CN104890617B - 安全带卷取装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于得到一种安全带卷取装置，能够抑制离合器部件沿第2齿轮轴向移动。在本安全带卷取装置中，在大齿轮部(78)的中底部(92)的旋转件(102)侧形成有移动阻止部(116)，安装于旋转件(102)的离合器弹簧(98)与移动阻止部(116)抵接，由此，离合器弹簧(98)的朝中底部(92)侧的进一步的移动被阻止。由此，能够抑制离合器弹簧(98)沿旋转件(102)轴向移动，能够限制离合器弹簧(98)沿旋转件(102)轴向移动。

Description

安全带卷取装置

技术领域

本发明涉及一种安全带卷取装置，当在马达驱动状态下安全带被牵拉的情况下，在马达与带轴之间切断旋转力的传递。

背景技术

在下述专利文献1的安全带卷取装置的过载释放机构中，摩擦弹簧以卷绕的方式安装于小径齿轮的筒状部，因此，存在摩擦弹簧沿筒状部的轴向移动的可能性。

专利文献1：日本特开2011-88469号公报

发明内容

考虑到上述事实，本发明的目的在于提供一种能够限制离合器部件的在第2齿轮轴向的移动的安全带卷取装置。

技术方案1所记载的具备：带轴，安全带卷取于上述带轴；马达，该马达用于使上述带轴旋转；第1齿轮，该第1齿轮设置于从上述马达朝上述带轴的旋转传递路径；第2齿轮，该第2齿轮设置于上述旋转传递路径，并且能够相对于上述第1齿轮相对旋转；离合器部件，该离合器部件安装于上述第2齿轮，在上述第2齿轮与上述第1齿轮之间传递旋转，并且，通过相对于上述第2齿轮相对旋转而切断上述旋转的传递；以及限制单元，该限制单元沿着第2齿轮轴向夹设在上述第1齿轮与上述离合器部件之间，限制上述离合器部件朝上述第1齿轮侧移动。

根据技术方案1所记载的安全带卷取装置，在安装于第2齿轮的离合器部件与第1齿轮之间，沿着第2齿轮轴向夹设有限制单元，离合器部件朝第1齿轮侧的移动由限制单元限制。

技术方案2所记载的安全带卷取装置具有旋转件，上述旋转件具备：形成为圆筒形状的圆筒部；以及通过上述圆筒部的靠上述第1齿轮侧的端部缩径而形成的角部，上述离合器部件借助上述限制单元卷绕于上述旋转件的相比上述角部的最大外径位置靠上述圆筒部侧的位置，并且，上述旋转件被固定于上述第2齿轮。

对于技术方案2所记载的安全带卷取装置，在技术方案1所记载的安全带卷取装置中，离合器部件在相对于第2齿轮不能相对旋转的方式设置的旋转件上的卷绕位置借助限制单元而形成为相比旋转件的角部的最大外径位置靠圆筒部侧。由此，能够防止或者抑制离合器部件的卷绕位置相比角部的最大外径位置朝第1齿轮侧移动的情况。

对于技术方案3所记载的安全带卷取装置，在技术方案2所记载的安全带卷取装置中，上述离合器部件的相对于旋转件周方向成直角的方向的截面形状形成为圆形，上述限制单元的在第2齿轮轴向上的长度与上述离合器部件的截面的半径尺寸之和设定成从上述角部的圆筒部侧端部到上述第1齿轮为止的长度以上。

在技术方案3所记载的安全带卷取装置中，限制单元的在第2齿轮轴向上的长度与离合器部件的截面的半径尺寸之和设定成从旋转件的角部的圆筒部侧端部到第1齿轮为止的长度以上。因此，能够使离合器部件在旋转件上的卷绕位置为旋转件的圆筒部。

