CN1736774A - 机动车安全带收缩器的预紧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机动车安全带收缩器的预紧器。根据本发明，预紧器包括其中设置有球导向件的外壳，装在外壳中通过球而旋转的接合器，与接合器啮合并与之一起旋转的小齿轮，以及设置在与小齿轮结合的凸轮部分与安全带卷绕器之间、用于使小齿轮与安全带卷绕器结合在一起的辊。由于将爆炸气体的压力从爆炸件传递到接合器的多个球通常与接合器稳定接触，同时接合器持续准确地与小齿轮啮合，因此将爆炸气体的压力传递到另一个零件的零件保持与另一个零件的稳定接触，从而当机动车与某些物体相撞之后爆炸件根据机动车撞击检测传感器的电信号启动时，防止爆炸能量损失。因此，爆炸能量转变成旋转动能，从而传递到安全带卷绕器上。接着，安全带卷绕器快速而准确地收缩机动车的安全带，以将乘客的身体牢固地固定在座椅上。

Description

机动车安全带收缩器的预紧器

技术领域

本发明涉及一种机动车安全带收缩器的预紧器，更具体地涉及一种机动车安全带收缩器的预紧器，它能防止用于释放当安装到机动车收缩器的爆炸件爆炸时产生的气压的构件的操作错误，从而将爆炸件的爆炸力，即气压，在未损失的情况下传递到安全带卷绕器，从而使安全带准确地收缩，以安全地保护机动车的乘员。

背景技术

一般地，装在机动车座椅上的安全带在发生车祸时通过将驾驶员或乘客牢固固定在机动车座椅上，起到将对人身造成伤害的可能性减小到最低程度的作用。

当车辆碰撞时，这种安全带被安全带收缩器的预紧器重绕，以将驾驶员或乘客紧紧地固定在座椅上。即，当车辆与其它车辆或某些物体碰撞时，预先装在机动车安全带收缩器上的爆炸件动作以产生爆炸气体，爆炸气体的压力，即爆炸力，推动多个球。相应地，这些球使安全带卷绕器反向转动，以使安全带重新卷绕。

如上所述，由于当车辆碰撞时安全带收缩器的预紧器快速地重绕安全带，以将驾驶员或乘客紧紧地固定在座椅上，因此由运动的机动车的惯性力引起的驾驶员或乘客运动的距离被减小到最低程度，这将减小机动车驾驶员或乘客受伤的可能性。

但是，其中的问题在于，根据传统技术的机动车安全带收缩器的预紧器不能将爆炸件动作时产生的爆炸力准确地传递到安全带卷绕器上。

图7A和7B示意性表示根据传统技术的机动车安全带收缩器的预紧器的工作状态。

参看图7A，在根据传统技术的机动车安全带收缩器的预紧器中，首先，当连接到安全带卷绕器(未图示)的驱动轮10的齿11与球12啮合时，如点划线所示，将导致从爆炸件沿箭头所示方向施加的爆炸气体的压力不能准确地传递到驱动轮10上。在此情况下，在车辆碰撞时可能不能执行安全带卷绕器反向转动并重绕安全带的操作。

换言之，由于在车辆碰撞时由爆炸件产生的爆炸力的作用下，与驱动轮10的齿11协同动作的球12被立即容纳到齿11之间，因此造成驱动轮10反向转动，从而使安全带卷绕器(未图示)反向转动以收缩安全带。但是，在具有图7A所示结构的安全带收缩器的预紧器中，当车祸发生时，会发生球12异常地与驱动轮10的齿11接合的情况，从而减小了爆炸件的爆炸力。因此，产生了球12几乎不能快速而准确地使驱动轮10转动的问题。

另外，在根据图7B所示传统技术结构的机动车安全带收缩器的预紧器中，在齿圈13中放置的小齿轮14未与齿圈13的内齿啮合的状态下，球12利用车辆碰撞时产生的爆炸力向下推动齿圈13的外齿，以使齿圈13转动。接着，小齿轮14与齿圈13的内齿啮合，从而使与小齿轮14连接的安全带卷绕器(未图示)反向转动以收缩安全带。

但是，在具有图7B所示结构的机动车安全带收缩器的预紧器中，由于在车辆碰撞时齿圈13是在其内齿与小齿轮14并不接触的状态下，通过球12而转动，从而与小齿轮14啮合的，因此齿圈13不可能准确地与小齿轮14啮合。因此可能导致爆炸件的爆炸力损失。这样，存在的另一个问题是，由于爆炸力的损失，安全带卷绕器不能在车祸发生的同时收缩安全带。

