CN116323337A - 安全带卷收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全带卷收器，该安全带卷收器包括可旋转地安装在框架中的安全带卷轴(1)，并且包括具有至少一个可塑性变形的第一扭杆(9)的力限制装置(2)，其中第一扭杆(9)具有第一端部(11)和第二端部(12)，该第一端部抗相对旋转地连接到安全带卷轴(1)，该第二端部抗相对旋转地连接到异型头部(7)，该异型头部能够通过第一锁止装置以相对于车辆固定的方式被锁止。安全带卷轴(1)、第一扭杆(9)和异型头部(7)被布置成彼此同轴且相对于彼此串联。

Description

安全带卷收器

本发明涉及一种具有权利要求1的前序的特征的安全带卷收器。

安全带卷收器具有作为基本部件的承载框架和安全带卷轴，安全带卷轴可旋转地安装在框架中，安全带可卷绕在安全带卷轴上。框架不仅用于安装安全带卷轴，而且用于将安全带卷收器紧固到座椅结构或车辆结构，并且为此目的，由弯曲成U形框架的对应厚的钢板制成。

此外，现代安全带卷收器设置有用于减小乘员载荷的力限制装置，该力限制装置能够在发生事故的情况下实现力限制的安全带拉出，直到例如乘员被气囊接住。为此目的，可塑性变形的扭杆已经证明其是有效的，并且在一个端部处抗相对旋转地连接到安全带卷轴，并且在另一个端部处固定到一个部件(异型头部)，在发生事故的情况下，该部件能够通过第一锁止装置以相对于车辆固定的方式被锁止。在此类扭杆中，力限制的安全带拉出的力限制水平通过其塑性变形极限预先确定。

公开文献DE 199 27 427A1公开了一种安全带卷收器，该安全带卷收器具有两级扭杆，该两级扭杆具有两个扭转部分，这两个扭转部分具有不同的塑性变形极限。两级扭杆在自由端部处抗相对旋转地连接到异型头部，该自由端部形成具有较高的力限制水平的扭转部分的端部。另一自由端部抗相对旋转地连接到安全带卷轴。此外，可切换的第二锁止装置设置有扭矩管，其中扭矩管在异型中央部分处连接至扭杆的异型部，该异型部将两个扭转部分彼此分开。此外，可切换的第二锁止装置包括两个可释放的锁止爪，其相对于安全带卷收器的框架锁止扭矩管。因此，具有较低塑性变形极限(即在力限制的安全带拉出开始时具有较低的力限制水平)的扭转部分被桥接，并且通过具有较高塑性变形极限的扭转部分在较高的力限制水平下的塑性变形，使得力限制的安全带拉出成为可能。当第二锁止装置被切换时，扭矩管的锁止被取消，并且通过具有较低塑性变形极限的扭转部分在较低的力限制水平下的塑性变形，使得进一步的力限制的安全带拉出成为可能。两级扭杆与扭矩管一起布置在安全带卷轴的空腔中，由此必须提供具有对应应大小的空腔和对应大小的外径的安全带卷轴。

此外，为车辆座椅提供集成安全带装置是已知的，其中至少安全带装置的安全带卷收器紧固在车辆座椅的靠背中。在这种情况下，由于没有承载B柱，并且由于与通向后排座椅的通道相关的原因或者由于与距后部车辆结构的距离相关的原因，安全带卷收器优选地集成到车辆座椅的靠背中，因此靠背也必须被设计成吸收在约束情况下作用的张力。这些安全带卷收器本身具有标准安全带卷收器的所有基本部件，并且仅配备有专门设置用于安装在靠背中的各种附加子组件，诸如自对准惯性传感器。安装到靠背中是有问题的，因为可用的安装空间非常小，并且靠背不能根据安装的需要而扩大，并且不能根据需要改变其基本结构。在这种情况下，靠背的结构特别设计成在发生事故的情况下利用由撑杆制成的框架来吸收约束力，这些撑杆旨在形成在可能的最低自重下刚性尽可能大的结构。由于这种要求，不可避免地存在一种结构，该结构只能在有限的程度上改变，该结构具有尽可能连续的长支柱，该长支柱将靠背的内部分成多个细长的自由空间。

