座位安全带用卷收装置的爪构件限制单元及包含其的座位安全带用卷收装置的制作方法

本发明涉及座位安全带用卷收装置的爪构件限制单元及包含其的座位安全带用卷收装置，更具体地涉及通过随着扭杆的旋转而移动的凸轮突起部和借助凸轮突起部而旋转的旋转构件来限制爪构件以能够防止锁止延迟(lockingdeep)现象和过冲(overshoot)现象的座位安全带用卷收装置。

背景技术：

在人员乘坐车辆或设备时，车辆间的碰撞或与其他物体的碰撞会导致乘坐的人员脱离车辆或设备，为了防止上述情况，在所述车辆或设备上设置各种安全装置。

其中最有代表性的安全装置是座位安全带，利用所述座位安全带可以将乘坐所述车辆或设备的人员的下腹部和胸部稳定地固定到安全带上。然而，车辆间的碰撞或与其他物体的碰撞的程度不同，且还经常发生向乘客施加高负载的情况，在这种情况下，危及乘坐所述车辆或设备的人员的安全。

因此，正在开发座位安全带即使在车辆间的碰撞或与其他物体的碰撞程度大的情况下也能发挥自身功能的各种技术。其中，当前正受到关注的技术是卷收装置(retractor)。

而且，可以在所述卷收装置上设置通过在车辆间或与其它物体发生碰撞时收紧座位安全带的织带(webbing)来提高座位安全带的功能和效果的预紧器(pre-tensioner)、和固定至卷轴的一侧以使织带在预紧器工作后不再被拉出的紧急锁止卷收器操作部(emergencylockingretractoroperatingpart)。

如图1所示，在预紧器侧的气体发生器工作后，向驾驶员的身体施加的负载持续增加，但随着由气体发生器造成的外力减小，负载逐渐减小。

此时，在现有的卷收装置中，发生在上述过程中施加负载急剧减小的锁止延迟现象和施加负载增大的过冲现象。

具体地，所述锁止延迟现象是在预紧器工作后所施加的负载在elr操作部工作过程中由于延迟的发生而急剧下降的现象，所述过冲现象是气体发生器的气体残压妨碍elr操作部和负载限制器的工作的现象，由于由这些现象引起的约束性能下降，驾驶员经常受到伤害。

因此，需要用于解决上述问题的方法。

技术实现要素：

技术问题

本发明是为了解决上述背景技术的问题而提出的，本发明旨在提供用于防止锁止延迟现象和过冲现象的座位安全带用卷收装置。

而且，本发明旨在提供由此能够使驾驶员的身体伤害最小化的座位安全带用卷收装置。

本发明的技术问题不限于上文提及的技术问题，本领域的技术人员根据下面的记载能够明确地理解未提及的其它技术问题。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的座位安全带用卷收装置的爪构件限制单元包括：凸轮突起部，所述凸轮突起部设置在扭杆的另一侧，以随着由预紧器的工作所导致的所述扭杆的旋转而移动，所述扭杆设置在卷轴的内侧且共用所述卷轴的旋转轴以与所述卷轴一起旋转；以及旋转构件，所述旋转构件随着所述凸轮突起部的移动而基于旋转轴旋转，以对执行自动锁止功能的爪构件的突出移动施加相反方向的外力。

