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WO2013027691A1 - ガス発生装置およびシートベルトプリテンショナ - Google Patents

ガス発生装置およびシートベルトプリテンショナ Download PDF

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WO2013027691A1
WO2013027691A1 PCT/JP2012/070954 JP2012070954W WO2013027691A1 WO 2013027691 A1 WO2013027691 A1 WO 2013027691A1 JP 2012070954 W JP2012070954 W JP 2012070954W WO 2013027691 A1 WO2013027691 A1 WO 2013027691A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
face
center
housing
gas generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/070954
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亮一 石井
隆臣 笹原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Autoliv Development AB
Original Assignee
Autoliv Development AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autoliv Development AB filed Critical Autoliv Development AB
Priority to JP2013530008A priority Critical patent/JP5661185B2/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R22/4628Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators
    • B60R22/4633Linear actuators, e.g. comprising a piston moving along reel axis and rotating along its own axis

Definitions

  • the present invention relates to a gas generator and a seat belt pretensioner that tightens the webbing using the gas generator.
  • the seat belt device is a safety device for preventing the passenger from jumping forward due to inertial force when a large deceleration acts on the vehicle due to a sudden stop or a collision.
  • the seat belt device restrains an occupant to a seat using belt-shaped webbing.
  • the webbing is housed by being wound around a retractor installed on the lower side of the passenger compartment side beside the seat, and the leading end is passed through a through anchor installed on the upper side of the passenger compartment.
  • a tongue plate is provided on the distal end side, and an occupant can attach the seat belt device by pulling the tongue plate and inserting it into a buckle provided on the opposite side of the seat.
  • Recent retractors are equipped with pretensioners.
  • the pretensioner is a mechanism that winds the webbing into the retractor in an emergency such as a vehicle collision, and has a function of tightening the webbing and closely contacting the occupant's body to increase the restraining force.
  • a normal pretensioner includes a gas generator, and the webbing can be wound up instantaneously by using the gas pressure.
  • the general gas generator has a gas generating agent filled in a dedicated housing as a gas generation source.
  • the housing is configured to be cleaved by a gas pressure that increases with combustion of the gas generating agent.
  • a score groove
  • the crack fragments generated when the housing is cleaved are larger and fewer in number. The direction in which the occurs is guided.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a gas generator and a seat belt pretensioner that can be reduced in size and improved in performance.
  • a typical configuration of a gas generator according to the present invention is a cylindrical shape in which one end is closed by an end surface and the inside is filled with a gas generating agent. And a squib that ignites the gas generating agent due to a signal received from the outside, and the housing has a groove portion that is provided on the end face and induces a crack on the end face when the gas is generated. It is characterized in that it is provided so that the starting point of the cleavage of the groove part is deviated from the center of the end face.
  • the above groove is provided so that the starting point of the cleavage is located at a corner deviated from the center of the end face, so that the housing is split from the corner of the end face and gas is ejected therefrom.
  • the “starting point of cleavage” means, more specifically, a point at which the housing starts to break when gas is generated, such as a point where a plurality of grooves intersect.
  • the groove is provided so as to induce a uniform crack around the center of the end face.
  • the groove portion induces a crack at an offset position on the end surface.
  • the gas generator can adjust the gas supply direction by changing its orientation without changing the installation position with respect to the seat belt pretensioner. Can do.
  • the performance of the seat belt pretensioner can be improved, and as a result, it is possible to contribute to the miniaturization thereof.
  • another typical configuration of the gas generator according to the present invention is a cylindrical shape having one end closed by an end face, and a housing filled with a gas generating agent.
  • a plurality of grooves formed radially from one central point, and the center of the groove part is provided at a position deviated from the center of the end face.
  • the center of the groove indicates the starting point of cleavage. That is, also in the said structure, it is provided in the position where the jetting position of the gas shifted on the end surface.
  • the groove portion has a shape having a plurality of grooves formed radially from a central point. If it is a groove part of this shape, it is cleaved starting from a central point (intersection of a plurality of grooves), and gas is ejected around the center point of the groove part. Therefore, if it is a groove part of this shape, it becomes possible to set arbitrarily and easily the jetting position and jetting direction of the gas by providing it at an arbitrary position. In addition, it is possible to suppress variations in the way of cleavage among the plurality of gas generators, and to stabilize the quality of the gas generators.
  • another typical configuration of the gas generator according to the present invention is a cylindrical shape having one end closed by an end face, and a housing filled with a gas generating agent.
  • the intersection point of the groove is also a starting point of cleavage and a center of gas ejection.
  • the gas ejection position and the ejection direction can be arbitrarily and easily set.
  • the above housing may have a cross section and end face in the width direction surrounded by an arc and a chord, and the center of the end face may be the center of a circle drawn by the arc.
  • the center of the groove may be provided at the center of gravity (centroid) of the end face. Since the gas pressure easily collects at the center of gravity (centroid), it is possible to efficiently rupture and eject the gas even if the position is offset from the end face.
  • a typical configuration of a seat belt pretensioner according to the present invention includes the above gas generator. Since the gas generator is set with the gas ejection position deviated, the gas generator is adjusted to supply gas in a more efficient direction by changing its orientation without changing the installation position of the gas generator. It becomes possible to do. Therefore, it is possible to improve the performance of the seat belt pretensioner, and to contribute to the miniaturization thereof.