在安全带卷收器的情况下，特别是当它们被设置用于安装在靠背中时，这导致这样的问题：它们必须被设计得尽可能紧凑，并且特别是还必须被设计用于安装在非常窄且细长的安装空间中。

为了实现该目的，提出了一种具有权利要求1的特征的安全带卷收器。在从属权利要求、附图和相关描述中可以找到进一步的优选实施方案。

根据本发明的基本思想提出，安全带卷轴、第一扭杆和异型头部布置成彼此同轴并且彼此串联。

通过所提出的解决方案可以实现安全带卷收器的细长狭窄的基本结构。与由现有技术已知的解决方案相比，第一扭杆从安全带卷轴中取出并且布置成与安全带卷轴同轴，从而安全带卷轴可以在其外径上被设计得更小，因为省去了之前在安全带卷轴中用于布置扭杆所需的空腔。此外，可通过第一锁止装置以相对于车辆固定的方式被锁止的异型头部同样布置成与安全带卷轴同轴且相对于安全带卷轴串联，使得异型头部同样从安全带卷轴上释放。因此，由于这个原因，也可以使安全带卷轴的尺寸更小，因为异型头部不再直接布置在安全带卷轴上。此外，三个基本部件的同轴串联布置实现了安全带卷收器的非常窄且细长的基本结构，使得安全带卷收器能够更容易地布置在靠背或车辆结构的已经存在的窄且细长的安装空间中。然而，如果现有的安装空间不够，它们也可以被稍微修改和调整。

第一扭杆优选地串联布置在安全带卷轴和异型头部之间。第一扭杆实际上形成异型头部和安全带卷轴之间的连接。当异型头部被锁止时，第一扭杆的第二端部被锁止，并且第一扭杆的第一端部可以在第一扭杆的布置在第一端部和第二端部之间的部分的塑性变形下，与安全带卷轴一起相对于被锁止的异型头部旋转。这产生了具有尽可能直的力流的简单且清楚的基本结构，使得安全带卷收器可以被设计的非常紧凑，以用于吸收约束力。

进一步提出，异型头部和安全带卷轴彼此轴向间隔地安装在分开的径向轴承中。在异型头部在安全带卷轴上的先前布置中，所述异型头部同时形成安全带卷轴的径向轴承，其中扭杆和安全带卷轴的径向轴承在异型头部中的布置导致安全带卷轴的相对大的外径。通过所提出的分开的径向轴承，可以更容易地并且因此以对于安装空间优化的方式实现安全带卷轴的安装。此外，由于设置的两个轴承以及径向轴承的轴向间隔，可以使得安装更加稳定。

进一步提出，第一扭杆在第一端部以抗相对旋转的方式保持在安全带卷轴的朝向轴向外侧敞开的接收部中。因此，第一扭杆抗相对旋转地连接到安全带卷轴的外侧上的第一端部，并且从接收部沿轴向方向同轴地从安全带卷轴向外侧延伸。

进一步提出，将至少一个第二扭杆以与安全带卷轴同轴并且相对于安全带卷轴串联的方式布置在第一扭杆和异型头部之间。通过设置第二扭杆，可以根据致动类型实现力限制的安全带拉出的更高或更低的力限制水平。

优选地，第二扭杆和第一扭杆可以具有不同的塑性变形极限，使得通过两个扭杆的相继的致动可以实现力限制特性的阶梯式变化。

优选地，在此可以设置扭矩管，该扭矩管通过可切换的第二锁止装置以抗相对旋转的方式相对于安全带卷轴固定，其中扭矩管以抗相对旋转的方式将第一扭杆和第二扭杆的两个相互面对的端部彼此连接。通过扭矩管，第一扭杆可以被有意地桥接以在力限制的第一阶段中致动第二扭杆。然后通过切换第二锁止装置来致动第一扭杆。

