CN102689619A - 三点预紧汽车安全带装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三点预紧汽车安全带装置，包括安全支架、卷筒、梅花杆、卷筒盖、转轴和卡入件，安全带绕在卷筒外，卷筒放在安全支架中，梅花杆位于卷筒的中心轴位置，梅花杆一端固定连接卷筒盖，卡入件通过转轴铰接于卷筒盖的凹槽内，卷筒盖位于安全支架的棘形齿圆孔中，当卡入件甩出时，卡入件卡入棘形齿圆孔的棘形齿。本发明能在三种情况下锁止安全带，在汽车发生意外时更好的保护车内人员身体安全。

Description

三点预紧汽车安全带装置

技术领域

本发明属于汽车安全零部件领域，具体涉及一种三点预紧汽车安全带装置。

背景技术

预紧式安全带是一种保护驾乘人员安全的保护装置。它具有当汽车碰撞达到一定程度时，启动预紧器，使卷收器自动回卷，消除乘员与座椅之间的间隙，令乘员背部能够紧贴座椅，有效地保护人身安全。

目前，市场上的预紧式安全带，结构设计尚有不足，都是只有一个锁止机构，只能实现在一种突发状况下锁止安全带的功能，安全性能不足。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种的三点预紧汽车安全带装置，能在三种情况下锁止安全带，在汽车发生意外时更好的保护车内人员身体安全。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本三点预紧汽车安全带装置，包括安全支架(29)、卷筒(15)、梅花杆(16)、卷筒盖(19)、转轴(17)和卡入件(18)，安全带绕在所述卷筒(15)外，卷筒(15)放在安全支架(29)中，梅花杆(16)位于卷筒(15)的中心轴位置，梅花杆(16)一端固定连接卷筒盖(19)，卡入件(18)通过转轴(17)铰接于卷筒盖(19)的凹槽(19a)内，卷筒盖(19)位于安全支架(29)的棘形齿圆孔(29a)中，当卡入件(18)甩出时，卡入件(18)卡入棘形齿圆孔(29a)的棘形齿(29b)。

还包括外齿轮弹簧(20)、外齿轮(21)、飞爪(22)和飞爪弹簧(23)，所述卷筒盖(19)设有一个弹簧槽(19a)，外齿轮(21)装在卷筒盖(19)上，外齿轮弹簧(20)放在弹簧槽(19a)内，外齿轮(21)的凸起部(21a)顶着外齿轮弹簧(20)的一端，飞爪(22)铰接在外齿轮(21)的圆心旁边，外齿轮(21)的四个挡块(21b)形成飞爪(22)的运动空间，飞爪弹簧(23)的两端分别顶着飞爪(22)、外齿轮(21)；

卷筒盖(19)的中心轴穿过外齿轮(21)的中心，卡入件(18)的拨动轴(18a)穿过外齿轮(21)的弧形孔(21c)。

所述安全支架(29)设有钢珠底座(24)、钢珠座(25)、钢珠卡门(26)、钢珠(27)和外齿轮盖(28)，钢珠卡门(26)与钢珠座(25)铰接，钢珠(27)放在钢珠座(25)上，钢珠(27)位于钢珠卡门(26)与钢珠座(25)之间，钢珠底座(24)安装在安全支架(29)上，钢珠座(25)、钢珠卡门(26)、钢珠(27)放在钢珠底座(24)内，钢珠卡门(26)的凸起(26a)与外齿轮(21)存在一定间隙，外齿轮盖(28)盖着外齿轮(21)和钢珠(27)。

所述安全支架(29)固定安装在车内，安全带依次穿过护带胶(30)、调节器(31)、上挂耳(32)，安全带的末端设有下挂耳(33)，下挂耳(33)固定安装在车内。

还包括铝支架(5)、内棘轮(6)、弯管(7)、弹簧(8)、小钢珠(9)、钢珠挡块(10)、内棘轮压卡(11)、铝带轮(12)、铁圈(13)和用于固定安全带一端的开口卡(14)，所述开口卡(14)插入卷筒(15)，内棘轮压卡(11)安装在安全支架(29)上，铝带轮(12)安装在卷筒(15)上，铁圈(13)安装于铝带轮(12)与卷筒(15)之间，内棘轮(6)位于铝带轮(12)外周而且同圆心，铝带轮(12)与内棘轮(6)之间存在间隙，弹簧(8)、多个小钢珠(9)依次装在弯管(7)内，内棘轮(6)的外齿伸入弯管(7)内，钢珠挡块(10)固定安装在弯管(7)的末端，铝支架(5)盖着内棘轮(6)、弯管(7)、弹簧(8)、小钢珠(9)、钢珠挡块(10)、内棘轮压卡(11)、铝带轮(12)、铁圈(13)和开口卡(14)，铝支架(5)的两个钉子(5a)插入固定内棘轮(6)。

