CN110053581A - 用于车辆安全带系统的安全带锁扣以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆安全带系统的安全带锁扣，包括锁扣头和壳体。安全带锁扣还包括使锁扣头运动的递送装置，递送装置包括与锁扣头连接的锁扣连接件、使锁扣头在锁定状态与解锁状态之间切换的切换机构、与锁扣连接件连接的齿条以及与该齿条作用连接的电机，电机构造用于使齿条直线运动，从而能带动锁扣连接件连同锁扣头运动。切换机构具有下压部件、导向部件、滑转部件和预紧部件，下压部件设置在锁扣连接件上，导向部件设置在壳体上并且构造成能被锁扣连接件连同下压部件运动经过，滑转部件被可转动且可移动地套装在锁扣连接件上，预紧部件构造用于将滑转部件朝向导向部件预紧。本发明还涉及一种具有这样的安全带锁扣的车辆。

Description

用于车辆安全带系统的安全带锁扣以及车辆

技术领域

本发明涉及一种用于车辆安全带系统的安全带锁扣以及涉及一种具有这样的安全带锁扣的车辆。

背景技术

由现有技术已知所谓的安全带锁扣递送器，该安全带锁扣递送器能使安全带锁扣从正常位置运动到递出位置中，从而乘客能够容易够到安全带锁扣，方便乘客系上安全带。在乘客系好安全带之后，安全带锁扣递送器再次使安全带锁扣从递出位置返回到正常位置中。这样的安全带锁扣递送器例如可以参考专利文献CN104718112B、WO2016/110309和DE102015016469A1等。

安全带锁扣递送器应该尽可能紧凑且低成本地构造，同时也应该确保安全带锁扣在大的力作用于安全带锁扣的情况下、例如在发生事故时不会从正常位置被拉出。

发明内容

本发明的任务在于提供一种安全带锁扣和一种具有这样的安全带锁扣的车辆，所述安全带锁扣能将安全带锁扣头递送给用户并且同时能够可靠地实现锁定锁扣头。

本发明的第一方面涉及一种用于车辆安全带系统的安全带锁扣。该安全带锁扣包括锁扣头和保持在车辆中的壳体。所述安全带锁扣还包括使锁扣头沿递送方向和收回方向运动的递送装置，所述递送装置包括与锁扣头连接的柱形锁扣连接件、使锁扣头在锁定状态与解锁状态之间切换的切换机构、与锁扣连接件连接的齿条以及与该齿条作用连接的电机，所述电机构造用于使齿条直线运动，从而能带动锁扣连接件连同锁扣头沿递送方向和收回方向运动。所述切换机构具有下压部件、导向部件、滑转部件和预紧部件，所述下压部件设置在锁扣连接件上，所述导向部件设置在所述壳体上并且构造成能被锁扣连接件连同下压部件运动经过，在所述导向部件的周向上交替地设置有多个第一滑道和多个第一凸起肋条并且所述多个第一凸起肋条分别在靠近滑转部件的端部上具有第一齿部，在该滑转部件的周向上交替地设置有多个第二滑道和多个第二凸起肋条并且所述多个第二凸起肋条分别在靠近导向部件的端部上具有第二齿部，所述滑转部件以围绕锁扣连接件的轴线可转动并且沿着锁扣连接件的轴线可移动的方式地被套装在锁扣连接件上，所述预紧部件构造用于将滑转部件朝向导向部件预紧。所述下压部件构造用于与预紧部件配合作用，使得锁扣头在锁定状态与解锁状态之间切换，在锁定状态下第二齿部在预紧部件的作用下与相应的第一齿部嵌接，在解锁状态下第二凸起肋条能在相应的第一滑道中滑动并且同时第二滑道能被相应的第一凸起肋条滑过。

