专利名称：安全带收缩器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设置于机动车如汽车上用于保护乘员的安全带系统。本发明特别涉及一种安全带收缩器，以便在紧急情况发生时，将用于缠绕织物带的卷轴锁止住，使其无法转动，从而防止该织物带被抽出来。
安装在机动车如汽车上的典型传统安全带收缩器具有一用于锁止卷绕织物带卷轴的装置，该装置可使卷轴无法转动，以便当机动车受到非常大的减速度作用的紧急情况发生时，防止该织物带由于乘员身体的惯性运动将其抽出。
作为上述卷轴锁止装置之一即框架锁止式锁止装置是已知的，其中一卷轴和支承该卷轴的框架均带有齿，当机动车上作用有超过予定值的减速度时，使该卷轴运动，而其上的齿与框架上的齿啮合，从而锁止住该卷轴使其无法转动，例如在美国专利4，796，918的说明书及附图中所公开的那样。在这种框架锁止式锁止装置中，由于在框架上形成齿，故无需一带有所述齿的特殊部件，为此，可以相对轻的重量结构来构成所述的锁止装置。因而，上述锁止装置可以在减轻汽车及其他机动车的重量方面完全满足当今的需要。
带有这样锁止装置的传统安全带收缩器不可避免地面临如下的问题当卷轴上的齿与框架上的齿啮合而锁止卷轴使其不转动时，两者的齿均承受较大的力。故这些齿须具有足够大的宽度，以便减少在其上产生的应力。到目前为止为了减少在所述齿中产生的应力已采取的许多措施包括增加其中的卷轴齿的厚度以及框架板的厚度，以此加大上述齿之间啮合面的宽度;此外可使所述框架设置的齿与该框架分开构成，由此来加强所述锁止装置。然而所述的前一措施仍有增加重量的问题，而后一措施由于需要加强材料以及随之带来的加工措施将产生所需部件数量及加工工序增加的问题，最终导致生产成本提高。
另外，在上述框架锁止式锁止装置中，所述卷轴两端处的齿须同时与框架左右两侧处的相应的齿相啮合。然而，在确切的实践中，要使相应的齿同时啮合是困难的。多数情况下仅在框架的某一侧处啮合。实际上，由于锁止装置设置成由卷轴的运动而使卷轴上的齿与框架上的齿相互啮合，故要使卷轴上的齿与框架两侧上相应的齿同时啮合是相当困难的。若所述齿仅在一侧处相互啮合，那么应力就集中作用于已啮合的齿上。因此需进一步增加其强度，并且不可避免地会增加整体尺寸和重量。
在所述情形下，本申请人已提出了一种具有锁止装置的安全带收缩器，其中一框架上设置的齿作为啮合部分，它们分别位于与卷轴两端相对应的位置处，而在所述卷轴两端分别可转动地设置的止动爪作为啮合件。此外，在所述卷轴上设置一锁止机构，以便在正常情况下，该机构可随着卷轴的转动而同步旋转，而在紧急情况出现时，该机构可相对于所述卷轴转动。因此，正常情况下，所述止动爪分别保持在其啮合部分不与所述齿相啮合的非啮合位置，紧急情况出现时，使卷轴与锁止机构之间产生相对转动，从而使止动爪沿在锁止机构中构成的相应的凸轮孔转至各自的啮合位置，在此处止动爪的啮合部分与所述齿啮合，从而锁止所述卷轴使其无法转动(参见日本专利申请No.3-79144(1991))。用这种安全带收缩器可在需要时将卷轴可靠地锁定而不转动。从而改善其可靠性。
一般来说，为了减少机动车的重量，传统的安全带收缩器的部件由塑料材料制成。在上述专利申请的安全带收缩器中，某些部件包括使止动爪起作用的锁止机构也是由塑料制成的。
同时，在上述专利申请的安全带收缩器中，在卷轴的两端部设置两个止动爪，用来与框架的相应齿相互同步啮合。然而，若两个止动爪同时运动，由于所述止动爪的惯性，一较大的载荷就会作用于锁止机构上。为此，若如上所述那样的锁止机构由塑料材料制成，该锁止机构可能就要发生变形。如果该机构出现变形，就可能无法使两止动爪同步啮合。另外，如果两止动爪设置成同时与框架的相应齿啮合，那么就无法确知哪个止动爪首先与相关的齿啮合。为此，值得注意的是，所述止动爪与齿之间啮合的可靠性并非始终是令人满意的。
此外，在上述安全带收缩器中，当止动爪的啮合部分将同框架的相应齿啮合时，所述止动爪由在锁止机构上形成的凸轮孔来导向，以便使该止动爪啮合部分的顶端到达相应齿的各自的底部。然而，利用这种布置结构，作用于锁止机构上的载荷将进一步增加。另外，当要将卷轴释放时，止动爪可能不易返回到初始位置。由此出现卷轴不易被释放的情况。
此外，传统的安全带收缩器通常存在终结锁止的问题，即当织物带被迅速抽出到卷绕极限时，减速度传感装置起作用，以阻碍锁止机构沿不希望的织物带卷绕方向转动时，不一定能重绕已抽出的织物带。
本发明的目的是提供一种安全带收缩器，以便将作用于起动锁止机构的装置上的载荷减至最小，且可进一步提高啮合部件与相应的啮合部分之间啮合的可靠性，还便于取消卷绕锁以及确切地防止终结锁止的情况发生。
为实现上述目的，本发明提供一种用于机动车的安全带收缩器，它包括一用于卷绕织物带的卷轴，可转动地支承着所述卷轴两端的框架，以及设置于所述框架与卷轴之间的锁止装置，该装置布置成在正常情况下允许所述卷轴转动，而在紧急情况出现时使其起作用，以至少防止所述卷轴沿织物带的退绕方向转动。所述安全带收缩器还包括当作用于机动车的减速度超过某一予定值时工作的减速度传感装置，和锁止起动装置，所述锁止起动装置被布置成在正常情况下与所述卷轴同步转动，并根据所述减速度传感装置的工作相对于卷轴转动，由此使所述锁止装置起作用。所述锁止装置包括设置于所述框架上其位置靠近卷轴一端处的第一啮合部分，以其一端可转动地支承于上述卷轴的一端处、而其另一端具有可与所述第一啮合部分啮合的第一止动爪部分的第一啮合元件，该元件这样布置，即在正常情况下它被保持在第一止动爪部分与第一啮合部分分离的非啮合位置处，而当紧急情况出现时，该第一啮合元件转至第一止动爪部分可与第一啮合部分相啮合的啮合位置。所述锁止装置还包括设置于所述框架上靠近所述卷轴另一端处的第二啮合部分，和一端可转动地支承于所述卷轴的另一端处、而另一端具有可与所述第二啮合部分啮合的第二止动爪部分的第二啮合元件。所述第二啮合元件这样布置，即在正常情况下它被保持在第二止动爪部分与第二啮合部分脱开的非啮合位置处，而当紧急情况出现时，该第二啮合元件转至第二止动爪部分与第二啮合部分相啮合的啮合位置。上述第一和第二啮合部分均具有予定数量的齿。所述的锁止起动装置具有可使第一啮合元件转至一备用位置的控制装置，在此位置当锁止起动装置相对于卷轴转动时，第一止动爪部分开始与第一啮合部分的齿啮合。该第一啮合部分的齿这样构成，使得当第一啮合元件已到达上述备用位置以后卷轴沿织物带的退绕方向进一步转动时，第一啮合元件借助于转至一锁止位置来完成自锁功能，在此位置第一止动爪部分与第一啮合部分实现啮合。
锁止起动装置还可具有反转控制装置，在所述第一啮合元件正在完成其自锁功能的同时，该反转控制装置使所述的锁止起动装置沿上织物带的被卷绕方向反向转动一预定的量。
锁止起动装置还可具有第二啮合元件控制装置，当第一啮合元件由所实现的自锁功能而到达锁止位置时，该控制装置使第二啮合元件转至一备用位置，在此位置第二止动爪开始与第二啮合部分啮合。
第二啮合元件控制装置可包括第二啮合部分的齿，这些齿是这样成形的，以致于当卷轴沿织物带的退绕方向进一步转动时，第二啮合元件已到达所述备用位置以后，该第二啮合元件由于转至一锁止位置而实现自锁功能，在此锁止位置第二止动爪部分与第二啮合部分实现啮合。
根据如上述布置的本发明的安全带收缩器，锁止起动装置控制装置使第一啮合元件转至备用位置，在此位置当该锁止起动装置与卷轴相互相对转动时，第一止动爪部分开始与第一啮合部分的齿啮合。然而，此时所述控制装置不会使第一啮合元件朝向第一啮合部分的齿进一步转动。因此，锁止起动装置的控制装置将不会导引第一止动爪部分的顶部运动至第一啮合部分的齿的底部。
