CN107719300A - 预张紧器、卷收器及座椅安全带装置 - Google Patents

预张紧器、卷收器及座椅安全带装置 Download PDF

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CN107719300A CN201710670856.3A CN201710670856A CN107719300A CN 107719300 A CN107719300 A CN 107719300A CN 201710670856 A CN201710670856 A CN 201710670856A CN 107719300 A CN107719300 A CN 107719300A
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Abstract

本发明提供预张紧器、卷收器及座椅安全带装置，能够在抑制预张紧器的大型化的同时增大织带的收卷最大量。卷收器(1)具备：卷轴(2)，进行限制乘员的织带的收卷；及预张紧器(3)，在紧急时收卷织带并除去松弛，预张紧器(3)具备：驱动轮(4)，以能够使卷轴(2)旋转的方式配置；及动力传递单元(5)，在紧急时向驱动轮(4)传递动力，动力传递单元(5)具备：树脂制长条物(51)，使驱动轮(4)旋转；管(52)，收容树脂制长条物(51)；及气体发生器(53)，向管(52)内供给工作气体，从管(52)排出的树脂制长条物(51)构成为在保持卷绕于驱动轮(4)的状态的情况下使驱动轮(4)旋转。

Description

预张紧器、卷收器及座椅安全带装置
技术领域
本发明涉及预张紧器、卷收器及座椅安全带装置，特别涉及使用树脂制长条物作为动力传递部件的预张紧器、卷收器及座椅安全带装置。
背景技术
在汽车等车辆中一般在具备乘员所落座的坐下部和位于乘员的背面的靠背部的座椅设有限制乘员的座椅安全带装置。该座椅安全带装置具有限制乘员的织带、进行该织带的收卷的卷收器、设于车体侧并引导所述织带的导向固定器、将所述织带固定于车体侧的安全带固定器、配置于所述座椅的侧面的带扣及配置于所述织带的锁舌，通过将所述锁舌嵌装于所述带扣，而利用织带将乘员限制在座椅上。
该卷收器中多配置有在车辆碰撞时等紧急时除去织带的松弛的预张紧器。另外，近年来，研究使用树脂制圆柱状齿条(树脂杆)作为在紧急时使卷轴旋转的移动部件(动力传递部件)(例如，参照专利文献1及专利文献2)。
专利文献
专利文献1：日本特开2014-201156号公报
专利文献2：国际公开2014/194993号
在专利文献1所述的预张紧器中，在第二区域及卡定部衰减使卷轴旋转的移动部件(动力传递部件)的移动能量，最终，通过使移动部件(动力传递部件)与卡定部卡定，而使移动停止。在该预张紧器中，由于树脂制圆柱状齿条(树脂杆)啮入到驱动轮(小齿轮)，因此，在树脂制圆柱状齿条(树脂杆)的移动停止时，卷轴的旋转停止，织带的收卷也停止。
因此，若想要使织带的收卷量确保一定量，则需要延长树脂制圆柱状齿条(树脂杆)，且需要形成使驱动轮(小齿轮)旋转后的树脂制圆柱状齿条(树脂杆)的退避场所(收容部)。即，织带的收卷最大量依赖于树脂制圆柱状齿条(树脂杆)的长度及其收容部的容量。
其结果是，在现有的预张紧器中，存在如下问题：若想要增大织带的收卷最大量，则会造成预张紧器大型化，若想要使预张紧器小型化，则织带的收卷最大量会变少。
