CN102463962B - 安全带卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够通过电动机的驱动力将安全带卷绕到卷轴，并且即使对卷轴赋予的拉出方向的旋转力大，也可以不将卷轴与电动机之间断开的安全带卷绕装置。若电动机的正转驱动力经由蜗杆(136)以及蜗轮(134)使传动机构(112)旋转，则离合器棘爪(116)与V齿轮(58)的棘轮(118)啮合。由此，V齿轮(58)向卷绕方向旋转而棘爪(56)的棘轮齿(76)与棘轮(132)啮合，传动机构经由棘爪与棘爪基座(44)连结，并且经由扭力轴(30)与卷轴(22)连结。在该状态下，不必等待“VSIR机构”或“WSIR机构”的动作，通过蜗杆(136)与蜗轮(134)的自锁功能，能够快速地限制卷轴向拉出方向的旋转。

Description

安全带卷绕装置

技术领域

本发明涉及一种卷绕并收纳安全带的安全带卷绕装置，特别是涉及具有通过驱动力使卷轴向卷绕方向旋转的电动机等驱动单元以及在车辆急减速时等情况下限制卷轴向拉出方向的旋转的锁止单元的安全带卷绕装置。

背景技术

在下述的专利文献1所公开的安全带卷绕装置中，限制由于车辆急减速、卷筒突然向拉出方向旋转引起的锁止离合器体向拉出方向的旋转。在该状态下若由于卷筒和锁定基座一起向拉出方向旋转而产生锁定基座相对于锁止离合器体向拉出方向的相对旋转，则设置于锁定基座的棘爪移动并与形成于壳体的锁止齿啮合。因此，锁定基座向拉出方向的旋转被限制，进而卷筒向拉出方向的旋转被限制。

另一方面，在专利文献2所公开的安全带卷绕装置中，由于车辆急减速、卷筒突然向拉出方向旋转而造成棘轮和锁定齿轮连结。在该状态下，若卷筒单元向拉出方向旋转，则支承于壳体单元的棘爪与棘轮啮合。由此，棘轮向拉出方向的旋转、进而卷筒单元向拉出方向的旋转被限制。

【专利文献1】日本特开2009-51286的公报

【专利文献2】日本特开2010-64606的公报

在以上那样的安全带卷绕装置中，在检测出车辆急减速状态或卷筒突然向拉出方向进行了旋转的状态之后，若卷筒不进一步向拉出方向旋转，则棘爪不限制卷筒向拉出方向的旋转。

发明内容

本发明考虑到以上事实，其目的在于得到一种如下所述的安全带卷绕装置，即，在从车辆进行了急减速的状态或卷轴向拉出方向进行了急旋转的状态到限制卷轴向拉出方向的旋转的期间不需要卷轴向拉出方向的旋转的安全带卷绕装置。

技术方案1所述的本发明涉及的安全带卷绕装置具有：卷轴，该卷轴卡止安全带的基端侧，并向卷绕方向旋转而卷绕上述安全带；锁止单元，该锁止单元在以相对于上述卷轴能够传递旋转力的方式而与该卷轴连结的状态下，限制上述卷轴向与上述卷绕方向相反的拉出方向的旋转；传感器单元，该传感器单元在下述状态中的至少一种状态下进行动作，即、所述状态为：车辆以规定的大小以上的加速度进行了减速的车辆急减速状态、以及上述卷轴以规定的大小以上的加速度向上述拉出方向进行了旋转的急旋转状态；驱动单元，该驱动单元以所输出的正转驱动力使上述卷轴向上述卷绕方向旋转并且使上述传感器单元动作；以及离合器单元，该离合器单元通过利用上述传感器单元进行动作，而将上述卷轴与上述锁止单元连结。

在技术方案1所述的本发明涉及的安全带卷绕装置中，若驱动单元进行正转驱动则从驱动单元输出的正转驱动力传递至卷轴而使卷轴向卷绕方向旋转。因此，若安全带被卷绕至卷轴，则系在乘客的身体上的安全带的松动即所谓的“松弛”被解除。

另一方面，若成为下述状态中的至少一种状态则传感器单元进行动作，即、上述状态为：车辆以规定的大小以上的加速度进行了减速的车辆急减速状态、以及卷轴以规定的大小以上的加速度向与卷绕方向相反的拉出方向进行了旋转的急旋转状态。进行了动作的传感器单元使离合器单元动作。因此，若卷轴与锁止单元连结，则通过锁止单元来限制卷轴向拉出方向的旋转。因此，在该状态下，安全带从卷轴的拉出被限制，能够通过安全带对例如在车辆急减速时试图向车辆前方侧惯性移动的乘客的身体进行保持。

在此，在本发明所涉及的安全带卷绕装置中，如上所述，通过驱动单元进行正转驱动就从驱动单元输出的正转驱动力来使传感器单元动作。即使在驱动单元进行动作后达到传感器的动作条件，也由于在该状态下传感器单元已进行动作而使锁止单元进行动作，从而在车辆急减速后能够马上限制卷轴向拉出方向的旋转。

技术方案2所述的本发明涉及的安全带卷绕装置，在技术方案1所述的本发明中，通过在上述离合器单元将上述卷轴与上述锁止单元进行连结的连结状态下从上述驱动单元输出与上述正转驱动力相反的反转驱动力，来解除由上述离合器单元进行的上述锁止单元与上述卷轴的连结。

在技术方案2所述的本发明涉及的安全带卷绕装置中，驱动单元不仅能够输出正转驱动力，也能够输出与该正转驱动力反向的反转驱动力。在通过离合器单元将锁止单元与卷轴以能够从卷轴向锁止单元传递旋转力的方式连结的状态下，若从驱动单元输出反转驱动力，则离合器单元解除上述的锁止单元与卷轴的连结。

因此，在必须使驱动单元进行正转驱动来除去“松弛”的状况被解除的情况下，若使驱动单元反转，则卷轴能够向拉出方向旋转，能够将安全带自由拉出，从而能够解除由安全带进行的强力束缚。

技术方案3所述的本发明涉及的安全带卷绕装置，在技术方案1或技术方案2所述的本发明中，将上述锁止单元夹装于上述驱动单元与上述卷轴之间，并且能够使得从上述驱动单元输出的旋转力向上述卷轴侧传递，此外，将上述离合器单元夹装于上述卷轴与上述锁止单元之间，伴随上述传感器单元的动作而将上述锁止单元与上述卷轴连结，并且通过从上述驱动单元输出上述正转驱动力而使上述传感器单元动作。