而且，所述旋转构件可以沿下拉所述爪构件的方向旋转，以能够强制地使突出的所述爪构件复原。

此外，所述凸轮突起部可以设置在从所述扭杆的旋转轴偏心的位置。

而且，与所述扭杆的旋转轴和所述凸轮突起部之间的距离相比，所述扭杆的旋转轴和所述旋转构件的旋转轴之间的距离可以更近。

此外，与所述扭杆的旋转轴和所述凸轮突起部之间的距离相比，所述扭杆的旋转轴和所述旋转构件的旋转轴之间的距离可以更远。

而且，可以还包括复原构件，所述复原构件具有弹性，以使所述爪构件沿与所述爪构件的突出移动相反的方向复原。

此外，所述复原构件可以连接至所述旋转构件，以沿所述旋转构件限制爪构件的旋转方向提供复原力。

而且，为了实现上述目的，本发明的一种座位安全带用卷收装置，包括：形成有内齿轮的框架；卷轴，所述卷轴可旋转地设置在所述框架内以卷绕或展开织带；扭杆，所述扭杆设置在所述卷轴的内侧，且共用所述卷轴的旋转轴以与所述卷轴一起旋转；预紧器，所述预紧器设置在所述卷轴的一侧，且在出现来自外部的冲撞时使所述扭杆和所述卷轴沿收紧所述织带的方向旋转后，固定所述扭杆的一侧；以及过冲缓和模块，所述过冲缓和模块设置在所述卷轴的另一侧，在所述预紧器固定所述扭杆的一侧后，与所述卷轴的旋转一起旋转，以使所述扭杆的另一侧旋转，其中，所述过冲缓和模块包括：锁止组件，所述锁止组件包括爪构件，所述爪构件具有选择性地向外侧突出以与所述内齿轮的齿轮齿啮合的齿轮齿且形成有卡止突起部；以及限制单元，所述限制单元包括旋转构件和凸轮突起部，所述旋转构件借助旋转轴可旋转地形成，所述凸轮突起部设置在所述扭杆的另一侧，随着由预紧器的工作所导致的所述扭杆的旋转而使所述旋转构件旋转，以卡止至所述卡止突起部。

有益效果

用于解决上述问题的本发明的座位安全带用卷收装置的爪构件限制单元及包含其的座位安全带用卷收装置具有如下效果。

第一，具有通过限制单元限制锁止组件的爪构件以能够防止自动锁止功能工作的优点。

第二，具有即使在爪构件移动并突出的状态下也能够随着旋转构件的旋转而强制地使爪构件复原的优点。

第三，具有通过预紧器固定扭杆的一侧且通过过冲缓和模块使扭杆的另一侧旋转，以使锁止延迟现象和过冲现象最小化的优点。

第四，具有能够使气体发生器的气体残压的影响最小化的优点。

第五，具有由此能够使驾驶员的身体伤害最小化的优点。

第六，具有其结构简单，操作的可靠性高，且容易制造的优点。

本发明的效果不限于上文提及的效果，本领域的技术人员从权利要求范围的记载能够明确地理解未提及的其它效果。

附图说明

图1是示出在现有的预紧器的工作过程中向驾驶员的身体施加的负载变化的曲线图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置的外观的立体图；

图3是示出根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置的外观的正面图；

图4是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中预紧器的内部结构的侧视图；

图5是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中断裂部随着棘齿条的移动而断裂的状态的侧视图；

图6是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中小齿轮随着棘齿条的移动而旋转的状态的侧视图；

图7是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中扭杆随着小齿轮的旋转而旋转的状态的侧视图；

图8是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中过冲缓和模块的内部结构的立体图；

图9是示出适用于根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置的限制单元的结构的侧视图；

图10是示出在适用于根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置的限制单元中凸轮突起部和扭杆的连接结构的立体图；

图11是示出在适用于根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置的限制单元中旋转构件随着凸轮突起部的移动而卡止至爪构件的卡止突起部的状态的侧视图；

图12是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中在棘齿条沿复原方向移动时固定构件的固定齿轮齿与棘齿条的第二齿轮齿啮合以防止棘齿条复原的状态的侧视图；

图13是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中扭杆由于棘齿条的固定而扭曲(twist)的状态的立体图；

