CN113147662B - 一种一体式预紧限力式卷收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体式预紧限力式卷收器，所述的卷收器包括动轴、定轴、预紧轮、支架、限力杆；所述的动轴一端安装在定轴上，所述的定轴上安装有预紧轮；所述的预紧轮一端设置有支撑环；所述的支撑环的外周支撑在支架上；所述的定轴外端安装有承载轮；所述的承载轮的径向支撑有罩盖；所述的支撑环和定轴是一体式设计的；所述的支撑环一端和预紧轮形成对接，另一端和动轴形成对接。其优点表现在：采用支撑环和定轴一体式设计，使得支撑环不会因预紧轮的转动而移位，从而更好的对支架进行径向支撑；使得支撑环不会因预紧轮的转动而移位，从而更好的对支架进行径向支撑，使得限力阶段的力值保持稳定。

Description

一种一体式预紧限力式卷收器

技术领域

本发明涉及卷收器技术领域，具体地说，是一种一体式预紧限力式卷收器。

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，需要保证限力值平稳，主要体现在：1)、预紧功能结束限力功能开启时(即预紧、限力切换时)的“过冲”不能过高；2)、预紧力衰减尽量小；3)、限力阶段的力值波动区间不得过大，且要一致性好(见图6)。

为了确保卷收器的限力值平稳，现有技术中主要采用技术方案有：

重庆光大产业有限公司的解方案是：60A卷收器，预紧时，“动轴”(白色衬套装配在“动轴”上)支撑在“支架”上。此结构的好处：“动轴”与“预紧轮”分开，避免了预紧、限力切换时因克服气压造成的“过冲”。

此结构的问题：预紧时，预紧力作用于“预紧轮”球凹，并传递给“动轴”，“动轴”支撑在“支架”的上。问题在于，预紧力持续存在且没有减弱的趋势，当限力起作用时，“动轴”会被缠绕在其上的织带带动旋转，但预紧力却将其挤压在“支架”上。即“动轴”在开始旋转前，需要先克服掉因预紧力对“动轴”造成的摩擦力才能启动旋转，由于“动轴”旋转需要克服这个摩擦力，所以最终在预紧、限力切换时产生新的“过冲”，该过冲值随预紧力大小而跟随变化。最终仍然出现了“过冲”。没有真正彻底解决问题。

Autoliv的解决方案是：在专利文献CN200980147579.1中，可解决因限力造成成的弯矩，主要方式是在“定轴”与“动轴”的重叠区域增加“轴承环”。但该解决方案存在的问题有：虽然“轴承环”有利于减小弯矩，但是不能更完全地消除弯矩，在遇到更大的预紧力时，弯矩依然会影响限力值的平稳性，因此其结构仍有可改善的空间。其次，轴承环容易产生轴向移位。

综上所述，亟需一种能够保持平衡，消除弯矩，能防止轴向移位，从而保证限力值平稳的卷收器，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，提供一种能够保持平衡，消除弯矩，能防止轴向移位，从而保证限力值平稳的卷收器。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种一体式预紧限力式卷收器，所述的卷收器包括动轴、定轴、预紧轮、支架、限力杆；所述的动轴一端安装在定轴上；所述的定轴上安装有预紧轮；所述的预紧轮一端设置有支撑环；所述的支撑环的外周支撑在支架上；所述的定轴外端安装有承载轮；所述的承载轮的径向支撑有罩盖；所述的支撑环和定轴是一体式设计的；所述的支撑环一端和预紧轮形成对接，另一端和动轴形成对接。

作为一种优选的技术方案，所述的限力杆一端和动轴建立连接，另一端和定轴建立连接。

作为一种优选的技术方案，所述预紧轮的外侧安装有管道；所述的管道内设置有驱动球；所述的驱动轮的一端安装有承载轮。

作为一种优选的技术方案，所述的支撑环的外径大于预紧轮的外径。

作为一种优选的技术方案，所述的承载轮和定轴之间的连接为花键式连接。

作为一种优选的技术方案，所述的支撑环的两侧在定轴上形成轴肩结构。

作为一种优选的技术方案，所述的罩盖上还设置有支撑管道的缓冲块。

作为一种优选的技术方案，所述的定轴靠近动轴的一端设置侧圆环。

作为一种优选的技术方案，所述的承载环上设置外齿，该外齿受力后支撑在支架上；所述的承载环的端面上设置有延伸凸缘。

作为一种优选的技术方案，承载轮和定轴之间是采用分体式连接的。

本发明优点在于：

1、本发明的一种一体式预紧限力式卷收器，将支撑环和定轴一体式设计，一方面在预紧力阶段时，预紧力更大，在限力阶段时，限力功能不受预紧力的影响，避免力值过冲；另一方面，采用支撑环和定轴一体式设计，使得支撑环不会因预紧轮的转动而移位，从而更好的对支架进行径向支撑；使得支撑环不会因预紧轮的转动而移位，从而更好的对支架进行径向支撑，使得限力阶段的力值保持稳定。

