CN102395491A - 安全带用卷收器 - Google Patents

Abstract

提供一种安全带用卷收器，其能够将切换装置用的气体发生器布置在最适当的位置上，此外，还能够有效地堵塞由于弯曲形成气体通道以及气体发生器收纳部而产生的开关外壳的孔。安全带卷收器(10)中，切换装置(20)具备：气体发生器(83)；收纳气体发生器(83)的气体发生器收纳部(106)；以及具有连通气体发生器收纳部(106)的、由气体发生器(83)产生的气体所经过的气体通道(107)的开关外壳(81)，开关外壳(81)的气体发生器收纳部(106)以及气体通道(107)被弯曲形成，相对气体发生器收纳部(106)，与气体通道(107)相反的一侧上，沿着气体通道(107)的方向延伸的铸型孔(108)，通过气体发生器(83)与气体通道(107)隔绝开。

Description

安全带用卷收器

技术领域

本发明涉及一种安全带用卷收器，更加具体为，涉及一种带有强制限制器机构的安全带用卷收器。

背景技术

近年来的安全带卷收器中，如参照专利文献1，有一些附加有强制限制器机构，当设定值以上的负荷施加到安全带上时，其一边吸收能量一边释放安全带，减轻对驾乘员胸部的负担。尤其是，在专利文献1中所记载的安全带用卷收器中，扭杆由多个扭矩不同的轴部分所构成，通过切换装置切换扭杆的多个轴部分，能够变更强制限制器机构的能量吸收负荷。

专利文献1：日本国特表2003-502204号公报

然而，专利文献1中所记载的切换装置，由气体发生器产生的气体通过开关外壳，启动切换构件，从而切换多个轴部分的力传达位置。一直以来，收纳这种气体发生器的开关外壳的收纳部被形成为如下构造：不会干涉收纳紧急锁止装置的系统盖或者织带，并且，气体沿着经过的气体通道朝斜上方或者斜下方膨胀而出，从而不需要为了连接气体发生器用的连接头而在框架上开孔。这种开关外壳，以插入滑动桥的状态，进行压铸成型，由抽掉的滑动桥的部分，形成直线状的气体通道与收纳部。

然而，将气体发生器朝斜上方配置时，水等有可能浸入气体发生器。此外，气体发生器用的连接头，为了使组装时不会被拉伸且有过大的力施加于其上，较理想为在将卷收器安装于车辆后再进行连接，将气体发生器朝斜下方配置时，该安装操作变得烦杂。因此，较为理想的是，为了组装性，收纳部朝与倾斜形成的气体通道不同的方向弯曲形成。

例如，使用形成气体通道与收纳部的2个滑动桥，对开关外壳进行压铸成型时，有必要堵塞形成气体通道的滑动桥被抽掉的铸型孔。一般来说设置一个盖子来堵塞该铸型孔，但是这样不仅会增加零件件数，还需要安装操作。此外，使用失蜡工艺或者砂模等形成开关外壳时，虽然不用在制造上设置铸型孔，但是这些方法不适合大量生产。

发明内容

本发明是针对上述情况所提出的，其目的在于提供一种安全带用卷收器，其能够将切换装置用的气体发生器布置在最适当的位置上，并且，能够有效率地堵塞由于弯曲形成气体通道与气体发生器收纳部而产生的开关外壳的孔。本发明的目的是通过以下构成来实现。

(1)一种安全带用卷收器，其特征在于具备：

卷收器架；

主轴，被该卷收器架自由旋转地支撑，卷绕织带；

锁定构件，被上述卷收器架自由旋转地支撑，并且，在紧急时被固定于上述卷收器架；

扭杆被配置于上述主轴与上述锁定构件之间的力传达路径上，具有多个扭矩不同的轴部分；

切换装置，切换作为上述力传达路径的上述扭杆的多个轴部分，

该切换装置具备路径切换用气体发生器以及开关外壳，其中该开关外壳具有收纳该气体发生器的气体发生器收纳部，以及连通该气体发生器收纳部、由上述气体发生器产生的气体所经过的气体通道，

该开关外壳的气体发生器收纳部与气体通道被弯曲形成，相对上述气体发生器收纳部，在与上述气体通道相反一侧上，沿着上述气体通道方向延伸的孔，通过上述气体发生器与气体通道隔绝开。

