CN101519060A

CN101519060A - 安全带卷绕装置

Info

Publication number: CN101519060A
Application number: CN200910126319A
Authority: CN
Inventors: 相原一彦; 角屋敷晃
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2029-02-26
Also published as: US8118249B2; US20090218432A1; JP5189383B2; CN101519060B; JP2009202809A

Abstract

在安全带卷绕装置中，当安全带绕着卷轴卷绕时，V形齿轮与W形棘爪、摩擦簧，以及接触元件一起在卷绕方向旋转，因此在接触元件和传感器保持器之间产生摩擦力。因而，使得摩擦簧和接触元件被定位在约束位置，从而摩擦簧与W形棘爪的啮合表面相啮合。因此，即使卷轴和V形齿轮在安全带被卷轴完全卷绕时作为反应而在抽出方向快速且轻微旋转，由于W形棘爪的摆动约束，W形棘爪也不能与形成在传感器保持器上的棘轮齿轮相啮合，从而防止了任何的端锁定。

Description

安全带卷绕装置

技术领域

本发明涉及安全带卷绕装置，卷绕用于限制乘员身体的安全带。

背景技术

与在例如日本专利申请公开(JP-A)NO.5-193441中公开的一样，组成车辆座椅安全带装置的安全带卷绕装置具有在车辆紧急减速时约束卷绕轴在抽出方向旋转的锁定机构。组成在JP-A 5-193441中公开的锁定机构的锁定齿轮能与卷绕轴同轴相对旋转。当卷绕轴相对于锁定齿轮在抽出方向旋转时，每个主棘爪和备份棘爪的齿与形成在与该相对旋转关联的框架的两侧壁上的内齿相啮合，从而约束卷绕轴在抽出方向的旋转。有两种在卷绕轴和锁定齿轮间产生相对旋转的构造。该两种构造中的一种为减速探测装置。减速探测装置具有在车辆紧急减速时进行惯性运动的惯性元件，因此，进行惯性运动的惯性元件所推起的锁定棘爪与锁定齿轮的外齿相啮合，从而约束锁定齿轮的旋转，使得锁定齿轮能够与在抽出方向旋转的卷绕轴相对旋转。

在卷绕轴和锁定齿轮间产生相对旋转的另一种构造为设置在锁定齿轮中独立于减速探测装置的惯性元件的另一惯性元件。这个惯性元件通过弹簧与锁定齿轮连接。当锁定齿轮与卷绕轴一起在抽出方向快速旋转时，由于惯性，该惯性元件相对于锁定齿轮产生逆着弹簧弹力的旋转延迟。由于旋转延迟，该惯性元件沿锁定齿轮的旋转径向向外移动，同时相对于锁定齿轮旋转，以与形成在盖子内的内齿轮的棘轮齿轮相啮合，从而使得该惯性元件停止旋转，进而使得锁定齿轮停止旋转。这样，锁定齿轮的旋转停止，从而锁定齿轮相对于在抽出方向旋转的卷绕轴旋转。

此时，如果在安全带被卷绕轴完全卷绕之后，锁定机构立即被意外操作，那么该卷绕轴进入所谓的“端锁定状态”，在这种状态中卷绕轴不能在抽出方向旋转。因为卷绕轴在这种端锁定状态中不能在抽出方向旋转，因此安全带几乎不能被抽出。因而在上述JP-A5-193441中，安全带卷绕装置形成为当安全带被完全卷绕时，减速探测装置的锁定棘爪不能与锁定齿轮的外齿相啮合，从而避免进入端锁定状态。

然而，如果在安全带被完全卷绕之后，紧接着卷轴作为反应而在抽出方向快速且少量地旋转，那么设置在锁定齿轮中的惯性元件意外与形成在盖子上的棘轮齿轮相啮合。在这种状态，如果卷轴在抽出方向旋转以抽出安全带，那么锁定机构会不期望地动作，从而进入端锁定状态。

发明内容

考虑到上述事实，本发明提供一种甚至在安全带的卷绕停止之后，紧接着卷轴作为反应而在抽出方向旋转时，也能防止任何端锁定状态的安全带卷绕装置。

依据本发明第一方面的安全带卷绕装置包括：卷轴，在卷绕方向旋转以卷绕安全带，在抽出方向旋转以抽出安全带；旋转元件，相对于所述卷轴可旋转地设置，并连接为能随同所述卷轴一起旋转；锁定元件，其动作以约束卷轴在抽出方向的旋转；旋转探测元件，设置在所述旋转元件中，并在预定的锁定启动方向上移位，以便在所述旋转元件以预定速度或更高速度在抽出方向旋转时，激励所述锁定元件；以及约束元件，设置在所述旋转元件中，并能在所述旋转元件旋转产生摩擦力时移动，以通过与所述旋转探测元件啮合，约束该旋转探测元件作为对安全带停止被卷轴卷绕所做的反应而在锁定启动方向移位。

