CN105774749A - 一种新型预警式安全带 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种新型预警式安全带，包括安全带体、卷收器、齿条导槽以及一滑动配置在所述齿条导槽内的齿条，还包括：一安装在齿条导槽的导槽腔内且位于下缺口下方的弹性结构；以及一安装在所述齿条导槽的下缺口处的锁止与解锁结构；当处于锁止状态时，锁止与解锁结构作用于齿条固定板上且使得弹性结构产生形变，并与产生形变后的弹性结构配合以将齿条固定板限制在齿条导槽的下缺口处；当由锁止状态切换至解锁状态时，锁止与解锁结构解除对齿条固定板的限制，以释放弹性结构的弹性形变。本发明能够重复利用弹性结构和锁止与解锁结构配合来进行安全带预警，同时能够达到迅速及时的响应目的，不存在安全隐患，且成本低廉。

Description

一种新型预警式安全带

技术领域

本发明涉及汽车安全带技术领域，尤其涉及一种新型预警式安全带。

背景技术

预警式安全带是在汽车发生碰撞与紧急停刹等车速剧烈变化的情况下，加强对乘员的约束，并锁紧安全带，防止身体前倾与方向盘、仪表板和玻璃窗等相碰撞的装置。现有的预警式安全带的预警动力方式主要来自于两种，一种是利用化学药品爆燃提供预警动力，另一种是利用电力驱动电机提供预警动力。

参见图1和图2，图中给出的是现有的采用化学药品爆燃提供预警动力的预警式安全带，包括安全带体10、卷收器20、齿条导槽30、齿条40、固定轴50以及爆燃发生装置60。

卷收器20由空心轴21以及固定设置在空心轴21两端上的卷收器齿轮22a、22b构成。固定轴50穿设在卷收器20的空心轴21内，并将卷收器20固定安装在预警器外壳上。安全带体10的一端固定在空心轴21上。齿条导槽30设置在卷收器20的一侧，齿条导槽30内构成有一导槽腔31，其上部开设有一上缺口32，卷收器20的卷收器齿轮22b的边缘部通过齿条导槽30上部的上缺口32嵌入至导槽腔31内。齿条40滑动安装在齿条导槽30内且可与嵌入至齿条导槽30的导槽腔31的卷收器齿轮22b相互啮合，齿条40的下端固定连接有一齿条固定板41。

爆燃发生装置60包括爆燃发生器61、爆燃发生器安装圆筒62、点火器63以及化学药品，爆燃发生器61通过爆燃发生器安装圆筒62安装在齿条导槽30的下端，齿条固定板41依靠重力下压至爆燃发生器安装圆筒62的上端面上，齿条固定板41、爆燃发生器安装圆筒62以及爆燃发生器61之间构成一化学药品存放腔64，点火器63安装在爆燃发生器61上且位于化学药品存放腔64内，化学药品存放在化学药品存放腔64内。

当安全带需要预警时，触发点火器63，点火器63产生电火花引燃存放在化学药品存放腔64内的化学药品，从而使得化学药品膨胀扩大，推动可活动的齿条固定板41向上运动，使得齿条40与嵌入至导槽腔31内的卷收器齿轮22b的边缘部啮合，并推动卷收器齿轮22b转动，从而带动安全带体10收紧运动，实现安全带预警。

这种采用化学药品爆燃提供预警动力的预警式安全带具有以下缺陷：

1、采用的化学药品是易燃易爆物品，具有很大的安全隐患；

2、以爆燃的方式作为带动预警动作，不可重复使用，产生安全带预警后，必须更换预警式安全带。

参见图3和图4，图中给出的是现有的利用电力驱动电机提供预警动力的预警式安全带，包括安全带体10’、卷收器20’、齿条导槽30’、齿条40’、固定轴50’以及电机驱动装置60’。

