CN101172476A - 安全带卷收器和具有该卷收器的安全带装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安全带卷收器和具有该卷收器的安全带装置，能够对应于紧急状况设定各种安全带的限制载荷，且使安全带卷收器小型化，并且，第2EA机构能够独立工作，且结构简单。设置在卷轴(4)的端部上且与卷轴(4)同轴的第2EA机构(41)包括设置在卷轴(4)上且具有棘齿(43b)的能量吸收部件支撑部件(43)；设置在该支撑部件(43)和卷轴(4)之间的能量吸收板(42)、能够与棘齿(43b)卡定的杆(44)。通常情况下，杆(44)不能与能量吸收部件支撑部件(43)的棘齿(43b)卡定，第2EA机构(41)不工作。在紧急情况下需要第2EA机构(41)工作时，杆(44)转动并与棘齿(43b)卡定，第2EA机构(41)进行EA动作。

Description

安全带卷收器和具有该卷收器的安全带装置

技术领域

本发明涉及一种能够卷绕和拉出地卷绕安全带的安全带卷收器的技术。特别涉及一种配置了能量吸收机构(下文简称为EA机构)的安全带卷收器和具有该卷收器的安全带装置，该能量吸收机构在佩戴安全带状态下，在碰撞时等很大的车辆减速度作用车辆上的紧急情况下阻止安全带拉出时，通过扭杆的扭转变形等能量吸收部件的作用，对施加在该安全带上的载荷进行限制，缓和吸收施加在乘员身上的能量。

背景技术

一直以来，配置在汽车等车辆上的安全带装置在上述紧急时，通过由安全带对乘员进行约束，阻止乘员从座椅上飞出。

在这种安全带装置中，具有对安全带进行卷绕的安全带卷收器。在该安全带卷收器装置中，安全带在未佩戴时安全带卷绕在卷轴上，但是在佩戴时将安全带拉出并由乘员佩戴。于是在上述紧急时，安全带卷收器的锁定单元工作，阻止卷轴沿安全带拉出方向转动，能够阻止安全带被拉出。从而在紧急时由安全带对乘员进行约束。

在现有安全带装置的安全带卷收器中，在车辆碰撞等紧急情况下，座椅安全带对乘员进行约束时，由于产生很大的车辆减速度，因而乘员由于很大惯性向前方移动。从而，很大的载荷作用在安全带上，并且乘员承受来自该安全带的很大的力。该力对乘员虽然没有什么问题，但是希望尽量限制该力。

因而一直以来在开发一种安全带卷收器，即在安全带卷收器中设置了扭杆，在佩戴了安全带状态下的紧急时，对作用在该安全带上的载荷进行限制，缓和吸收施加在乘员上的能量(例如参考专利文献1)。

图10是显示该专利文献1所述的安全带卷收器的一个示例的纵向剖视图。在图中，1表示安全带卷收器，2表示コ字形框架，3表示安全带，4表示可转动地支撑在コ字形框架2的两侧壁之间并对安全带3进行卷绕的卷轴，5表示检测到上述紧急时所产生的很大的车辆减速度并工作的减速度检测单元，6表示由于减速度检测单元5而工作并至少阻止卷轴4沿皮带拉出方向转动的锁定单元，7表示沿轴向游嵌、贯穿该卷轴4的中心且转动地连接卷轴4和锁定单元6的扭杆，8表示由螺旋弹簧9的弹力通过轴衬10始终沿皮带卷绕方向对卷轴4施力的弹簧单元，11是在上述紧急情况下工作并产生安全带卷绕力矩的预张紧器，12表示将预张紧器11的安全带卷绕力矩传送到卷轴4的轴衬。

锁定单元6包括能够与扭杆7的第1力矩传送轴17一体转动且可摆动地保持棘爪13的锁定底座(相当于本发明中的锁定部件)14，同时还包括锁定齿轮6a，该锁定齿轮6a在扭杆7上通常时与扭杆7一体转动，在紧急时由于减速度检测单元5的工作而停止且在与扭杆7之间产生相对转动差，使棘爪13与框架2侧壁的内齿19啮合，阻止锁定底座14沿安全带拉出方向转动。在锁定底座14上形成了阳螺纹轴部15，与卷轴4一体转动的螺母状的制动部件16与该阳螺纹轴部15螺合。

而且，在扭杆7上形成了与锁定底座14不能相对转动地扣合的第1力矩传送部17，并且还形成了与卷轴4不能相对转动地扣合的第2力矩传送部18。

由于弹簧单元8的弹力，通过轴衬10、扭杆7、扭杆7的第2力矩传送部18和轴衬12，始终沿安全带卷绕方向对卷轴4施力。而且在预张紧器11工作时，由预张紧器11所产生的带卷绕力矩通过轴衬12被传送到卷轴4上，从而，卷轴4卷绕规定量的安全带3。

在这种结构的安全带卷收器1中，在没有佩戴安全带时，通过弹簧单元8的弹力，将安全带3完全缠绕。如果为了佩戴而将安全带3以通常速度拉出，则卷轴4沿安全带拉出方向转动，将安全带3平稳拉出。自由滑动地设置在安全带3上的未图示的舌片插入并扣合到固定在车体上的未图示的带扣内后，被多余拉出的安全带3由于弹簧单元8的弹力而由卷轴4卷绕，将安全带3调节到不会给乘员施加压迫感的程度。

