CN1490203A - 安全带收缩装置 - Google Patents

Abstract

一种安全带收缩装置，包括一个卷绕轴、一个与卷绕轴位于一体且同轴的惯性板以及一个惯性力施加机构。当用于限制车辆乘客的安全带突然拉出时，卷绕轴卷绕安全带，并且惯性板造成相对于卷绕轴的转动延迟，从而锁定卷绕轴在安全带拉出方向上的转动。此外，通过惯性力施加机构将安全带拉出转动方向的惯性力施加到惯性板，惯性力施加机构抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动，所述惯性板即使当车辆乘客取消了安全带的应用状态并且通过推力使整个安全带卷绕到卷绕轴上而使卷绕轴在安全带卷绕转动方向上的转动已经停止之后，由于惯性力仍然试图在安全带卷绕方向上转动。

Description

安全带收缩装置

技术领域

本发明涉及一种用于停止由安全带突然拉出造成的卷绕轴在安全带拉出方向上转动的安全带收缩装置。

背景技术

以卷绕形式收紧安全带以限制车辆乘客的安全带收缩装置的锁定机构有所谓的WSIR(带传感式惯性卷轴)和VSIR(车辆传感式惯性卷轴)。WSIR感测安全带的突然拉出，并且阻止卷筒(卷绕轴)在安全带拉出方向上的转动。VSIR感测车辆的快速减速状态，并且阻止卷筒(卷绕轴)在安全带拉出方向上的转动。

现在简要说明前一种机构的一个示例。固定着安全带的近端的卷筒的两个轴向端部的支持方式使其能够在框架的侧面部分自由转动，框架在平面图中看具有基本上为U形的形状。用可以相对转动的方式将一个由树脂制造的称为V形齿轮的齿轮安装到卷筒的一个轴向端部。一个由树脂形成的惯性板与V形齿轮组装在一起，以便能够相对转动。一个在平面图中看基本上为U形的锁定板容纳在卷筒中，以便可以在径向移动。

锁定板也设置在卷轴的轴直径内，因为在卷筒、V形齿轮和惯性板之间通常不会发生相对转动。当安全带突然从这种状态拉出时，固定着安全带的近端的卷筒试图在安全带拉出方向上转动。另一方面，惯性板试图保留在其原位。因此，在惯性板与卷筒之间产生了相对转动。从而惯性板推动连接到V形齿轮的棘爪，并且使棘爪与形成在一个被称为传感器盖的树脂盖中的内齿啮合。结果，产生了V形齿轮在安全带拉出方向上的转动受阻的状态，并且在V形齿轮与卷筒之间产生了相对转动。当V形齿轮与卷筒之间产生相对转动时，形成在V形齿轮中的一个导向孔引导锁定板，并且使锁定板向卷筒径向外侧移动。形成在其末端部分的锁定齿与形成在框架两侧部分的内棘轮啮合。这样阻止了卷筒在安全带拉出方向上的转动(也就是产生了一种锁定状态)。

在上述WSIR的情况下，当车辆乘客从一个扣紧装置取下舌片并且通过推动力使安全带卷绕在卷筒上时，在卷绕了整个安全带时，卷筒在安全带卷绕方向上的转动停止。相反，由于其自身的惯性力，使得组装到V形齿轮的惯性板试图仍然在安全带卷绕方向上转动。因此，在惯性板与卷筒之间产生相对转动，并且使棘爪能够与树脂盖中的内齿啮合。结果，存在着V形齿轮的导向孔引导锁定板并且使锁定板的锁定齿与框架的内棘轮啮合，从而产生一个锁定状态和产生其后安全带不能拉出的状态(所谓的最终锁死)的可能性。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是要提供一种能够抑制或防止WSIR中出现最终锁死的安全带收缩装置。

本发明的第一方面提供了一种安全带收缩装置，它包括：一个通过推动力卷绕安全带的辊筒形卷绕轴；一个与卷绕轴的轴向端部位于一体且同轴的惯性板；以及一个惯性力施加机构，其中在用于限制车辆乘客的安全带突然拉出的情况下，卷绕轴卷绕安全带，并且惯性板引起相对于卷绕轴的转动延迟，从而锁定卷绕轴在安全带拉出方向上的转动，并且通过惯性力施加机构将安全带拉出转动方向的惯性力施加到惯性板，惯性力施加机构抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动，所述惯性板即使当车辆乘客解除了安全带束缚状态并且推动力使整个安全带卷绕到卷绕轴上时，在卷绕轴的安全带拉出方向上的转动被停止之后，仍然由于惯性力而试图在安全带卷绕方向上转动。

当限制车辆乘客的安全带突然拉出时，与卷绕轴的轴向端部位于一体且同轴的惯性板引起相对于卷绕轴的转动延迟。这样阻止了卷绕轴在安全带拉出方向上的转动，并且产生锁定状态。

