CN101985298A

CN101985298A - 一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器

Info

Publication number: CN101985298A
Application number: CN 201010545358
Authority: CN
Inventors: 蒋韶松
Original assignee: WUHU GOLDEN SAFETY SYSTEM CO Ltd
Current assignee: WUHU GOLDEN SAFETY SYSTEM CO Ltd
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2011-03-16

Abstract

本发明公开了一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，包括卷收器框架、卷轴和卷簧板等，在所述卷收器框架上设有能够使安全带预收紧的预收紧装置，所述预收紧装置与所述卷轴相联接；所述预收紧装置由动力装置、单向离合器装置和动力传输装置构成，所述动力装置与单向离合器装置之间通过动力传输装置相连；采用本发明所提供的技术方案，能够消除乘员与安全带之间的间隙，将乘员瞬间固定在座椅上，等待安全气囊充气膨胀完成，安全带卷收器与安全气囊正确配合，保护乘员安全。同时，本发明所提供的技术方案，还具有成本低、制造工艺简单、预收紧效果明显、使用寿命长等特点。

Description

一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器

技术领域

本发明属于机动车安全零部件技术领域，本发明中所述的机动车，包括由内燃机驱动的机动车辆、由电池带动电机驱动的电动车辆以及混合动力车辆，具体地说，涉及一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器。

背景技术

在机动车安全零部件技术领域中，特别是在汽车安全带制造技术领域中，安全带对于司机及乘客发挥着重大的作用。

目前，大多数机动车都安装有紧急锁止式安全带和安全气囊等零部件，随着机动车安全性越来越受到消费者和车厂重视，机动车安全系统也日趋完善，同时给安全带卷收器和安全气囊之间配合提出更高要求。传统紧急锁止式安全带卷收器在车辆发生急减速时锁止功能动作，此时安全带约束乘员，避免乘员身体撞击转向机构或挡风玻璃造成伤害。安全气囊在车辆发生严重交通事故时气囊瞬间充气膨胀，乘员的躯干和头部撞向气囊，气囊吸收撞击能量全面保护乘员。

现有技术中，机动车安全气囊有一个充气膨胀释放能量的过程，而在发生碰撞事故的瞬间，由于没有正确佩戴安全带、追求适感安全带佩戴过于松弛、乘员衣物厚薄和个体差异等因素，导致安全带与乘员之间存在间隙，这个间隙就形成了乘员的安全隐患，导致安全气囊不能全面的保护乘员，具体技术缺陷如下：

1.当瞬间发生碰撞事故时，安全气囊瞬间充气膨胀释放能量完毕，气囊将处于最大充盈状态。如果乘员撞向气囊时，气囊正处于充气膨胀释放能量状态，膨胀的气囊有可能给乘员带来意外伤害。

2.当瞬间发生碰撞事故，乘员撞向气囊时安全带卷收器已吸收了部分能量。如果撞击能量没有被安全带卷收器吸收，而是全部施加到气囊上则会给乘员带来伤害。

本发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在机动车发生碰撞事故的瞬间，由于乘员与安全带之间存在间隙，将加大司机或成员对安全气囊的撞击力度，而安全气囊不能全面保护乘员的技术问题，而提供了一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器。

本发明所提供的技术构思是，在现有安全带卷收器的基础上，增加安全带预收紧功能，克服在机动车发生交通事故的瞬间，由于乘员与安全带之间存在间隙，而导致安全气囊不能全面保护乘员的技术问题；使得机动车在发生碰撞的瞬间，由安全带预收紧装置先发生作用，卷收器收紧安全带，消除乘员与安全带之间的间隙，将乘员瞬间固定在座椅上，等待安全气囊充气膨胀完成，安全带卷收器与安全气囊正确配合，保护乘员安全。

本发明所提供的技术方案是，一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，包括卷收器框架、卷轴和卷簧板等，在所述卷收器框架上设有能够使安全带预收紧的预收紧装置，所述预收紧装置与所述卷轴相联接，所述预收紧装置由动力装置、单向离合器装置和动力传输装置构成，所述动力装置与单向离合器装置之间通过动力传输装置相连，所述动力装置安装固定在所述卷收器框架上，所述动力装置由气缸体、活塞、火药气体发生器、紧固螺母、安装座组成。

