带卷收器转让专利

申请号 : CN200810082812.X

文献号 : CN101254779B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 角屋敷晃

申请人 : 株式会社东海理化电机制作所

摘要 :

本发明涉及一种带卷收器。在卷轴锁定部操作时,通过调整带传感器和锁定机构的相位,使各部件不需要特殊精度和刚度,并且操作稳定。在带卷收器中,当锁定棘爪与棘轮件的棘齿啮合时,如果锁定棘爪与第N个棘齿啮合而传感器棘爪与第N-1个内齿啮合,则释放棘爪由于齿面产生的沿着顺时针方向的转矩而抵抗扭转螺旋弹簧的施力从限制位置运动到限制解除位置。当齿圈旋转到与棘轮件的相位差基本消失的位置时,释放棘爪通过扭转螺旋弹簧的施力返回到限制位置。

权利要求 :

1.一种带卷收器,其特征在于,该带卷收器包括:

卷轴,细长带状带卷绕在该卷轴上,并且该卷轴可沿着卷起方向和与该卷起方向相反的拉出方向旋转;

第一旋转体,该第一旋转体与所述卷轴同轴布置并且可相对于所述卷轴旋转;

旋转控制机构,该旋转控制机构在所述卷轴沿着拉出方向的旋转超过预定速度的情况和检测到车辆快速减速的情况中的至少一种情况下停止所述第一旋转体的旋转;以及锁定机构,当所述第一旋转体由于所述旋转控制机构的致动而相对于所述卷轴旋转时,该锁定机构通过致动而阻止所述卷轴沿着拉出方向的旋转,从而使所述锁定机构的相位与所述旋转控制机构的相位相同,其中,通过在所述旋转控制机构和所述锁定机构之间设置调整所述旋转控制机构和所述锁定机构的相位的相位调整机构,所述旋转控制机构和所述锁定机构以相同相位起动,所述相位调整机构包括:第二旋转体,该第二旋转体与所述卷轴同轴布置并且能相对于该卷轴旋转,并且所述相位调整机构通过所述第二旋转体的旋转而进行所述旋转控制机构和所述锁定机构的相位调整;以及棘爪,该棘爪能够将所述第二旋转体连接到所述锁定机构;由施力件向所述棘爪施力,该施力件沿着使所述棘爪和所述第二旋转体接合的方向向所述棘爪施加预定施力;当所述棘爪在所述锁定机构起动之后从所述第二旋转体接收预定值或更大的载荷时,所述棘爪释放所述第二旋转体与所述锁定机构的连接;并且当来自所述第二旋转体的载荷在所述棘爪处消失时,所述棘爪将所述第二旋转体再次连接到所述锁定机构;

当所述棘爪在所述锁定机构起动之后从所述第二旋转体接收预定值或更大的载荷时,所述棘爪运动到接合释放位置,在该接合释放位置,所述棘爪和所述第二旋转体的接合抵抗所述施力而释放,从而允许所述第二旋转体旋转,此后,由于所述棘爪因为其与所述第二旋转体的接合的解除而不从所述第二旋转体接收载荷,因此所述棘爪运动到接合位置,在该接合位置,所述棘爪由于所述施力而与所述第二旋转体接合。

2.根据权利要求1所述的带卷收器,其特征在于,在所述第二旋转体的内周面处沿着周向形成有多个内齿,并且在所述第二旋转体的外周面处沿着所述周向形成有多个外齿,所述棘爪能够与所述第二旋转体的所述外齿啮合;

所述锁定机构包括;

棘轮件,该棘轮件同轴地连接到所述卷轴以便与该卷轴一体旋转,并且在该棘轮件处沿着周向形成有多个棘齿;以及锁定棘爪,该锁定棘爪能够与所述棘轮件的所述棘齿啮合,并且

在所述第一旋转体处设置能够与所述第二旋转体的所述内齿啮合的旋转体棘爪。

3.根据权利要求2所述的带卷收器,其特征在于,所述相位调整机构的棘爪和所述第二旋转体的所述外齿的被啮合表面的角度被确定成在所述相位调整机构的棘爪从所述第二旋转体接收预定值或更大的载荷时将所述相位调整机构的棘爪和所述第二旋转体的所述外齿的啮合释放。

4.根据权利要求2所述的带卷收器,其特征在于,由于在所述旋转控制机构和所述锁定机构之间产生相位差,因此当所述棘爪运动到所述接合释放位置时,所述第二旋转体通过在所述卷轴和所述第二旋转体之间形成的周向力而旋转。

说明书 :

带卷收器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种带卷收器,该带卷收器卷起并容纳用来约束坐在座椅中的车辆乘员身体的带。

背景技术

[0002] 如例如在日本专利申请特开(JP-A)No.5-246303中所公开的那样,在构成车辆座椅安全带装置的带卷收器处设有锁定机构,该锁定机构限制卷绕轴(卷轴)在车辆快速减速时沿拉出方向的旋转。构成JP-ANo.5-246303所公开的锁定机构的锁定齿轮能够与卷绕轴同轴和相对地旋转。当卷绕轴相对于锁定齿轮沿着拉出方向旋转时,主棘爪和备用棘爪的各齿与该相对旋转联动地与形成在框架两个侧壁处的内齿接合,从而限制卷绕轴沿着拉出方向的旋转。
[0003] 作为用于使卷绕轴和锁定齿轮之间发生相对旋转的一种结构是设置在锁定齿轮处的惯性体。该惯性体通过弹簧与锁定齿轮相连。当锁定齿轮与卷绕轴一起突然沿着拉出方向旋转时,由于惯性及抵抗弹簧的施力而在惯性体处出现相对锁定齿轮的旋转延迟。伴随这种由于旋转延迟而引起的相对锁定齿轮的相对旋转,与该惯性体一体形成的锚固爪沿着锁定齿轮的旋转半径方向向外运动。锚固爪与作为形成在锁定齿轮第一盖的内周面处的内齿的棘齿接合,从而使惯性体的旋转并因而使锁定齿轮的旋转停止。由于以这种方式使锁定齿轮停止旋转,因此锁定齿轮相对于沿着拉出方向旋转的卷绕轴旋转。
[0004] 在这种通过带传感器操作锁定机构的带卷收器中,各构件需要具有高精度和高刚度,以使惯性体的锚固爪和作为锁定齿轮的内齿的棘齿的接合相位与主棘爪和框架内齿的接合相位匹配。

