CN1680151A - 卷带装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷带装置(10、100)，在该装置中，电动机(44)以其旋转轴(50)与卷轴20正交的状态，置于一对支撑板(16、18)之间，且配置在卷轴(20)的正下方，在一个支撑板(16)的侧方配置有离合器(26)。并且，电动机齿轮部(46)的齿轮(76)可分离地与离合器齿轮部(28)的蜗杆(34)连结，而且，安装撑架(84)通过螺丝(86)可装卸地安装在壳体(30)上，电动机(44)及电动机齿轮部(46)在保持组装的状态下可独立从壳体(30)上分离。另外，卷筒(118)的一端侧配置有预张紧机构(156)及传感器机构(182)，卷筒(118)的另一端侧配置有施力机构(136)。

Description

卷带装置

技术领域

本发明涉及一种卷带装置，特别涉及可以通过电动机使卷轴旋转来卷绕带子的卷带装置。

背景技术

约束乘员用的安全带装置，具有卷带装置。存在如下装置，即，在该卷带装置中，设有用于减轻或解除系上带子时的过度压迫感的所谓张紧力调节(tension reducer)机构。还有一种预张紧(pre-tension)机构，该预张紧机构在车辆急剧减速等状态下，将带子在卷轴上卷绕一定量，由此，可消除带子的一点松缓，即所谓的“松弛(slack)”，，同时增加带子对乘员身体所施加的约束力，从而进一步可靠地保持乘员的身体。另外，还公知有通过电动机实现上述各功能的所谓电动卷收器(作为一个例子，参照专利文献1、专利文献2)。

这种电动卷收器(motor retractor)是非常有用的，因为其不仅可以发挥例如上述的张紧力调节以及预张紧的功能，而且，也能对通常系上带子时的带子的卷绕或拉出进行辅助。

另外，特别是近年来，在上述电动卷收器中，考虑用下述的结构，即利用距离传感器等前方监控装置检测到前方其他车辆或障碍物的距离，在到前方其他车辆或障碍物的距离没有达到一定值的情况下，就启动电动机，利用电动机的旋转力使卷轴向卷绕方向旋转。

但是，在上述电动卷收器的情况下，为了防止来自卷轴侧的旋转传递给电动机，采用如下的结构，即，在电动机输出轴与卷轴之间设有离合器，通过该离合器仅将来自电动机输出轴侧的旋转传递给卷轴。

然而，在上述公知的电动卷收器中，采用的结构有：必须对应于卷轴的端部配置离合器，所以该离合装置配置在构成框架的一对支撑板的外侧方，而且，在设有该离合器的一侧支撑板的外侧方(即与离合器同样)配置电动机的结构；或者，比起一对支撑板在框架的上方或下方配置电动机的结构。但是，在这种结构的情况下，存在如下缺点，即，像电动机那样比较大型且较重的部件位于框架外侧方或上方或下方，由此使电动卷收器整体大型化，另外，也使电动卷收器整体的重量平衡变差。

另外，在这种电动卷收器中，也有如下要求，即，能容易地变更或设定从电动机向离合器传递的驱动力的变速比(减速比)，能容易地进行驱动电动机时传递到离合器的旋转速度的设定·变更，进而容易地进行对卷轴的旋转速度的设定·变更(卷带特性的变化的设定)。

还存在如下的卷带装置，即，其具有：卷绕带子的卷筒(spool)；车辆急剧减速时把带子卷绕在卷轴上的预张紧机构；以及检测车辆加速度以及从卷筒拉出的带子的拉出加速度的检测机构(例如，参照专利文献3)。

在该卷带装置中，在卷筒的一端侧配置有预张紧机构，另一方面，在卷轴的另一端侧配置有检测机构，以便在卷筒一端侧与另一端侧良好地维持机构的配置平衡(空间上的平衡)。

然而，在这种卷带装置中，在例如预测车辆碰撞的情况下，为了增加卷绕带子的电动卷收机构等的、需要某种程度上的配置空间的其他机构，而需要将这些其他机构配置在卷筒一端侧与另一端侧的任何一侧的情况下，就会导致在卷筒一端侧与另一端侧机构的配置平衡变差。

【专利文献1】特开2001-130376号公报

【专利文献2】特开2001-347923号公报

【专利文献3】特开平8-133015号公报

发明内容

本发明是在考虑上述事实的基础上提出的，其目的是获得一种不仅可通过电动机使卷轴旋转，而且简单、结构紧凑、重量平衡好的卷带装置。

本发明的另一目的是获得一种不仅可通过电动机使卷轴旋转，而且简单、结构紧凑、重量平衡好，且容易进行卷带特性变化的设定的卷带装置。

本发明的再一目的是，获得一种即使在增加需要某种程度的配置空间的增加机构的情况下，也能在卷轴的一侧与另一侧良好地维持机构的配置平衡的卷带装置。

本发明第一方面的卷带装置，具有：框架，通过背板将相互对置的一对支撑板连接成一体；卷轴，以其轴向沿着上述一对支撑板的对置方向的状态，可旋转地支持在上述一对支撑板之间，使乘员约束用的带子的基端部卡定，通过向围绕轴的一个方向的旋转来卷绕上述带子；电动机，以其旋转轴与上述卷轴正交的状态配置在上述一对支撑板之间；离合器，配置在上述一对支撑板中任何一个支撑板的侧方，以机械方式安装于上述电动机与上述卷轴之间，将上述电动机的旋转传递给上述卷轴而使上述卷轴旋转，同时，切断在上述卷轴侧产生的旋转传递，以防止该旋转传递给上述电动机；以及驱动力传递装置，连接上述电动机与上述离合器，并将上述电动机的旋转力传递给上述离合器。

