本发明涉及一种设置于汽车等车辆中且把安全带卷成能够卷入拉出的状态的安全带收缩器的技术领域，特别是涉及一种具备在系上安全带状态下如车辆冲突等对车辆作用了很大的车辆减速的情况的紧急时刻阻止拉出安全带时，通过安全带来吸收要惯性移动的乘员的运动能量的能量吸收机构(以下，还称作EA机构)的安全带收缩器的技术领域。

以往安装在汽车等车辆上的安全带装置，至少具备：卷绕安全带的安全带收缩器、可从此安全带收缩器拉出，同时前端可连接在车体上的安全带、固定于车体上的带扣、以及可滑动地被此安全带支撑并能与前述带扣相扣的舌片。
在未系安全带时，安全带被卷绕在安全带收缩器的卷轴上。并且乘员在车辆席上入座后，把安全带从安全带收缩器拉出规定量，同时通过把舌片扣在带扣上而使安全带系在乘员身上。就这样在安全带系在乘员身上的状态下，从舌片至安全带收缩器侧的安全带作为肩带而配置在乘员肩至胸部，且从舌片至车体的连接侧的安全带作为卷带而配置在乘员腰部。
在此系上的状态下，在前述的紧急时刻通过启动安全带收缩器的锁机构而阻止卷轴向拉出方向旋转，可阻止安全带被拉出。由此，安全带装置通过肩带约束乘员的肩至胸部，还有卷带约束乘员的腰部，从而阻止乘员从座席飞出，因此对乘员进行保护。
但是，这种现有的安全装置的安全带收缩器在车辆冲突等紧急时刻，安全带对乘员进行约束保护时，由于产生了很大的车辆减速而乘员借助很大的惯性要向前方移动。因此，由于乘员的运动能量而安全带上被附加了很大的负荷。
因此，安全带收缩器在以往开发了设置扭力杆而在系上安全带的状态下的前述紧急时刻，吸收运动能量而限制附加在安全带上的负荷的技术。
图5为表示具备这种扭力杆的安全带收缩器的一例的纵截面图。图中1为安全带收缩器、2为コ状架、3为安全带、4为在コ状架2的两侧壁之间被能够旋转地支撑，并卷绕安全带3的卷轴、5为感应前述紧急时刻所发生的很大的车辆减速而启动的减速感应装置、6为根据减速感应装置5而启动且至少阻止卷轴4向安全带拉出方向旋转的锁机构、7为在此卷轴4的中心轴方向上被滑配合以及贯通，且旋转性地连接卷轴4与锁机构6的扭力杆、8为根据螺旋弹簧9的弹性力并通过套筒10把卷轴4恢复到平时安全带卷绕方向的弹簧装置、11为在前述紧急时刻启动而发生安全带卷绕转矩的预张力器、12为把预张力器11的安全带卷绕转矩传递到卷轴4的套筒。
锁机构6具备被扭力杆7的后述的第1转矩传递轴17支撑为能够一体旋转的状态且保持棘爪13能够摇动的制动底座(相当于本发明的锁定部件)14。且扭力杆7具备平时与此扭力杆7一体旋转而在紧急时刻借助于减速感应装置5的启动而停止并通过在与扭力杆7之间产生相对旋转差而把棘爪13啮合在架2的侧壁的内齿19上，阻止制动底座14即卷轴4在安全带拉出方向的旋转的制动齿轮6a。
此外，在扭力杆7上形成了与制动底座14啮合成不能相对旋转的第1转矩传递部17，同时形成了与卷轴4啮合成不能相对旋转的第2转矩传递部18。
进而，在卷轴4与制动底座14的轴部14a之间配置了环状的相对旋转锁定部件15。此相对旋转锁定部件15在内周面上形成阴螺纹15a而配合在形成于制动底座14的轴部14a上的阳螺纹14c上，同时能够相对旋转且能够轴向移动地嵌入到卷轴4的轴向孔中。且卷轴4若对于制动底座14以安全带拉出方向相对旋转，相对旋转锁定部件15与卷轴4一体旋转而要向图5的右方移动。
