CN102079288A - 一种安全带预紧器的离合机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全带预紧器的离合机构，包括传动轮、卷收器卷轴和离合块、传动轮包括啮合齿部分和传动齿部分，所述传动齿部分包括多个外凸的传动齿，且传动齿部分位于卷收器卷轴的内腔中，所述每一传动齿与所述内腔之间形成一楔形空间，并在每一楔形空间中设有一楔形离合块。当传动轮转动时，离合块将传动轮与卷收器卷轴结合在一起同步转动，当传动轮反转后离合块便不再起连接作用，从而传动轮与卷收器卷轴相互分离。本发明中的传动轮的传动齿部分采用外凸的齿轮形式，有利于对传动轮的制造加工，从而可减少传动轮的制造成本，同时也使得整个预紧器的结构简单、制造成本减少。

Description

一种安全带预紧器的离合机构

技术领域

本发明涉及一种车用预紧式安全带预紧器的离合机构。

背景技术

现在，人们对交通安全的要求越来越高。因此在车内座椅上都安装有安全带装置，尤其是乘用车的前排，不管是驾驶员座位，或者是非驾驶员座位都必须配备安全带。安全带的作用是，当汽车急刹车时将驾驶员和其它乘客紧紧地束缚在座椅上，以防止被向前抛出与挡风玻璃相撞，甚至被抛出车外。

在现有的安全带装置中，有一种采用预紧器的安全带装置。预紧器的作用是，当车辆急停时，预紧器自动带动安全带织带回卷一定距离，从而将乘客更紧的束缚在座椅上，从而避免了乘客因安全带没有系紧而发生与挡风玻璃相撞的事故。现有的安全带预紧器的结构一般包括三大部分，一是主动齿轮部分，其与动力源相连，并受动力源的作用而产生旋转运动；二是从动部分，从动部分与安全带织带的卷轴固定相连；三是离合机构部分，其用于连接或者分离主动齿轮部分和从动部分。当车辆发生急停情况时，动力源对主动齿轮施加动力使主动齿轮产生旋转运动，主动齿轮旋转运动后带动离合机构运动，并使离合机构将主动齿轮部分与从动部分连接起来，如此，从动部分跟随主动齿轮一起同步转动。从动部分转动后，其带动安全带织带转轴一起转动，如此便将安全带织带回卷一定的长度，使得安全带织带将乘客紧紧的束缚在座椅上，保证乘客的安全。

现有技术中有一种安全带预紧器的离合机构，该预紧器的离合机构包括一具有内腔的传动轮、卷收器卷轴和多个离合块，卷收器卷轴穿过传动轮的内腔，离合块位于卷收器卷轴与传动轮的内腔之间，且多个离合块对称分布于卷收器卷轴的周边。当预紧器未动作时，离合块与卷收器卷轴相分离；当预紧器动作时，离合块与传动轮的内腔和卷收器卷轴为面接触连接。此种预紧器的离合机构的传动轮由于具有一内腔，而齿轮内腔要与滑块配合从而必须要满足一定的形状要求，内腔的制造过程很复杂，从而使得传动轮的制造过程变得复杂，增加制造成本；又因为卷收器卷轴位于传动轮的内腔内，为了满足卷收器卷轴能够顺利地带动织带回卷，从而必须增加卷收器卷轴的长度来达到与织带相连，从而必然会造成整个预紧器的结构变复杂、体积增大，从而使得其在车上占用空间大、布置困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有技术中的安全带预紧器的离合机构中的传动轮具有内腔结构从而造成传动轮的制造过程变复杂以及卷收器卷轴为与传动轮内腔内使得整个预紧器的结构变得复杂、体积增大的问题，从而提供一种结构简单、传动轮为外凸式结构的安全带预紧器的离合机构。

