CN106032137B - 安全带卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全带卷绕装置，该安全带卷绕装置包括卷绕轴、框架、固定板、环状衬片、第一裙边、第二裙边、第三裙边及第四裙边，环状衬片的外周部的一侧的上方与下方分别设置有第一裙边及第三裙边，环状衬片的外周部设置有所述第一裙边的一侧的相对侧的上方与下方分别设置有第二裙边及第四裙边。由于，第二裙边的突出尺寸大于第一裙边的突出尺寸，第一裙边、第二裙边的突出尺寸分别与第四裙边、第三裙边的突出尺寸相同，由于第一裙边、第二裙边、第三裙边及第四裙边的强度主要由其突出尺寸决定，这样，在将环状衬片装配至固定板的插通孔中时，不管是从插通孔的下方向上装配，还是从插通孔的上方向下装配，均能够正确的装配，装配过程简单。

Description

安全带卷绕装置

技术领域

本发明属于车辆座椅安全带装置技术领域，特别是涉及一种安全带卷绕装置。

背景技术

在公开号为CN102627095A的专利中，东海理化电机制作所(以下简称东海理化)展示了一种安全带卷绕装置。在该卷绕装置中，织带穿过位于卷收器支架上的保护器运动。

但是，CN102627095A中展示的技术，保护器的第一抵接部及第二抵接部的突出尺寸要大于第一爪及第二爪的突出尺寸，且第一抵接部及第二抵接部与支架主体部的抵接面积之和大于第一爪及第二爪与支架主体部的抵接面积之和，这样，使得保护器仅能以卡爪侧从织带抽出方向穿过卷收器框架支架孔后才能正确装配(即只能够以卡爪侧朝上由下往上进行装配)，增加了装配难度及装配时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的安全带预紧装置其保护器安装难度较大的缺陷，提供一种安全带卷绕装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种安全带卷绕装置，包括：

卷绕轴，其通过向卷绕方向旋转来卷绕系于车辆乘客上的织带，并且通过所述织带被抽出而向抽出方向旋转；

框架，其支承所述卷绕轴的两端侧；

固定板，其设置于所述框架上，并形成有插通孔；

环状衬片，其安装于所述插通孔中，并包覆所述插通孔的内周部，并且所述环状衬片的中部形成有供所述织带穿过的织带孔；

第一裙边，其设置于所述环状衬片的外周部的一侧，相对于所述环状衬片向外侧突出并抵接于所述固定板的与所述卷绕轴相反侧的表面；

第二裙边，其设置于所述环状衬片的外周部设置有所述第一裙边的一侧的相对侧，相对于所述环状衬片向外侧突出并抵接于所述固定板的与所述卷绕轴相反侧的表面，且所述第二裙边的突出尺寸大于所述第一裙边的突出尺寸；

第三裙边，其设置于所述环状衬片的外周部与所述第一裙边相同一侧，相对于所述环状衬片向外侧突出并抵接于所述固定板的与所述卷绕轴相同侧的表面，且所述第三裙边的突出尺寸与所述第二裙边的突出尺寸相同；

第四裙边，其设置于所述环状衬片的外周部与所述第二裙边相同一侧，相对于所述环状衬片向外侧突出并抵接于所述固定板的与所述卷绕轴相同侧的表面，且所述第四裙边的突出尺寸与所述第一裙边的突出尺寸相同。

