CN208232999U - 电机式预紧安全带 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车安全带技术领域，公开了一种电机式预紧安全带，包括壳体、织带、织带卷轴、预紧电机和传动机构，所述预紧电机通过传动机构与织带卷轴相连，所述壳体包括设机械侧和卷簧侧，所述织带卷轴转动连接于机械侧和卷簧侧之间，所述织带卷轴包括与传动机构相连的传动端，所述织带卷轴外表面沿轴向均匀开设有若干向内凹陷的一级减重槽，所述织带卷轴外表面靠近传动端的端部开设有向内凹陷的二级减重槽。传动机构通过传动端带动织带卷轴转动，传动端所受的力必然大于织带卷轴另一端所受的力。二级减重槽设于传动端，减轻传动端的重量，传动机构更加容易带动传动端转动从而带动整个织带卷轴转动，便于织带的收卷。

Description

电机式预紧安全带

技术领域

本实用新型涉及汽车安全带技术领域，特别涉及一种电机式预紧安全带。

背景技术

安全带是乘员约束系统的主要保护装置之一，是高速运动车辆座椅上不可缺少的装置。普通安全带通过对由车辆碰撞时产生的急加速度所引起的乘员急剧位移进行约束而实现保护功能。汽车碰撞时，安全带将乘员约束在座椅上，使乘员的头部、胸部不至于向前撞到转向盘、仪表板及风挡玻璃，减少乘员发生二次碰撞的危险。

目前，授权公告号为CN203601209U的中国专利公开了一种智能控制型汽车安全带主动预紧器，包括织带、织带卷轴、织带卷轴支架、动力传递装置和电子控制装置；动力传递装置由二级减速机构组成，其中第一级减速采用圆柱齿轮传动机构,第二级减速采用蜗轮蜗杆传动机构,一对离心甩锤安装在蜗轮凸缘上；电子控制装置包括车载车载电控单元、多路危险预警传感器和织带张力传感器，织带张力传感器安装在安全带织带上。该装置能根据车辆危险情况自动执行约束动作提高安全带保护功能,即在危险前期织带松弛的情况下，可由电子控制装置触发电机驱动安全带收紧，以一种可重复作用的预张紧方式为乘员提供更可靠的约束作用。

上述装置在使用时，电机带动织带卷轴转动，从而将织带进行收紧，电机通过多级减速机构对织带卷轴进行控制从而增大电机对织带卷轴的扭力，而电机的真正目的是为了将织带进行收紧，而不是为了带动织带卷轴转动，织带卷轴自身转动所消耗的能量会影响电机对织带的收紧效果，尤其在织带卷轴自身重力较大的情况下，织带卷轴转动所消耗的能量更大，从而会导致织带的收卷效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电机式预紧安全带，其具有织带卷轴自重较轻，织带收卷效果较好的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电机式预紧安全带，包括壳体、织带、织带卷轴、预紧电机和传动机构，所述预紧电机通传动机构与织带卷轴相连，所述壳体包括机械侧和卷簧侧，所述织带卷轴转动连接于机械侧和卷簧侧之间，所述织带卷轴包括与传动机构相连的传动端，所述织带卷轴外表面沿轴向均匀开设有若干向内凹陷的一级减重槽，所述织带卷轴外表面靠近传动端的端部开设有向内凹陷的二级减重槽。

通过采用上述技术方案，车辆发生碰撞时，预紧电机转动，传动机构传动，织带卷轴转动将织带拉回，消除人员与织带间余隙，达到事故发生前提前预紧安全带的保护功能。预紧电机通过传机构带动织带卷轴状时，由于织带卷轴上开设有若干一级减重槽，导致织带卷轴的重量较轻，织带卷轴转动所消耗的能量较小，便于织带卷轴的转动，从而便于织带的拉回。一级减重槽周向均匀分布在织带卷轴上，保证织带卷轴的重力分布较为平均，保证织带卷轴的平稳转动。传动机构通过传动端带动织带卷轴转动，传动端所受的力必然大于织带卷轴另一端所受的力。二级减重槽设于传动端，减轻传动端的重量，传动机构更加容易带动传动端转动从而带动整个织带卷轴转动，便于织带的收卷。

本实用新型进一步设置为：所述一级减重槽和二级减重槽沿织带卷轴周向方向向内延伸。

通过采用上述技术方案，一级减重槽和二级减重槽向织带卷轴呈弯曲状向内部延伸，较大程度的挖空织带卷轴，进一步减少织带卷轴的自重，方便织带卷轴的转动，便于织带的收卷。

本实用新型进一步设置为：所述织带卷轴设为中空。

通过采用上述技术方案，进一步减少织带卷轴的自重，织带卷轴方便转动，织带便于收卷。

本实用新型进一步设置为：所述卷簧侧上设有端盖，所述端盖与卷簧侧之间设有回位扭簧，所述端盖上设有与回位扭簧外圈端部相卡接的卡板；

所述传动端设有伸出卷簧侧的连接轴，所述连接轴上连有用于与回位扭簧内圈端部相卡嵌的固定端子，所述固定端子的中心开设有用于与连接轴相连的方形的连接孔，所述连接轴对应设为方形；

