CN113928263A - 一种安全带收卷器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全带收卷器：包括底座、卷筒、滑套、外卡齿支座、与卷筒同步旋转的卷筒中心轴，卷筒中心轴可相对于卷筒轴向滑动；底座通过螺纹套连接于卷筒中心轴，卷筒中心轴的端部依次设有环槽、内花键，滑套配合于内花键，且通过内挡环连接环槽，内挡环与环槽在轴向方向是间隙配合；滑套的端部设有可径向移动的内卡齿；外卡齿支座内设有并排设置的定卡齿、具有弹性扭矩的活动卡齿；当卷筒上的安全带放卷量超过预设值L时，内卡齿与定卡齿的位置相匹配；当卷筒上的安全带放卷量低于预设值L时，内卡齿与活动卡齿的位置相匹配。本发明能够根据安全带的伸出量对安全带的锁死状态进行调节，缓解因安全带紧急锁定而带来的不适感。

Description

一种安全带收卷器

技术领域

本发明涉及车用安全带技术领域，具体涉及一种安全带收卷器。

背景技术

车用三点式安全带用于在车辆发生猛烈撞击时将乘客保护在座椅上。而安全带对乘客的保护是依靠安全带收卷器的锁定实现的，当安全带被迅速拉伸时，收卷器内部内卡齿在离心力的作用下实现与外卡齿的锁定，继而实现收卷器的锁定，安全带无法被继续拉出，使乘客被绑定在座椅上。

而在实际应用中，如果当乘客距离方向盘距离过远（乘客后背紧贴座椅靠背）时发生紧急制动或车子撞到其他物体，当安全带被瞬间锁定时，瞬间产生的较大拉力也会在一定程度上使乘客产生不适感、甚至使乘客受伤。也就是说从安全的角度来说，只有当安全带伸长至一定程度（乘客的头部距离方向盘较近）时，安全带才有必要在车辆紧急制动的瞬间才有必要发生紧急制动，而现有的安全带不会因为其伸出量的大小而对制动的方式进行控制，全部都是直接锁定。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种安全带收卷器，解决了现有技术中车用安全带的锁定方式不会随着乘客与方向盘距离的不同进行调节的技术问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种安全带收卷器：包括底座、卷筒、滑套、外卡齿支座、与卷筒同步旋转的卷筒中心轴，卷筒中心轴可相对于卷筒轴向滑动；

底座通过螺纹套连接于卷筒中心轴，卷筒中心轴的端部依次设有环槽、内花键，滑套配合于内花键，且通过内挡环连接环槽，内挡环与环槽在轴向方向是间隙配合；

滑套的端部设有可径向移动的内卡齿；

外卡齿支座内设有并排设置的定卡齿、具有弹性扭矩的活动卡齿；

当卷筒上的安全带放卷量超过预设值L时，内卡齿与定卡齿的位置相匹配；

当卷筒上的安全带放卷量低于预设值L时，内卡齿与活动卡齿的位置相匹配。

优选，前述的一种安全带收卷器：活动卡齿可旋转连接于外卡齿支座，活动卡齿的端部设有转盘，转盘的外沿通过至少两根转盘拉簧连接外卡齿支座；

转盘还设有环槽，环槽通过限位螺钉连接外卡齿支座；当活动卡齿处于自由状态时，限位螺钉位于环槽的一端，当活动卡齿被内卡齿驱动至最大旋转状态时，限位螺钉位于环槽的另一端。

优选，前述的一种安全带收卷器：内卡齿有两个，且内卡齿通过腰型孔连接滑套的端部，两个内卡齿之间通过内卡齿拉簧连接。

优选，前述的一种安全带收卷器：滑套的外表面还设有两个定位槽，外卡齿支座通过弹性顶杆连接定位槽；

当内卡齿与定卡齿的位置相匹配时，弹性顶杆连接其中一个定位槽；

当内卡齿与活动卡齿的位置相匹配时，弹性顶杆连接另一个定位槽。

优选，前述的一种安全带收卷器：定位槽的截面是圆弧形，且两个定位槽之间呈圆弧过渡，弹性顶杆的前端通过与定位槽相匹配的球头连接定位槽。

优选，前述的一种安全带收卷器：卷筒中心轴的轴心设有可轴向滑动的中心杆，中心杆的一端固定连接于滑套，另一端设转盘二，卷筒中心轴还设有径向设置的转盘一，转盘一的两侧均设有用于检测与转盘一之间距离的距离传感器；转盘二的两侧分别设有电磁铁；

