本發(fā)明涉及預(yù)緊器，更具體地涉及包括隨著借助氣體發(fā)生器的爆炸力而被輸送的多個球形構(gòu)件使固定部斷裂而與小齒輪嚙合以收緊織帶的齒條的預(yù)緊器。

背景技術(shù)：

在人員乘坐車輛或器具時，車輛間的碰撞或與其他物體的碰撞會導(dǎo)致乘坐的人員脫離駕駛座，因此造成死亡或嚴(yán)重受傷，為了防止上述情況，在所述車輛或器具上設(shè)置各種安全裝置。

其中最有代表性的安全裝置是座位安全帶，利用所述座位安全帶可以將乘坐所述車輛或器具的人員的下腹部和胸部穩(wěn)定地固定到安全帶上。

然而，當(dāng)車輛間或與其他物體的碰撞所產(chǎn)生的沖擊量大到一定程度以上時，即使佩戴座位安全帶，也時常發(fā)生傷害，從而經(jīng)常發(fā)生危及乘坐所述車輛或器具的人員的安全的情況。

因此，正在開發(fā)座位安全帶即使在車輛間的碰撞或與其他物體的碰撞程度較大的情況下也能發(fā)揮自身功能的各種技術(shù)。其中，當(dāng)前正受到關(guān)注的技術(shù)是通過在車輛間或與其它物體發(fā)生碰撞時收緊座位安全帶的織帶(webbing)，來提高座位安全帶的功能和效果的預(yù)緊器(pre-tensioner)。

通常，這種預(yù)緊器借助在微氣體發(fā)生器(Micro Gas Generator，MGG)中生成的驅(qū)動力而使與微氣體發(fā)生器相鄰的齒條移動，由此使與卷軸連接的小齒輪旋轉(zhuǎn)，從而收緊卷繞在卷軸上的織帶。

此時，由于為了在齒條移動的同時使小齒輪旋轉(zhuǎn)而使齒條和小齒輪相互嚙合，因此在從微氣體發(fā)生器開始傳遞驅(qū)動力的第一時間點，會有較大的力度被傳遞到小齒輪，在某些情況下，也會發(fā)生造成小齒輪的變型或破壞的情況。因此，在造成小齒輪的變型或破壞的情況下，可能會引起預(yù)緊器無法穩(wěn)定地將驅(qū)動力傳遞到卷軸的問題。

此外，微氣體發(fā)生器通常將在使內(nèi)部的火藥爆炸的同時獲得的爆炸力用作驅(qū)動力，在火藥爆炸的同時生成的氣體沒有完全排出的情況下，在負(fù)載限制器工作時，有可能引起在織帶的工作負(fù)載中發(fā)生過沖負(fù)載的問題。

也就是說，在預(yù)緊器工作后，即使緊急鎖緊式伸縮裝置操作部(Emergency Locking Retractor Operating Part)鎖定織帶，也會由于慣性力而向乘客施加織帶的工作負(fù)載，由于這種織帶的工作負(fù)載繼續(xù)增加，因此使乘客受到傷害。

負(fù)載限制器用于在一定程度上引出織帶以防止上述傷害，但是如果如上所述氣體沒有完全從預(yù)緊器排出，則妨礙齒條的移動，因此會妨礙與卷軸連接的小齒輪的旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果是無法引出織帶。

上述對織帶引出的妨礙有可能導(dǎo)致上述問題，即在負(fù)載限制器工作時，對織帶的工作負(fù)載造成過沖負(fù)載。

因此，需要用于解決上述問題的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明是為了解決上述背景技術(shù)的問題而提出的，本發(fā)明旨在提供用于將驅(qū)動力從微氣體發(fā)生器更穩(wěn)定地傳送到卷軸的預(yù)緊器。

而且，本發(fā)明旨在提供用于在負(fù)載限制器工作時防止在織帶的工作負(fù)載中產(chǎn)生過沖負(fù)載的預(yù)緊器。

此外，本發(fā)明旨在提供用于順利地進(jìn)行齒條和小齒輪的嚙合以提高工作可靠性的預(yù)緊器。

本發(fā)明的技術(shù)問題不限于上文提及的技術(shù)問題，本發(fā)明的普通技術(shù)人員根據(jù)下面的記載能夠明確地理解未提及的或其它技術(shù)問題。