在上述紧急时，预张紧器11所产生的带卷绕力矩被传送到卷轴4上，卷轴4将安全带3卷绕规定量，将乘员牢固地约束。另一方面，因紧急情况下产生的很大的车辆减速度，减速度检测单元5工作，锁定单元6工作。即，由减速度检测单元5的工作，阻止锁定齿轮6a沿安全带的拉出方向的转动，锁定单元6的棘爪13转动，与框架2侧壁的内齿19啮合。于是，由于阻止了锁定底座14沿安全带拉出方向的转动，因而扭杆7被扭转，仅仅卷轴4在安全带的拉出方向上相对于锁定底座14转动。然后，卷轴4一边使扭杆7扭转一边沿安全带的拉出方向转动，通过该扭杆7的扭转力矩，施加在安全带3上的载荷被限制，缓和吸收施加在乘员上的能量。

卷轴4相对于锁定底座14相对转动，由此与卷轴4一体转动的制动部件16相对于啮合的阳螺纹轴部15相对转动，因而向锁定底座14的方向移动。于是，制动部件16与锁定底座14抵接时，阻止制动部件16继续转动，因而也阻止卷轴4的转动，扭杆7的扭转停止。从而阻止安全带3被拉出，乘员由安全带3约束，并且对扭杆7的最大扭转进行限制，防止扭杆7被扭断。

此外，现有的安全带卷收器1在急速地将安全带拉出时，锁定单元6的锁定底座14相对于锁定齿轮6a沿安全带拉出方向相对转动。从而与上述相同，由于锁定单元6的棘爪13与框架2侧壁的内齿19啮合，阻止锁定底座14的转动。因而通过扭杆7，阻止卷轴4沿安全带拉出方向的转动，阻止安全带的拉出。

此外在专利文献1中，介绍了限制载荷可以被切换的安全带卷收器1。即如图11所示，在通常情况下，由EA载荷切换机构36的锁定销40阻止锁定部件38从圆筒部件37中飞出。在预张紧器工作等很大的碰撞时，阻止锁定底座沿安全带拉出方向的转动，则也同时阻止设置在该锁定底座上的齿轮30沿相同方向的转动。因而，也阻止始终啮合在齿轮30上的齿轮33的转动。此外，由于由乘员的惯性，将安全带3拉出，因而卷轴4也仍旧沿安全带拉出方向转动。因而设置成可与卷轴4一体转动的齿轮31也沿相同方向转动，并且始终啮合在齿轮31上的齿轮34也转动。

另一方面，在该剧烈碰撞后的初始阶段，由于从预张紧器排出的气体，锁定销40被撞倒，锁定部件38由于弹簧39的弹力而从圆筒部件37中飞出。于是，锁定轮35的棘轮35a与锁定部件38扣合，阻止锁定轮35沿安全带拉出方向的转动。因而，第2扭杆32在比其总长θ短的长度η部分被扭转。由第1扭杆7的扭转和第2扭杆32的η部分的扭转，EA机构开始进行EA动作，此时的FL载荷F₁如图12所示比较大。而且，在该初始阶段的后续阶段中，第2扭杆32的η部分扭转规定量并断裂，在该第2扭杆32断裂后，仅由第1扭杆7扭转，进行EA动作。此时FL载荷F₂如图12所示比初始阶段的小。从而FL载荷被切换，能够根据例如由安全气囊等所形成的紧急时乘员的约束状态，灵活地设定各种施加在安全带上的限制载荷。

而且作为现有EA机构，除此以外还提出了下述EA机构，即以设置在卷轴侧的配合销剪断设置在锁定底座侧的线材的EA机构(例如参考专利文献2)；由设置在锁定底座侧的导向槽使一端设置在卷轴侧的带状板强制变形的EA机构(参考专利文献3)；由设置在锁定底座侧的扣合部使设置在卷轴上的筒状部件塑性变形的EA机构(参考专利文献4)；使一端设置在锁定底座侧且另一端与卷轴侧扣合的U字状平板材料变形的EA机构(参考专利文献5)；由设置在锁定底座侧的切削刃对设置在卷轴侧的被切削部位进行切削的EA机构(参考专利文献6)。

然而专利文献1所示的安全带卷收器1不仅对应于乘员约束状态而设定各种限制载荷，而且，将碰撞后的初始阶段的限制载荷仅设定为1种限制载荷。在该碰撞后的初始阶段，施加在乘员上的能量很大，但是该能量因乘员的体重等体格、座椅滑轨位置、碰撞速度、碰撞加减速度、碰撞方式等而不同。针对在该初始阶段施加到乘员上的各种不同的很大能量，仅由一种限制载荷不能应对，对应于车辆紧急情况设定更为细化的限制载荷，则能够更有效且更适合地对乘员进行约束。

在此提出了一种能够对应于紧急情况状态更灵活地设定各种施加在安全带上的限制载荷的安全带卷收器(例如参考专利文献7)。

该专利文献7的安全带卷收器设有一个与卷轴并列且在卷轴上方的转动轴，并且在该转动轴上设置了EA特性不同的2个EA机构，对应于紧急状况，使1个或2个所述EA机构工作。从而，适合地选择2个EA机构使其工作，能够对应于紧急时的状况，更灵活地设定各种施加在安全带上的限制载荷。