  • the seat belt pretensioner is a tubular gas guide member extending in a direction crossing the longitudinal direction of the gas generator, and is connected to the gas generator on one end side and ejects gas from one end side to the other end side.
  • a gas guide member that leads to the gas guide member, a movable member that is provided on the other end side and moves by gas pressure, and a spindle that winds webbing in conjunction with the movable member, and the groove portion is offset toward one end side of the gas guide member. It may be provided at a position deviated from the center of the end face.
  • the groove portion of the gas generator is provided so as to be offset toward one end side of the gas guide member, a gas path is provided to the movable member provided on the other end side of the gas guide member. It can be secured longer. In this way, the performance of the seat belt pretensioner can be improved or maintained so that further miniaturization is acceptable.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic internal configuration of the seat belt pretensioner of FIG. 2. It is the figure which illustrated the gas generator of FIG. 3 independently. It is the figure which illustrated the 1st modification of the gas generator of FIG. It is the figure which illustrated the 2nd modification of the gas generator of FIG. It is the figure which illustrated the 3rd modification of the gas generator of FIG. It is the figure which illustrated schematic internal structure of the seatbelt pretensioner provided with the gas generator of Fig.7 (a).
  • gas generating agent 136 ⁇ 202 ⁇ 302 ⁇ 402 ... housing, 136a ... of housing one end The other end of the 136 b ... housing, 140 ... squib, 141 ... Holder, 142a ⁇ 142b ... pin, 144 ... groove portion, 406 ... arc, 408 ... chords
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a seat belt 100 including a seat belt pretensioner according to an embodiment of the present invention.
  • the seat belt 100 is a safety device provided in the seat 102, and restrains an occupant to the seat 102 using a belt-like webbing 104.
  • the webbing 104 is wound around the retractor 106 at the base side, and the tip side is folded downward through an upper through anchor 108 and fixed to an anchor plate (not shown).
  • a tongue plate 110 is provided on the webbing 104 that is folded back from the through anchor 108, and the occupant can attach the seat belt 100 by inserting the tongue plate 110 into the buckle 112.
  • FIG. 2 is a schematic exploded view of the retractor 106 of FIG.
  • the retractor 106 includes a frame 114, a spindle 116 that serves as a shaft for winding the webbing 104 (see FIG. 1), and a seat belt pretensioner (pretensioner 118) that operates in an emergency. I have.
  • the spindle 116 has a cylindrical shape and is rotatably attached to the frame 114.
  • the spindle 116 winds the webbing 104 (see FIG. 1) using the force of springs and motors (both not shown).
  • the pretensioner 118 is a winding device for the webbing 104 (see FIG. 1) that operates when a sensor (not shown) detects an impact due to a vehicle collision or the like.
  • the pretensioner 118 has a gas generating agent 134 (see FIG. 4) inside, and by utilizing the gas pressure, the spindle 116 is instantaneously rotated in the winding direction of the webbing 104 to tighten the webbing 104. Thereby, the restraining force of the occupant of the webbing 104 is increased, and the occupant can be more fully protected.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic internal configuration of the seat belt pretensioner 118 of FIG.
  • the pretensioner 118 includes a gas generation device 120 as a gas generation source.
  • the gas generator 120 is attached to one end side 122 a of the tubular gas guide member 122.
  • the gas guide member 122 is L-shaped and extends in a direction intersecting the longitudinal direction of the gas generator 120.
  • the gas guide member 122 guides the gas (arrow R1) ejected from the end surface 124 of the gas generator 120 from the one end side 122a to the other end side 122b.
  • a piston 126 is provided as a first movable member.
  • the piston 126 moves to the other end side 122b (arrow R2 direction) by the gas pressure.
  • the piston 126 has tooth lines 128 aligned in a straight line, and functions as a rack (linear gear).
  • the tooth line 128 of the piston 126 is engaged with a pinion gear 130 that is a second movable member.
  • the pinion gear 130 rotates in the right direction (arrow R3) in the drawing as the piston 126 moves in the arrow R2 direction.
  • the center side of the pinion gear 130 is connected to the spindle 116.
  • the rotation direction (arrow R3) of the pinion gear 130 coincides with the rotation of the webbing 104 (see FIG. 1) in the spindle 116 in the winding direction. Therefore, when the pinion gear 130 rotates, the spindle 116 winds up the webbing 104.
  • the pretensioner 118 when the pretensioner 118 is operated, the spindle 116 winds up the webbing 104 in conjunction with the piston 126 and the pinion gear 130 which are movable members, so that the webbing 104 is tightened to further restrain the occupant. In this way, the pretensioner 118 improves the occupant protection performance of the seat belt 100.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the gas generator 120 of FIG. 3 alone.
  • FIG. 4A shows the gas generator 120 as a cross-sectional view as in FIG.
  • the gas generator 120 is filled with a gas generating agent 134 on the granules.
  • the gas generating agent 134 generates gas by combustion. Note that the specific configuration such as the shape of the gas generating agent 134 is not limited to the matters described here, and various types of gas generating agents 134 can be used.
  • the gas generating agent 134 is filled in the housing 136.
  • the housing 136 has a cylindrical shape, and one end side 136 a is closed by the end face 124.
  • the housing 136 is configured to be cleaved by gas pressure when the gas generating agent 134 is burned.