在这里，当车辆乘客解除了应用安全带的状态并且释放了安全带时，推动力使整个安全带卷绕到卷绕轴上。与此同时，卷绕轴在卷绕了整个安全带时间点停止在安全带卷绕方向上的转动。但是，与卷绕轴同轴设置的惯性板即使在卷绕轴停止了安全带卷绕方向上的转动之后，仍然试图在安全带卷绕转动方向上转动。当这种状态发展时，产生了一种与当惯性板引起相对于卷绕轴的转动延迟时等效的状态，并且锁定卷绕轴在安全带拉出方向上转动。但是，在本发明中，当卷绕轴停止在安全带卷绕方向上的转动时，惯性力施加机构将安全带拉出转动方向的惯性力施加到惯性板。结果，在产生整个安全带被卷绕的状态时，可以抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动。

本发明的第二方面提供了一种安全带收缩装置，包括：一个卷绕用于限制车辆乘客的安全带的卷绕轴；一个固定到车辆上和可转动地支撑卷绕轴的两端的框架，并且在框架的与卷绕轴的端部相交的表面上形成有锁定齿；一个提供在卷绕轴的至少一个端部，和能够在一个与锁定齿啮合的位置与一个与锁定齿不啮合的位置之间移动的锁定板，并且由于锁定板与锁定齿啮合，锁定板阻止卷绕轴在安全带拉出方向上的转动；一个同轴地提供在卷绕轴的一个端部的锁定轮，锁定轮通常与卷绕轴一体地转动并将锁定板保持在非啮合位置，并且当在卷绕轴与锁定轮之间产生相对转动时，锁定轮将锁定板移动到啮合位置；一个与卷绕轴的一个轴向端位于一体且同轴，并且具有能够摆动的惯性板，并且用于停止卷绕轴在安全带拉出转动方向上的转动的锁定操作机构；以及一个抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动的惯性力施加机构，惯性板甚至在卷绕轴在安全带卷绕方向上的转动停止之后，由于惯性力仍然试图在安全带卷绕方向上转动。

通常，惯性板与锁定轮一体地转动，并且将棘爪保持在与啮合齿不啮合的位置上。因此，不阻止锁定轮在安全带拉出方向上的转动。因此，锁定轮与卷绕轴一体地转动，并且在它们之间不产生相对转动。因此，锁定轮将锁定板保持在与框架的锁定齿分离的位置上，即保持在非啮合位置上。因此，在这种状态下，可以自由地将安全带从卷绕轴拉出和把安全带卷绕到卷绕轴上。

另一方面，当安全带突然拉出时，使锁定操作机构操作。即，尽管卷绕轴试图在安全带拉出转动方向上突然转动，但是惯性板试图保留在那个位置，因此，在惯性板产生转动延迟。这样，使棘爪从非啮合位置摆动到啮合位置，并且与在锁定操作机构中提供的内齿啮合。因此，使锁定轮在安全带拉出方向上的转动停止，并且在锁定轮与卷绕轴之间产生相对转动。结果，锁定板与框架的锁定齿啮合。这样，阻止了卷绕轴在安全带拉出方向上的转动，并且产生锁定状态。

在这里，当车辆乘客取消了应用安全带的状态并且释放安全带时，推动力将整个安全带卷绕到卷绕轴上。此时，在卷绕轴卷绕了整个安全带时，卷绕轴停止在安全带卷绕方向上的转动。但是，提供了相对于锁定轮同轴设置的惯性板，使得其能够在一个预定范围内相对转动。因此，即使在卷绕轴停止在安全带卷绕方向上转动之后，惯性板仍试图在安全带卷绕转动方向上转动。当这种状态发展时，棘爪与啮合齿由于惯性板而啮合，并且在卷绕轴与锁定轮之间产生相对转动，从而产生锁定状态。但是，在本发明中，当卷绕轴停止了安全带卷绕方向上的转动时，惯性力施加机构将安全带拉出转动方向上的惯性力施加到惯性板。结果，在出现卷绕了整个安全带的状态时，可以抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动。

本发明的第三方面提供了一种在一个安全带收缩装置中抑制或阻止最终锁死的方法，安全带收缩装置具有一个卷绕安全带的卷绕轴，一个与卷绕轴的轴向端部位于一体且同轴并能够摆动的第一惯性构件，和一个可转动地设置在一个能够与第一惯性构件啮合的位置上的第二惯性构件，所述方法包括：(a)使第二惯性构件与第一构件啮合在一起，第一惯性构件甚至在卷绕轴在安全带卷绕方向上的转动停止之后，也由于惯性力而仍然试图在安全带卷绕方向上转动；(b)通过第二惯性构件将安全带拉出转动方向上的推动力施加到第一惯性构件。