在第一啮合元件已到达所述的备用位置以后，卷轴进一步沿织物带的退绕方向转动时，由于该第一啮合部分齿的导引作用，第一啮合部分实现自锁功能，因而转至锁止位置。当该第一啮合元件到达所述锁止位置时，第一止动爪部分与第一啮合部分的齿实现啮合。此时，第一止动爪部分的顶部被导引至第一啮合部分的齿的底部。因而可确切的完成第一止动爪部分与第一啮合部分的齿之间的啮合。
当第一啮合元件正由备用位置移至锁止位置而实现自锁功能时，第一啮合元件由第一啮合部分的齿来导引。因此基本上无任何载荷作用于锁止起动装置上。因而，即使锁止起动装置由轻材料如塑料材料制成，仍可避免该锁止起动装置的变形，并改善其工作的可靠性。
如果第二啮合部分的齿的构成使第二啮合元件完成如上所述的自锁功能，那么与上述类似的有效的啮合作用就会出现在第二啮合元件与第二啮合部分之间。
若锁止起动装置具有如上所述的反转控制装置，当第一啮合元件正在实现自锁功能时，该反转控制装置将使锁止起动装置沿织物带卷绕方向的反向转动一予定的量。该锁止起动装置的反向转动使减速度传感装置进入一自由状态。因此，可以可靠地防止终结锁止。因此当省略掉卷绕锁时，织物带仍可由卷轴来重新卷绕，甚至更可靠。
此外，第二啮合元件的控制装置允许第二啮合元件转至备用位置，在此位置当第一啮合元件到达实现自锁功能的锁止位置时，第二止动爪部分开始与第二啮合部分的齿的啮合。因此，第一啮合元件的第一止动爪部分首先与第一啮合部分的齿相啮合，而后第二啮合元件的第二止动爪部分与第二啮合部分的齿相啮合。从而改善啮合元件的止动爪部分与相应的啮合部分的齿之间啮合的可靠性，并由此改善锁止起动装置的工作可靠性。
本发明的其他目的及优点从下面的描述中将会更加明显及易于理解。
因此本发明包括结构特征、元件的组合以及部件的布置，将在如下提供的结构中予以举例说明，而本发明的范围将在权利要求书中表示出来。
图1A为根据本发明的安全带收缩器的一实施例的中间部分的分解透视图。
图1B为根据本发明的安全带收缩器的实施例左侧部分的分解透视图。
图1C为根据本发明的安全带收缩器的实施例右侧部分的分解透视图。
图2为处于装配状态的所述安全带收缩器的实施例的侧视图，该图为从其右侧观察并去掉了其盖板。
图3为沿图2Ⅲ-Ⅲ线截取的剖面图，表示出安全带收缩器实施例处于装配状态。
图4为从其左侧观察图3所示布置结构的局部侧视图，并省去了偏载施加装置。
图5为从其右侧观察用于所述实施例的框架的侧视图。
图6为从其左侧观察用于所述实施例的框架的侧视图。
图7为用于所述实施例的卷轴的前视图。
图8表示用于所述实施例的卷轴的示意图，其中图8(a)为从其右侧观察时卷轴的侧视图，而图8(b)为沿图8(a)中ⅧB-ⅧB线截取的剖视图。
图9表示用于所述实施例的卷轴之示意图，其中图9(a)为从其左侧观察时卷轴的侧视图，而图9(b)为沿图9(a)中ⅨB-ⅨB线截取的剖视图。
图10为从其左侧观察时用于所述实施例的衬套的侧视图。
图11表示用于所述实施例的弹簧套之示意图，其中图11(a)为从其右侧观察时弹簧套的侧视图，图11(b)为沿图11(a)中Ⅺ-Ⅺ线截取的剖视图。
图12表示用于所述实施例的盖板之示意图，其中图12(a)为从其左侧观察时盖板的侧视图，图12(b)为沿图12(a)中Ⅻ-Ⅻ线截取的剖视图。
图13表示用于所述实施例的弹簧销。
图14为从其左侧观察时所述实施例的锁止机构第一盖板的示意图。
图15为从其右侧观察时所述实施例的锁止机构第一盖板的侧视图。
图16为用于所述实施例的锁止机构之示意图，其中图16(a)为从其右侧观察时锁止机构的侧视图，图16(b)为沿图16(a)中ⅩⅥB-ⅩⅥB线截取的剖视图，图16(c)为沿图16(a)中ⅩⅥC-ⅩⅥC线截取的剖视图。
图17为用于所述实施例的惯性元件之示意图，其中图17(a)为从其左侧观察时惯性元件的侧视图，图17(b)为沿图17(a)中ⅩⅦB-ⅩⅦB线截取的剖视图。
图18表示用于所述实施例的主止动爪之示意图，其中图18(a)为从其左侧观察时主止动爪的侧视图，图18(b)为止动爪动前视图，图18(c)为从其右侧观察时止动爪的侧视图。
图19表示用于所述实施例的连接销之示意图，其中图19(a)为该连接销的前视图，图19(b)为沿图19(a)中ⅩⅠⅩB-ⅩⅠⅩB线截取的剖视图，图19(c)为从其左侧观察时连接销的侧视图。
图20表示用于所述实施例的辅助止动爪之示意图，其中图20(a)为从其左侧观察时辅助止动爪的侧视图，图20(b)为该辅助止动爪的前视图，图20(c)为从其右侧观察时辅助止动爪的侧视图。
图21表示用于所述实施例的锁止机构第二盖板之示意图，其中图20(a)为从其左侧观察时该第二盖板的侧视图，图2(b)为从图2(a)中箭头ⅩⅩⅠB方向观察时的侧视图。
图22为用于所述实施例的减速度传感装置的局部剖视侧向视图。
图23表示所述减速度传感装置的壳体、杆件及止动爪的示意图，其中图23(a)为其前视图，图23(b)为从其右侧观察时减速度传感装置的局部剖视侧向视图。
图24表示减速度传感装置的惯性元件的示意图，其中图24(a)为该惯性元件的平面图，图24(b)为该部件的局部剖视前视图，图24(c)为该部件的底视图。
图25表示用于所述实施例的织物带导引件的示意图，其中图25(a)为该导引件的平面图，图25(b)为由其左侧观察时该导引件的侧视图，图25(c)为沿图25(a)中ⅩⅩⅤC-ⅩⅩⅤC线截取的剖视图。
图26A示出所述实施例中主止动爪与辅助止动爪的工作过程的一部分;
图26B示出所述实施例中主止动爪与辅助止动爪的工作过程的其他部分;
图27示出当主止动爪实现自锁功能时主止动爪及锁止机构的工作情况，其中图27(a)表示了主止动爪处于备用位置时主止动爪和锁止机构，图27(b)表示了主止动爪处于锁止位置时的主止动爪和锁止机构。
图1A-1C表示根据本发明安全带收缩器的一实施例的分解透视图。图1A示出该实施例的中间部分，而图1B和1C分别示出该实施例的左、右侧部分。表示该实施例完整的分解透视图是将图1A、1B、1C组合在一起而构成的，即图1A中的假想线A1、B1、C1和D1分别与图1B中的假想线A2、B2、C2和D2的配合，图1A中的假想线E1、F1、C1、G1和H1分别与图1C中的假想线E3、F3、C3、G3和H3相配合。图2至4表示处于装配状态下的所述实施例的安全带收缩器。图2为从其右侧观察时已省去其盖板的安全带收缩器的侧视图。图3为沿图2中Ⅲ-Ⅲ线截取的剖视图。图4为从其左侧观察已省去其偏载施加装置5的图3所示布置结构的局部侧视图。
如图1A至4中所示，本实施例中的安全带收缩器1包括具有一对右、左侧壁2a和2b的U形框架2，所述侧壁由连接件2c连接在一起，由此加强框架2。右侧壁2a具有如图5所示的圆孔2d。相类似地，左侧壁2b具有如图6所示的圆孔2e。此外，右侧壁2a上的孔2d的内周面具有沿其整个圆周以予定数量设置的锯齿状齿2f。与此类似，左侧壁2b上的孔2e之内周面具有沿其整个圆周以予定数量设置的锯齿状齿2g。左侧齿2g沿织物带的退绕方向α相对于右侧齿2f具有一予定的超前相位角(如3°)。齿2f和2g具有相同的三角形横断面形状。朝向织物带退绕方向α的每个齿面具有较陡的斜度，而朝向织物带缠绕方向β的每个齿面具有较缓的斜度。
那些齿2f和2g的表面被构成，以便在主、辅助止动爪17、20已由凸轮孔14m和14n导引至各自的备用位置以后，允许主、辅助止动爪17、20转至各自的锁止位置，在上述的备用位置处止动爪17、20的齿17d、20d与相应的齿2f和2g开始啮合，而在上述的锁止位置齿17d、20d则与齿2f和2g完全啮合，也就是主、辅助止动爪17和20实现各自的自锁功能。下文中将详细描述该自锁功能。