技術(shù)方案

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的包括斷裂嚙合型齒條的預(yù)緊器包括：形成有容納空間的殼體；小齒輪，所述小齒輪設(shè)置在所述容納空間中，并且連接至卷繞座位安全帶的織帶的卷軸的旋轉(zhuǎn)軸以隨著所述卷軸的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；微氣體發(fā)生器，所述微氣體發(fā)生器響應(yīng)于來自外部的沖撞而生成爆炸力；輸送管，所述輸送管的一側(cè)連接至所述微氣體發(fā)生器，且在所述輸送管的另一側(cè)形成有開口部以連接至所述容納空間；多個球形構(gòu)件，所述多個球形構(gòu)件設(shè)置在所述輸送管內(nèi)，且借助所述微氣體發(fā)生器的爆炸力而被輸送至所述容納空間側(cè)；以及齒條，所述齒條以被固定部固定的狀態(tài)設(shè)置在所述容納空間中，其中，借助所述微氣體發(fā)生器的爆炸力而被輸送到所述容納空間側(cè)的所述球形構(gòu)件使所述固定部斷裂以使所述齒條與所述小齒輪嚙合，且所述齒條借助所述球形構(gòu)件的殘留推力使所述小齒輪沿收緊所述織帶的方向旋轉(zhuǎn)。

而且，可選地，所述齒條沿長度方向較長地形成以使所述齒條的一側(cè)位于所述輸送管的開口部所朝向的方向，所述固定部包括：第一固定構(gòu)件，所述第一固定構(gòu)件固定所述齒條的一側(cè)且所述球形構(gòu)件使所述第一固定構(gòu)件斷裂；以及第二固定構(gòu)件，所述第二固定構(gòu)件固定所述齒條的另一側(cè)，并在所述第一固定構(gòu)件斷裂的狀態(tài)下，所述第二固定構(gòu)件形成所述齒條的旋轉(zhuǎn)軸，且隨著所述齒條在與所述小齒輪嚙合的狀態(tài)下進(jìn)行移動，使所述第二固定構(gòu)件斷裂。

此外，可選地，所述齒條以曲線形狀形成，所述預(yù)緊器還可以包括旋轉(zhuǎn)輥，所述旋轉(zhuǎn)輥設(shè)置在所述容納空間中，且在所述第二固定構(gòu)件斷裂時，所述旋轉(zhuǎn)輥接觸至所述齒條并旋轉(zhuǎn)，從而輔助所述齒條的移動。

而且，可選地，所述齒條還包括突起部，所述突起部突出形成以卡住所述球形構(gòu)件。

此外，可選地，所述殼體包括導(dǎo)向部，所述導(dǎo)向部對借助所述微氣體發(fā)生器的爆炸力而被輸送至所述容納空間側(cè)的所述球形構(gòu)件的移動進(jìn)行導(dǎo)向。

而且，可選地，所述齒條以曲線形狀形成，所述導(dǎo)向部形成為具有對應(yīng)于所述齒條的曲率。

此外，可選地，在所述齒條與所述小齒輪嚙合并移動預(yù)定距離時，所述齒條與所述輸送管的開口部間隔預(yù)定距離以形成露出區(qū)域，使得所述球形構(gòu)件能夠通過所述露出區(qū)域脫離。

而且，可選地，在所述輸送管的另一側(cè)的周邊形成擴展開口部，所述擴展開口部與所述開口部連接以增大所述露出區(qū)域的面積。

有益效果

用于解決上述問題的本發(fā)明的包括斷裂嚙合型齒條的預(yù)緊器具有如下效果。

第一，能夠?qū)Ⅱ?qū)動力從微氣體發(fā)生器穩(wěn)定地傳送到卷軸。

第二，由于為了將在微氣體發(fā)生器中產(chǎn)生的爆炸力傳送到齒條而使用多個球形構(gòu)件，因此能夠順利地實現(xiàn)齒條和小齒輪的嚙合，從而能夠顯著提高工作可靠性。

第三，在齒條移動預(yù)定距離后，球形構(gòu)件能夠脫離，使得在負(fù)載限制器工作時，在卷軸的工作負(fù)載中不產(chǎn)生過沖負(fù)載。

第四，能夠減小裝置的整體尺寸。

根據(jù)本發(fā)明的效果不限于上文提及的效果，本發(fā)明的技術(shù)人員從權(quán)利要求范圍的記載能夠明確地理解未提及的或其它效果。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的設(shè)置有預(yù)緊器的用于座位安全帶的伸縮裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的設(shè)置有預(yù)緊器的用于座位安全帶的伸縮裝置的各部件之間的連接結(jié)構(gòu)的分解立體圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖；

圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器中借助微氣體發(fā)生器的爆炸而輸送球形構(gòu)件的狀態(tài)的截面圖；

圖5是示出在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器中借助微氣體發(fā)生器的爆炸而輸送球形構(gòu)件以使齒條的第一固定構(gòu)件斷裂的狀態(tài)的截面圖；

圖6是示出在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器中齒條與小齒輪嚙合的狀態(tài)的截面圖；

圖7是示出在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器中隨著齒條的移動而使第二固定構(gòu)件斷裂的狀態(tài)的截面圖；

圖8是示出在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器中齒條接觸至旋轉(zhuǎn)輥的狀態(tài)的截面圖；

圖9是示出在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器中借助球形構(gòu)件的殘留推力而使齒條移動的狀態(tài)的截面圖；以及

圖10是示出在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器中球形構(gòu)件通過露出區(qū)域脫離的狀態(tài)的截面圖。

具體實施方式

下文，將參照附圖描述能夠具體實現(xiàn)本發(fā)明的目的的本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在描述本發(fā)明的實施例時，對同一部件使用相同的名稱和相同的附圖標(biāo)記，對此省略附加說明。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的設(shè)置有預(yù)緊器100的用于座位安全帶的伸縮裝置1的結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的設(shè)置有預(yù)緊器100的用于座位安全帶的伸縮裝置1的各部件之間的連接結(jié)構(gòu)的分解的立體圖。

如圖1和圖2所示，用于座位安全帶的伸縮裝置1包括：框架10；以及卷軸20，所述卷軸20形成為可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述框架10上以卷繞或展開織帶(未示出)。

此外，在所述框架10的一側(cè)設(shè)置蓋12，在所述框架10的另一側(cè)設(shè)置預(yù)緊器100。而且，所述預(yù)緊器100包括殼體110、小齒輪170、微氣體發(fā)生器140、輸送管130、球形構(gòu)件160和齒條120。而且，在本實施例的情況下，除了所述部件之外，還可以包括旋轉(zhuǎn)輥150。

參照圖2，所述殼體110包括基部殼體110a和蓋殼體110b，在基部殼體110a和蓋殼體110b之間形成容納空間S。而且，所述小齒輪170在連接至卷軸20的旋轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)下通過所述殼體110的貫通孔112插入容納空間S內(nèi)。

在上述狀態(tài)下，將所述齒條120和所述旋轉(zhuǎn)輥150容納在所述容納空間S內(nèi)，所述輸送管130的一側(cè)連接至所述微氣體發(fā)生器140且另一側(cè)形成有開口部以連接至所述容納空間S。設(shè)置多個所述球形構(gòu)件160，多個球形構(gòu)件160具有容納在所述輸送管130內(nèi)的狀態(tài)。

以上描述了各部件之間的連接結(jié)構(gòu)，下文將針對各部件進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。

如上所述，根據(jù)本實施例的預(yù)緊器100包括包含基部殼體110a和蓋殼體110b(參照圖2)的殼體110、小齒輪170、微氣體發(fā)生器140、輸送管130、球形構(gòu)件160(參照圖2)、齒條120和旋轉(zhuǎn)輥150。

在所述殼體110的內(nèi)部具有容納其他部件的容納空間S，在本實施例的情況下，所述殼體110包括導(dǎo)向部114，所述導(dǎo)向部114對通過后述的微氣體發(fā)生器140的爆炸力而輸送至所述容納空間S側(cè)的球形構(gòu)件160的移動進(jìn)行導(dǎo)向。所述導(dǎo)向件114通過導(dǎo)向所述球形構(gòu)件160而形成齒條120的移動路徑，這將在下文進(jìn)行描述。

所述小齒輪170設(shè)置在所述容納空間S中，連接在卷繞座位安全帶的織帶的卷軸20(參照圖2)的旋轉(zhuǎn)軸，以隨著所述卷軸20的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)。

也就是說，在所述卷軸20沿收緊織帶的方向旋轉(zhuǎn)時，所述小齒輪170沿相同的方向旋轉(zhuǎn)，在所述卷軸20沿引出織帶的方向旋轉(zhuǎn)時，所述小齒輪170也沿著相同的方向旋轉(zhuǎn)。

在本實施例中，基于圖3，在所述小齒輪170沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時收緊織帶，在所述小齒輪170沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時引出織帶。

