CN113819157B - 单向离合器和安全带卷收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单向离合器和一种安全带卷收器所述单向离合器包括：驱动元件、从动元件、棘爪、止动环和摩擦环。所述驱动元件能相对于摩擦环在第一转动位置与第二转动位置之间转动，在第一转动位置中，所述棘爪相对于驱动元件处于第一枢转位置中，所述棘爪脱离从动元件，在第二转动位置中，所述棘爪相对于驱动元件处于从第一枢转位置径向朝内的第二枢转位置中，所述棘爪与从动元件接合。所述棘爪具有滑动面，所述摩擦环具有用于在滑动面两侧引导滑动面的导向构件，在所述驱动元件相对于摩擦环在第一转动位置与第二转动位置之间转动时，通过导向构件与滑动面的共同作用，所述棘爪能相对于驱动元件在第一枢转位置与第二枢转位置之间枢转。

Description

单向离合器和安全带卷收器

技术领域

本发明涉及车辆安全技术领域，更具体地涉及一种单向离合器和一种包括这样的单向离合器的安全带卷收器。

背景技术

在车辆中，尤其是在乘用车中，安全带可以作为一种有效的可靠的被动安全装置，成为整车安全系统中的强制性配置。在车辆的电动化和智能化的发展趋势下，安全带对乘员的安全保护性和佩戴舒适性的要求也在不断提升中。

一些在实践中已知的安全带包括不可逆的预紧装置，其包括烟火式气体发生器、蛇管和容纳在蛇管中的钢球、柔性齿条或类似物。在车辆即将发生紧急状况时，例如在即将发生车辆碰撞时，整车控制器可以发出控制指令，使得烟火式气体发生器被激活，火药被点爆，钢球、柔性齿条或者类似物在爆炸力的作用下从蛇管运动出来，在织带卷收方向上驱动安全带卷收器的卷带筒，使得织带被卷收并且从而消除在安全带卷收器内部的间隙以及织带与乘员身体之间的间隙，因此，乘员能够被更好地束缚在车辆座椅上，在车辆的紧急状况中可以实现安全带对乘员的良好保护。

另外，一些在实践中已知的安全带除了不可逆的预紧装置之外，可以还包括可逆的主动预紧装置。主动预紧装置通常可以包括可逆电机、用于控制电机运行的电子控制单元、传动装置和单向离合器。在车辆运行中，在一些危险情况下或者在需要给乘员提醒时，按照预设的控制逻辑，可以激活可逆电机，使得可逆电机经由传动装置和接合的单向离合器在织带卷收方向上驱动安全带卷收器的卷带筒，以适宜的程度主动预紧织带。然后，例如在危险情况消除之后或者在经历预定长时间之后，使得可逆电机反转，解除对织带的主动预紧。所述电子控制单元例如可以从整车控制单元获取控制指令。在主动预紧装置被触发时，处于可逆电机与卷带筒之间的传动路径中的单向离合器既作为承力部件，又承担来自可逆电机的转矩的输出作用。当主动预紧功能解除时，单向离合器最好与常规的安全带卷收器的其他各种功能完全解耦，至少基本上、特别是完全不干扰安全带卷收器的其他功能。例如在不可避免地即将发生碰撞的情况下，不可逆的预紧装置被激活，其中，烟火式气体发生器的火药被点爆，此时，激活的主动预紧装置最好不对这种不可逆的预紧功能产生干扰。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种单向离合器和一种包括这样的单向离合器的安全带卷收器，其中，通过所述单向离合器，用于安全带卷收器的主动预紧功能可以介入到安全带卷收器中，并且然后可以被再次解除。

本发明的第一方面涉及一种单向离合器，所述单向离合器包括：

驱动元件，所述驱动元件能沿第一方向和与第一方向相反的第二方向转动；

从动元件，所述从动元件与驱动元件具有共同的转动轴线；

棘爪，所述棘爪可枢转地安装至驱动元件；

止动环；

摩擦环，所述摩擦环与止动环摩擦联接；

其中，所述驱动元件能相对于摩擦环在第一转动位置与沿第一方向在第一转动位置下游的第二转动位置之间转动，在第一转动位置中，所述棘爪相对于驱动元件处于第一枢转位置中，在第一枢转位置中，所述棘爪脱离从动元件，在第二转动位置中，所述棘爪相对于驱动元件处于从第一枢转位置径向朝内枢转的第二枢转位置中，在第二枢转位置中，所述棘爪与从动元件接合；

其中，所述棘爪具有滑动面，所述摩擦环具有用于在滑动面两侧引导滑动面的导向构件，在所述驱动元件相对于摩擦环在第一转动位置与第二转动位置之间转动时，通过导向构件与滑动面的共同作用，所述棘爪能相对于驱动元件在第一枢转位置与第二枢转位置之间枢转。