发明内容

为解决上述问题提出了本发明。因此本发明的一个目的是提供一种机动车安全带收缩器的预紧器，其中球件持续与接合器啮合，以传递来自爆炸件的爆炸力，同时接合器持续准确地与小齿轮啮合，这可以防止爆炸力的损失，并保证爆炸力传递件之间的紧密啮合，从而在车辆碰撞时，安全带卷绕器能快速而准确地重新卷绕机动车的安全带，以将乘客的身体牢固地固定在座椅上。

本发明的另一个目的是提供一种机动车安全带收缩器的预紧器，其中小齿轮在平常时间与安全带卷绕器分离，从而小齿轮和安全带卷绕器分别工作，而仅当机动车发生碰撞或撞击另一机动车的后部时，小齿轮与安全带卷绕器结合在一起，从而安全带卷绕器能利用爆炸件的爆炸力快速而准确地重新卷绕安全带，以将乘客的身体牢固地固定在机动车的座椅上。

为了达到上述本发明的目的，提供一种机动车安全带收缩器的预紧器，它包括：外壳，所述外壳包括一侧具有开口的容纳部分，从容纳部分的底面向上突出的圆柱状旋转支撑轴，设置在容纳部分的边缘并弯曲成弧状的球导向件，装在其中连续排列有活动件和多个球的球导向件的开口处的爆炸件，以及在容纳部分的外表面上形成在旋转支撑轴边缘的锁槽；接合器，所述接合器具有在其内圆周上形成的内齿和在其外圆周所需部分上形成的锁定突起，并且接合器可转动地装在容纳部分上，同时锁定突起通常与置于球导向件末端的球接触；小齿轮，所述小齿轮在其一端具有形成在其外圆周上的、与所述内齿啮合的外齿，所述小齿轮连接到旋转支撑轴，从而外齿通常与内齿啮合，并且小齿轮具有在其另一端形成的凸轮部分以及从小齿轮的轴线成螺旋状径向弯曲的多个倾斜表面；辊夹，所述辊夹具有在其一端形成的圆柱状插入部分，并且具有在插入部分一端形成的钩状物以及在插入部分另一端形成的安装部分，安装部分具有与倾斜表面对应的数个旋转支撑，钩状物分别锁定在每个锁槽中，从而每个旋转支撑对应于每个倾斜表面；以及多个辊，所述辊可转动地装在相应的旋转支撑上，并且在倾斜表面与安全带卷绕器的内圆周之间运动，用于在小齿轮因爆炸件的爆炸力而旋转时，将小齿轮与安全带卷绕器结合在一起，以将小齿轮的收缩力传递到安全带卷绕器。

接合器具有连续形成在其外圆周上的多个容纳槽，以便使每个容纳槽容纳球。

辊夹的旋转支撑包括支撑末端和辊支撑轴，其中支撑末端是通过切割安装部分的内部而形成的，并且当辊运动时向外变形，辊支撑轴分别整体形成在每个支撑末端的端部。

接合器与小齿轮的齿数之比优选的是2∶1～3∶1。

在每个辊的外圆周上突出地形成有多个防滑突起。

在根据如上所述的本发明的机动车安全带收缩器的预紧器中，由于接合器通常与球稳定接触，用于在离合器通常与小齿轮啮合的同时传递机动车碰撞时产生的爆炸件的爆炸能量，因此，当机动车碰撞后爆炸件的爆炸力使球运动时，与球稳定接触的接合器将旋转。

接着，接合器的旋转使通常与接合器的内齿啮合的小齿轮旋转，从而设置于小齿轮的凸轮部分与安全带卷绕器之间的辊将使小齿轮与安全带卷绕器发生联系。当小齿轮与安全带卷绕器关联时，由机动车碰撞产生的爆炸力将传递到安全带卷绕器上，以使安全带卷绕器反向旋转。安全带卷绕器按上述过程反向旋转，能使机动车安全带收缩所需的长度。

此时，由于接合器通常与球稳定接触并且一直保持与小齿轮啮合，因此小齿轮能在使安全带卷绕器反向旋转的爆炸件的爆炸力没有损失的情况下旋转。从而当机动车碰撞时，爆炸件的爆炸力将通过小齿轮在爆炸力没有损失的情况下传递到安全带卷绕器，因此在机动车碰撞的同时，安全带卷绕器能够快速收缩安全带，以将乘客的身体固定在座椅上。

