CN207683494U - 卷绕轴机构及安全带卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车安全带技术领域，涉及一种卷绕轴机构及安全带卷绕装置，该卷绕轴机构包括锁止齿轮、限力针、限力轴、卷带筒及轴套，所述轴套插接在所述锁定齿轮内并与所述卷带筒固定连接，所述限力轴插接在所述卷带筒内，所述限力轴的一端与所述卷带筒花键连接，所述限力轴的另一端与所述轴套花键连接，所述卷带筒靠近所述锁止齿轮的一侧设置有环槽、定位柱及沿轴向延伸的卷带筒孔，所述锁止齿轮上设置有锁止齿轮孔及定位孔，所述定位柱插接在所述定位孔内，所述限力针穿过所述锁止齿轮孔及卷带筒孔，所述限力针的头部限位于所述锁止齿轮孔内。本实用新型实施例的卷绕轴机构，基本杜绝了反螺纹连接的松动和定位不准确问题。

Description

卷绕轴机构及安全带卷绕装置

技术领域

本实用新型属于汽车安全带技术领域，特别是涉及一种卷绕轴机构及安全带卷绕装置。

背景技术

在安全带卷收器的结构设计中，当卷绕轴需要集成限力轴、限力针和锁止齿轮时，卷绕轴的连接固定就成为一个十分棘手的问题。

卷绕轴除了拥有回收和释放织带的作用外，现在还需要添加越来越多的其它功能，其中限力功能就是最具代表性的一类，限力功能主要是通过吸收卷绕轴在锁止齿轮被锁止后织带上超出限值的负载来缓解乘员从织带上传递的负载，以此可有效的保护乘员，此项功能现在已经有成为安全带行业标配的趋势了。限力功能的原理就决定了其机械结构安装到卷绕轴上时更加便于功能实现和结构精简，从而减小成本提高效益。

限力功能常见实现方式有两种：限力针和限力轴，相当长一段时间内，限力轴作为主要限力装置，在限力过程和功效中起主要地位，但目前限力针的作用越来越被重视，限力作用启动时，限力针和限力轴共同作用，这样可以更加平顺稳定的吸收负载，减小织带对乘员的压力，更为可靠的保护乘员。

基于这个趋势，越来越多的厂商开始向卷绕轴上集成限力轴和限力针，但存在的问题是卷绕轴机构变得越来越狭小的空间使得这些零部件装配到一起的固定和限位变得越来越困难。

市面上常见的卷绕轴固定方式就是反螺纹连接，这种连接虽然比较简便和为节省空间，但也存在很多的缺点和不足。具体为：限力轴穿过锁止齿轮、卷带筒，然后与连接销通过螺纹连接为一体，锁止齿轮在轴向被限力轴的限位面压住而限位，锁止齿轮径向上则是通过花键与限力轴连接在一起。卷带筒中空设计，在靠近连接销的一侧，卷带筒通过花键与限力轴连接为一体，并且卷带筒在轴向上是被锁止齿轮压住而限位的。这样通过一个螺纹连接就把卷带筒、锁止齿轮、限力轴以及连接销固定到一起了。

