CN115279629B

CN115279629B - 安全带卷取装置

Info

Publication number: CN115279629B
Application number: CN202180020342.8A
Authority: CN
Inventors: 佐野千裕; 山田和弘
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2024-03-05
Anticipated expiration: 2041-01-12
Also published as: JP7297711B2; WO2021192493A1; CN115279629A; JP2021154861A; US20230114622A1

Abstract

安全带卷取装置具备带轴、传感器杆、螺线管以及控制部。传感器杆在配置于第一位置的状态下允许带轴向拉出方向的旋转，在配置于第二位置的状态下锁止带轴向拉出方向的旋转。若螺线管工作，则传感器杆的一部分被吸引，传感器杆从第一位置向第二位置位移。控制部调节螺线管吸引传感器杆的一部分的吸引力。另外，控制部将传感器杆向第二位置的位移完成后的吸引力调节为比向第二位置的位移完成时的吸引力F弱的吸引力。

Description

安全带卷取装置

技术领域

本发明涉及安全带卷取装置。

背景技术

在日本特开2002-2447号公报中，公开了一种安全带卷取装置，其具备在车辆的急减速时等车辆的紧急情况时限制安全带(belt)从带轴的拉出的锁止机构。在该文献所记载的安全带卷取装置的锁止机构中，卡止爪与设置为能够与带轴一体旋转的齿轮部件卡合。由此，齿轮部件的旋转被锁止，限制安全带从带轴的拉出。另外，在该文献所记载的安全带卷取装置的锁止机构中，通过使螺线管工作，从而卡止爪向齿轮部件侧位移。

然而，在卡止爪等位移部件通过螺线管等工作部的工作来位移的结构中，希望能够抑制位移部件在工作部工作后等难以向原位置侧位移。

发明内容

考虑到上述事实，本发明的目的在于获得一种能够抑制位移部件不易向原位置侧位移的安全带卷取装置。

第一方式的安全带卷取装置具备：带轴，卷取佩戴于乘坐者的安全带，因上述安全带被拉出而向拉出方向旋转；位移部件，能够在第一位置与第二位置之间位移，在配置于上述第一位置的状态下允许上述带轴向拉出方向的旋转，在配置于上述第二位置的状态下锁止上述带轴向拉出方向的旋转；工作部，通过工作来吸引上述位移部件的一部分，使上述位移部件从上述第一位置向上述第二位置位移；以及控制部，调节上述工作部吸引上述位移部件的一部分的吸引力，将上述位移部件向上述第二位置的位移完成后的上述吸引力调节为比上述位移部件向上述第二位置的位移完成时的吸引力弱的吸引力。

第二方式的安全带卷取装置是在第一方式的安全带卷取装置的基础上完成的，还具备主锁，上述主锁在上述位移部件向上述第二位置的位移完成后位移，由此开始上述带轴向拉出方向的旋转的锁止，在上述带轴向拉出方向的旋转的锁止开始后，上述控制部将上述吸引力调节为比上述位移部件向上述第二位置的位移完成时的吸引力弱的吸引力。

在第一方式的安全带卷取装置中，若在车辆的紧急情况时通过控制部使工作部工作，则位移部件的一部分被工作部吸引。由此，位移部件从第一位置向第二位置位移，锁止带轴向拉出方向的旋转。其结果是安全带从带轴的拉出被限制。这里，在第一方式的安全带卷取装置中，工作部吸引位移部件的一部分的吸引力由控制部调节。而且，控制部将位移部件向第二位置的位移完成后的吸引力调节为比位移部件向第二位置的位移完成时的吸引力弱的吸引力。由此，能够抑制位移部件向第二位置的位移完成后的该位移部件向第一位置侧的位移被工作部产生的吸引力阻碍。

在第二方式的安全带卷取装置中，若在位移部件向第二位置的位移完成后，主锁位移，则开始带轴向拉出方向的旋转的锁止。

这里，在第二方式的安全带卷取装置中，在带轴向拉出方向的旋转的锁止开始后，控制部将工作部的吸引力调节为比位移部件向第二位置的位移完成时的吸引力弱的吸引力。由此，能够抑制带轴向拉出方向的旋转的锁止开始后的该位移部件向第一位置侧的位移被工作部产生的吸引力阻碍。