由于每个辊在平常时间与安全带卷绕器的内圆周分离，因此，在机动车没有碰撞的状态下，安全带卷绕器将在没有小齿轮妨碍的情况下平稳地工作。

附图说明

通过参考附图详细地描述本发明的优选实施方式，将更加清楚地理解本发明的上述目的、其它特征和优点，在附图中：

图1是表示根据本发明机动车安全带收缩器的预紧器的部分分解透视图；

图2是表示图1所示本发明机动车安全带收缩器的预紧器的透视图，其中部分预紧器的部件彼此结合；

图3是根据本发明机动车安全带收缩器的预紧器沿图2中线A-A截取的剖视图；

图4是表示图1所示本发明机动车安全带收缩器的预紧器的示意图，其中预紧器的钩状物锁定在锁槽中；

图5A到5C是表示图1所示本发明安全带收缩器的预紧器的工作顺序的视图；

图6A和6B是表示根据本发明安全带收缩器的预紧器的小齿轮和辊之间工作的部分放大图；

图7A和7B是表示根据传统技术的机动车安全带收缩器的预紧器工作的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图详细地描述根据本发明优选实施方式的机动车安全带收缩器的预紧器。

图1和2表示根据本发明的机动车安全带收缩器的预紧器。

参看图1和2，根据本发明优选实施方式的机动车安全带收缩器的预紧器包括其中装有爆炸件34和球40的外壳20，通常与球40稳定接触的接合器50，一直与接合器50啮合的小齿轮60，用于卷绕安全带的安全带卷绕器90，置于小齿轮60与安全带卷绕器90之间的多个辊80，以及用于支撑旋转的辊80的辊夹70。

首先，外壳20包括一侧具有开口的容纳部分20和圆柱状旋转支撑轴24，旋转支撑轴24从容纳部分22的底面向上突出。球导向件30置于容纳部分22的边缘，并弯曲成弧形，同时爆炸件34装在球导向件30的开口处。此外，活动件32装在爆炸件34内侧，在爆炸件34爆炸时产生的气压作用下运动。多个球40靠近活动件32连续布置，球40通过活动件32运动。

接合器50在球40的运动下转动，从而将转动力传递到小齿轮60。接合器50的内圆周形成有内齿52，并且接合器50的外圆周沿径向并向外形成有锁定突起54。并且，接合器50具有多个容纳槽56，该槽56连续形成在接合器50外圆周上的所需部分，从而容纳每个球40。每个容纳槽56与各个球40啮合，以准确地将球40的运动力传递到接合器50。接合器50可转动地装在外壳20的容纳部分22，从而锁定突起54通常可以稳定接触置于球导向件30末端的一个球40。

小齿轮60将接合器50的转动力传递到安全带卷绕器90。在小齿轮60一端的外圆周上形成有与接合器50的内齿52啮合的外齿62。小齿轮的另一端还形成有具有多个倾斜表面64的凸轮部分66，该倾斜表面64沿径向形成在凸轮部分66上并从凸轮部分66的中心部分向边缘成螺旋状弯曲。

图3是表示根据本发明机动车安全带收缩器的预紧器沿图2中线A-A截取的剖视图。参看图1-3，倾斜表面64成螺旋状形成在凸轮部分上，从凸轮部分66的中心延伸到边缘。因此，当辊80沿倾斜表面64从凸轮部分66的中心部分运动到边缘时，辊80离开小齿轮60的中心部分。该小齿轮60装在旋转支撑轴24上，从而小齿轮60的外齿62通常与接合器50的内齿52啮合。

同时，接合器50和小齿轮60的齿数比为2∶1-3∶1。接合器50和小齿轮60的大齿数比的原因是，尽管接合器50以相对较低的速度旋转，但小齿轮60以相对较高的速度旋转。例如，当接合器50转过半圈时，小齿轮60转过一圈。由于预紧器具有如上所述的结构，所以小齿轮60可以实现大比例的反向旋转。因此，小齿轮60稳定地保证反向旋转。

辊夹70使辊80旋转时不会偏离凸轮部分66的倾斜表面64的操作范围。为了实现辊80的旋转，辊夹70具有在其一端突出形成的圆柱形插入部分72。插入部分72在其一端边缘具有钩状物74，在其另一端具有安装部分78。安装部分78具有旋转支撑76，该旋转支撑76的数量对应于凸轮部分66的倾斜表面64的数量。

图4是表示辊夹70的钩状物74连接到旋转支撑轴24上的示意图。

参看图4，在外壳的旋转支撑轴24的另一端边缘形成有锁槽26，如同参考图1到3的描述。此时，锁槽26形成在外壳20的旋转支撑轴24的另一端边缘。当辊夹70的插入部分72插入旋转支撑轴24时，辊夹70的钩状物74分别锁定在每个锁槽26中。因此，当钩状物74损坏或与锁槽26分离时，插入部分72可以在旋转支撑轴24中旋转。

