CN106458151B - 用于安全带张紧器的联接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车中安全带张紧器(10)的联接器(18)，所述联接器具有输入元件(26)、输出元件(34)、联接元件(28)和控制元件(36)，所述联接元件能够在初始位置与触发位置之间运动地支承在所述输入元件(26)上，并且在所述触发位置中，将所述输入元件(26)与所述输出元件(34)联接，所述控制元件在输入元件(26)相对于所述控制元件(36)运动时使联接元件(28)在所述初始位置与触发位置之间运动，其中，所述控制元件(36)与惯性质量体(44)联接。

Description

用于安全带张紧器的联接器

技术领域

本发明涉及一种用于机动车中安全带张紧器的联接器，所述联接器具有输入元件、输出元件、联接元件和控制元件，所述联接元件能够在初始位置与触发位置之间运动地支承在所述输入元件上，并且在所述触发位置中，所述输入元件与所述输出元件联接，所述控制元件在所述输入元件相对于所述输出元件运动时使得所述联接元件在初始位置与触发位置之间运动。

背景技术

可逆的安全带张紧器具有驱动装置，所述驱动装置可以借助于联接器与安全带卷轴的卷绕轴联接。在带卷绕滚子的常规运行中，所述安全带卷轴与驱动装置脱耦，从而安全带可以不受阻碍地从安全带卷轴上卷绕或者退绕。在拉紧情况下，驱动装置经由联接件与安全带卷轴联接，从而安全带可以被卷绕到安全带卷轴上并因此被收起来。

用于这种安全带张紧器的联接件例如在DE 10 2011 119 343 A1中示出。所述联接件基本上由构成为盘的输入元件、输出元件以及联接元件构成，所述输入元件与驱动装置持久地联接，所述输出元件与安全带卷轴联接，所述联接元件可以将输入元件和输出元件联接。此外，还设置有控制元件，所述控制元件在输入元件相对于输出元件运动时使得所述联接元件运动到触发位置中，在所述触发位置中，输入元件和输出元件联接，以及还设置有控制杆，所述控制杆可以将控制元件位置固定地固定。

在拉紧情况下，所述输入元件通过驱动装置运动，即转动。所述控制杆嵌接在控制元件例如控制盘上并且以位置固定的方式保持所述控制盘，从而所驱动的输入元件与联接元件一起相对于控制元件移动。由此，使得联接元件运动到触发位置中，在所述触发位置中，所述输入元件和所述输出元件联接。

为了使所述输入元件与所述输出元件脱耦，需要这样操控所述驱动装置，使得所述驱动装置沿相反方向转动并且通过所述控制元件向所述输入元件的运动使得所述联接元件再次返回运动到初始位置中。

但是，这需要如下驱动装置以及如下控制件，所述驱动装置能够使得所述输入元件沿两个相反的方向转动，通过所述控制件来控制所述驱动装置和输入元件的转动方向。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于机动车中安全带张紧器的联接器，所述安全带张紧器能够实现更加简单的控制。

为了实现所述目的，在开头提及的类型的联接器中设置为，所述联接元件与惯性质量体联接。

迄今公知的联接器具有相对小的重量，从而针对所述输入元件相对于控制元件的相对运动需要额外的阻止装置，例如控制杆，所述控制杆在输入元件被驱动时约束所述控制元件。所述阻止装置在脱耦时保持嵌接。为了使得输入元件运动到相对于控制元件的如下位置中，在所述位置中实现输入元件与输出元件的脱耦，所述输入元件还必须有效地沿相反方向运动，例如转动。

但是，因为控制元件与惯性质量体联接，其由于质量大不能跟随输入元件的快速运动并且滞留在它的后面。由此，在所述输入元件快速运动时，自动实现所述控制元件的滞留(Zurückbleiben)，并因此实现所述联接元件从所述初始位置运动到触发位置中，而不需要像控制杆那样的额外的元件。

因为控制元件不会被杆阻止，所以控制元件可以在拉紧过程结束之后或者在输入元件的加速度下降之后通过所述驱动装置，例如以弹簧加载的方式，退回到相对于输入元件的起始位置中，由此，所述联接元件可以返回到初始位置中。不需要通过驱动装置使得输入元件反向地转动。所述驱动装置以及用于驱动装置的控制件可以明显更加简单地构造，因为仅需沿一个转动方向的转动。

