CN100515838C - 带有电动机的安全带收紧器 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆安全带的收紧器具有一用来收拢安全带(1)的缠绕轴(2)。一驱动弹簧(3)沿安全带的缠绕方向偏置缠绕轴(2)。一电动机(4)产生的扭矩可传递给驱动弹簧(3)以改变弹簧力。一连接器(5)将电动机的扭矩传递给缠绕轴以收拢安全带(1)。一齿轮(13)将电动机的扭矩传递给缠绕轴(2)或驱动弹簧(3)。驱动弹簧(3)、连接器(5)和齿轮(13)设置在安全带收紧器的一侧上。齿轮(13)包括一可转动地安装在轴(8)上的驱动轮(11)，而轴(8)又可转动地和同轴地连接于缠绕轴(2)，驱动轮(11)通过一刚性转动连接(15)可转动地连接于驱动弹簧(3)的弹簧外端(10)。连接器(5)的一第一致动表面(18)抵抗一恢复力而可移动地安装在一组件(25)上，该组件(25)固定地连接于刚性转动连接(15)并能围绕轴(8)转动。连接器(5)的一第二致动表面(19)可转动地连接于轴(8)。

Description

带有电动机的安全带收紧器
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的安全带收紧器，它具有一用来将扭矩传输到收紧器的缠绕轴的电动机。
背景技术
DE 100 13 869 C2揭示了一安全带收紧器，其中，扭矩以驱动装置的一低转速传递到驱动弹簧以改变弹簧力。已知的装置具有一连接器，其在高速转动下将驱动装置提供的扭矩传递到缠绕轴上，以便卷拢安全带。扭矩的传递可通过一蜗轮实现。将驱动装置的扭矩传递到缠绕轴上的传递装置以及驱动弹簧设置在收紧器或缠绕轴的一侧上。
DE 199 27 731 C2揭示了一安全带收紧器，其中，提供了一换接连接器。根据预冲撞情势下发出的信号，该连接器将由电动机供应的扭矩传递到安全带卷轴上以便预紧安全带。一齿轮也可设置在电动机输出轴和缠绕轴之间，由此，齿轮和驱动弹簧可布置在安全带收紧器或缠绕轴的一侧上，而驱动弹簧的弹簧力也可通过电动机驱动装置进行调整。
在已知的安全带收紧器中，驱动弹簧的弹簧力和由此由安全带佩带者感觉的舒适性可在正常行驶过程中进行调整。此外，在移去安全带过程中，弹簧力可以增加以便将安全带缩回到储藏的结构内。此外，在提高转速下由电动机驱动装置传递到安全带卷轴上的扭矩，在探测到高度冲撞危险的行驶情势下可用来预紧安全带。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服现有技术中存在的上述问题的用于车辆安全带的收紧器。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种用于车辆安全带的收紧器，包括：一安全带收紧器的缠绕轴，它用来收拢安全带；一收紧器框架；一驱动弹簧，它沿安全带的缠绕方向偏置缠绕轴；一电动机，它产生的扭矩可传递给驱动弹簧以改变弹簧力；一换接连接器，它可将电动机的扭矩传递给缠绕轴以收拢安全带；以及一齿轮，它将电动机的扭矩传递给缠绕轴或驱动弹簧，由此，驱动弹簧、换接连接器和齿轮都设置在收紧器框架的一侧上，齿轮包括一可转动地安装在一轴上的驱动轮，而轴又可转动地和同轴地连接于缠绕轴，驱动轮通过一刚性转动连接可转动地连接于驱动弹簧的弹簧外端，换接连接器的一第一致动表面抵抗一恢复力而可移动地安装在一组件上，该组件固定地连接于刚性转动连接并能围绕轴转动，换接连接器的一第二致动表面连接于轴并随轴转动。由电动机产生的驱动力可通过轴反向地传递到缠绕轴，并且一信号驱动的带收紧装置布置在收紧器框架的与驱动弹簧、换接连接器和齿轮相对的一侧上，该信号驱动的带收紧装置沿缠绕方向驱动缠绕轴，以便用力拉紧安全带，电动机的操作被一预冲撞传感器信号致动或者在车辆乘坐者处在脱出位置之外超出预定的时间长度时被致动，而信号驱动的收紧装置被一冲撞传感器信号致动。