附图说明

图1是显示有关本发明的一个实施例的安全带收缩装置的整体结构的示意剖面图；

图2是显示图1中所示的卷筒和锁定板的透视图，其中卷筒和锁定板相互分离；

图3是显示有关本发明的该实施例的安全带收缩装置的一个W形传感器(在非操作状态)和一个V形传感器的侧视图；

图4是显示有关本发明的该实施例的安全带收缩装置的W形传感器(在操作状态)和V形传感器的侧视图；

图5是显示有关本发明的该实施例的安全带收缩装置的锁定机构(在非操作状态)的侧视图；

图6是显示有关本发明的该实施例的安全带收缩装置的锁定机构(在操作状态)的侧视图；

图7是显示有关本发明的该实施例的安全带收缩装置的主要部分的结构的示意侧视图；

图8A是显示一个惯用安全带收缩装置的最终锁死的曲线图；和

图8B是显示有关本发明的该实施例的安全带收缩装置的最终锁死的曲线图。

具体实施方式

以下参考图1至图8B说明有关本发明的一个实施例的安全带收缩装置10。

安全带收缩装置的整体结构

首先，说明有关本实施例的安全带收缩装置10的整体结构，然后说明安全带收缩装置10的主要部分。

图1示出了有关本实施例的安全带收缩装置10的整体结构的剖视图。图2示出了其中卷筒和锁定板相互分离的透视图。图3和图4示出了WSIR的W形传感器的操作前和操作后的状态的侧视图。图5和图6示出了通过锁定板锁定之前和之后的状态的侧视图。应当注意，为了方便，在图3至图7中标记的方向A代表安全带拉出转动方向，而方向B代表安全带卷绕转动方向。

如图1所示，安全带收缩装置10具有一个由金属构成的并且在平面图中基本上为U形的框架12。框架12用螺钉固定在车体的侧面部分的下部。非常坚固并且起到锁定齿作用的内棘轮14是通过冲压框架12的侧面部分12A、12B同轴地形成的。

圆柱形的并且起到卷绕轴作用的卷筒16可绕枢轴转动地支撑在框架12的侧面部分12A、12B。在卷筒16的轴向中心部分，与卷筒16的轴向端部整体形成有一个转动轴16A。一个未示出的动力弹簧(它是一个可以广义地解释为作为推动机构的元件)的内端固定在转动轴16A上。以这种方式，通常推动卷筒16在安全带卷绕转动方向(方向B)上转动。另一方面，在卷筒16的另一轴向端部整体地形成有一个转动轴16B，使得其与转动轴16A同轴。在转动轴16B的末端整体和同轴地形成有一个小直径轴16C。卷筒16通过小直径轴16C由在以后要说明的传感器支座68上形成的轴接受部分68B可自由转动地支撑。此外，用于限制车辆乘客的安全带18的近端部分固定到卷筒16。由于卷筒16转动，使得安全带18自由地卷绕和拉出。

此外，如图2所示，在卷筒16的外圆周部分中沿轴向形成一个切除部分20。切除部分20是沿卷筒16的除了转动轴16A、16B和小直径轴16C之外的整个长度的轴向形成的。切除部分20的底板部分形成为半圆形表面形状。此外，在卷筒16的轴向两端形成有凹进部分22。

在卷筒16的切除部分20和凹进部分22中容纳有一个平面图基本上为U形的锁定板24。锁定板24是由一个杆形连接轴24A和一对板24B构成的，这对板24B整体地形成在连接轴24A的轴向两端，并且相互平行地径向伸出。锁定板24的连接轴24A容纳在卷筒16的切除部分20的底板部分，以便能够绕轴线转动。这对板24B容纳或覆盖在形成在卷筒16的轴向两端的一对凹进部分22中。在板24B的末端部分形成有锁定齿24C，锁定齿24C能够与上述内棘轮14的棘齿14A啮合。

在这对板24B完全容纳在一对凹进部分22内的状态下，锁定齿24C保持在与棘轮齿14A分离的位置上。这个位置是锁定板24的非啮合位置(见图5)。另一方面，由于锁定板24的连接轴24A绕切除部分20的底板部分摆动，并且这对板24B从凹进部分相对22脱离，锁定齿24C与棘轮齿14A啮合。这个位置是锁定板24的啮合位置(见图6)。

如图1、图3和图4所示，用作锁定轮的V形齿轮26设置在框架12的一个端部12A的外侧。V形齿轮26是由树脂构成的，并且形成为具有比卷筒16的端部的外径大的直径的盘形。圆柱形的轮毂26A形成在V形齿轮26的轴向中心部分，轮毂26A的内圆周表面具有一对树脂爪。由于将卷筒16的转动轴16B插入到轮毂26A中，使得V形齿轮26同轴并且可以自由转动地安装到卷筒16的一个轴向端部。

