CN101088812A - 安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置 - Google Patents

Abstract

一种安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置，能够根据紧急时刻的状况更加灵活地设定施加在座椅安全带上的各种限制载荷，并且能够使安全带卷收器形成得更小。在卷轴(4)的支撑轴部(4a)上与卷轴(4)同轴地设有第二EA机构(41)。在卷轴(4)的轴向孔内嵌入第三EA机构的吸能销(64)。在紧急时刻，扭杆(7)扭转，且吸能销(64)从卷轴(4)拉拔而吸收能量。同时，在第二吸能部件支撑部件(44)的旋转被杆(50)锁定的状态下，通过第一吸能部件支撑部件(43)旋转，吸能板(42)变形，吸收能量。由于第二吸能部件支撑部件(44)在解除旋转锁定时旋转，因而吸能板(42)不变形，能量的吸收结束。

Description

安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置

技术领域

本发明涉及可卷绕拉出地卷绕安全带的安全带卷收器的技术领域，特别涉及具有吸能机构(以下也称作EA机构)的安全带卷收器以及具有该安全带卷收器的安全带装置的技术领域，所述吸能机构，在佩戴安全带的状态下，在碰撞时等在车辆上作用有较大的车辆减速度等紧急时刻阻止安全带的拉出时，通过扭杆的扭转变形等的吸能部件的作用，限制施加在该安全带上的载荷而吸收缓冲乘员的能量。

背景技术

在以往，装载在汽车等车辆上的安全带装置，在上述紧急时刻，通过用安全带约束乘员来阻止乘员从座椅飞出，从而保护乘员。

在这种安全带装置中，具有卷绕安全带的安全带卷收器。在该安全带卷收器中，安全带在未佩戴时卷绕在卷轴上，在佩戴时被拉出而佩戴在乘员身上。在如上述紧急时刻，通过安全带卷收器的锁定单元动作而阻止卷轴向安全带拉出方向的旋转，从而阻止安全带的拉出。由此，在紧急时刻安全带约束乘员，从而对其进行保护。

在该现有的安全带装置的安全带卷收器中，在车辆碰撞等的紧急时刻安全带约束乘员，此时由于产生较大的车辆减速度，因而乘员因较大的惯性而要向前方移动。因此，在安全带上施加有较大的载荷，并且乘员从该安全带受到较大的能量。虽然该能量对乘员而言不会特别成为问题，但优选的是尽量限制。

在安全带卷收器中，以往开发了如下的技术方案：设置扭杆，从而在佩戴安全带的状态下的紧急时刻，限制施加在该安全带上的载荷而吸收缓冲能量(例如，参照专利文献1)。

图9是表示该专利文献1中公开的安全带卷收器的一个例子的纵剖视图。在附图中，1是安全带卷收器；2是コ字形的框架；3是安全带；4是可旋转地支撑在コ字形框架2的两个侧壁之间，并卷绕安全带3的卷轴；5是检测到在上述紧急时刻产生的较大的车辆减速度而动作的减速度检测单元；6是通过减速度检测单元5而动作，至少阻止卷轴4向安全带拉出方向的旋转的锁定单元；7是沿着轴方向间隙配合且贯通在该卷轴4的中心，并且旋转性地连接卷轴4和锁定单元6的扭杆；8是由螺旋弹簧9的弹簧力通过套筒10总是对卷轴4向安全带卷绕方向施力的弹簧单元；11是在上述紧急时刻进行动作，产生安全带卷绕转矩的预张紧装置；12是将预张紧装置11的座椅安全带卷绕转矩传递到卷轴4的套筒。

锁定单元6，包括锁定底座(相当于本发明的锁定部件)14和锁定齿轮6a，所述锁定底座14，可与扭杆7的第一转矩传递轴17一体旋转且可摆动地保持棘爪13，所述锁定齿轮6a，在通常时刻与该扭杆7一体旋转，在紧急时刻因减速度检测单元5的动作而停止，与扭杆7之间产生相对旋转差，由此使棘爪13与框架2侧壁的内齿19扣合，从而阻止锁定底座14向安全带拉出方向的旋转。在锁定底座14上形成有外螺纹轴部15，在该外螺纹15上啮合有与卷轴4一体旋转的螺母状的止动部件16。

并且，在扭杆7上形成有不能与锁定底座14相对旋转地扣合的第一转矩传递部17，并且形成有不能与卷轴4相对旋转地扣合的第二转矩传递部18。

因弹簧单元8的弹簧力，卷轴4经由套筒10、扭杆7、扭杆7的第二转矩传递部18和套筒12始终向安全带卷绕方向受到作用力。并且，预张紧装置11动作时，在预张紧装置11产生的安全带卷绕转矩通过套筒12传递到卷轴4，由此卷轴4卷绕规定量的安全带3。

在这样构成的现有的安全带卷收器1中，未佩戴安全带时，通过弹簧单元8的作用力，完全卷绕安全带3。为了佩戴而以通常速度拉出安全带3时，卷轴4向安全带拉出方向旋转，从而顺畅地拉出安全带3。将可自由滑动地设在安全带3上的未图示的舌片插入卡定到固定于车体上的未图示的带扣后，多拉出的安全带3因弹簧单元8的作用力被卷绕到卷轴4上，由此安全带3以不会给乘员施加压迫感的程度适合地佩戴在乘员身上。