在一些实施方式中，所述驱动元件可以是齿轮、摩擦轮或者皮带轮，尤其是圆柱齿轮。

在一些实施方式中，所述从动元件可以是齿轮，尤其是棘轮。

在一些实施方式中，所述棘爪可以具有一个唯一的爪部，所述爪部构造成用于与从动元件共同作用。

在一些实施方式中，所述棘爪可以具有远离枢转轴线、尤其是与所述转动轴线平行的枢转轴线的自由端部，所述自由端部构造成用于与从动元件共同作用。

在一些实施方式中，参考所述枢转轴线，所述滑动面可以从所述棘爪的本体轴向地伸出。

在一些实施方式中，所述棘爪的本体可以具有平坦的外侧表面，所述滑动面可以与所述外侧表面共面。

在一些实施方式中，所述单向离合器可以包括两个棘爪。

在一些实施方式中，参考所述转动轴线，所述两个棘爪的枢转轴线处于一条直径线上，换言之，两个棘爪或者说两个枢转轴线可以具有180°的角间距。可以理解，两个棘爪的角间距可以不同于180°，例如该角间距可以为90°、120°或150°。

在一些实施方式中，所述单向离合器可以包括三个棘爪。优选地，参考所述转动轴线，所述三个棘爪的枢转轴线可以彼此具有120°的角间距。

原则上，棘爪的数量可以是任意的，例如，一个唯一的棘爪也是可能的。

在一些实施方式中，所述摩擦环可以对于每个滑动面具有一个唯一的导向构件，所述导向构件可以具有径向内部的接触部和径向外部的接触部，所述滑动面在径向内部的接触部与径向外部的接触部之间引导。

在一些实施方式中，所述摩擦环可以具有用于在滑动面两侧引导滑动面的成对的导向构件，所述成对的导向构件具有彼此相对的接触部，所述滑动面在所述接触部之间引导。

在一些实施方式中，任一个所述接触部可以构造成用于与滑动面单点状、多点状、线状或者面状接触。

在一些实施方式中，所述接触部可以具有柱面。所述柱面可以与滑动面线状接触。所述柱面可以是圆柱面或椭圆柱面，或者可以是圆柱面或椭圆柱面的一部分。

在一些实施方式中，所述成对的导向构件之中的第一导向构件可以包括从摩擦环的环体朝内伸出的第一部分、在第一部分的径向内侧端部上相对于第一部分弯折的第二部分以及从第二部分沿轴向伸出的第三部分。优选地，所述第二部分可以构成为板状的，进一步优选地，所述第二部分在与所述转动轴线垂直的径向平面中延伸。优选地，所述第三部分可以作为接触部构成为具有柱面的柱体。

在一些实施方式中，所述成对的导向构件之中的第二导向构件可以包括从摩擦环的环体朝内伸出的臂。优选地，所述臂的自由端部可以作为接触部具有柱面。优选地，所述臂可以是弯曲臂。进一步优选地，参考所述转动轴线，所述弯曲臂可以包括大致在圆周方向上延伸的第一区段和大致在径向方向上延伸的第二区段。

在一些实施方式中，参考所述转动轴线，所述第三部分可以处于所述臂的自由端部的径向内部。

在一些实施方式中，参考所述转动轴线，所述第三部分与所述臂的自由端部可以在圆周方向上具有大致相同的角度位置或者具有角间距，例如可以具有1°～3°的角间距。

在一些实施方式中，所述摩擦环可以安装在止动环的径向内部，其中，所述摩擦环的外周面与止动环的内周面可以摩擦联接。

可以理解，作为“摩擦联接”的等同措施，摩擦环可以通过磁力与止动环联接。为此，摩擦环和止动环之中的至少一个可以具有永磁体。在克服磁力的情况下，摩擦环可以相对于止动环转动。

在一些实施方式中，所述驱动元件和摩擦环可以分别具有第一凸块，所述第一凸块构造成用于限定所述驱动元件与摩擦环的相对彼此的第一转动位置。

在一些实施方式中，所述驱动元件和摩擦环可以分别具有第二凸块，所述第二凸块构造成用于限定所述驱动元件与摩擦环的相对彼此的第二转动位置。

作为替换，所述驱动元件和摩擦环之中的一个可以具有一个凸块，所述驱动元件和摩擦环之中的另一个可以具有两个凸块，所述一个凸块可以在所述两个凸块之间运动。通过所述一个凸块和所述两个凸块的共同作用，可以限定所述驱动元件和摩擦环的相对彼此的第一转动位置和第二转动位置。

在一些实施方式中，参考所述转动轴线，所述驱动元件和摩擦环的第一凸块的接触面可以偏离径向平面。因此，当相配的第一凸块接触时，与接触面垂直的作用力偏离切向方向。

在一些实施方式中，所述止动环可以是定子。这意味着，定子是至少基本上固定不动的部件。由于制造误差或者由于装配的需要，所述止动环在安装之后可以微小地运动，止动环的运动间隙例如可以不超过3°。

在一些实施方式中，所述止动环能有限地转动，例如所述止动环能在小于30°、例如在20°～30°或者在小于10°的角度范围内有限地转动。

在一些实施方式中，为了限制止动环的运动，传动装置的壳体部件可以具有销子，所述销子可以插入到止动环的凹部中。

在一些实施方式中，所述驱动元件可以具有腔室，所述腔室在驱动元件的一个轴向端侧具有底部并且在驱动元件的另一个轴向端侧是敞开的，所述止动环、摩擦环和棘爪可以容纳在所述腔室中。优选地，在敞开的所述另一个轴向端侧上可以安装与驱动元件连接的轴向挡盘。所述从动元件能穿过所述底部的开口进入所述腔室中。如果从动元件应观察整个单向离合器，则轴向挡盘也可以具有供从动元件穿过的开口。优选地，轴向挡盘的开口可以与驱动元件的底部的开口同样地构成。

