CN114771458B - 用于安全带卷收器的限力器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于安全带卷收器的限力器，包括动轴和定轴，还包括限力组件和止动组件，限力组件包括第一限力杆、第二限力杆和连接单元，连接单元用于固定连接第一限力杆和第二限力杆的一端，第一限力杆的另一端与动轴固定连接，第二限力杆的另一端与定轴固定连接；止动组件包括解锁状态和止动状态；限力器包括第一限力阶段和第二限力阶段：第一限力阶段时，动轴转动并带动限力组件一起转动，第二限力杆被扭转，止动组件处于解锁状态，止动组件与限力组件分离；第二限力阶段时，动轴继续转动，第一限力杆被扭转，止动组件处于止动状态，止动组件与限力组件和定轴锁定。本发明既能减少对乘员胸部造成伤害，又能满足胸部位移限制要求。

Description

用于安全带卷收器的限力器

技术领域

本发明涉及车辆的技术领域，尤其涉及一种用于安全带卷收器的限力器。

背景技术

在现有技术中，当车辆碰撞，限力功能启动时(乘员胸部对于织带的拉力达到限力杆的限力值)，织带继续拉出，织带将带动动轴进行旋转，定轴锁止不转。此时，织带限力值将保持恒定，不再上升，乘员身体继续向前运动，直至动能消耗结束，减小了织带对胸部的压力伤害。但是此限力结构只有一级限力，在限力的后半段，乘员胸部压力积聚，依旧会对乘员胸部造成伤害，导致在CN-CAP 50FLP正面碰撞中，假人得分下降。如果减小一级限力卷收器的限力值，虽然正碰过程中乘员胸部压力及胸压量可以减少，但是不能满足对乘员胸部位移的法规限制要求。

因此，有必要设计一种既能减少对乘员胸部造成伤害，又能满足胸部位移限制要求的用于安全带卷收器的限力器。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既能减少对乘员胸部造成伤害，又能满足胸部位移限制要求的用于安全带卷收器的限力器。

本发明的技术方案提供一种用于安全带卷收器的限力器，包括动轴和定轴，还包括限力组件和止动组件，

所述限力组件包括第一限力杆、第二限力杆和连接单元，所述连接单元用于固定连接所述第一限力杆和所述第二限力杆的一端，所述第一限力杆的另一端与所述动轴固定连接，所述第二限力杆的另一端与所述定轴固定连接；

所述止动组件包括解锁状态和止动状态；

所述限力器包括第一限力阶段和第二限力阶段：

所述第一限力阶段时，所述动轴转动并带动所述限力组件一起转动，所述第二限力杆被扭转，所述止动组件处于所述解锁状态，所述止动组件与所述限力组件分离；

所述第二限力阶段时，所述动轴继续转动，所述第一限力杆被扭转，所述止动组件处于所述止动状态，所述止动组件与所述限力组件和所述定轴锁定。

进一步地，所述连接单元包括限力连接内套、限力连接外套和连接销，所述限力连接内套的内圈与所述第一限力杆和所述第二限力杆的一端固定连接，所述限力连接外套相对固定的套设在所述限力连接内套的外圈上；

