CN1100043A - 安全带收缩器 - Google Patents

Abstract

在本发明的安全带收缩器中，主棘爪17转入与 锁定环23的齿23a相啮合，从而卷轴在带退绕方向 α的转动力传递到锁定环23上使之在相同方向α上 转动，锁定环23的这种转动经过臂24传递到夹紧 件26上并使之转动。结果，带子被抓紧在夹紧件26 和承力件27之间，从而能够锁住带子的进一步退 绕。这使夹紧装置可以结合到框架式安全带收缩器 上，并大大改善部件啮合的可靠性。

Description

本发明涉及一种装配在汽车或其它车辆中以保证乘员安全的安全带收缩器组件，特别是涉及一种万一出现紧急情况而锁住卷有带子的卷轴之转动从而防止带子退绕的安全带收缩器。

装在汽车或其它车辆中的普通安全带收缩器具有在紧急情况下（如车辆过度减速时）锁住卷绕有带子的卷轴转动的锁定装置，从而防止了由乘员的惯性运动引起的带子退绕。

用于卷轴的锁定装置的一个典型例子在US4，796，918的说明书及附图中给予了描述和表示。它称为框架锁定式锁定装置，包括一个卷轴和在支承卷轴的框架上的齿。一旦施于车辆的减速度大于一个预定值，卷轴就运动直到它的齿与框架上的齿相啮合为止，从而锁住卷轴的进一步转动。该框架式锁定装置在重量上可相对减轻，因为在框架上有成形齿而能够省去一些特殊件的原因。所以这种锁定装置可很好适应流行车辆（例如小汽车）所必须达到的重量减轻的需要。

如上所述，在车辆上施加有过大的减速度时，带子的进一步退绕可以通过锁住卷轴的进一步转动而防止。但是在某些情况下，在带子上的退绕力作用下卷绕在卷轴上的过多的带子被紧紧卷绕，这种紧紧卷绕趋使带子进一步退绕。

这样，在JP-A-03-112750中公开了另一种安全带收缩器。它用于锁住卷轴的转动并用夹紧装置夹紧带子以锁住带子，从而防止带子进一步退绕。

在上述公开的安全带收缩器中，一个卡爪与在卷轴上一个棘轮的齿相啮合，以锁住卷轴的转动，并且有一些可运转件用于与上述卡爪的运动作相联地致动夹紧装置，从而锁住带子。

在上述美国专利的说明书及附图中所公开的包括这种锁定装置的收缩器中，在卷轴上形成的齿与框架上的齿相啮合，从而当卷轴的转动被锁住时，在卷轴的齿和框架的齿上作用有相当大的力，这样就需要增加这些齿的宽度以减轻作用其上的应力。迄今，作用于齿的这种应力的减轻是通过增加卷轴和框架的齿的厚度以增加啮合宽度或通过在框架上形成独立的加强齿的方法来实现的。然而，在前一种情况下还出现重量增加的问题，在后一种情况，不仅因使用加强件而需要更多的部件，而且因附加的加强连接步骤而需要更多的工序，从而使费用显著增加。

在前述框架式锁定装置的情况下，要求在卷轴两端上构成的齿同时与框架两侧壁上的齿相啮合。然而，在两侧达到同时啮合确实存在一些明显的困难；这种啮合通常发生在一侧。由于卷轴的运动而使卷轴侧的齿与框架侧的齿相啮合的，从而在两侧达到同时啮合尤其困难。在齿仅在一侧相互啮合处，应力集中在这些齿上，从而需要进一步增加其强度，这将不可避免地导致收缩器尺寸和重量的增加。

为了防止带子因其紧密卷绕而引起的退绕，希望在框架锁定式安全带收缩器中装有JP-A-03-112750公开的那种带子夹紧装置。

然而，不作任何变化而将上述说明书中所公开的夹紧装置应用于前述框架锁定式安全带收缩器上是困难的（该夹紧装置用于移动卷轴直到卷轴一侧的齿与框架一侧的齿相啮合为止），这是因为该夹紧装置的驱动是通过将第二可运转件与卷轴上棘轮的齿相啮合以使棘轮的旋转力从第二可运转件经第一可运转件传递到夹紧装置上来实现的。

由于使用更多的部件以及连接这些部件使夹紧装置的结构更加复杂，这是因为它必须由锁住卷轴的卡爪、用于承接卷轴旋转力的第二可运转件、用于将该旋转力从第二可运转件上传递到夹紧装置的第一可运转件以及用于将卡爪的运动与第二可运转件相联的可运转件所构成。

本发明的目的是使锁住带子的夹紧装置能够安装在一个框架锁定式安全带收缩器中，从而提供一种部件啮合方面大大改善、部件及组装步骤的数量大大减少及重量轻、造价便宜、结构简单的安全带收缩器。

根据本发明，上述目的是由提供这样一种安全收缩器达到的，它包括：一个将带子卷绕其上的卷轴；一个可旋转地支承上述卷轴两端的框架；位于上述框架和卷轴之间并允许卷轴在正常状态下转动的锁定装置，该装置在必要时被致动以至少锁住卷轴在带子退绕方向的转动；当车辆上施加有大于预定值的减速度时被致动的减速度传感装置；在正常状态下与上述卷轴的转动同步转动并在与所述减速度传感装置的致动作相联时相对卷轴转动以驱动上述锁定装置的锁定致动装置；以锁住带子的夹紧装置以及一个与上述锁定装置的致动动作相联而起动以驱动所述夹紧装置的可运转件，其特征是：

锁定装置包括：一个锁定环，它具有一个第一待啮合部分，该第一部分设置在上述框架的卷轴的一端并设计地能够转动一个给定量；一个具有第一啮合部分的第一啮合件，它的一端可转动地由卷轴的一端支承着并且它的另一端能够与上述第一待啮合部分相啮合，上述第一啮合部分设计成这样，即在正常状态下，它保持车不与第一待啮合部分相啮合的位置，并在必要时转至它与第一待啮合部分相啮合的位置；一个第二待啮合部分，它设在框架卷轴的另一端；以及一个具有第二啮合部分的第二啮合件，该啮合件的一端可转动地由卷轴的另一端支承着并且它的另一端能够与上述第二待啮合部分相啮合，第二啮合部分这样设计，即在正常状态下它保持在不与第二待啮合部分相啮合的位置，并在必要时转动至与第二待啮合部分相啮合的位置，

所述夹紧装置包括一个在带子上保持夹紧力的夹紧件和一个承受上述夹紧件之夹紧力的构件，在夹紧件夹紧力作用下上述带子夹紧在上述夹紧件和承力件之间，从而锁住带子，

所述可动转件具有一个臂，它与上述锁定环和夹紧件相啮合，从而将传至锁定环的卷轴转动力传递至上述夹紧件上。

在本发明的另一个方面，其特征在于，所述的第一啮合部分成形在锁定环的内圆周面上；锁定环的外圆周可滑动地安装在上述框架的一个圆孔中；在该圆孔的圆周上具有凹槽与凸台之一；凹槽与凸台的另一个则位于上述圆孔的外圆周上；所述凹槽的周向长度比所述凸台大一个给定量；并且上述锁定环位于所述圆孔内，以使上述凸台能布置在上述凹槽内。

在本发明的又一个方面，其特征在于，所述的夹紧件具有一个杆件，该杆件具有一个肘节铰链机构以及一个设置在杆的端部并具有给定数量齿的带齿件，所述的臂放在上述锁定环及杆件之间，该夹紧件是这样构造的，即在杆件被所述的壁带着在锁定方面转动以使上述齿能够咬入带子之后，仅由带子上的退绕力使杆件在锁定方向转动，从而自动锁住带子。

在本发明上述构造的安全带收缩器中，当第一啮合件的第一啮合部分转入与锁定环的第一待啮合部分相啮合时，在带子退绕方向上的卷轴旋转力被传递到锁定环，从而使锁定环在相同方向转动。然后锁定环的这种转动经臂传递到夹紧件使之转动，而使带子抓紧在夹紧件和承力件之间以锁住带子。这样带子的进一步退绕就锁住了。

由于夹紧件和承力件之间的夹紧力不够或其它原因，带子经常趋于继续退绕。然而，在这种情况下卷轴进一步转动，从而转动力可以通过第一啮合件传递到锁定环上，因此使锁定环在相同的方向进一步转动。当锁定环由其初始位置起的转动总量达到一个预定值时，锁定环的转动被阻止以锁定卷轴，这样，带子的退绕被绝对制止。

在本发明的安全带收缩器中，第一啮合件具有锁住卷轴转动及将卷轴的旋转力由臂传递到夹紧件上的功能，这样就减少了与第一啮合件运动作相联而将卷轴的旋转力传递到夹紧件上的构成传动机构的部件数量，并省去了锁定环上用于控制传动机构部件的所有偏心孔。因此，不仅大大简化了传动机构的结构，而且还使锁定环易于加工，从而使安全带收缩器的重量轻，造价便宜。

