CN1307069C - 设有带子传感器的座椅安全带收缩装置 - Google Patents

Abstract

一种设有一带子传感器(1)的座椅安全带收缩装置，所述带子传感器包括一惯性件(1)、一锁定棘爪(6)以及一锁定杯(4)。惯性件(1)偏心地可枢转地安装在锁定杯(4)上。锁定棘爪(6)与惯性件(1)整体成形。锁定杯(4)包括用于与锁定棘爪(6)啮合的一组径向指向内侧的锁定齿(5)。锁定棘爪(6)的形状和外形与锁定齿(5)的形状互补。

Description

设有带子传感器的座椅安全带收缩装置

技术领域

本发明涉及设有带子传感器的座椅安全带收缩装置。

背景技术

车辆的安全限制装置通常包括所谓的三点结构的座椅安全带。座椅安全带包括一坚韧的织物带材料，该带状材料附接在车辆上，以可水平地经过车辆乘坐者的大腿上方，并对角地横过车辆乘坐者的躯干。通常，安全带的带子的一端通常在座椅和车辆侧面之间固定至诸如车辆底板之类的结构件。然后，座椅安全带横穿地经过车辆乘坐者的大腿，并可释放地紧固至在座椅另一侧上安装在车辆结构件上一带扣。接着，安全带对角地横过车辆乘坐者的躯干，并穿过一环的圈部，所述环在大致车辆乘坐者的肩部高度处附接在一边柱上。然后，座椅安全带垂直向下地通过，且其另一端附接至螺栓连接在诸如底板之类的车辆结构件上的一座椅安全带收缩装置。

安全带的带子卷绕在座椅安全带收缩装置的一圆筒形卷筒上，用弹簧对所述座椅安全带收缩装置施加偏压，以保持安全带的带子卷绕在座椅安全带收缩装置上，并从而保持安全带的带子固定在车辆乘坐者身体的周围。在正常情况下，卷筒可自由地旋转以放出安全带的带子，以通过允许在某一限制范围内的运动、例如调节车辆收音机或触及存储箱而使车辆乘坐者感到舒适。

不过，当发生撞击时，必须锁住卷简，阻止安全带的带子进一步放出，以保护车辆乘坐者不再向前移动或遭受伤害、如与车辆仪表板或前挡风玻璃相碰撞。通常，这是通过设置检测加速度或减速度是否超过预定限值的传感器来实现的。所谓的车辆传感器检测表示发生撞击的车辆的急剧加速或减速。所谓的带子传感器检测表示发生撞击的在安全带的带子上的突然拉动。

带子传感器包括一偏心枢转的惯性件，该惯性件安装在卷筒上，以在正常情况下与之一起旋转，但它受到一校正弹簧的偏压。当卷简突然运动、即表示发生撞击时，惯性件滞后于卷筒，并有效地相对卷筒枢转。惯性件包括一整体的锁定棘爪，该锁定爪与附接至锁定系统的棘轮(被称为锁定杯)上的齿啮合。这样就锁住卷筒，阻止进一步放出安全带的带子，从而固定住车辆乘坐者。

不过，整体的棘爪位于离开盘枢转点相对较远的距离处，因而相对负荷向量成尤其尖锐的角度。人们发现，这样的结构增加了座椅安全带收缩装置由于棘爪与锁定杯的齿尖端对顶端地彼此碰撞而发生卡住的可能性。如果使用分离的锁定棘爪可减少卡住的发生，但这使座椅安全带收缩装置的成本上升。

发明内容

本发明的目标是以经济合理的方式消除发生卡住的趋势。

根据本发明，提供一种改进的、锁定棘爪和锁定杯的齿的结构和形状。

附图说明

图1A是设有根据现有技术的一个实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图，其示出锁定棘爪处于完全锁住的位置。