一个实际上为反S形的导向孔28形成在V形齿轮26的外围的预定位置。一个直立在锁定板24的一个板24B上的导向销30(见图5和图6)插入到导向孔28中。这样，V形齿轮26能够在一个预定的转动角度范围内相对于卷筒16转动。在V形齿轮26与卷筒16之间产生相对转动时，导向孔28使导向销30从内侧向外侧移动，并且将锁定板24的锁定齿24C引导到它们能够与框架12的内棘轮14的棘轮齿14A啮合的位置。

一个支撑突起部分32(见图1、图5和图6)直立在V形齿轮26的卷筒16侧的表面，以使其朝向轮毂26A的相反方向。支撑突起部分32的末端部分插入到卷筒16的一个轴向端部中形成的凹进部分34中。在这种状态下，一个扭矩螺旋弹簧36(这是一个可以广义解释为作为推动机构的元件)的一端固定在支撑突起部分32上。应当注意，扭矩螺旋弹簧36的螺旋部分是以缠绕在卷筒16的转动轴16B的状态设置的，并且扭矩螺旋弹簧36的另一端固定在卷筒16的一个轴向端部。这样，V形齿轮26通常随着卷筒16的转动而转动。

一对固定部分38平行于轮毂26A，并直立在V形齿轮26的轮毂26A的外围部分。如在平面图中所见，固定部分38形成为与轮毂26A同轴的弧形，并且形成在轮毂26A两侧的对称位置上。一个具有小直径的坚固圆柱形的棘爪轴40直立在V形齿轮26的同侧表面上。棘爪轴40形成在轮毂26A一侧的与上述导向孔28对称的位置上，并且是以后要说明的棘爪62的支撑轴的一部分。

如图3和图4所示，一个棘爪固定部分42整体地形成在棘爪轴40附近。棘爪固定部分42形成为从侧面看与棘爪轴40同心的弧形，并且在棘爪固定部分42的末端部分形成有一个树脂爪。一个对应于以后要说明的棘爪62的构造的棘爪制动器44整体地形成在棘爪轴40附近。此外，一个长孔形的弹簧孔46形成在V形齿轮26中与棘爪轴40相邻的位置。一个基本上为坚固圆柱形突起的弹簧接受部分48整体地形成在弹簧孔46的一端。

在V形齿轮26的外圆周部分整体地形成有外齿50。以后要说明的V形传感器76的传感器杠杆82的啮合部分82B能够与外齿50啮合。

如图1、图3和图4所示，一个树脂构成的惯性板52(第一惯性构件)同轴地设置在V形齿轮26的外侧。惯性板52的形状基本上为一个外圆周切除了两处的盘形。一个可绕枢轴转动的支撑孔(圆孔)54形成在惯性板52的轴心部分。一对弧形固定孔58形成在可绕枢轴转动的支撑孔54外侧的径向相对的位置上。V形齿轮26的轮毂26A插入到可绕枢轴转动的支撑孔54中，并且V形齿轮26的一对固定部分38插入到这对固定孔58中。这样，这对固定部分38被弹性固定，并且惯性板52同轴并且整体地安装到V形齿轮26。此外，将固定孔58的圆周方向的长度(弧长)设置得长于固定部分38的圆周方向长度(弧长)。在组装后的状态下，惯性板52可以在弧长差(圆周的角度)的范围内，在安全带卷绕转动方向上(即方向B)，相对与V形齿轮26转动。此外，与惯性板52的切除侧端面整体地形成有直线啮合突起部分60。

棘爪62可摆动地支撑在V形齿轮26的棘爪轴40上。棘爪62是由轴支撑部分62A、杆状部分62B、固定件62C和弹簧接受部分62D构成的。轴支撑部分62A是圆柱形的，并且可绕枢轴转动地支撑在棘爪轴40上。杆状部分62B从轴支撑部分62A伸出，并且在杆状部分62B的末端侧表面上形成有一个爪。固定件62C形成在轴支撑部分62A的下部的外圆周上。弹簧接受部分62D从杆状部分62B的下缘的轴支撑一侧伸出。

在棘爪轴40插入到轴支撑部分62A的状态下，固定件62C固定在V形齿轮26的棘爪固定部分38，从而使棘爪62不能在轴向脱开。此外，通过把弹簧接受部分62D插入到可以广义地解释为推动机构的压缩螺旋弹簧64的一端，从而把压缩螺旋弹簧64的一端固定在弹簧接受部分62D上。通过把弹簧接受部分48插入到压缩螺旋弹簧64的另一端，从而把压缩螺旋弹簧64的另一端固定在弹簧接受部分48上。压缩螺旋弹簧64以压缩状态容纳在形成在V形齿轮26中的弹簧孔46中。因此，压缩螺旋弹簧64推动棘爪62绕棘爪轴40顺时针转动。此外，在棘爪62的固定件62C端，整体地形成有一个可以靠在形成在V形齿轮26上的上述棘爪制动器44上的小突起部分66。在棘爪62由于压缩螺旋弹簧64的推力而绕棘爪轴40顺时针转动时，小突起部分66是一个制动器。这样，棘爪62通常是与V形齿轮26一体地转动，而不摆动(也就是绕转动轴16B旋转)。

