CN117622044A - 一种卷带筒组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卷带筒组件，用于缠绕安全带的卷带筒沿轴向延伸并可转动地支撑在卷收器的框架中，齿轮机构通过限力机构安装在卷带筒的一侧并包括沿轴向铆压固连的止动轮和球齿轮，止动轮可转动地安装在该框架上，球齿轮具有贯穿的轴孔，限力机构沿轴向插入该轴孔中安装且其两端分别连接卷带筒和齿轮机构以通过实现限力功能来避免乘员被过度约束。根据本发明的卷带筒组件，齿轮机构和限力机构直接装配到卷带筒，步骤简单，少有独立的部件，另外，限力机构沿轴向插入球齿轮的轴孔中安装以使得限力机构和齿轮机构在轴向上有较大部分重叠，因此，整体卷带筒组件尺寸能够更小。

Description

一种卷带筒组件
技术领域
本发明涉及车辆安全，更具体地涉及一种卷带筒组件。
背景技术
安全带装置是车辆的乘员约束系统中的重要组成部分，特别是在交通事故中可以为乘员提供保护，避免乘员受到伤害或将伤害降低到最小程度。
安全带装置包括卷收器，其卷带筒组件可以感应车辆的状态，例如车辆加速度和/或车辆倾斜角度，在预定情况下限制安全带被拉出并在激活状态下回收安全带以确保乘员安全。
现有的卷带筒组件通常具有较多的散件并具有较大的尺寸，从而使得卷收器整体package过大。
发明内容
为了解决上述现有技术中的卷带筒组件通常具有较多的散件并具有较大的尺寸等问题，本发明提供一种卷带筒组件。
根据本发明的卷带筒组件，其卷带筒、齿轮机构和限力机构，其中，用于缠绕安全带的卷带筒沿轴向延伸并可转动地支撑在卷收器的框架中，齿轮机构通过限力机构安装在卷带筒的一侧并包括沿轴向铆压固连的止动轮和球齿轮，用于锁止卷带筒向拉出安全带的方向旋转以在预定情况下限制安全带被拉出的止动轮可转动地安装在该框架上，用于驱动卷带筒向回收安全带的方向旋转以在激活状态下回收安全带来约束乘员的球齿轮具有贯穿的轴孔，限力机构沿轴向插入该轴孔中安装且其两端分别连接卷带筒和齿轮机构以通过实现限力功能来避免乘员被过度约束。
优选地，止动轮具有一体成型的底盘和若干凸块，底盘为扁平盘结构，彼此离散分布的凸块临近底盘的外周边缘分别沿轴向突出并限定出至少两个缺口；球齿轮具有至少两个凸片，各凸片插入相邻凸块限定出的缺口中铆压固连以实现止动轮和球齿轮的抗扭装配。
优选地，球齿轮具有与凸片一体成型的沉台和周缘，其中，沉台由球齿轮的面对止动轮的表面下沉形成，周缘围绕着沉台的外周边缘延伸，彼此离散分布的凸片分别沿轴向从周缘朝向止动轮伸出，止动轮的底盘插入球齿轮的沉台中安装并被周缘环绕。
优选地，止动轮的底盘具有平滑过渡的波形轮廓以限定出花形，球齿轮的周缘的径向内侧相应具有互补的波形轮廓以与花形适配来辅助止动轮和球齿轮的抗扭装配。
优选地，该卷带筒组件还包括装配在止动轮上的锁止机构，该锁止机构包括锁止棘爪，卷带筒通过锁止棘爪锁止于卷收器的框架上。
优选地，在止动轮的底盘插入球齿轮的沉台中后，底盘的外表面和周缘的外表面齐平以便于锁止机构的安装。
优选地，该框架上固定有锁止板，该锁止机构还包括复位弹簧，锁止棘爪在复位弹簧的弹簧力的作用下保持与锁止板脱开，在克服复位弹簧的弹簧力的情况下与锁止板接合以实现锁止功能。
优选地，止动轮的凸块的末端径向向外伸出底盘延伸以压在球齿轮的周缘上来辅助止动轮和球齿轮的轴向限位。
优选地，底盘的轴向长度占到止动轮的整体轴向长度的1/10-l/6。
优选地，球齿轮包括固定连接的第一半部和第二半部，第一半部的一端固定连接在止动轮上，第一半部的另一端插入卷带筒中安装，第二半部在卷带筒的外侧套设固定在第一半部上。
