CN106740654A - 卷收器及其带有该卷收器的安全带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷收器及其带有该卷收器的安全带，其技术方案要点是，包括框架和芯轴组件，框架上设有在卷收器倾斜后进行锁止的倾斜锁止机构，倾斜锁止机构包括与芯轴联动的外齿棘轮、固定至框架上且笼罩至外齿棘轮外侧的固定板、转动连接至固定板上的棘爪和驱动棘爪转动的钢球座，固定板的外侧还设有使棘爪与外齿棘轮脱离啮合关系的离合机构，该安全带可以在织带拉出的初始段的过程中，钢球座不能对棘爪起到顶出作用，因此，不管卷收器如何倾斜，卷收器都具有一段可安全拉出的距离，便于装车人员检查，过了安全距离后，钢球座重新对棘爪进行驱动，能在倾斜时对芯轴锁止，符合法规要求。

Description

卷收器及其带有该卷收器的安全带

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种卷收器及其带有该卷收器的安全带。

背景技术

现有汽车卷收器为了保证安全性，都具有锁止功能，卷收器只能处在正确的装车角度下才能拉出，比如，当卷收器垂直90度安装时，卷收器可以被拉出，当卷收器卷前后倾斜安装时，通过卷收器上的钢球座起到锁止功能。如果为乘坐舒适，将车上的座椅靠背向前或向后移，卷收器及其带有该卷收器的安全带产生向前倾斜或向后倾斜，在这种倾斜情况下就发生锁止，卷带就难以拉出，符合汽车零部件的规范要求。

上述的规范要求的现有技术可参考：公开号为CN201304958的中国专利，该专利公开了一种具有倾斜锁止功能的卷收器，包括框架、卡板、卷带轴、卷簧和由内齿圈、外齿轮、钢球、钢球座底座、钢球座、摆杆组件、摆杆座和摆块棘爪组成的倾斜锁止机构，摆杆组件与钢球座铰接，钢球置于摆杆组件的圆弧槽与钢球座的凹坑组成的半封闭空间中；内齿圈和摆杆同与摆块棘爪相接触，卡板的端部与摆杆座插接相连，摆杆座一侧与内齿圈活动连接，另一侧通过拉簧固定在立壁上。当汽车倾斜超过一定角度时，钢球快速转动使摆杆摆动并通过摆块棘爪卡使外齿轮止动，通过摆杆座带动卡板将齿盘锁定，阻止卷带被进一步拉出，实现多角度倾斜锁止及倾斜安装情况下安全锁止。

这种卷收器可以实现在竖直状态下，卷收器可放卷拉出，在倾斜的情况下则被锁止，这种锁止结构符合安全规范的要求，但是许多装车人员不清楚卷收器的规范要求，在装车前难免会倾斜卷收器来检查卷收器能否正常使用，倾斜后的卷收器不能放卷拉出，从而造成了装车人员误解，认为卷收器不能正常使用，给装车人员带去很大的麻烦。

发明内容

本发明的一目的是提供一种卷收器，其具有便于装车时验收的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种卷收器，包括框架和芯轴组件，芯轴组件其中一轴端连接卷簧组件，另一轴端连接自锁组件，框架上还设有在卷收器倾斜后进行锁止的倾斜锁止机构，倾斜锁止机构包括与芯轴联动的外齿棘轮、固定至框架上且笼罩至外齿棘轮外侧的固定板、转动连接至固定板上的棘爪和驱动棘爪转动的钢球座，所述固定板的外侧还设有使棘爪与外齿棘轮脱离啮合关系的离合机构，离合机构包括与转动连接至固定板上的凸轮、联动凸轮转动的传动机构，凸轮包括长径弧段和短径弧段，长径弧段和短径弧段曲率连接，凸轮的长径弧段的直径大于外齿棘轮的最大外径，短径弧段小于外齿棘轮的最大外径。

如此设置，离合机构的凸轮在转动时，长径弧段与棘爪相互抵触，通过长径弧段抵触棘爪，棘爪不能向上转动，钢球座不能在倾斜状态下对棘爪顶出，凸轮转动时，长径弧段抵触棘爪过程中，芯轴可以被外部的安全带拉出，方便装车人员进行检查，拉出一段距离，凸轮转动至短径弧段处，短径弧段与棘爪之间具有间隔，重新使钢球座驱动棘爪，能对芯轴起到锁止作用。

进一步设置：所述传动机构包括与芯轴联动的主动齿轮、转动连接至固定板外端面上且与主动齿轮啮合联动的过渡齿轮，凸轮上设有与过渡齿轮啮合联动的内齿圈，主动齿轮的直径小于过渡齿轮的直径。