在依据本发明第一方面的安全带卷绕装置中，当卷轴沿着卷绕方向旋转时，安全带被卷绕在卷轴上。如果在卷轴停止卷绕安全带时卷轴快速停止，随同卷轴一起旋转的旋转元件作为反应会在抽出方向快速和轻微地旋转。基本上，与旋转元件在抽出方向的快速旋转相关联，在依据本发明的安全带卷绕装置中，旋转探测元件在锁定启动方向上移位，由此锁定元件锁定卷轴，以约束卷轴在抽出方向的旋转。

此处，设置在旋转元件中的约束元件在旋转元件旋转产生摩擦力时能移动。

在依据本发明的安全带卷绕装置中的卷轴停止卷绕安全带时，旋转元件作为反应而在抽出方向快速旋转的情形下，约束元件与旋转探测元件相啮合，从而约束旋转探测元件在锁定启动方向的移位。在这种情形下，锁定元件不能约束卷轴在抽出方向的旋转(也即，锁定元件不能进入所谓的“端锁定状态”)。因而，安全带能很容易地被再次抽出。

在依据本发明第二方面的安全带卷绕装置中，在旋转元件在抽出方向旋转，且该旋转不是在卷绕方向上的旋转停止反应的状态，所述约束元件禁止所述旋转探测元件在锁定启动方向上的移位约束。

在依据本发明第二方面的安全带卷绕装置中，在旋转元件在抽出方向旋转的状态，且该状态不是安全带停止被卷绕时的反应，约束元件被禁止约束旋转探测元件在锁定启动方向的移位。运动的车辆中乘员的身体快速拉动安全带，因而旋转元件与卷轴一起在抽出方向快速旋转。这时，旋转探测元件能在锁定启动方向移位，从而激励锁定元件，以约束卷轴在抽出方向的旋转。

在依据本发明第三方面的安全带卷绕装置中，约束元件可移动地插入在约束位置和非约束位置之间，在约束位置处能约束旋转探测元件在锁定启动方向的移位，在非约束位置处允许旋转探测元件在锁定启动方向移位，从而通过旋转元件在卷绕方向的旋转，约束元件被移位到约束位置。

在依据本发明第三方面的安全带卷绕装置中，旋转元件在卷绕方向的旋转将约束元件与非约束位置分开。因而，约束元件能被移位到约束位置。在卷轴在卷绕方向的旋转停止后紧接着的状态中，约束元件被定位于约束位置。从这个状态，旋转元件在抽出方向快速且轻微地旋转，所以当旋转探测元件趋向于在锁定启动方向移位时，约束元件约束该旋转探测元件的移位。

此处，约束元件以这样一种方式构造：如上所述，通过旋转元件在卷绕方向的旋转，使得约束元件与非约束位置分开。因此，基本上(也即，当卷轴停止卷绕安全带时，旋转元件不作为反应而在抽出方向旋转的情形下)，即使旋转元件在抽出方向旋转时，约束元件也不能与非约束位置分开，从而约束元件不能到达约束位置。因此，即使正常情况下或在车辆紧急减速时卷轴在抽出方向旋转，且与此相伴，旋转元件在抽出方向旋转，约束元件也不能移动到约束位置。这样，约束元件不会意外禁止旋转探测元件的移位。

依据本发明第四方面的安全带卷绕装置进一步包括弹力元件，该弹力元件在与锁定启动方向相反的方向上驱动旋转探测元件。

在依据本发明第四方面的安全带卷绕装置中，由弹力元件在与锁定启动方向相反的方向上驱动旋转探测元件。因而，旋转元件以预定速度或更高速度在抽出方向旋转完成时，由于弹力元件的弹力，在锁定启动方向被移位的旋转探测元件在与锁定启动方向相反的方向移位，以还原到初始状态，从而释放锁定元件对卷轴的旋转约束。

在依据本发明第五方面的安全带卷绕装置中，约束元件包括弯曲杆状摩擦簧和接触元件；且摩擦簧在其一端由旋转元件可旋转地支撑，且摩擦簧在其另一端适配在接触元件周围。

在依据本发明第五方面的安全带卷绕装置中，用于约束在锁定启动方向摆动的约束元件由仅包含两个元件(即摩擦簧和接触元件)的整体部件组成。这样，可以节约空间，能增强旋转元件在约束元件上的可安装性，并能使旋转元件小型化。另外，能降低成本。