(2)如1所述的安全带用卷收器，其特征在于，上述气体发生器收纳部，在上述卷收器被安装于车辆上的状态下水平延伸。

(3)如1或2所述的安全带用卷收器，其特征在于，上述开关外壳，被安装于上述卷收器架的侧板内侧。

(4)如3所述的安全带用卷收器，其特征在于，上述气体发生器收纳部，在所述卷收器被安装于车辆上的状态下，被配置在所述开关外壳的上部，且在能够避免与由所述卷收器架的织带导孔所引导的织带相互发生干涉的位置上，

上述卷收器架，在与上述气体发生器收纳部的开口部相对的位置上形成缺口。

(5)如1～4中任何一项所述的安全带用卷收器，其特征在于，相对上述气体发生器收纳部，与上述气体通道相反一侧，沿着上述气体通道方向延伸的孔，是通过鋳型而设置的铸型孔。

根据本发明的安全带用卷收器，切换装置具备：路径切换用气体发生器；收纳气体发生器的气体发生器收纳部；以及开关外壳，该开关外壳具有与气体发生器收纳部连通的、由气体发生器产生的气体所经过的气体通道，开关外壳的气体发生器收纳部与气体通道被弯曲形成，相对气体发生器收纳部，在与气体通道相反一侧，沿着气体通道方向延伸的孔，通过气体发生器与气体通道隔绝开。据此，能够将切换装置用的气体发生器布置在最适当的位置上，并且，能够在气体发生器的点火时，在不另外设置盖等的情况下，有效地堵塞由于弯曲形成气体通道与气体发生器收纳部而产生的开关外壳的孔。

附图说明

[图1]是显示本发明的第1实施方式的安全带用卷收器的透视图。

[图2]是图1的安全带用卷收器的分解透视图。

[图3](a)是安全带用卷收器的正面图，(b)是该系统盖一侧的侧面图。

[图4]是显示了除掉卷取弹簧装置以及预收紧装置的一部分的、沿图3的IV-IV线的剖视图。

[图5]是图4的沿V-V线的剖视图。

[图6]是图5的沿VI-VI线的剖视图。

[图7]是图4的VII部扩大图。

[图8](a)是切换装置启动前的沿图4VIII-VIII线的剖视图，(b)是切换装置启动后的沿图4VIII-VIII线的剖视图。

[图9]是开关外壳的透视图。

[图10]是压铸成型后的滑动桥被抽掉前的开关外壳的剖视图。

附图标记的说明：

10安全带用卷收器

15预收紧装置

20切换装置

61主轴

62轴头组件(锁定构件)

64转矩管

65第1扭杆

66第2扭杆

81开关外壳

82活塞开关

83气体发生器

106气体发生器收纳部

107气体通道

具体实施方式

下面，参照图1～图10，就本发明的一实施方式所涉及的安全带用卷收器进行详细的说明。

本实施方式的安全带用卷收器10，如图1～图3所示具备：被卷收器架11支撑、可以旋转的、卷取未图示的安全带的主轴组装体12；在安全带卷取方向上对主轴组装体12施力的卷取弹簧装置17；检测车辆水平方向的加速度的加速度传感器13；根据由加速度传感器13检测出的加速度，锁止安全带的释放动作的锁止装置14；在车辆碰撞时，作用于主轴组装体12上，卷取安全带的预收紧装置15；当设定值以上的负荷施加在安全带上时，一边吸收能量一边释放安全带的强制限制器机构16。

卷取弹簧装置17以及预收紧装置15，被配置在主轴组装体12的轴方向一端侧，被安装在卷收器架11上。另一方面，加速度传感器13以及锁止装置14，被配置在主轴组装体12的轴方向的另一端侧，被收纳于安装在卷收器架11上的系统盖19内。

