端１２８は、ロッド１１６の近位端１３０とは反対側の端部に配設される。更に、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１３２ｍｍであり、プリテンショナロッド１１６の主本体部１１５の断面直径ｄは、約６．２ｍｍであり、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１６６において概ね０．６５ｍｍである。
【0031】
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望ましい。更に、ポリマー材料は、プリテンショニング動作中に自らが変形して、プリテンショナ又はピニオンに、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、作動に応答して、十分な「押し込み可能性」（カラム負荷特性）を有するものであることが好ましく、ロッド１１６がプリテンショナシステム１１２のピニオン１２６に荷重を十分に伝達することになる。
【0032】
更に、ロッド１１６は、好ましくは、可塑的に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可塑的に変形されることになる。この可塑的変形は、システム１１２の使用を参照して以下で更に説明され、ここで、可塑的変形は、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。１つの方法では、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も作製され得るであろう。別のアプローチでは、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であろう。しかしながら、可塑的変形することなく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であろうということが理解されるであろう。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、可塑的変形可能なロッドの利点の各々を提供しないであろう。
【0033】
図９及び図１０を参照すると、ピニオン１２６は、スピンドル１０１に面する第１のサイド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を画定するほぼ環状形状を有し、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なっている（図４も参照）。これにより、ピニオン１２６とスピンドル１０１とがスピンドルプレート１０３によって互いに連結され、ピニオン１２６とスピンドル１０１とが連結されて、一体で回転する。更に、ピニオン１２６は、プリテンショナシステム１１２に面する第２の側１２７から突出する突起１３３を含み、突起１３３は、プリテンショナシステム１１２のハウジング１２０に、回転可能に連結される。図９及び図１０に示すように、ピニオン１２６は、環状の本体部１３４と、本体部１３４の基部から半径方向に突出するフランジ部分１３６とを含む。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は、本体部１３４から半径方向に、フランジ部分１３６から長手方向にそれぞれ突出し、ベーン１３８が、本体部１３４とフランジ部分１３８との間に延在するようになっている（図４参照）。
【0034】
図９に示すように、ベーン１３８はそれぞれ、前方から見たときに概ね三角形の形状を有し、基部１３７は、ベーン１３８が本体部１３４から半径方向外向きに延びるにつれて、点１３９に向かって先細りになる。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どうしの間に配設された空洞１４０を画定するように組み合わされる。図９の例示的な一実施形態では、ピニオン１２６は、均一に分配された１３本のベーン１３８を有して形成され、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。別のアプローチでは、ベーン１３８は、異なるサイズを有することができ、かつ／又は異なる間隔で互いに離間されることができる。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。
【0035】
図１０を参照すると、プリテンショナシステム１１２のハウジング１２０は、ガイドプレート１４２、プリテンショナカップ（ＰＴカップ）１４４、及びプリテンショナ上部プレート１４６を有する内部空洞１４１を有して形成され、フレーム１０６にも取り付けられている。更に、図１０は、ガイドプレート１４２、ＰＴカップ１４４、及び上部プレート１４６を有するハウジング１２０の、内部空洞１４１を示す。図１１に示すように、ハウジング１２０は、フレーム１０６に直接取り付けられた内側部分１１９と、内側部分１１９に取り付けられた外側部分１２１とを含み、外側部分１２１は、ピニオン１２６の回転軸線において内側部分１１９を覆っている。ガイドプレート１４２及びＰＴカップ１４４は、ピニオン１２６の環状本体部１３４も受容する、ハウジング１２０の内側部分１１９内に配置される。上部プレート１４６は、外側部分１２１において、ＰＴカップ１４４及びガイドプレート１４２がフレーム１０６に取り付けられているサイドとは反対サイドに配置されている。ピニオン１２６の突起１３３は、外側部分１２１の上部プレート１４６と回転可能に連結されるが、それにより、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なっている。
【0036】