本发明所采用的技术方案是，一种安全带预紧器的离合机构，包括传动轮、卷收器卷轴、离合块，所述传动轮包括啮合齿部分，该啮合齿部分接收预紧器的动力源的动力，所述传动轮还包括传动齿部分，该传动齿部分与啮合齿部分轴向固连，所述传动齿部分具有多个沿传动齿部分的轴线上一点成中心对称分布的传动齿，所述卷收器卷轴具有一内腔，所述传动齿部分位于卷收器卷轴的内腔内，所述每个传动齿与卷收器卷轴内腔之间形成一楔形空间，所述离合块的数量与楔形空间的数量相等，且在每一楔形空间内设有一离合块，所述离合块的形状与楔形空间的形状相适应且离合块在楔形空间内可自由移动，当离合块移动到楔形空间的较小端时，离合块的内表面与传动齿的背面形成紧密无滑动接触连接以及离合块的外表面与卷收器卷轴内腔的侧壁表面形成紧密无滑动接触连接。

作为优选，所述传动齿的数量为三个。

作为优选，所述传动齿的背面为弧形面，所述传动齿的弧形背面的顶端到传动齿部分中心的距离大于弧形背面底端到传动齿部分中心的距离。

作为优选，所述离合块的内表面为与所述传动齿的弧形背面相配合的内凹弧面，所述离合块的外表面为与所述卷收器卷轴内腔侧壁表面相配合的圆柱面。

作为优选，所述相邻的传动齿之间连续设置。

作为优选，所述传动齿的背面、离合块的内表面和外表面以及卷收器卷轴内腔的侧壁表面都为有利于增强摩擦力的粗糙面。

作为优选，所述的粗糙面可为细齿状或磨花状的表面。

本发明所采用的传动轮的传动齿部分为外凸结构，从而有利于传动轮的加工制造，使得传动轮的制造过程更加简单、制造成本更低；另外，本发明中的卷收器卷轴布置在传动轮的外部，从而有利于卷收器卷轴与安全带织带的连接，并可以减小卷收器卷轴的长度，从而大大地简化了整个预紧器的结构，同时也就减少了整个预紧器的生产成本。

附图说明

图1为本发明安全带的预紧离合机构的爆炸示意图；

图2为本发明安全带的预紧离合机构的工作原理示意图；

图3为本发明安全带的预紧离合机构的传动轮的立体示意图；

图4为本发明安全带的预紧离合机构的离合块的立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4所示，本发明安全带预紧器的离合机构主要包括传动轮1、卷收器卷轴2和多个离合块3。传动轮1包括啮合齿部分4和传动齿部分5，所述啮合齿部分4为一般的齿轮结构，该啮合齿部分4通过与一齿条(图中未示出)配合从而接收预紧器动力源的动力而使得整个传动轮1产生转动运动；所述传动齿部分5具有多个传动齿6，这些传动齿6呈中心对称分布，且所述对称中心位于传动齿部分5的轴线上，啮合齿部分4与传动齿部分5轴向固连而形成一体，优选啮合齿部分4的轴线与传动齿部分5的轴线相重合。安全带织带(图中未示出)相连于所述卷收器卷轴2，当卷收器卷轴2转动时能够将所述安全带织带会跟着卷动。所述卷收器卷轴2具有一圆柱形的内腔7，所述传动轮1的传动齿部分5即位于卷收器卷轴2的内腔7中，且每一传动齿6与卷收器卷轴2的内腔7的侧壁表面之间形成一楔形空间8。在每一楔形空间8中设有一离合块3，所述离合块3的数量与楔形空间8的数量相等，所述离合块3的形状与楔形空间8的形状相适应，也为一楔形块；离合块3较大的一端位于楔形空间8较大的一端，离合块3较小的一端位于楔形空间8较小的一端，且离合块3的体积比楔形空间8的体积和长度都要小，当传动轮没有发生转动时，离合块3位于靠近楔形空间的较大的一端，从而离合块3不会干涉卷收器卷轴的转动，即而离合块3在楔形空间8内形成可自由移动的松动配合。

