CN114426007A - 预紧装置、安全带组件及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种预紧装置、安全带组件及车辆，属于安全带技术领域。该预紧装置包括：传动件、齿轮件和电机，传动件包括第一轴体和第二轴体，第一轴体和第二轴体平行且间隔设置，第一轴体的第一端具有第一齿轮，第二轴体的第二端具有第二齿轮；电机的转轴上设置有第三齿轮，第三齿轮分别与第一齿轮和齿轮件啮合，齿轮件还与第二齿轮啮合。该预紧装置结构简单，不仅可以实现对安全带的锁紧，而且可以独立制备，取代了相关技术中将电机固定在卷收器中的设置方式，便于诸如安全气囊等结构的安装。

Description

预紧装置、安全带组件及车辆

技术领域

本申请涉及安全带技术领域，特别涉及一种预紧装置、安全带组件及车辆。

背景技术

预紧式安全带作为一种车辆安全带，其作用是在车辆发生碰撞的瞬间拉紧安全带，以减少驾乘人员的身体位移量，从而降低碰撞可能会对驾乘人员的身体造成的伤害

相关技术中，预紧式安全带通常包括电机，电机通常位于卷收器中。然而，该设置方式易导致卷收器的体积大，从而使卷收器所占用的车辆B柱的空间过大，不利于诸如安全气囊等结构的安装。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种预紧装置、安全带组件及车辆，便于诸如安全气囊等结构的安装。

具体而言，包括以下的技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种预紧装置，所述预紧装置包括：传动件、齿轮件和电机；

所述传动件包括第一轴体和第二轴体，所述第一轴体和所述第二轴体平行且间隔设置，所述第一轴体的第一端具有第一齿轮，所述第二轴体的第二端具有第二齿轮；

所述电机的转轴上设置有第三齿轮，所述第三齿轮分别与所述第一齿轮和所述齿轮件啮合，所述齿轮件还与所述第二齿轮啮合。

在一些实施例中，所述第一轴体的长度和所述第二轴体的长度相同。

在一些实施例中，所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述齿轮件的尺寸相同。

所述第一轴体和所述第一齿轮一体成型，所述第二轴体和所述第二齿轮一体成型。

在一些实施例中，所述预紧装置还包括固定座，所述固定座具有固定腔，所述电机位于所述固定腔内。

在一些实施例中，所述预紧装置还包括第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆和所述第二固定杆位于所述固定座上；

所述第一轴体具有第一固定腔，所述第二轴体具有第二固定腔，所述第一固定杆位于所述第一固定腔内，所述第固定杆位于所述第二固定腔内。

在一些实施例中，所述固定座的一侧具有开口，所述开口与所述固定腔连通，所述第一固定杆和所述第二固定杆穿过所述开口。

在一些实施例中，所述预紧装置还包括控制器，所述控制器位于所述固定腔内，且与所述电机信号连接。

第二方面，本申请实施例还提供了一种安全带组件，所述安全带组件包括如上述第一方面所述的预紧装置和安全带，其中所述安全带穿过所述第一轴体和所述第二轴体之间。

第三方面，本申请实施例还提供了一种车辆，所述车辆包括如第二方面所述的安全带组件。

本申请实施例提供的预紧装置，可以将安全带置于第一轴体和第二轴体之间，并使得安全带与第一轴体和第二轴体均接触，当需要对安全带进行预紧时，电机工作而带动转轴转动，使得电机的转轴带动设置在其上的第三齿轮转动，由于第三齿轮分别与第一齿轮和齿轮件接触，因而第三齿轮在朝一个方向转动时，会使得第一齿轮和齿轮件均朝向与第三齿轮的转动方向相反的方向转动，而又由于齿轮件还与第二齿轮接触，因而在齿轮件的带动下，第二齿轮朝向与齿轮件的转动方向相反的方向转动，即第二齿轮的转动方向与第一齿轮的转动方向相反，使得安全带可以在第一轴体和第二轴体的传动作用下，实现锁紧。本申请实施例提供的预紧装置结构简单，不仅可以实现对安全带的锁紧，而且可以独立制备，取代了相关技术中将电机固定在卷收器中的设置方式，便于诸如安全气囊等结构的安装。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种预紧装置的局部结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种预紧装置的局部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种固定座的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种预紧装置在使用状态下的结构示意图。