根据弹簧装置8的弹性力，卷轴4通过套筒10、扭力杆7、扭力杆7的第2转矩传递部18以及套筒12而向常时安全带卷绕方向复位。且在启动预张力器11时，发生在预张力器11中的安全带卷绕转矩通过套筒12而传递到卷轴4，由此卷轴4能够把安全带3卷成规定量。
这样构成的现有的安全带收缩器1在安全带未系上时，安全带3根据弹簧装置8的恢复力而被完全卷绕。且为系上而以通常的速度拉出安全带3，卷轴4则向安全带拉出方向旋转，而安全带3被平稳地拉出。把在可滑动地设置在安全带3上的未图示的舌片插入到固定在车体上的带扣上后，过拉的安全带3根据弹簧装置8的恢复力而被卷入到卷轴4中，而安全带3被调节成不给乘员带来压迫感的程度。
在前述的紧急时刻预张力器11发生的安全带卷绕转矩被传递到卷轴4上，且卷轴4卷绕规定量的安全带3而迅速地约束乘员。另一方面，根据紧急时刻发生的很大的车辆减速来启动减速感应装置5而启动锁机构6。即根据减速感应装置5的启动而制动齿轮6a的安全带拉出方向的旋转被阻止，且锁机构6的棘爪13通过转动而啮合在架2侧壁的内齿19上。于是阻止了制动底座14向安全带拉出方向的旋转，因此扭力杆7被扭转，而只有卷轴4以安全带拉出方向对于制动底座14作相对旋转。然后，卷轴4便扭转扭力杆7而向安全带拉出方向旋转，从而根据此扭力杆7的扭转转矩，乘员的运动能量被吸收缓和而限制了附加在安全带3上的负荷。且根据此扭力杆7构成了EA机构，而此时的EA机构的限制负荷(以下称作EA负荷)特性为被扭力杆7限制的EA负荷如图2所示随着卷轴4对制动底座14的相对旋转的行程变长而逐渐增大，而其后为一定值。
根据卷轴4在安全带拉出方向上对制动底座14的相对旋转，相对旋转锁定部件15向图5中的轴向右侧移动。且相对旋转锁定部件15若移动到制动底座14的阳螺纹终端便不再向轴向右侧移动，因此旋转被制止，而相对旋转锁定部件15则对于制动底座14作相对旋转(而且也有根据相对旋转锁定部件15对接在制动底座14的法兰状部14b的侧面上而阻止进一步向轴向右侧的移动的情况)。
因此，卷轴4也对制动底座14作相对旋转。即卷轴4向安全带拉出方向的旋转被制止而安全带3不被拉出，从而乘员被安全带3阻止惯性移动而受到保护。
此外，这种现有的安全带收缩器1即使在急切拉出安全带时，锁机构6的制动底盘14还对制动齿轮6a作安全带拉出方向的相对旋转，由此与前述一样锁机构6的棘爪13啮合到架2侧壁的内齿19上而阻止了制动底盘14的旋转，因此阻止了卷轴4通过扭力杆7而向拉出方向的旋转而阻止拉出安全带。
但是，这种现有的安全带收缩器1只根据扭力杆7设定1个EA负荷，而又只根据这种1个负荷来吸收乘员的运动能量。这种EA负荷由于要尽量使附加到乘员的冲击负载变小，因此被选定为能够吸收乘员的运动能量的最小且一定的EA负荷。
即使采用这种现有的扭力杆7也能吸收紧急时刻的乘员的运动能量，但希望尽可能有效且恰当地吸收这种乘员的运动能量。因此为了能够有效地吸收运动能量，以往提出了把EA负荷设定成可变状态的各种方案。
作为具有把这种EA负荷设定成可变状态的EA机构的现有的安全带收缩器的一例，提出了具备在筒状的第1扭力杆内部配置第2扭力杆，同时把这些第1及第2扭力杆对应的端部相互至少连接在旋转方向的2个扭力杆的安全带收缩器(例如参考专利文献1和专利文献2)。在这些专利文献1及2公开的安全带收缩器，当紧急时刻扭力杆扭曲变形时，最初第1及2第扭力杆同时被扭转而大幅吸收运动能量，同时如果第1扭力杆断裂，则只借助于第2扭力杆的扭转而进行运动能量吸收。这样，EA负荷变为2阶段。