特别是由于锁定环的外园面是可滑动的而其由框架中园孔的内园周导向，所以本发明的锁定环能够光滑及稳定的转动。

此外，卷轴的旋转力由可运转件的臂传递到夹紧件直到夹紧件发挥其自锁作用为止。然而，随着夹紧件产生其自锁作用，卷轴的旋转力不再由臂传到夹紧件上，这使得臂能用轻质材料制成，从而使安装安全带收缩器的重量更轻。

本发明的其它目的和优点将由说明书中看到和表现出来。

所以，本发明包括了结构、元件组合及在后面提出结构简化的部件排列方面的特征，本发明的范围表示在权利要求中。

图1A是表示本发明安全带收缩器一个实施例的中心部分的透视分解图；

图1B是表示本发明安全带收缩器一个实施例的左侧部分的透视分解图；

图1C是表示本发明安全带收缩器一个实施例的右侧部分的透视分解图；

图2是上述实施例的安全带收缩器的左视图，表示安全带收缩器处于全装配状态，其中的罩盖被去掉了；

图3是沿图2Ⅲ-Ⅲ线的剖视图，表示处于全装配状态下的安全带收缩器；

图4是沿图3Ⅳ-Ⅳ线的剖视图，表示处于其全装配状态下的安全带收缩器；

图5是用于该实施例的框架的右侧视图；

图6是用于该实施例的框架的左侧视图；

图7是表示了用于该实施例的锁定环，其中（a）为左侧视图，（b）为右侧视图，（c）为沿图（a）ⅦC-ⅦC线的剖视图；

图8为用于该实施例的卷轴的正视图；

图9表示了用于该实施例的卷轴，其中（a）为右侧视图，（b）为沿图（a）ⅨB-ⅨB线的剖视图；

图10表示了用于该实施例的卷轴，其中（a）为左侧视图，（b）为沿图（a）ⅩB-ⅩB线的剖视图；

图11是用于该实施例的衬套的左侧视图，

图12表示用于该实施例的弹簧罩，其中（a）为右侧视图，

（b）为沿ⅪB-ⅪB线的剖视图；

图13表示用于该实施例的端盖，其中（a）为左侧视图，（b）为沿ⅪⅡB-ⅪⅡB线的剖视图；

图14表示用于该实施例的弹簧销；

图15是用于该实施例的锁定齿轮的第一个罩盖的左侧视图；

图16是用于该实施例的锁定齿轮的第一个罩盖的右侧视图；

图17表示用于该实施例的锁定齿轮，其中（a）为右侧视图，（b）为沿（a）的ⅩⅤⅡB-ⅩⅤⅡB线的剖视图，（c）为沿（a）的ⅩⅤⅡC-ⅩⅤⅡC线的剖视图；

图18表示用于该实施例的惯性装置，其中（a）为左侧视图，（b）为沿（a）的ⅩⅤⅠⅡB-ⅩⅤⅠⅡB线的剖视图；

图19表示用于该实施例的主棘爪，其中（a）为左侧视图，（b）为正视图，（c）为右侧视图；

图20表示用于该实施例的连接销，其中（a）为正视图，（b）为沿（a）的ⅩⅩB-ⅩⅩB线的剖视图，（c）为左侧视图；

图21表示用于该实施例的辅助棘爪，其中（a）为左侧视图，（b）为正视图，（c）为右侧视图；

图22是表示用于该实施例的减速（度）传感装置的局部剖视图；

图23表示减速度传感装置的罩、杆件和啮合爪，其中（a）为正视图，（b）为局部剖开的右侧视图；

图24表示该减速度传感装置的惯性装置，其中（a）为平面图，（b）为局部正视图，（c）为底视图；

图25表示用于该实施例的夹紧装置，其中（a）为夹紧件的透视图，（b）为承力件的透视图；

图26表示用于该实施例的臂，其中（a）为正视图，（b）为左侧视图；

图27是用于该实施例的保持弹簧的透视图；

图28A图示了用于该实施例的主棘爪和辅助棘爪动作部件；

图28B图示了用于该实施例的主棘爪和辅助棘爪动作的另一部件；

图29图示了在主棘爪的自锁作用下锁定齿轮是如何工作的，其中（a）表示主棘爪在其准备位置，（b）表示主棘爪在其锁定位置；

图30A表示该实施例中的夹紧装置动作部件；

图30B表示该实施例中的夹紧装置动作的另一部件；

图30C表示该实施例中的夹紧装置动作的又一部件；

图1是本发明安全带收缩器的一个实施例的透视分解图，图1A表示了它的中心部分，图1B表示了它的左手侧，图1C表示了它的右手侧。该透视分解图是将图1A的线A₁、B₁、C₁、D₁对准图1B的线A₂、B₂、C₂、D₂和将图1A的线F₁、E₁、C₁、G₁、H₁对准图1C的线F₃、E₃、C₃、G₃、H₃而构成了一个整体。图2到图4表示了上述实施例的全装配状态的安全带收缩器，图2是罩盖被取走的安全带收缩器的右侧视图，图3是沿图2Ⅲ-Ⅲ线的剖视图，图4是图3结构去掉偏置力施加装置5的部分右侧视图。

由图1A-4可以看到，根据该实施例的通常以1表示的安全带收缩器包括一个具有右侧壁2a和左侧壁2b的C形框架2，右侧壁2a和右侧壁2b相互连接以加强框架2。由图5可以看到，右侧壁2a具有一个环孔2d，该孔的内圆周上以大致相等的间距设有6个凹坑2f，此外，右侧壁2a上具有4个啮合孔2k、2m、2n、2r、一个弧形导向孔2p、一个用于支承带子导向件22（后面将要描述）的轴的弧形凹槽2S、一个孔2v，一用于枢轴式支承夹紧装置25的夹紧件（后面要描述）的杆销30（见图3）穿过的孔2u、一个穿有一个固定螺杆31的孔2v，螺杆31作为后面要描述的一个臂的枢轴24并支承一个在一个方向偏压的扭簧29，以及一个扭簧29的端部卡入其中的孔2w。

另一方面，由图6可以看到，右侧壁2b具有一个圆孔2e，该孔的整个内圆周上具有给定数量的角形齿2g，每个齿2g在位于带子退绕方向α的一侧较陡倾斜而在带子卷绕方向β的另一侧较缓倾斜。此外，左侧壁2b具有三个嵌入孔2h、2i、2j、一个环形导向孔29、一个用于支承带子导向件22（后面要描述）的轴的弧形槽2t以及一个用于可转动支承夹紧件26转轴的孔2x。

辅助棘爪20可以与位于右侧壁2b上的齿2g啮合，棘爪20连接在连接锁19（后面要描述）的一端，连接锁19一端枢轴式地支承在第五个凹槽4x中，它成形于卷轴4带凸缘部分4c内，并且其另一端作为位于第四个凹槽4u内的啮合部分。由图21可更好地看到，辅助棘爪20呈扇叶形状，其枢轴上具有一个凸台20b，该凸台具有一个截面为矩形的通孔20a。在辅助棘爪20相对枢轴的端部成形有卡爪部分20c，在卡爪20c的末端具有可与框架2左侧壁2b上的齿2g相啮合的齿20d。如何安装辅助棘爪20等等，将预以详细描述。

锁定环23的外圆周部分几乎紧密地并可转动地装配在右侧壁2a的孔2d中，如图7所示，锁定环23的整个内圆周上具有预定数量的角形齿23a，每个齿23a在带子退绕方向α的一侧倾斜较陡，而在带子卷绕方向β的另一侧则较平缓倾斜。

由图7（c）可以看到，锁定环23的左、右两侧的外圆周直径不同，截面呈阶梯形，换句话说，左侧外圆周23b具有较小的直径，而右侧外圆周23c具有较大的直径。左侧外圆周23b的直径几乎等于或略小于右侧壁2a内的孔2d的直径。此外，外圆周23b和23c在圆周方向具有六个相同间距的凸台或栓销23d，这些栓销23d的圆周长度比右侧壁2a内凹坑2f的圆周长度小一个给定量η。此外，右侧外圆周23c上还具有一个接触部23e，它与相对它转动的臂24（后面描述）相接触。接触部分23e具有一个凹槽23f，其中装配一个设于臂24上的连接销24a（见图26）。

这样构成的锁定环23的左侧的外圆周23b几乎是紧密地并可转动地安装在右侧壁2a的孔2d中。在这种情况下，六个栓销23d位于凹槽2f中，每个凹槽2f的圆周长度比各栓销23d的圆周长度大一个定值η；锁定环23可以量η限定的旋转角相对右侧壁2a转动。

主棘爪17可与锁定环23的齿23a啮合，该主棘爪17的一端可转动地支承在（后面要描述）卷轴4的凸缘形部分4b之内的第三个凹槽4n中，并且其另一端位于第二个凹槽4i中。

由图19可更清楚地看到，主棘爪17呈扇叶形状，其枢轴上有一个带通孔17a的凸台17b。在主棘爪17相对枢轴的一端成形有卡爪部分17c，在卡爪17c的末端具有可与锁定环23的齿23a相啮合的齿17d，锁定环23连接于框架2右侧壁2a之上。如何安装主棘爪17等等，将予以详细描述。