此外，左侧壁2b上带有三个配合孔2h，2i和2j以及一长形的异向孔2q。右侧壁2a上带有四个啮合孔2k、2m、2n和2r以及一长形的导向孔2q。另外，右侧壁2a具有一从其顶端向上凸起的啮合凸块2s。
如图3所示，在框架2的右、左侧壁2a、2b之间设置一缠绕织物带3的卷轴。参照图7，该卷轴4具有卷绕织物带的中间部分4a，分别设置于该卷轴右左端的环形凸缘4b、4c，当卷绕时所述中间部分4a对织物常进行导向，在所述凸缘4b的中心处沿轴向向外伸出一第一转轴4d，而在凸缘4c的中心处与所述第一转轴4d同轴地设置一第二转轴4e。卷绕织物带的部分4a开有一经向通孔4f，织物带3的一端插入到该孔4f中并固定，以便织物带3可被卷绕。所述通孔4f的一端具有较大的宽度。因而该孔4f为一阶梯形的孔，其台阶为4g，由台阶4g将织物带3的端部固定住。
如图8所示，左侧凸缘4b上设置有用于容纳止动爪弹簧18的第一凹槽4h(见图1A)，其内放置有主止动爪17(见图18，以后描述)的止动爪部分17c的第二凹槽4i，构成有承载面4j的承载部分4k，用以接收施加于主止动爪17的止动爪部分17c上的载荷，其内可转动地装配有连接销19的一轴向通孔4m，在该通孔4m的一端与通孔4m同轴地构成一第三环形凹槽4n。第一、第二和第三凹槽4h，4i和4n相对于凸缘4b的外边缘4p的表面沿轴向凹陷的最深。承载部分4k相对于所述外边缘4p的表面沿轴向的凹陷较上述的凹槽4h，4i和4n要浅一些。由此，在第二凹槽4i与形成第一凹槽4h的凸缘4b的外边缘4p的一部分之间构成台阶4q。相类似地，在凸缘4b的外边缘4p与承载部分4k之间以及在第二凹槽4i与承载部分4k之间分别构成台阶4r和4s。承载面4j由具有一予定长度的圆弧构成，该圆弧为通孔4m的一同心圆的一部分。
另外，凸缘4b的外周面沿圆周方向等间隔地设置三个右侧异向部分4t，用以在卷轴4放置到右、左侧壁2a、2b之间时相对于右侧壁2a轴向引导卷轴4。该右侧导向部分4t的尺寸这样设定，以使凸缘4b不易穿过右、左侧壁2a和2b上的孔2d和2e。然而，该右侧导向部分4t均具有予定数量的齿4t1。齿4t1相似但略小于右、左侧壁2a和2b的齿2f和2g。为此，当齿4t1与齿2f或2g啮合时，具有右侧导向部分4t的凸缘4b可以穿过孔2d和2e。
进一步来说，第一转轴4d的末端设定一小直径部分4d1，该部分可转动地装配并支承于锁止机构第一盖板13上的小孔13n，如后所述。
此外，如图9所示，左侧凸缘4c设置有一第四凹槽4u，其内放置有辅助止动爪20的止动爪部分20c(特别参见图20，此后描述)，带有承载面4v的一承载部分4w，用以接受施加于上述辅助止动爪20的止动爪部分20c上的载荷，其内可转动地配置连接销19的轴向通孔4m，以及在通孔4m的一端并与该通孔同轴构成的第五凹槽4x。第四和第五凹槽4u和4x相对于凸缘4c的外边缘4y的表面沿轴向凹陷的最深。承载部分4w相对凸缘4c的外边缘4y的表面沿轴向的凹陷较凹槽4u和4w浅一些。因而，在第四凹槽4u与凸缘4c的外边缘4y之间形成一台阶4z。类似地，在凸缘4c的外边缘4y与承载部分4w之间以及第四凹槽4u与承载部分4w之间分别形成台阶4A和4。承载面4v由具有一予定长度的圆弧构成，该圆弧为与通孔4m同心的圆的一部分。
凸缘4c的外周面也设置有三个沿圆周等间隔的左侧导向部分4D，当将卷轴放置到右、左侧壁2a和2b之间时，用以相对于左侧壁2b轴向引导卷轴4。左侧导向部分4D的尺寸这样设定，以使凸缘4c不易穿过右、左侧壁2a和2b上的孔2d和2e。然而，左侧导向部分4D均具有予定数量的齿4D1，齿4D1相似但略小于右、左侧壁2a和2b上齿2f和2g。因而，当齿4D1与齿2f或2g配合时，具有左侧导向部分4D的凸缘4c可以穿过孔2d和2e。
进言之，从凸缘4c沿轴向伸出的第二转轴4e带有其横断面为圆形的末端部4e1。第二转轴4e的根部4e2具有横断面为多边形的形状(本实施例中为正方形)。
由图7清楚可见，通孔4m不仅伸延穿过凸缘4b和4c，而且还沿轴向穿过中间的织物带卷绕部分4a。换言之，该通孔4m沿轴向穿过卷轴4。
如图1B和3所示，左侧壁2b具有一连于其上的偏载施加装置5，以对卷轴4施加用于卷绕织物带3的载荷。此外，如图1A，1C和3所示，安全带锁止起动装置6连接到右侧壁2a上。还有，如图1c和3所示，右侧壁2a设置有一减速度传感装置7。当一予定量值的减速度作用于机动车时，该减速度传感装置7检测到该减速度，并使安全带锁止起动装置6起作用。
偏载施加装置5包括一螺旋式强力弹簧8，与该弹簧8的内端8a相连以对其施加弹簧力的衬套9，所述弹簧8的外端8b固定于其上并用于容纳该弹簧8的一弹簧壳体10，以及与壳体10相连以包容所述弹簧8的盖板11。
如图10所示，衬套9的中央设置有一轴向延伸的通孔9a，该通孔9a可与卷轴4的第二转轴4e之根部4e2相配合。该通孔9a具有与卷轴4的第二转轴4e之根部4e2相同的多边形横断面形状。衬套9上还设置有其开口位于衬套9的外表面的横断面为U形的四个槽9b，9c，9d，和9e。这些槽中，槽9b和9d相对于衬套9的中心沿直径相互对应地设置，而槽9c和9e亦如此。一弹簧销12(如图1B所示)贯穿到这些槽中，如后所述那样。衬套9还带有一卡槽9f，其内装配有弹簧8的内端8a并被保持住。
借助于将孔9a与第二转轴4e的根部4e2装配一起，而使衬套9与第二转轴4e相连，使两者不能相对转动，由此，在任何时候均可通过衬套9使弹簧8的弹簧力沿织物带的卷绕方向β作用于卷轴4上。
如图11所示，弹簧壳体10约在其中心处具有一孔10a，用以可转动地装配卷轴4的第二转轴4e的根部4e2。弹簧壳体10还具有一对小孔10b和10c，孔10b和10c的各自位置相互面对着横跨孔10a。弹簧销12贯穿小孔10b和10c。此外，在靠近弹簧壳体10的外边缘处设置有夹持弹簧8外端8b的保持部分10d。
如图12所示，盖板11约在其中心处具有一孔11a，用以可转动地支承卷轴4的第二转轴4e的末端4e1。盖板11还具有一对小孔11b和11c，它们的各自位置相互面对着横跨孔11a。弹簧销12贯穿小孔11b和11c。此外，在盖板11的端形成的凸缘上设置三个啮合凸起11d，11e和11f。这些凸起11d、11e和11f装配到相应的啮合孔2h，2i和2j中并相连接，所述啮合孔设置在框架2的左侧壁上，从而使偏载施加装置5可移动地与框架2的左侧壁2b相连接。
顺便说一下，当安全带收缩器被装配时，偏载施加装置事先以分总成的形式装配，该分总成与框架2的左侧壁2b相连。偏载施加装置5处于分总成状态时，须将强力弹簧8保持在这样一种状态，即沿织物带的退绕方向α使该弹簧8卷绕一予定的量，以便在任何时候均可沿织物带的卷绕方向对卷轴4施加载荷。为此，如图1B所示那样提供弹簧销12。
如图13所详示的，弹簧销12由弯曲弹性线材12而制成，以使其具有两个止转臂12a和12b。为在偏载施加装置5处于分总成状态时防止强力弹簧8退绕，该弹簧销12被装配成使止转臂12a和12b穿过下述孔或槽，即弹簧盖板11的小孔11b和11c，衬套9上的槽9b和9c之一及9d和9e之一和弹簧壳体10上的小也10b和10c，如图1B所示，由此，避免强力弹簧8产生不希望的退绕。
