CN104890611B - 安全带卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全带卷绕装置，包括：框架；卷绕轴；锁止装置，包括锁定齿轮及锁定爪，通过所述锁定爪与所述锁定齿轮的卡合，能够阻止所述卷绕轴向织带拉出方向旋转；锁定机构，用于在检测到织带的拉出加速度或车辆的加速度超过预设值时，使得所述锁定爪从不能与所述锁定齿轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态；预拉紧机构，其通过旋转来使所述锁定齿轮向织带卷绕方向旋转；旋转传递部件，其将所述预拉紧机构的旋转经由所述锁定机构传递至所述锁定爪，使得所述锁定爪从不能与所述锁定齿轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态并保持所述可卡合状态。根据本发明的安全带卷绕装置，制造及开发成本较低。

Description

安全带卷绕装置

技术领域

本发明属于车辆座椅安全带装置技术领域，特别是涉及一种安全带卷绕装置。

背景技术

车辆座椅安全带装置是车辆中的一个很重要的保护装置，在车辆发生碰撞或急刹车等情况下，车辆座椅安全带装置可约束乘员，避免乘员从座椅上弹起。而安全带卷绕装置又是车辆座椅安全带装置中的最重要的组成部分。

安全带卷绕装置通过卷绕轴的旋转进行织带的收放，从而实现安全带约束作用的触发和断开动作。

由于车辆上的乘员在系好安全带(以下称为织带)后，织带是相对松弛的附在人体上的，因此，为了减少车辆发生紧急状况时(如发生前向的碰撞)织带的拉出量，现在的安全带卷绕装置除了具备常规的机械传感式锁止装置外，通常还包括一个用于织带预拉紧的预拉紧装置，预拉紧装置与机械传感式锁止装置通常是独立工作的。

公开号为CN1894123的中国专利申请公开了一种安全带卷绕装置，在该安全带卷绕装置中采用了烟火式预拉紧装置。在紧急情况下(例如发生前向的碰撞)，烟火式预拉紧装置中的气体发生装置被点燃，在气缸中产生的气体推动齿条运动，从而使得与齿条连接的齿轮旋转(向织带卷绕方向旋转)，齿轮旋转后，齿轮将原本容纳在齿轮上的凹槽中的凸部(设置在摩擦片上)推向一体式套筒的内壁(滚花面)产生摩擦，由于套筒通过限力轴与卷绕轴固定连接，因而，最终将齿条的运动转化为卷绕轴绕织带卷绕方向上的旋转，进而能够在机械传感式锁止装置将卷绕轴锁止之前，消除使用者身上织带的松弛，这样减少了织带的拉出量，提高了安全性。

但是，在CN1894123中，由于机械式传感装置只能根据织带的拉出加速度状况来锁止织带卷绕装置，那么从烟火式预拉紧装置完成运转后，直到机械传感式锁止装置完全将织带卷绕装置锁止的这一过程中，织带将一直被拉出。

为解决这一问题，公开号为CN1672989的中国专利申请公开了一种卷带装置，在该技术方案中，当摩擦片受到烟火式预拉紧装置的作用后发生旋转，止动锁通过底部的两个通用销与摩擦片上的切槽配合，与摩擦片一起发生转动，这时，止动锁转动离开原有的止动位置后，锁紧爪在弹簧的推动下，从不锁止位置向一体式套筒外侧的锁止齿轮转动，直到将锁止齿轮锁止，通过锁止齿轮与卷绕轴的连接，使卷绕轴在拉出方向上的转动被锁止，这样，实现在开始预紧时，卷绕轴向拉出方向的转动被锁止，因而可以减少“从烟火式预拉紧机构运转结束到机械传感式锁止装置完全将织带卷绕装置锁止”这一过程中的织带拉出量，避免了车内乘员与车内部件的接触，保证了乘员的安全。

但是，在CN1672989中，在机械传感式锁止装置的基础上，额外地增加了一个锁紧爪，这样，与锁止齿轮卡合的部件有两个(另一个为机械传感式锁止装置原有的锁止板)，由于锁紧爪为承力部件(与锁止齿轮卡合的部件均为承力部件)，因此，需要高强度的金属材料制造，这样，增加了制造成本，另外，由于加入了另一与锁止齿轮卡合的部件，在开发时，整个机械传感式锁止装置需要重新分析锁止齿轮的受力，开发成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的安全带卷绕装置制造成本及开发成本高的缺陷，提供一种安全带卷绕装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种安全带卷绕装置，包括：

框架，其固定安装在车身上；

卷绕轴，容纳于所述框架中，用于卷绕和拉出其上缠绕的用于束缚乘客的织带；

锁止装置，包括锁定齿轮及锁定爪，所述锁定齿轮与所述卷绕轴一体地旋转，所述锁定爪转动连接在所述框架的一侧，通过所述锁定爪与所述锁定齿轮的卡合，能够阻止所述卷绕轴向织带拉出方向旋转；

锁定机构，设置在所述框架的一侧，用于在检测到织带的拉出加速度或车辆的加速度超过预设值时，使得所述锁定爪从不能与所述锁定齿轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态；其中，所述锁定爪的可卡合状态是指所述锁定爪不与受织带卷绕方向旋转力的所述锁定齿轮卡合，所述锁定爪与受织带拉出方向旋转力的所述锁定齿轮卡合；