发明内容

[0005] 鉴于以上所述,本发明提供了一种带卷收器,其中带传感器和锁定机构的操作可通过调整带传感器和锁定机构的相位来稳定。
[0006] 关于本发明第一方面的带卷收器包括:卷轴,细长带状带卷绕在该卷轴上,并且该卷轴可沿着卷起方向和与该卷起方向相反的拉出方向旋转;第一旋转体,该第一旋转体与所述卷轴同轴布置并且可相对于所述卷轴旋转;旋转控制机构,该旋转控制机构在所述卷轴沿着拉出方向的旋转超过预定速度的情况和检测到车辆快速减速的情况中的至少一种情况下停止所述第一旋转体的旋转;以及锁定机构,当所述第一旋转体由于所述旋转控制机构的致动而相对于所述卷轴旋转时,该锁定机构通过致动而阻止所述卷轴沿着拉出方向旋转,使得所述锁定机构的相位与所述旋转控制机构的相位相同,其中,通过在所述旋转控制机构和所述锁定机构之间设置调整所述旋转控制机构和所述锁定机构的相位的相位调整机构,使所述旋转控制机构和所述锁定机构以相同相位起动,其中:
[0007] 所述相位调整机构包括:
[0008] 第二旋转体,该第二旋转体与所述卷轴同轴布置并且可相对于该卷轴旋转,并且所述相位调整机构通过所述第二旋转体的旋转进行所述旋转控制机构和所述锁定机构的相位调整;以及
[0009] 棘爪,该棘爪将所述第二旋转体连接到所述锁定机构的棘爪;由施力件向所述棘爪施力,该施力件沿着使所述棘爪和所述第二旋转体接合的方向向所述棘爪施加预定施力;当所述棘爪在所述锁定机构起动之后从所述第二旋转体接收预定值或更大的载荷时,所述棘爪释放所述第二旋转体与所述锁定机构的连接,而当来自所述第二旋转体的载荷在所述棘爪处消失时,所述棘爪将所述第二旋转体再次连接到所述锁定机构;
[0010] 当所述棘爪在所述锁定机构起动之后从所述第二旋转体接收预定值或更大的载荷时,所述棘爪运动到接合释放位置,在该接合释放位置,所述棘爪和所述第二旋转体的接合抵抗所述施力而释放,从而允许所述第二旋转体的旋转;
[0011] 此后,由于所述棘爪因为其与所述第二旋转体的接合的释放而不从所述第二旋转体接收载荷,因此所述棘爪运动到接合位置,在该接合位置,所述棘爪由于所述施力而与所述第二旋转体接合。
[0012] 关于本发明第二方面的带卷收器具有的特征在于,在关于第一方面的带卷收器中,沿着周向在所述第二旋转体的内周面处形成有多个内齿,并且沿着所述周向在所述第二旋转体的外周面处形成有多个外齿,所述棘爪能够与所述第二旋转体的外齿啮合,所述锁定机构包括:
[0013] 棘轮件,该棘轮件同轴地连接到所述卷轴以便与该卷轴一体旋转,并且在该棘轮件处沿着周向形成有多个棘齿;以及
[0014] 锁定棘爪,该锁定棘爪能够与所述棘轮件的棘齿啮合,并且在所述第一旋转体处设置能够与所述第二旋转体的所述内齿啮合的旋转体棘爪。
[0015] 关于本发明第三方面的带卷收器具有的特征在于,在关于第二方面的带卷收器中,所述相位调整机构的棘爪和所述第二旋转体的外齿的被啮合表面的角度被确定成在所述相位调整机构的棘爪从所述第二旋转体接收预定值或更大的载荷时将所述相位调整机构的棘爪和所述第二旋转体的外齿的啮合释放。
[0016] 关于本发明第四方面的带卷收器具有的特征在于,在关于第二方面的带卷收器中,由于在所述旋转控制机构和所述锁定机构之间产生相位差,因此当所述棘爪运动到所述接合释放位置时,通过所述第二旋转体通过在所述卷轴和所述第二旋转体之间形成的周向力而旋转。
[0017] 如上所述,根据关于本发明的带卷收器,在所述卷轴锁定部操作时,通过调整带传感器和锁定机构的相位,使各部件不需要特殊精度和刚度,并且可稳定操作。
[0018] 附图说明
[0019] 将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式,其中:
[0020] 图1为示出关于本发明第一示例性实施方式的带卷收器的整体结构的分解立体图;
[0021] 图2为示出图1所示的带卷收器中的锁定机构的结构的分解立体图;
[0022] 图3A为示出图1所示的带卷收器中的V形齿轮和齿圈的结构的俯视图,而图3B为示出图1所示的带卷收器中的棘轮件和锁定棘爪的结构的俯视图,并且图3A和3B示出了布置在V形齿轮处的W形棘爪处于非连接位置的状态;
[0023] 图4A为示出图1所示的带卷收器中的V形齿轮和齿圈的结构的俯视图,而图4B为示出图1所示的带卷收器中的棘轮件和锁定棘爪的结构的俯视图,并且图4A和4B示出了布置在V形齿轮处的W形棘爪处于连接位置的状态;
[0024] 图5A为示出图1所示的带卷收器中的齿圈和释放棘爪的接合状态的俯视图,而图5B为以放大方式示出图1所示的带卷收器中的释放棘爪的俯视图;
[0025] 图6为示出关于本发明第二示例性实施方式的带卷收器的整体结构的剖视图;
[0026] 图7为以分开方式示出图6所示的卷轴和锁定板的立体图;
[0027] 图8为示出图6所示的带卷收器中的W形传感器(处于非操作状态)和V形传感器的侧视图;
[0028] 图9为示出图6所示的带卷收器中的W形传感器(处于操作状态)和V形传感器的侧视图;
[0029] 图10为示出图6中所示的带卷收器中的锁定机构(处于非操作状态)的侧视图;以及
[0030] 图11为示出图6中所示的带卷收器中的锁定机构(处于操作状态)的侧视图。