图14是示出适用于根据本发明的第二实施例的座位安全带用卷收装置的限制单元的结构的侧视图；

图15是示出在适用于根据本发明的第二实施例的座位安全带用卷收装置的限制单元中旋转构件随着凸轮突起部的移动而卡止至爪构件的卡止突起部的状态的侧视图；以及

图16是示出在适用于根据本发明的第三实施例的座位安全带用卷收装置的限制单元中过冲缓和模块的内部结构的侧视图。

具体实施方式

下文，将参照附图描述能够具体实现本发明的目的的本发明的优选实施例。在描述本发明的实施例时，对同一部件使用相同的名称和相同的附图标记，对此省略附加说明。

根据本发明的座位安全带用卷收装置的爪构件限制单元设置在卷收装置的一侧以在预紧器工作时防止执行elr功能等的锁止组件的驱动。

更具体地，所述锁止组件包括选择性地与设置在卷收装置的框架上的内齿轮啮合的爪构件，在预紧器工作情况下或在需要防止执行其他elr功能时，根据本发明的爪构件限制单元能够限制所述爪构件以大幅提高安全性。

尤其是，根据本发明的爪构件限制单元包括针对爪构件的突出移动施加相反方向的外力的旋转构件，因此，具有如下优点：即使在爪构件为已移动并突出的状态时，也能够借助旋转构件的旋转而强制地下拉爪构件并使该爪构件复原。这用于使由elr功能引起的锁止延迟现象或过冲现象最小化。

下文，基于预紧器的工作情况说明根据本发明的所述爪构件限制单元的驱动机制和卷收装置的整个工作过程。

图2是示出根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置的外观的立体图，图3是示出根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置的外观的正面图。

如图2和图3所示，根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置包括框架10、卷轴20、扭杆25、预紧器100和过冲缓和模块200。

所述框架10提供底座以能够设置各部件，所述卷轴20可旋转地设置在所述框架10内以卷绕或展开织带(未示出)。而且，在所述卷轴20的内侧设置有形成旋转轴的扭杆25。此时，所述扭杆25共用所述卷轴20的旋转轴以与卷轴20一起旋转。

在本实施例的情况下，基于所述卷轴20在两侧分别布置预紧器100和过冲缓和模块200，所述预紧器100和所述过冲缓和模块200的内侧均包括形成容纳空间的盖壳体110、210。

所述预紧器100为设置在所述卷轴20的一侧，且在出现来自外部的冲撞时使所述扭杆25和所述卷轴20沿收紧所述织带的方向旋转的部件。也就是说，预紧器100起到在车辆发生冲撞时收紧织带以稳定地保持驾驶员的身体从而防止驾驶员从驾驶座脱离的作用。

而且，所述预紧器100在使所述扭杆25和所述卷轴20旋转后，固定所述扭杆25的一侧，对此将在下文进行描述。

所述过冲缓和模块200设置在所述卷轴20的另一侧，以随着所述卷轴20的旋转而旋转。而且，所述过冲缓和模块200起到如下作用：在所述预紧器100固定所述扭杆25的一侧后，与所述卷轴20的旋转一起旋转，以使所述扭杆25的另一侧旋转。

也就是说，在所述扭杆25的一侧被固定后，所述过冲缓和模块200使所述扭杆25的另一侧旋转，以能够防止过冲现象，对此也将在下文进行描述。

以下，将更详细地说明所述预紧器100和所述过冲缓和模块200。

图4是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中预紧器100的内部结构的侧视图，图5是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中断裂部125随着棘齿条(ratchetgear)130的移动而断裂的状态的侧视图。

而且，图6是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中小齿轮120随着棘齿条130的移动而旋转的状态的侧视图，图7是示出在根据本发明的第一实施例的座位安全带用卷收装置中扭杆25随着小齿轮120的旋转而旋转的状态的侧视图；

如图4至图7所示，在本实施例中，所述预紧器100包括小齿轮120、气体发生器50、棘齿条130和固定单元140。

所述小齿轮120为连接至上述扭杆以与所述扭杆一起旋转的部件。在本实施例中，在所述小齿轮120上沿圆周形成多个齿轮齿122。

而且，所述气体发生器50响应于来自外部的冲撞而形成爆炸力，所述棘齿条130为借助所述气体发生器50的爆炸力而与所述小齿轮120啮合，以使所述小齿轮120沿收紧所述织带的方向旋转的部件。

