CN102602360B - 汽车安全带卷收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械技术领域，具体地说是一种汽车安全带卷收器，其特征在于：在止动轮右侧面安装复位弹簧的位置两端沿顺时针方向依次设有U型带坡挡板槽和U型挡板槽，复位弹簧的两端分别嵌入U型带坡挡板槽和U型挡板槽内；在带感组件左侧面的方孔一端设有一垂直臂，在垂直臂的上部垂直设有带感组件销子，所述的带感组件销子与U型带坡挡板槽、U型挡板槽位于同一圆周上。本发明同现有技术相比，在止动轮上通过结构设计，实现复位弹簧的快速安装，减少装配工时，且结构紧凑和体积较小；另外针对限力型安全带可通过对卷带筒和止动轮的结构设计，实现卷带筒的防滑脱功能，并可增加限力钢丝来配合限力卷带筒中的限力杆，实现双重限力的功能。

Description

汽车安全带卷收器

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体地说是一种汽车安全带卷收器。

背景技术

随着中国汽车保有量的不断增加，很多汽车用户对汽车动力性和经济性提出了更高的要求，同时，还要求汽车具有良好的安全性。汽车安全主要分为主动安全和被动安全，在被动安全系统中，安全带是最主要的部件之一。汽车安全带的使用，有效挽救了交通事故中大约45%的生命，使67%的人免受重大伤害。在当汽车发生碰撞时，普通安全带对乘员胸部的冲击力高达10KN以上，乘员受伤较大。因此，在普通安全带的基础上又开发出了能够减小织带对乘员冲击的被动安全产品，比如具有吸能效果的插锁、带扣以及限力型安全带等，其中限力型安全带是最为常见的一种吸能装置。

其中普通安全带中的普通安全带卷收器的卷带筒与止动轮是一体式的，而限力型安全带中限力型安全带卷收器的卷带筒与止动轮是为分体式，但无论是普通安全带还是限力型安全带，都需要在止动轮上装配带感组件，其安装顺序是：参考图6，先在止动轮上装锁止爪7，然后装入带感组件8，最后装复位弹簧10，但由于复位弹簧10的尺寸大于带感组件上装复位弹簧的方孔8-3，参考图5a，所以需要通过压缩复位弹簧后，用专门工具把复位弹簧压入带感组件下面。整个操作顺序比较复杂，很费装配工时。

另外，限力型安全带卷收器的卷带筒内部有一根能够吸能的限力杆，当卷带筒发生作用时，装配在止动轮上的锁止爪与U型架组件的U型架内齿啮合锁止，处于静止状态，卷带筒在织带继续拉动的过程中，承受扭矩作用，当负荷达到预定载荷数值时，限力杆即发生扭转变形，在扭转过程中释放一定长度的织带，吸收限力型安全带卷收器在碰撞过程中对人体产生的部分冲击力，实现安全带的限力功能。限力型安全带得到了广泛的应用。

但是这种限力型安全带在汽车碰撞过程中作用时，卷带筒不仅受到扭转作用力，而且受到垂直向上的拉力，如图16所示，由于卷带筒与止动轮不是一体式的。因此，卷带筒与止动轮在扭转过程中有可能会脱开；同时由于限力杆需要承受扭转载荷，其材料相对较软且具有弹性，因此，卷带筒在受力过程中，有可能出现卷带筒从U型架组件中脱出，出现安全带失效的现象，无法保证乘员安全。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，通过零部件的改进结构，便于复位弹簧的安装，节省安装工时；另外针对限力型安全带卷收器，避免卷带筒在受力过程中从U型架组件中脱出的现象，提高稳定性。

为实现上述目的，设计一种汽车安全带卷收器，包括卷簧组件、U型架组件、卷带筒、止动轮、车感组件、锁止爪、复位弹簧、带感组件、外盖、U型挡板槽，所述的U型架组件设有U型架内齿，所述的带感组件设有方孔，其特征在于：在止动轮右侧面安装复位弹簧的位置两端沿顺时针方向依次设有U型带坡挡板槽和U型挡板槽，复位弹簧的两端分别嵌入U型带坡挡板槽和U型挡板槽内；在带感组件左侧面的方孔一端设有一垂直臂，在垂直臂的上部垂直设有带感组件销子，所述的带感组件销子与U型带坡挡板槽、U型挡板槽位于同一圆周上。