对于技术方案4所记载的安全带卷取装置，在技术方案1～3中任一项所述的安全带卷取装置，上述限制单元一体形成于上述第1齿轮。

如以上所说明了的那样，在本发明所涉及的安全带卷取装置中，能够限制离合器部件沿第2齿轮轴向移动。

附图说明

图1是本实施方式所涉及的安全带卷取装置的分解立体图。

图2中，(A)是第1齿轮、第2齿轮、旋转件、离合器部件的分解立体图，(B)是从与(A)相反侧观察旋转件的立体图。

图3是与沿着图2的(A)的3-3线的剖面相当的、示出第1齿轮以及组装于该第1齿轮的关联部件的剖视图。

图4是沿着图3的4-4线的剖视图。

具体实施方式

<本实施方式的结构>

基于图1～图4对本发明的一个实施方式所涉及的安全带卷取装置10进行说明。此外，在各图中，箭头FR表示安全带卷取装置10的前后方向前侧，箭头LH表示安全带卷取装置10的左右方向左侧，箭头UP表示安全带卷取装置10的上下方向上侧。

(安全带卷取装置10的整体结构)

如图1所示，第1实施方式所涉及的安全带卷取装置10具备框架12，该框架12例如被固定于车辆的骨架部件或加强部件等车身构成部件。框架12具备在左右方向对置的脚板14、16，在脚板14、16之间设置有带轴18。带轴18形成为轴向沿着脚板14、16的对置方向的大致圆筒形状，供乘员佩戴的安全带20的长边方向基端侧卡止于带轴18。带轴18形成为能够绕中心轴线而朝卷取方向及其相反的拉出方向旋转，通过带轴18朝卷取方向旋转，安全带20呈层状地卷取在带轴18的外周部。

并且，锁止机构22的壳体24安装在脚板14，带轴18的一端由壳体24支承为旋转自如。在壳体24的内侧设置有构成VSIR机构或WSIR机构的各种部件。VSIR机构在车辆碰撞时的车辆急减速状态下工作。与此相对，WSIR机构因带轴18的朝拉出方向的旋转加速度超过规定的大小而工作。通过VSIR机构或WSIR机构工作，构成锁止机构22的锁止部材(省略图示)工作，带轴18的朝拉出方向的旋转被阻止。

此外，在带轴18设置有限力机构。在带轴18的朝拉出方向的旋转由锁止机构22的锁止部件阻止后的状态下，若带轴18的朝拉出方向的旋转力超过规定的大小，则限力机构的能量吸收部材变形，且带轴18朝拉出方向旋转。安全带20被从带轴18拉出与该带轴18的朝拉出方向的旋转量相应的量，并且，带轴18的旋转力的一部分用于能量吸收部件的变形而被吸收。并且，在脚板14的侧方设置有预紧器26。预紧器26在车辆发生紧急状况时工作，强制性地使带轴18朝卷取方向旋转。

另一方面，在脚板16的外侧设置有弹簧壳体28。贯通了脚板16的轴部件30的前端侧进入弹簧壳体28的内侧，轴部件30由弹簧壳体28支承为旋转自如。轴部件30相对于带轴18设置在同轴上，并且与带轴18连结从而相对于带轴18的相对旋转被阻止。并且，在弹簧壳体28的内侧设置有螺旋弹簧(省略图示)，轴部件30由螺旋弹簧朝卷取方向施力。并且，在脚板16与弹簧壳体28之间设置有齿轮壳体32。齿轮壳体32形成为朝右侧开口的凹形状，齿轮壳体32的开口侧由设置在弹簧壳体28与齿轮壳体32之间的板34封闭。

此外，在齿轮壳体32的内侧设置有棘轮56。棘轮56相对于轴部件30设置在同轴上，且相对于轴部件30的相对旋转被阻止。并且，在齿轮壳体32的内侧形成有圆筒形状的支承部36。支承部36相对于带轴18设置在同轴上，轴部件30贯通该支承部36。离合器齿轮38以旋转自如的方式支承于支承部36。在离合器齿轮38的内侧以能够转动的方式设置有棘爪42。并且，在离合器齿轮38的内侧设置有复位弹簧44，棘爪42以使得棘爪42的前端侧朝离合器齿轮38径向外侧转动的方式被施力。