在一些实施方式中，参考所述转动轴线，在第一枢转位置和/或第二枢转位置中，所述棘爪的从枢转轴线到自由端部的组成部分占据的角度区域不超过90°，尤其是不超过60°，例如不超过45°，特别优选不超过30°或者不超过20°。因此，棘爪在单向离合器中占据小的空间，使得整个单向离合器可以是结构紧凑的。

在一些实施方式中，所述棘爪可以具有锁定部件，所述锁定部件构造成，在棘爪在径向向外的枢转方向上越过第一枢转位置时，所述锁定部件在一个在径向向外的枢转方向上越过第一枢转位置的越过位置中与驱动元件锁定。

在一些实施方式中，所述锁定部件可以是卡扣元件，其能卡扣到相配的卡扣座中。

在一些实施方式中，所述锁定部件可以是弹簧锁扣，其可以在越过位置中实现锁定。

在一些实施方式中，所述锁定部件可以是钩状部件，尤其是弹性的钩状部件。

在一些实施方式中，所述锁定部件可以是弹性部件，在第一枢转位置中，所述棘爪以所述锁定部件抵靠在驱动元件上。

在一些实施方式中，所述锁定部件可以具有钩部，所述钩部构造成，在棘爪在径向向外的枢转方向上越过第一枢转位置时，所述钩部被驱动元件钩挂，使得棘爪保持在所述越过位置中。

在一些实施方式中，所述锁定部件可以注塑在棘爪的本体上。

在一些实施方式中，所述锁定部件在与棘爪的自由端部相背离的方向上从棘爪的本体伸出。

在一些实施方式中，所述驱动元件可以具有突起，所述突起具有配合钩部，在第一枢转位置中，所述棘爪以钩部抵靠在突起的与配合钩部相邻的表面上，在棘爪相对于驱动元件从第一枢转位置朝越过位置枢转时，所述钩部可以在突起上滑动，使得所述钩部与所述配合钩部勾住。

在一些实施方式中，所述突起可以注塑在驱动元件上。具体地，所述突起可以注塑在驱动元件的腔室的底部上。

在一些实施方式中，所述摩擦环可以具有弹性部件，在棘爪相对于驱动元件的第一枢转位置中，所述摩擦环的弹性部件挤压棘爪并且抵制棘爪在径向向内的枢转方向上离开第一枢转位置。因此，在棘爪的第一枢转位置中，弹性部件可以抑制棘爪的振动，避免棘爪晃动，与单向离合器的其他部件发生撞击，以及由此引起的噪声。

在一些实施方式中，在棘爪在径向向内的枢转方向上离开第一枢转位置预定行程时，所述摩擦环的弹性部件可以与棘爪脱离接触。于是，摩擦环的弹性部件可以基本上完全不影响单向离合器的主动预紧功能。

在一些实施方式中，所述摩擦环的弹性部件可以是注塑在摩擦环的环体上的指状元件。

本发明的第二方面涉及一种安全带卷收器，其包括卷带筒、驱动装置和单向离合器，所述驱动装置与所述单向离合器的驱动元件传动连接，所述卷带筒与所述单向离合器的从动元件传动连接。

在一些实施方式中，所述驱动装置是可逆电机。

在一些实施方式中，所述驱动装置经由传动装置与单向离合器的驱动元件传动连接。优选地，所述驱动元件可以是传动装置的输出齿轮，尤其是圆柱齿轮。

在一些实施方式中，所述传动装置可以是齿轮传动装置，其包括壳体和容纳在壳体中的齿轮组。作为替换，皮带传动或者钢丝绳传动也是可能的。

在一些实施方式中，所述卷带筒与所述单向离合器的从动元件可以以直接传动的方式传动连接。优选地，所述从动元件可以是所述卷带筒的一体的组成部分。

上面已提及的技术特征、下面将要提及的技术特征以及在附图中显示的技术特征可以任意地相互组合，只要被组合的技术特征不是相互矛盾的。所有可行的特征组合都是在本申请中包含的技术内容。