  • a metal is mainly used as the material of the housing 136, but various materials are used without being limited thereto.
  • the other end 136b of the housing 136 is connected to a holder 141 serving as a base.
  • the squib 140 is attached to the inside of the housing 136 from the other end side 136b.
  • the squib 140 is a so-called ignition device, and has an ignition agent (not shown) inside.
  • the squib 140 is provided with conductive pins 142a and 142b so that electricity flows due to a signal received from the outside and an ignition powder is ignited.
  • the gas generating agent 134 is ignited by the combustion of the ignition powder.
  • FIG. 4B is an arrow A view of the gas generator 120 of FIG. 4A and mainly illustrates the end face 124.
  • the housing 136 is provided with a groove 144.
  • the groove 144 has a function of inducing a crack in the end surface 124 when the housing 136 is cleaved by the gas pressure.
  • the groove portion 144 has a shape in which a plurality of grooves are formed radially from one point (center point P1). With this shape, the center point P1, which is the center of the groove portion 144, is also an intersection of a plurality of grooves. Then, the gas is ejected around the center point P1 of the groove 144. Therefore, if it is the groove part 144 of this shape, it is possible to arbitrarily and easily set the gas ejection position and ejection direction by providing it at an arbitrary position. In addition, it is possible to suppress variations in the way of cleavage among the plurality of gas generators, and to stabilize the quality of the gas generators.
  • the groove 144 is provided at a position deviated from the center C1 of the end face 124, and the housing 136 is cleaved from the corner of the end face 124 and gas is ejected therefrom.
  • the groove portion 144 is provided such that the center point P ⁇ b> 1 that is the center thereof is located away from the center C ⁇ b> 1 of the end surface 124.
  • the groove 144 since the groove 144 is radial, the center of the shape is easy to understand.
  • the groove 144 has another shape, for example, when the groove is linear or irregular,
  • the center of gravity that is, the center of centroid (centroid) or the length direction corresponds to the starting point of the cleavage.
  • the groove 144 is provided to induce a uniform crack around the center C1 of the end surface 124.
  • the groove portion 144 induces a crack at a position where the end surface 124 is offset.
  • the groove 144 of the gas generator 120 is provided so as to be offset toward the one end side 122 a of the gas guide member 122, that is, the side opposite to the piston 126. Accordingly, the gas path to the piston 126 is longer than when gas is ejected from the center C1 of the end face 124 (L2> L1 (L1 is the center C1 of the end face 124 and the piston 126). L2 is the distance between the center point P1 of the groove 144 and the piston 126)).
  • L2 is the distance between the center point P1 of the groove 144 and the piston 126)).
  • the position where the groove 144 of the gas generator 120 is provided may be a position where gas can be efficiently supplied.
  • the gas generator 120 can be installed with its orientation (posture) changed so as to change the arrangement position of the groove 144 according to the configuration of the pretensioner 118.
  • the gas ejection position of the gas generator 120 is deliberately set. Therefore, the gas generator 120 can adjust the gas supply direction by changing the direction of the gas generator 120 without changing the installation position with respect to the pretensioner 118. In this way, the gas generator 120 can improve the performance of the pretensioner 118.
  • the pretensioner 118 can also be further reduced in size due to improved performance.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first modification (gas generator 200) of the gas generator 120 of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the gas generator 200, as in FIG. 5 differs from the gas generator 120 of FIG. 4 in the shape of the housing 202.
  • the end surface 204 of the housing 202 has a shape protruding while being inclined toward the center in a cross-sectional view, that is, a shape protruding in a triangular pyramid shape when viewed stereoscopically.
  • the starting point of cleavage (center of the groove) in this example is formed at a position off the center of the end face 204 on the triangular pyramid-shaped slope. If the end surface 204 has such a shape, gas can be ejected in an oblique direction when the groove 144 is cleaved.
  • the gas generator 200 having such a configuration can be suitably used when gas is desired to be supplied in a direction different from that of the gas generator 120 of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a second modification (gas generation device 300) of the gas generation device 120 of FIG. 6 is also a cross-sectional view of the gas generator 300 as in FIG. 4A, and is different from the gas generator 120 of FIG. 4 in the shape of the housing 302.
  • the end surface 304 of the housing 302 has a curved and protruding shape.
  • the starting point of the cleavage (center of the groove) in this example is also formed at a position off the center of the end face 304 on the curved slope. Even with the end face 304 having such a shape, gas can be ejected in an oblique direction when the groove 144 is cleaved.
  • the gas generator 300 having such a configuration can be suitably used when it is desired to supply gas in a direction different from that of the gas generator of FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a third modification (gas generator 400) of the gas generator 120 of FIG.
  • FIG. 7A is also a cross-sectional view of the gas generator 400 as in FIG. 4A, and is different from the gas generator 120 of FIG. 4A in the shape of the housing 402.
  • FIG.7 (b) is the figure which illustrated the end surface 404 of the gas generator 400 of Fig.7 (a) from upper direction.
  • the end surface 404 of the housing 402 has a shape close to a D shape surrounded by an arc 406 and a string 408.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 7A, and is a cross-sectional view in the width direction orthogonal to the longitudinal direction of the housing 402. As illustrated in FIG.