还包括发条上盖(1)、发条(2)、发条轴心(3)和发条座(4)，所述发条(2)、发条轴心(3)放在发条座(4)内，发条上盖(1)盖着发条座(4)并安装在铝支架(5)上，卷筒(15)的末端插入发条轴心(3)，发条(2)一端连接发条轴心(3)，另一端连接发条座(4)。

发条的卷收力是安全带系统的重要技术参数，卷收力的大小由发条的厚度和宽度以及卷收的圈数决定的，卷收力太大，佩带者拉安全带的力度较大，使人有不舒服感，而卷收力太小，安全带松弛，未能起到安全保护佩戴者的作用。

卷筒是安全带的依附旋转轴，安全带通过旋转缠绕在卷筒上，并卷收在安全支架内。卷筒同时连接于发条，外力作用下，安全带被抽出；外力作用消失后，在发条的弹力作用下，自动向反方向旋转，安全带被收回，并缠绕在卷筒上。

所述卡入件(18)的外端为两个三角形齿。

所述内棘轮(6)的外齿为7个。

所述弯管(7)的另一个末端设有气体发生器。

所述弯管(7)为同一平面内的J形形状。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

本三点预紧汽车安全带装置，提高了汽车的安全系数，能在不同情况锁止安全带，保护佩戴者。具体通过下列三个方面保护驾乘人员的安全：

一、带感系统：

“带感”主要是通过抽拉安全带的加速度变化来控制的。若安全带抽出加速度超过规定值时，带感系统的惯性零件在离心力的作用下被甩出，从而触发安全带被锁死，起到保护佩戴者的作用。

如图5(a)、5(b)、5(c)所示，在安全带正常抽出状态下，卡入件位于卷筒盖的凹槽内，随着卷筒盖的转动而转动。

如图5(d)、5(e)、5(f)所示，当安全带抽出速度太快，抽出加速度超过2.0g时，外齿轮(21)逆时针旋转，飞爪(22)由于静止的惯性作用，飞爪(22)的尾端(22a)从右边位置走到左边位置。此时飞爪(22)刚好卡住外齿轮盖(28)上的卡齿(28a)，外齿轮盖(28)是固定的，于是飞爪(22)被挡住，外齿轮(21)无法转动，由于卷筒盖(19)继续转动，卡入件(18)的拨动轴(18a)在外齿轮(21)的弧形孔(21c)内滑动，卡入件(18)从卷筒盖(19)的凹槽(19a)内伸出，卡入件(18)卡入棘形齿圆孔(29a)的棘形齿(29b)，此时，卷筒盖(19)无法转动，卷筒(15)锁死，安全带无法抽出，把佩戴者牢牢的固定在座椅上，起到保护佩戴者的作用。

松开安全带，让安全带回收，则飞爪在飞爪弹簧的作用下复位，卡入件在外齿轮弹簧的作用下复位，卡入件回到凹槽内。

二、球型车感系统：

“球型车感”模拟车在实际运行中的控制系统，在车辆加速、减速时的加速度达到一定的程度，车辆颠簸倾斜甚至翻滚的情况下起到触发作用。按照ECE R16标准规定，卷筒倾斜时，其倾斜角与安装角的角度小于12°卷筒不得锁死，而倾斜角与安装角之间的角度大于27°卷筒必须锁死。

当汽车平稳行驶，小钢珠不会跳动，外齿轮自由转动，卷筒自由转动。

当汽车颠簸，钢珠(27)根据情况向左、向右或者向上跳动，顶出钢珠卡门(26)，钢珠卡门(26)的凸起(26a)卡住外齿轮(21)，外齿轮无法转动(此时钢珠的作用类似飞爪的作用，都是锁止外齿轮)。接下来与带感系统相同，最终卡入件(18)卡入棘形齿圆孔(29a)的棘形齿(29b)。

