CN113795411B

CN113795411B - 安全带卷收器

Info

Publication number: CN113795411B
Application number: CN202080033734.3A
Authority: CN
Inventors: G·克卢特
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2019-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2023-08-22
Anticipated expiration: 2040-05-06
Also published as: CN113795411A; US20220281408A1; DE102019206439A1; JP7383728B2; JP2022531672A; DE102019206439B4; WO2020225271A1; US11904799B2

Abstract

本发明涉及一种安全带卷收器，所述安全带卷收器具有安全带卷盘(2)和驱动装置，其中，所述安全带卷盘(2)和所述驱动装置分别作为组件模块式地构造为安全带卷盘模块(1)和驱动装置模块(20)，并且所述安全带卷盘模块(1)和所述驱动装置模块(20)能够经由结构接口在不同的取向上相互连接。

Description

安全带卷收器

本发明涉及一种安全带卷收器。

安全带卷收器具有承载负荷的框架和可转动地支承在该框架中的安全带卷盘作为基本构件，安全带可卷绕在该安全带卷盘上。框架除了支承安全带卷盘之外还用于固定在座椅结构上或车辆结构上，并且为此由相应厚的钢板制成，所述钢板弯曲成U形框架。

具有安全带装置的车辆座椅例如在用作敞篷车中的前排座椅时是已知的，其中至少安全带装置的安全带卷收器固定在车辆座椅的靠背中。安全带卷收器在这种情况下由于缺少承载负荷的B柱并且由于接近后排座椅的原因或者由于与后部车辆结构的距离的原因优选集成到车辆座椅的靠背中，所述靠背因此也必须设计成用于吸收在约束情况下作用的拉力。安全带卷收器本身具有标准安全带卷收器的所有基本构件，并且仅设有不同的、专门设置用于安装到靠背中的附加组件，例如自对准惯性传感器。

车辆座椅在其基本结构中具有座椅结构，所述座椅结构由用于将车辆座椅固定在车辆结构上的多个承载负载的结构部件构成。座椅结构设有弹簧和衬垫以改善座椅舒适性，并且还用于固定其他构件，例如各种座椅调节机构，包括相关联的电动机和其他构件，例如加热装置、传感器、显示器、头枕等。

在具有自主驾驶系统的现代车辆中，越来越多地要求车辆座椅在不同的取向和位置上的增大的可调节性，以便车辆乘员能够利用通过自主驾驶获得的自由度例如用于与其他乘员的加深的通信，用于延长和更密集的休息阶段或者也用于工作并且为此相应地对车辆座椅进行取向。其结果是，安全带装置和尤其是安全带卷收器不再必须如迄今那样固定在车辆结构上，而是必须固定在车辆座椅上，如这例如也已经在敞篷车的前排座椅中的情况。

然而，一个问题在于，安全带卷收器及其其他构件由于其外部尺寸而具有相对大的结构空间需求，从而在车辆座椅中的安装可能是有问题的。这尤其归因于，因为安全带对于要吸收的拉力在预设的宽度例如46mm的情况下必须具有一定的最小厚度，并且为了约束乘员必须具有一定的最小长度例如2500mm，使得安全带卷收器的安全带卷盘上的安全带卷在安全带完全卷绕的情况下由于安全带要卷绕的体积而具有相应大的外径。该大的安全带卷通过安全带卷盘的相应大的框架并且通过安全带卷收器的另外的构件，例如力限制装置、传感器装置、驱动弹簧、锁止装置等进一步增大。

此外，现代的安全带卷收器具有致动器，例如驱动装置，所述致动器通过不可逆的安全带拉紧器和/或具有电动机和传动装置的可逆的安全带拉紧器形成，借助于所述致动器能够主动地沿卷绕或退绕方向驱动安全带轴。

安全带卷收器的这种提高的结构空间需求附加地克服如下缺点，即，在车辆座椅的靠背中可供使用的结构空间受限并且在形状和分布方面取决于靠背的形状和进一步容纳在其中的构件或设置的衬垫和悬架的形状。