具体实施方式

[0031] 下面将参照附图对关于本发明示例性实施方式的带卷收器进行说明。
[0032] [第一示例性实施方式]
[0033] (示例性实施方式的结构)
[0034] 图1以分解立体图示出了关于本发明第一示例性实施方式的带卷收器10的整体结构。要注意的是,在附图中,附图标记S表示装置的轴心,下面将以沿着轴心S的方向为装置的轴向进行说明。
[0035] 如图1所示,带卷收器10具有框架12。框架12具有背板14,该背板14为板状并且其厚度方向沿着例如车辆的基本左右方向。带卷收器10通过用诸如螺栓之类的紧固部将背板14在例如中央柱的下端部附近固定到车体上而安装到该车体上。
[0036] 腿板16形成为从基本沿车辆纵向延伸的背板14的一个横向端朝向车辆横向(车辆的基本左右方向)的内侧弯曲。另外,腿板18形成为从背板14的另一横向端沿与腿板16相同的方向弯曲。卷轴24设置在腿板16和腿板18之间。卷轴24形成为基本筒形管形状,其轴向沿着腿板16和腿板18彼此相对的方向。在卷轴24中形成有插入通孔26。
[0037] 插入通孔26的两端在卷轴24的外周部处开口。这些开口的形状为沿卷轴24的轴向较长的狭缝形状。插入通孔26形成为避开贯穿卷轴24的轴向中央部的通孔28。细长带状的织带30的纵向近端侧从插入通孔26的一个开口端插入穿过。
[0038] 在织带30的纵向近端部处形成有沿横向贯穿的管状部32。由于在已经贯穿插入通孔26的管状部32的内侧处布置有防移除轴34,因此防止在织带30被朝向其远端侧拉动时织带30的近端侧脱离插入通孔26。由于卷轴24围绕轴心S沿预定的卷起方向(箭头R的方向)旋转,因此,被以这种方式防止脱离插入通孔26的织带30被卷起并从其近端侧成层地容纳在卷轴24的外周部上。
[0039] 另一方面,在通孔28的内侧布置有沿轴向细长的杆状扭转轴36。扭转轴36在其围绕轴线的旋转被阻止的状态下,在卷轴24的内侧在腿板18侧连接到卷轴24。扭转轴36的腿板18侧端部穿过腿板18并伸出到框架12的外部。
[0040] 弹簧盖38布置在腿板18的外侧处。弹簧盖38形成为朝向腿板18侧开口的箱形,并通过诸如螺钉等的紧固部或者通过将形成在弹簧盖38或腿板18处的装配(fit-together)爪等装配而固定到腿板18上。涡卷弹簧40容纳在弹簧盖38的内侧处。涡卷弹簧40是这样的弹簧,该弹簧构造成由于沿螺旋方向的内周端相对于沿螺旋方向的外侧端沿与卷起方向相反的拉出方向(箭头D的方向)旋转并偏移,而使其施力逐渐增加。
涡卷弹簧40的螺旋方向的外侧端锚固在弹簧座42上,该弹簧座相对于涡卷弹簧40布置在弹簧盖38的开口侧。
[0041] 弹簧座42固定在弹簧盖38上。涡卷弹簧40的沿螺旋方向的外周端通过弹簧座42和弹簧盖38与腿板18(框架12)相连。另外,转接器44设置在涡卷弹簧40的螺旋方向上的内侧端附近。涡卷弹簧40的螺旋方向上的内侧端固定在转接器44的外周部上。此外,扭转轴36的穿过弹簧座42的腿板18侧的端部与转接器44的轴向中央部装配并固定在其上。
[0042] 另一方面,预张紧器机构50设置在腿板16的轴向外侧。在车辆快速减速的状态下,预张紧器机构50使卷轴24沿卷起方向旋转从而卷起织带30。齿轮箱70设置在预张紧器机构50的腿板16侧。盖板72设置在预张紧器机构50的与齿轮箱70所处的一侧相反的一侧,并通过螺钉等紧固而固定到框架12上。因此,即使扭转轴36旋转,离合器92也不会旋转,并且当小齿轮90沿卷起方向旋转时,由于该旋转力,离合器92的一部分变形并与扭转轴36连接而与其一体旋转。在本发明的该示例性实施方式中,示出了其中齿条68与小齿轮90啮合的齿条-小齿轮系统。
[0043] 锁定机构120设置在腿板16的轴向外侧。锁定机构120具有传感器保持件122。传感器保持件122形成为朝向腿板16侧部分地开口的凹状。盖板72的一部分位于朝向腿板16侧开口的部分的内侧处。由于形成为从传感器保持件122的外周部的预定区域朝向腿板16侧伸出的筒管状突起装配在形成于腿板16处的孔中,并且插销(未示出)在该状态下压配在突起的内侧处,因此传感器保持件122固定在腿板16上。
[0044] 在带卷收器10处,在传感器保持件122的轴向外侧设置有传感器盖124。在传感器盖124的外周部等处形成有装配爪等,它们与传感器保持件122的预定区域装配在一起以将传感器盖124机械连接到传感器保持件122。未示出的管状轴接收部形成在传感器盖124处,并枢轴支撑扭转轴36的穿过传感器保持件122的另一端部,使得扭转轴36的该另一端部自由旋转。
[0045] 作为第一旋转体的V形齿轮126设置在带卷收器10处并位于传感器保持件122与传感器盖124之间。V形齿轮126形成为具有底部的浅筒形管形状,并朝向传感器盖124侧开口。多个(在本示例性实施方式中为24个)棘齿127形成在V形齿轮126的外周面处。棘齿127沿周向以均匀间距(15°间距)排列在V形齿轮126的外周面处。扭转轴36穿过V形齿轮126的中央部。V形齿轮126与扭转轴36同轴布置,并与扭转轴36相连而与其一体旋转。
[0046] 如图2所示,作为第二旋转体的齿圈154布置在带卷收器10处而邻近V形齿轮126的轴向外侧。齿圈154整体形成为具有底部并与V形齿轮126同心的浅筒形管形状。齿圈154的开口端与V形齿轮126相对。底板部154A与齿圈154一体形成,该底板部154A为盘状并封闭齿圈154位于V形齿轮126相对侧的端面。在底板部154A的中央部处形成有圆形轴接收孔154B。
[0047] 另一方面,形状为筒形管的枢轴部126A形成在V形齿轮126的中央部处以朝向齿圈154伸出。枢轴部126A装配在齿圈154的轴接收孔154B中,从而能够相对旋转。这样,齿圈154通过V形齿轮126的枢轴部126A由扭转轴36可旋转地支撑。这里,齿圈154的轴向内侧的一部分被插入V形齿轮126的内周侧。
[0048] 多个(在本示例性实施方式中为24个)内齿154C形成在齿圈154的内周面处。内齿154C沿着周向以均匀间距(15°间距)排列在齿圈154的内周面处。另外,数量(=
24)与内齿154C的数量相同的外齿154D形成在齿圈154的外周面处。这些外齿154D也沿着周向以均匀间距(15°间距)排列在齿圈154的外周面处。
[0049] 杆状W形棘爪134以及用于驱动W形棘爪134的带传感器机构133布置在V形齿轮126处,并位于V形齿轮126的内周面和枢轴部126A之间。对应于齿圈154的内齿154C的锚固爪134A形成在W形棘爪134的远端部处。W形棘爪134的近端部通过连接轴126B连接到V形齿轮126,连接轴126B平行于轴心S直立在V形齿轮126处。W形棘爪134被支撑成能够绕着连接轴126B在预定的连接位置(参见图4A)和连接释放位置(参见图3A)之间摆动。另外,相对于连接轴126B朝向外周侧伸出的杆部134B在W形棘爪134的位于锚固爪134A的相对侧的端部处与W形棘爪134形成一体。
[0050] 如图3A所示,锚固爪134A的远端面为齿面134C,该齿面134C相对于与齿圈154的内齿154C的节距圆相切的方向具有预定的倾角。另外,内齿154C的卷起方向侧端面为对应于锚固爪134A的齿面134C的齿面154E。齿面154E的拉出方向侧为斜面154F,其相对于与所述节距圆相切的方向的倾角充分小。齿面154E相对于与所述节距圆相切的方向具有预定的倾角。在其中W形棘爪134处于如图4A所示的连接位置的状态下,齿面154E可抵靠W形棘爪134的齿面134C。
[0051] 在带卷收器10处,当W形棘爪134处于如图3A所示的连接释放位置时,W形棘爪134的锚固爪134A朝向内周侧从齿圈154的内齿154C分开。这样,齿圈154没有受到来自V形齿轮126的干涉,从而能够沿着拉出方向(箭头D的方向)和卷起方向(箭头R的方向)相对地旋转。