在上述紧急时刻，预张紧装置11产生的安全带卷绕转矩传递到卷轴4，卷轴4卷绕规定量的安全带3，从而牢固地约束乘员。另一方面，减速度检测单元5因在紧急时刻产生的较大的车辆减速度进行动作，从而锁定单元6动作。即，通过减速度检测单元5的动作，阻止锁定齿轮6a向安全带拉出方向的旋转，锁定单元6的棘爪13转动而与框架2侧壁的内齿19扣合。这样，由于阻止锁定底座14向安全带拉出方向旋转，因而扭杆7扭转，只有卷轴4相对于锁定底座14向安全带拉出方向相对旋转。此后，卷轴4使扭杆7扭转且向安全带拉出方向旋转，通过该扭杆7的扭转转矩限制施加在安全带3上的载荷，从而吸收缓冲施加在乘员的冲击。这样，在紧急时刻必须利用扭杆7进行载荷限制动作。

通过卷轴4相对于锁定底座14相对旋转，与卷轴4一体旋转的止动部件16相对于所螺合的外螺纹轴部15相对旋转，因而其向锁定底座14一侧移动。止动部件16与锁定底座14抵接时，由于止动部件16进一步的旋转被阻止，因而卷轴4的旋转也被阻止，从而扭杆7的扭转停止。由此，阻止安全带3的拉出而通过安全带3约束乘员，并且限制扭杆7的最大扭转，防止扭杆7的扭转引起的切断。

并且，该现有的安全带卷收器1，即使在猛烈拉出安全带时，锁定单元6的锁定底座14也相对于锁定齿轮6a向安全带拉出方向相对旋转。由此，与上述情况相同地，锁定单元6的棘爪13与框架2侧壁的内齿19扣合而阻止锁定底座14的旋转，因而通过扭杆7阻止卷轴4向安全带拉出方向的旋转，从而阻止安全带的拉出。

另外在专利文献1中，公开了可切换限制载荷的安全带卷收器1。即，如图10所示，在通常时刻用EA载荷切换机构36的锁定销40阻止锁定部件38从圆柱状部件37飞出。在预张紧装置动作的较大的碰撞时刻，如果锁定底座向安全带拉出方向的旋转被阻止，则设在该锁定底座上的齿轮30的相同方向的旋转也被阻止。因此，总是与齿轮30啮合的齿轮33的旋转也被阻止。并且，由于因乘员的惯性要拉出安全带3，因而卷轴4继续向安全带拉出方向旋转。因此，可一体旋转地设在卷轴4上的齿轮31也向相同方向旋转，并且总是与齿轮31啮合的齿轮34也旋转。

另一方面，在该大碰撞后的初始阶段，由于锁定销40被来自预张紧装置的排出气体推开，因而锁定部件38因弹簧39的弹簧力从气缸部件37飞出。这样，锁定轮35的棘爪35a与锁定部件38扣合，从而阻止锁定轮35向安全带拉出方向的旋转。因此，第二扭杆32仅以比其全长θ短的长度η的部分被扭转。这样，通过第一扭杆7的扭转和第二扭杆32的η部分的扭转，开始利用EA机构进行EA动作，如图11所示，此时的FL载荷F1较大。并且，在紧接着该初始阶段的后续阶段中，第二扭杆32的η部分扭转规定量而断裂，该第二扭杆32断裂后，仅通过第一扭杆7扭转而进行EA动作。如图11所示，此时的FL载荷F2与初始阶段相比较小。这样，切换FL载荷，能够根据例如气囊等在紧急时刻对乘员的约束状况，灵活地对施加在安全带上的限制载荷进行各种设定。

作为现有的EA机构，除此之外，还提出了用设在卷轴侧的连接销拉拽设在锁定底座侧的线材的EA机构(例如，参照专利文献2)；通过设在锁定底座侧的导向槽强制性地使一端设在卷轴侧的带状板变形的EA机构(例如，参照专利文献3)；通过设在锁定底座上的卡定部使设在卷轴上的筒状部件塑性变形的EA机构(例如，参照专利文献4)；使一端设在锁定底座侧且另一端扣合在卷轴侧的U字形的平板原材变形的EA机构(例如，参照专利文献5)；在紧急时刻对锁定底座的旋转进行锁定时，使设在卷轴和锁定底座之间的共用销剪切破坏的EA机构(例如，参照专利文献6)；用设在锁定底座侧的切削刀切削设在卷轴侧的被切削部位的EA机构(例如，参照专利文献6)；利用拉拔位于卷轴和锁定底座之间且嵌入卷轴的轴向孔的细长吸能销的载荷的EA机构(例如，参照专利文献7)等。