进一步地，所述第二裙边的宽度大于所述第一裙边的宽度，所述第三裙边的宽度大于所述第四裙边的宽度。

进一步地，所述第一裙边与所述第四裙边的宽度相同。

进一步地，所述第一裙边与所述第四裙边的厚度相同。

进一步地，所述第一裙边的宽度方向的中间位置开设有第一缺口，所述第四裙边的宽度方向的中间位置设置有第四缺口。

进一步地，所述第一缺口与所述第四缺口分别设置在所述第一裙边及所述第四裙边的宽度方向上的正中间位置。

进一步地，所述第二裙边与所述第三裙边的宽度相同。

进一步地，所述第二裙边与所述第三裙边的厚度相同。

进一步地，所述第二裙边的宽度方向的中间位置开设有第二缺口，所述第三裙边的宽度方向的中间位置设置有第三缺口。

进一步地，所述第二缺口与所述第三缺口分别设置在所述第二裙边及所述第三裙边的宽度方向上的正中间位置。

进一步地，所述第一裙边、第二裙边、第三裙边及第四裙边一体地形成在所述环状衬片的外周部上。

根据本发明的安全带卷绕装置，用于保护织带的环状衬片的外周部的一侧的上方与下方分别设置有第一裙边及第三裙边，且环状衬片的外周部设置有所述第一裙边的一侧的相对侧的上方与下方分别设置有第二裙边及第四裙边，由于，第二裙边的突出尺寸大于所述第一裙边的突出尺寸，第一裙边、第二裙边的突出尺寸分别与第四裙边、第三裙边的突出尺寸相同，由于第一裙边、第二裙边、第三裙边及第四裙边的强度主要由其突出尺寸决定，这样，在将环状衬片装配至固定板的插通孔中时，不管是从插通孔的下方向上装配，还是从插通孔的上方向下装配，均能够正确的装配(即第一裙边与第四裙边、第二裙边与第三裙边互换安装位置后，预拉紧和限力过程中织带及环状衬片的受力基本相同)，装配过程简单，减少了装配时间。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置的零部件分解图；

图2是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其环状衬片的安装示意图；

图3是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其织带的运动示意图；

图4是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其织带在预拉紧和限力过程中织带张力曲线图；

图5是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其织带在预拉紧过程中的张力分析图；

图6是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其织带在限力过程中的张力分析图；

图7是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其环状衬片在预拉紧过程中的受力分析图；

图8是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其环状衬片在限力过程中的受力分析图；

图9是本发明一实施例提供的安全带卷绕装置其环状衬片的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明一实施例提供的安全带卷绕装置具备卷绕轴22，卷绕轴22通过向卷绕方向旋转来卷绕系于车辆乘客上的织带20，并且通过所述织带20被抽出而向抽出方向旋转。卷绕轴22的中心位置安装有限制部件40，限制部件40的两端均成形有花键连接部41(图1中卷绕轴22内部的花键连部未能示出)，通过该花键连接部41与卷绕轴22及锁止齿轮42上的花键孔的连接，使得一般情况下限制部件40与卷绕轴22周向不可相对转动地连接，这样，当织带20从卷绕轴22上被抽出或由回卷弹性部件回卷时，锁止齿轮42通过限制部件40的连接一起转动。当锁止齿轮42的转动被阻止不能转动而织带22拉出方向的力过大时，限制部件40通过发生扭转变形，限制织带20上的拉力持续增加，这一特殊情况下，锁止齿轮42与卷绕轴22可以发生相对的转动。

如图1所示，安全带卷绕装置包含一个俯视呈U型的框架11，框架11其支承所述卷绕轴22的两端侧，框架11包括间隔设置的两个安装片17、连接在所述两个安装片17之间的背板10以及连接所述两个安装片17的固定片12，框架11的背板10上形成有安装孔13，螺栓(未示出)通过安装孔13后将框架11固定在车辆上，框架11上部设置有固定板14，固定板14通过适当的连接方式与框架11固定在一起，通过使用另一螺栓通过固定孔15将框架11固定在车辆内部(比如车辆中立柱底部)的高度方向上。

如图2所示，织带20穿过与框架11固定在一起的固定板14上安装着的环状衬片18中部的织带孔19后，通过连接销子21固定在卷绕轴22径向上靠近卷绕轴22轴心的内部，这样当卷绕轴22回卷时可以将织带收回。卷绕轴22跨过框架11的一对安装片17的孔部进行安装，卷绕轴22的一侧具有插入回卷弹性部件30上的连接孔31中的连接端部23，这样，在回卷弹性部件30的回卷作用下，可自动地使卷绕轴22回卷，进而将织带20收回。回卷弹性部件30通过螺丝32及固定销33安装固定到框架11的一侧安装片17上。