预拉紧机构，其通过旋转来使所述锁定齿轮向织带卷绕方向旋转；

旋转传递部件，其将所述预拉紧机构的旋转经由所述锁定机构传递至所述锁定爪，使得所述锁定爪从不能与所述锁定齿轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态并保持所述可卡合状态。

进一步地，所述锁定机构包括带感锁止装置和车感锁止装置，所述带感锁止装置包括形成有内棘齿圈的齿轮传感器、形成有外棘齿圈的棘轮及惯性联动机构，所述棘轮与所述卷绕轴一体地旋转，所述齿轮传感器与所述锁定爪活动连接，所述惯性联动机构用于在检测到织带的拉出加速度超过预设值时，结合所述齿轮传感器与所述棘轮使得二者一体地旋转，以驱动所述锁定爪移动至所述可卡合状态。

进一步地，所述旋转传递部件包括移动部件、第一传动部件、第一施力部件、具有卡合棘爪的第二传动部件及第二施力部件，其中，

所述移动部件通常与所述第一传动部件卡合，并通过所述预拉紧机构的旋转而移动，从而解除与所述第一传动部件的卡合；

所述第一传动部件，在与所述移动部件的卡合解除后，能够在所述第一施力部件的作用下移动以推动所述第二传动部件；

所述第二传动部件，与所述齿轮传感器转动连接，能够在所述第一传动部件的推动下相对所述齿轮传感器旋转，使得所述卡合棘爪从不能与所述棘轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态，其中，所述卡合棘爪的可卡合状态是指所述卡合棘爪不与受织带卷绕方向旋转力的所述棘轮卡合，所述卡合棘爪与受织带拉出方向旋转力的所述棘轮卡合；

所述第二施力部件，在未受所述第一传动部件的推动时能够将所述卡合棘爪保持在所述不可卡合状态，并能够在所述卡合棘爪变为可卡合状态时限制所述卡合棘爪的移动，以保持所述卡合棘爪的可卡合状态。

进一步地，所述旋转传递部件包括第一传动部件、第一施力部件、具有卡合棘爪的第二传动部件及第二施力部件，其中，

所述第一传动部件通常保持在所述预拉紧机构上，并通过所述预拉紧机构的旋转能够与所述预拉紧机构分离，进而在所述第一施力部件的作用下移动以推动所述第二传动部件；

所述第二传动部件，与所述齿轮传感器转动连接，能够在所述第一传动部件的推动下相对所述齿轮传感器旋转，使得所述卡合棘爪从不能与所述棘轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态，其中，所述卡合棘爪的可卡合状态是指所述卡合棘爪不与受织带卷绕方向旋转力的所述棘轮卡合，所述卡合棘爪与受织带拉出方向旋转力的所述棘轮卡合；

所述第二施力部件，在未受所述第一传动部件的推动时能够将所述卡合棘爪保持在所述不可卡合状态，并能够在所述卡合棘爪变为可卡合状态时限制所述卡合棘爪的移动，以保持所述卡合棘爪的可卡合状态。

进一步地，所述安全带卷绕装置还包括：

限力机构，包含一个端部连接在所述卷绕轴上的扭力杆，并且在所述锁止装置阻止了所述卷绕轴向织带拉出方向旋转的时候，所述扭力杆能够吸收所述卷绕轴向着织带拉出方向的旋转力；

其中，所述扭力杆包括扭转轴及扭转轴套筒，所述扭转轴套筒包括筒状部及连接在所述筒状部外侧中央部位的突出轴，所述扭转轴的一端部连接在所述卷绕轴的一端，所述扭转轴的另一端部插入所述筒状部中。

进一步地，所述预拉紧机构包括：

套筒，所述套筒固定连接或一体形成在所述锁定齿轮的轴芯处，所述套筒的轴芯处形成有连通的滚花孔及安装孔，所述滚花孔的周壁上形成有滚花面，所述扭转轴套筒的筒状部压装在所述安装孔中；

气缸；

连接在所述气缸一端的气体发生器；

设置在所述气缸中的活塞；

一体地形成或固定在所述活塞外侧端的齿条；

小齿轮，所述小齿轮背离所述齿条的一侧一体形成或固定有一凸轮，所述凸轮的外周上相互交错地形成有凹部和凸部；

设置在所述小齿轮与所述锁定齿轮之间的离合板，所述离合板的中央部形成有多个啮合爪，所述啮合爪与所述凸轮的凹部相嵌合，所述啮合爪与所述凸轮共同插入所述滚花孔内，所述滚花面面向所述啮合爪。

进一步地，所述移动部件为止动锁，所述第一传动部件为扭转部件，所述第一施力部件为扭转弹簧，所述锁定机构还包括固定在所述框架的一侧上且包覆所述锁定齿轮一侧的齿轮箱，所述齿轮箱的中央形成有通孔以使得所述滚花孔外露，所述齿轮箱的上端垂直地设有挡销，所述齿轮箱上在所述通孔的孔沿处垂直地设有弯曲板状的导向板，所述齿轮箱上的斜上部形成有定位柱、扭转弹簧限制部及限制销，所述扭转部件的一端设有可旋转地支撑于所述定位柱上的圆柱通孔，所述扭转弹簧套设在所述圆柱通孔的外周上，所述扭转弹簧一悬臂由所述扭转弹簧限制部限位，所述扭转弹簧的另一悬臂由所述扭转部件限位。