并且，在支承部36的外侧形成有保持环46、48。保持环46、48相对于支承部36形成在同轴上，并且保持环48形成在保持环46的外侧。抵接部件50的基部52进入保持环46、48之间。抵接部件50的基部52与保持环46的外侧面和保持环48的内侧面滑动接触，抵接部件50由保持环46、48引导而能够绕支承部36旋转。

抵接部54从抵接部件50的基部52朝右侧延伸，抵接部54在相比棘爪42靠卷取方向侧的位置与棘爪42的前端侧对置。若离合器齿轮38朝卷取方向旋转，则棘爪42的前端侧与抵接部件50的抵接部54抵接。若在该状态下离合器齿轮38朝卷取方向旋转，则棘爪42克服复位弹簧44的作用力转动，由此，棘爪42的前端侧与棘轮56啮合。此外，若在该状态下离合器齿轮38进一步朝卷取方向旋转，则抵接部件50被棘爪42按压而与离合器齿轮38一起绕支承部36旋转。

并且，在齿轮壳体32形成有3根轴58、60、62，在上述轴58～62以旋转自如的方式支承有构成减速齿轮列64的齿轮66、二级齿轮68、二级齿轮70。齿轮66与离合器齿轮38以及二级齿轮68的小齿轮部76啮合，二级齿轮68的大齿轮部78与二级齿轮70的小齿轮部80啮合。

另一方面，在脚板14、16之间的带轴18的下侧设置有马达84。马达84与作为控制单元的ECU(省略图示)电连接，此外，经由ECU与搭载于车辆的电池(省略图示)电连接。ECU与测定到处于本车前方的其他车辆或障碍物为止的距离的前方监视装置(省略图示)电连接，若该距离小于规定值，则利用ECU驱动马达84正转。

马达84的输出轴(省略图示)贯通脚板16以及齿轮壳体32，在马达84的输出轴的前端设置有与二级齿轮70的大齿轮部82啮合的小齿轮(省略图示)。马达84的输出轴的小齿轮、二级齿轮70、二级齿轮68、齿轮66、离合器齿轮38构成从马达84到带轴18的旋转传递路径，马达84的正转驱动力由减速齿轮列64减速并传递至离合器齿轮38，由此，离合器齿轮38朝卷取方向旋转。

(过载释放机构的结构)

然而，减速齿轮列64的二级齿轮68构成过载释放机构。如图2所示，在二级齿轮68的作为第2齿轮的小齿轮部76的右侧形成有轴部86。轴部86相对于小齿轮部76形成在同轴上，并且其外形比小齿轮部76小。因此，小齿轮部76的小齿轮部端面76A在轴部86的径向侧方露出。在轴部86的右侧形成有止转部88。止转部88形成为外形比轴部86小的花键形状等非圆形。因此，轴部86的轴部端面86A在止转部88的径向侧方露出。这样，小齿轮部76、轴部86、以及止转部88形成为随着趋向止转部88侧而外形变小的阶梯形状。

另一方面，二级齿轮68的作为第1齿轮的大齿轮部78形成在筒状部90的外周。在大齿轮部78的轴向中间部形成有圆板状的中底部92，在中底部92的轴心部形成有圆孔94。小齿轮部76的轴部86贯通圆孔94从而中底部92抵靠于小齿轮部端面76A，由此，大齿轮部78被支承为相对于小齿轮部76能够相对旋转。

并且，在中底部92的右侧形成有凹状的收纳部96，在收纳部96内设置有作为离合部件的离合器弹簧98。离合器弹簧98通过将截面圆形的金属杆材的轴心弯曲成形为圆形而形成为从周方向一端到另一端为止小于1周而两端之间不连续的大致C字状。并且，离合器弹簧98的一端侧形成为相对于离合器弹簧98的圆形轴线而沿切线方向呈直线状地延伸的直线部98A。在收纳部96形成有与离合器弹簧98的直线部98A的一端面98B对应的对置部100。对置部100绕大齿轮部78的中心轴线隔开恒定角度(在本实施方式中为90度)形成。在离合器弹簧98被收纳于收纳部96的状态下，这些对置部100中的一个与离合器弹簧98的一端面98B对置。