烟火式预紧装置50包含一个长直的圆柱形的气缸53，该气缸53的一端通过固定帽51将烟火式气体发生装置52固定到气缸的内部，气缸53外直径方向上U型的气缸安装部件55通过螺栓56的作用将气缸53固定到框架11的一个安装片17上，气缸53相对于固定帽51的另一端具有一法兰部57，通过该法兰部57插入到上述安装片17的内部，限制气缸53轴向方向上的运动。

气缸53的内部具有与齿条一体化成型的活塞54，活塞54的一端形成为齿条部58，齿条部58伸出气缸53外并穿过导向板59。在活塞54的从气缸53向外运动方向上，具有布置在前述限制部件40轴心直线上的齿轮60，齿轮60的底端具有可容纳离合片62上的摩擦板63的离合部61，该离合部61及摩擦板63被安装到锁止齿轮42的内容槽43内部。齿轮60的顶部穿过齿轮盖68的孔部69，后通过开口销67对其轴向进行固定。齿轮盖68通过螺丝66固定到框架11的一个安装片17上。一般情况下，离合片62安装在固定于框架11的一侧安装片17上的保持架64上的固定槽65中，且不能转动，这样，在安装情况下，齿轮60由于底端的离合部61与离合片62上的摩擦板63的连接，保持静止。

在特别紧急情况下，比如发生了碰撞事故时，烟火式气体发生装置52被点燃以此产生气体推动活塞54向气缸外运动，在运动路线上齿条部58与齿轮60发生啮合，推动齿轮60转动。由于离合片62安装在保持架64内部不能立即与齿轮60一起转动，这样，由于齿轮60与离合片62的相对转动，使齿轮60的离合部61将离合板62上的摩擦板63推向锁止齿轮42的内容槽43上发生摩擦，并在该摩擦的作用下带动锁止齿轮42与齿轮60一起保持转动。当摩擦板63被推向锁止齿轮42的内容槽43上发生摩擦后，由于齿轮60的作用使转动的过载荷超过保持架64所能提供的载荷，进而使离合片62与齿轮60一起保持转动。当锁止齿轮42转动后，通过其与限制部件40以及限制部件40与卷绕轴22的周向连接，将来自齿轮60的驱动力转化为卷绕轴22的转动，通过卷绕轴22的转动实现织带20的回收。

由于烟火式预拉紧装置50在上述预紧过程中所产生气体因泄气及碰撞过程中，使用安全带装置的人体前向运动引起织带20上的载荷持续增大，使得织带20在人体前向运动产生的拉力超过预拉紧装置产生的回卷力时，织带20仍将被抽出。这时，在碰撞过程中车辆的加速度超过安全带卷绕装置的机械式传感装置80所设置的值后，将锁止装置90激活为锁止状态，这时，制动爪95与锁止齿轮42的外部齿状特征保持锁止状态(激活)。上述的机械式传感装置80及锁止装置90为常规的部件，其如图1所示，机械式传感装置80及锁止装置90的部分或全部零件在图1中未标示。

因织带20的一端固定在卷绕轴22上，一般情况下，卷绕轴22与锁止齿轮42通过限制部件40两端的花键特征保持卷绕轴22的轴线同步转动。当上述碰撞情况下，锁止齿轮42被制动爪95限制不能发生织带抽出方向的转动，织带20上持续增加的拉力使得限制部件40绕自身的轴线发生扭转变形使得卷绕轴22可以与限制部件40配合的一端保持同步的转动进行释放出织带20，使织带20上载荷受到限制部件40扭转过程中扭矩限制直到上述的碰撞过程结束。这一过程为限力过程。

一般而言，预拉紧过程的主要目的是消除织带的松弛，且受到烟火式气体发生装置52的体积等因素的作用，在预拉紧过程中织带的拉力一般比限力过程中的织带拉力小得多，如图4所示。