所述的U型带坡挡板槽为在沿止动轮的轴边弧形挡板的内端的外壁处设一弧形坡，弧形坡的坡面为内凹的弧形面，弧形坡外侧边以及与U型挡板槽相对应的弧形坡的外端处分别设有挡边。

所述的卷带筒与止动轮为一体式或分体式，当卷带筒与止动轮为分体式时，卷带筒右端面的内环面和外环面上分别设有至少两个凸块，位于内环面的凸块上设有销子；在止动轮的左侧面的止动轮内环面和止动轮外环面上分别设有对应凸块的凹槽，在对应销子的凹槽上设有销孔。

当卷带筒与止动轮为分体式时，卷带筒内设限力杆，卷带筒的筒孔内壁沿轴向设有限力块滑槽，限力块一端嵌入限力块滑槽内，所述的限力块滑槽为弧形，所述的限力块为在半环形块外底部中间设一扇形凸块，扇形凸块的底部为契合限力块滑槽的弧形，限力块的另一端的半环形块契合限力杆的外壁；在凸块与半环形块的交接处沿轴向设有通孔，卷带筒右端面所设的止动轮上对应通孔处设有钢丝孔，卷带筒左端面上对应钢丝孔处设有孔，限力钢丝一端设有肩头，限力钢丝另一端依次穿过止动轮上的钢丝孔、限力块上的通孔、卷带筒左端面上的孔，限力钢丝的肩头位于钢丝孔的外部。

所述的卷带筒右端面的内、外环面设为阶梯式，卷带筒右端面的外环面凸出于卷带筒右端面的内环面。

所述的止动轮左侧面的止动轮内环面和止动轮外环面设为阶梯式，止动轮内环面凸出于止动轮外环面。

本发明同现有技术相比，在止动轮上通过结构设计，实现复位弹簧的快速安装，减少装配工时，节约制造成本, 且结构紧凑和体积较小；另外针对限力型安全带可通过对卷带筒和止动轮的结构设计，实现卷带筒的防滑脱功能，有效实现安全带对乘员的约束，提高安全带的安全性，有效减小乘员在汽车碰撞中受到的载荷冲击，降低安全带对乘员的伤害，并可增加限力钢丝来配合限力卷带筒中的限力杆，实现双重限力的功能。

附图说明

图1为本发明中去除前档板的U型架组件中装配卷带筒后的结构示意图。

图1a为图1中部分零件装配示意图。

图2a、2b分别为U型架组件的不同方位的立体示意图。

图3为本发明中卷带筒与止动轮为一体式的结构示意图。

图4为图3中所示止动轮的右端面的立体示意图。

图5a、5b分别为本发明中带感组件左右两方位的立体结构示意图。

图6为本发明实施例中限力型安全带卷收器的装配示意图。

图7为本发明实施例中卷带筒与止动轮为分体式且不设限力钢丝时的装配示意图。

图7a为图7中卷带筒与止动轮装配后的结构示意图。

图8为本发明实施例中设有限力钢丝的卷带筒与止动轮的装配示意图。

图9为图8中所示的卷带筒的结构示意图。

图10为图9所示卷带筒的另一侧的立体结构示意图。

图11为图8中所示的限力块的结构示意图。

图12a、12b分别为图8中所示的止动轮的左右两方位的立体示意图。

图13为本发明中装有限力钢丝的限力型安全带卷收器的纵剖图。

图14为本发明中不加限力钢丝的卷收器的力值曲线图。

图15为本发明实施例中双重限力卷收器的力值曲线图。

图16为本发明中安全带卷收器的受力示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步地说明。

参见图1～图5b，本发明中汽车安全带卷收器，包括卷簧组件1、U型架组件2、卷带筒3、车感组件，图中未示出、锁止爪7、止动轮6、复位弹簧10、带感组件8、外盖10、U型挡板槽6-8，所述的U型架组件设有U型架内齿2-1，所述的带感组件设有方孔8-3，其特征在于：在止动轮6右侧面需安装复位弹簧10的位置两端沿顺时针方向依次设有U型带坡挡板槽6-7和U型挡板槽6-8，参见图4；在带感组件8左侧面的方孔8-3一端设有一垂直臂8-1，在垂直臂8-1的顺时针面的上部垂直设有一水平向的带感组件销子8-2，参见图5a、5b。

