CN1814479A

CN1814479A - 预张紧器装置

Info

Publication number: CN1814479A
Application number: CNA2006100029289A
Authority: CN
Inventors: 北沢泰穗; 鹰松均; 安田真己; 相原一彦; 中嶋利夫; 永田智纪
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: EP1688325A1; JP2006213112A; DE602006000770T2; CN2820626Y; EP1772331A3; US20060208475A1; DE602006000770D1; CN100500484C; EP1688325B1; JP4471109B2; US7717367B2; CN100396521C; CN101164813A; EP1772331A2

Abstract

在一种预张紧器装置中，小齿轮(转动体)的接合齿具有朝着凸轮部分的周向另一侧伸出的第一凸起。离合器板的啮合爪具有朝着凸轮部分的周向一侧伸出的第二凸起，且该第二凸起的齿轮部分侧的端面与第一凸起相对。在预张紧器装置操作之前的状态中，由于第二凸起与第一凸起接合，因此离合器板相对于小齿轮朝着轴向一侧的运动受到限制。因此，在该预张紧装置中，在操作之前的状态下，即使向离合器板施加某种外力，也能防止离合器板相对于小齿轮朝着轴向一侧的位置偏移。

Description

预张紧器装置

技术领域

本发明涉及一种设置在安全带卷收器处的预张紧器装置，该安全带卷收器将用于限制车辆乘客身体的安全带(带)成层卷绕在卷绕轴上，所述预张紧器装置由于气体发生装置在车辆迅速减速等时操作而在瞬间使卷绕轴沿安全带卷绕方向以预定量转动。

背景技术

例如，可在日本专利申请特开(JP-A)No.2004-175279中看到，存在设有卷轴(卷绕轴)和预张紧器装置的安全带卷收器，安全带围绕该卷轴成层卷绕，该预张紧器装置在车辆迅速减速时迫使卷轴沿安全带卷绕方向转动。

在这种预张紧器装置中，设有离合器机构，以使得在平时切断该离合器机构与卷轴的连接，而该离合器机构仅在车辆迅速减速时才与卷轴连接。存在各种这样的离合器机构，但是本文将对JP-A No.2004-175279中公开的离合器机构进行说明和研究。

在JP-A No.2004-175279中公开的预张紧器装置中，用作限力器的扭杆被布置成处于被插入卷轴的轴向中央部分中的状态。由套管、小齿轮(转动体)和离合器板构成的离合器机构同轴地布置在扭杆轴向的一个端部处。该套管大致形成为柱形管的形状，并与扭杆轴向的一个端部装配在一起，从而不能相对于扭杆转动。因此，当卷轴转动时，该套管通过扭杆与其一体地转动。

套管的内周表面被滚花。通过在离合器板的轴向中央侧切割和隆起而形成的多个啮合爪布置成处于与滚花表面相对的状态。所述多个啮合爪与形成在小齿轮处的风车状接合齿的谷部装配在一起。该小齿轮与具有齿条的活塞啮合在一起。该活塞由于气体发生装置在车辆迅速减速时操作而运动。当小齿轮由于活塞的运动而迅速转动时，离合器板的多个啮合爪变形，从而上拱至(ride up)小齿轮接合齿的峰部，并与套管的滚花表面接合。这样，小齿轮的转动通过离合器板传递至套管，从而卷轴与扭杆和套管一体地沿安全带卷绕方向转动。

在上述结构的预张紧器装置(离合器机构)中，在操作之前由于多个啮合爪与小齿轮接合齿的谷部装配在一起，因此离合器板由小齿轮支撑。如果在离合器板上施加某种外力，则离合器板相对于小齿轮的位置可能发生偏移。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种预张紧器装置，其能够防止离合器板相对于转动体的位置偏移。

为了克服上述问题，本发明第一方面的预张紧器装置包括：柱形部分，其与卷绕轴的轴向一侧同轴并一体地设置，在该卷绕轴处卷绕和拉出用于限制车辆乘客的安全带，该柱形部分朝着外侧开口；活塞，其设置在所述柱形部分的轴向一侧，并由于气体发生装置在预定时间的操作而运动；转动体，其可相对转动地布置在所述柱形部分的内侧，并且在该转动体的外周部分处形成有多个接合齿，该转动体由于所述活塞的运动而沿安全带卷绕方向转动；以及离合器板，其具有一体地连接在一起的多个啮合爪，这些啮合爪分别与所述转动体的多个接合齿的谷部装配在一起，并且当所述转动体沿安全带卷绕方向相对转动时，所述多个啮合爪由所述多个接合齿引导并向外变形，并且与所述柱形部分的内周表面接合，其中，所述转动体的接合齿具有沿所述转动体的周向伸出的第一凸起，所述离合器板的啮合爪具有沿所述转动体的周向伸出的第二凸起，该第二凸起的在所述转动体轴向一侧的端面与所述第一凸起相对，并且由于所述第二凸起与所述第一凸起接合，因此限制了离合器板相对于所述转动体的轴向运动。