另外，在专利文献2所述的预张紧器中，需要从驱动轮剥下使驱动轮旋转的树脂制长条物，如专利文献2所述的那样，会预想到顺利地使树脂制长条物工作比较困难。另外，将树脂制长条物剥下、围绕后再次啮入到驱动轮，但会预想到相对于驱动轮的切线方向的进入角度变大，在保持驱动轮的旋转的同时将树脂制长条物啮入到驱动轮比较困难。
另外，在专利文献2所述的预张紧器中，由于使树脂制长条物进行围绕，因此，与专利文献1同样，也存在预张紧器大型化的问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题点而作成，其目的在于提供能够在抑制预张紧器的大型化的同时增加织带的收卷最大量的预张紧器、卷收器及座椅安全带装置。
根据本发明，提供一种预张紧器，具备：驱动轮，以能够使进行限制乘员的织带的收卷的卷轴旋转的方式配置；及动力传递单元，在紧急时向所述驱动轮传递动力，所述预张紧器的特征在于，所述动力传递单元具备：树脂制长条物，使所述驱动轮旋转；管，收容该树脂制长条物；及气体发生器，向该管内供给工作气体，从所述管排出的所述树脂制长条物构成为在保持卷绕于所述驱动轮的状态的情况下使所述驱动轮旋转。
另外，根据本发明，提供一种卷收器，具备：卷轴，进行限制乘员的织带的收卷；及预张紧器，在紧急时收卷所述织带并除去松弛，所述卷收器的特征在于，所述预张紧器具备：驱动轮，以能够使所述卷轴旋转的方式配置；及动力传递单元，在紧急时对所述驱动轮传递动力，所述动力传递单元具备：树脂制长条物，使所述驱动轮旋转；管，收容该树脂制长条物；及气体发生器，向该管内供给工作气体，从所述管排出的所述树脂制长条物构成为在保持卷绕于所述驱动轮的状态的情况下使所述驱动轮旋转。
另外，根据本发明，提供一种座椅安全带装置，所述座椅安全带装置具备：织带，限制乘员；卷收器，进行该织带的收卷；安全带固定器，将所述织带固定于车体侧；带扣，配置于所述座椅的侧面；及锁舌，配置于所述织带，所述座椅安全带装置的特征在于，所述卷收器具备：卷轴，进行所述织带的收卷；及预张紧器，在紧急时收卷所述织带并除去松弛，所述预张紧器具备：驱动轮，以能够使所述卷轴旋转的方式配置；及动力传递单元，在紧急时对所述驱动轮传递动力，所述动力传递单元具备：树脂制长条物，使所述驱动轮旋转；管，收容该树脂制长条物；及气体发生器，向该管内供给工作气体，从所述管排出的所述树脂制长条物构成为在保持卷绕于所述驱动轮的状态的情况下使所述驱动轮旋转。
在上述的预张紧器、卷收器及座椅安全带装置中，可以是，所述树脂制长条物具有比所述驱动轮的外周长短的长度，并具有至少所述外周长的一半以上的长度。
另外，可以是，所述预张紧器具备覆盖所述驱动轮的外周的罩部件，该罩部件构成为形成所述树脂制长条物的通路。
发明效果
根据上述的本发明的预张紧器、卷收器及座椅安全带装置，通过构成为在保持将树脂制长条物卷绕于驱动轮的状态的情况下使驱动轮旋转，能够通过树脂制长条物的惯性力使驱动轮继续旋转，直至树脂制长条物静止，能够增大织带的收卷最大量。
另外，由于树脂制长条物保持为卷绕于驱动轮的状态，因此，无需确保收容从驱动轮剥下的树脂制长条物的空间，还能够抑制预张紧器的大型化。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的卷收器的零件分解图。
图2是图1所示的预张紧器的局部剖视图，(A)表示初始状态，(B)表示工作中间状态(第一周)。
图3是图1所示的预张紧器的局部剖视图，(A)表示工作最后阶段状态(第二周)，(B)表示变形例。
图4是表示图1所示的预张紧器的作用的说明图。
图5是表示本发明的一实施方式的座椅安全带装置的整体结构图。
附图标记说明
1 卷收器
2 卷轴
3 预张紧器
4 驱动轮