进一步地，所述小齿轮的外侧设置有齿轮盖，所述齿轮盖固定在所述框架的一侧，所述小齿轮具有向外延伸的轴伸部，所述齿轮盖的中心处形成有孔，所述小齿轮的轴伸部穿过上述孔并通过一开口销可自由旋转地支撑于所述齿轮盖上。

进一步地，所述第二传动部件为保持开关杆，所述第二施力部件为螺旋弹簧，所述齿轮传感器的边缘位置相对侧分别形成杆容纳部及旋转导向孔，所述杆容纳部设置有与所述卷绕轴平行且向外侧伸出的轴，所述保持开关杆的一端部具有供所述轴穿过的通孔，以使得所述保持开关杆由所述轴支承，从而可围绕所述轴转动，所述卡合棘爪形成在所述保持开关杆的另一端部上，且在所述保持开关杆的另一端部形成有接合凸起，所述螺旋弹簧的一端接合在所述接合凸起上，另一端与形成在所述齿轮传感器上的保持凸起接合。

进一步地，所述锁止装置还包括连接部件及固定在所述框架的一侧的安装衬片，所述连接部件上形成有连接柱、导向槽及定位孔，所述锁定爪的一端与所述安装衬片转动连接，另一端形成有锁定柱，所述安装衬片上形成有安装圆柱，所述连接柱穿过所述齿轮传感器上的旋转导向孔，所述安装圆柱穿过所述连接部件上的定位孔以使所述连接部件可绕安装圆柱的中心轴转动，所述锁定柱插入所述连接部件的导向槽中。

根据本发明的安全带卷绕装置，在原有的机械传感式锁止装置上加入一旋转传递部件，该旋转传递部件将所述预拉紧机构的旋转经由所述锁定机构传递至所述锁定爪，使得所述锁定爪从不能与所述锁定齿轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态并保持所述可卡合状态，该旋转传递部件为力的传递部件(非承力部件)，因而可以选择价格低廉的塑料制造，可见制造成本较低，另外，相对于具有传统的机械传感式锁止装置的安全带卷绕装置，仅仅是增加了传递力的旋转传递部件，无需重新分析锁止齿轮的受力，开发成本低。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置的零部件分解示意图；

图2是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其锁止装置与锁定机构的零部件分解示意图；

图3是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其预拉紧机构未启动时的装配示意图；

图4是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其预拉紧机构启动后的装配示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参照图1至图4，本发明一实施例提供的安全带卷绕装置10具有从上方俯视呈コ字型板状的框架12。在框架12的一侧的侧壁上端和另一侧壁上端之间架设有连接片14。连接片14固定在车身上。连接片14上形成有插通孔16。

在框架12的一侧壁和另一侧壁之间，支撑有卷绕轴18，即卷绕轴18容纳于所述框架12中。卷绕轴18上卷有长带状的织带20。在织带20的底端装有圆柱状的轴22，轴22与卷绕轴18卡定。将织带20的底端附近贯穿插入卷绕轴18。由此，织带20与卷绕轴18卡定。此外，在卷绕轴18上所卷绕部分的附近处，织带20贯穿上述插通孔16并系于乘客身上。卷绕轴18通过向卷绕方向旋转来卷绕织带20。另一方面，卷绕轴18通过向拉出方向旋转来拉出织带20。

安全带卷绕装置10的蜗卷弹簧机构由卷簧外盖500、蜗卷弹簧502和弹簧底座504组成，通过螺钉或配合爪(卡接)等配合将蜗卷弹簧机构固定在框架12的一侧壁上。蜗卷弹簧机构的作用是对带卷绕装置的织带20提供能量，当织带20拉出时，蜗杆弹簧机构储存能量使织带20产生拉阻力。当松开织带20时，蜗卷弹簧机构释放能量使织带20向卷绕方向旋转。

在卷绕轴18的中心轴部分设置有构成限力机构的扭力杆，扭力杆由扭转轴24(能量吸收部件)和扭转轴套筒34构成。扭转轴24受到大于或等于规定负荷的扭转负荷时，可产生扭转变形。扭转轴24和卷绕轴18成一体地进行旋转。

在卷绕轴18的一侧设有构成限力机构的锁定齿轮26和扭转轴套筒34，所述锁定齿轮26的轴芯处一体形成或者固定有一套筒30，所述套筒30的轴芯处形成有连通的滚花孔30A及安装孔30B，所述滚花孔30A的周壁上形成有滚花面32，所述扭转轴套筒34包括筒状部341及连接在所述筒状部341外侧中央部位的突出轴342，筒状部341通过过盈压装在所述安装孔30B中从而与锁定齿轮26压接成一体。所述扭转轴24的一端部连接在所述卷绕轴18的一端，所述扭转轴24的另一端部插入所述筒状部341中。这样，除扭转轴24产生扭转变形的情况以外，锁定齿轮26和扭转轴套筒34在其他情况下都与扭转轴24以及卷绕轴18成一体地进行旋转。