附图说明

附图1是本发明的一种一体式预紧限力式卷收器的结构示意图。

附图2是本发明的一种一体式预紧限力式卷收器的爆炸示意图。

附图3是定轴和支撑环的一侧结构示意图。

附图4为定轴和支撑环的另一侧结构示意图。

附图5是承载轮的结构表示图。

附图6是现有技术中的卷收器的限力值分布走势图。

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.预紧轮 4.支架

5.限力杆 6.承载轮

7.罩盖 8.管道

9.缺口 10.侧圆环

11.限力杆 12.缓冲块

13.支撑环 14.外齿

15.延伸凸缘

请参照图1和图2，图1是本发明的一种一体式预紧限力式卷收器的结构示意图。图2是本发明的一种一体式预紧限力式卷收器的爆炸示意图。一种一体式预紧限力式卷收器；所述的卷收器包括动轴1、定轴2、预紧轮3、支架4、限力杆115；所述的动轴1一端安装在定轴2上；所述的定轴2上安装有预紧轮3；所述的预紧轮3一端设置有支撑环13；所述的支撑环13的外周支撑在支架4上；所述的定轴2外端安装有承载轮6；所述的承载轮6的径向支撑有罩盖7。

所述的限力杆115一端和动轴1建立连接，另一端和定轴2建立连接。

所述预紧轮3的外侧安装有管道8；所述的管道8内设置有驱动球；所述的驱动轮的一端安装有承载轮6。

所述的支撑环13一端面对接预紧轮3，另一端面对接安装动轴1。

请参照图3和图4，图3是定轴2和支撑环13的一侧结构示意图。图4为定轴2和支撑环13的另一侧结构示意图。所述的支撑环13和定轴2是一体式设计的；所述的定轴2靠近动轴1的一端设置侧圆环10。

请参照图5，图5是承载轮6的结构表示图。所述的承载轮6上设置有缺口9，缺口9用于布置棘爪；所述的承载轮6上设置有内花键，内花键套在定轴2上；所述的承载环上设置外齿，该外齿受力后支撑在支架4上；所述的承载环的端面上设置有延伸凸缘。

该实施例需要说明的是：

所述的预紧轮3一端设置有支撑环13；所述的支撑环13的外周支撑在支架4上；所述的定轴2外端安装有承载轮6；所述的承载轮6的径向支撑有罩盖7。该设计的效果是：支撑环13和支架4之间建立了径向支撑点，承载轮6和罩盖7之间建立了径向支撑点，预紧功能起作用时，“驱动球”推动“预紧轮3”转动，此时，因“预紧轮3”、“定轴2”组成的组件有两个稳定的支撑，所以在预紧力F的驱动下，不需要“动轴1”的参与即可保持平衡，避免了弯矩的出现，预紧时受力更平衡，则需要克服的摩擦力降低，同样火药量时，预紧力将更大。

其次，“预紧轮3”的转动传递给“限力杆115”，“限力杆115”带动“动轴1”转动，“动轴1”上缠绕的织带被收紧，实现预紧功能。织带收紧后迫使“动轴1”芯部挤压“定轴2”或者“动轴1”外圆部位挤压“预紧轮3”支撑环13内侧，进而让“预紧轮3”挤压在“支架4”上。

关键好处在于：是“预紧轮3”挤压在“支架4”上，而非“动轴1”挤压在“支架4”上。如果动轴1挤压在支架4上，则在限力功能启动时，“动轴1”在旋转前需先克服掉因挤压支架4而造成的摩擦力，从而形成力值过冲。现在的结构是“预紧轮3”支撑在“支架4”上，而“动轴1”不与“支架4”直接接触，即，持续存在的预紧力已经被“支架4”、“预紧轮3”、“定轴2”三者自身平衡。在限力启动时，“动轴1”的转动不再需要克服因预紧力造成的挤压力，从而避免了力值过冲。

另外，因预紧力被平衡，不再有持续的预紧力挤压“动轴1”，正压力下降了，摩擦力自然下降，限力功能不受预紧力影响，整个限力阶段力值将更低。

所述的支撑环13和定轴2是一体式设计的；所述的支撑环13一端和预紧轮3形成对接，另一端和动轴1形成对接。该设计的效果是：采用一体式设计，使得支撑环13不会因预紧轮3的转动而移位，从而更好的对支架4进行径向支撑，使得限力阶段的力值保持稳定；其次，一体式设计，结构简单，安装方便；另外，支撑环13的两侧和预紧轮3以及动轴1均采用面接触的形式，有效的防止支撑环13倾斜。

