CN107826077A - 一种安全带紧收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全带紧收装置，其中，包括支架、绕轴、织带、蜗卷弹簧、制动齿轮、棘轮和装有非牛顿流体的液罐；支架固定安装在车辆上，支架包括底板、第一侧板和第二侧板；绕轴的第一端通过第一安装孔可转动地安装在第一侧板上，绕轴的第二端通过第二安装孔可转动地安装在第二侧板上；织带卷绕在绕轴上；蜗卷弹簧安装在绕轴的第一端且位于第一侧板的外侧；制动齿轮轴向设有第一孔；棘轮与绕轴的第二端之间传动连接，棘轮可转动地安装在第一孔内，棘轮在织带拉伸时，与制动齿轮单向传动；液罐的中部设有第二孔，绕轴插设在第二孔内，制动齿轮位于液罐内。本发明有效的防止紧收力度过大对人员造成的伤害，提高驾驶的舒适性与安全性。

Description

一种安全带紧收装置

技术领域

本发明涉及安全带技术领域，尤其涉及一种安全带紧收装置。

背景技术

为避免或减轻人员在车祸中受到伤害而采取的安全设计称为被动安全设计，如安全带，安全气囊，车身的前后吸能区，车门防撞钢梁都属被动安全设计。它们都是在车祸发生后才起作用的。传统安全带在车祸发生后不能自动的调节紧收力度，容易对人员造成二次伤害，造成勒伤。即便是更加高级的安全带紧收装置能够实现其功能，其高昂的价格也令很多车主望而却步。

如何能使安全带在车辆受到撞击时自动的调节紧收力度的大小，有效的防止紧收力度过大对人员造成的伤害，提高驾驶的舒适性与安全性，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全带紧收装置，以解决现有技术中的问题，有效的防止紧收力度过大对人员造成的伤害，提高驾驶的舒适性与安全性。

本发明提供了一种安全带紧收装置，其中，包括支架、绕轴、织带、蜗卷弹簧、制动齿轮、棘轮和装有非牛顿流体的液罐；

所述支架固定安装在车辆上，所述支架包括底板、第一侧板和第二侧板，所述第一侧板、所述第二侧板均垂直设在所述底板上且位于所述底板的同一侧，所述第一侧板上设有第一安装孔，所述第二侧板上设有第二安装孔，所述第一安装孔的中心线与所述第二安装孔的中心线位于同一直线上；

所述绕轴的第一端通过所述第一安装孔可转动地安装在所述第一侧板上，所述绕轴的第二端通过所述第二安装孔可转动地安装在所述第二侧板上；

所述织带卷绕在所述绕轴上，且其内端与所述绕轴连接；

所述蜗卷弹簧安装在所述绕轴的第一端且位于所述第一侧板的外侧；

所述制动齿轮轴向设有第一孔；

所述棘轮与所述绕轴的第二端之间传动连接，所述棘轮可转动地安装在所述第一孔内，所述棘轮在所述织带拉伸时，与所述制动齿轮单向传动；

所述液罐的中部设有第二孔，所述绕轴的第二端插设在所述第二孔内，所述制动齿轮位于所述液罐内。

如上所述的安全带紧收装置，其中，优选的是，还包括多个挡板，多个所述挡板均与所述第一侧板、所述第二侧板卡接。

如上所述的安全带紧收装置，其中，优选的是，所述挡板为2个。

如上所述的安全带紧收装置，其中，优选的是，还包括簧盖和制动端盖；所述簧盖套在所述蜗卷弹簧的外面且通过紧固螺栓安装在所述第一侧板上，所述制动端盖套在所述液罐的外面且通过紧固螺栓安装在所述第二侧板上。

如上所述的安全带紧收装置，其中，优选的是，所述液罐的外周设有限位块，所述制动端盖的内侧设有用于容纳所述限位块的第一凹槽。

如上所述的安全带紧收装置，其中，优选的是，所述蜗卷弹簧的外端固定在所述簧盖上。

如上所述的安全带紧收装置，其中，优选的是，还包括左防漏胶片和右防漏胶片，所述左防漏胶片安装在所述第二孔靠近第二侧板的一侧，所述右防漏胶片安装在所述第二孔远离所述第二侧板的一侧。

