CN112977327B - 一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器；所述的卷收器包括动轴、定轴、扭力杆；所述的动轴一端连接定轴；所述的扭力杆设置动轴和定轴内，且扭力杆一端和动轴建立连接，另一端和定轴建立连接；所述的卷收器上设置有限力终止机构。其优点表现在：本发明的一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器，通过限力终止机构使得限力终止功能实现集中在芯轴组件上，即通过动轴+驱动环+弹簧+限位杆+驱动簧+锁止棘爪的结构形式，改变了传统采用锁止螺母与定轴锁紧方式实现限力终止功能。在预紧阶段时，有效防止预紧力跌落，在限力阶段时，有效防止限力过冲以及限力终止功能启动时间不可控，从而实现从各个角度保证力值稳定。

Description

一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器

技术领域

本发明涉及卷收器技术领域，具体地说，是一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器。

背景技术

预紧限力式安全带使用日益广泛，主机厂对预紧、限力性能要求越来越高，随着安全性能要求的不断提高，为降低车辆乘员在碰撞时的伤害(实验室通过使用假人来模拟碰撞获得假人的伤害值)，限力功能的形态在各汽车厂家存在着多样化的需求。为避免因空间不足，假人前移量过大与车内其它部位发生碰撞而受到伤害，限力功能后期及时终止的曲线形态被越来越广泛的应用。同时目前预紧力值的跌落、过冲和限力终止功能启动时间的控制越来越被关注。

然而，现有技术中的预紧限力式卷收器大都通过锁止螺母与定轴锁紧方式实现限力终止功能。如图8和图9，动轴一端连接预紧轮，另一端连接定轴，并在动轴和定轴的连接处设置有终止螺母。该类型布置方式的卷收器，通过实验发现存在限力跌落以及限力过冲的问题。另外，现有技术中还有一种卷收器的结构方案见图10和图11，动轴一端连接定轴，且动轴和定轴连接处的外周设置有预紧轮，动轴和定轴连接处的内侧安装有终止螺母。该类型布置方式的卷收器，通过实验发现存在限力终止启动时间不可控的问题。

综上所述，亟需一种解决预紧跌落、限力过冲、限力终止功能启始时间不可控的卷收器，而关于这种卷收器目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是，提供一种解决预紧跌落、限力过冲、限力终止功能启始时间不可控的卷收器。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器；所述的卷收器包括动轴、定轴、扭力杆；所述的动轴一端连接定轴；所述的扭力杆设置动轴和定轴内，且扭力杆一端和动轴建立连接，另一端和定轴建立连接；所述的卷收器上设置有限力终止机构；所述的限力终止机构包括驱动环、限位杆、弹簧、终止螺母、定盘、锁止棘爪、驱动簧；所述的定盘的外侧安装有锁止棘爪；所述的锁止棘爪上安装有驱动簧；所述的定盘一端安装在动轴上，且动轴靠近定盘一端安装终止螺母，定盘经终止螺母固定在动轴上；所述的驱动环固定于定轴内，扭力杆穿过驱动环固定于定轴内；所述的限位杆在轴向贯穿动轴，且限位杆一端搭接在驱动环上，另一端穿出定盘后搭接在锁止棘爪上；所述的弹簧套接在限位杆上。

作为一种优选的技术方案，所述的驱动环包括驱动环本体；所述的驱动环本体的外周设置有驱动斜面；所述的驱动斜面上设置有定位凹槽。

作为一种优选的技术方案，所述的限力终止机构在初始状态时，限位杆尾部穿出定盘，并挡住锁止棘爪伸出；限位杆上的弹簧位于动轴的台阶上，且弹簧处于压缩状态，保持弹簧张力；限位杆上的头部搭接头处于驱动环的驱动斜面上，且位于定位凹槽处。

作为一种优选的技术方案，所述的限力终止机构的限力终止状态时，限位杆的头部凸台沿着驱动环的定位凹槽滑动至驱动斜面顶部；限位杆的尾部退出定位盘退出定盘端面，释放锁止棘爪；限位杆在弹簧力的作用下，限位杆一直处于一直向定轴侧移动的趋势；锁止棘爪与支架啮合锁止，定盘固定，动轴继续转动，终止螺母随动轴转动，直至与定盘螺纹旋紧，实现限力终止功能。

作为一种优选的技术方案，所述的驱动环采用整体式或分体式。

作为一种优选的技术方案，所述的限力终止机构在限力功能启动时，定轴通过锁止棘爪锁止固定后，动轴继续转动，扭力杆扭转，限力功能启动。

作为一种优选的技术方案，所述的限位杆与驱动环的连接处设置有头部搭接头。

作为一种优选的技术方案，所述的动轴内还设置有台阶孔。

本发明优点在于：

1、本发明的一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器，通过限力终止机构使得限力终止功能实现集中在芯轴组件上，即通过动轴+驱动环+弹簧+限位杆+驱动簧+锁止棘爪的结构形式，改变了传统采用锁止螺母与定轴锁紧方式实现限力终止功能。在预紧阶段时，有效防止预紧力跌落，在限力阶段时，有效防止限力过冲以及限力终止功能启动时间不可控，从而实现从各个角度保证力值稳定。