通过按照本发明的安全带锁扣能够实现递送和收回锁扣头并且同时利用同一机构可靠地实现锁扣头的锁定。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，所述切换机构可以构造用于通过如下方式使锁扣头从锁定状态切换到解锁状态中：下压部件在被电机驱动的齿条的作用下朝滑转部件运动直至下压部件与第二齿部接触，从而带动滑转部件运动离开导向部件，直至导向部件的第一临界点被滑转部件的第二齿部越过或者滑转部件的第一临界点被导向部件的第一齿部越过，从而第二凸起肋条在预紧部件的作用下进入到相应的第一滑道中。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，所述切换机构可以构造用于通过如下方式锁扣头从解锁状态切换到锁定状态中，其方式为：下压部件在被电机驱动的齿条的作用下朝滑转部件运动直至下压部件与第二齿部接触，从而带动滑转部件的第二凸起肋条在相应的第一滑道中运动，直至导向部件的第二临界点被滑转部件的第二齿部越过或者滑转部件的第二临界点被导向部件的第一齿部越过，从而第二齿部在预紧部件的作用下滑转并嵌接到相应的第一齿部中。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，所述第一齿部可以分别包括第一斜面、第一竖直面和第二斜面，第一斜面和第二斜面的斜度可以具有相同的方向和大小，其中，第一斜面从第一齿部的第一边缘朝离开导向部件的方向延伸直至与第一竖直面的一端相交，第一斜面与第一竖直面的交界构成为第一临界点，第二斜面从第一齿部的第二边缘朝向导向部件延伸直至与第一竖直面的另一端相交，第一齿部的第二边缘构成为第二临界点并且第一竖直面与第二斜面形成凹槽，而第二齿部具有与该凹槽互补的形状，从而在锁定状态下第二齿部在预紧部件的作用下嵌接在相应的凹槽中。利用斜面的构造能够简单地实现解锁状态与锁定状态的切换。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，所述第二齿部可以分别包括第三斜面、第二竖直面和第四斜面，第三斜面和第四斜面的斜度可以具有相同的方向和大小，其中，第三斜面从第二齿部的第一边缘朝离开滑转部件的方向延伸直至与第二竖直面的一端相交，第三斜面与第二竖直面的交界构成为第一临界点，第四斜面从第二齿部的第二边缘朝向滑转部件延伸直至与第二竖直面的另一端相交，第二齿部的第二边缘构成为第二临界点并且第二竖直面第四斜面形成凹槽，而第一齿部具有与该凹槽互补的形状，从而在锁定状态下第一齿部在预紧部件的作用下嵌接在相应的凹槽中。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，下压部件、导向部件、滑转部件和预紧部件中的至少一个可以与锁扣连接件同轴地布置。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，所述安全带锁扣可以具有用于识别锁扣头是否被安全带锁舌插入的电气装置。当该电气装置识别到锁扣头已被安全带锁舌插入时，电机被驱动反转开始锁定过程。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，电机可以通过第一齿轮与齿条作用连接。优选地，在第一齿轮与齿条之间还可以设有第二齿轮。电机首先将转矩传递至例如构成为螺旋齿轮的第二齿轮，然后该第二齿轮将转矩进一步传递至例如构成为圆柱齿轮的第一齿轮，最后经由第一齿轮将转矩传递至齿条，从而实现将电机的转动运动转变为齿条的直线运动。当然，所述电机可以是直线电机，以便直接驱动齿条直线运动。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，所述预紧部件可以被固定地套接在锁扣连接件中。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，所述预紧部件和所述滑转部件可以具有相互排斥的磁性，从而产生预紧力。当然，预紧部件也可以是弹性件、例如螺旋弹簧并且始终与滑转部件接触。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，下压部件可以被一体成型在锁扣连接件上。此外优选地，下压部件可以以可拆卸或不可拆卸的方式被安装在锁扣连接件上。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，齿条可以被一体成型在锁扣连接件的端部上。此外优选地，齿条还可以以可拆卸或不可拆卸的方式被安装在锁扣连接件的端部上。

在按照本发明的安全带锁扣的一种扩展方案中，在锁扣连接件上可以居中地构造有孔，锁扣头通过钢丝被卡接在所述孔中。此外优选地，在锁扣连接件的一个端部上可以一体成型有钢丝，该钢丝与锁扣头连接。