左侧壁2b的齿2g、锁定环23的齿23a、主棘爪17和辅助棘爪20限定了（如下所述）至少在带子退绕方向锁住卷轴4转动的锁定装置。

如图3所示，用于在其上卷绕带子3的卷轴4位于框架2的左右侧壁2a和2b之间。由图8可以看到，卷轴4由一个中心卷带部分4a、在卷带部分4a的左右两个端部成形的用于导引带子3卷绕的环形凸缘部分4b和4c、一个位于凸缘部分4b的中心部位并轴向向外伸出的第一转轴4d和一个位于凸缘部分4c的中心部位并与第一转轴4d同心的第二转轴4e构成。卷带部分4a具有一个直径方向伸展的通孔4f，带子3的端部嵌入该通孔中并被锁住，从而能够将带子3卷入。通孔4f设计得其一端具有较大的宽度；能孔4f为一个具有台阶4g的孔，带子3的端部被锁在台阶4g处。

如图9所示，右侧凸缘部分4b具有一个用于接纳棘爪弹簧18（见图1）的第一凹槽4h、一个接纳主棘爪17的卡爪部分17C（其细节表示在后面要参照的图19中）的第二凹槽4i、一个具有承载表面4j的承载部分4k，承载表面4j用于承受施加于主棘爪17的卡爪部分17c上载荷、一个在其内松动且可转动安装连接销19的轴向通孔4m和一个位于通孔4m之端部并与通孔4m同心的第三凹槽4n。第一、第二和第三凹槽4h、4i、4n相对凸缘部分4b的外圆周边缘4p的表面具有最大的轴向深度，而承载部分4k的表面则相对外圆周边缘4p的表面与凹槽4h、4i和4n相比具有较小的轴向深度。相应地、台阶4q、4r和4s被分别限定在第二凹槽4i和其中成形有第一凹槽4h的凸缘部分4b之外圆周边缘4p部分之间、凸缘部分4b的外圆周边缘4p和承载部分4k之间以及第二凹槽4i和承载部分4k之间。承载面4j由一个弧形扇面构成，它具有给定的长度并与通孔4m同心。

此外，凸缘部分4b的外表面上与圆周方向等距地设有三个右旋向导向部分4t，以便当卷轴4位于左右侧壁2a和2b之间时沿轴向相对右侧壁2a导引卷轴4。右旋向导向部分4t的尺寸是这样的，即不能允许它们容易地穿过右侧壁和左侧壁2a、2b中的孔2d和2e。然而，这些右旋向导向部分4t各具有给定量的齿4t₁，这些齿形状相同并略小于左右侧壁2a和2b上的齿23a、2g。相应地，当齿4t与齿23a或2g对齐时，具有右旋向导向部分4t₁的凸缘部分4b可以穿过孔2d和2e。

第一转轴4d的端部具有一个较小直径部分4d₁，这部分可转动地安装并支承在一个用于锁住齿轮的第一罩盖13的小孔13n内，这在后面将予描述。

如图10所示，左侧凸缘部分4c具有一个容纳辅助棘爪20的卡爪部分20c（其细节示于图21中）的第四凹槽4u、一个具有承载面4v的承载部分4w，承载面4v承受施加于辅助棘爪20的卡爪20c上载荷，一个在其中松动且可转动地装有连接销19的轴向通孔4m以及一个位于通孔4m端部并与通孔4m同心的第5环形凹槽4x。第4、第5凹槽4u和4x相对凸缘部分4c的外周边4y的表面具有最大的轴向深度，承载部分4w的表面相对外周边4y的表面与凹槽4u和4x相比具有较小的轴向深度。相应地，台阶4Z、4A和4B被分别限定在第4凹槽4u和凸缘部分4c的外周边4y之间、凸缘部分4c的外周边4y和承载部分4w之间以及第4凹槽4u和承载部分4w之间。承载面4v由一个弧形扇面构成，其具有给定的长度并与通孔4m同心。

进一步地，凸缘部分4C的外表面在圆周方向等距地设有三个左旋向导向部分4D，以便在卷轴4位于右、左侧壁2a和2b之间时相对左侧壁2b轴向导引卷轴4。这些左旋向导向部分4D具有这样的尺寸，即不允许它们容易地穿过在右侧壁2a和左侧壁2b中的孔2d和2e。然而这些左旋向导向部分4D各具有给定数目的齿4D₁，这些齿形状相同并略小于在左右侧壁2a和2b上的齿23a和2g。这样，当齿4D₁与齿23a或2g对齐时，具有左旋向导向部分4D的凸缘部分4C就能穿过孔2d和2e。

从凸缘部分4c的轴向伸出的第二转轴4e具有一个载面圆形的端部4e₁和一个载面为矩形（在该实施例中为正方形）的根部4e₂。

由图8能清楚地看到，通孔4m不仅伸过凸缘部分4b和4c，而且还轴向穿过中心卷带部分4a；即，通孔4m沿轴向伸过卷轴4。

如图1B和图3所示，在左侧壁2b上装有一个偏置力施加装置5，它给卷轴4提供卷绕带子3的卷绕力。此外，在右侧壁2a上装有一个安全带锁定触动装置6，如图1A、1C和3所示。还装有一个减速度传感装置7，当感应到一个给定的车辆减速度时，装置7被致动而使安全带锁定触动器6动作，如同1C和3所示。

如图1B所示，偏置力施加器5由一个螺旋弹簧构成的动力弹簧8、一个衬套9、一个弹簧罩10和一个罩盖11构成，动力弹簧8的内端8a与衬套9相连以对那儿提供弹力，动力弹簧8的外端8b固定在弹簧罩10上并且罩10内装有制动簧8，罩盖11连到弹簧罩10上以盖住动力弹簧8。

如图11所示，衬套9具有一个穿过其中心的轴向伸展通孔9a，卷轴4的第二转轴4e的根部4e₂可装在通孔9a中。通孔9a的截面形状与第二转轴4e的根部4e₂相同，即截面为矩形。衬套9还具有4个凹槽9b、9c、9d和9e，它们的截面呈U形并通向其外表面。相对衬套9的中心，凹槽9b和9d、9c和9e位于径向相对的位置。正如后面将要描述的，每个凹槽穿有一个弹簧销12（见图1B）。衬套9还具有一个其内安装并嵌入制动簧8的内端8a的嵌入凹槽9f。

第二转轴4e的根部4e₂装入衬套9的孔9a中，这样，衬套9可以套装在第二转轴4e上并与第二转轴4e相连，而前者不会相对后者转动，在此，弹簧8的弹力总是在带子3的卷绕方向β上经衬套9作用于卷轴4上。

如图12所示，弹簧罩10大致在中心具有一个孔10a，卷轴4的第二转轴4e的根部4e₁松动地装在其中，和一对小孔10b，10c，孔10a位于小孔10b和10c之间，孔10b、10c用于接受在那儿穿过的弹簧销12。进一步地，在邻近弹簧罩10的外端处具有一个接合部10d，弹簧8的外端8b与接合部10d相连。

如图13所示，罩盖11大致在中心具有一个孔11a，它用于可转动支承卷轴4的第二转轴的端部4e₁和一对小孔11b，11c，孔11a位于小孔11b和11c之间，孔11b、11c用于接受在那儿穿过的弹簧销12。此外，一个在罩盖11端部上的凸缘部分具有三个连接凸台或栓销11d、11e和11f，这些连接栓销11d、11e、11f嵌入框架2左侧壁2b内的相应接合孔2h、2i和2j中，以使偏置力施加器5能够可折卸地连接到框架2的左侧壁2b上。

至此，通过将偏置力施加器5预装成一个组件的形式并将该组件连接到框架2的左侧壁2b上就组装成了一个安全带收缩器。在偏置力施加器5被预组装处，弹（簧）力必须总是在带卷绕的方向β上给与卷轴4。因此，需要在带子退绕方向α上使动力弹簧8保持一给定的张紧量。为此，使用了一种图1b所示的弹簧销12。

如图14所详细表示的，弹簧销12是通过弯曲弹性线材构成的，它具有两个爪臂12a和12b。为防止在偏置力施加器5预组装状态下的动力弹簧8的回绕，将爪臂12a、12b穿过弹簧罩盖11内的小孔11b和11c，衬套9内的凹槽9b和9c的任一个、衬套9内的凹槽9d和9e的任一个以及弹簧罩10内的小孔10b和10c，这样，就达到了防止动力弹簧8回绕的目的。

另一方面由图1A、1C可以看到，安全带锁定触动装置6由一个用于锁定齿轮的固定在框架2右侧壁2a上的第一罩盖13、一个锁定齿轮14、一个可摆动地连接到锁定齿轮14上的惯性装置15、一个位于锁定齿轮14和惯性装置15之间的控制弹簧16，一个容纳于卷轴4的第一凹槽4h内并被压在卷轴4和主棘爪17之间的制动弹簧18、一个穿过卷轴4内轴向孔4m的连接锁19以及一个用于锁定齿轮的第二罩盖21构成，第二罩盖21由框架2的右侧壁2a配合并支承以盖住第一罩盖13、锁定齿轮14、惯性装置15、主棘爪17、连接锁19和减速度传感装置7。