2、在定轴与动轴间布置预紧轮；定轴内布置驱动环和扭力杆一端；限位杆穿过动轴和定盘；通过限位杆的移动，释放定盘侧的锁止棘爪；锁止棘爪与支架锁止后将定盘固定，实现两端固定，中间限力；布置于动轴内的终止螺母与定盘螺纹旋紧，限力终止。

3设有驱动环，其驱动环可以是整体，也可是分体式组合而成，表面设计定位凹槽和驱动斜面，用于限位杆初始定位和驱动限位杆移动。

附图说明

附图1是本发明的一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器的结构示意图。

附图2是动轴一端的结构示意图。

附图3是动轴另一端的结构示意图。

附图4为定轴结构示意图。

附图5是驱动环的结构示意图。

附图6是本发明的限力终止机构的初始状态的示意图。

附图7是本发明的限力终止机构的限力终止状态的示意图。

附图8是现有技术中的一种卷收器的部分分布示意图。

附图9是图8中卷收器的力值分布示意图。

附图10是现有技术中的另一种卷收器的部分分布示意图。

附图11是图10中卷收器的力值分布示意图。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步描述。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.动轴 2.定轴

3.扭力杆 4.预紧轮

5.限力终止机构 51.锁止棘爪

52.驱动环 53.限位杆

54.弹簧 55.终止螺母

56.定盘 57.头部搭接头

58.驱动弹簧

6.花键孔 61.通孔

7.花键齿 521.驱动环本体

522.驱动斜面 523.定位凹槽

请参照图1，图1是本发明的一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器的结构示意图。一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器；所述的卷收器包括动轴1、定轴2、扭力杆3；所述的动轴1一端连接定轴2；所述的扭力杆3设置动轴1和定轴2内，且扭力杆3一端和动轴1建立连接，另一端和定轴2建立连接；所述的卷收器上设置有限力终止机构5；所述的限力终止机构5包括驱动环52、限位杆53、弹簧54、终止螺母55、定盘56、锁止棘爪51、驱动簧58；所述的定盘56的外侧安装有锁止棘爪51；所述的锁止棘爪51上安装有驱动簧58；所述的定盘56一端安装在动轴1上，且动轴1靠近定盘56一端安装终止螺母55，定盘56经终止螺母55固定在动轴1上；所述的驱动环52固定于定轴1内，扭力杆3穿过驱动环52固定于定轴1内；所述的限位杆53在轴向贯穿动轴1，且限位杆53一端搭接在驱动环52上，另一端穿出定盘56后搭接在锁止棘爪51上；所述的弹簧54套接在限位杆53上。

请参照图2和图3，图2是动轴1一端的结构示意图。图3是动轴1另一端的结构示意图。所述的动轴1中心设置有花键孔6；所述的花键孔6的外侧设置有通孔61；所述的花键孔6用于放置和固定扭力杆3；所述的花键孔6用于放置和固定扭力杆3和驱动环52。

请参照图4，图4为定轴2结构示意图。所述的定轴2上设置有花键齿7；所述的花键齿7用于放置和固定扭力杆3和驱动环52。

请参照图5，图5是驱动环52的结构示意图。所述的驱动环52包括驱动环本体521；所述的驱动环本体521的外周设置有驱动斜面522；所述的驱动斜面522上设置有定位凹槽523。

请参照图6，图6是本发明的限力终止机构5的初始状态的示意图。所述的限力终止机构5的初始状态时，限位杆53尾部穿出定盘56，并挡住锁止棘爪51伸出；限位杆53上的弹簧54位于动轴1的台阶上，且弹簧54处于压缩状态，保持弹簧54张力；限位杆53上的头部搭接头57(见图5)处于驱动环52的驱动斜面522上，且位于定位凹槽523处。

请参照图7，图7是本发明的限力终止机构5的限力终止状态的示意图。所述的限力终止机构5在限力终止状态时，限位杆53的头部凸台沿着驱动环52的定位凹槽523滑动至驱动斜面522顶部；限位杆53的尾部退出定位盘退出定盘56端面，释放锁止棘爪51；限位杆53在弹簧54力的作用下，限位杆53一直处于一直向定轴2侧移动的趋势。

该实施例需要说明的是：

所述的卷收器上设置有限力终止机构5，限力终止功能的实现集中在芯轴组件上，通过动轴1+驱动环52+弹簧54+限位杆53+驱动簧58+锁止棘爪51的结构形式，改变了传统采用锁止螺母与定轴2锁紧方式实现限力终止功能。在预紧阶段时，有效防止预紧力跌落，在限力阶段时，有效防止限力过冲以及限力终止功能启动时间不可控，从而实现从各个角度保证力值稳定。

所述限力终止机构5的工作原理如下：

预紧限力初始状态：在“定轴2”上布置“预紧轮4”，“动轴1”一端置入“预紧轮4”内；在“定轴2”中间孔放置且固定“扭力杆3”一端；在“动轴1”的一侧孔放置和固定“扭力杆3”的另一端，将“动轴1”与“定轴2”连接起来；此时“定轴2”、“预紧轮4”、“扭力杆3”、“动轴1”为一整体，共同随织带卷绕整体转动。