所述固定端子上开设有L形的固定槽，所述回位扭簧的两端设有卡勾分别与卡板和固定槽相连。

通过采用上述技术方案，织带拉出，织带带动织带卷轴转动，固定端子跟着转动。由于回位扭簧的外端与卡板相卡接，所以回位扭簧的外端无法转动，固定端子带动回位扭簧的内端发生转动，回位扭簧发生扭转，松开织带，回位扭簧复位通过固定端子带动织带卷轴转动，从而将织带收回。固定端子通过方形的连接孔与织带卷轴相连，结构简单，控制方便。回位扭簧以卡接的方式分别与端盖和固定端子相连，结构简单，便于安装。

本实用新型进一步设置为：所述卷簧侧和机械侧之间设有导向槽，所述织带一端与织带卷轴相连，另一端穿过导向槽，所述导向槽与织带卷轴留有用于放置织带的间隙。

通过采用上述技术方案，织带的端部从导向槽内穿出，导向槽对织带进行导向，防止织带卡死于织带卷轴上。

本实用新型进一步设置为：所述卷簧侧和机械侧相对的面上分别设有相互正对的支板，两支板之间转动连接有两根导向辊，两根导向辊之间形成导向槽。

通过采用上述技术方案，织带从导向槽内穿出时，与导向辊接触，带动导向辊转动，织带与导向辊之间的摩擦力较小，减少织带的磨损。

本实用新型进一步设置为：所述传动机构包括减速齿轮组，所述减速齿轮组至少包括与预紧电机的输出轴相连的齿轮一和用于与织带卷轴相连的齿轮二，齿轮一的直径小于齿轮二的直径。

通过采用上述技术方案，预紧电机通过齿轮一和齿轮二带动织带卷轴转动，齿轮一和齿轮二组成减速齿轮组，从而增大预紧电机的输出扭矩，提高预紧电机的驱动力，保证织带卷轴的转动和织带的收卷拉回。

本实用新型进一步设置为：所述减速齿轮组包括三个依次啮合的减速齿轮，分别为齿轮一、齿轮三和齿轮二，齿轮三位于齿轮一和齿轮二之间。

通过采用上述技术方案，三个齿轮进行传动，齿轮的传动比较大，保证了织带能以合理的速度回卷。

本实用新型进一步设置为：所述传动机构还包括蜗轮蜗杆机构，包括传动蜗杆和传动蜗轮，齿轮二套装在传动蜗杆上与传动蜗杆同轴，传动蜗轮与传动蜗杆啮合，一对离心甩锤通过回位弹簧安装在传动蜗轮上，其端部外侧带有棘齿，与传动蜗轮对应的织带卷轴端部设有内齿圈，该内齿圈的齿形与离心甩锤的棘齿的齿形相对应。

通过采用上述技术方案，离心甩锤具有单向传递运动的功能。当预紧电机带动传动蜗轮转动时，由于离心力的作用，离心甩锤将克服回位弹簧的拉力甩出，其上棘齿与内齿圈的内齿啮合，驱动织带卷轴回卷预紧织带。当预紧电机停止转动后，离心甩锤在回位弹簧拉力作用下回收，不再与织带卷轴轴端的内齿啮合，动力传递中断。反之，当织带卷轴主动旋转而预紧电机不转时，由于离心甩锤安置在传动蜗轮上，蜗轮不转则甩锤不会甩出，所以织带卷轴的转动不会反向传递至传动蜗轮。因此，只要预紧电机不转，就不会影响原安全带系统的正常工作。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过一级减重槽和二级减重槽的设置，织带卷轴的重量较轻，织带卷轴转动所消耗的能量较小，便于织带卷轴的转动，从而便于织带的拉回，二级减重槽设于传动端，减轻传动端的重量，传动机构更加容易带动传动端转动从而带动整个织带卷轴转动，便于织带的收卷；

2、通过传动蜗轮、传动蜗杆、离心甩锤和内齿圈的设置，离心甩锤具有单向传递运动的功能，当预紧电机带动传动蜗轮转动时，离心甩锤将克服回位弹簧的拉力甩出，通过内齿圈带动驱动织带卷轴回卷预紧织带，当预紧电机停止转动后，离心甩锤在回位弹簧拉力作用下回收，不再与织带卷轴轴端的内齿啮合，动力传递中断，就不会影响原安全带系统的正常工作。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例中卷簧侧的结构示意图；

