JP4471109B2 - プリテンショナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗員拘束用のウエビングを巻取軸に層状に巻き取るウエビング巻取装置に設けられ、車両急減速時等にガス発生手段が作動することで瞬時に巻取軸をウエビング巻取方向へ所定量回転させるプリテンショナ装置に関する。

ウエビング巻取装置としては、ウエビングが層状に巻き取られるスプール（巻取軸）と、車両急減速時にスプールをウエビング巻取方向へ強制的に回転させるプリテンショナ装置と、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この種のプリテンショナ装置では、通常時にはスプールとの接続を遮断し、車両急減速時にのみスプールとの接続がなされるようにクラッチ機構が設定されている。このクラッチ機構には種々のタイプがあるが、以下においては、前記特許文献１に開示されたクラッチ機構について解説及び検討する。

特許文献１に開示されたプリテンショナ装置では、スプールの軸心部にフォースリミッタとして機能するトーションバーが挿入状態で配置されている。トーションバーの軸線方向一端部には、スリーブ、ピニオン（回転体）、クラッチプレートによって構成されたクラッチ機構が同軸上に配設されている。スリーブは略円筒状に形成されており、トーションバーの軸線方向一端部に相対回転不能に嵌合している。したがって、スプールが回転すると、トーションバーを介してスリーブも一体に回転する。

また、スリーブの内周面にはローレット加工が施されており、当該ローレット面にはクラッチプレートの軸心側に切り起こしにより形成された複数の噛合爪が対向状態で配置されている。これら複数の噛合爪は、ピニオンに形成された風車状の係合歯の谷の部分に嵌合しており、ピニオンは、ラックバーを有するピストンに噛合っている。ピストンは車両急減速時にガス発生手段が作動することで移動するようになっており、ピストンの移動によりピニオンが急激に回転されると、クラッチプレートの複数の噛合爪が変形してピニオンの係合歯の山の部分に乗り上げスリーブのローレット面に係合するようになっている。これにより、ピニオンの回転がクラッチプレートを介してスリーブに伝達され、スプールがトーションバー及びスリーブと一体でウエビング巻取方向へ回転される。

ところで、上記構成のプリテンショナ装置（クラッチ機構）では、作動する前には、クラッチプレートは複数の噛合爪がピニオンの係合歯の谷の部分に嵌合することでピニオンに支持された構成となっており、何らかの外力がクラッチプレートに作用すると、クラッチプレートがピニオンに対して位置ズレを起こす可能性がある。
特開２００４−１７５２７９号公報

本発明は上記事実を考慮し、クラッチプレートの回転体に対する位置ズレを防止できるプリテンショナ装置を得ることを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明のプリテンショナ装置は、乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸の軸線方向一側に同軸的かつ一体的に設けられ、外側へ向けて開口した筒状部と、前記筒状部の軸線方向一側に設けられ、所定時にガス発生手段が作動することにより移動するピストンと、前記筒状部の内側に相対回転可能に配置され、前記ピストンが移動することで前記ウエビング巻取方向へ回転されると共に、外周部に複数の係合歯が形成された回転体と、互いに一体的に連結されると共にそれぞれが前記回転体の前記複数の係合歯の谷の部分に嵌合する複数の噛合爪を有し、前記回転体が前記ウエビング巻取方向へ相対的に回転した際には前記複数の噛合爪が前記複数の係合歯に案内されて外側へ変形し前記筒状部の内周面に係合するクラッチプレートと、を備えたプリテンショナ装置において、前記回転体の前記係合歯は、前記回転体の周方向に突出する第１突起を有し、前記クラッチプレートの前記噛合爪は、前記回転体の周方向に突出し前記回転体の軸線方向における片側の端面が前記第１突起に対向する第２突起を有し、かつ、前記クラッチプレートは、前記第２突起が前記第１突起に係合することで前記回転体に対する軸線方向移動を制限される、ことを特徴としている。

請求項１記載のプリテンショナ装置では、所定時にガス発生手段が作動すると、ピストンが移動し、回転体がウエビング巻取方向へ回転される。すると、クラッチプレートの複数の噛合爪が回転体の複数の係合歯に案内されて外側へ変形し筒状部の内周面に係合する。これにより、クラッチプレートを介して筒状部と回転体とが一体的に連結される。筒状部は巻取軸に一体的に設けられているため、回転体のウエビング巻取方向への回転がクラッチプレート及び筒状部を介して巻取軸に伝達され、巻取軸がウエビング巻取方向へ回転され、ウエビングが巻取軸に巻き取られる。