卷收弹簧装置17具备：卷收弹簧25；收纳卷收弹簧25的卷收弹簧盖26、27；以及支撑卷收弹簧25的内周端部，安装于主轴12的前端的卷收弹簧结合部28。

加速度传感器13具备球状的重量传感器21和收纳重量传感器21的传感器盒22，传感器盒22内安装有杠杆传感器22a，其能通过轴构件22b旋转。

锁止装置14，能够采用众所周知的各种构造。在本实施方式的情况下，锁止装置14，在卷收器架11的侧板11a与安装于该侧板11a的轴承板31之间，具备WS控制杆32、方向盘33、惯性体34以及弹簧35。惯性体34被安装于方向盘33上并且多少能够相对其旋转，此外，WS控制杆32，在受弹簧35施力的状态下，可旋转地安装于方向盘33上。当惯性体34与方向盘33相对旋转时，WS控制杆32便会抵抗弹簧35施加的力而旋转，从而与轴承板31的内齿31a相卡合。

此外，由于车辆碰撞等致使水平方向的加速度比规定值大时，加速度传感器13的重量传感器21发生移动，使杠杆传感器22a朝上方转动。接着，杠杆传感器22a朝上方转动，与方向盘33卡合。然后，在方向盘33的释放方向的旋转被阻止的状态下，安全带从卷收器10释放出来，方向盘33便相对主轴12产生旋转滞后，可旋转地安装于方向盘33上的后述锁止片67便移动至直径方向的外侧，与形成于卷收器架11的侧板11a内侧的锁止齿11f相卡合，主轴12的安全带释放动作被锁止。

预收紧装置15，在卷收器架11的侧板11b与安装于该侧板11b的管罩18之间，具备轴承衬套41、预紧环42、滚珠导轨43、44，以及球形存水弯49，同时，在预紧环42的周围具有驱动装置51。

驱动装置51具备，安装于卷收器架11的管套52、设于管套52内的气体发生器53、弹簧54、主轴55以及作为质量体的滚珠56。气体发生器53上，安装有连接头57，气体发生器53的点火使气压上升，从而通过活塞55将滚珠56推出，这些滚珠56进入预收紧装置42的槽部42a，使预收紧装置42旋转。并且，弹簧54防止平常滚珠56由于摇晃而产生异音的现象。另外，符号58是在非工作状态下用于保持滚珠56的球形止逆阀用弹簧，59是用于非同步地啮合小齿轮42的双球，59a是双球用夹子。

预收紧装置42，与主轴61的一端部花键嵌合在一起，从而与主轴61一体旋转，在其外周侧上，形成有收纳了驱动装置51的滚珠56的槽部42a。

此外，主轴组装体12具备：主轴61；堵塞主轴61一端侧开口的锁定构件轴头组件62，配置在主轴主体61内的转矩管64；第1以及第2扭杆65、66，其作为构成扭矩不同的轴部分的强制限制器机构16；被引导至轴头组件62的外周面的锁止片67；从主轴61的另一端开始被安装于周围的尾端件69；安装于该尾端件69的筒部69a的周围且能够在轴方向上移动的主轴环70；以及如图8在形成于该主轴61上的一对贯通孔61a安装于尾端件69上的能够旋转的锁定元件68。而且，图1中，符号71是限制主轴61以及轴头组件62相对旋转量的能量吸收制动器，72是欧米茄弹簧，73是安全板。

而且，在卷收器架11的侧板11a的内侧上，配置有开关外壳81与活塞开关82，开关外壳81上，安装有路径切换用气体发生器83(MGG：Micro Gas Generator)。在本实施方式中，锁定元件68、尾端件69、主轴环70、开关外壳81、活塞开关82、路径切换用气体发生器83构成，切换主轴61与轴头组件62之间的力传达路径的切换装置20。

第1扭杆65的轴径比第2扭杆66的轴径形成得还要粗，各扭杆的两端部65a、65b、66a、66b形成梅花(TORX)(注册商标)状。

如图4所示，在轴头组件62的内周面上形成有梅花状的孔部62a，第1扭杆65的一端部65a被嵌合。此外，转矩管64的内周面上，梅花状的环状槽64a也被设置在轴方向的中间部分，第1扭杆65的另一端部65b被嵌合。此外，第1扭杆65的另一端部65b的内周面上，也形成梅花状的孔部65c，第2扭杆的一端部66a被嵌合。进一步，第2扭杆66的另一端部66a被嵌合固定于，形成于主轴61的另一端部的内周面的梅花状的凹部61b上。据此，第1以及第2扭杆65、66，被配置在主轴61和预收紧装置15之间的力传达路径上。