在上述方面的预张紧器装置中，当气体发生装置在预定时间操作时，活塞运动且转动体沿安全带卷绕方向转动。于是离合器板的多个啮合爪由转动体的多个接合齿引导，向外变形，并与柱形部分的内周表面接合。由此，柱形部分和转动体通过离合器板一体连接。因为柱形部分与卷绕轴一体设置，所以转动体沿安全带卷绕方向的转动通过离合器板和柱形部分被传递至卷绕轴，卷绕轴沿安全带卷绕方向转动，从而将安全带卷绕在卷绕轴上。

此处，在所述预张紧器装置中，转动体的接合齿具有沿转动体的周向伸出的第一凸起。另外，离合器板的啮合爪具有沿转动体的周向伸出的第二凸起，该第二凸起的在转动体轴向一侧的端面与第一凸起相对。由于第二凸起与第一凸起接合，因此离合器板相对于转动体的轴向运动受到限制。因此，在该预张紧器装置中，即使在向离合器板施加某种外力的情况下，也能够防止离合器板相对于转动体的轴向位置偏移。

上述方面的预张紧器装置可如此构成，即，所述活塞具有沿运动方向伸出的齿条，所述转动体具有多个小齿轮齿，这些小齿轮齿与所述多个接合齿的轴向一侧一体形成，并布置在所述柱形部分的外侧，并且当所述活塞运动时所述齿条与该小齿轮齿啮合在一起，所述转动体的第一凸起形成在所述接合齿的小齿轮齿侧，并且所述离合器板相对于所述转动体朝着小齿轮齿的轴向运动受到限制。

在上述预张紧器装置中，当活塞由于气体发生装置的操作而运动时，活塞的齿条与转动体的小齿轮齿啮合在一起，从而该转动体沿安全带卷绕方向转动。另外，形成在转动体处的第一凸起形成在接合齿的小齿轮齿侧。由于形成在啮合爪处的第二凸起与转动体的第一凸起接合，因此离合器板相对于转动体朝着小齿轮齿的轴向运动受到限制。因此，可防止在活塞运动且齿条与转动体的小齿轮齿啮合在一起时离合器板与齿条发生干涉。

另外，上述方面的预张紧器装置可如此构成，即，所述转动体的第一凸起仅形成在所述接合齿的沿所述转动体的周向一侧，并且所述离合器板的第二凸起仅形成在所述啮合爪的沿所述转动体的周向一侧。

在上述预张紧器装置中，转动体的第一凸起仅形成在接合齿的沿转动体的周向一侧。离合器板的第二凸起仅形成在啮合爪的沿转动体的周向一侧。因此，与其中第一凸起形成在接合齿的沿转动体的周向两侧并且第二凸起形成在啮合爪的沿转动体的周向两侧的情况相比，该结构简单，并可容易地确保第一凸起和第二凸起之间的接合表面面积(即，第一凸起和第二凸起之间的接合强度)。

本发明另一方面的预张紧器装置包括：柱形部分，其与卷绕轴的轴向一侧同轴并一体地设置，在该卷绕轴处卷绕和拉出用于限制车辆乘客的安全带，该柱形部分朝着外侧开口；活塞，其设置在所述柱形部分的轴向一侧，并由于气体发生装置在预定时间的操作而运动；转动体，其可相对转动地布置在所述柱形部分的内侧，且在该转动体的外周部分处形成有多个接合齿，该转动体由于所述活塞的运动而沿安全带卷绕方向转动；以及离合器板，其具有一体地连接在一起的多个啮合爪，这些啮合爪分别与所述转动体的多个接合齿的谷部装配在一起，并且当所述转动体沿安全带卷绕方向相对转动时，所述多个啮合爪由所述多个接合齿引导并向外变形，并且与所述柱形部分的内周表面接合，其中，所述转动体的接合齿具有转动限制壁，该转动限制壁与所述离合器板的啮合爪的沿安全带卷绕方向的端面相对，并且由于所述啮合爪的端面与所述转动限制壁接合，因此所述离合器板相对于所述转动体沿安全带卷绕方向的相对转动受到限制。