所述第一限力阶段时，所述连接销连接在所述限力连接外套与所述动轴之间；

所述第二限力阶段时，所述止动组件与所述限力连接外套锁定，所述连接销断裂。

进一步地，所述连接销上设有薄弱部，当所述止动组件与所述限力连接外套锁定时，所述动轴继续转动并对所述连接销施加剪切力，直到所述薄弱部断裂。

进一步地，所述解锁状态时，所述止动组件连接在所述动轴与所述定轴之间，所述动轴转动时带动所述止动组件转动并相对于所述定轴沿轴向朝向所述限力组件的方向移动；

所述止动状态时，所述止动组件与所述动轴分离。

进一步地，所述止动组件包括止动环、第一锁止件和第二锁止件，所述止动环与所述定轴螺纹连接；

所述解锁状态时，所述动轴转动时带动所述止动环转动，所述止动环相对于所述定轴朝向所述限力组件的方向移动；

所述止动状态时，所述止动环与所述动轴分离，所述第一锁止件将所述限力组件与所述止动环锁定，所述第二锁止件将所述止动环与所述定轴锁定。

进一步地，所述第一锁止件包括弹簧销和第一锁槽，所述弹簧销安装在所述止动环上，所述第一锁槽开设在所述限力组件上；

所述解锁状态时，所述弹簧销与所述第一锁槽分离；

所述止动状态时，所述弹簧销插入到所述第一锁槽中。

进一步地，所述第二锁止件包括弹簧止动球和第二锁槽，所述弹簧止动球安装在所述定轴上，所述第二锁槽开设在所述止动环上；

所述解锁状态时，所述弹簧止动球与所述第二锁槽分离；

所述止动状态时，所述弹簧止动球插入到所述第二锁槽中。

进一步地，所述止动环包括第一端部和第二端部，所述弹簧销设置在所述第一端部的外表面，所述第二锁槽开设在所述第二端部的内表面。

进一步地，所述止动环的内表面设有内螺纹，所述定轴包括外螺纹部，所述外螺纹部与所述止动环的内表面螺纹连接，所述弹簧止动球安装在所述外螺纹部的底端。

进一步地，所述止动环的外表面上设有第一花键，所述动轴的内壁上设有第二花键和与所述第二花键相邻的间隙槽；

所述解锁状态时，所述第一花键与所述第二花键传动配合，所述动轴带动所述止动环转动；

所述止动状态时，所述第一花键与所述第二花键分离，所述止动环移动到所述第一花键与所述间隙槽对应的位置，所述第一花键与所述间隙槽之间间隙配合。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明中限力器包括第一限力阶段和第二限力阶段，通过双级限力，可以减小对假人胸部的胸压力和胸压量，同时满足乘员的胸部位移限制要求，对乘员具有更好的约束和保护性能。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例中用于安全带卷收器的限力器的示意图；

图2是本发明一实施例中用于安全带卷收器的限力器在第一限力阶段的剖视图；

图3是图2中第一锁止件的局部放大图；

图4是本发明一实施例中用于安全带卷收器的限力器在第一限力阶段的另一角度的剖视图；

图5是图4中第二锁止件的局部放大图；

图6是本发明一实施例中用于安全带卷收器的限力器在第二限力阶段的剖视图；

图7是图6中连接销的局部放大图；

图8是本发明一实施例中用于安全带卷收器的限力器的爆炸图；

图9是本发明一实施例中限力组件的立体图；

图10是本发明一实施例中限力组件的省略限力连接外套和连接销的立体图；

图11是本发明一实施例中限力组件和定轴的立体图。

附图标记对照表：

动轴1：第二花键11、间隙槽12；

定轴2：外螺纹部21；

限力组件3：第一限力杆31、第二限力杆32、连接单元33、限力连接内套331、限力连接外套332、连接销333、薄弱部3331、螺纹孔3321；

止动组件4：止动环41、第一锁止件42、第二锁止件43、第一端部411、第二端部412、内螺纹413、第一花键414、弹簧销421、第一锁槽422、弹簧止动球431、第二锁槽432；

安全带10。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本发明的一些实施例中，如图1-2所示，用于安全带卷收器的限力器，包括动轴1和定轴2，还包括限力组件3和止动组件4，

限力组件3包括第一限力杆31、第二限力杆32和连接单元33，连接单元33用于固定连接第一限力杆31和第二限力杆32的一端，第一限力杆31的另一端与动轴1固定连接，第二限力杆32的另一端与定轴2固定连接；

止动组件4包括解锁状态和止动状态；

限力器包括第一限力阶段和第二限力阶段：

第一限力阶段时，动轴1转动并带动限力组件3一起转动，第二限力杆32被扭转，止动组件4处于解锁状态，止动组件4与限力组件3分离；

第二限力阶段时，动轴1继续转动，第一限力杆31被扭转，止动组件4处于止动状态，止动组件4与限力组件3和定轴2锁定。

具体为，如图1所示，动轴1为圆筒形，动轴1上缠绕安全带10，当车辆碰撞后，限力功能启动时，安全带10继续拉出，安全带10将带动动轴1进行旋转，此时定轴2锁止不转。

如图2所示，动轴1和定轴2通过限力组件3和止动组件4连接，限力组件3和止动组件4设置在动轴1和定轴2的内部。

其中，限力组件3包括第一限力杆31、第二限力杆32和连接单元33，连接单元33用于固定连接第一限力杆31和第二限力杆32的一端，第一限力杆31的另一端与动轴1固定连接，第二限力杆32的另一端与定轴2固定连接；

如图2所示，第一限力杆31的左端通过花键与动轴1固定连接，第一限力杆31的右端与连接单元33固定连接，第二限力杆32的左端与连接单元33固定连接，右端与定轴2通过花键固定连接。