本发明第二方面的卷带装置，具有：框架，通过背板将相互对置的一对支撑板连接成一体；卷轴，以其轴向沿着上述一对支撑板的对置方向的状态，可旋转地支持在上述一对支撑板之间，使乘员约束用的带子的基端部卡定，通过向围绕轴的一个方向的旋转来卷绕上述带子；电动机，以其旋转轴与上述卷轴正交且输出侧朝向与上述背板相反一侧的状态，配置在上述一对支撑板之间；电动机齿轮部，由多个直齿圆柱齿轮构成，以与上述电动机的旋转轴平行的状态配置自身的轴；离合器，配置在上述一对支撑板中任何一个支撑板的侧方，以机械方式安装于上述电动机与上述卷轴之间，将上述电动机的旋转传递给上述卷轴，而使上述卷轴旋转，同时，切断在上述卷轴侧产生的旋转传递，以防止将该旋转传递给上述电动机；离合器齿轮部，由蜗杆(worm gear)与蜗轮构成，上述蜗杆以与上述电动机的旋转轴平行的状态配置自身的轴，并连接在所述电动机齿轮部的最末直齿圆柱齿轮上，上述蜗轮与上述卷轴同轴地配置，与上述蜗杆啮合且将上述蜗杆的旋转力传递给上述离合器。

本发明第三方面的卷带装置，具有：卷轴，通过朝向卷绕方向旋转来卷绕带子，同时，通过朝向拉出方向旋转来拉出上述带子；预张紧机构，配置在上述卷轴的一侧，在规定时机使上述卷轴朝向卷绕方向旋转；以及检测机构，配置在上述卷轴的一侧，用于检测上述卷轴的移动加速度以及旋转加速度的至少一方。

本发明的效果是：

本发明的卷带装置，不仅可通过电动机使卷轴旋转，而且具有简单、结构紧凑、重量平衡好的优良效果。

本发明的卷带装置，还具有如下优良效果，即可容易进行卷带特性的变化的设定。

附图说明

图1是表示本发明实施形式的卷带装置的整体构成立体图。

图2是表示本发明实施形式的卷带装置的主要部分的构成立体图。

图3是表示本发明实施形式的卷带装置的整体构成的分解立体图。

图4是表示本发明实施形式的卷带装置的电动机及电动机齿轮部的构成的分解立体图。

图5是表示本发明实施形式的卷带装置的电动机供电端子与电源线的压接端子结构的立体图。

图6是表示本发明另一实施形式的卷带装置的从斜上方一侧看的分解立体图。

标号说明

10卷带装置，12框架，14背板，16支撑板，18支撑板，20卷轴，26离合器，28离合器齿轮部，30壳体，32齿轮，34蜗杆，44电动机，46电动机齿轮部，48外壳，72小齿轮，74齿轮，76齿轮，100卷带装置，118卷筒(卷轴)，120带子，136施力机构，156预张紧机构，182传感器机构(检测机构)。

具体实施方式

图1用立体图示出了本发明实施形式的卷带装置10的整体构成，图2用立体图表示卷带装置10的主要部分的构成。另外，图3用分解立体图表示该卷带装置10的整体构成。

卷带装置10具有框架12。框架12由大致呈板状的背板14、和从该背板14的宽度方向两端一体地延伸出来的一对支撑板16及支撑板18构成，背板14通过螺栓等图中未示的连接单元固定在车体上，由此将框架安装在车体上。

在框架12的一对支撑板16与支撑板18之间，可旋转地配置有通过压铸等方法制造的卷轴20。卷轴20整体做成鼓形，连接固定有形成为长尺寸带状的带子(webbing belt)(省略图示)的基端部。当卷轴20围绕其轴朝一个方向(以下将该方向称作“卷绕方向”)旋转时，将带子从其基端侧开始以层状卷绕在卷轴20的外周部上。另一方面，如果从带子的前端侧引拉带子，卷轴20一面随之旋转，一面将带子拉出(以下，将拉出带子时卷轴20的旋转方向称作“拉出方向”)。

卷轴20的一端侧贯通支撑板18突出到框架12的外部。在支撑板18的侧方配置有省略了图示的锁紧机构。锁紧机构构成为包括加速度传感器，并且与架设在支撑板16和支撑板18之间的锁紧板22、以及设置在卷轴20的轴芯部分上的扭力杆24相连接(連係)。在车辆急剧减速时等，通过锁紧机构的动作，扭力杆24的一端通过锁紧板22受到约束，一边进行能量的吸收，一边阻止卷轴20朝拉出方向的旋转。

另一方面，在卷轴20的另一端侧，安装有连接螺杆21。该连接螺杆21贯通支撑板16向框架12的外方突出，另外，在支撑板16的外侧配置有离合器26及离合器齿轮部28。