在上述方面的预张紧器装置中，当气体发生装置在预定时间操作时，活塞运动，从而使转动体沿安全带卷绕方向转动。于是离合器板的多个啮合爪由转动体的多个接合齿引导，向外变形，并与柱形部分的内周表面接合。由此，柱形部分和转动体通过离合器板一体地连接。因为柱形部分与卷绕轴一体设置，所以转动体沿安全带卷绕方向的转动通过离合器板和柱形部分被传递至卷绕轴，卷绕轴沿安全带卷绕方向转动，从而将安全带卷绕在卷绕轴上。

此处，在该预张紧器装置中，转动体的接合齿具有转动限制壁，该转动限制壁与离合器板的啮合爪的沿安全带卷绕方向的端面相对。由于啮合爪的这些端面与转动限制壁接合，因此离合器板相对于转动体沿安全带卷绕方向的相对转动受到限制。因此，在该预张紧器装置中，即使在其中向离合器板施加某种外力的情况下，也能够防止离合器板相对于转动体沿安全带卷绕方向的位置偏移。

如上所述，在涉及本发明的预张紧器装置中，可防止离合器板相对于转动体的位置偏移。

附图说明

图1是表示安全带卷收器整体结构的分解立体图，该安全带卷收器通过应用涉及本发明实施例的预张紧器装置而构成。

图2是表示转动体和离合器板的结构的立体图，该转动体和离合器板是涉及本发明实施例的预张紧器装置的结构部件。

图3是表示转动体和离合器板的结构的分解立体图，该转动体和离合器板是涉及本发明实施例的预张紧器装置的结构部件。

图4是表示转动体和离合器板的结构的分解立体图，该转动体和离合器板是涉及本发明实施例的预张紧器装置的结构部件。

具体实施方式

在图1的分解立体图中示出了安全带卷收器10的结构，该安全带卷收器通过应用涉及本发明实施例的预张紧器装置56而构成。

涉及本实施例的安全带卷收器10具有框架12，该框架成形为在俯视图中看时大致呈U形的板。框架12固定在车辆乘客厢的内部。连接件14横跨在框架12的一个侧壁12A的顶端与另一侧壁12B的顶端之间。连接件14固定在车辆乘客厢的内部，并且在连接件14中形成有插入通孔16。大致圆形的插入通孔15形成在框架12的一个侧壁12A中，且圆形插入通孔13形成在另一侧壁12B中。

用作卷绕轴的柱形管状卷轴18被支撑以可在框架12的一个侧壁12A和另一侧壁12B之间自由转动。用于限制车辆乘客的细长带状安全带20的近端部分通过实心圆柱轴22而锚固在卷轴18上。当卷轴18围绕其轴线沿一个方向(下文中，将该方向称为“卷绕方向”)转动时，安全带20从其近端卷绕在卷轴18的外周部分上。另一方面，当从安全带20的远端拉动安全带20时，与之同时发生的是，安全带20随着卷轴18的转动而被拉出(下文中，将在安全带20被拉出时卷轴18的转动方向称为“拉出方向”)。

构成限力器机构的扭转轴24(能量吸收部件)布置在卷轴18的轴向中央部分处。扭转轴24具有扭转变形部分23和枢轴部分25。扭转变形部分23可由于施加预定值或更大的扭转负载而发生扭转变形。枢轴部分25与扭转变形部分23轴向的一个端部(沿箭头A方向的端部)同轴并一体地设置。枢轴部分25穿过一个侧壁12A的插入通孔15，并朝着框架12的外侧(沿箭头A的方向)伸出。

螺钉部件26与扭转变形部分23轴向的另一个端部(沿箭头B方向的端部)拧在一起。该扭转变形部分23轴向的另一个端部通过该螺钉部件26与卷轴18轴向的另一个端部(沿箭头B方向的端部)一体地连接。由此扭转轴24与卷轴18一体地转动。

用作柱形部分并构成限力器机构和预张紧器装置56的锁定齿轮28设置在卷轴18的轴向一侧(沿箭头A的方向)，并与卷轴18同轴。锁定齿轮28布置在一个侧壁12A的插入通孔15中，并锚固到扭转变形部分23轴向的一个端部(沿箭头A方向的端部)上，从而不能相对其转动。除了当扭转变形部分23发生扭转变形之外的时候，锁定齿轮28与扭转轴24和卷轴18一体转动。棘轮齿30形成在锁定齿轮28的外周处。圆孔32与卷轴18同轴并朝着外侧(与卷轴18相对的一侧，即沿箭头A的方向)开口，该圆孔形成在锁定齿轮28的中央部分中。对圆孔32的整个内周表面进行滚花，从而在该处形成滚花表面34。