所述输入元件和所述控制元件可以例如盘状地或者环状地构成并且能够围绕一个共同的轴线转动地支承。这可以实现所述联接件并因此安全带张紧器的简单和紧凑的结构。

优选地，所述输入元件和控制元件经由弹簧元件彼此联接，其中，所述弹簧元件在联接元件的触发位置中是预张紧的。通过这种弹簧元件，所述控制元件可以在拉紧过程结束之后或者驱动力下降之后通过所述驱动装置去激活而相对于输入元件返回运动到起始位置中，在所述起始位置中，联接元件可以返回运动到所述初始位置中。此外，通过弹簧元件确保，仅在加速度高的情况下(其中所述惯性质量体滞留在输入元件的后面)实现所述联接器的激活。在驱动装置缓慢运动时或者在安全带卷轴缓慢转动时，所述控制元件由于弹簧张紧力而与输入元件一起运动，从而不激活联接器。通过选择弹簧硬度，可以影响联接器的响应特性。在硬弹簧的情况下，需要非常高的加速度，在软弹簧的情况下，较小的加速度就已经足够。

所述惯性质量体可以例如环形地构成并且沿周向方向包围控制元件。因此，惯性质量体具有尽可能大的质量惯性力矩，由此，所述惯性质量体可以具有小的质量。

所述控制元件能够以不同的方式与所述惯性质量体联接。优选地，所述控制元件尤其以弹簧加载的方式被压向所述惯性质量体。由此，在控制元件与惯性质量体之间存在高摩擦。通过如下方式选择所述摩擦力，即在所述输入元件加速的情况下，控制元件这样与惯性质量体联接，使得不实现控制元件向着惯性质量体的移动。如果较大的力作用于控制元件或者惯性质量体，例如当所述惯性质量体被额外的控制杆所阻止的时候，所述控制元件仍然可以向着所述惯性质量体移动。

所述控制元件例如由中断的环构成，所述中断的环以弹簧加载的方式被推挤开，并因此在内侧被压靠到所述惯性质量体上。所述控制元件由此均匀地被压靠到惯性质量体的整个内圆周上，由此在惯性质量体与控制元件之间引起大摩擦力。

联接元件可以例如是联接爪，所述联接爪在触发位置中嵌入输出元件上的啮合部中。联接爪可以例如通过如下方式构成，使得在力作用在输入元件上的情况下联接爪不会松开，从而联接爪还附加地相对于控制元件被保持在触发位置中。

所述联接爪可以例如从径向外部向着输出元件的啮合部运动到触发位置中，其中，联接爪优选被施加牵引力。由此，经由所述拉紧过程，也就是说在维持拉紧力的情况下，确保输入元件与输出元件的持久联接。

为了即使在输入元件缓慢运动时仍然实现输入元件与输出元件的联接，可以附加地在控制元件上和/或在惯性质量体上设置啮合部，控制杆可以嵌入所述啮合部中，以便将所述惯性质量体和/或所述控制元件位置固定地保持，从而在驱动所述输入元件时实现相对于控制元件的运动。

附图说明

其他的优点和特征在结合附图的后续说明中获知。在后续说明书中：

图1a至1d示出拉紧过程期间具有根据本发明的联接器的安全带张紧器；

图2示出图1中的联接器的细节图；

图3示出图2中的联接器的底侧在输入元件和控制元件区域内的视图；

图4示出图2中的联接器的侧视图；以及

图5示出图2中的联接器带有处于触发位置中的联接元件的剖面图。

具体实施方式

在图1a至1d中示出用于安全带卷轴12的安全带张紧器10。机动车安全带的安全带14可以沿转动方向D缠绕在所述安全带卷轴12上。在约束情况下，可以通过安全带张紧器10开始进行所述安全带14的拉紧，方法是：驱动装置16经由联接器18与所述安全带卷轴12联接，由此，所述安全带卷轴12沿转动方向D被加载。

所述驱动装置16具有驱动马达20，所述驱动马达20带有马达齿轮22，所述马达齿轮22与圆柱齿轮驱动装置24联接。所述圆柱齿轮驱动装置24与所述联接器18的输入元件26联接。所述输入元件26由盘(参见图3和图4)形成，所述盘能够围绕所述安全带卷轴12的轴线27转动。在所述输入元件26的外周上设置有啮合部，所述圆柱齿轮驱动装置24嵌入所述啮合部中。

此外，在所述输入元件26上设置有联接元件28，在这里所示的实施例中为联接杆，所述联接元件28能够从图1a中所示的初始位置运动到图1b中所示的触发位置。所述联接元件28能够围绕所述输入元件26上的转动点30枢转。