本发明的第二方面涉及一种车辆，该车辆具有按照本发明的安全带锁扣。

附图说明

下面借助于实施例参照附图示例性地详细阐述本发明。这些实施例对于本发明不应是限制性的，而是用于更好地理解本发明。其中：

图1示出按照本发明的安全带锁扣的示意立体图；

图2示出图1中的安全带锁扣的分解图；

图3示出按照本发明的递送装置的放大细节图；

图4示出按照本发明的切换机构的第一实施方式的示意图；

图5示出图4中的切换机构在锁定状态下的示意图；

图6示出与图5类似的示意图；

图7示出图6中的切换机构在解锁状态下的示意图；

图8示出图7中的切换机构的沿递送方向递送锁扣头的示意图；

图9示出与图8类似的示意图；

图10示出图9中的切换机构在开始锁定时的示意图；

图11示出图10中的切换机构再次回到锁定状态的示意图；

图12示出图5中的切换机构沿周向展开的部分示意图；

图13示出与图12类似的与图6对应的视图；

图14示出与图12类似的与图7对应的视图；

图15示出与图12类似的与图8对应的视图；

图16示出与图12类似的与图9对应的视图；

图17示出与图12类似的与图10对应的视图；

图18示出与图12类似的与图11对应的视图；

图19示出按照本发明的切换机构的第二实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出按照本发明的安全带锁扣1的示意立体图。图2示出图1中的安全带锁扣1的分解图。由图1和图2可见，该安全带锁扣1包括锁扣头2和保持在车辆中的未示出的壳体。所述安全带锁扣1还包括使锁扣头2沿递送方向X1和收回方向X2(参见图3)运动的递送装置。

图3示出按照本发明的递送装置的放大细节图。所述递送装置包括与锁扣头2、优选与该锁扣头的端部连接的柱形锁扣连接件3。例如在锁扣连接件3上居中地构造有孔，锁扣头2通过钢丝12被卡接在所述孔中。此外，递送装置还具有使锁扣头2在锁定状态与解锁状态之间切换的切换机构、与锁扣连接件3例如通过螺纹件优选固定连接的齿条4以及与该齿条例如通过第一齿轮5和/或第二齿轮11作用连接的电机6，所述电机6构造用于使齿条4直线运动，从而能带动锁扣连接件3连同锁扣头2沿递送方向X1和收回方向X2运动。优选地，齿条4被一体成型在锁扣连接件3上。

此外，由图3还可看出，所述切换机构具有下压部件7、导向部件8、滑转部件9和预紧部件10。在当前实施例中，下压部件7、导向部件8、滑转部件9和预紧部件10均与锁扣连接件3同轴地布置。下压部件7设置在锁扣连接件3上，所述导向部件8设置在所述壳体上并且在此构造成能被锁扣连接件3连同下压部件7运动穿过。在所述导向部件8的周向上交替地设置有多个第一滑道81和多个第一凸起肋条82并且所述多个第一凸起肋条82分别在靠近滑转部件9的端部上具有第一齿部83。与导向部件8对应地，在该滑转部件9的周向上交替地设置有多个第二滑道91和多个第二凸起肋条92并且所述多个第二凸起肋条92分别在靠近导向部件8的端部上具有第二齿部93，所述滑转部件9以围绕锁扣连接件的轴线可转动并且沿着锁扣连接件的轴线可移动的方式地被套装在锁扣连接件3上。预紧部件10构造用于将滑转部件9朝向导向部件8预紧。

下压部件4在当前实施例中被一体成型在锁扣连接件3上。不言而喻地，下压部件4也可以以可拆卸的方式被安装在锁扣连接件3上，例如通过螺纹连接件。

在当前实施例中，预紧部件10和滑转部件9具有相互排斥的磁性，从而产生预紧力。当然也可想到，预紧部件10是弹性件并且始终与滑转部件9接触。

在锁定状态下，第二齿部93在预紧部件10的作用下与第一齿部83嵌接。在解锁状态下，第二凸起肋条92能在相应的第一滑道81中滑动并且同时第二滑道91能被相应的第一凸起肋条82滑过。下压部件7与预紧部件10这样配合作用，使得使锁扣头2在锁定状态与解锁状态之间切换。