当内卡齿与定卡齿的位置相匹配时，转盘二被距离卷筒中心轴相对较远的电磁铁吸附；

当内卡齿与活动卡齿的位置相匹配时，转盘二被距离卷筒中心轴相对较近的电磁铁吸附。

优选，前述的一种安全带收卷器：卷筒与底座之间还设有用于驱动安全带收卷的卷簧。

优选，前述的一种安全带收卷器：卷筒两端与底座之间均设有挡圈。

优选，前述的一种安全带收卷器：外卡齿支座连接于底座。

本发明所达到的有益效果：

相对于现有技术，本发明能够根据安全带的伸出量对安全带的锁死状态进行调节，当使用者的身体距离方向盘的距离较远时，通过具有一定弹性扭矩的活动卡齿实现对安全带的锁定，提升使用者的使用体验，缓解因安全带紧急锁定而带来的不适感。

当安全带的伸出量达到一定长度时，使用者身体前倾，该状态下安全带也可实现立刻锁定，保证乘客安全。

附图说明

图1是本发明实施例一的主视图；

图2是图1中B处的局部放大图；

图3是图1中A-A向剖视图；

图4是转盘的主视图；

图5是本发明实施例二的主视图；

附图标记的含义：1-底座；2-卷筒；3-卷筒中心轴；4-滑套；5-内卡齿；6-外卡齿支座；7-活动卡齿；8-转盘；11-螺纹套；12-电磁铁；13-距离传感器；14-卷簧；15-挡圈；31-环槽；32-内花键；33-转盘一； 41-定位槽；42-内挡环；43-中心杆；44-转盘二；51-腰型孔；52-内卡齿拉簧；61-定卡齿；62-弹性顶杆；63-限位螺钉；81-环槽；82-转盘拉簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一

如图1至图4所示：本实施例公开了一种安全带收卷器：包括底座1、卷筒2、滑套4、外卡齿支座6、与卷筒2同步旋转的卷筒中心轴3，卷筒中心轴3可相对于卷筒2轴向滑动。

底座1通过螺纹套11连接于卷筒中心轴3，卷筒中心轴3的端部依次设有环槽31、内花键32，滑套4配合于内花键32，且通过内挡环42连接环槽31，内挡环42与环槽31在轴向方向是间隙配合。也就是说滑套4可相对于卷筒中心轴3轴向滑动，但两者之间是同步旋转的关系。卷筒2与底座1之间还设有用于驱动安全带收卷的卷簧14。卷筒2两端与底座1之间均设有挡圈15。挡圈15用于限制卷筒2与底座1之间的轴向位置。

如图3所示：滑套4的端部设有可径向移动的内卡齿5。内卡齿5通常有两个，且内卡齿5通过腰型孔51连接滑套4的端部，腰型孔51内部有相应的螺钉，同时腰型孔51还起到导向的作用。两个内卡齿5之间通过内卡齿拉簧52连接，当滑套4旋转对内卡齿5产生的离心力较小时，内卡齿5在内卡齿拉簧52的驱动下，处于更靠近滑套4轴心的位置；当滑套4旋转对内卡齿5产生的离心力较大时，在离心力的作用下，内卡齿5被甩出。外卡齿支座6内设有并排设置的定卡齿61、具有弹性扭矩的活动卡齿7。

当卷筒2上的安全带放卷量超过预设值L时，表明该状态下，使用者距离方向盘较近，此时车辆若发生紧急制动，安全带应当立刻被锁死，因此内卡齿5与定卡齿61的位置相匹配。当卷筒2上的安全带放卷量低于预设值L时，表明使用者距离方向盘较远，此时车辆若发生紧急制动，安全带可以有一定的缓冲距离，因此内卡齿5与活动卡齿7的位置相匹配。在保护使用者的前提下，安全带的缓冲能够降低使用带来的不适感，避免伤害到使用者。