此外，示于图1A的安全带收缩器1具有一个引导带子3的带导向件22。

从图15，16可以看到，用于锁定齿轮的第一罩盖13的朝着框架2右侧壁2a的一面上具有一个环形件13a，并且该环13a上具有给定数量的齿13c、13c，……，这些齿全部在内圆周上。每个环齿13c均呈三角形，其对着带子退绕方向α的表面是一个基本垂直的平面，而基对着带子卷绕方向β的表面则为一个缓慢倾斜的平面。如图15所示，第一端盖13对着框架2右侧壁2a的表面上具有三个连接凸台或栓销13d，13e和13f，连接栓销13d，13e和13f分别嵌入右侧壁2a内的接合孔2k，2m和2n中，以使第一罩盖13能够可拆卸地连接到框架2上。

由图16可以看到，用于减速度传感器7的罩壳13g通向第一罩盖13的表面，该表面与装有连接栓销13d，13c和13f的表面相对，在罩壳13g的内壁上装有一对导向件13h和13i，用于在垂直图16纸面的方向上导引和固定支承减速度传感器7。在导向件13h和13i相对的表面上具有截面为梯形的并在导向件13h，13i长度方向伸展的凹槽13j和13k，换句话说，凹槽13j的两侧壁13j₁和13j₂具有坡度，两侧壁13k₁和13k₂也是如此。

另外，用于锁定齿轮的第一罩盖13的一侧（该侧与具有连接栓销的一侧相对）上具有一环形排列齿13c及一个环状侧壁13m，该侧在侧壁13m也即环形排列齿13c的中心部位也具有一个小孔13n。卷轴4第一转轴4d的小直径端部4d₁大致紧密却松动地装配在小孔13n中，以使第一转轴4d可转动地支承在小孔13n中。

锁定齿轮14（如图17（a）所示）由一个圆形平板部分14a和一个位于平板14a外圆周端部的环形凸缘14b构成，凸缘14b在其外表面上具有给定数目14c、14c，……，每个齿14c均呈三角形，其朝着带子退绕方向α的一侧具有较缓的坡度，而其对着带子卷绕方β的一侧基本上是垂直的。

由图17（a），17（b）可知，平板14a的左侧，（图17（b），该侧由凸缘14b环绕）垂直设置有一个支承控制弹簧16一端的弹簧支座14d，并且弹簧支座14d上垂直地设置有一个与平板14a平行的弹簧导向部14e，此外，平板14a上垂直地设有一个轴14f，它可摆动地支承着惯性装置15（这在后面将予以描述）。与轴14f相邻的是一个纵向设置的弧形爪形件14g。

由图17（c）可清楚看到，爪形件14g的末端具有啮合爪14g₁，它的上表面具有坡度并仅略向着轴14f突出。这样，当惯性装置15被套装在轴14f上时，惯性装置15被压在啮合爪14g₁的斜面上，从而使爪件14g弹性变形，以保持轴14f和爪件14g之间的间隙略微张开，这样，惯性装置15就能越过啮合爪14g₁并因此可安放在由轴14f和爪件14g环绕的空间内。

在该状态，惯性装置15由于其向上的和轴向的运动被啮合爪14g₁限制而不与轴14f接触（如图17（c）所示）。然而，由于略微突出的啮合爪14g₁使惯性装置15稍与啮合爪14g₁接合，所以对惯性装置15略微施加外力就能使之越过啮合爪14g₁而不费力地脱离轴14f。爪件14g使得惯性装置15易于与轴14f接合或脱离，并保证惯性装置15可摆动地由轴14f支承。

此外，平板14a垂直地设有第一和第二挡块14h和14i并在其中心具有一个垂直的圆柱形转轴14j，显然，卷轴4的第一转轴4d穿过圆柱形转轴14j内的孔，而使轴14j可绕轴4d转动。

还有，平板14a具有伸过它的第一、第二和第三偏心孔14k、14m和14n。如图17（b）所示，第一、二、三偏心孔14k、14m和14n的周边比平板14a厚，这样不仅保证了导引凸轮随动件嵌入偏心孔内，而且加强了偏心孔的周边。第二、三偏心孔14m、14n的偏心结构的细节将在后面描述。第一偏心孔14k呈弧形，其中心为转轴14j。

另一方面，平板14a在其右侧（在图17（b）中该侧没有被凸缘14b包围）具有支承制动弹簧18一端的弹簧支座14p，该弹簧支座14p上设有垂直的并与平板14a平行的一个导向部分14q。

如图18所示，由一个平板制成的惯性装置15大致呈C形并在其中心孔15a处具有一个毂部15b，此外，惯性装置15的一端具有一个啮合爪15c而在其另一端则具有一个支承及导引控制弹簧16另一端的弹簧支座15d和导向部分15e。由图2可清楚看到，惯性装置15通过将其孔15a套在锁定齿轮14的轴14f上而由锁定齿轮可摆动地支承着。如已经提到的，惯性装置15的毂15b与爪件14g的接合爪14g₁相啮合，从而防止惯性装置15脱离轴14f。

如图2所示，控制弹簧16套在锁定齿轮14与惯性装置15的导向件14e和15e上，并被压在弹簧支座14d和15d之间，而惯性装置15被轴14f可摆动地支承着。从而控制弹簧16的弹力总是在α方向相对锁定齿轮14对惯性装置15施加偏压，这样，惯性装置15在通常位置是靠接在实线表示的第一挡块14h上的。另一方面，当惯性装置15在β方向抵抗控制弹簧16的弹力相对锁定齿轮14转动时，它将靠接定位在第二挡块14i上，如双点线所示。

如图2、3所示，在安全带收缩器1完全组装成同时，用于锁定齿轮的第一罩盖13的齿13c位于锁定齿轮14的环形凸缘14b之内并位于凸缘14b和惯性装置15之间。在其正常状态，惯性装置15定位接靠在第一挡块14h上，如图2中的实线所示；啮合爪15c离开齿13c或不与齿13c啮合。如果（如图2双点线所示）惯性装置15靠接在第二挡块14i上，啮合爪15c就进到可与齿13c啮合的位置。

当啮合爪15c在上述啮合位置而锁定齿轮14在带子退绕方向α上转动时，啮合爪15c与齿13c啮合，从而可阻止或抑制锁定齿轮14在带退绕方向α上的进一步转动。相反，当啮合爪15c在可与齿13c啮合的位置而锁定齿轮14在带子卷绕方向β上转动时，啮合爪15c沿着齿13c的缓坡抵抗控制弹簧16的弹力运动，然后越过齿13c，从而锁定齿轮14可以在带子卷绕方向β上转动。

如图9所示，主棘爪17的毂17b可转动地装入凸缘部分4b的第三凹槽4n中，从而主棘爪17可绕其毂17b相对卷轴4摆动。在这种情况下，主棘爪17通过与凸缘部分4b上台阶4q的接合限制了它在α方向的进一步转动，并通过与凸缘部分4b上台阶4r的接合限制了它在β方向的进一步转动，换句话说，台阶4q、4r作为限制主棘爪17在α方向转动的限位器。

当主棘爪17与台阶4q接合时，其末端齿17d完全位于凸缘部分4b的外表面之内，而当它与台阶4r接合时，其齿17d伸出凸缘部分4b的外表面，从而它们可以与框架2右侧壁2a的齿23a相啮合，这在后面将予以描述。在主棘爪17的与具有齿17d的一端相对的一端具有载荷传递部17e，该载荷传递部17e是由一个与通孔17a和毂17b同心的弧形扇段构成的。

如图9中的双点线所示，主棘爪17通过将其毂17b可转动地装入卷轴4的第三个凹槽4n中而使其连接到右侧凸缘部分4b上。在此，主棘爪17安装在右侧凸缘4b上，卡爪部分17c位于第二凹槽4i之内，而载荷传递扇段17e则与卷轴4的承载面4j相接合。在上述情况下，由于载荷传递部17e和卷轴4的承载面4j是由相同的同心扇段构成的，载荷传递扇段17e恒定地与卷轴4的承载面4j相接合。

用这种方法，载荷传递部17e与卷轴4的承载面4j相接合，施加到主棘爪17的卡爪17c上的载荷w由载荷传递部17e传到承载面4j上（如图9（b）所示）并且载荷传递部17e，由卷轴4所支撑。按照这样一种载荷支承结构，由于齿17d和限定载荷点的载荷传递件17e相互较近，在主棘爪17上的主要作用是受压而不是弯曲。此外，载荷传递件17e和承载面4j的表面相互接触，从而可将载荷经过大的面积传递到卷轴4上，这样就分散了载荷并使得造成的应力相应较小。因此，主棘爪17的强度可比通常的主棘爪大大减少，所以它可由比较轻的材料，如树脂来形成。