ここで、このプリテンショナ装置では、回転体の係合歯は、回転体の周方向に突出する第１突起を有している。また、クラッチプレートの噛合爪は、回転体の周方向に突出し回転体の軸線方向における片側の端面が上記第１突起に対向する第２突起を有しており、クラッチプレートは、第２突起が第１突起に係合することで回転体に対する軸線方向移動を制限されている。したがって、このプリテンショナ装置では、クラッチプレートに何らかの外力が作用した場合でも、クラッチプレートが回転体に対して軸線方向に位置ズレすることを防止できる。

請求項２に係る発明のプリテンショナ装置は、請求項１記載のプリテンショナ装置において、前記ピストンは、前記移動方向へ突出するラックバーを有し、前記回転体は、前記複数の係合歯の軸線方向一側に一体的に形成されて前記筒状部の外側に配置されると共に前記ピストンの移動時に前記ラックバーが噛合する複数のピニオン歯を有し、前記回転体の前記第１突起は、前記係合歯の前記ピニオン歯側に形成され、前記クラッチプレートは、前記回転体に対する前記ピニオン歯側への軸線方向移動を制限される、ことを特徴としている。

請求項２記載のプリテンショナ装置では、ガス発生手段の作動によりピストンが移動すると、ピストンのラックバーが回転体のピニオン歯に噛合し、回転体がウエビング巻取方向へ回転される。また、回転体に形成された第１突起は、係合歯のピニオン歯側に形成されており、クラッチプレートは、噛合爪に形成された第２突起が回転体の第１突起に係合することで、回転体に対するピニオン歯側への軸線方向移動を制限されている。したがって、ピストンが移動してラックバーが回転体のピニオン歯に噛み合う際に、クラッチプレートがラックバーに干渉することを防止できる。

請求項３に係る発明のプリテンショナ装置は、請求項１記載又は請求項２記載のプリテンショナ装置において、前記回転体の前記第１突起は、前記回転体の周方向における前記係合歯の片側だけに形成されると共に、前記クラッチプレートの前記第２突起は、前記回転体の周方向における前記噛合爪の片側だけに形成される、ことを特徴としている。

請求項３記載のプリテンショナ装置では、回転体の第１突起は、回転体の周方向における係合歯の片側だけに形成されており、クラッチプレートの第２突起は、回転体の周方向における噛合爪の片側だけに形成されている。したがって、第１突起が回転体の周方向における係合歯の両側に形成され、第２突起が回転体の周方向における噛合爪の両側に形成されている場合に比べて、形状が簡単であると共に、第１突起と第２突起との係合面積（すなわち第１突起と第２突起との係合強度）を容易に確保できる。

次に、本発明には含まれない参考例について説明する。参考例に係るプリテンショナ装置は、乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸の軸線方向一側に同軸的かつ一体的に設けられ、外側へ向けて開口した筒状部と、前記筒状部の軸線方向一側に設けられ、所定時にガス発生手段が作動することにより移動するピストンと、前記筒状部の内側に相対回転可能に配置され、前記ピストンが移動することで前記ウエビング巻取方向へ回転されると共に、外周部に複数の係合歯が形成された回転体と、互いに一体的に連結されると共にそれぞれが前記回転体の前記複数の係合歯の谷の部分に嵌合する複数の噛合爪を有し、前記回転体が前記ウエビング巻取方向へ相対的に回転した際には前記複数の噛合爪が前記複数の係合歯に案内されて外側へ変形し前記筒状部の内周面に係合するクラッチプレートと、を備えたプリテンショナ装置において、前記回転体の前記係合歯は、前記クラッチプレートの前記噛合爪の前記ウエビング巻取方向側の端面に対向する回転制限壁を有し、前記クラッチプレートは、前記噛合爪の前記端面が前記回転制限壁に係合することで前記回転体に対する前記ウエビング巻取方向への相対回転を制限される、ことを特徴としている。

参考例に係るプリテンショナ装置では、所定時にガス発生手段が作動すると、ピストンが移動し、回転体がウエビング巻取方向へ回転される。すると、クラッチプレートの複数の噛合爪が回転体の複数の係合歯に案内されて外側へ変形し筒状部の内周面に係合する。これにより、クラッチプレートを介して筒状部と回転体とが一体的に連結される。筒状部は巻取軸に一体的に設けられているため、回転体のウエビング巻取方向への回転がクラッチプレート及び筒状部を介して巻取軸に伝達され、巻取軸がウエビング巻取方向へ回転され、ウエビングが巻取軸に巻き取られる。