但是，专利文献1公开的安全带卷收器1虽然能够根据乘员的约束状况设定各种限制载荷，但是在碰撞后的初始阶段中的限制载荷只设定为1个限制载荷。在该碰撞后的初始阶段中，虽然施加在乘员上的能量较大，但是该能量根据乘员的体重等的体格、座椅滑动位置、碰撞速度、碰撞加减速度、碰撞的方式等而种种不同。相对于初始阶段中的这样的各种不同的较大的能量，不是用1个限制载荷应付，而是根据车辆紧急时刻的状况设定非常细致的限制载荷时，能够更加有效且更加恰当地约束乘员。

由此提出了能够根据紧急时刻的状况对施加在安全带上的限制载荷更加灵活地进行各种设定的安全带卷收器(例如，参照专利文献8)。

该专利文献8中公开的安全带卷收器，在卷轴的上方与卷轴并列地设有1个旋转轴，并且在该旋转轴上进一步设有EA特性不同的2个EA机构，根据紧急时刻的状况使1个或2个所述EA机构动作。这样，通过适当选择2个EA机构并使其动作，能够根据紧急时刻的状况对施加在安全带上的限制载荷更加灵活地进行各种设定。

专利文献1：日本专利公开2001-58559号公报

专利文献2：日本专利公开2002-53007号公报

专利文献3：日本专利公开2000-85527号公报

专利文献4：日本专利公开2002-53008号公报

专利文献5：日本专利公开平成10-258702号公报

专利文献6：日本专利公开2001-106025号公报

专利文献7：日本专利公开2002-59809号公报

专利文献8：日本专利公开2006-62632号公报

然而，在专利文献8中公开的安全带卷收器中，由于在该卷轴的上方与该卷轴的旋转轴分离而进一步设有1个旋转轴，因而安全带卷收器在其上下方向变得较大。近年来为了使车室内的空间尽量保持有效的空间，要求设在车室内的安全带卷收器形成得尽量小。

并且，要求即使将安全带卷收器形成得尽量小，也能够根据紧急时刻的状况对施加在安全带上的限制载荷灵活地进行各种设定。

发明内容

本发明是鉴于上述问题提出的，其目的在于提供一种安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置，所述安全带卷收器，可根据紧急时刻的状况对施加在安全带上的限制载荷更加灵活地进行各种设定，并且能够形成得更小。

为了解决上述问题，技术方案1的安全带卷收器，其包括：卷绕安全带的卷轴；和具有锁定部件的锁定单元，在通常时刻上述卷轴的旋转通过第一安全带载荷限制机构传递给上述锁定部件而使其与该卷轴一起旋转，并且在紧急时刻阻止上述锁定部件向安全带拉出方向旋转；当阻止上述锁定部件向安全带拉出方向旋转而使上述卷轴相对于上述锁定部件向安全带拉出方向相对旋转时，通过上述第一安全带载荷限制机构限制施加在上述安全带上的载荷，其特征在于，与上述卷轴同轴地设有第二安全带载荷限制机构，上述第二安全带载荷限制机构根据乘员体格的信息、座椅滑动位置的信息、碰撞速度的信息、碰撞加减速度的信息、碰撞方式的信息等紧急状况的信息，改变紧急时刻的安全带的限制载荷；并且，在上述卷轴和上述锁定部件之间设有在紧急时刻限制施加在上述安全带上的载荷的第三安全带载荷限制机构。

并且，技术方案2的安全带卷收器，在技术方案1所述的安全带卷收器中，其特征在于，当阻止上述锁定部件向安全带拉出方向旋转而使上述卷轴相对于上述锁定部件向安全带拉出方向相对旋转时，最初通过第一和第三安全带载荷限制机构限制施加在上述安全带上的载荷；或最初通过第一至第三安全带载荷限制机构限制施加在上述安全带上的载荷，至少最后仅通过第一安全带载荷限制机构限制施加在上述安全带上的载荷。

并且，技术方案3的安全带卷收器，其特征在于，上述第一安全带载荷限制机构由设在上述卷轴和上述锁定部件之间的扭杆构成。

并且，技术方案4的安全带卷收器，其特征在于，上述第二安全带载荷限制机构由可一体旋转且同轴地设在上述卷轴上的第一吸能部件支撑部件、同轴地设在上述第一吸能部件支撑部件上的第二吸能部件支撑部件以及设在上述第一与第二吸能部件支撑部件之间的吸能部件构成。

并且，技术方案5的安全带卷收器，其特征在于，上述第三安全带载荷限制机构具有可滑动地嵌入到贯穿设置于上述卷轴中的细长的轴向孔内，且贯通上述锁定部件地设置的吸能销；当上述卷轴在紧急时刻相对于上述锁定部件向安全带拉出方向相对旋转时，利用从上述卷轴的轴向孔拉拔上述吸能销时的拉拔载荷限制施加在上述安全带上的载荷。

并且，技术方案6的安全带装置，其至少包括：卷绕安全带的安全带卷收器、可自由滑动地支撑在从该安全带卷收器拉出的安全带上的舌片、可扣合或分离地与该舌片扣合的带扣，在紧急时刻通过利用安全带卷收器阻止拉出上述安全带而约束乘员，其特征在于，上述安全带卷收器是技术方案1至5中的任一项所述的安全带卷收器。