5 动力传递单元
11 基架
12 弹簧单元
12a 弹簧芯
12b 盘簧
12c 弹簧箱
12d 弹簧罩
13 锁定机构
14 保持器罩
14a 内齿
15 汽车传感器
16 扭杆
17 轴承
41 齿
51 树脂制长条物
52 管
53 气体发生器
54 活塞
55 止动弹簧
56 罩部件
56a 通路
56b 突片
56c 开口部
100 座椅安全带装置
101 导向固定器
102 安全带固定器
103 带扣
104 锁舌
111、112 端面
111a、112a 开口部
113 侧面
114 连接板
131 棘爪
132 锁定底座
132a 圆盘部
132b 驱动轮支撑部
132c 扭杆支撑部
133 盖板
134 锁定齿轮
135 飞轮
136 轴承盖
137 爪簧
138 钩弹簧
具体实施方式
以下，使用图1～图4对本发明的实施方式进行说明。在此，图1是表示本发明的一实施方式的卷收器的零件分解图。图2是图1所示的预张紧器的局部剖视图，(A)表示初始状态，(B)表示工作中间状态(第一周)。图3是图1所示的预张紧器的局部剖视图，(A)表示工作最后阶段状态(第二周)，(B)表示变形例。图4是表示图1所示的预张紧器的作用的说明图。
例如，如图1～图3(B)所示，本发明的一实施方式的卷收器1具备：进行限制乘员的织带的收卷的卷轴2和在紧急时收卷织带并除去松弛的预张紧器3，预张紧器3具备：以能够使卷轴2旋转的方式配置的驱动轮4和在紧急时向驱动轮4传递动力的动力传递单元5，动力传递单元5具备：使驱动轮4旋转的树脂制长条物51、收容树脂制长条物51的管52及向管52内供给工作气体的气体发生器53，从管52排出的树脂制长条物51在保持卷绕于驱动轮4的状态的情况下使驱动轮4旋转。
卷轴2是收卷织带的卷筒，以能够旋转的方式收容在形成卷收器1的骨架的基架11内。基架11例如具有相对的一对端面111、112和连结这两个端面的侧面113。基架11也可以具有与侧面113相对并与端面111、112连接的连接板114。另外，例如，在端面111侧配置有弹簧单元12，在端面112侧配置有预张紧器3及锁定机构13。此外，弹簧单元12、预张紧器3、锁定机构13等的配置不限于图示的方式。
另外，在基架11的端面111形成有插通卷轴2的开口部111a，在基架11的端面112上形成有具有能够与锁定机构13的棘爪131卡合的内齿的开口部112a。另外，在基架11的端面112的内侧配置有预张紧器3的一部分(例如，驱动轮4、罩部件56等)。另外，在基架11的端面112的外侧配置有锁定机构13，锁定机构13收容在保持器罩14内。
也可以在保持器罩14配置有检测车体的快速减速的汽车传感器15。汽车传感器15例如具有球形的质量体和通过质量体的移动而摆动的传感器杆。汽车传感器15也可以嵌入到形成于基架11的端面112的开口部。
卷轴2在中心部具有空腔，用于插通形成轴心的扭杆16。另外，卷轴2的一端与弹簧单元12的弹簧芯12a连接。弹簧单元12具备：与弹簧芯12a连接的盘簧12b、收容盘簧12b的弹簧箱12c及覆盖这些零件的弹簧罩12d，弹簧芯12a以能够旋转的方式支撑于弹簧箱12c及弹簧罩12d。
此外，对卷轴2施加收卷力的结构不限于图示的结构。另外，在图1中，附图标记17表示轴承。
另外，扭杆16的另一端与锁定机构13的锁定底座132连接。如后所述，锁定底座132能够与基架11卡合地构成，能够将扭杆16切换成旋转状态和非旋转状态。因此，在锁定机构13作用的状态(锁定底座132与基架11卡合的状态)下，即使向抽出织带的方向施加载荷的情况下，也能够将卷轴2保持为非旋转状态，直至在扭杆16上产生阈值以上的载荷。而且，在扭杆16上产生了阈值以上的载荷的情况下，通过扭动扭杆16，卷轴2相对地产生旋转运动，抽出织带。