如上所述的安全带紧收装置，其中，优选的是，所述底板上设有第三安装孔，所述底板通过所述第三安装孔安装在所述车辆上。

如上所述的安全带紧收装置，其中，优选的是，所述绕轴的中部沿轴线方向设有夹槽，所述织带的一端夹持在所述夹槽内。

如上所述的安全带紧收装置，其中，优选的是，所述第一孔的内壁上设有多个呈圆周阵列分布的第二凹槽，所述第二凹槽的一面沿径向设置，另一面为斜面；

所述棘轮的外周上设有铰接的棘爪，所述棘爪的形状与所述第二凹槽相同，所述棘轮对应所述棘爪处设有能够容纳所述棘爪的第三凹槽。

本发明通过将支架安装在车辆上，绕轴可转动地安装在支架上，织带的一端固定在绕轴上，织带卷绕在所述绕轴上，蜗卷弹簧安装在绕轴的第一端，制动齿轮安装在装有非牛顿流体的液罐内，棘轮安装在制动齿轮内与制动齿轮单向传动，所述棘轮固定安装在绕轴的第二端。根据非牛顿流体具有粘度随剪切速度的增加而提高性质可知，当车辆发生巨大撞击时，织带迅速的被拉伸，织带拉伸的过程中通过绕轴带动棘轮转动，棘轮转动带动制动齿轮转动，制动齿轮的快速转动导致其切割非牛顿流体的剪切速度骤增，装有非牛顿流体的液罐内的非牛顿流体的粘性系数会骤增，粘度系数的骤增带来的是非牛顿流体的强度的骤增，其强度可以提供制动所需的阻力，达到锁止织带的目的，同时在织带拉伸的过程中，蜗卷弹簧在绕轴的带动下收紧。当危险过后，织带不在被拉伸，蜗卷弹簧在自身弹力的作用下逐渐恢复原状，在此过程中，带动绕轴反转，绕轴带动棘轮反转，因棘轮与制动齿轮是单向传动，棘轮转动的过程中不会带动制动齿轮转动，绕轴反转将拉伸出去的织带重新绕回到绕轴上。本发明能够在车辆受到撞击后自动的调节织带的收紧力度，防止对人体造成二次伤害，造成勒伤，同时本装置结构简单，成本低。

附图说明

图1为本发明的拆解图；

图2为本发明的轴测图；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为棘轮安装在第一孔内时示意图；

图6为制动齿轮与棘轮的安装结构示意图。

附图标记说明：

1-支架，2-绕轴，3-织带，4-蜗卷弹簧，5-制动齿轮，6-棘轮，7-液罐，8-底板，9-第一侧板，10-第二侧板，11-第一孔，12-第一凹槽，13-第二孔，14-挡板，15-簧盖，16-限位块，17-制动端盖，18-第二凹槽，19-左防漏胶片，20-右防漏胶片，21-夹槽，22-棘爪，23-第三凹槽，24-导向限位板，25-导向孔，26-弹性元件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图1为本发明的拆解图；图2为本发明的轴测图；图3为本发明的左视图；图4为本发明的俯视图，图5为棘轮安装在第一孔内时示意图；图6为制动齿轮与棘轮的安装结构示意图。请参照图1至图4，本发明实施例提供了一种安全带紧收装置，其中，包括支架1、绕轴2、织带3、蜗卷弹簧4、制动齿轮5、棘轮6和装有非牛顿流体的液罐7；

所述支架1固定安装在车辆上，所述支架1包括底板8、第一侧板9和第二侧板10，所述第一侧板9、所述第二侧板10均垂直设在所述底板8上且位于所述底板8的同一侧，所述第一侧板9上设有第一安装孔，所述第二侧板10上设有第二安装孔，所述第一安装孔的中心线与所述第二安装孔的中心线位于同一直线上；

