CN104583025B - 具有可控的力限制装置的安全带卷收器 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车的安全带的安全带卷收器，该安全带卷收器具有带轴(10)和与该带轴联接的、能够以与壳体固定的方式锁止的型材端头，其中在型材端头和带轴(10)之间设置由至少两个力限制元件(11、12)构成的力限制装置，并且力限制元件(11)与型材端头连接并且第二力限制元件(12)与带轴(10)连接，并且，力限制元件(11、12)的自由端部(15、16)借助可通过联接元件(18)接合到带轴(10)上的连接管相互联接，其中联接元件(18)还构造为钩形的弹性元件，该弹性元件具有在带轴(10)旋转时在连接管(13)的外圆周上面滑动的锁止钩(19)，该锁止钩陷入到构造在连接管(13)的圆周上的锁止槽(20)中并且由此使得连接管(13)与带轴(10)联接，其特征在于，联接元件(18)在其相对于连接管(13)开始旋转时借助跨接装置支撑在连接管(13)的表面上并且由此，锁止钩(19)在驶过连接管(13)的锁止槽(20)时与锁止槽(20)保持脱离并且跨接装置在带轴(10)达到预定的旋转角度时释放联接元件(18)以使其锁止钩(19)嵌入到连接管(13)的锁止槽(20)中。

Description

具有可控的力限制装置的安全带卷收器

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的安全带的安全带卷收器，该安全带卷收器具有可旋转地支承在壳体架中的带轴和联接到带轴上并且可相对于壳体架锁止的型材端头，其中在型材端头和带轴之间设置由至少两个力限制元件构成的力限制装置，以用于在型材端头锁止时并且在超过由力限制装置预定的力限制水平时实现带轴在安全带抽出方向上的受到力限制的旋转，并且第一力限制元件以一个端部与型材端头连接并且第二力限制元件以一个端部与带轴连接，并且其中，第一力限制元件和第二力限制元件的两个自由端部借助连接管相互联接并且为了将连接管接合到带轴上设置联接元件，通过该联接元件，连接管在带轴经过预定的旋转角度之后能够与该带轴联接，并且其中，设置在带轴和连接管之间的联接元件还构造为钩形的弹性元件，该弹性元件具有在带轴连同联接元件旋转时在连接管的外圆周上面滑动的锁止钩，该锁止钩在带轴到达预定的旋转角度时陷入到构造在连接管的圆周上的锁止槽中并且由此使得连接管与带轴联接。

背景技术

在DE102009024292A1中描述了一种具有前述特征的安全带卷收器。对此，两级式工作的力限制装置由两个设置在安全带卷收器的卷轴的内部中并且借助连接管相互联接的、分别具有不同的力限制水平的扭力杆构成，而连接管通过分开的联接元件联接到带轴上。如果对应的型材端头与支承带轴的壳体架被锁止，那么在由系着安全带的乘客向前移动所决定的安全带力提升时，力限制装置在超过预定的力限制水平时实现了带轴相对于经锁止的型材端头在安全带抽出方向上的受到力限制的继续旋转。为了形成两级式的力限制，具有高的力限制水平的第一扭力杆以其一个端部与型材端头固定连接，而其另一端部与包围其的连接管连接；该连接管与第一扭力杆设置在一条直线上并且具有较低的力限制水平的第二扭力杆以其一个端部与连接管连接并且以其另一端部与带轴连接。对此,在力限制开始时仅需要连通低的力限制水平，相互连接两个扭力杆的连接管还没有与带轴连接，由此一端与带轴连接的、具有较低力限制水平的第二扭力杆的另一端部通过连接管并且通过具有高的力限制水平的第一扭力杆与所述的以与壳体固定的方式锁止的型材端头连接。在型材端头锁止的情况下，如果这时带轴由于所述的向前移动而继续旋转，那么由此仅具有较低的力限制水平的第二扭力杆扭转。如果在带轴相对于固定不动的型材端头旋转预定的旋转角度之后需要连通较高的力限制水平，那么连接管通过相应设置的联接元件联接到带轴的旋转上。通过连接管与带轴的联接，具有较低力限制水平的第二扭力杆此时开始与带轴连接，所以就此而言第二扭力杆被跨接并且这时开始经由联接元件和连接管而被带轴的旋转所加载的第一扭力杆相对于固定不动的型材端头扭转。