此外，一个圆柱形偏心随动件17f从与载荷传递扇段17e相对的主棘爪17侧面伸出，并装在锁定齿轮14的第三个偏心孔14n中且被沿着第三偏心孔14n导引。

制动弹簧18安放在卷轴4内的第一凹槽4h中，安装于锁定齿轮14的弹簧导槽14q内并被压在第一凹槽4h的侧壁和弹簧支座14p之间。因此，在带子退绕方向α上相对卷轴4制动弹簧18恒定地对主棘爪17施加偏压。制动弹簧18的偏压力则使得主棘爪17通常与凸缘部分4b上的台阶4q相接合。

如图20所示，连接销19包括一个截面为圆形的主体19a，主体19a的右端（图20（a））具有一个与其成直角伸展的臂19b，臂19b的一端具有一个截面为圆形的偏心随动件19c，偏心随动件19c配合并导入到锁定齿轮14内的第二偏心孔14m中。

主体19a的另一端具有一个截面为矩形的轴部19d，它装入位于辅助棘爪20（后面将描述）的一端的一个孔中，防止它相对转动。因此，当偏心随动件19c导入第二偏心孔14m中以转动臂19b时，主体19a转动。这样，主体19a的转动被传递到辅助棘爪20上，辅助棘爪20再与导入第二偏心孔14m的偏心随动件19c的运动相协调而转动。

如图10所示，辅助棘爪20的毂部20b可转动地安装在卷轴4的凸缘部分4c内的第五凹槽4x中，从而辅助棘爪20可绕其毂20b相对卷轴4摆动。在上述情况下，通过与凸缘部分4c的台阶4z的处于最外周边4y端部的4z′部分的接合，阻止了辅助棘爪20在α方向上的进一步转动，通过与凸缘部分4c上的台阶4A的接合阻止了辅助棘爪20在β方向上的进一步转动。换句话说，台阶4Z′和4A作为限制辅助棘爪20在α方向转动的限位器。

在辅助棘爪20与台阶4Z′接合同时，其末端齿20d完全位于凸缘部分4c的外表面之内，而在其与台阶4A接合同时，它的齿20d则伸出凸缘部分4c的外表面，从而其可以与框架2右侧壁2b的齿2g相啮合，这在后面将予以描述。在卡爪部分20与齿20d相对的一端具有一个载荷传递部分20e，该载荷传递部20e由一个与通孔20a和毂20b同心的弧形扇段构成。

辅助棘爪20安装在左侧凸缘部分4c上，如图10所示，卡爪部分20c位于第四个凹槽4u之中，而载荷传递扇段20e与卷轴4的承载面4v相接合，在这种情况下，载荷传递扇段20e恒定地与卷轴4的承载面接合而不管辅助棘爪20处于什么位置。

这样，载荷传递部分20e与卷轴4的承载面4v相接合，施加到辅助棘爪20的卡爪20c上的载荷W′则由载荷传递部20e传递到承载面4v上（如图10（b）所示），并由卷轴4支承。按照这样一种载荷支承结构，和主棘爪17的情况一样，由于确定承载作用点的齿20d和载荷传递部20e距离相当近，在辅助棘爪20上的主要作用是压缩面不是弯曲。此外，载荷传递部20e和承载面4v表面相互接触，从而能够经过一个的面积将载荷传递到卷轴4上，这样就分散了载荷并使产生的应力较小。因此，辅助棘爪20在强度上能够比传统的主棘爪大大减弱，从而它可以由相当轻的材料（如树脂）来形成。

由图22可清楚地看到，减速度传递装置7包括一罩壳7a、一个由罩壳7a可摆动支承的杆7b以及一个惯性装置7c，惯性装置7c装在罩壳7a内且正常情况下它位于实线表示的位置，但在感应到过大的车辆减速度时，它就摆动到双点线所表示的位置。

由图23可清楚地看到，罩壳7a的截面呈矩形容器的形状，并在其底部具有一个其上放置惯性装置7c的部分7d。罩壳7a的前后壁7e和7f上设有截面均呈梯形的接合凸台或栓销7g和7h。特别是接合栓销7g和7h的两个侧壁7g₁和7g₂、7h₁和7h₂以与导向件13h、13i的凹槽13j、13k的两个侧壁13j₁和13j₂、13k₁和13k₂相同的倾角倾斜。由图23（a）可清楚地看到，一个接合栓销7h的一个纵向端部具有斜坡7g₃。尽管没有示出，另一个接合栓销7h的一个纵向端部也一个相同的斜坡。栓销7g和7h啮合在用于锁定齿轮的第一端盖13的导向件13h、13i上凹槽13j和13k中。

杆7b的尾端由罩壳7a枢轴式地支承，并且在前端具有一个可与锁定齿轮14的齿14c啮合的接合爪7i。

如图24所示，惯性装置7c在其下部具有一个较小尺寸的中空圆柱形部分7j和一个正好在7j部分之上的较大直径及尺寸的实心截锥部分7k，外锥面的倾角是这样确定的，当惯性装置7c的摇摆运动达到最大时，外锥面大致与前臂7e的内表面相一致。此外，在大尺寸部分7k上具有一个工作锥头7m。使上部7k的尺寸大于下部7j的尺寸使得惯性装置7c对减速度更加敏感。

由图22可以看到，正如上述，这样构成的惯性装置7c被放置在罩壳7a的7d部分上。在其正常状态下，惯性装置7c直立在7d部分上（如由实线所表示的），置于上方的工作锥头7m的上端嵌在杆7b内的截锥形凹坑7n中。在这种正常状态下，杆7b被保持在实线表示的实际水平状态，在该状态杆7b的接合栓销7i不与锁定齿轮14的齿14c相啮合。

随着车辆上作用一个给定大小的减速度时，惯性装置7c倾斜（如双点线所示），直到较大尺寸部分7k的外表面真正抵靠在前臂7e的内面上为止。当惯性装置7c以这种方式倾斜时，工作锥头7m上推杆7b或使杆7b向上旋转到由双点线所示的位置，在该位置杆7b的接合栓销与锁定齿轮14的齿14c相啮合。

如已经提到的，惯性装置7c具有工作锥头7m。一旦惯性装置7c倾斜一点，工作锥头7m就工作以增加杆7b的旋转行程，这样就能使杆7b的臂缩短并使减速度传感器7紧凑。

通过将接合栓销7g、7h沿着（图22所示的）长度方向装入罩壳13g的导向件13h、13i内的凹槽13j和13k中，这样构造的减速度传感器7而被罩在壳体13g中。在上述情况下，由于接合栓销7g、7h在它们的端部具有给定的斜度（如前所述），所以接合栓销7g和7h可非常顺利地装入相应的凹槽13j和13k中。

在两接合栓销7g、7h的伸展端部的上、下侧壁7g₁和7g₂、7h₁和7h₂之间的长度a大于它们在对应于凹槽13j、13k中的接合栓销7g和7h伸展端部处其位置之间的距离b，在接合栓销7g、7h装入凹槽13j和13k中同时，由于壳体13g和7a弹性变形的弹力罩壳7a被导向件13h和13i相当牢固地支承着。特别是由于接合栓销7g、7h和凹槽13j、13k具有一定的坡度，在导向件13h，13j和接合栓销7g、7h之间得到了一定的楔形作用，从而使罩壳7a可被导向件13h和13j更牢固的支承着。

如图1A和2所示，夹紧装置25设在卷轴4上面的框架2上，如果需要，带子3被夹紧以防止其进一步卷绕。夹紧装置25具有一个给带子3夹紧力的夹紧件26和一个承受夹紧件26的力以将带子3在它和夹紧件26之间夹牢的承力件27。

如图25所示，夹紧件26由一个安装在左右侧壁2b、2a上用于摆动运动的杆26a和一个安装在杆26a的自由端以一定角度摆动的带齿件26c组成，带齿件26c具有一定数量的齿26b用于在它和承力件27之间抓牢带子3。此外，在杆26a的右侧和左侧上具有孔26d（在图25中仅示出了左侧的一个，右侧的另一个孔在后面将给以相同的标号），在孔26d内固定地嵌有一个螺杆（图3），该螺杆穿过导向孔2p和并2q并沿其导向，夹紧件26用于在它和（后面要描述的）承力件27之间抓紧带子3。在上述情况下，夹紧件26具有一个肘节铰链机构，以在转动时加力。

另一方面，由图25（b）可以看到，承力件27由一个具有一定数目波纹齿27a的带齿件27b和一个夹持带齿件27b的支座27c构成。支座27c连接到框架2的承力部分2y上并由一个与带子导向件22形成一体的导向支座件28（图1A和图2）保持，以进行垂直滑移。框架2的承力部分2y为波纹状的，以增加其刚性，并且它是这样设计的，即当带子3在夹紧件26和承力件27之间被抓紧时，如后面要描述地，它会因夹紧件26的力而稍微弹性变形，而使弹力作用在承力件27上。这样，带子3就靠承力部分2y的弹力而被牢固地夹紧在夹紧件26和承力件27之间。