推动机构(urging mechanism)36设置在框架12的另一侧(沿箭头B的方向)。推动机构36具有弹簧座38。弹簧座38安装在框架12的另一侧壁12B的外侧。弹簧座38在其中螺钉部件26在框架12的另一侧伸出的状态下覆盖卷轴18的另一侧的表面。弹簧座38的另一侧(沿箭头B的方向)由弹簧罩40覆盖，并且弹簧罩40安装在框架12的另一侧壁12B的外侧。大致呈圆柱形的凹部42形成在弹簧罩40中，并且朝着一侧(沿箭头A的方向)开口。

盘簧44设置在弹簧罩40的凹部42内。盘簧44的外侧端固定在凹部42的内周表面上。盘簧44的内侧端固定在螺钉部件26上。盘簧44通过螺钉部件26沿卷绕方向推动扭转轴24、卷轴18和锁定齿轮28。

由树脂制成的齿轮箱52设置在框架12的一个侧壁12A的外侧(沿箭头A的方向)。齿轮箱52覆盖锁定齿轮28轴向的一侧(沿箭头A的方向)，并将锁定齿轮28，即卷轴18的轴向位置保持在预定位置处。圆形插入通孔54形成在齿轮箱52的中央部分中，并且圆形插入通孔54使得锁定齿轮28的圆孔32露出。另外，圆形支撑孔55形成为穿过齿轮箱52的对角下部。该支撑孔55与锁定部件46相对应。

锁定部件46横跨在框架12的一个侧壁12A和另一侧壁12B之间。锁定部件46的另一侧端(沿箭头B方向的端部)在框架12的另一侧壁12B处被直接或间接地可转动地支撑。锁定板48设置在锁定部件46的一侧端(沿箭头A方向的端部)处。锁定板48布置在锁定齿轮28的对角下方。圆轴状旋转轴49一体形成在锁定板48的下端(沿箭头D方向的端部)处。由于旋转轴49插入通过齿轮箱52的支撑孔55，因此锁定部件46的一侧端由齿轮箱52在旋转轴49处可转动地支撑。锁定齿50形成在锁定板48的上端(沿箭头C方向的端部)处。锁定板48布置在锁定齿轮28的相对侧，并且锁定齿50处于不能与锁定齿轮28的棘轮齿30啮合在一起的状态。

另一方面，用作构成预张紧器装置56的转动体的小齿轮58与锁定齿轮28同轴地布置在锁定齿轮28的与布置卷轴18一侧相对的一侧处。

如图2至图4所示，小齿轮58具有凸轮部分62，该凸轮部分形成为轴向尺寸较短的柱形管形状。在凸轮部分62的外周边部分处沿周向以均匀间隔形成多个接合齿114。在各个接合齿114处，其在凸轮部分62的周向一侧(沿卷绕方向，即沿箭头E方向的一侧)的侧壁为相对于凸轮部分62的周向倾斜的倾斜面115。接合齿114在凸轮部分62的周向另一侧(沿拉出方向，即沿箭头F方向的一侧)的侧壁为与凸轮部分62的径向平行的转动限制壁116。另外，第一凸起118形成在各个接合齿114处。第一凸起118从转动限制壁116的齿轮部分60侧(沿箭头A方向的一侧)的端部朝着凸轮部分62的周向另一侧(沿拉出方向，即沿箭头F方向的一侧)伸出。

小齿轮58可在这样的状态下相对于锁定齿轮28转动，即，其中凸轮部分62通过齿轮箱52的插入通孔54插入锁定齿轮28的圆孔32中且不与滚花表面34接触。

齿轮部分60与凸轮部分62的轴向一侧(沿箭头A的方向)同轴并一体地设置，在该齿轮部分的外周部分处形成有多个小齿轮齿。齿轮部分60布置成朝着锁定齿轮28的圆孔32和齿轮箱52的插入通孔54的外侧(沿箭头A的方向)伸出，并且与将在下面描述的活塞74的齿条78相对应。

成形为柱形管的转动枢轴部分120与齿轮部分60的轴向一侧(沿箭头A的方向)同轴并一体地设置。转动枢轴部分120穿过形成在下面将要描述的盖板80中的圆孔81，并由卡环(未示出)锚固，从而使小齿轮58由盖板80可转动地支撑。