尤其如图2中所示，所述联接元件28弧形地构成并且沿周向方向上围绕轴线27在大约140度的角度上延伸。在所述联接元件28上设置有多个在周向方向上彼此间隔开的齿部29，所述齿部29(如下面将详细阐述的那样)能够嵌入输出元件34的啮合部32中。

在所述触发位置中，所述联接元件28与输出元件34的啮合部32嵌接，所述输出元件34与所述安全带卷轴12的所述带轴35联接并且能够围绕它的轴线27转动。如果联接元件28位于触发位置中，那么联接元件28嵌入所述啮合部32中，并且输出元件34与所述输入元件26联接。由此，通过驱动装置16，所述输出元件34并且因此所述安全带卷轴12能够沿转动方向D运动，并且所述安全带14被卷绕在所述安全带卷轴12上(图1b和1d)。

所述齿部29具有底切部，从而所述齿部29从所述啮合部32上的松脱只有在所述输出元件34逆向转动的时候才能够实现。因此，所述联接元件28在触发位置中与所述输出元件可靠地联接。所述联接元件28的松脱只有在没有力作用于输入元件和输出元件的时候才可能实现。

为了使得所述联接元件28从初始位置运动到触发位置中，设置有控制元件36，所述控制元件36通过中断的环形成，所述中断的环能够相对于输入元件围绕轴线27转动地支承。所述控制元件36经由弹簧元件38与所述输入元件26联接，其中，在联接元件的图1a所示的初始位置中，所述弹簧元件38基本上不承受负荷。

在所述控制元件36上设置有触发几何结构40，在所述输入元件26运动时，也就是在支承在所述输入元件上的联接元件28运动时，所述触发几何结构40使得所述联接元件28相对于所述控制元件运动到触发位置中(图1b)。此外，设置有操控几何结构42，所述操控几何结构42使得所述联接元件28在输入元件26相对所述控制元件36逆向转动时返回运动到初始位置中。为此，所述调控几何结构42具有销43，所述销43贴靠在联接元件28上，并且使所述联接元件在相反于所述转动方向D转动时从啮合部32运动离开(参见图2和图5)。

此外，如尤其在图2中所示的那样，所述联接器具有惯性质量体44，所述惯性质量体44由环形成，所述环在周向方向上包围所述控制元件36。所述惯性质量体44与控制元件36联接。这种联接通过如下方法产生：所述控制元件36被布置在所述环的中断处上的弹簧46通过如下方式被推挤开，使得其在内侧被压靠到所述惯性质量体44上。基于产生的摩擦，所述控制元件36和惯性质量体44摩擦锁合地彼此联接。

如果所述输入元件26通过驱动装置16沿转动方向D加速，那么所述惯性质量体44由于质量大而滞留在所述输入元件26的运动之后。同样，与所述惯性质量体44联接的控制元件36与所述惯性质量体44一起同样地滞留在所述输入元件26的运动之后，其中，所述弹簧元件38被张紧(图1b)。

由于所述输入元件26相对于所述控制元件36运动，所述联接元件28与所述触发几何结构40发生贴靠。所述触发几何结构40具有倾斜的贴靠面41，所述联接元件28贴靠到所述贴靠面上。在所述控制元件36沿转动方向D进一步转动时，所述联接元件被贴靠面径向向内挤压，直至所述齿部29嵌入输出元件34的啮合部32中。在所述触发位置中，输入元件26与输出元件34联接。因此，当输入元件26进一步转动时，输出元件34并因此所述安全带卷轴12沿转动方向D运动，由此所述安全带14被拉紧(图1c)。

如图1b和1c中所示，在输入元件26上设置有用于联接元件28的止挡部，在触发位置中，所述联接元件28贴靠在所述止挡部上，从而所述联接元件不能进一步压向所述输出元件34。在这个位置中，所述触发几何结构40这样贴靠在所述联接元件28上(即输入元件26上)，使得所述控制元件36和惯性质量体44在输入元件进一步转动时与所述输入元件一起转动。此外，这通过预张紧的弹簧元件38得以支持，所述预张紧的弹簧元件38允许所述控制元件36向所述输入元件26仅仅抵抗较大的力进一步移动或者扭转。

在拉紧过程结束之后，使所述驱动装置16去激活，从而没有力被施加到所述输入元件26上，并因此没有力被施加到所述联接器18上。通过所述弹簧元件38，所述控制元件36并因此所述惯性质量体44相对于所述输入元件26运动到起始位置中，其中，通过所述脱耦几何结构44，所述联接元件28返回运动到所述初始位置中。