发明效果

根据具有上述结构的本发明的安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置，由于根据预先知道的信息(例如，乘员的体重的信息、座椅滑动位置的信息等)、预测碰撞的碰撞预测信息以及碰撞的严重程度的信息(例如，碰撞速度的信息、碰撞加减速度的信息、碰撞的方式等的信息)等紧急时刻的状况的信息，能够改变紧急时刻的安全带的限制载荷，因而能够根据碰撞时的状况和乘员的体格大小等紧急时刻的信息更加灵活地设定碰撞时的安全带的各种限制载荷。由此，在碰撞时能够更加有效且更加恰当地对乘员进行约束。

并且，通过组合载荷限制可变的第二安全带载荷限制机构和载荷限制固定的第一安全带载荷限制机构以及第三安全带载荷限制机构，能够有效地设定碰撞等紧急时刻的安全带的限制载荷。由此，在碰撞时能够更加有效且更加恰当地对乘员进行约束。

特别是，根据技术方案2的安全带卷收器，由于阻止锁定部件向安全带拉出方向旋转，卷轴相对于锁定部件向安全带拉出方向相对旋转时，最初通过第一和第三安全带载荷限制机构限制施加在安全带上的载荷，或通过第一至第三安全带载荷限制机构限制施加在安全带上的载荷，至少最后仅通过第一安全带载荷限制机构限制施加在安全带上的载荷，因而阻止锁定部件向安全带拉出方向旋转，卷轴相对于锁定部件向安全带拉出方向相对旋转时，可以最初通过第一和第三安全带载荷限制机构或第一至第三安全带载荷限制机构较大地限制施加在安全带上的载荷，之后，在载荷限制的最后仅通过第一安全带载荷限制机构进行限制。

以往，安全带装置与气囊协同动作而在紧急时刻对乘员进行约束保护。因此，在紧急时刻施加在乘员上的能量(通常称作胸G)，最初由于是仅通过安全带施加的能量，因而较小，气囊开始与乘员接触时由于还加上气囊的能量，因而具有慢慢变大的趋势。通过技术方案2的发明，无论面对什么体格的乘员，即使在紧急时刻气囊动作而加上气囊的能量，通过限制安全带的载荷，也能够均匀地吸收施加在乘员上的能量。

即，例如紧急时刻、小个子乘员的情况下，最初通过第一和第三安全带载荷限制机构限制施加在安全带上的载荷，大个子乘员的情况下，最初通过第一至第三安全带载荷限制机构限制，从而对任意体格的乘员，都能够均匀地吸收气囊动作时施加在乘员上的能量。并且，由于能够对应于体格改变被限制的最初的载荷，因而能够有效地进行适合于乘员体格的能量吸收。

并且，根据技术方案3的安全带卷收器，由于将第二座椅安全带载荷限制机构与卷轴同轴地设置，因而能够使安全带卷收器在上下方向上小型紧凑地形成。由此，能够使车室内的有效空间相应地增加。

并且，根据技术方案4的安全带卷收器，由于第三安全带载荷限制机构使用嵌入卷轴的轴向孔的细长的吸能销，因而能够使第三安全带载荷限制机构的结构变得简单，能够更加小型紧凑地形成安全带卷收器。

附图说明

图1是将本发明的安全带卷收器的实施方式的一例省略其部分结构而表示的图。

图2是沿着图1中的II-II线的剖视图。

图3是图1所示的安全带卷收器的部分放大图。

图4是用于控制图1所示的例子的安全带卷收器的第  EA机构的框图。

图5是说明利用吸能销的第三EA机构，(a)是说明拉拔销之前的状态的图；(b)是说明拉拔销途中的状态的图；(c)是说明销全部拉拔的状态的图。

图6(a)至图6(e)是说明图1所示的例子的安全带卷收器的EA动作的图。

图7是表示图1所示例子的安全带卷收器中的卷轴的旋转行程和限制载荷的图。

图8是示意性地表示应用图1所示的例子的安全带卷收器的安全带装置的一个例子的图。

图9是表示现有的具有扭杆的安全带卷收器的一个例子的纵剖视图。

图10是示意性地现有的表示具有扭杆的安全带卷收器的另一例子的图。

图11是表示图10所示的现有例的FL载荷的特性的图。

具体实施方式

下面，利用附图说明用于实施本发明的最佳实施方式。

图1是将本发明的安全带卷收器的实施方式的一个例子，省略其一部分结构而表示的图；

图2是沿着图1中的II-II线的剖视图。在以下实施方式的各例子的说明中，对与该例子之前的例子相同的结构要素和与上述图9所示的现有例的安全带卷收器1的结构要素相同的结构要素标注相同的标号，从而省略其详细的说明。

如图1所示，该例子的安全带卷收器1，与图9所示的现有例的安全带卷收器1相同地，具有コ字形的框架2、安全带3、卷绕安全带3的卷轴4以及第一EA机构(相当于本发明的第一安全带载荷限制机构)中的第一吸能部件即扭杆7。并且，虽然未详细图示，该例子的安全带卷收器1，与图9所示的现有例的安全带卷收器1相同地，包括减速度检测单元5、锁定单元6以及弹簧单元8，并且包括与上述预张紧装置11相同的预张紧装置、将预张紧装置11的安全带卷绕转矩传递到卷轴4的与上述套筒12相同的套筒。

