CN109278699B - 一种卷收器芯轴组件及安全带卷收器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种卷收器芯轴组件及安全带卷收器，涉及安全带卷收器技术领域，为解决现有技术中存在的芯轴组件不能及时的限制较大的扭转力的技术问题的问题。卷收器芯轴组件包括：芯轴、扭力杆和轴头；扭力杆设置于芯轴内，且扭力杆的一端与芯轴相卡接，扭力杆的另一端通过二级限力扭力件与轴头相卡接，芯轴的端面上设置有限力环；二级限力扭力件上设置有两个限位块，两个限位块相对设置，两个限位块之间留有间隙，限位环通过间隙穿设于二级限力扭力件，且与两个限位块均相抵，限位环与芯轴的端面相接触。卷收器芯轴组件保证了在锁止时的稳定性能，结构简单紧凑，生产加工方便。

Description

一种卷收器芯轴组件及安全带卷收器

技术领域

本申请涉及汽车安全设施技术领域，尤其是涉及一种卷收器芯轴组件及安全带卷收器。

背景技术

安全带卷收器，是指紧急锁止功能的安全带卷收器，英文为Emergency LockingRetractor，简称ELR。它是汽车安全带的核心组件，实现的功能包括弹簧回收，车辆倾斜感应、车辆急加速急减速感应、织带加速度感应等。安全带由强度极大的合成纤维制成，带有具自锁功能的安全带卷收器，系上安全带后，安全带卷收器自动将其拉紧，当车辆万一出现紧急制动、正面碰撞或发生翻滚时，乘员会使安全带受到快速而猛烈的拉伸，此刻安全带卷收器的自锁功能可在瞬间卡住安全带，使乘员紧贴座椅，避免摔出车外或碰撞受伤。

安全带卷收器内的芯轴组件具有限力功能，安全带卷收器锁定后，当安全带受到较大的外力作用时，受到外力作用的安全带会对芯轴组件产生较大的扭转力，现有的芯轴组件不能及时的限制较大的扭转力，进而造成安全带卷收器锁止不稳定。

发明内容

本申请的目的在于提供一种卷收器芯轴组件，以解决现有技术中存在的芯轴组件不能及时的限制较大的扭转力的技术问题。

本申请提供的卷收器芯轴组件，包括芯轴、扭力杆和轴头；

所述扭力杆设置于所述芯轴内，且所述扭力杆的一端与所述芯轴相卡接，所述扭力杆的另一端通过二级限力扭力件与所述轴头相卡接，所述芯轴的端面上设置有限力环；

所述二级限力扭力件上设置有两个限位块，两个所述限位块相对设置，两个所述限位块之间具有间隙，所述限力环通过所述间隙穿设于所述二级限力扭力件，且与两个所述限位块均相抵，所述限力环与所述芯轴的端面相接触。

进一步地，两个所述限位块均呈扇形，位于两个所述限位块的顶角之间形成有所述间隙。

进一步地，所述芯轴的端面上对称设置有第一限位部和第二限位部，所述限力环通过所述第一限位部与第二限位部卡设于所述芯轴上。

进一步地，所述限力环上设置有第一自由端和第二自由端，由所述第一自由端到所述第二自由端将所述限力环分为5个节段，依次为第一节段、第二节段、第三节段、第四节段和第五节段；

所述第一节段和第五节段为弧形结构，并在所述限力环上相对设置；所述第三节段为直线型结构，并沿所述限力环的径向布设，所述第二节段和第四节段为弧形结构，所述第二节段与第四节段分别位于所述第三节段的两端，且第二节段与第四节段的开口方向相反；

所述第二节段的外侧面与所述第一限位部相接触，所述第一限位部与所述第二节段的外侧面的接触面为凹形面；所述第四节段的外侧面与所述第二限位部相接触，所述第二限位部与所述第四节段的外侧面的接触面为凹形面。