离合器26及离合器齿轮部28做成同时收容在壳体30内的结构，离合器26与连接螺杆21连接。另外，离合器26还与构成离合器齿轮部28的齿轮32连接，该齿轮32是在外周缘上形成有蜗轮齿的所谓蜗轮。齿轮32与卷轴20同轴地配置，该齿轮32通过离合器26以机械方式与连接螺杆21连接(即卷轴20)。因此，形成如下结构，即齿轮32旋转时，通过离合器26传递驱动力，使卷轴20朝卷绕方向旋转，同时切断在卷轴20侧产生的旋转传递，可防止把该旋转传递给齿轮32。进一步，连接到离合器26上的连接螺杆21的前端贯通该离合器26向侧方延伸出来。

另外，在壳体30内设置有构成离合器齿轮部28的蜗杆34。蜗杆34配置成其轴线与卷轴20正交，蜗杆34的端部通过衬套36、37支持在壳体30上，同时与齿轮32啮合，进一步，蜗杆34的一端侧设置成从壳体30向外方突出。在支承蜗杆34前端部的壳体30的轴承部分，收容有钢球38，该钢球38与蜗杆34的前端部接触，另外，在该轴承部分拧入调节螺钉40。调节螺钉40通过用其前端部推压钢球38，把钢球38压接到蜗杆34的前端。借此，限制蜗杆34在轴向的位移(调整轴向力)，通过让该蜗杆34旋转，使齿轮32旋转。

用于收容以上构成的离合器26及离合器齿轮部28的壳体30由离合器盖31覆盖。

这样，离合器26与离合器齿轮部28一体地组装到单一的壳体30中，整体构成组合式结构。

在离合器26及离合器齿轮部28(壳体30)的侧方，配置有弹簧组件(spring complete)42。弹簧组件42内部收容有盘簧(图中省略)。该盘簧，其螺旋方向外侧的端部卡定在壳体本体上，同时，其螺旋方向内侧的端部卡定在贯通离合器26的连接螺杆21的前端，该盘簧对卷轴20朝卷绕方向施力。

另一方面，在卷轴20的下方，在支撑板16与支撑板18之间配置有电动机44及电动机齿轮部46。

此处，在图4中，用分解立体图表示该电动机44及电动机齿轮部46的构成。

电动机44及电动机齿轮部46具有外壳48。在该外壳48的一侧安装有电动机44，同时，在外壳48的另一侧设置有电动机齿轮部46。电动机44，以其旋转轴50的前端侧(输出侧)朝向外壳48的状态固定在外壳48的一侧，旋转轴50的前端(输出侧)向外壳48的另一侧(电动机齿轮部46的一侧)突出。

另外，在电动机44的后端侧安装有基板54。在该基板54上连接(取り回す)有电动机驱动用的电源线52。如图5所示，该电源线52通过压接端子结构连接到设置于电动机44本体部分上的供电端子56上。

另外，电动机44由电动机罩58覆盖，O形圈57介于它们之间。在电动机罩58上设置有爪部60，该爪部60嵌合并卡定于设置在外壳48上的爪支撑凸起62，由此，将电动机罩58固定在外壳48上。

另外，在这里，在电动机罩58上设置有第一凹部64，与该第一凹部64对应，在基板54上设置有可嵌入该第一凹部64内的凸部66。进一步，在上述电动机44上，与基板54的凸部66对应，设置有可嵌入凸部66的第二凹部68。

即，把凸部66嵌入第二凹部68中，从而使电动机44相对于基板54定位，同时，把凸部66嵌入第一凹部64内，从而使基板54相对于电动机罩58定位，而且，爪部60嵌合并卡定于爪支撑凸起62，从而把电动机罩58安装并固定在外壳48上，由此，就从根本上确定了电动机44轴周围相对外壳48的组装位置。

另外，电动机驱动用电源线52朝向与电动机44的输出侧相反的框架12的背板14，从电动机罩58的后端部分伸出。并且，该电动机罩58的电源线52的伸出部分通过橡胶盖70防水。

另一方面，在向外壳48的另一侧(电动机齿轮部46的一侧)突出的电动机44的旋转轴50的前端，安装有构成电动机齿轮部46的多个直齿圆柱齿轮的小齿轮72。另外，齿轮74以及齿轮76以相互啮合的状态收容在电动机齿轮部46中，该每一个齿轮72及齿轮76均为外齿的直齿圆柱齿轮，并构成驱动力传递装置。这些齿轮74、齿轮76以其自身轴都与电动机44的旋转轴50平行的状态配置，齿轮74与小齿轮72啮合，成为最末直齿圆柱齿轮的齿轮76可装卸地连接在从上述离合器齿轮部28的壳体30向外方突出的蜗杆34的一端部。因此，构成如下结构，即，驱动电动机44时，通过小齿轮72、齿轮74及齿轮76传递驱动力，从而驱动蜗杆34旋转。

另外，这些小齿轮72、齿轮74及齿轮76由安装在外壳48上的齿轮盖78覆盖。在齿轮盖78上设置有爪部80，该爪部80嵌合并卡定于设置在外壳48上的爪支撑部82，由此，将齿轮盖78固定在外壳48上。