附图说明

现在参照附图说明示例性的实施方式。其中：

图1是按本发明的一种实施方式的安全带卷收器的卷带筒和单向离合器的透视图。

图2是按本发明的一种实施方式的安全带卷收器的主动预紧装置的结构单元。

图3是按本发明的一种实施方式的用于安全带卷收器的单向离合器的分解图。

图4和图5是图3的单向离合器在第一状态中和在第二状态中的前视图。

图6是图3的单向离合器的棘爪的前视图。

图7是图3的单向离合器的摩擦环的透视图。

图8A是摩擦环的局部图。

图8B是单向离合器的摩擦环和驱动元件的局部图。

图9是图3的单向离合器的驱动元件的前视图。

图10是图3的单向离合器在第三状态中的局部前视图。

具体实施方式

图1是按本发明的一种实施方式的安全带卷收器的卷带筒1和单向离合器10的透视图。图2是安全带卷收器的主动预紧装置的结构单元，该结构单元包括单向离合器10，并且还包括构成为可逆电机的驱动装置4和传动装置5。如图2所示的结构单元可以安装在如图1所示的卷带筒1上，其中，与卷带筒1一体地构成的或者同轴地抗扭地连接的齿轮、尤其是棘轮，作为单向离合器10的从动元件12，可以穿过单向离合器10的中央的开口。从动元件12和卷带筒1可以具有共同的转动轴线3。作为驱动装置4的可逆电机可以双向驱动。如图2所示的结构单元可以构成安全带卷收器的主动预紧装置。

典型地，安全带卷收器可以包括未示出的框架，卷带筒1可转动地支撑在该框架中，传动装置5的壳体部件8可以与该框架固定连接。如图2所示，传动装置5可以构成为齿轮传动装置，其具有壳体。为了显示容纳在壳体内部的齿轮组，所述壳体的另一个壳体部件被移除，以露出齿轮组的各个齿轮。传动装置5的壳体的两个壳体部件可以是塑料部件或金属部件。驱动装置4可以固定在传动装置的壳体部件8上，例如通过螺钉实现固定连接。有利的是，在壳体部件8通过注塑制成时，壳体部件8可以具有大致筒状的容纳部，用于容纳大致圆柱形的电动机。与驱动装置4的输出轴或者说电机轴固定连接的或者一体地制成的小齿轮6与传动齿轮7啮合，与该传动齿轮7同轴的一起转动的中间齿轮9与输出齿轮啮合，该输出齿轮同时构成单向离合器的驱动元件11。除了从动元件12之外的单向离合器10可以作为一个模块容纳在传动装置5的壳体中。原则上，驱动装置4和传动装置5可以采用其他的本身已知的设备，例如液压的驱动装置、皮带传动装置、钢丝绳传动装置、摩擦轮传动装置等等。如果传动装置5具有换向机构，那么单向的驱动装置4也是可行的。

在图1中还可见齿轮2(其在图1中显示为球齿轮)，所述齿轮2配设给未示出的不可逆的预紧装置，其可以包括气体发生器、蛇管和钢球、柔性齿条或类似物。例如在车辆即将发生碰撞时，气体发生器的火药被点爆，由气体发生器产生的气体驱动容纳在蛇管中的钢球、柔性齿条或类似物，从蛇管中射出的钢球、柔性齿条或类似物冲击齿轮2，使得卷带筒1在织带卷收方向上预紧，使得乘员在车辆碰撞过程中可以被更好地约束在车辆座椅上，从而可以降低、甚至完全避免由车辆碰撞引起的对乘员的伤害。

图3是按本发明的一种实施方式的用于安全带卷收器的单向离合器10的分解图，该单向离合器可以是包括如图1和图2所示的组件的安全带卷收器的组成部分。

所述单向离合器10可以包括驱动元件11。由于驱动装置4的双向驱动，所述驱动元件11能沿第一方向D和与第一方向相反的第二方向R转动(见图4和图5)。第一方向D可以对应于卷带筒1的织带卷收方向。第二方向R可以对应于卷带筒1的织带退卷方向。所述驱动元件11可以是传动装置4的输出齿轮。如图1至3和图9所示，所述驱动元件11可以具有腔室，所述腔室在驱动元件11的一个轴向端侧具有底部并且在驱动元件11的另一个轴向端侧是敞开的，在所述另一个轴向端侧上可以安装与驱动元件11连接的轴向挡盘18。所述轴向挡盘18可以是压片，其可以压接到从驱动元件的腔室的底部伸出的两个销轴111上。

所述单向离合器10可以包括止动环15、摩擦环14和两个棘爪13，所述棘爪可枢转地安装在销轴111上。所述销轴111提供棘爪的枢转轴线。轴向挡盘18可以实现止动环15、摩擦环14和棘爪13的轴向定位，防止它们之中的任一个从驱动元件11的腔室中脱离。两个销轴111可以处于一条直径线上，换言之，可以具有180°的角间距。

所述单向离合器10可以包括从动元件12，所述从动元件12可以与驱动元件11具有共同的转动轴线3(见图1)。所述从动元件12可以容纳在所述腔室中。所述从动元件12能穿过所述驱动元件11的底部的开口116进入驱动元件11的腔室中。如果从动元件12的轴向长度较长，那么从动元件12可以穿过轴向挡盘18的开口19从轴向挡盘18伸出，如图1所示。

所述止动环15可以是定子，其至少基本上是静止部件。在替换的实施方式中，所述止动环15能有限地转动，例如所述止动环能在小于30°、例如在20°～30°或者在小于10°的角度范围内有限地转动。为此，在图2中未示出的壳体部件可以具有至少一个、例如三个在组装时插入到止动环15的外圆周的凹部20(见图3)中的销子，所述销子可以使得止动环15基本上不能转动，或者可以使得止动环15仅能有限地转动。