图中的附图标记分别表示为：

1、传动件；11、第一轴体；12、第二轴体；13、第一齿轮；14、第二齿轮；

2、齿轮件；21、通孔；

3、电机；31、转轴；32、第三齿轮；

4、控制器；

5、固定座；51、固定腔；52、开口；53、延伸部；54、固定孔；

6、第一固定杆；

7、第二固定杆；

8、安全带。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中所涉及的方位名词，如“上”、“下”、“侧”等，一般以图1中所示方位的相对关系为基准，且采用这些方位名词仅仅是为了更清楚地描述结构和结构之间的关系，并不是为了描述绝对的方位。在产品以不同姿态摆放时，方位可能发生变化，例如“上”、“下”可能互换。

除非另有定义，本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。下面对本申请实施例中出现的一些技术术语进行说明。

所涉及的“啮合”一般指的是指一对带齿状部分的零件在传动过程中互相嵌接，齿轮传动是最典型的啮合传动，也是应用最广泛的一种传动形式。

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

随着经济的发展和社会的进步，汽车逐渐成为人们日常生活中不可缺少的交通工具，车辆使人们的出行更加舒适、便捷，不仅仅提高了人们的生活质量，还提高了人们工作和生活的效率，人们对汽车的安全性、舒适性，以及便捷性也提出了更高的要求。汽车安全带是公认的最廉价也是最有效的安全装置，它可以在碰撞时对驾乘人员进行约束，避免碰撞时驾乘人员与方向盘、仪表板等发生二次碰撞或碰撞时驾乘人员冲出车外导致的死伤。

预紧式安全带是车辆安全带的一种，其作用是在车辆发生碰撞的瞬间拉紧安全带，以减少驾乘人员的身体位移量，从而降低碰撞可能会对驾乘人员身体造成的伤害。

当事故发生时，由于惯性的原因人体会继续向前运动，此时如果安全带过松，驾乘人员很可能会从安全带下面滑出去，或者直接碰到位于座椅前方的安全气囊，而当驾乘人员直接碰到安全气囊时，安全带由于张紧余量过大而未能及时绷紧，即安全带未能像期望的那样提前提供缓冲，而是将全部负担都交给了气囊，这两种情况都有可能导致乘员严重受伤。驾乘人员的衣服本身有一定的厚度，另外在安全带组件中也隐藏了部分松动余地，这种松动余地无法消除，但是在车辆遇到事故时，应该尽量减少这种松动余地以减少碰撞对驾乘人员的伤害，为此出现了预紧式安全带，在预紧式安全带识别到碰撞时，实现对安全带进行预收紧，从感知事故到完成安全带预收紧的全过程仅持续千分之几秒，大大降低了碰撞事故对驾乘人员身体的伤害。

相关技术中，预紧式安全带通常包括电机，电机通常位于卷收器中。然而，该设置方式易导致卷收器的体积大，从而使卷收器所占用的车辆B柱的空间过大，不利于诸如安全气囊等结构的安装。

为了解决相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种预紧装置，其结构示意图如图1所示。

参见图1，该预紧装置包括：传动件1、齿轮件2和电机3。

其中，传动件1包括第一轴体11和第二轴体12，第一轴体11和第二轴体12平行且间隔设置，第一轴体11的第一端具有第一齿轮13，第二轴体12的第二端具有第二齿轮14。