构造在连接管和包围该连接管的带轴之间的联接元件由设置在带轴的凹陷部中的弹性元件构成，该弹性元件在带轴开始旋转时以构造在该弹性元件上的锁止钩在连接管的表面上滑动。带轴的为接通高的力限制水平而设置的旋转行程通过在连接管的纵向上延伸的、设置在该连接管中的锁止槽的布置来确定，由此在带轴与固定在其上的联接元件经过预先给定的旋转行程之后，联接元件的锁止钩陷入到连接管的锁止槽中并且带轴和连接管通过一方面支撑在带轴的凹陷部中的并且另一方面以锁止钩支撑在连接管的锁止槽中的联接元件而相互连接。

已知的安全带卷收器的缺点在于，由于在力限制开始时在联接元件的锁止钩的起始位置和连接管中的锁止槽的位置之间仅可能有的距离,所以在带轴达到一整圈之前就必须使力限制装置从较低的力限制水平转换到较高的力限制水平。但是与之相对地，还需要能够更迟地、即在带轴相对于被锁止的型材端头旋转多于一圈之后进行这样的转换。

发明内容

因此，本发明的目的在于，设置一种具有前述特征的安全带卷收器，使得从低的到高的力限制水平的转换安排在比带轴相对于经锁止的型材端头旋转一整圈还要更迟的时间点进行。

该目的的实现方案以及包括本发明的有利的实施方式和改进方案由该说明书后续的权利要求的内容给出。

本发明的基础构思在于，联接元件在其相对于连接管开始旋转时借助跨接装置支撑在连接管的表面上并且由此，锁止钩在驶过连接管的锁止槽时与锁止槽保持脱离并且跨接装置在带轴达到预定的旋转角度时释放联接元件以使其锁止钩嵌入到连接管的锁止槽中。

本发明的优点在于，在带轴与联接元件相对于具有锁止槽的连接管的继续旋转过程中，联接元件的锁止钩通过跨接装置与锁止槽保持脱离，因此这时带轴与联接在其上的联接元件能够围绕连接管旋转多于一圈，而联接元件的锁止钩不会陷入到连接管的锁止槽中。

在本发明的第一实施方式中规定，跨接装置由至少一个设置在连接管和联接元件之间的并且与联接元件连接的间隔垫片构成并且在连接管的表面中设有一个凹陷部，该凹陷部布置在联接元件相对于连接管旋转时间隔垫片所经过的轨道中，以用于容纳间隔垫片。借助这样的间隔垫片，首先能够将转换时间点设置在直至带轴或者说联接元件相对于连接管旋转大约两圈时。优选地，设置在连接管中的用于容纳间隔垫片的凹陷部在联接元件的锁止钩第一次经过锁止槽之后起作用，由此在由联接元件的锁止钩驶过锁止槽时，该间隔垫片避免了锁止钩陷入到连接管的锁止槽中。然后，在联接元件围绕连接管的旋转方向上在连接管中设置凹陷部，从而使间隔垫片陷入该凹陷部中并且在联接部件围绕连接管连续地继续旋转的过程中联接元件的锁止钩置于连接管的表面上并且在其上滑动，直至在带轴和联接元件相对于连接管继续旋转之后联接元件的锁止钩陷入到连接管的相应设置的锁止槽中。

根据本发明的一个实施例规定，间隔垫片与联接元件一件式构造并且在间隔垫片位于连接管的凹陷部中时在间隔垫片的伸出到连接管表面上的区域中构造有预断裂部。可替换地规定，间隔垫片以从其中凸出的销形的凸台固定在联接元件的对应凹陷部中并且销形的凸台布置成使得销形的凸台在间隔垫片和联接元件之间的相对旋转过程中被剪下。在两种情况下都需要考虑，在间隔垫片陷入到设置在连接管上的凹陷部中之后，联接元件能够相对于间隔垫片继续旋转。

可以以有利的方式规定，以对称的布置方式在构造在联接元件上的锁止钩的两侧分别设置一个间隔垫片。

在本发明的一个可替换的实施方式中规定，跨接装置一方面由设置在联接元件的轴向端部上的并且啮合到构造在连接管的对应端部上的该连接管中的螺旋形凹槽中的带动件构成，使得在联接元件相对于连接管的相对旋转过程中联接元件相对于连接管进行轴向移动，并且为了完善跨接装置，构造在联接元件上的锁止钩在联接元件相对于连接管开始旋转时轴向地伸出到构造在连接管上的锁止槽上面并且支撑在连接管上并且在由带轴的预定旋转角度而产生的联接元件相对于连接管的轴向移动之后才陷入到锁止槽中。借助该实施方式，几乎可以任意地规定转换时间点。因为联接元件在相应地轴向移动到该位置中时才以其锁止钩与连接管的锁止槽形成啮合，所以转换时间点仅取决于在连接管上的螺旋形凹槽的螺距的数量以及由此规定的联接元件相对于连接管的必需的轴向移动的程度，从而使联接元件的锁止钩能够陷入到连接管的锁止槽中。