  • the housing 402 has a cross-section in the width direction of D not only at the end surface 404 but also at a predetermined portion (specifically, the front end side of the squib 140 in FIG. 7A). It is formed to have a letter shape.
  • the groove portion 144 includes a plurality of grooves on the end surface 404, and the center point P ⁇ b> 1 that is the center, that is, the intersection of the groove portions (starting point of cleavage) is the center of the circle E ⁇ b> 1 drawn by the arc 406 It is deviated from C1.
  • the groove portion 144 may be provided so that the center point P1 thereof overlaps the center of gravity G1 (centroid) of the end surface 404. With such a configuration, it is easy to cleave from the intersection of the grooves, and although the groove portion 144 is provided at an offset position on the end surface 404, it is possible to efficiently cleave and eject gas.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic internal configuration of the seatbelt pretensioner 118 including the gas generator 400 of FIG.
  • the gas generator 400 is also provided such that the groove 144 is offset to the opposite side of the piston 126, as in the gas generator 120 of FIG. 3.
  • the path of the gas (arrow R4) to the piston 126 is greater than when gas is ejected from the center C1 of the circle E1 drawn by the arc 406 (see FIG. 7B) of the end face 404.
  • L3> L1 L1 (L1 is the distance between the center C1 and the piston 126.
  • L3 is the distance between the center point P1 of the groove 144 and the piston 126)).
  • the pretensioner 118 ensures a sufficient gas path even with a miniaturized configuration.
  • the gas generator 400 can adjust the gas supply direction by changing the orientation so that the groove portion 144 moves by rotating without changing the installation position with respect to the pretensioner 118.
  • the performance of the seat belt pretensioner 118 can be improved, and as a result, the size of the seat belt pretensioner 118 can be reduced.
  • the seat belt pretensioner 118 in each of the above embodiments is exemplified as a rack-and-pinion type structure, but is not limited to this, and a structure using a rotating body such as a ball may be used. Needless to say, technical ideas can be applied.
  • the present invention can be used for a gas generator and a seat belt pretensioner that tightens the webbing using the gas generator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

【課題】小型化および性能の向上を図ることが可能なガス発生装置およびシートベルトプリテンショナを提供することを目的としている。 【解決手段】一端側136aが端面124によって閉じている円筒形状であり内部にガス発生剤134が充填されたハウジング136と、ハウジング136にその他端側136bに取り付けられ外部から受けた信号に起因してガス発生剤134に点火するスクイブ140とを備え、ハウジング136は、端面124に設けられてガス発生時において端面124にき裂を誘発させる溝部144を有し、溝部144は、開裂の起点(中心点P1)端面124の中心からはずれた位置に設けられていることを特徴とする。

Description

ガス発生装置およびシートベルトプリテンショナ