结合图1及图4：活动卡齿7可旋转连接于外卡齿支座6，活动卡齿7的端部设有转盘8，转盘8的外沿通过至少两根转盘拉簧82连接外卡齿支座6。转盘8还设有环槽81，环槽81通过限位螺钉63连接外卡齿支座6；当活动卡齿7处于自由状态时，限位螺钉63位于环槽81的一端，当活动卡齿7被内卡齿5驱动至最大旋转状态时，限位螺钉63位于环槽81的另一端。

通过限位螺钉63与环槽81的配合可实现对转盘8旋转角度的限制，一方面避免安全带被过度拉伸，起不到相应的保护作用；另一方面也避免转盘拉簧82被过度拉伸。

由于卷筒中心轴3与底座1之间的轴向移动是通过两者之间的螺纹传动，因此很可能会发生内卡齿5同时与定卡齿61、活动卡齿7锁定的现象，这样的话，很有可能损坏卡齿，再者也影响本实施例工作的稳定性。为了解决这一问题，本实施例还具有以下结构：

滑套4的外表面还设有两个定位槽41，外卡齿支座6通过弹性顶杆62连接定位槽41；当内卡齿5与定卡齿61的位置相匹配时，弹性顶杆62连接其中一个定位槽41；当内卡齿5与活动卡齿7的位置相匹配时，弹性顶杆62连接另一个定位槽41。为了便于弹性顶杆62在两个定位槽41之间进行切换，本实施例定位槽41的截面是圆弧形，且两个定位槽41之间呈圆弧过渡，弹性顶杆62的前端通过与定位槽41相匹配的球头连接定位槽41，这样弹性顶杆62即可在两个定位槽41之间进行切换，并且不会处于两个定位槽41之间，这样即可通过弹性顶杆62实现对滑套4的轴向位置进行定位，使其就处于两个位置。当弹性顶杆62在两个定位槽41之间进行切换时，内挡环42在环槽31的内部轴向移动。

工作时，当安全带的放卷量没有超过预设值L时，此时内卡齿5处于活动卡齿7的内部，弹性顶杆62处于靠近内卡齿5一侧定位槽41的内部。若车辆发生紧急制动，内卡齿5与活动卡齿7配合，由于转盘拉簧82的作用，因此安全带的锁定会具有一定的弹性，给使用者一个缓冲的余量。

当安全带的放卷量超过预设值L时，弹性顶杆62处于远离内卡齿5一侧定位槽41的内部，此时内卡齿5处于定卡齿61的内部，若车辆发生紧急制动，定卡齿61直接将内卡齿5锁定，实现安全带的锁定。

在安全带被拉出或收缩的过程中，卷筒中心轴3沿着底座1发生轴向移动，卷筒中心轴3与滑套4之间具有一定的轴向间隙，该轴向间隙使弹性顶杆62只会存在其中一个定位槽41的内部。

实施例二：

如图5所示：相对于实施例一，本实施例卷筒中心轴3的轴心设有可轴向滑动的中心杆43，中心杆43的一端固定连接于滑套4，另一端设转盘二44，卷筒中心轴3还设有径向设置的转盘一33，转盘一33的两侧均设有用于检测与转盘一33之间距离的距离传感器13；转盘二44的两侧分别设有电磁铁12。距离传感器13用于检测卷筒中心轴3的轴向位置，通过卷筒中心轴3的轴向位置实现对安全带放卷量进行检测。

当内卡齿5与定卡齿61的位置相匹配时，转盘二44被距离卷筒中心轴3相对较远的电磁铁12吸附；当内卡齿5与活动卡齿7的位置相匹配时，转盘二44被距离卷筒中心轴3相对较近的电磁铁12吸附，需要说明的是，当电磁铁12吸附转盘二44时，并不代表电磁铁12与转盘二44，因为转盘二44还可能进行旋转。

本实施例的具体工作原理和过程可参阅实施例一。

相对于现有技术，本发明能够根据安全带的伸出量对安全带的锁死状态进行调节，当使用者的身体距离方向盘的距离较远时，通过具有一定弹性扭矩的活动卡齿7实现对安全带的锁定，提升使用者的使用体验，缓解因安全带紧急锁定而带来的不适感。