专利文献1  特开2001-58559号公报

专利文献2：特开2002-53007号公报

专利文献3  特开2000-85527号公报

专利文献4  特开2002-53008号公报

专利文献5  特开平10-258702号公报

专利文献6  特开2001-106025号公报

专利文献7  特开2006-62632号公报

在上述专利文献7所公开的安全带卷收器中，由于设置了一个与卷轴的转动轴分离并位于卷轴上方的转动轴，因而，安全带卷收器在上下方向形状比较大。

近年来，为了支撑车室内的空间尽可能地为有效空间，要求设置在车室内的安全带卷收器尽可能小型化。

在此，本发明人研制了一种对应于紧急情况能够更灵活地设定各种施加在安全带上的限制载荷，而且安全带卷收器进一步小型化的安全带卷收器，本申请人申请该安全带卷收器的专利(特愿2005-127943)。

该专利申请的安全带卷收器包括：设置在对安全带进行卷绕的卷轴内并与该卷轴同轴的第1EA机构即扭杆、设置在卷轴端部上并与卷轴同轴的第2EA机构。通过将第2EA机构与卷轴同轴设置，对应于紧急状况，能够设定各种施加在安全带上的限制载荷，而且安全带卷收器进一步小型化。

在此，在该在先申请(特愿2005-127943)的发明中，由于通常时能量吸收部件支撑部件不能转动，第2EA机构处于能够工作的状态，因而需要一种在通常情况下不将卷轴的转动传送到第2EA机构的离合器机构。因而不仅部件数量多，而且第2EA机构的结构复杂。

在该在先发明中，在紧急时，仅在锁定单元的棘爪与框架的内齿扣合、阻止锁定底座的转动时，通过离合器机构，第2EA机构工作，因而，第2EA机构的工作开始以阻止锁定底座的转动为条件，第2EA机构不能独立地工作。因而，第2EA机构的工作开始受制约。

发明内容

鉴于上述情况，提出本发明，本发明的目的是提供一种能够对应于紧急时的状况设定各种安全带的限制载荷，且使安全带卷收器小型化，并且，第2EA机构能够独立工作，且结构简单。

为了解决上述问题，技术方案1的安全带卷收器，包括：卷绕安全带的卷轴；和具有锁定部件的锁定单元，通常情况下所述卷轴的转动经由第1安全带载荷限制机构传递到该锁定部件而使该锁定部件与所述卷轴一起转动，且在紧急时刻阻止该锁定部件向安全带拉出方向转动；当阻止所述锁定部件向安全带拉出方向转动而使所述卷轴相对于所述锁定部件向安全带拉出方向相对转动时，利用所述第1安全带载荷限制机构对施加在所述安全带上的载荷进行限制，其特征在于，与所述卷轴同轴地设有第2安全带载荷限制机构，所述第2安全带载荷限制机构根据乘员的体格信息、座椅滑轨位置信息、碰撞速度信息、碰撞加减速度信息、碰撞方式信息等紧急状况的信息改变紧急时刻的安全带限制载荷；当在通常情况下和紧急时刻规定条件不成立时，将所述第2安全带载荷限制机构设定成不能工作的状态；并且当在紧急时刻规定条件成立时，将所述第2安全带载荷限制机构设定成能够工作的状态。

并且，技术方案2的发明的2.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，所述第2安全带载荷限制机构包括：同轴且能够相对转动地设置在所述卷轴上的能量吸收部件支撑部件；和能量吸收部件，该能量吸收部件设置在所述卷轴和所述能量吸收部件支撑部件之间，并且在所述能量吸收部件支撑部件和所述卷轴相对转动时进行能量吸收；所述控制装置，当在通常情况下和紧急时刻规定条件不成立时，将所述能量吸收部件支撑部件设定成能够与所述卷轴一体转动的状态；并且当在紧急时刻规定条件成立时，将所述能量吸收部件支撑部件设定成能够与所述卷轴相对转动的状态。

进而，技术方案3的安全带卷收器，其特征在于：所述能量吸收部件由细长带状的能量吸收板构成。

并且，技术方案4的安全带卷收器，其特征在于：在所述卷轴和所述锁定部件之间还设有在紧急时刻对施加在所述安全带上的载荷进行限制的第3安全带载荷限制机构。

进而，技术方案5的安全带卷收器，其特征在于：当阻止所述锁定部件向安全带拉出方向转动而使所述卷轴相对于所述锁定部件向安全带拉出方向相对转动时，最初由第1和第3安全带载荷限制机构对施加在所述安全带上的载荷进行限制，或最初由第1至第3安全带载荷限制机构对施加在所述安全带上的载荷进行限制，至少最后仅由第1安全带载荷限制机构对施加在所述安全带上的载荷进行限制。

并且，技术方案6的安全带卷收器，其特征在于：所述第3安全带载荷限制机构包括能量吸收销，所述能量吸收销可滑动地嵌入到穿入设置在所述卷轴中的细长轴向孔内并贯穿所述锁定部件地设置；当在紧急时刻所述卷轴相对于所述锁定部件向安全带拉出方向相对转动时，利用从所述卷轴的轴向孔拉拔所述能量吸收销时的拉拔载荷对施加在所述安全带上的载荷进行限制。

进而，技术方案7的安全带卷收器，其特征在于：所述第1安全带载荷限制机构由设置在所述卷轴和所述锁定部件之间的扭杆构成。

进而，技术方案8的发明的安全带装置，至少包括：卷绕安全带的安全带卷收器；可自由滑动地支撑在从该安全带卷收器拉出的安全带上的舌片；和可扣合或脱离地与该舌片扣合的带扣，在紧急时刻利用安全带卷收器阻止拉出所述安全带，由此约束乘员，其特征在于，所述安全带卷收器是权利要求1至7中任一项记载的安全带卷收器。