进一步提出，在安全带卷轴上设置轴向突出的凸起，扭矩管通过可切换的第二锁止装置相对于该凸起固定。通过轴向突出的凸起在安全带卷轴上产生力传递表面，扭矩管支撑在该力传递表面上。由于凸起的布置，特别产生了力传递面，该力传递面不增大安全带卷轴的外径，并且可以特别简单的方式实现扭杆相对于安全带卷轴的同轴串联布置。

轴向凸起在此可以优选地是环形的，并且扭矩管可以径向向内突出到该轴向环形凸起中，或者在径向外侧包围该轴向环形凸起。因此，扭矩管还具有在径向方向上的支撑，并且在执行旋转运动期间，特别是在第二锁止装置的切换和释放之后，径向地安装在凸起上。

进一步提出，在异型头部上设置轴向突出的环形凸起，并且扭矩管径向向内突出到该环形凸起中或者在径向外侧包围该环形凸起。所提出的解决方案的优点在于，扭矩管通过环形凸起支撑在异型头部上，并且在执行相对旋转运动期间安装在异型头部上。这是有利的，特别是由于根据本发明的解决方案需要增加安全带卷收器的轴向总长度。

进一步提出，安全带卷轴设计为实心轴。通过形成为实心轴，可以实现安全带卷轴的同时具有非常高的尺寸稳定性的特别紧凑的设计。例如，可以在安全带卷轴中设置与安全带的联接相对应的形锁合设计；在任何情况下，可以省略之前用于布置扭杆所需的空腔。此外，通过将安全带卷轴设计为实心轴，可以特别容易地实现用于以抗相对旋转方式固定第一扭杆的第一端部的轴向接收部。

下面参考附图使用优选实施方案解释本发明。显示了以下内容：

图1以剖视图示出了具有不同的附加子组件的安全带卷收器，并且

图2示出了具有力限制装置的安全带卷收器。

图1示出了具有安全带卷轴1的安全带卷收器，该安全带卷轴可旋转地安装在框架8中，该安全带卷收器设置有不同的附加子组件。因此，设置了力限制装置2、电动机5、传动装置4和不可逆烟火收紧装置19。安全带卷收器与框架8和安装在其中的安全带卷轴1以及另外的附加子组件一起安装在上级壳体20中。壳体20还用于将安全带卷收器紧固在车辆座椅的靠背中或车辆结构的细长安装空间中。电动机5被设置用于可逆的安全带收紧和不同的其它舒适功能，例如作为卷绕辅助装置、作为弹簧调节装置或作为安全带操作装置。电动机5的驱动旋转运动通过传动装置4转换，并且通过传动杆6传递到力限制装置2上，该力限制装置然后又驱动安全带卷轴1。

在图2中，安全带卷收器连同安全带卷轴1和力限制装置2可以在放大视图中看到。框架8支撑在壳体20上，该壳体在安装在车辆上或座椅上的位置中形成用于框架8的固定于车辆的支座。力限制装置2以与安全带卷轴1的旋转轴线同轴的定向布置在安全带卷轴1的端面上，并且与安全带卷轴1连接。

力限制装置2包括第一扭杆9、第二扭杆10、异型头部7和第二可切换的锁止装置3。异型头部7是锁止爪(未示出)的承载件，该锁止爪形成第一锁止装置，并且在对安全带拉出加速度敏感的传感器装置和/或对在卷绕到安全带卷轴1上的安全带(也未示出)的拉出方向上的车辆加速度敏感的传感器装置的致动期间锁止异型头部7。安全带卷轴1可旋转地安装在框架8中，框架8又以抗相对旋转的方式固定在壳体20中，并且可以紧固到车辆或靠背中。异型头部7以轴向间隔径向安装在紧固在壳体20中的腹板22中。因此，与之前使用的基本原理不同，安全带卷轴1和异型头部7彼此独立地安装并且彼此轴向间隔开。因此，框架8中的安全带卷轴1和腹板22中的异型头部7具有分开的且轴向间隔开的径向轴承。因此，由安全带卷轴1和力限制装置2组成的子组件总体上可以以更稳定的构造安装，这是有利的，特别是在力限制装置2的致动期间。