[0052] 另外,在带卷收器10处,当W形棘爪134处于如图4所示的连接位置时,W形棘爪134的锚固爪134A与齿圈154的内齿154C啮合,并且W形棘爪134的齿面134C抵靠内齿
154C的齿面154E。由此V形齿轮126通过W形棘爪134连接到齿圈154。
[0053] 这时,当V形齿轮126相对于齿圈154沿着拉出方向旋转时,沿着拉出方向的转矩从V形齿轮126传递到齿圈154,从而使V形齿轮126和齿圈154沿着拉出方向一体地旋转。另外,W形棘爪134的齿面134C和内齿154C的齿面154E的各自倾角被设定为使得它们彼此接合。这样,在沿着拉出方向传递转矩时,朝向轴心S的分力(转矩)作用在W形棘爪134上,并且由于该转矩,锚固爪134A保持在与内齿154C可靠接合的状态下。
[0054] 与上述情况相反的是,当V形齿轮126相对于齿圈154沿着卷起方向旋转时,锚固爪134A沿着斜面154F跨过内齿154C。因此,沿着卷起方向的转矩没有从V形齿轮126传递到齿圈154,从而只有V形齿轮126相对于齿圈154沿着卷起方向旋转(空转)。
[0055] 如图3A所示,构成旋转控制机构的一部分的带传感器机构133布置在W形棘爪134和V形齿轮126处的枢轴部126A之间,并且具有惯性体138和传感器弹簧136。惯性体138相对于W形棘爪134在以轴心S为中心的内周侧处形成为细长板状。惯性板138的纵向中央部通过连接轴126C连接到V形齿轮126,该连接轴126C与轴心S平行地直立在V形齿轮126处。惯性体138被支撑成能够绕着连接轴126C在预定的非操作位置(参见图
3A)和操作位置(参见图4A)之间摆动。
[0056] 传感器弹簧136的一端锚固在惯性体138上,并在惯性体138推压W形棘爪134并使W形棘爪134摆动时,沿着与惯性体138的摆动方向(即接合方向)相反的非操作方向向惯性体138施力。
[0057] 在处于非操作位置的惯性体138的外周端面处的一个纵向端侧压接触W形棘爪134的杆部134B,并且将传感器弹簧136的施力传递到W形棘爪134。这样,W形棘爪134通过传感器弹簧136的施力保持在连接释放位置。另外,如图4A所示,当惯性体138抵抗传感器弹簧136的施力从非操作位置运动到操作位置时,W形棘爪134的锚固爪134A的附近被位于惯性体138的外周端面处的另一个纵向端侧推向外周侧,从而使W形棘爪134从连接释放位置运动到连接位置。
[0058] 如图2所示,传感器齿轮128在V形齿轮126的轴向外侧设置在带卷收器10处。扭转轴36同轴地穿过传感器齿轮128的主体130。传感器齿轮128的主体130被扭转轴36枢转地支撑成自由旋转。复位弹簧132的一端被锚固在传感器齿轮128的外周侧的一部分处。复位弹簧132为拉伸螺旋弹簧。其另一端锚固在传感器盖124上。当传感器齿轮128绕着扭转轴36沿着拉出方向旋转时,复位弹簧132沿着拉出方向向传感器齿轮128施力。
[0059] 朝向V形齿轮126伸出的推压部168形成在传感器齿轮128的主体130的外周部处。轴129形成为在推压部168的端部处伸出,该端部位于与V形齿轮126相反的一侧。V形棘爪140被支撑在推压部168处,从而能够绕着与扭转轴36的轴向平行(方向相同)的轴线旋转,由于V形棘爪140旋转,V形棘爪140靠近和离开V形齿轮126的棘齿127。在V形棘爪140接近V形齿轮126的棘齿127并与之接合的状态下,如果V形齿轮126沿着拉出方向旋转,则V形齿轮的沿着拉出方向的旋转(转矩)通过V形棘爪140传递到传感器齿轮128,从而传感器齿轮128沿着拉出方向与V形齿轮126一体旋转。
[0060] 如图1所示,构成旋转控制机构的一部分的车辆传感器142设置在V形棘爪140的下方。当车辆上作用预定的减速时,车辆传感器142感测到减速,并且向上推压如图2所示的V形棘爪140,从而V形棘爪140与V形齿轮126的棘齿127啮合。
[0061] 如图1所示,锁定机构120具有锁定棘爪160。锁定棘爪160具有轴162。轴162的轴向为与卷轴24的轴向平行(方向相同)的方向。轴162的一端被枢转地支撑成在腿板18中形成的轴接收孔(未示出)处自由旋转。轴162的另一个轴向端部被枢转地支撑成在齿轮箱70中形成的轴接收孔164处自由地旋转。棘爪部166形成在轴162的另一个轴向端侧。棘爪部166为板状件,其厚度的方向沿着轴162的轴向。一对锁定齿166A(参见图3B)形成在棘爪部166的外周的一部分处。
[0062] 如图1所示,棘轮件170设置在棘爪部166的沿着轴162的旋转半径方向的一侧。棘轮件170具有装配部171。装配部171形成为圆柱体形状,并且相对于卷轴24同轴地装配到卷轴24的通孔28的另一端部中从而自由旋转。扭转轴36在防止旋转的状态下同轴地穿过棘轮件170,并且棘轮件170相对于扭转轴36同轴且一体地旋转。
[0063] 这里,传感器弹簧136、惯性体138、V形棘爪140和车辆传感器142构成了关于本发明的旋转控制机构的至少一部分。另外,传感器齿轮128、锁定棘爪160和棘轮件170构成了关于本发明的锁定机构的至少一部分。
[0064] 棘轮部172与装配部171的腿板16侧一体形成。棘轮部172与装配部171同轴地形成。能与棘爪部166的锁定齿166A接合的棘齿172A形成在棘轮部172的外周面处。数量(24)与齿圈154的内齿154C的数量和外齿154D的数量相同的棘齿172A沿着周向以均匀间距(15°间距)排列在棘轮部172处。
[0065] 由于锁定棘爪160的轴162沿着卷起方向旋转,所以棘爪部166的锁定齿166A与棘轮部172的棘齿172A接合。在棘爪部166和棘轮部172接合的状态下,棘轮件170沿着拉出方向(箭头D的方向)的旋转被限制。另外,在图2所示的传感器齿轮128的推压部168对应于棘爪部166。当传感器齿轮128的主体130沿着拉出方向旋转时,推压部168推压棘爪部166并且使锁定棘爪160沿着卷起方向(与棘轮件170接合的方向)旋转。
[0066] 如图3A所示,在带卷收器10处,在齿圈154的外周侧布置有释放棘爪220,释放棘爪220成形为杆状并且为关于本发明的棘爪且构成了相位差调整机构(相位调整机构)的一部分。释放棘爪220形成为在与齿圈154的外齿154D的节距圆的切向基本平行的方向上是细长的。成形为筒形管的轴接收部222形成在释放棘爪220的近端部上,该近端部为释放棘爪220的一个纵向端部。另一方面,形成为圆柱体形状的连接轴224平行于轴心S直立在传感器齿轮128的主体130处,并位于其轴向内侧端面的外周侧。连接轴224装配在释放棘爪220的轴接收部222的内周侧处,从而能够相对旋转。这样,释放棘爪220被支撑成能够绕着连接轴224在预定的限制位置(接合位置)(参见图3A)和限制解除位置(接合释放位置)之间摆动。
[0067] 为楔形且朝向轴心S侧伸出的锚固爪226形成在释放棘爪220的远端部处。在锚固爪226的端面(该端面为位于释放棘爪220的近端侧的端面)处形成有齿面228,该齿面228沿着与释放棘爪220的纵向相交的方向延伸。沿着远离齿圈154的方向倾斜的斜面230形成为从齿面228的远端部228A(参见图5B)朝向释放棘爪220的远端侧。
[0068] 另一方面,齿圈154的外齿154D的拉出方向侧端面为对应于释放棘爪220的齿面228的齿面154G。齿面154B的拉出方向侧为对应于释放棘爪220的斜面230的斜面154H。
齿面154G基本平行于以轴心S为中心的径向延伸。在释放棘爪220处于图3A所示的限制位置的状态下,齿面154G可抵靠释放棘爪220的齿面228。