发明效果

根据这种结构的本发明安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置，根据事先预知信息(例如乘员的体重信息、座椅滑轨位置信息等)、预报碰撞的碰撞预报信息、和碰撞的严重程度信息(例如碰撞速度信息、碰撞加减速度的信息、碰撞方式等信息)等紧急状况的信息，改变紧急情况下安全带的限制载荷，因而，能够对应于碰撞时的状况和乘员体格大小等紧急情况下的信息更灵活地设定各种碰撞时的安全带的限制载荷。从而在发生碰撞时能够更有效和更适合地对乘员进行约束。

由于第2安全带载荷限制机构与卷轴一体且同轴设置，因而能够在上下方向上将安全带卷收器形成得小型紧凑。从而能够增大车室内的有效空间。

此外，通常情况下，处于能量吸收部件支撑部件能够转动、第2安全带载荷限制机构不能工作的状态，因此可以不需要前述在先发明那样的离合器机构。因而能够减少部件数量，同时使第2安全带载荷限制机构的结构简单。

此外不以阻止锁定底座的转动为条件，能够使第2安全带载荷限制机构独立地工作。

通过使载荷限制可变的第2安全带载荷限制机构与载荷限制固定的第1安全带载荷限制机构和第3安全带载荷限制机构组合，能够有效地设定碰撞等紧急情况下的安全带限制载荷。从而在碰撞时能够更有效且更适合地对乘员进行约束。

在锁定部件沿安全带拉出方向上的转动被阻止且卷轴相对于锁定部件沿安全带拉出方向转动时，最初由第1和第3安全带载荷限制机构对施加在安全带上的载荷进行限制，或最初由第1至第3安全带载荷限制机构对施加在安全带上的载荷进行限制，至少最后仅由第1安全带载荷限制机构对施加在安全带上的载荷进行限制，因而在锁定部件沿安全带拉出方向的转动被阻止且卷轴相对于锁定部件沿安全带拉出方向转动时，最初由第1和第3安全带载荷限制机构或由第1至第3载荷限制机构对施加在安全带上的载荷进行很大限制后，在载荷限制的最后，能够仅由第1安全带载荷限制机构进行限制。

以往，由安全带装置与安全气囊共同在紧急情况下对乘员进行约束和保护。因而，在紧急时施加在乘员身上的能量(通常称为胸G)最初仅来自安全带，因而能量小，一旦安全气囊开始与乘员接触后，由于增加了安全气囊的能量，因而施加在乘员身上的能量有逐渐增大的倾向。在此，根据技术方案2的发明，不管对应于何种体格的乘员，即使在紧急时安全气囊工作，加上安全气囊的能量，通过对安全带的载荷进行限制，能够使施加在乘员上的能量吸收均匀化。

也就是说，在紧急情况下，乘员体格小时，施加在安全带上的载荷最初由第1和第3安全带载荷限制机构限制，在乘员体格大时，最初由第1至第3安全带载荷限制机构限制，因而不管是何种体格的乘员，都能够使安全气囊工作时施加在乘员上的能量吸收均匀化。而且由于能够对应于体格改变被限制的最初载荷，因而能够有效进行对应于任何乘员体格的能量吸收。

附图说明

图1是示意性表示本发明的安全带卷收器的一个实施方式的例子的图，省略了该卷收器的一部分结构。

图2示意性表示图1所示安全带卷收器的第2EA机构的部分放大图，(a)显示其非工作状态，(b)表示其工作状态。

图3是用于控制图1所示例中的安全带卷收器的第2EA机构的框图。

图4(a)至(c)是用于说明图1所示例中的安全带卷收器的第2EA机构在工作时的EA动作的图，(d)是表示限制载荷的图。

图5(a)至(c)是用于说明图1所示例中的安全带卷收器的第2EA机构在非工作时的EA动作的图，(d)是表示限制载荷的图。

图6是示意性表示使用了图1所示安全带卷收器的安全带装置的一个示例的图。

图7表示本发明的安全带卷收器的实施方式的其他示例的图，是与图1相同的剖视图。

图8说明图7所示例的安全带卷收器的能量吸收销所形成的第3EA机构，(a)是说明销拔出前的状态的图，(b)是说明将销拔出过程中的状态的图，(c)是说明销被完全拔出的状态的图。

图9表示图7所示安全带卷收器中的安全带限制载荷，(a)表示第1至第3EA机构都工作时的限制载荷，(b)表示第1和第3EA机构工作时的限制载荷。

图10是表示现有的具有扭杆的安全带卷收器的一个示例的纵向剖视图。

图11是示意性表示现有的具有扭杆的安全带卷收器的其它示例的图。

图12是表示图11所示现有示例的FL载荷的特性的图。

具体实施方式

下文将利用附图对实施本发明的最佳实施方式进行说明。

图1是示意性表示本发明的安全带卷收器的一个实施方式的例子的图，省略了该卷收器的一部分结构。而且，在下述实施方式的各个示例的说明中，使用相同的附图标记表示不同示例中相同的结构要素，使用相同的附图标记表示与上述图10所示现有示例的安全带卷收器1的结构要素相同的结构要素，省略其详细说明。

如图1所示，该示例的安全带卷收器1与图10所示现有例的安全带卷收器1相同，包括コ字形框架2、安全带3、对安全带3进行卷绕的卷轴4、扭杆7(第1 EA机构；相当于本发明的第1安全带载荷限制机构)、棘爪13、锁定底座14以及形成在框架2的侧壁2a上的内齿19。此外，虽然图中未详细显示，该示例的安全带卷收器1与图10所示现有示例的安全带卷收器1相同，包括减速度检测单元5、锁定单元6、弹簧单元8，预张紧器11。此时，减速度检测单元5、锁定单元6和弹簧单元8分别设置在与图10所示安全带卷收器1左右相反的一侧。