此外，被配置于形成于主轴61的贯通孔61a内的锁定元件68，转动以能够进退于连接孔部64c内，该连接孔部64c形成于转矩管64的端部。锁定元件68在被按压于主轴环70的内周面的状态下，如图8(a)所示，进出于转矩管64的连接孔部64c内，锁定元件68的旋转受到抑制。据此，转矩管64通过一对锁定元件68与主轴61结合，主轴61与转矩管64一体旋转。此外，尾端件69为树脂制，使主轴环70相对主轴61定位并固定。

在此，本实施方式的开关外壳81，如图4～7、9所示，具有略平板状部分101，从该略平板部分101的一侧面延伸而出，覆盖活塞开关82的外周面的外侧圆筒部分102，以及在外侧圆筒部分102的内侧覆盖活塞开关82的内周面的内侧圆筒部分103，并被安装于卷收器架11的侧板11a的内侧上。在外侧圆筒部分102与内侧圆筒部分103之间，设有仿照活塞开关82的环状凹部82a的形状的略C字状凸部104。此外，略C字状凸部104的外周面上，形成多个被卡合部104a，设于活塞开关82上的卡合爪82b恰当地卡合在被卡合部104a上。

此外，开关外壳81具备，收纳路径切换用气体发生器83的气体发生器收纳部106，以及连通气体发生器收纳部106的，由气体发生器83产生的气体所经过的气体通道107。气体发生器收纳部106，为了在卷收器10被安装于车辆上的状态下能够水平地延伸，而被形成于略平板状部分101的上部。气体通道107，在略平板状部分101的内部朝斜下方形成，越过外侧圆筒部分102，延伸至缺口部104b，该缺口部104b没有与略C字状凸部104相等径向位置的凸部104。

这种形状的开关外壳81，如图10所示，在插入用于形成气体发生器收纳部106与气体通道107的2个滑动桥200、201的状态下进行压铸成型。然后，在使开关外壳81成型后，抽掉2个滑动桥200、201，从而形成气体发生器收纳部106与气体通道107。因此，开关外壳81上形成铸型孔108，其在抽掉形成气体通道107的滑动桥201时，相对气体发生器收纳部106，与气体通道107相反的一侧上，沿着气体通道107的方向延伸。此外，通过抽掉滑动桥200，形成气体发生器83所插入的开口部106a。然而，形成气体通道107的滑动桥201，在插入形成气体发生器收纳部106的滑动桥200的孔200a内的状态下，进行压铸成型。此外，开关外壳81由锌压铸或者铝压铸等形成。

因此，如图5所示，该铸型孔108，在气体发生器83点火时，为了防止气体漏出去，通过气体发生器83的有底圆筒状的杯配件83a，与气体通道107隔绝开。在本实施方式中，在与开口部106a相反一侧直到超越气体通道107的位置上，些许突出形成气体发生器收纳部106的底部106b，杯配件83a的底部分83b的一部分进入到该突出部分，杯配件83a堵塞铸型孔108。此外，在气体发生器收纳部106的底部106b和杯配件83a的底部分83b之间，形成连通气体通道107的若干个间隙。而且，铸型孔108，虽然也可以在气体发生器83被安装的阶段就完全密封，但是只要在气体发生器83点火阶段，杯配件83a的底部分83b断裂，杯配件83a的外周面膨胀从而使其堵塞便可。

另外，在将卷收器10安装于车辆上后，气体发生器用的连接口109被安装在，收纳于气体发生器收纳部106内的气体发生器83上。而且，气体发生器收纳部106被配置在，卷收器架11的连接板11c的上方，且安装于卷收器架11的连接板11c上的上部缀板11d的织带导孔11e的下方以及侧方，上部缀板11d上形成有，为了不与气体发生器收纳部106发生干涉而部分仿照气体发生器收纳部106的形状的缺口11g。据此，气体发生器83被布置在，上部缀板11d的织带导孔11e的下方，且卷收器架11的侧板11a、11b之间、不会与由织带导孔11e所引导的织带互相干扰的最适合的位置上，形成一个紧凑的构造。

因此，由路径切换用气体发生器83的点火产生气体时，气体经过气体通道107，从缺口部104b，扩散至开关外壳81的略C字状凸部104与活塞开关82的环状凹部82a之间的空间S。然后，活塞开关82的卡合爪82b与开关外壳81的被卡合部104a之间的卡合被解除，能够使活塞开关82在轴方向上移动。