安全带卷轴1具有异型接收部15，该异型接收部轴向朝向外侧敞开。第一扭杆9以其第一端部11抗相对旋转地固定在接收部15中，并且为此具有与接收部15的轮廓相对应的外轮廓。接收部15被环形凸起17包围，该环形凸起在轴向方向上远离安全带卷轴1的端面延伸。此外，设置有扭矩管16，该扭矩管接合在凸起17中，并且包围第一扭杆9。扭矩管16通过可切换的第二锁止装置3通过两个锁止爪抗相对旋转地连接到凸起17，其中锁止爪根据DE199 27 427A1中描述的切换原理被释放。

扭矩管16同时用于第一扭杆9的第二异型端部12与第二扭杆10的第一异型端部13的抗相对旋转连接。为此，扭矩管16具有中央部分，该中央部分具有径向向内指向的凸起，该扭矩管利用该凸起接合在第一扭杆9的第二端部12和第二扭杆10的第一端部13的外部轮廓中，并且由此将两个端部彼此抗相对旋转地固定。

异型头部7还具有中央异型接收部18，该中央异型接收部被沿轴向方向延伸的环形凸起21包围。第二扭杆10的第二端部14设置有与接收部18的轮廓相对应的外轮廓，并且相对于异型头部7以抗相对旋转的方式固定在接收部18中。此外，扭矩管16在径向外侧包围环形凸起21，并且支撑在异型头部7上。因为异型头部7又与安全带卷轴1分开安装，所以该异型头部形成固定在框架上的扭矩管16的支座。

为了致动力限制装置2，在第一步骤中，当超过预先确定的安全带拉出加速度或车辆减速度时，通过第一锁止装置以相对于车辆固定的方式锁止异型头部7，其中超过预先确定的极限值通过上述传感器装置来检测。

如果乘员在发生事故的情况下由于惯性而向前移动，则安全带被拉出，并且约束力因此增加了安全带中的张力。因此，安全带卷轴1在安全带的拉出方向上旋转，直到进一步的旋转运动由异型头部7的锁止而锁止。随后，只有当通过两个扭杆9和10的塑性变形使得此类安全带拉出成为可能时，才可以进一步拉出安全带。

在切换第二锁止装置3之前，扭矩管16抗相对旋转地连接到安全带卷轴1、凸起17、第一扭杆9的第二端部12和第二扭杆10的第一端部13，使得第一扭杆9从力流脱离。因此，在该阶段中，当安全带的拉出力超过由第二扭杆10的力限制水平限定的拉出力时，第二扭杆10绕其纵向轴线塑性变形。第二扭杆10具有比第一扭杆9高的力限制水平，使得在力限制的该阶段中，高的力限制水平起作用。在这种情况下，扭矩管16相对于被锁止的异型头部7旋转，并且安装在异型头部7的环形凸起21上。

通过切换第二阻塞装置3，取消扭矩管16与凸起17的连接。因此，第一扭杆9位于力流中。由于第一扭杆9具有比第二扭杆10低的力限制水平，所以第二扭杆10用作固定轴承，并且由于与第二扭杆10的第一端部13的连接，第一扭杆9的第二端部12也被扭矩管16锁止。因此，第一扭杆9的第一端部11相对于被锁止的第二端部12旋转，并且第一扭杆9绕其纵向轴线塑性变形。较低的力限制水平现在起作用。在这种情况下，扭矩管16通过与第二扭杆10的第一端部13的形锁合连接而被锁止，并且安全带卷轴1相对于扭矩管16旋转，并且安全带卷轴1的凸起17附加地形成用于扭矩管16的轴承。