接下来，借助图4至18更详细地说明切换机构的作用原理。

图4示出按照本发明的切换机构的第一实施方式的示意图，其中省去了下压部件和预紧部件。各个第一齿部83分别包括第一斜面831、第一竖直面832和第二斜面833，第一斜面和第二斜面的斜度具有相同的方向和大小。第一斜面831从第一齿部83的第一边缘朝离开导向部件8的方向延伸直至与第一竖直面832的一端相交，第一斜面831与第一竖直面832的交界构成为第一临界点A，第二斜面833从第一齿部83的第二边缘朝向导向部件8延伸直至与第一竖直面832的另一端相交，第一齿部83的第二边缘构成为第二临界点B并且第一竖直面832与第二斜面833形成凹槽，而第二齿部93具有与该凹槽互补的形状，从而在锁定状态下第二齿部93在预紧部件10的作用下嵌接在所述凹槽中。

图5至18以图4的第一实施方式为例阐述切换机构的作用原理，在这些附图中，用虚线表示下压部件7，因为该下压部件的外径在当前实施方式中小于导向部件的内径，也就是说，下压部件能够完全运动穿过导向部件。此外，在该实施方式中，下压部件7在靠近滑转部件9的端部上具有第三齿部73。图12至18分别仅示意性地示出导向部件8和滑转部件9的各两个凸起肋条和各一个滑道。

图5示出图4中的切换机构在锁定状态下的示意图，其中，下压部件未与滑转部件接触。图12示出图5中的切换机构沿周向展开的部分示意图。从图5和图12可清楚地看出，第二齿部93在预紧部件10的磁力作用下嵌接在第一竖直面832与第二斜面833形成凹槽中并且此时安全带锁扣1的递送功能还未被激活。

当递送功能被激活时、例如当检测到副驾驶座位上有人时，首先需要对安全带锁扣1进行解锁。此时电机6首先被驱动反转，使得通过第一齿轮5、第二齿轮11以及齿条4带动下压部件7向下运动，直至第三齿部73与第二齿部93接触，参见图6和图13。接着，电机6继续反转，第三齿部73与第二齿部93在预紧部件10的磁力作用下始终接触，下压部件7在齿条4作用下带动滑转部件9运动离开导向部件8直至导向部件8的第一临界点A被滑转部件9的第二齿部93越过，此时安全带锁扣1被解锁，参见图7和图14。

然后开始递送过程、即驱动电机6正转，使得通过第一齿轮5、第二齿轮11以及齿条4带动下压部件7向上运动。在电机的该正转过程中，首先第二齿部93的斜面接触相应的第一齿部83的第一斜面831，此时下压部件7在齿条4的作用下继续向上运动离开滑转部件9。滑转部件9的第二齿部93在预紧部件10的磁力作用下滑过第一齿部83到相应的第一滑道81中，从而滑转部件9的各第二凸起肋条92能在导向部件8的相应第一滑道81中被引导，参见图8和图15。当滑转部件9的第二齿部93完全滑过第一齿部83时，第二齿部93在预紧部件10的磁力作用下再次与下压部件7的第三齿部73保持接触。

接着电机6继续正转，直至达到最大的递送行程，参见图9和图16。当检测到锁扣头已经被锁舌插入时，开始收回锁扣头，此时驱动电机6反转，使得通过第一齿轮5、第二齿轮11以及齿条4带动下压部件7向下运动，由于此时第二齿部93在预紧部件10的磁力作用下与下压部件7的第三齿部73保持接触，因此滑转部件9也同时在第一滑道81中向下运动，直至导向部件8的第二临界点B被滑转部件9的第二齿部93越过并且第二齿部93在预紧部件10的磁力作用下首先嵌接到下压部件7的第三齿部73中，参见图10和图17。然后，为了锁定锁扣头2，再次使电机6正转，从而带动下压部件7向上运动，直至第二齿部93的斜面接触相应的第一齿部83的第二斜面833并且第二齿部93与下压部件7的第三齿部73脱离嵌接，接着第二齿部93在预紧部件10的磁力作用下嵌接到相应的第一齿部83中，从而锁定锁扣头2，参见图11和图18。