进一步地，所述二级限力扭力件上设置有连接块，所述轴头上设置有连接口，所述连接块插设于所述连接口内，所述限位块位于所述二级限力扭力件与所述连接块之间。

进一步地，所述扭力杆的两端分别设置有花键，所述二级限力扭力件背离所述连接块的端面上设置有第一键槽，所述扭力杆的其中一端的所述花键卡设于所述第一键槽内。

进一步地，还包括球轮，所述球轮设置于所述芯轴与所述轴头之间，所述轴头上设置有插接部，所述连接口设置于所述插接部上，所述插接部插设于所述球轮内且与所述球轮相卡接。

进一步地，所述连接块位于所述球轮内且与所述球轮相卡接。

进一步地，所述连接块的数量至少为2个，所述连接块设置于所述限位块上。

相对于现有技术，本申请所述的卷收器芯轴组件具有以下优势：

本申请的卷收器芯轴组件，在使用时，卷收器芯轴组件的轴头被锁止后，芯轴内的安全带继续放出，芯轴随安全带拉出继续转动，扭力杆一端随着所述芯轴转动而扭转，进而使得扭力杆受到扭转力，由于扭力杆的一端芯轴相卡接，芯轴与扭力杆相卡接的部位对扭力杆进行一级限力。芯轴的端面上设置有限力环，二级限力扭力件上设置有两个限位块，两个限位块相对设置，两个限位块之间具有间隙，限力环通过间隙穿设于二级限力扭力件，且与两个限位块均相抵，使得限力环可以更好的卡设于二级限力扭力件上；扭力杆的另一端通过二级限力扭力件与轴头相卡接，轴头是固定不动的，即二级限力扭力件是固定不动的，二级限力扭力件对限力环具有固定的作用。限力环穿过二级限力扭力件，且与芯轴接触并产生摩擦阻力，形成对扭力杆的二级限力。

本申请保证了卷收器芯轴组件在锁止时的稳定性能，结构简单紧凑，生产加工方便。

本申请的另一目的在于提出一种安全带卷收器，以解决现有技术中存在的芯轴组件不能及时的限制较大的扭转力的技术问题。

为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

一种安全带卷收器，所述安全带卷收器内安装有如上述技术方案所述的卷收器芯轴组件。

所述安全带卷收器与上述卷收器芯轴组件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的卷收器芯轴组件的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的卷收器芯轴组件中限力环与二级限力扭力件位置关系示意图；

图3为本申请实施例提供的卷收器芯轴组件在第一视角下的芯轴结构示意图；

图4为本申请实施例提供的卷收器芯轴组件在第一视角下二级限力扭力件的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的卷收器芯轴组件在第二视角下二级限力扭力件的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的卷收器芯轴组件中扭力杆与二级限力扭力件的连接示意图；

图7为本申请实施例提供的卷收器芯轴组件中轴头的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的卷收器芯轴组件中限力环的结构示意图。

图中：1-芯轴；2-扭力杆；3-轴头；4-二级限力扭力件；5-限力环；6-限位块；7-第一限位部；8-第二限位部；9-第一自由端；10-第一节段；11-第二节段；12-第三节段；13-第四节段；14-第五节段；15-第二自由端；16-连接块；17-连接口；18-花键；19-第一键槽；20-球轮；21-插接部；22-第二键槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-8所示，本申请实施例提供的卷收器芯轴组件，包括芯轴1、扭力杆2和轴头3；扭力杆2设置于芯轴1内，且扭力杆2的一端与芯轴1相卡接，扭力杆2的另一端通过二级限力扭力件4与轴头3相卡接，芯轴1的端面上设置有限力环5；二级限力扭力件4上设置有两个限位块6，两个限位块6相对设置，两个限位块6之间留有间隙，限力环5通过间隙穿设于二级限力扭力件4，且与两个限位块6均相抵，限力环5与芯轴1的端面相接触。