同时，安全带锁止起动装置6包括固接到框架2右侧壁2a上的一锁止机构第一盖板13;锁止机构14;可摆动地连接到锁止机构14上的惯性元件15;设置于锁止机构14与惯性元件15之间的控制弹簧16;一主止动爪17，其一端可转动地支承于卷轴4的凸缘4b上构成的第三凹槽4n，而其另一端构成放置到第二凹槽4i内的配合部分;容纳于卷轴4的第一凹槽4h中并在卷轴4与主止动爪17之间被加压的止动爪弹簧18;穿过卷轴4的轴向孔4m的连接销19;与连接销19的一端相连、其一端可转动地支承于卷轴4的凸缘4c上构成的第五凹槽4x而其另一端构成放置于第四凹槽4u内的配合部分的辅助止动爪20;固定并支承于框架2的右侧壁2a上的锁止机构第二盖板21，从而包容住锁止机构第一盖板13、锁止机构14、惯性元件15、主止动爪17、连接销19以及减速度传感装置7。
安全带收缩器还具有导引织物带13的织物带导向件22。
如图14和15所示，锁止机构第一盖板13具有较大的通孔13a。该孔13a的内周面沿其整个圆周构成有予定数量的齿13c。环形布置的齿13c具有三角形的横断面形状，其中，每一齿13c的朝向织物带的退绕方向α的表面大致为直立的表面，而齿13c的朝向织物带卷绕方向β的表面为较缓斜度的表面。此外，锁止机构第一盖板13朝向框架2右侧壁2a一侧具有三个啮合凸起13d、13e和13f，如图14所示。这些啮合凸起13d、13e和13f分别装配到右侧壁2a上形成的啮合孔2k、2m和2n中。由此使锁止机构第一盖板13可分离地与框架2相连接。
如图15所示，锁止机构第一盖板13带有用于容纳减速度传感装置7的部分13g。该部分13g朝向与带有啮合凸起13d、13e和13f侧的相反侧开口。容纳部分13g的内壁带有一对导向件13h和13i，以便沿垂直于图15的平面的方向导引减速度传感装置7，并且固定地支承着减速度传感装置7。导向件13h和13i的相互对置的表面形成有沿导向件13h和13i纵向延伸横断面为梯形的相应凹槽13hj和13k。换言之，凹槽13j和13k的侧壁13j1、13j2、13k1和13k2均具有倾斜表面。
此外，在锁止机构第一盖板13的一侧上构成有大致呈十字形的侧壁13m，所述的一侧与具有啮合凸起13d，13e和13f的那侧相反。将侧壁13m设置成其两十字部分的交叉点基本与由环形布置的齿13c限定的圆心重合。所述侧壁13m的交叉处在与环形布置的齿13C的中心重合的位置处带有小孔13n。该小孔13n与卷轴4的第一转轴4d之小直径端部4d1基本无间隙地可转动地配合在一起，由此，使第一转轴4d可转动地支承于所述小孔13n上。
如图16(a)所示，锁止机构14包括一个圆形平板部分14a，和一个环形凸缘14b，凸缘14b的外周面上具有预定数量的齿14c。每一齿14c具有三角形的横断面结构，每一齿14c的朝向织物带退绕方向α的表面具有相对平缓的斜度，而其朝向织物带卷绕方向β的表面基本上是一垂直表面。
如图16(a)和16(b)所示，平板部分14a具有位于其左侧的弹簧承座14a(在图16(b)中观察;凸缘14b围着该侧)，用于支撑控制弹簧16的一端。弹簧承座14d具有弹簧导引部分14e，它平行于平板部分14a伸出。此外，如下面将要描述的那样，平板部分14a具有一个可摆动地支撑着惯性元件15的轴14f。靠近轴14f设有一个弓形的防止下降的元件14g。
如图16(c)所示，防止下降的元件14g在其末端具有一伸出的保持部分14g1。伸出的保持部分14g1在其上端具有一倾斜面，并且它略微朝向轴14f伸出。因此，当惯性元件15装于轴14f上时，惯性元件15压着伸出的保持部分14g1，引起防止下降的元件14g弹性变形，以便略微放大轴14f和防止下降的元件14g之间的间隙。这样，惯性元件15压住伸出的保持部分14g1，并且容纳于轴14f和防止下降的元件14g之间的空间中。
在此状态下，从图16(c)可以看出，如果惯性元件15被迫轴向向上移动，伸出的保持部分14g1防止了这种轴向移动。这样，防止了惯性元件15脱离轴14f。但是，因为伸出的保持部分14g1的伸出量是如此之小，使得惯性元件15和伸出的保持部分14g1略微相互啮合，因此，惯性元件15能够容易地压住伸出的保持部分14g1，并且当一个相对小的外力沿使其脱离轴14f的方向上施加于惯性元件15时，它可脱离轴14f。防止下降的元件14g允许惯性元件15易于联于轴14f和从其上取下，并且它也能使惯性元件15由轴14以一种可摆动状态可靠地支撑。
此外，平板部分14a具有第一挡块14h和第二挡块14i，并且它还具有一管形转轴14j，该转轴从平板部分14a的中心轴向伸出。应注意到，卷轴4的第一转轴4d伸入管形转轴14j的孔中，使得转轴14j能绕第一转轴4d转动。
此外，平板部分14a具有第一、第二和第三凸轮孔14k、14m、和14n，它们贯穿平板部分14a，并具有预定的结构。如图16(b)所示，第一、第二和第三凸轮孔14k、14m、和14n的各周边被制成大于平板部分14a壁厚的结构，使得能够可靠和有效地导引装于这些凸轮孔中的随动件，并且使这些凸轮孔的周边得到加强。下面将详细描述第二和第三凸轮孔14m和14n的凸轮轮廓。第一凸轮孔14k被制成以转轴14j为中心的圆弧形。
在平板部分14a的右侧(在图16(b)中观察;凸缘14b不围绕该例)装有一个用于支撑止动爪弹簧18的一端的弹簧承座14p。弹簧承座14p具有一个平行于平板部分14a伸出的弹簧导引部分14q。
如图17所示，惯性元件15由一平板构成，并基本呈C形。惯性元件15在其中心具有一个带有一个孔15a的凸台15b。此外，在惯性元件15的一端具有一个卡爪15c。在惯性元件15另一端具有一个弹簧承座15d和一个弹簧导引部分15e，用于支撑和导引控制弹簧16的另一端。如图2所示，通过将孔15a装于锁止机构14的轴14f上，惯性元件15被可摆动地支撑于锁止机构14上。此时，由防止下降元件14g的伸出的保持部分14g1保持惯性元件15的凸台部分15b，从而，如上所述，防止了惯性元件15脱离轴14f。
如图2所示，控制弹簧16其两端以这样一种状态装于锁止机构14和惯性元件15的相应导向部分14e以及15e上，在此，惯性元件15被可摆动地支撑于轴14f上。这样，控制弹簧16在弹簧承座14d和15d之间受压缩载荷。因此，由于控制弹簧16的弹簧力的作用，惯性元件15相对于锁止机构14总是在α方向上受偏压，这样，正如图中实线所示，它总是保持于靠在第一挡块14h的位置上，另一方面，当惯性元件15抵抗控制弹簧16的弹簧力相对于锁止机构14在β方向上转动时，如图中双点划线所示，惯性元件15处于靠在第二挡块14i的位置上。
如图2和3所示，当安全带收缩器是处于装好状态时，锁止机构第一盖板13的齿13c位于锁止机构14的环形凸缘14b内部，并且处于凸缘14b和惯性元件15之间。如图2实线所示，由于惯性元件15通常被保持靠在第一挡块14h的位置上，卡爪15c被保持在与齿13c脱开的非啮合位置。当惯性元件15是如图2中双点划线所示处于靠在第二挡块14i的位置上时，卡爪15c处于可与齿13c啮合的位置。
如果当卡爪15c处于可啮合位置，锁止机构14沿织物带退绕方向α转动时，卡爪15c与齿13c啮合，从而防止锁止机构14进一步沿织物带退绕方向α转动，如当卡爪15c处于可啮合位置，锁止机构14沿织物带卷绕方向β转动时，卡爪15c抵抗着控制弹簧16沿齿13c的平缓坡面运动而越过齿13c。因此，锁止机构14可沿织物带卷绕方向β运动。