这样，电动机44与电动机齿轮部46一体地组装到任何一个单一的外壳48内，整体上实现组合化。

以上构成的电动机44与电动机齿轮部46，通过螺丝86将一体地设置在外壳48上的安装撑架(stay)84可装卸地安装在壳体30(即框架12)中，该壳体30用于收容离合器26与离合器齿轮部28。在该外壳48向壳体30(框架12)上安装的安装状态下，电动机44成为如下状态，即其旋转轴50与卷轴20正交，且其输出侧朝向与框架12的背板14相反一侧，而且，电动机44成为如下构成，即在一对支撑板16与支撑板18之间，位于卷轴20的正下方。

另外，在这里，如上述构成的电动机44及电动机齿轮部46构成为，将作为电动机齿轮部46的最末直齿圆柱齿轮的齿轮76可分离地连接到离合器26及离合器齿轮部28的蜗杆34上，而且，安装撑架84通过螺丝86可装卸地安装在壳体30上，因而，通过拆卸螺丝86，可从壳体30上拆卸安装撑架84，由此，可以使电动机44及电动机齿轮部46保持装配的状态，从壳体30(框架12)独立地分离。

进一步，上述电动机44构成例如根据前方监控装置等的检测信号动作的结构。

下面，说明本实施形式的作用。

在上述构成的卷带装置10中，乘员落座于车辆的座席上，将带子系在身体上，例如，将设置于带子上的舌片(tongue plate)卡合到带扣装置中，由此，处于带子相对于乘员身体的佩戴状态。

在这里，在该带子的佩戴状态下，即使由于乘员身体移动等原因将带子卷绕或拉出，换句话说，即使卷轴20朝卷绕方向或拉出方向旋转，通过离合器26，也不会把该卷轴20的旋转力传递给电动机44的旋转轴50。

另一方面，例如，在车辆行驶中，车辆前方存在障碍物而且车辆与障碍物的间隔(从车辆到障碍物的距离)达到给定的范围内时，开始驱动电动机44，使旋转轴50急剧旋转。

当该电动机44的旋转轴50旋转时，其旋转力通过电动机齿轮部46的小齿轮72、齿轮74、齿轮76、以及离合器齿轮部28的蜗杆34与齿轮32，传递给离合器26，进一步通过离合器26将旋转力传递给卷轴20，使卷轴20向卷带的方向旋转。借此，解除带子的松缓，即所谓“松弛”，提高基于带子的对乘员身体的约束力，即使此后乘员进行车辆急剧制动(急刹车)的操作，以及车辆处于急剧减速状态，带子也能可靠地保持乘员的身体。

这样，在解除了松缓的状态下，电动机44停止时，电动机44的旋转轴50与卷轴20的机械连接被解除。

在这里，在本实施形式的卷带装置10中，由于采用了下述结构：将离合器26配置在一对支撑板16、18中的一个支撑板16的侧方，而且，电动机44以其旋转轴50与卷轴20正交的状态处于支撑板16与支撑板18之间，并配置在该卷轴20的正下方，所述一对支撑板16、18构成用于支持卷轴20的框架12，因此，与把电动机44配置在框架12的外侧的结构相比，可使本卷带装置10整体上大幅度紧凑化。换句话说，由于采用的结构是：将电动机44这样比较庞大的部件置于一对支撑板16与支撑板18之间，并配置在卷轴20的正下方，因此，作为这样较庞大部件的电动机44不会从框架12(支撑板16、18)向外方突出，可有效地利用一对支撑板16与支撑板18之间的空间，可使装置整体紧凑化。而且，与在框架12的外侧配置电动机44的结构相比，如上所述，由于采用将该电动机44置于一对支撑板16、18之间，并配置在卷轴20的正下方的结构，所以，卷带装置10整体重量的平衡点靠近支撑板16与支撑板18的对置方向的中央侧，在重量上能使卷带装置10稳定。

另外，在本实施形式的卷带装置10中，由于采用了下述结构：离合器26配置在一个支撑板16的侧方，并且，电动机44处于一对支撑板16、18之间，并配置在卷轴20的正下方，因此，可接近配置电动机44与离合器26，而且，电动机44的旋转轴50的输出侧朝向框架12的背板14的相反一侧配置，因而，能把连接电动机44的旋转轴50与离合器26的电动机齿轮部46及离合器齿轮部28(驱动力传递装置)配置得很合理。所以，可简化电动机齿轮部46及离合器齿轮部28的结构，这也意味着可使装置紧凑化，使成本更低廉。

进一步，由于采用将电动机44这种比较重的部件置于一对支撑板16、18之间，并配置在卷轴20的正下方的结构，所以，不仅可用各支撑板1 6、18及连接这些支撑板16、18的背板14的任何一个来支持电动机44，根据需要，可用一对支撑板16、18及背板14的任何两个或全部来支持电动机44。由此，不需要格外地提高用于支持电动机44的强度，其结果，可实现装置的轻量化和降低成本。