对现代车辆座椅中的可供使用的结构空间和存在的有限的结构空间的这些提高的要求对于安全带卷收器和车辆座椅的设计构成显著的结构上的挑战。在此，安全带卷收器应当能够用于尽可能多的也不同的车辆座椅，从而能够成本有利地大批量地制造安全带卷收器。

在该背景下，本发明的目的在于，提供一种安全带卷收器，其具有安全带卷盘和驱动装置，所述安全带卷收器在利用车辆座椅的靠背中的可供使用的结构空间方面能够被改进地设计。

为了解决该任务，提出一种安全带卷收器。本发明的其他优选的改进方案可以从附图和相关的说明书中得出。

根据本发明的基本思想，提出一种安全带卷收器，其具有安全带卷盘和驱动装置，其中，安全带卷盘和驱动装置分别作为组件模块式地构造为安全带卷盘模块和驱动装置模块，并且安全带卷盘模块和驱动装置模块能够经由结构接口在不同的取向上相互连接。

因此，根据本发明的解决方案基于两个主要的结构特征。首先，安全带卷盘和驱动装置模块式地以安全带卷盘模块和驱动装置模块的形式构造，所述安全带卷盘模块和驱动装置模块包括所有配属于安全带卷盘和驱动装置的构件，所述构件对于安全带卷盘和驱动装置的功能是必需的。因此，安全带卷盘模块和驱动装置模块形成自身封闭的组件并且因此可以单独地根据在靠背中的可供使用的结构空间来布置。在此，不仅安全带卷盘模块而且驱动装置模块可以大批量地与单独设置用于布置的靠背无关地制造。其次提出，安全带卷盘模块和驱动装置模块能够经由结构接口在不同的取向上相互连接，由此能够考虑靠背中的单独的结构空间几何形状。在此，结构接口能够实现模块相对于彼此的不同取向，而不必为此在结构上改变这些模块。

在此，安全带卷盘模块的组件优选可以包括安全带卷盘和/或在激活时沿拉出方向锁止安全带卷盘的锁止装置和/或沿卷绕方向张紧安全带卷盘的驱动弹簧和/或简单的或自适应的力限制装置和/或一个或多个传感器装置。因此，安全带卷盘模块优选包括用于卷绕和锁止安全带的现代安全带卷收器的主要或全部构件，包括对于在事故中乘员受力的向前移动所需的力限制装置。

此外提出，驱动装置模块的组件包括电动机和/或烟火驱动单元和/或与电动机和/或烟火驱动单元耦合的传动装置和/或操控电动机和/或烟火驱动单元的控制单元。因此，驱动装置模块包括用于沿卷绕方向驱动安全带卷盘或用于出于舒适性目的驱动安全带卷盘所需的主要或全部构件。

此外提出，安全带卷盘模块和驱动装置模块分别具有壳体。壳体形成用于在模块中支承和固定构件的结构框架，并且可以附加地朝向外侧覆盖构件，使得构件本身相对于周围环境受到保护，并且反之亦然，免受相互的机械作用。

此外提出，结构接口在这种情况下通过将安全带卷盘模块的壳体与驱动装置模块的壳体连接的适配器部件构成，所述适配器部件通过其造型限定安全带卷盘模块相对于驱动装置模块的取向。

此外提出，在这种情况下，在壳体的朝向结构接口的一侧上设置有支撑在壳体上的支承板，安全带卷盘和/或驱动装置支承在该支承板上。因此，安全带卷盘和/或驱动装置支承在面向相应另一模块的一侧上，并且因此在该侧上的位置和取向上固定，由此可以简化驱动运动的传递。此外，安全带卷盘和/或驱动装置在模块相对于彼此成角度地布置不等于180度的情况下尽可能靠近驱动运动的转向被支承，从而通过驱动运动的转向引起的横向力在支承技术上能够特别好地被吸收，并且能够实现安全带卷盘和/或驱动装置的良好且紧凑的支承。