已经参照具有两个扭杆9和10的力限制装置2描述了本发明，这两个扭杆能够实现阶梯式力限制曲线。两个扭杆9和10布置成彼此同轴且彼此串联，使得外径不会由于它们的布置而增大。安全带卷收器因此仅略微更长。

在一种另选的实施方案中，安全带卷收器也可以设置有仅具有第一扭杆9的力限制装置2。在这种情况下，第一扭杆9的第二端部12抗相对旋转地固定在异型头部7的接收部18中。第二可切换的锁止装置3、扭矩管16和第二扭杆10因此可被省略。在这种情况下，第一扭杆9将提供安全带卷轴1与异型头部7的抗相对旋转连接，直到达到第一扭杆9的塑性变形极限。在此示例性实施方案中，安全带卷收器也将具有细长狭窄的基本结构，并且通过向外移位的第一扭杆9，可以使安全带卷轴1的外径显著更小。除了用于安全带的端部的接收部之外，安全带卷轴1可以设计为实心轴，并且因此在可能的最小外部尺寸的情况下具有最大的刚性。

Claims (11)

1.一种安全带卷收器，所述安全带卷收器包括：

-安全带卷轴(1)，所述安全带卷轴可旋转地安装在框架中，和

-力限制装置(2)，所述力限制装置具有至少一个可塑性变形的第一扭杆(9)，其中

-所述第一扭杆(9)具有第一端部(11)和第二端部(12)，所述第一端部抗相对旋转地连接到所述安全带卷轴(1)，所述第二端部抗相对旋转地连接到异型头部(7)，所述异型头部能够通过第一锁止装置以相对于车辆固定的方式被锁止，

其特征在于，

-所述安全带卷轴(1)、所述第一扭杆(9)和所述异型头部(7)被布置成彼此同轴且相对于彼此串联。

2.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述第一扭杆(9)串联地布置在所述安全带卷轴(1)和所述异型头部(7)之间。

3.根据权利要求2所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述异型头部(7)和所述安全带卷轴(1)彼此轴向间隔地安装在分开的径向轴承中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述第一扭杆(9)在所述第一端部(11)以抗相对旋转的方式保持在所述安全带卷轴(1)的朝向轴向外侧敞开的接收部(15)中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，

-将至少一个第二扭杆(10)以与所述安全带卷轴(1)同轴并且相对于所述安全带卷轴串联的方式布置在所述第一扭杆(9)和所述异型头部(7)之间。

6.根据权利要求5所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述第二扭杆和所述第一扭杆(9,10)具有不同的塑性变形极限。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，

-设置有扭矩管(16)，所述扭矩管通过可切换的第二锁止装置(3)以抗相对旋转的方式相对于所述安全带卷轴(1)固定，其中

-所述扭矩管(16)以抗相对旋转的方式将所述第一扭杆(9)和所述第二扭杆(10)的两个相互面对的端部(12,13)彼此连接。

8.根据权利要求7所述的安全带卷收器，其特征在于，

-在所述安全带卷轴(1)上设置轴向突出的凸起(17)，所述扭矩管(16)通过所述可切换的第二锁止装置(3)相对于所述凸起固定。

9.根据权利要求8所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述轴向凸起(17)是环形的，并且

-所述扭矩管(16)径向向内突出到环形凸起(21)中，或在径向外侧包围所述环形凸起(21)。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，

-在所述异型头部(7)上设置轴向突出的环形凸起(21)，并且

-所述扭矩管(16)径向向内突出到所述环形凸起(21)中，或在径向外侧包围所述环形凸起(21)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，

-所述安全带卷轴(1)被设计为实心轴。

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