CN115257623A - 一种低噪声的卷收器车感装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低噪声的卷收器车感装置，包括车感底座、球形质量体和传动器杆。球形质量体为表面均匀包覆有减震降噪层的金属球，放置在车感底座的凹槽中；传动器杆的第一端枢接于车感底座上，第二端设置有与棘轮的棘齿配合的啮合部，中部搭接在球形质量体的顶部；当球形质量体承受的惯性G值大于阈值时，球形质量体从凹槽底部移出，推动传动器杆，使得啮合部锁止棘轮。球形质量体外部所包覆的减震降噪材料吸收车辆行驶时球形质量体的碰撞噪声，提升驾乘体验，减震降噪材料本身的重量小、厚度薄，不影响球形质量体的敏感度，兼顾惯性约束系统的功能性。

Description

一种低噪声的卷收器车感装置

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种低噪声的卷收器车感装置。

背景技术

机动车辆安全带约束系统的卷收器装置能够在车辆遇到紧急情况制动时锁止卷轴，防止织带(安全带)被进一步拉出，提供安全保护。当约束系统的车感装置检测到车辆加速度达到规定数值时，通过球形质量体的惯性作动，进而推动传动器杆，使之与卷轴齿轮相啮合，阻止织带被进一步拉出，实现锁止，将乘客约束在座位上，保护乘客安全。

现有技术中，在正常驾驶时情况下，球形质量体与车感底座和传动器杆会产生较小的相对运动，从而产生噪音，影响驾乘体验，尤其当车辆在不平整路面行驶时，噪音问题尤其凸显。因此，需要一种低噪声的卷收器车感装置，以提升驾乘体验。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种低噪声的卷收器车感装置，在降噪的同时，兼顾惯性约束系统的功能性。

本说明书实施例提供以下技术方案：

一种低噪声的卷收器车感装置，包括：车感底座、球形质量体、传动器杆；

所述车感底座的底部设置有放置所述球形质量体的凹槽；

所述传动器杆的第一端通过枢轴安装于所述车感底座，第二端设置有与锁止棘轮的棘齿配合的啮合部，所述传感器杆中部搭接在所述球形质量体的顶部；

所述球形质量体为表面均匀包覆有减震降噪层的金属球；

其中，当所述球形质量体承受的惯性G值大于阈值时，所述球形质量体从所述凹槽底部移出，推动所述传动器杆，使得所述啮合部锁止所述棘轮。

在上述的低噪声的卷收器车感装置中，球形质量体采用两层结构，其内部为一个金属球，外部包覆相对较柔性的减震降噪层，利用柔性材料吸收车辆行驶时球形质量体与卷收器车感装置其他部件的碰撞噪声，降低噪声，提升驾乘体验；并且由于包覆的柔性材料重量轻、厚度薄，内部的金属球的直径和整个球形质量体的直径接近，并不会影响球形质量体的敏感度，保证其在突发情况中实现棘轮锁止，而防止织带被进一步拉出，实现安全保护。

本发明还提供一种方案，所述减震降噪层与所述凹槽间的摩擦系数小于或等于所述金属球与所述凹槽间的摩擦系数。

本发明还提供一种方案，所述减震降噪层、所述传动器杆、所述车感底座的材质都是POM塑料，所述金属球是钢球，所述POM塑料均匀地一体注塑在所述钢球表面。

本发明还提供一种方案，所述金属球的直径为12.7±0.05mm，质量是9.9-10.6g；

所述减震降噪层厚度为0.8-1.2mm，总质量不超过所述金属球质量的7/106。

本发明还提供一种方案，所述减震降噪层均匀分布有针孔结构，所述针孔结构贯通所述减震降噪层的内外表面。

本发明还提供一种方案，所述减震降噪层的重心与所述金属球的重心一致，所述针孔结构的延伸方向指向所述金属球的中心。

本发明还提供一种方案，所述针孔结构的孔径尺寸不超过所述减震降噪层的厚度。

本发明还提供一种方案，所述减震降噪层的外表面构成32面体，包括12个正五边形与20个正六边形组成，所述针孔结构设置于32面体的结合端点处。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：通过在金属球的表面均匀包覆减震降噪层，当车辆的正常行驶时，缓冲球形质量体与车感底座、传动器杆碰撞，吸收碰撞所产生的噪音，提升驾乘体验；并且减震降噪层很薄，重量和厚度都有限，内部的金属球的直径与球形质量体的直径接近，从而保证球形质量体对惯性G值的敏感度，当发生紧急情况时，例如急刹车、碰撞等，球形质量体因惯性作用离开凹槽底部，向上推顶传动器杆以锁止棘轮，阻止织带被进一步拉出，保护驾乘人员安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1是低噪声的卷收器车感装置与棘轮配合的结构示意图；

