CN1055440C - 用以对安全皮带自动卷绕器的卷轴作旋转驱动的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用以对安全皮带自动卷绕器的卷轴作旋转驱动的装置，具有一在箱体8内作旋转安装的旋转件4，旋转件通过若干推进气体火药柱2、5得以旋转，火药柱接连点火而使旋转件4的驱动动作通过离合件14传递给卷轴10。

Description

用以对安全皮带自动卷绕器的卷轴作旋转驱动的装置
本发明涉及一种用以对安全皮带自动卷绕器的卷轴作旋转驱动的装置，此装置具有一可由传感器触发的贮能装置、一可由贮能装置转动的旋转件和一使驱动的旋转件与卷轴接合的离合器。
DE 4304492公开了一种预紧器，包括一支架，一紧带轴可转动地装在支架上，一旋转致动器装在支架上，并包括一压力腔，一转动件和一气体产生器，以向压力腔提供压缩气体使旋转件转动。一离合器设置在转动件和紧带轴之间，和容纳在一腔的空间中，以减小预紧器的整个轴向尺寸。由通过一孔作用在叶片上提供给压力腔的气体压力产生转动件的驱动力。另外，气体压力迫使一爪或键与一棘轮啮合使离合器接合，使驱动力传递到紧带轴。从而紧带轴转动和拉紧皮带。
本发明的目的是通过这种装置，在一紧急状态下，例如，在碰撞事故中过急的速度变化下，在扼住卷轴之前，消除松动地卷绕在卷轴上的皮带叠绕层和安全皮带上贴靠在车辆乘员身上的部分所处松弛状态。这样，防止了乘员身体向前移动的危险。
本发明的又一目的是提供一种装置，可用一节省空间的方法将其装在自动皮带卷绕器上。
本发明提供了一种用以使安全皮带自动卷线机的一卷轴作旋转驱动的装置，此装置具有：一贮能装置，可通过一传感装置予以触发；一旋转件，可通过贮能装置使其旋转一离合器，通过此离合器使受驱动的旋转件与卷轴接合，其特征是：旋转件在一箱体内作旋转安装，在旋转件和箱体的一内壁之间至少设有一燃烧室，燃烧室由于活塞的旋转绕一轴线旋转；沿燃烧室的旋转轨迹设有若干推进气体火药柱形式的贮能装置，在旋转件的旋转中，只要燃烧室到达推进气体火药柱的相应位置，这些贮能装置就会受到触发；在旋转件的旋转开始时，可对朝向燃烧室的推进气体火药柱通过一点火装置进行点火。
这样，在各种不同的贮能装置内所产生而作用在卷轴上的力是沿最短直接的通路取得的。此外，可以对推进气体火药柱的驱动力进行适当的配置，使在对推进气体火药柱进行点火时一递增的推力接连地作用在旋转件上。这样就防止了旋转一开始由旋转件作出的力矩以一突然的方式传递到卷轴上。此外，按本发明，在有效的短时间内使不断增大的力矩作用到卷轴上去。
可以对各推进气体火药柱同时点火。
最好对各推进气体火药柱作接连的点火，更具体地说，燃烧室只要到达各推进气体火药柱的相应位置就得以点火。为此，各推进气体火药柱可与一点火装置毗连设置，点火装置在旋转件旋转的控制下进行点火。但，较为有利的是对推进气体火药柱作分段接连的设计，使其通过前次点火的推进气体的温度作自动的点火。这样，也就可取得推进气体火药柱逐个接连的点火。还可通过旋转件的旋转使接连设置的推进气体火药柱进行机械点火。
在旋转件中可设一离合操作装置。离合件可通过离合操作装置进入离合器的接合状态，在此状态下，在旋转件和卷轴之间通过离合件产生一摩擦接合。离合操作装置的设计应能通过旋转件的旋转使离合器进入其接合状态。
现对本发明通过一些工作实例参照附图作进一步的说明如下：
图1简略地示出一工作实例，具有一旋转件1对此旋转件可作转子般驱动；
图2通过一透视图示出一驱动装置的另一工作实例，此装置具有一旋转活塞；
图3-7通过侧视图示出图2中所示旋转活塞式驱动装置的各种不同的工作位置；
图8示出又一工作实例；
图9示出一旋转活塞式驱动装置的一个工作实例，此装置具有一离合装置，旋转活塞式驱动装置可通过离合装置与卷轴接合；