所述绕轴2的第一端通过所述第一安装孔可转动地安装在所述第一侧板9上，所述绕轴2的第二端通过所述第二安装孔可转动地安装在所述第二侧板10上；

所述织带3卷绕在所述绕轴2上，且其内端与所述绕轴2连接；

所述蜗卷弹簧4安装在所述绕轴2的第一端且位于所述第一侧板9的外侧；

所述制动齿轮5轴向设有第一孔11；

所述棘轮6与所述绕轴2的第二端之间传动连接，所述棘轮6可转动地安装在所述第一孔11内，所述棘轮6在所述织带3拉伸时，与所述制动齿轮5单向传动；

所述液罐7的中部设有第二孔13，所述绕轴2的第二端插设在所述第二孔13内，所述制动齿轮5位于所述液罐7内。

本发明工作原理为：非牛顿型流体的粘性系数随剪切速度的增加而升高称为切力增稠现象，例如膨胀流体，它的粘性系数随剪切变形速率的增加而增加。其本构方程为 其中，τ是剪切应力，K是模量指数，n为幂律指数，n>1，为剪切变形速率：也就是织带通过传动装置，带动齿轮转动，齿轮带动流体流动时，垂直流动方向的流速梯度。当织带3拉伸速度增大时，通过转轴带动齿轮的高速转动，齿轮切割流体，使其剪切速度骤增，随机该流体的粘性系数会骤增，粘性系数的增强带来的是非牛顿流体的强度的增强，其强度可提供制动所需阻力。具体实施时，当车辆受到撞击时，织带3迅速的被拉伸，织带3拉伸的过程中通过绕轴2带动棘轮6转动，棘轮6转动带动制动齿轮5转动，制动齿轮5的快速转动导致其切割非牛顿流体的剪切速度骤增，装有非牛顿流体的液罐7内的非牛顿流体的粘性系数会骤增，粘度系数的骤增带来的是非牛顿流体的强度的骤增，其强度可以提供制动所需的阻力，达到锁止织带3的目的，同时在织带3拉伸的过程中，蜗卷弹簧4在绕轴2的带动下迅速收紧。当危险过后，织带3不在被拉伸，蜗卷弹簧4在自身弹力的作用下逐渐恢复原状，在此过程中，带动绕轴2反转，绕轴2带动棘轮6反转，因棘轮6与制动齿轮5是单向传动，棘轮6转动的过程中不会带动制动齿轮5转动，绕轴2反转将拉伸出去的织带3重新绕回到绕轴2上。本发明能够在车辆受到撞击后自动的调节织带3的收紧力度，防止对人体造成二次伤害，造成勒伤。

优选地的，请参照图1到图4，还进一步包括多个挡板14，多个所述挡板14均与所述第一侧板9、所述第二侧板10卡接，所述挡板14为2个。如此，可以方便调整织带3的走向。

作为一种优选方式，请参照图1到图4，还进一步包括簧盖15和制动端盖17；所述簧盖15套在所述蜗卷弹簧4的外面且通过紧固螺栓安装在所述第一侧板9上，所述制动端盖17套在所述液罐7的外面且通过紧固螺栓安装在所述第二侧板10上，如此，起到保护蜗卷弹簧4和液罐7的作用防止灰尘进入，同时还能够提升产品的外观品质。

作为一种优选方式，请参照图1，所述液罐7的外周设有多个限位块16，所述制动端盖17的内侧设有多个对应的第一凹槽12，如此，可以固定液罐7防止液罐7在制动齿轮5转动的时候跟着转动。

所述蜗卷弹簧4的第一端固定在所述绕轴2的第一端，所述蜗卷弹簧4的第二端固定在所述簧盖15上。如此，可以保证，绕轴2在转动时，蜗卷弹簧4能够跟着一起转动。

作为一种优选方式，请参照图1，还进一步包括左防漏胶片19和右防漏胶片20，所述左防漏胶片19安装在所述第二孔13靠近第二侧板10的一侧，所述右防漏胶片20安装在所述第二孔13远离所述第二侧板10的一侧。如此，可以防止液罐7内的非牛顿流体流出。进一步的，所述底板8上设有第三安装孔，所述底板8通过固定螺栓将所述第三安装孔安装在所述车辆上。如此，方便底板8的固定和拆卸。更进一步的，所述绕轴2的中部沿轴线方向设有夹槽21，所述织带3的一端夹持在所述夹槽21内。如此，方便织带3的固定和在绕轴2上缠绕。

作为一种优选方式，请参照图5和图6，所述第一孔11的内壁上设有多个呈圆周阵列分布的第二凹槽18，所述第二凹槽18的一面沿径向设置，另一面为斜面；所述棘轮6的外周上设有铰接的棘爪22，所述棘爪22的形状与所述第二凹槽18相同，所述棘轮6对应所述棘爪22处设有能够容纳所述棘爪22的第三凹槽23。更具体地，所述第三凹槽23内设有弹性元件26，弹性元件26的第一端与所述棘爪22连接，所述弹性元件26的第二端所述第三凹槽23的底部绕轴2在织带3的带动下转动，棘爪22在棘轮6的带动下抵紧第二凹槽18沿径向设置的面，从而带动制动齿轮5转动。当快速拉伸时，制动齿轮5会在非牛顿液体的作用下锁止。当没有外力作用在织带3上的时，蜗卷弹簧4在自身弹力作用下收卷，带动绕轴2转动，棘轮6随之转动，此时，棘爪22上的斜面与第二凹槽18的斜面相对滑动，且对棘爪22上的斜面产生压力，并克服弹性元件26的弹力，使之位于第三凹槽23内。直至转动到正对下一个第二凹槽18时，棘爪22才能在弹性元件26的作用下卡入到第二凹槽18内，如此重复进行。此时，棘爪22不会带动制动齿轮5转动。