对此规定，螺旋形凹槽的端部朝连接管的端侧敞开，使得在带轴到达预定旋转角度时联接元件的带动件借助其轴向移动从凹槽中脱离出来。

附图说明

附图中给出了下文要描述的本发明实施例。在附图中：

图1为未另外详细示出的安全带卷收器的带轴的分解图，该带轴具有集成在带轴中的、两级式力限制装置的组成部件，

图2为力限制开始之前处于起始位置中的力限制装置的连接管与固定在带轴上的联接元件共同作用的剖面图，

图3示出了图2的对象在由于带轴与联接在其上的联接元件相对于连接管继续旋转而使具有锁止钩的联接元件驶过连接管的锁止槽时的状态，

图4示出了在带轴与联接元件一起相对于连接管继续旋转时图3的对象在本发明的跨接装置的作用被取消时的状态，

图5为图4所示的对象在联接元件的锁止钩陷入到连接管的锁止槽中的状态，

图6在与图1相应的示意图中示出了具有力限制装置的带轴的另一个实施例，

图7示出在力限制开始之前在起始位置上连接管与联接元件共同作用的立体图，

图8示出了在连接管没有接合到联接元件上的情况下，图7的对象在联接元件的锁止钩驶过锁止槽时的状态，

图9示出图7的对象在联接元件的锁止钩陷入到连接管的锁止槽中时的状态。

具体实施方式

就图1所示的具有集成在其中的力限制装置的带轴而言，其结构布局与在同类文献DE102009024292A1中详细阐述的对象相一致，因此作为补充可以参考公开文献DE102009024292A1并且就其内容而言，只要在本发明的说明书的范围内没有进行更改，也适用于本说明书的对象。

在图1中示出了带轴10，在该带轴中集成了具有较高的力限制水平的第一力限制元件11和具有较低的力限制水平的第二力限制元件12。两个力限制元件11、12分别构造为扭力杆，各扭力杆具有经相应造型的端部。两个扭力杆11、12插入在连接管13的内部，该连接管13就其而言可推入带轴10的中心孔30中。

对此，第一力限制元件11具有经造型的(左)端部14，该端部用于将第一力限制元件11连接到未进一步示出的型材端头上，例如该型材端头的设计和功能已经在同类文献DE102009024292A1中进行了阐述。第一力限制元件11的相对的(右)端部15根据连接管13的内部造型形状配合地固定在连接管13上并且就此而言牢固地与该连接管连接。相应地，构成第二力限制元件12的扭力杆也是这样，该扭力杆的(左)端部16同样形状配合地与连接管13连接并且该扭力杆的另一个(右)端部17形状配合地与带轴10连接。就此而言，如在同类文献中所述，第一力限制元件11和第二力限制元件12的两个端部14和17分别在轴向上凸出于连接管13。

为了将连接管13接合到带轴10上，在连接管13的外圆周和带轴10的中心孔30的内圆周之间设置联接元件18，该联接元件容纳在带轴10内部相应设置的凹陷部22中并且支撑在其中。联接元件18借助弹簧21相对于锁止管13被预紧，其中弹簧21由连接到用于联接元件18的凹陷部22的凹陷部22a容纳并且由此使得联接元件18预紧地贴靠在连接管13上。本身同样弹性地构造的联接元件18在径向端部上具有锁止钩19，该锁止钩在联接元件18位于带轴10的凹陷部22内时以内侧凸出到孔30中并且就此而言弹性地置于连接管13的外表面上。联接元件18的锁止钩19对应有构造在连接管13上的锁止槽20，在连接管13相对于联接元件18的锁止钩19的相应位置中，锁止钩19由于起作用的弹力而与锁止槽20形成啮合并且在该啮合位置中，连接管13与联接元件18以及因此与带轴10从两个部件共同旋转的意义上来说相连接。

下面根据图2至5描述图1所示的力限制装置的功能。对此，关于连接时的各个过程，作为补充，参考公开文献DE102009024292A1。

由图2可以看出的力限制装置的起始位置可以知道，在联接元件18和连接管13的表面之间设置有使联接元件18间隔开的间隔垫片23，因此联接元件18的锁止钩19与连接管13的表面保持距离。如在说明书开始部分所述的，在力限制过程开始时带轴10相对于未进一步示出的型材端头逆时针地(箭头40)继续旋转，其中以其一个端部14与型材端头连接的第一力限制元件11保持不动，由此形状配合地与第一力限制元件11的第二端部15连接的连接管13相应地不动。该连接管13由此也使第二力限制元件12的第一端部16固定，由此在带轴与和其联接的、第二力限制元件12的第二端部17的继续旋转过程中，构造为扭力杆的第二力限制元件12自身发生扭转。同时，固定在带轴10的凹陷部22中的联接元件18与带轴一起朝箭头40的方向共同旋转，如通过图2与图3所示状态得对比给出的。