沿轴向穿过的圆孔部分122形成在小齿轮58(凸轮部分62、齿轮部分60和转动枢轴部分120)的轴向中央部分中。扭转轴24的枢轴部分25同轴地穿过孔部分122。注意到孔部分122的内径形成为充分大于扭转轴24的枢轴部分25的外径，从而枢轴部分25在不与孔部分122接触的状态下穿过孔部分122。

另一方面，构成预张紧器装置56的离合器板64布置在小齿轮58和齿轮箱52之间。离合器板64具有形成为环状的底板部分124，并布置在齿轮箱52与小齿轮58的齿轮部分60之间。多个臂部126沿周向以均匀的间隔设置在底板部分124的内周边处。所述多个臂部126的近端与底板部分124一体形成(通过底板部分124彼此一体连接)，而各远端(自由端)沿卷绕方向(箭头E的方向)延伸。注意到在多个臂部126和底板部分124之间形成有预定空间。

啮合爪128从多个臂部126的各远端朝着锁定齿轮28侧(沿箭头B方向的一侧)延伸。这些多个啮合爪128插入到锁定齿轮28的圆孔32中，并且与凸轮部分62的接合齿114的谷部啮合在一起。由此，离合器板64被同轴地支撑在小齿轮58处。另外，离合器板64可相对于锁定齿轮28转动，而啮合爪128不会与滚花表面34接触。

朝着凸轮部分62的周向一侧(沿卷绕方向，即沿箭头E方向的一侧)伸出的第二凸起130形成在多个啮合爪128处。各个第二凸起130的沿卷绕方向(沿箭头E的方向)的端面与凸轮部分62的转动限制壁116相对。各个第二凸起130的齿轮部分60侧(沿箭头F方向的一侧)的端面与凸轮部分62的第一凸起118相对。

另一方面，如图1所示，构成预张紧器装置56的操作源67布置在小齿轮58的下侧(沿箭头D方向的一侧)。操作源67具有成形为大致L形柱形管的缸68。缸68在小齿轮58的下方固定到框架12的一个侧壁12A的外侧(沿箭头A方向的一侧)。在缸68的下端(沿箭头D方向的端部)设有气体发生器70，并固定有成形为具有底部的柱形管的发生器罩72。气体发生器70在发生器罩72布置在其上的状态下封闭缸68的下端。

操作源67具有活塞74。活塞74具有：凸缘部分75，其成形为轴环并与缸68的内表面可运动地装配在一起；和齿条78，其设置成朝着凸缘部分75的上侧(沿箭头C方向的一侧)延伸。O形圈76安装在凸缘部分75的下侧(沿箭头D方向的一侧)上，并密封在缸68和活塞74的下端之间的区域。

另外，预张紧器装置56具有盖板80，该盖板大致形成为三角柱状容器的形状。盖板80固定到一个侧壁12A的外侧(沿箭头A方向的一侧)。如上所述，小齿轮58可转动地支撑在盖板80的圆孔81处。穿过小齿轮58的孔部分122的枢轴部分25伸出至盖板80的一侧(沿箭头A方向的一侧)。盖板80的另一侧(沿箭头B方向的一侧)和下侧(沿箭头D方向的一侧)敞开。盖板80在其内部容纳有小齿轮58、离合器板64及活塞74的上部。齿轮箱52夹在盖板80与框架12的一个侧壁12A之间。

加速度检测机构82设置在盖板80的一侧(沿箭头A方向的一侧)。加速度检测机构82具有箱形传感器架84，该箱形传感器架的另一侧(沿箭头B方向的一侧)敞开。传感器架84由树脂材料形成，并且安装在侧壁12A的与卷轴18所在一侧相对的一侧。圆形的轴接收孔85形成在传感器架84的底壁中。穿过小齿轮58的孔部分122的枢轴部分25(扭转轴24)的一个端部(沿箭头A方向的端部)由该轴接收孔85可自由转动地支撑。

传感器架84的一侧(沿箭头A方向的一侧)由箱形传感器罩86覆盖，该传感器罩的另一侧(沿箭头B方向的一侧)敞开。传感器罩86固定到传感器架84和框架12的一个侧壁12A上。

加速度传感器88被保持在传感器架84的下部(沿箭头D方向的端部)处。加速度传感器88具有布置部分90。在布置部分90的顶面处形成有大致呈倒圆锥的凹口。球体92布置在布置部分90的凹口中。可动爪94支撑在球体92之上从而能够自由转动，并且布置在球体92上。

V形齿轮96设置在传感器架84和传感器罩86之间的空间中。V形齿轮96与枢轴部分25轴向的一个端部(沿箭头A方向的端部)一体连接，并且与扭转轴24一体转动。棘轮齿98形成在V形齿轮96的外周处。