此外，作为具有把EA负荷设定成可变状态的EA机构的现有的安全带收缩器的另一例，提出了在卷绕麻布橡胶带的筒状的卷轴内部配置旋转轴，同时具备配置于在这些卷轴与旋转轴之间的空间内，使得一端承受卷轴的向麻布橡胶带拉出方向的旋转力，而另一端连接固定在旋转轴上的形成2重曲面形状且具有控制构成部的EA板的安全带收缩器(例如参照专利文献3)。在此专利文献3中公开的安全带收缩器，紧急时刻根据卷轴对旋转轴的向麻布橡胶带拉出方向的相对旋转，通过卷轴的麻布橡胶带拉出方向的旋转力作用于EA板的一端而EA板被塑性变形，吸收运动能量，同时根据控制构成部改变变形力，即改变能量吸收。就这样，EA负荷可以变化。
进而，作为具有把EA负荷设定成可变状态的EA机构的现有的安全带收缩器的又一例，提出了在卷轴内设置扭力杆，同时在卷轴侧面设置了塞环的安全带收缩器(例如参照专利文献4)。在此专利文献4中公开的安全带收缩器，紧急时刻根据卷轴对棘爪夹的向麻布橡胶带拉出方向的相对旋转，最初扭力杆被扭转，同时棘爪夹的啮合节部切割塞环的内周侧而大幅吸收运动能量，同时如果塞环的内周侧的切割结束，便只借助于扭力杆的扭转而进行运动能量吸收。就这样，EA负荷变为2阶段。
[专利文献1]特开2000-16243号公报[专利文献2]特开2000-25567号公报[专利文献3]特开平10-258702号公报[专利文献4]特开2000-43677号公报但是，在前述的专利文献1及2所公开的2个借助于扭力杆的EA机构中，由于把被断裂的第1扭力杆的轴向长度设定成与成为主要部分的第2扭力杆的轴向长度相同，因此EA负荷依赖于第2扭力杆的轴向长度。因此，设定此EA负荷的自由度降低，从而很难与第2扭力杆的轴向长度无关地任意设定。
此外，在前述的专利文献3所公开的具有控制构成部并借助于EA板的EA机构中由于形成了2重曲面而不仅形状复杂，且EA机构的结构也复杂。并且，不仅EA板的形状及EA机构的结构复杂，同时又因控制构成部通过局部加工硬化处理而形成，因此很难稳定EA负荷而进行设定。
进而，前述专利文献4所公开的借助于切割的EA机构中，很难时常稳定设定借助于切割塞环内周侧的EA负荷而进行设定。

本发明借鉴了这些方面而研制出的，其目的为提供一种以较简单的结构能够提高设定EA负荷的自由度，且进一步稳定负荷而进行设定的安全带收缩器。
为解决前述问题，本发明的第1方案为，至少具备：卷绕安全带的卷轴、具有平时与前述卷轴一体旋转且在紧急时向安全带拉出方向旋转被阻止的锁定部件的锁机构、设置在前述卷轴与前述锁定部件之间，并在紧急时刻前述卷轴对前述锁定部件以安全带拉出方向相对旋转时，吸收乘员的运动能量的扭力杆、以及与前述锁定部件的轴部配合，并通过前述卷轴对前述锁定部件作前述旋转而沿着前述锁定部件的轴部以轴向移动，而在此轴向移动被前述锁定部件阻止时，阻止前述卷轴的前述旋转的止动部件的安全带收缩器，其特征在于，前述止动部件及前述锁定部件中的任一方具备在前述止动部件沿着前述锁定部件的轴部以轴向移动时，在前述止动部件与前述锁定部件之间剪切变形的能量吸收部件。
此外，本发明的第2方案，其特征在于，前述能量吸收部件形成圆柱形状、棱柱形状以及板状中的任1种。
进而，本发明的第3方案，其特征在于，前述扭力杆与前述能量吸收部件相互独立设置。
进而，本发明的第4方案，其特征在于，前述止动部件及前述锁定部件中的任一方具备在前述止动部件沿着前述锁定部件的轴部以轴向移动时，切断前述能量吸收部件的切具。