図１１において、ＰＴカップ１４４は、ピニオン１２６も配設されている、ハウジング１２０の内側部分１１９に配設されている。更に、図１１Ａでは、ＰＴカップ１４４は、ピニオン１２６を受け入れるための円形開口部１４８を有して形成されており、また、逆Ｌ字形プレートで形成されて、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のための円形経路を作っている。したがって、ＰＴカップ１４４には、ロッド１１６をガイドするために、円形開口部１４８の周りに円形経路が設けられる。ＰＴカップ１４４の円形経路はまた、円形開口部１４８の周囲のチューブ１１４の出口に向かう凹形状を有する、概ね弓状のランディング表面１５０を有して形成される。１つのアプローチでは、表面１５０の弧は一定の半径を有し、弧の半径の中心点は、ピニオン１２６の回転軸と位置合わせされ、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になっている。別のアプローチでは、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、弓状のランディング表面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、チューブ１１４の出口の反対側に配設され、ロッド１１６がチューブ１１４を出た後に第２の端部１５１に先立って第１の端部１４９に係合するようになっている。図１１Ａに示すように、ＰＴカップ１４４は、一般的に、鋼材から打ち抜き加工法により作製される。しかしながら、別のアプローチでは、ＰＴカップ１４４は、型成形又は鋳造された金属又はプラスチック材料等の他の材料から形成されてもよい。
【0037】
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の弓状のランディング表面１５０に対向して配設されたガイド経路１５２を有して形成されている。更に、図１０に示すように、ガイド経路１５２は、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ように、傾斜面１５４を有して形成されている。ガイドプレート１４２に形成された傾斜面１５４により、ロッド１１６は、プリテンショニング後に、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。また、ガイド通路１５２は、内側端部１５３と外側端部１５５とを有する、半円形状を有して形成されている。ガイドプレート１４２の内側端部１５３は、弓状のランディング表面１５０の第２の端部１５１に接触し、ピニオン１２６を通過するロッド１１６の一部がガイドプレート１４２の傾斜面１５４に沿って外側部分１２１に向かって移動するようになっている。また、ガイドプレート１４２は、プラスチック材質で射出成形加工により形成される。
【0038】
図１１及び図１１Ｃにおいて、ハウジング１２０は、外側部分１２１に配設されたプリテンショナ上部プレート１４６を含む。上部プレート１４６は一般的に、図１０及び図１１に示すように、ＰＴカップ１４２とガイドプレート１４４とを有する内側部分１１９を覆うように配置される。更に、上部プレート１４６は、ピニオン１２６の突出部１３３と回転可能に連結され、プリテンショニング後に、プリテンショナロッド１１６の一部を格納するように構成される。図１１Ｃを参照すると、上部プレート１４６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とオーバーフロー空洞１５８とを有して形成されている。プリテンショニング後、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、オーバーフロー経路１５６をたどり、次いで、外側部分１２１内に配設された上部プレート１４６のオーバーフロー空洞１５８に向かって方向付けられる。オーバーフロー空洞１５８及び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及び構成される。例えば、ロッド１１６は、チューブ１１４を出た後、ＰＴカップ１４４の弓状のランディング表面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に方向付けられ、ロッド１１６の部分が、最終的にオーバーフロー空洞１５８に向かって方向付けられるようになっている。
【0039】
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収まるサイズであるので、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のサイズは概してコンパクトであり、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を有して形成され、ロッド１１６が、プリテンショニング後に内側部分１１９及び外側部分１２１の両方に格納されるようになっている。例えば、ロッド１１６は、ヘリカル又はスパイラルストレージとして形成されたハウジング１２０内に格納されるが、それは、内側部分１１９及び外側部分１２１がピニオン１２６の回転軸線に沿って並んで配置され、ハウジング１２０がピニオン１２６の回転軸線に沿って２つのレベル（平面）で形成されているからである。内側部分１１９として画定される第１のレベル（平面）は、ピニオン１２６の本体部１３４を含み、外側部分１２１として画定される第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、プリテンショニング後に渦巻き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）に格納される。図１２Ａ～図１２Ｃは、プリテンショニング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、本開示による小型プリテンショナシステム１１２を含む小型リトラクタアセンブリ１００を示す。図１２Ｂは、プリテンショニング後のプリテンショナシステム１１２のハウジング１２０の内部を示す。図１２Ｃにおいて、プリテンショナチューブ１１４を出たロッド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、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、上部プレート１４６に形成されたオーバーフロー経路１５６に従い、ロッド１１６の部分が最終的にオーバーフロー空洞１５８に向かって方向付けられ、ロッド１１６が、プリテンショニング後に、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ようになっている（図１２Ｃ参照）。