ここで、このプリテンショナ装置では、回転体の係合歯は、クラッチプレートの噛合爪のウエビング巻取方向側の端面に対向する回転制限壁を有しており、クラッチプレートは噛合爪の前記端面が回転体の回転制限壁に係合することで回転体に対するウエビング巻取方向への相対回転を制限されている。したがって、このプリテンショナ装置では、クラッチプレートに何らかの外力が作用した場合でも、クラッチプレートが回転体に対してウエビング巻取方向に位置ズレすることを防止できる。

以上説明した如く、本発明に係るプリテンショナ装置では、クラッチプレートの回転体に対する位置ズレを防止できる。

図１には、本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置５６が適用されて構成されたウエビング巻取装置１０の構成が分解斜視図にて示されている。

本実施の形態に係るウエビング巻取装置１０は、上面視コ字形板状のフレーム１２を備えており、フレーム１２は、車室内に固定されている。フレーム１２の一側壁１２Ａ上端と他側壁１２Ｂ上端との間には連結片１４が架け渡されており、連結片１４は、車室内に固定されると共に、挿通孔１６が形成されている。また、フレーム１２の一側壁１２Ａには、略円形の貫通孔１５が形成されており、他側壁１２Ｂには、円形の貫通孔１３が形成されている。

フレーム１２の一側壁１２Ａと他側壁１２Ｂとの間には、巻取軸としての円筒状のスプール１８が回転自在に支持されている。スプール１８には、長尺帯状の乗員拘束用ウエビング２０の基端部が、円柱状のシャフト２２によって係止されており、スプール１８をその軸線周り一方（以下、この方向を「巻取方向」と称する）へ回転させると、ウエビング２０がその基端側からスプール１８の外周部に巻き取られる。一方、ウエビング２０をその先端側から引っ張れば、これに伴いスプール１８が回転しながらウエビング２０が引き出される（以下、ウエビング２０を引き出す際のスプール１８の回転方向を「引出方向」と称する）。

スプール１８の軸心部には、フォースリミッタ機構を構成するトーションシャフト２４（エネルギー吸収部材）が配置されている。トーションシャフト２４は、所定値以上の捩れ荷重を付与されることで捩れ変形可能な捩れ変形部２３と、捩れ変形部２３の軸線方向一端部（矢印Ａ方向側の端部）に同軸的かつ一体的に設けられた支軸部２５とを備えている。この支軸部２５は、一側壁１２Ａの貫通孔１５を貫通してフレーム１２の外側（矢印Ａ方向側）へ突出している。

また、捩れ変形部２３の軸線方向他端部（矢印Ｂ方向側の端部）には、ネジ部材２６が螺合されており、このネジ部材２６によって、捩れ変形部２３の軸線方向他端部とスプール１８の軸線方向他端部（矢印Ｂ方向側の端部）とが一体的に連結されている。これにより、トーションシャフト２４はスプール１８と一体に回転する。

スプール１８の軸線方向一側（矢印Ａ方向側）には、フォースリミッタ機構及びプリテンショナ装置５６を構成する筒状部としてのロックギヤ２８がスプール１８に対して同軸的に設けられている。ロックギヤ２８は、一側壁１２Ａの貫通孔１５内に配置されて、捩れ変形部２３の軸線方向一端部（矢印Ａ方向側の端部）に相対回転不能に係止されており、捩れ変形部２３が捩れ変形された際以外には、ロックギヤ２８はトーションシャフト２４及びスプール１８と一体に回転する。ロックギヤ２８の外周には、ラチェット歯３０が形成されている。さらに、ロックギヤ２８の中心部には、外側（スプール１８と反対側、矢印Ａ方向側）へ向けて開口しかつスプール１８に対して同軸的な円孔３２が形成されており、円孔３２の内周面全体にはローレット加工が施されてローレット面３４が形成されている。

フレーム１２の他側（矢印Ｂ方向側）には、付勢機構３６が設けられている。付勢機構３６はスプリングシート３８を有しており、スプリングシート３８はフレーム１２の他側壁１２Ｂの外側に取り付けられている。スプリングシート３８は、ネジ部材２６をフレーム１２の他側へ突出させた状態で、スプール１８の他側面を被覆している。スプリングシート３８の他側（矢印Ｂ方向側）はスプリングカバー４０に被覆されており、スプリングカバー４０はフレーム１２の他側壁１２Ｂの外側に取り付けられている。スプリングカバー４０には略円柱状の凹部４２が形成されており、凹部４２は一側（矢印Ａ方向側）へ開口している。