 本発明は、ガス発生装置と、このガス発生装置を利用してウェビングを引き締めるシートベルトプリテンショナに関するものである。
 シートベルト装置は、急停止や衝突などによって車両に大きな減速度が作用した際に、慣性力による乗員の前方への飛出しを防ぐための安全装置である。シートベルト装置は、帯状のウェビングを利用して乗員を座席に拘束する。ウェビングはその根元側が座席横の車室側面下方に設置されたリトラクタに巻かれて収納され、先端側が車室側面上方に設置されたスルーアンカに通されて車室内に繰り出されている。この先端側にはタングプレートが備えられていて、乗員はタングプレートを引っ張って座席の反対側に設けられたバックルに挿し込むことでシートベルト装置を装着することができる。
 近年のリトラクタにはプリテンショナが備えられている。プリテンショナは車両衝突などの緊急時においてウェビングをリトラクタ内に巻き込む機構であって、ウェビングを引き締めて乗員の身体に密着させ拘束力を高める働きを有している。通常のプリテンショナにはガス発生装置が含まれていて、ガス圧を利用することでウェビングを瞬時に巻き取ることが可能になっている。
 一般的な上記ガス発生装置では、ガスの発生源として、専用のハウジングに充填されたガス発生剤を有している。このハウジングは、ガス発生剤の燃焼と共に高まるガス圧によって開裂する構成となっている。例えば特許文献1に記載されているガス発生器では、ACカップ(ハウジング)にスコア(溝)を設けることで、ハウジングが開裂する際に生じる破断片がより大きくかつ数が少なくなるよう、き裂が生じる方向を誘導している。
特開2006-137245号公報
 近年では、車両の小型化や軽量化に伴って、プリテンショナやそこに含まれるガス発生装置に対しても小型で簡潔な構成が望まれている。これらをその性能を低下させることなく小型化するためには、ガス発生装置から噴出するガスの流れをさらに整える必要がある。しかし上述したように、ガスはハウジングの開裂した部位から噴出するため、ガスの整流化は簡単ではない。
 本発明はこのような課題に鑑み、小型化および性能の向上を図ることが可能なガス発生装置およびシートベルトプリテンショナを提供することを目的としている。
 上記課題を解決するために、本発明にかかるガス発生装置の代表的な構成は、一端が端面によって閉じている円筒形状であり内部にガス発生剤が充填されたハウジングと、ハウジングにその他端に取り付けられ外部から受けた信号に起因してガス発生剤に点火するスクイブとを備え、ハウジングは、端面に設けられてガス発生時において端面にき裂を誘発させる溝部を有し、ガス発生時に、溝部の開裂の起点が端面の中心からはずれた位置になるよう設けられていることを特徴とする。
 上記の溝部はその開裂の起点が端面の中心からはずれた隅に位置するよう設けられているため、ハウジングは端面の隅から開裂しそこからガスを噴出する。ここで、「開裂の起点」とは、より具体的には、例えば複数の溝が交差する点など、ガス発生時にハウジングが破れ始める点を意味している。従来のガス発生装置におけるハウジングでは、溝部は端面の中心に対してその周囲に均等なき裂を誘発させるよう設けられていた。しかし上記構成では、溝部は端面上の片寄った位置にき裂を誘発させる。この構成によると、ガスの噴出位置をあえて片寄らせて設定しているため、ガス発生装置はシートベルトプリテンショナに対する設置位置を変えなくてもその向きを変えることでガスの供給方向を調節することができる。これによってシートベルトプリテンショナの性能向上を図ることができ、ひいてはその小型化に資することも可能になる。
 上記課題を解決するために、本発明にかかるガス発生装置の他の代表的な構成は、一端が端面によって閉じている円筒形状であり内部にガス発生剤が充填されたハウジングと、ハウジングにその他端に取り付けられ外部から受けた信号に起因してガス発生剤に点火するスクイブとを備え、ハウジングは、端面に設けられてガス発生時において端面にき裂を誘発させる溝部を有し、溝部は、中心である1点から放射状に形成された複数の溝を有し、溝部の中心が端面の中心からはずれた位置になるよう設けられていることを特徴とする。
 上記の溝部の中心とは、開裂の起点のことを示している。すなわち、上記構成においても、ガスの噴出位置が端面上の片寄った位置に設けられている。特に、溝部は、中心の一点から放射状に形成された複数の溝を有する形状になっている。この形状の溝部であれば、中心の一点(複数の溝の交点)が起点となって開裂し、ガスは溝部の中心点を中心にして噴出する。したがって、この形状の溝部であれば、任意の位置に設けることによってガスの噴出位置や噴出方向も任意かつ容易に設定することが可能になる。また、複数のガス発生装置におけるそれぞれの開裂の仕方のばらつきを抑え、ガス発生装置の品質を安定させることができる。
 上記課題を解決するために、本発明にかかるガス発生装置の他の代表的な構成は、一端が端面によって閉じている円筒形状であり内部にガス発生剤が充填されたハウジングと、ハウジングにその他端に取り付けられ外部から受けた信号に起因してガス発生剤に点火するスクイブとを備え、ハウジングは、端面に設けられてガス発生時において端面にき裂を誘発させる溝部を有し、溝部は複数の溝を有し、複数の溝の交点が端面の中心からはずれた位置になるよう設けられていることを特徴とする。
 上記の溝部の交点も、開裂の起点となる点であり、ガスの噴出の中心となる点である。この溝部の交点を端面上の片寄った任意の位置に設けることで、ガスの噴出位置や噴出方向も任意かつ容易に設定することが可能になる。また、複数のガス発生装置におけるそれぞれの開裂の仕方のばらつきを抑え、ガス発生装置の品質を安定させることができる。
 上記のハウジングは、幅方向の断面および端面が、円弧と弦とで囲まれる形状となっていて、端面の中心は、円弧が描く円の中心であってもよい。このような構成によって溝部を端面上の片寄った位置に設けることでも、ガス発生装置はシートベルトプリテンショナに対する設置位置を変えなくてもその向きを変えることでガスの供給方向を調節することが可能になる。これによってシートベルトプリテンショナの性能向上を図ることができ、ひいてはその小型化に資することも可能になる。
 上記の溝部の中心は、端面の重心(図心)に設けられてもよい。重心(図心)であればガスの圧力が集まりやすいため、端面上の片寄った位置であったとしても効率よく開裂してガスを噴出させることが可能になる。