在本发明的上述类型的安全带收紧器，其中，连接器齿轮和驱动弹簧(motivespring)的简单安装可实现为收紧器的一紧凑结构。在一富有优点的方式中，电动机驱动装置和信号收紧装置(pyrotechnical tightening device)固定到一公共的安全带收紧器框架上，该框架固定到车辆结构上，这样，由驱动电动机驱动装置和信号收紧装置产生的反作用力通过安全带收紧器框架支承在车辆结构上或接纳在车辆结构上。
附图说明
现将参照唯一的附图，凭借一实施例详细描述本发明。
图1是本发明一优选实施例的视图。
具体实施方式
示于图中的本发明的实施例是一用于安全带1的安全带收紧器，该收紧器可装入在一车辆内，尤其是机动车辆内。安全带收紧器包括一卷拢安全带1用的缠绕轴2以及一沿安全带1的缠绕方向偏置缠绕轴2的驱动弹簧3。一电动机4较佳地是一直流电动机，它是用来改变驱动弹簧3的弹簧力并驱动缠绕轴2的驱动装置，尤其是在一预冲撞的情势下。
为了将由驱动装置4产生的扭矩传递到驱动弹簧3和缠绕轴2，可使用一将在下文中详细描述的齿轮13和一连接器5。该连接器较佳地包括一换接连接器，由此，通过一电磁信号，或通过一惯性力，连接器的第一致动表面18可被移至与第二致动表面19相接合。
齿轮13、连接器5和驱动弹簧3较佳地是一预组装的单元。齿轮可包括一有齿的齿轮系。为此，有齿的齿轮系可包括一诸如带有一前斜齿轮对的螺旋齿轮或一蜗轮的螺旋齿轮。电动机4可以顺序地固定到该单元上，或可预组装成该单元的一部件。如从图中可见，该单元可安装到所谓的安全带收紧器的机械侧。安全带收紧器的机械侧按传统方式包括车辆敏感的传感器装置(vehicle sensitive sensor device)以及纺织安全带(belt webbing)敏感的传感器装置。这两个传感器装置以已知方式设计并在附图中示意地显示为一传感器装置14。该传感器装置14的车辆敏感的部分对车辆的过度的加速度或制动作出反应，并造成缠绕轴3的阻滞。传感器装置14的带子敏感部分对缠绕轴的过度转动加速度作出反应，并也造成缠绕轴2的阻滞。
一齿轮13包括一驱动轮11，它可转动地安装在一可转动地连接在缠绕轴2上的轴8上，并通过一刚性的转动连接可转动地连接到驱动弹簧3的一弹簧外端10上。轴8是缠绕轴2的轴向延伸。由驱动装置4产生的扭矩通过另一齿轮对(例如一前斜齿轮12或一蜗轮11)传递到驱动轮11。该扭矩传递适用于如图所示的驱动装置的结构，其中，驱动装置的一输出轴16垂直于轴8的轴线转动。在驱动装置4的输出轴16的一平行的结构中，传力齿轮部分可以是一驱动带或齿轮或齿轮对。齿轮、连接器和驱动弹簧较佳地布置在安全带收紧器的、其上设有车辆和纺织安全带敏感的传感器的一侧上。
一转动连接15至少在力或扭矩传递过程中呈刚性，设置这样一转动连接15将力或扭矩从驱动轮11传递到驱动弹簧3。该刚性的转动连接15可以较佳地恒定地设置。在此情形中，驱动轮11可转动地连接到驱动弹簧3的一弹簧外端10上。刚性的转动连接15可转动地安装在轴8的周围。该刚性转动连接15例如可固定地连接于一个其中设置有驱动弹簧3的弹簧外壳20。