而且该示例的安全带卷收器1，在其卷轴4的与锁定底座14相反一侧(图1中右侧)的端部上，与卷轴4一体且同轴地设有第2EA机构(相当于本发明的第2安全带载荷限制机构)41。如图2(a)和图2(b)所示，该第2EA机构41包括能量吸收部件即能量吸收板42和设在卷轴4右端部的外周上的环状能量吸收部件支撑部件43，其中，该环状能量吸收部件支撑部件43在通常情况下与卷轴4一体转动，当阻止沿安全带拉出方向转动时，容许卷轴4沿安全带拉出方向相对转动。

能量吸收板42由具有规定厚度和规定宽度且具有弹性的带状平板构成，整体大致形成C字状。而且，能量吸收板42也可以由线状体形成。该能量吸收板42的一端部为由卷轴4固定支撑的第1支撑部42a，能量吸收板42的另一端能够沿安全带拉出方向与突出设置在环状能量吸收部件支撑部件43的内周面上的能量吸收部件支撑部43a抵接。而且，能量吸收板42在第1支撑部42a的附近形成了折弯的U字状部42b。而且，能量吸收板42比U字状部42b更靠另一端侧的部分通常时与能量吸收部件支撑部件43的内周面抵接。

环状能量吸收部件43形成为圆环板状，在其外周面上形成了规定数量的棘齿43b。

分别对第2 EA机构41的EA动作进行控制的动作控制部件即杆44可转动地支撑在图1所示的框架2的侧壁2b上。在杆44的前端上形成了能够与能量吸收部件支撑部件43的棘齿43b卡定的卡定爪44a。

在框架2的侧壁2b上设置了驱动部件45。该驱动部件45构成了本发明的第2限制载荷设定单元。驱动部件45在内部具有气体发生器45a(图2中未图示，但在图3中图示)。该气体发生器45a在紧急时工作并产生反应气体。于是驱动部件45在图2(a)所示的通常的非工作时，将该驱动杆45b设定在导入状态，将杆44设置在非工作位置。在杆44的非工作位置，杆44的卡定爪44a不能卡定到棘齿43b。此外，在紧急情况下，通过气体发生器45a产生的反应气体，驱动部件45的驱动杆45b突出，使杆44在图2(a)中沿顺时针方向转动，设定在工作位置，如图2(b)所示，卡定爪44a能够卡定在棘齿43b上。

在图3所示的第2 EA机构41中，根据来自对乘员体重进行检测的座椅重量传感器46、座椅滑轨位置传感器47、对车辆减速度进行检测的加速度传感器48、对前方障碍物进行检测的前卫星传感器49、安全带拉出量传感器50和带扣开关51的各输出信号，由CPU52对应紧急状况进行动作控制。

下文将对这种结构的该示例的安全带卷收器1的动作进行说明。与图10所示现有示例的安全带卷收器1相同的结构部分，进行与现有示例的安全带卷收器1相同的动作，在此省略说明，仅对该示例的安全带卷收器1的特有部分的动作进行说明。

在紧急情况下，棘爪13转动，与框架2的内齿19卡定，锁定底座14沿安全带拉出方向的转动被阻止时，与现有技术相同，扭杆7扭转变形，施加在乘员身上的能量由扭杆7吸收。

根据来自各个传感器46、47、48、49、50和带扣开关51的输出信号，CPU52掌握该紧急状况，判断出需要由第2EA机构41吸收施加在乘员身上的能量，即判断出在乘员的体重较大时或发生需要使预张紧器或安全气囊工作的程度的剧烈碰撞时等第2EA机构41工作的预定条件成立时，CPU52使驱动部件45的气体发生器45a工作。于是，气体发生器45a产生反应气体，如图2(b)所示，通过该反应气体，驱动部件45进行驱动，杆44沿顺时针方向转动。从而，杆44的卡定爪44a处于能够与棘齿43b卡定的位置。

因而，如图4(a)中箭头所示，伴随着由乘员的惯性引起的卷轴4沿安全带拉出方向的转动，能量吸收部件支撑部件43也与卷轴4一体沿安全带拉出方向转动。然而，由于棘齿43b立即与杆44的卡定爪44a卡定，因而能量吸收部件支撑部件43停止转动，卷轴4沿安全带拉出方向相对于能量吸收部件支撑部件43转动。

于是，如图4(b)所示，能量吸收板42的U字状部42b向另一侧逐渐移动地变形。从而，由第2 EA机构41吸收施加在乘员上的载荷。从而，如图4(d)所示，由扭杆7和第2 EA机构41两者协同工作，能够更有效地吸收施加在乘员上的载荷。

如图4(c)所示，能量吸收板42完全翻转，结束由能量吸收板42所进行的能量吸收时，如图4(d)所示，仅由扭杆7更有效地吸收施加在乘员上的载荷。

根据来自上述的各个传感器46、47、48、49、50和带扣开关51的输出信号，CPU52掌握该紧急状况，判断出无需由第2EA机构41吸收能量，即判断出乘员的体重较小时或发生预张紧器或安全气囊不工作的轻微碰撞时等不需要第2EA机构41工作的预定条件成立时，CPU52不使驱动部件45的气体发生器45a工作。因而如图5(a)所示，由于驱动部件45的活塞杆45b不突出，因而杆44不转动，保持在非工作位置。从而，伴随着由乘员的惯性引起的卷轴4沿安全带拉出方向的转动，能量吸收部件支撑部件43也与卷轴4一体沿安全带拉出方向转动。然而，此时杆44的卡定爪44a不与棘齿43b卡定，因而能量吸收部件支撑部件43自由地与卷轴4一体沿安全带拉出方向转动。