当传动轮1产生转动运动时，因离合块3在楔形空间8内呈松动配合，离合块3在传动齿6的背面13的摩擦力作用下开始向楔形空间8的较小端移动，随着传动轮1的继续转动，离合块3逐渐地被卡紧在了楔形空间8的较小端，此时离合块3的内表面与传动齿6的背面13形成紧密无滑动的面接触，离合块3的外表面与卷收器卷轴2内腔7的表面形成紧密无滑动的面接触，因此离合块3使得卷收器卷轴2与传动轮1一起同步转动。从而离合块3将传动轮1与卷收器卷轴2连接在了一起，随后卷收器卷轴2随着传动轮1一起转动。此后，当传动轮1反向转动时，在传动齿6的背面13摩擦力的作用下，离合块3跟着传动齿6一起反转从而退回到楔形空间8的较大端重新保持松动配合，最终将传动轮1与卷收器卷轴2分开，此后卷收器卷轴2的运动与传动轮1的运动互不干扰。

作为优选，将传动齿6的数量设置为三个，该三个传动齿6沿传动齿部分5的轴线上某点呈中心对称分布，从而三个传动齿6与卷收器卷轴内腔7形成三个楔形空间8，在每个楔形空间8中分别设置一个与楔形空间形状相适应的楔形离合块3。设置三个传动齿6和三个离合块3既不会使得整个离合机构的结构很复杂，同时又能保证当传动轮1转动时三个离合块3能够对卷收器卷轴2施加足够的摩擦力，从而保证在传动轮1转动时卷收器卷轴2能够及时顺利稳定地转动。

所述呈中心对称分布的传动齿可以在传动齿部分连续的设置，也可以使相邻的传动齿之间相互间隔一定的距离。连续设置是指由一个传动齿上的某点到与其相邻传动齿上对应的点的距离等于一个传动齿的长度。相互间隔一定距离设置是指上述距离大于一个传动齿的长度。

作为优选，所述传动齿6的背面13设置为外凸弧形面，该弧形背面13结构满足所述弧形背面13的顶端9到传动齿部分中心的距离大于弧形背面13底端10到传动齿部分中心的距离，从而使得传动齿6的背面与卷收器卷轴2内腔7之间形成为楔形空间。所述离合块3的内表面11设置为与传动齿6的外凸的弧形背面13相对应的内凹弧形表面。离合块的外表面12为与卷收器卷轴2内腔7的侧壁表面相适应的弧形表面，即离合块3的外表面12为一外凸的圆柱表面，其曲率与卷收器卷轴2内腔7表面的曲率相等。在传动轮1产生转动运动后，当离合块3向楔形空间8的较小端移动并卡紧在楔形空间8的较小端时，离合块3的内表面11与传动齿6的弧形背面13形成紧密贴合的面接触连接，离合块3的外表面12与卷收器卷轴2内的腔7的表面形成紧密贴合的面接触连接。离合块3卡紧在楔形空间8的较小端时便将卷收器卷轴2与传动轮1连接在了一起，传动轮1通过离合块3向卷收器卷轴2施加转动的动力，且随后卷收器卷轴2跟随传动轮1同步转动，卷收器卷轴2转动后便将安全带织带回卷。

离合块3所起的作用是在传动轮1产生转动运动后将卷收器卷轴2与传动轮1连接起来，并通过挤压摩擦的形式将传动轮1的动力传递给卷收器卷轴2，使得卷收器卷轴2与传动轮1同步转动。因此对于各接触面的摩擦系数要求比较严格，优选所述传动齿6的背面13、离合块3的内、外表面(11、12)以及卷收器卷轴内腔7的表面都为有利于增强摩擦力的粗糙面，所述粗糙面可为细齿状或磨花状的表面。