在此，安全带卷盘模块和驱动装置模块的壳体可以管状地构造。安全带卷盘和驱动装置在这种情况下布置在管状壳体中并且由此在所有周向方向上受到保护以防外部作用。此外，模块可以通过管状壳体相对于作用在模块上的横向力和扭转力形状稳定地构造。

此外，安全带卷盘模块的壳体和驱动装置模块的壳体可以具有相同的横截面形状，从而其在以纵向轴线相对于彼此180度的角度直线地布置的情况下补充为长形的安全带卷收器，所述安全带卷收器具有在纵向轴线的方向上恒定的横截面几何形状。

此外，适配器部件和安全带卷盘模块和/或驱动装置模块的壳体中的至少一个壳体可以至少在连接部的区域中具有相同的横截面几何形状，由此可以避免在适配器部件与安全带卷盘模块和/或驱动装置模块之间的过渡部中的横截面跳跃。

此外提出，设有至少一个力传递装置，所述力传递装置将驱动运动从驱动装置模块经由结构接口传递到安全带卷盘模块的安全带卷盘上。力传递装置用于跨接口传递驱动运动并且例如可以通过传动装置、轴、牵引绳等构成，其中，力传递装置优选本身是柔性的并且由此即使在模块以不等于180度的角度布置的情况下也可以在驱动运动转向的情况下传递驱动运动。这种本身柔性的力传递装置例如可以是牵引绳或柔性轴。此外，力传递装置也可以通过角传动装置实现。

下面将根据优选实施方式参照附图解释本发明。示出：

图1以剖视图示出了根据本发明的安全带卷收器的安全带卷盘模块；和

图2示出了根据本发明的安全带卷收器；和

图3示出了根据本发明的安全带卷收器，其具有不同的适配器部件；和

图4以剖视图示出了根据本发明的安全带卷收器的驱动装置模块；和

图5示出了安全带卷收器沿剖面线A-A的剖视图。

在图1中可以看到安全带卷盘模块1，该安全带卷盘模块具有管状壳体3和可转动地支承在其中的安全带卷盘2。安全带卷盘2经由驱动弹簧5沿卷绕方向弹簧预紧，该驱动弹簧本身抗扭地支撑在壳体3上。安全带卷盘2用于卷绕在图2中可见的、通过狭缝从壳体3中引出的安全带13。此外，呈扭杆形式的自适应的力限制装置6以与安全带卷盘2同轴的布置设置。扭杆具有多个具有不同直径和由此引起的力限制水平的区段，所述力限制水平可以通过切换装置通过将扭杆的不同的型材区段相对于安全带卷盘2和/或相对于壳体3彼此独立地激活，并且由此在安全带卷盘2被锁止的情况下实现在不同的力限制水平上受力限制的安全带拉出。扭杆以其在图示中的右端抗扭地与安全带卷盘2连接，并且以其在图示中的左端抗扭地与型材头部16连接。型材头部16由此经由扭杆抗扭地与安全带卷盘2连接，直至达到通过扭杆的塑性变形极限限定的力限制水平。此外，型材头部16是呈可枢转地支承在其上的锁止棘爪形式的锁止装置7的载体，所述锁止棘爪通过经由扭杆的连接在操控时通过接合到固定在壳体上的齿部中沿拉出方向锁止安全带卷盘2。型材头部16支承在抗扭地支撑在壳体3中的支承板4上。此外，型材头部16具有外齿部12，所述外齿部可以一件式地设置在型材头部16上或者也可以通过与型材头部16抗扭地连接的齿轮形成。

在图4中示出了驱动装置模块20，所述驱动装置模块同样具有管状壳体21，所述壳体理想地具有与安全带卷盘模块1的壳体3相同的横截面形状和相同的长度和/或高度和/或宽度尺寸。在驱动装置模块20中设置有不可逆的安全带拉紧装置和可逆的安全带拉紧装置。