在锁定齿轮26的外周上形成有棘轮齿28。并且，滚花孔30A向一侧开放。在滚花孔30的整个周面上通过滚花加工形成有滚花面32。

在框架12的一侧壁外侧上设有预拉紧机构340。所述预拉紧机构340包括上述的套筒30、气缸48、连接在所述气缸一端的气体发生器50、设置在所述气缸48中活塞54、一体地形成或固定在所述活塞54外侧端的齿条58、小齿轮36及离合板42。

小齿轮配置在锁定齿轮26的一侧。在小齿轮36的一侧配置有齿轮盖100，齿轮盖100的中心侧形成有孔102。齿轮盖100通过螺钉104固定到框架12的一侧。所述小齿轮36具有向外延伸的轴伸部360，小齿轮的轴伸部360穿过上述孔102，并通过开口销106可自由旋转地支撑于齿轮盖100上。在小齿轮36的一侧部分形成有小齿轮齿38。另一方面，在小齿轮36的另一侧部分形成有凸轮40。在凸轮40的外周上相互交错地形成有凹部和凸部。凸轮40插入到滚花孔30内。凸轮40正常情况下不与滚花面32接触。由此，通常情况下，锁定齿轮26和扭转轴套筒34可与小齿轮36相互独立地进行旋转。

离合板42配置在锁定齿轮26和小齿轮36之间。在离合板42的中心侧形成有多个啮合爪44。各啮合爪44从摩擦片42向另外一侧突出。各啮合爪44与凸轮40的各凹部相嵌合。由此将离合板42安装到小齿轮36上。各啮合爪44与凸轮40插入滚花孔30内。各啮合爪44不与滚花面32发生接触。由此锁定齿轮26和扭转轴套筒34可与离合板42相对独立地进行旋转。此外，在离合板42的外周上形成有多个切槽46。

气缸48放置在小齿轮36的上方，固定于框架12一侧壁的外侧。在气缸48的上侧端设有气体发生器50。在气缸48的上侧端固定有带底圆筒状的发生器罩52。在发生器罩52将该气体发生器50盖住的状态下，气体发生器位于气缸48的上侧端。

活塞54从气缸48的下端插入到气缸48的内部。在活塞54的上端设有O型密封圈56。O型密封圈56密封于活塞54的上端与气缸48之间。并且，在活塞54的下端以外的部位形成有齿条58。

在框架12的一侧壁与预拉紧机构340之间设有齿轮箱60。齿轮箱60包覆锁定齿轮26的一侧。在齿轮箱60的中央形成有圆状通孔62。圆状通孔62使锁定齿轮26的滚花孔30外露。在齿轮箱60的上端垂直地设有圆柱状的挡销64。所述齿轮箱60上在所述通孔62的孔沿处垂直地设有弯曲板状的导向板66。在齿轮箱60的斜上部形成有圆柱状定位柱68、扭转弹簧限制部70及圆柱状限制销72，圆柱状限制销72可以限制下述的扭转部件80的扭转角度。

在齿轮箱60的上方设有作为第一施力部件的扭转弹簧74和作为第一传动部件的扭转部件80，扭转弹簧74穿过扭转部80一侧安装在扭转部件80上。扭转弹簧74一悬臂由扭转弹簧限制部70限位，扭转弹簧74的另一悬臂由扭转部件80限位。并且，扭转弹簧74作为第一施力部件使扭转部件80始终具有向卷绕方向旋转的趋势。所述扭转部件80的一端设有可旋转地支撑于所述定位柱68上的圆柱通孔82。

在离合板42的一侧设有作为移动部件的止动锁86。止动锁86的另一侧的侧面上形成有指定数目(本实施方式中为2个)的通用销88。该指定数目的通用销88插入离合板42上部的指定数目的切槽46中。由此，可将止动锁86定位于离合板42上。在止动锁86朝向卷绕方向侧端形成有圆弧形柱状的止动柱90。止动柱90从止动锁86向另一侧突出，卡合在扭转部件上80上的卡合面87上。由此，正常情况下，扭转部件80利用止动柱90克服扭转弹簧74的作用力，使扭转部件80保持在初始位置。

锁定机构120设置在预拉紧机构340的外侧。锁定机构120具有传感器支架122。传感器支架122形成为凹形并且朝向框架12的一侧部分开口且固定在框架12的一侧。齿轮盖100的一部分定位在传感器支架122内。传感器支架122固定在框架12一侧。传感器罩(图中未示出)设置在传感器支架122的外侧，传感器罩的外周边部分等处形成配合爪，并且通过将配合爪与框架12一侧的预定区域装配在一起而使传感器罩与框架12机械连接。扭转轴套筒34的突出轴342穿过传感器支架122在该处被可转动地支撑。

棘轮126设置在传感器支架122和传感器罩之间。棘轮126同轴且一体地固定在扭转轴套筒34上，其中在其外周边部分上形成棘轮齿。用作“旋转体”的齿轮传感器170设置在棘轮126的传感器罩侧。

扭转轴套筒34的突出轴342同轴地穿过齿轮传感器170上的通孔178使齿轮传感器170可转动地支承在扭转轴套筒34的突出轴342处。复位弹簧142的一端固定在齿轮传感器170的一部分上，其另一端固定在传感器支架122上，。本实施例中，复位弹簧142是螺旋压缩弹簧。