スプリングカバー４０の凹部４２内には、渦巻きスプリング４４が設けられており、渦巻きスプリング４４の外側端は凹部４２の内周面に固定されている。渦巻きスプリング４４の内側端はネジ部材２６に固定されており、渦巻きスプリング４４は、ネジ部材２６を介して、トーションシャフト２４、スプール１８及びロックギヤ２８を巻取方向へ付勢している。

フレーム１２の一側壁１２Ａの外側（矢印Ａ方向側）には、樹脂製のギヤケース５２が設けられている。ギヤケース５２はロックギヤ２８の軸線方向一側（矢印Ａ方向側）を被覆しており、ロックギヤ２８すなわちスプール１８の軸線方向位置を所定位置で保持している。ギヤケース５２の中央部には円形の貫通孔５４が形成されており、貫通孔５４は、ロックギヤ２８の円孔３２を露出させている。また、ギヤケース５２の斜め下部には、円状の支持孔５５が貫通形成されている。この支持孔５５は、ロック部材４６に対応している。

ロック部材４６は、フレーム１２の一側壁１２Ａと他側壁１２Ｂとの間に架け渡されており、他側端（矢印Ｂ方向側の端部）がフレーム１２の他側壁１２Ｂに直接又は間接的に回動可能に支持されている。ロック部材４６の一側端（矢印Ａ方向側の端部）にはロックプレート４８が設けられている。ロックプレート４８はロックギヤ２８の斜め下方に配置されている。ロックプレート４８の下端（矢印Ｄ方向側の端部）には円軸状の回動軸４９が一体に形成されており、回動軸４９がギヤケース５２の支持孔５５に挿通されることで、ロック部材４６の一側端が回動軸４９においてギヤケース５２に回動可能に支持されている。ロックプレート４８の上端（矢印Ｃ方向側の端部）にはロック歯５０が形成されており、ロックプレート４８は、反ロックギヤ２８側に配置されて、ロック歯５０がロックギヤ２８のラチェット歯３０に噛合できない状態にされている。

一方、ロックギヤ２８を介してスプール１８とは反対側には、プリテンショナ装置５６を構成する回転体としてのピニオン５８がロックギヤ２８に対して同軸的に配置されている。

図２乃至図４に示す如く、ピニオン５８は、軸線方向寸法が短い円筒状に形成されたカム部６２を備えている。カム部６２の外周部には、その周方向に沿って等間隔に複数の係合歯１１４が形成されている。各係合歯１１４は、カム部６２の周方向における一側（巻取方向側、矢印Ｅ方向側）の側壁がカム部６２の周方向に対して傾斜した傾斜面１１５とされ、カム部６２の周方向における他側（引出方向側、矢印Ｆ方向側）の側壁がカム部６２の径方向に対して平行な回転制限壁１１６とされている。また、各係合歯１１４には、各回転制限壁１１６のギヤ部６０側（矢印Ａ方向側）の端部からカム部６２の周方向他側（引出方向側、矢印Ｆ方向側）へ向けて突出する第１突起１１８が形成されている。

このカム部６２は、ギヤケース５２の貫通孔５４を介してロックギヤ２８の円孔３２内に挿入されると共に、ローレット面３４に接触しておらず、ピニオン５８はロックギヤ２８に対して相対回転可能とされている。

カム部６２の軸線方向一側（矢印Ａ方向側）には、外周部に複数のピニオン歯が形成されたギヤ部６０が同軸的かつ一体的に設けられている。このギヤ部６０は、ロックギヤ２８の円孔３２及びギヤケース５２の貫通孔５４の外側（矢印Ａ方向側）に突出して配置されており、後述するピストン７４のラックバー７８に対応している。

また、ギヤ部６０の軸線方向一側（矢印Ａ方向側）には、円筒状の回転支軸部１２０が同軸的かつ一体的に設けられている。回転支軸部１２０は、後述するカバープレート８０に形成された円孔８１を貫通すると共に図示しないスナップリングによって係止されており、ピニオン５８はカバープレート８０によって回転可能に支持されている。