上述的卷绕轴的连接固定方案存在以下缺点：

(1)螺纹连接具有可逆性，容易松动，并且卷绕轴在生命周期中会在织带拉出和回卷两个方向往复运动，因此会有很大的几率出现松动；

(2)卷带筒的中空设计不利于卷带筒的定位，有很大的几率出现偏心的情况，进而产生摩擦、异响甚至是功能失效；

(3)锁止齿轮通过限力轴定位，但限力轴属于旋转件，定位不准确，加上锁止齿轮会经常需要实现锁止受力，容易连带出现定位失准和变形等情况。

(4)锁止齿轮及卷带筒两个大件最终通过两个小件限力轴和连接销定位和固定，存在失效风险；

(5)难以扩展限力针结构。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的卷绕轴机构采用反螺纹连接导致的松动和定位不准确的问题，提供一种卷绕轴机构及安全带卷绕装置。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种卷绕轴机构，包括锁止齿轮、限力针、限力轴、卷带筒及轴套，所述锁止齿轮固定设置在所述卷带筒的一端，所述轴套插接在所述锁止齿轮内并与所述卷带筒固定连接，所述限力轴插接在所述卷带筒内，所述限力轴的一端与所述卷带筒花键连接，所述限力轴的另一端与所述轴套花键连接，所述卷带筒靠近所述锁止齿轮的一侧设置有环槽、定位柱及沿轴向延伸的卷带筒孔，所述锁止齿轮上设置有锁止齿轮孔及定位孔，所述定位柱插接在所述定位孔内，所述限力针穿过所述锁止齿轮孔及卷带筒孔，所述限力针的头部限位于所述锁止齿轮孔内。

可选地，所述卷带筒的一端封闭并形成外凸的连接部件。

可选地，所述卷带筒内形成有第一内花键孔，所述轴套内形成第二内花键孔，所述限力轴的一端设置与所述第一内花键孔配合的第一外花键，所述限力轴的另一端设置与所述第二内花键孔配合的第二外花键。

可选地，所述轴套包括依次连接的杆部、中间伸出部及下端部，所述轴套的下端部的外周面上设置有结合槽部，所述锁止齿轮的内圈设置有与所述结合槽部结合的结合齿部，所述轴套的下端部与所述卷带筒过盈配合，所述中间伸出部从外侧压住所述结合齿部。

可选地，所述锁止齿轮的底部设置有与所述卷带筒过盈配合的底部凸块，所述卷带筒与所述轴套的下端部过盈配合的位置形成为过盈结合位置，所述底部凸块挤压在所述过盈结合位置的外侧。

可选地，所述底部凸块上设置有用于引导所述锁止齿轮转动的斜面。

可选地，所述定位柱的底端固定连接在所述环槽的底面上。

可选地，所述卷带筒孔的开口位于所述环槽的底面上。

可选地，所述定位柱、限力针及限力轴平行间隔设置。

根据本实用新型实施例的卷绕轴机构，锁止齿轮固定设置在卷带筒的一端，轴套插接在锁止齿轮内并与卷带筒固定连接，限力轴插接在卷带筒内，限力轴的一端与卷带筒花键连接，限力轴的另一端与轴套花键连接，限力针穿过锁止齿轮上的锁止齿轮孔及卷带筒上的卷带筒孔，限力针的头部限位于锁止齿轮孔内。这样，通过花键过盈配合将卷带筒、锁止齿轮、限力轴及限力针连接一体，基本杜绝了反螺纹连接的松动和定位不准确问题，同时为限力针的变形扭转所须开设的卷带筒孔和环槽预留了空间。

另一方面，本实用新型还提供一种安全带卷绕装置，其包括上述的卷绕轴机构。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的卷绕轴机构的分解图；

图2是本实用新型一实施例提供的卷绕轴机构初始状态图(去除卷带筒)；

图3是本实用新型一实施例提供的卷绕轴机构的剖视图(剖切位置过限力轴与限力针的中轴线)；

图4是本实用新型一实施例提供的卷绕轴机构的剖视图(剖切位置过限力轴的中轴线及结合齿部)；

图5是本实用新型一实施例提供的卷绕轴机构在限力针完全扭转时的径向剖切图。

说明书中的附图标记如下：

20、卷绕轴机构；

201、锁止齿轮；201a、定位孔；201b、锁止齿轮孔；201d、结合齿部；201e、底部凸块；201f、斜面；

202、限力针；202a、头部；

203、限力轴；203a、第二外花键；203b、第一外花键；

204、卷带筒；204a、定位柱；204b、第一内花键孔；204c、卷带筒孔；204e、环槽；204f、连接部件；204h、贴合面；204i、过盈结合位置；

205、轴套；205a、第二内花键孔；205b、杆部；205c、中间伸出部；205d、下端部；2051d、结合槽部。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图5所示，本实用新型一实施例提供的卷绕轴机构20，包括锁止齿轮201、限力针202、限力轴203、卷带筒204及轴套205，所述锁止齿轮201 固定设置在所述卷带筒204的一端，所述轴套205插接在所述锁止齿轮201内并与所述卷带筒204固定连接，所述限力轴203插接在所述卷带筒204内，所述限力轴203的一端与所述卷带筒204花键连接，所述限力轴203的另一端与所述轴套205花键连接。