而且，在所述小齒輪170上設(shè)置多個齒輪齒172，且所述多個齒輪齒172形成為能夠與在齒條120上形成的齒輪122相互嚙合。

所述微氣體發(fā)生器140是響應(yīng)于來自外部的碰撞而生成爆炸力的部件。

而且，所述輸送管130的一側(cè)與所述微氣體發(fā)生器140連接且另一側(cè)形成有開口部132以連接至所述容納空間S。而且，在所述輸送管130內(nèi)設(shè)置有通過所述微氣體發(fā)生器140的爆炸力而輸送到所述容納空間S側(cè)的多個球形構(gòu)件160(參照圖2)。

也就是說，從設(shè)置有本發(fā)明的預(yù)緊器100的對象(諸如車輛)的外部施加沖擊時，通過設(shè)置在內(nèi)部的火藥等生成爆炸力，上述爆炸力可以被傳送到設(shè)置在輸送管130內(nèi)的球形構(gòu)件160。由此，可以將所述球形構(gòu)件160朝向容納空間S中的齒條120側(cè)輸送。

所述齒條120以被固定部固定的狀態(tài)設(shè)置在所述容納空間S中。而且，借助所述微氣體發(fā)生器140的爆炸力而被輸送到所述容納空間S側(cè)的所述球形構(gòu)件160使所述固定部斷裂，從而所述齒條120能夠與所述小齒輪170嚙合。

也就是說，所述齒條120最初以沒有與所述小齒輪170嚙合的狀態(tài)固定至所述容納空間S內(nèi)，通過取決于來自外部的沖擊的球形構(gòu)件160的動能使固定部斷裂，且所述齒條120與所述小齒輪170嚙合。而且，可以通過所述球形構(gòu)件160的殘留推力而使所述小齒輪170沿收緊所述織帶的方向旋轉(zhuǎn)。

在本實施例的情況下，所述齒條120沿長度方向較長地形成且以曲線形狀形成。具體地，所述齒條120的一側(cè)位于所述輸送管130的開口部132所朝向的方向，且另一側(cè)延伸至所述容納空間S中的預(yù)定位置。

而且，在本實施例中，所述固定部包括第一固定構(gòu)件126a和第二固定構(gòu)件126b。

所述第一固定構(gòu)件126a為固定所述齒條120的一側(cè)且在所述球形構(gòu)件160的作用下發(fā)生斷裂的部件。

此外，所述第二固定構(gòu)件126b固定所述齒條120的另一側(cè)，在所述第一固定構(gòu)件126a斷裂后，所述第二固定構(gòu)件126b立即形成所述齒條120的旋轉(zhuǎn)軸。此后，在所述齒條120在與所述小齒輪170嚙合的狀態(tài)下進(jìn)行移動時，使得第二固定構(gòu)件126b也發(fā)生斷裂，從而使齒條120脫離固定狀態(tài)。

而且，在所述第二固定構(gòu)件126b斷裂時，所述旋轉(zhuǎn)輥150接觸所述齒條120并旋轉(zhuǎn)，從而能夠輔助具有曲線形狀的所述齒條120的移動。

此外，所述齒條120還包括突起部124，所述突起部124突出形成以卡住所述球形構(gòu)件160，這在所述球形構(gòu)件160借助殘留推力而保持輸送狀態(tài)時能夠?qū)X條120一起輸送。

以上說明了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器100的各部件，以下，將詳細(xì)說明上述預(yù)緊器100的驅(qū)動過程。

圖4至圖10是按時間示出在車輛等上發(fā)生沖撞時根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器100的驅(qū)動過程的圖。

首先，參照圖4，在設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的一實施例的預(yù)緊器100的對象(諸如，車輛)上發(fā)生沖撞時，產(chǎn)生駕駛員通過慣性而想要向前移動的力，由此引出織帶。而且，所述小齒輪170開始沿作為引出織帶的方向的順時針方向旋轉(zhuǎn)。在保持上述狀態(tài)的情況下，駕駛員將受到極大的傷害。

因此，在出現(xiàn)來自外部的沖撞時，微氣體發(fā)生器140通過設(shè)置在內(nèi)部的火藥等生成爆炸力。

由此，爆炸力被傳送到布置在輸送管130內(nèi)的多個球形構(gòu)件160，所述多個球形構(gòu)件160通過輸送管130的開口部132依次快速排出到容納空間S側(cè)。