再次参看图1到3，形成旋转支撑76，使得辊80可以在预定范围内运动。即，辊夹70的旋转支撑76包括支撑末端78A和辊支撑轴78B，其中支撑末端78A是通过切割安装部分78的内部形成的，并且当辊80运动时向外变形，辊支撑轴78B分别整体形成在每个支撑末端78A的端部。辊支撑轴78B与旋转支撑76结合在一起，但本领域一般技术人员应该理解的是，本发明并不限于这种辊支撑轴，还可以包括单独的旋转轴。直到辊80分别沿每个倾斜表面64向外运动时，支撑末端78A将发生变形，以使各个辊80沿每个倾斜表面64运动。

接着，分别可转动地装在每个辊支撑轴78B上的辊80将旋转力从小齿轮60传递到安全带卷绕器90。在每个辊80的外周面上形成有多个防滑突起82。防滑突起82能够防止各个辊80由于打滑而插在每个倾斜表面64和安全带卷绕器90的内周面之间。

同时，容纳接合器50、小齿轮60、辊夹70和辊80的外壳的容纳部分22通过接合器盖(未图示)和外壳盖(未图示)而封闭。安全带卷绕器90连接到在其轴一端的返回弹簧(未图示)，并且连接到在该轴另一端的棘齿(未图示)，安全带卷绕器90通过轮盖(未图示)封闭。安全带卷绕器90的主体可转动地装在收缩器(未图示)的框架中。

下面，参考附图详细说明根据本发明优选实施方式的机动车安全带收缩器的预紧器的工作。

图5A到5C按顺序表示了图1的预紧器的工作。

如图5A所示，在机动车没有发生碰撞或从后面撞击其他车辆以及某些物体的状态下，球40置于初始位置，因为活动件几乎没有运动。此时，辊80分别置于小齿轮60的凸轮部分66的每个倾斜表面64的下部，即靠近凸轮部分66中心的部分。

图6A和6B表示预紧器的小齿轮60和辊80的工作状态。

如图6A中的实线所示，辊80分别置于靠近小齿轮60中心部分的位置。因此，辊80仍不接触安全带卷绕器90。由此，安全带卷绕器90能够正常工作。此时，辊夹70的钩状物74分别插入外壳的每个锁槽26中，以固定在外壳20上，如图4所示。于是，辊夹70与外壳20结合在一起。

在此状态下，当机动车彼此碰撞时，爆炸件34将根据撞击检测传感器(未图示)的电信号而爆炸，以产生气压。气压使得活动件32沿球导向件30朝球40运动，如图5B所示。这导致球40被推动。此时，通过活动件32而运动的球40将推动接合器50的锁定突起54，以使接合器50旋转。

当接合器50经过这些过程旋转时，与接合器50的内齿52啮合的小齿轮60也旋转，从而小齿轮60的凸轮部分66顺时针旋转。因此，如图6B中点划线所示，其旋转被辊夹70阻止的每个辊80从各自倾斜表面64的下部运动到上部。实际上，每个辊80并不动，而是每个辊80和倾斜表面64的接触点随着凸轮部分66的旋转而改变。

这些过程导致每个辊80从各自倾斜表面64的下部运动到上部(远离凸轮部分66的中心部分)。这样，每个辊80就定位在每个倾斜表而64的外部与安全带卷绕器90的外圆周之间，从而小齿轮60与安全带卷绕器90结合在一起。

如图5B所示，由球40的运动引起的接合器50的旋转导致与其啮合的小齿轮60旋转，从而使得凸轮部分66的位置改变。此时，每个辊80定位在每个倾斜表面64的外部与安全带卷绕器90的外圆周之间，从而小齿轮60与安全带卷绕器90结合在一起。这将使小齿轮60的转动力传递到安全带卷绕器90上。

只要每个辊80的位置由于小齿轮的旋转而改变，则每个支撑末端78A将向外变形，以允许每个辊80运动。

此时，由于每个辊80在其圆周上形成有防滑突起82，因此即使每个辊80被置于各自倾斜表面64和安全带卷绕器90之间，每个辊80也不能与凸轮部分66分离。

当小齿轮60通过辊80与安全带卷绕器90结合在一起时，小齿轮60、辊80和安全带卷绕器90将一起旋转。当如图4所示锁定在锁槽26中的钩状物74损坏时，辊夹70和每个辊80将与小齿轮60和安全带卷绕器90一起旋转。

因此，按上述操作执行的安全带的重新卷绕将持续进行，直到锁定突起54的运动被形成在容纳部分22一侧的挡块(未图示)阻止为止。接着，安全带将被锁住。

由于爆炸力是在接合器50稳定接触球40，同时与小齿轮60准确啮合的状态下形成的，因此爆炸件34的气压将在没有能量损失的情况下转换成动能，准确地传递到安全带卷绕器90。因此，安全带卷绕器90可以重新卷绕并牢固地缩紧安全带。