本申请实施例提供的卷收器芯轴组件，在使用时，卷收器芯轴组件的轴头3被锁止后，芯轴1内的安全带继续放出，芯轴1随安全带拉出继续转动，扭力杆2一端随着芯轴1转动而扭转，进而使得扭力杆2受到扭转力，由于扭力杆2的一端芯轴1相卡接，芯轴1与扭力杆2相卡接的部位对扭力杆2进行一级限力。芯轴1的端面上设置有限力环5，二级限力扭力件4上设置有两个限位块6，两个限位块6相对设置，两个限位块6之间具有间隙，限力环5通过间隙穿设于二级限力扭力件4，且与两个限位块6均相抵，使得限力环5可以更好的卡设于二级限力扭力件4上；扭力杆2的另一端通过二级限力扭力件4与轴头相卡接，轴头3是固定不动的，即二级限力扭力件4是固定不动的，二级限力扭力件4对限力环5具有固定的作用。限力环5穿过二级限力扭力件4，且与芯轴1接触并产生摩擦阻力，形成对扭力杆2的二级限力。

本申请保证了卷收器芯轴组件在锁止时的稳定性能，结构简单紧凑，生产加工方便。

本实施例提供的卷收器芯轴组件保证了芯轴组件在锁止时的稳定性能，结构简单紧凑，生产加工方便。

本实施的一种优选实施方式中，两个限位块6均呈扇形，两个限位块6的顶角之间形成有间隙。

可选地，两个限位块6的顶角均可设置为90度，即两个限位块6的顶角为直角，也就是说，限力环5穿过两个限位块6之间的间隙，且与每个限位块6的其中一个直角边相抵，使得二级限力扭力件4对限力环5具有一定固定的作用。

可选地，二级限力扭力件4与轴头3相对的面为二级限力扭力件4的底面，二级限力扭力件4的底面呈圆形，两个限位块6相对设置，且分别位于二级限力扭力件4的底面的直径的两侧，两个限位块6的顶角之间的间隙位于二级限力扭力件4的底面的中心的正上方。

本实施例中，芯轴1的端面上设置有2个限位部，分别为第一限位部7和第二限位部8，第一限位部7与第二限位部8对称分布，限力环5通过第一限位部7与第二限位部8卡设于芯轴1上。

可选地，第一限位部7与第二限位部8均为条形结构。

当扭力杆2受到较大的扭转力时，扭力杆2与芯轴1会相对转动，进而芯轴1上的限位部与二级限力扭力件4相对转动，此时限力环5会产生形变，且会与芯轴1上的限位部产生摩擦力，增加了二级限力的力值。

如图8所示，在本实施例的一种优选实施方案中，限力环5具有第一自由端9和第二自由端15，为便于描述限力环5上各处不同区域的结构形状，将限力环5分为5个节段，由第一自由端9到第二自由端15依次称为第一节段10、第二节段11、第三节段12、第四节段13和第五节段14。

第一节段10和第五节段14为弧形结构，并在限力环5上相对设置，第一节段10与第五节段14围成圆形区域；第三节段12为直线型结构，并沿所述限力环5的径向布设，第二节段11和第四节段13为弧形结构，第二节段11与第四节段13分别位于第三节段12的两端，且第二节段11与第四节段13的开口方向相反。

第二节段11的外侧面与第一限位部7相接触，第一限位部7与第二节段11的外侧面的接触面为凹形面，第二节段11的部分弧形区域位于第一限位部7的凹形面内；第四节段13的外侧面与第二限位部8相接触，第二限位部8与第四节段13的外侧面的接触面为凹形面，第四节段13的部分弧形区域位于第二限位部8的凹形面内。

由于两个限位块6的顶角之间的间隙位于二级限力扭力件4的底面的中心的正上方，也就是说，两个限位块6顶角之间的间隙位于两个限位块6所处的平面的中心处，限力环5穿过两个限位块6顶角之间的间隙，且与分别与每个限位块6其中一边相接触，使得二级限力扭力件4可以对限力环5具有一定的限位的作用。

当芯轴1随安全带的拉出而继续转动时，此时芯轴1通过安全带的拉力先自行转动，使得第一限位部7与第四节段13的内侧面相接触，第二限位部8与第二节段11的内侧面相接触，芯轴1继续转动，限力环5随着芯轴1一起转动，当限力环5分别与两个限位块6的另一端面相抵时，限力环5停止转动；随着芯轴1的继续转动，芯轴1的端部的限位部与限力环5之间发生相对转动，对扭力杆2形成二级限力，同时，限力环5与芯轴1的侧端面摩擦产生阻力，摩擦产生的阻力可以缓冲扭转力，且摩擦产生的阻力可以对扭力杆2进一步限力。