所述摩擦环14可以与止动环15摩擦联接。为此，所述摩擦环14可以安装在止动环15的径向内部，其中，所述摩擦环14的外周面与止动环15的内周面摩擦联接。所述摩擦环14可以具有彼此相对的两个端部，压缩弹簧16安装在这两个端部之间，使得摩擦环14可以持久地稳定地保持与止动环15的摩擦联接。在单向离合器10的运行中，在摩擦环14与止动环15之间的摩擦力被克服之前，摩擦环14与止动环15保持不动；在该摩擦力被克服之后，摩擦环14可以相对于止动环15转动。

图4是图3的单向离合器10在第一状态中的前视图，并且图5是该单向离合器10在第二状态中的前视图，其中，为了显示内部结构，单向离合器10的轴向挡盘18被移除，以露出单向离合器10的处于驱动元件11的腔室中的被轴向挡盘18遮住的结构。

在如图4所示的单向离合器10的第一状态中，驱动元件11处于相对于摩擦环14的第一转动位置中，所述第一转动位置可以通过在驱动元件11和摩擦环14上的各一个第一凸块114、144限定。如图8B所示，驱动元件11的第一凸块114挡靠在摩擦环14的第一凸块144上，由此限定驱动元件11和摩擦环14的相对彼此的第一转动位置，此时，驱动元件11的第二凸块115与摩擦环14的第二凸块145分离。从第一状态出发，当驱动元件11沿第二方向R转动时，摩擦环14与驱动元件11一起沿第二方向R转动，其中，驱动元件11和摩擦环14的相对彼此的第一转动位置可以保持不变。

在如图5所示的单向离合器10的第二状态中，驱动元件11处于相对于摩擦环14的第二转动位置中，所述第二转动位置可以通过在驱动元件11和摩擦环14上的各一个第二凸块115、145限定。如由图8B可以得出，驱动元件11的第二凸块115可以挡靠在摩擦环14的第二凸块145上，由此可以限定驱动元件11和摩擦环14的相对彼此的第二转动位置，此时，驱动元件11的第一凸块114和摩擦环14的第一凸块144彼此分离。从第二状态出发，当驱动元件11沿第一方向D转动时，摩擦环14与驱动元件11一起沿第一方向D转动，其中，驱动元件11和摩擦环14的相对彼此的第二转动位置可以保持不变。

如图8A所示，有利的是，摩擦环14的第一凸块144和第二凸块145可以设置在摩擦环的彼此相对的自由端部的区域中，并且从摩擦环的环体140(见图7)轴向伸出。可以理解，摩擦环的两个凸块可以设置在任意的适宜的位置上。参考转动轴线3，当驱动元件11的第一凸块114与摩擦环14的第一凸块144挡靠时，驱动元件11的第一凸块114对摩擦环14的第一凸块144的作用力偏离切向方向。关于驱动元件11的第一凸块114的接触面的走向，可以参考图9，其偏离径向方向。

所述摩擦环14可以具有与棘爪13共同作用的导向结构。所述导向结构可以构造成：如图4所示，在驱动元件11相对于摩擦环14的第一转动位置中，使得棘爪13处于相对于驱动元件11的第一枢转位置中，在第一枢转位置中，所述棘爪13脱离从动元件12；并且如图5所示，在驱动元件11相对于摩擦环14的第二转动位置中，使得棘爪13处于相对于驱动元件11的第二枢转位置中，在第二枢转位置中，所述棘爪13与从动元件12接合。

包括单向离合器10的主动预紧装置的主动预紧过程可以如下地进行：

从如图4所示的第一状态出发，驱动装置4根据控制指令在第一方向D上驱动单向离合器10的驱动元件11。此时，摩擦环14通过摩擦联接与止动环15保持不动。驱动元件11相对于摩擦环14从相对于彼此的第一转动位置出发转动直至到达如图5所示的相对于彼此的第二转动位置，与此同时，棘爪13相对于驱动元件11从如图4所示的第一枢转位置枢转到如图5所示的第二枢转位置。接着，由于相配的第二凸块115、145相遇，摩擦环14与止动环15的摩擦力被驱动元件11的驱动力克服，摩擦环14与驱动元件11一起沿着第一转动方向D转动。由于棘爪13与从动元件12接合，驱动力从驱动元件11经由棘爪13和从动元件12传递至卷带筒1，使得卷带筒1在织带卷收方向上预紧织带。驱动元件11沿第一转动方向D的转动行程可以预设。所述转动行程的达到例如可以与以下状况之中的至少一个相关：在织带上达到预定的预紧程度；驱动元件11沿第一转动方向D转动设定的角度；电机运行预定长的时间；电机的电流达到预定的阈值。

所述主动预紧装置的主动预紧功能的解除过程可以基本上相反地进行：

从如图5所示的第二状态出发，驱动装置4根据控制指令在第二方向R上驱动单向离合器10的驱动元件11。此时，摩擦环14通过摩擦联接与止动环15保持不动。驱动元件11相对于摩擦环14从相对于彼此的第二转动位置出发转动直至到达如图4所示的相对于彼此的第一转动位置，与此同时，棘爪13相对于驱动元件11从如图5所示的第二枢转位置枢转到如图4所示的第一枢转位置，棘爪13与从动元件12脱离。接着，由于相配的第一凸块114、144相遇，摩擦环14与止动环15的摩擦力被驱动元件11的驱动力克服，摩擦环14与驱动元件11一起沿着第二转动方向R转动，共同地返回至初始位置。由于棘爪13与从动元件12脱离，卷带筒1可以与主动预紧装置无关地运行。