图2是低噪声的卷收器车感装置的组装结构示意图；

图3是球形质量体的剖视示意图；

图4是卷收器车感装置与棘轮的相对位置示意图；

图5是卷收器车感装置在静置状态时的侧视示意图；

图6是卷收器车感装置在第一种锁止状态时的侧视示意图；

图7是卷收器车感装置在第二种锁止状态时的侧视示意图；

图8是球形质量体的侧视示意图；

图9是针孔的轴线与金属球的球心的位置关系的剖视示意图；

图10是外表面为32面体的球形质量体的侧视示意图；

其中，10、球形质量体，101、金属球，102、减震降噪层，103、针孔，104、针孔的轴线，105、金属球的球心，20、车感底座，30、传动器杆，31、啮合部，32、穹顶结构，33、传动器杆的第一端，40、棘轮。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，本说明书的描述中，需要理解的是，本说明书的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词，“第一”、“第二”、“第三”、等数量词，是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本说明书的示例实施例的限定。

机动车辆通常配备有安全带约束系统，为驾乘人员提供保护。安全带约束系统包括卷收器装置，车辆未行驶或正常行驶时，卷收器装置允许安全带(织带)自由拉出或缩回。当车辆发生急减速、倾斜、翻车时，卷收器装置的车感组件能够激活安全带锁止装置，使得安全带锁止装置阻止安全带的拉出，从而在车辆行驶异常的情况下较好地约束驾乘人员。具体的，前述的车感组件检测到车辆加速度达到规定数值时，通过球形质量体的惯性作动，进而推动传动器杆，使之与卷轴齿轮相啮合，阻止织带被进一步拉出，实现锁止，保护驾乘人员安全。

但是，在车辆正常行驶时，即非紧急情况时，球形质量体与车感底座和传动器杆会产生幅度较小的相对运动，它们之间的碰撞和摩擦会在车厢内产生噪音，尤其当车辆行驶与不平整路面时，噪音问题尤其凸显，给驾乘人员带来不适感，影响驾乘体验。发明人提出一种低噪声的卷收器车感装置，在保证车感组件的惯性约束功能的同时，降低和减少噪声，提升驾乘感受。发明人对车感组件的球形质量体的材料和组成进行改进，将其改造为双层结构，该球形质量体为表面均匀包覆有减震降噪层的金属球，通过减震降噪材料吸收车辆行驶时球形质量体的碰撞噪声，并且作为内部核心的金属球和整个球形质量体的直径接近，也就是说，由内部的金属球构成球形质量体的体积和质量的绝大部分，来保证球形质量体的敏感度，兼顾惯性约束系统的功能性。

以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。

如图1和图2所示的低噪声的卷收器车感装置，包括球形质量体10、车感底座20、传动器杆30。在车感底座20底部凹陷形成凹槽，用于放置球形质量体10。所述凹槽的截面可以为V形(如图5和图6所示)或圆弧形(图中未示出)，使球形质量体10能够在重力作用下静置在凹槽中，同时能够在受到惯性力作用时在凹槽表面自由滚动。

传动器杆20位于球形质量体10上方，传动器杆的第一端33通过枢轴安装在车感底座20上，在重力作用下，传动器杆30的中部搭接在球形质量体10的顶部。传动器杆30与第一端相对的第二端设置有啮合部31，啮合部31与棘轮40的棘齿匹配设置。

球形质量体10为两层结构，其内核为一个金属球101，金属球101的表面均匀包覆有减震降噪层102，减震降噪层102选用轻质材料，并且，减震降噪层102的厚度很薄，使得金属球101的直径与球形质量体10的直径接近。也就是说，球形质量体10的质量和体积的绝大部分有其内核的金属球101构成。