另一方面，当棘爪62反抗压缩螺旋弹簧64的推力，绕棘爪轴40逆时针转动时，杆状部分62B紧靠在棘爪制动器44的侧表面上，从而阻止了进一步的摆动。这样，限制了棘爪62可以摆动的范围(棘爪62的转动角度)。

此外，将一个由树脂制造的并且形成为扁平罩形的传感器支座68连接到框架1 2的一个侧面部分12A的外侧。在传感器支座68的底板部分形成一个预定高度的管形部分70。管形部分70的内圆周表面上整体地形成有用作啮合齿的内齿70A。在组装后的状态下，V形齿轮26的圆周壁部分被适当地定位，从而能够在传感器支座68的外圆周壁68A与管形部分70之间的空间中转动(见图1)。此外，在惯性板52容纳在管形部分70中的状态下，棘爪62被适当地定位，从而能够与管形部分70的内齿70A相对。当棘爪62反抗压缩螺旋弹簧64的推力，绕棘爪轴40摆动时，棘爪62的杆状部分62B的末端部分与内齿70A啮合。

在上述结构中，惯性板52、棘爪62、压缩螺旋弹簧64和内齿70A形成了一个构成WSIR的W形传感器72，并且对应于本发明的锁定操作机构。

此外，在传感器支座68的外圆周的上部整体地形成了一个中空的并且基本上为平行六面体形的支座部分74。V形传感器(也就是加速度传感器)76容纳在支座部分74中。应当注意，图1中未示出V形传感器76。

如图3和图4所示，V形传感器76有一个外壳78。外壳78从侧视图中看实际上是L形的。在外壳78的底板部分的中央形成一个下凹表面形状的滚动面78A。外壳78从侧面连接到支座部分74。一个滚珠80放置在滚动面78A上。此外，传感器杠杆82可摆动地支撑在外壳78的上端部分。传感器杠杆82具有：一个可绕枢轴转动地支撑在外壳78的上端部分的支撑轴82A；在组装状态下，从支撑轴82A向V形齿轮26一侧伸出，并且能够与V形齿轮26的外齿50啮合的啮合部分82B；和一个盘形的并且在支撑轴82A的提供了啮合部分82B一侧的相反一侧伸出的邻接部分82C。邻接部分82C由于它自身的重量而搁置在滚珠80上，并且在这种状态下，啮合部分82B被保持在啮合部分82B从V形齿轮26的外齿50脱开的非啮合位置。另一方面，在车辆迅速减速时，由于滚珠80在滚动面78A上滚动，使得传感器杠杆82绕支撑轴82A摆动。这样，啮合部分82B与V形齿轮26的外齿50啮合。

安全带收缩装置的主要部分的结构

图7示出了有关本实施例的安全带收缩装置10的主要部分的侧视图。应当注意，在图3至图6中省略了以上解释中使用过的那些部分的说明。如图7所示，在惯性板52的轴支撑孔54的提供了棘爪62一侧相反的一侧设置了另一个由树脂构成的小惯性板90(第二惯性板)。小惯性板90基本上是T形的，并且是由一个头部90A和一个从头部90A的中心垂直伸出的伸出部分90B构成的。小惯性板90在其伸出部分90B的近端(“根部”)可绕枢轴转动地支撑在V形齿轮26上，使得能够绕支撑轴92摆动。因此，小惯性板90和惯性板52一起与V形齿轮26一体地转动(也就是绕V形齿轮26的轮毂26A旋转)。

小惯性板90的头部90A形成得比较厚。另一方面，伸出部分90B形成得比较薄。因此，在小惯性板90上，头部90A的质量大于伸出部分90B的质量。如此，即使没有提供压缩螺旋弹簧94(这将在以后说明)，小惯性板90也能由于质量差绕支撑轴92在箭头C的方向上摆动。应当注意，在小惯性板90的背面标出了头部90A和伸出部分90B的厚度差。

此外，在小惯性板90的头部90A的背面整体地形成有一个基本上为坚固圆柱形突起的弹簧接受部分96。在V形齿轮26上的与弹簧接受部分96相对的位置上也对应地整体形成一个基本上为坚固圆柱形突起形状的弹簧接受部分98。通过将弹簧接受部分96、98插入到压缩螺旋弹簧94中，使可以广义地解释为推动机构的压缩螺旋弹簧94固定在弹簧接受部分96、98上。因此，压缩螺旋弹簧94推动小惯性板90的头部90A绕支撑轴92顺时针转动(也就是与箭头C相反的方向)。此外，一个制动销100竖立在V形齿轮26的一个预定位置(在推动头部90A的方向一侧)。制动销100规定了小惯性板90的初始位置。应当注意，可以使用诸如扭矩螺旋弹簧之类的其它推动机构来代替压缩螺旋弹簧94。