下面对本发明安全带预紧器的离合机构的工作原理作一简单描述。当汽车遇到急刹车时，预紧器的动力源便产生动力，并通过齿条机构与传动轮1的啮合齿的啮合带动整个传动轮1发生转动运动，传动轮1的转动方向为如图2所示的逆时针方向，此过程非常迅速；传动轮1产生转动运动后使得位于传动齿6与卷收器卷轴2内腔7之间的离合块3产生向楔形空间8的较小端运动的相对运动，并最终使得离合块3卡紧在楔形空间8的较小端，从而将传动轮1与卷收器卷轴2连接在了一起，此后随着传动轮1的继续转动，传动齿6便将转动动力通过摩擦力的形式传递给离合块3的内表面11，然后离合块3通过其外表面12将动力传递给卷收器卷轴2。又因离合块3被卡紧在楔形空间8的较小端，所以传动轮1带动卷收器卷轴2一起同步转动，卷收器卷轴2转动后便带动与其连在一起的安全带织带回卷，进而将乘客紧紧地束缚在座椅上。当传动轮1产生如图2所示的顺时针方向的转动时，离合块3便产生向楔形空间8的较大端的相对运动，并最终回到其初始的松动状态而不再将传动轮1与卷收器卷轴2连接起来，此后卷收器卷轴2的转动运动也不会受到传动轮的干扰。

本发明安全带预紧器的离合机构中的传动轮的传动齿为外凸结构，如此有利于制造加工；卷收器卷轴位于传动轮的外部，设计时可以减少卷收器卷轴的长度，有利于卷收器卷轴与安全带织带的布置，降低了整个预紧器的结构复杂程度，从而也减少了制造成本。另外离合块3通过面接触挤压夹紧，增加了受力面积，离合块3不会发生弹性挤出，可以使动力的传递更可靠，保证整个预紧器工作的可靠、稳定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种安全带预紧器的离合机构，包括传动轮、卷收器卷轴、离合块，所述传动轮包括啮合齿部分，该啮合齿部分接收预紧器的动力源的动力，其特征在于，所述传动轮还包括传动齿部分，该传动齿部分与啮合齿部分轴向固连，所述传动齿部分具有多个沿传动齿部分的轴线上一点成中心对称分布的传动齿，所述卷收器卷轴具有一内腔，所述传动齿部分位于卷收器卷轴的内腔内，所述每个传动齿与卷收器卷轴内腔之间形成一楔形空间，所述离合块的数量与楔形空间的数量相等，且在每一楔形空间内设有一离合块，所述离合块的形状与楔形空间的形状相适应且离合块在楔形空间内可自由移动，当传动齿部分产生转动运动时，离合块移动到楔形空间的较小端，离合块的内表面与传动齿的背面形成紧密无滑动接触连接以及离合块的外表面与卷收器卷轴内腔的侧壁表面形成紧密无滑动接触连接。

2.根据权利要求1所述的安全带预紧器的离合机构，其特征在于，所述传动齿的数量为三个。

3.根据权利要求1或2所述的安全带预紧器的离合机构，其特征在于，所述传动齿的背面为弧形面，所述传动齿的弧形背面的顶端到传动齿部分中心的距离大于弧形背面底端到传动齿部分中心的距离。

4.根据权利要求3所述的安全带预紧器的离合机构，其特征在于，所述离合块的内表面为与所述传动齿的弧形背面相配合的内凹弧面，所述离合块的外表面为与所述卷收器卷轴内腔侧壁表面相配合的圆柱面。

5.根据权利要求4所述的安全带预紧器的离合机构，其特征在于，所述相邻的传动齿之间连续设置。

6.根据权利要求5所述的安全带预紧器的离合机构，其特征在于，所述传动齿的背面、离合块的内表面和外表面以及卷收器卷轴内腔的侧壁表面都为有利于增强摩擦力的粗糙面。

7.根据权利要求6所述的安全带预紧器的离合机构，其特征在于，所述的粗糙面可为细齿状或磨花状的表面。

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