在图3的示意图中，联接元件18已经相对于图2所示的起始位置旋转大约270°，其中在该位置中，联接元件18驶过连接管13的锁止槽20，因为继续起作用的间隔垫片23而使联接元件18的锁止钩19不会陷入到锁止槽20中。

根据图3，在带轴10相对于前述连接管13的继续旋转过程中，间隔垫片23到达构造在连接管13中的凹陷部24的上面，从而使得：因通过弹簧21对联接元件18以弹性的方式的力加载而使得间隔垫片23被压入凹陷部24并且卡锁在其中，在带轴10逆时针地(箭头40)继续旋转过程中，间隔垫片23从联接元件18上被剪下。然后，联接元件18的锁止钩19置于连接管13的外圆周上，并且在带轴10围绕始终还是不动的连接管13继续旋转时，锁止钩19根据图5中所示嵌入到连接管13的锁止槽20中，由此根据图5所示，连接管13这时联接到联接元件18的以及带轴10的旋转运动上。

在此时，由于连接管13与带轴10联接而使得这时第二力限制元件12被跨接，因为该第二力限制元件不仅以其(右)端部17直接与带轴10连接并且以其(左)端部16通过与带轴10连接的连接管13而与带轴连接；因此，完成了从通过第二力限制元件12的作用规定的低的力限制水平转换到通过第一力限制元件11限定的较高的力限制水平，因而带轴10不再相对于第二力限制元件12的端部16进行旋转。更确切地说，这时在带轴10的继续旋转过程中第一力限制元件11的联接到连接管13上的(右)端部15进行旋转并随之使得构造为扭力杆的第一力限制元件11相对于第一力限制元件11的固定在型材端头上的(左)端部14进行扭转。

如从图2所示的力限制装置起始位置和图5所示的力限制装置转换位置的比较中得出，在所示的实施例中，在带轴相对于经锁止的型材端头或者说第一力限制元件11的左端部14旋转大约后实现转换。可以看出，通过相应地移置连接管13中的锁止槽20，能够选择较小的带轴转数来规定转换时间点。

在图6至9中所示的本发明的可替换实施例与前面图1至5所示实施例的不同之处在于，转换力限制装置的水平的转换时间点可以再继续推移并且特别是可以设计成大于两圈的带轴转数。

对此，联接元件18与其锁止钩19可相对于连接管13轴向移动地设置，由此联接元件18在力限制装置的起始位置上以轴向的端部区段置于连接管13的圆周上并且因此联接元件18的锁止钩19同样不会陷入到连接管13的锁止槽20中，直至锁止钩19通过联接元件18相对于连接管13的轴向移动而带入到与锁止槽20齐平的位置中。为了实施轴向移动，在连接管13的靠近具有较高的力限制水平的第一力限制元件11的端部上构造螺旋形凹槽25，该凹槽具有与所希望的轴向移动相对应数量的螺距，设置在联接元件18的对应端部上的、从其中钩形地伸出的带动件26啮合在这些螺距中。凹槽25朝连接管的端部敞开，由此带动件26在联接元件18到达能够使锁止钩19啮合到锁止槽20中的位置时从螺旋形凹槽25中脱离出来。此外，在带动件26和锁止钩19之间构造空置区段27，由此不会通过带动件26而妨碍联接元件18朝连接管13的方向径向向内摆动。

如同从图7至9的概览中得到的一样，联接元件18的带动件26在图7所示的起始位置中位于螺旋形凹槽25的最内部的螺距中，由此相对的、锁止钩19的端部轴向地凸出到锁止槽20上面并且如在图8中所示，在驶过锁止槽时避免了锁止钩19以弹性的方式陷入到锁止槽20中。在与带轴的旋转相联接的联接元件18相对于固定不动的连接管13的相对旋转(箭头40)过程中，如针对根据图1至5的实施例所详述的一样，由于带动件26啮合到连接管13的螺旋形凹槽25中而使得联接元件18在连接管13上进行轴向移动，直至在图9中所示的位置中锁止钩19嵌入到锁止槽20中。在该位置中，带动件26从端侧敞开的螺旋形凹槽25中脱离出来并且没有妨碍锁止钩19的径向向内摆动；同时，空置区段27提供了相应的运动间隙。