W形爪100可转动地支撑在V形齿轮96处。W形块(mass)102固定在W形爪100上。传感器弹簧104横跨在V形齿轮96和W形爪100之间。传感器弹簧104沿着卷绕方向相对于W形爪100推动V形齿轮96。

大致呈盘状的齿轮传感器106设置在V形齿轮96的一侧(沿箭头A方向的一侧)，并位于传感器架84和传感器罩86之间的空间中。齿轮传感器106可转动地支撑在枢轴部分25轴向的一个端部处。螺旋弹簧108横跨在齿轮传感器106与传感器罩86的内表面之间，并沿着卷绕方向推动齿轮传感器106。

接合爪110可转动地支撑在齿轮传感器106的下部(沿箭头D方向的端部)处的一侧(沿箭头A方向的一侧)。接合爪110的转动中心轴线与扭转轴24的轴向平行，并且接合爪110可以与V形齿轮96的棘轮齿98啮合在一起。另外，推动件112形成在齿轮传感器106的下部处的另一侧(沿箭头B方向的一侧)。

下面将描述本实施例的操作。

在具有上述结构的安全带卷收器10中，由于推动机构36的盘簧44通过螺钉部件26沿卷绕方向推动扭转轴24、卷轴18和锁定齿轮28，因此安全带20沿卷绕到卷轴18上的方向被推动。

加速度检测机构82的加速度传感器88检测车辆的加速度(安全带卷收器10的运动加速度)大于或等于预定加速度。即，当车辆的加速度大于或等于预定加速度(例如，当车辆迅速减速)时，加速度传感器88的球体92在布置部分90的凹口上朝着与加速度方向相反的侧运动，并且上升而向上推动可动爪94。这样，可动爪94使齿轮传感器106的接合爪110转动，并使得接合爪110与V形齿轮96的棘轮齿98啮合在一起。由此齿轮传感器106设定为处于与V形齿轮96相连接的状态。

加速度检测机构82的W形爪100、W形块102和传感器弹簧104检测安全带20的拉出加速度(卷轴18沿拉出方向的旋转运动加速度)大于或等于特定加速度。即，当安全带20的拉出加速度大于或等于特定加速度时，W形爪100和W形块102由于惯性而相对于V形齿轮96沿拉出方向的转动受到抑制，该V形齿轮通过卷轴18和扭转轴24沿拉出方向转动。由此W形爪100和W形块102相对于V形齿轮96转动。这样，由于W形爪100使齿轮传感器106的接合爪110转动并使得接合爪110与V形齿轮96的棘轮齿98啮合在一起，因此出现了齿轮传感器106与V形齿轮96连接的状态。

在如上所述出现齿轮传感器106与V形齿轮96连接的状态的时候，由于由车辆乘客施加到安全带20上的拉出负载，V形齿轮96和齿轮传感器106通过卷轴18和扭转轴24沿拉出方向略微转动。应注意到在这种情况下，V形齿轮96和齿轮传感器106的转矩由于传感器弹簧104的推动力而减小，该推动力由于W形爪100和W形块102的惯性而增加。

由于齿轮传感器106以这种方式沿拉出方向略微转动，因此齿轮传感器106的推动件112使得锁定部件46的锁定板48朝着锁定齿轮28转动。这样，由车辆乘客向安全带20施加拉出负载，并且沿拉出方向的转矩施加到卷轴18、扭转轴24和锁定齿轮28上。由此锁定板48的锁定齿50与锁定齿轮28的棘轮齿30啮合在一起，从而阻止锁定齿轮28沿拉出方向的转动，由此阻止安全带20的拉出。

另外，在以这种方式阻止安全带20拉出的状态下，当由车辆乘客通过安全带20和卷轴18施加到扭转轴24上的扭转负载大于或等于预定值时，限力器机构操作，并且由于扭转轴24的扭转变形部分23发生扭转变形，因此卷轴18独立于锁定齿轮28沿拉出方向转动。这样，安全带20被拉出，并且从安全带20施加到车辆乘客上的负载(能量)被吸收。

另外，在车辆出现紧急情况时(例如，在车辆迅速减速等的预定时间)，由于预张紧器装置56的气体发生器70向缸68的内部供应气体，因此活塞74向上(沿箭头C的方向)运动。当活塞74向上运动时，活塞74的齿条78与小齿轮58的齿轮部分60(小齿轮齿)啮合在一起，并且小齿轮58以与齿条78的运动行程相对应的量沿卷绕方向转动。结果，接合齿114的倾斜面115与离合器板64的啮合爪128干涉，并从径向内侧朝径向外侧推动啮合爪128。