在本实施例中，所述棘齿条130包括：沿长度方向较长地形成的齿轮主体132；沿所述齿轮主体132的长度方向形成在所述齿轮主体132的一侧且对应于所述小齿轮120的齿轮齿122的第一齿轮齿134；沿所述齿轮主体132的长度方向形成在所述齿轮主体132的另一侧的第二齿轮齿135；以及密封部138。

此时，在所述棘齿条130中，齿轮主体132以插入连接至所述气体发生器50的连接管52的状态设置，在来自气体发生器50的爆炸力被传送至所述齿轮主体132时，所述齿轮主体132沿所述连接管52移动。

因此，所述第一齿轮齿134与小齿轮120的齿轮齿122啮合，如图5所示，断裂部125由于所述棘齿条130移动的力而断裂。所述断裂部125为使所述扭杆与所述卷轴相互固定的部件，所述扭杆的一侧和所述卷轴的一侧通过断裂部125的断裂而彼此分离。

此后，如图6所示，小齿轮120随着棘齿条130的向下移动而旋转，如图7所示，扭杆25和卷轴20沿收紧织带的方向旋转。此时，在所述棘齿条130的下部形成倾斜面136以能够平滑地移动。

通过上述过程，在车辆上发生冲撞时，收紧织带以能够保持驾驶员的身体不脱离。

此外，本实施例的预紧器100包括固定单元140，这防止所述棘齿条130随着从所述气体发生器50传送的爆炸力的减小而复原。也就是说，所述固定单元140防止所述棘齿条130复原，以能够防止所述扭杆25的一侧旋转。

在本实施例的情况下，所述固定单元140包括固定构件142、复原构件148和盖150。

所述固定构件142被设置成在与所述小齿轮120间隔的位置上能够借助旋转轴141而旋转，且形成对应于上述棘齿条130的第二齿轮齿135的固定齿轮齿145。也就是说，所述棘齿条130具有对应于所述固定构件140和所述小齿轮120的间隔距离的宽度，借助气体发生器50的爆炸力而插入所述固定构件140和所述小齿轮120之间，所述第一齿轮齿134接触所述小齿轮120的齿轮齿122，所述第二齿轮齿135接触所述固定构件142的固定齿轮齿145。

然而，在本实施例的情况下，在所述棘齿条130借助所述气体发生器50的爆炸力而移动的状态下，所述第二齿轮齿135的行进方向面135a和所述固定齿轮齿145的相对面145a以彼此对应的方式倾斜地形成。因此，在所述棘齿条130向下移动时，所述固定构件142旋转且被推开，且不妨碍棘齿条130的移动。

相反，此后，在所述棘齿条130随着从所述气体发生器50传送的爆炸力减小并织带再次开始被拉出而复原的情况下，所述固定齿轮齿145与所述第二齿轮齿135啮合以防止所述棘齿条130的复原。

也就是说，所述第二齿轮齿135的复原方向面135b与所述固定齿轮齿145的相对面145b不倾斜地形成以彼此竖直接触，因此，在所述棘齿条130欲向上移动的情况下，所述第二齿轮齿135的复原方向面135b与所述固定齿轮齿145的相对面145b彼此啮合以防止所述棘齿条130移动。因此，小齿轮120也不旋转并保持固定状态，且扭杆25的一侧被固定。

此外，在本实施例中，所述固定单元140还可以包括：复原构件148，其使通过所述棘齿条130的向下移动而被推开并旋转的所述固定构件142复原；以及止动件152，其限制所述固定构件142被所述棘齿条130推开的范围。

在本实施例的情况下，所述止动件152形成在围绕所述固定构件142并提供旋转轴141的盖150上，在所述固定构件142上还形成有卡在所述止动件152上的固定突起部143。