如图5(b)和图5(c)所示，即使能量吸收部件支撑部件43进一步沿安全带拉出方向转动，由于卷轴4和能量吸收部件支撑部件43在转动方向的相对位置不变化，因而U字状部42b不向另一端侧移动，能量吸收板42保持其初始状态，不变形。因而如图5(d)所示，能量吸收板42不吸收能量，仅由扭杆7吸收施加在乘员上的能量。根据来自各个传感器46、47、48、49、50的输出信号，在发生预张紧器11和气囊不工作的程度(例如以时速30千米/小时以下的车辆速度轻微碰撞等)的轻微碰撞时等无需由第2EA机构41吸收能量的情况下，使安全带3的限制载荷变小。

即，第2 EA机构41所进行的载荷限制动作能够变为在紧急时刻进行载荷限制的情况和在紧急时刻不进行载荷限制的情况。

从而根据该示例的安全带卷收器1，根据事先预知信息(例如乘员的体重信息、座椅滑轨位置的信息等)、预报碰撞的碰撞预报信息、和碰撞的严重程度信息(例如碰撞速度信息、碰撞加减速度的信息、碰撞方式等信息)等紧急状况的信息，改变紧急情况下安全带的限制载荷，因而，能够对应于碰撞时的状况和乘员体格大小等紧急情况下的信息，更灵活地设定各种碰撞时的安全带的限制载荷。从而在发生碰撞时能够更有效和更适合地对乘员进行约束。

由于第2EA机构41设置成与卷轴4一体且同轴，因而安全带卷收器1能够在上下方向上形成得小型紧凑。从而能够增大车室内的有效空间。

此外，在上述在先发明申请(申请号2005-127943)的发明中，通常情况下处于能量吸收部件支撑部件不能转动、第2EA机构41能工作的状态，因而需要通常情况下不将卷轴4的转动传送到第2EA机构41的离合器机构。但是根据该示例的安全带卷收器1，通常情况下处于能量吸收部件支撑部件43能够转动、第2EA机构41不能工作的状态，因而无需上述离合器结构。从而能够减少部件数量，同时使第2EA机构41的结构简单。

此外在上述在先发明申请(申请号2005-127943)的发明中，仅在紧急时锁定单元6的棘爪13与框架2的内齿19卡定并阻止锁定底座14转动时，通过离合器机构，使第2EA机构41工作，因而第2EA机构41开始工作以阻止锁定底座14的转动为条件，不能使第2EA机构41独立地工作。然而在该示例的安全带卷收器1中，不以阻止锁定底座14的转动为条件，能使第2EA机构41独立地工作。

该示例安全带卷收器1的其它结构和作用效果与图10所示现有示例的安全带卷收器1的相同。

上述示例的安全带卷收器1可以适用于现有公知的安全带装置中所使用的安全带卷收器1。作为上述各个示例的安全带卷收器1能够适用的安全带装置，存在包括如下部分的安全带装置：如图6所示固定在车体上的安全带卷收器1、从安全带卷收器1中拉出并且前端的带固定器3a固定在车体地板或车辆座椅58上的安全带3、将从安全带卷收器1中拉出的安全带3向乘员肩部方向引导的导向固定器59、由从该导向固定器59被引导的安全带3可自由滑动地支撑的舌片60、固定在车体地板或车辆座椅上且舌片60可扣合或脱离地插入扣合的带扣61。

图7表示本发明的安全带卷收器的另一实施方式的例子，是与图1相同的剖视图。

如图7所示，该示例的安全带卷收器1除了上述示例的安全带卷收器1的结构之外，在卷轴4和锁定底座14之间还设置了第3EA机构53(相当于本发明的第3安全带载荷限制机构)。该第3EA机构53包括第3能量吸收部件即沿卷轴4的轴向延伸的细长能量吸收销54。该能量吸收销54可滑动地嵌入细长轴向孔4c内并且穿过锁定底座14，该轴向孔4c穿入设置在卷轴4上的偏心位置上并沿轴向延伸。在穿过锁定底座14的能量吸收销54的端部上形成了凸缘54a。通过凸缘54a与锁定底座14卡定，阻止向卷轴4侧将能量吸收销54拔出。

在锁定底座14上与卷轴4相向侧的侧面上，在能量吸收销54的贯通位置上形成了对能量吸收销54进行导向的导向槽14a。虽然图中未示出，但是该导向槽14a形成为与锁定底座14的转动轴同心状的圆弧形状，并且该圆弧状的长度设定为能够完全收容进行吸收能量动作后的能量吸收销54。于是，在能量吸收销54进行吸收能量动作前的通常情况下，如图7所示，能量吸收销54保持直线状。

在该第3EA机构中，如图8(a)所示，在对销进行拉拔之前的通常情况下，不从轴向孔4c内将能量吸收销54拔出，能量吸收销54保持直线状。由于在上述紧急时刻，阻止锁定底座14沿安全带的拉出方向转动，因而扭杆7扭转，仅卷轴4沿安全带的拉出方向相对于锁定底座14相对转动。于是，开始从卷轴4的轴向孔4c将能量吸收销54拔出。于是，如图8(b)所示，当将能量吸收销54从轴向孔4c内拔出时，能量吸收销54在A点和B点弯成直角，同时被拔出的能量吸收销54由锁定底座14的导向槽14a引导，弯曲变形为圆弧状。