连接器5包括一第一致动表面18，其抵抗一复原弹簧(未详细示出)的力可移动地安装到一部件上，该部件又可转动地连接于驱动轮11。在所示的实施例中，第一致动表面18布置在一连接部分21上，该连接部分21又可移动地安装在弹簧外壳20上。连接器5的第二致动表面19可转动地连接于轴8。为此，在所示的实施例中，设置一第二连接部分22，第二致动表面19位于该第二连接部分22上，该第二连接部分22通过一花键在一紧固点23处可转动地连接于轴8。这样，在连接器5的第二致动表面19和缠绕轴2之间形成一转动连接。以一已知的方式，连接器5的两个致动表面18和19可以是有齿的齿轮、摩擦表面等，在偶联的接合过程中它们彼此接合。一合适的连接装置例如也可以是如DE 198 44 092 C2所述的连接器。偶联的接合可由特别的电磁信号或由惯性力造成。
在所示的实施例中，连接器5的诸组件布置在驱动轮11和驱动弹簧3之间，尤其是弹簧外壳20内。在此情形中，连接器5的诸组件通过刚性转动连接15桥接。这样，就获得了的一特别紧凑的结构的单元17，该单元17包括齿轮13、连接器5和驱动弹簧3，它们可以较佳地容纳在一公共的外壳内。此外，齿轮13、连接器5和驱动弹簧3的诸组件可顺序地预组装在一相对于单元17为平的结构中，并安装到安全带收紧器的机械侧上的轴8上。此外，可在从机械侧突出的轴8上以简单的方式实施单元17的诸组件的顺序的组装，然后，顺序地将它们放置到一公共外壳内。
驱动轮11、连接器5和驱动弹簧3排列的轴向次序也可根据组装要求进行变换。例如，连接器5的内驱动轮11或部分可以定位在外面，而驱动弹簧3可以布置在驱动轮11和连接器5之间。然而，诸组件的、沿轴向的任何其它次序也是可能的。
此外，如果力拉紧的功能以一紧凑的布置设置在安全带收紧器上，则力拉紧器可以较佳地设计成信号驱动拉紧装置6的形式，如从图中可见，它可布置在安全带收紧器或缠绕轴2的另一侧上。为此，设置一可转动地连接于缠绕轴2的驱动轮24。该驱动轮24也可通过一为拉紧之目的而接合的连接器连接于缠绕轴2。拉紧装置可以已知的方式进行设计，由此，例如从EP 0 629 531 B1中了解的一有齿的齿条装置，或从GB2,325,896中了解的顺序布置在一导向通道内的驱动体，或从DE 196 02 549 A1中了解的球形的驱动体，它们都可作用在驱动轮24上。
附图中所示实施例的操作模式如下。
为了调整或改变驱动弹簧3的弹簧力，电动机驱动装置4以低转速产生一扭矩，其通过刚性转动连接15从驱动轮11传递到驱动弹簧3的弹簧外端10。通过扭转弹簧的外端10，根据驱动装置4的输出轴16的转动方向，驱动弹簧3的弹簧力增加或减小。例如，在安全带1移去之后返回到一储藏结构的过程中，驱动弹簧3的恢复力可对应地增加。安全带1在使用过程中，驱动弹簧3的恢复力可以减小以增加佩带者所感觉的舒适性。此外，在安全带使用之后，驱动弹簧3可提供一增大了的恢复力，从而以一完善的方式将安全带施加到车辆乘坐者的身体上。其后，在正常行驶条件的过程中，可调整驱动弹簧3的上述减小了的恢复力以便调整佩带的舒适性。
为了将驱动装置4的驱动扭矩传递到缠绕轴2上，令连接器5处于其接合的位置。连接器5可以例如在一预冲撞行驶的情势下通过一对应的电脉冲进入一接合的位置。该连接5可以设计成：通过一惯性力或离心力，在驱动装置4转速增加的情况下可自动地进入到接合的位置。为此，连接装置5可根据US 6,196,487所介绍的类型进行设计。
由驱动装置4产生的驱动力可通过轴8反向地传递于缠绕轴2。如果预冲撞情势后没有发生冲撞，则连接器5可以例如通过驱动装置5的一短暂的转动而释放到相反方向，以及，通过对应地调整驱动弹簧3的恢复力，正常行驶条件下提供的纺织安全带作用力恢复在安全带。
在发生冲撞的情形中，信号驱动的收紧装置6被致动，这样，车辆乘坐者被拉回，并被具有一高的撤回力的保持作用保持在车辆座椅上。
如果车辆乘坐者超出预定的时间长度脱出位置之外，则电动机驱动装置4也可被致动。然后，通过由驱动装置4提供的恢复力，车辆乘坐者返回到一正常的乘坐位置。