在一个与小惯性板90的伸出部分90B的末端部分的摆动焦点交叉的位置上，在惯性板52的背面侧形成一个倾斜壁102。倾斜壁102形成为一个当小惯性板90在箭头C方向上绕支撑轴92摆动时，相对于伸出部分90B的末端部分滑动，并且接受惯性板52上的安全带拉出转动方向(箭头A方向)的惯性力(压力)的部分。

接下来，说明本实施例的操作。

在安全带收缩装置10中，压缩螺旋弹簧64的推力通常推动W形传感器72的棘爪62绕棘爪轴40顺时针转动，并且使V形传感器76的传感器杠杆82由于其自身重量保持在滚珠80上。因此，W形传感器72和V形传感器76不操作。因此，在卷筒16容纳锁定板24的状态下，卷筒16可以在安全带拉出转动方向和安全带卷绕转动方向上自由转动。

另一方面，当安全带18突然拉出，或产生车辆迅速减速的状态时，W形传感器72或V形传感器76操作。下面用该顺序说明各个部分的操作。

W形传感器72操作的情况

当安全带18突然拉出时，卷筒16和V齿轮26在安全带拉出转动方向(方向A)上高速转动。此时，惯性板52不能跟随V形齿轮26。因此，反抗压缩螺旋弹簧64的推力，在惯性板52产生惯性延迟，并且惯性板52在安全带卷绕转动方向B上相对于V形齿轮26转动。当惯性板52在方向B上相对于V形齿轮26转动时，惯性板52的啮合突起部分60紧靠(啮合)的棘爪62被推动并在方向B上摆动，并且啮合传感器支座68的内齿70A，从而阻止V形齿轮26在方向A上的转动(图4中所示的状态)。

当V形齿轮26在方向A上的转动被阻止时，随后，在V形齿轮26与施加了安全带张力的卷筒16之间产生相对转动。将导向销30(见图2和图5)引导到V形齿轮26的导向孔28的向外侧。这样，将锁定板24的锁定齿24C引导到它们能够与内棘轮14的棘轮齿14A啮合的位置，从而产生锁定备用状态，也就是锁定齿24C的齿顶与内棘轮14的棘轮齿14A的齿顶啮合的状态。

当锁定板24的这对锁定齿24C的爪的齿顶被引导到它们能够与内棘轮对14的棘轮齿14A的齿顶啮合的位置时，随着卷筒16在方向A上的进一步转动，棘轮齿14A引导锁定齿24C的齿顶，并且到达棘轮齿14A的齿底。这样，内棘轮14可靠地将锁定板24锁定，并且阻止了卷筒16在安全带拉出转动方向(方向A)上的转动，并且限制了安全带18进一步拉出。即，在把锁定齿24C引导到它们能够与内棘轮14啮合的位置时，卷筒16(锁定板24)自锁。

另一方面，在阻止了安全带18拉出之后，当施加到安全带18的张力降低并且使卷筒16在卷绕转动方向(方向B)上转动预定的角度时(也就是当卷绕了预定量的安全带18时)，锁定板24与内棘轮14的啮合状态解除。即，当卷筒16在方向B转动时，由于卷筒16的切除部分20在连接轴24A上推动锁定板24，使得锁定齿24C从各个内棘轮14脱离开，并且由于扭矩螺旋弹簧36的推力，与V形齿轮26一起返回到它们的初始位置。应当注意，在施加到安全带18的张力减小之后，安全带18的卷绕是通过连接到卷筒16的转动轴16A的未示出的动力弹簧完成的。

V形传感器76操作的情况

当发生车辆迅速减速的状态时，由于伴随着迅速减速的惯性力，V形传感器76的滚珠80在外壳78的滚动面78A上滚动。紧靠并且放置在滚珠80上的传感器杠杆82的邻接部分82C向上摆动。因此，位于支撑轴82A的与提供了邻接部分82C的一侧相反的一侧的啮合部分82B向下摆动，并且与V形齿轮26的外齿50啮合。这样，阻止了V形齿轮26在安全带拉出转动方向上的转动。因此，在V形齿轮26与卷筒16之间产生相对转动。以后的操作与上述W形传感器72的情况相同，因而省略了说明。