由来自轴向孔4c的能量吸收销54的拉拔阻力、能量吸收销54的弯曲变形和能量吸收销54的弯曲变形，如图8(d)所示，产生对施加在安全带上的载荷进行限制的载荷。该载荷逐渐增大，但是如图8(b)所示，能量吸收销54在被拉拔规定量的过程中保持恒定。于是，在第2EA机构41不进行能量吸收的状态下，如图8(d)所示，限制载荷为由扭杆7的扭转变形所产生的载荷与由能量吸收销54在拉拔中产生的载荷之和。

如图8(c)所示，如果将能量吸收销54全部拔出，则在拉拔能量吸收销54拉拔时所产生的载荷消失，仅存在由扭杆7的扭转变形所产生的载荷。从而在紧急时刻必须进行第3 EA机构53的载荷限制动作。

下文将对这种结构的该例的安全带卷收器1的动作进行说明。

在上述紧急情况下，由于乘员的惯性，卷轴4和锁定底座14沿安全带拉出方向转动时，棘爪13转动，与框架2的内齿19卡定，阻止锁定底座14沿安全带拉出方向的转动。于是，与上述相同，扭杆7扭转变形，由扭杆7吸收能量。同时，第3EA机构53的能量吸收销54弯曲变形成直角，并且弯曲变形为圆弧状。从而由第3EA机构53吸收能量。

与上述本发明的示例相同，CPU52判断出因紧急时的状况，需要第2EA机构41吸收能量时，驱动部件45的气体发生器45a工作。于是，杆44转动而处于工作位置，其卡定爪44a与能量吸收部件支撑部件43的棘齿43b卡定。从而，能量吸收部件支撑部件43停止转动，仅卷轴4沿安全带拉出方向转动，与上述本发明的示例相同，也由第2EA机构41吸收能量。

从而，通过扭杆7、第2EA机构41和第3EA机构53都工作，能够更有效地吸收能量。此时施加在安全带3上的限制载荷如图9(a)中的α所示，是扭杆7的扭转变形载荷、能量吸收板42的变形载荷和能量吸收销54的拉拔载荷之和。即施加在安全带3上的限制载荷因扭杆7、第2EA机构41和第3EA机构53而增大。

如图8(c)所示将能量吸收销54完全拔出时，由第3EA机构53进行的能量吸收结束，如图9(a)中的β所示，是扭杆7的扭转变形载荷与能量吸收板42的变形载荷之和。从而，由扭杆7和第2EA机构41吸收能量，改变了安全带3的限制载荷。此外，由第2EA机构41进行的能量吸收也结束时，如图9(a)中的γ所示，限制载荷仅为扭杆7的扭转变形载荷。从而仅由扭杆7吸收能量，改变了安全带3的限制载荷。此时安全带3的限制载荷设定为3级。

与上述本发明的示例相同，CPU52根据紧急时的状况判断出不需要第2EA机构41吸收能量时，则与上述本发明的示例相同，驱动部件45的气体发生器45a不工作。因而，杆44不转动，保持在非工作位置，其卡定爪44a不与能量吸收部件支撑部件43的棘齿43b卡定。从而，由于能量吸收部件支撑部件43与卷轴4一体转动，因而与上述本发明的示例相同，第2EA机构41不吸收能量。

从而，通过扭杆和第3EA机构53的各个动作来吸收能量。此时施加在安全带3上的限制载荷如图9(b)所示，是扭杆7的扭转变形载荷和能量吸收销54的拉拔载荷之和。即，施加在安全带3上的限制载荷因扭杆7和第3 EA机构53而增大。

如图8(c)所示将能量吸收销54完全拔出时，由第3EA机构53进行的能量吸收结束。图9(b)所示，仅为扭杆7的扭转变形载荷。从而由扭杆7吸收能量，改变了安全带3的限制载荷。此时安全带3的限制载荷设定为2级。

根据该示例的安全带卷收器1，通过使载荷限制可变的第2EA机构41与载荷限制固定的第1EA机构和第3EA机构组合，能够有效地设定碰撞等紧急情况下的安全带限制载荷。从而，在碰撞时能够更有效且更适合地对乘员进行约束。

特别是，在锁定底座14沿安全带拉出方向上的转动被阻止且卷轴4相对于锁定底座14沿安全带拉出方向相对转动时，最初由扭杆7和第3EA机构53对施加在安全带3上的载荷进行限制，或最初由扭杆7、第2和第3EA机构41、53对施加在安全带3上的载荷进行限制，至少最后仅由扭杆7对施加在安全带3上的载荷进行限制，因而在锁定底座14沿安全带拉出方向的转动被阻止且卷轴4相对于锁定底座14沿安全带拉出方向相对转动时，最初由扭杆7和第3EA机构53或由扭杆7、第2和第3EA机构41、53对施加在安全带3上的载荷进行很大限制后，在载荷限制的最后，能够仅由扭杆7进行限制。

在紧急时施加在乘员身上的能量(通常称为胸G)最初仅来自安全带，因而能量小，安全气囊开始与乘员接触时，由于增加了安全气囊的能量，因而施加在乘员身上的能量有逐渐增大的倾向，存在不能均匀吸收能量的问题。然而通过上述EA机构有效地进行载荷限制，即使在紧急时安全气囊工作，加上安全气囊的能量，通过对安全带3的载荷进行限制，无论对于何种体格的乘员，也能够均匀且有效地吸收施加在乘员上的能量。