所述气缸体为管状气缸体，所述管状气缸体一端通过螺纹密封联结在安装座上，一端装有限位销。

所述安装座具有安装孔，所述火药气体发生器插入安装孔内，通过紧固螺母固定，所述安装座固定在卷收器框架上。

所述单向离合器装置由与所述卷轴联接的从动轮、主动轮、啮合辊子、主动轮定位板组成，所述主动轮上具有楔形空间，所述啮合辊子插入楔形空间内。

所述主动轮固定在主动轮定位板轴销上，所述主动轮定位板轴销在一定载荷下被主动轮沿切线方向剪断；所述主动轮表面设有沟槽，可缠绕预定圈数钢丝绳。

所述卷簧板上设有卷簧板轴销，所述啮合辊子通过过盈配合插在所述卷簧板轴销上，所述卷簧板轴销易于断裂，在一定载荷下，所述卷簧板轴销被剪断。

所述动力传输装置为一钢丝绳。

所述钢丝绳一端穿过活塞上的滑轮固定在安装座上，一端穿过主动轮锥形孔，通过锥形块压紧钢丝绳。

采用本发明所提供的技术方案，能够有效解决在机动车发生碰撞事故的瞬间，由于乘员与安全带之间存在间隙，而安全气囊不能全面保护乘员的技术问题，能够消除乘员与安全带之间的间隙，将乘员瞬间固定在座椅上，等待安全气囊充气膨胀完成，安全带卷收器与安全气囊正确配合，保护乘员安全。同时，本发明所提供的技术方案，还具有成本低、制造工艺简单、预收紧效果明显、使用寿命长等特点。

附图说明

图1为本发明结构安全带卷收器外部结构示意图；

图2为本发明动力装置结构示意图；

图3为本发明单向离合器装置结构示意图；

图4为本使用新型啮合辊子固定方式示意图；

图5为本发明动力传输装置示意图。

其中，1为气缸体；2为活塞；3为火药气体发生器；4为紧固螺母；5为安装座；6为限位销；7为主动轮；8为啮合辊子；9为从动轮；10为卷簧板；11为卷簧板轴销；12为滑轮；13为钢丝绳；14为沟槽；15为锥形块；16为楔形空间。

具体实施方式

本发明所提供的技术方案是，一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，包括卷收器框架、卷轴和卷簧板10等，在所述卷收器框架上设有能够使安全带预收紧的预收紧装置，所述预收紧装置与所述卷轴相联接；所述预收紧装置由动力装置、单向离合器装置和动力传输装置构成，所述动力装置与单向离合器装置之间通过动力传输装置相连；所述动力装置安装固定在所述卷收器框架上，所述动力装置由气缸体1、活塞2、火药气体发生器3、紧固螺母4、安装座5组成；所述气缸体1为管状气缸体1，所述管状气缸体1一端通过螺纹密封联结在安装座5上，一端装有限位销6；所述安装座5具有安装孔，所述火药气体发生器3插入安装孔内，通过紧固螺母4固定，所述安装座5固定在卷收器框架上；所述单向离合器装置由与所述卷轴联接的从动轮9、主动轮7、啮合辊子8、主动轮7定位板组成，所述主动轮7上具有楔形空间16，所述啮合辊子8插入楔形空间16内；所述主动轮7固定在主动轮7定位板轴销上，所述主动轮7定位板轴销在一定载荷下被主动轮7沿切线方向剪断；所述主动轮7表面设有沟槽14，可缠绕预定圈数钢丝绳13；所述卷簧板10上设有卷簧板轴销11，所述啮合辊子8通过过盈配合插在所述卷簧板轴销11上，所述卷簧板轴销11易于断裂，在一定载荷下，所述卷簧板轴销11被剪断；所述动力传输装置为一钢丝绳13；所述钢丝绳13一端穿过活塞2上的滑轮12固定在安装座5上，一端穿过主动轮7锥形孔，通过锥形块15压紧钢丝绳13。

本发明与现有技术相比，其改进之处的功能在于：车辆在发生严重交通事故时，安全带卷收器通过预张紧装置瞬间产生卷收力，消除佩戴者与安全带之间的间隙。预张紧安全带卷收器必须满足三个功能要求：1.时间要求。当发生严重交通事故，车辆受到剧烈碰撞时，与张紧安全带卷收器能瞬间动作，收紧安全带。2.载荷要求。卷收器必须瞬间产生足够卷收力收紧安全带拉住乘员，但卷收力又不能过大而伤及乘员。3.收紧距离要求。安全带必须被收紧到预定长度，保证完全消除乘员正常佩戴安全带的松弛状态，使乘员身体紧贴座椅背。

本发明所提供的技术方案，为实现上述功能本发明在传统紧急锁止式安全带卷收器结构基础上增加以下装置：

1.动力装置：

使预张紧安全带卷收器瞬间产生卷收力。我们选择火药气体发生器3作为动力源，火药气体发生器3在电脉冲信号触发下能瞬间产生足够能量，满足时间和载荷要求。火药气体发生器3置于具有活塞2的狭长缸体内，当火药气体发生器3被激发推动活塞2运动，产生足够推力。

2.单向离合器装置：

它由与卷收器卷轴连结的从动轮9、主动轮7、啮合辊子8组成。单向离合器的作用在于，预张紧功能未启动前，安全带可从卷轴上自由拉出和收回。当预张紧功能启动，在主动轮7与卷轴啮合，在主动轮7的带动下，卷轴沿安全带收回方向转动，收紧安全带。