不可逆的安全带拉紧装置包括绳筒23，所述绳筒以其旋转轴线垂直于壳体21的纵向轴线并且不可移动地可旋转地支承或保持在壳体21中。在绳筒23上设置有抗扭地与绳筒23连接的齿轮26，齿条29啮合到该齿轮的外齿部中或者可运动以啮合。齿条29在圆柱形空腔中可移动地被引导并且由此形成在一侧磨损空腔的活塞。此外设置有烟火气体发生器25，该烟火气体发生器在激活时突然将气流释放到空腔中并且由此驱动齿条29，齿条然后通过与齿轮26的齿部的啮合沿固定在绳筒23上的牵引绳的卷绕方向驱动绳筒23。牵引绳在此形成本身柔性的第一力传递装置9，其功能将在下面更详细地阐述。

可逆的安全带拉紧装置包括电动机24，该电动机相对于其从动轴的旋转轴线抗扭地支撑在壳体21中。此外，可逆的安全带拉紧装置包括传动装置，该传动装置由与电机轴抗扭地连接的驱动齿轮28和从动齿轮27构成，该从动齿轮抗扭地与通过柔性轴形成的第二力传递装置10连接。电动机24支承在驱动齿轮28的侧面上的支承板22上。柔性轴即第二力传递装置10从驱动装置模块20经由结构接口延伸到安全带卷盘模块1中并且在其端部上具有驱动齿轮11，所述驱动齿轮以其齿部啮合到型材头部16的外齿部12中。外齿部12与驱动齿轮11一起形成安全带卷盘模块1中的另一传动装置，用于将柔性轴的旋转运动传递到型材头部16上并且经由扭杆传递到安全带卷盘2上。

支承板22具有两个沿直径布置的贯通开口，第一和第二力传递装置9和10彼此分开地穿过所述贯通开口。支承板22同样相对于电动机24的旋转轴线或相对于壳体21的纵向轴线抗扭地支撑在壳体21的内侧上。

安全带卷盘模块1和驱动装置模块20在结构接口，在此相应的端侧上构成为，使得其能够经由适配器部件14在不同的角位置中相互连接。安全带卷盘模块1和驱动装置模块20为此不必在结构上改变，模块在预先确定的角度中的取向在此仅通过适配器部件14限定。因此，通过适配器部件14实现在不同取向上的个性化。在图2和图3的上部视图中，适配器部件14构造为具有彼此平行取向的端侧的管状中间件，模块通过该中间件以180度取向，即直线取向彼此连接。在图3的下部视图中，适配器部件14构造有两个彼此以不等于180度的角度取向的端侧，使得固定在其上的模块以其纵向轴线同样以不等于180度的角度彼此取向。

壳体3和21优选是管状的并且构造为封闭的空心型材，使得壳体是特别抗扭的，这又有利于在锁止安全带卷盘2时和在拉紧期间要吸收的反作用力。此外，壳体3和21可以完成或加强车辆座椅的靠背的结构，使得车辆座椅因此可以更轻地实施并且在其结构构造方面可以简化。壳体3和21优选地具有相同的横截面几何形状和/或长度，使得其例如被配置用于安装在靠背中的左车辆座椅和右车辆座椅中，所述靠背具有设置用于安装的空腔的相同的或镜像对称的形状，以翻转的布置。适配器部件14同样具有优选与壳体3和21中的至少一个相同的横截面几何形状，从而能够减小在从适配器部件14到壳体3和21的过渡部位中对于力吸收不利的横截面跳跃。只要模块的壳体3和21具有不同的横截面几何形状，适配器部件14也可以用于外部形状的更连续的过渡，其方式是，适配器部件14在一侧上具有一个壳体3或21的横截面形状并且在另一侧上具有另一个壳体3或21的横截面形状。壳体3和21还具有优选在横截面中非圆形的例如四边形的内部空间，模块的构件相对于壳体3和21的纵向轴线抗扭地支撑在该内部空间的内壁上。