在技术方案3所述的本发明涉及的安全带卷绕装置中，锁止单元夹装于驱动单元和卷轴之间，并且，离合器单元夹装于卷轴和锁止单元之间。

若从驱动单元输出正转驱动力则离合器单元动作，通过该离合器单元使传感器单元动作，通过进行了动作的传感器单元，离合器单元使卷轴和锁止单元连结。因为锁止单元将来自驱动单元的正转驱动力向卷轴侧传递，所以卷轴通过从驱动单元输出的驱动力而向卷绕方向旋转。

另一方面，若成为车辆急减速状态以及卷轴的急旋转状态中的至少一种状态而传感器单元动作，则如上所述地离合器单元将卷轴与锁止单元连结。若连结于锁止单元的卷轴试图向拉出方向旋转，其旋转力被输入至锁止单元，则锁止单元克服该拉出方向的旋转力，限制卷轴向拉出方向的旋转。因此，在该状态下，安全带从卷轴的拉出被限制，例如，能够通过安全带对在车辆急减速时试图向车辆前方侧惯性移动的乘客的身体进行保持。

在此，离合器单元通过从驱动单元输出的正转驱动力使传感器单元动作。因此，即使在驱动单元动作后达到传感器的动作条件，也由于在该状态下传感器单元已进行动作，卷轴与锁止单元连结，所以在车辆急减速后锁止单元马上动作。

但是，例如，像在日本特开2006-282097号公报中公开的安全带卷绕装置中，在卷轴与电动机的输出轴之间设置有离合器机构，在对卷轴赋予的向拉出方向的旋转力在规定的大小以上的情况下，构成离合器机构的转矩限制器动作，将向拉出方向的旋转力开放，或者，在离合器机构中将卷轴与电动机的输出轴之间断开来防止过剩的旋转力向电动机的输出轴侧传递。

对此，在本发明涉及的安全带卷绕装置中，因为连结锁止单元与卷轴的离合器单元也兼作连结卷轴和驱动单元的离合器，所以能够将用于连结锁止单元和卷轴的构成与用于连结卷轴与驱动单元的构成共通化，从而能够实现部件数量的削减，进而能够实现成本的降低。

并且，因为连结锁止单元与卷轴的离合器单元也兼作连结卷轴与驱动单元的离合器，所以即使从卷轴传递有向拉出方向的旋转力，也可以不解除离合器单元中的卷轴与驱动单元的连结，在向拉出方向的旋转力从卷轴被传递至离合器单元的情况下，不需要用于解除离合器单元中的卷轴和驱动单元的连结的构成。

另外，因为离合器单元连接锁止单元与卷轴，所以被赋予能够充分克服如下旋转力的机械强度：在锁止单元限制卷轴向拉出方向的旋转的状态下，从该卷轴传递的拉出方向的旋转力，即，在车辆急减速时乘客的身体拽拉安全带时的卷轴向拉出方向的旋转力。因此，离合器单元虽然是用于连接卷轴与驱动单元的构成，但是不需要像这样的向拉出方向的旋转力被输入的情况下将旋转力开放的构成(用于临时将离合器解除的构成)。

技术方案4所述的本发明涉及的安全带卷绕装置，在技术方案1至技术方案3中的任一项所述的本发明中，具有：第1旋转体，该第1旋转体能够相对于上述卷轴相对旋转地设置在上述驱动单元的驱动力的传递路径中的比上述锁止单元更靠上述卷轴侧的位置，并且在上述锁止单元动作后该第1旋转体向上述拉出方向的旋转被上述锁止单元限制；以及能量吸收单元，该能量吸收单元跨越上述卷轴与上述第1旋转体地被设置并限制上述卷轴相对于上述第1旋转体的相对旋转，并且在由上述锁止单元对上述第1旋转体进行旋转限制的状态下上述卷轴被赋予规定的大小以上的旋转力则导致能量吸收单元变形。

根据技术方案4所述的本发明涉及的安全带卷绕装置，第1旋转体能够相对于卷轴相对旋转地设置。但是，由于能量吸收单元跨越卷轴与第1旋转体地被设置，从而第1旋转体相对于卷轴的相对旋转被能量吸收单元限制，因为第1旋转体向拉出方向的旋转被锁止单元限制所以卷轴向拉出方向的旋转也被限制。

另一方面，在这样地第1旋转体向拉出方向的旋转被锁止单元限制的状态下，若对卷轴赋予规定大小以上的向拉出方向的旋转力则在能量吸收单元产生变形。卷轴能够向拉出方向旋转能量吸收单元所变形的量的程度，安全带能够从卷轴被拉出相当于该旋转量的长度的量，并且使卷轴向拉出方向的旋转的力，即，施加给安全带的拽拉力的一部分被供给至能量吸收单元的变形上并被吸收。

在此，在本发明涉及的安全带卷绕装置中，通过从驱动单元输出正转驱动力而传感器单元动作，因此，第1旋转体与锁止单元被连结。因此，若在车辆急减速前驱动单元进行正转驱动，则在车辆急减速时第1旋转体与锁止单元已被连结，在该状态下在车辆急减速时试图向车辆前方侧惯性移动的乘客的身体对安全带施加的拽拉力能够立即被供给至能量吸收单元的变形。

并且，因为来自驱动单元的正转驱动力使卷轴向卷绕方向旋转从而使安全带被卷绕到卷轴，所以通过由驱动单元进行正转驱动而除去卷轴上的安全带的松动等。所以，若在该状态之后车辆进行急减速，由乘客的身体施加给安全带的拽拉力不被供给至卷轴上的安全带的卷紧而是作为向拉出方向的旋转力被施加给卷轴。因此，在这个意义上也能够立即将施加给安全带的拽拉力供给至能量吸收单元的变形。