さらに、ピニオン５８（カム部６２、ギヤ部６０、及び回転支軸部１２０）の軸心部には、軸線方向に沿って貫通する円形の孔部１２２が形成されており、トーションシャフト２４の支軸部２５が同軸的に貫通している。なお、孔部１２２の内径寸法は、トーションシャフト２４の支軸部２５の外径寸法に比べて、充分に大きく形成されており、支軸部２５は、孔部１２２を非接触状態で貫通している。

一方、ピニオン５８とギヤケース５２との間には、プリテンショナ装置５６を構成するクラッチプレート６４が配置されている。クラッチプレート６４は、リング状に形成されてピニオン５８のギヤ部６０とギヤケース５２との間に配置される基板部１２４を備えている。基板部１２４の内周には、その周方向に沿って等間隔に複数のアーム部１２６が設けられている。複数のアーム部１２６は、各基端側が基板部１２４に一体に形成されており（基板部１２４によって互いに一体的に連結されており）、各先端側（自由端側）がそれぞれ巻取方向（矢印Ｅ方向）へ向けて延出されている。なお、複数のアーム部１２６と基板部１２４との間には所定の空隙が形成されている。

また、複数のアーム部１２６の各先端からは、ロックギヤ２８側（矢印Ｂ方向側）へ向けて噛合爪１２８が延出されている。これら複数の噛合爪１２８は、ロックギヤ２８の円孔３２内に挿入されており、それぞれがカム部６２の係合歯１１４の谷の部分に嵌合している。これにより、クラッチプレート６４がピニオン５８に同軸的に支持されている。また、各噛合爪１２８は、ローレット面３４に接触しておらず、クラッチプレート６４はロックギヤ２８に対して相対回転可能とされている。

さらに、複数の噛合爪１２８には、カム部６２の周方向における片側（巻取方向側、矢印Ｅ方向側）へ向けて突出する第２突起１３０が形成されている。各第２突起１３０は、巻取方向側（矢印Ｅ方向側）の端面がカム部６２の回転制限壁１１６に対向しており、また、ギヤ部６０側（矢印Ｆ方向側）の端面がカム部６２の第１突起１１８に対向している。

一方、図１に示す如く、ピニオン５８の下側（矢印Ｄ方向側）には、プリテンショナ装置５６を構成する作動源６７が配置されている。作動源６７は略Ｌ字形円筒状のシリンダ６８を有しており、シリンダ６８はピニオン５８の下方においてフレーム１２の一側壁１２Ａの外側（矢印Ａ方向側）に固定されている。シリンダ６８の下側端（矢印Ｄ方向側の端部）には、ガス発生器７０が設けられると共に、有底円筒状のジェネレータキャップ７２が固定されており、ガス発生器７０は、ジェネレータキャップ７２が被せられた状態でシリンダ６８の下側端を閉塞している。

また、作動源６７は、ピストン７４を有している。ピストン７４は、シリンダ６８の内面に移動可能に嵌合する鍔状のフランジ部７５と、該フランジ部７５の上側（矢印Ｃ方向側）へ延設されたラックバー７８とを有している。フランジ部７５の下側（矢印Ｄ方向側）にはＯリング７６が取り付けられており、Ｏリング７６はピストン７４の下端とシリンダ６８との間をシールしている。

さらに、プリテンショナ装置５６は、略三角柱容器状に形成されたカバープレート８０を有しており、カバープレート８０は一側壁１２Ａの外側（矢印Ａ方向側）に固定されている。前述の如く、カバープレート８０の円孔８１には、ピニオン５８が回転可能に支持されており、ピニオン５８の孔部１２２を貫通した支軸部２５が、カバープレート８０の一側（矢印Ａ方向側）へ突出している。このカバープレート８０の他側（矢印Ｂ方向側）及び下側（矢印Ｄ方向側）は開口されており、カバープレート８０は、内部にピニオン５８、クラッチプレート６４、及び、ピストン７４の上部を収容すると共に、フレーム１２の一側壁１２Ａとの間で、ギヤケース５２を挟持している。

カバープレート８０の一側（矢印Ａ方向側）には、加速度検出機構８２が設けられている。加速度検出機構８２は、他側（矢印Ｂ方向側）が開口された箱状のセンサホルダ８４を有している。センサホルダ８４は、樹脂材料によって形成されており、一側壁１２Ａのスプール１８とは反対側に取り付けられている。センサホルダ８４の底壁には、円形の軸受孔８５が形成されており、ピニオン５８の孔部１２２を貫通した支軸部２５（トーションシャフト２４）の一端部（矢印Ａ方向側の端部）が、この軸受孔８５によって回転自在に支持されている。