棘轮40与卷收器卷轴同轴固定(图中未示出)，以保证同步转动，织带(安全带)卷绕在卷轴上(图中未示出)，当拉动织带时，棘轮40跟随转动，同样的，当棘轮被固定时，能够限制织带被拉出，从而能够将驾乘人员固定在座椅上。

卷收器车感装置暗转在棘轮40的一侧，两者相互配合，实现惯性约束。具体的，在正常状态时(如车辆停止、或车辆正常行驶时)，如图4和图5所示，传动器杆30在重力的作用下被迫枢转，其中部与球形质量体10接触，球形质量体10也在重力作用下，静止在车感底座20底部的凹槽中心位置，此时，传动器杆30的啮合部31不会与棘轮40接触，棘轮40可以转动，织带可以自由的被拉出。

在异常状况时(如急刹车、碰撞、侧翻时)，如图6和图7所示，球形质量体10承受的惯性G值大于阈值，在惯性作用下，从凹槽中心位置离开，并沿凹槽的表面发生竖直方向的移动，此时，球形质量体10的顶部推顶传动器杆30的中部，在枢轴的转动固定下，上抬传动器杆30第二端的啮合部31，啮合部31与棘轮40啮合，锁止棘轮40，防止织带被拉出，从而固定织带，将人员固定在座椅上，保护人员安全。

在上述方案中，在车辆正常行驶时，通过外部包覆的减震降噪材料吸收行驶时球形质量体的碰撞噪声，降低车厢内的噪声，提升驾乘体验；并且由于减震降噪材料本身的厚度薄、质量轻，球形质量体的体积和质量仍由内部的金属球决定，不影响球形质量体的对惯性的敏感度，保证其能及时感受惯性G值的突变，保证惯性约束功能性。

在一些实施方案中，如图2所示，传动器杆30的中部下方向上凹陷，形成与球形质量体10的球体轮廓形状向适应的穹顶结构32，从而能够更好地接收来自球形质量体10向上的推顶力。

在一些实施方案中，减震降噪层102与凹槽间的摩擦系数小于或等于金属球与凹槽间的摩擦系数。例如使用POM塑料作为减震降噪层102。

虽然增加了较柔性的减震降噪层，但可以通过选择调整表面摩擦系数，以保证球形质量体10的对惯性G值的敏感度，保证球形质量体10在承受超过阈值的突变的惯性G值时，能够从凹槽的中心位置移出。

在一些实施方案中，不仅使用POM塑料制作减震降噪层102，与减震降噪层102接触的传动器杆30、车感底座20也都使用POM塑料制作。进一步的，减震降噪层102与周围部件的摩擦系数小于或等于0.2。

优选的，金属球101是钢球，并使用POM塑料均匀地一体注塑在钢球101的表面。

在上述的使用POM塑料的方案中，POM塑料的强度高、刚度高，弹性好，力学性能优秀，能够保证在推顶传动器杆30部变形；并且，POM塑料的摩擦系数小，减摩性和耐摩性好，极限PV值大，自润滑性好，力学性能随温度变化小，耐高温和低温，能够保证球形质量体10的对惯性G值的敏感度。

此外，POM塑料内部空间具有骨架结构，保持材料的形状；骨架中还具有筋络结构，筋络结构的作用是把较大的空隙分隔成许多微小的通路，从而使得其内部形成大量贯通的微小孔隙，因而POM塑料具有一定的通气性。当声波入射到POM塑料这种多孔材料表面时，声波可以进入孔隙中去，引起孔隙内的空气和材料本身振动，空气的摩擦和黏滞作用使振动能(声能)不断转化为热能，从而使声能衰减，消耗声能。即使有多余的声能透过POM塑料的内部多孔结构到达壁面，也会在反射时再次经过POM塑料的表面，声能又一次被吸收。上述声能的吸收过程类似亥姆霍兹共振器的吸声原理，从而使得POM塑料能够起到良好降噪吸音的效果。