也就是说，所述固定突起部143接触所述止动件152，以能够限制所述固定构件142被所述棘齿条130推开的最大范围，因此，能够防止所述固定构件142过度旋转。

此外，如图7和图8所示，在本实施例的情况下，在所述扭杆25的另一端形成与第一连接部30的锯齿状槽对应的第二连接部32，在所述扭杆25的一端形成与第三连接部40的锯齿状槽对应的第四连接部42。因此，由所述棘齿条130的向下移动所产生的所述扭杆25的旋转力被传送至过冲缓和模块200。

而且，参照图8和图9，在本实施例中，在所述过冲缓和模块200中示出具有爪构件220的齿轮齿222与形成在框架上的内齿轮230的齿轮齿232啮合以防止卷轴旋转的机制的锁止组件210和用于防止锁止组件210工作的限制单元的结构。

所述锁止组件210在各种情况下为用于防止卷轴旋转的部件，这是本领域技术人员所了解的，因此省略其详细说明。

此时，现有的卷收装置使用如下方法：即使在预紧器工作后由气体发生器的爆炸力所传递的力减小以使织带再被拉出的情况下，所述锁止组件210工作以使扭杆25的一侧不旋转。然而，具有在所述锁止组件210工作过程中发生延迟从而发生锁止延迟现象的问题。

相反，在本发明的情况下，使用在预紧器侧限制扭杆25的一侧旋转的方式，因此与现有的卷收装置不同，不发生延迟，从而能够防止锁止延迟现象。

此外，此时，在固定扭杆25的一侧时有可能发生向驾驶员的身体施加的负载急剧增大的过冲现象，因此，有必要在预紧器工作后使过冲缓和模块200侧稍微旋转。

尤其是，如同本实施例，在过冲缓和模块200包括锁止组件210的情况下，防止爪构件220与内齿轮230啮合，以能够防止所施加负载的增大。因此，本发明还可以包括防止所述爪构件220向外侧突出的限制单元，以下对此进行详细说明。

在本实施例中，所述限制单元包括旋转构件240和凸轮突起部27。

所述旋转构件240形成为借助旋转轴242可旋转，对所述爪构件220的突出移动施加相反方向的外力，以限制所述爪构件220。在本实施例的情况下，在所述爪构件220上形成卡止突起部224，所述旋转构件240接触所述卡止突起部224以限制所述爪构件220。

而且，所述凸轮突起部27设置在所述扭杆25的另一侧，且随着由所述预紧器的工作所引起的所述扭杆25的旋转而使所述旋转构件240旋转。

尤其是，在本实施例中，所述旋转构件240被设置成能够沿强制地使突出的所述爪构件220复原的方向旋转。也就是说，即使所述爪构件220为已突出并与内齿轮232啮合的状态，所述旋转构件240也可以强制地拉下所述爪构件220以复原至原来的位置。

此外，在本实施例的情况下，如图10所示，所述凸轮突起部27设置在所述第一连接部30的一侧。也就是说，所述凸轮突起部27设置在从所述扭杆25的旋转轴偏心的位置，随着所述扭杆25的旋转一起沿圆轨迹进行旋转。

因此，如图11所示，在所述预紧器工作时，所述凸轮突起部27随着所述扭杆25的旋转而移动，并且推动所述旋转构件240，所述旋转构件240基于旋转轴242进行旋转，以进行限制所述爪构件220的卡止突起部224的一系列工作过程。

此时，在本实施例的情况下，所述限制单元形成为所述扭杆25的旋转轴和所述旋转构件240的旋转轴242之间的距离与所述扭杆25的旋转轴和所述凸轮突起部27之间的距离相比更近。

因此，所述爪构件220具有其移动被所述旋转构件240限制的状态，过冲缓和模块可以与卷轴的旋转一起旋转。

因此，如图12所示，在由于固定单元140防止棘齿条130的复原而使小齿轮120和扭杆25的一侧被固定的状态下，如图13所示，过冲缓和模块200旋转，以使扭杆25的另一侧借助引出织带的力而扭曲。

因此，在本发明的情况下，即使在固定单元140固定扭杆25的一侧的状态下，过冲缓和模块200也稍微旋转以使施加在驾驶员的身体上的负载分散，从而能够使过冲现象最小化。