并且，该例子的安全带卷收器1，在卷轴4的锁定底座14侧的端面突起设置的支撑轴部4a的外周上，与卷轴4同轴设有第二EA机构(相当于本发明的第二安全带载荷限制机构)41。如图2所示，该第二EA机构41包括：作为第二吸能部件的带状的吸能板42；环状的第一吸能部件支撑部件43，可相对旋转地支撑在卷轴4的支撑轴部4a上，并具有内齿的棘轮齿43a；和第二吸能部件支撑部件44，可相对旋转地支撑在该第一吸能部件支撑部件43上。

吸能板42由具有规定厚度和规定宽度的带状平板构成，整体大致形成C字形。吸能板42也可以以线状体形成。该吸能板42的一端部成为固定支撑在第一吸能部件支撑部件43上的第一支撑部42a，并且吸能板42的另一端部可滑动地支撑在第二吸能部件支撑部件44上。并且，在第一支撑部42a的附近形成有折回的U字形部42b。

第二吸能部件支撑部件44形成圆板状，在其外周缘上形成有环状的凸缘44a。吸能板42的第一支撑部42a固定支撑在第一吸能部件支撑部件43上，并且从吸能板42的U字形部42b至另一端，与第二吸能部件支撑部件44的凸缘44a的内周面抵接。

并且，在卷轴4的支撑轴部4a和第一吸能部件支撑部件43之间设有离合器机构45，所述离合器机构45相对于所述支撑轴部4a和第一吸能部件支撑部件43向安全带拉出方向的旋转可旋转地连接。该离合器机构45形成圆弧状，并且在其一侧上设有具有规定数量的卡定爪46a的离合器棘爪46，所述卡定爪46a可与第一吸能部件支撑部件43的棘轮齿43a扣合。该离合器棘爪46可滑动地支撑于在支撑轴部4a上以规定形状弯曲形成的支撑面4b上。

并且，如图3所示，离合器棘爪46可一体旋转地设在共用销47上，所述共用销47一体且同轴地设在锁定单元6的棘爪13的旋转轴13a上。在紧急时刻棘爪13转动而阻止锁定底座14向安全带拉出方向的旋转时，通过该棘爪13的转动，离合器棘爪46的卡定爪46a转动而与棘轮齿43a扣合。

如上所述，在减速度检测单元5动作的紧急时刻，棘爪13旋转而与框架2侧壁2b的内齿19扣合时，因离合器棘爪46与棘爪13的旋转连动而旋转，由此该卡定爪46a沿安全带拉出方向与第一吸能部件支撑部件43的棘轮齿43a扣合，从而连接离合器机构45。通过该离合器机构45的连接，卷轴4和第一吸能部件支撑部件43至少向安全带拉出方向旋转连接。并且，由于棘爪13与框架2的内齿19扣合时锁定底座14向安全带拉出方向的旋转被锁定，与此相对，乘员的惯性使安全带3要被拉出，卷轴4继续向安全带拉出方向旋转，因而共用销47受到较大的剪切载荷而断裂。

即，在紧急时刻，棘爪13与框架2的内齿19扣合，并且离合器棘爪46的卡定爪46a与棘轮齿43a扣合时，共用销47发生剪切破坏。共用销47剪切破坏时，离合器棘爪46，在其卡定爪46a与棘轮齿43a扣合的状态下，在卷轴4相对于卷轴4向安全带拉出方向的旋转的上游侧相对移动。由于离合器棘爪46进入卷轴4的支撑轴部4a的支撑面4b和第一吸能部件支撑部件43之间，从而停止相对于卷轴4的相对移动。由此，可牢固地保持卷轴4和第一吸能部件支撑部件43在安全带拉出方向上的旋转连接。因此，卷轴4向安全带拉出方向的旋转通过离合器棘爪46传递到第一吸能部件支撑部件43，如用箭头表示，第一吸能部件支撑部件43向安全带拉出方向旋转。

并且，如图2所示，在框架2的侧壁2b上具有分别控制第二EA机构41的EA动作的动作控制部件48和对该动作控制部件48进行驱动的驱动部件49。动作控制部件48由可转动地支撑在框架2的侧壁2b上的杆50构成，在杆50的前端上设有弯曲90度的扣合突起部50a。通常，该扣合突起部50a与形成在第二吸能部件支撑部件44的凸缘44a上的扣合凹部44b嵌合。

第二EA机构41构成本发明的限制载荷设定单元。在驱动部件49的内部具有气体发生器49a(在图2中未图示，在图4中有图示)，在紧急时刻该气体发生器动作而产生反应气体。通过该反应气体，驱动部件49动作而使动作控制部件48的杆50在图2中向顺时针方向转动，从而使扣合突起部50a从扣合凹部44b脱离。