三、机械式预紧系统：

当汽车发生碰撞时，弯管(7)末端的气体发生器收到置于车身上的传感器发出的电信号而瞬间爆炸，瞬间释放出大量的气体，产生极大的推力，小钢珠(9)冲出弯管(7)，由于内棘轮(6)的外齿伸入弯管(7)内，小钢珠(9)带动内棘轮(6)的外齿(6a)转动，铝支架(5)插入固定内棘轮(6)两个钉子(5a)被冲断，随后的下一个小钢珠(9)因气体推力继续进入下一个外齿(6a)继续推动内棘轮(6)旋转，产生链式效应，内棘轮(6)发生偏位，内棘轮(6)与铝带轮(12)啮合，带动铝带轮(12)转动，卷筒(15)转动，强制回收安全带，直至安全带与身体没有间隙，将佩戴者提前固定在座椅上起到保护作用。

附图说明

图1是本发明的三点预紧汽车安全带装置的分解图。

图2是发条结构图。

图3是安全支架结构图。

图4是卷筒结构图。

图5(a)是卷筒盖的正视图(卡入件未伸出)。

图5(b)是外齿轮的轴测图(卡入件未伸出)。

图5(c)是图5(b)的俯视图(卡入件未伸出)。

图5(d)是卷筒盖的正视图(卡入件伸出锁止)。

图5(e)是外齿轮的轴测图(卡入件伸出锁止)。

图5(f)是图5(e)的俯视图(卡入件伸出锁止)。

图6是球型车感系统结构图。

图7是带感系统结构图。

图8是机械式预紧系统结构图。

图9是外齿轮的背面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图3、图4、图7所示，一种三点预紧汽车安全带装置，包括安全支架29、卷筒15、梅花杆16、卷筒盖19、转轴17和卡入件18，安全带绕在卷筒15外，卷筒15放在安全支架29中，梅花杆16位于卷筒15的中心轴位置，梅花杆16一端固定连接卷筒盖19，卡入件18通过转轴17铰接于卷筒盖19的凹槽19a内，卷筒盖19位于安全支架29的棘形齿圆孔29a中，当卡入件18甩出时，卡入件18卡入棘形齿圆孔29a的棘形齿29b。

卡入件18的外端为两个三角形齿。

如图7和图9所示，本装置还包括外齿轮弹簧20、外齿轮21、飞爪22和飞爪弹簧23，卷筒盖19设有一个弹簧槽19a，外齿轮21装在卷筒盖19上，外齿轮弹簧20放在弹簧槽19a内，外齿轮21的凸起部21a顶着外齿轮弹簧20的一端，飞爪22铰接在外齿轮21的圆心旁边，外齿轮21的四个挡块21b形成飞爪22的运动空间，飞爪弹簧23的两端分别顶着飞爪22、外齿轮21；

卷筒盖19的中心轴穿过外齿轮21的中心，卡入件18的拨动轴18a穿过外齿轮21的弧形孔21c。

如图6所示，安全支架29设有钢珠底座24、钢珠座25、钢珠卡门26、钢珠27和外齿轮盖28，钢珠卡门26与钢珠座25铰接，钢珠27放在钢珠座25上，钢珠27位于钢珠卡门26与钢珠座25之间，钢珠底座24安装在安全支架29上，钢珠座25、钢珠卡门26、钢珠27放在钢珠底座24内，钢珠卡门26的凸起26a与外齿轮21存在一定间隙，外齿轮盖28盖着外齿轮21和钢珠27。

如图1所示，安全支架29固定安装在车内，安全带依次穿过护带胶30、调节器31、上挂耳32，安全带的末端设有下挂耳33，下挂耳33固定安装在车内。

如图3、图4、图8所示，本装置还包括铝支架5、内棘轮6、弯管7、弹簧8、小钢珠9、钢珠挡块10、内棘轮压卡11、铝带轮12、铁圈13和用于固定安全带一端的开口卡14，所述开口卡14插入卷筒15，内棘轮压卡11安装在安全支架29上，铝带轮12安装在卷筒15上，铁圈13安装于铝带轮12与卷筒15之间，内棘轮6位于铝带轮12外周而且同圆心，铝带轮12与内棘轮6之间存在间隙，弹簧8、多个小钢珠9依次装在弯管7内，内棘轮6的外齿伸入弯管7内，钢珠挡块10固定安装在弯管7的末端，铝支架5盖着内棘轮6、弯管7、弹簧8、小钢珠9、钢珠挡块10、内棘轮压卡11、铝带轮12、铁圈13和开口卡14，铝支架5的两个钉子5a插入固定内棘轮6。