信号拉紧装置以及单元17以一较佳的方式固定到一公共框架上，尤其是，固定到安全带收紧器框架7，该框架7将固定到车辆结构上。
与电动机驱动装置4相结合，其扭矩传递到收紧器或缠绕轴2的另一侧，传递到驱动弹簧3和缠绕轴，可获得一紧凑结构的收紧器，另一方面，通过驱动装置低速转动下改变弹簧力来确保安全带佩带者的舒适性，另一方面，通过将驱动装置的扭矩传递到缠绕轴，在提高的转速下确保安全带在一预冲撞情势过程中预拉紧。借助于电动机驱动装置、通过致动的连接器、该预拉紧的功能可以相反的方式实施。可使用例如一重复可充电的电储存器，例如一操作电动机驱动装置、尤其是电动机的一电容的能量。如上所述，收紧器还在发生冲撞时呈现力拉紧的功能。位于收紧器另一侧上的信号驱动的拉紧装置可用于该功能。这导致的优点在于：在传统组装的安全带收紧器上可设置有一电动机驱动装置，该装置尤其用于在一预冲撞情势下能预拉紧安全带，并且还带有用于驱动弹簧力的调整装置。
这样，实现这样一种安全带收紧器，其中，在一紧凑的结构中调整驱动弹簧力，在一预冲撞情势下能预拉紧的功能，以及在一冲撞中力拉紧的功能都集中在一紧凑的结构中。

Claims (6)

1.一种用于车辆安全带的收紧器，其包括：一安全带收紧器的缠绕轴(2)，它用来收拢安全带(1)；一收紧器框架(7)；一驱动弹簧(3)，它沿安全带的缠绕方向偏置缠绕轴(2)；一电动机(4)，它产生的扭矩可传递给驱动弹簧(3)以改变弹簧力；一换接连接器(5)，它可将电动机(4)的扭矩传递给缠绕轴(2)以收拢安全带(1)；以及一齿轮(13)，它将电动机(4)的扭矩传递给缠绕轴(2)或驱动弹簧(3)，由此，驱动弹簧(3)、换接连接器(5)和齿轮(13)都设置在收紧器框架(7)的一侧上，齿轮(13)包括一可转动地安装在一轴(8)上的驱动轮(11)，而轴(8)又可转动地和同轴地连接于缠绕轴(2)，驱动轮(11)通过一刚性转动连接(15)可转动地连接于驱动弹簧(3)的弹簧外端(10)，换接连接器(5)的一第一致动表面(18)抵抗一恢复力而可移动地安装在一组件(25)上，该组件(25)固定地连接于刚性转动连接(15)并能围绕轴(8)转动，换接连接器(5)的一第二致动表面(19)连接于轴(8)并随轴转动，其特征在于，由电动机产生的驱动力可通过轴(8)反向地传递到缠绕轴(2)，并且一信号驱动的带收紧装置(6)布置在收紧器框架的与驱动弹簧(3)、换接连接器(5)和齿轮(13)相对的一侧上，该信号驱动的带收紧装置(6)沿缠绕方向驱动缠绕轴，以便用力拉紧安全带，电动机(4)的操作被一预冲撞传感器信号致动或者在车辆乘坐者处在脱出位置之外超出预定的时间长度时被致动，而信号驱动的收紧装置(6)被一冲撞传感器信号致动。
2.如权利要求1所述的收紧器，其特征在于，通过一电磁信号，或通过一惯性力，换接连接器(5)的第一致动表面(18)可移到一与第二致动表面(19)相接合的位置。
3.如权利要求1或2所述的收紧器，其特征在于，电动机(4)、驱动弹簧(3)以及换接连接器(5)被一起组装成一安装在轴(8)的单元(17)。
4.如权利要求1或2所述的收紧器，其特征在于，齿轮(13)是一有齿的齿轮系。
5.如权利要求1或2所述的收紧器，其特征在于，齿轮(13)是带有一前斜齿轮对或蜗轮的螺旋齿轮。
6.如权利要求1或2所述的收紧器，其特征在于，齿轮(13)、换接连接器(5)以及驱动弹簧(3)布置在收紧器框架(7)的一侧上，车辆和安全带敏感的传感器装置(14)设置在该侧上。
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