连接单元33在第一限力阶段时，与动轴1固定连接。当动轴1被安全带10拉动时，动轴1带动第一限力杆31、第二限力杆32和连接单元33一起转动，此时由于第二限力杆32的右端与定轴2固定连接，定轴2不动，因此第二限力杆32被扭转，产生限力。

连接单元33在第二限力阶段时，连接单元33被止动组件4锁定，连接单元33与止动组件4和定轴2固定连接。因此连接单元33和第二限力杆32不随动轴1一起转动。此时，动轴1转动时，只有第一限力杆31的左端随动轴1一起转动，第一限力杆31的右端不动。因此，第一限力杆31被扭转，产生限力。

本实施例中，通过止动组件4能够将第一限力阶段切换到第二限力阶段，可以减小对假人胸部的胸压力和胸压量，同时满足乘员的胸部位移限制要求，对乘员具有更好的保护和约束性能。

本发明的一些实施例中，如图2所示，连接单元33包括限力连接内套331、限力连接外套332和连接销333，限力连接内套331的内圈与第一限力杆31和第二限力杆32的一端固定连接，限力连接外套332相对固定的套设在限力连接内套331的外圈上；

第一限力阶段时，连接销333连接在限力连接外套332与动轴1之间；

第二限力阶段时，止动组件4与限力连接外套332锁定，连接销333断裂。

具体为，第一限力杆31和第二限力杆32通过花键与限力连接内套331的内壁固定连接。如图8所示，限力连接内套331的内壁设有内花键，第一限力杆31和第二限力杆32的两端均设有外花键。

限力连接外套332的内壁与限力连接内套331的外壁通过花键固定连接。限力连接外套332的外壁为平滑的圆筒面。连接销333连接在限力连接外套332的外壁与动轴1的内壁之间。如图8所示，限力连接外套332的外壁上开设有螺纹孔3321，连接销333与螺纹孔3321螺纹连接。

如图2所示，第一限力阶段时，连接销333固定连接在动轴1与限力连接外套332之间。动轴1转动时，带动连接销333、限力连接外套332、限力连接内套331和第二限力杆32的一端一起转动。

如图6所示，第二限力阶段时，止动组件4将限力连接外套332锁定和定轴2锁定，动轴1转动时，限力连接外套332、限力连接内套331和第二限力杆32固定不动。动轴1对连接销333施加剪切力，使得连接销333发生断裂。动轴1继续转动后，第一限力杆31的左端随动轴1一起转动，第一限力杆31的右端固定不动。

较佳地，如图7所示，连接销333上设有薄弱部3331，当止动组件4与限力连接外套332锁定时，动轴1继续转动并对连接销333施加剪切力，直到薄弱部3331断裂。

连接销333沿径向布置，其一端与动轴1固定连接，另一端与限力连接外套332固定连接。薄弱部333设置在两个连接端之间，薄弱部333的厚度小于连接端的厚度，因此容易断裂。

可选地，连接单元33还可以为其他结构。例如：限力连接内套331、限力连接外套332和连接销333可以为一个整体，与第一限力杆31和第二限力杆32的一端固定连接，并且设置一个薄弱点与动轴1的内壁固定连接。

本发明的一实施例中，解锁状态时，止动组件4连接在动轴1与定轴2之间，动轴1转动时带动止动组件4转动并相对于定轴4沿轴向朝向限力组件3的方向移动；

止动状态时，止动组件4与动轴1分离。

第一限力阶段时，止动组件4与限力组件3是分离的，止动组件4与动轴1和定轴2连接，动轴1转动时能够驱动止动组件4一起转动，止动组件4转动的同时，还能够相对于定轴4沿轴线方向移动。

当止动组件4移动到与限力组件3接触的位置时，止动组件4与限力组件3和定轴2锁定，此时止动组件4与动轴1分离，进入到第二限力阶段，动轴1转动时，不再带动止动组件4一起转动，止动组件4起到了固定定轴2和限力组件3的作用，使得第二限力杆32不再起到限力的作用，改为第一限力杆31起到限力的作用。

本实施例中，第一限力阶段时，动轴1通过机械传动带动止动组件4，从而完成了从第一限力阶段切换到第二限力阶段的过程。这种切换方式的成本较低，并且不需要人为的控制和操作，动轴1被安全带10拉动一定行程后，自动实现从第一限力阶段到第二限力阶段的切换。