而且，如圖5所示，所排出的球形構(gòu)件160向齒條120側(cè)移動，通過由此產(chǎn)生的動能使第一固定構(gòu)件126a斷裂。此后，如圖6所示，隨著所述齒條120將所述第二固定構(gòu)件126b用作旋轉(zhuǎn)軸而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述齒條120與小齒輪170嚙合。因此，使沿引出織帶的方向旋轉(zhuǎn)的小齒輪170停止旋轉(zhuǎn)。

此時，從出現(xiàn)來自外部的沖撞的時間點開始，非?？焖俚貙崿F(xiàn)所述小齒輪170與齒條120相互嚙合，因此使駕駛員向前慣性移動最小化，并可以防止引出織帶。

而且，在所述球形構(gòu)件160使第一固定構(gòu)件126a斷裂之后，所述微氣體發(fā)生器140也生成殘留推力，因此，所述齒條120受到沿球形構(gòu)件160的輸送方向的外力。

因此，如圖7所示，借助球形構(gòu)件160的殘留推力而輸送所述齒條120，并使所述小齒輪170沿作為收緊織帶的方向的逆時針方向旋轉(zhuǎn)，此外，在該過程中，發(fā)生了第二固定構(gòu)件126b的斷裂。

因此，所述齒條120脫離固定狀態(tài)，借助球形構(gòu)件160的殘留推力而與所述球形構(gòu)件160一起被輸送。此時，如圖8所示，所述齒條120的另一側(cè)接觸所述旋轉(zhuǎn)輥150以使所述旋轉(zhuǎn)輥150旋轉(zhuǎn)，所述球形構(gòu)件160推動所述齒條120的突起部124，從而能夠順利地輸送所述齒條120。

而且，如圖9所示，沿著形成在所述基部殼體110a上的導(dǎo)向件114輸送球形構(gòu)件160，沿著提供推力的方向一起輸送所述齒條120和所述球形構(gòu)件160，從而使所述小齒輪170沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。因此，收緊織帶，并防止佩戴座位安全帶的駕駛員脫離。

此外，持續(xù)以這種方法防止駕駛員脫離具有極限，因此，在用于座位安全帶的伸縮裝置中鎖定織帶以無法進(jìn)一步引出織帶。在上述鎖定后，車輛乘客還通過慣性而受到持續(xù)的負(fù)載，同時稍微引出織帶，此時，若妨礙織帶的引出，則持續(xù)施加的負(fù)載可以使駕駛員受到的傷害加重。

因此，需要通過負(fù)載限制器以一定程度引出織帶，但是在上述球形構(gòu)件160持續(xù)向所述齒條120施加推力的狀態(tài)下，可能會防止織帶的引出。

因此，在本實施例的情況下，在所述齒條120與所述小齒輪170嚙合并移動預(yù)定距離時。所述齒條120能夠與所述輸送管130的開口部132間隔預(yù)定距離以形成露出區(qū)域，此時，所述球形構(gòu)件160通過所述露出區(qū)域脫離。

也就是說，在所述齒條120使所述小齒輪170沿收緊織帶的方向旋轉(zhuǎn)一定程度后，在所述齒條120的另一側(cè)與輸送管130之間形成相互間隔開的空間，這形成了供所述球形構(gòu)件160脫離的露出區(qū)域。

而且，在所述球形構(gòu)件160通過所述露出區(qū)域脫離時，施加在所述齒條120上的殘留推力消失，因此，通過負(fù)載限制器執(zhí)行織帶的引出，從而能夠減小施加到駕駛員上的負(fù)載。

此外，在本實施例的情況下，在所述輸送管130的另一側(cè)的周邊還形成擴展開口部134，所述擴展開口部134與所述開口部132連接以增大所述露出區(qū)域的面積。即使在沒有充分確保所述齒條120的另一側(cè)與輸送管130的間隔距離的情況下，所述擴展開口部134也使得能夠形成露出區(qū)域，從而能夠引出球形構(gòu)件160。

因此，在該情況下，具有能夠使裝置更小型化的優(yōu)點。

如上說明了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，除了之前說明的實施例以外，也可以以其他的特定形式實施本發(fā)明。因此，上述實施例應(yīng)被理解為是示例性的而不是限制性的，因此，本發(fā)明不受限于上述說明，在所附權(quán)利要求書的范圍及其等同范圍內(nèi)也可以進(jìn)行變更。