技术方案5所述的本发明涉及的安全带卷绕装置，在技术方案4所述的本发明中，上述传感器单元具有：相对于上述卷轴能够相对旋转地被设置的第2旋转体；以及随动施力单元，该随动施力单元夹装于上述第2旋转体与上述卷轴之间并朝向抑制上述第2旋转体相对于上述卷轴的相对旋转的方向而对上述第2旋转体施力，从而相对于上述卷轴以及上述第2旋转体中任一方的旋转而使另一方随动，上述传感器单元构成为：在上述第2旋转体以与上述急旋转状态对应的规定的大小以上的加速度进行了旋转的情况下，使上述第2旋转体能够克服上述随动施力单元的作用力而相对于上述卷轴相对旋转，上述离合器单元构成为，包含：通过接受上述驱动单元的驱动力的传递而旋转的第3旋转体；第1离合器构件，在上述正转驱动力传递至上述第3旋转体的情况下，上述第1离合器构件将上述第3旋转体与上述第2旋转体连接并以上述规定的大小以上的加速度使上述第2旋转体旋转；以及第2离合器构件，在上述卷轴克服上述随动施力单元的作用力而相对于上述第2旋转体向上述拉出方向相对旋转了的情况下，上述第2离合器构件将上述卷轴与上述第3旋转体连接。

在技术方案5所述的本发明涉及的安全带卷绕装置中，构成传感器单元的第2旋转体能够相对于卷轴相对旋转，但是，因为夹装于第2旋转体与卷轴之间的随动施力单元的作用力起到抑制第2旋转体相对于卷轴的相对旋转的作用，所以若卷轴以及第2旋转体中的任意一方旋转则使另一方随动。因此，在通常时的安全带从卷轴的拉出、安全带向卷轴的卷绕时，因为第2旋转体追随卷轴而动，所以在该状态下传感器单元基本不动作。

若由于从驱动单元输出的正转驱动力而构成离合器单元的第3旋转体旋转，则构成离合器单元的第1离合器构件动作，并将离合器单元的第3旋转体与传感器单元的第2旋转体连接，第2旋转体以与卷轴以规定的大小以上的加速度向拉出方向进行了旋转的急旋转状态对应的加速度来旋转。

若像这样地第2旋转体旋转，则第2旋转体克服上述的随动施力单元的作用力而相对于卷轴向卷绕方向旋转(即，卷轴相对于第2旋转体向拉出方向相对旋转)。若产生第2旋转体相对于卷轴的相对旋转，则离合器单元的第2离合器构件动作而将卷轴与第3旋转体连接，因此，第3旋转体的旋转，即驱动单元的正转驱动力传递至卷轴，从而使卷轴向卷绕方向旋转。

另一方面，若卷轴向拉出方向旋转，则随动施力单元的作用力试图使第2旋转体向拉出方向旋转。但是，若卷轴以规定的大小以上的加速度向拉出方向旋转，虽然随动施力单元的作用力试图使第2旋转体随动，但第2旋转体克服随动施力单元的作用力而不追随卷轴而动，因此，卷轴相对于第2旋转体向拉出方向相对旋转。

卷轴相对于第2旋转体向拉出方向的相对旋转与第2旋转体相对于卷轴向卷绕方向的相对旋转，从卷轴以及第2旋转体中的任意一方观察的另一方的旋转方向均相同，所以若卷轴相对于第2旋转体向拉出方向相对旋转，则离合器单元的第2离合器构件动作而将卷轴与第3旋转体连接，因此，卷轴向拉出方向的旋转经由第3旋转体即离合器单元传递至锁止单元。

锁止单元克服该拉出方向的旋转力，限制卷轴向拉出方向的旋转。因此，在该状态下，安全带从卷轴的拉出被限制，例如，能够通过安全带对在车辆急减速时试图向车辆前方侧惯性移动的乘客的身体进行保持。

技术方案6所述的本发明涉及的安全带卷绕装置，在技术方案4或技术方案5所述的本发明中，上述锁止单元构成为，包含：通过从上述驱动单元输出的驱动力而旋转的蜗杆；以及蜗轮，该蜗轮与上述蜗杆啮合并通过接受上述蜗杆的旋转的传递而旋转，并且将该旋转传递至上述离合器单元的同时由从上述离合器单元侧传递过来的旋转力进行的旋转被上述蜗杆所限制。

在技术方案6所述的本发明涉及的安全带卷绕装置中，以跨越第2旋转体和卷轴的方式设置能量吸收单元。能量吸收单元卡止于第2旋转体，并设置有锁止单元，锁止单元由蜗杆和与该蜗杆啮合的蜗轮构成，若驱动单元的驱动力传递至蜗杆而蜗杆旋转，则与蜗杆啮合的蜗轮旋转，该蜗轮的旋转最终传递至卷轴，从而卷轴向卷绕方向旋转。

相对于此，由蜗杆和蜗轮构成的旋转传递机构即使从与蜗杆的相反侧向蜗轮传递，蜗轮也不能将旋转传递至蜗杆，蜗轮也不能旋转。因此，即使来自卷轴的向拉出方向的旋转力经由离合器单元传递至蜗轮，也不能使蜗轮旋转，所以卷轴不能向拉出方向旋转。

像这样，在本发明涉及的安全带卷绕装置中，能够将由驱动单元输出的驱动力传递至卷轴而使卷轴旋转，能够用蜗杆和蜗轮这两个部件来实现用于限制来自卷轴的旋转力的传递来限制卷轴向拉出方向的旋转的构成。

如以上所进行的说明，本发明涉及的安全带卷绕装置在从车辆进行了急减速的状态或卷轴向拉出方向进行了急旋转的状态到限制卷轴向拉出方向的旋转的期间，不需要卷轴向拉出方向的旋转。

附图说明

图1是概略表示本发明的一实施方式涉及的安全带卷绕装置的主要部分的构成的主视剖面图。

图2是表示本发明的一实施方式涉及的安全带卷绕装置的主要部分的构成的分解立体图。

图3是概略表示本发明的一实施方式涉及的安全带卷绕装置的主要部分的构成的侧视图。

图4是表示第2旋转体从图3所示的状态向卷绕方向旋转而第2离合器构件将第2旋转体与第1旋转体连接了的状态的与图3对应的侧视图。

图5是表示从图4所示的状态第1旋转体产生相对于卷轴的向卷绕方向的相对旋转而卷轴和第2旋转体被第1离合器构件连接了的状态的与图4对应的侧视图。

图6是表示从图3所示的状态卷轴相对于第1旋转体向拉出方向相对旋转而卷轴与第2旋转体被第1离合器构件连接了的状态的与图3对应的侧视图。

符号说明：

10...安全带卷绕装置；22...卷轴；24...安全带；30...扭力轴(能量吸收单元)；44...棘爪基座(第1旋转体)；56...棘爪(第1离合器构件、离合器单元)；58...V齿轮(第2旋转体、传感器单元)；70...压缩螺旋弹簧(随动施力单元、传感器单元)；80...W棘爪(传感器单元)；90...加速度传感器(传感器单元)；112...传动机构(gearing)(第3旋转体、离合器单元)；116...离合器棘爪(第2离合器构件、离合器单元)；134...蜗轮(锁止单元)；136...蜗杆(锁止单元)；142...电动机(驱动单元)。