如图4所示，在该例子的第二EA机构41中，驱动部件49的气体发生器49a根据来自座椅重量传感器51、座椅滑动位置检测传感器52、加速度传感器53、前侧卫星传感器(front satellite sensor)54、安全带拉出量传感器55以及带扣开关56的各输出信号，通过CPU57根据紧急时刻的状况进行动作控制。即，在驱动部件49不动作，动作控制部件48的杆50的扣合突起部50a没有从扣合凹部44b脱离时，通过第二EA机构41限制施加在安全带3上的载荷，在杆50的扣合突起部50a从扣合凹部44b脱离时，不通过第二EA机构41限制施加在安全带3上的载荷。因此，利用该第二EA机构41的载荷限制动作，在紧急时刻可在进行载荷限制的情况和不进行载荷限制的情况之间变化。

并且，该例子的安全带卷收器1，如图1所示，在卷轴4与锁定底座14之间设有第三EA机构(相当于本发明的第三安全带载荷限制机构)63。该第三EA机构63为第三吸能部件，具有在卷轴4的轴方向延伸的细长的吸能销64。该吸能销64，可滑动地嵌入细长的轴向孔4c，并且贯通锁定底座14而设置，此处，该轴向孔4c沿轴方向延伸地贯穿设置在卷轴4上的偏心位置。在贯通锁定底座14的吸能销64的端部形成有凸缘64a，该凸缘64a卡定在锁定底座14上，由此阻止吸能销64向卷轴4侧的脱离。

在锁定底座14的与卷轴4相对的一侧的侧面，在吸能销64的贯通位置形成有对该吸能销64进行引导的导向槽14a。如在图2用双点划线所示，该导向槽14a形成与锁定底座14同心状的圆弧形状，并且该圆弧状的长度设定为吸能销64的吸能动作后可完全收容吸能销64的长度。在进行吸能销64的吸能动作之前的通常时刻，如图1所示，吸能销64保持直线状的形状。

在该第三EA机构中，如图5(a)所示，在通常时刻的拉拔销之前，吸能销64不从卷轴4的轴向孔4c拉拔，而处于保持直线状的状态。在上述的紧急时刻，由于锁定底座14向安全带拉出方向的旋转被阻止，因而扭杆7扭转，只有卷轴4相对于锁定底座14向安全带拉出方向相对旋转。这样，吸能销64开始从卷轴4的轴向孔4c拉拔。如图5(b)所示，吸能销64从轴向孔4c拉拔时，在A点和B点以直角弯曲，并且被拉拔的吸能销64b被锁定底座14的导向槽14a引导而以圆弧状弯曲变形。

因来自轴向孔4c的吸能销64的拉拔阻力、吸能销64的折弯变形以及吸能销64的弯曲变形，如图5所示，产生作为施加在安全带上的载荷而被限制的载荷。该载荷逐渐增大，但如图5(b)所示，在吸能销64拉拔规定量的拉拔途中保持一定。在该状态下，限制载荷为扭杆7的扭转变形引起的载荷和在吸能销64的拉拔中产生的载荷加和后的载荷。

如图5(c)所示，吸能销64全部被拉拔后，在吸能销64的拉拔中产生的载荷消失，仅有扭杆7的扭转变形引起的载荷。这样，在紧急时刻第三EA机构63一定进行载荷限制动作，这是固定的。

接着对结构如上的该例子的安全带卷收器1的动作进行说明。

如图6(a)所示，在安全带卷收器1不动作的初始状态下，离合器棘爪46的卡定爪46a不与棘轮齿43a扣合，所以离合器机构45断开(阻断)。因此，卷轴4和第一吸能部件支撑部件43旋转性地阻断。并且，驱动部件49不动作，动作控制部件48的杆50的扣合突起部50a与第二吸能部件支撑部件44的扣合凹部44b嵌合。由此，第二吸能部件支撑部件44不能旋转。

在上述紧急时刻，与上述相同地，因预张紧装置11产生的安全带卷绕转矩，如图6(b)所示，卷轴4向安全带卷绕方向(图中顺时针方向)旋转而卷绕规定量的安全带3，从而牢固地约束乘员。接着，因乘员的惯性，卷轴4和锁定底座14向安全带拉出方向旋转时，棘爪13转动而阻止锁定底座14向安全带拉出方向的旋转。这样，与以往相同地，扭杆7扭转变形，从而通过扭杆7吸收能量。并且与此同时，如图6(b)所示，离合器棘爪46转动而使其卡定爪46a与棘轮齿43a扣合。即，离合器机构45接通而使卷轴4和第一吸能部件支撑部件43在安全带拉出方向上旋转性地阻断。此时，驱动部件49不动作，第二吸能部件支撑部件44保持不能旋转的状态。

因此，伴随着乘员的惯性引起的卷轴4向安全带拉出方向的旋转，该卷轴4的旋转通过离合器机构45传递到第一吸能部件支撑部件43，如图6(c)所示，第一吸能部件支撑部件43也向安全带拉出方向(在图6(c)中为逆时针方向)旋转。这样，由于吸能板42的第一支撑部42a与第一吸能部件支撑部件43的旋转一起向相同方向旋转，因而吸能板42的U字形部42b依次向另一端侧移动而变形。由此，可通过第二EA机构41吸收能量。并且，如上所述，第三EA机构63的吸能销64以直角折弯变形，同时以圆弧状弯曲变形。由此，可通过第三EA机构63吸收能量。这样，可通过扭杆7、第二EA机构41以及第三EA机构63的全部动作，更加有效地吸收能量。此时施加在安全带3上的限制载荷，如在图7用α表示，是将扭杆7的扭转变形载荷、吸能板42的变形载荷以及吸能销64的拉拔载荷加和后的载荷。即，施加在安全带3上的限制载荷，最初因扭杆7、第二以及第三EA机构41、63而变大。