再者，在本实施形式的卷带装置10中，由于电动机齿轮部46的作为最末直齿圆柱齿轮的齿轮76和离合器齿轮部28的蜗杆34可分离地连结在一起，因此，可使电动机齿轮部46与离合器齿轮部28独立并进行分离·交换。所以，例如，可以很容易与变更小齿轮72、齿轮74以及齿轮76等多个直齿圆柱齿轮齿数及其个数等的、不同的其他电动机齿轮部46进行交换、和适用于这种情况。因此，可以容易变更或设定从电动机44向离合器26传递的驱动力的变速比(减速比)，容易进行驱动电动机44时传递到离合器26上的旋转速度的设定·变更，进而容易进行对卷轴20的旋转速度的设定·变更(卷带特性的变化的设定)。

此外，由于电动机齿轮部46可与离合器齿轮部28独立并进行分离·交换，所以，即使在为了变更上述的变速比(减速比)而交换·变更电动机齿轮部46的情况下，电动机齿轮部46的多个直齿圆柱齿轮的啮合状态、及离合器齿轮部28的蜗杆34与齿轮32的啮合状态不会有任何变化(不会受到任何影响)。所以，各齿(齿轮)的啮合精度不会改变，从而不会降低(劣化)驱动力的传递效率。

再者，电动机44与电动机齿轮部46可一体地组装到单一的外壳48上而组合化，并且，离合器26与离合器齿轮部28可一体地组装到单一的壳体30上而组合化。因此，即使在如上述为了变更变速比(减速比)等而交换·变更电动机齿轮部46的情况下，电动机齿轮部46的多个直齿圆柱齿轮的啮合状态、及离合器齿轮部28的蜗杆34与齿轮32的啮合状态也不会有任何变化(不会受到影响)。所以，各齿(齿轮)的啮合精度不会改变，不会降低(劣化)驱动力的传递效率。

还有，在本实施形式的卷带装置10中，通过将基板54的凸部66嵌入电动机44的第二凹部68中，而将电动机44相对于基板54定位，并且，通过把该基板54的凸部66嵌入电动机罩58的第一凹部64中，而将基板54相对于电动机罩58定位，而且，通过将电动机罩58的爪部60嵌合并卡定于外壳48的爪支撑凸起62，从而把电动机罩58安装在外壳48上，借此，可确定电动机44轴周围相对外壳48的组装位置。所以，不需要上述多个部件的复杂的组装对位(仅仅把第二凹部68、凸部66、及第一凹部64嵌合，把爪部60嵌合并卡定于爪支撑凸起62上就可以)，提高了组装性。

另外，同样地，在本实施形式的卷带装置10中，由于电动机齿轮部46由齿轮盖78覆盖，而且，通过将爪部80嵌合并卡定于爪部支撑部82，将该齿轮盖78固定在外壳48上，因此，结构变简单，而且也提高了组装作业性。

另外，在本实施形式的卷带装置10中，由于电源线52通过压接端子结构连接在设置于电动机44本体部分上的供电端子56上，因此，与例如软钎焊等连接结构相比，可提高电源线连接的作业性，同时，也减小了体积(可缩小该部位所需要的空间)。

进一步，在本实施形式的卷带装置10中，由于电动机驱动用的电源线52朝向与电动机44的输出侧相反的框架12的背板14，从电动机罩58的后端部分伸出，因此，该电源线伸出部分可由框架12的背板14来保护。所以，该电源线伸出部分不会与其它部件或部位发生不必要的干涉或成为障碍，而且，也可防止该电源线取出部分本身受到损伤或破坏。

图6用从斜上方一侧看的分解立体图表示本发明另一实施形式的卷带装置100的主要部分。

本实施形式的卷带装置100具有俯视为コ字形板状的框架112，框架112固定在车室内。在框架112的一侧壁上端与另一侧壁上端之间架设有连结片114，并形成有贯穿孔116，所述连结片114固定在车室内。

在框架112的一侧壁与另一侧壁之间，可自由旋转地支持有构成限力机构的作为卷轴的卷筒(spool)118。在卷筒118上卷绕有长尺寸带状的带子120，设置在带子120基端的圆柱状的轴122卡定于卷筒118，同时，带子120的基端附近贯穿卷筒118，由此带子120卡定于卷筒118。另外，带子120在卷绕在卷筒118上的部分的附近，贯穿上述贯穿孔116，由此将带子120系在车辆乘员身上。卷筒118通过朝向卷绕方向旋转，而卷绕带子120；另一方面，通过朝向拉出方向旋转，而拉出带子120。

在卷筒118的中心轴部分，配置有构成限力机构的扭转轴124(能量吸收部件)，扭转轴124通过施加规定载荷以上的扭转载荷而可产生扭转变形。扭转轴124的另一侧端卡定于卷筒118的另一侧端，扭转轴124与卷筒118一体地旋转。另外，在扭转轴124的另一侧端，旋合有螺钉部件126。

在卷筒118的一侧设置有构成限力机构的锁紧齿轮128。锁紧齿轮128卡定于扭转轴124的一侧端附近，除了扭转轴124产生扭转变形时以外，锁紧齿轮128与扭转轴124及卷筒118一体地旋转。在锁紧齿轮128的外周形成有棘齿(ratchet歯)130。进一步，在锁紧齿轮128的中心侧形成有大致圆柱状的滚花孔132，滚花孔132朝一侧开放，同时，在滚花孔132的整个外周上实施滚花加工，形成滚花面134。