具体实施方式

下面，用图1至图6对本发明的实施方式进行说明。

<本实施方式的构成>

在图1中，通过主视剖面图概略表示本实施方式涉及的安全带卷绕装置10的构成。

如该图所示，安全带卷绕装置10具有框架12。该框架12具有大致平板状的背板14，通过将该背板14紧固固定于车辆的规定部位来将安全带卷绕装置10安装于车辆。平板状的脚板16从该背板14的宽度方向一端部向背板14的厚度方向一侧延伸，平板状的脚板18从背板14的宽度方向另一端部向背板14的厚度方向一侧以与脚板16对置的方式延伸。

在脚板16和脚板18之间配置有卷轴22。卷轴22形成为轴向沿着脚板16和脚板18的对置方向的大致圆柱状。卷轴22卡止有长条带状的安全带24的长度方向的基端部，若卷轴22向绕自身的中心轴线的一方向也就是卷绕方向旋转，则安全带24从其长度方向基端侧被层状地卷绕到卷轴22的外周部，若将安全带24向前端侧拽拉，则卷绕在卷轴22的安全带24被拉出，并且卷轴22向与卷绕方向相反的拉出方向旋转。

在卷轴22大致同轴地形成有收容孔26。该收容孔26的脚板16侧的端部连接有嵌插孔28。嵌插孔28的内周形状为星形或六角形等非圆形，并向卷轴22的脚板16侧的端部开口。在收容孔26的内侧设置有作为能量吸收单元的扭力轴30。

扭力轴30具有轴向沿卷轴22的轴向的棒状的扭力轴主体32。该扭力轴主体32的脚板16侧的端部形成有卷轴侧连结部34。卷轴侧连结部34的外周形状为与嵌插孔28的内周形状相同的非圆形，通过将该卷轴侧连结部34嵌插于嵌插孔28来限制扭力轴30相对于卷轴22的相对旋转(实质上使扭力轴30相对于卷轴22不能相对旋转)。

从卷轴侧连结部34的与扭力轴主体32相反侧的端部起，相对于卷轴22同轴地形成有轴部36。轴部36通过形成于脚板16的孔38向框架12的外侧突出，并且在框架12的外侧安装到脚板16的弹簧壳体等的内侧自由旋转地被支承。

另一方面，在卷轴22的比轴向中间部更靠脚板18侧嵌插孔40形成于卷轴22。若沿卷轴22的轴向观察嵌插孔40，则嵌插孔40形成为相对于卷轴22同轴的圆形。嵌插孔40的一端连接收容孔26，并且另一端向卷轴22的脚板18侧的端部开口。从该嵌插孔40的脚板18侧的开口端嵌插入作为第1旋转体的棘爪基座44的嵌插部46。

嵌插部46的外周形状为与嵌插孔40的内周形状相等的圆形，在嵌插部46被嵌插到嵌插孔40的状态下，棘爪基座44能够相对于卷轴22同轴地相对旋转。在该棘爪基座44上形成有嵌插孔48。嵌插孔48的内周形状为星形或六角形等非圆形，并向嵌插部46的前端(脚板16侧的端部)开口。

对应该嵌插孔48在与扭力轴主体32的卷轴侧连结部34相反侧的端部形成有棘爪基座侧连结部50，该棘爪基座侧连结部50插入嵌插孔48的内侧。棘爪基座侧连结部50的外周形状为与嵌插孔48相同的非圆形，因此，棘爪基座44相对于扭力轴30的相对旋转被限制(实质上棘爪基座44相对于扭力轴30不能相对旋转)。

另外，棘爪基座44具有棘爪基座主体52。棘爪基座主体52相对于嵌插部46同轴地形成，与卷轴22的脚板18侧的端面对置。在该棘爪基座主体52形成有棘爪收容部54。棘爪收容部54在棘爪基座主体52的外周局部开口并且在棘爪基座主体52的与卷轴22相反侧的端部开口。在该棘爪收容部54的内侧收容有作为第1离合器构件的构成离合器单元的棘爪56。在该棘爪基座主体52的与卷轴22的相反侧，设置有作为第2旋转体的构成传感器单元的V齿轮58。

V齿轮58具有圆板形状的圆板部60。在该圆板部60的中央形成有圆筒状的凸台62。在圆板部60形成有相对于凸台62的内周部同轴的贯通孔。对应该圆板部60的贯通孔以及凸台62，在扭力轴30上形成有轴部64。轴部64从棘爪基座侧连结部50的与扭力轴主体32相反侧的端部突出地形成，并贯通棘爪基座44，并且，该轴部64贯通圆板部60的贯通孔以及凸台62。因此，不仅凸台62，而且V齿轮58也绕着轴部64自由旋转地支承于轴部64。

如图2所示，在圆板部60的棘爪基座44侧的面，形成有弹簧卡止壁66。对应该弹簧卡止壁66，在棘爪基座44的棘爪基座主体52形成有弹簧收容部68。弹簧收容部68在棘爪基座主体52的与嵌插部46相反侧的端部开口，上述弹簧卡止壁66进入弹簧收容部68的内侧。

在弹簧卡止壁66的内侧设置有作为随动施力单元的构成传感器单元的压缩螺旋弹簧70。如图3所示，压缩螺旋弹簧70的一端压接于棘爪收容部54的内壁并且另一端压接于进入到弹簧收容部68的弹簧卡止壁66。若棘爪基座44相对于V齿轮58向拉出方向旋转，则棘爪收容部54的内壁按压压缩螺旋弹簧70的一端而试图压缩压缩螺旋弹簧70，因此，压缩螺旋弹簧70的另一端向拉出方向按压弹簧卡止壁66，使V齿轮58向拉出方向旋转。