如图1至图4所示，所述卷带筒204内形成有第一内花键孔204b，所述轴套205内形成第二内花键孔205a，所述限力轴203的一端设置与所述第一内花键孔204b配合的第一外花键203b，所述限力轴203的另一端设置与所述第二内花键孔205a配合的第二外花键203a。以此，所述限力轴203的两端分别与卷带筒204及轴套205花键连接，使得限力轴203、带筒204及轴套20固定一体。

如图1所示，所述卷带筒204靠近所述锁止齿轮201的一侧设置有环槽204e、定位柱204a及沿轴向延伸的卷带筒孔204c，所述锁止齿轮201上设置有锁止齿轮孔201b及定位孔201a，所述定位柱204a插接在所述定位孔201a内，所述限力针202穿过所述锁止齿轮孔201b及卷带筒孔204c，所述限力针202的头部 202a限位于所述锁止齿轮孔201b内。

如图1所示，所述定位柱204a的底端固定连接(或一体形成)在所述环槽 204e的底面上。另外，所述卷带筒孔204c的开口位于所述环槽204e的底面上。所述定位柱204a、限力针202及限力轴203平行间隔设置。

如图1、图3及图4所示，所述卷带筒204的一端封闭并形成外凸的连接部件204f。通过外凸的连接部件204f与安全带卷收器上的配合装置进行装配。

在一实施例中，如图1至图4所示，所述轴套205包括依次连接的杆部205b、中间伸出部205c及下端部205d，所述轴套205的下端部205d的外周面上设置有结合槽部2051d，所述锁止齿轮201的内圈设置有与所述结合槽部2051d结合的结合齿部201d，所述轴套205的下端部205d与所述卷带筒204过盈配合，所述中间伸出部205c从外侧压住所述结合齿部201d。

在一实施例中，如图2及图3所示，所述锁止齿轮201的底部设置有与所述卷带筒204过盈配合的底部凸块201e，所述卷带筒204与所述轴套205的下端部205d过盈配合的位置形成为过盈结合位置204i，所述底部凸块201e挤压在所述过盈结合位置204i的外侧。锁止齿轮201的底部凸块201e的挤压会使卷带筒204与轴套205的过盈结合位置204i更加的贴近轴套205的下端部205d，这样使得卷带筒204与轴套205的贴合面204h在开口处变窄，进而限制轴套205 在轴向上的移动，由此完成轴套205、锁止齿轮201、限力针202、限力轴203 和卷带筒204的一体式装配。

在一优选实施例中，所述底部凸块201e上设置有用于在限力状况发生时引导所述锁止齿轮201转动的斜面201f。

参照图1至图5，上述实施例的工作原理如下：

织带的被固定在卷带筒204上，当织带被拉出时，织带带动卷绕轴机构20 向着织带拉出方向旋转，此时卷绕轴机构20上的锁止齿轮201的外侧齿形是可被锁止状态，当织带被拉出的加速度或车辆的加速度超过设定的限值时，锁止齿轮201会被安全带锁止装置锁止，防止织带被继续拉出，当卷绕轴20被卷绕弹簧或预紧机构带动向着织带被卷绕回收的方向旋转时，锁止齿轮201不会被锁止，织带会被回收并卷绕在卷带筒204上。

当锁止齿轮201被锁止时，卷带筒204上受到的负载继续变大，直至负载增至超过触发限力功能的阈值，这时，卷带筒204的限力阈值特征(定位柱204a) 将被卷带筒204与锁止齿轮201的相对转动剪断，同时，卷带筒204的旋转将沿着锁止齿轮201的底部凸块201e上的斜面201f进行，进而将锁止齿轮201与卷带筒204的过盈结合位置204i增大一定的间隙，便于后续的限力转动，之后卷带筒204将带着限力针202及限力轴203开始转动，限力针202的头部202a 被限制在锁止齿轮201上不能移动，因此，限力针202将开始沿着设置在卷带筒的环槽204e变形卷曲，限力轴203的一端被轴套205限制，同时轴套205又被锁止齿轮201限制固定不动，因此，限力轴203也将进行一端固定一端旋转的变形扭转，当限力针202完全从卷带筒204的卷带筒孔204c中拉出后，限力针202不再起限力作用，锁止齿轮201将连同变形后的限力针202及被剪断的定位柱204a与卷带筒204继续相对转动，直至危险解除或者限力轴203无法再扭转为止。