附图说明

图1是表示构成安全带卷取装置的一部分的带轴及主锁等的分解立体图。

图2是表示构成锁止机构的一部分的螺线管、传感器杆及棘爪等的分解立体图。

图3是表示构成锁止机构的一部分的螺线管、传感器杆及棘爪等的侧视图，表示螺线管停止的状态。

图4是表示构成锁止机构的一部分的螺线管、传感器杆及棘爪等的侧视图，表示螺线管工作的状态。

图5是表示控制部对螺线管的控制的流程图。

图6是表示由加速度传感器检测出的车辆的急减速时的加速度与时间的关系的图表。

图7是表示在车辆的急减速时对螺线管施加的电压与时间的关系的图表。

图8是表示车辆的急减速时的传感器杆的工作角与时间的关系、以及螺线管对传感器杆的吸引力与时间的关系的图表。

具体实施方式

使用图1～图4对本发明的实施方式的安全带卷取装置进行说明。

如图1和图2所示那样，本实施方式的安全带卷取装置10具备带轴12、安全带14、锁止机构16以及控制部50。此外，以下，在仅表示轴向、径向、周向的情况下，只要没有特殊说明，则表示带轴12的旋转轴向、旋转径向、旋转周向。

如图1所示，带轴12形成为大致圆筒状。该带轴12在框架18(参照图2)的一对脚片18A之间被该框架18支承为能够旋转。在带轴12的内部配置有构成限力机构的公知的未图示的扭力轴。在带轴12的轴向一侧(箭头Z方向侧)设置有锁止基座20。该锁止基座20经由扭力轴而与带轴12结合。此外，带轴12被未图示的卷取施力机构向卷取方向旋转施力。

安全带14佩戴于坐在车辆用座椅上的乘员的身体，其长度方向一端部亦即基端部与带轴12卡止。带轴12被构成卷取施力机构的一部分的盘簧的作用力向作为一个旋转方向的卷取方向(图1等的箭头C的方向)旋转施力。而且，安全带14因带轴12向卷取方向旋转而被从基端侧卷绕于带轴12。另外，带轴12因安全带14被从带轴12拉出而向作为另一个旋转方向的拉出方向(与图1等的箭头C相反的方向)旋转。此外，也可以设置有在后述的车辆的紧急情况时等使带轴12向卷取方向旋转的预紧器机构等卷取机构。

接下来，对本实施方式的主要部分的锁止机构16进行说明。

如图1所示，锁止机构16具备：被锁止基座20支承的主锁22；和供主锁22卡合的主锁卡合部24。另外，锁止机构16具备设置为能够与带轴12一体旋转的棘爪卡合部件26。并且，如图2及图3所示，锁止机构16具备：配置在棘爪卡合部件26的径向外侧的棘爪28及传感器杆30、和配置为与传感器杆30对置的螺线管32。

如图1所示，主锁22形成为大致矩形块状。该主锁22的基端侧被设置于锁止基座20的主锁支承部支承为能够倾动。另外，在主锁22的前端侧的径向外侧形成有主锁卡合齿22A，该主锁卡合齿22A与后述的主锁卡合部24的主锁被卡合齿24A卡合。而且，通过主锁22以主锁支承部为支轴部向径向外侧倾动(位移)，从而主锁卡合齿22A与主锁卡合部24的主锁被卡合齿24A卡合。另外，在主锁22设置有朝向轴向一侧突出的圆柱状的凸部22B。

主锁卡合部24作为一个例子形成为环状，在该主锁卡合部24的内周部沿着周向形成有多个主锁被卡合齿24A(棘齿)。此外，主锁卡合部24可以与支承带轴12的框架18(参照图2)形成为一体，也可以与框架18设置为分体。