所述输入元件26与所述输出元件34的脱耦在拉紧过程结束之后自主地实现，而不需要额外的控制。因此，驱动装置16或者用于所述驱动装置16的控制件能够明显更简单地构成，这是因为所述输入元件26不必沿相反方向转动，或者不必移除用于所述控制元件36的止动爪，以便使得控制元件36相对于输入元件26运动。这个过程通过在接合过程期间预张紧的弹簧元件38来实现。在此，通过未示出的安全带卷绕弹簧使得所述输出元件34沿缩回方向D运动，从而所述联接元件28能够从底切部中松脱开。不需要使所述驱动装置的转动方向反向，因此不需要马达的转动方向反向或者极性反转。

此外，为了激活所述联接器18并因此激活所述安全带张紧器10，除了激活所述驱动装置16之外，不需要激活的控制件或者额外的控制杆。

但是，如图1a至1d中所示，可以存在额外的控制杆48，所述控制杆48可以嵌入所述惯性质量体44的外侧上的啮合部50中。所述输入元件26的缓慢转动可能会由于通过所述弹簧元件38的联接而不足以引起所述联接元件和输入元件的相对运动。如果所述控制杆48嵌入所述惯性质量体44的啮合部50中的话，那么所述惯性质量体44以不依赖于所述输入元件26的速度或加速度的方式被位置固定地保持。在触发的控制杆的情况下，即使在所述输入元件26的缓慢转动时，仍然实现所述输入元件26并因此所述联接元件28相对所述控制元件36的扭转，并因此实现与所述输出元件34的联接。

在这里所示的实施方式中，所述输入元件26和控制元件36盘状或者环状地构成并且以能够围绕共同的轴线转动的方式支承，所述共同的轴线在这里是安全带卷轴12的轴线27。由此，所述联接件非常紧凑，从而可以在小的结构空间中使用联接器。所述输入元件26和控制元件36能够以彼此独立的方式任意地构成，只要确保：通过所述输入元件26相对于控制元件36的运动实现联接元件28到所述触发位置中的运动。

在该实施方式中，所述惯性质量体44同样环形地构成，由此惯性质量体44具有非常高的惯性力矩。所述惯性质量体44可以与此无关地任意地构成，只要确保：所述惯性质量体44足够大，由此控制元件36在输入元件26加速时滞留在所述输入元件后面。在此，所述惯性质量体44可以被调整到期望的加速度上，在所述期望的加速度下，应该激活所述联接器12。

Claims (8)

1.用于机动车中安全带张紧器(10)的联接器(18)，所述联接器具有输入元件(26)、输出元件(34)、联接元件(28)和控制元件(36)，所述联接元件能够在初始位置与触发位置之间运动地支承在所述输入元件(26)上并且在触发位置中将输入元件(26)与输出元件(34)联接，所述控制元件在输入元件(26)相对于控制元件(36)运动时使联接元件(28)在初始位置与触发位置之间运动，其特征在于，所述控制元件(36)与具有大质量的惯性质量体(44)联接，所述惯性质量体(44)环形地构成并且沿周向方向包围控制元件(36)，并且所述控制元件(36)和惯性质量体(44)摩擦锁合地彼此联接。

2.根据权利要求1所述的联接器，其特征在于，所述输入元件(26)和控制元件(36)盘状地或者环状地构成并且能够围绕一个共同的轴线转动地支承。

3.根据权利要求1或2所述的联接器，其特征在于，所述输入元件(26)和所述控制元件(36)经由弹簧元件(38)彼此联接，其中，弹簧元件(38)在联接元件(28)的触发位置中预张紧。

4.根据权利要求1或2所述的联接器，其特征在于，所述控制元件(36)以弹簧加载的方式压向所述惯性质量体(44)。

5.根据权利要求4所述的联接器，其特征在于，所述控制元件(36)由中断的环构成，所述中断的环以弹簧加载的方式被推挤开。

6.根据权利要求1或2所述的联接器，其特征在于，所述联接元件(28)是联接爪，所述联接爪在所述触发位置中嵌入输出元件(34)上的啮合部(32)中。

7.根据权利要求6所述的联接器，其特征在于，所述联接元件(28)从径向外部向着所述输出元件(34)的啮合部(32)运动到触发位置中。

8.根据权利要求1或2所述的联接器，其特征在于，所述控制元件(36)和/或所述惯性质量体(44)具有用于接合控制杆(48)的啮合部。

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