锁定机构13具备：与扭杆16的端部连接的锁定底座132、以能够移动的方式配置于锁定底座132的棘爪131、用于限制棘爪131的轴向的移动的盖板133、以能够旋转的方式配置于锁定底座132的外侧的锁定齿轮134、及以能够摆动的方式配置于锁定齿轮134的飞轮135。
此外，锁定机构13不限于图示的结构，可以任意选择以往存在的多种结构进行使用。另外，在图1中，附图标记136表示轴承盖，附图标记137表示爪簧，附图标记138表示钩弹簧。
锁定底座132具有：圆形状的圆盘部132a、形成于圆盘部132a的卷轴2侧并支撑驱动轮4的多角柱形状的驱动轮支撑部132b、及插通扭杆16的另一端的扭杆支撑部132c。在图示的实施方式中，卷轴2、扭杆16、锁定底座132等配置在同心轴上，通过这些部件形成卷轴2的旋转轴。
此外，在此，对将驱动轮4固定于锁定底座132的情况进行了说明，但不限于该结构。例如，也可以通过向驱动轮4的内部插通与卷轴2连接的小齿轮，并根据需要使驱动轮4的内齿和小齿轮的外齿卡合，从而将驱动轮4的旋转经由小齿轮传递给卷轴2。
根据具有上述的结构的锁定机构13，在织带比一般的抽出速度快的情况下、即在织带的抽出加速度超过了预定的阈值的情况下，飞轮135摆动而与保持器罩14的内齿14a卡合，限制锁定齿轮134的旋转。另外，在汽车传感器15工作的情况下，其传感器杆与锁定齿轮134的外齿卡合，限制锁定齿轮134的旋转。
而且，若限制了锁定齿轮134的旋转，则在锁定底座132与锁定齿轮134之间会产生相对旋转，伴随该相对旋转，棘爪131向径向外方移动，棘爪131的尖端与形成在基架11的开口部112a的内齿卡合(即，锁定底座132经由棘爪131而与基架11卡合)。其结果是，限制了锁定底座132的旋转，也限制了卷轴2的旋转。因此，织带的抽出被锁定。
此外，一般情况下(织带的抽出加速度在预定的阈值以下时)，锁定机构13不工作，锁定底座132及锁定齿轮134伴随卷轴2的旋转一起旋转。因此，由于一般情况下锁定底座132和锁定齿轮134不会相对旋转，因此构成为棘爪131维持退避到不与形成在基架11的开口部112a的内齿发生干涉的位置的状态。
预张紧器3是在车辆碰撞时等紧急时通过动力传递单元5使驱动轮4旋转并除去织带的松弛的零件。动力传递单元5与现有的动力传递单元5相同，具有作为动力传递部件的树脂制长条物51、管52、气体发生器53、活塞54、止动弹簧55、罩部件56。
树脂制长条物51是可塑性变形的树脂制的长条部件(所谓树脂杆)。在此，“长条物”是指相对于直径长度足够(例如，数倍～数十倍以上)长的物体。树脂制长条物51例如具有比驱动轮4的外周长短的长度。驱动轮4的外周长可以根据驱动轮4的齿41的尖端位置规定，也可以根据驱动轮4的齿41的中间位置(例如，齿41的一半的高度位置)规定，也可以根据驱动轮4的齿41的根基位置规定。
另外，由于树脂制长条物51在后端收容在管52内的状态时，会被气压挤压，因此，能够将一定的负荷(载荷)供给到驱动轮4。因此，优选的是，树脂制长条物51具有一定以上的长度，优选的是具有至少驱动轮4的外周长的一半(50％)以上的长度。
另外，在想要在一段较长的时间内挤压树脂制长条物51的情况下，可以将树脂制长条物51的长度相对于驱动轮4的外周长设定为75％以上的长度，也可以设定为90％以上的长度，也可以设定为95％以上的长度。其中，树脂制长条物51的长度相对于驱动轮4的外周长不超过100％。