棘爪卡合部件26形成为圆板状。棘爪卡合部件26的径向的中心部被未图示的扭力轴、锁止基座20支承为能够旋转。另外，在棘爪卡合部件26中，在被未图示的扭力轴、锁止基座20支承的部分的径向外侧形成有长孔状的工作槽26A，该工作槽26A供主锁22的凸部22B配置于内部。另外，在棘爪卡合部件26的外周部沿着周向形成有供后述的棘爪28的棘爪卡合齿28D卡合的多个棘爪被卡合齿26B(棘齿)。另外，以上说明的棘爪卡合部件26被设置在该棘爪卡合部件26与锁止基座20之间的未图示的螺旋弹簧相对于锁止基座20向拉出方向旋转施力，并且基于螺旋弹簧的相对于锁止基座20的向拉出方向的旋转被卡止。

如图2所示，棘爪28被壳体34支承为能够倾动(能够旋转位移)。此外，壳体34安装于框架18。在该壳体34的内部配置有主锁卡合部24及主锁22等(参照图1)。

棘爪28具备筒状部28A，该筒状部28A通过被插入设置于壳体34的圆柱状的第一支轴部34A而能够以该第一支轴部34A为旋转中心来旋转。另外，棘爪28具备从筒状部28A的轴向另一侧(与箭头Z方向相反的一侧)朝向该筒状部28A的径向外侧突出的第一臂部28B。在该第一臂部28B的前端部中的后述的传感器杆30的第一臂部30B侧形成有供该第一臂部30B的一部分抵接的棘爪第一抵接部28C。另外，在第一臂部28B的前端部中的与棘爪第一抵接部28C相反的一侧形成有与棘爪卡合部件26的棘爪被卡合齿26B(参照图3)卡合的棘爪卡合齿28D。并且，棘爪28具备从筒状部28A的轴向一侧(箭头Z方向侧)朝向该筒状部28A的径向外侧且与第一臂部28B突出的方向相反的一侧突出的第二臂部28E。在第二臂部28E的前端部形成有与壳体34的壳体第一抵接部34B(参照图3)抵接的棘爪第二抵接部28F。

作为位移部件的传感器杆30具备筒状部30A，该筒状部30A通过被插入设置于壳体34的圆柱状的第二支轴部34C而能够以该第二支轴部34C为旋转中心来旋转。另外，传感器杆30具备从筒状部30A的轴向一侧(箭头Z方向侧)朝向该筒状部30A的径向外侧突出的第一臂部30B。在该第一臂部30B的前端部中的棘爪28的第一臂部28B的棘爪第一抵接部28C侧形成有与该棘爪第一抵接部28C抵接的作为卡合部的传感器杆第一抵接部30C。如图3所示，在第一臂部30B的前端部中的与传感器杆第一抵接部30C相反的一侧形成有供复位弹簧36一侧的端部卡止的传感器杆侧弹簧卡止部30D。此外，复位弹簧36另一侧的端部与设置于壳体34的壳体侧弹簧卡止部34D卡止。而且，复位弹簧36伴随着传感器杆30的倾动(向后述的第二位置P2侧的倾动)而发生变形，由此传感器杆30被向后述的第一位置P1侧施力。

如图2所示，传感器杆30具备从筒状部30A朝向该筒状部30A的径向外侧且与第一臂部30B突出的方向相反的一侧突出的作为吸引部的第二臂部30E。在该第二臂部30E中的后述的螺线管32侧固定有形成为矩形板状的金属制(作为一个例子为铁、钢制)的板30F。此外，板30F也可以埋设于第二臂部30E的内部。如图3所示，在第二臂部30E的前端部且在轴向一侧(箭头Z方向侧)形成有与壳体34的壳体第二抵接部34E抵接的传感器杆第二抵接部30G。