在依据本发明第六方面的安全带卷绕装置中，旋转探测元件具有形成在其一端的啮合部；且当约束元件与旋转探测元件啮合时，摩擦簧的一部分插入到该啮合部中。

在依据本发明第六方面的安全带卷绕装置中，旋转探测元件不仅具有激励锁定元件的功能，而且具有通过旋转元件的旋转，相对于旋转元件在锁定启动方向摆动的功能。因此，能进一步节约空间，进一步增强在旋转元件上的可安装性，以及使得旋转元件更加小型化。另外，进一步降低成本。

附图说明

下面基于附图，详细描述本发明的典型实施例，其中：

图1为分解透视图，示出了依据本发明第一典型实施例的安全带卷绕装置的结构；

图2为正视图，示出了一种状态，在该状态中依据本发明第一典型实施例的安全带卷绕装置的约束元件约束旋转探测元件在锁定启动方向的任何移位；

图3为正视图，示出了一种状态，在该状态中依据本发明第一典型实施例的安全带卷绕装置的旋转探测元件在锁定启动方向移位；

图4为正视图，示出了一种状态，在该状态中依据本发明第二典型实施例的安全带卷绕装置的约束元件约束旋转探测元件在锁定启动方向的任何移位；

图5为正视图，示出了一种状态，在该状态中依据本发明第二典型实施例的安全带卷绕装置的旋转探测元件在锁定启动方向移位。

具体实施方式

[第一典型实施例]

<依据本发明的第一典型实施例的结构>

图1为分解透视图，示出了在依据本发明的第一典型实施例中安全带卷绕装置10的完整结构。在图1中，箭头LO指示车辆长度方向上的一侧；另一箭头WO指示车辆宽度方向上的一侧；以及另一箭头UP指示向上方向。

如图1所示，安全带卷绕装置10具有框架12。框架12包括例如在车辆宽度方向上大体垂直设置的背板14。背板14在例如车辆中心柱低端附近，由固定装置例如螺栓固定在底盘上，使得安全带卷绕装置10被安装到底盘上。一个脚板16从背板14在车辆长度方向上的一侧端向车辆宽度方向上的另一侧弯曲，而另一个脚板18从背板14在车辆长度方向上的另一侧端向车辆宽度方向上的另一侧弯曲。在脚板16和脚板18中分别贯穿形成有圆形配置孔16A和18A。

在脚板16的配置孔16A和脚板18的配置孔18A之间插入有大体圆柱形的卷轴20，卷轴20的轴向与车辆的长度方向平行。在卷轴20中形成有在其两端朝着卷轴20的外周表面敞开的插入孔20A。插入孔20A的开口沿着卷轴20的轴向形成纵向裂缝。在插入孔20A中插入长条状的安全带22的基端。

在宽度方向贯穿的圆柱部22A形成在安全带22的基端。杆状制动轴24设置在圆柱部22A中，穿过插入孔20A。制动轴24适配到卷轴20，因而能防止安全带22的基端从插入孔20A中滑出。因此，卷轴20沿其轴线在一个卷绕方向(由箭头A指示的方向)旋转，使得安全带22以碾压的方式从基端卷绕到卷轴20上，以被容纳在卷轴20周围。

大体圆柱的支撑轴26整体设置为在车辆长度方向上穿过卷轴20的两端。支撑轴26能与卷轴20整体旋转。支撑轴26在车辆长度方向上从卷轴20的两端向外突出。支撑轴26的纵向与卷轴20的轴向平行。支撑轴26在车辆长度方向的一侧突出脚板16在车辆长度方向上的一侧，而支撑轴26在车辆长度方向的另一侧突出脚板18在车辆长度方向上的另一侧。

脚板18在车辆长度方向上的另一侧设置有弹簧盖28。弹簧盖28朝着车辆长度方向上的一侧敞开形成为盒子形状。弹簧盖28由形成在弹簧盖28上或脚板18上的紧固装置(例如螺钉或啮合棘爪)的啮合固定到脚板18上。在弹簧盖28里容纳有作为卷绕装置的盘簧30。盘簧30以这样一种方式构造：在与卷绕方向相反的抽出方向上，盘簧30的内端相对于其在螺旋方向上的外端旋转移位(由箭头B指示的方向)，从而盘簧30的弹力逐渐增大。

在螺旋方向上，盘簧30在其外端被锁定到弹簧座32上。弹簧座32设置在盘簧30在车辆长度方向的一侧，且支撑轴26在车辆长度方向的另一侧插入到弹簧座32中。弹簧座32固定在弹簧盖28上。在螺旋方向上，通过弹簧座32和弹簧盖28，盘簧30在其外端连接到脚板18(框架12)。适配器34在其轴部分，在弹簧座32在车辆长度方向的另一侧牢固适配在支撑轴26在车辆长度方向的另一侧。在适配器34的周围适配有盘簧30在螺旋方向上的内端。