另外，若V齿轮58相对于棘爪基座44向卷绕方向旋转，则弹簧卡止壁66将压缩螺旋弹簧70的另一端向卷绕方向按压而试图压缩压缩螺旋弹簧70，因此，压缩螺旋弹簧70的一端向卷绕方向按压棘爪收容部54的内壁并使棘爪基座44向卷绕方向旋转。这样，虽然自由旋转地支承于轴部64的V齿轮58相对于棘爪基座44是能够相对旋转的，但夹装于棘爪基座44和V齿轮58之间的压缩螺旋弹簧70，相对于棘爪基座44以及V齿轮58的一方使另一方随动旋转。

另外，如图2以及图3所示，在V齿轮58的圆板部60形成有导向孔72。导向孔72为在长度方向的中间部屈曲或弯曲的长孔，至少在圆板部60的与棘爪基座主体52对置侧的面开口。在该导向孔72进入有形成于棘爪56的导向销74。导向销74的外径尺寸设定为比导向孔72的内部宽度尺寸稍小，因此，导向销74能够被导向孔72引导而在导向孔72的长度方向的一端和另一端之间移动。

通过棘爪收容部54的内壁对收容于棘爪收容部54内的棘爪56干涉，来限制棘爪56的移动，在棘爪基座44相对于V齿轮58相对地向拉出方向旋转的情况下(即，棘爪基座44相对于V齿轮58向拉出方向旋转的情况，或者是V齿轮58相对于棘爪基座44向卷绕方向旋转的情况)，若导向销74被导向孔72引导而移动，则棘爪收容部54内的棘爪56将其前端的棘轮齿76以从棘爪基座主体52的外周部中的棘爪收容部54的开口向棘爪基座主体52的外侧突出的方式移动。

另外，如图1所示(在从图2至图6的各图中省略图示)，在棘爪基座主体52的与嵌插部46的相反侧设置有盖板77。盖板77从棘爪基座主体52的与嵌插部46的相反侧将棘爪收容部54、弹簧收容部68封闭，从而防止棘爪56从棘爪收容部54的脱落、压缩螺旋弹簧70从弹簧收容部68的脱落。但是，通过在该盖板77适当地形成有透孔或缺口等，使弹簧卡止壁66或导向销74贯通这样的透孔或缺口，从而能够像上述那样动作。

另一方面，如图1所示，从圆板部60的与棘爪基座44相反侧的面形成有支承销78。支承销78从相对于圆板部60的中央在半径方向分离的位置向与脚板18的中心轴线相同的方向突出地形成，在该支承销78上，构成所谓“WSIR机构”并且构成本发明的传感器单元的W棘爪80被支承为能够绕支承销78摆动。另外，V齿轮58其周围被传感器支架82覆盖。在传感器支架82形成有环状的内齿的棘轮部84，若W棘爪80相对于V齿轮58绕支承销78向卷绕方向相对旋转，则形成于W棘爪80的爪部与棘轮部84啮合，从而限制V齿轮58向拉出方向的旋转。

并且，在V齿轮58的圆板部60的外周部形成有环状的棘轮部86。在该棘轮部86的外周部形成有外齿的棘轮88。在该棘轮88的下方设置有构成所谓“VSIR机构”并且构成本发明的传感器单元的加速度传感器90。加速度传感器90具有载置部92。在该载置部92形成有向上方开口的擂钵状的斜面，在该斜面的内侧载置有惯性球94。

另外，在该惯性球94的上侧，卡止爪96能够沿上下方向摆动地支承于载置部92。在车辆急减速后若惯性球94以沿着载置部92的斜面上升的方式惯性移动，则惯性球94将卡止爪96向上推。像这样被上推的卡止爪96与上方的V齿轮58的棘轮88卡合，从而限制棘轮部86(即，V齿轮58)向拉出方向的旋转。

另一方面，如图1以及图2所示，在上述的脚板18形成有与卷轴22同轴的圆孔102。并且，在脚板18的与脚板16相反侧的面，形成有支承环104。支承环104是内径尺寸与圆孔102的内径尺寸相等的环状，并且，相对于圆孔102同轴形成。如图1所示，在圆孔102以及支承环104自由旋转地支承有作为第3旋转体的构成离合器单元的传动机构112。

传动机构112的轴向一端比支承环104的前端更向脚板18的外侧突出，且在比圆板部60更靠脚板18侧进入棘轮部86的内侧。在比支承环104的前端更靠脚板18的外侧，在传动机构112形成有棘爪收容部114。棘爪收容部114在传动机构112的外周部开口，在其内侧收容有作为第1离合器构件的构成离合器单元的离合器棘爪116，该离合器棘爪116能够绕着以与卷轴22的中心轴线相同的方向为轴向的轴自由旋转。

离合器棘爪116的前端侧向棘爪收容部114的外部突出，若以其基端侧为中心向拉出方向旋转，则前端向棘轮部86的内周部接近。对应该离合器棘爪116的前端，在棘轮部86的内周部形成有棘轮118，若离合器棘爪116向卷绕方向旋转而离合器棘爪116的前端接近棘轮部86的内周部，则离合器棘爪116的前端与棘轮118啮合。在离合器棘爪116的前端与棘轮118啮合的状态下，V齿轮58相对于传动机构112向拉出方向的相对旋转(即，V齿轮58相对于传动机构112的向拉出方向的相对旋转以及传动机构112相对于V齿轮58的向卷绕方向的相对旋转)被限制。

另一方面，在上述支承环104安装有摩擦弹簧120。如图2所示，摩擦弹簧120具有弹簧主体122。弹簧主体122为缺少一部分的环状(大致C字形状)，设置为在不特别施加负载的状态下的内径尺寸与支承环104的外径尺寸相同或比支承环104的外径尺寸小。

因此，在支承环104的外周部安装了摩擦弹簧120的状态下，弹簧主体122的内周部压接于支承环104的外周部，通过向摩擦弹簧120施加超过以支承环104为中心的支承环104的外周部与弹簧主体122的内周部之间的摩擦力(最大静摩擦力)的旋转力来使摩擦弹簧120绕支承环104旋转。