此外，在图示的实施方式中，图示了作为单一的成形体的树脂制长条物51，但树脂制长条物51不需要为一根，可以分割成多个。
管52是形成树脂制长条物51的射出筒的压力容器。由于管52需要一定的长度，因此，以沿基架11的侧面配置的方式弯曲。气体发生器53安装在管52的后端部。活塞54以接受从气体发生器53供给的工作气体来密封管52的内表面并移动的方式形成。止动弹簧55是在气体发生器53与活塞54之间形成供给工作气体的空间的零件。
如图2(A)及图2(B)所示，罩部件56以覆盖驱动轮4的外周并形成树脂制长条物51的通路56a的方式构成。具体而言，罩部件56具备：覆盖驱动轮4的外周的侧面部56b、限制树脂制长条物51向卷轴2的轴向移动的顶板56c、及卡合在基架11上的多个突片56d。通路56a由形成在罩部件56(侧面部56b及顶板56c)、驱动轮4和基架11(端面112)之间的空间构成。
如图1所示，侧面部56b具有大致圆筒形状。通过调整该侧面部56b的径向的大小，而能够调整树脂制长条物51向驱动轮4的啮入量。另外，顶板56c具有大致环形，向中央部的开口部插通构成预张紧器3的轴系的零件。
如图2(A)所示，在罩部件56的侧面部56b连接管52，从管52排出的树脂制长条物51沿罩部件56的侧面部56b的内表面移动。另外，罩部件56的侧面部56b以将通过了通路56a的树脂制长条物51再次导向管52的出口部的方式形成。
在此，对预张紧器3的动作进行说明。如图2(A)所示，在初始状态下，树脂制长条物51收容在管52内。此时，树脂制长条物51的前端配置在管52的出口部上不与驱动轮4发生干涉的位置。
在车辆碰撞时等紧急时，从气体发生器53将高压的工作气体供给到管52内。该工作气体按压活塞54使其在管52内移动。活塞54按压树脂制长条物51使其在管52内移动。从管52挤压出的树脂制长条物51朝向形成于驱动轮4的外周的齿41移动。与齿41碰撞的树脂制长条物51如图2(B)所示，一边塑性变形一边与齿41卡合，一边使驱动轮4旋转一边在通路56a内移动。
由于在本实施方式中树脂制长条物51形成得比驱动轮4的外周长短，因此，最终，树脂制长条物51全长被挤压到通路56a。然后，树脂制长条物51通过罩部件56的侧面部56b被引导到管52的出口部，如图3(A)所示，在保持卷绕于驱动轮4的状态的情况下突入到第二周。
此时，活塞54也可以与树脂制长条物51一起被挤压到通路56a，也可以如图3(B)的变形例所示，仅活塞54留在管52内。
在此，图4的横轴表示时间(s)，纵轴表示驱动轮4上产生的载荷(kN)。在图4中，如实线所示，在上述的预张紧器3中，若在时间t1开始工作，则在驱动轮4产生一定的载荷。若在时间t2，从管52挤压出树脂制长条物51全部量，则由于由工作气体引起的加压消失，因此，通过树脂制长条物51的惯性力而施加到驱动轮4上的载荷会逐渐减少，直至与织带的张力平衡的时间t3。
与此相对，在将树脂制长条物的一部分卡合于驱动轮并使其旋转后，使树脂制长条物与收容部碰撞而使其停止移动的现有的预张紧器中，如图4中的点划线所示，在时间t2，树脂制长条物与收容部碰撞后，会立刻使树脂制长条物的移动停止，因此，驱动轮4上产生的载荷也立刻衰减。
因此，如图4所示，在本实施方式的预张紧器3中，能够使驱动轮4经过比现有的预张紧器长的时间旋转，能够增加驱动轮4的旋转量。
即，根据上述的本实施方式的预张紧器3及卷收器1，通过以在保持将树脂制长条物51卷绕于驱动轮4的状态的情况下使驱动轮4旋转的方式构成，能够通过树脂制长条物51的惯性力使驱动轮4继续旋转，直至树脂制长条物51静止，能够增大织带的收卷最大量。