脚板16在车辆长度方向上的一侧设置有具有传感器保持器38的锁定机构36。传感器保持器38形成为凹槽形状，部分朝着车辆长度方向的另一侧敞开，从而固定到脚板16上。传感器保持器38在车辆长度方向的一侧设置有传感器盖40。在传感器盖40周围形成有啮合棘爪。传感器盖40与传感器保持器38整体固定到脚板16上，同时在传感器盖40中保持有传感器保持器38。

在卷轴20在车辆长度方向的一侧端部整体设置有锁定基底42。支撑轴26在车辆长度方向的一侧从锁定基底42突出。卷轴20、支撑轴26，以及锁定基底42能彼此同轴整体旋转。支撑轴26在车辆长度方向一侧的顶端固定有衬套44，衬套44由传感器保持器38可旋转地支撑。也即，支撑轴26在车辆长度方向的一侧由传感器保持器38通过衬套44可旋转地支撑。

在传感器保持器38和锁定基底42之间插入有作为旋转元件(参见图3)的V形齿轮46。V形齿轮46容纳于传感器保持器38里面。V形齿轮46形成为底部圆柱形状，朝着车辆长度方向的一侧敞开。在V形齿轮46周围形成有棘轮齿轮46A(外齿轮)。支撑轴26在车辆长度方向的一侧穿过锁定基底42和衬套44之间的V形齿轮46。因此，V形齿轮46与在车辆长度方向一侧的支撑轴26同轴可旋转地固定。

在形成在锁定基底42上的锁定突起48和形成在V形齿轮46上的另一个锁定突起50之间展开有回位弹簧52。回位弹簧52由压力盘簧组成，从而在抽出方向上相对于锁定基板42驱动V形齿轮46。

在锁定基板42上形成有运动凹槽54。在运动凹槽54中可移动地设置有作为锁定元件的锁定板56。在锁定板56中整体形成有圆柱导向突起58。导向突起58从锁定板56向车辆长度方向的一侧突起。V形齿轮46在车辆长度方向另一侧的表面上形成有狭长的导向槽82(参见图2)。导向突起58通过回位弹簧52的弹力锁定到导向槽82的一端。锁定板56容纳于锁定基板42里面(运动凹槽54里面)。导向突起58锁定到导向槽82一端阻止了由回位弹簧52引起的V形齿轮46相对于锁定基板42在抽出方向上的旋转，通常V形齿轮46能与锁定板42整体旋转。

旋转探测机构60从传感器保持器38到V形齿轮46布置。旋转探测机构60具有啮合(齿轮啮合)的圆柱齿环(未示出)。齿环容纳于传感器保持器38里面，并与传感器保持器38形成一整体。齿环同轴插入到V形齿轮46的里边和周边附近。在齿环的内周表面上形成有棘轮齿轮。

如图2中所详细示出，作为啮合元件(齿轮啮合元件)和旋转探测元件的W形棘爪62容纳于齿环内。W形棘爪62由形成在V形齿轮46上的销64可转动地支撑在与支撑轴26的轴线移位的位置，以能在与支撑轴26平行的轴线上，在预定的范围内摆动。W形棘爪62构造为使它的摆动将其一端与齿环内周表面上的棘轮齿轮相接触或脱离。因为W形棘爪62在锁定启动方向摆动，W形棘爪62的一端移到齿环内周表面上的棘轮齿轮附近，使得与齿环内周表面上的棘轮齿轮相啮合，从而限制了V形齿轮46在抽出方向的旋转(而允许V形齿轮46在卷绕方向的旋转)。

在W形棘爪62的另一端形成有作为啮合部的啮合槽66，进一步，在啮合槽66的一端上形成有啮合表面66A。

此外，在W形棘爪62的另一端锁定有作为弹力装置的传感器弹簧68的一端。传感器弹簧68在其另一端可移动地锁定到V形齿轮46上。传感器弹簧68为杆状弹簧，以在与锁定启动方向相反的方向上驱动W形棘爪62。

V形齿轮46可旋转地支撑作为组成约束元件的约束弹力装置的弯曲杆状摩擦簧70的一端。摩擦簧70沿着车辆长度方向的一侧从一端到另一端逐渐被拉长，使得它在旋转轴方向上具有弹力。摩擦簧70能在其纵向中间部分插入到形成在W形棘爪62上的啮合槽66中。