当安全带的伸出量达到一定长度时，使用者身体前倾，该状态下安全带也可实现立刻锁定，保证乘客安全。

以上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来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种安全带收卷器，其特征在于：包括底座（1）、卷筒（2）、滑套（4）、外卡齿支座（6）、与卷筒（2）同步旋转的卷筒中心轴（3），所述卷筒中心轴（3）可相对于卷筒（2）轴向滑动；

所述底座（1）通过螺纹套（11）连接于卷筒中心轴（3），所述卷筒中心轴（3）的端部依次设有环槽（31）、内花键（32），所述滑套（4）配合于内花键（32），且通过内挡环（42）连接环槽（31），所述内挡环（42）与环槽（31）在轴向方向是间隙配合；

所述滑套（4）的端部设有可径向移动的内卡齿（5）；

所述外卡齿支座（6）内设有并排设置的定卡齿（61）、具有弹性扭矩的活动卡齿（7）；

当卷筒（2）上的安全带放卷量超过预设值L时，所述内卡齿（5）与定卡齿（61）的位置相匹配；

当卷筒（2）上的安全带放卷量低于预设值L时，所述内卡齿（5）与活动卡齿（7）的位置相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种安全带收卷器，其特征在于：所述活动卡齿（7）可旋转连接于外卡齿支座（6），所述活动卡齿（7）的端部设有转盘（8），所述转盘（8）的外沿通过至少两根转盘拉簧（82）连接外卡齿支座（6）；

所述转盘（8）还设有环槽（81），所述环槽（81）通过限位螺钉（63）连接外卡齿支座（6）；当活动卡齿（7）处于自由状态时，所述限位螺钉（63）位于环槽（81）的一端，当活动卡齿（7）被内卡齿（5）驱动至最大旋转状态时，所述限位螺钉（63）位于环槽（81）的另一端。

3.根据权利要求1所述的一种安全带收卷器，其特征在于：所述内卡齿（5）有两个，且内卡齿（5）通过腰型孔（51）连接滑套（4）的端部，两个内卡齿（5）之间通过内卡齿拉簧（52）连接。

4.根据权利要求3所述的一种安全带收卷器，其特征在于：所述滑套（4）的外表面还设有两个定位槽（41），所述外卡齿支座（6）通过弹性顶杆（62）连接定位槽（41）；

当内卡齿（5）与定卡齿（61）的位置相匹配时，所述弹性顶杆（62）连接其中一个定位槽（41）；

当内卡齿（5）与活动卡齿（7）的位置相匹配时，所述弹性顶杆（62）连接另一个定位槽（41）。

5.根据权利要求4所述的一种安全带收卷器，其特征在于：所述定位槽（41）的截面是圆弧形，且两个定位槽（41）之间呈圆弧过渡，所述弹性顶杆（62）的前端通过与定位槽（41）相匹配的球头连接定位槽（41）。

6.根据权利要求3所述的一种安全带收卷器，其特征在于：所述卷筒中心轴（3）的轴心设有可轴向滑动的中心杆（43），所述中心杆（43）的一端固定连接于滑套（4），另一端设转盘二（44），所述卷筒中心轴（3）还设有径向设置的转盘一（33），所述转盘一（33）的两侧均设有用于检测与转盘一（33）之间距离的距离传感器（13）；所述转盘二（44）的两侧分别设有电磁铁（12）；

当内卡齿（5）与定卡齿（61）的位置相匹配时，所述转盘二（44）被距离卷筒中心轴（3）相对较远的电磁铁（12）吸附；

当内卡齿（5）与活动卡齿（7）的位置相匹配时，所述转盘二（44）被距离卷筒中心轴（3）相对较近的电磁铁（12）吸附。

7.根据权利要求1所述的一种安全带收卷器，其特征在于：所述卷筒（2）与底座（1）之间还设有用于驱动安全带收卷的卷簧（14）。

8.根据权利要求1所述的一种安全带收卷器，其特征在于：所述卷筒（2）两端与底座（1）之间均设有挡圈（15）。

9.根据权利要求1所述的一种安全带收卷器，其特征在于：所述外卡齿支座（6）连接于底座（1）。

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