如此设置，芯轴在转动时，带动主动齿轮并联动过渡齿轮转动，过渡齿轮与凸轮的内齿圈进行啮合联动，从而实现芯轴转动联动凸轮转动，通过凸轮在拉出的初始段，能具有一段不被锁止的距离。

进一步设置：所述过渡齿轮包括位于同一轴线上具有不同直径的小齿轮和大齿轮，大齿轮与主动齿轮啮合联动，小齿轮与凸轮上的内齿圈啮合联动，内齿圈和主动齿轮均与芯轴同轴。

如此设置，过渡齿轮具有轴向的小齿轮和大齿轮，结构更为合理，方便同时联动两个齿轮，节省过渡部件。

进一步设置：所述芯轴组件包括旋转连接至框架上的芯轴、位于芯轴轴端两侧的第一连接轴和第二连接轴，卷簧组件连接至第一连接轴上，自锁组件连接至第二连接轴上。

如此设置，芯轴一个轴端可以联动卷簧组件进行反向回收，也可以在另一个轴端时上将拉出后的安全带进行暂时的锁定。

进一步设置：所述自锁组件包括位于芯轴朝向第二连接轴一侧的端面上的环形槽、滑移连接环形槽内的锁止块、位于锁止块的轴向的外侧的安全板，锁止块朝向径向外侧的一端设有扇形棘齿，框架供芯轴穿设部分的内圈上设有与扇形棘齿配合的内齿棘轮。

如此设置，锁止块可以在芯轴的轴端面上滑移，因为锁止块上具有扇形棘齿，框架上具有内齿棘轮，芯轴在转动时，内齿棘轮的齿尖朝向转动方向的前侧，当芯轴以正常速度旋转释放时，锁止块不会脱出，允许织带被顺畅释放或回卷，当织带被快速旋转释放或回卷时，由于离心力的作用使锁止块沿着环形槽的方向滑出，实现与内齿齿轮啮合锁止，使芯轴不被反转，在织带快速释放或回卷时防止织带被释放或回卷，保证车辆在突然加速或刹车的情况下，人体拉扯织带是被锁止的，保证突发情况下的安全性，又因为扇形棘齿和内齿棘轮是单向锁止，芯轴被卷簧收回时即可解除锁止。

进一步设置：所述锁止块的轴向外端面上设有一拨杆，外齿棘轮上设有供拨杆轴向穿设的牵引滑槽，牵引滑槽呈弧形设置，芯轴转动联动第二连接轴、安全板和外齿棘轮一并转动。

如此设置，拨杆便于联动第二连接轴、安全板和外齿棘轮一并转动，在当芯轴以正常速度旋转释放时，锁止块通过拨杆限制于牵引滑槽的末端，跟随着外齿棘轮一并转动，当织带被快速旋转释放或回卷时，由于离心力的作用使锁止块沿着环形槽的方向滑出，拨杆滑移至牵引滑槽的前端，限制锁止块的行程。

进一步设置：所述安全板呈半月状，安全板外圆周上设有两个支耳，芯轴的轴端上设有供两个支耳嵌设的凹槽，凹槽的宽度大于支耳的宽度。

如此设置，安全板的支耳放置在凹槽内，另一轴端被外侧的部件所限位，起到轴向固定的作用，又因为支耳可以在凹槽内转动一小段距离，在织带被快速旋转释放或回卷时，由于瞬时的牵引力，安全板通过支耳于凹槽内周向转动，转动的过程中，安全板推动拨杆向外运动，从而便于锁止块滑移顶出。

进一步设置：所述固定板位于外齿棘轮的下方设有一安装槽，棘爪位于安装槽与外齿棘轮之间，安装槽的内壁上设有水平滑槽，钢球座的上设有嵌设至水平滑槽内的水平导轨。

如此设置，水平滑槽和水平导轨方便了钢球座的安装固定，因为钢球座是独立选购的部件，方便拆装和更换。

进一步设置：所述钢球座包括球形底座、铰接至球形底座上的球形盖板和被夹持于球形底座和球形盖板之间的钢球，球形盖板上设有抵触至棘爪底部的顶杆。

如此设置，当卷收器发生倾斜时，钢球重心偏移，钢球在球形底座的球形凹陷范围内水平滚动，钢球在移动的过程中，球形盖板被转动，进而使球形盖板上的顶杆顶出至棘爪上，棘爪与外齿棘轮啮合限位，当卷收器保持竖直时，钢球不发生位移，球形盖板和棘爪自然向下，棘爪与外齿棘轮脱离。