图6是单向离合器10的其中一个棘爪13的前视图。单向离合器10的两个棘爪13可以相同地或类似地构成。棘爪13可以具有本体31，例如通过铸造或粉末冶金制成的本体。所述本体31可以具有轴孔34。棘爪13可以通过轴孔34可枢转地安装在驱动元件11的销轴111上。所述轴孔34或者说所述销轴111可以定义棘爪13的枢转轴线，该枢转轴线可以平行于转动轴线3。所述棘爪13可以具有远离枢转轴线的自由端部32，所述自由端部32构造成用于与构成为齿轮、特别是棘轮的从动元件12共同作用。

所述棘爪13可以具有一个平坦的外侧表面，滑动面33可以与该外侧表面共面。所述滑动面33可以从棘爪13的本体31轴向地伸出。所述滑动面33可以与摩擦环14的导向结构共同作用，使得在驱动元件11相对于摩擦环14在第一转动位置与第二转动位置之间转动时，棘爪13可以相应地相对于驱动元件11在第一枢转位置与第二枢转位置之间枢转。在驱动元件11的整个圆周上，每个棘爪13可以占据小的角度区域。例如，参考转动轴线3，在第一枢转位置和/或第二枢转位置中，每个棘爪13的从枢转轴线到自由端部32的组成部分占据的角度区域可以不超过60°，例如不超过45°，特别是不超过30°，尤其是不超过20°。

下面参照图7详细地说明摩擦环14的导向结构的示例性的实施方式。对于每个棘爪13，摩擦环14可以具有用于在该棘爪13的滑动面33的两侧引导滑动面33的成对的导向构件141、142。所述成对的导向构件141、142具有彼此相对的接触部，所述滑动面33在所述接触部之间引导。

两个导向构件之中的第一导向构件141可以包括从摩擦环14的环体140朝内伸出的第一部分41、在第一部分41的径向内侧端部上相对于第一部分41弯折的第二部分42以及从第二部分42沿轴向伸出的第三部分43。所述第一部分41可以具有从径向外部到径向内部渐减的宽度。所述第二部分42可以构成为板状的，其中，板状体可以基本上在垂直于摩擦环的转动轴线(该转动轴线可以与卷带筒1或者说从动元件12的转动轴线3重合)的径向平面中延伸。所述第三部分43，作为接触部，可以构成为具有圆柱面的柱体。滑动面33可以与第三部分43的圆柱面线状接触。两个导向构件之中的第二导向构件142可以包括从摩擦环14的环体朝内伸出的臂，所述臂的自由端部44可以作为接触部具有柱面。所述臂可以是弯曲臂。例如，参考转动轴线3，所述弯曲臂可以包括大致在圆周方向上延伸的第一区段和大致在径向方向上延伸的第二区段。参考转动轴线3，所述第三部分43可以处于所述臂的自由端部的径向内部。参考转动轴线3，所述第三部分43可以与所述臂的自由端部44在圆周方向上具有大致相同的角度位置或者彼此间隔开(换言之，具有角间距)。

如图3至图6所示，所述棘爪13可以具有锁定部件35。所述锁定部件35可以是弹性部件。所述锁定部件35可以具有钩部36。所述锁定部件35可以注塑在棘爪13的本体31上。有利的是，所述锁定部件35可以在与棘爪13的自由端部32相背离的方向上从棘爪13的本体31伸出。

在驱动元件11相对于摩擦环14的第一枢转位置中，所述棘爪13可以以所述锁定部件35抵靠在驱动元件11上。更具体地，所述驱动元件11可以具有突起112，所述锁定部件35可以在棘爪13的第一枢转位置中以钩部36抵靠在突起112上。所述突起112可以注塑在驱动元件11的腔室的底部上。所述突起112可以具有与锁定部件35的钩部共同作用的配合钩部117。有利的是，所述驱动元件11可以是塑料齿轮，尤其是可以通过注塑制成，所述突起112可以是注塑的驱动元件的一体成型的组成部分。也可能的是，所述驱动元件11可以具有金属的本体，并且所述突起112注塑到该金属的本体上。

当棘爪13相对于驱动元件11从第一枢转位置在径向向内的枢转方向上枢转时，锁定部件35从突起112上抬起。突起112不干扰主动预紧功能。

如果紧接在主动预紧装置激活之后激活不可逆的预紧装置，不可逆的预紧装置的烟火式气体发生器的火药被点爆，那么卷带筒1在织带卷收方向上以显著提高的转速被不可逆的预紧装置驱动，因此，高速转动的从动元件12以高的能量冲击棘爪13，使得棘爪13从第二枢转位置在径向向外的枢转方向上朝第一枢转位置弹跳，并且越过第一枢转位置。于是棘爪13的锁定部件35在越过位置中与驱动元件11锁定。具体地，锁定部件35的钩部36可以在驱动元件11的突起112上滑动，直至锁定部件35的钩部36与突起112的配合钩部117勾住，因此棘爪13不再能围绕枢转轴线枢转，保持脱离从动元件12，如图9所示。因此，主动预紧装置不会干扰安全带卷收器的不可逆的预紧功能以及也许设置的限力功能，这可以提高安全带的工作安全性。