如图2及图3所示，设置于所述框架11上的固定板14，其包括水平配置的主体部141、从所述主体部141的一侧向下方延伸出的固定部142以及从所述主体部141的另一侧向上方延伸出的安装部143，所述固定部142固定于所述背板10上，所述安装部143的一端部固定在车身上，固定板14上形成有插通孔16。

如图2及图3所示，安全带卷绕装置具有环状衬片18，其通过弹性变形被安装于所述插通孔16中，并包覆所述插通孔16的内周部，并且所述环状衬片18的中部形成有供所述织带穿过的织带孔19；当使用者系好安全带时，卷绕轴22上卷绕的织带变少，直径变小。使得织带20与环状衬片18的织带孔19在所述环状衬片18的外周部的靠近所述安装部143的一侧接触。在预拉紧过程和限力过程中，织带一直保持与环状衬片18靠近所述安装部143的一侧接触，如图3所示，在预拉紧过程中，织带20从车辆高度方向上往较低的方向运动被卷绕到卷绕轴22上(如图3中的方向A)；限力过程中，织带20被抽出，从车辆较低的方向往较高方向运动(如图3中的方向B)。

如图3及图9所示，环状衬片18的外周部的一侧(即环状衬片18的外周部靠近安装部143的一侧)设置有第一裙边18A，第一裙边18A相对于所述环状衬片18向外侧突出并抵接于所述固定板14的与所述卷绕轴22相反侧的表面(即图3中固定板的主体部141的上表面)。

另外，环状衬片18的外周部设置有所述第一裙边18A的一侧的相对侧(即环状衬片18的外周部靠近固定部142的一侧)设置有第二裙边18B，第二裙边18B相对于所述环状衬片18向外侧突出并抵接于所述固定板14的与所述卷绕轴22相反侧的表面(即图3中固定板的主体部141的上表面)，且所述第二裙边18B的突出尺寸W2大于所述第一裙边18A的突出尺寸W1(如图9所示)。

另外，环状衬片18的外周部与所述第一裙边18A相同的一侧(即环状衬片18的外周部靠近安装部143的一侧)设置有第三裙边18C，第三裙边18C相对于所述环状衬片18向外侧突出并抵接于所述固定板14的与所述卷绕轴22相同侧的表面(即图3中固定板的主体部141的下表面)，且所述第三裙边18C的突出尺寸与所述第二裙边18B的突出尺寸相同。

另外，环状衬片18的外周部与所述第二裙边18B相同一侧(即环状衬片18的外周部靠近固定部142的一侧)设置有第四裙边18D，第四裙边18D相对于所述环状衬片18向外侧突出并抵接于所述固定板14的与所述卷绕轴22相同侧的表面(即图3中固定板的主体部141的下表面)，且所述第四裙边18D的突出尺寸与所述第一裙边的突出尺寸W1相同。

另外，进一步优选地，所述第二裙边18B的宽度L2大于所述第一裙边18A的宽度L1，所述第三裙边18C的宽度大于所述第四裙边18D的宽度。

另外，进一步优选地，所述第一裙边18A与所述第四裙边18D的宽度相同。所述第一裙边18A与所述第四裙边18D的厚度相同。即在图2中，所述第一裙边18A与所述第四裙边18D关于环状衬片18的中心轴旋转180度对称(即所述第一裙边18A绕环状衬片18的中心轴旋转180度后与第四裙边18D完全重合)。

另外，所述第一裙边18A的宽度方向的中间位置开设有第一缺口181，所述第四裙边18D的宽度方向的中间位置设置有第四缺口184。优选地，所述第一缺口181与所述第四缺口184分别设置在所述第一裙边18A及所述第四裙边18D的宽度方向上的正中间位置。设置第一缺口181、第四缺口184能够减轻第一裙边18A及第四裙边18D的重量，并且能够使得第一裙边18A及第四裙边18D更易于变形。