在一些实施方案中，金属球101的直径为12.7±0.05mm，质量是9.9-10.6g，减震降噪层102厚度为0.8-1.2mm，总质量不超过金属球101质量的7/106。

在上述方案中，通过设置金属球101和减震降噪层102的尺寸参数和质量参数，保证球形质量体10与现有的卷收器车感装置的配合安装，减少生产成本。

在一些实施方案中，如图1、图2、图8和图9所示，减震降噪层102均匀分布有针孔结构103，并且针孔结构103贯通减震降噪层102的内外表面。

在上述方案中，利用多孔吸声的原理，以及利用减震降噪层102相较于金属球101较软，达到吸音降噪的目的。

在一些实施方案中，减震降噪层102为均匀包覆在金属球101表面的POM塑料，并且POM塑料的均匀分布有贯通其内外表面的针孔结构103。

在上述方案中，结合POM塑料的低摩擦系数、吸音的特性，以及多孔结构吸音的特性，在保证球形质量体10的对惯性G值的敏感度同时，达到更好的降噪效果。

在一些实施方案中，减震降噪层102的重心与金属球101的重心一致，针孔结构103的延伸方向(即针孔的轴线104)指向金属球101的中心(如图9所示)。

在上述方案中，通过将减震降噪层102与金属球101的两者的重心重合，保证减震降噪层102均匀包覆金属球101；并且，针孔结构103的延伸方向指向金属球101的中心，能够更好地吸收来自金属球101的噪声。

在一些实施方案中，针孔结构103的孔径尺寸不超过减震降噪层102的厚度。

在上述方案中，通过设置针孔结构103的孔径尺寸，利于球形质量体10自由滚动，从而保证其对惯性G值的敏感度。

在一些实施方案中，如图10所示，减震降噪层102的外表面构成32面体，该32面体包括12个正五边形与20个正六边形组成，在32面体的结合端点处设置有针孔结构103。

在上述方案中，通过设置含有针孔结构103的32面体形状的减震降噪层，可进一步兼顾球形质量体10的敏感度和降噪效果，提高了车感装置的稳定性。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的方法实施例而言，由于其与系统是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种低噪声的卷收器车感装置，其特征在于，包括：车感底座、球形质量体、传动器杆；

所述车感底座的底部设置有放置所述球形质量体的凹槽；

所述传动器杆的第一端通过枢轴安装于所述车感底座，第二端设置有与锁止棘轮的棘齿配合的啮合部，所述传感器杆中部搭接在所述球形质量体的顶部；

所述球形质量体为表面均匀包覆有减震降噪层的金属球，

其中，当所述球形质量体承受的惯性G值大于阈值时，所述球形质量体从所述凹槽底部移出，推动所述传动器杆，使得所述啮合部锁止所述棘轮。

2.根据权利要求1所述的低噪声的卷收器车感装置，其特征在于，所述减震降噪层与所述凹槽间的摩擦系数小于或等于所述金属球与所述凹槽间的摩擦系数。

3.根据权利要求2所述的低噪声的卷收器车感装置，其特征在于，所述减震降噪层、所述传动器杆、所述车感底座的材质都是POM塑料，所述金属球是钢球，所述POM塑料均匀地一体注塑在所述钢球表面。

4.根据权利要求3所述的低噪声的卷收器车感装置，其特征在于，所述金属球的直径为12.7±0.05mm，质量是9.9-10.6g；

所述减震降噪层厚度为0.8-1.2mm，总质量不超过所述金属球质量的7/106。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的低噪声的卷收器车感装置，其特征在于，所述减震降噪层均匀分布有针孔结构，所述针孔结构贯通所述减震降噪层的内外表面。

6.根据权利要求5所述的低噪声的卷收器车感装置，其特征在于，所述减震降噪层的重心与所述金属球的重心一致，所述针孔结构的延伸方向指向所述金属球的中心。

7.根据权利要求6所述的低噪声的卷收器车感装置，其特征在于，所述针孔结构的孔径尺寸不超过所述减震降噪层的厚度。

8.根据权利要求7所述的低噪声的卷收器车感装置，其特征在于，所述减震降噪层的外表面构成32面体，包括12个正五边形与20个正六边形组成，所述针孔结构设置于32面体的结合端点处。

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