电机3的转轴31上设置有第三齿轮32，第三齿轮32分别与第一齿轮13和齿轮件2啮合，齿轮件2还与第二齿轮14啮合。

本申请实施例提供的预紧装置的工作原理为：

将安全带置于第一轴体11和第二轴体12之间，并使得安全带8与第一轴体11和第二轴体12均接触；

参见图4，当需要对安全带进行预紧时，电机3工作而带动转轴31转动，使得电机3的转轴31带动设置在其上的第三齿轮32转动，由于第三齿轮32分别与第一齿轮13和齿轮件2接触，因而第三齿轮32在朝一个方向转动时，会使得第一齿轮13和齿轮件2均朝向与第三齿轮32的转动方向相反的方向转动，而又由于齿轮件2还与第二齿轮14接触，因而在齿轮件2的带动下，第二齿轮14朝向与齿轮件2的转动方向相反的方向转动，即第二齿轮14的转动方向与第一齿轮13的转动方向相反，使得安全带8可以在第一轴体11和第二轴体12的传动作用下，实现锁紧。

因此，本申请实施例提供的预紧装置结构简单，不仅可以实现对安全带8的锁紧，而且可以独立制备，取代了相关技术中将电机3固定在卷收器中的设置方式，便于诸如安全气囊等结构的安装。

下面对本申请实施例提供的预紧装置的结构进行进一步地描述说明：

在一些实施例中，参见图1，第一轴体11的长度和第二轴体12的长度相同。

通过将第一轴体11与第二轴体12的设置为相同长度，便于安全带8与第一轴体11和第二轴体12接触。

可以理解的是，在安全带与第一轴体11和第二轴体12接触的情况下，当第一轴体11以及第二轴体12和安全带8之间相对运动时，第一轴体11和安全带8之间、第二轴体12和安全带8之间均会产生摩擦力，使得第一轴体11和第二轴体12转动时，可以带动安全带8运动。

在一些实施例中，第一轴体11的外表面和第二轴体12的外表面之间的距离与安全带的厚度相同。

通过将第一轴体11的外表面和第二轴体12的外表面之间的距离设置为与安全带的厚度相同，便于第一轴体11和第二轴体12与安全带接触。

在一些实施例中，第一轴体11和第二轴体12的表面均具有多个凸起或多个凸条。

通过设置多个凸起或多个凸条，以增大第一轴体11、第二轴体12与安全带之间的摩擦，便于第一轴体11和第二轴体12带动安全带8运动。

可选的，凸起可以为不规则状的凸块。其中，多个不规则状的凸块散布在第一轴体11的外表面和第二轴体12的外表面上或者相邻的两个不规则状的凸块的间距相同。

可选的，凸起可以为弧形凸块。其中，多个弧形凸块散布在第一轴体11的外表面和第二轴体12的外表面上或者相邻的两个弧形凸块的间距相同。

可选的，凸条为矩形凸条或者弧形凸条。其中，多个凸条沿第一轴体11和第二轴体12的径向平行排布或者多个凸条沿第一轴体11和第二轴体12的轴向平行排布。

可选的，多个凸起的表现形式可以为规则的纹路或者不规则的纹路。

在一些实施例中，第一轴体11和第二轴体12的材质相同，且均可以为硬塑料。

由于硬塑料的硬度及刚性都较大，且具有难溶、耐磨、耐高压、耐热、耐老化、抗冲击性大、绝缘性好等优点，因而当第一轴体11和第二轴体12采用硬塑料时，可以使得第一轴体11和第二轴体12具有较强地硬度。