如图5(c)所示，吸能销64全部被拉拔后，第三EA机构63所执行的能量的吸收结束，如在图7用β表示，成为扭杆7的扭转变形载荷和吸能板42的变形载荷加和后的载荷。由此，通过扭杆7和第二EA机构41进而吸收能量，安全带3的限制载荷被改变。

根据来自上述各传感器51、52、53、54、55以及带扣开关56的输出信号，CPU37掌握紧急时的状况，在判断没有必要通过第二EA机构41吸收能量时，CPU37使驱动部件49的气体发生器49a动作。这样，如图6(d)所示，气体发生器49a产生反应气体，通过该反应气体，驱动部件49驱动而使动作控制部件48的杆50向顺时针方向转动。由此，由于杆50的扣合突起部50a从扣合凹部44b脱离，因而第二吸能部件支撑部件44变得可以旋转。

因此，如图6(e)所示，第二吸能部件支撑部件44与卷轴4及第一吸能部件支撑部件43一体地向安全带拉出方向旋转。这样，U字形部42b不向另一端侧移动，从而吸能板42不会变形。因此，第二EA机构41所执行的能量的吸收结束，如在图7用γ表示，限制载荷仅是扭杆7的扭转变形载荷的载荷。由此，仅通过扭杆7进而吸收能量，安全带3的限制载荷进一步被改变。这样，在需要通过第二EA机构41吸收能量的情况下，安全带卷收器1设定3阶段的限制载荷。

并且，在紧急时刻，根据来自各传感器51、52、53、54、55以及带扣开关56的输出信号，CPU37掌握紧急时的状况，在判断没有必要从最初开始通过第二EA机构41吸收能量时，CPU37使驱动部件49的气体发生器49a动作。由此，与上述相同地，第二吸能部件支撑部件44变得可以旋转，吸能板42不变形，从而不进行第二EA机构41所执行的能量吸收。此时，如上述图5所示，限制载荷是最初将扭杆7的扭转变形载荷和第三EA机构63的吸能销64的拉拔载荷加和后的载荷。

如图5(c)所示，吸能销64全部被拉拔后，第三EA机构63所执行的能量的吸收结束，在载荷限制的最后，仅成为扭杆7的扭转变形载荷的载荷。由此，仅通过扭杆7进而吸收能量，安全带3的限制载荷被改变。这样，在不需要通过第二EA机构41吸收能量的情况下，安全带卷收器1设定2阶段的限制载荷。

如上所述，根据该例子的安全带卷收器1，由于根据预先知道的信息(例如，乘员的体重的信息、座椅滑动位置的信息等)、预测碰撞的碰撞预测信息以及碰撞的严重程度的信息(例如，碰撞速度的信息、碰撞加速度的信息、碰撞的方式等的信息)等紧急时刻的状况的信息，通过载荷限制可变的第二EA机构41改变紧急时刻的安全带3的限制载荷，因而能够根据紧急时刻的状况和乘员的体格大小等紧急时刻的信息，更加灵活地设定碰撞等紧急时刻的安全带的各种限制载荷。由此，在紧急时刻能够更加有效且更加恰当地对乘员进行约束。

并且，通过组合载荷限制可变的第二EA机构41和载荷限制固定的第一EA机构以及第三EA机构63，能够更有效地设定碰撞等紧急时刻的安全带的限制载荷。由此，在紧急时刻能够更加有效且更加恰当地对乘员进行约束。

特别是，阻止锁定底座14向安全带拉出方向旋转，卷轴4相对于锁定底座14向安全带拉出方向相对旋转时，由于最初通过扭杆7和第三EA机构63限制施加在安全带3上的载荷，或最初通过扭杆7、第二及第三安全带载荷限制机构41、63限制施加在安全带3上的载荷，至少最后仅通过扭杆7限制施加在安全带3上的载荷，因而阻止锁定底座14向安全带拉出方向旋转，卷轴4相对于锁定底座14向安全带拉出方向相对旋转时，最初可通过扭杆7和第三EA机构63或通过扭杆7、第二及第三安全带载荷限制机构41、63较大地限制施加在安全带3上的载荷，之后，在载荷限制的最后仅通过扭杆7进行限制。

以往，在紧急时刻施加在乘员上的能量(通常称作胸G)，最初由于是仅通过安全带3施加的能量，因而较小，气囊开始与乘员接触时由于还加上气囊的能量，因而具有慢慢变大的趋势，并具有不能均匀地进行能量吸收的问题。但是，如上所述，通过有效地利用EA机构进行载荷限制，即使在紧急时刻气囊动作而加上气囊的能量，通过限制安全带3的载荷，相对于任意体格的乘员都能够均匀地吸收施加在乘员上的能量，并且能够有效地进行。