[0069] 扭转螺旋弹簧236作为用于释放棘爪220的施力件而布置在轴接收部222的外周侧处。在扭转螺旋弹簧236的中央部处形成有卷绕部238,在该卷绕部238处弹簧丝以螺旋形状缠绕。一对臂部240、242分别形成在卷绕部238的两端侧处,弹簧丝在该对臂部240、242处线性地形成。
[0070] 这里,齿圈154、释放棘爪220和扭转螺旋弹簧236构成了关于本发明的相位差调整机构的至少一部分。
[0071] 如图5A和5B所示,扭转螺旋弹簧236的卷绕部238装配在轴接收部222的外周侧处。一个臂部240的远端部被设置在释放棘爪220的远端侧处的锚固部244锚固。另一个臂部242的远端部被设置在传感器齿轮128处的连接轴224的外周侧的锚固部246锚固。由此释放棘爪220通过扭转螺旋弹簧236的施力始终被朝向限制位置施力。
[0072] 处于限制位置的释放棘爪220使锚固爪226与齿圈154的一个外齿154D接合,并且使锚固爪226的齿面228抵靠外齿154D的齿面154G。由此传感器齿轮128通过释放棘爪220连接到齿圈154。这时,当齿圈154相对于传感器齿轮128沿着拉出方向旋转时,沿着拉出方向的转矩从V形齿轮126传递到传感器齿轮128,从而V形齿轮126、齿圈154和传感器齿轮128沿着拉出方向一体地旋转。
[0073] 相反,当V形齿轮126相对于传感器齿轮128沿着卷起方向旋转时,锚固爪226的斜面230抵靠外齿154D的斜面154H,从而这些斜面230、154H沿着彼此滑动,并且释放棘爪220抵抗扭转螺旋弹簧236的施力向外周侧运动。锚固爪226由此跨过外齿154D。这样,沿着卷起方向的转矩没有从V形齿轮126传递到传感器齿轮128,从而只有V形齿轮126相对于传感器齿轮128沿着卷起方向旋转(空转)。
[0074] 如图5A和5B所示,在处于限制位置的释放棘爪220的锚固爪226与齿圈154的一个外齿154D接合的状态下,当沿着拉出方向的转矩从V形齿轮126传递到齿圈154时,外齿154D的齿面154G以与沿着拉出方向的转矩对应的压接触力(载荷)压接触锚固爪226的齿面228。这时,外齿154D的齿面154G和锚固爪226的齿面228并没有处于理论上(设计方面)的彼此平行的状态,而是如图5A和5B所示,齿面154G相对于齿面228略微倾斜。由此,齿面154G的外周侧端部(远端部)压接触处于限制位置的齿面228处的远端部228A和近端部228B(参见图5B)之间的中间部分。
[0075] 这里,齿面154G和齿面228的压接触区域为AP,齿面228的位于压接触区域AP处的法线和将压接触区域AP和释放棘爪220的旋转中心CP连接的直线之间的夹角为θ。另外,在图5A和5B中,在压接触区域AP处从齿面154G施加到齿面228的载荷(传递载荷)由F表示,传递载荷F沿着齿面154G、228处的压接触区域AP的法线方向的分力由Ft表示,由于齿面154G和228之间的摩擦力而在压接触区域AP处产生并作为沿着逆时针方向的旋转力施加到释放棘爪220上的转矩由Tμ表示,由分力Ft产生且作为沿着顺时针方向的旋转力在压接触区域AP处施加到释放棘爪220的转矩由Tt表示,而由于扭转螺旋弹簧236的施力产生且作为沿着逆时针方向的旋转力施加到释放棘爪220上的转矩由Ts表示。
[0076] 从图5A和5B清楚看到,当认为传递载荷F恒定时,由分力Ft产生的顺时针方向转矩Tt随着夹角θ增加而增加。
[0077] 这时,如果Tμ、Ts和Tt具有下式(1)的关系,则释放棘爪220的锚固爪226被稳定地维持在与齿圈154的外齿154D接合的状态下,即,释放棘爪220被稳定地维持在限制位置,并且沿着拉出方向的转矩可从V形齿轮126传递到齿圈154。
[0078] Tμ+Ts>Tt …(1)
[0079] 另一方面,如果Tμ、Ts和Tt具有下式(2)的关系,则与外齿154D接合的锚固爪226由于转矩Tt而从限制位置抵抗转矩Tμ和Ts顺时针旋转。这样,在释放棘爪220一旦旋转到锚固爪226与外齿154D分开的位置(限制解除位置)之后,释放棘爪220由于扭转螺旋弹簧236的施力(转矩Ts)返回限制位置。
[0080] Tμ+Ts<Tt …(2)
[0081] (示例性实施方式的操作、通常时间的操作)
[0082] 接着,将描述关于本示例性实施方式的带卷收器10的操作。在带卷收器10处,当处于被卷起在卷轴24上的状态下的织带31的远端侧抵抗涡卷弹簧40的施力而被拉动时,卷轴24由于织带30被向外周侧拉出而沿着拉出方向旋转。以这样方式拉出的织带30围绕车辆乘员身体放置,并且例如通过舌状板而设定在施加于车辆乘员身体上的状态下,使得车辆乘员的身体被织带30限制,该舌状板设置在织带30的纵向中间部处,并且被保持在设于车辆座椅一侧的带扣装置中。
[0083] 在带卷收器10处,在织带30被施加到车辆乘员的状态下,车辆进入快速减速状态,车辆传感器142由此操作并接合传感器齿轮128的V形棘爪140并且旋转V形棘爪140,以便向上推压V形棘爪140。由此V形棘爪140与V形齿轮126啮合。
[0084] 另一方面,当车辆乘员的身体在车辆减速时由于惯性基本朝向车辆前侧运动时,织带30被车辆乘员的身体突然拉动。由于织带30被以这种方式突然拉动,在卷轴24上突然施加沿着拉出方向的旋转力。
[0085] 基本上,在扭转轴36和V形齿轮126由于卷轴24沿着拉出方向旋转而沿着拉出方向旋转时,被带传感器机构133处的传感器弹簧136保持在非操作位置(参见图3A)的惯性体138沿着拉出方向与V形齿轮126一起旋转。然而,在卷轴24如上所述沿着拉出方向突然旋转的情况下,惯性体138由于惯性而试图保持在没有旋转的位置。这样,惯性体138抵抗传感器弹簧136的施力而相对于V形齿轮126朝向操作位置(参见图4A)绕着连接轴126B旋转。当惯性体138旋转到操作位置时,W形棘爪134由于惯性体138而从连接释放位置(参见图3A)旋转到连接位置(参见图4A),从而W形棘爪134的锚固爪134A与齿圈
154的内齿154C啮合。
[0086] 这时,释放棘爪220被扭转螺旋弹簧236保持在限制位置,并且与齿圈154的外齿154D接合。这样,齿圈154通过释放棘爪220连接成沿着拉出方向与传感器齿轮128一体旋转。因此,由于W形棘爪134与齿圈154的内齿154C接合,卷轴24沿着拉出方向的旋转力通过扭转轴36、V形齿轮126和W形棘爪134传递到齿圈154,从而齿圈154沿着拉出方向与V形齿轮126一体旋转。
[0087] 由于齿圈154沿着拉出方向旋转,齿圈154的旋转力通过释放棘爪220传递到传感器齿轮128。处于分开位置的传感器齿轮128沿着拉出方向旋转。
[0088] 当传感器齿轮128沿着拉出方向抵抗复位弹簧132的施力旋转给定角度并且到达推压位置时,设置在传感器齿轮128处的推压部168推压锁定棘爪160的棘爪部166并使棘爪部166绕着轴162旋转。
[0089] 当棘爪部166以这样的方式绕着轴162旋转时,棘爪部166与棘轮件170的棘轮部172接合,从而限制棘轮件170和卷轴24沿着拉出方向的旋转。这样,试图基本朝向车辆前侧惯性地运动的车辆乘员的身体可被织带30可靠地限制并保持。
[0090] 要注意的是,当传感器齿轮128到达推压位置时,传感器齿轮128沿着拉出方向的旋转由于锁定棘爪160与棘轮部172接合而受到限制。因此,通过释放棘爪220从齿圈154传递到传感器齿轮128的沿着拉出方向的旋转力迅速增加。由此,在压接触区域AP从齿面154G施加到齿面228(参见图5A和图5B)的传递载荷F也迅速增加。根据传递载荷F的增加,作为沿着顺时针方向的旋转力施加到释放棘爪220上的转矩Tt增加。