如图18所示，主止动爪17基本为叶片形状，并且在其起枢轴作用的那部分上具有一凸台17b。凸台17b具有一通孔17a。主止动爪17在其远离枢轴的那一端具有一止动爪部分17c。此外，在止动爪部分17c的末端具有齿17d，它可与框架2的右侧壁2a的齿2f啮合。如图8(a)所示，凸台17b被可转动地装于卷轴4的凸缘4b上的第三凹槽4h中。因此，主止动爪被联于卷轴4，以便可绕凸台17b转动。当主止动爪17靠在凸缘4b上形成的台阶4q上时，可防止其进一步沿α方向转动，而当主止动爪17靠在凸缘4b的台阶4r上时，可防止其进一步沿β方向转动。换句话说，台阶4q和4r分别起到在α和β方向上限制主止动爪17转动运动的挡块作用。
当主止动爪17靠在台阶4q上时，在其末端形成的齿17d完全位于凸缘4b的外周面的内部。当主止动爪17靠在台阶4r上时，齿17d从凸缘4b外周面向外伸出，到达齿17d可与框架2的左侧壁2a的齿2f啮合的位置，这些将在以后描述。此外，主止动爪17在其止动爪部分17c的一端具有一个载荷传递部分17e，所述端远离齿17d，载荷传递部分17e由一圆弧形成，该圆弧是与通孔17a和凸台17b同心的圆的一部分。
如图8(a)的双点划线所示，通过可转动地将凸台17b装入卷轴4的第三凹槽4h中，将主止动爪17联于右侧凸缘4b。当主止动爪17联于右侧凸缘4b时，止动爪部分17c位于第二凹槽4i中，而载荷传递部分17e靠在卷轴4的承载面4j上。由于载荷传递部分17e和卷轴4的承载面4j是由相同圆的圆弧组成，因此，无论主止动爪17处于何位置，载荷传递部分17e始终靠于卷轴4的承载面4j上。
这样，由于载荷传递部分17e靠在卷轴4的承载面4j上，如图8(b)所示，施加于主止动爪17的止动爪部分17c上的载荷从载荷传递部分17e传递至承载面4j，并且由卷轴4承受。在这种承载结构中，由于作为载荷施加点的齿17d和载荷传递部分17e相互较为接近，因此，基本上无弯曲作用于主止动爪17，而基本上仅是压力作用于其上。此外，由于载荷传递部分17e和承载面4j相互以面接触，因此可通过相对较宽的区域将载荷传递至卷轴4，并借此将其分散，而在其上产生的应力较小。因此，主止动爪17所需强度低于惯用的主止动爪，这样即可使用相对较轻的材料制备主止动爪17，例如使用树脂材料。
此外，主止动爪17具有一个柱状的凸轮随动件17f，随动件17f从与具有载荷传递部分17e的相反那一侧伸出。凸轮随动件17f装于锁止机构14的第三凸轮孔14n中，使其能由凸轮孔14n导引。
止动爪弹簧18容纳于卷轴4的第一凹槽4h中，并装于锁止机构14的弹簧导引部分14q上，使其在第一凹槽14h的壁面和弹簧承座14p之间承受压载荷。因此，止动爪弹簧18相对于卷轴4总是在织物带的退绕方向α上偏压主止动爪17。为此，由于止动弹簧18的偏载荷作用，主止动爪17通常位于靠在台阶4q上的位置上，所述台阶4q在凸缘4b上形成。
如图19所示，连接销19具有一个主体19a，主体19a具有圆形横断面结构。主体19a在其右端(在图19(a)中观察)具有一臂19b，该臂相对于主体19a以直角延伸。在臂19b末端具有一园形横断面结构的凸轮随动件19c。凸轮随动件19c被装入锁止机构14的第二凸轮孔14m中，使其能沿凸轮孔14m被导引。
此外，在主体19a的另一端形成一个矩形横断面结构的轴部分19d。轴部分19d被装入辅助止动爪20(下面将描述它)一端上形成的一个孔中，使其不能相对于辅助止动爪20转动。因此，当臂19b随着沿第二凸轮孔14m导引的凸轮随动件19c的运动而转动，主体19a转动，并且主体19a的转动被传递给辅助止动爪20。这样，根据沿第二凸轮孔14m导引的凸轮随动件19c的运动，辅助止动爪20转动。
如图20所示，辅助止动爪20基本呈叶片状形状，并且在其作为枢轴的那一部分上具有一凸台20b。凸台20b具有一矩形横断面的通孔20a。辅助止动爪20在其远离枢轴端的那一端具有一止动爪部分20c。此外，在止动爪部分20c的末端具有可与框架的左侧壁2b的齿2g啮合的齿20d。如图9(a)所示凸台20b被可转动地装在卷轴4的凸缘4c的第五凹槽4x中。因此，辅助止动爪20被联于卷轴4，使其可绕凸台20b转动。当辅助止动爪20靠在台阶4y的部分4y′上时(所述台阶4y在凸缘4c上形成，并位于外周边缘4y的一端)，防止了辅助止动爪20进一步沿α方向转动，而当其靠于台阶4A上时(台阶4A在凸缘4c上形成)，防止了辅助止动爪20进一步沿β方向转动。换句话说，台阶4y′和4A作为挡块，以分别限制辅助止动爪20沿α和β方向的转动运动。
当辅助止动爪20靠于台阶4y′上时，在其末端形成的齿20d完全位于凸缘4c的外周面内部。当辅助止动爪20靠于台阶4A上时，齿20d从凸缘4c的外周面向外伸出，到达齿20d可与框架2的左侧壁2b的齿2g啮合的位置，这些将在以后描述。此外，辅助止动爪20具有一载荷传递部分20e，它位于止动爪部分20c的远离齿20d的一端部。载荷传递部分20e由一段圆弧形成，该圆弧是与通孔20a和凸台20d同心的圆的一部分。
如图9(a)所示，当辅助止动爪20联于左侧凸缘4c时，止动爪部分20c位于第四凹槽4u中，而载荷传递部分20e靠在卷轴4的承载面4v上。在此情况下，无论辅助止动爪20处于何位置，载荷传递部分20e始终靠在卷轴4的承载面4v上。
这样，由于载荷传递部分在卷轴4的承载面4v上，如图9(b)所示，施加于辅助止动爪20的止动爪部分20c的载荷w′从载荷传递部分20e传递至承载面4v，并由卷轴4承受。在这种承载结构中，由于作为一个载荷施加点的齿20d和载荷传递部分20e相互较为接近，因此无弯曲作用于辅助止动爪20，而基本仅是压力作用于其上，其作用方式与上述主止动爪17的情况相同。此外，由于载荷传递部分20e和承载面4v相互以面接触，因此，通过相对较宽的区域使载荷传递至卷轴4，并借此使其分散，使得在其上产生的应力相对较小。因此，辅助止动爪20所需强度低于传统的辅助止动爪，这样，可使用如树脂材料那样的相对较轻的材料制备辅助止动爪20。
如图21所示，锁止机构的第二盖板21包括一个平板部分21a，一个凸缘21b，它围绕平板部分21a的外周边形成，一个伸出的啮合部分21c，它被装入框架2的右侧壁2a上形成的通孔中，和一个啮合部分21e，它界定了一个间隙21d，将右侧壁2a上端形成的啮合凸块2s装入该间隙中。通过将啮合凸块2s装入间隙21d中，啮合部分20e与啮合凸块2s啮合，通过将伸出啮合部分21c装入右侧壁2a的啮合孔2r，锁止机构的第二盖板21可拆卸地联于右侧壁2a，使其盖住减速度传感装置。
如图22所示，减速度传感装置7具有一个壳体7a，一个杆7b，壳体7a可转动地支撑着杆7b，和一个惯性元件7c，元件7c容纳于壳体7a中，使得当车辆处于正常状态时，惯性元件7c处于实线所示位置，而当作用于车辆的减速度超过一个预定值时，惯性元件7c倾斜至双点划线所示位置。
如图23所示，壳体7a由一个具有矩形横断面形状的容器构成。惯性元件7c装于壳体7a的底部7d上。相应的啮合凸起7g和7h形成于壳体7a的前、后壁7e和7f上，凸起7g和7h具有梯形横断面结构。进一步地说，啮合凸起7g和7h具有侧壁7g1、7g2、9h1和7h2，它们是由斜面形成，斜面的倾斜角与导引元件13g和13i的凹槽13i和13k的侧壁13j1、13j2、13k1及13k2的倾斜角相同。从图23(a)可清楚地看出，啮合凸起7g的一个纵向端是由一个斜面7g3形成。同样，另一啮合凸起7h的一个纵向端是由一个斜面形成，尽管图中未示出。这些啮合凸起7g和7h装入锁止机构的第一盖板13的导引元件13h和13i的凹槽13j和13k中。
由壳体7a可转动地支撑着杆7b的后端，杆7b的前端具有一卡爪7i，它可与锁止机构14的齿14c啮合。