接着，就本实施方式的安全带用卷收器10的预收紧装置15以及强制限制器机构16的运作进行说明。

预收紧装置15，接收到来自车辆侧的用于启动的电流，驱动装置51的气体发生器53的点火引起气压上升，从而使滚珠56在管套52内移动。接着，移动后的滚珠56，从管套52进入到预收紧装置42的槽部42a内，使预收紧装置42旋转。然后，预收紧装置42的旋转力，被传达至主轴61，卷取被固定于主轴61上的安全带。据此，预收紧装置15开始工作。

此外，在减速度或者织带W的突然释放的作用下，锁止装置14启动，轴头组件62便被卷收器架11锁紧，通过安装于轴头组件62上的第1以及第2扭杆65、66，阻止主轴61在织带释放方向上的旋转，锁定织带W的释放动作。

然后，由于驾乘员的反冲力，超过预先设定值的较强的释放负荷作用在织带上，强制限制器机构16便启动，扭杆65、66中的任何一方发生扭曲，吸收能量，缓和作用于驾乘员的冲击。其中扭杆65、66设置于固定在卷收器架11上的轴头组件62与由于织带的释放而旋转的主轴61之间。据此，轴头组件13与主轴12，由于扭杆16的扭转，而相对旋转。

在强制限制器机构16开始启动的状态下，锁定元件68被按压在主轴环70的内周面上，旋转被抑制，因此转矩管64通过一对锁定元件68与主轴61相结合。因此，主轴61与轴头组件62之间的力传达路径的顺序为，主轴61、转矩管64、第1扭杆65、轴头组件62。

此外，第1扭杆65的轴径比第2扭杆66的轴径形成得还要粗，以比第2扭杆66还要大的扭矩进行能量的吸收。

另一方面，强制限制器机构16，与车辆内的安全气囊的启动有关联，在恰当的时候启动气体发生器83，启动切换装置20。切换装置20，接通路径切换用的电流，路径切换用气体发生器83点火。在路径切换用气体发生器83的气压下，气体经过开关外壳81的气体通道107，活塞开关82在图7的箭头X方向被按压，主轴环70也被活塞开关82按压而偏离箭头X方向。另外，如图4，气体发生器83的杯配件83a的底部分83b上，形成有放射状的槽，被形成为在点火时易于断裂。

主轴环70在箭头X方向上移动，则锁定元件68在主轴61的连接孔61a内，在主轴61的直径方向上能够自由转动。因此，如图8(b)，剖面图为通过将锁定元件68推出外侧而形成的转矩管64的连接孔部64c，使得锁定元件68从转矩管64的连接孔部64c的内侧向外侧移动。据此，主轴61与转矩管64能够相对旋转。因此，轴头组件62与主轴61之间的力传达路径的顺序是：主轴61、第2扭杆66、第1扭杆65、轴头组件62。然而，第1扭杆65比第2扭杆66还要粗，开始扭转负荷较高，因此不会扭转而只是进行力的传达。

进一步施加安全带释放方向的力，安全带负荷一旦到达第2扭杆66的扭转负荷，则只有在力传达路径上轴径较小的第2扭杆66一边发生塑性变形一边扭转，主轴61旋转，安全带被释放。据此，由第1以及第2扭杆65、66分两个阶段进行能量吸收。而且，主轴61以及轴头组件62之间，互相相对旋转时，能量吸收制动器71在轴方向上移动，在移动所规定量的阶段后限制相互间的相对旋转，因此防止了第1以及第2扭杆65、66的扭断。

因此，根据本实施方式的安全带用卷收器10，切换装置20具备：路径切换用气体发生器83；收纳气体发生器83的气体发生器收纳部106；以及具有气体通道107的开关外壳81，其中该气体通道107与气体发生器收纳部106连通、且由气体发生器83产生的气体经过该气体通道107。开关外壳81的气体发生器收纳部106以及气体通道107被弯曲形成，相对气体发生器收纳部106，与气体通道107相反的一侧上，沿着气体通道107的方向延伸的铸型孔108，通过气体发生器83与通道107隔绝开。据此，能够将切换装置用的气体发生器83布置在最适当的位置上，此外，通过将气体通道107与气体发生器收纳部106弯曲形成而产生的开关外壳81的铸型孔108，不需要另外设置盖子等，可以在气体发生器83的点火时有效地堵塞。