其中，硬塑料可以为酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、有机硅树脂、丙烯基树脂等。

在一些实施例中，参见图1，第一齿轮13、第二齿轮14、第三齿轮32和齿轮件2的尺寸相同。

通过将第一齿轮13、第二齿轮14、第三齿轮32和齿轮件2设置成相同尺寸，可以使得第一齿轮13、第二齿轮14、第三齿轮32和齿轮件2的转速保持一致。

以齿轮件2带动第二齿轮14转动为例，在相同的时间内，因为齿轮件2带动第二齿轮14转动，所以齿轮件2和第二齿轮14的线速度相等，因为线速度等于角速度与半径的乘积，如果齿轮件2的半径不等于第二齿轮14的半径，齿轮件2的角速度和第二齿轮14的角速度也不相等，也就是说，如果齿轮件2的半径不等于第二齿轮14的半径，齿轮件2的转速和第二齿轮14的转速也不相等，且半径越大、转速越小。

电机3的转轴31转动后，可以带动设置在转轴31上的第三齿轮32转动；由于第三齿轮32分别与第一齿轮13和齿轮件2啮合，因而第三齿轮32在朝一个方向转动时，会使得第一齿轮13和齿轮件2均朝向与第三齿轮32的转动方向相反的方向转动，而又由于齿轮件2还与第二齿轮14接触，因而在齿轮件2的带动下，第二齿轮14朝向与齿轮件2的转动方向相反的方向转动；最终实现第一齿轮13和第二齿轮14朝向转动方向相反的方向转动。

在一些实施例中，第一齿轮13、第二齿轮14、第三齿轮32和齿轮件2的材质均为硬塑料。

在一些实施例中，第一轴体11和第一齿轮13一体成型。

通过将第一轴体11和第一齿轮13设置为一体成型，即第一齿轮13和第一轴体11构成为整体，当第一齿轮13转动时，第一齿轮13可以带动第一轴体11转动。

在一些实施例中，第二轴体12和第二齿轮14一体成型。

通过将第二轴体12和第二齿轮14设置为一体成型，即第二齿轮和第二轴体12构成为整体，当第二齿轮14转动时，第二齿轮14可以带动第二轴体12转动。

在一些实施例中，参见图3，预紧装置还包括固定座5，通过设置固定座5，便于固定传动件1、齿轮件2和电机3。

在一些实施例中，固定座5具有固定腔51，电机3位于固定腔51内。

通过设置固定腔51，可以实现将电机3固定在固定腔51内，同时可以利用固定座5，实现对电机3的保护。

在一些实施例中，电机3的底部与固定腔51的底壁连接，使得电机3牢固固定在固定腔51内。

在一些实施例中，固定座5的材质为金属或硬塑料。

举例来说，固定座5的材质为硬塑料。相对于金属来说，硬塑料的质量较轻，基于使用硬塑料制备而成的固定座5，在满足了使用的强度需求的同时，具有质量较轻的特点，便于搬运。

在一些实施例中，电机3的底部与固定腔51的底壁之间通过螺纹连接或者焊接或者粘接等方式连接，在此不作具体限定。

举例来说，电机3的底部与固定腔51的底壁之间通过焊接连接。

在一些实施例中，齿轮件2位于固定腔51内。

通过将齿轮件2固定在固定腔51内，便于齿轮件2与第三齿轮32配合，同时可以利用固定座5，实现对齿轮件2的保护。

在一些实施例中，为了实现对齿轮件2的固定，参见图2，齿轮件2的中心具有通孔21，预紧装置还包括第三固定杆(在图中未示出)，第三固定杆的一端用于插入通孔21中，第三固定杆的另一端固定在固定腔51的内壁上。

通过设置第三固定杆，可以实现对于齿轮件2的固定。

在一些实施例中，第三固定杆的另一端与固定腔51的内壁之间通过螺纹连接或者焊接或者粘接等方式连接，在此不作具体限定。

举例来说，第三固定杆的另一端与固定腔51的内壁之间通过焊接连接。

在一些实施例中，参见图3，预紧装置还包括第一固定杆6和第二固定杆7，第一固定杆6和第二固定杆7位于固定座5上。

其中，参见图2，第一轴体11具有第一固定腔(在图中未示出)，第二轴体12具有第二固定腔(在图中未示出)，第一固定杆6位于第一固定腔内，第二固定杆7位于第二固定腔内。