在摩擦簧70的另一端固定有作为组成约束元件的接触元件的大体柱状接触元件72。摩擦簧70的另一端适配在与摩擦簧70结合成一整体的接触元件72周围。

摩擦簧70的弹力使得接触元件72与传感器保持器38(齿环在车辆长度方向一侧的平面)接触(表面接触)。当V形齿轮46旋转时，在接触元件72和传感器保持器38之间产生摩擦力，使得摩擦簧70和接触元件72彼此整体旋转。因此，当V形齿轮46在抽出方向旋转时，如图3所示，摩擦簧70和接触元件72被定位在卷绕方向的旋转位置，也即为非约束位置，使得摩擦簧70和啮合槽66的啮合表面66A分离开，这样，W形棘爪62被允许在锁定启动方向摆动。反之，当V形齿轮46在卷绕方向旋转时，如图2所示，摩擦簧70和接触元件72被定位在抽出方向的旋转位置，也即为约束位置，使得摩擦簧70与啮合槽66的啮合表面66A相啮合(邻接)，这样，W形棘爪62在锁定启动方向的摆动被约束。

如图1所示，在传感器保持器38下面设置有固定在传感器保持器38和传感器盖40之间的加速度传感器74。加速度传感器74具有横向放置的平基板76。基板76的上表面形成为向上敞开的曲面76A。在基板76的曲面76A上安装有作为惯性元件的球状刚性球体78。

从基板76上立起一对垂直壁76B，在该对垂直壁78之间可旋转地支撑有传感器棘爪80。传感器棘爪80置于刚性球体78上。刚性球体78在基板76的曲面76A上向上滚动，从而传感器棘爪80被推起。容纳于传感器保持器38里面的传感器棘爪80和V形齿轮46彼此相关。传感器棘爪80由刚性球体78推起，以与形成在V形齿轮46上的棘轮齿轮46A相啮合。从而可以约束V形齿轮46在抽出方向的旋转(而允许V形齿轮46在卷绕方向的旋转)。

这时，在脚板16的配置孔16A周围形成有棘轮齿轮16B(内齿轮)，同时在锁定板56的一端形成有棘轮齿轮56A。当V形齿轮46与卷轴20一起在抽出方向上旋转时，V形齿轮46的旋转被约束，进一步地，V形齿轮46逆着回位弹簧52的弹力相对于锁定基板42在卷绕方向上相对旋转，锁定板56的导向突起58移动到V形齿轮46的导向槽82的另一端，进一步地，锁定板56在锁定基板42的径向向外移动，从而锁定板56的棘轮齿轮56A与脚板16的棘轮齿轮16B相啮合。因此，锁定板56在抽出方向的旋转被约束，使得卷轴20在抽出方向的旋转被约束(而锁定板56和卷轴20被允许在卷绕方向旋转)。

<依据本发明第一典型实施例的功能和效果>

下面将说明本安全带卷绕装置10的功能和效果。

当绕在卷轴20周围的安全带22逆着安全带卷绕装置10中盘簧30的弹力朝着顶端被拉出时，卷轴20在抽出方向旋转，同时安全带22被抽出。

以这种方式抽出的安全带22被展开跨过乘员的身体，进一步地，例如设置在安全带22的纵向中间部分的舌板被设置在车辆座椅侧面的带扣装置扣住。这样，安全带22被相对于乘员的身体固定。

其中，当车辆紧急减速，然后刚性球体78在加速度传感器74中的曲面76A上向上滚动时，刚性球体78推起传感器棘爪80，这样传感器棘爪80与V形齿轮46的棘轮齿轮46A相啮合，从而V形齿轮46在抽出方向上的旋转被约束。此外，当车辆紧急减速时乘员的身体由于惯性大体向着车辆前侧移动时，快速拉伸安全带22，卷轴20(包括支撑轴26和锁定基板42)在抽出方向快速旋转。因而，V形齿轮46逆着回位弹簧52的弹力在卷绕方向相对锁定基板42旋转。

另外，例如当车辆减速时乘员的身体由于惯性大体向车辆前侧移动时，快速拉伸安全带22，卷轴20(包括支撑轴26和锁定基板42)在抽出方向快速旋转，使得V形齿轮46、W形棘爪62、摩擦簧70，以及接触元件72一起在抽出方向快速旋转。

因而，W形棘爪62由于惯性趋向于停留原位，而不相对于V形齿轮46旋转。这样，W形棘爪62趋向于逆着传感器弹簧68的弹力相对V形齿轮46在锁定启动方向上摆动。另外，在接触元件72和传感器保持器38之间产生摩擦力，使得摩擦簧70和接触元件72彼此整体旋转。结果，摩擦簧70和接触元件72被定位在非约束位置，所以，摩擦簧70与W形棘爪62中啮合槽66的啮合表面66A分离(见图3)。因此，W形棘爪62被允许在锁定启动方向上相对于V形齿轮46摆动。当W形棘爪62在锁定启动方向上相对于V形齿轮46摆动时，W形棘爪62的一端与传感器保持器38中齿环的内周表面上的棘轮齿轮相接近并啮合。