进一步地，如图2和图4所示，止动组件4包括止动环41、第一锁止件42和第二锁止件43，止动环41与定轴2螺纹连接；

解锁状态时，动轴1转动时带动止动环41转动，止动环41相对于定轴2朝向限力组件3的方向移动；

止动状态时，止动环41与动轴1分离，第一锁止件42将限力组件3与止动环41锁定，第二锁止件43将止动环41与定轴2锁定。

止动环41的内表面设有内螺纹413，止动环41套设在定轴2上。

解锁状态时，动轴1转动带动止动环41转动，止动环41转动后能够相对于定轴2向图2的左侧移动。

当止动环41移动到与限力组件3接触时，通过第一锁止件42锁定；同时，止动环41通过第二锁止件43与定轴2锁定。此时，止动环41与动轴1分离，动轴1不再带动止动环41转动。

进一步地，如图3所示，第一锁止件42包括弹簧销421和第一锁槽422，弹簧销421安装在止动环41上，第一锁槽422开设在限力组件3上；

解锁状态时，弹簧销421与第一锁槽422分离；

止动状态时，弹簧销421插入到第一锁槽422中。

具体为，如图9所示，弹簧销421安装在止动环41的外表面上，第一锁槽422开设在限力连接外套332的壁面上。

解锁状态时，止动组件4与限力组件3分离，因此弹簧销421与第一锁槽422分离；

止动状态时，止动组件4移动到与限力组件3接触的位置，此时弹簧销421正好插入到第一锁槽422中，实现止动组件4与限力组件3的锁定。

进一步地，如图5所示，第二锁止件43包括弹簧止动球431和第二锁槽432，弹簧止动球431安装在定轴2上，第二锁槽432开设在止动环41上；

解锁状态时，弹簧止动球431与第二锁槽432分离；

止动状态时，弹簧止动球431插入到第二锁槽432中。

具体为，如图11所示，弹簧止动球431安装在定轴2的外表面上，如图8所示，第二锁槽432开设在止动环41的内表面上。

解锁状态时，弹簧止动球431与第二锁槽432分离，止动环41能够相对于定轴2转动并且沿轴向移动；

止动状态时，止动环41移动到与动轴2脱离时，弹簧止动球431插入到第二锁槽432中的位置，实现止动环41与定轴2之间的锁定。

可选地，第一锁止件42和第二锁止件43还可以为其他结构，第一锁止件42和第二锁止件43均可以为锁止销，或锁止球。

进一步地，如图10所示，止动环41包括第一端部411和第二端部412，弹簧销421设置在第一端部411的外表面，第二锁槽432(参见图8)开设在第二端部412的内表面。

具体为，第一端部411的直径小于第二段部412的直径，第一端部411插入到限力连接外套332中与其锁定，第二端部412的外表面需要与动轴1的内表面配合，第二端部412的内表面与定轴2配合。

进一步地，如图5所示，止动环41的内表面设有内螺纹413，如图11所示，定轴2包括外螺纹部21，外螺纹部21与止动环41的内表面螺纹连接，弹簧止动球431安装在外螺纹部21的底端。

弹簧止动球431与止动环41的内表面上的第二锁槽432配合前，止动环41与定轴2通过内螺纹413与外螺纹部21配合，能够相对转动和沿轴向移动。当止动环41移动到，弹簧止动球431正好插入到第二锁槽432中时，止动环41与定轴2锁定。

进一步地，如图10所示，止动环41的外表面上设有第一花键414，如图4所示，动轴1的内壁上设有第二花键11和与第二花键11相邻的间隙槽12；

解锁状态时，第一花键414与第二花键11传动配合，动轴1带动止动环41转动；

止动状态时，第一花键414与第二花键11分离，止动环41移动到第一花键414与间隙槽12对应的位置，第一花键414与间隙槽12之间间隙配合。

具体为，第一花键414与第二花键11能够实现沿径向的传动，使得动轴1能够带动止动环41转动，但止动环41能够相对于动轴1沿轴向移动。当止动环41移动到，第一花键414与第二花键11分离时，此时第一花键414进入到间隙槽12中，第一花键414与间隙槽12间隙配合，使得动轴1与止动环41之间不再传动。

较佳地，第一限力阶段时，第二限力杆32的限力值为4KN；第二限力阶段时，第一限力杆31的限力值为3KN。

本实施例中，当限力器从第一限力阶段切换到第二限力阶段后，限力值减小，可以减小在限力后半段，假人胸部的胸压力和胸压量，对乘员具有更好的保护和约束性能。

可选地，根据不同的要求，第一限力阶段和第二限力阶段的限力值还可以设计为其他的数值，例如：第一限力阶段的限力值可以小于第二限力阶段的限力值。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于安全带卷收器的限力器，包括动轴和定轴，其特征在于，还包括限力组件和止动组件，