并且，由于将第二EA机构41与卷轴4同轴设置，因而能够使安全带卷收器1在上下方向上小型紧凑地形成。由此，能够使车室内的有效空间相应地增加。

并且，由于第三EA机构63使用嵌入卷轴4的轴向孔4c的细长的吸能销64，因而能够使第三EA机构63的结构变得简单，能够更加小型紧凑地形成安全带卷收器1。

上述例子的安全带卷收器1，能够应用于在以往公知的安全带装置中使用的安全带卷收器1。作为可应用上述各例子的安全带卷收器1的安全带装置，例如图8所示，具有一种安全带装置62，其由如下的部件构成：固定在车体上的安全带卷收器1；安全带3，从该安全带卷收器1拉出，并且前端的安全带固定器3a固定在车体的底部或车辆座椅58上；引导固定器59，将从安全带卷收器1拉出的安全带3向乘员的肩部侧引导；舌片60，可自由滑动地支撑在从该引导固定器59引导来的安全带3上；和带扣61，固定在车体的底部或车辆座椅上，并且可扣合和分离地插入扣合有舌片60。

另外在上述例子中，作为使动作控制部件48的杆50转动的驱动部件49，使用了气体发生器49a，本发明不限于此，作为驱动部件49，例如也可以通过电磁螺线管产生电磁力使杆50转动等、通过其他装置产生驱动力使杆50转动。在这种情况下，只要通过CPU57与上述例子相同地对电磁螺线管进行驱动控制即可。

并且在上述例子中，作为第三EA机构63使用吸能销64，通过该吸能销64的拉拔来限制施加在安全带3上的载荷，但是作为第三EA机构63，也可以与具有吸能板42的第二EA机构41相同地，使用具有吸能板的EA机构。这样一来，由于能够使吸能板的长度比吸能销64更长(需要使吸能销64的长度小于卷轴4的轴方向长度)，因而能够使设定了吸能板限制载荷的卷轴4的旋转行程变大。但是，为了使包含各EA机构的安全带卷收器的结构更加简单且紧凑，优选的是，作为第三EA机构63使用吸能销64。

工业实用性

本发明的安全带卷收器可用于设在汽车等车辆上的安全带装置，能够适当地利用于在碰撞时等紧急时刻限制施加在安全带上的载荷而吸收缓冲乘员的能量，并且阻止安全带的拉出的安全带卷收器。

Claims (6)

1.一种安全带卷收器，其包括：卷绕安全带的卷轴；和具有锁定部件的锁定单元，在通常时刻所述卷轴的旋转通过第一安全带载荷限制机构传递给所述锁定部件而使其与该卷轴一起旋转，并且在紧急时刻阻止所述锁定部件向安全带拉出方向旋转；当阻止所述锁定部件向安全带拉出方向旋转而使所述卷轴相对于所述锁定部件向安全带拉出方向相对旋转时，通过所述第一安全带载荷限制机构限制施加在所述安全带上的载荷，其特征在于，

与所述卷轴同轴地设有第二安全带载荷限制机构，所述第二安全带载荷限制机构根据乘员体格的信息、座椅滑动位置的信息、碰撞速度的信息、碰撞加减速度的信息、碰撞方式的信息等紧急状况的信息，改变紧急时刻的安全带的限制载荷；

并且，在所述卷轴和所述锁定部件之间设有在紧急时刻限制施加在所述安全带上的载荷的第三安全带载荷限制机构。

2.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，当阻止所述锁定部件向安全带拉出方向旋转而使所述卷轴相对于所述锁定部件向安全带拉出方向相对旋转时，最初通过第一和第三安全带载荷限制机构限制施加在所述安全带上的载荷；或最初通过第一至第三安全带载荷限制机构限制施加在所述安全带上的载荷，至少最后仅通过第一安全带载荷限制机构限制施加在所述安全带上的载荷。

3.根据权利要求1或2所述的安全带卷收器，其特征在于，所述第一安全带载荷限制机构由设在所述卷轴和所述锁定部件之间的扭杆构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，所述第二安全带载荷限制机构由可一体旋转且同轴地设在所述卷轴上的第一吸能部件支撑部件、同轴地设在所述第一吸能部件支撑部件上的第二吸能部件支撑部件以及设在所述第一与第二吸能部件支撑部件之间的吸能部件构成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，所述第三安全带载荷限制机构具有可滑动地嵌入到贯穿设置于所述卷轴中的细长的轴向孔内，且贯通所述锁定部件地设置的吸能销；当所述卷轴在紧急时刻相对于所述锁定部件向安全带拉出方向相对旋转时，利用从所述卷轴的轴向孔拉拔所述吸能销时的拉拔载荷限制施加在所述安全带上的载荷。

6.一种安全带装置，其至少包括：卷绕安全带的安全带卷收器、可自由滑动地支撑在从该安全带卷收器拉出的安全带上的舌片、可扣合或分离地与该舌片扣合的带扣，在紧急时刻通过利用安全带卷收器阻止拉出所述安全带而约束乘员，其特征在于，

所述安全带卷收器是权利要求1至5中任一项所述的安全带卷收器。

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