卷收器20’由空心轴21’以及固定设置在空心轴21’两端上的卷收器齿轮22a’、22b’构成。固定轴50’穿设在卷收器20’的空心轴21’内，并将卷收器20’固定安装在预警器外壳上。安全带体10’的一端固定在空心轴21’上。齿条导槽30’设置在卷收器20’的一侧，齿条导槽30’内构成有一导槽腔31’，其上部开设有一上缺口32’，其下部开设有一下缺口33’，卷收器20’的卷收器齿轮22b’的边缘部通过齿条导槽30’上部的上缺口32’嵌入至导槽腔31’内。齿条40’滑动安装在齿条导槽30’内且可与嵌入至齿条导槽30’的导槽腔31’的卷收器齿轮22b’相互啮合，齿条40’的下端固定连接有一齿条固定板41’，齿条40’与齿条固定板41’组成齿条结构。

电机驱动装置60’包括电机61’、电机转轴62’以及电机齿轮63’，电机61’固定安装在齿条导槽30’下部的一侧，电机转轴62’嵌装在电机61’内并由电机61’驱动转动，电机齿轮63’固定安装在电机转轴62’上，电机齿轮63’的边缘部通过齿条导槽30’下部的下缺口33’嵌入导槽腔31’内与齿条40’啮合。

当安全带需要预警时，触发动作后直接给电机61’供电，使得电机61’带动电机转轴62’转动，电机转轴62’带动电机齿轮63’转动，从而使得与电机齿轮63’啮合的齿条40’向上运动，齿条40’运动至与嵌入至导槽腔31’内的卷收器齿轮22b’的边缘部啮合，带动卷收器齿轮22b’转动，从而推动卷收器20’旋转，带动安全带体10’收紧运动，实现安全带预警。

这种利用电力驱动电机提供预警动力的预警式安全带具有以下缺陷：

1、预警动作响应慢，电机61’需要有一定的电力才能有效的运转，并且转动起来是由慢到快，从而使响应慢，难以达到快速预警；

2、采取电力驱动电机运转作为预警动力，成本高，需要增加电机，并且需要驱动电机运行，需要较大的电机与控制成本。

为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题得办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：为了克服采用化学药品爆燃提供预警动力的预警式安全带不可重复利用且具有一定的危险性，以及利用电力驱动电机提供预警动力的预警式安全带的成本高、响应速度慢等缺陷，本发明提供一种反应速度快、成本低廉、且可重复利用的新型预警式安全带。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种新型预警式安全带，包括：

一安全带体；

一固定安装在预警器外壳上的卷收器，所述卷收器由空心轴以及固定设置在所述空心轴两端上的卷收器齿轮构成，所述安全带体的一端固定在所述空心轴上；

一设置在所述卷收器一侧的齿条导槽，所述齿条导槽内构成有一导槽腔，其上部开设有一上缺口，其下部开设有一下缺口，所述卷收器的其中一个卷收器齿轮的边缘部通过所述上缺口嵌入至导槽腔内；以及

一滑动配置在所述齿条导槽内且与所述卷收器齿轮的边缘部相互啮合的齿条，所述齿条的下端固定连接有一齿条固定板；其特征在于，还包括：

一安装在所述齿条导槽的导槽腔内且位于所述下缺口下方的能够产生弹性形变的弹性结构；以及

一安装在所述齿条导槽的下缺口处的锁止与解锁结构；

当所述锁止与解锁结构处于锁止状态时，所述锁止与解锁结构作用于所述齿条固定板上且使得所述弹性结构产生形变，并与产生形变后的弹性结构配合以将所述齿条固定板限制在所述齿条导槽的下缺口处；当所述锁止与解锁结构由锁止状态切换至解锁状态时，所述锁止与解锁结构解除对所述齿条固定板的限制，以释放所述弹性结构的弹性形变，推动所述齿条向上运动。