图1B是图1A所示的现有技术的座椅安全带收缩装置的带子传感器处于一不同位置时的剖视图，示出锁定棘爪处于不同的位置。

图2是设有根据现有技术的另一实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。

图3是设有根据本发明一个实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。

图4是设有根据本发明第二实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。

图5是设有根据本发明第三实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。

图6是设有根据本发明的第四实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。

图7是设有根据本发明第五实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。

具体实施方式

在图1A和1B中示出具有一现有技术的带子传感器的座椅安全带收缩装置，它有一惯性件1，该惯性件有时被称为锁定棘爪，并可枢转地安装在一收缩装置卷筒(未示出)的枢转点2处。枢转点2从与棘轮4的轴线3一致的卷筒轴线偏置开。棘轮4带有多个齿5，所述齿呈锯齿状横截面，并具有一后随边或长侧7和一前导边或短侧8，且在前导与后随边之间有一尖端。诸齿围绕径向指向内侧的棘轮4径向内周缘呈规则重复的图案布置。棘轮齿5可与惯性件1上的齿6啮合，以在检测到撞击时锁住卷筒(未示出)以阻止其转动。当卷筒的转速发生突然的改变时就检测到撞击，所述的突然改变通常是一急剧的加速，例如车辆的乘坐者在车辆刹车时对座椅安全带突然施加一较大的力。惯性件1无法如卷筒那样快速地改变速度，因而会滞后于卷筒和棘轮4。这样，在惯性件1与棘轮4之间就产生一相位差，并且，当惯性件枢转时，惯性件上的齿6就与棘轮4的齿5啮合，从而锁定卷筒并固定车辆乘坐者。图1A中示出了这样的情况，其中惯性件6完全啮合在棘轮4的齿5之间。当力作用在车辆乘坐者、并因而作用在座椅安全带上时，致使棘轮上的齿5与惯性件上的齿6脱开，并且惯性件1在偏压或校准弹簧(未示出)的作用下回到其相对棘轮14的正常位置。

在图1B中所示的情况下会产生问题，即当惯性件6上的齿6与棘轮4上的一个齿5啮合时，由于卷筒相对于锁定系统的角度位置不正确，因而零件易于在附加的力消除时发生卡住且会不易释放。还可能发生的情况是，这样的状况使齿尖端的被剪切，从而使座椅安全带收缩装置的性能和安全性变差。当发生尖端对尖端的锁住时，图1B中卷筒的角度位置偏差了约10.71°。10.71°的角度对应于一齿间距的三分之二。在传统座椅安全带收缩装置的使用中经常会发生这样的状况，且惯性件不易于滑离齿5，从而致使收缩装置卡住。

在图2中示出了试图改进座椅安全带收缩装置的一种尝试。在该实施例中，棘轮4上的齿5的形状与图1中的棘轮上的齿的形状相比进行了改变。齿5比图1中的齿小，且长侧7有两个部分，一第一部分7A具有相对较为陡峭的倾斜度，一第二部分7B具有相对较为平缓的倾斜度。在这种情况下，卷筒角度位置α在齿6的尖端对尖端的啮合与惯性件上的齿完全啮合之间仅偏差6.88°，但仍会发生卡住。

图3是设有根据本发明一实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。在该带子传感器的新设计中，棘轮4(这里也称为锁定杯4)上的齿5的形状为跟随惯性件1齿6的轨迹。换言之，即在本实施例中，锁定棘爪后随边的轨迹与锁定杯齿5后随边的轨迹相匹配或互补。在本实施例中，卷筒的角度位置无论惯性件的齿6在那里锁住、亦即无论其是否完全锁定在如6所示的位置或是锁定在如61所示的尖端对尖端的位置，都是相同的。如果惯性件的齿6的外形为使锁定棘爪的前导和后随边之间的角度大于60°、并较佳的是大于70°或者甚至更高，则强度提高。实际上，在这种结构中，齿隙是被填充的。