此外，邻近右侧壁2a处有一个臂24，用于将杆26的螺杆31的伸出右侧壁2a内导向孔2p的伸出部31a与一个锁定环23的连接部23e相连。由图26看到，臂24包括一个大致为三角形并在其一个角具有一个孔24b的主体24a，在孔24b中安装并支承有一个连接销32（见图2），该连接销装在锁定环23内的一个槽23f中。在主体24a的另一个角上松动地装有一个轴销33（示于图3中），该销33固定地安装在右侧壁2a的一个孔2v中，相应地有一个孔24c，它可使臂24绕轴销33转动。在剩下的角上具有一个啮合槽24d，它与固定在夹紧件26上的一个轴相啮合（这在后面将予以描述）。臂24上还具有一个连接轴24e，扭矩弹簧29的一端与之相连。该扭矩弹簧29由轴销33支承。

当锁定环23的较小直径的外周面装配在右侧壁2a的孔2d中时，固定在臂24上的连接销32装入锁定环23上连接部23e内的凹槽23f中，并且臂24的连接槽24d与螺杆31伸出右侧壁2a内导向孔2p的伸出部31a相接合。此外，由装在孔24c内的轴销33支承的扭矩弹簧29的一端嵌入右侧壁2a内的一个孔2w中，另一端与臂24的连接轴24e相接合，扭矩弹簧29绕有一定的匝数。

这样，锁定环23、臂24和扭矩弹簧29就被组装成了一部件，它能够使臂24在扭矩弹簧29的回复力作用下绕弹簧29的支承轴沿图2中的反时针方向（即带子3退绕方向α）旋转并对臂24施加偏压。在正常状态，连接在杆26a上的螺杆31位于导向孔2p的下端并且夹紧件26位于其可转动范围的最下位置，这样带齿件26c的齿26b可远离在框架侧面上的带齿件27b的齿27a，从而可使带3释放而不被夹紧。

另一方面，通过连接销32，在扭矩弹簧29在图2的顺时针方向的回复力作用下，锁定环23被施加偏压，从而在其正常状态，在外表面的凸台23d的一端能够接靠在右侧壁2a孔2d内面的相应凹槽2f的一端上，这样就阻止了锁定环23在顺时针方向的进一步转动。在该状态下，于凹槽2f的另一端和凸台23d之间具有一个给定长度η的圆周间隙。

在上述状态，在带子退绕方向α上，左侧壁2b的齿2g的相位相对锁定环23的齿23a的相位成一定的角度（如3°）。在此应当注意，这些齿23a和2g均是呈相同的三角形。

齿23a和2g的陡斜面呈这样的形状，即在主棘爪17、辅助棘爪20的齿17d和20d被偏心孔14m和14h导引到准备开始与相应的齿23a、2g相啮合的位置后（这在后面将予以描述），主棘爪17和辅助棘爪20可以转至齿17d和20d完全与齿23a、2g相啮合的位置；换句话说，主棘爪17、辅助棘爪20均具有对卷轴4的自锁作用。该自锁作用的细节将在后面描述。

由图2也可以看到，承力件27被保持弹簧34恒定地向下偏压，且在其正常状态下被保持在其最下位置。保持弹簧34由带形弹簧材料制成并且成形为在其两端具有部分27a和27b形状的角形，以向承力件27加力，如图27所示。

下面参照图28A和28B说明主棘爪17和辅助棘爪20如何工作。在此要注意，上组图（Ⅰ）用于表示主棘爪17的动作，下组图（Ⅱ）表示辅助棘爪20的动作。就图28A、28B来说，它们显然示意地表示了在主棘爪17一侧的齿23a、接合栓销17d以及三个偏心孔14k、14m、14n的同一平面，如图3右侧所示；在主棘爪17、辅助棘爪20两侧的部件被表示了。

参见图28A、制动弹簧18（在图28A中没有示出，见图1A等）的弹力使卷轴4（图28A中示出的部分仅两个，连接销19的主体19a穿过的通孔4m以及安装在卷轴4上的主棘爪17）被恒定地在β方向相对锁定齿轮14（图28A中示出的部分仅三个，偏心孔14k、14m和14n）施加偏压，从而卷轴4能够在β方向相对锁定齿轮14转动直到主体19a接靠在偏心孔14k的上边缘并保持在其正常状态，如图28A（a）所示。

在该正常状态，连接销19的偏心随动件19c接靠在偏心孔14m的上边缘，主棘爪17的偏心随动件17f接靠在偏心孔14n的上边缘。这样，主棘爪17的啮合卡爪17d远离或不与锁定环23的齿23a接合，另一方面，辅助棘爪20位于图28A（a）所示的与连接销19的转角相动联的位置，该位置是由偏心随动件19c和17f与偏心孔14m和14n的上缘接靠位置决定的。换句话说，辅助棘爪20的接合爪20d远离或不与左侧壁2b的齿2g啮合。

当卷轴4绕第一转轴4d（在图28A中没有示出，见图8）在α方向相对锁定齿轮14转动时，即穿有主体19a的通孔4m绕第一转轴4d在α方向相对第一到第三孔14k、14m和14n转动时，主体19和主棘爪17的毂17b略微向下地相对并沿着第一偏心孔14k运动。

同时，偏心随动件17f略向下运动，而它是由第三偏心孔14n导引的。这样，由于第一偏心孔14k的偏心结构，毂17b在图28中稍微左移。然而，由于偏心随动件17f向左方的运动量略大于毂17b向左方的运动量，主棘爪17就在β方向微微转动，使啮合爪17d靠近齿23a。

同时，偏心随动件19c向下运动，而它由第二偏心孔14m导向。由于第二偏心孔14m的偏心结构，偏心随动件19c也向右运动，从而使臂19b在α方向绕主体19a略微转动。靠臂19b在α方向的这种转动，主体19a在α方向略微转动。但是由于卷轴4实际上是在α方向转动，主体19a和臂19b基本不会相对卷轴4转动。这样，辅助棘爪20就保持了其不与左侧壁2b的齿2g啮合，如图28A（b）所示。

如图28A（c）所示，当卷轴4进一步在α方向相对锁定齿轮14转动时，主体19a和毂17b沿着第一偏心孔14k向下和向左运动，同时，偏心随动件17f略向下运动，而它是由第三偏心孔14n导引的。由于偏心随动件17f进一步向左方运动的量略大于毂17b进一步向左的运动量，主棘爪17进一步在β方向略微转动，从而可使啮合爪17d离齿23a更近。

同时，偏心随动件19c进一步向下和向左稍微运动，而它由第二偏心孔14m导引。在这种情况下，由于偏心随动件19c还进一步略向下和左方运动，臂19b基本不转动。然而，由于卷轴4事实上正在进一步在α方向转动，主体19a和臂19b就在β方向相对卷轴4转动，从而使辅助棘爪20略相对卷轴4在β方向转动，这样就使其啮合爪20d离齿2g更近。

如图28A（d），将卷轴4在α方向相对锁定齿轮14转动时，主棘爪17再进一步地在α方向相对卷轴4转动，从而使啮合爪17d更接近齿23a。与此类似，辅助棘爪20还进一步在β方向略微转动，使啮合爪20d更接近齿2g。

如图28B（e）所示，一旦卷轴4进一步在α方向相对锁定齿轮14转动，则主棘爪17和辅助棘爪20相类似地在β方向进一步相对卷轴4转动，从而将啮合爪17d移动到可以和齿23a相啮合的位置。辅助棘爪20还进一步在β方向稍稍转动，而使啮合爪20d能够更加靠近齿2g。

由图28B（f）可知，卷轴4在α方向的进一步转动使得啮合爪17d以预定的量接近齿23a，但被限制了与齿23a的进一步接近。在该状态，当卷轴4进一步在α方向转动时，主棘爪17的齿17d的最前齿17d₁接靠在齿23a的陡斜面上，主棘爪17的这个位置确定了主棘爪17的齿17d开始与右侧壁2a之齿23a啮合的准备位置。当齿17d₁与齿23a的陡斜面接靠之后，卷轴4继续在α方向转动时，齿17d₁被沿着齿23a的陡斜面向着其底部导引，从而主棘爪17可以在β方向转动。

这样，卷轴4在α方向的进一步相对转动使得啮合爪17d的齿顶接靠在齿23a的底部或者完全与右侧壁2a的齿23a相啮合，从而能够锁住主棘爪17，如图28B（g）所示。主棘爪17由准备位置向锁定位置的运动是由沿齿23a阱斜面的导向来完成的，而不是由偏心孔14n来完成的，这样就使主棘爪17在卷轴4上具有了自锁作用。

另一方面，在主棘爪17的齿17d与右侧壁2a的齿23a处于完全啮合状态时，辅助棘爪20的齿20d的最前齿20d₁与齿2g的阱斜面相接，从而确定了辅助棘爪20的齿20d开始与左侧壁2b的齿2g啮合的准备位置。

如图28B（h）所示，卷轴4在α方向的进一步相对转动使得啮合爪17d完全与齿23a啮合。另一方面，辅助棘爪20被左侧壁2b的齿2g的陡斜面导引以在卷轴上产生自锁作用（情况与主棘爪17相同），并与齿2g达到完全啮合，从而辅助棘爪20能够被锁定。

这样，辅助棘爪20的啮合齿20d与齿2g的啮合比主棘爪17的啮合齿17d与齿23a的啮合稍后一点发生。

在下面的描述中，将详细说明在主棘爪17由其准备状态向自锁状态或由图28B（f）向（g）运动时主棘爪17和锁定齿轮14是如何运动的，以及影响这种运动的第三偏心孔及右侧壁2a的齿23a的形状。

