CN107791997A - 预张紧器、卷收器及座椅安全带装置 - Google Patents

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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，能够在抑制装置的大型化的同时封闭树脂制长条物。预张紧器(3)具备驱动轮(4)和动力传递单元(5)，动力传递单元具备：使驱动轮旋转的树脂制长条物(51)；收容树脂制长条物的管(52)；将工作气体供给到管内的气体发生器(53)；及形成于驱动轮的外周的树脂制长条物的通路(54)，通路具备：配置于驱动轮的一个侧面的壁面(541)；从驱动轮的另一侧面固定于壁面的罩部件(542)；及让使驱动轮旋转后的树脂制长条物的前端停止的止动件，止动件由连接罩部件和壁面的连结部件(543)构成。

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件；将所述织带固定于车体侧的安全带固定件；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)。
专利文献
专利文献1：日本特开2014-201156号公报
在使用树脂制长条物(所谓树脂杆)作为动力传递部件的情况下，重要的是如何使从管放出的树脂制长条物停止。例如，在想要使树脂制长条物的前端与预张紧器的罩部件的壁面碰撞而使其停止的情况下，与壁面碰撞后的树脂制长条物因惯性力、加压力而被压缩，体积及载荷集中在碰撞的部分，难以预先将树脂制长条物封闭在罩部件的内部。
另外，如专利文献1所述的那样，还可以考虑将使小齿轮旋转的树脂制长条物的前端再次啮入到小齿轮而降低树脂制长条物的移动能量，但在该情况下，存在如下问题：必须确保将树脂制长条物再次啮入到小齿轮的空间，预张紧器会大型化。
另外，在使小齿轮旋转的树脂制长条物上残留有小齿轮的齿型，在使树脂制长条物再次啮入到小齿轮时，在齿型和小齿轮的齿一致的情况下，不能降低树脂制长条物的移动能量。因此，存在如下问题：在专利文献1所述的机构中，移动能量的降低量会产生偏差。
发明内容
本发明鉴于上述的问题点而完成，其目的在于提供预张紧器、卷收器及座椅安全带装置，能够在抑制装置的大型化的同时封闭树脂制长条物。
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，所述动力传递单元包括：树脂制长条物，使所述驱动轮旋转；及所述树脂制长条物的通路，形成于所述驱动轮的外周，所述通路具备：壁面，配置于所述驱动轮的一个侧面；罩部件，从所述驱动轮的另一侧面固定于所述壁面；及止动件，让使所述驱动轮旋转后的所述树脂制长条物的前端停止，所述止动件由连接所述罩部件与所述壁面的连结部件构成。
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，在紧急时向所述驱动轮传递动力，所述动力传递单元包括：树脂制长条物，使所述驱动轮旋转；及所述树脂制长条物的通路，形成于所述驱动轮的外周，所述通路具备：壁面，配置于所述驱动轮的一个侧面；罩部件，从所述驱动轮的另一侧面固定于所述壁面；及止动件，让使所述驱动轮旋转后的所述树脂制长条物的前端停止，所述止动件由连接所述罩部件与所述壁面的连结部件构成。
另外，根据本发明，提供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；安全带固定件，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，在紧急时向所述驱动轮传递动力，所述动力传递单元包括：树脂制长条物，使所述驱动轮旋转；及所述树脂制长条物的通路，形成于所述驱动轮的外周，所述通路具备：壁面，配置于所述驱动轮的一个侧面；罩部件，从所述驱动轮的另一侧面固定于所述壁面；及止动件，让使所述驱动轮旋转后的所述树脂制长条物的前端停止，所述止动件由连接所述罩部件与所述壁面的连结部件构成。
在上述的预张紧器、卷收器及座椅安全带装置中，所述通路也可以具备导向部件，所述导向部件固定于所述连结部件并引导所述树脂制长条物。
所述罩部件也可以具备倾斜面，所述倾斜面在所述树脂制长条物即将与所述连结部件碰撞之前限制所述树脂制长条物的移动方向。
所述罩部件也可以具备肋，所述肋能够与构成所述壁面的结构体抵接。
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，通过由连接罩部件和壁面的连结部件构成让使预张紧器的驱动轮旋转的树脂制长条物的移动停止的止动件，能够在载荷施加最大的部位配置连结部件，能够抑制树脂制长条物自罩部件的壁面脱离，能够将树脂制长条物封闭在通路内。另外，根据本发明，无需积极地形成树脂制长条物的迂回路、收容部，能够抑制装置的大型化。
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是表示图1所示的预张紧器的结构的图，(A)表示纵向剖视图，(B)表示(A)中的B-B截面图。
图3是表示预张紧器的动作的图，(A)表示树脂制长条物的移动状态，(B)表示树脂制长条物的停止状态。
图4是表示预张紧器的变形例的图。
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
13 锁定机构
14 保持器罩
15 汽车传感器
16 扭杆
41 齿
51 树脂制长条物
52 管
53 气体发生器
54 通路
55 活塞
100 座椅安全带装置
101 导向固定件
102 安全带固定件
103 带扣
104 锁舌
111、112 端面
111a 开口部
112a，112b 开口部
112c 狭缝
113 侧面
114 连接板
131 锁定底座
131a 圆盘部
131b 驱动轮支撑部
131c 扭杆支撑部
132 棘爪
133 罩板
134 锁定齿轮
135 飞轮
136 轴承
137 爪簧
138 钩弹簧
541 壁面
542 罩部件
542a 侧板
542b 顶板
542c 突起
542d 肋
542e 开口部
542f 端部
542g 倾斜面