【0040】
上述のように、リトラクタアセンブリ１００は、発射信号に応答して、膨張ガスを提供するガス発生器１０４（図４参照）を含む。図１３Ａは、ガス発生器が起動される前のプリテンショナチューブ１１４内のシール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、プリテンショニング後にチューブ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から離れるように押しやられる。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。ピストン１６０は、１つのアプローチでは、円筒形の外側表面を有する円筒形状を有することができる（図１３Ｃを参照）。別のアプローチでは、シールは、球形の外面を有する球形状を有することができる（図示せず）。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、圧入又は別様に嵌合されてもよい。
【0041】
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１５９を画定して、それらの間にガスチャンバを画定する。シール１６０は、ロッド１１６の方に向けられた遠位端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、１つのアプローチでは、概ね球形の形状を有する。しかしながら、ストッパ１６２は、他のアプローチでは卵形又はほぼ円筒形を有することができる（図示せず）。ストッパ１６２はまた、シール１６０の遠位端１６１に隣接する近位端１６３と、ロッド１１６に隣接する遠位端１６４とを画定する。
【0042】
図１３Ａ及び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。別のアプローチでは、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シール１６０に一体化されるか、又はストッパ１６２はシール１６０と単一ユニット（図示せず）として形成され得る。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、連結された様式で協働するようにサイズ決めされる。１つのアプローチでは、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１５９及び遠位端１６１はそれぞれ、半球状凹部又は凹状窪みを画定するように内側に向かってへこんでいる。また、ストッパ１６２の近位端１６３は、シール１６０のへこんだ遠位端１６１に嵌合する凸形状を有し、シール１６０及びストッパ１６２が互いにしっかりと連結されるようになっている。ロッド１１６は、チューブ１１４を通って移動し、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いサイズである。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。
【0043】
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、チューブ１１４の出口領域で屈曲するように形成され、その結果、プリテンショナチューブ１１４が、本体部１６６と、チューブ１１４の出口領域に画定された出口部１６８とを含む。更に、プリテンショナチューブ１１４は、ガス発生器１０４に流体連通する第１のチューブ端部１１１と、ハウジング１２０の内部空洞１４１に流体連通する第２のチューブ端部１１３とを含む。チューブ１１４の第２のチューブ端部１１３は、ＰＴカップ１４４内の弓状のランディング表面１５０の第１の端部１４９に接続され、その結果チューブ１１４を出るロッド１１６が、ＰＴカップ１４４の第１の端部１４９に係合するようになっている。
【0044】
図４及び図１４Ａに示すように、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出口部１６８においてネックダウンされており、チューブ１１４のネックダウンされた出口部１６８は、ロッド１１６のみがチューブ１１４を通過して出ることを可能にする。例えば、プリテンショナチューブ１１４の最後の４．５ｍｍは、ネックダウンされ（出口部１６８として定義され）、その結果チューブ１１４の出口部１６８の内径が、チューブ１１４の本体部１６６よりも小さくなっている。出口部１６８において、更に、チューブ１１４の内径Ｄｅは、約６．５ｍｍであり、ロッド１１６（主本体部１１５、図８Ａ参照）の断面直径ｄは、約６．２ｍｍであり、その結果ロッド１１６は、チューブ１１４の出口部１６８を通過して、チューブ１１４から出るようになっている。
【0045】
更に、プリテンショナチューブ１１４は、プリテンショニング中に、チューブ１１４が破損するのを防止するために、第２のチューブ端部１１３の周囲に形成されたフランジ１７０を更に含む。チューブ１１４の出口部１６８におけるネックダウン領域のために、プリテンショナチューブ１１４は、補強が提供されない場合、プリテンショニング中にガス発生器１０４から生成されるガス圧力によってネックダウン領域と干渉するように駆動されるストッパ１６２の相互作用によって引き起こされる半径方向外向きの力のために破損する傾向がある。したがって、フランジ１７０は、チューブ１１４の第２のチューブ端部１１３において全周から半径方向に延びるように形成される。別のアプローチでは、フランジ１７０は、第２のチューブ端部１１３の全周未満である、チューブ１１４の円周の一部の周りで、半径方向に延在する。更に、プリテンショナチューブ１１４のフランジ１７０は、チューブ１１４の第２のチューブ端部１１３の周りに円形形状で一体的に形成される。別のアプローチでは、プリテンショナチューブ１１４のフランジ１７０は、チューブ１１４の第２のチューブ端部１１３に固定的に取り付けられた別体のフランジの形態である。
【0046】