本发明中复位弹簧的快速安装设计原理如下：

针对复位弹簧10安装不便的现状，无论是普通安全带卷收器或限力型安全带卷收器，都可沿止动轮6上原有的轴边弧形挡板6-5的内端的外壁设计一弧形坡，弧形坡的坡面为内凹的弧形面，弧形坡外侧边、以及与U型挡板槽相对应的弧形坡的外端处分别设有挡边从而形成一U型带坡挡板槽6-7。这样U型带坡挡板槽6-7和U型挡板槽6-8构成了一个用来固定复位弹簧10的限位装置，将复位弹簧10预先折弯压缩在此限位装置中，复位弹簧10的一端固定在U型带坡挡板槽6-7中，由于弧形坡的存在，使复位弹簧10的一端稍有翘起，另一端则固定在U型挡板槽6-8中。同时在原有带感组件8左侧面所设的用于安装复位弹簧处的方孔8-3的一端设有一垂直臂8-1，在垂直臂8-1的顺时针面的上部垂直设有一水平向的带感组件销子8-2。这样，当带感组件8与止动轮6装配时，只需要顺时针旋转带感组件8，带感组件销子8-2即可轻松套入一端翘起的复位弹簧10内完成复位弹簧的安装，非常节省装配工时。

另外，参见图6，以限力型安全带卷收器为例，本例中主要包括卷簧组件1、U型架组件2、卷带筒3、限力杆4、车感组件5、锁止爪7、止动轮6、复位弹簧10、带感组件8、外盖10。其中，卷带筒3、止动轮6和限力杆4是限力型安全带卷收器的主要部件，卷收器的限力实现功能主要为：限力杆4两端的花形齿分别与卷带筒3内的花形齿、止动轮内环面6-4中心所设的轮觳6-6内所设的花形齿啮合，而卷带筒3右端面的内环面3-4上所设的销子3-2穿入止动轮6上所设的销孔6-2内，装配后，再通过压铆卷带筒3上的两个销子3-2，使卷带筒3与止动轮6固定在一起。

限力型安全带卷收器提高稳定性的设计原理如下：

参见图7和图7a，针对限力型安全带卷收器中的卷带筒在受力过程中，会出现卷带筒从U型架组件2中脱出的现象，以保证安全带的可靠性。本发明采用在卷带筒3与止动轮6接触的端面，增加一定高度的凸起，卷带筒外环面3-3上所设的凸块3-1，并在相对应的止动轮外环面6-3上设相应的凹槽6-1。这样，在限力功能没有起作用的时候，此凸块3-1与止动轮对应的凹槽6-1嵌合在一起。当限力杆4发生作用时，卷带筒3与止动轮6发生相对扭转，卷带筒3上的凸块3-1经过旋转后不再与止动轮上的凹槽6-1相啮合，而是与止动轮6左侧面的止动轮外环面6-3的平面相贴合旋转。这样，在扭转过程中相当于延伸了卷带筒与止动轮的总长度，也即是将止动轮6向右推出凸块3-1高度的距离，使止动轮6的环身壁正好贴合U型架内齿2-1，不会滑出U型架组件2，从而实现了限力型安全带卷收器的安全稳定性。具体为限力型安全带卷收器中的卷带筒3右端面的内环面3-4和外环面3-3上分别设有至少两个凸块3-1，位于内环面3-4的凸块上设有销子3-2；在止动轮6的左侧面的止动轮内环面6-4和止动轮外环面6-5上分别设有对应凸块3-1的凹槽6-1，在对应销子3-2的凹槽6-1上设有销孔6-2。所述的卷带筒3右端面的内、外环面设为阶梯式，卷带筒右端面的外环面3-3凸出于卷带筒右端面的内环面3-4。止动轮6左侧面的止动轮内环面6-4和止动轮外环面6-3设为阶梯式，止动轮内环面6-4凸出于止动轮外环面6-3。

另外，参见图8～图13，针对限力型安全带卷收器可再进行延伸设计，增加一根限力钢丝形成双重限力卷收器，即在卷带筒3的筒孔内壁沿轴向设有限力块滑槽3-6，限力块11一端嵌入限力块滑槽3-6内，所述的限力块滑槽3-6为弧形，所述的限力块11为在半环形块11-1外底部中间设一扇形凸块11-2，扇形凸块的底部为契合限力块滑槽3-6的弧形，限力块11的另一端的半环形块11-1契合限力杆4的外壁；在凸块11-2与半环形块11-1的交接处沿轴向设有通孔11-3，卷带筒右端面所设的止动轮上对应通孔11-3处设有钢丝孔6-9，卷带筒3左端面上对应钢丝孔处设有孔3-7，限力钢丝12一端设有肩头，限力钢丝另一端依次穿过止动轮6上的钢丝孔6-9、限力块上的通孔11-3、卷带筒左端面上的孔3-7，限力钢丝12的肩头位于钢丝孔6-9的外部。此例中，卷带筒3左端面上的孔3-7，可事先在该部位设一个盲孔，在需要设限力钢丝时，将此盲孔凿穿即可形成孔3-7。