图29（a）和29（b）分别为图28B（f）和28B（g）的放大图。

首先说明当卷轴4在α方向相对锁定齿轮14转动时控制主棘爪17转动的第三偏心孔14n的偏心形状。在图28A（a）所示主棘爪17不动作的位置，偏心随动件17f位于第三偏心孔14的最上端位置。第三偏心孔14n的偏心形状是这样设计的，即当卷轴4在α方向相对锁定齿轮14转动时，偏心随动件17f由第三偏心孔14n的最上端位置向下移动，同时它由第三偏心孔14n的第一导向偏心面14n₁导引，并且上述向下移动将使主棘爪17在β方向转动直到它运动到图29（a）所示的准备位置为止，从而齿17d接近右侧壁2a的齿23a。

第三偏心孔14n的形状还要这样设计，当偏心随动件17f运动到第三偏心孔14n中图29（a）表示的位置时，偏心随动件17f不再由第三偏心孔14n导引，即使是在卷轴4在α方向相对锁定齿轮14转动的情况下也是如此。换句话说，这种形状的第三偏心孔14n能够使齿17d不到达齿23a的底部。

更进一步地，第三偏心孔14n的偏心形状这样设计，当主棘爪17由图29（a）所示状态向着图29（b）的齿17d完全与齿23a啮合的锁定位置运动时，在齿23a的陡斜面作用下主棘爪17具有自锁作用；当施加有这种自锁作用时，偏心随动件17f使锁定齿轮14（由图29中的第一到第三偏心孔14k、14m和14n表示）经过第三偏心孔14n的第二导向偏心面14n₂还略微反向地在β方向转动。在主棘爪17与齿23a完全啮合时，这样形状的第三偏心孔14n能够使减速度传感器7的杆7b的啮合爪7i离开或脱离锁定齿轮14的齿14c，从而防止最后锁定。

特别是，第三偏心孔14n由两个部分构成，一个部分用于控制主棘爪17的动作，它包括用于从图28A（a）所示的偏心孔的最上位置（在该位置主棘爪17不动作）向图28B（f）所示的准备位置导引偏心随动件17f的第一导向偏心面14n₁，另一个部分用于控制锁定齿轮14的反向转动，它包括在偏心随动件17f由图28B（f）所示的准备位置向图28B（g）所示的锁定位置运动时将偏心随动件17f的作用力传递到锁定齿轮14上以使锁定齿轮14在带子卷绕方向反向转动的第二导方偏心面14n₂。

另一方面，右侧壁2a的齿23a的陡斜面被预置一给定的倾斜角θ，以使主棘爪17靠其自锁作用从图29（a）的准备位置运动到图29（b）所示的与齿23a完全啮合，所述的倾角θ是由齿23a与齿17d₁的接合点δ至主棘爪17的转动中心ε的连线和齿23a陡斜面之间的夹角来确定的。

左侧壁2b齿2g的陡斜面也预置有一定的倾角，以使辅助棘爪20具有自锁作用。

下面说明在卷轴4于α方向相对锁定齿轮14转动时用于控制辅助棘爪20转动的第二偏心孔14m的偏心形状。

第二偏心孔14m的偏心形状这样设计，即在主棘爪17动作之后辅助棘爪20以与主棘爪17相同的方式动作。特别是这样设计，当主棘爪17由图28B（f）所示的准备位置向图28B（g）所示的锁定位置运动，即主棘爪17由其自锁作用被锁住时，辅助棘爪20进入准备状态，如图28B（g）所示。

这种形状的第二偏心孔14m使得主棘爪17首先通过啮合爪17d与右侧壁2a的齿23a的完全啮合而锁住，同时，辅助棘爪20进入准备状态（位置）。然后，辅助棘爪20通过啮合爪20d与左侧壁2b的齿2g的完全啮合而锁住。这样，在主棘爪17的啮合爪17d与齿23a啮合之后才产生辅助棘爪20的啮合爪20d与齿2g的啮合，从而不大可能产生主棘爪17和/或辅助棘爪20与齿23a和/或2g的啮合错误，或者说保证了上述啮合的产生。

随着退绕力从带子3上去掉，制动弹簧18的弹力使锁定齿轮14在α方向相对卷轴4转动，从而靠偏心孔14n和14m主、辅棘爪17和20能够分别脱离齿23a和2g，这可使卷轴4自由转动，从而能够由偏心施加器5在卷带方向转动卷轴4，卷绕带子。

现在说明带子3如何由夹紧装置25抓紧的。

在由于事故（如碰撞）而对处于正常状态（如图30A（a）所示）的车辆施加一个大的减速度时，减速度传感器7的惯性装置7c向前倾斜，如图30A（b）所示，同时，杆17b顺时针旋转，并且啮合爪7i向着可与锁定齿轮14的齿14c相啮合的位置运动。另一方面，该减速度由于惯性而趋于将乘员前移，使带子3退绕并从而在带子退绕方向α转动卷轴4和锁定齿轮14。

在锁定齿轮14转动之后，齿14c立即与啮合爪7i啮合，以锁住锁定齿轮14，抵住其转动；卷轴4仅仅在带子退绕方向转动，从而在卷轴4和锁定齿轮14之间可以产生相对转动。如前所述，这使得主棘爪17可以向着锁定环23的齿23a转动。

当卷轴4进一步在带子3的退绕方向α转动时，主棘爪17通过啮合爪17d与齿23a的完全啮合而被锁住，已描述过并如图30B（a）所示。在主棘爪17被锁住位置，锁定齿轮14还反向（在带子3的卷绕方向β）略微转动；啮合爪7i脱离锁定齿轮14的齿14c，从而啮合爪7i能够返回至原始位置并松开锁定齿轮14。

当卷轴4进一步在带子3的退绕方向α转动时，卷轴4的转动经主棘爪17而传递到锁定环23，从而在退绕方向α转动锁定环23。这使得夹紧件26反时针转动，从而带齿件26c能够接近框架二侧面上的带齿件27b，直到带齿件26c的最上齿26b咬入带子3为止。

齿26b咬入带子3之后，在带子3的退绕力（不再需要锁定环23的转动力）作用下夹紧件26进一步反时针转动，从而使带子3自动夹紧在带齿件26c和27c之间。换句话说，一旦齿26c咬入带子3，夹紧位置25在带子3上就具有自锁作用；带子3可被锁住。

在这种情况下，由于框架2的承力部分2y因夹紧件26的夹紧力而弹性变形，承力部分2y的弹性回复力作用在承力件27上，这保证了带子3牢靠地抓紧在带齿件26c和27c之间，以防止带子3的进一步退绕。

在某些情况下，夹紧装置25不能在带子3上产生足够的夹紧力，从而在带子3和带齿件26c，27c之间有一些打滑，并导致带子3的进一步退绕。然而，由于锁定环23继续反时针转动，锁定环23的栓销23d的另一端靠接在右侧壁2a内凹坑2f的另一端上，从而防止锁定环23在退绕方向α的进一步转动，从而，在带子3的退绕方向α的卷轴4转动被完全彻底阻止，这样就保证完全阻止了带子3的退绕。柱销23d的另一端与凹坑2f端部的结合还保证在带子3上的退绕力经过锁定环23由右侧壁2a承担。

为了松开带子3，从带子3上去掉退绕力。这样，在保持弹簧34的弹力下承力件27向下移动并返回到原始位置，与此同时，在扭矩弹簧29的弹力作用下臂24反时针转动，从而使夹紧件26顺时针转至初始位置，同时锁定环23顺时针转至初始位置。这样就松开了带子3。

现在说明这样构成的上述实施例的收缩器是如何工作的。

1、施加于车辆的减速度不大于预定值的正常状态。

在该正常状态，减速度传感器7的惯性装置7c没有向前倾斜；杆7b位于由图2中实线所示的位置，啮合爪7i离开锁定齿轮14的齿14c，相似地，惯性装置15的啮合爪15c，主棘爪17和辅棘爪20均离开相应部件，如图2和图4所示。

因此，在该状态的安全带收缩器中主要是偏置力施加器5工作，换句话说，卷轴4在带卷绕方向β被偏置力施加器5的动力弹簧8的弹力施加偏压；带子3卷紧。

2、安全带不被连接的状态：

在该状态，连接在带子3上的插舌（没示出）与扣件（未示出）保持相互分开，从而，（如前所述）带子3由动力弹簧8的弹力卷紧。

3、当安全带伸开时安全带收缩器处于什么状态：

当乘员拉出带子3带上安全带时，卷轴4和衬套9均在带子退绕方向α转动，从而动力弹簧8被卷紧。

4、与插舌与扣件连接后放开带子时安全收缩器处于什么状态：

当乘员将插舌与扣件连接完毕时，带子3拉出的长度长于正常佩带长度，所以，当乘员放开带子时，带子3将被动力弹簧8的弹力卷绕并贴合在乘员身体上。在此要注意，动力弹簧8的预置弹力应合适，使带子3不会给乘员任何压迫的感觉。当车辆行驶时，安全带收缩器1保持在上述状态，除非在车辆上使用有大于预定值的减速度。