卡合部124从该弹簧主体122的周向一端向与脚板18的相反侧延伸。卡合部126相对于离合器棘爪116在卷绕方向侧对置，若传动机构112向卷绕方向旋转则卡合部124与离合器棘爪116干涉。若传动机构112在被卡合部124干涉了的状态下继续向卷绕方向旋转，则离合器棘爪116相对于传动机构112向拉出方向旋转，从而离合器棘爪116的前端与棘轮118啮合。

另外，卡合部126从弹簧主体122的周向另一端向与脚板18的相反侧延伸。卡合部126相对于离合器棘爪116在拉出方向侧对置，若传动机构112向拉出方向旋转则卡合部124与离合器棘爪116干涉。若传动机构112在被卡合部126干涉了的状态下继续向拉出方向旋转，则离合器棘爪116相对于传动机构112向卷绕方向旋转，从而离合器棘爪116的前端从棘轮118离开。

另一方面，在传动机构112的内周部形成有棘轮132。棘轮132与上述棘爪56的棘轮齿76能够啮合，若棘爪56从棘爪基座主体52的外周部中的棘爪收容部54的开口离开，则棘轮齿76与棘轮132啮合。在棘轮齿76与棘轮132啮合了的状态下，传动机构112相对于棘爪基座44的向卷绕方向的相对旋转(即，传动机构112相对于棘爪基座44的向卷绕方向的旋转以及棘爪基座44相对于传动机构112的向拉出方向的旋转)被限制。

另一方面，传动机构112比脚板18更向脚板16侧突出，在传动机构112中比脚板18更向脚板16侧突出的部分为构成锁止单元的蜗轮134。蜗轮134与圆孔102同轴，在该蜗轮134的下侧配置有与蜗轮134一起构成锁止单元的蜗杆136，蜗杆136与蜗轮134啮合。蜗杆136经由未图示的齿轮与配置于脚板16与脚板18之间的作为驱动单元的电动机142的输出轴机械连结，若电动机142动作而电动机142的输出轴旋转，则蜗杆136旋转，并且，若蜗杆136的旋转传递到蜗轮134则蜗轮134旋转。

在此，利用蜗杆136和蜗轮134进行的旋转力的传递机构，虽然能够将蜗杆136的旋转传递到蜗轮134，但是不能将蜗轮134的旋转传递到蜗杆136，蜗轮134被蜗杆136限制。在本实施方式中，利用这样的特征构成为在棘轮齿76与棘轮132啮合了的状态下限制在对卷轴22施加向拉出方向的旋转力的情况下的卷轴22的旋转。

因此，在本实施方式中，对棘爪56的棘轮齿76和传动机构112的棘轮132、进而对传动机构112中的蜗轮134和蜗杆136，赋予相对于在车辆急减速了的情况下(进一步说，行驶中的车辆撞上前方的障碍物的情况下)由于乘客的身体拽拉安全带24而向卷轴22施加的旋转力而言充分的机械强度。

另外，电动机142与作为控制单元的ECU144电连接。该ECU144与电池146电连接，电动机142被ECU144控制而驱动。另外，ECU144与前方监视装置148电连接，该前方监视装置148向车辆前方发出雷达波或红外线等，并且基于该雷达波或红外线等被车辆前方的障碍物反射后返回为止的时间而检测出车辆距车辆前方的障碍物的距离监视。

<本实施方式的作用、效果>

下面，用图3至图6对本安全带卷绕装置10的动作进行说明，通过对该本安全带卷绕装置10的动作的说明，对在动作方面上的本实施方式的作用以及效果进行说明。

(检测出前方障碍物时)

在本安全带卷绕装置10中，在图3所示的初期状态下车辆行驶，在该状态下前方监视装置148检测车辆与车辆前方的障碍物(包含在车辆前方行驶的其他车辆)之间的距离。若前方监视装置148检测出车辆与车辆前方的障碍物之间的距离不足一定值，则ECU144使电动机142正转驱动。若蜗杆136由于从电动机142输出的正转驱动力而旋转，则蜗杆136使蜗轮134即传动机构112向卷绕方向旋转。若传动机构112向卷绕方向旋转，则棘爪收容部114内的离合器棘爪116的前端侧与卡合部124抵接。

在该状态下若传动机构112继续向卷绕方向旋转则离合器棘爪116以其基端侧为中心向拉出方向旋转，如图4所示，离合器棘爪116的前端与V齿轮58的棘轮118啮合。因此，传动机构112向卷绕方向的旋转力传递给V齿轮58，从而V齿轮58向卷绕方向旋转。若V齿轮58向卷绕方向旋转则弹簧卡止壁66将压缩螺旋弹簧70向卷绕方向按压。

被弹簧卡止壁66按压的压缩螺旋弹簧70将弹簧收容部68的内壁向卷绕方向按压而使棘爪基座44向卷绕方向旋转。棘爪基座44因为在经由扭力轴30相对于卷轴22的相对旋转被限制的状态下与卷轴22连接，所以向卷绕方向的旋转传递至卷轴22从而使卷轴22向卷绕方向旋转。

另外，如上所述，若通过V齿轮58向卷绕方向旋转而弹簧卡止壁66向卷绕方向按压了压缩螺旋弹簧70时，压缩螺旋弹簧70被压缩而V齿轮58相对于棘爪基座44向卷绕方向相对旋转，则导向销74被导向孔72引导而棘爪56移动，从而如图5所示，棘轮齿76与棘轮132啮合。因此，传动机构112经由棘爪56与棘爪基座44连结，从而传动机构112的卷绕方向的旋转力经由棘爪56传递到棘爪基座44，并且，经由扭力轴30传递至卷轴22。

像这样，通过电动机142的正转驱动力传递至卷轴22而使卷轴22向卷绕方向旋转，系在乘客的身体的安全带24因卷轴22卷绕而安全带24的稍稍的松动即所谓的“松弛”(slack)被解除。

另一方面，如上所述，若在电动机142的输出轴与卷轴22机械连接的状态下，前方监视装置148检测出车辆与车辆前方的障碍物之间的距离在一定值以上，则ECU144使电动机142反转驱动。若蜗杆136由于从电动机142输出的反转驱动力而旋转，则蜗杆136使蜗轮134即传动机构112向拉出方向旋转。若传动机构112向拉出方向旋转，则棘爪收容部114内的离合器棘爪116的前端侧与卡合部124抵接。