另一方面，二级齿轮68具备旋转件102。旋转件102具备圆筒部104。圆筒部104的左侧端部由底部106封闭，从右侧端部朝旋转件102的径向外侧伸出有凸缘部108。这样，旋转件102整体上形成为有底圆筒形状的一个方式亦即帽形状，通过对金属平板进行冲压成形而形成。在旋转件102的底部106形成有孔部110。孔部110的形状呈与小齿轮部76的止转部88相同的形状，止转部88贯通孔部110，由此，旋转件102相对于小齿轮部76的相对旋转被阻止。

并且，在旋转件102的底部106与轴部86的轴部端面86A抵接的状态下，止转部88的前端侧贯通孔部110而朝底部106的右侧突出。如图3所示，在止转部88的前端侧形成有敛缝部112。敛缝部112通过止转部88从前端被加压敛缝而形成。敛缝部112的外形比孔部110大，由此，旋转件102的朝右侧的移动被阻止。在该状态下，大齿轮部78的中底部92由旋转件102的底部106和小齿轮部76夹持，由此，大齿轮部78相对于小齿轮部76的沿二级齿轮68轴向的移动被限制。

详细地说，小齿轮部76的小齿轮部端面76A与轴部86的轴部端面86A之间的轴部86的轴向尺寸设定成与大齿轮部78的中底部92的壁厚相同或稍大。因此，即便中底部92由旋转件102的底部106和小齿轮部76的小齿轮部端面76A夹持，中底部92也不会抵靠于底部106或小齿轮部端面76A，大齿轮部78在小齿轮部76与旋转件102之间能够自由地相对旋转。并且，在该状态下，大齿轮部78的设置有离合器弹簧98的收纳部96由旋转件102的凸缘部108封闭。

离合器弹簧98克服其弹性而以卷绕的方式安装于旋转件102的圆筒部104，离合器弹簧98压接于圆筒部104的外表面。因此，借助离合器弹簧98与圆筒部104之间的摩擦，离合器弹簧98与旋转件102一体地旋转。

并且，旋转件102通过冲压加工形成，因此在圆筒部104与底部106之间形成有角部114。角部114以朝向底部106侧而外径尺寸逐渐变小的方式弯曲。此外，如从图2至图4所示，在大齿轮部78的中底部92形成有作为限制单元的移动阻止部116。移动阻止部116形成在收纳部96的内侧且是旋转件102的圆筒部104的径向外侧。并且，移动阻止部116形成为：移动阻止部116的在大齿轮部78轴向的长度亦即与中底部92之间的阶梯差h、离合器弹簧98的线径(外周的直径)d、以及从旋转件102的底部106的外侧面到角部114与圆筒部104之间的边界为止的长度H满足以下的式(1)的关系。

H≤(d/2)+h......(1)

由此，在离合器弹簧98与移动阻止部116抵接的状态下，离合器弹簧98在相比角部114处的最大外径位置亦即角部114与圆筒部104之间的边界靠右侧的位置与旋转件102抵接。

<本实施方式的作用、效果>

接下来，对本实施方式的作用以及效果进行说明。

在本安全带卷取装置10中，利用前方监视装置来测定到位于本车的前方的其他车辆或障碍物为止的距离，若该距离小于一定值，则马达84由ECU正转驱动。马达84的正转驱动力经由马达84的输出轴的小齿轮以及二级齿轮70传递至二级齿轮68的大齿轮部78，由此，大齿轮部78朝图4的箭头B方向旋转。通过大齿轮部78旋转，若离合器弹簧98的一端面98B被安装于大齿轮部78的对置部100，则旋转件102与离合器弹簧98一起旋转。由此，若二级齿轮68的小齿轮部76旋转，则小齿轮部76的旋转经由齿轮66传递至离合器齿轮38，离合器齿轮38朝卷取方向旋转。