センサホルダ８４の一側（矢印Ａ方向側）は、他側（矢印Ｂ方向側）が開口された箱状のセンサカバー８６に被覆されており、センサカバー８６は、センサホルダ８４及びフレーム１２の一側壁１２Ａに固定されている。

センサホルダ８４の下部（矢印Ｄ方向側の端部）には加速度センサ８８が保持されている。この加速度センサ８８は、載置部９０を有している。載置部９０の上面には略逆円錐状の凹部が形成されており、載置部９０の凹部には球体９２が載置されている。球体９２の上方には可動爪９４が回動自在に支持されており、可動爪９４は球体９２上に載置されている。

センサホルダ８４とセンサカバー８６との間の隙間内には、Ｖギヤ９６が設けられており、Ｖギヤ９６は、支軸部２５の軸線方向一端部（矢印Ａ方向側の端部）に一体的に連結されて、トーションシャフト２４と一体に回転する。また、Ｖギヤ９６の外周にはラチェット歯９８が形成されている。

Ｖギヤ９６にはＷパウル１００が回動可能に支持されており、Ｗパウル１００にはＷマス１０２が固定されている。Ｖギヤ９６とＷパウル１００との間にはセンサスプリング１０４が架け渡されており、センサスプリング１０４はＷパウル１００に対してＶギヤ９６を巻取方向へ付勢している。

センサホルダ８４とセンサカバー８６との間の隙間内には、Ｖギヤ９６の一側（矢印Ａ方向側）において、略円盤状のギヤセンサ１０６が設けられており、ギヤセンサ１０６は、支軸部２５の軸線方向一端部に回転可能に支持されている。ギヤセンサ１０６には、センサカバー８６の内面との間でコイルスプリング１０８が架け渡されており、コイルスプリング１０８はギヤセンサ１０６を巻取方向へ付勢している。

ギヤセンサ１０６の下部（矢印Ｄ方向側の端部）には、一側（矢印Ａ方向側）において係合爪１１０が回転可能に支持されており、係合爪１１０は、回転中心軸がトーションシャフト２４の軸方向に平行にされると共に、Ｖギヤ９６のラチェット歯９８に噛合可能とされている。さらに、ギヤセンサ１０６の下部には、他側（矢印Ｂ方向側）において押圧片１１２が形成された構成である。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

上記構成のウエビング巻取装置１０では、付勢機構３６の渦巻きスプリング４４が、ネジ部材２６を介して、トーションシャフト２４、スプール１８及びロックギヤ２８を巻取方向へ付勢することで、ウエビング２０がスプール１８へ巻き取られる方向へ付勢されている。

加速度検出機構８２の加速度センサ８８は、車両の加速度（ウエビング巻取装置１０の移動加速度）が所定加速度以上であることを検出する。すなわち、車両の加速度が所定加速度以上である際（例えば車両の急減速時）には、加速度センサ８８の球体９２が載置部９０の凹部を反加速度方向側へ移動して上昇し可動爪９４を押し上げる。これにより、可動爪９４がギヤセンサ１０６の係合爪１１０を回転させてＶギヤ９６のラチェット歯９８に噛合させることで、ギヤセンサ１０６がＶギヤ９６と連結された状態となる。

加速度検出機構８２のＷパウル１００、Ｗマス１０２及びセンサスプリング１０４は、ウエビング２０の引出加速度（スプール１８の引出方向への回転加速度）が特定加速度以上であることを検出する。すなわち、ウエビング２０の引出加速度が特定加速度以上である際には、スプール１８及びトーションシャフト２４を介して引出方向へ回転されるＶギヤ９６に対してＷパウル１００及びＷマス１０２が慣性により引出方向への回転を抑制されることで、Ｗパウル１００及びＷマス１０２がＶギヤ９６に対して回動される。これにより、Ｗパウル１００がギヤセンサ１０６の係合爪１１０を回転させてＶギヤ９６のラチェット歯９８に噛合させることで、ギヤセンサ１０６がＶギヤ９６と連結された状態となる。

以上の如くギヤセンサ１０６がＶギヤ９６と連結された状態となった際には、乗員からウエビング２０への引出荷重によって、スプール１８及びトーションシャフト２４を介してＶギヤ９６及びギヤセンサ１０６が引出方向へ幾分回転する。なお、この場合、Ｗパウル１００及びＷマス１０２の慣性により増加したセンサスプリング１０４の付勢力によってＶギヤ９６及びギヤセンサ１０６の回転力が低減される。