本发明的另一目的是提供一种安全带，其具有便于装车时验收的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种安全带，带有上述的卷收器，安全带的织带固定至卷收器的芯轴上。

综上所述，本发明具有以下有益效果：该安全带可以在织带拉出的初始段的过程中，钢球座不能对棘爪起到顶出作用，因此，不管卷收器如何倾斜，卷收器都具有一段可安全拉出的距离，便于装车人员检查，过了安全距离后，钢球座重新对棘爪进行驱动，能在倾斜时对芯轴锁止，符合法规要求。

附图说明

图1是芯轴组件的结构示意图；

图2是自锁组件的结构示意图；

图3是外齿棘轮的结构示意图；

图4是钢球座的连接关系示意图；

图5是倾斜锁止机构的结构示意图；

图6是离合机构的结构示意图；

图7是罩壳的结构示意图。

图中，1、框架；2、芯轴组件；3、芯轴；4、第一连接轴；5、第二连接轴；6、卷簧组件；7、芯套；8、卷簧板；9、卷簧盖；10、锁止块；11、环形槽；12、侧向凸起；13、堵块；14、安全板；15、支耳；16、凹槽；17、扇形棘齿；18、内齿棘轮；19、拨杆；20、外齿棘轮；21、牵引滑槽；22、固定板；23、安装槽；24、钢球座；25、水平滑槽；26、水平导轨；27、球形底座；28、球形盖板；29、钢球；30、顶杆；31、凸轮；311、内齿圈；322、短径弧段；333、长径弧段；32、传动机构；33、主动齿轮；34、过渡齿轮；341、大齿轮；342、小齿轮；35、棘爪；36、罩壳；37、离合机构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种卷收器，如图1所示，包括框架1和芯轴组件2，芯轴组件2包括旋转连接至框架1上的芯轴3、位于芯轴3两端的第一连接轴4和第二连接轴5，其中第一连接轴4用于连接卷簧组件6，卷簧组件6包括套设至第一连接轴4上联动的芯套7，芯套7的外圈设有卷簧（图中未视出），位于芯套7的轴向内侧设有卷簧板8，轴向外侧设有卷簧盖9，通过卷簧板8和卷簧盖9将卷簧封闭在内。

如图2所示，芯轴3朝向第二连接轴5一侧的端面上设有锁止块10和供锁止块10滑移的环形槽11，环形槽11的尾部封闭，前部槽口水平朝向芯轴3的外径一侧，锁止块10的靠近槽尾设有侧向凸起12，环形槽11的槽口设有限制侧向凸起12径向滑出的堵块13，锁止块10只能在堵块13与槽尾的行程内滑移。

锁止块10的轴向的外侧设有安全板14，安全板14呈半月状，安全板14外圆周上设有两个支耳15，芯轴3的轴端上设有供两个支耳15嵌设的凹槽16，凹槽16的宽度大于支耳15的宽度，给支耳15留有圆周活动的空间。安全板14限制锁止块10轴向脱出。

锁止块10朝向径向外侧的一端设有扇形棘齿17，框架1供芯轴3穿设部分的内圈上设有与扇形棘齿17配合的内齿棘轮18，锁止块10的轴向外端面上设有一拨杆19，扇形棘齿17和内齿棘轮18构成了自锁组件。

如图3所示，第二连接轴5上设有外齿棘轮20，外齿棘轮20上设有供拨杆19轴向穿设的牵引滑槽21，牵引滑槽21呈弧形设置。

结合图1至图3，织带拉出后，芯轴3的转动方向为图2中的顺时针方向，芯轴3转动联动第二连接轴5、安全板14和外齿棘轮20一并转动，芯轴3通过在放卷旋转的过程中，牵引滑槽21的末端与拨杆19抵触，外齿棘轮20联动锁止板10一并运动，当芯轴3以正常速度旋转释放时，锁止块10不会脱出，芯轴3正常释放或回卷。

当织带被快速旋转释放或回卷时，由于离心力的作用使锁止块10沿着环形槽11的方向滑出，实现与内齿齿轮啮合锁止，使芯轴3不被反转，在织带快速释放或回卷时防止织带被释放或回卷，保证车辆在突然加速或刹车的情况下，人体拉扯织带是被锁止的，保证突发情况下的安全性，又因为扇形棘齿17和内齿棘轮18是单向锁止，芯轴3被卷簧收回时即可解除锁止，同时使锁止块10退回复位。