在该状态下若传动机构112继续向拉出方向旋转则离合器棘爪116以其基端侧为中心向卷绕方向旋转，从而离合器棘爪116的前端从棘轮118离开。另外，若传动机构112像这样地向拉出方向旋转，则棘轮齿76与棘轮132的啮合被解除，并且通过对V齿轮58施加的向卷绕方向的旋转力被解除，压缩螺旋弹簧70按压弹簧卡止壁66以及棘爪收容部54的内壁，从而使V齿轮58相对于棘爪基座44向拉出方向相对旋转。

若因为该相对旋转而导向销74被导向孔72引导，则棘爪56被收容于棘爪收容部54内。这样，本安全带卷绕装置10返回到原来的状态(电动机142正转驱动前的状态)。

(VSIR机构动作时)

在本安全带卷绕装置10中，若在图3所示的初期状态下车辆变成急减速状态，则载置部92的斜面上的惯性球94惯性移动而沿着载置部92的斜面上升，从而惯性球94将卡止爪96上推。被惯性球94上推的卡止爪96与V齿轮58的棘轮88啮合，从而限制棘爪56向拉出方向的旋转。在该状态下，若乘客的身体试图向车辆前方惯性移动并拽拉系在身体上的安全带24，使卷轴22向拉出方向旋转，则经由扭力轴30相对于卷轴22的相对旋转被限制的棘爪基座44，相对于V齿轮58向拉出方向相对旋转。

因为棘爪基座44相对于V齿轮58的向拉出方向的相对旋转与V齿轮58相对于棘爪基座44的向卷绕方向的相对旋转是相同的，所以通过产生这样的相对旋转，导向销74被导向孔72引导而棘爪56移动，从而如图6所示，棘轮齿76与棘轮132啮合。因此，棘爪基座44经由棘爪56与传动机构112连结。在该状态下，卷轴22经由扭力轴30、棘爪基座44、以及棘爪56使传动机构112向拉出方向旋转。

但是，如上所述，因为利用蜗杆136与蜗轮134的旋转力的传递机构不能将蜗轮134的旋转传递至蜗杆136，所以传动机构112向拉出方向的旋转被限制。在棘轮齿76与棘轮132啮合的状态下，因为棘爪基座44相对于传动机构112的向拉出方向的旋转被限制，所以相对于棘爪基座44的相对旋转被限制的卷轴22向拉出方向的旋转被限制。通过像这样卷轴22向拉出方向的旋转被限制，安全带24从卷轴22的拉出被限制，从而能够通过安全带24有效地抑制乘客向车辆前方侧的惯性移动。

(WSIR机构动作时)

在本安全带卷绕装置10中，乘客的身体拽拉安全带24，由此，若卷轴22向拉出方向旋转，则棘爪基座44一体地向拉出方向旋转。若像这样地棘爪基座44向拉出方向旋转，则弹簧收容部68的内壁按压压缩螺旋弹簧70，压缩螺旋弹簧70按压弹簧卡止壁66使V齿轮58向拉出方向旋转。

在此，若由于车辆急减速而导致试图向车辆前方侧惯性移动的乘客的身体拽拉安全带24，而V齿轮58向拉出方向的旋转加速度在规定大小以上，则W棘爪80不能跟随V齿轮58的旋转。由此，若V齿轮58以支承销78为中心相对于W棘爪80相对旋转，则W棘爪80与传感器支架82的棘轮部84啮合，从而限制V齿轮58向拉出方向的旋转。像这样地在V齿轮58向拉出方向的旋转被限制的状态下若V齿轮58向拉出方向旋转，在“VSIR机构动作时”项中也进行了说明，如图6所示，棘轮齿76与棘轮132啮合，棘爪基座44经由棘爪56与传动机构112连结。

因此，若卷轴22向拉出方向的旋转被限制，则安全带24从卷轴22的拉出被限制，从而能够通过安全带24有效地抑制乘客向车辆前方侧的惯性移动。

(由扭力轴30进行的能量吸收)

如上所述，若“VSIR机构”或“WSIR机构”动作则卷轴22向拉出方向的旋转被限制。在该状态下，例如，由因为车辆急减速而试图向车辆前方侧惯性移动的乘客的身体施加给安全带24的拽拉力超过规定的大小，由此，若卷轴22向拉出方向的旋转力超过扭力轴30的扭力轴主体32的机械强度，则卷轴侧连结部34相对于扭力轴30的棘爪基座侧连结部50向拉出方向旋转，在扭力轴主体32产生扭曲变形。

卷轴22能够向拉出方向旋转该扭力轴主体32的扭曲变形的量的程度，安全带24从卷轴22被拉出与该卷轴22的旋转量对应的长度，并且由乘客的身体施加给安全带24的拽拉力的一部分被供给至扭力轴主体32的扭曲变形上并被吸收。

(在动作层面上的本实施方式的特征性作用、效果)

但是，在车辆接近前方的障碍物后与障碍物碰撞的情况下，在与障碍物碰撞之前如上述的“检测出前方障碍物时”项中说明的那样，电动机142正转驱动而传动机构112经由棘爪56与棘爪基座44连结。

因此，蜗杆136与蜗轮134通过自锁功能来限制卷轴22向拉出方向的旋转。因此，在本安全带卷绕装置10中，在检测出前方的障碍物而使电动机142正转驱动的状态下，不用等待“VSIR机构”或“WSIR机构”的动作，就能够快速地限制卷轴22向拉出方向的旋转。

另外，在车辆与前方的障碍物碰撞前电动机142正转驱动而使卷轴22向卷绕方向旋转，由此，若安全带24被卷绕于卷轴22则“松弛”被解除。并且，不仅安全带24的系在乘客的身体的部分，被卷绕在卷轴22的安全带24的松动也被解除，从而安全带24被卷紧在卷轴22。因此，即使乘客的身体试图向车辆前方侧惯性移动，卷轴22上的安全带24的松动部分也不会从卷轴22被拉出，从而能够稳固地束缚乘客的身体。

因为被卷绕到卷轴22的安全带24的松动也被解除，所以若发生乘客的身体向车辆前方的惯性移动，则从该惯性移动的初期阶段开始进行扭力轴30中的扭力轴主体32的扭曲变形。这样，在本安全带卷绕装置10中，并不是乘客的身体开始向车辆前方惯性移动，而其趋势形成之后扭力轴主体32开始进行扭曲变形，而是从乘客的身体的惯性移动的初期阶段就开始进行扭力轴30的扭力轴主体32的扭曲变形，所以能够提高扭力轴主体32的扭曲变形上的能量吸收效率。