 上記課題を解決するために、本発明にかかるシートベルトプリテンショナの代表的な構成は、上記のガス発生装置を備えたことを特徴とする。上記ガス発生装置はガスの噴出位置をあえて片寄らせて設定しているため、ガス発生装置の設置位置を変えなくてもその向きを変えることによって、より効率のよい方向へガスを供給するよう調節することが可能になる。したがって、当該シートベルトプリテンショナの性能向上を図ることができ、ひいてはその小型化に資することも可能になる。
 上記のシートベルトプリテンショナは、ガス発生装置の長手方向と交差する方向へ伸びる管状のガス案内部材であって一端側にてガス発生装置に接続され端面から噴き出すガスを一端側から他端側へと導くガス案内部材と、他端側に設けられてガス圧によって移動する可動部材と、可動部材に連動してウェビングを巻きとるスピンドルとをさらに備え、溝部は、ガス案内部材の一端側へ片寄るよう端面の中心からはずれた位置に設けられているとよい。
 上記構成によれば、ガス発生装置の溝部はガス案内部材の一端側へ片寄るように設けられているため、ガス案内部材の他端側に設けられている可動部材に対して、ガスの経路をより長く確保することができる。このようにして、さらなる小型化が許容できるよう当該シートベルトプリテンショナの性能を向上または維持することができる。
 本発明によれば、小型化および性能の向上を図ることが可能なガス発生装置およびシートベルトプリテンショナを提供可能である。
本発明の実施形態にかかるシートベルトプリテンショナを備えたシートベルトを例示した図である。 図1のリトラクタの概略的な分解図である。 図2のシートベルトプリテンショナの概略的な内部構成を例示した図である。 図3のガス発生装置を単独で例示した図である。 図4のガス発生装置の第1の変形例を例示した図である。 図4のガス発生装置の第2の変形例を例示した図である。 図4のガス発生装置の第3の変形例を例示した図である。 図7(a)のガス発生装置を備えたシートベルトプリテンショナの概略的な内部構成を例示した図である。
R1・R2・R3・R4   …矢印、P1   …中心点、C1   …中心、E1   …円弧が描く円、100  …シートベルト、102  …座席、104  …ウェビング、106  …リトラクタ、108  …スルーアンカ、110  …タングプレート、112  …バックル、114  …フレーム、116  …スピンドル、118  …プリテンショナ、120・200・300・400  …ガス発生装置、122  …ガス案内部材、122a  …ガス案内部材の一端側、122b  …ガス案内部材の他端側、124・204・304・404  …端面、126  …ピストン、128  …歯すじ、130  …ピニオンギヤ、134  …ガス発生剤、136・202・302・402  …ハウジング、136a  …ハウジングの一端側、136b  …ハウジングの他端側、140  …スクイブ、141  …ホルダ、142a・142b  …ピン、144  …溝部、406   …円弧、408   …弦
 以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
(シートベルト)
 図1は、本発明の実施形態にかかるシートベルトプリテンショナを備えたシートベルト100を例示した図である。シートベルト100は、座席102に備えられた安全装置であって、帯状のウェビング104を使用して乗員を座席102に拘束する。ウェビング104は、根元側がリトラクタ106に巻き取られていて、先端側は上方のスルーアンカ108を通って下方へ折り返されてアンカプレート(図示省略)に固定されている。スルーアンカ108から折り返された先のウェビング104にはタングプレート110が備えられていて、乗員はこのタングプレート110をバックル112に挿し込むことでシートベルト100を装着することができる。
(リトラクタ)
 図2は、図1のリトラクタ106の概略的な分解図である。図2に例示するように、リトラクタ106は、フレーム114と、ウェビング104(図1参照)を巻き取る際の軸となるスピンドル116と、緊急時に作動するシートベルトプリテンショナ(プリテンショナ118)とを備えている。
 スピンドル116は円筒形状であって、フレーム114に回転可能に取り付けられる。スピンドル116は、バネ類やモータ類(共に図示省略)の力を利用してウェビング104(図1参照)を巻き取る。
 プリテンショナ118は、不図示のセンサが車両衝突等による衝撃を検知した際に作動するウェビング104(図1参照)の巻取り装置である。プリテンショナ118は内部にガス発生剤134(図4参照)を有していて、ガス圧を利用することで、スピンドル116をウェビング104の巻き取り方向に瞬時に回転させてウェビング104を引き締める。これにより、ウェビング104の乗員の拘束力を高め、乗員のより十全な保護が可能になる。
(シートベルトプリテンショナ)
 図3は、図2のシートベルトプリテンショナ118の概略的な内部構成を例示した図である。図3に例示するように、プリテンショナ118にはガスの発生源として、ガス発生装置120が備えられている。ガス発生装置120は、管状のガス案内部材122の一端側122aに取り付けられている。ガス案内部材122はL字形状であって、ガス発生装置120の長手方向と交差する方向へ伸びている。ガス案内部材122は、ガス発生装置120の端面124から噴出したガス(矢印R1)を、一端側122aから他端側122bへと導く。
 ガス案内部材122の他端側122bには、第1の可動部材としてピストン126が設けられている。ガス発生装置120からガスが噴出されると、ピストン126はガス圧によって他端側122b(矢印R2方向)へと移動する。ピストン126は直線に並んだ歯すじ128を有していて、ラック(直線歯車)として機能する。ピストン126の歯すじ128は、第2の可動部材であるピニオンギヤ130とかみ合っている。ピニオンギヤ130は、ピストン126が矢印R2方向へと移動することで図中右方向(矢印R3)に回転する。
 ピニオンギヤ130の中心側はスピンドル116と連結している。ピニオンギヤ130の回転方向(矢印R3)は、スピンドル116におけるウェビング104(図1参照)の巻き取り方向への回転と一致している。したがって、ピニオンギヤ130が回転すると、スピンドル116はウェビング104を巻き取る。以上説明したように、プリテンショナ118が作動すると、可動部材であるピストン126およびピニオンギヤ130に連動してスピンドル116がウェビング104を巻き取るため、ウェビング104は引締められて乗員をさらに拘束する。このようにして、プリテンショナ118はシートベルト100の乗員保護性能を高めている。