作为工作部的螺线管32被施加规定的电压来被通电(工作)而产生磁场。作为一个例子，螺线管32通过绕铁芯卷绕导线(绕铁芯形成线圈)而构成。

而且，如图3所示，在未进行向螺线管32的通电(螺线管32未工作)的状态下，传感器杆30相对于壳体34为规定的姿势。将该状态的传感器杆30的位置称为第一位置P1。另外，在传感器杆30配置于第一位置P1的状态下，成为传感器杆30的传感器杆第一抵接部30C与棘爪28的棘爪第一抵接部28C抵接的状态且棘爪28的棘爪第二抵接部28F与壳体34的壳体第一抵接部34B抵接的状态，棘爪28相对于壳体34成为规定的姿势。将该状态的棘爪28的位置称为卡合解除位置P3。在棘爪28位于卡合解除位置P3的状态下，棘爪28的棘爪卡合齿28D为无法与棘爪卡合部件26的棘爪被卡合齿26B卡合的状态(分离的状态)。

另一方面，如图4所示，若螺线管32工作，则传感器杆30的第二臂部30E(板30F)被螺线管32吸引，传感器杆30从第一位置P1向绕第二支轴部34C的一侧(箭头C1方向侧)倾动。另外，若传感器杆30从第一位置P1向绕第二支轴部34C的一侧(箭头C1方向侧)倾动，则传感器杆30的第一臂部30B的传感器杆第一抵接部30C按压棘爪28的棘爪第一抵接部28C。由此，棘爪28从卡合解除位置P3向绕第一支轴部34A的一侧(箭头C2方向侧)倾动，棘爪28的棘爪卡合齿28D与棘爪卡合部件26的棘爪被卡合齿26B卡合。其结果是棘爪卡合部件26向拉出方向(带轴12的拉出方向)的旋转被限制(约束)。此外，将棘爪28的棘爪卡合齿28D能够与棘爪卡合部件26的棘爪被卡合齿26B卡合的状态的该棘爪28的位置称为卡合位置P4。另外，将棘爪28位于卡合位置P4的状态下的传感器杆30的位置称为第二位置P2。

此外，将螺线管32吸引传感器杆30的第二臂部30E(板30F)的吸引力的方向及大小用箭头F示出。该吸引力F与螺线管32产生的磁场的方向亦即从N极向S极的方向或者从S极向N极的方向一致。

控制部50是基于来自设置于车辆的各种传感器的信息来使螺线管32工作的车辆ECU等。作为一个例子，本实施方式的控制部50基于来自设置于车辆的加速度传感器52的信息来使螺线管32工作。该加速度传感器52以能够检测车辆的减速加速度那样的位置及姿势固定于车辆。

(本实施方式的作用及效果)

接下来，对本实施方式的作用及效果进行说明。

如图1所示，根据本实施方式的安全带卷取装置10，通过将安全带14从带轴12拉出，从而安全带14佩戴于坐在车辆用座椅的乘坐者。

这里，若由设置于该车辆的加速度传感器52检测出具备本实施方式的安全带卷取装置10的车辆的减速加速度高于规定的减速加速度(在车辆的紧急情况时等)，则如图4所示，通过控制部50来使螺线管32工作。若螺线管32工作，则传感器杆30的第二臂部30E(板30F)被螺线管32吸引，传感器杆30从第一位置P1向第二位置P2倾动。另外，若传感器杆30从第一位置P1向第二位置P2倾动，则传感器杆30的第一臂部30B的传感器杆第一抵接部30C按压棘爪28的棘爪第一抵接部28C。由此，棘爪28从卡合解除位置P3向卡合位置P4倾动，棘爪28的棘爪卡合齿28D与棘爪卡合部件26的棘爪被卡合齿26B卡合。其结果是棘爪卡合部件26向拉出方向(带轴12的拉出方向)的旋转被限制。

并且，如图1及图4所示，若由于车辆的减速使坐在车辆用座椅上的乘坐者的身体向座椅前方侧移动，安全带14被从带轴12拉出，则带轴12与主锁22一起向拉出方向旋转。由此，主锁24的凸部22B沿着旋转受到限制的棘爪卡合部件26的工作槽26A移动，主锁22的主锁卡合齿22A与主锁卡合部24的主锁被卡合齿24A卡合。其结果是带轴12向拉出方向的旋转被限制(锁止)，安全带14从带轴12的拉出被限制。由此，坐在车辆用座椅上的乘坐者的身体被安全带14束缚。