进而，本发明的第5方案，其特征在于，前述切具具有锐角的边缘(刀刃)。
根据形成这种构成的本发明的第1乃至第5方案的安全带收缩器，作为运动能量吸收机构而具备扭力杆和能量吸收部件，因此可把EA负荷变化为能量吸收部件的剪切破坏前的基于扭力杆的扭曲变形及能量吸收部件的剪切变形的限制负荷和能量吸收部件剪切破坏后的仅仅基于扭力杆的扭曲变形的限制负荷等2种。
此外，在现有的安全带收缩器上只设置了能量吸收部件，因此能以较简单的结构构成廉价的可变EA负荷的EA机构。
进而，通过改变止动部件的制动底座和配合部的螺距，或改变能量吸收部件的形状，可以设定各种EA负荷，从而能够提高设定EA负荷的自由度。
进而，能量吸收部件连续地剪切变形，因此可进一步稳定EA负荷而进行设定。
特别是根据本发明的第2方案，使能量吸收部件形成为圆柱形状、棱柱形状以及板状中的任1种，因此能以更简单的结构更廉价地构成可变EA负荷的EA机构。
此外，根据本发明的第3方案，相互独立设置了扭力杆和能量吸收部件，因此可进一步提高设定EA负荷的自由度。
进而，根据本发明的第4方案，由切具切断能量吸收部件，因此能稳定能量吸收部件的切断负荷。由此，能进一步稳定EA负荷，且能够更有效地吸收乘员的运动能量。
此外，即使止动部件对制动底座作相对旋转，也能以切具不旋转的状态切断能量吸收部件。由此，能进一步稳定能量吸收部件的切断负荷。
进而，由于切断能量吸收部件地切具与止动部件分开而单独形成，因此切具的材质与止动部件的材质无关，可以设定为最适合于能量吸收部件的材质。
进而，根据本发明的第5方案，切具具有锐角的边缘(刀刃)，因此能进一步稳定能量吸收部件的切断负荷。
附图说明
图1为表示本发明的安全带收缩器的实施方式的一例的纵截面图。
图2表示作为能量吸收部件的能量吸收销部分，(a)为表示图1所示例的能量吸收销部分的图，(b)为表示能量吸收销部分的变形例的图。
图3表示EA负荷特性，(a)为表示图1所示例的EA负荷特性的图，(b)为表示另一种变形例的EA负荷特性的图。
图4为表示本发明的安全带收缩器实施方式的另一种例的与图2(b)相同的图。
图5为表示现有的具有EA机构的安全带收缩器的一例的剖视图。

以下利用附图对用于实施本发明的具体方式进行说明。
图1为表示本发明的安全带收缩器的实施方式的一例的纵截面图。而且，以下实施方式的各例的说明，对于与此例以前的例的安全带收缩器的构成要素及前述的图5所示的现有安全带收缩器构成要素相同的构成要素标以相同标号，而省略其详细说明。且说明书中的“右”、“左”分别表示附图中的“右”、“左”。
如图1所示，在此例的安全带收缩器1中，平时，止动部件15延长到制动底座14的轴部14a的左端偏左侧，并作为能量吸收部件(EA部件)的规定数的圆柱状的能量吸收销20在此止动部件15的延长部上的圆周方向以等间隔且向径向内侧突设。在这种情况下，能量吸收销20独立于扭力杆7设置。如图2(a)所示，这些能量吸收销20配置成对接在制动底座14的轴部14a的左端。并且，在此例的安全带收缩器1中除了扭力杆7外，还通过能量吸收销20构成了EA机构。
此例的安全带收缩器1的其余构成与前述的图5所示的现有例相同。
如此构成的此例的安全带收缩器1，与前述的图5所示的现有例一样，在前述的紧急时刻，卷轴4边扭转扭力杆7而边向安全带拉出方向旋转，并根据此扭力杆7的扭转力矩，乘员的运动能量被吸收而限制了被附加到安全带3上的负荷。与此同时，止动部件15如前所述要对制动底座14的轴部14a右方相对移动。因此能量吸收销20上被附加剪切负荷，而能量吸收销20便渐渐地剪切变形。并且，如果此剪切负荷变大，最终便剪切破坏能量吸收销20。通过此能量吸收销20的剪切变形及剪切破坏，也能限制乘员的运动能量被吸收而附加到安全带3上的负荷。