このようにギヤセンサ１０６が引出方向へ幾分回転されることで、ギヤセンサ１０６の押圧片１１２がロック部材４６のロックプレート４８をロックギヤ２８側へ回動させる。これにより、乗員からウエビング２０へ引出荷重が付与されて、スプール１８、トーションシャフト２４及びロックギヤ２８に引出方向へ回転力が付与されることで、ロックプレート４８のロック歯５０がロックギヤ２８のラチェット歯３０に噛合して、ロックギヤ２８の引出方向への回転が阻止され、ウエビング２０の引き出しが阻止される。

さらに、このようにウエビング２０の引き出しが阻止された状態において、乗員からウエビング２０及びスプール１８を介してトーションシャフト２４へ付与される捩れ荷重が所定値以上である際には、フォースリミッタ機構が作動されて、トーションシャフト２４の捩れ変形部２３が捩れ変形されることで、スプール１８がロックギヤ２８と独立して引出方向へ回転される。これにより、ウエビング２０が引き出されて、ウエビング２０から乗員へ作用する荷重（エネルギ）が吸収される。

また、車両の緊急時（例えば急減速時等の所定時）には、プリテンショナ装置５６のガス発生器７０が、シリンダ６８内にガスを供給することで、ピストン７４が上方（矢印Ｃ方向）へ移動する。ピストン７４が上方へ移動すると、ピストン７４のラックバー７８がピニオン５８のギヤ部６０（ピニオン歯）に噛合し、ラックバー７８の移動ストロークに応じた量だけピニオン５８が巻取方向へ回転される。その結果、係合歯１１４の傾斜面１１５がクラッチプレート６４の噛合爪１２８に干渉して、当該噛合爪１２８を径方向内側から径方向外側へ押圧する。

噛合爪１２８がその裏面側から係合歯１１４の傾斜面１１５による押圧力（変形力）を受けると、アーム部１２６が固定端（基端）側周りに径方向外側へ揺動することで、先端（自由端）側にある噛合爪１２８が傾斜面１１５に案内されてロックギヤ２８のローレット面３４側へ移動される（噛合爪１２８の径方向外側への変形はアーム部１２６の径方向外側への変形として得られる）。これにより、噛合爪１２８の表面がローレット面に係合し（食い付き）、クラッチが結合状態となる。この状態では、ピニオン５８の回転力がクラッチプレート６４を介してロックギヤ２８に伝達されるので、ピニオン５８が巻取方向へ回転することにより、ロックギヤ２８もウエビング巻取方向へ回転する。その結果、スプール１８が瞬時に巻取方向へ回転され、ウエビング２０が乗員の上体に密着される。

ここで、本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置５６では、ピニオン５８の係合歯１１４は、カム部６２の周方向他側（引出方向側、矢印Ｆ方向側）へ突出する第１突起１１８を有している。また、クラッチプレート６４の噛合爪１２８は、カム部６２の周方向一側（巻取方向側、矢印Ｅ方向側）へ突出し、ギヤ部６０側（矢印Ａ方向側）の端面が上記第１突起１１８に対向する第２突起１３０を有しており、プリテンショナ装置５６の作動前の状態では、クラッチプレート６４は、第２突起１３０が第１突起１１８に係合することでピニオン５８に対する軸線方向一側（ギヤ部６０側、矢印Ａ方向側）への移動を制限されている。したがって、このプリテンショナ装置５６では、作動前の状態において、クラッチプレート６４に何らかの外力が作用した場合でも、クラッチプレート６４がピニオン５８に対して軸線方向一側（ギヤ部６０側）へ位置ズレすることを防止できる。これにより、ピニオン５８の係合歯１１４とクラッチプレート６４の噛合爪１２８との掛り代を初期の設定どおりに維持できるので、プリテンショナ装置５６が作動した際に、確実にクラッチを結合させることができる。

しかも、本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置５６では、上述の如く、クラッチプレート６４のピニオン５８に対する軸線方向一側（ギヤ部６０側）への位置ズレを防止できるので、ピストン７４が移動してラックバー７８がピニオン５８のギヤ部６０に噛み合う際に、クラッチプレート６４がラックバー７８に干渉することを防止できる。