あるアプローチでは、図１４Ａ及び１４Ｂの実施例に示されるように、球形ストッパ１６２がチューブ１１４の内部で使用される場合、球形ストッパ１６２がチューブ１１４から出ることを防止するように、球形形状を有するストッパ１６２の直径は、出口部１６８においてチューブ１１４の内径よりも概して大きい（図１３Ｃ参照）。別のアプローチにおいて、円筒形状を有するストッパを用いる場合、図１４Ｂに示すように、チューブ１１４が急激に屈曲しているため、チューブ１１４の円弧状領域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、また、円筒形ストッパがチューブ１１４の円弧状領域１６７を通過するのを容易にするために複数の戻り止めを有するように形成される。
【0047】
プリテンショナの作動中及びシートベルトのプリテンショニング中に、ペイバックとして知られる副作用が存在し得るが、それは、プリテンショニング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ニングの回転とは反対の方向にスピンドルを回転させ得る。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移動させる。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していることと、追加の推進剤とを必要とする。
【0048】
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の好ましい一実施形態は、維持されたガス圧の代替として、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、ポリマーなどの可塑的変形可能な材料で作られる。図１２Ａ、１２Ｂ、及び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、続けてピニオン１２６を通過しそれを回転させると、ベーン１３８のうち追加のベーンがロッド１１６のサイドに接触し、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可塑的変形させる。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の圧入構成を形成する。更に、ベーン１３８によって引き起こされるロッド１１６の可塑的変形は、ピニオン１２６が反対方向に回転することを防止又は実質的に制限し、それによって、ペイバックを防止又は実質的に制限する。
【0049】
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内に配置される、第１の、初期の、又は公称の状態を有する。シール１６０及びストッパ１６２は、ロッド１１６の上流に配設され、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、チューブ１１４の端部に取り付けられ、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なっている。
【0050】
プリテンショニング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。チャンバ内の増加した圧力は、シール１６０、ストッパ１６２、及びロッド１１６を、ガス発生器１０４から離して、チューブ１１４によって画定される経路に沿って押し進める。ロッド１１６のテーパ部分（遠位端）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をその回転軸線の周りに回転させ、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の周りにその初期の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ある。
【0051】
ロッド１１６の近位端は、最初に、図１３Ａに示されるように、シール１６０及びストッパ１６２に隣接して位置付けられる。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、ロッド１１６の近位端を、応答して部分的に変形し、また、ロッド１１６は、作動中にチューブ１１４を通って移動する。更に、ロッド１１６は、ＰＴカップ１４４のランディング表面１５０に対応する円弧状経路に向けられるように引き続き駆動され、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の弓状のランディング表面１５０に沿って並進する際に、ピニオン２１２を回転させ続ける。ロッド１１６の遠位端は、最終的に、図１３Ｂに示されるように、上部プレート１４６のオーバーフロー経路１５６を介してオーバーフロー空洞１５８の中に移動するであろう。ピニオン１２６は、ロッド１１６の主本体部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は、ロッド１１６はロック位置にある（図１２Ｃ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と係合しているので、ロッド１１６は逆方向に移動することが防止される。
【0052】
作動中、シール１６０及びストッパ１６２もチューブ１１４に沿って移動し、これらの構成要素の移動は、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囲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移動する場合、シール１６０及びストッパ１６２は、ネックダウンされた出口部１６８に向かってチューブ１１４を通って移動し続ける。したがって、図１３Ｂに示すように、ストッパ１６２が、チューブ１１４内でネックダウンされた出口部１６８の内径よりも大きい直径を有することにより、ストッパ１６２（シール１６０も含む）がチューブ１１４の出口部１６８を通過することが防止される。
【0053】
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11C】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A】
【図14B】
【国際調査報告】