W形棘爪128设置在棘轮126的齿轮传感器170侧。W形棘爪128支承在棘轮126上的偏心轴126C上，从而可在相对于卷绕轴18的轴心偏心的位置处，围绕平行于卷绕轴18的偏心轴126C的轴线转动。

由于W形棘爪128相对于棘轮126沿卷绕方向转动，因此W形棘爪128相对于棘轮126在棘轮126的旋转径向外侧处移动。由于该移动，W形棘爪128与形成在齿轮传感器170上的内棘齿圈(图中未示出)卡合。在W形棘爪128与齿轮传感器170的内棘齿圈卡合的情况下，棘轮126沿拉出方向的扭转可通过W形棘爪128传送至齿轮传感器170，并且齿轮传感器170可与棘轮126一起沿拉出方向旋转。当齿轮传感器170围绕扭转轴套筒34沿拉出方向转动时，复位弹簧142沿着卷绕方向推动齿轮传感器170。

传感器弹簧130设置在W形棘爪128侧。传感器弹簧130是螺旋压缩弹簧，其一端固定在W形棘爪128上，另一端固定在棘轮126上。传感器弹簧130沿围绕扭转轴套筒34的拉出方向推动W型棘爪128。

旋转导向孔180形成在齿轮传感器170处。用作“连接件”的接合爪140由形成在齿轮传感器170上的轴172支承，并能够围绕与扭转轴套筒34的轴向平行的轴线转动(即轴172的轴线与扭转轴套筒34的轴线平行)。

加速度传感器150设置在接合爪140的下方。朝着传感器罩开口的箱形壳体部分124形成在传感器支架122处。加速度传感142的至少一部分容纳在箱形壳体部分124中。

传感器爪146可转动地支撑在传感器底座148的垂直壁上端。硬球体152能够在织带20的加速度值超过预定值时，在传感器座148的底部弯曲表面上滚动并升高，并向上推动传感器爪146。在传感器爪146被硬球体120向上推动之后，传感器爪146与接合爪140结合并使接合爪140转动。

棘轮126定位在接合爪140的转动方向一侧，该接合爪140由于与传感器爪146接合而转动。这样，接合爪140与棘轮126啮合在一起。由于接合爪140与棘轮126啮合在一起，因此棘轮126沿拉出方向的扭矩被传送至接合爪140，从而传送至齿轮传感器170，并且齿轮传感器170抵抗复位弹簧142的推力而沿拉出方向转动。

另一方面，锁止装置160安装在传感器支架122与框架12一侧部之间，包含上述的锁定齿轮26、锁定爪164、安装螺钉162、安装衬片168以及连接部件166。框架12一侧上安装有安装衬片168，在安装衬片168的一侧形成有安装圆柱168A，安装圆柱168A穿过连接部件166上的定位孔166A后使连接部件166可绕安装衬片168的安装圆柱168A的中心轴转动。锁定爪164上有锁定柱164A，锁定柱164A插入连接部件166的导向槽166C中。安装螺钉162贯穿锁定爪164和安装衬片168紧固在框架12的一侧部，这样锁定爪164可旋转地支撑于安装衬片168上，且安装衬片168被固定在了框架12上。通过锁定爪164与锁定齿轮26的卡合，能够阻止卷绕轴18向织带拉出方向旋转。

连接部件166上形成有连接柱166B，连接柱166B贯穿传感器支架122上的槽部，且穿过齿轮传感器170上的旋转导向孔180。当齿轮传感器170沿拉出方向转动时，旋转导向孔180带动连接部件166上的连接柱166B向卷绕方向转动，这样，连接部件166上的导向槽166C带动锁定爪164上的锁定柱164A也向卷绕方向转动。因此，锁定爪164从不能与锁定齿轮26卡合的不可卡合状态变为可卡合状态，其中，锁定爪164的可卡合状态是指锁定爪164不与受织带卷绕方向旋转力的锁定齿轮26卡合，锁定爪164与受织带拉出方向旋转力的锁定齿轮26卡合。在锁定爪164的可卡合状态下，锁定齿轮26在拉出方向的旋转受到限制，锁定齿轮26在卷绕方向的旋转不受限制。

另外，如图2所示，在齿轮传感器170的边缘位置大致相对侧分别形成杆容纳部182及旋转导向孔180。在杆容纳部182处，杆容纳部182设置有与所述卷绕轴18的轴线平行且向外侧伸出的轴174，即轴174向齿轮传感器170朝向棘轮126相反的一侧伸出。

如图2所示，作为第二传动部件的保持开关杆190的一端部具有供上述轴174穿过的通孔190A，以使得保持开关杆190由上述轴174支承，从而可围绕上述轴174转动。卡合棘爪190C形成在保持开关杆190的另一端部上，且在保持开关杆190的另一端部(位于卡合棘爪190C的一端)形成有接合凸起190B。作为第二施力部件的螺旋弹簧200的一端接合在接合凸起190B上，另一端与形成在齿轮传感器170上的保持凸起176接合。