5、当车辆上作用有大于预定值的减速度时安全带收缩器将怎样工作：

当行驶的车辆强烈制动或过度减速时，安全带锁定触动器6和减速度传感器7均工作。在动作的第一阶段，减速度传感器7的惯性装置7c由于惯性而向前（向着图2中双点线所示的位置）倾斜，从而使杆7b向上朝着图2双点线所示的杆7b的啮合爪7i能够与锁定齿轮14的齿14c啮合的位置旋转，另一方面，由于过大的减速度乘员趋于向前运动，而使带子3退绕。随着带子3的退绕，卷轴4和锁定齿轮14趋于在退绕方向α转动。

但是，由于锁定齿轮14的齿14c立即与啮合爪7e啮合，锁定齿轮14在退绕方向α的转动立即被阻止，结果，仅卷轴4继续在退绕方向α转动；卷轴4在α方向相对锁定齿轮14转动。

在动作的第二阶段，卷轴4在α方向的相对转动引起主棘爪17在β方向相对卷轴4的转动，直到啮合爪17d与齿23a啮合主棘爪17被锁住为止，如图28A、28B所示。在这种情况下，当主棘爪17由准备位置刚刚向锁定位置运动时，锁定齿轮14略微反向在带卷绕方向β转动，使主棘爪17脱离23a。当主棘爪17被锁住时，辅助棘爪20进入准备位置。然后，当卷轴4还在α方向转动时，辅助棘爪20与齿2g啮合从而辅助棘爪20被锁住。

在主棘爪17的锁定位置确定后，卷轴4进一步在α方向转动，而使锁定环23在α方向转动，这导致夹紧件26反时针转动而使带齿件26c靠近框架2侧壁上的带齿件27b，直到带齿件26c的齿26b咬入带子3为止。之后，在夹紧装置25的自锁作用下带子3被其上的退绕力抓紧在两齿件26c和27c之间。这样，就锁住了带子，防止其进一步退绕。

在有些情况下，夹紧装置25不能在带子3上产生足够的夹紧力，而在带子3和带齿件26c、27c之间产生一些滑动，使带子3进一步退绕。然而，由于锁定环23继续反时针转动，锁定环23的栓销23d接靠在右侧壁2a之凹坑2f的另一端上，从而阻止了锁定环23在退绕方向α的进一步转动，因此，完全阻止了卷轴4在退绕方向α的转动，这保证了带子3的退绕被彻底阻止。这样，带子3更牢地夹紧在夹紧件26的带齿件26c和27c之间。所以，彻底防止了由带子3的伸长或重绕而引起的带子3的任何进一步退绕。

结果，乘员被安全带非常牢固地扣紧。在该状态，减速度传感器7的啮合爪7i离开锁定齿轮14的齿14c，从而锁定齿轮14被松开，这样，带子3就能够容易地再卷到卷轴4上。

6、当安全带上作用有猛烈的退绕力时安全带收缩器如何工作：

在该状态，带子3被猛烈退绕，从而卷轴4、锁定齿轮14和惯性装置15很可能在带退绕方向α急剧转动。但是，由于控制弹簧16的弹力不怎样大，控制弹簧16收缩，导致惯性装置15运动的惯性滞后。换句话说，惯性装置15不仅连同锁定齿轮14在带退绕方向α旋转，而且它还在β方向相对锁定齿轮14转动。

惯性装置15的这种转动导致啮合爪15c向着它与第二挡块14i接靠（图2中双点线所示）的位置运动，并且它与第一端盖13的齿13c相啮合。这可以防止惯性装置15及锁定齿轮14在带子退绕方向α的转动，从而允许卷轴4在α方向相对锁定齿轮14转动。

卷轴4在α方向的这种相对转动导致主棘爪17向着前面提到的它与齿23a啮合的位置运动，在此之后，辅助棘爪20转至它与齿2g相啮合的位置。结果阻止了卷轴4在带退绕方向α的转动。如上所述，在主棘爪17的被锁定位置确定之后，卷轴4在α方向的进一步相对转动导致锁定环23在带退绕方向α的转动，一旦栓销23d的另一端接靠在凹坑2f的一端，锁定环23的上述转动即被制止，这就保证阻止了带子3的任何剧烈退绕。

再有，锁定齿轮14还反向略微在带卷绕方向β转动，从而惯性装置15的啮合爪15c脱离第一端盖13的齿13c而释放锁定齿轮14，这样，带子3能够容易地再卷绕到卷轴上。

显然，上述实施例只是用于描述本发明而不是限制它，所以对本发明还可以作出许多设计变型。

例如，在上述实施例中，6个凹坑2f等距地设置在右侧壁2a的孔2d的内表面，6个栓销23d等距地设在锁定环23的外表面上。但是，上述栓销也可以设在孔2d的内表面上，而将上述凹坑设置在锁定环23的外表面内。此外，可以任何希望地间距设置任何希望数量的栓销和凹坑。

上述实施例的偏置力施加器5没有舒适（comfont）装置，很显然，本发明的安全带收缩器也可以具有一个舒适装置。

所述实施例所描述的安全带收缩器由偏置力施加装置将张力给予带子，很显然，本发明也可适用于无张力安全带收缩器。

由上述说明可以知道，本发明的安全带收缩器包括具有锁住卷轴转动并将卷轴旋转力经臂传递到夹紧件之功能的第一啮合件，这样，就可以减少与第一啮合件动作相联的传动机构的部件数量，传动机构用于将卷轴旋转力传递到夹紧件上，并省去了控制锁定环上传动机构部件的偏心孔，同时也简化了要制造的安全带收缩器传动机构的结构，易于加工锁定环，并降低了重量和成本。

特别是由于锁定环的外表面是可滑动的，锁定环由框架内圆孔的内表面导向，所以本发明使得锁定环的转动更加平稳。

此外，由于本发明的夹紧件具有自锁作用，所以不必将卷轴的旋转力传递到夹紧件上，这就能够用轻质材料来成形臂，从而可大大减轻安全带收缩器的重量。

Claims (3)

1、一种安全带收缩器，它包括：一个将带子卷绕其上的卷轴；一个可旋转地支承上述卷轴两端的框架；位于上述框架和卷轴之间并允许卷轴在正常状态下转动的锁定装置，该装置在必要时被致动以至少锁住卷轴在带退绕方向的转动；当车辆上施加有大于预定值的减速度时被致动的减速度传感装置；在正常状态下与上述卷轴的转动同步转动并在与所述减速度传感装置的致动动作相联时相对卷轴转动以驱动上述锁定装置的锁定致动装置；以锁住带子的夹紧装置以及一个与上述锁定装置的致动动作相联而起动以驱动所述夹紧装置的可运转件，其特征在于：

锁定装置包括：一个锁定环，它具有一个第一待啮合部分，该第一部分设置在上述框架的卷轴的一端并设计地能够转动一个给定量；一个具有第一啮合部分的第一啮合件，它的一端可转动地由卷轴的一端支承着并且它的另一端能够与上述第一待啮合部分相啮合，上述第一啮合部分设计成这样，即在正常状态下，它保持在不与第一待啮合部分相啮合的位置，并且在必要时转至它与第一待啮合部分相啮合的位置；一个第二待啮合部分，它设在框架卷轴的另一端；以及一个具有第二啮合部分的第二啮合件，该啮合件的一端可转动地由卷轴的另一端支承着并且它的另一端能够与上述第二待啮合部分相啮合，第二啮合部分设计成这样的，即在正常状态它保持在不与第二待啮合部分相啮合的位置，并且在必要时转动至与第二待啮合部分相啮合的位置，

所述夹紧装置包括一个在带子上保持夹紧力的夹紧件和一个承受上述夹紧件的夹紧力的构件，在夹紧件夹紧力的作用下上述带子夹紧在上述夹紧件和承力件之间，从而锁住带子，

所述可运转件具有一个臂，它与上述锁定环和夹紧件相啮合，从而将传至锁定环的卷轴转动力传递至上述夹紧件。

2、按照权利要求1的安全带收缩器，其特征在于，所述的第一啮合部分成形在锁定环的内圆周上，锁定环的外圆周可滑动地安装在上述框架的一个圆孔中；在该圆孔的内圆周上具有凹槽与凸台之一；凹槽与凸台的另一个则位于上述圆孔的外圆周上；所述凹槽的周向长度比所述凸台大一个给定量；并且上述锁定环位于所述圆孔内，以使上述凸台能布置在上述凹槽内。

3、按照权利要求1的安全带收缩器，其特征在于，所述的夹紧件具有一个杆件，该杆件具有一个肘节铰链机构以及一个设置在杆的端部并具有给定数量齿的带齿件，所述的臂放在上述锁定环及杆件之间，该夹紧件是这样构造的，即在杆件被所述的臂带着在锁定方向转动以使上述齿能够啮入带子之后，仅由在带子上的退绕力使杆件在锁定方向转动，从而自动锁住带子。

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