剪切破坏能量吸收销20之后，与前述的图5所示的现有例一样，只借助于扭力杆7的扭曲变形而进行运动能量吸收，同时止动部件15向制动底座14的轴部14a的右方相对移动。
此例的EA机构的EA负荷的特性如图3(a)所示，最初根据扭力杆7的扭曲变形与能量吸收销20的剪切变形而被限制的EA负荷随着卷轴4对制动底座14的相对旋转的行程增加而逐渐变大，并变得大于以虚线表示的只借助于扭力杆7的扭曲变形的EA负荷，且如果能量吸收销20的剪切变形增大而开始剪切破坏，则由能量吸收销20的剪切变形导致的EA负荷渐渐变小，进而如果能量吸收销20的剪切破坏结束，则如图5所示的现有例一样变成只借助于扭力杆7的扭曲变形的EA负荷特性。
此例的安全带收缩器1的其余动作与前述的图5所示的现有例相同。
根据此例的安全带收缩器1，可把EA负荷变化成基于扭力杆7的扭曲变形及能量吸收销20的剪切变形的限制负荷和仅仅基于扭力杆7的扭曲变形的限制负荷等2种。
此外，在如图5所示的现有例的安全带收缩器上只设置了能量吸收销20，因此能以较简单的结构构成廉价的可变EA负荷的EA机构。
进而，通过改变止动部件15的阴螺纹15a及制动底座14的阳螺纹14c的各螺距，或改变能量吸收销20的直径，可以设定各种EA负荷，从而能提高设定EA负荷的自由度。特别是借助于扭力杆7和能量吸收销20的相互独立设置而能够进一步提高设定EA负荷的自由度。
进而，连接能量吸收销20而进行剪切变形，因此能够进一步稳定EA负荷而进行设定。
此例的安全带收缩器1的其余作用效果与前述的图5所示的现有例相同。
再者，在前述的例中，把能量吸收销20设置在止动部件15上而对接在制动底座14的轴部14a的左端，但例如图2(b)所示把能量吸收销20设置在制动底座14的轴部14a上而对接在止动部件15的右端也是可以的。且在前述例中，最初就把能量吸收销20对接在制动底座14的轴部14a的左端，但也可以最初与制动底座14的轴部14a的左端分开，而在止动部件15向制动底座14的轴部14a向规定量右方相对移动后，再把能量吸收销20对接在制动底座14的轴部14a的左端而开始能量吸收销20的剪切变形。就这样，能形成各种EA负荷特性。
进而，能量吸收销20除了圆柱形状以外还可以形成棱柱形状，还可以使能量吸收销20的剪切变形部分的截面积与其余部分的截面积不同即小于或大于其余部分的截面积。
还可以作为EA部件取代能量吸收销20而采用板状部件。采用此板状时的EA负荷特性为图3(b)所示的特性。在此特性中最大EA负荷大致一定。
图4(a)乃至(e)为与表示本发明的实施方式的另外的各种例的图2(a)或(b)相同的图。
在前述的例中，把多个能量吸收销20设置在止动部件15或制动底座14上，同时把这些能量吸收销20根据相对旋转的制动底座14或止动部件15直接剪切变形和剪切破坏，但如图4(a)乃至(e)所示，在这些例中都借助于切刀而切断(剪切破坏)能量吸收销20。
即在图4(a)所示的例中能量吸收销20设置在制动底座14的轴部14(a)，同时圆环板状的切刀(相当于本发明的切具)嵌入(外嵌)在制动底座14的阳螺纹14c与能量吸收销20之间的轴部14a上，且能够在制动底座14的轴向上移动。圆环板状的切刀的能量吸收销20侧的内周边缘21a构成切断(剪切破坏)能量吸收销20的刀刃。