在前面的说明书、权利要求、摘要和附图中所公开的、本发明的对象的特征主要可以单独地、也可以任意相互结合地以本发明的各种实施方式来实现本发明。

Claims (7)

1.一种用于机动车的安全带的安全带卷收器，所述安全带卷收器具有可旋转地支承在壳体架中的带轴(10)和联接到所述带轴(10)上并且可相对于壳体架锁止的型材端头，其中在所述型材端头和所述带轴(10)之间设置由至少两个力限制元件(11、12)构成的力限制装置，以用于在型材端头锁止时并且在超过由力限制装置预定的力限制水平时实现所述带轴(10)在安全带抽出方向上的受到力限制的旋转，并且第一力限制元件(11)以一个端部(14)与型材端头连接并且第二力限制元件(12)以一个端部(17)与所述带轴(10)连接，并且其中，第一力限制元件(11)和第二力限制元件(12)的两个自由端部(15、16)借助连接管(13)相互联接并且为了将所述连接管(13)接合到所述带轴(10)上设置联接元件(18)，通过所述联接元件，所述连接管(13)在所述带轴(10)经过预定的旋转角度之后能够与所述带轴联接，并且其中，设置在所述带轴(10)和所述连接管(13)之间的联接元件(18)还构造为钩形的弹性元件，所述弹性元件具有在所述带轴(10)连同联接元件(18)旋转时在连接管(13)的外圆周上面滑动的锁止钩(19)，所述锁止钩在所述带轴(10)到达预定的旋转角度时陷入到构造在所述连接管(13)的圆周上的锁止槽(20)中并且由此使得所述连接管(13)与所述带轴(10)联接，其特征在于，所述联接元件(18)在其相对于所述连接管(13)开始旋转时借助跨接装置支撑在所述连接管(13)的表面上并且由此，所述锁止钩(19)在驶过所述连接管(13)的锁止槽(20)时与所述锁止槽(20)保持脱离并且跨接装置在所述带轴(10)达到预定的旋转角度时释放所述联接元件(18)以使其锁止钩(19)嵌入到所述连接管(13)的锁止槽(20)中。

2.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，所述跨接装置由至少一个设置在所述连接管(13)和联接元件(18)之间的并且与所述联接元件(18)连接的间隔垫片(23)构成，并且在所述连接管(13)的表面中设有一个凹陷部(24)，该凹陷部布置在所述联接元件(18)相对于所述连接管(13)旋转时所述间隔垫片(23)所经过的轨道中，以用于容纳所述间隔垫片(23)。

3.根据权利要求2所述的安全带卷收器，其特征在于，所述间隔垫片(23)与所述联接元件(18)一件式构造，并且在所述间隔垫片(23)位于所述连接管(13)的凹陷部(24)中时在间隔垫片(23)的伸出到所述连接管(13)表面上的区域中构造有预断裂部。

4.根据权利要求2所述的安全带卷收器，其特征在于，所述间隔垫片(23)以从其中凸出的销形的凸台固定在所述联接元件的对应凹陷部中并且销形的凸台布置成使得销形的凸台在间隔垫片(23)和联接元件(18)之间的相对旋转过程中被剪下。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，以对称的布置方式在构造在所述联接元件(18)上的锁止钩(19)的两侧分别设置一个间隔垫片(23)。

6.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，所述跨接装置一方面由设置在所述联接元件(18)的轴向端部上的并且啮合到构造在所述连接管(13)的对应端部上的所述连接管中的螺旋形凹槽(25)中的带动件(26)构成，使得在所述联接元件(18)相对于所述连接管(13)的相对旋转过程中所述联接元件(18)相对于所述连接管(13)进行轴向移动，并且为了完善跨接装置，构造在所述联接元件(18)上的锁止钩(19)在所述联接元件(18)相对于所述连接管(13)开始旋转时轴向地伸出到构造在所述连接管(13)上的锁止槽(20)上面并且支撑在所述连接管(13)上并且在由所述带轴(10)的预定旋转角度而产生的所述联接元件(18)相对于所述连接管(13)的轴向移动之后才陷入到所述锁止槽(20)中。

7.根据权利要求6所述的安全带卷收器，其特征在于，螺旋形凹槽(25)的端部朝所述连接管(13)的端侧敞开，使得在所述带轴(10)到达预定旋转角度时所述联接元件(18)的带动件(26)借助其轴向移动从凹槽(25)中脱离出来。