3.动力传输装置：

它靠一根钢丝绳13将活塞2运动产生的拉力传递给离合器主动轮7。钢丝绳13一端固定在活塞2上，一端缠绕在主动轮7上，活塞2拉动钢丝绳13使主动轮7转动同时与卷轴啮合。

如图1所示预张紧安全带卷收器外部结构特征。

如图2所示动力装置结构特征，动力装置由气缸体1、活塞2、火药气体发生器3、紧固螺母4、安装座5组成。管状气缸体1一端通过螺纹密封联结在安装座5上，一端装有限位销6防止活塞2弹出气缸体1，安装座5具有安装孔，火药气体发生器3插入安装孔内，由紧固螺母4固定，安装座5固定在卷收器框架上。当火药气体发生器3被激发，迅速膨胀的气体通过导向孔在缸体内产生推力，推动活塞2运动。

如图3所示单向离合器装置结构特征。单向离合器装置由与卷轴联接的从动轮9、主动轮7、啮合辊子8、主动轮7定位板组成。主动轮7上具有三个楔形空间16，三个啮合辊子8插入楔形空间16内，预张紧功能未启动前，三个啮合辊子8位于楔形空间16的大端，卷轴与主动轮7分离。在活塞2运动下钢丝绳13拉动主动轮7顺时针转动使啮合辊子8从楔形空间16的大端进入小端，主动轮7将啮合辊子8压向从动轮9与之啮合，使从动轮9与主动轮7一起沿安全带收回方向转动，安全带被收紧。主动轮7固定在主动轮7定位板轴销上。主动轮7定位板轴销轴销易于断裂，在一定载荷下被主动轮7沿切线方向剪断。

如图4所示为啮合辊子8固定方式。卷黄板上有三个卷黄板轴销，啮合辊子8通过过盈配合插在轴销上。啮合辊子8对主动轮7起定位作用。卷黄板轴销易于断裂，主动轮7转动时将啮合辊子8压向卷取轴，轴销被剪断，钢丝绳13可拉动主动轮7转动。

如图5所示动力传输装置。钢丝绳13一端穿过活塞2上的滑轮12固定在安装座5上，一端穿过主动轮7锥形孔，用锥形块15压紧钢丝绳13，同时主动轮7表面具有沟槽14可缠绕预定圈数钢丝绳13。由于钢丝绳13穿过活塞2，所以钢丝绳13被拉动的距离是活塞2行程的两倍，这样使得卷收器结构紧凑，提高预张紧效率。可根据预张紧距离要求选择气缸体1行程和钢丝绳13在主动轮7上缠绕圈数。

Claims

1.一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，包括卷收器框架、卷轴和卷簧板(10)等，其特征在于，在所述卷收器框架上设有能够使安全带预收紧的预收紧装置，所述预收紧装置与所述卷轴相联接；所述预收紧装置由动力装置、单向离合器装置和动力传输装置构成，所述动力装置与单向离合器装置之间通过动力传输装置相连；所述动力装置安装固定在所述卷收器框架上，所述动力装置由气缸体(1)、活塞(2)、火药气体发生器(3)、紧固螺母(4)、安装座(5)组成。

2.根据权利要求2所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所述气缸体(1)为管状气缸体(1)，所述管状气缸体(1)一端通过螺纹密封联结在安装座(5)上，一端装有限位销(6)。

3.根据权利要求1或2所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所述安装座(5)具有安装孔，所述火药气体发生器(3)插入安装孔内，通过紧固螺母(4)固定，所述安装座(5)固定在卷收器框架上。

4.根据权利要求3所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所述单向离合器装置由与所述卷轴联接的从动轮(9)、主动轮(7)、啮合辊子(8)、主动轮(7)定位板组成，所述主动轮(7)上具有楔形空间(16)，所述啮合辊子(8)插入楔形空间(16)内。

5.根据权利要求4所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所述主动轮(7)固定在主动轮(7)定位板轴销上，所述主动轮(7)定位板轴销在一定载荷下被主动轮(7)沿切线方向剪断；所述主动轮(7)表面设有沟槽(14)。

6.根据权利要求5所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所述卷簧板(10)上设有卷簧板轴销(11)，所述啮合辊子(8)通过过盈配合插在所述卷簧板轴销(11)上，所述卷簧板轴销(11)易于断裂，在一定载荷下，所述卷簧板轴销(11)被剪断。

7.根据权利要求6所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所述动力传输装置为一钢丝绳(13)；所述钢丝绳(13)一端穿过活塞(2)上的滑轮(12)固定在安装座(5)上，一端穿过主动轮(7)锥形孔，通过锥形块(15)压紧钢丝绳(13)。