在根据本发明的机动车安全带收缩器的预紧器中，如上所述，由于传递爆炸件的爆炸气体压力的球和接合器通常彼此稳定接触，同时接合器总是准确地与小齿轮啮合，因此所有零件稳定地彼此连接，而没有爆炸能量损失，从而爆炸能量能够转换成旋转动能。爆炸能量导致安全带卷绕器快速且准确地收缩安全带，以将乘客的身体牢固地固定在机动车座椅上。

此外，在根据本发明的机动车安全带收缩器的预紧器中，由于每个辊在平常时间并不接触安全带卷绕器，所以安全带卷绕器能够平稳地工作。因此，只要机动车碰撞和撞击车辆和某些物体，则小齿轮和安全带卷绕器将通过辊彼此结合在一起，从而将爆炸件的爆炸能量转化成旋转动能，以使安全带卷绕器反向旋转。

另一方面，当接合器与小齿轮的齿数比增大时，即使接合器以小的转速旋转，小齿轮也能够以高速旋转。因此，仅通过小的力即可得到大比例的反向旋转。因此安全带卷绕器可以反向且稳定地旋转。

虽然参考本发明特殊实施方式特别地表示和描述了本发明，但本领域的一般技术人员可以理解的是，在不偏离所附权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，可以对本发明做出形式和细节上的不同改变。

Claims (5)

1.一种机动车安全带收缩器的预紧器，包括：

外壳(20)，所述外壳(20)包括一侧具有开口的容纳部分(22)，从容纳部分(22)的底面向上突出的圆柱状旋转支撑轴(24)，设置在容纳部分(22)的边缘并弯曲成弧状的球导向件(30)，装在其中连续排列有活动件(32)和多个球(40)的球导向件(30)的开口处的爆炸件(34)，以及在容纳部分(22)的外表面上形成在旋转支撑轴(24)边缘的锁槽(26)；

接合器(50)，所述接合器(50)具有在其内圆周上形成的内齿(52)和在其外圆周所需部分上形成的锁定突起(54)，并且接合器(50)可转动地装在容纳部分(22)上，同时锁定突起(54)通常与置于球导向件(30)末端的球(40)接触；

小齿轮(60)，所述小齿轮(60)在其一端具有形成在其外圆周上的、与所述内齿(52)啮合的外齿(62)，小齿轮(60)连接到旋转支撑轴(24)，从而外齿(62)通常与内齿(52)啮合，并且所述小齿轮(60)具有在小齿轮(60)的另一端形成的凸轮部分(66)以及从小齿轮(60)的轴线成螺旋状径向弯曲的多个倾斜表面(64)；

辊夹(70)，所述辊夹(70)具有在其一端形成的圆柱状插入部分(72)，并且具有在插入部分(72)一端形成的钩状物(74)以及在插入部分(72)另一端形成的安装部分(78)，安装部分(78)具有与倾斜表面(64)的数量对应的数个旋转支撑(76)，钩状物(74)分别锁定在每个锁槽(26)中，从而每个旋转支撑(76)对应于每个倾斜表面(64)；以及

多个辊(80)，所述辊(80)可转动地装在相应的旋转支撑(76)上，并且在倾斜表面(64)与安全带卷绕器(90)的内圆周之间运动，用于当小齿轮(60)在爆炸件(34)的爆炸力作用下旋转时，将小齿轮(60)与安全带卷绕器(90)结合在一起，以将小齿轮(60)的转动力传递到安全带卷绕器(90)。

2.如权利要求1所述的机动车安全带收缩器的预紧器，其中所述接合器(50)具有连续形成在其外圆周上的多个容纳槽(56)，以便使每个容纳槽(56)容纳球(40)。

3.如权利要求1所述的机动车安全带收缩器的预紧器，其中所述辊夹(70)的旋转支撑(76)包括支撑末端(78A)和辊支撑轴(78B)，支撑末端(78A)是通过切割安装部分(78)的内部而形成的并且当辊(80)运动时向外变形，辊支撑轴(78B)分别整体形成在每个支撑末端(78A)的端部。

4.如权利要求1到3中的任一项所述的机动车安全带收缩器的预紧器，其中接合器(50)与小齿轮(60)的齿数之比优选的是2∶1～3∶1。

5.如权利要求4所述的机动车安全带收缩器的预紧器，其中每个辊(80)的外圆周上突出地形成有多个防滑突起(82)。

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