(ガス発生装置)
 図4は、図3のガス発生装置120を単独で例示した図である。図4(a)は図3と同様に、ガス発生装置120を断面図として表わしている。図4(a)に例示するように、ガス発生装置120の内部には顆粒上のガス発生剤134が充填されている。ガス発生剤134は、燃焼によってガスを発生させる。なお、ガス発生剤134の形状等の具体的な構成はここに記載した事項に限られず、様々な種類のガス発生剤134を用いることができる。
 ガス発生剤134はハウジング136に充填されている。ハウジング136は円筒形状であって、一端側136aが端面124によって閉じている。ハウジング136は、ガス発生剤134の燃焼時においてガス圧によって開裂する構成となっている。ハウジング136の材質には主に金属が用いられるが、これに限ることなく様々な材質が用いられる。ハウジング136の他端側136bは、基体となるホルダ141に接続している。
 ハウジング136の内部には、他端側136bからスクイブ140が取り付けられている。スクイブ140はいわゆる着火装置であって、内部に着火薬(図示省略)を有している。スクイブ140には導電性のピン142a・142bが設けられていて、外部から受けた信号に起因して電気が流れて着火薬が発火する仕組みとなっている。そしてこの着火薬の燃焼によって、ガス発生剤134に点火がなされる。
 図4(b)は、図4(a)のガス発生装置120の矢視A図であって、主に端面124を例示した図である。図4(b)に例示するように、ハウジング136には溝部144が設けられている。溝部144は、ハウジング136がガス圧によって開裂する際に、端面124にき裂を誘発させる働きを有している。
 溝部144は、一点(中心点P1)から複数の溝が放射状に形成された形状を有している。この形状であると、溝部144の中心である中心点P1は複数の溝の交点でもあって、この中心点P1が開裂の起点となってそこから周囲に向かってき裂が生じて開裂する。そして、ガスは溝部144の中心点P1を中心にして噴出する。したがって、この形状の溝部144であれば、任意の位置に設けることによってガスの噴出位置や噴出方向も任意かつ容易に設定することが可能である。また、複数のガス発生装置におけるそれぞれの開裂の仕方のばらつきを抑え、ガス発生装置の品質を安定させることができる。
 本実施形態では、溝部144をあえて端面124の中心C1からはずれた位置に設けていて、ハウジング136は端面124の隅から開裂しそこからガスを噴出する構成となっている。具体的には、溝部144は、その中心である中心点P1が、端面124の中心C1からはずれた位置となるよう設けられている。本実施形態では、溝部144が放射状であるため形状の中心が分かりやすいが、溝部144が他の形状の場合、例えば溝部が直線形状であったり不規則な形状であったりした場合は、「溝部の中心」すなわち開裂の起点には重心(図心)や長さ方向の中心などが該当する。
 従来のガス発生装置120におけるハウジング136では、溝部144は端面124の中心C1に対してその周囲に均等なき裂を誘発させるよう設けられていた。しかし本実施形態では、溝部144は端面124の片寄った位置にき裂を誘発させる。
 ここで再び図3を参照する。本実施形態では、ガス発生装置120の溝部144を、ガス案内部材122の一端側122aすなわちピストン126とは反対側に片寄るように設けている。これによって、仮に端面124の中心C1からガスを噴出させた場合と比べて、ピストン126に対してのガスの経路がより長くなっている(L2>L1(L1は端面124の中心C1とピストン126との距離。L2は溝部144の中心点P1とピストン126との距離))。このようにして、当該プリテンショナ118では、小型化された構成であっても十分なガスの経路を確保している。なお、ガス発生装置120の溝部144を設ける位置は、ガスを効率よく供給できる位置であればよい。また、ガス発生装置120は、プリテンショナ118の構成に応じて溝部144の配置位置を変えるよう向き(姿勢)を変えて設置することもできる。
 これら説明したように、本実施形態では、ガス発生装置120のガスの噴出位置をあえて片寄らせて設定している。そのためガス発生装置120は、プリテンショナ118に対する設置位置を変えなくても、その向きを変えることでガスの供給方向を調節することが可能できる。このようにしてガス発生装置120はプリテンショナ118の性能向上を図ることができる。そしてプリテンショナ118は、性能が向上したことでさらなる小型化を許容することも可能になっている。
(変形例1)
 図5は、図4のガス発生装置120の第1の変形例(ガス発生装置200)を例示した図である。図5は、図4(a)と同様にガス発生装置200の断面図である。図5ガス発生装置200は、ハウジング202の形状において図4のガス発生装置120と異なっている。
 図5に例示するように、ハウジング202の端面204は、断面視において中央に向かって傾斜しながら突出した形状、すなわち立体視すると三角錐状に突出した形状となっている。本例の開裂の起点(溝部の中心)は、この三角錐形状の斜面上において、端面204の中心からはずれた位置に形成されている。端面204がこのような形状であれば、溝部144が開裂した場合においてガスを斜め方向に噴出させることができる。このような構成のガス発生装置200は、ガスを図4のガス発生装置120とは異なる方向へ供給させたい場合に好適に利用することができる。
(変形例2)
 図6は、図4のガス発生装置120の第2の変形例(ガス発生装置300)を例示した図である。図6もまた、図4(a)と同様にガス発生装置300の断面図であって、ハウジング302の形状において図4のガス発生装置120と異なっている。
 図6に例示するように、ハウジング302の端面304は湾曲して突出した形状となっている。本例の開裂の起点(溝部の中心)もまた、この湾曲した斜面上において、端面304の中心からはずれた位置に形成されている。このような形状の端面304であっても、溝部144が開裂した場合においてガスを斜め方向に噴出させることができる。このような構成のガス発生装置300は、ガスを図4のガス発生装置とは異なる方向へ供給させたい場合に好適に利用することができる。