如图及图3所示，在正常装配位置(预拉紧机构未启动)，螺旋弹簧200作为第二施力部件使保持开关杆190具有向与棘轮126的卡合解除方向转动的趋势，在未受作为第一传动部件的扭转部件80推动时，螺旋弹簧200能够将所述卡合棘爪190C保持在不可卡合状态。另外，形成在保持开关杆190一端部下侧的卡合棘爪190C定位在棘轮126的外周边部分一侧，当保持开关杆190围绕轴174朝着齿轮传感器170的转动轴线转动且经过螺旋弹簧200的力平衡位置时，螺旋弹簧200使得所述卡合棘爪190C从不能与所述棘轮126卡合的不可卡合状态变为可卡合状态，其中，所述卡合棘爪190C的可卡合状态是指所述卡合棘爪190C不与受织带卷绕方向旋转力的所述棘轮126卡合，所述卡合棘爪190C与受织带拉出方向旋转力的所述棘轮126卡合。这样，当齿轮传感器170沿拉出方向旋转时，齿轮传感器170上的旋转导向孔180带动连接部件166上的连接柱166B向卷绕方向转动，连接部件166上的导向槽166C带动锁定爪164上的锁定柱164A也向卷绕方向转动。因此，锁定爪164上的棘轮齿与锁定齿轮26外周上形成的棘轮齿28接合，使得所述锁定爪164从不能与所述锁定齿轮26卡合的不可卡合状态变为可卡合状态。锁定齿轮26沿织带拉出方向的转动受到限制。

下面对本实施例的织带卷绕装置的工作原理进行说明。

带感锁止装置为常规的结构，其工作过程如下：当车辆乘员的身体在车辆迅速减速的情况下由于惯性而大致朝向车辆前方运动时，织带20被车辆乘员的身体突然拉出。当织带以这种方式被突然拉出时，卷绕轴18与棘轮126沿拉出方向迅速旋转。

当棘轮126突然沿拉出方向旋转时，W形棘爪128(惯性块)由于惯性试图停止在原位置而不与棘轮126一起旋转。这样，在沿拉出方向旋转的棘轮126和试图停止在原位置的W形棘爪128之间产生抵抗传感器弹簧130推力的相对运动。

由于W形棘爪128以这种方式相对于棘轮126运动，因此W形棘爪128与齿轮传感器170上的内棘齿圈卡合，从而使齿轮传感器170通过W形棘爪128与棘爪128相连，进而一体地旋转。

车感锁止装置为常规的结构，其工作过程如下：当检测出车辆的加速度超过规定加速度时，加速度传感器150的传感器爪146与接合爪140结合并使其与棘轮126啮合在一起，棘轮126沿拉出方向的扭矩被传送至接合爪140，从而传送至齿轮传感器170，齿轮传感器170与棘轮126一体地旋转。

这样，在带感锁止装置或车感锁止装置运转时，当齿轮传感器170与棘轮126一体地旋转时，在齿轮传感器170上的旋转导向孔180的带动下，锁定爪164的棘轮齿暂时旋转到锁定齿轮26侧的可卡合位置上。这样，锁定爪164变成如下可卡合状态，即：锁定爪164不与向卷绕方向受到旋转力的锁定齿轮26的棘轮齿28相啮合，锁定爪164与向拉出方向受到旋转力的锁定齿轮26的棘轮齿28卡合。

并且，乘客由于惯性前倾，对织带20施加拉出负荷，使卷绕轴18、扭转轴24、扭转轴套筒34以及锁定齿轮26受到拉出方向的旋转力。由此，锁定爪164与棘轮齿28卡合，阻止锁定齿轮26向拉出方向旋转，从而阻止织带20的拉出。

在预拉紧机构未启动时，扭转弹簧74作为第一施力部件对扭转部件80施力，使其端部向锁定齿轮26侧旋转。扭转部件80卡合在止动柱90上克服扭转弹簧74的作用力，使扭转部件80保持在初始位置。

而且，在预拉紧机构未启动时，如图3所示，螺旋弹簧200作为第二施力部件使保持开关杆190向与棘轮126的卡合解除方向转动。齿轮传感器170上的杆容纳部分182限制保持开关杆190转动，使保持开关190保持在初始位置。

当车辆产生紧急情况时(例如汽车发生碰撞)，预拉紧机构34接收到启动信号后运转，使气体发生器50产生气体。由此，活塞54与O形密封圈56一起在气缸内上升(移动)，活塞54外侧端的齿条58与小齿轮36的小齿轮齿38相啮合，使小齿轮36向卷绕方向旋转。因此，小齿轮36相对离合板42做相对旋转，离合板42的各啮合爪44与小齿轮36的凸轮40的各凹部相嵌合。由此，离合板42的各啮合爪44向离合板42的径向方向外侧移动而与锁定齿轮26的滚花面32相啮合。因此，离合板42以及锁定齿轮26与小齿轮36成一体地向卷绕方向旋转。为此，扭转轴套筒34、扭转轴24以及卷绕轴18与锁定齿轮26成为一体地向卷绕方向旋转来卷绕织带20。

在运转预拉紧机构340使离合板42向卷绕方向旋转时，齿轮箱60的导向板66引导止动锁86，与离合板42一起向卷绕方向移动。因此，解除止动柱90与卡合面87的卡合，扭转弹簧74作为第一施力部件使扭转部件80向卷绕方向旋转。同时，作为第一传动部件的扭转部件80的摆动面84带动保持开关杆190克服螺旋弹簧200的作用力使保持开关杆向190向与棘轮126的卡合方向旋转，从而使得卡合棘爪190C配置在棘轮126侧的可卡合位置，如图4所示。为此，卡合棘爪190C会变成如下的可卡合状态，即：其不与向卷绕方向受到旋转力的棘轮126的棘轮齿126A相卡合，其与向拉出方向受到旋转力的棘轮126的棘轮齿126A相卡合。