优选地，球齿轮的轴孔由第一半部提供，该轴孔的邻近止动轮的轴向末端形成为花键孔以供限力机构抗扭安装。
优选地，限力机构包括固定连接的第一限力杆、第二限力杆和限力杆套筒，其中，第一限力杆和第二限力杆分别插入限力杆套筒内并通过其花键对第一限力杆和第二限力杆进行固连，形成一个紧凑的限力机构来传递扭矩。
优选地，卷带筒和齿轮机构重叠的轴向长度占到球齿轮的整体轴向长度的1/4-l/2。
优选地，齿轮机构与限力机构重叠的轴向长度占到限力机构的整体轴向长度的1/6-l/3。
根据本发明的卷带筒组件，止动轮和球齿轮形成一个整体的齿轮机构，第一限力杆、第二限力杆和限力杆套筒固连形成一个整体的限力机构，这两个机构直接装配到卷带筒，步骤简单，少有独立的部件，另外，限力机构沿轴向插入球齿轮的轴孔中安装以使得限力机构和齿轮机构在轴向上有较大部分重叠，因此，整体卷带筒组件尺寸能够更小。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的卷带筒组件的整体剖视图；
图2是图1的卷带筒组件的齿轮机构的装配示意图；
图3是图1的卷带筒组件的限力机构的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
如图1所示，根据本发明的一个优选实施例的卷带筒组件包括卷带筒1、齿轮机构2和限力机构3，其中，用于缠绕安全带的卷带筒1沿轴向x延伸并可转动地支撑在卷收器的框架(图未示)中，齿轮机构2通过限力机构3安装在卷带筒1的一侧以在预定情况下限制安全带被拉出并在激活状态下回收安全带来约束乘员，限力机构3沿轴向x延伸并安装在卷带筒1的内部且其两端分别连接卷带筒1和齿轮机构2以通过实现限力功能来避免乘员被过度约束。另外，根据本实施例的卷带筒组件还包括装配在齿轮机构2上的锁止机构4，其包括锁止棘爪41和复位弹簧42，其中，卷带筒1可通过锁止棘爪41锁止于卷收器的框架上。具体地，框架上固定有锁止板，锁止棘爪41在复位弹簧42的弹簧力的作用下保持与锁止板脱开，在克服复位弹簧42的弹簧力的情况下与锁止板接合以实现锁止功能。
下面介绍齿轮机构2的结构。
如图2所示，齿轮机构2包括沿轴向x安装的止动轮21和球齿轮22，其中，锁止机构4(参见图1)装配在止动轮21上，止动轮21用于锁止卷带筒1向拉出安全带的方向旋转以在预定情况下限制安全带被拉出，球齿轮22用于驱动卷带筒1向回收安全带的方向旋转以在激活状态下回收安全带来约束乘员，止动轮21与球齿轮22通过铆压进行固连，形成一个整体。
如图2所示，止动轮21具有一体成型的底盘211、凸块212和轴颈213，其中，底盘211为扁平盘结构，彼此离散分布的六个凸块212临近底盘211的外周边缘分别沿轴向x突出并限定出五个缺口，轴颈213从底盘211的中心沿轴向突起以将止动轮21支承在卷收器的框架上。在优选的实施例中，底盘211的轴向长度仅占到止动轮21的整体轴向长度的1/10-l/6。
如图2所示，球齿轮22包括固定连接的第一半部221和第二半部222，结合图1，第一半部221的一端固定连接在止动轮21上，第一半部221的另一端插入卷带筒1中安装，第二半部222在卷带筒1的外侧套设固定在第一半部221上。通过第一半部221插入卷带筒1中可相对转动地安装，卷带筒1和齿轮机构2在轴向x上至少局部重叠，从而使得本实施例的卷带筒组件整体的轴向尺寸能够更加小。另外，第一半部221具有贯穿的轴孔221a，该轴孔221a的邻近止动轮21的轴向末端形成为花键孔221b(参见图2)以供限力机构3抗扭安装。通过将花键孔221b设置于第一半部221的邻近止动轮21的轴向末端，齿轮机构2和限力机构3在轴向x上具有较大的重叠，从而使得本实施例的卷带筒组件整体的轴向尺寸能够更加小。