如图24所示，惯性元件7c具有一个中空的柱形小质量部分7j，它形成于其底部。惯性元件7c在小质量部分7j的上端具有一个实心截头锥形大质量部分7k。大质量部分7k其直径大于小质量部分7j的直径。如下将描述的那样，如此设计大质量部分7k的外周面的倾斜角即当惯性元件7c如后面要描述的那样倾斜至最大程度时，它基本与前壁7e的内表面对齐。此外，在大质量部分7k的上端形成一个伸出的锥形致动部分7m。通过如上所述那样形成惯性元件7c，使其顶部具有比底部更大的质量，惯性元件7c能够更敏感地传感减速度。
如图22所示，上述惯性元件7c被装在壳体7a的安装部分7d上。在通常状态下，如图中实线所示，垂直于安装部分7d设置惯性元件7c，使其装于安装部分7d上，并且在惯性元件7c顶部形成的伸出的致动部分7m被装于杆7b上形成的截头锥形凹槽7n中。在通常状态下。如图中实线所示，杆7b基本处于水平位置。在上述实线位置，杆7b置于非啮合位置，此时卡爪7i不与锁止机构14的齿14c啮合。
当预定量值的减速度作用于车辆时，惯性元件7c倾斜，直至大质量部分7k的外周面基本靠于前壁7e的内表面上，正如图中双点划线所示那样。惯性元件7c的倾斜使得伸出的致动部分7m向上推杆7b。因此，杆7b转至双点划线所示位置。在双点划线所示位置，杆7b处于啮合位置，卡爪7i可与锁止机构14的齿14c啮合。
顺便地说说，惯性元件7c具有伸出的致动部分7m，并且借助于伸出的致动部分7m的存在，惯性元件7c具有较小的倾斜角即可使杆7b具有相对较大的行程。这样，即可缩短杆7b的臂的长度，并可形成更为紧凑结构的减速度传感装置7。
通过将啮合凸起7g和7h纵向装入导引元件13h和13i的相应凹槽13j和13k中，将上述减速度传感装置7装入容纳部分13g中，如图22所示，在容纳部分13g上设有凹槽13j和13k。同时，由于如上所述的那样，每一啮合凸起7g和7h的一端是由一倾斜面形成，因此，啮合凸起7g和7h能够被平滑地装入凹槽13j和13k中。
此外，如此设计啮合凸起7g和7h的相应伸出端的上、下侧壁7g1、7g2、7h1和7h2之间的距离a，即使其大于相应于啮合凸起7g和7h的伸出端位置的相应位置处凹槽13j和13k的上、下侧壁13j1、13j2、13k1和13k2之间的距离b。当啮合凸起7g和7h被装入凹槽13j和13k中时，由导引元件13h和13i支撑壳体7a，借助于容纳部分13g和壳体7a的弹性变形产生的弹性力，可相对刚性地支撑住壳体7a。特别是，由于啮合凸起7g和7h的侧壁和凹槽13j和13k的侧壁是以倾斜面形成的，因此在导引元件13h和13i以及啮合凸起7g和7h之间获得楔块作用，使得可由引导元件13h和13i更加牢固地支撑住壳体7a。
如图25所示，织物带导向件22具有一个主体22a，它置于框架2的两侧壁2a和2b之间，并且它具有一个用于穿入织物带3的中心孔22f。织物带导引向22还具有轴22b和22c，它们分别从主体22a的两纵向端纵向伸出，并且被可滑动地装入两侧壁2a和2b的相应导引孔2p和2q中。此外，织物带导向件22具有凸缘22d和22e，它们同样从主体22a的两端纵向伸出，并且它们靠于侧壁2c和2b的相应上端表面上。
按照装于卷轴4上的织物带3的卷筒直径，织物带导向件22沿侧壁2a和2b的导引孔2p和2q滑动，从而允许织物带3被平滑地卷绕和伸出，织物带引向件22也保护织物带3。
下面将参照图26A和26B详细描述主止动爪17和辅助止动爪20的操作。应注意到，在图26A和26B中，上部(Ⅰ)示出了主止动爪17的操作，而下部(Ⅱ)示出了辅助止动爪20的操作。此外，图26A和26B是示意图，其中，在主止动爪(17)侧的齿2f，齿17d和三个凸轮孔14k、14m和14n在同一平面示出，并且如图1c所示，从右侧看到主止动爪17和辅助止动20。参看图26A，卷轴4(图26A中仅示出了通孔4m，联接销19的主体19a装入其中，以及装于卷轴4上的主止动爪(17)在止动爪弹簧18(图26A中未示出;例如参见图1A)的弹簧力的作用下相对于锁止机构14(图26A中仅示出凸轮孔14k、14m和14n)总是在β方向受偏压。因此，卷轴4相对于锁止机构14沿β方向转动，直至主体19a靠在凸轮孔14k的上端边缘上，这样，如图26A(a)所示达到一个标准状态。
在此标准状态，连接销19的凸轮随动件19c靠在凸轮孔14m的上端边缘上，而主止动爪17的凸轮随动件17f靠在凸轮孔14n的上端边缘上。此外，主止动爪17的齿17d远离右侧壁2a的齿2f，使得主止动爪17处于非啮合位置，此时，齿17d不与齿2f啮合。另一方面，根据连接销19的转动角度。辅助止动爪20处于图26A(a)所示位置，所述转动角度是由凸轮随动件19c和17f靠在凸轮孔14m和14n相应上端边缘所处位置而确定的。也就是说，辅助止动爪20的齿10d远离左侧壁2b的齿2g，使得辅助止动爪20也处于非啮合位置，此时，齿20d不与齿2g啮合。
当卷轴4相对于锁止机构14绕第一转轴4d(图26A未示出;参见图7)沿α方向转动时，即当装有主体19a的通孔4m相对于锁止机构14的第一至第三凸轮孔14k、14m和14n绕第一转轴4d沿α方向转动时，如图26A(b)所示，主体19a和主止动爪17的凸台17b沿着并相对着第一凸轮孔14k略微向下运动。
同时，由于受到第三凸轮孔14n的导引，凸轮随动件17f略微向下运动。同时，如图所示，按照第一凸轮孔14k的凸轮轮廓，凸台17b也略微向左运动，而按照第三凸轮孔14n的凸轮轮廓，凸轮随动件17f略微向左运动。由于凸轮随动件17f的向左运动量略大于凸台17b的运动量，主止动爪17略在β方向上转动。这样，齿17d接近齿2f。
此外，同时，由于第二凸轮孔14m的导引，凸轮随动件19c向下运动。同时由于根据第二凸轮孔14m的凸轮轮廓，凸轮随动件19c也向右移动，臂19绕主体19a略微沿α方向转动，臂19b沿α方向的转动运动引起主体19a在α方向上也略微转动，但是，由于卷轴4也沿α方向转动，主体19a和臂19b相对于卷轴4基本不转动。因此，如图26A(b)所示，保持辅助止动爪20处于非啮合位置。
下面参见图26A(c)，当卷轴4相对于锁止机构14进一步沿α方向转动时，主体19a和凸台17b沿第一凸轮孔14k进一步向下和向左移动。同时，由于第三凸轮孔14n的导引，凸轮随动件17f进一步略微向下运动。由于凸轮随动件17f进一步向左的运动量略大于凸台17b的运动量，因此主止动爪17进一步略微在β方向上转动，使得齿17d进一步接近齿2f。
此外，同时，由于第二凸轮孔14m的导引，凸轮随动件19c进一步略微向下和向左运动。同时，由于根据第二凸轮孔14m的凸轮轮廓，凸轮随动件19c也略微向下和向左运动，臂19b基本不转动，但是，由于卷轴4进一步沿α方向转动，主体19a和臂19b相对于卷轴4沿β方向转动。这样辅助止动爪20相对于卷轴4略微沿β方向转动，使齿20d接近齿2g。
参照图26A(d)，当卷轴4相对于锁止机构14进一步沿α方向转动时，主止动爪17以上述同样方式相对于卷轴4进一步略微沿β方向转动，使齿17d进一步接近于齿2f达到一相当大的程度。同样，辅助止动爪20进一步沿β方向转动，使齿20d接近齿2g。
参照图26B(e)，当卷轴4相对于锁止机构14进一步沿α方向转动时，主止动爪17和辅助止动爪20相对于卷轴4以上述同样方式进一步沿β方向转动。因此，齿17d移动至可与齿2f啮合的位置。此外，辅助止动爪20进一步略微沿β方向的转动，使齿20d进一步接近于齿20g，而达到一相当大的程度。