另外，由于树脂制长条物51保持卷绕于驱动轮4的状态，因此，无需确保收容从驱动轮4剥下的树脂制长条物51的空间，也能够抑制预张紧器3及卷收器1的大型化。另外，由于不需要将卷绕于驱动轮4的树脂制长条物51从驱动轮4剥下，因此，能够保持树脂制长条物51的顺畅的动作。
接下来，参照图5对本发明的实施方式的座椅安全带装置进行说明。在此，图5是表示本发明的实施方式的座椅安全带装置的整体结构图。此外，在图5中，为了便于说明，用点划线图示座椅安全带装置以外的零件。另外，图5所示的座椅安全带装置100表示配置在车辆的前部座椅(驾驶位或副驾驶位)上的座椅安全带装置。
图5所示的本实施方式的座椅安全带装置100具备：限制乘员的织带W、进行织带W的收卷的卷收器1、设于车体侧并引导织带W的导向固定器101、将织带W固定在车体侧的安全带固定器102、配置于座椅S的侧面的带扣103、及配置于织带W的锁舌104，卷收器1例如具有图1所示的结构。
座椅S例如具备：乘员所落座的坐下部S1、位于乘员的背面的靠背部S2、及支撑乘员的头部的头枕部S3。卷收器1例如内置于车体的B柱T。另外，通常，带扣103多配置于坐下部S1的侧面，安全带固定器102多配置于坐下部S1的下表面。另外，导向固定器101多配置于B柱T。而且，织带W的一端与安全带固定器102连接，另一端经由导向固定器101而与卷收器1连接。
因此，在将锁舌104嵌装于带扣103的情况下，织带W一边在导向固定器101的插通孔内移动一边被从卷收器1抽出。另外，在乘员佩戴了座椅安全带的情况下或下车时解除了座椅安全带的情况下，通过卷收器1的弹簧单元12的作用进行收卷，直至织带W承受一定的负荷。
自不必说，本发明不限于上述的实施方式，例如，也可以适用于在车辆的后部座椅使用的座椅安全带装置，也可以适用于在车辆以外的乘坐物使用的座椅安全带装置等，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变更。

Claims (5)

1.一种预张紧器，具备：驱动轮，以能够使进行限制乘员的织带的收卷的卷轴旋转的方式配置；及动力传递单元，在紧急时向所述驱动轮传递动力，
所述预张紧器的特征在于，
所述动力传递单元具备：树脂制长条物，使所述驱动轮旋转；管，收容该树脂制长条物；及气体发生器，向该管内供给工作气体，
从所述管排出的所述树脂制长条物构成为在保持卷绕于所述驱动轮的状态的情况下使所述驱动轮旋转。
2.根据权利要求1所述的预张紧器，其特征在于，
所述树脂制长条物具有比所述驱动轮的外周长短的长度，并具有至少所述外周长的一半以上的长度。
3.根据权利要求1所述的预张紧器，其特征在于，
所述预张紧器具备覆盖所述驱动轮的外周的罩部件，该罩部件构成为形成所述树脂制长条物的通路。
4.一种卷收器，具备：卷轴，进行限制乘员的织带的收卷；及预张紧器，在紧急时收卷所述织带并除去松弛，
所述卷收器的特征在于，
所述预张紧器为权利要求1～3中任一项所述的预张紧器。
5.一种座椅安全带装置，具备：织带，限制乘员；卷收器，进行该织带的收卷；安全带固定器，将所述织带固定于车体侧；带扣，配置于所述座椅的侧面；及锁舌，配置于所述织带，
所述座椅安全带装置的特征在于，
所述卷收器具备：卷轴，进行所述织带的收卷；及预张紧器，在紧急时收卷所述织带并除去松弛，所述预张紧器为权利要求1～3中任一项所述的预张紧器。
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