在框架112的另一侧设置有施力机构136。施力机构136具有弹簧座138，弹簧座138安装在框架112另一侧壁的外侧。弹簧座138在使螺钉部件126向另一侧突出的状态下，覆盖卷筒118的另一侧面。弹簧座138的另一侧由弹簧盖140覆盖，弹簧盖140安装在框架112的另一侧壁外侧。弹簧盖140上形成有大致圆柱状的凹部142，凹部142朝一侧开口。

在弹簧盖140的凹部142内设置有盘簧144，盘簧144的外侧端固定在凹部142的内周面上。盘簧144的内侧端固定在螺钉部件126上。盘簧144通过螺钉部件126对扭转轴124、卷筒118以及锁紧齿轮128朝向卷绕方向施力。

在框架112的一侧壁与另一侧壁之间架设有锁紧部件146，在锁紧部件146的一侧端设置有锁紧板148，锁紧板148在一端可自由转动地支持在下述齿轮箱152的下部，锁紧板148配置在锁紧齿轮128的斜下方。在锁紧板148的另一端形成有锁紧齿150，锁紧板148配置在锁紧齿轮128的齿背侧，使锁紧齿150处于不与锁紧齿轮128的棘齿130啮合的状态。

在框架112的一侧壁外侧设置有齿轮箱152，齿轮箱152覆盖锁紧齿轮128的一侧。在齿轮箱152的中央形成圆状的贯通孔154，贯通孔154使锁紧齿轮128的滚花孔132露出，同时，贯通有扭转轴124。

在框架112的一侧壁外侧设置有预张紧机构156，预张紧机构156具有小齿轮158，小齿轮158配置在齿轮箱152的一侧，同时，可自由旋转地支持在扭转轴124上。在小齿轮158的一侧部分形成有小齿轮齿160。另一方面，在小齿轮158的另一侧部分形成有凸轮162，在凸轮162的外周交替地形成有凹凸。凸轮162通过齿轮箱152的贯通孔154插入滚花孔132内，并且不与滚花面143接触，锁紧齿轮128可与小齿轮158独立地旋转。

预张紧机构156具有离合器盘164，离合器盘164配置在齿轮箱152与小齿轮158之间。在离合器盘164的中心侧形成有多个啮合爪166，各啮合爪166从离合器盘164向另一侧突出。各啮合爪166与凸轮162的各凹部嵌合，借此，将离合器盘164安装到小齿轮158上。各啮合爪166与凸轮162一起通过齿轮箱152的贯通孔154插入滚花孔132内，同时不与滚花面134接触，从而锁紧齿轮128可与离合器盘164独立地旋转。

预张紧机构156具有大致L字形圆筒状的汽缸(cylinder)168，汽缸168在小齿轮158的下方固定于框架112的一侧壁外侧。在汽缸168的下侧端设置有气体发生器170，同时，固定有有底圆筒状的发生器罩172，气体发生器170在被发生器罩172覆盖的状态下，将汽缸168的下端闭塞。

预张紧机构156具有活塞174，活塞174从汽缸168的上端插入内部。在活塞174的下端设置有O形圈176，O形圈176将活塞174的下端与汽缸168之间密封。另外，在活塞174下端以外的部位形成有齿条178。

预张紧机构156具有大致三棱柱容器状的盖板180，盖板180固定在框架112的一侧壁外侧。盖板180在下部可使扭转轴124贯穿，并可旋转地支持该扭转轴124。盖板180的另一侧面及下面开口，盖板180在内部收容有小齿轮158、离合器盘164以及活塞174的上部，同时，在其与框架112的一侧壁之间夹持着齿轮箱152。

在预张紧机构156的一侧设置有作为检测机构的传感器机构182。传感器机构182具有另一侧开口的箱状的传感器保持架184，传感器保持架184在上部贯穿有扭转轴124的状态下，固定在框架112的一侧壁上。传感器保持架184的一侧由另一侧开口的箱状的传感器盖186覆盖，传感器盖186固定在传感器保持架184及框架112的一侧壁上。

在传感器保持架184的下部保持有加速度传感器188，加速度传感器188配置在传感器保持架184与传感器盖186之间的间隙内。加速度传感器188具有承载部190。在承载部190的上面形成有大致为倒圆锥状的凹部，在承载部190的凹部承载有球体192。在球体192的上部可自由转动地支持有可动爪194，可动爪194承载于球体192上。

在传感器保持架184与传感器盖186之间的间隙内设置有V字齿轮196，V字齿轮196与扭转轴124的一侧端卡定，与扭转轴124一体地旋转。另外，在V字齿轮196的外周形成有棘齿198。

在V字齿轮196上可转动地支持有W形棘爪200，在W形棘爪200上固定有W形平衡重(mass)202。在V字齿轮196与W形棘爪200之间架设有传感器弹簧204，传感器弹簧204相对于W形棘爪200朝卷绕方向对V字齿轮196施力。

在传感器保持架184与传感器盖186之间的间隙内，在V字齿轮196的一侧设置有大致圆盘状的齿轮传感器206，齿轮传感器206可旋转地支持在扭转轴124的一侧端缘上。在齿轮传感器206，在其与传感器盖186的内表面之间架设有螺旋弹簧208，螺旋弹簧208朝卷绕方向对齿轮传感器206施力。