另外，进一步优选地，所述第二裙边18B与所述第三裙边18C的宽度相同。且所述第二裙边18B与所述第三裙边18C的厚度相同。即在图2中，所述第二裙边18B与所述第三裙边18C关于环状衬片18的中心轴旋转180度对称(即所述第一裙边18A绕环状衬片18的中心轴旋转180度后与第三裙边18C完全重合)。

另外，所述第二裙边18B的宽度方向的中间位置开设有第二缺口182，所述第三裙边18C的宽度方向的中间位置设置有第三缺口183。优选地，所述第二缺口182与所述第三缺口分别设置在所述第二裙边18B及所述第三裙边18C的宽度方向上的正中间位置。设置第二缺口182、第三缺口183能够减轻第二裙边18B及第三裙边18C的重量，并且能够使得第二裙边18B及第三裙边18C更易于变形。这样，更加容易将环状衬片18安装在固定板14的插通孔16中。

本实施例中，第一裙边18A、第二裙边18B、第三裙边18C及第四裙边18D一体地形成在环状衬片18的外周部上。该一体结构由树脂材料制成。当然，在其它实施例中，第一裙边18A、第二裙边18B、第三裙边18C、第四裙边18D及环状衬片18也可以是分别单独成型的部件，通过粘接等方式连为一体。

在预拉紧与限力过程中，对织带20与衬片18接触点部分进行受力分析，如图5所示，预拉紧时，经过上述接触点的织带张力FP1与FP2产生合力F1，该作用力压向衬片18；在限力过程中，经过上述接触点的织带张力FL1与FL2产生合力F2。由图4对比预拉紧过程与限力过程中张力FP1及FP2相对于FL1与FL2而言更小，两种情况下生产的合力F1也小于F2。

结合图5、图6的织带张力分析及图7、图8的环状衬片的受力分析，在预拉紧与限力过程中，织带20上张力的合力F1及F2正压在环状衬片18与织带的接触位置上，在预拉紧过程织带20按方向A运动，这时织带20与衬片18之间因压力的F1的作用关系产生摩擦力fa’，该作用力方向与织带20运动方向相反，阻碍织带运动。这时，环状衬片18受到反作用力fa，fa大小与fa’相同，方向相反。该作用力作用在环状衬片18与织带20的接触位置上，使环状衬片18具有沿A方向从固定板14的插通孔16脱落的趋势；限力过程中，同样由于压力的存在，使织带20向B方向运动时，这时织带20与环状衬片18之间因压力F2作用关系而产生与织带20运动方向相反的摩擦力fb’，这时，环状衬片18受到反作用力fb，该用用力大于与fb’相同，方向相反。在该用力的影响下，环状衬片18具有沿B方向从固定板14上的插通孔16脱落的趋势。

如前分析，在同样的接触特性情况下，由于F1比F2小，使得摩擦力fa’小于fb’，进而使得fa小于fb。这样，在衬片18上提供固定支持的第一裙边18A及第三裙边18C同样按fa及fb的大小进行设计，抵消作用力fa的第一裙边18A的其突出尺寸W1及宽度L1均比抵消作用力fb的第三裙边18C的突出尺寸及宽度小，以满足预拉紧和限力过程中织带及环状衬片的受力要求。并且，如图2所示，在远离织带20与环状衬片18接触的一侧，第二裙边18B及第四裙边18D的特征分别设置成与第三裙边18C及第一裙边18A相同，即在图2中，所述第一裙边18A与所述第四裙边18D关于环状衬片18的中心轴旋转180度对称(即所述第一裙边18A绕环状衬片18的中心轴旋转180度后与第四裙边18D完全重合)，所述第二裙边18B与所述第三裙边18C关于环状衬片18的中心轴旋转180度对称(即所述第一裙边18A绕环状衬片18的中心轴旋转180度后与第三裙边18C完全重合)。

当然，在其它实施例中，第一裙边18A与第四裙边18D也可以是不完全对称，即第一裙边18A与第四裙边18D的宽度与厚度可以存在适当的差异。同理，第二裙边18B与第三裙边18C也可以是不完全对称，即第二裙边18B与第三裙边18C的宽度与厚度可以存在适当的差异。此时，预拉紧和限力过程中织带及环状衬片的受力仍然基本相同，这样，在将环状衬片18装配至固定板的插通孔16中时，不管是从插通孔16的下方向上装配，还是从插通孔16的上方向下装配，均能够正确的装配，仍然能够解决装配困难的问题。