限力终止初始状态：驱动环52”套在“扭力杆3”上，与“扭力杆3”一端共同放置且固定于“定轴2”孔内；“限位杆53”套上一根“弹簧54”，弹簧54在动轴1和驱动环52的共同作用下处于压缩状态；“限位杆53”的头部凸台放置于“驱动环52”凸台定位处，并通过“动轴1”和“定盘56”，限位杆53尾部穿过“定盘56”端面挡住“锁止棘爪51”；“终止螺母55”放置且固定在“动轴1”面向定盘56侧的孔内。

限力功能启动：“定轴2”通过主锁棘爪锁止固定后，“动轴1”继续转动，“扭力杆3”扭转，限力功能启动。

限力终止过程：“动轴1”转运时，“限位杆53”在“驱动环52”的驱动及弹簧54的助力下向定轴2方向移动，“限位杆53”从“锁止棘爪51”处脱离，“锁止棘爪51”被释放，在驱动簧58的作用下“锁止棘爪51”伸出与支架锁止，此时，“定盘56”被固定；“动轴1”继续转动，被固定于动轴1内的“终止螺母55”随动轴1转动，直至“终止螺母55”与“定盘56”螺纹旋紧，实现限力终止功能。

所述的驱动环52包括驱动环本体521；所述的驱动环本体521的外周设置有驱动斜面522；所述的驱动斜面522上设置有定位凹槽523。该设计的效果是：驱动环本体521用于套接在扭力杆3上，通过驱动斜面522，为限位杆53的轴向滑动轨道，使得卷收器在预紧状态到限力状态进行切换时，限位杆53能够稳定滑动；定位凹槽523的设计，为限位杆53在预紧力初始状态下，对限位杆53起到固定作用；其次驱动环斜面522还有一个功能，是：能更精确的控制，限力终止功能的起始时间。

所述的驱动环52采用整体式或分体式。这样，使得驱动环52结构形式灵活，安装方便。

所述的动轴1内还设置有台阶孔。其中，台阶通孔61用于放置限位杆53和弹簧54。

本发明的一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器，通过限力终止机构5使得限力终止功能实现集中在芯轴组件上，即通过动轴1+驱动环52+弹簧54+限位杆53+驱动簧58+锁止棘爪51的结构形式，改变了传统采用锁止螺母与定轴2锁紧方式实现限力终止功能。在预紧阶段时，有效防止预紧力跌落，在限力阶段时，有效防止限力过冲以及限力终止功能启动时间不可控。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种力值稳定且限力终止启动时间可控的卷收器；所述的卷收器包括动轴、定轴、扭力杆；所述的动轴一端连接定轴；所述的扭力杆设置动轴和定轴内，且扭力杆一端和动轴建立连接，另一端和定轴建立连接；所述的卷收器上设置有限力终止机构；所述的限力终止机构包括驱动环、限位杆、弹簧、终止螺母、定盘、锁止棘爪、驱动簧；所述的定盘的外侧安装有锁止棘爪；所述的锁止棘爪上安装有驱动簧；所述的定盘一端安装在动轴上，且动轴靠近定盘一端安装终止螺母，定盘经终止螺母固定在动轴上；所述的驱动环固定于定轴内，扭力杆穿过驱动环固定于定轴内；所述的限位杆在轴向贯穿动轴，且限位杆一端搭接在驱动环上，另一端穿出定盘后搭接在锁止棘爪上；所述的弹簧套接在限位杆上；

所述的驱动环包括驱动环本体；所述的驱动环本体的外周设置有驱动斜面；所述的驱动斜面上设置有定位凹槽。

2.根据权利要求1所述的卷收器，其特征在于，所述的限力终止机构在初始状态时，限位杆尾部穿出定盘，并挡住锁止棘爪伸出；限位杆上的弹簧位于动轴的台阶上，且弹簧处于压缩状态，保持弹簧张力；限位杆上的头部搭接头处于驱动环的驱动斜面上，且位于定位凹槽处。

3.根据权利要求1所述的卷收器，其特征在于，所述的限力终止机构在限力终止状态时，限位杆的头部凸台沿着驱动环的定位凹槽滑动至驱动斜面顶部；限位杆的尾部退出定位盘退出定盘端面，释放锁止棘爪；限位杆在弹簧力的作用下，限位杆一直处于一直向定轴侧移动的趋势；锁止棘爪与支架啮合锁止，定盘固定，动轴继续转动，终止螺母随动轴转动，直至与定盘螺纹旋紧，实现限力终止功能。

4.根据权利要求1所述的卷收器，其特征在于，所述的驱动环采用整体式或分体式。

5.根据权利要求1所述的卷收器，其特征在于，所述的限力终止机构在限力功能启动时，定轴通过锁止棘爪锁止固定后，动轴继续转动，扭力杆扭转，限力功能启动。

6.根据权利要求4所述的卷收器，其特征在于，所述的限位杆与驱动环的连接处设置有头部搭接头。

7.根据权利要求1所述的卷收器，其特征在于，所述的动轴内还设置有台阶孔。

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