如图3至图5所示，所述单向离合器10可以包括复位弹簧17。为此，驱动元件11可以具有销轴113，并且摩擦环14可以具有销轴143，复位弹簧17可以以其两端挂接在销轴113、143上。在无载荷的情况下，复位弹簧17可以使得摩擦环14连同止动环15保持在相对于驱动元件11的初始位置上。

如图3至图5和图7所示，所述摩擦环13可以具有弹性部件146，在棘爪13相对于驱动元件11的第一枢转位置中，所述弹性部件146挤压棘爪13并且抵制棘爪13在径向向内的枢转方向上离开第一枢转位置。在棘爪13在径向向内的枢转方向上离开第一枢转位置预定行程时，所述弹性部件146与棘爪13脱离接触，并且因此不干扰主动预紧功能。所述弹性部件146可以是注塑在摩擦环的环体140上的指状元件。在第一枢转位置中，参考棘爪13的枢转轴线，所述指状元件的旋向可以与棘爪的自由端部的旋向相反。如图4所示，参考棘爪13的枢转轴线，所述指状元件的延伸方向是右旋的，并且所述自由端部32的旋向是左旋的。在棘爪13的初始位置中，棘爪13的构成为弹性部件的锁定部件35可以抵制棘爪13在径向向外的枢转方向上的枢转运动，摩擦环14的弹性部件146可以抵制棘爪13在径向向内的方向上的枢转运动，因此可以抑制棘爪13在初始位置中围绕枢转轴线的振动，避免棘爪13晃动，与单向离合器10的其他部件发生撞击，以及由此产生的噪声。

需要注意的是，在此使用的术语是仅用于说明具体方面的目的，而不用于限制公开内容。如在此使用的单数形式“一个”和“所述一个”应包括复数形式，除非上下文明确地另有表述。可以理解到，术语“包括”和“包含”以及其他类似术语，在申请文件中使用时，具体说明所陈述的操作、元件和/或部件的存在，而不排除一个或多个其他操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。如在此使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列举的项目的所有的任意的组合。在对附图的说明中，类似的附图标记总是表示类似的元件。

在附图中的元件的厚度可以为了清楚性起见而被夸张。另外可以理解到，如果一个元件被称为在另一个元件上、与另一个元件耦合或者与另一个元件连接，那么所述一个元件可以直接地在所述另一个元件上形成、与之耦合或者与之连接，或者在它们之间可以有一个或多个介于中间的元件。相反，如果在此使用表述“直接在……上”、“直接与……耦合”和“直接与……连接”，那么表示没有介于中间的元件。用来说明元件之间的关系的其他词语应该被类似地解释，例如“在……之间”和“直接在……之间”、“附着”和“直接附着”、“相邻”和“直接相邻”等等。

在此术语例如“顶”、“底”、“上方”、“下方”、“上面”、“下面”等等用来描述如在附图中所示的一个元件、层或区域相对于另一个元件、层或区域的关系。可以理解到，除了在附图中描述的取向之外，这些术语应该也包含装置的其他取向。

可以理解到，尽管术语“第一”、“第二”等等可以在此用来说明不同的元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅用来将一个元件与另一个元件区分开。因此，第一元件可以被称为第二元件，而不背离本发明构思的教导。

最后要指出的是，上述实施例仅仅用于理解本发明，而不对本发明的保护范围构成限制。对于本领域技术人员来说，在上述实施例的基础上可以做出修改，这些修改都不脱离本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种单向离合器，其特征在于，所述单向离合器包括：

驱动元件(11)，所述驱动元件能沿第一方向(D)和与第一方向相反的第二方向(R)转动；

从动元件(12)，所述从动元件与驱动元件具有共同的转动轴线(3)；

棘爪(13)，所述棘爪可枢转地安装至驱动元件；

止动环(15)；

摩擦环(14)，所述摩擦环与止动环摩擦联接；

其中，所述驱动元件能相对于摩擦环在第一转动位置与沿第一方向在第一转动位置下游的第二转动位置之间转动，在第一转动位置中，所述棘爪相对于驱动元件处于第一枢转位置中，在第一枢转位置中，所述棘爪脱离从动元件，在第二转动位置中，所述棘爪相对于驱动元件处于从第一枢转位置径向朝内枢转的第二枢转位置中，在第二枢转位置中，所述棘爪与从动元件接合；

其中，所述棘爪具有滑动面(33)，所述摩擦环具有用于在滑动面两侧引导滑动面的导向构件(141、142)，在所述驱动元件相对于摩擦环在第一转动位置与第二转动位置之间转动时，通过导向构件与滑动面的共同作用，所述棘爪能相对于驱动元件在第一枢转位置与第二枢转位置之间枢转。