因为W形棘爪62的一端与齿环内周表面上的棘轮齿轮相啮合，约束了V形齿轮46在抽出方向的旋转。因而，V形齿轮逆着回位弹簧52的弹力在卷绕方向上相对于锁定基板42旋转。

如上所述，当V形齿轮46逆着回位弹簧52的弹力在卷绕方向上相对于锁定基板42旋转时，锁定板56的导向突起58从V形齿轮46中导向槽82的一端移动到另一端，使得锁定板56在锁定基板42的径向上向外移动，这样，锁定板56的棘轮齿轮56A与脚板16的棘轮齿轮16B相啮合。因而，锁定板56在抽出方向的旋转被约束，进一步地，卷轴20在抽出方向的旋转被约束。这样，安全带22能安全地被抑制，以稳住由于惯性趋向于大体向车辆前侧移动的乘员的身体。

同时，当从卷轴20抽出的安全带22绕着卷轴20卷绕时，卷轴20(包括支撑轴26和锁定基板42)依靠盘簧30的弹力在卷绕方向上旋转，于是，V形齿轮46、W形棘爪62、摩擦簧70，以及接触元件72随同卷轴20一起在卷绕方向旋转。这样，W形棘爪62由于惯性趋向于停留在原位而不相对于V形齿轮46旋转，因此，W形棘爪趋向于逆着传感器弹簧68的弹力在锁定启动方向上相对V形齿轮46摆动。此外，在接触元件72和传感器保持器38之间产生摩擦力，于是，摩擦簧70和接触元件72彼此整体旋转，从而被定位在约束位置，使得摩擦簧70与W形棘爪62中啮合槽66的啮合表面66A相啮合(见图2)。因此，W形棘爪62在锁定启动方向相对于V形齿轮46的摆动被约束。

在卷轴20在卷绕方向旋转的状态中，摩擦簧70和接触元件72保持在约束位置。当安全带22被卷轴20完全卷绕时，即使卷轴20和V形齿轮46作为反应在抽出方向上快速且轻微地旋转，摩擦簧70和接触元件72也保持其被定位在约束位置的状态，所以，摩擦簧70能被维持在它和啮合槽66的啮合表面66A相啮合的状态。

因此，如上所述，即使V形齿轮46在抽出方向上产生大的加速度，因而W形棘爪62由于惯性趋向于在锁定启动方向上相对V形齿轮46摆动，摩擦簧70与啮合表面66A的啮合也会约束W形棘爪62在锁定启动方向上的摆动。因此，W形棘爪62的一端不能与传感器保持器38中齿环内周表面上的棘轮齿轮相啮合，这样有效地防止了安全带卷绕装置10进入所谓的“端锁定状态”。

此处，用于约束W形棘爪62在锁定启动方向上摆动的元件为仅仅包含两个元件即摩擦簧70和接触元件72的整体部件。因此，可以节约空间，增强在V形齿轮46上的可安装性，并能使V形齿轮46小型化。而且，能够降低成本。

另外，W形棘爪62不仅具有与在传感器保持器38中的齿环内表面上的棘轮齿轮相啮合的功能，而且还具有通过V形齿轮46的旋转相对于V形齿轮46在锁定启动方向上摆动的功能。因此，能够进一步节约空间，进一步增强在V形齿轮46上的可安装性，并进一步使V形齿轮46小型化。而且，能进一步降低成本。

尽管在本典型实施例中接触元件72被固定到摩擦簧70的另一端，从而与传感器保持器38相接触，但是接触元件72可以不被固定到摩擦簧70的另一端，而传感器保持器38与摩擦簧70的另一端相接触。

[第二典型实施例]

图4为正视图，示出了依据本发明第二典型实施例的安全带卷绕装置100的主要部分。

安全带卷绕装置100被构造为大体与上面描述的第一典型实施例相似，除了以下几点：

在安全带卷绕装置100中，旋转探测机构60具有作为啮合元件的W形棘爪102，和代替上述第一典型实施例中的W形棘爪62作为旋转探测元件的惯性块104，其中W形棘爪102和惯性块104在V形齿轮46的径向排列。

W形棘爪102由形成在V形齿轮46上的销106可转动地支撑在从支撑轴26的轴线移位的位置，从而能在与支撑轴26平行的轴线上，在预定的范围内摆动。这样构造W形棘爪102，使其摆动将其一端与传感器保持器38中的齿环内周表面上的棘轮齿轮相接触或脱离。因为W形棘爪102的一端被移动到齿环内周表面上的棘轮齿轮附近，W形棘爪102的一端与齿环内周表面上的棘轮齿轮相啮合，从而约束V形齿轮46在抽出方向的旋转(而允许V形齿轮46在卷绕方向的旋转)。