这里，当车辆乘客取消了使用安全带18的状态并且取下安全带18时，由于动力弹簧的推力使整个安全带18卷绕到卷筒16上。此时，在卷绕了整个安全带18的时间点，卷筒16停止在安全带卷绕方向上的转动。但是，提供了相对于V形齿轮26同轴设置的惯性板52，使得其能够在一个预定范围内相对转动。因此，即使在卷筒16停止了安全带卷绕方向上的转动之后，惯性板52也试图在安全带卷绕转动方向上转动。当这种状态发展时，可以发生以下情况：惯性板52的啮合突起部分60推动棘爪62的杆状部分62B，棘爪62反抗压缩螺旋弹簧64的推力绕棘爪轴40摆动，杆状部分62B的末端部分与传感器支座68的内齿70A啮合，在卷筒16与V形齿轮26之间产生相对转动，并出现锁定状态。

但是，在本实施例中，当卷筒16停止在安全带卷绕方向上的转动时，小惯性板90将安全带拉出转动方向上的惯性力施加到惯性板52上。更具体地讲，如图7所示，在产生卷绕了整个安全带的状态的时刻，不仅安全带卷绕转动方向(方向B)的惯性力施加到惯性板52，而且相同方向的惯性力也施加到小惯性板90。因此，小惯性板90的头部90A反抗压缩螺旋弹簧94的推力，在箭头C的方向上绕支撑轴92摆动。这样，小惯性板90的伸出部分90B绕支撑轴92逆时针方向摆动，并且在背面向上推动惯性板52的倾斜壁1 02的同时滑动。因此，绕V形齿轮26的轮毂26A将安全带拉出转动方向(方向A)的惯性力施加到惯性板52。即，施加了安全带拉出转动方向的推力，这个推力是根据施加到小惯性板90的头部90A的安全带卷绕转动方向的惯性力施加到惯性板52的倾斜壁102上的。

因此，在产生卷绕了整个安全带18的状态的时刻，安全带卷绕转动方向的惯性力和安全带拉出方向的惯性力同时施加到惯性板52，并且相互抵消。因此，惯性板52根本就不在安全带卷绕转动方向上相对转动，或即使它的确相对转动了，相对转动量也极小。结果，根据有关本实施例的安全带收缩装置10，可以抑制或防止在WSIR中产生所谓的最终锁死。

以下利用图8A和图8B给出有关上述本实施例的效果的附加说明。如图8A所示，通常，在施加到安全带收缩装置的G在中等水平的情况下，和它在高水平的情况下，都容易产生最终锁死。但是，在本实施例中，在当卷绕了安全带18的整个量时施加高G的区域中，可以把W形传感器72设定在未锁定状态。针对这一点，本实施例是对惯用结构的一种改进。通常，在取消使用安全带18并且整个安全带18突然卷绕到卷筒16上的时刻施加的G高于车辆碰撞时施加到安全带收缩装置10的G。这是由于，当车辆碰撞时，大量的能量被车体前部的变形吸收。

如上所述，在有关本实施例的安全带收缩装置10中，通过组合两个WSIR锁定机构，在高G输入的时刻，附加的锁定机构操作，使得能够抑制或防止最终锁死的发生。

有关本实施例的安全带收缩装置10使用了利用平面视图为U形的锁定板24的锁定机构。但是，本发明并不局限于此，而是可以使用任何不同的锁定机构。

此外，有关本实施例的上述安全带收缩装置10使用了基本上为T形的小惯性板90和倾斜壁102。但是，本发明并不限于此，而是可以使用任何结构，只要能使施加到惯性板52的惯性力抵消在卷绕了整个安全带时施加到惯性板52的安全带卷绕转动方向的惯性力。

如上所述，有关本发明的本实施例的安全带收缩装置带有一个惯性力施加机构，这个机构通过造成将安全带拉出转动方向的惯性力施加到惯性板而抑制或阻止惯板在安全带卷绕转动方向上的转动，所述惯性板即使在车辆乘客取消使用安全带的状态并且推动力将整个安全带卷绕到卷轴上时，卷轴在安全带卷绕方向上的转动停止之后，也由于惯性力而试图在安全带卷绕转动方向上转动。这样，本发明的安全带收缩装置具有能够抑制或防止WSIR中的所谓最终锁死发生的优良效果。

Claims (14)

1.一种安全带收缩装置，包括：

一个通过推力卷绕安全带的辊筒形卷绕轴；

一个与卷绕轴的轴向一端位于一体且同轴的惯性板；和

一个惯性力施加机构，

其中在用于限制车辆乘客的安全带突然拉出的情况下，卷绕轴卷绕安全带，惯性板造成相对于卷绕轴的转动延迟，从而锁定卷绕轴在安全带拉出方向上的转动，和

通过惯性力施加机构将安全带拉出转动方向的惯性力施加到惯性板，惯性力施加机构抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动，所述惯性板即使当车辆乘客取消了使用安全带的状态并且通过推力使整个安全带卷绕到卷绕轴上而使卷绕轴在安全带卷绕转动方向上的转动已经停止之后，由于惯性力仍然试图在安全带卷绕方向上转动。