如图20B(f)所示，当卷轴4相对于锁止机构14进一步沿α方向转动时，齿17d以预定量进一步接近齿2f。但是，齿17d不再进一步接近齿2f。在此状态下，当卷轴4进一步沿α方向转动时，主止动爪17的齿17d中的齿17d1(当主止动爪17沿α方向转时它处于最前面)与齿2f的较陡坡面接触。主止动爪17的这一位置是一备用位置，主止动爪17的齿17d在此位置开始与右侧壁2a的齿2f啮合。当齿17d1已与齿2f的较陡坡面接触后，卷轴4进一步沿α方向转动时，齿2f的较陡坡面将齿17d1的顶部导引向齿2f的底部，使主止动爪17沿β方向转动。
这样，当卷轴4相对于锁止机构14进一步沿α方向转动时，齿17d的顶部与齿2f的相应底部接触，使得主止动爪17的齿17d完全与右侧壁2a的齿2f啮合，正如图26B(g)所示那样。这样，主止动爪17到达锁止位置。主止动爪17从备用位置至锁止位置的运动并非是由凸轮孔14n引起的，而是由齿2f的较陡坡面的导引作用实现的。用这种运动，主止动爪17实现自锁功能。
另一方面，当主止动爪17的齿17d完全与右侧壁2a的齿2f啮合时，辅助止动爪20所处位置是，齿20d中的齿20d1(沿α方向转动时它处于最前面)与齿2g的较陡坡面接触。这样，辅助止动爪20到达备用位置，此时，辅助止动爪20的齿20d开始与左侧壁2b的齿2g啮合。
如图26B(h)所示，当卷轴4相对于锁止机构14进一步沿α方向转动时，保持齿17d和2f之间的完全啮合。在此期间，由于齿2g的较陡坡面的导引，辅助止动爪20以类似于主止动爪17的方式完成自锁功能。这样，辅助止动爪20完全与左侧壁2b的齿2g啮合，从而达到锁止位置。
这样，辅助止动爪20的齿20d与齿2g的啮合略微滞后于主止动爪17与齿2f的啮合。
下面将结合第三凸轮孔14n的凸轮轮廓以及右侧壁2a的齿2f的结构(通过它们来实现主止动爪17及锁止机构14的运动)更详细地说明主止动爪17从备用位置实现自锁功能的过程中，主止动爪17和锁止机构14的运动，即从图26B(f)所示位置至图26B(g)所示位置的移动。
图27(a)和27(b)分别是图26B(f)和26B(g)的放大图。
首先将说明当卷轴4相对于锁止机构14沿α方向转动时，用于控制主止动爪17转动的第三凸轮孔14n的凸轮轮廓。如图26(a)所示，在主止动爪17的非啮合位置，凸轮随动件17f在第三凸轮孔14n中是处于最上端位置。第三凸轮孔14n的凸轮轮廓是如此设计，即使得当卷轴4相对于锁止机构14沿α方向转动时，由于第三凸轮孔14n的第一导引凸轮面14n1的导引，凸轮随动件17f在第三凸轮孔14n中从最上端位置处下降，使主止动爪17沿β方向转动，如图27(a)所示，直至其达到备用位置，从而允许齿17d接近右侧壁2a的齿2f。
此外，第三凸轮孔14n的凸轮轮廓是如此设计的，即当凸轮随动件17f在第三凸轮孔14n中已到达图27(a)所示位置时，既使卷轴4相对于锁止机构14沿α方向转动，第三凸轮孔14n也不再导引凸轮随动件17f。利用上述凸轮轮廓，第三凸轮孔14n不允许齿17d的顶部到达齿2的底部。
当主止动爪17从图27(a)所示备用位置移至锁止位置即图27(b)所示完全啮合位置时，如上所述那样，借助于齿2f的较陡坡面的导引作用主止动爪17完成自锁功能。为了这种自锁功能，第三凸轮孔14n的凸轮轮廓是如此设计的，即使得由第三凸轮孔14n的第二导引凸轮面14n2的导引，凸轮随动件17f引起锁止机构14(在图27中由第一至第三凸轮孔14k、14m和14n表示)沿β方向略微反转。借助于上述凸轮轮廓，当主止动爪17变得完全与齿2f啮合时，减速度传感装置7中的杆7b的爪7i能够与锁止机构14的齿14c脱开。因此，能防止发生终结锁止的情况。
为此，第三凸轮孔14n包括一个用于控制主止动爪17动作的控制部分，和一个用于控制锁止机构14反转的控制部分。控制主止动爪17动作的控制部分由第一导引凸轮面14n1构成，它用于将凸轮随动件17f从图26A(a)所示的位于凸轮孔14n上端的非啮合位置导引至图26B(f)所示的备用位置。锁止机构14的反转控制部分由第二导引凸轮面14n2构成，当凸轮随动件17f从图26B(f)所示备用位置向图26B(g)所示锁止位置移动时，凸轮面14n2从凸轮随动件17f向锁止机构14传递操作力，从而引起锁止机构14沿与织物带卷绕方向反向转动。
另一方面，右侧壁2a的齿2f的较陡坡面具有一个斜角(如图27(a)所示，它是齿2f的较陡坡面与假设直线γ之间的夹角，直线γ是连接齿2f的较陡坡面与齿17d1的接触部分δ以及主止动爪17的转动中心ε的连线)，将其设置成使得主止动爪17能从图27(a)所示备5用位置移至图27(b)所示完全啮合位置，以完成自锁功能。
左侧壁2b的齿2g的较陡坡面同样具有斜角设置，使得辅助止动爪20能完成自锁功能。
下面将描述第二凸轮孔14m的凸轮轮廓，当卷轴4相对于锁止机构14沿α方向转动时，它用于控制辅助止动爪20的转动运动。
第二凸轮孔14m的凸轮轮廓是如此设计的，即使得辅助止动爪20以类似于主止动爪17，但相对于主止动爪17的动作具有一定滞后的方式实现自锁功能，正如图16A和16B所示那样，特别是，第二凸轮孔14m是如此设计的，即使得当主止动爪17从图26B(f)所示备用位置移至图26B(g)所示锁止位置时，即当主止动爪17由于完成自锁功能而达到锁止位置时，如图26B(g)所示，辅助止动爪20达到备用位置。
借助于第二凸轮孔14m的凸轮轮廓，主止动爪17的齿17d首先完成与右侧壁2a的齿2f完全啮合，同时辅助止动爪20设置于备用位置。此后，经略微滞后，辅助止动爪20到达锁止位置，此时齿20d完全与左侧壁2b的齿2g啮合。由此，齿17d已变得完全与齿2f啮合后，经略微滞后，齿20d变得完全与齿2g啮合。因此，至少或者主止动爪17和齿2f之间的啮合，或者辅助止动爪20和齿2g之间的啮合被可靠地完成，而不会啮合失灵。
下面将说明上述实施例的安全带收缩器的操作。
(标准状态是作用于车辆上的减速度不超过预定值)在上述状态，减速度传感装置7的惯性元件7c不向前倾斜。因此，杆7b保持于图2实线所示位置，并且爪7i置于非啮合位置，它离开锁止机构14的齿14c。同样，惯性元件15的爪15c、主止动爪17以及辅助止动爪20处于相应的非啮合位置，正如图2和4所示的那样。
因此，在此状态，安全带收缩器1主要基于偏载施加装置5的作用进行操作。这就是说，由于强力弹簧8的弹簧力的作用，卷轴4沿织物带卷绕方向β方向受偏压。
(安全带未固定到乘员身体上的情况下)在上述状态，一个联于织物带3的舌片(未示出)与一个卡紧元件(未示出)相分开。因此，如上所述，通过强力弹簧8的弹簧力的作用，织物带3已被卷起。
(当织物带处于退绕状态时)当乘员退绕织物带3以便将织物带子3固定至他/她的身体上时，卷轴4及衬套9随织物带3的退绕而沿织物带退绕方向α转动。因此，强力弹簧8逐渐被卷紧。
(将舌片和卡紧元件联在一起后，当乘员使他/她的手离开织物带时)此时，当乘员将舌片和卡紧元件相互联在一起时，织物带3的退绕量已超过了乘员在标准状态下将织物带3固定于他/她身体上时所需长度。因此，当乘员将舌片和卡紧元件相互联于一起后，其手离开了织物带3时，在强力弹簧8的弹簧力的作用下，织物带3被卷紧，直至它适合于乘员的身体。预先适当地确定强力弹簧8的弹簧力，使织物带3不向乘员施加明显的压力。在车辆行驶过程中，除非作用于车辆的减速度超过预定值，安全带收缩器1保持上述状态。