W形棘爪102在其一端与惯性块104的一端相接触，相对地，W形棘爪102在其另一端与惯性块104的另一端相接触。在惯性块104的另一端上形成有作为啮合部的啮合槽108，进一步地，在啮合槽108的一端形成有啮合表面108A。惯性块104由形成在V形齿轮46上的支撑部110支撑，从而能在与支撑轴26平行的轴线上，在预定的范围内摆动。惯性块104这样构造，以使其在锁定启动方向上的摆动压迫W形棘爪102以使其摆动，使得W形棘爪102的一端与齿环内周表面上的棘轮齿轮相啮合。

此外，作为弹力装置的传感器弹簧112的一端锁定在惯性块104上。传感器弹簧112的另一端锁定在V形齿轮46的另一端上。传感器弹簧112为压力螺旋弹簧，以在与锁定启动方向相反的方向驱动惯性块104。

V形齿轮46可旋转地支撑在作为组成约束元件的弹力装置的大体U形杆状摩擦簧114的一端。摩擦簧114沿着车辆长度方向的一侧从一端到另一端逐渐被拉长，使得它在旋转轴方向上具有弹力。摩擦簧114能在其纵向中间部分插入到形成在惯性块104上的啮合槽118中。

在摩擦簧114的另一端固定有作为组成约束元件的接触元件的大体柱状管状盖子116(帽子)。盖子116在V形齿轮46的一侧表面上敞开。摩擦簧114在其另一端插入穿过盖子116的开口部，使得摩擦簧114和盖子116彼此结合为一整体。

摩擦簧114的弹力使得盖子116与传感器保持器38(齿环在车辆长度方向一侧的平面)接触(表面接触)。当V形齿轮46旋转时，在盖子116和传感器保持器38之间产生摩擦力，使得摩擦簧114和盖子116彼此整体旋转。因此，当V形齿轮46在抽出方向旋转时，如图5所示，摩擦簧114和盖子116被定位在卷绕方向的旋转位置，也即为非约束位置，使得摩擦簧114和啮合槽108的啮合表面108A分离开，以允许惯性块104在锁定启动方向摆动。反之，当V形齿轮46在卷绕方向旋转时，如图4所示，摩擦簧114和盖子116被定位在抽出方向的旋转位置，也即为约束位置，使得摩擦簧114与啮合槽108的啮合表面108A相啮合(邻接)，这样，惯性块104在锁定启动方向的摆动被约束。

此处，当车辆减速因而乘员的身体由于惯性大体向着车辆前侧移动时，快速拉伸安全带22，卷轴20(包括支撑轴26和锁定基板42)在抽出方向快速旋转，使得V形齿轮46与W形棘爪102、惯性块104、摩擦簧114，以及盖子116一起在抽出方向上快速旋转。

因而，惯性块104由于惯性趋向于停留在原位，而不相对于V形齿轮46旋转。这样，惯性块104逆着传感器弹簧112的弹力趋向于相对V形齿轮46在锁定启动方向上摆动。另外，在盖子116和传感器保持器38之间产生摩擦力，使得摩擦簧114和盖子116彼此整体旋转。结果，摩擦簧114和盖子116被定位于非约束位置，所以，摩擦簧114与惯性块104中啮合槽108的啮合表面108A分离(见图5)。因此，惯性块104被允许在锁定启动方向上相对V形齿轮46摆动。当惯性块104在锁定启动方向上相对于V形齿轮46摆动时，惯性块104压迫W形棘爪102，并使得W形棘爪102摆动，从而W形棘爪102的一端与传感器保持器38中齿环内周表面上的棘轮齿轮相接近并啮合。

因为W形棘爪102的一端与齿环内周表面上的棘轮齿轮相啮合，约束了V形齿轮46在抽出方向的旋转。因而，V形齿轮46逆着回位弹簧52的弹力在卷绕方向上相对于锁定基板42旋转。

同时，当从卷轴20抽出的安全带22绕着卷轴20卷绕时，卷轴20(包括支撑轴26和锁定基板42)依靠盘簧30的弹力在卷绕方向上旋转，于是，V形齿轮46、W形棘爪102、惯性块104、摩擦簧114，以及盖子116随同卷轴20一起在卷绕方向旋转。因而，惯性块104由于惯性趋向于停留在原位而不相对V形齿轮46旋转，因此，惯性块104趋向于逆着传感器弹簧112的弹力在锁定启动方向上相对V形齿轮46摆动。此外，在盖子116和传感器保持器38之间产生摩擦力，因而，摩擦簧114和盖子116彼此整体旋转，从而被定位在约束位置，使得摩擦簧114与惯性块104中啮合槽108的啮合表面108A相啮合(见图4)。因此，惯性块104在锁定启动方向相对于V形齿轮46的摆动被约束。