由此，若离合器齿轮38的棘爪42与抵接部件50的抵接部54抵接，则棘爪42借助来自抵接部54的按压反力转动，棘爪42的前端侧与棘轮56啮合。由此，离合器齿轮38的旋转经由棘轮56以及轴部件30传递至带轴18，带轴18朝卷取方向旋转。由此，若佩戴于乘员的身体的安全带20被卷取于带轴18，则安全带20的松弛被除去。

另一方面，例如，若车辆减速，则乘员的身体欲朝车辆前侧惯性移动，由此，安全带20被乘员的身体牵拉。在该状态下，若马达84被正转驱动，则与马达84的驱动力相反方向的旋转力从带轴18朝马达84侧传递。由此，若从离合器弹簧98的一端面98B对形成于二级齿轮68的大齿轮部78的对置部100的按压力超过离合器弹簧98与旋转件102的圆筒部104之间的滑动扭矩(最大摩擦力)，则离合器弹簧98被扩径，在离合器弹簧98与旋转件102的圆筒部104之间产生滑动。由此，能够减轻对离合器齿轮38、减速齿轮列64的各齿轮66、68、70、以及马达84的输出轴的小齿轮的各啮合部分施加的负载。

这里，安装于旋转件102的离合器弹簧98抵接于大齿轮部78的移动阻止部116，由此，离合器弹簧98的朝中底部92侧的进一步的移动被阻止。由此，能够限制离合器弹簧98的沿旋转件102轴向的移动。

并且，移动阻止部116的与中底部92之间的阶梯差h、离合器弹簧98的线径d、从旋转件102的底部106的外侧面到角部114与圆筒部104之间的边界为止的长度H满足以下的式(1)的关系。

H≤(d/2)+h......(1)

因此，离合器弹簧98可靠地卷绕于圆筒部104，旋转件102上的离合器弹簧98的卷绕位置不会成为角部114。

角部114以随着趋向大齿轮部78的中底部92侧而外径尺寸逐渐变小的方式弯曲。因此，若因离合器弹簧98朝中底部92侧移动而离合器弹簧98的卷绕位置到达角部114，则离合器弹簧98借助弹性而欲一边缩小在旋转件102径向的尺寸一边进一步朝中底部92侧移动。由此，旋转件102的角部114由离合器弹簧98朝与中底部92相反的一侧按压。

这里，在本实施方式中，在离合器弹簧98沿着大齿轮部78的轴向朝中底部92侧的移动(即，朝第1齿轮侧的移动)由移动阻止部116阻止的状态下，离合器弹簧98的卷绕位置为圆筒部104，离合器弹簧98的卷绕位置不会到达角部114。因此，旋转件102的角部114不会由离合器弹簧98朝与大齿轮部78的中底部92相反侧按压。

并且，通过增大移动阻止部116的与中底部92之间的阶梯差h，即便离合器弹簧98的线径d变小也能够将离合器弹簧98的卷绕位置保持在圆筒部104。这样，通过减小离合器弹簧98的线径d，能够增大离合器弹簧98相对于旋转件102的圆筒部104的过盈量。由此，能够减小在离合器弹簧98与旋转件102的圆筒部104之间产生周方向的滑动的滑动扭矩的偏差。

此外，移动阻止部116一体形成于大齿轮部78，因此，即便设置移动阻止部116，部件数量也不会增加。并且，由于能够缩小离合器弹簧98的线径，因此能够缩小旋转件102的圆筒部104的中心轴线尺寸。由此，能够实现二级齿轮68的薄型化。

并且，由于移动阻止部116一体形成于大齿轮部78，因此，即便设置移动阻止部116，部件数量也不会增加。

此外，在本实施方式中，形成为移动阻止部116绕大齿轮部78中心轴线连续形成的结构，但也可以是移动阻止部绕大齿轮部78中心轴线断续地形成有多个的结构。在这样的结构的情况下，只要移动阻止部的数量为多个即可，并无特殊限定，通过使移动阻止部的数量为3个以上，在离合器弹簧98与移动阻止部抵接的状态下，离合器弹簧98稳定。