图19示出按照本发明的切换机构的第二实施方式的示意图，其中同样省去了下压部件和预紧部件。所述第二齿部93分别包括第三斜面931、第二竖直面932和第四斜面933，第三斜面和第四斜面的斜度具有相同的方向和大小，其中，第三斜面从第二齿部的第一边缘朝离开滑转部件9的方向延伸直至与第二竖直面932的一端相交，第三斜面931与第二竖直面932的交界构成为第一临界点A，第四斜面933从第二齿部93的第二边缘朝向滑转部件9延伸直至与第二竖直面932的另一端相交，第二齿部93的第二边缘构成为第二临界点B并且第二竖直面932与第四斜面933形成凹槽，而第一齿部83具有与该凹槽互补的形状，从而在锁定状态下第一齿部83在预紧部件10的作用下嵌接在所述凹槽中。

以上提及的特征，只要在本发明的范围内是有意义的，均可以任意相互组合。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些具体实施方式仅是举例说明。本领域的技术人员可以在不背离本发明的原理的前提下对这些具体实施方式做出多种变更或修改，这些变更和修改均落入本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.用于车辆安全带系统的安全带锁扣(1)，所述安全带锁扣包括锁扣头(2)和保持在车辆中的壳体，其特征在于：

所述安全带锁扣还包括使锁扣头(2)沿递送方向(X1)和收回方向(X2)运动的递送装置，所述递送装置包括与锁扣头(2)连接的柱形锁扣连接件(3)、使锁扣头(2)在锁定状态与解锁状态之间切换的切换机构、与锁扣连接件(3)连接的齿条(4)以及与该齿条作用连接的电机(6)，所述电机(6)构造用于使齿条(4)直线运动，从而能带动锁扣连接件(3)连同锁扣头(2)沿递送方向和收回方向运动，

其中，所述切换机构具有下压部件(7)、导向部件(8)、滑转部件(9)和预紧部件(10)，所述下压部件(7)设置在锁扣连接件(3)上，所述导向部件(8)设置在所述壳体上并且构造成能被锁扣连接件(3)连同下压部件(7)运动经过，在所述导向部件(8)的周向上交替地设置有多个第一滑道(81)和多个第一凸起肋条(82)并且所述多个第一凸起肋条(82)分别在靠近滑转部件(9)的端部上具有第一齿部(83)，在该滑转部件(9)的周向上交替地设置有多个第二滑道(91)和多个第二凸起肋条(92)并且所述多个第二凸起肋条(92)分别在靠近导向部件(8)的端部上具有第二齿部(93)，所述滑转部件(9)以围绕锁扣连接件(3)的轴线可转动并且沿着锁扣连接件的轴线可移动的方式地被套装在锁扣连接件上，所述预紧部件(10)构造用于将滑转部件(9)朝向导向部件(8)预紧，

其中，所述下压部件(7)构造用于与预紧部件(10)配合作用，使得锁扣头(2)在锁定状态与解锁状态之间切换，在锁定状态下第二齿部(93)在预紧部件(10)的作用下与相应的第一齿部(83)嵌接，在解锁状态下第二凸起肋条(92)能在相应的第一滑道(81)中滑动并且同时第二滑道(91)能被相应的第一凸起肋条(82)滑过。

2.根据权利要求1所述的安全带锁扣(1)，其特征在于，所述切换机构构造用于通过如下方式使锁扣头(2)从锁定状态切换到解锁状态中：下压部件(7)在被电机(6)驱动的齿条(4)的作用下朝滑转部件(9)运动直至下压部件与第二齿部(93)接触，从而带动滑转部件(9)运动离开导向部件(8)，直至导向部件(8)的第一临界点

(A)被滑转部件(9)的第二齿部(93)越过或者滑转部件(9)的第一临界点(A)被导向部件(8)的第一齿部(83)越过，从而第二凸起肋条(92)在预紧部件(10)的作用下进入到相应的第一滑道(81)中。