在齿轮传感器206的下部，在其一侧可旋转地支持有卡合爪210，卡合爪210的旋转中心轴与扭转轴124的轴向平行，同时，可与V字齿轮196的棘齿198啮合。另外，在齿轮传感器206的下部，在另一侧形成推压片212。

下面说明本实施形式的作用。

在以上构成的卷带装置100中，施力机构136的盘簧144通过螺钉部件126，朝卷绕方向对扭转轴124、卷筒118及锁紧齿轮128施力，由此对带子120施加朝向卷筒118卷绕的方向的力。

传感器机构182的加速度传感器188检测车辆加速度(卷筒118的移动加速度)为大于或等于规定加速度的情况。换句话说，当车辆加速度大于或等于规定加速度时(例如车辆急剧减速时)，加速度传感器188的球体192经过承载部190的凹部向加速度相反方向一侧移动，并上升，将可动爪194推上去。借此，可动爪194使齿轮传感器206的卡合爪210旋转，并与V字齿轮196的棘齿198啮合，由此，使齿轮传感器206处于与V字齿轮196连接的状态。

传感器机构182的W形棘爪200、W形平衡重202及传感器弹簧204检测带子120的拉出加速度(卷筒118朝向拉出方向的旋转加速度)为大于或等于特定加速度的情况。换句话说，当带子120的拉出加速度为大于或等于特定加速度时，通过卷筒118及扭转轴124，可抑制W形棘爪200以及W形平衡重202因惯性相对于朝拉出方向旋转的V字齿轮196朝拉出方向的旋转，借此，使W形棘爪200以及W形平衡重202相对于V字齿轮196转动。由此，W形棘爪200使齿轮传感器206的卡合爪210旋转，并与V字齿轮196的棘齿198啮合，从而使齿轮传感器206处于与V字齿轮196连接的状态。

如上述，当齿轮传感器206处于与V字齿轮196连接的状态时，借助于来自乘员的朝向带子120的拉出载荷，通过卷筒118及扭转轴124使V字齿轮196及齿轮传感器206朝拉出方向稍微旋转。此外，在这种情况下，借助于因W形棘爪200及W形平衡重202的惯性而增加的传感器弹簧204的弹力，减少V字齿轮196以及齿轮传感器206的旋转力。

通过这样使齿轮传感器206朝拉出方向稍微旋转，齿轮传感器206的推压片212使锁紧部件146的锁紧板148向锁紧齿轮128侧转动。借此，从乘员朝向带子120施加拉出载荷，对卷筒118、扭转轴124及锁紧齿轮128朝拉出方向施加旋转力，由此，锁紧板148的锁紧齿150与锁紧齿轮128的棘齿130啮合，阻止锁紧齿轮128朝向拉出方向的旋转，从而阻止带子120的拉出。

进一步，在这样阻止带子120拉出的状态下，从乘员通过带子120以及卷筒118向扭转轴124施加的扭转载荷为大于或等于规定载荷时，使限力机构动作，使扭转轴124产生扭转变形，由此卷筒118与锁紧齿轮128独立地朝向拉出方向旋转。借此，将带子120拉出，吸收从带子120向乘员作用的载荷(能量)。

另外，在车辆紧急时(例如急剧减速时等规定的时机)，预张紧机构156的气体发生器170产生气体，从而活塞174与O形圈176一起在汽缸168内上升，活塞174的齿条178与小齿轮158的小齿轮齿160啮合，使小齿轮158朝卷绕方向旋转。因此，小齿轮158相对于离合器盘164相对旋转，离合器盘164的各啮合爪166与小齿轮158的凸轮162的各凸部嵌合，借此，使离合器盘164的各啮合爪166向离合器盘164的径向外侧移动，并与锁紧齿轮128的滚花面134啮合。借此，离合器盘164以及锁紧齿轮128与小齿轮158一体地朝向卷绕方向旋转，从而卷绕带子120。

在这里，在框架112的一侧(卷筒118的一端侧)，配置有预张紧机构156以及传感器机构182。因此，除了预张紧机构156以及传感器机构182之外，即使在增加需要某种程度的配置空间的增加机构(例如预测车辆碰撞时，卷绕带子的电动卷收器机构或限力机构的驱动载荷(使扭转轴124扭转的载荷)的选择机构等)的情况下，通过将该增加机构配置在框架112的另一侧(卷筒118的另一端侧)，从而，可良好地维持在框架112的一侧与另一侧机构的配置平衡(空间上的平衡)。

另外，虽然施力机构136配置在框架112的另一侧，但是，由于该施力机构136的配置空间小，因此，即使把施力机构136配置在框架112的另一侧，依然能良好地维持在框架112一侧与另一侧机构的配置平衡。

Claims (13)

1、一种卷带装置，具有：

框架，通过背板将相互对置的一对支撑板连接成一体；

卷轴，以其轴向沿着所述一对支撑板的对置方向的状态，可旋转地支持在所述一对支撑板之间，使乘员约束用的带子的基端部卡定，并通过向围绕轴的一个方向的旋转来卷绕所述带子；