如图4所示，在第二连接轴5的外侧设有固定板22，固定板22笼罩在外齿棘轮20的外侧，不影响外齿棘轮20的转动，固定板22位于外齿棘轮20的下方设有一安装槽23，安装槽23与外齿棘轮20之间铰接有一与外齿棘轮20配合的棘爪35，棘爪35可以往复转动，在转动的过程中与外齿棘轮20啮合或脱离，驱动棘爪35转动的动力来源为安装槽23内的钢球座24，棘爪35和钢球座24组成了倾斜锁止机构。

安装槽23的内壁上设有水平滑槽25，钢球座24的上设有嵌设至水平滑槽25内的水平导轨26，钢球座24通过水平导轨26嵌设至水平滑槽25内进行固定。钢球座24包括球形底座27、铰接至球形底座27上的球形盖板28和被限制活动于球形底座27和球形盖板28之间的钢球29，钢球29在球形底座27和球形盖板28之间活动，球形盖板28上设有抵触至棘爪35底部的顶杆30，当卷收器发生倾斜时，钢球29重心偏移，钢球29在球形底座27的球形凹陷范围内水平滚动，钢球29在移动的过程中，由于球形盖板28是铰接的，球形盖板28被顶出转动，进而使球形盖板28上的顶杆30顶出至棘爪35上，棘爪35与外齿棘轮20啮合限位，此状态下，外齿棘轮20轮被锁定，同时也锁定芯轴3，芯轴3不能转动。

当卷收器保持竖直状态时，钢球座24的重心也保持竖直，钢球29陷入至球形底座27的最低处，球形盖板28绕铰接点转动向下抵触至钢球29的上表面，与棘爪35分离一段距离，此状态下，棘爪35通过自身的铰接点转动向下，脱离外齿棘轮20，外齿棘轮20可以被芯轴3联动转动，不发生锁定关系。

如图5、图6所示，固定板22的外侧还设有使棘爪35与外齿棘轮20脱离啮合关系的离合机构37，离合机构37包括与转动连接至固定板22上的凸轮31、联动凸轮31转动的传动机构32。

传动机构32包括设于第二连接轴5上的主动齿轮33、转动连接至固定板22外端面上的过渡齿轮34，主动齿轮33的直径小于过渡齿轮34的直径，过渡齿轮34包括位于同一轴线上具有不同直径的小齿轮342和大齿轮341，大齿轮341与主动齿轮33啮合联动，凸轮31上设有与小齿轮342相互啮合的内齿圈311，内齿圈311和主动齿轮33均与芯轴3同一轴线上，芯轴3转动带动主动齿轮33转动，主动齿轮33与过渡齿轮34的小齿轮342啮合联动，过渡齿轮34又与凸轮31的内齿圈311啮合联动，从而驱动凸轮31转动。

凸轮31包括长径弧段333和短径弧段322，长径弧段333和短径弧段322的外圈曲率连续，保证外圈的相切。凸轮31的长径弧段333的直径大于外齿棘轮20的最大外径，短径弧段322小于外齿棘轮20的最大外径。

安装时，离合机构37内的凸轮31初始位置是固定的，将长径弧段333的起初位置抵触至棘爪35上，凸轮31由芯轴3通过传动机构32联动后驱动转动，在凸轮31旋转的过程中，棘爪35与长径弧段333相互抵触，在此过程中，棘爪35被凸轮31的长径弧段333抵触下压，一直保持与外齿棘轮20脱离不能啮合的状态，在该状态下，卷收器不管是竖直还是倾斜，芯轴3均不被锁止锁定，芯轴3卷绕的安全带可被拉出一段距离，该段的距离由长径弧段333的长度决定；当凸轮31转动至短径弧段322时，棘爪35不被凸轮31下压，可通过钢球座24往上推动，在卷收器倾斜时，芯轴3能实现锁止。

因为传动机构32中的主动齿轮33的直径小于过渡齿轮34的直径，在运行时，主动齿轮33与过渡齿轮34构成一减速齿轮组。织带释放时，芯轴3的转速传递至凸轮31上的转速被大大降低，芯轴3拉出有一段距离后，凸轮31转动至短径弧段322后不被限制，完成该段距离时，减速后的内齿圈311与过渡齿轮34啮合行走一小段长度，该段距离不能完全绑住人体。织带继续被释放时，内齿圈311与过渡齿轮34啮合行走完内齿圈311剩下的长度，需要说明的是，内齿圈311的长度满足织带完全拉出的长度。通过该设置，使离合机构37可以装车后不被拆卸，可依附至原有的结构上实现。