如上所述，本发明可以在过冲缓和模块200侧设置爪构件220的限制单元，以使锁止延迟现象和过冲现象最小化。

此外，在本实施例中，所述限制单元还包括复原构件225，该复原构件225具有弹性，以使突出以与所述内齿轮230啮合的所述爪构件220复原。所述复原构件225是具有弹性以使所述爪构件沿与所述爪构件220的突出移动相反的方向复原的部件。

也就是说，所述复原构件225向所述爪构件220施加外力，在施加所述复原构件225的弹力以上的外力时，所述爪构件220向外侧突出，以防止卷轴旋转。此后，所述爪构件220借助所述复原构件225而复原至原来的位置。

具体地，在本实施例中，所述复原构件225整体以弯曲形状形成，其一侧固定至卷轴且另一侧固定至所述爪构件220。

此外，如上所述，在所述限制单元不工作的状态下所述爪构件220限制所述卷轴的旋转的情况是诸如elr功能等本领域技术人员已知的事项，因此省略相应的说明。

以下，将说明本发明的其他实施例。

图14是示出适用于根据本发明的第二实施例的座位安全带用卷收装置的限制单元的结构的侧视图，图15是示出在根据本发明的第二实施例的座位安全带用卷收装置中旋转构件240随着凸轮突起部27的移动而卡止至爪构件220的卡止突起部224上的状态的侧视图。

在图14和图15所示的本发明的第二实施例的情况下，与上述第一实施例同样地，所述限制单元包括旋转构件240和凸轮突起部27，其功能与第一实施例相同。

然而，在本实施例的情况下，与上述第一实施例的不同点在于，所述扭杆25的旋转轴和所述旋转构件240的旋转轴242之间的距离与所述扭杆25的旋转轴和所述凸轮突起部27之间的距离相比更远。

因此，与上述第一实施例相比，在本实施例中，所述旋转构件240的旋转方向相反，在该情况下也能实现所述限制单元的功能。

图16是示出适用于根据本发明的第三实施例的座位安全带用卷收装置的限制单元的结构的侧视图。

在图16所示的本发明的第三实施例的情况下，与第二实施例相同地形成所有部件。然而，不同点在于复原构件225的形状和位置不同。

具体地，在本实施例中，所述复原构件225以扭转弹簧的形式形成，通过形成在框架上的固定突起部22固定，向所述旋转构件240而不是所述爪构件220提供复原力。

也就是说，所述复原构件225连接至所述旋转构件240，以沿所述旋转构件240限制爪构件220的旋转方向提供复原力。

因此，所述旋转构件240借助所述复原构件225来限制所述爪构件220并抑制其突出，在所述爪构件220突出的情况下也强制地拉下并限制所述爪构件220。

如在上述各实施例中所示，可以确认到在本发明中限制单元可以以多种形式形成。

此外，上述本发明的固定单元和限制单元不限于本发明的实施例。也就是说，所述固定单元可以以具有能够防止棘齿条复原的机制的各种形式实现，所述限制单元也可以以具有能够防止所述爪构件的突出的机制的各种形式实现。

此外，所述限制单元的复原构件也可以以各种形式实现。也就是说，所述复原构件的一侧连接至爪构件或旋转构件以执行使所述爪构件复原的作用，另一侧可以连接至卷轴上的任一位置。

如上说明了根据本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，除了之前说明的实施例以外，也可以以其他的特定形式实施本发明。因此，上述实施例应被理解为是示例性的而不是限制性的，因此，本发明不受限于上述说明，在所附权利要求书的范围及其等同范围内也可以进行变更。

[附图标记的说明]

10：框架20：卷轴

25：扭杆27：凸轮突起部

50：气体发生器100：预紧器

120：小齿轮130：棘齿条

140：固定单元200：过冲缓和模块

210：锁止组件220：爪构件

224：卡止突起部225：复原构件

230：内齿轮240：旋转构件