通过在固定座5上设置第一固定杆6和第二固定杆7，由于第一轴体11具有第一固定腔，第二轴体12具有第二固定腔，使得第一固定杆6可以插入到第一固定腔内，第二固定杆7可以插入到第二固定腔内，实现将第一轴体11和第二轴体12固定在固定座5上。

参见图3，第一固定杆6和第二固定杆7平行设置，且第一固定杆6的一端和第二固定杆7的一端均位于固定腔51内。

可选的，第一固定杆6的一端和第二固定杆7的一端与固定腔51的内壁焊接连接，以确保第一固定杆6和第二固定杆7牢固固定在固定座5上。

可选的，参见图2和图3，第一固定腔和第二固定腔均为圆柱形腔体，第一固定杆6和第二固定杆7均为圆柱体。

通过将第一固定腔和第二固定腔设置为圆柱形腔体，第一固定杆6和第二固定杆7的设置为圆柱体，便于第一轴体11和第二轴体12转动。

在一些实施例中，参见图3，固定座5的一侧具有开口52，开口52与固定腔51连通，第一固定杆6的另一端和第二固定杆7的另一端穿过开口52，位于固定腔51的外部。

如此设置，便于第一轴体11和第二轴体12的安装，进而便于使安全带8穿过第一轴体11和第二轴体12之间，实现预紧装置的预紧功能。

在一些实施例中，参见图4，开口52的形状可以为矩形。

在一些实施例中，参见图2，预紧装置还包括控制器4，控制器4位于固定腔51内，且与电机3信号连接。

由于控制器4与电机3信号连接，控制器4可以通过发出指令以控制电机3进行顺时针转动或逆时针转动。当电机3接收到控制器4发出的指令后，可以根据指令执行相应地动作，以进行顺时针或逆时针转动。另外，通过将控制器4设置于固定腔51内，可以实现对控制器4的保护。

基于设置有控制器4的预紧装置，其工作原理可以进一步描述为：

车辆发生碰撞时，当控制器4判断碰撞的冲击力高于预定值，便向电机3发出指令以控制电机3进行顺时针转动或逆时针转动，电机3收到指令后工作从而带动转轴31转动，使得电机3的转轴31带动设置在其上的第三齿轮32转动，由于第三齿轮32分别与第一齿轮13和齿轮件2接触，因而第三齿轮32在朝一个方向转动时，会使得第一齿轮13和齿轮件2均朝向与第三齿轮32的转动方向相反的方向转动，而又由于齿轮件2还与第二齿轮14接触，因而在齿轮件2的带动下，第二齿轮14朝向与齿轮件2的转动方向相反的方向转动，即第二齿轮14的转动方向与第一齿轮13的转动方向相反，由于安全带置于第一轴体11和第二轴体12之间，并使得安全带8与第一轴体11和第二轴体12均接触，使得安全带8可以在第一轴体11和第二轴体12的传动作用下，实现锁紧。

在一些实施例中，参见图4，固定座5的一侧具有延伸部53，延伸部53具有至少一个固定孔54。

通过在固定座5的一侧设置延伸部53，且延伸部53具有至少一个固定孔54，便于固定座5的固定安装。

在一些实施例中，延伸部53可以具有两个固定孔。

在一种可能的示例中，本申请实施例提供的预紧装置可以按照下述步骤进行安装：

将第一固定杆6、第二固定杆7、第三固定杆、控制器4以及电机3固定在固定座5的固定腔51内；

通过固定座5一侧的延伸部53，将固定座5固定于车辆B柱待安装的位置；

依次将第三齿轮32固定在电机3的转轴31上、齿轮件2固定在第三固定杆上、第一轴体11固定在第一固定杆6上、将第二轴体12固定在第二固定杆7上，并确保电机3的转轴31上的第三齿轮32分别与第一齿轮13和齿轮件2啮合，齿轮件2与第二齿轮14啮合；