如图2所示，第一半部221具有一体成型的沉台2211、周缘2212和凸片2213，其中，沉台2211由第一半部221的面对止动轮21的表面下沉形成，周缘2212围绕着沉台2211的外周边缘延伸，彼此离散分布的五个凸片2213分别沿轴向x从周缘2212朝向止动轮21伸出。根据本实施例的卷带筒组件还包括在激活时能发射多个钢球的钢球发射装置，该钢球能在安全带回卷方向上驱动球齿轮22，从而带动止动轮21并且继而带动卷带筒1向回收安全带的方向旋转。因此，球齿轮22的其他具体结构配合钢球发射装置进行构造，在此不再赘述。
下面详细说明止动轮21和球齿轮22的沿轴向x安装。
第一半部221的五个凸片2213插入止动轮21的相邻凸块212限定出的五个缺口中铆压固连以实现止动轮21和球齿轮22的抗扭装配。应该理解，这里的凸片2213的数目仅作为示例而非限制。
止动轮21的底盘211插入第一半部221的沉台2211中安装并被第一半部221的周缘2212环绕。实际上，止动轮21的底盘211具有平滑过渡的波形轮廓以限定出花形，第一半部221的周缘2212的径向内侧相应具有互补的波形轮廓以与花形适配以辅助止动轮21和球齿轮22的抗扭装配。
在止动轮21的底盘211插入第一半部221的沉台2211中后，底盘211的外表面和周缘2212的外表面齐平，以便于锁止机构4(参见图1)的安装。
止动轮21的凸块212的末端径向向外伸出底盘211延伸，以压在第一半部221的周缘2212上以辅助止动轮21和球齿轮22的轴向限位。
下面介绍限力机构3的结构。
如图3所示，限力机构3包括固定连接的第一限力杆31、第二限力杆32和限力杆套筒33，其中，第一限力杆31和第二限力杆32分别插入限力杆套筒33内并通过其花键对第一限力杆31和第二限力杆32进行固连，形成一个紧凑的限力机构3来传递扭矩。
在本实施例中，限力机构3采用两根扭力杆相连的形式，可以实现多级限力。这里的扭力杆能够分别在超过预定的扭转载荷时发生塑性变形并由此限制在卷带筒1与齿轮机构2之间通过扭力杆传递的转矩，将乘员受到的约束力稳定在一个设定好的力值。这里的多级限力可以通过切换实现约束力值的分级，从而根据乘员的不同体型，使安全带对乘员造成的伤害降到最低。应该理解，这里的限力机构3仅作为示例而非限制。
具体地，第一限力杆31和第二限力杆32皆为两端带有花键的金属扭力杆，限力杆套筒33内相应设置有两种大小花键，第一限力杆31的一端31a插入球齿轮22的第一半部221的花键孔221b(参见图2)中固定连接，第一限力杆31的另一端31b与限力杆套筒33的大花键固定连接，第二限力杆32的一端32a与限力杆套筒33的小花键固定连接，第二限力杆32的另一端32b与卷带筒1固定连接。
如此，本发明的卷带筒1和齿轮机构2在轴向上局部重叠，齿轮机构2与限力机构3在轴向上局部重叠，形成一个紧凑的结构。在优选的实施例中，卷带筒1和齿轮机构2重叠的轴向长度占到球齿轮22的整体轴向长度的1/4-l/2；齿轮机构2与限力机构3重叠的轴向长度占到限力机构3的整体轴向长度的1/6-l/3。
本发明的卷带筒组件的止动轮21和球齿轮22固连形成一个整体的齿轮机构2，第一限力杆31、第二限力杆32和限力杆套筒33固连形成一个整体的限力机构3，这两个机构直接装配到卷带筒1使得本发明的卷带筒组件具有一个十分紧凑稳定的结构，且少有独立的部件。总之，本发明的卷带筒组件与现有技术相比具有更加紧凑且简单稳定的结构，能够在满足功能的前提下，使得整体尺寸更加小。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (14)