具体实施时，所述第一侧板9靠近所述第二侧板10的一侧和所述第二侧板10靠近所述第一侧板9的一侧均设有导向限位板24，通过设置导向限位板24，能够便于织带3在收卷时能够整齐盘绕在绕轴2上。

具体实施时，至少一个所述挡板14上设有导向孔25，所述织带3从一个所述导向孔25内穿过，所述导向孔25为长条形，如此，能够保证织带3的顺利拉伸及收缩。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种安全带紧收装置，其特征在于，包括支架（1）、绕轴（2）、织带（3）、蜗卷弹簧（4）、制动齿轮（5）、棘轮（6）和装有非牛顿流体的液罐（7）；

所述支架（1）固定安装在车辆上，所述支架（1）包括底板（8）、第一侧板（9）和第二侧板（10），所述第一侧板（9）、所述第二侧板（10）均垂直设在所述底板（8）上且位于所述底板（8）的同一侧，所述第一侧板（9）上设有第一安装孔，所述第二侧板（10）上设有第二安装孔，所述第一安装孔的中心线与所述第二安装孔的中心线位于同一直线上；

所述绕轴（2）的第一端通过所述第一安装孔可转动地安装在所述第一侧板（9）上，所述绕轴（2）的第二端通过所述第二安装孔可转动地安装在所述第二侧板（10）上；

所述织带（3）卷绕在所述绕轴（2）上，且其内端与所述绕轴（2）连接；

所述蜗卷弹簧（4）安装在所述绕轴（2）的第一端且位于所述第一侧板（9）的外侧；

所述制动齿轮（5）轴向设有第一孔（11）；

所述棘轮（6）与所述绕轴（2）的第二端之间传动连接，所述棘轮（6）可转动地安装在所述第一孔（11）内，所述棘轮（6）在所述织带（3）拉伸时，与所述制动齿轮（5）单向传动；

所述液罐（7）的中部设有第二孔（13），所述绕轴（2）的第二端插设在所述第二孔（13）内，所述制动齿轮（5）位于所述液罐（7）内。

2.根据权利要求1所述的安全带紧收装置，其特征在于，还包括多个挡板（14），多个所述挡板（14）均与所述第一侧板（9）、所述第二侧板（10）卡接。

3.根据权利要求2所述的安全带紧收装置，其特征在于，所述挡板（14）为2个。

4.根据权利要求1所述的安全带紧收装置，其特征在于，还包括簧盖（15）和制动端盖（17）；所述簧盖（15）套在所述蜗卷弹簧（4）的外面且通过紧固螺栓安装在所述第一侧板（9）上，所述制动端盖（17）套在所述液罐（7）的外面且通过紧固螺栓安装在所述第二侧板（10）上。

5.根据权利要求4所述的安全带紧收装置，其特征在于，所述液罐（7）的外周设有限位块（16），所述制动端盖（17）的内侧设有用于容纳所述限位块（16）的第一凹槽（12）。

6.根据权利要求4所述的安全带紧收装置，其特征在于，所述蜗卷弹簧（4）的外端固定在所述簧盖（15）上。

7.根据权利要求1所述的安全带紧收装置，其特征在于，还包括左防漏胶片（19）和右防漏胶片（20），所述左防漏胶片（19）安装在所述第二孔（13）靠近第二侧板（10）的一侧，所述右防漏胶片（20）安装在所述第二孔（13）远离所述第二侧板（10）的一侧。

8.根据权利要求1所述的安全带紧收装置，其特征在于，所述底板（8）上设有第三安装孔，所述底板（8）通过所述第三安装孔安装在所述车辆上。

9.根据权利要求1所述的安全带紧收装置，其特征在于，所述绕轴（2）的中部沿轴线方向设有夹槽（21），所述织带（3）的一端夹持在所述夹槽（21）内。

10.根据权利要求1-9任一项所述的安全带紧收装置，其特征在于，所述第一孔（11）的内壁上设有多个呈圆周阵列分布的第二凹槽（18），所述第二凹槽（18）的一面沿径向设置，另一面为斜面；

所述棘轮（6）的外周上设有铰接的棘爪（22），所述棘爪（22）的形状与所述第二凹槽（18）相同，所述棘轮（6）对应所述棘爪（22）处设有能够容纳所述棘爪（22）的第三凹槽（23）。