543 连结部件
544 导向部件
544a 壁面
544b 凹部
具体实施方式
以下，使用图1～图5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是表示图1所示的预张紧器的结构的图，(A)表示纵向剖视图，(B)表示(A)中的B-B截面图。图3是表示预张紧器的动作的图，(A)表示树脂制长条物的移动状态，(B)表示树脂制长条物的停止状态。
例如，如图1～图3(B)所示，本发明的一实施方式的卷收器1构成为，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；气体发生器53，将工作气体供给到管52内；及树脂制长条物51的通路54，形成于驱动轮4的外周。
另外，通路54具备：壁面541，配置于驱动轮4的一个侧面；罩部件542，从驱动轮4的另一侧面固定于壁面541；及止动件，让使驱动轮4旋转后的树脂制长条物51的前端停止，止动件由连接罩部件542和壁面541的连结部件543构成。
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132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542等)。即，在本实施方式中，壁面541由端面112的内表面构成。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112b。
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的轴芯部连接。弹簧单元12在内部具备盘簧，始终对卷轴2向收卷方向施力。此外，对卷轴2施加收卷力的零件不限于盘簧，也可以是电动机等。
另外，扭杆16的另一端与锁定机构13的锁定底座131连接。如后所述，锁定底座131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131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131；以能够移动的方式配置于锁定底座131的棘爪132；用于限制棘爪132的轴向的移动的罩板133；以能够旋转的方式配置于锁定底座131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是配置在罩部件542与卷轴2之间的轴承，附图标记137是对棘爪132施加作用力的爪簧，附图标记138是对飞轮135施加作用力的钩弹簧。
锁定底座131具有：圆形状的圆盘部131a；形成于圆盘部131a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131b；及插通扭杆16的另一端的扭杆支撑部131c。在图示的实施方式中，卷轴2、扭杆16、锁定底座131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131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131与锁定齿轮134之间会产生相对旋转，伴随该相对旋转，棘爪132向径向外方移动，棘爪132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131经由棘爪132而与基架11卡合)。其结果是，限制了锁定底座131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131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131和锁定齿轮134不会相对旋转，因此构成为棘爪132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、罩部件542等。
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。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55以接受从气体发生器53供给的工作气体来密封管52的内表面并滑动的方式形成。
在预张紧器3工作前的一般情况下，树脂制长条物51如图2(A)所示收容在管52内。在预张紧器3工作时，树脂制长条物51被从管52放出到沿驱动轮4的外周形成的空间(通路54)。
通路54由配置了驱动轮4的基架11的端面112的内表面(壁面541)和固定于基架11的端面112的罩部件542形成。罩部件542具备：包围驱动轮4的外周的侧板542a；具备配置轴承136的开口部的顶板542b；插入到在基架11的端面112形成的狭缝112c的多个突起542c；及能够与构成壁面541的结构体(基架11)抵接的肋542d。
如图2(A)所示，侧板542a具备供管52的前端插入的开口部542e。另外，侧板542a以从管52放出的树脂制长条物51与驱动轮4的齿41卡合的方式配置，其后，以与驱动轮4的距离逐渐变远的方式形成。通路54沿驱动轮4的外周形成，树脂制长条物51沿侧板542a移动。
在通路54的终点、即即将与插入到罩部件542内的管52的周面抵接之前的位置，配置有使罩部件542与壁面541连接的连结部件543。连结部件543例如为螺丝钉、螺栓和螺母、铆钉等，只要是能够将罩部件542与壁面541连结的零件即可，也可以是其它零件。
通过在该位置配置连结部件543，能够使沿侧板542a移动的树脂制长条物51与连结部件543碰撞，能够作为使树脂制长条物51的移动停止的止动件发挥功能。此外，在本实施方式中，对配置一个连结部件543的情况进行了说明，但也可以在通路54的终点配置多个连结部件543。
这样，通过由连接罩部件542和壁面541的连结部件543构成让使驱动轮4旋转的树脂制长条物51的移动停止的止动件，能够在载荷施加最大的部位配置连结部件543，能够抑制树脂制长条物51自罩部件542的壁面541脱离，能够预先将树脂制长条物51封闭在通路54内。另外，根据本实施方式，无需积极地形成树脂制长条物51的迂回路、收容部，还能够抑制装置的大型化。