[0091] 结果,当传感器齿轮128到达推压位置时,转矩Tt大于作为沿着逆时针方向的旋转力作用的转矩Tμ和转矩Ts。释放棘爪220通过转矩Tt而抵抗转矩Tμ和Ts从限制位置旋转到限制解除位置。在传感器齿轮128保持在推压位置的同时,齿圈154变得能够沿着拉出方向旋转。
[0092] (示例性实施方式的操作,出现相位偏移时的操作)
[0093] 在带卷收器10处,当车辆乘员拉出卷绕在卷轴24上的织带30时,如果卷轴24以高于预先设定的速度的速度旋转,在卷轴24和齿圈154之间的部分(具体而言,卷轴24、扭转轴36、棘轮件170和V形齿轮126和齿圈154)出现相位偏移(相位差)。
[0094] 结果,假设对应于齿圈154的内齿154C和棘轮件170的棘齿172A的相位的数量为N(N为大于或等于1并且小于或等于24的自然数,并且沿着拉出方向以升序施加),如果卷轴24和齿圈154之间的相位差超过允许相位差,则W形棘爪134与齿圈154处的第N-1个内齿154C接合,不论如图4B所示的锁定棘爪160与棘轮件170处的第N个棘齿172A接合的事实。
[0095] 由此,在卷轴24和棘轮件170之间的部分处的恢复力施加在W形棘爪134和内齿154C之间以及释放棘爪220和外齿154D之间。这时,被施加在释放棘爪220的齿面228和齿圈154的外齿154D之间的传递载荷F(参见图5A和图5B)比在锁定棘爪160与第N个棘齿172A接合并且W形棘爪134与第N个内齿154C接合的情况下大。
[0096] 在带卷收器10处,释放棘爪220的齿面228和外齿154D的齿面154G之间的夹角θ(参见图5A和图5B)的大小被设定成这样,即:在锁定棘爪160与第N个棘齿172A接合并且W形棘爪134与第N个内齿154C接合的情况下满足下式(1)的条件,而在锁定棘爪160与第N个棘齿172A接合并且W形棘爪134与第N-1个内齿154C接合的情况下满足下式(2)的条件。
[0097] Tμ+Ts>Tt …(1)
[0098] Tμ+Ts<Tt …(2)
[0099] 在带卷收器10处,当锁定棘爪160与织带30的突然拉出联动地与棘轮件170的棘齿172A接合时,在锁定棘爪160与第N个棘齿172A接合并且W形棘爪134与第N-1个内齿154C接合,并且传递载荷F被施加在释放棘爪220的锚固爪226和齿圈154的外齿154D之间时,释放棘爪220由于齿面154G和228产生的转矩Tt而抵抗扭转螺旋弹簧236的施力从限制位置运动到限制解除位置。当齿圈154由于恢复力而旋转到与棘轮件170的相位差基本消失的位置时,释放棘爪220通过扭转螺旋弹簧236的施力返回到限制位置。
[0100] 这样,在锁定棘爪160与第N个棘齿172A接合并且W形棘爪134与第N-1个内齿154C接合的情况下,一旦释放棘爪220立刻从外齿154D移开,则处于连接位置的W形棘爪
134和齿圈154的内齿154C之间的接合被解除,从而在齿圈154旋转到相位差基本消失的位置时,释放棘爪220可再次与第N个外齿154D接合。
[0101] 由此,根据带卷收器10,即使在卷轴24到齿圈154的部分处出现相位差,锁定棘爪160与第N个棘齿172A接合并且W形棘爪134与第N-1个内齿154C接合的情况下,也可以消除伴随相位差出现而出现且又被施加到W形棘爪134和齿圈154的内齿154C之间的恢复力。
[0102] [第二示例性实施方式]
[0103] (示例性实施方式的结构)
[0104] 在图6中示出了关于本发明第二示例性实施方式的带卷收器的整体结构的剖视图。带卷收器310具有形成为在俯视图中看时基本U形的金属框架312。框架312通过螺栓紧固固定到车体侧部的下端部侧。另外,如图10所示,内齿棘轮314通过冲压同轴地形成在框架312的两个侧部312A和312B中。
[0105] 如图6所示,形成为筒形管的卷轴316枢转地支撑在框架312的两个侧部312A和312B处。旋转轴316A与卷轴316的位于轴向中央部处的一个轴向端部一体形成。未示出的涡卷弹簧的内端锚固在该旋转轴316A上。由此卷轴316通常被施力以沿着卷起方向(图
8中箭头R的方向)旋转。
[0106] 另一方面,旋转轴316B与卷轴316的另一个轴向端部一体形成,并且与旋转轴316A同轴。小直径轴316C同轴地形成在旋转轴316B的远端处。卷轴316在小直径轴316C处被支撑成在后面描述的传感器保持器368上形成的轴接收部368B处自由地旋转。另外,用来限制车辆乘员的织带318的近端部锚固在卷轴316上。织带318通过卷轴316的旋转自由地卷起和拉出。
[0107] 如图7所示,切口部320沿着轴向形成在卷轴316的外周部中。切口部320沿着轴向在除了旋转轴316A、316B以及小直径轴316C之外的卷轴316的整个长度上形成。切口部320的底部形成为半圆形弧面。另外,一对凹部322形成在卷轴316的轴向的两个端部中。
[0108] 锁定棘爪324容纳在卷轴316的切口部320和凹部322中,该锁定棘爪324在平面图中为基本U形并且构成了关于本发明的锁定机构的一部分。锁定棘爪324由杆状连接轴324A和一对板324B构成,这对板324B与连接轴324A的两个轴向端部一体形成并且彼此平行地朝向径向外侧伸出。锁定棘爪324的连接轴324A容纳在卷轴316的切口部320的底部处,从而能够绕着轴线旋转。所述一对板324B容纳(收容)在一对凹部322中,这对凹部形成在卷轴316的两个轴向端部处。锁定齿324C分别形成在板324B的远端部处,该锁定齿324C与构成关于本发明的锁定机构的一部分的内齿棘轮314的棘齿314A接合。
[0109] 这里,棘齿314A和锁定棘爪324构成了关于本发明的锁定机构的至少一部分。
[0110] 在所述一对板324B完全地容纳在所述一对凹部322中的状态下,锁定齿324C被保持在与棘齿314A分开的位置。该位置为锁定棘爪324的“非接合位置”(参见图10)。另一方面,由于锁定棘爪324的连接轴324A绕着切口部320的底部摆动从而所述一对板324B从所述一对凹部322出来,所以锁定齿324C与棘齿314A接合。要注意的是,该位置为锁定棘爪324的“接合位置”(参见图11)。
[0111] 如图6所示,作为第一旋转体的V形齿轮326布置在框架312的一个侧部312A的外侧处。V形齿轮326由树脂制成,并且基本形成为直径比卷轴316的端部的外径大的盘状。在V形齿轮的轴向中央部形成有筒形管凸台326A,该凸台326A在其内周面具有一对树脂爪。由于卷轴316的旋转轴316B插入凸台326A中,因此V形齿轮326安装到卷轴316的一个轴向端部从而与其同轴且自由地旋转。
[0112] 如图10所示,基本倒S形的引导孔328形成在V形齿轮326的外周侧的预定位置处。从锁定棘爪324的一个板324B直立的引导销330被插入引导孔328。V形齿轮326由此能够在预定转角范围内相对于卷轴316旋转。当两者之间发生相对旋转时,引导孔328使引导销330从内侧朝向外侧运动,从而将锁定棘爪324的锁定齿324C引导到它们可以与框架312的内齿棘轮314的棘齿314A接合的位置。
[0113] 如图6和图10所示,支撑突起332沿着与凸台326A相反的方向直立在V形齿轮326的卷轴316侧的表面处。支撑突起332的远端部插入在卷轴316的一个轴向端部处形成的凹部334中。在这样的状态下,扭转螺旋弹簧336的一个端部锚固到支撑突起332上。
扭转螺旋弹簧336的卷绕部被布置成缠绕在卷轴316的旋转轴316B上的状态下。扭转螺旋弹簧336的另一端部被锚固到卷轴316的一个轴向端部上。这样,V形齿轮326通常随着卷轴316旋转。
[0114] 如图9所示,一对锚固部338形成为平行于凸台326A地直立在V形齿轮326的凸台326A的周边处。锚固部338形成为在平面图中与凸台326A同轴的圆弧形,并且形成在相对于凸台326A对称的两个位置处。另外,形成为小直径圆柱体的棘爪轴340直立在V形齿轮326的相同侧面处。棘爪轴340形成在相对于凸台326A与引导孔328基本对称的位置处,并且为将在下面描述的W形棘爪362的枢轴的一部分。