图10为图9所示工作实例的一侧视图。
在图1所示工作实例中，按转子原理受驱动的一旋转件7在一箱体8内的一筒形空腔内作旋转安装。旋转件7相对于一筒形内壁11沿周边作旋转安装。在所示工作实例中，旋转件7相对于卷轴轴线12作同轴安装。在所示工作实例中，在旋转件7的周边上设有三个构成燃烧室3的凹槽。沿筒形内壁11的周边按旋转方向(箭头D)设有推进气体火药柱2和5。火药柱2和5装在相对于筒形内壁11成锐角延伸的空腔内。火药柱2配置有点火装置1。这些装置举例来说可采用已知的点火装置。在一具有点火装置1的火药柱2后面沿旋转方向设有一火药柱5。对火药柱5可通过燃烧室3内的温度进行点火。在所示工作实例中一般设有三组火药柱。除上述这种安排外，也可设置单个点火装置1的火药柱2，在其后面的几个适当距离上设置几个火药柱5，使其通过燃烧室3内的温度得以自动点火。这样，沿筒形内壁11的整个周边分布设置三个火药柱5。在所述工作实例中，可同时对火药柱2进行点火。也可对火药柱2依次进行点火。特别是，如仅设置单个燃烧室3，则每当燃烧室3旋转到相应火药柱的位置上时就依次对相应的火药柱进行点火。燃烧室3绕卷轴轴线12沿一圆形轨迹转动。这一圆形轨迹在外侧受限于筒形内壁11。在这种旋转中，燃烧室的体积可以增大。
火药柱5可用封闭物6封住。封闭物6通过旋转件7周边上的一剥离刃口23剥除以便使燃烧室3内的温度作用在火药柱5上而产生自动点火。刃口23也可用以使火药柱5产生机械点火。
旋转件7具有一中空的构形。在其内部设有一离合器。离合器具有一导环9。在导环内球形离合件14得以保持在正常位置上。在旋转件7的空腔内向内的表面上具有一离合操作装置13，此装置形成作斜面延伸的表面。在旋转件7旋转时，这些斜面作为离合操作装置13与离合件接触，并对其向内作径向推动，从而使其与卷轴10的一轴向延伸部分接合。在轴向移动中，离合件14受导环9的导向。这就在卷轴10和旋转件7之间通过离合件14造成一种摩擦接合。除球体外，也可采用夹爪式离合件14。
旋转件7的旋转是通过火药柱2的点火产生的。在旋转件7向前旋转时，作接连布置的火药柱5进行自动点火，因而在旋转方向D上接连不断地驱动旋转件7。如前所述，若干在箱体内部整个周边上分布的火药柱5可作分段接连的布置。点火装置1的点火是通过触发一未作任何图示的传感器取得的，此传感器是在对车辆速度过急变化的惯性感受下作出反应的。
只要在卷轴和旋转件之间产生摩擦接合，未作具体图示的一固定装置就松开，此装置举例来说可以是一预行设计的断裂区，处于正常工作下的导环9通过此断裂区是相对于箱体8保持固定不动的。这样，导环9是随着卷轴10的驱动才一起旋转起来的。
在图2所示实施例中，旋转件取一旋转活塞4的形状。箱体8内的内壁15取一摆线形状。如图3-7所示，旋转活塞在三个位置都与内壁15保持接触，因此，当活塞旋转时，相应的燃烧室3扩展起来而形成一膨胀空间，在此空间内推进气体膨胀而使旋转活塞旋转。箱体8是用一盖19盖住的。
旋转活塞的旋转是对气体发生器内的推进火药柱2进行点火特别是电点火引起的(图3)。在旋转活塞4旋转时，对接连布置的推进火药柱5是通过机械装置在气体发生器内作机械点火的。但，也可通过在膨胀空间3内的推进气体温度进行自动点火。如图4所示，在达到最大的膨胀体积后，在第二燃烧室内，也就是在图5所示相应的膨胀室内对几个中的一个气体发生器5进行点火，旋转活塞于是就得到接连的旋转驱动。在达到最大膨胀体积后，在相应的膨胀室内通过一如图5和7所示的一排气口22进行排气。由于气体发生器5接连的驱动，旋转活塞在合适的情况下也可旋转若干圈。