由此，如上所述，在预拉紧机构340运转带动锁定齿轮26向卷绕方向旋转时，卡合棘爪190C不与棘轮126的棘轮齿126A相卡合。因此，可通过运转预拉紧机构340使棘轮126向卷绕方向旋转。

另一方面，在预拉紧机构340运转结束后，乘客对织带20施加拉出负荷，在拉出方向上对卷绕轴18、扭转轴24、扭转轴套筒34、锁定齿轮26以及棘轮126施加旋转力，通过对棘轮126的棘轮齿126A施加向拉出方向的旋转力，可使卡合棘爪190C与棘轮126的棘轮齿126A卡合。这样，棘轮126向拉出方向的旋转力通过卡合棘爪190C传递到齿轮传感器170上。

当齿轮传感器170沿拉出方向转动时旋转导向孔180带动连接部件166上的连接柱166B向卷绕方向转动，连接部件166上的导向槽166C带动锁定爪164上的锁定柱164A也向卷绕方向转动。因此，锁定爪164上的棘轮齿与锁定齿轮26外周上形成的棘轮齿28卡合。锁定齿轮26在拉出方向的转动受到限制，阻止织带20的拉出。

此后，当乘客通过织带20和卷绕轴18对扭转轴24所施加的扭转负荷大于或等于规定负荷时，限力机构开始起作用。即，通过扭转轴24产生扭变形，卷绕轴18与锁定齿轮26相对独立地向拉出方向旋转。由此，拉出织带20并吸收织带20对乘客所作用的负荷。

从上述可知，上述实施例的织带卷绕装置，从预拉紧机构340运转后到机械传感式锁止装置完全将织带卷绕装置锁止这一过程中，可减少织带20拉出量，降低了风险。

另外，在图中未示出的另一实施例中，移动部件与第一传动部件可以合二为一，即可以在上述实施例中的第一传动部件上增加与离合板上的切槽配合的通用销来代替。例如，在上述的扭转部件侧部增加多个通用销，将通用销插入离合板上的切槽中，在正常情况下(预拉机构未启动)，通过该通用销使得扭转部件保持在离合板上；当发生紧急情况时(预拉机构启动)，离合板旋转并切断上述的通用销，使得扭转部件在扭转弹簧的作用力下推动保持开关杆，这样，同样可以实现本发明的目的。相较图1的实施例，可以减少零部件的数量，降低制造成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种安全带卷绕装置，其特征在于，包括：

框架，其固定安装在车身上；

卷绕轴，容纳于所述框架中，用于卷绕和拉出其上缠绕的用于束缚乘客的织带；

锁止装置，包括锁定齿轮及锁定爪，所述锁定齿轮与所述卷绕轴一体地旋转，所述锁定爪转动连接在所述框架的一侧，通过所述锁定爪与所述锁定齿轮的卡合，能够阻止所述卷绕轴向织带拉出方向旋转；

锁定机构，设置在所述框架的一侧，用于在检测到织带的拉出加速度或车辆的加速度超过预设值时，使得所述锁定爪从不能与所述锁定齿轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态；其中，所述锁定爪的可卡合状态是指所述锁定爪不与受织带卷绕方向旋转力的所述锁定齿轮卡合，所述锁定爪与受织带拉出方向旋转力的所述锁定齿轮卡合；

预拉紧机构，其通过旋转来使所述锁定齿轮向织带卷绕方向旋转；

旋转传递部件，其将所述预拉紧机构的旋转经由所述锁定机构传递至所述锁定爪，使得所述锁定爪从不能与所述锁定齿轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态并保持所述可卡合状态；

所述锁定机构包括带感锁止装置和车感锁止装置，所述带感锁止装置包括形成有内棘齿圈的齿轮传感器、形成有外棘齿圈的棘轮及惯性联动机构，所述棘轮与所述卷绕轴一体地旋转，所述齿轮传感器与所述锁定爪活动连接，所述惯性联动机构用于在检测到织带的拉出加速度超过预设值时，结合所述齿轮传感器与所述棘轮使得二者一体地旋转，以驱动所述锁定爪移动至所述可卡合状态。

2.根据权利要求1所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述旋转传递部件包括移动部件、第一传动部件、第一施力部件、具有卡合棘爪的第二传动部件及第二施力部件，其中，

所述移动部件通常与所述第一传动部件卡合，并通过所述预拉紧机构的旋转而移动，从而解除与所述第一传动部件的卡合；

所述第一传动部件，在与所述移动部件的卡合解除后，能够在所述第一施力部件的作用下移动以推动所述第二传动部件；

所述第二传动部件，与所述齿轮传感器转动连接，能够在所述第一传动部件的推动下相对所述齿轮传感器旋转，使得所述卡合棘爪从不能与所述棘轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态，其中，所述卡合棘爪的可卡合状态是指所述卡合棘爪不与受织带卷绕方向旋转力的所述棘轮卡合，所述卡合棘爪与受织带拉出方向旋转力的所述棘轮卡合；