3.根据权利要求2所述的安全带锁扣(1)，其特征在于，所述切换机构构造用于通过如下方式使锁扣头(2)从解锁状态切换到锁定状态中：下压部件(7)在被电机(6)驱动的齿条(4)的作用下朝滑转部件(9)运动直至下压部件与第二齿部(93)接触，从而带动滑转部件(9)的第二凸起肋条(92)在相应的第一滑道(81)中运动，直至导向部件(8)的第二临界点(B)被滑转部件(9)的第二齿部(93)越过或者滑转部件(9)的第二临界点(B)被导向部件(8)的第一齿部(83)越过，从而第二齿部(93)在预紧部件(10)的作用下滑转并嵌接到相应的第一齿部(83)中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的安全带锁扣(1)，其特征在于，所述第一齿部(83)分别包括第一斜面(831)、第一竖直面(832)和第二斜面(833)，第一斜面和第二斜面的斜度具有相同的方向和大小，其中，第一斜面(831)从第一齿部(83)的第一边缘朝离开导向部件(8)的方向延伸直至与第一竖直面(832)的一端相交，第一斜面(831)与第一竖直面(832)的交界构成为第一临界点(A)，第二斜面(833)从第一齿部(83)的第二边缘朝向导向部件(8)延伸直至与第一竖直面(832)的另一端相交，第一齿部(83)的第二边缘构成为第二临界点(B)并且第一竖直面(832)与第二斜面(833)形成凹槽，而第二齿部(93)具有与该凹槽互补的形状，从而在锁定状态下第二齿部(93)在预紧部件(10)的作用下嵌接在相应的凹槽中；或者

所述第二齿部(93)分别包括第三斜面(931)、第二竖直面(932)和第四斜面(933)，第三斜面和第四斜面的斜度具有相同的方向和大小，其中，第三斜面(931)从第二齿部(93)的第一边缘朝离开滑转部件(9)的方向延伸直至与第二竖直面(932)的一端相交，第三斜面(931)与第二竖直面(932)的交界构成为第一临界点(A)，第四斜面(933)从第二齿部(93)的第二边缘朝向滑转部件(9)延伸直至与第二竖直面(932)的另一端相交，第二齿部(93)的第二边缘构成为第二临界点(B)并且第二竖直面(932)与第四斜面(933)形成凹槽，而第一齿部(83)具有与该凹槽互补的形状，从而在锁定状态下第一齿部(83)在预紧部件(10)的作用下嵌接在相应的凹槽中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全带锁扣(1)，其特征在于，下压部件(7)、导向部件(8)、滑转部件(9)和预紧部件(10)中的至少一个与锁扣连接件(3)同轴地布置，优选所述预紧部件(10)被固定地套接在锁扣连接件(3)中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的安全带锁扣(1)，其特征在于，所述安全带锁扣(1)具有用于识别锁扣头(2)是否被安全带锁舌插入的电气装置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的安全带锁扣(1)，其特征在于，电机(6)通过第一齿轮(5)与齿条(4)作用连接，优选在第一齿轮(5)与齿条(4)之间还设有第二齿轮(11)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的安全带锁扣(1)，其特征在于，所述预紧部件(10)和所述滑转部件(9)具有相互排斥的磁性，从而产生预紧力，或者所述预紧部件(10)是弹性件并且始终与所述滑转部件(9)接触。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的安全带锁扣(1)，其特征在于，所述下压部件(7)被一体成型在锁扣连接件(3)上，或者所述下压部件(7)以可拆卸或不可拆卸的方式被安装在锁扣连接件(3)上；和/或

所述齿条(4)被一体成型在锁扣连接件(3)的端部上，或者所述齿条(4)以可拆卸或不可拆卸的方式被安装在锁扣连接件(3)的端部上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的安全带锁扣(1)，其特征在于，在锁扣连接件(3)上居中地构造有孔，锁扣头(2)通过钢丝(12)被卡接在所述孔中；或者

在锁扣连接件(3)的一个端部上一体成型有钢丝(12)，该钢丝与锁扣头(2)连接。

11.车辆，其特征在于，该车辆具有根据权利要求1至10中任一项所述的安全带锁扣(1)。