另外，罩部件542可以仅将突起542c插入到狭缝112c，也可以在将突起542c插入到狭缝112c后使突起542c变形为大致直角。另外，肋542d具有在将罩部件542固定于壁面541时沿壁面541的表面配置的平面。而且，肋542d以树脂制长条物51的移动方向前方侧的端部542f与固定于基架11的连接板114抵接的方式形成。
在树脂制长条物51与连结部件543发生了碰撞时，通过在对罩部件542的侧板542a产生较大的撞击的部位配置该肋542d，通过肋542d与连接板114的接触，能够承受罩部件542上产生的撞击，能够抑制罩部件542的变形。另外，通过配置肋542d，能够减轻突起542c及连结部件543上产生的载荷。
另外，罩部件542也可以具备在树脂制长条物51即将与连结部件543碰撞之前限制树脂制长条物51的移动方向的倾斜面542g。具体而言，树脂制长条物51的前端在以朝向驱动轮4的径向内方侧移动的方式被限制后，与连结部件543碰撞。
这样，通过限制树脂制长条物51的移动方向，能够使与连结部件543发生了碰撞的树脂制长条物51上产生的撞击向树脂制长条物51被压靠于罩部件542的侧板542a的方向进展。因此，通过形成于罩部件542的肋542d，能够有效地承受因该撞击产生的载荷。
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的前端在管52的出口部配置于不与驱动轮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55使其在管52内滑动移动。活塞55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发生了碰撞的树脂制长条物51如图3(A)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54内移动。
使驱动轮4旋转的树脂制长条物51的前端部如图3(A)所示，从驱动轮4的齿41脱离并沿罩部件542的侧板542a移动。树脂制长条物51的前端部通过罩部件542的侧板542a的倾斜面542g限制移动方向，如图3(B)所示，最终与连结部件543碰撞并停止。此时，树脂制长条物51上产生的撞击向将树脂制长条物51压靠于侧板542a的方向进展，通过罩部件542的突起542c及肋542d吸收该载荷。
另外，此时，由于肋542d的端部542f与基架11的连接板114接触，因此，能够有效地抑制侧板542a的变形。此外，在本实施方式中，使肋542d与连接板114接触，但也可以与形成壁面541的结构体(基架11)的其它部分(例如，形成于壁面541的凸部、凸缘部等)接触。
在此，图4是表示预张紧器的变形例的图。图4所示的变形例在通路54上配置有固定于止动件(连结部件543)并引导树脂制长条物51的导向部件544。导向部件544具备：沿驱动轮4的外周配置的壁面544a；及收纳树脂制长条物51的前端的凹部544b。
凹部544b形成在树脂制长条物51的前端与连结部件543正面碰撞的方向上。通过配置该导向部件544，能够将树脂制长条物51的前端向与连结部件543正面碰撞的方向引导，能够利用连结部件543有效地承受因树脂制长条物51的碰撞引起的撞击。因此，在该变形例中，树脂制长条物51经由导向部件544间接地与连结部件543碰撞。另外，在本变形例中，也可以说成是由连结部件543及导向部件544构成止动件。
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的导向固定件101；将织带W固定于车体侧的安全带固定件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，安全带固定件102多配置于坐下部S1的下表面。另外，导向固定件101多配置于B柱T。而且，织带W的一端与安全带固定件102连接，另一端经由导向固定件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一边在导向固定件101的插通孔内滑动一边被从卷收器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承受一定的载荷。
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中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中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 (6)

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，
所述动力传递单元包括：树脂制长条物，使所述驱动轮旋转；及所述树脂制长条物的通路，形成于所述驱动轮的外周，
所述通路具备：壁面，配置于所述驱动轮的一个侧面；罩部件，从所述驱动轮的另一侧面固定于所述壁面；及止动件，让使所述驱动轮旋转后的所述树脂制长条物的前端停止，
所述止动件由连接所述罩部件与所述壁面的连结部件构成。
2.根据权利要求1所述的预张紧器，其特征在于，
所述通路具备导向部件，所述导向部件固定于所述连结部件并引导所述树脂制长条物。
3.根据权利要求1所述的预张紧器，其特征在于，
所述罩部件具备倾斜面，所述倾斜面在所述树脂制长条物即将与所述连结部件碰撞之前限制所述树脂制长条物的移动方向。
4.根据权利要求1所述的预张紧器，其特征在于，
所述罩部件具备肋，所述肋能够与构成所述壁面的结构体抵接。
5.一种卷收器，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1～4中任一项所述的预张紧器。
6.一种座椅安全带装置，具备：织带，限制乘员；卷收器，进行该织带的收卷；安全带固定件，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1～4中任一项所述的预张紧器。
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