根据本发明上述实施例的安全带卷绕装置，用于保护织带的环状衬片的外周部的一侧的上方与下方分别设置有第一裙边及第三裙边，且环状衬片的外周部设置有所述第一裙边的一侧的相对侧的上方与下方分别设置有第二裙边及第四裙边，由于，第二裙边的突出尺寸大于所述第一裙边的突出尺寸，第一裙边、第二裙边的突出尺寸分别与第四裙边、第三裙边的突出尺寸相同，由于第一裙边、第二裙边、第三裙边及第四裙边的强度主要由其突出尺寸决定，这样，在将环状衬片装配至固定板的插通孔中时，不管是从插通孔的下方向上装配，还是从插通孔的上方向下装配，均能够正确的装配(即第一裙边与第四裙边、第二裙边与第三裙边互换安装位置后，预拉紧和限力过程中织带及环状衬片的受力基本相同)，装配过程简单，减少了装配时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种安全带卷绕装置，其特征在于，包括：

卷绕轴，其通过向卷绕方向旋转来卷绕系于车辆乘客上的织带，并且通过所述织带被抽出而向抽出方向旋转；

框架，其支承所述卷绕轴的两端侧；

固定板，其设置于所述框架上，并形成有插通孔；

环状衬片，其安装于所述插通孔中，并包覆所述插通孔的内周部，并且所述环状衬片的中部形成有供所述织带穿过的织带孔；

第一裙边，其设置于所述环状衬片的外周部的一侧，相对于所述环状衬片向外侧突出并抵接于所述固定板的与所述卷绕轴相反侧的表面；

第二裙边，其设置于所述环状衬片的外周部与所述第一裙边相对一侧，相对于所述环状衬片向外侧突出并抵接于所述固定板的与所述卷绕轴相反侧的表面，且所述第二裙边的突出尺寸大于所述第一裙边的突出尺寸；

第三裙边，其设置于所述环状衬片的外周部与所述第一裙边相同一侧，相对于所述环状衬片向外侧突出并抵接于所述固定板的与所述卷绕轴相同侧的表面，且所述第三裙边的突出尺寸与所述第二裙边的突出尺寸相同；

第四裙边，其设置于所述环状衬片的外周部与所述第二裙边相同一侧，相对于所述环状衬片向外侧突出并抵接于所述固定板的与所述卷绕轴相同侧的表面，且所述第四裙边的突出尺寸与所述第一裙边的突出尺寸相同。

2.根据权利要求1所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第二裙边的宽度大于所述第一裙边的宽度，所述第三裙边的宽度大于所述第四裙边的宽度。

3.根据权利要求2所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第一裙边与所述第四裙边的宽度相同。

4.根据权利要求2或3所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第一裙边与所述第四裙边的厚度相同。

5.根据权利要求4所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第一裙边的宽度方向的中间位置开设有第一缺口，所述第四裙边的宽度方向的中间位置设置有第四缺口。

6.根据权利要求5所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第一缺口与所述第四缺口分别设置在所述第一裙边及所述第四裙边的宽度方向上的正中间位置。

7.根据权利要求2所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第二裙边与所述第三裙边的宽度相同。

8.根据权利要求2或7所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第二裙边与所述第三裙边的厚度相同。

9.根据权利要求8所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第二裙边的宽度方向的中间位置开设有第二缺口，所述第三裙边的宽度方向的中间位置设置有第三缺口。

10.根据权利要求9所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第二缺口与所述第三缺口分别设置在所述第二裙边及所述第三裙边的宽度方向上的正中间位置。

11.根据权利要求1所述的安全带卷绕装置，其特征在于，所述第一裙边、第二裙边、第三裙边及第四裙边一体地形成在所述环状衬片的外周部上。