在本发明的一个优选实施例中，所述弹性结构为由特殊弹性材料制造的弹片、弹性发条、扭力弹簧、圆柱弹簧或空气弹簧中的一种。

在本发明的一个优选实施例中，所述锁止与解锁结构包括铁条、磁阀磁力器以及磁阀引线，所述铁条置于所述齿条导槽的下缺口内，并与所述弹片的上端配合将所述齿条固定板限制在所述齿条导槽的下缺口的位置处，所述磁阀磁力器设置在所述铁条的外侧并通过所述磁阀引线与电源连接。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：本发明采用弹性结构提供足够的形变弹力和提供足够的使得齿条完成安全预警运行的行程，并通过锁止与解锁结构来控制弹性结构的弹性形变的形成与释放，这样就能够重复利用弹性结构和锁止与解锁结构配合来进行安全带预警，同时能够达到迅速及时的响应目的，不存在安全隐患，且成本低廉，有效地解决了目前的采用化学药品爆燃提供预警动力和利用电力驱动电机提供预警动力的预警式安全带所带来的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的采用化学药品爆燃提供预警动力的预警式安全带的结构示意图。

图2是图1的A-A向剖视图。

图3是现有的利用电力驱动电机提供预警动力的预警式安全带的结构示意图。

图4是图3的A-A向剖视图。

图5是本发明的结构示意图。

图6是图5的A-A向剖视图。

图7是图5的仰视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图5和图7，图中给出的是现有的一种以弹片产生预警动力的预警式安全带，包括安全带体100、卷收器200、齿条导槽300、齿条400、固定轴500、弹性结构以及锁止与解锁结构。

卷收器200由空心轴210以及固定设置在空心轴210两端上的卷收器齿轮220a、220b构成。固定轴500穿设在卷收器200的空心轴210内，并将卷收器200固定安装在预警器外壳上。安全带体100的一端固定在空心轴210上。齿条导槽300设置在卷收器200的一侧，齿条导槽300内构成有一导槽腔310，其上部开设有一上缺口320，其下部开设有一下缺口330，卷收器200的卷收器齿轮220b的边缘部通过齿条导槽300上部的上缺口320嵌入至导槽腔310内。齿条400滑动安装在齿条导槽300内且与嵌入至齿条导槽300的导槽腔310的卷收器齿轮220b相互啮合，齿条400的下端固定连接有一齿条固定板410。齿条导槽300的导槽腔310位于下缺口330下方的空间构成有一弹性形变腔610。

弹性结构安装在弹性形变腔610内。锁止与解锁结构安装在齿条导槽300的下缺口330处。锁止与解锁结构处于锁止状态时，锁止与解锁结构作用于齿条固定板410上且使得弹性结构产生形变，并与产生形变后的弹性结构配合，用以将齿条固定板410限制在齿条导槽300的下缺口330处；当锁止与解锁结构由锁止状态切换至解锁状态时，锁止与解锁结构解除对齿条固定板410的限制，以释放弹性结构的弹性形变，推动齿条400向上运动。

具体地，在本实施例中，弹性结构为弹片，锁止与解锁结构为电磁阀门组件。其中，弹片600由弹性材料制成，其下端通过螺丝620固定安装在齿条导槽300的内侧上且位于弹片腔610内，其上端在自然伸展状态下向上越过齿条导槽300的下缺口330。锁止与解锁结构包括铁条710、磁阀磁力器720以及磁阀引线730，铁条710置于齿条导槽300的下缺口330内，并与发生形变的弹片600的上端配合将齿条固定板410限制在齿条导槽300的下缺口330的位置处，磁阀磁力器720安装在铁条710的外侧并通过磁阀引线730与电源连接，铁条710可在磁阀磁力器720的磁力作用下沿齿条导槽300的下缺口330左右移动。

当预警式安全带需要进行预警时，触发动作，磁阀引线730给予磁阀磁力器720通入电流，使得磁阀磁力器720产生磁力，吸合铁条710，使得铁条710从齿条导槽300的下缺口330中向外移出，消除对齿条固定板410的上端固定。弹片600恢复弹性形变，推动齿条固定板410和齿条400向上运动，齿条400与嵌入至齿条导槽300的导槽腔310的卷收器齿轮220b的边缘部相互形成啮合，推动卷收器齿轮220b转动，进而使得卷收器200旋转，带动安全带体100收紧运动，形成安全带预警。

当弹片600的弹力已经释放后，向下挤压齿条固定板410至齿条导槽300的下缺口330的位置处，压至弹片700上使得弹片600发生形变，与此同时磁阀磁力器720将铁条710推入齿条导槽300的下缺口330，使得铁条710与弹片600相互配合以限制齿条固定板410在齿条导槽300的下缺口330的位置处，即可进行下一次安全带预警。