内棘轮6的外齿为7个。

弯管7的另一个末端设有气体发生器。

弯管7为同一平面内的J形形状。

如图2所示，本装置还包括发条上盖1、发条2、发条轴心3和发条座4，发条2、发条轴心3放在发条座4内，发条上盖1盖着发条座4并安装在铝支架5上，卷筒15的末端插入发条轴心3，发条2一端连接发条轴心3，另一端连接发条座4。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：包括安全支架(29)、卷筒(15)、梅花杆(16)、卷筒盖(19)、转轴(17)和卡入件(18)，安全带绕在所述卷筒(15)外，卷筒(15)放在安全支架(29)中，梅花杆(16)位于卷筒(15)的中心轴位置，梅花杆(16)一端固定连接卷筒盖(19)，卡入件(18)通过转轴(17)铰接于卷筒盖(19)的凹槽(19a)内，卷筒盖(19)位于安全支架(29)的棘形齿圆孔(29a)中，当卡入件(18)甩出时，卡入件(18)卡入棘形齿圆孔(29a)的棘形齿(29b)。

2.根据权利要求1所述的三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：还包括外齿轮弹簧(20)、外齿轮(21)、飞爪(22)和飞爪弹簧(23)，所述卷筒盖(19)设有一个弹簧槽(19a)，外齿轮(21)装在卷筒盖(19)上，外齿轮弹簧(20)放在弹簧槽(19a)内，外齿轮(21)的凸起部(21a)顶着外齿轮弹簧(20)的一端，飞爪(22)铰接在外齿轮(21)的圆心旁边，外齿轮(21)的四个挡块(21b)形成飞爪(22)的运动空间，飞爪弹簧(23)的两端分别顶着飞爪(22)、外齿轮(21)；

卷筒盖(19)的中心轴穿过外齿轮(21)的中心，卡入件(18)的拨动轴(18a)穿过外齿轮(21)的弧形孔(21c)。

3.根据权利要求2所述的三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：所述安全支架(29)设有钢珠底座(24)、钢珠座(25)、钢珠卡门(26)、钢珠(27)和外齿轮盖(28)，钢珠卡门(26)与钢珠座(25)铰接，钢珠(27)放在钢珠座(25)上，钢珠(27)位于钢珠卡门(26)与钢珠座(25)之间，钢珠底座(24)安装在安全支架(29)上，钢珠座(25)、钢珠卡门(26)、钢珠(27)放在钢珠底座(24)内，钢珠卡门(26)的凸起(26a)与外齿轮(21)存在一定间隙，外齿轮盖(28)盖着外齿轮(21)和钢珠(27)，外齿轮盖(28)的内壁设有圆周排布的卡齿(28a)。

4.根据权利要求1所述的三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：所述安全支架(29)固定安装在车内，安全带依次穿过护带胶(30)、调节器(31)、上挂耳(32)，安全带的末端设有下挂耳(33)，下挂耳(33)固定安装在车内。

5.根据权利要求1所述的三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：还包括铝支架(5)、内棘轮(6)、弯管(7)、弹簧(8)、小钢珠(9)、钢珠挡块(10)、内棘轮压卡(11)、铝带轮(12)、铁圈(13)和用于固定安全带一端的开口卡(14)，所述开口卡(14)插入卷筒(15)，内棘轮压卡(11)安装在安全支架(29)上，铝带轮(12)安装在卷筒(15)上，铁圈(13)安装于铝带轮(12)与卷筒(15)之间，内棘轮(6)位于铝带轮(12)外周而且同圆心，铝带轮(12)与内棘轮(6)之间存在间隙，弹簧(8)、多个小钢珠(9)依次装在弯管(7)内，内棘轮(6)的外齿(6a)伸入弯管(7)内，钢珠挡块(10)固定安装在弯管(7)的末端，铝支架(5)盖着内棘轮(6)、弯管(7)、弹簧(8)、小钢珠(9)、钢珠挡块(10)、内棘轮压卡(11)、铝带轮(12)、铁圈(13)和开口卡(14)，铝支架(5)的两个钉子(5a)插入固定内棘轮(6)。

6.根据权利要求5所述的三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：还包括发条上盖(1)、发条(2)、发条轴心(3)和发条座(4)，所述发条(2)、发条轴心(3)放在发条座(4)内，发条上盖(1)盖着发条座(4)并安装在铝支架(5)上，卷筒(15)的末端插入发条轴心(3)，发条(2)一端连接发条轴心(3)，另一端连接发条座(4)。

7.根据权利要求1所述的三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：所述卡入件(18)的外端为两个三角形齿。

8.根据权利要求5所述的三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：所述内棘轮(6)的外齿(6a)为不均匀分布的7个。

9.根据权利要求5所述的三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：所述弯管(7)的另一个末端设有气体发生器。

10.根据权利要求5所述的三点预紧汽车安全带装置，其特征在于：所述弯管(7)为同一平面内的J形形状。

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