此外，气体发生器收纳部106，由于卷收器10在被安装于车辆上的状态下水平地延伸，因此能够防止水等侵入气体发生器收纳部106内。

开关外壳81，由于被安装于卷收器架11的侧板11a的内侧，因此活塞开关82的移动领域也为侧板11a的内侧，能够将卷收器10做成紧凑的构造。

此外，气体发生器收纳部106，在卷收器10被安装于车辆上的状态下被配置开关外壳81的上部，且在能够避免与由卷收器架11的织带导孔11e所引导的织带产生干扰的位置上，卷收器架11，在与气体发生器收纳部106的开口部106a相对的位置上形成缺口，因此，在采用紧凑的构造的同时，能够容易地将连接口109安装在气体发生器83上。

然而，本实施方式中，虽然在卷收器架11的连接板11c上设置上部缀板11d，在上部缀板11d  上设置织带导孔11e，但是织带导孔11e，也可以在不设上部缀板11d的情况下而设于使卷收器架11在上方延伸而出的部分上。此外，在这种情况下，在卷收器架11的上方延伸而出的部位上，也可以在与气体发生器收纳部106的开口部106a相对的位置上形成缺口。

甚至，为了形成气体通道，并非一定要使用金属模具的滑动桥进行挖空。例如，也可以通过后加工，用钻头等对相当于桥的部位进行开孔加工，从而形成气体通道。因此，相对气体发生器106，与气体通道107相反的一侧沿着气体通道107的方向延伸的孔，并不限定于本实施方式的铸型孔108。

并且，本发明不受上述实施方式所限制，可以适当地进行改良或者变形。

例如，本实施方式的切换装置适用于，第1以及第2扭杆作为能量吸收装置来使用的情况，但是在预收紧装置为通过扭杆与主轴结合的安全带用卷收器的情况下，也可以将轴径较粗的第1扭杆作为预收紧装置启动时的力传达路径来使用，将轴径较细的第2扭杆作为能量吸收装置来使用。

本申请是基于2009年4月17日申请的日本专利申请特愿2009-101071而提出的，其内容在此被引作参照。

Claims (5)

1.一种安全带用卷收器，其特征在于具备：

卷收器架；

主轴，被该卷收器架旋转自如地支撑，并卷绕织带；

锁定构件，被所述卷收器架旋转自如地支撑，并且，在紧急时被固定于所述卷收器架；

扭杆，被配置于所述主轴与所述锁定构件之间的力传达路径上，具有多个不同扭矩的轴部分；

切换装置，切换作为所述力传达路径的所述扭杆的多个轴部分，

该切换装置具备：路径切换用气体发生器以及开关外壳，其中该开关外壳具有收纳该气体发生器的气体发生器收纳部，以及连通该气体发生器收纳部、由所述气体发生器产生的气体所经过的气体通道，

该开关外壳的气体发生器收纳部与气体通道被弯曲形成，相对所述气体发生器收纳部，在与所述气体通道相反一侧上，在沿着所述气体通道方向延伸的孔，通过所述气体发生器与气体通道隔绝开。

2.如权利要求1所述的安全带用卷收器，其特征在于，所述气体发生器收纳部，在所述卷收器被安装于车辆上的状态下水平延伸。

3.如权利要求1或2所述的安全带用卷收器，其特征在于，所述开关外壳，被安装于所述卷收器架的侧板内侧。

4.如权利要求3所述的安全带用卷收器，其特征在于，所述气体发生器收纳部，在所述卷收器被安装于车辆上的状态下，被配置在所述开关外壳的上部，且在能够避免与由所述卷收器架的织带导孔所引导的织带相互发生干涉的位置上，

所述卷收器架，在与所述气体发生器收纳部的开口部相对的位置上缺损一部分而形成。

5.如权利要求1～4中任何一项所述的安全带用卷收器，其特征在于，相对所述气体发生器收纳部，与所述气体通道相反一侧，沿着所述气体通道方向延伸的孔，是通过鋳型而设置的铸型孔。

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