所述第二施力部件，在未受所述第一传动部件的推动时能够将所述卡合棘爪保持在所述不可卡合状态，并能够在所述卡合棘爪变为可卡合状态时限制所述卡合棘爪的移动，以保持所述卡合棘爪的可卡合状态。

3.根据权利要求1所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述旋转传递部件包括第一传动部件、第一施力部件、具有卡合棘爪的第二传动部件及第二施力部件，其中，

所述第一传动部件通常保持在所述预拉紧机构上，并通过所述预拉紧机构的旋转能够与所述预拉紧机构分离，进而在所述第一施力部件的作用下移动以推动所述第二传动部件；

所述第二传动部件，与所述齿轮传感器转动连接，能够在所述第一传动部件的推动下相对所述齿轮传感器旋转，使得所述卡合棘爪从不能与所述棘轮卡合的不可卡合状态变为可卡合状态，其中，所述卡合棘爪的可卡合状态是指所述卡合棘爪不与受织带卷绕方向旋转力的所述棘轮卡合，所述卡合棘爪与受织带拉出方向旋转力的所述棘轮卡合；

所述第二施力部件，在未受所述第一传动部件的推动时能够将所述卡合棘爪保持在所述不可卡合状态，并能够在所述卡合棘爪变为可卡合状态时限制所述卡合棘爪的移动，以保持所述卡合棘爪的可卡合状态。

4.根据权利要求2所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述安全带卷绕装置还包括：

限力机构，包含一个端部连接在所述卷绕轴上的扭力杆，并且在所述锁止装置阻止了所述卷绕轴向织带拉出方向旋转的时候，所述扭力杆能够吸收所述卷绕轴向着织带拉出方向的旋转力；

其中，所述扭力杆包括扭转轴及扭转轴套筒，所述扭转轴套筒包括筒状部及连接在所述筒状部外侧中央部位的突出轴，所述扭转轴的一端部连接在所述卷绕轴的一端，所述扭转轴的另一端部插入所述筒状部中。

5.根据权利要求4所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述预拉紧机构包括：

套筒，所述套筒固定连接或一体形成在所述锁定齿轮的轴芯处，所述套筒的轴芯处形成有连通的滚花孔及安装孔，所述滚花孔的周壁上形成有滚花面，所述扭转轴套筒的筒状部压装在所述安装孔中；

气缸；

连接在所述气缸一端的气体发生器；

设置在所述气缸中的活塞；

一体地形成或固定在所述活塞外侧端的齿条；

小齿轮，所述小齿轮背离所述齿条的一侧一体形成或固定有一凸轮，所述凸轮的外周上相互交错地形成有凹部和凸部；

设置在所述小齿轮与所述锁定齿轮之间的离合板，所述离合板的中央部形成有多个啮合爪，所述啮合爪与所述凸轮的凹部相嵌合，所述啮合爪与所述凸轮共同插入所述滚花孔内，所述滚花面面向所述啮合爪。

6.根据权利要求5所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述移动部件为止动锁，所述第一传动部件为扭转部件，所述第一施力部件为扭转弹簧，所述锁定机构还包括固定在所述框架的一侧上且包覆所述锁定齿轮一侧的齿轮箱，所述齿轮箱的中央形成有通孔以使得所述滚花孔外露，所述齿轮箱的上端垂直地设有挡销，所述齿轮箱上在所述通孔的孔沿处垂直地设有弯曲板状的导向板，所述齿轮箱上的斜上部形成有定位柱、扭转弹簧限制部及限制销，所述扭转部件的一端设有可旋转地支撑于所述定位柱上的圆柱通孔，所述扭转弹簧套设在所述圆柱通孔的外周上，所述扭转弹簧一悬臂由所述扭转弹簧限制部限位，所述扭转弹簧的另一悬臂由所述扭转部件限位。

7.根据权利要求6所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述小齿轮的外侧设置有齿轮盖，所述齿轮盖固定在所述框架的一侧，所述小齿轮具有向外延伸的轴伸部，所述齿轮盖的中心处形成有孔，所述小齿轮的轴伸部穿过上述孔并通过一开口销可自由旋转地支撑于所述齿轮盖上。

8.根据权利要求5所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第二传动部件为保持开关杆，所述第二施力部件为螺旋弹簧，所述齿轮传感器的边缘位置相对侧分别形成杆容纳部及旋转导向孔，所述杆容纳部设置有与所述卷绕轴平行且向外侧伸出的轴，所述保持开关杆的一端部具有供所述轴穿过的通孔，以使得所述保持开关杆由所述轴支承，从而可围绕所述轴转动，所述卡合棘爪形成在所述保持开关杆的另一端部上，且在所述保持开关杆的另一端部形成有接合凸起，所述螺旋弹簧的一端接合在所述接合凸起上，另一端与形成在所述齿轮传感器上的保持凸起接合。

9.根据权利要求8所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述锁止装置还包括连接部件及固定在所述框架的一侧的安装衬片，所述连接部件上形成有连接柱、导向槽及定位孔，所述锁定爪的一端与所述安装衬片转动连接，另一端形成有锁定柱，所述安装衬片上形成有安装圆柱，所述连接柱穿过所述齿轮传感器上的旋转导向孔，所述安装圆柱穿过所述连接部件上的定位孔以使所述连接部件可绕安装圆柱的中心轴转动，所述锁定柱插入所述连接部件的导向槽中。