根据本实用新型实施例的卷绕轴机构，锁止齿轮固定设置在卷带筒的一端，轴套插接在锁止齿轮内并与卷带筒固定连接，限力轴插接在卷带筒内，限力轴的一端与卷带筒花键连接，限力轴的另一端与轴套花键连接，限力针穿过锁止齿轮上的锁止齿轮孔及卷带筒上的卷带筒孔，限力针的头部限位于锁止齿轮孔内。这样，通过花键过盈配合将卷带筒、锁止齿轮、限力轴及限力针连接一体，基本杜绝了反螺纹连接的松动和定位不准确问题，同时为限力针的变形扭转所须开设的卷带筒孔和环槽预留了空间。

另外，本实用新型实施例的卷绕轴机构去除了现有技术中的连接销，减少了零部件，同时卷带筒的结构强度更高，定位性能更好。

另一方面，本实用新型一实施例还提供一种安全带卷绕装置，其包括上述实施例的卷绕轴机构20。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卷绕轴机构，其特征在于，包括锁止齿轮、限力针、限力轴、卷带筒及轴套，所述锁止齿轮固定设置在所述卷带筒的一端，所述轴套插接在所述锁止齿轮内并与所述卷带筒固定连接，所述限力轴插接在所述卷带筒内，所述限力轴的一端与所述卷带筒花键连接，所述限力轴的另一端与所述轴套花键连接，所述卷带筒靠近所述锁止齿轮的一侧设置有环槽、定位柱及沿轴向延伸的卷带筒孔，所述锁止齿轮上设置有锁止齿轮孔及定位孔，所述定位柱插接在所述定位孔内，所述限力针穿过所述锁止齿轮孔及卷带筒孔，所述限力针的头部限位于所述锁止齿轮孔内。

2.根据权利要求1所述的卷绕轴机构，其特征在于，所述卷带筒的一端封闭并形成外凸的连接部件。

3.根据权利要求1所述的卷绕轴机构，其特征在于，所述卷带筒内形成有第一内花键孔，所述轴套内形成第二内花键孔，所述限力轴的一端设置与所述第一内花键孔配合的第一外花键，所述限力轴的另一端设置与所述第二内花键孔配合的第二外花键。

4.根据权利要求1所述的卷绕轴机构，其特征在于，所述轴套包括依次连接的杆部、中间伸出部及下端部，所述轴套的下端部的外周面上设置有结合槽部，所述锁止齿轮的内圈设置有与所述结合槽部结合的结合齿部，所述轴套的下端部与所述卷带筒过盈配合，所述中间伸出部从外侧压住所述结合齿部。

5.根据权利要求4所述的卷绕轴机构，其特征在于，所述锁止齿轮的底部设置有与所述卷带筒过盈配合的底部凸块，所述卷带筒与所述轴套的下端部过盈配合的位置形成为过盈结合位置，所述底部凸块挤压在所述过盈结合位置的外侧。

6.根据权利要求5所述的卷绕轴机构，其特征在于，所述底部凸块上设置有用于引导所述锁止齿轮转动的斜面。

7.根据权利要求1所述的卷绕轴机构，其特征在于，所述定位柱的底端固定连接在所述环槽的底面上。

8.根据权利要求1所述的卷绕轴机构，其特征在于，所述卷带筒孔的开口位于所述环槽的底面上。

9.根据权利要求1所述的卷绕轴机构，其特征在于，所述定位柱、限力针及限力轴平行间隔设置。

10.一种安全带卷绕装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的卷绕轴机构。