弹性结构只需要应该满足：在发生弹性形变后对某一特定方向能够产生足够的弹力，并在这一特点方向上从发生弹性形变到恢复弹性形变的过程中具有行程位移。弹性结构还可以是固定中心位置的弹性发条、扭力弹簧、或者具有固定一端的圆柱弹簧、空气弹簧等中的一种。

当弹性结构为弹性发条时，弹性发条与扭力弹簧固定中心轴位置，围绕中心轴位置产生弹性形变后就如弹片产生形变，对形变的垂直方向具有弹力，就如弹片的自由端，固定的中心轴位置就如弹片的固定端。在弹性形变的垂直方向上设置形变固定锁止结构，保持形变。需要预警力时，锁止与解锁结构切换至解锁状态，即能在这一方向上产生具有一定行程位移的预警力，作为安全带预警的预警力来源，推动安全带完成预警。弹性发条或扭力弹簧从产生弹性形变，到锁止保持形变，然后到解锁释放形变，这过程不需要更换材料与结构，只要重复产生从形变到解除形变的过程，就可以反复形成预警，可重复利用。

同理，圆柱弹簧或者空气弹簧直立放置，其一端固定，下压圆柱弹簧或者空气弹簧，在竖直方向上可产生由发生弹簧形变产生的弹力，并在竖直方向上具有一定的行程位移。产生弹性形变后，锁止与解锁结构使得圆柱弹簧或者空气弹簧保持形变。当需要预警时，锁止与解锁结构切换至解锁状态，即能在竖直方向上产生具有一定行程位移的预警力，作为安全带预警的预警力来源，推动安全带完成预警。圆柱弹簧或者空气弹簧从产生形变，到锁止保持形变，然后到解锁释放形变，这一过程同样不需要更换材料与结构，同样只需要重复产生从形变到解除形变的过程，就可以反复形成预警，可重复利用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种新型预警式安全带，包括：

一安全带体；

一固定安装在预警器外壳上的卷收器，所述卷收器由空心轴以及固定设置在所述空心轴两端上的卷收器齿轮构成，所述安全带体的一端固定在所述空心轴上；

一设置在所述卷收器一侧的齿条导槽，所述齿条导槽内构成有一导槽腔，其上部开设有一上缺口，其下部开设有一下缺口，所述卷收器的其中一个卷收器齿轮的边缘部通过所述上缺口嵌入至导槽腔内；以及

一滑动配置在所述齿条导槽内且与所述卷收器齿轮的边缘部相互啮合的齿条，所述齿条的下端固定连接有一齿条固定板；其特征在于，还包括：

一安装在所述齿条导槽的导槽腔内且位于所述下缺口下方的能够产生弹性形变的弹性结构；以及

一安装在所述齿条导槽的下缺口处的锁止与解锁结构；

当所述锁止与解锁结构处于锁止状态时，所述锁止与解锁结构作用于所述齿条固定板上且使得所述弹性结构产生形变，并与产生形变后的弹性结构配合以将所述齿条固定板限制在所述齿条导槽的下缺口处；当所述锁止与解锁结构由锁止状态切换至解锁状态时，所述锁止与解锁结构解除对所述齿条固定板的限制，以释放所述弹性结构的弹性形变，推动所述齿条向上运动。

2.如权利要求1所述的新型预警式安全带，其特征在于，所述弹性结构为由特殊弹性材料制造的弹片、弹性发条、扭力弹簧、圆柱弹簧或空气弹簧中的一种。

3.如权利要求1或2所述的新型预警式安全带，其特征在于，所述锁止与解锁结构包括铁条、磁阀磁力器以及磁阀引线，所述铁条置于所述齿条导槽的下缺口内，并与所述弹片的上端配合将所述齿条固定板限制在所述齿条导槽的下缺口的位置处，所述磁阀磁力器设置在所述铁条的外侧并通过所述磁阀引线与电源连接。