并且，在上述的各实施方式中，以满足上述的式(1)的方式设定移动阻止部116的与中底部92之间的阶梯差h。然而，也可以是不满足上述的式(1)的结构。例如，若旋转件102通过冲压成形而形成，则角部114成形为在旋转件102的轴向中间部朝旋转件102的径向外侧鼓出。在这样的结构中，角部114的最大外径位置是朝旋转件102的径向外侧鼓出的位置。因此，移动阻止部116只要在与离合器弹簧98抵接的抵接状态下能够阻止离合器弹簧98的卷绕位置相比该鼓出的位置朝大齿轮部78的中底部92侧移动即可。在这样的结构中，有时并不满足上述的式(1)。

此外，在上述的各实施方式中，形成为移动阻止部116形成于大齿轮部78的结构。然而，也可以使移动阻止部相对于大齿轮部78独立、例如构成为薄板环状，并将移动阻止部配置在大齿轮部78的中底部92的收纳部96侧，此外，也可以在大齿轮部78轴向层叠环状的多个移动阻止部。若像这样将移动阻止部相对于大齿轮部78独立地构成，则例如即便离合器弹簧98的线径d变更，也可以仅通过在大齿轮部78设置与线径d的增减对应的厚度的移动阻止部而进行应对，能够共用大齿轮部78或旋转件102。

并且，在上述的各实施方式中，在二级齿轮68，输入有马达84的驱动力的大齿轮部78被设为第1齿轮，朝带轴18侧输出旋转力的小齿轮部76被设为第2齿轮。然而，也可以形成为马达的驱动力输入至第2齿轮，并从第1齿轮朝带轴输出旋转力的结构。

此外，在上述的各实施方式中，形成为作为第1齿轮的大齿轮部78比作为第2齿轮的小齿轮部76大且齿数多的结构。然而，也可以形成为第2齿轮比第1齿轮大且齿数多的结构，关于第1齿轮以及第2齿轮的大小及齿数并无任何限定。

标号说明：

10：安全带卷取装置；18：带轴；20：安全带；38：离合器齿轮(旋转传递路径)；66：齿轮(旋转传递路径)；68：二级齿轮(旋转传递路径)；70：二级齿轮(旋转传递路径)；76：小齿轮部(第2齿轮)；78：大齿轮部(第1齿轮)；84：马达；98：离合器弹簧(离合器部件)；102：旋转件；104：圆筒部；114：角部；116：移动阻止部(限制单元)。

Claims (3)

1.一种安全带卷取装置，其特征在于，

所述安全带卷取装置具备：

带轴，安全带卷取于所述带轴；

马达，该马达用于使所述带轴旋转；

第1齿轮，该第1齿轮设置于从所述马达朝所述带轴的旋转传递路径；

第2齿轮，该第2齿轮设置于所述旋转传递路径，且能够相对于所述第1齿轮相对旋转；

离合器部件，该离合器部件安装于所述第2齿轮，在所述第2齿轮与所述第1齿轮之间传递旋转，并且，通过相对于所述第2齿轮相对旋转而切断所述旋转的传递；以及

限制单元，该限制单元沿着第2齿轮轴向夹设在所述第1齿轮与所述离合器部件之间，限制所述离合器部件朝所述第1齿轮侧移动，

所述安全带卷取装置具有旋转件，

所述旋转件具备：

形成为圆筒形状的圆筒部；以及

通过所述圆筒部的靠所述第1齿轮侧的端部缩径而形成的角部，

所述离合器部件借助所述限制单元卷绕于所述旋转件的相比所述角部的最大外径位置靠所述圆筒部侧的位置，并且，所述旋转件被固定于所述第2齿轮。

2.根据权利要求1所述的安全带卷取装置，其特征在于，

所述离合器部件的相对于旋转件周方向成直角的方向的截面形状形成为圆形，所述限制单元的在第2齿轮轴向上的长度与所述离合器部件的截面的半径尺寸之和设定成从所述角部的圆筒部侧端部沿所述第1齿轮的轴向到所述第1齿轮为止的长度以上。

3.根据权利要求1或2所述的安全带卷取装置，其特征在于，

所述限制单元一体形成于所述第1齿轮。