由于卷收器芯轴组件受到较大的扭转力时，起初系有安全带的乘客由于惯性会保持原有的状态，然后在向前倾倒，所以第一限位部7与第二节段11的外侧面的接触面为凹形面，以及第二限位部8与第四节段13的外侧面的接触面为凹形面；使得芯轴1空转时间增加，以延后二级限力发生的时间，确保对卷收器芯轴组件受到的扭转力进行良好的二级限力。

限力环5采用弹性钢条制成，具有回复和弹力，性能高；第一节段10与第五节段14的弧度相同；用于制造限力环5的弹性刚条的横截面为两端具有圆弧角的长方形，限力环5内侧可以与卷收器芯轴1充分的摩擦；第一自由端9在第一节段10的端部，第二自由端15在第五节段14的端部。

采用第一节段10、第二节段11、第三节段12和第五节段14的结构，方便缠绕安装在芯轴1端部，当汽车遇到紧急情况时，锁止芯轴1的一端，芯轴1产生扭转力，此时，由于芯轴1的持续转动与限力环5之间形成摩擦并挤压限力环5，限力环5的第一节段10、第二节段11、第三节段12、第四节段13和第五节段14变形，从而利用变形力和摩擦力进一步地形成二级限力，有效的保证了卷收器锁止时的稳定性。

本实施例中，二级限力扭力件4上设置有连接块16，轴头3上设置有连接口17，连接块16插设于连接口17内，限位块6位于二级限力扭力件4的底面与连接块16之间。

连接块16的数量与连接口17的数量一致，举例来说，如图4所示，当二级限力扭力件4上设置有2个连接块16，轴头3上对应的设置有2个连接口17，连接块16与连接口17相适配。

如图4所示，限位块6位于二级限力扭力件4的底面和连接块16之间，也就是说，限位块6位于连接块16背离轴头3的一侧。

优选地，扭力杆2的两端设置有花键18，二级限力扭力件4背离连接块16的端面上设置有第一键槽19，扭力杆2的其中一端的花键18卡设于第一键槽19内。

扭力杆2一端通过的花键18与芯轴1相卡接，具体地，芯轴1上与扭力杆2一端相对应的位置设置有第二键槽22，第二键槽22与扭力杆2一端的花键18相适配，该花键18卡设于第二键槽22内；扭力杆2的另一端通过花键18卡设于第一键槽19内，也就是说，扭力杆2通过两端的花键18分别与芯轴1、二级限力扭力件4相卡接。

与现有的芯轴组件相比，本实施例提供的卷收器芯轴组件的扭力杆2可以通过二级限力扭力件4与轴头3相连接，即二级限力扭力件4的其中一个端面与扭力杆2的一端相卡接，二级限力扭力件4的另一端面通过连接块16与轴头3相卡接。当扭力杆2受到较大的扭转力时，由于锁止的轴头3是固定不动的，使得二级限力扭力件4可以更好的对扭力杆2具有固定的作用。

本实施例提供的卷轴器芯轴组件还包括球轮20，球轮20设置于芯轴1与轴头3之间，球轮20的外圆周面设有若干沿圆周均匀分布的半球形凹槽，用于连接驱动件。轴头3上设置有插接部21，连接口17设置于插接部21上，插接部21插设于球轮20内且与球轮20相卡接。

具体地，球轮20呈圆柱状，且内部为中空，形成圆柱空腔，圆柱空腔与轴头3上的插接部21相适配，使得插接部21可以插设在圆柱空腔内。

球轮20的内壁上设置有多个第一凸起，多个第一凸起间隔排布，每两个相邻的第一凸起之间的区域形成第一凹槽；轴头3的插接部21的外壁上设置有多个第二凸起，多个第二凸起间隔排布，每两个相邻的第二凸起之间的区域形成第二凹槽，第一凸起与第二凹槽相适配，第二凸起与第一凹槽相适配；当轴头3上的插接部21插设于球轮20内，此时第一凸起位于第二凹槽内，第二凸起位于第一凹槽内，可以避免轴头3与球轮20相对转动。