将安全带穿过第一轴体11和第二轴体12，即可完成预紧装置的安装。

本申请实施例提供的预紧装置结构简单，可以独立制备，只需要安全带8穿过第一轴体11和第二轴体12之间，并且均与第一轴体11和第二轴体12接触，便可以发挥预紧装置的作用，实现对安全带的预紧。另外，本申请实施例提供的预紧装置可以设置于安全带8运动路径上的任意具有富余空间的位置，举例来说，该预紧装置可以设置在车辆B柱内部靠近安全带出口处。

同时，本申请实施例还提供了一种安全带组件，该安全带组件包括如上述实施例所限定的预紧装置和安全带，其中安全带穿过第一轴体和第二轴体之间。

基于使用了上述预紧装置，本申请实施例提供的安全带组件不仅可以实现对安全带的锁紧，而且取代了相关技术中将电机固定在卷收器中的设置方式，便于诸如安全气囊等结构的安装。

另外，本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆包括如上述实施例所限定的安全带组件。

基于使用了上述安全带组件，本申请实施例提供的车辆可以使得卷收器占用较小的车辆B柱的空间，便于诸如安全气囊等结构的安装。另外，在车辆发生碰撞的瞬间拉紧安全带，以减少驾乘人员的身体位移量，从而降低碰撞可能会对驾乘人员身体造成的伤害。

在本申请中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种预紧装置，其特征在于，所述预紧装置包括：传动件(1)、齿轮件(2)和电机(3)；

所述传动件(1)包括第一轴体(11)和第二轴体(12)，所述第一轴体(11)和所述第二轴体(12)平行且间隔设置，所述第一轴体(11)的第一端具有第一齿轮(13)，所述第二轴体(12)的第二端具有第二齿轮(14)；

所述电机(3)的转轴(31)上设置有第三齿轮(32)，所述第三齿轮(32)分别与所述第一齿轮(13)和所述齿轮件(2)啮合，所述齿轮件(2)还与所述第二齿轮(14)啮合。

2.根据权利要求1所述的预紧装置，其特征在于，所述第一轴体(11)的长度和所述第二轴体(12)的长度相同。

3.根据权利要求1所述的预紧装置，其特征在于，所述第一齿轮(13)、所述第二齿轮(14)、所述第三齿轮(32)和所述齿轮件(2)的尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的预紧装置，其特征在于，所述第一轴体(11)和所述第一齿轮(13)一体成型，所述第二轴体(12)和所述第二齿轮(14)一体成型。

5.根据权利要求1所述的预紧装置，其特征在于，所述预紧装置还包括固定座(5)，所述固定座(5)具有固定腔(51)，所述电机(3)位于所述固定腔(51)内。

6.根据权利要求5所述的预紧装置，其特征在于，所述预紧装置还包括第一固定杆(6)和第二固定杆(7)，所述第一固定杆(6)和所述第二固定杆(7)位于所述固定座(5)上；

所述第一轴体(11)具有第一固定腔，所述第二轴体(12)具有第二固定腔，所述第一固定杆(6)位于所述第一固定腔内，所述第二固定杆(7)位于所述第二固定腔内。

7.根据权利要求6所述的预紧装置，其特征在于，所述固定座(5)的一侧具有开口(52)，所述开口(52)与所述固定腔(51)连通，所述第一固定杆(6)和所述第二固定杆(7)穿过所述开口(52)。

8.根据权利要求5所述的预紧装置，其特征在于，所述预紧装置还包括控制器(4)，所述控制器(4)位于所述固定腔(51)内，且与所述电机(3)信号连接。

9.一种安全带组件，其特征在于，所述安全带组件包括如上述权利要求1-8任一项所述的预紧装置和安全带(8)，其中所述安全带穿过所述第一轴体(11)和所述第二轴体(12)之间。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求9所述的安全带组件。

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