(当作用于车辆的减速度超过预定值时)当车辆行驶时由于突然刹车或其他紧急操作使作用于车辆的减速度超过预定值时，安全带锁止起动装置6和减速度传感装置7操作。作为操作的第一阶段，在惯性作用下减速度传感装置7的惯性元件7朝前运动(图2中双点划线所示位置)，使杆7b向上转动，达到图2中双点划线所示位置。因此，杆7b的爪7i处于可啮合位置，在此位置它可与锁止机构14的齿14c啮合，在此期间，由于作用于车辆上的减速度大于预定值，因此乘员的身体被迫朝前运动，这样就引起织物带3的退绕。织物带3的退绕使得卷轴4和锁止机构14沿退绕方向α方向转动。
但是，由于锁止机构14的齿14c立即与爪7i啮合，锁止机构14立即停止沿退绕方向α的转动。因此，卷轴4独自继续沿退绕方向α转动。这样，卷轴4相对于锁止机构14沿α方向转动。
卷轴4沿α方向的相对转动引起主止动爪17相对于卷轴4沿β方向转动，并与齿2f啮合，从而到达锁止位置，它作为操作的第二阶段，正如图26A和26B所示那样。此时，当主止动爪17从备用位置移至锁止位置时，锁止机构14沿织物带卷绕方向β上略微反转。当主止动爪17到达锁止位置时，辅助止动爪20到达备用位置。此时，经略微滞后，辅助止动爪20与齿2g啮合，到达锁止位置。
这样，卷轴4被锁止，使其不能沿织物带退绕方向α转动。
因此，可靠地防止了乘员身体的向前的惯性运动引起的织物带3的退绕。这样，可以可靠地制约和保护乘员的身体。此外，此时，锁止机构14沿织物带卷绕方向β略微反转，使得减速度传感装置7的爪7i脱离锁止机构14的齿14c，这样，使锁止机构14处于自由状态。因此，能容易地重绕织物带3。
(当退绕力突然作用于织物带上时)
当上述情况发生时，织物带3被突然退绕，使卷轴4，锁止机构14和惯性元件15被迫突然沿织物带退绕方向α转动。但是，由于控制弹簧16的弹簧力不是很大，控制弹簧16收缩，使得惯性元件15具有一个惯性滞后，这就是说，惯性元件15不仅与锁止机构14一起沿织物带的退绕方向α转动，而且也相对于锁止机构14沿β方向转动。
惯性元件15的转动使得爪15c移至可啮合位置，在此处它靠在第二挡块14i上并且与锁止机构的第一盖板13的齿13c相啮合，正如图2中双点划线所示那样。因此，停止了惯性元件15的转动，以及锁止机构14沿织物带退绕方向α的转动。因此，卷轴4独自沿织物带退绕方向α转动。这样，如上所述那样，卷轴4相对于锁止机构14沿α方向转动。
卷轴4沿α方向的相对转动引起主止动爪17转动，并与齿2f啮合，此后，经略微滞后，辅助止动爪20以与上述相同的方式与齿2f啮合。这样，卷轴4沿织物带退绕方向α的转动被锁止。因此，可靠地防止了乘员身体的向前的惯性运动所引起的织物带3的退绕。这样，更可靠地制约和保护乘员的身体。
在这种情况下，锁止机构14也沿织物带的卷绕方向β略微反转，这引起了惯性元件15的爪15c脱开锁止机构的第一盖板13的齿13c，这样将使锁止机构14处于自由状态。因此，卷轴4能够更容易地重绕织物带3。
应该注意，本发明不仅局限于上述实施例，可以对其做出各种改进和变型。例如尽管在上述实施例中主止动爪17和辅助止动爪20分别装于卷轴4两端的凸缘4b和4c上，但也可将这些止动爪装于凸缘4b和4c的任意一个上。
此外，尽管上述实施例的偏载施加装置5未装有一个舒适装置，但本发明也可用于具有舒适装置的安全带收缩器。
还有，尽管在上述实施例中，以一个实施例的方式描述了本发明，它被用于一种安全带收缩器，该收缩器通过一个偏载施加装置使织物带张紧，但是本发明当然也可用于无张紧力的安全带收缩器。
从以上的描述可以清楚地看出，本发明的安全带收缩器，当第一啮合元件移至锁止位置时基本无载荷作用于锁止起动装置。因此，即使锁止起动装置是使用如塑料材料那样的轻质材料制成，也可防止锁止起动装置的变形，并且提高了锁止操作的可靠性。
此外，按照本发明，锁止起动装置在织物带的卷绕方向上反转预定的量，而同时第一啮合元件正在实现自锁功能。因此，减速度传感装置进入自由状态，使得可以可靠地防止终结锁止。
还有，按照本发明，当第一啮合元件由于实现自锁功能而达到锁止位置时，第二啮合元件转至备用位置，第二止动爪部分在此处开始与第二啮合部分的齿啮合。因此，可以提高啮合元件的爪部分和相关联啮合部分的齿之间的啮合的可靠性，并且可以进一步改进锁止操作的可靠性。
权利要求
1.一种用于机动车的安全带收缩器，包括一卷绕织物带的卷轴，可转动地支承于所述卷轴两端的框架，设置于所述框架与卷轴之间的锁止装置，该装置布置成可在正常情况下使所述卷轴转动，而在紧急情况出现时被起动，从而至少防止所述卷轴沿所述织物带的退绕方向转动，当作用于机动车上的减速度超过某一予定值时工作的减速度传感装置，以及锁止起动装置，该起动装置布置成在正常情况下与所述卷轴同步转动，并可根据所述减速度传感装置的工作相对所述卷轴转动，由此起动所述的锁止装置，在此的改进包括所述锁止装置包括设置于所述框架上其位置靠近所述卷轴一端处的第一啮合部分，以其一端可转动地支承于上述卷轴一端并且其另一端具有可与所述第一啮合部分啮合的第一止动爪部分的第一啮合元件，所述第一啮合元件被布置成在正常情况下它被保持在第一止动爪部分与第一啮合部分分离的非啮合位置处，而在紧急情况出现时，该第一啮合元件转至第一止动爪部分可与第一啮合部分啮合的啮合位置，设置于框架上其位置靠近所述卷轴的另一端处第二啮合部分，以其一端可转动地支承于所述卷轴的另一端并且其另一端具有可与所述第二啮合部分啮合的第二止动爪部分的第二啮合元件，所述第二啮合元件布置成在正常情况下它被保持在第二止动爪部分与第二啮合部分分离的非啮合位置处，而在紧急情况出现时，该第二啮合元件转至第二止动爪部分可与第二啮合部分啮合的啮合位置；所述第一和第二啮合部分均具有予定数量的齿；所述锁止起动装置具有可使所述第一啮合元件转至一备用位置的控制装置，在此位置当所述锁止起动装置相对于所述卷轴转动时，所述第一止动爪部分开始与第一啮合部分的齿啮合，所述第一啮合部分的齿这样构成，使得在所述第一啮合元件已到达所述备用位置后卷轴沿织物带退绕方向进一步转动时，所述第一啮合元件通过转至一锁止位置而实现其自锁功能，在该位置处实现第一止动爪部分与第一啮合部分的啮合。
2.根据权利要求1所述的安全带收缩器，其特征在于所述锁止起动装置具有使其沿织物带卷绕方向的反向转动一予定量的反转控制装置，同时，所述第一啮合元件正实现其自锁功能。
3.根据权利要求1或2所述的安全带收缩器，其特征在于所述锁止起动装置还具有使第二啮合元件转至一备用位置的第二啮合元件控制装置，在该位置处，当所述第一啮合元件由所实现的自锁功能而到达所述锁止位置时，所述第二止动爪部分开始与所述第二啮合部分的齿啮合。
4.根据权利要求3所述的安全带收缩器，其特征在于所述第二啮合元件控制装置包括这样构成的第二啮合部分的齿，即使得当所述卷轴在所述第二啮合元件已到达所述备用位置后沿织物带退绕方向进一步转动时，所述第二啮合元件通过转至一锁止位置而实现自锁功能，在该锁止位置处，实现所述第二止动爪部分与第二啮合部分的啮合。
全文摘要
一种安全带收缩器，当卷轴沿方向α相对转动时，主止动爪(17)的齿以一设定当接近齿(2f)，但止动爪(17)的齿不会进一步接近齿(2f)。当卷轴进一步沿方向α转动时，主止动爪(17)的齿与齿(2f)的较陡斜度的部分接触。这样，主止动爪(17)到达一备用位置。当卷轴沿方向α进一步转动时，止动爪(17)的齿的顶部由齿(2f)的较陡斜度部分导向齿(2f)的底部，以便止动爪(17)的齿与齿(2f)完全啮合。从而使主止动爪(17)到达一锁止位置。也就是说，主止动爪(17)实现自锁功能。
文档编号B60R22/34GK1092030SQ9311882
公开日1994年9月14日 申请日期1993年9月4日 优先权日1993年9月4日
发明者藤村好市, 松浦静孝 申请人:高田株式会社