由于在第3EA机构53内使用嵌入卷轴4的轴向孔4c内的细长能量吸收销54，因而第3EA机构53的结构简单，能够进一步将安全带卷收器1形成得小型紧凑。

该示例的安全带卷收器1的其它结构和作用效果与本发明上述示例的安全带卷收器1以及图10所示现有示例的安全带卷收器1的相同。

而且，在上述示例中，作为使动作控制部件即杆44转动的驱动部件45，使用了气体发生器45a，但是本发明并不局限于此。作为驱动部件45，也可以由电磁螺线管所产生的电磁力使杆44转动等由其它单元所产生的驱动力，使驱动部件45转动。此时也可以由CPU52像上述示例那样对电磁螺线管进行驱动控制。

而且在上述示例中，作为第3EA机构，使用了能量吸收销54，通过对能量吸收销54进行拉拔，对施加在安全带3上的载荷进行限制，但是作为第3EA机构53，也可以使用与具有能量吸收板42的第2EA机构41相同的具有能量吸收板的EA机构。这样一来，由于能量吸收板的长度比能量吸收销54的长度(能量吸收销54的长度必须比卷轴4的轴向长度短)长，因而能够增大由能量吸收板进行的限制载荷被设定的卷轴4的转动行程。然而，为了使包含各个EA机构的安全带卷收器的结构更简单且更紧凑，因而作为第3EA机构53，最好使用能量吸收销54。

产业上的利用可能性

本发明的安全带卷收器用于设置在汽车等车辆上的安全带装置中，最好用作在碰撞时等紧急时对施加在安全带上的载荷进行限制，缓和吸收乘员的能量，且阻止安全带的拉出的安全带卷收器。

Claims (8)

1.一种安全带卷收器，其包括：卷绕安全带的卷轴；和具有锁定部件的锁定单元，通常情况下所述卷轴的转动经由第1安全带载荷限制机构传递到该锁定部件而使该锁定部件与所述卷轴一起转动，且在紧急时刻阻止该锁定部件向安全带拉出方向转动；

当阻止所述锁定部件向安全带拉出方向转动而使所述卷轴相对于所述锁定部件向安全带拉出方向相对转动时，利用所述第1安全带载荷限制机构对施加在所述安全带上的载荷进行限制，其特征在于，

与所述卷轴同轴地设有第2安全带载荷限制机构，所述第2安全带载荷限制机构根据乘员的体格信息、座椅滑轨位置信息、碰撞速度信息、碰撞加减速度信息、碰撞方式信息等紧急状况的信息改变紧急时刻的安全带限制载荷，

当在通常情况下和紧急时刻规定条件不成立时，将所述第2安全带载荷限制机构设定成不能工作的状态；并且当在紧急时刻规定条件成立时，将所述第2安全带载荷限制机构设定成能够工作的状态。

2.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，

所述第2安全带载荷限制机构包括：同轴且能够相对转动地设置在所述卷轴上的能量吸收部件支撑部件；和能量吸收部件，该能量吸收部件设置在所述卷轴和所述能量吸收部件支撑部件之间，并且在所述能量吸收部件支撑部件和所述卷轴相对转动时进行能量吸收，

所述控制装置，当在通常情况下和紧急时刻规定条件不成立时，将所述能量吸收部件支撑部件设定成能够与所述卷轴一体转动的状态；并且当在紧急时刻规定条件成立时，将所述能量吸收部件支撑部件设定成能够与所述卷轴相对转动的状态。

3.根据权利要求2所述的安全带卷收器，其特征在于，

所述能量吸收部件由细长带状的能量吸收板构成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，

在所述卷轴和所述锁定部件之间还设有在紧急时刻对施加在所述安全带上的载荷进行限制的第3安全带载荷限制机构。

5.根据权利要求4所述的安全带卷收器，其特征在于，

当阻止所述锁定部件向安全带拉出方向转动而使所述卷轴相对于所述锁定部件向安全带拉出方向相对转动时，最初由第1和第3安全带载荷限制机构对施加在所述安全带上的载荷进行限制，或最初由第1至第3安全带载荷限制机构对施加在所述安全带上的载荷进行限制，至少最后仅由第1安全带载荷限制机构对施加在所述安全带上的载荷进行限制。

6.根据权利要求4或5所述的安全带卷收器，其特征在于，

所述第3安全带载荷限制机构包括能量吸收销，所述能量吸收销可滑动地嵌入到穿入设置在所述卷轴中的细长轴向孔内并贯穿所述锁定部件地设置，

当在紧急时刻所述卷轴相对于所述锁定部件向安全带拉出方向相对转动时，利用从所述卷轴的轴向孔拉拔所述能量吸收销时的拉拔载荷对施加在所述安全带上的载荷进行限制。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，

所述第1安全带载荷限制机构由设置在所述卷轴和所述锁定部件之间的扭杆构成。

8.一种安全带装置，至少包括：卷绕安全带的安全带卷收器；可自由滑动地支撑在从该安全带卷收器拉出的安全带上的舌片；和可扣合或脱离地与该舌片扣合的带扣，

在紧急时刻利用安全带卷收器阻止拉出所述安全带，由此约束乘员，其特征在于，

所述安全带卷收器是权利要求1至7中任一项记载的安全带卷收器。

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