2.根据权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，所述棘爪具有远离与所述转动轴线平行的枢转轴线的自由端部(32)，所述自由端部构造成用于与从动元件共同作用。

3.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，参考所述棘爪的枢转轴线，所述滑动面从所述棘爪的本体(31)轴向地伸出。

4.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，所述单向离合器包括两个棘爪，参考所述转动轴线，所述两个棘爪的枢转轴线处于一条直径线上。

5.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，所述摩擦环具有用于在滑动面两侧引导滑动面的成对的导向构件，所述成对的导向构件具有彼此相对的接触部，所述滑动面在所述接触部之间引导。

6.根据权利要求5所述的单向离合器，其特征在于，所述接触部具有柱面。

7.根据权利要求6所述的单向离合器，其特征在于，所述成对的导向构件之中的第一导向构件(141)包括从摩擦环的环体朝内伸出的第一部分(41)、在第一部分的径向内侧端部上相对于第一部分弯折的第二部分(42)以及从第二部分沿轴向伸出的第三部分(43)，所述第三部分作为接触部构成为具有柱面的柱体；和/或

所述成对的导向构件之中的第二导向构件(142)包括从摩擦环的环体朝内伸出的臂，所述臂的自由端部(44)作为接触部具有柱面。

8.根据权利要求7所述的单向离合器，其特征在于，参考所述转动轴线，所述第三部分处于所述臂的自由端部的径向内部，和/或所述第三部分与所述臂的自由端部在圆周方向上具有相同的角度位置或者具有角间距。

9.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，所述摩擦环安装在止动环的径向内部，其中，所述摩擦环的外周面与止动环的内周面摩擦联接。

10.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，

所述驱动元件和摩擦环分别具有第一凸块(114、144)，所述第一凸块构造成用于限定所述驱动元件与摩擦环的相对彼此的第一转动位置；和/或

所述驱动元件和摩擦环分别具有第二凸块(115、145)，所述第二凸块构造成用于限定所述驱动元件与摩擦环的相对彼此的第二转动位置。

11.根据权利要求10所述的单向离合器，其特征在于，参考所述转动轴线，所述驱动元件和摩擦环的第一凸块的接触面偏离径向平面。

12.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，所述止动环是定子，或者所述止动环能有限地转动。

13.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，所述驱动元件具有腔室，所述腔室在驱动元件的一个轴向端侧具有底部并且在驱动元件的另一个轴向端侧是敞开的，所述止动环、摩擦环和棘爪容纳在所述腔室中，在敞开的所述另一个轴向端侧上安装与驱动元件连接的轴向挡盘(18)，所述从动元件能穿过所述底部的开口(116)进入所述腔室中。

14.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，参考所述转动轴线，在第一枢转位置和/或第二枢转位置中，所述棘爪的从枢转轴线到自由端部的组成部分占据的角度区域不超过60°。

15.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，所述棘爪具有锁定部件(35)，所述锁定部件构造成，在棘爪在径向向外的枢转方向上越过第一枢转位置时，所述锁定部件在一个在径向向外的枢转方向上越过第一枢转位置的越过位置中与驱动元件锁定。

16.根据权利要求15所述的单向离合器，其特征在于，所述锁定部件是弹性部件，在第一枢转位置中，所述棘爪以所述锁定部件抵靠在驱动元件上。

17.根据权利要求16所述的单向离合器，其特征在于，所述锁定部件具有钩部(36)，所述钩部构造成，在棘爪在径向向外的枢转方向上越过第一枢转位置时，所述钩部被驱动元件钩挂，使得棘爪保持在所述越过位置中。

18.根据权利要求15所述的单向离合器，其特征在于，所述锁定部件注塑在棘爪的本体上。

19.根据权利要求15所述的单向离合器，其特征在于，所述锁定部件在与棘爪的自由端部相背离的方向上从棘爪的本体伸出。

20.根据权利要求17所述的单向离合器，其特征在于，所述驱动元件具有突起(112)，所述突起具有配合钩部(117)，在第一枢转位置中，所述棘爪以钩部抵靠在突起的与配合钩部相邻的表面上，在棘爪相对于驱动元件从第一枢转位置朝越过位置枢转时，所述钩部在突起上滑动，使得所述钩部与所述配合钩部勾住。

21.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，所述摩擦环具有弹性部件(146)，在棘爪相对于驱动元件的第一枢转位置中，所述摩擦环的弹性部件挤压棘爪并且抵制棘爪在径向向内的枢转方向上离开第一枢转位置。

22.根据权利要求21所述的单向离合器，其特征在于，在棘爪在径向向内的枢转方向上离开第一枢转位置预定行程时，所述摩擦环的弹性部件与棘爪脱离接触。

23.根据权利要求21所述的单向离合器，其特征在于，所述摩擦环的弹性部件是注塑在摩擦环的环体上的指状元件。

24.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，所述驱动元件和从动元件是齿轮。

25.一种安全带卷收器，其包括卷带筒(1)、驱动装置(4)和根据权利要求1至24中任一项所述的单向离合器(10)，所述驱动装置与所述单向离合器的驱动元件(11)传动连接，所述卷带筒与所述单向离合器的从动元件(12)传动连接。

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