如图7所示，在固定板22和离合机构37的外侧还设有封闭各部件的罩壳36，罩壳36与固定板22卡扣连接。

上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种卷收器，包括框架(1)和芯轴组件(2)，芯轴组件(2)其中一轴端连接卷簧组件(6)，另一轴端连接自锁组件，框架(1)上还设有在卷收器倾斜后进行锁止的倾斜锁止机构，倾斜锁止机构包括与芯轴(3)联动的外齿棘轮(20)、固定至框架(1)上且笼罩至外齿棘轮(20)外侧的固定板(22)、转动连接至固定板(22)上的棘爪(35)和驱动棘爪(35)转动的钢球座(24)，其特征在于：所述固定板(22)的外侧还设有使棘爪(35)与外齿棘轮(20)脱离啮合关系的离合机构(37)，离合机构(37)包括与转动连接至固定板(22)上的凸轮(31)、联动凸轮(31)转动的传动机构(32)，凸轮(31)包括长径弧段(333)和短径弧段(322)，长径弧段(333)和短径弧段(322)曲率连接，凸轮(31)的长径弧段(333)的直径大于外齿棘轮(20)的最大外径，短径弧段（322）小于外齿棘轮(20)的最大外径。

2.根据权利要求1所述的卷收器，其特征在于：所述传动机构(32)包括与芯轴(3)联动的主动齿轮(33)、转动连接至固定板(22)外端面上且与主动齿轮(33)啮合联动的过渡齿轮(34)，凸轮(31)上设有与过渡齿轮(34)啮合联动的内齿圈(311)，主动齿轮(33)的直径小于过渡齿轮(34)的直径。

3.根据权利要求2所述的卷收器，其特征在于：所述过渡齿轮(34)包括位于同一轴线上具有不同直径的小齿轮(342)和大齿轮(341)，大齿轮(341)与主动齿轮(33)啮合联动，小齿轮(342)与凸轮(31)上的内齿圈(311)啮合联动，内齿圈(311)和主动齿轮(33)均与芯轴(3)同轴。

4.根据权利要求3所述的卷收器，其特征在于：所述芯轴组件(2)包括旋转连接至框架(1)上的芯轴(3)、位于芯轴(3)轴端两侧的第一连接轴(4)和第二连接轴(5)，卷簧组件(6)连接至第一连接轴(4)上，自锁组件连接至第二连接轴(5)上。

5.根据权利要求4所述的卷收器，其特征在于：所述自锁组件包括位于芯轴(3)朝向第二连接轴(5)一侧的端面上的环形槽(11)、滑移连接环形槽(11)内的锁止块(10)、位于锁止块(10)的轴向的外侧的安全板(14)，锁止块(10)朝向径向外侧的一端设有扇形棘齿(17)，框架(1)供芯轴(3)穿设部分的内圈上设有与扇形棘齿(17)配合的内齿棘轮(18)。

6.根据权利要求5所述的卷收器，其特征在于：所述锁止块(10)的轴向外端面上设有一拨杆(19)，外齿棘轮(20)上设有供拨杆(19)轴向穿设的牵引滑槽(21)，牵引滑槽(21)呈弧形设置，芯轴(3)转动联动第二连接轴(5)、安全板(14)和外齿棘轮(20)一并转动。

7.根据权利要求6所述的卷收器，其特征在于：所述安全板(14)呈半月状，安全板(14)外圆周上设有两个支耳(15)，芯轴(3)的轴端上设有供两个支耳(15)嵌设的凹槽(16)，凹槽(16)的宽度大于支耳(15)的宽度。

8.根据权利要求6所述的卷收器，其特征在于：所述固定板(22)位于外齿棘轮(20)的下方设有一安装槽(23)，棘爪(35)位于安装槽(23)与外齿棘轮(20)之间，安装槽(23)的内壁上设有水平滑槽(25)，钢球座(24)的上设有嵌设至水平滑槽(25)内的水平导轨(26)。

9.根据权利要求7所述的卷收器，其特征在于：所述钢球座(24)包括球形底座(27)、铰接至球形底座(27)上的球形盖板(28)和被夹持于球形底座(27)和球形盖板(28)之间的钢球(29)，球形盖板(28)上设有抵触至棘爪(35)底部的顶杆(30)。

10.一种安全带，其特征在于：带有如权利要求1～9任意一项所述的卷收器，安全带的织带固定至卷收器的芯轴(3)上。