电动机，以其旋转轴与所述卷轴正交的状态配置在所述一对支撑板之间；

离合器，配置在所述一对支撑板中的任何一个支撑板的侧方，以机械方式安装于所述电动机与所述卷轴之间，将所述电动机的旋转传递给所述卷轴而使所述卷轴旋转；同时，切断在所述卷轴侧产生的旋转传递，以防止将该旋转传递给所述电动机；

以及驱动力传递装置，连接所述电动机与所述离合器，并将所述电动机的旋转力传递给所述离合器。

2、根据权利要求1所述的卷带装置，其特征是，所述电动机旋转轴的输出侧朝向所述背板相反一侧配置。

3、根据权利要求1或2所述的卷带装置，其特征是，所述驱动力传递装置由下列部分构成：

电动机齿轮部，以与所述电动机的旋转轴平行的状态配置自身的轴，并由与所述电动机的旋转轴连接的多个直齿圆柱齿轮构成；以及

离合器齿轮部，该离合器齿轮部由蜗杆与蜗轮构成，所述蜗杆以与所述电动机的旋转轴平行的状态配置自身的轴，并与所述电动机齿轮部的最末直齿圆柱齿轮可分离地连接；所述蜗轮与所述卷轴同轴地配置，并与所述蜗杆啮合且将所述蜗杆的旋转力传递给所述离合器。

4、一种卷带装置，具有：

框架，通过背板将相互对置的一对支撑板连接成一体；

卷轴，以其轴向沿着所述一对支撑板的对置方向的状态，可旋转地支持在所述一对支撑板之间，使乘员约束用的带子的基端部卡定，并通过向围绕轴的一个方向的旋转来卷绕所述带子；

电动机，以其旋转轴与所述卷轴正交且输出侧朝向与所述背板相反一侧的状态，配置在所述一对支撑板之间；

电动机齿轮部，由多个直齿圆柱齿轮构成，以与所述电动机的旋转轴平行的状态配置自身的轴；

离合器，配置在所述一对支撑板中的任何一个支撑板的侧方，以机械方式安装于所述电动机与所述卷轴之间，将所述电动机的旋转传递给所述卷轴而使所述卷轴旋转；同时，切断在所述卷轴侧产生的旋转传递，以防止将该旋转传递给所述电动机；

以及离合器齿轮部，由蜗杆与蜗轮构成，所述蜗杆以与所述电动机的旋转轴平行的状态配置自身轴，并与所述电动机齿轮部的最末直齿圆柱齿轮连接，所述蜗轮与所述卷轴同轴地配置，并与所述蜗杆啮合且将所述蜗杆的旋转力传递给所述离合器。

5、根据权利要求4所述的卷带装置，其特征是，所述电动机齿轮部的最末直齿圆柱齿轮与所述离合器齿轮部的所述蜗杆可分离地连接，所述电动机与所述电动机齿轮部在保持组装的状态下可分离。

6、根据权利要求4所述的卷带装置，其特征是，所述电动机与所述电动机齿轮部一体地组装在单一的外壳上而组合化，同时，所述离合器与所述离合器齿轮部一体地组装在单一的壳体上，构成组合式结构。

7、根据权利要求4所述的卷带装置，其特征是，具有：

安装有所述电动机的外壳；覆盖所述电动机的电动机罩；配置在所述电动机与所述电动机罩之间的基板；设置在所述电动机罩上的第一凹部；凸部，与所述第一凹部对应，设置在所述基板上，可嵌入所述第一凹部内；第二凹部，与所述凸部对应，设置在所述电动机上，可使所述凸部嵌入；设置在所述电动机罩上的爪部；以及爪支撑部，与所述爪部对应，设置在所述外壳上，并可与所述爪部卡定，

将所述凸部嵌入所述第二凹部，相对于所述基板对所述电动机定位，同时，将所述凸部嵌入所述第一凹部，将所述基板定位于所述电动机罩上，而且将所述爪部卡定于所述爪支撑部，将所述电动机罩定位于所述外壳上，由此，确定所述电动机的轴周围相对于所述外壳的组装位置。

8、根据权利要求7所述的卷带装置，其特征是，将所述电动机驱动用的电源线朝向与所述输出侧相反的所述背板，从所述电动机罩的后端部分伸出。

9、根据权利要求8所述的卷带装置，其特征是，所述电动机罩的所述电源线伸出部分通过橡胶盖防水。

10、根据权利要求4～9任一项所述的卷带装置，其特征是，通过压接端子结构，将所述电动机驱动用电源线连接在设置于所述电动机本体部分上的供电端子上。

11、根据权利要求4～10任一项所述的卷带装置，其特征是，所述电动机齿轮部由齿轮盖覆盖，并且所述齿轮盖通过卡合爪固定在外壳上。

12、一种卷带装置，具有：

卷轴，通过朝向卷绕方向旋转来卷绕带子，并且，通过朝向拉出方向旋转来拉出所述带子；

预张紧机构，配置在所述卷轴的一侧，在规定时机使所述卷轴朝向卷绕方向旋转；

以及检测机构，配置在所述卷轴的一侧，检测所述卷轴的移动加速度以及旋转加速度的至少一方。

13、根据权利要求12所述的卷带装置，其特征是，具有施力机构，其配置在所述卷轴的另一侧，对所述卷轴施力。

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