此例的安全带收缩器的其余构成与前述例相同。
并且，在制动底座14和止动部件15相对旋转时，通过止动部件15中的圆环板状的切刀21压向图的右方，切刀21向由方移动而该内周边缘21a一边使能量吸收销20剪切变形而一边进行切断(剪切破坏)。由此，乘员的运动能量被吸收。
根据此例的安全带收缩器，由于由切刀21的内周边缘21a切断能量吸收销20，因此能够稳定能量吸收销20的切断负荷。由此，能够进一步稳定EA负荷，切能够更有效地吸收乘员的运动能量。
此外，即使止动部件15对制动底座14作相对旋转，也不必旋转切刀21而通过向轴向移动而能以内周边缘21a不旋转的状态切断能量吸收销20。由此，可以进一步稳定能量吸收销20的切断负荷。
进而，由于把切断能量吸收销20的切刀21与止动部件15分开而单独形成，因此切刀21的材质不管止动部件15的材质如何，仍能设定成最适合于能量吸收销20的材质。
此例的安全收缩器的其余作用效果与前述的例相同。
此外，在图4(b)所示的例中，与图4(a)所示的例相比圆环板状的切刀21的内周面向轴向倾斜，从而切刀21的内周边缘21a形成锐角。由此，能使能量吸收销20的切断负荷比前述的图4(a)所示的例更稳定。
此例的安全带收缩器的其余构成及其余作用效果与前述的图4(a)所示例相同。
进而，在图4(c)所示例中，与图4(a)所示的例相比，使圆环板状的切刀21的内周边缘21a向能量吸收销20而以轴向突出。在这种情况下，切刀21的内周面被形成为与制动底座14的轴部14a的外周面平行，同时内周边缘21a形成锐角。就这样使切刀21的内周面形成为与制动底座14的轴部14a平行，因此能够使切刀21的轴向移动更圆滑。因此，能比前述的图4(b)的例更确实地切断把能量吸收销20。
此例的安全带收缩器的其余构成及其余作用效果与前述的图4(a)所示例相同。
进而，在图4(d)所示的例中，与图4(c)所示例相比，切刀21的内周面向轴向倾斜，从而使切刀21的内周边缘21a形成更尖的锐角。由此，比前述的图4(c)的例更能稳定能量吸收销20的切断负荷。
此例的安全带收缩器的其余构成及其余作用效果与前述的图4(a)所示例相同。
进而，图4(a)乃至(d)所示例都把能量吸收销20设置在制动底座14上，同时把圆环板状的切刀21外嵌于制动底座14的轴部14a，与此相比，在图4(e)所示的例中，把能量吸收销20设置在止动部件15上，同时圆环板状的切刀21配置在能量吸收销20与制动底座14的轴部14a的左端之间而嵌入(内嵌)到止动部件15。在这种情况下，圆环板状的切刀21的能量吸收销20侧的外周边缘21b构成为切断(剪切破坏)能量吸收销20的刀刃。且在图4(e)所示例中与图4(a)所示的例一样，切刀21的外周面形成为与止动部件15的内周面平行而外周边缘21b形成直角，但外周边缘21b也可以与图4(a)乃至图(d)所示例的内周边缘21a一样地形成锐角。
此例的安全带收缩器的其余构成及其余作用效果实质上与前述的图4(a)乃至(d)所示例相同。
本发明的安全带收缩器为设置于汽车等车辆上而把安全带卷绕成能卷入拉出状态的安全带收缩器，且可以适当地利用到具备在系上安全带的状态下，如在车辆冲突时等有很大的车辆减速作用到车辆的紧急时刻阻止拉出安全带时，通过安全带来吸收要惯性移动的乘员的运动能量的EA机构的安全带收缩器中。