由于旋转活塞的旋转，如图1所示工作实例中的球形离合件14径向向内移动而与一内啮合齿轮21作摩擦接合。内啮合齿轮21与一传动小齿轮20接合，小齿轮无转动地固定在卷轴10上。这样，旋转活塞4的旋转运动就传递到卷轴10上以张紧皮带。由于在内啮合齿轮和小齿轮20之间的速比，旋转活塞4每转一圈可使卷轴转好几圈。这一速比的原理也可用于图1所示实施例。
图8所示实施例具有用作旋转活塞的一圆截面旋转活塞25。旋转活塞25在受到驱动时(旋转方向39)绕其中心轴线24旋转。在旋转活塞25内装有可径向移动的叶板26(在所示工作实例的情况下有4个)。叶板最外端压靠在箱体8的摆线形内表面上。为此，叶板26在其最内端受有可膨胀的燃烧室3内推进气体的压力。这一压力通过压力通路27从相应可膨胀的燃烧室3通入进一步燃烧的压力空间28、29、30、31，在此空间内叶板内端作活塞状导向滑动。由于采用了叶板26，相应的可膨胀的燃烧室3(在所述工作实例中设有两个燃烧室)各受限于叶板从旋转活塞25内径向向外伸出的部分、圆形旋转活塞25外表面部分和箱体8摆线形内表面部分。同样可膨胀的压力空间28和30通过相应的两个压力通路27与可膨胀的燃烧室3连通。
两个点火通路40通入可膨胀的燃烧室3。此点火通路40用作由一个以上的推进气体发生器5所产生的推进气体压力的通路。在活塞旋转而燃烧室3膨胀的整个过程中，压力空间28和30内推进气体的压力将叶板26向外推移。这就保证叶板26的径向外端贴紧在箱体8的摆线形内表面上。
在叶板26的后面都有体积缩小着的压缩室41。留在压缩室41内的用过的推进气体通过排气口42排出。这也适用于留在压力空间29和31内的气体，作活塞状设计的叶板内端将此气体通过压力空间27压入相应毗连的压缩室41。如在膨胀过程中两个叶板26总是进入径向向外的状态，则在压缩过程中此叶板在相应内部压力空间28-31中总是趋向径向最内端的状态。
在图8所示实施例中，一般形成两个膨胀燃烧室3，推进气体发生器5所产生的推进气体进入其中。在接连的点火循环中，推进气体通过推进气体通路40接连地进入在活塞旋转中形成的相应两个可膨胀的燃烧室3。
在图9和10中所示出的离合机构工作实例用以将受驱动的旋转活塞4所取得的力矩经卷轴10传递出去。卷轴10通过轴向转动轴销装置有一位于一弹簧盒45内的一立式止推轴承44，盒内装有一传动弹簧46。传动弹簧46以其内端通过一弹簧芯体47在卷轴的轴销43上施加一弹簧偏力。弹簧盒45固定在一箱体盖32上，此盖又牢固地固定在旋转活塞驱动装置的箱体8上。
一偏心轴34在轴销43上作转动安装，同时相对于箱体8是转动的。偏心轴34与一偏心盘33作无转动的固定连接。旋转活塞4在偏心盘33上绕一偏心轴线48作转动安装。偏心轴34的旋转轴线和卷轴轴线12是同心的。在旋转活塞4旋转时，偏心轴线48在一绕卷轴轴线12的圆周上旋转。
如旋转活塞4通过第一推进火药柱2和接连布置的推进火药柱5的推进气体旋转时，偏心轴34与之一起旋转。离合滚子35装在偏心轴34的离合器保持架36内。在偏心轴34旋转时，离合滚子35径向向外移动而进入与卷轴10上的离合器对应表面49作强制的传动接合。这样，就使旋转活塞4的旋转运动传递给卷轴10。
继第一推进火药柱之后的另两个推进火药柱5通过压力激发点火装置37进行点火。此装置各具有一在点火箱内可作活塞状移动的冲击点火器38。相应的冲击点火器38通过一点火通路50在一可膨胀的燃烧室3内的压力作用下冲击气体发生器5。这样，点火器推进气体通过相应推进气体通路51进入可膨胀的燃烧室3。由于旋转活塞4的旋转，使相应推进火药柱5每次在正确的时刻接连点火，活塞也就在张紧过程中接连受驱动而向前旋转。

Claims (19)