当啮合爪128从其背面受到来自接合齿114的倾斜面115的推力(变形力)时，臂部126围绕它们的固定端(近端)朝径向外侧摆动。由此啮合爪128在其远端(自由端)由倾斜面115引导，并朝着锁定齿轮28的滚花表面34运动(由于臂部126朝径向外侧变形而实现啮合爪128朝径向外侧变形)。这样，啮合爪128的径向外表面抵靠(咬入)滚花表面，并且将离合器设定为处于连接状态。在该状态下，小齿轮58的转矩通过离合器板64传递至锁定齿轮28。因此，由于小齿轮58沿卷绕方向转动，因此锁定齿轮28也沿着安全带卷绕方向转动。结果，卷轴18同时沿安全带卷绕方向转动，并且将安全带20紧紧地装配到车辆乘客的上身。

此处，在涉及本发明实施例的预张紧器装置56中，小齿轮58的接合齿114具有第一凸起118，该第一凸起朝着凸轮部分62的周向另一侧(朝着拉出方向，即箭头F的方向)伸出。另外，离合器板64的啮合爪128具有第二凸起130，该第二凸起朝着凸轮部分62的周向一侧(朝着卷绕方向，即箭头E的方向)伸出，并且其在齿轮部分60侧(沿箭头A方向的一侧)的端面与第一凸起118相对。在预张紧器装置56操作之前的状态中，由于第二凸起130与第一凸起118接合，因此离合器板64相对于小齿轮58朝着轴向一侧(齿轮部分60侧，即沿箭头A方向的一侧)的运动受到限制。因此，在预张紧器装置56中，在操作之前的状态中，即使向离合器板64施加某种外力，也能够防止离合器板64相对于小齿轮58朝着轴向一侧(齿轮部分60侧)的位置偏移。这样，小齿轮58的接合齿114与离合器板64的啮合爪128之间的接合位置可以保持其初始设定。因此，当预张紧器装置56操作时，离合器能够可靠地连接。

另外，在涉及本发明实施例的预张紧器装置56中，如上所述，由于可防止离合器板64相对于小齿轮58朝着轴向一侧(齿轮部分60侧)的位置偏移，因此可防止在活塞74运动且齿条78与小齿轮58的齿轮部分60啮合在一起时离合器板64与齿条78发生干涉。

另外，在涉及本发明实施例的预张紧器装置56中，小齿轮58的第一凸起118仅形成在接合齿114的凸轮部分62的周向一侧(沿拉出方向，即沿箭头F方向的一侧)。离合器板64的第二凸起130仅形成在啮合爪128的凸轮部分62的周向一侧(沿卷绕方向，即沿箭头E方向的一侧)。因此，与其中第一凸起118形成在接合齿114的凸轮部分62的周向两侧并且第二凸起130形成在啮合爪128的凸轮部分62的周向两侧的情况相比，该结构简单，并可容易地确保第一凸起118和第二凸起130之间的接合表面面积(即，第一凸起118和第二凸起130之间的接合强度)。

另外，在涉及本发明实施例的预张紧器装置56中，小齿轮58的接合齿114具有转动限制壁116，该转动限制壁与离合器板64的啮合爪128的卷绕方向侧的端面相对。在预张紧器装置操作之前的状态中，由于啮合爪128的上述端面与小齿轮58的转动限制壁116相接合，因此离合器板64相对于小齿轮58沿卷绕方向(箭头E的方向)的相对转动受到限制。因此，在该预张紧器装置56中，在操作之前即使向离合器板64施加某种外力，也能够防止离合器板64相对于小齿轮58沿卷绕方向的位置偏移。

如上所述，在涉及本发明实施例的预张紧器装置56中，能够防止离合器板64相对于小齿轮58的位置偏移。

注意到在上述实施例中采用了齿条和齿轮式预张紧器装置56。然而，本发明并不限于此，并且还可应用于绕线式预张紧器装置或其它类型的预张紧器装置。

Claims

1、一种预张紧器装置，包括：

柱形部分，其与卷绕轴的轴向一侧同轴并一体地设置，在该卷绕轴处卷绕和拉出用于限制车辆乘客的安全带，该柱形部分朝着外侧开口；

活塞，其设置在所述柱形部分的轴向一侧，并由于气体发生装置在预定时间的操作而运动；

转动体，其可相对转动地布置在所述柱形部分的内侧，并且在该转动体的外周部分处形成有多个接合齿，该转动体由于所述活塞的运动而沿安全带卷绕方向转动；以及

离合器板，其具有一体地连接在一起的多个啮合爪，这些啮合爪分别与所述转动体的所述多个接合齿的谷部装配在一起，并且当所述转动体沿安全带卷绕方向相对转动时，所述多个啮合爪由所述多个接合齿引导并向外变形，并且与所述柱形部分的内周表面接合，