进一步地，连接块16位于球轮20内且与球轮20相卡接。

由于插接部21位于球轮20内，连接块16插设于插接部21上的连接口17内，即连接块16位于球轮20内。具体地，连接块16的外壁上设置有多个第三凸起，多个第三凸起间隔排布，每两个相邻的第三凸起之间的区域形成第三凹槽，连接块16位于球轮20内，此时第三凸起位于第一凹槽内，部分第一凸起位于第三凹槽内，避免了二级限力扭力件4与球轮20的相对转动，同时也进一步的避免了轴头3与球轮20相对转动。

本实施例中的一种优选地实施方式中，连接块16的数量至少为2个，连接块16设置于限位块6上。具体地，连接块16的设置方式有多种，各限位块6上设置有的连接块16的数量可相同也可不同。

举例来说，当连接块16的数量为2个时，二级限力扭力件4的底面上也设置有两个限位块6，且两个限位块6相对设置，每个限位块6上分别设置有一个连接块16。

本申请还提供了一种安全带卷轴器，包括上述卷轴器芯轴组件。由于安全带卷轴器包括上述实施例提供的卷轴器芯轴组件，因而具有卷轴器芯轴组件具有的全部有益效果，在此不再一一赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种卷收器芯轴组件，其特征在于，包括：芯轴、扭力杆和轴头；

所述扭力杆设置于所述芯轴内，且所述扭力杆的一端与所述芯轴相卡接，所述扭力杆的另一端通过二级限力扭力件与所述轴头相卡接，所述芯轴的端面上设置有限力环；

所述二级限力扭力件上设置有两个限位块，两个所述限位块相对设置，两个所述限位块之间具有间隙，所述限力环通过所述间隙穿设于所述二级限力扭力件，且与两个所述限位块均相抵，所述限力环与所述芯轴的端面相接触；

两个所述限位块均呈扇形，两个所述限位块的顶角之间形成有所述间隙；

所述芯轴的端面上对称设置有第一限位部和第二限位部，所述限力环通过所述第一限位部与第二限位部卡设于所述芯轴上；

所述限力环具有第一自由端和第二自由端，由所述第一自由端到所述第二自由端将所述限力环分为5个节段，依次为第一节段、第二节段、第三节段、第四节段和第五节段；所述第一节段和第五节段为弧形结构，并在所述限力环上相对设置；所述第三节段为直线型结构，并沿所述限力环的径向布设，所述第二节段和第四节段为弧形结构，所述第二节段与第四节段分别位于所述第三节段的两端，且第二节段与第四节段的开口方向相反；所述第二节段的外侧面与所述第一限位部相接触，所述第一限位部与所述第二节段的外侧面的接触面为凹形面；所述第四节段的外侧面与所述第二限位部相接触，所述第二限位部与所述第四节段的外侧面的接触面为凹形面；

所述二级限力扭力件上设置有连接块，所述轴头上设置有连接口，所述连接块插设于所述连接口内，所述限位块位于所述二级限力扭力件与所述连接块之间。

2.根据权利要求1所述的卷收器芯轴组件，其特征在于，所述扭力杆的两端分别设置有花键，所述二级限力扭力件背离所述连接块的端面上设置有第一键槽，所述扭力杆的其中一端的所述花键卡设于所述第一键槽内。

3.根据权利要求1所述的卷收器芯轴组件，其特征在于，还包括球轮，所述球轮设置于所述芯轴与所述轴头之间，所述轴头上设置有插接部，所述连接口设置于所述插接部上，所述插接部插设于所述球轮内且与所述球轮相卡接。

4.根据权利要求3所述的卷收器芯轴组件，其特征在于，所述连接块位于所述球轮内且与所述球轮相卡接。

5.根据权利要求4所述的卷收器芯轴组件，其特征在于，所述连接块的数量至少为2个，所述连接块设置于所述限位块上。

6.一种安全带卷收器，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的卷收器芯轴组件。