所述的限力杆115一端和动轴1建立连接，另一端和定轴2建立连接。这样，通过限力杆115，实现了定轴2和动轴1之间的限力传递。

所述预紧轮3的外侧安装有管道8；所述的管道8内设置有驱动球；所述的驱动轮的一端安装有承载轮6。其中，承载轮6设计，用于对预紧轮3进行轴向限位，防止预紧轮3在驱动球的作用下轴向窜动。

所述的支撑环13的外径大于预紧轮3的外径。该设计的效果是：确保支撑环13能够对支架4进行支撑。而传统方案中，是采用动轴1支撑在支架4上，改变了支撑方式。

所述的承载轮6和定轴2之间的连接为花键式连接。其中，采用花键式连接，使得承载轮6和定轴2之间紧密配合，防止滑脱出现空档现象；其次，承载轮6和定轴2之间是采用分体式连接的，改变了传统卷收器的定轴2和支架4之间的连接方式，而传统方案中，在定轴2和支架4是直接连接的，在限力过程中，通过定轴2和支架4之间的配合来实现限力锁止，该设计方式中，因定轴2的轴向力不均衡，而导致限力锁止可靠性差。而本实施中，通过引入承载轮6直接与支架4进行限力锁止，即承载轮6上的外齿14与支架4啮合而锁止；针对定轴2端需要的轴向力大而设计，能够很好保证定轴2两端的轴向力保持平衡，进而使得承载轮6与支架4之间在限力过程中可靠性好；另外，承载轮6上设置有延伸凸缘15设计，该延伸凸缘15设计，便于和预紧轮的端面进行嵌合，对预紧轮起到轴向限位的作用。

所述的支撑环13的两侧在定轴2上形成轴肩结构。其中，轴肩结构设计，为预紧轮3以及动轴1提供安装面以及限位面，防止轴向滑动。

所述的罩盖7上还设置有支撑管道8的缓冲块12。其中，缓冲块12设计，主要用于对管道8进行缓冲作用，防止管道8在驱动球的作用下抖动。

所述的定轴2靠近动轴1的一端设置侧圆环10。其中，侧圆环10用于对动轴1进行重叠支撑。

本发明的一种一体式预紧限力式卷收器，将支撑环13和定轴2一体式设计，一方面在预紧力阶段时，预紧力更大，在限力阶段时，限力功能不受预紧力的影响，避免力值过冲；另一方面，采用一体式设计，使得支撑环13不会因预紧轮3的转动而移位，从而更好的对支架4进行径向支撑；使得支撑环13不会因预紧轮3的转动而移位，从而更好的对支架4进行径向支撑，使得限力阶段的力值保持稳定。

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 (10)

1.一种一体式预紧限力式卷收器，其特征在于，所述的卷收器包括动轴、定轴、预紧轮、支架、限力杆；所述的动轴一端安装在定轴上；所述的定轴上安装有预紧轮；所述的预紧轮一端设置有支撑环；所述的支撑环的外周支撑在支架上；所述的定轴外端安装有承载轮；所述的承载轮的径向支撑有罩盖；所述的支撑环和定轴是一体式设计的；所述的支撑环一端和预紧轮形成对接，另一端和动轴形成对接。

2.根据权利要求1所述的限力式卷收器，其特征在于，所述的限力杆一端和动轴建立连接，另一端和定轴建立连接。

3.根据权利要求1所述的限力式卷收器，其特征在于，所述预紧轮的外侧安装有管道；所述的管道内设置有驱动球；所述的预紧轮的一端安装有承载轮。

4.根据权利要求1所述的限力式卷收器，其特征在于，所述的支撑环的外径大于预紧轮的外径。

5.根据权利要求1所述的限力式卷收器，其特征在于，所述的承载轮和定轴之间的连接为花键式连接。

6.根据权利要求1所述的限力式卷收器，其特征在于，所述的支撑环的两侧在定轴上形成轴肩结构。

7.根据权利要求1所述的限力式卷收器，其特征在于，所述的罩盖上还设置有支撑管道的缓冲块。

8.根据权利要求1所述的限力式卷收器，其特征在于，所述的定轴靠近动轴的一端设置侧圆环。

9.根据权利要求1所述的限力式卷收器，其特征在于，所述的承载轮上设置外齿，该外齿受力后支撑在支架上；所述的承载轮的端面上设置有延伸凸缘。

10.根据权利要求1所述的限力式卷收器，其特征在于，承载轮和定轴之间是采用分体式连接的。

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