2.根据权利要求1所述的安全带收缩装置，其中惯性力施加机构具有一个由一个轴可转动地支撑的小惯性板，以及一个推动小惯性板绕所述轴转动的推动机构。

3.根据权利要求2所述的安全带收缩装置，其中通过小惯性板与惯性板啮合并且将安全带拉出转动方向的推力施加给惯性板，小惯性板抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动，所述惯性板即使在卷绕轴在安全带卷绕转动方向上的转动已经停止之后，仍然由于惯性力而试图在安全带卷绕方向上转动。

4.根据权利要求1所述的安全带收缩装置，进一步包括一个加速度传感器，其中加速度传感器抑制卷绕轴在安全带拉出方向上的转动。

5.一种安全带收缩装置，包括：

一个卷绕用于限制车辆乘客的安全带的卷绕轴；

一个固定到车辆并且可转动地支撑卷绕轴的两端的框架，并且在与卷绕轴端部相交的框架表面上形成有锁定齿；

一个位于卷绕轴的至少一个端部，并且能够在与锁定齿啮合的位置和与锁定齿非啮合位置之间移动的锁定板，由于锁定板与锁定齿啮合，锁定板阻止卷绕轴在安全带拉出方向上的转动；

一个同轴地提供在卷绕轴一端的锁定轮，锁定轮通常与卷绕轴一体地转动并且将锁定板保持在非啮合位置，当在卷绕轴与锁定轮之间产生相对转动时，锁定轮将锁定板向啮合位置移动；

一个和卷绕轴的一个轴向端部位于一体且同轴，并且具有一个可以摆动并能停止卷绕轴在安全带拉出转动方向上的转动的惯性板的锁定操作机构；和

一个抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动的惯性力施加机构，所述惯性板即使在卷绕轴在安全带卷绕方向上的转动已经停止之后，仍然由于惯性力而试图在安全带卷绕方向上转动。

6.根据权利要求5所述的安全带收缩装置，其中锁定操作机构和惯性力施加机构设置在卷绕轴的轴线中心两侧的对称位置上。

7.根据权利要求5所述的安全带收缩装置，其中惯性力施加机构通过将安全带拉出转动方向的惯性力施加到惯性板抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动，所述惯性板即使当推力将整个安全带卷绕到卷绕轴上而使卷绕轴在安全带卷绕方向上的转动已经停止之后，仍然由于惯性力而试图在安全带卷绕方向上转动。

8.根据权利要求7所述的安全带收缩装置，其中惯性力施加机构具有一个由一个轴可转动地支撑的小惯性板，和推动小惯性板绕所述轴转动的推动机构。

9.根据权利要求8所述的安全带收缩装置，其中通过小惯性板与惯性板啮合并且将安全带拉出转动方向上的推力施加给惯性板，小惯性板抑制或阻止惯性板在安全带卷绕转动方向上的转动，所述惯性板即使在卷绕轴在安全带卷绕方向上的转动已经停止之后，仍然由于惯性力而试图在安全带卷绕方向上转动。

10.根据权利要求7所述的安全带收缩装置，其中锁定操作机构具有一个通过一个轴支撑在锁定轮上使得能够摆动的棘爪、能够与棘爪啮合的啮合齿，以及一个推动棘爪在安全带拉出方向上绕所述轴转动的推动机构。

11.根据权利要求10所述的安全带收缩装置，其中惯性板同轴地设置在锁定轮上，并且能够在一个预定范围内相对转动，通常惯性板与锁定轮一体地转动，并将棘爪保持在一个与啮合齿非啮合的位置上，并且当安全带突然拉出时，惯性板造成有关卷绕轴的转动延迟，并且使棘爪与啮合齿啮合，从而停止锁定轮在安全带拉出方向上的转动。

12.根据权利要求5所述的安全带收缩装置，进一步包括一个加速度传感器，所述加速度传感器包括一个传感器杠杆，并设置在传感器杠杆可啮合到锁定轮的位置上，其中传感器杠杆通过和锁定轮啮合而抑制锁定轮的转动。

13.根据权利要求5所述的安全带收缩装置，其中锁定轮由一个V形齿轮构成。

14.一种抑制和阻止安全带收缩装置中最终锁死的方法，安全带收缩装置具有一个卷绕安全带的卷绕轴，一个与卷绕轴的一个轴向端部位于一体且同轴并且能够摆动的第一惯性构件，和一个可转动地设置在一个使得第二惯性构件能够与第一惯性构件啮合的位置上的第二惯性构件，该方法包括如下步骤：

a.使第二惯性构件与第一惯性构件啮合在一起，其中第一惯性构件即使在卷绕轴在安全带卷绕方向上的转动已经停止之后，仍然由于惯性力而试图在安全带卷绕方向上转动；和

b.通过第二惯性构件将安全带拉出转动方向的推力施加给第一惯性构件。

Images