然而，若在主锁22(主锁卡合齿22A)向主锁卡合部24(主锁被卡合齿24A)的卡合完成后螺线管32继续工作，则考虑传感器杆30向第一位置P1侧的位移(复位)被阻碍并且棘爪28向卡合解除位置P3侧的位移(复位)被阻碍。其结果是考虑向构成锁止机构16的部件的负荷变大、带轴12向卷取方向的旋转被阻碍。因此，在本实施方式中，如以下那样进行控制部50对螺线管32的控制。

(控制部50对螺线管32的控制)

如图3、图5及图6所示，控制部50首先在步骤S01中判断具备本实施方式的安全带卷取装置10的车辆的减速加速度G是否高于规定的减速加速度G1。若在步骤S01中被否定判断，则控制部50结束处理，再次进行步骤S01的处理。

如图3、图4、图5、图6及图7所示，若在步骤S01中被肯定判断，则控制部50通过向螺线管32施加规定的电压V1来使该螺线管32工作。若螺线管32工作，则传感器杆30的第二臂部30E(板30F)被螺线管32以吸引力F吸引，传感器杆30从第一位置P1向第二位置P2倾动。由此，棘爪28从卡合解除位置P3向卡合位置P4倾动。这里，如图3、图4及图8所示，在传感器杆30的工作角θ从与该传感器杆30的第一位置P1对应的0°起至与第二位置P2对应的θ1°为止，吸引力F随着工作角θ从0°趋向θ1°侧而增加。而且，在传感器杆30的工作角θ成为θ1°的状态且向螺线管32施加有电压V1的状态下，吸引力F为F1。这里，在本实施方式中，以成为传感器杆30按压棘爪28的力B1高于棘爪28欲从卡合位置P4向卡合解除位置P3侧返回的力B2的最大值那样的吸引力F(F1)的方式设定对螺线管32的施加电压V(V1)的值。此外，传感器杆30按压棘爪28的力B1是指从传感器杆30被螺线管32吸引的吸引力F中减去传感器杆30被复位弹簧36向第一位置P1侧施力而伴有的力等所得到的、在传感器杆30与棘爪28的接触点产生的力。另外，棘爪28欲从卡合位置P4向卡合解除位置P3侧返回的力B2的最大值是指伴随着带轴12被上述的盘簧等的作用力向卷取方向旋转施力而在传感器杆30与棘爪28的接触点产生的力B2的最大值。在本实施方式中，对螺线管32的施加电压V1为能够通过本实施方式的控制部50施加的最大电压。

接下来，如图3、图4、图5、图7及图8所示，控制部50在步骤S03中判断向螺线管32施加电压V1的时间t0是否经过了规定的时间t1。若在步骤S03中进行否定判断，则控制部50向螺线管32继续施加电压V1。这里，规定的时间t1是指估计从向螺线管32开始施加规定的电压V1起至开始带轴12向拉出方向的旋转的锁止为止的时间。即，规定的时间t1是指估计从向螺线管32开始施加规定的电压V1起至主锁22的主锁卡合齿22A与主锁卡合部24的主锁被卡合齿24A卡合完成为止的时间。该时间t1通过各种实验、模拟来确定。

若在步骤S03中被肯定判断，则控制部50在步骤S04中将对螺线管32的施加电压V从V1向V2切换。这里，施加电压V2被设定为比施加电压V1小的电压。其结果是螺线管32吸引传感器杆30的吸引力F从F1减少至F2。这里，在本实施方式中，以成为传感器杆30按压棘爪28的力B1低于棘爪28欲从卡合位置P4向卡合解除位置P3侧返回的力B2的最大值那样的吸引力F(F2)的方式设定对螺线管32的施加电压V(V2)的值。此外，在本实施方式中，对螺线管32的施加电压V2为相对于本实施方式的控制部50能够施加的最大电压的6成左右的电压。另外，图8所示的吸引力F0是传感器杆30按压棘爪28的力B1与棘爪28欲从卡合位置P4向卡合解除位置P3侧返回的力B2的最大值成为相同的力时的吸引力F。