两个力传递装置9和10优选地本身柔性地例如构造为牵引绳或柔性轴，并且因此能够适配于模块的不同的角度取向。在此，其例如可以在支承板22和4的贯通开口中偏转。为此，支承板4和22优选地布置在相应的壳体3或21的侧上，所述侧形成结构接口并且在已安装的位置中朝向另一模块的相应的另一壳体3，21。在此，结构接口通过壳体3，21的设置用于固定适配器部件14的侧和通过适配器部件14本身形成，其中，适配器部件14通过其造型于是限定另一模块的待固定在其上的另一壳体3，21的取向的角度。支承板4和22也可以实施为唯一的支承板4或22，所述支承板在一侧上用于支承型材头部16或安全带卷盘2，并且在另一侧上形成用于支承电动机24的电机轴或传动装置的支承部位。

只要没有设置适配器部件14，并且安全带卷盘模块1和驱动装置模块20以直线的取向相互连接，则结构接口是两个模块的连接部位。

Claims

1.一种安全带卷收器，包括

-安全带卷盘(2)，和

-驱动装置，

-所述安全带卷盘(2)和所述驱动装置分别作为组件模块式地构造为安全带卷盘模块(1)和驱动装置模块(20)，并且

-所述安全带卷盘模块(1)和所述驱动装置模块(20)能够经由结构接口在不同的取向上相互连接，

其特征在于，

-所述安全带卷盘模块(1)和所述驱动装置模块(20)分别具有壳体(3，21)；并且

-所述结构接口通过将安全带卷盘模块(1)的壳体(3)与驱动装置模块(20)的壳体(21)连接的适配器部件(14)构成，所述适配器部件通过其造型限定安全带卷盘模块(1)相对于驱动装置模块(20)的取向。

2.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，所述安全带卷盘模块(1)的组件包括

-所述安全带卷盘(2)和/或

-锁止装置(7)，所述锁止装置在激活时沿拉出方向锁止所述安全带卷盘(2)，和/或

-驱动弹簧(5)，所述驱动弹簧沿卷绕方向张紧所述安全带卷盘(2)，和/或

-自适应的力限制装置(6)，和/或

-一个或多个传感器装置(8)。

3.根据权利要求1或2所述的安全带卷收器，其特征在于，所述驱动装置模块(20)的组件包括

-电动机(24)和/或

-烟火驱动单元(25)和/或

-与所述电动机(24)和/或所述烟火驱动单元(25)耦合的传动装置，和/或

-操控所述电动机(24)和/或所述烟火驱动单元(25)的控制单元。

4.根据权利要求1或2所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述安全带卷盘模块(1)和/或所述驱动装置模块(20)在朝向所述结构接口的一侧上具有支撑在所述壳体(3，21)上的支承板(4，22)，在所述支承板上支承所述安全带卷盘(2)和/或所述驱动装置。

5.根据权利要求1或2所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述安全带卷盘模块(1)和所述驱动装置模块(20)的壳体(3，21)管状地构造。

6.根据权利要求1或2所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述安全带卷盘模块(1)和所述驱动装置模块(20)的壳体(3，21)具有相同的横截面形状。

7.根据权利要求1或2所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述适配器部件(14)和所述安全带卷盘模块(1)和/或所述驱动装置模块(20)的壳体(3，21)中的至少一个壳体至少在所述安全带卷盘模块(1)的壳体(3)与所述驱动装置模块(20)的壳体(21)连接的区域中具有相同的横截面几何形状。

8.根据权利要求1或2所述的安全带卷收器，其特征在于，

-设置有至少一个力传递装置(9，10)，所述力传递装置将驱动运动从所述驱动装置模块(20)经由所述结构接口传递到所述安全带卷盘模块(1)的安全带卷盘(2)上。

9.根据权利要求8所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述力传递装置(9，10)本身是柔性的。