[0115] 如图8所示,在棘爪轴340附近一体地形成棘爪锚固部342,该棘爪锚固部342形成为与棘爪轴340同心的圆弧状并在其远端部处形成有树脂棘爪。对应于W形棘爪362的形状的棘爪止挡件344一体地形成在棘爪轴340附近。成形为长孔的弹簧孔346在棘爪轴340的附近形成在V形齿轮326中。形成为基本圆柱体突起的弹簧接收部348与弹簧孔346的一个端部一体地形成。
[0116] 与V形齿轮326的外周面一体形成有多个(在本示例性实施方式中为24个)棘齿350,棘齿350可被下面将描述的车辆传感器376的传感器杆382的接合部382B接合。棘齿350沿着以轴心S为中心的周向以均匀间距(15°间距)排列在V形齿轮326的外周面处。
[0117] 如图6和图8所示,惯性体352同轴地布置在V形齿轮326的轴向外侧。惯性体352基本形成为在外周的两个位置被切口的盘状。轴支撑孔354形成在惯性体352的轴向中央部中。一对圆弧形锚固孔358在轴支撑孔354的外侧处形成在沿着径向相对的位置处。
V形齿轮326的凸台326A插入轴支撑孔354中,并且V形齿轮326的一对锚固部338插入该对锚固孔358中。这样,该对锚固部338被弹性锚固,从而惯性体352同轴且一体安装到V形齿轮326。
[0118] 这里,锚固孔358沿着周向的长度(弧长)被设定成比锚固部338沿着周向的长度(弧长)长。在安装后的状态下,惯性体352可相对于V形齿轮326沿着卷起方向在弧长(圆周角)差的范围内旋转。另外,接合突起360与惯性体352的切口侧的端面一体形成。
[0119] W形棘爪362被可摆动地支撑在V形齿轮326的棘爪轴340处。W形棘爪362由枢轴部362A、臂部362B、锚固件362C和弹簧接收部362D构成,枢轴部362A形成为筒形管并枢转支撑在棘爪轴340处,臂部362B从枢轴部362A延伸并且在其远端侧表面处形成有爪,锚固件362C形成在枢轴部362A的下部的外周处,弹簧接收部362D从臂部362B的底部边缘的枢轴侧伸出。
[0120] 在棘爪轴340插入到枢轴部362A的情况下,锚固件362D锚固在V形齿轮326的棘爪锚固部342处,从而防止W形棘爪362沿着轴向脱落。另外,处于压缩状态的螺旋弹簧364的一个端部装配并锚固到弹簧接收部362D上。螺旋弹簧364的另一个端部装配并锚固到V形齿轮326的上述弹簧接收部348中。螺旋弹簧364在压缩状态下容纳在形成于V形齿轮326中的弹簧孔346中。由此,W形棘爪362由于螺旋弹簧364的施力而被施力以绕着棘爪轴340沿着顺时针方向旋转。
[0121] 这里,W形棘爪362、齿轮传感器376、惯性体352和螺旋弹簧364构成了关于本发明的旋转控制机构的至少一部分。
[0122] 与W形棘爪362的锚固件362C的端部一体地形成有可以抵靠形成在V形齿轮326上的棘爪止挡件344的小突起366。在W形棘爪362由于螺旋弹簧364的施力绕着棘爪轴340沿着顺时针方向旋转时,小突起366作为止挡件。这样,W形棘爪362通常没有摆动地与V形齿轮326一体旋转(绕着旋转轴316B旋转)。
[0123] 另一方面,当W形棘爪362抵抗螺旋弹簧364的施力绕着棘爪轴340逆时针旋转时,臂部362B抵靠棘爪止挡件344的侧面并且阻止进一步摆动。W形棘爪362可以摆动(转角)的范围由此受到限制。具体而言,W形棘爪362可以在连接释放位置(参见图8)和连接位置(参见图9)之间摆动。
[0124] 如图6所示,传感器保持器368安装在框架312的一个侧部312A的外侧,该传感器保持器368由树脂制成并且形成为扁平杯形状。稍后将描述的齿圈432布置在传感器保持器368的内侧。在安装好传感器保持器368的状态下,W形棘爪362的臂部362B的远端部与形成在齿圈432的内周面处的内齿434相对。在织带318被突然拉出时W形棘爪362由于惯性体352而抵抗螺旋弹簧364的施力绕着棘爪轴340摆动的情况下,W形棘爪362的臂部362B的远端部与内齿434接合。
[0125] 要注意的是,在上述结构中,惯性体352和螺旋弹簧364构成了带传感器,该带传感器在卷轴316沿着拉出方向以小于或等于预定稳态值的角加速度旋转时将W形棘爪362保持在连接释放位置,而在卷轴316的角加速度超过稳态值时使W形棘爪362运动到连接位置。
[0126] 如图8所示,与传感器保持器368的外周的下端部一体地形成有保持器部374,该保持器部374为基本中空的平行六面体。车辆传感器376容纳在保持器部374中。当车辆上作用预定减速时,车辆传感器376感测该减速,并将传感器杆382向上推压,使得传感器杆382与V形齿轮326的棘齿350接合。
[0127] 下面通过利用图8和图9描述关于本发明示例性实施方式的带卷收器310的齿圈432和释放棘爪438。
[0128] 如这些图所示,作为第二旋转体的齿圈432布置在惯性体352的外圆周侧。齿圈432没有与传感器保持器368一体形成,而是与传感器保持器368分开且独立地并可旋转地布置在传感器保持器368的内侧。在齿圈432的内周面处形成有内齿434,W形棘爪362的臂部362B的远端部可以与该内齿434接合。在齿圈432的外周面处形成有外齿436。
[0129] 这里,在齿圈432处形成有数量(本示例性实施例中为24个)与框架312处的棘齿314A的数量相同的内齿434和外齿436。内齿434和外齿436沿着以轴心S为中心的周向以预定间距(15°间距)排列在齿圈432的内周面和外周面处。
[0130] 释放棘爪438被枢转地支撑在齿圈432的外周侧处,从而能够绕着枢轴440摆动,在该释放棘爪438的远端部形成有锚固爪438A。作为关于本发明的棘爪的释放棘爪438可在限制位置和限制解除位置之间摆动,在限制位置处,锚固爪438A与齿圈432的外齿436接合,而在限制解除位置处,锚固爪438A与外齿436分开。由作为施力件的扭转螺旋弹簧442的施力始终朝向限制位置向释放棘爪438施力。因此,通常释放棘爪438的锚固爪438A由于扭转螺旋弹簧442的施力而与齿圈432的外齿436接合。齿圈432沿着拉出方向的旋转由此受到限制。
[0131] 这里,齿圈432、释放棘爪438和扭转螺旋弹簧442构成了关于本发明的相位差调整机构的至少一部分。
[0132] 如图9所示,在W形棘爪362的远端部处形成有齿面362E,在W形棘爪362与齿圈432的内齿434接合的状态下,该齿面362E抵靠内齿434的齿面434A。这里,W形棘爪362的齿面362E和内齿434的齿面434A相对于与内齿434的节距圆相切的方向的倾角分别设定为使得W形棘爪362的齿面362E和内齿434的齿面434A一起形成前角(rake angle)。
这样,当沿着拉出方向的转矩从V形齿轮326传递到齿圈432时,朝向轴心S的分力(转矩)作用在W形棘爪362上,并且由于该转矩,W形棘爪362可靠地维持在与内齿434接合的状态下。
[0133] 另外,在释放棘爪438处在锚固爪438A的近端侧形成有齿面438B,在释放棘爪438与齿圈432的外齿436接合的状态下,该齿面438B抵靠外齿436的齿面436A。这里,当释放棘爪438和外齿436接合时,释放棘爪438的齿面438B的远端部抵靠外齿436的齿面436A处的远端部和近端部之间的中间部分。这时,齿面436A和齿面438B彼此压接触的区域为压接触区域AP,齿面438B在压接触区域AP处的法线与将压接触区域AP和释放棘爪
438的旋转中心线连接的直线的夹角为θ。