(在结构层面上的本实施方式的特征性作用、效果)

另外，在本安全带卷绕装置10中电动机142正转驱动而传动机构112经由棘爪56与棘爪基座44连结的状态下，必须将如上述地车辆急减速而乘客的身体拽拉安全带24的情况下赋予给卷轴22的拉出方向的旋转力传递至传动机构112的蜗轮134。

因此，如上所述，对棘爪56的棘轮齿76、传动机构112的棘轮132，进而对传动机构112中的蜗轮134的斜齿、蜗杆136赋予能克服这样的向拉出方向的旋转力的充分的机械强度。

这样被赋予充分的机械强度的各构件，不仅应用于向构成锁止单元的蜗轮134以及蜗杆136的旋转力的传递路径，也应用于电动机142的驱动力的传递机构，所以即使提高电动机142的输出，驱动力的传递机构也能充分承受电动机142的输出。即，在本实施方式涉及的安全带卷绕装置10中，抑制大型化和重量的增加同时能够使电动机142高输出化，并且能迅速进行在(检测出前方障碍物时)说明的动作。

并且，如上所述地从卷轴22向构成锁止单元的蜗轮134以及蜗杆136的旋转力的传递路径与电动机142的驱动力的传递机构共用，多个部件重复，所以能够减少整体的部件数量，从而能够使成本廉价。

并且，对棘爪56的棘轮齿76、传动机构112的棘轮132，进而对传动机构112的蜗轮134的斜齿、蜗杆136赋予了能克服这样的向拉出方向的旋转力的充分的机械强度，在构造上传动机构112经由棘爪56与棘爪基座44连结的状态下，必须将对卷轴22赋予的拉出方向的旋转力传递至传动机构112的蜗轮134。因此，在卷轴22的拉出方向的旋转力的传递路径中从卷轴22到蜗轮134之间，也可以不设置将拉出方向的旋转力开放的机构、即过载开放机构。

Claims (5)

1.一种安全带卷绕装置，具有：

卷轴，该卷轴卡止安全带的基端侧，并向卷绕方向旋转而卷绕上述安全带；

驱动单元，该驱动单元以所输出的正转驱动力使上述卷轴向上述卷绕方向旋转；

锁止单元，该锁止单元在以相对于上述卷轴能够传递旋转力的方式而与该卷轴连结的状态下，限制上述卷轴向与上述卷绕方向相反的拉出方向的旋转；

传感器单元，该传感器单元在下述状态中的至少一种状态下进行动作，即、所述状态为：车辆以规定的大小以上的加速度进行了减速的车辆急减速状态、以及上述卷轴以规定的大小以上的加速度向上述拉出方向进行了旋转的急旋转状态；以及

离合器单元，该离合器单元通过利用上述传感器单元进行动作，而将上述卷轴与上述锁止单元连结，

其特征在于，

上述传感器单元通过从上述驱动单元输出的上述正转驱动力而进行动作，

上述传感器单元具有：相对于上述卷轴能够相对旋转地被设置的第2旋转体；以及随动施力单元，该随动施力单元夹装于上述第2旋转体与上述卷轴之间并朝向抑制上述第2旋转体相对于上述卷轴的相对旋转的方向而对上述第2旋转体施力，从而相对于上述卷轴以及上述第2旋转体中任一方的旋转而使另一方随动，

上述传感器单元构成为：在上述第2旋转体以与上述急旋转状态对应的规定的大小以上的加速度进行了旋转的情况下，使上述第2旋转体能够克服上述随动施力单元的作用力而相对于上述卷轴相对旋转，

上述离合器单元构成为，包含：通过接受上述驱动单元的驱动力的传递而旋转的第3旋转体；第1离合器构件，在上述正转驱动力传递至上述第3旋转体的情况下，上述第1离合器构件将上述第3旋转体与上述第2旋转体连接并以与上述急旋转状态对应的规定的大小以上的加速度使上述第2旋转体旋转；以及第2离合器构件，在上述卷轴克服上述随动施力单元的作用力而相对于上述第2旋转体向上述拉出方向相对旋转了的情况下，上述第2离合器构件将上述卷轴与上述第3旋转体连接。

2.根据权利要求1所述的安全带卷绕装置，其特征在于，

通过在上述离合器单元将上述卷轴与上述锁止单元进行连结的连结状态下从上述驱动单元输出与上述正转驱动力相反的反转驱动力，来解除由上述离合器单元进行的上述锁止单元与上述卷轴的连结。

3.根据权利要求1或2所述的安全带卷绕装置，其特征在于，

将上述锁止单元夹装于上述驱动单元与上述卷轴之间，并且能够使得从上述驱动单元输出的旋转力向上述卷轴侧传递，此外，将上述离合器单元夹装于上述卷轴与上述锁止单元之间，伴随上述传感器单元的动作而将上述锁止单元与上述卷轴连结，并且通过从上述驱动单元输出上述正转驱动力而使上述传感器单元动作。

4.根据权利要求1或2所述的安全带卷绕装置，其特征在于，具有：

第1旋转体，该第1旋转体能够相对于上述卷轴相对旋转地设置在上述驱动单元的驱动力的传递路径中的比上述锁止单元更靠上述卷轴侧的位置，并且在上述锁止单元动作后该第1旋转体向上述拉出方向的旋转被上述锁止单元限制；以及

能量吸收单元，该能量吸收单元跨越上述卷轴与上述第1旋转体地被设置并限制上述卷轴相对于上述第1旋转体的相对旋转，并且在由上述锁止单元对上述第1旋转体进行旋转限制的状态下上述卷轴被赋予规定的大小以上的旋转力则导致能量吸收单元变形。

5.根据权利要求4所述的安全带卷绕装置，其特征在于，

上述锁止单元构成为，包含：

通过从上述驱动单元输出的驱动力而旋转的蜗杆；以及

蜗轮，该蜗轮与上述蜗杆啮合并通过接受上述蜗杆的旋转的传递而旋转，并且将该旋转传递至上述离合器单元的同时由从上述离合器单元侧传递过来的旋转力进行的旋转被上述蜗杆所限制。