其中，所述转动体的接合齿具有沿所述转动体的周向伸出的第一凸起，

所述离合器板的啮合爪具有沿所述转动体的周向伸出的第二凸起，该第二凸起的在所述转动体轴向一侧的端面与所述第一凸起相对，并且

由于所述第二凸起与所述第一凸起接合，因此限制了所述离合器板相对于转动体的轴向运动。

2、如权利要求1所述的预张紧器装置，其特征在于，

所述活塞具有沿运动方向伸出的齿条，

所述转动体具有多个小齿轮齿，这些小齿轮齿与所述多个接合齿的轴向一侧一体形成，并布置在所述柱形部分的外侧，并且当所述活塞运动时所述齿条与这些小齿轮齿啮合在一起，

所述转动体的第一凸起形成在所述接合齿的小齿轮齿侧，并且

所述离合器板相对于所述转动体朝着小齿轮齿侧的轴向运动受到限制。

3、如权利要求1所述的预张紧器装置，其特征在于，所述转动体的第一凸起仅形成在所述接合齿的沿所述转动体的周向一侧，并且

所述离合器板的第二凸起仅形成在所述啮合爪的沿所述转动体的周向一侧。

4、一种预张紧器装置，包括：

转动体，其可相对转动地布置在所述柱形部分的内侧，且在该转动体的外周部分处形成有多个接合齿，该转动体由于所述活塞的运动而沿安全带卷绕方向转动；以及

其中，所述转动体的接合齿具有转动限制壁，该转动限制壁与所述离合器板的啮合爪的沿安全带卷绕方向的端面相对，并且

由于所述啮合爪的端面与所述转动限制壁接合，因此所述离合器板相对于所述转动体沿安全带卷绕方向的相对转动受到限制。

5、一种预张紧器装置，包括：

柱形部分，其设置在卷绕轴的轴向一端，在该卷绕轴处卷绕和拉出用于限制车辆乘客的安全带；

转动体，其可相对转动地布置在所述柱形部分处，且在该转动体的外周部分处具有多个接合齿，该转动体在预定时间沿安全带卷绕方向转动；以及

离合器板，其具有多个啮合爪，这些啮合爪与所述转动体的所述多个接合齿接合，该离合器板布置在所述柱形部分的内侧同时与所述转动体接合，并且当所述转动体沿安全带卷绕方向转动时，所述多个啮合爪使所述柱形部分沿安全带卷绕方向转动，

其中，所述转动体的所述多个接合齿具有第一凸起，该第一凸起具有朝着轴向另一侧定向的端面，

所述离合器板的所述多个啮合爪具有第二凸起，该第二凸起具有朝着轴向一侧定向的端面，并且

当所述接合齿与所述啮合爪接合时，由于所述第一凸起的端面与所述第二凸起的端面彼此抵靠，因此所述离合器板与所述转动体的轴向相对运动受到限制。

6、如权利要求5所述的预张紧器装置，其特征在于，所述柱形部分具有经受滚花的内周表面，并且当所述转动体沿安全带卷绕方向转动时，所述离合器板的所述多个啮合爪的径向外表面抵靠所述柱形部分的滚花表面，并使所述柱形部分沿安全带卷绕方向转动。

7、如权利要求5所述的预张紧器装置，其特征在于，所述转动体具有多个小齿轮齿，这些小齿轮齿在所述转动体轴向一侧的外周表面处朝着径向外侧伸出。

8、如权利要求7所述的预张紧器装置，其特征在于，在所述柱形部分的径向一侧设有气体发生器和具有齿条的活塞，所述齿条与所述小齿轮齿啮合在一起，并且由于所述气体发生器所产生的气体使所述活塞运动，因此使所述转动体沿安全带卷绕方向转动。

9、如权利要求5所述的预张紧器装置，其特征在于，所述转动体的第一凸起仅设在所述接合齿的周向一侧，并且所述离合器板的第二凸起仅设在所述啮合爪的周向一侧。

10、如权利要求5所述的预张紧器装置，其特征在于，所述转动体的接合齿沿安全带拉出方向侧设有转动限制壁，所述转动限制壁限制所述离合器板的啮合爪朝着安全带卷绕方向的相对转动。