[0134] 在带卷收器310处,以与关于第一示例性实施方式的带卷收器10的情况(参照图5A和5B)相同的方式,通过适当地设定夹角θ的大小,在齿面436A和438B处沿着压接触区域AP的法线方向产生传递载荷F的分力Ft,并且由该分离Ft产生作为沿着逆时针方向的旋转力作用在释放棘爪438上的转矩Tt。
[0135] 由压接触区域AP处的齿面436A、438B之间的摩擦力形成的沿着顺时针方向的转矩Tμ和由扭转螺旋弹簧442的施力形成的沿着顺时针方向的转矩Ts分别作用在释放棘爪438上。要注意的是,夹角θ、压接触区域AP、传递载荷F、分力Ft、转矩Tt、转矩Tμ和转矩Ts与通过利用图5A和图5B描述的关于第一示例性实施方式的带卷收器10的情况相同。因此,从关于本示例性实施方式的附图中省略了这些图示。
[0136] (示例性实施方式的操作)
[0137] 下面将描述关于本发明第二示例性实施方式的带卷收器310的操作。
[0138] 在带卷收器310处,通常,通过螺旋弹簧364的施力向W形传感器372的W形棘爪362施力以使其绕着棘爪轴340顺时针旋转,并且车辆传感器376的传感器杆382被保持在V形齿轮326下方。因此,W形传感器372和车辆传感器376不操作。因此,在锁定棘爪
324被容纳的状态下,卷轴316可以沿着拉出方向和卷起方向自由地旋转。另一方面,当织带318被突然拉出或当车辆进入快速减速状态时,W形传感器372和车辆传感器376操作。
下面,将以该顺序对这些相应部分的操作进行概括。
[0139] 首先,将描述W形传感器372操作的情况。当织带318被突然拉出时,卷轴316和V形齿轮326沿着拉出方向(箭头D的方向)高速旋转。这时,因为惯性体352不能跟随V形齿轮326,因此抵抗螺旋弹簧364的施力而在惯性体352处产生惯性延迟,从而惯性体352相对于V形齿轮326沿着卷起方向(箭头R的方向)旋转。当惯性体352相对于V形齿轮326沿着卷起方向旋转时,被惯性体352的接合突起360抵靠的W形棘爪362被推压而沿着卷起方向摆动,并且与通过释放棘爪438固定保持在传感器保持器368中的齿圈432的内齿434接合,从而阻止V形齿轮326沿着拉出方向的旋转(参见图9)。
[0140] 当V形齿轮326沿着拉出方向的旋转被阻止时,紧接着在V形齿轮326和卷轴316之间出现相对旋转,带的张紧力作用在卷轴316上。引导销330被引导到V形齿轮326的引导孔328的外端侧,锁定棘爪324的锁定齿324C由此被引导到可与内齿棘轮314的棘齿314A接合的位置。出现锁定备用状态,即,锁定齿324C的齿顶与内齿棘轮314的棘齿314A的齿顶接合的状态。
[0141] 当锁定棘爪324的成对的锁定齿324C的爪的齿顶被引导到可与这对内齿棘轮314的棘齿314A的齿顶接合的位置时,随着卷轴316沿着拉出方向的进一步旋转,锁定齿324C的齿顶由棘齿314A引导,并到达棘齿314A的齿底。这样,锁定棘爪324被内齿棘轮314可靠地锁定,卷轴316沿着拉出方向的旋转被阻止,从而使织带318的进一步拉出受到限制。也就是说,在锁定齿324C被引导到可与内齿棘轮314接合的位置之后,卷轴316(锁定棘爪
324)自锁。
[0142] 另一方面,在织带318的拉出被阻止之后,当作用在织带318上的拉力减小并且卷轴316沿着卷起方向(箭头R的方向)旋转预定角度(即,当织带318被卷起预定量时)时,锁定棘爪324和内齿棘轮314的接合状态被接触。也就是说,当卷轴316沿着卷起方向旋转时,由于锁定棘爪324被卷轴316的切口部320推压在连接轴324处,所以锁定齿324C相应地从内齿棘轮314离开,并且锁定棘爪324由于扭转螺旋弹簧336的施力而与V形齿轮326一起返回初始位置。注意的是,在施加到织带318上的拉力减小之后,织带318的卷起由连接到卷轴316的旋转轴316A的未示出的涡卷弹簧实现。
[0143] 下面将描述车辆传感器376操作的情况。当车辆进入快速减速状态时,车辆传感器376操作,并且传感器杆382与V形齿轮326的棘齿350接合。因为V形齿轮326沿着带卷起方向的旋转由此受到阻止,所以在V形齿轮326和卷轴316之间产生相对旋转。因为此后的操作类似于上述W形传感器372的情况,所以省略其描述。
[0144] 结果,假设对应于齿圈154的内齿154C和棘轮件170的棘齿172A的相位的数量为N(其中N为大于或等于1并且小于或等于24的自然数,并且沿着拉出方向以升序施加),如果在卷轴24和齿圈154之间的相位差超过允许相位差,则W形棘爪134与齿圈154处的第N-1个内齿154C接合,而不管如图4B所示的锁定棘爪160与棘轮件170处的第N个棘齿172A接合的事实。
[0145] 在带卷收器310处,当车辆乘员拉出卷起在卷轴316上的织带318时,如果卷轴316以高于预先设定速度的速度旋转时,在卷轴316和齿圈432之间的部分(具体而言,卷轴316、旋转轴316B、V形齿轮326和齿圈432)处会产生相位差。
[0146] 在这种情况下,出现这样的现象,即,W形棘爪362所接合的内齿434的相位相对于锁定棘爪324所接合的棘齿314A的相位偏移一量,该量对应于沿着周向排列的内齿434的一个间距。
[0147] 结果,假设对应于齿圈432的内齿434和框架312的棘齿314A的相位的数量为N(N为大于或等于1并且小于或等于24的自然数,并且沿着拉出方向以升序施加),如果在卷轴316和齿圈432之间的相位差超过预定相位差,则W形棘爪362与齿圈432处的第N-1个内齿434接合,而不管锁定棘爪324与框架312处的第N个棘齿314A接合的事实。
[0148] 这样,伴随着卷轴316和齿圈432之间的部分处的相位差的出现而出现的摩擦力被施加在W形棘爪362和内齿434之间以及释放棘爪438和外齿436之间。这时,施加在释放棘爪438的齿面438B和齿圈432的外齿436之间的传递载荷F比在锁定棘爪324与第N个棘齿314A接合并且W形棘爪362与第N个内齿434接合的情况下大。
[0149] 在带卷收器310处,释放棘爪438的齿面438B和外齿436的齿面436A之间的夹角θ的大小设定为使得在锁定棘爪324与第N个棘齿314A接合并且W形棘爪362与第N个内齿434接合的情况下满足下式(1)的条件,以及在锁定棘爪324与第N个棘齿314A接合并且W形棘爪362与第N-1个内齿434接合的情况下满足下式(2)的条件。
[0150] Tμ+Ts>Tt …(1)
[0151] Tμ+Ts<Tt …(2)
[0152] 在带卷收器310处,在锁定棘爪324与织带318的突然拉出联动地与框架312的棘齿314A接合时,当锁定棘爪324与第N个棘齿314A接合并且W形棘爪362与第N-1个内齿434接合且在释放棘爪438和齿圈432的外齿436之间施加传递载荷F时,释放棘爪438由于齿面436A、438B产生的转矩Tt抵抗扭转螺旋弹簧442的施力从限制位置移动到限制解除位置。当齿圈432由于恢复力而旋转到与卷轴316的相位差基本消失的位置时,释放棘爪438通过扭转螺旋弹簧442的施力返回到限制位置。
[0153] 这样,当锁定棘爪324与第N个棘齿314A接合并且W形棘爪362与第N-1个内齿434接合时,一旦释放棘爪438立即从外齿436移开,则在处于连接位置的W形棘爪362和齿圈432的内齿434之间的接合被解除,从而可在齿圈432旋转到相位差基本消失的位置时使释放棘爪438与第N个外齿436再次接合。
[0154] 结果,根据带卷收器310,即使在从卷轴316到齿圈432的部分处出现相位差,并且锁定棘爪324与第N个棘齿314A接合并且W形棘爪362与第N-1个内齿434接合的情况下,也可以消除伴随相位差的出现而同时出现并且施加在W形棘爪362和齿圈432的内齿434之间的恢复力。