1.一种卷带筒组件，其特征在于，该卷带筒组件包括卷带筒、齿轮机构和限力机构，其中，用于缠绕安全带的卷带筒沿轴向延伸并可转动地支撑在卷收器的框架中，齿轮机构通过限力机构安装在卷带筒的一侧并包括沿轴向铆压固连的止动轮和球齿轮，用于锁止卷带筒向拉出安全带的方向旋转以在预定情况下限制安全带被拉出的止动轮可转动地安装在该框架上，用于驱动卷带筒向回收安全带的方向旋转以在激活状态下回收安全带来约束乘员的球齿轮具有贯穿的轴孔，限力机构沿轴向插入该轴孔中安装且其两端分别连接卷带筒和齿轮机构以通过实现限力功能来避免乘员被过度约束。
2.根据权利要求1所述的卷带筒组件，其特征在于，止动轮具有一体成型的底盘和若干凸块，底盘为扁平盘结构，彼此离散分布的凸块临近底盘的外周边缘分别沿轴向突出并限定出至少两个缺口；球齿轮具有至少两个凸片，各凸片插入相邻凸块限定出的缺口中铆压固连以实现止动轮和球齿轮的抗扭装配。
3.根据权利要求2所述的卷带筒组件，其特征在于，球齿轮具有与凸片一体成型的沉台和周缘，其中，沉台由球齿轮的面对止动轮的表面下沉形成，周缘围绕着沉台的外周边缘延伸，彼此离散分布的凸片分别沿轴向从周缘朝向止动轮伸出，止动轮的底盘插入球齿轮的沉台中安装并被周缘环绕。
4.根据权利要求3所述的卷带筒组件，其特征在于，止动轮的底盘具有平滑过渡的波形轮廓以限定出花形，球齿轮的周缘的径向内侧相应具有互补的波形轮廓以与花形适配来辅助止动轮和球齿轮的抗扭装配。
5.根据权利要求3所述的卷带筒组件，其特征在于，该卷带筒组件还包括装配在止动轮上的锁止机构，该锁止机构包括锁止棘爪，卷带筒通过锁止棘爪锁止于卷收器的框架上。
6.根据权利要求5所述的卷带筒组件，其特征在于，在止动轮的底盘插入球齿轮的沉台中后，底盘的外表面和周缘的外表面齐平以便于锁止机构的安装。
7.根据权利要求5所述的卷带筒组件，其特征在于，该框架上固定有锁止板，该锁止机构还包括复位弹簧，锁止棘爪在复位弹簧的弹簧力的作用下保持与锁止板脱开，在克服复位弹簧的弹簧力的情况下与锁止板接合以实现锁止功能。
8.根据权利要求3所述的卷带筒组件，其特征在于，止动轮的凸块的末端径向向外伸出底盘延伸以压在球齿轮的周缘上辅助来止动轮和球齿轮的轴向限位。
9.根据权利要求2所述的卷带筒组件，其特征在于，底盘的轴向长度占到止动轮的整体轴向长度的1/10-l/6。
10.根据权利要求1所述的卷带筒组件，其特征在于，球齿轮包括固定连接的第一半部和第二半部，第一半部的一端固定连接在止动轮上，第一半部的另一端插入卷带筒中安装，第二半部在卷带筒的外侧套设固定在第一半部上。
11.根据权利要求10所述的卷带筒组件，其特征在于，球齿轮的轴孔由第一半部提供，该轴孔的邻近止动轮的轴向末端形成为花键孔以供限力机构抗扭安装。
12.根据权利要求1所述的卷带筒组件，其特征在于，限力机构包括固定连接的第一限力杆、第二限力杆和限力杆套筒，其中，第一限力杆和第二限力杆分别插入限力杆套筒内并通过其花键对第一限力杆和第二限力杆进行固连，形成一个紧凑的限力机构来传递扭矩。
13.根据权利要求1所述的卷带筒组件，其特征在于，卷带筒和齿轮机构重叠的轴向长度占到球齿轮的整体轴向长度的1/4-l/2。
14.根据权利要求1所述的卷带筒组件，其特征在于，齿轮机构与限力机构重叠的轴向长度占到限力机构的整体轴向长度的1/6-l/3。
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