参见图14和图15，可见增加限力钢丝的安全带卷收器进行台车试验后，限力功能作用初期，限力杆和限力钢丝同时作用，提高了限力功能，约束乘员的位移，当约束过程随着时间的推移，限力钢丝的作用取消，剩下限力杆的限力功能，限力值变小。

Claims (6)

1.一种汽车安全带卷收器，包括卷簧组件、U型架组件、卷带筒、止动轮、车感组件、锁止爪、复位弹簧、带感组件、外盖、U型挡板槽，所述的U型架组件设有U型架内齿（2-1），所述的带感组件设有方孔（8-3），其特征在于：在止动轮（6）右侧面安装复位弹簧（10）的位置两端沿顺时针方向依次设有U型带坡挡板槽（6-7）和U型挡板槽（6-8），复位弹簧的两端分别嵌入U型带坡挡板槽（6-7）和U型挡板槽（6-8）内；在带感组件（8）左侧面的方孔（8-3）一端设有一垂直臂（8-1），在垂直臂（8-1）的上部垂直设有带感组件销子（8-2），所述的带感组件销子（8-2）与U型带坡挡板槽（6-7）、U型挡板槽（6-8）位于同一圆周上。

2.如权利要求1所述的一种汽车安全带卷收器，其特征在于：所述的U型带坡挡板槽（6-7）为在沿止动轮的轴边弧形挡板（6-5）的内端的外壁处设一弧形坡，弧形坡的坡面为内凹的弧形面，弧形坡外侧边以及与U型挡板槽（6-8）相对应的弧形坡的外端处分别设有挡边。

3.如权利要求1所述的一种汽车安全带卷收器，其特征在于：所述的卷带筒（3）与止动轮（6）为一体式或分体式，当卷带筒与止动轮为分体式时，卷带筒（3）右端面的内环面（3-4）和外环面（3-3）上分别设有至少两个凸块（3-1），位于内环面（3-4）的凸块上设有销子（3-2）；在止动轮（6）的左侧面的止动轮内环面（6-4）和止动轮外环面（6-3）上分别设有对应凸块（3-1）的凹槽（6-1），在对应销子（3-2）的凹槽（6-1）上设有销孔（6-2）。

4.如权利要求3所述的一种汽车安全带卷收器，其特征在于：当卷带筒与止动轮为分体式时，卷带筒内设限力杆（4），卷带筒（3）的筒孔内壁沿轴向设有限力块滑槽（3-6），限力块（11）一端嵌入限力块滑槽（3-6）内，所述的限力块滑槽（3-6）为弧形，所述的限力块（11）为在半环形块（11-1）外底部中间设一扇形凸块（11-2），扇形凸块的底部为契合限力块滑槽（3-6）的弧形，限力块（11）的另一端的半环形块（11-1）契合限力杆（4）的外壁；在扇形凸块（11-2）与半环形块（11-1）的交接处沿轴向设有通孔（11-3），卷带筒右端面所设的止动轮上对应通孔（11-3）处设有钢丝孔（6-9），卷带筒（3）左端面上对应钢丝孔处设有孔（3-7），限力钢丝（12）一端设有肩头，限力钢丝另一端依次穿过止动轮（6）上的钢丝孔（6-9）、限力块上的通孔（11-3）、卷带筒左端面上的孔（3-7），限力钢丝（12）的肩头位于钢丝孔（6-9）的外部。

5.如权利要求3所述的一种汽车安全带卷收器，其特征在于：所述的卷带筒（3）右端面的内、外环面设为阶梯式，卷带筒右端面的外环面（3-3）凸出于卷带筒右端面的内环面（3-4）。

6.如权利要求3所述的一种汽车安全带卷收器，其特征在于：所述的止动轮（6）左侧面的止动轮内环面（6-4）和止动轮外环面（6-3）设为阶梯式，止动轮内环面（6-4）凸出于止动轮外环面（6-3）。

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