在卷轴20在卷绕方向旋转的状态中，摩擦簧114和盖子116保持在约束位置。当安全带22被卷轴20完全卷绕时，即使卷轴20和V形齿轮46作为反应在抽出方向快速且轻微旋转，摩擦簧114和盖子116也维持在其处于约束位置的状态，所以，摩擦簧114能被维持在与啮合槽108的啮合表面108A相啮合的状态。

因此，如上所述，即使V形齿轮在抽出方向产生大的加速度，因而惯性块104由于惯性趋向于在锁定启动方向上相对于V形齿轮46摆动，摩擦簧114与啮合表面108A的啮合也能约束惯性块104在锁定启动方向上的摆动。因此，惯性块104不能推起W形棘爪102，进一步地，使得W形棘爪102的另一端与惯性块104相接触，从而约束W形棘爪102的摆动。所以，W形棘爪102的一端不能与传感器保持器38中齿环内周表面上的棘轮齿轮相啮合。

这样，在安全带卷绕装置100中，当安全带22被卷轴20完全卷绕时，W形棘爪102与齿环内周表面上的棘轮齿轮相啮合，从而有效地阻止了安全带卷绕装置100进入所谓的“端锁定状态”。

如上所述，本典型实施例也能产生与上述第一典型实施例相同的功能和效果，除了由置于W形棘爪62中的两个功能元件所产生的功能和效果。

尽管在本典型实施例中盖子116被固定到摩擦簧114的另一端，以使与传感器保持器38相接触，但是也可以使盖子不固定到摩擦簧114的另一端，而摩擦簧114的另一端与传感器38相接触。

以上对本发明典型实施例的描述是为了阐述和说明。它并不是穷举的，也不是要将本发明限定于所公开的精确形式。显然，对于本领域技术人员而言，许多变动和变形是明显的。选择并描述实施例是为了更好地解释本发明的原理以及实际应用，从而使得本领域其它技术人员能够将本发明的多个实施例及具有的多种变形理解为适于预期特定的用途。本发明的范围由下面的权利要求及其等同来限定。

附图标记简要说明

10 安全带卷绕装置

20 卷轴

22 安全带

46 V形齿轮(旋转元件)

56 锁定板(锁定元件)

62 W形棘爪(旋转探测元件)

68 传感器弹簧(弹力元件)

70 摩擦簧(约束元件)

72 接触元件(约束元件)

100 安全带卷绕装置

104 惯性块(旋转探测元件)

112 传感器弹簧(弹力元件)

114 摩擦簧(约束元件)

116 盖子(约束元件)

Claims

1、一种安全带卷绕装置，包括：

卷轴，在卷绕方向旋转以卷绕安全带，在抽出方向旋转以抽出安全带；

旋转元件，相对于所述卷轴可旋转地设置，并连接为能随同所述卷轴一起旋转；

锁定元件，其动作以约束卷轴在抽出方向的旋转；

旋转探测元件，设置在所述旋转元件中，并在预定的锁定启动方向上移位，以便在所述旋转元件以预定速度或更高速度在抽出方向旋转时，激励所述锁定元件；以及

约束元件，设置在所述旋转元件中，并能在所述旋转元件旋转产生摩擦力时移动，以通过与所述旋转探测元件啮合，约束该旋转探测元件作为对安全带停止被卷轴卷绕所做的反应而在锁定启动方向移位。

2、如权利要求1所述的安全带卷绕装置，其特征在于，在旋转元件在抽出方向旋转，且该旋转不是在卷绕方向上的旋转停止反应的状态，所述约束元件禁止所述旋转探测元件在锁定启动方向上的移位约束。

3、如权利要求1所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述约束元件可移动地插入在约束位置和非约束位置之间，在所述约束位置处所述旋转探测元件在所述锁定启动方向的移位能够被约束，在所述非约束位置处所述旋转探测元件被允许在所述锁定启动方向移位，从而通过所述旋转元件在所述卷绕方向的旋转，所述约束元件移位到所述约束位置。

4、如权利要求1所述的安全带卷绕装置，其特征在于，进一步包括弹力元件，该弹力元件在与所述锁定启动方向相反的方向上驱动所述旋转探测元件。

5、如权利要求1所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述约束元件包括弯曲杆状摩擦簧和接触元件；且

所述摩擦簧在其一端由所述旋转元件可旋转地支撑，且所述摩擦簧在其另一端适配在所述接触元件周围。

6、如权利要求5所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述旋转探测元件具有形成在其一端的啮合部；且

当所述约束元件与所述旋转探测元件啮合时，所述摩擦簧的一部分插入到所述啮合部中。