图4是设有根据本发明第二实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。图4中示出了本发明的一变化形式，其中，惯性件4上的齿6呈方形锤头的形式，从而“填充”了齿隙。这不会使性能变差，却会提高强度。同样，在6处和示出了惯性件完全啮合的位置，在61处示出了尖端对尖端的位置。

图5是设有根据本发明第三实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。图5示出了本发明的再一变化形式，其中，惯性件1上的齿6的尖端的形状制成可伸入棘轮4的材料，以防止发生跳跃。棘轮上的齿5的设计包括一角部9，该角部形成在以枢转点3为中心的一弧部10与一平部11之间，亦即，齿5的尖端直至棘轮上相邻齿的端部9到惯性件枢转点2是等距的。

图6是设有根据本发明的第四实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。在图6所示的实施例中，棘轮上相邻齿之间的角部9形成为一个较浅的角度，并且面11制成与惯性件1的齿6的面12相同的形状。因而，棘轮4的齿5呈稍稍偏心的锯齿形横截面，因而具有较高的抗压强度。图3至6中所示的本发明实施例示范了不管惯性件齿尖端的接触位置如何、均保持卷筒的角度位置不变的原理。实际上，这种类型齿形状的最大转矩受到一定限值，且还可能会导致惯性件1的齿6的跳跃。

图7是设有根据本发明第五实施例的带子传感器的座椅安全带收缩装置的剖视图。图7所示的实施例具有呈鲨鱼齿形的较长棘轮齿5，既然它们较长，前导边包括两个倾斜度不同的区段，一第一区段与尖端相邻，一第二区段的外形与锁定棘爪的前导边相同(互补)。也对惯性件6上的齿进行了修改。较佳的是，与锁定杯的齿完全锁定啮合的锁定棘爪的位置和与锁定杯的齿尖端对尖端的啮合的锁定棘爪的位置所形成的对着锁定杯转动中心的角度β大约为360°除以锁定杯的总齿数。通常对应锁定杯上有24齿的座椅安全带收缩装置来说，所得的角度约为15°、例如在14°至16°之间。惯性件6的尖端正确地啮合棘轮齿的位置与惯性件6啮合相邻棘轮齿尖端的位置之间的角度为15°，这意味着不发生相位变化。以这种方式消除了卡住的现象，且最大转矩不降低。所选的值15°可以增大或减小1°至2°，这取决于座椅安全带收缩装置零件的具体形状，以允许零件有一些变形。惯性件的完全啮合位置6与尖端对尖端的位置6之间的一直线所对的弧的中心位于惯性件的枢转点2上。

Claims (5)

1.一种设有一带子传感器的座椅安全带收缩装置，所述带子传感器包括：一惯性件，该惯性件具有与之整体成形的一锁定棘爪，该锁定爪具有在一前导边与一后随边之间的一锁定尖端；和一锁定杯，该锁定杯包括用于与锁定棘爪啮合的一组径向指向内侧的齿，各齿具有一前导边、一后随边以及在前导边与后随边之间的一尖端，其中，锁定棘爪的形状和外形与齿的形状互补，且惯性件偏心地可枢转地安装在锁定杯上；并且，各齿的前导边包括两个倾斜度不同的区段，一第一区段与齿的尖端相邻，一第二区段具有与锁定棘爪的前导边互补的外形。

2.如权利要求1所述的座椅安全带收缩装置，其特征在于，所述带子传感器布置成：与锁定杯的齿完全锁定啮合的锁定棘爪的位置和与锁定杯的齿尖端对尖端地啮合的锁定棘爪的位置所形成的、在锁定杯的转动中心处的对角约为360°除以锁定杯的总齿数。

3.如权利要求2所述的座椅安全带收缩装置，其特征在于，对角在14至16度之间。

4.如权利要求2所述的座椅安全带收缩装置，其特征在于，对角约为15度。

5.如权利要求1所述的座椅安全带收缩装置，其特征在于，锁定杯齿还各具有在后随边与相邻齿的前导边之间的一中间区段。

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