さらに、本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置５６では、ピニオン５８の第１突起１１８は、カム部６２の周方向における係合歯１１４の片側（引出方向側、矢印Ｆ方向側）だけに形成されており、クラッチプレート６４の第２突起１３０は、カム部６２の周方向における噛合爪１２８の片側（巻取方向側、矢印Ｅ方向側）だけに形成されている。したがって、第１突起１１８がカム部６２の周方向における係合歯１１４の両側に形成され、第２突起１３０がカム部６２の周方向における噛合爪１２８の両側に形成されている場合に比べて、形状が簡単であると共に、第１突起１１８と第２突起１３０との係合面積（すなわち第１突起１１８と第２突起１３０との係合強度）を容易に確保できる。

またさらに、本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置５６では、ピニオン５８の係合歯１１４は、クラッチプレート６４の噛合爪１２８の巻取方向側の端面に対向する回転制限壁１１６を有しており、プリテンショナ装置の作動前の状態では、クラッチプレート６４は、噛合爪１２８の前記端面がピニオン５８の回転制限壁１１６に係合することでピニオン５８に対する巻取方向（矢印Ｅ方向）への相対回転を制限されている。したがって、このプリテンショナ装置５６では、作動前の状態において、クラッチプレート６４に何らかの外力が作用した場合でも、クラッチプレート６４がピニオン５８に対して巻取方向に位置ズレすることを防止できる。

以上説明した如く、本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置５６では、クラッチプレート６４のピニオン５８に対する位置ズレを防止できる。

なお、上記実施の形態では、ラックアンドピニオン方式のプリテンショナ装置５６を採用したが、これに限らず、ワイヤ巻き掛け方式等のプリテンショナ装置に対して本発明を適用することも可能である。

本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置が適用されて構成されたウエビング巻取装置の全体構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置の構成部材である回転体及びクラッチプレートの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置の構成部材である回転体及びクラッチプレートの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るプリテンショナ装置の構成部材である回転体及びクラッチプレートの構成を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０ ウエビング巻取装置
１８ スプール（巻取軸）
２０ ウエビング
２８ ロックギヤ（筒状部）
５６ プリテンショナ装置
５８ ピニオン（回転体）
６０ ギヤ部（複数のピニオン歯）
６４ クラッチプレート
７４ ピストン
７８ ラックバー
１１４ 係合歯
１１６ 回転制限壁
１１８ 第１突起
１２８ 噛合爪
１３０ 第２突起

Claims (3)

1. 乗員拘束用のウエビングが巻取り引出しされる巻取軸の軸線方向一側に同軸的かつ一体的に設けられ、外側へ向けて開口した筒状部と、
   前記筒状部の軸線方向一側に設けられ、所定時にガス発生手段が作動することにより移動するピストンと、
   前記筒状部の内側に相対回転可能に配置され、前記ピストンが移動することで前記ウエビング巻取方向へ回転されると共に、外周部に複数の係合歯が形成された回転体と、
   互いに一体的に連結されると共にそれぞれが前記回転体の前記複数の係合歯の谷の部分に嵌合する複数の噛合爪を有し、前記回転体が前記ウエビング巻取方向へ相対的に回転した際には前記複数の噛合爪が前記複数の係合歯に案内されて外側へ変形し前記筒状部の内周面に係合するクラッチプレートと、
   を備えたプリテンショナ装置において、
   前記回転体の前記係合歯は、前記回転体の周方向に突出する第１突起を有し、
   前記クラッチプレートの前記噛合爪は、前記回転体の周方向に突出し前記回転体の軸線方向における片側の端面が前記第１突起に対向する第２突起を有し、
   かつ、前記クラッチプレートは、前記第２突起が前記第１突起に係合することで前記回転体に対する軸線方向移動を制限される、
   ことを特徴とするプリテンショナ装置。
2. 前記ピストンは、前記移動方向へ突出するラックバーを有し、
   前記回転体は、前記複数の係合歯の軸線方向一側に一体的に形成されて前記筒状部の外側に配置されると共に前記ピストンの移動時に前記ラックバーが噛合する複数のピニオン歯を有し、
   前記回転体の前記第１突起は、前記係合歯の前記ピニオン歯側に形成され、
   前記クラッチプレートは、前記回転体に対する前記ピニオン歯側への軸線方向移動を制限される、
   ことを特徴とする請求項１記載のプリテンショナ装置。
3. 前記回転体の前記第１突起は、前記回転体の周方向における前記係合歯の片側だけに形成されると共に、
   前記クラッチプレートの前記第２突起は、前記回転体の周方向における前記噛合爪の片側だけに形成される、
   ことを特徴とする請求項１記載又は請求項２記載のプリテンショナ装置。

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