所述限力组件包括第一限力杆、第二限力杆和连接单元，所述连接单元用于固定连接所述第一限力杆和所述第二限力杆的一端，所述第一限力杆的另一端与所述动轴固定连接，所述第二限力杆的另一端与所述定轴固定连接；

所述止动组件包括解锁状态和止动状态；

所述限力器包括第一限力阶段和第二限力阶段：

所述第一限力阶段时，所述动轴转动并带动所述限力组件一起转动，所述第二限力杆被扭转，所述止动组件处于所述解锁状态，所述止动组件与所述限力组件分离；

所述第二限力阶段时，所述动轴继续转动，所述第一限力杆被扭转，所述止动组件处于所述止动状态，所述止动组件与所述限力组件和所述定轴锁定。

2.根据权利要求1所述的用于安全带卷收器的限力器，其特征在于，所述连接单元包括限力连接内套、限力连接外套和连接销，所述限力连接内套的内圈与所述第一限力杆和所述第二限力杆的一端固定连接，所述限力连接外套相对固定的套设在所述限力连接内套的外圈上；

所述第一限力阶段时，所述连接销连接在所述限力连接外套与所述动轴之间；

所述第二限力阶段时，所述止动组件与所述限力连接外套锁定，所述连接销断裂。

3.根据权利要求2所述的用于安全带卷收器的限力器，其特征在于，所述连接销上设有薄弱部，当所述止动组件与所述限力连接外套锁定时，所述动轴继续转动并对所述连接销施加剪切力，直到所述薄弱部断裂。

4.根据权利要求1所述的用于安全带卷收器的限力器，其特征在于，

所述解锁状态时，所述止动组件连接在所述动轴与所述定轴之间，所述动轴转动时带动所述止动组件转动并相对于所述定轴沿轴向朝向所述限力组件的方向移动；

所述止动状态时，所述止动组件与所述动轴分离。

5.根据权利要求4所述的用于安全带卷收器的限力器，其特征在于，所述止动组件包括止动环、第一锁止件和第二锁止件，所述止动环与所述定轴螺纹连接；

所述解锁状态时，所述动轴转动时带动所述止动环转动，所述止动环相对于所述定轴朝向所述限力组件的方向移动；

所述止动状态时，所述止动环与所述动轴分离，所述第一锁止件将所述限力组件与所述止动环锁定，所述第二锁止件将所述止动环与所述定轴锁定。

6.根据权利要求5所述的用于安全带卷收器的限力器，其特征在于，所述第一锁止件包括弹簧销和第一锁槽，所述弹簧销安装在所述止动环上，所述第一锁槽开设在所述限力组件上；

所述解锁状态时，所述弹簧销与所述第一锁槽分离；

所述止动状态时，所述弹簧销插入到所述第一锁槽中。

7.根据权利要求6所述的用于安全带卷收器的限力器，其特征在于，所述第二锁止件包括弹簧止动球和第二锁槽，所述弹簧止动球安装在所述定轴上，所述第二锁槽开设在所述止动环上；

所述解锁状态时，所述弹簧止动球与所述第二锁槽分离；

所述止动状态时，所述弹簧止动球插入到所述第二锁槽中。

8.根据权利要求7所述的用于安全带卷收器的限力器，其特征在于，所述止动环包括第一端部和第二端部，所述弹簧销设置在所述第一端部的外表面，所述第二锁槽开设在所述第二端部的内表面。

9.根据权利要求7所述的用于安全带卷收器的限力器，其特征在于，所述止动环的内表面设有内螺纹，所述定轴包括外螺纹部，所述外螺纹部与所述止动环的内表面螺纹连接，所述弹簧止动球安装在所述外螺纹部的底端。

10.根据权利要求5所述的用于安全带卷收器的限力器，其特征在于，所述止动环的外表面上设有第一花键，所述动轴的内壁上设有第二花键和与所述第二花键相邻的间隙槽；

所述解锁状态时，所述第一花键与所述第二花键传动配合，所述动轴带动所述止动环转动；

所述止动状态时，所述第一花键与所述第二花键分离，所述止动环移动到所述第一花键与所述间隙槽对应的位置，所述第一花键与所述间隙槽之间间隙配合。