(変形例3)
 図7は、図4のガス発生装置120の第3の変形例(ガス発生装置400)を例示した図である。図7(a)もまた、図4(a)と同様にガス発生装置400の断面図であって、ハウジング402の形状において図4(a)のガス発生装置120と異なっている。
 ハウジング402は、円筒形でありつつも、側部の形状の一部が変化している。図7(b)は、図7(a)のガス発生装置400の端面404を上方から例示した図である。図7(b)に例示するように、ハウジング402は、その端面404が、円弧406と弦408とで囲まれた、D字に近い形状をしている。図7(c)は図7(a)のB-B断面図であって、ハウジング402の長手方向に直交する幅方向の断面図である。図7(c)に例示するように、ハウジング402は、端面404のみならず、所定の個所(詳細には、図7(a)のスクイブ140よりも先端側)にて幅方向の断面がD字形状になるよう形成されている。
 図7(b)に例示するように、端面404上において溝部144は複数の溝からなり、その中心である中心点P1すなわち溝部の交点(開裂の起点)が、円弧406が描く円E1の中心C1からはずれて設けられている。好ましくは、本例のように、溝部144はその中心点P1が端面404の重心G1(図心)に重なるように設けてもよい。このような構成であれば溝の交点から開裂しやすくなり、溝部144は端面404上の片寄った位置に設けられているものの、効率よく開裂してガスを噴出させることが可能になっている。
 図8は、図7(a)のガス発生装置400を備えたシートベルトプリテンショナ118の概略的な内部構成を例示した図である。図8に例示するように、ガス発生装置400もまた図3のガス発生装置120と同様に、溝部144がピストン126とは反対側に片寄るように設けられる。これによって、仮に端面404の円弧406(図7(b)参照)が描く円E1の中心C1からガスを噴出させた場合と比べて、ピストン126に対してのガス(矢印R4)の経路がより長くなっている(L3>L1(L1は中心C1とピストン126との距離。L3は溝部144の中心点P1とピストン126との距離))。このようにして、当該プリテンショナ118では、小型化された構成であっても十分なガスの経路を確保している。そして、ガス発生装置400は、プリテンショナ118に対する設置位置を変えなくても、回転させて溝部144が移動するように向きを変えることでガスの供給方向が調節できる。これによってシートベルトプリテンショナ118の性能向上を図ることができ、ひいてはその小型化に資することも可能になる。
 なお、上記各実施例におけるシートベルトプリテンショナ118は、ラックアンドピニオン方式の構造のものとして例示したが、これに限らず、ボール等の回転体を用いた構造のものであっても本発明の技術的思想が応用できることは、いうまでもない。
 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
 したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
 本発明は、ガス発生装置と、このガス発生装置を利用してウェビングを引き締めるシートベルトプリテンショナに利用することができる。

Claims (7)

  1.  一端が端面によって閉じている円筒形状であり内部にガス発生剤が充填されたハウジングと、
     前記ハウジングにその他端に取り付けられ外部から受けた信号に起因して前記ガス発生剤に点火するスクイブとを備え、
     前記ハウジングは、前記端面に設けられてガス発生時において該端面にき裂を誘発させる溝部を有し、
     ガス発生時に、前記溝部の開裂の起点が前記端面の中心からはずれた位置になるよう設けられていることを特徴とするガス発生装置。
  2.  一端が端面によって閉じている円筒形状であり内部にガス発生剤が充填されたハウジングと、
     前記ハウジングにその他端に取り付けられ外部から受けた信号に起因して前記ガス発生剤に点火するスクイブとを備え、
     前記ハウジングは、前記端面に設けられてガス発生時において該端面にき裂を誘発させる溝部を有し、
     前記溝部は、中心である1点から放射状に形成された複数の溝を有し、
     前記溝部の中心が前記端面の中心からはずれた位置になるよう設けられていることを特徴とするガス発生装置。
  3.  一端が端面によって閉じている円筒形状であり内部にガス発生剤が充填されたハウジングと、
     前記ハウジングにその他端に取り付けられ外部から受けた信号に起因して前記ガス発生剤に点火するスクイブとを備え、
     前記ハウジングは、前記端面に設けられてガス発生時において該端面にき裂を誘発させる溝部を有し、
     前記溝部は複数の溝を有し、
     前記複数の溝の交点が前記端面の中心からはずれた位置になるよう設けられていることを特徴とするガス発生装置。
  4.  前記ハウジングは、幅方向の断面および前記端面が、円弧と弦とで囲まれる形状となっていて、
     前記端面の中心は、前記円弧が描く円の中心であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のガス発生装置。
  5.  前記溝部の中心は、前記端面の重心に設けられることを特徴とする請求項4に記載のガス発生装置。
  6.  請求項1から5のいずれか1項に記載のガス発生装置を備えたことを特徴とするシートベルトプリテンショナ。
  7.  当該シートベルトプリテンショナは、
     前記ガス発生装置の長手方向と交差する方向へ伸びる管状のガス案内部材であって一端側にて該ガス発生装置に接続され前記端面から噴き出すガスを一端側から他端側へと導くガス案内部材と、
     前記他端側に設けられてガス圧によって移動する可動部材と、
     前記可動部材に連動してウェビングを巻きとるスピンドルとをさらに備え、
     前記溝部は、前記ガス案内部材の前記一端側へ片寄るよう前記端面の中心からはずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項6に記載のシートベルトプリテンショナ。
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