接下来，如图3、图4、图5、图6及图7所示，控制部50在步骤S05中判断车辆的减速加速度G是否为0。若在步骤S05中被否定判断，则控制部50对螺线管32继续施加电压V2。

若在步骤S05中被肯定判断，则控制部50在步骤S06中通过将对螺线管32的施加电压V设为0来使该螺线管32的工作停止，结束处理。

通过设计为以上说明过的控制部50的控制，能够在车辆的急减速时迅速地锁止带轴12向拉出方向的旋转。另外，在带轴12向拉出方向的旋转被锁止之后，通过将对螺线管32的施加电压V从V1减少至V2，能够减少被螺线管32消耗的多余的电力。另外，即使在对螺线管32的施加电压V被从V1减少至V2后，也能够对传感器杆30向第二位置P2侧持续施力。

另外，在对螺线管32的施加电压V被从V1减少至V2后，成为传感器杆30按压棘爪28的力B1低于棘爪28欲从卡合位置P4向卡合解除位置P3侧返回的力B2的最大值的吸引力F(F2)。由此，在对该棘爪28输入了使棘爪28欲从卡合位置P4向卡合解除位置P3侧返回那样的过大的力时，能够抑制棘爪28及传感器杆30向卡合解除位置P3侧及第一位置P1侧分别位移(复原)被螺线管32的工作力F阻碍。

此外，在以上说明过的例子中，对判断对螺线管32施加电压V1的时间t0是否经过了规定的时间t1来将向螺线管32的施加电压V从V1向V2切换的例子进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，也可以通过基于来自传感器的信号判断是否开始了带轴12向拉出方向的旋转的锁止来将对螺线管32的施加电压V从V1向V2切换。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述，在不脱离其主旨的范围内，除上述以外，当然能够进行各种变形来实施。

2020年3月26日提出的日本专利申请2020-056844号的公开通过参照将其整体援引到本说明书中。

Claims

1.一种安全带卷取装置，其特征在于，具备：

带轴，卷取佩戴于乘坐者的安全带，因所述安全带被拉出而向拉出方向旋转；

位移部件，能够在第一位置与第二位置之间位移，在配置于所述第一位置的状态下允许所述带轴向拉出方向的旋转，在配置于所述第二位置的状态下锁止所述带轴向拉出方向的旋转；

工作部，通过工作来吸引所述位移部件的一部分，使所述位移部件从所述第一位置向所述第二位置位移；以及

控制部，调节所述工作部吸引所述位移部件的一部分的吸引力，将所述位移部件向所述第二位置的位移完成后的所述吸引力调节为比所述位移部件向所述第二位置的位移完成时的吸引力弱的吸引力。

2.根据权利要求1所述的安全带卷取装置，其特征在于，

还具备主锁，所述主锁在所述位移部件向所述第二位置的位移完成后位移，由此开始所述带轴向拉出方向的旋转的锁止，

在所述带轴向拉出方向的旋转的锁止开始后，所述控制部将所述吸引力调节为比所述位移部件向所述第二位置的位移完成时的吸引力弱的吸引力。

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，

还具备棘爪，所述棘爪因所述位移部件从第一位置向第二位置位移而被该位移部件按压，从卡合解除位置向卡合位置位移，

在所述位移部件向所述第二位置的位移完成时，所述控制部以使所述位移部件按压所述棘爪的力高于所述棘爪欲从所述卡合位置向所述卡合解除位置侧返回的力的最大值的方式调节所述吸引力，

在所述位移部件向所述第二位置的位移完成后，所述控制部以使所述位移部件按压所述棘爪的力低于所述棘爪欲从所述卡合位置向所述卡合解除位置侧返回的力的最大值的方式调节所述吸引力。