1.一种用以使安全皮带自动卷绕机的一卷轴作旋转驱动的装置，此装置具有：一贮能装置，可通过一传感装置予以触发；一旋转件，可通过贮能装置使其旋转一离合器，通过此离合器使受驱动的旋转件与卷轴接合，其特征是：旋转件(4、7)在一箱体(8)内作旋转安装，在旋转件和箱体(8)的一内壁(11)之间至少设有一燃烧室(3)，燃烧室由于活塞的旋转绕一轴线(12)旋转；沿燃烧室(3)的旋转轨迹设有若干推进气体火药柱(2、5)形式的贮能装置，在旋转件(4、7)的旋转中，只要燃烧室(3)到达推进气体火药柱(2、5)的相应位置，这些贮能装置就会受到触发；在旋转件(4、7)的旋转开始时，可对朝向燃烧室(3)的推进气体火药柱(2)通过一点火装置(1)进行点火。
2.按权利要求1所述装置，其特征是；在燃烧室旋转过程中，可对推进气体火药柱(5)继第一推进气体火药柱(2)之后通过燃烧室(3)内推进气体的温度进行点火或通过旋转件进行机械的点火。
3.按权利要求1所述装置，其特征是：可对推进气体火药柱(2，5)继第一推进气体火药柱(2)之后通过一点火装置(1，23)进行点火。
4.按权利要求1所述装置，其特征是：前后推进气体火药柱(2、5)之间的间距小于燃烧室(3)在旋转方向上的延伸长度。
5.按权利要求1所述装置，其特征是：可沿旋转件7转动的方向对各推进气体火药进行接连的点火。
6.按权利要求1所述的装置，其特征是：由于接连设置的推进气体火药柱(2、5)，在旋转件(7)上作用着一递增的推力。
7.按权利要求1所述装置，其特征是：沿旋转件(4、7)的内部设有一离合操作装置(13)。
8.按权利要求1所述装置，其特征是：由于旋转件(4、7)的旋转，离合件(14)进入离合器的一接合状态，在此状态下，在卷轴(10)和旋转件(4、7)之间产生一摩擦力的传递。
9.按权利要求1所述装置，其特征是：用于离合件(14)的一导向器(9)相对于旋转件(4、7)保持固定不动，直至在卷轴(10)和旋转件(7)之间通过离合件(14)建立摩擦接合。
10.按权利要求1所述装置，其特征是：旋转件(4、7)绕其旋转轴线具有一空腔，空腔中装有离合件(14)，并有一用于离合件(14)的接合件伸入，此离合件与卷轴(10)作非转动连接。
11.按权利要求1所述装置，其特征是：旋转件是一个旋转活塞(4)。
12.按权利要求1所述装置，其特征是：旋转件是一个转子(7)。
13.按权利要求1所述装置，其特征是：旋转件(7)相对于箱体(8)的筒形内壁(11)沿周边作旋转安装，在箱体内在旋转件(7)的周边设有至少一个燃烧室(3)。
14.按权利要求3所述装置，其特征是：旋转件(7)相对于箱体(8)内的卷轴(10)作同轴旋转安装。
15.按权利要求1所述装置，其特征是：燃烧室(3)在旋转件(4、7)旋转中膨胀。
16.按权利要求1所述装置，其特征是：旋转驱动装置具有带一摆线内部构形的箱体(8)，其中旋转件为一绕其中心轴线(24)旋转的圆形旋转活塞(25)，在旋转活塞(25)上装有可径向向外移动的叶板(26)，叶板向外紧靠在箱体(8)摆线形内壁上，以便构成相应的燃烧室(3)，叶板在活塞内通过一毗连的压力通路(27)受有在膨胀的燃烧室(3)内产生的推进气体压力，以便作径向向外的移动。
17.按权利要求16所述装置，其特征是：在活塞内部形成可膨胀的压力室(28-31)，受有推进气体压力的叶板的相应内端在其中活塞状导向滑动。
18.按权利要求16或17所述装置，其特征是：在旋转活塞(25)内装有双数的叶板(26)，其中：点火的推进气体接连地进入两燃烧室(3)，燃烧室各由一叶板(26)、旋转活塞(25)的外部构形和箱体(8)的摆线内部构形形成，并在活塞旋转中膨胀。
19.按权利要求1所述装置，其特征是：对继第一个点火的推进火药柱(2)之后的推进火药柱(5)通过压力传感点火装置(37)进行点火，此装置是在活塞旋转中通过在相应燃烧室(3)内形成的推进气体压力进行点火。
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