图3为实施例中单向传动机构的结构示意图；

图4为实施例中回位扭簧和端盖的连接示意图；

图5为实施例中回位扭簧和卷簧侧的连接示意图；

图6为实施例中织带卷轴的结构示意图；

图7为实施例中为体现导向机构的结构示意图。

图中：1、壳体；11、机械侧；12、卷簧侧；13、端盖；131、卡板；14、回位扭簧；141、卡勾；15、固定端子；151、连接孔；152、固定槽；16、导向槽；17、支板；18、导向辊；2、织带；3、织带卷轴；31、一级减重槽；32、二级减重槽；33、连接轴；4、预紧电机；51、齿轮一；52、齿轮二；53、齿轮三；61、传动蜗杆；62、传动蜗轮；63、离心甩锤；631、棘齿；64、回位弹簧；65、内齿圈。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种电机式预紧安全带，如图1，包括壳体1、织带2、织带卷轴3、预紧电机4和传动机构，壳体1包括设机械侧11和卷簧侧12。车辆发生碰撞时，预紧电机4通过传动机构带动织带卷轴3转动，织带2收回，将人员约束在座椅上，保证人员的安全。

如图2，传动机构包括减速齿轮组和蜗轮蜗杆机构。减速齿轮组包括三个依次啮合的减速齿轮，分别为齿轮一51、齿轮三53和齿轮二52。齿轮一51与预紧电机4相连，齿轮二52与蜗轮蜗杆机构相连，齿轮三53设于齿轮二52和齿轮一51之间，齿轮一51的直径小于齿轮二52的直径。预紧电机4启动，通过减速齿轮组带动蜗轮蜗杆机构运动从而带动织带卷轴3转动。齿轮一51、齿轮二52和齿轮三53构成减速齿轮组，预紧电机4转动的扭力得到增强，从而提高预紧电机4对织带卷轴3的控制效果，保证织带2（见图1）的正常收回。

如图2，蜗轮蜗杆机构设于卷簧侧12，包括传动蜗杆61和传动蜗轮62。传动蜗杆61转动连接于卷簧侧12的下端并受齿轮二52控制，传动蜗轮62转动连接于传动蜗杆61上方并与传动蜗杆61相啮合。传动蜗轮62与织带卷轴3之间通过单向传动机构进行连接，传动蜗轮62可带动织带卷轴3转动，织带卷轴3不可带动传动蜗轮62转动。蜗轮蜗杆机构进行二级传动，蜗轮蜗杆的传动比较大，从而保证织带卷轴3以一个较为合理的速度进行转动，既不会过快对人员造成过大的冲击力，也不会过慢失去保护功能。单向传动机构保证织带卷轴3和织带2（见图1）的正常使用，若传动蜗轮62直接与织带卷轴3连接，车辆正常行驶过程中，人员佩戴安全带时，由于蜗轮蜗杆具有自锁功能，织带2（见图1）将无法从壳体1（见图1）内拉出。单向传动机构保证了织带2（见图1）的正常使用。

如图3，单向传动机构包括离心甩锤63、回位弹簧64和内齿圈65。传动蜗轮62朝向机械侧11的端面开设有具有开口的容纳腔，内齿圈65位于容纳腔内与织带卷轴3相连。离心甩锤63设有两个，通过回位弹簧64与传动蜗轮62相连并位于内齿圈65中，离心甩锤63的端部设有与内齿圈65相配合的棘齿631。回位弹簧64处于自然状态时，离心甩锤63不与内齿圈65相接触，内齿圈65和织带卷轴3可自由转动不与传动蜗轮62相连，保证织带卷轴3正常使用以免与蜗轮蜗杆机构干涉。

如图3，当预紧电机4带动传动蜗轮62转动时，由于离心力的作用，离心甩锤63将克服回位弹簧64的拉力甩出，其上棘齿631与内齿圈65的内齿啮合，驱动织带卷轴3回卷预紧织带2（见图1）。当预紧电机4停止转动后，离心甩锤63在回位弹簧64拉力作用下回收，不再与织带卷轴3轴端的内齿啮合，动力传递中断。反之，当织带卷轴3主动旋转而预紧电机4不转时，由于离心甩锤63安装在传动蜗轮62上，蜗轮不转则离心甩锤63不会甩出，所以织带卷轴3的转动不会反向传递至传动蜗轮62。因此，只要预紧电机4不转，就不会影响原安全带系统的正常工作。

如图1，织带2正常使用时，卷簧侧12对织带2的回收提供动力。卷簧侧12设有用于对织带2的正常回收提供动力的回位扭簧14。卷簧侧12上固定有端盖13，回位扭簧14的外端与端盖13相连，回位扭簧14的内端与织带卷轴3相连。织带卷轴3转动，回位扭簧14发生扭转，松开织带2，回位扭簧14在自身弹力作用下回转带动织带2收回。

如图4，端盖13上设有与卡板131，回位扭簧14外圈的端部设有卡勾141与卡板131相卡接，从而进行固定。

如图5，织带卷轴3的端部设有伸出卷簧侧12的连接轴33，连接轴33上设有与回位扭簧14相连的固定端子15。固定端子15的侧壁上开设有L形的固定槽152，回位扭簧14的内端设有与固定槽152相钩接的卡勾141。回位扭簧14以钩接的方式安装于卷簧侧12，便于回位扭簧14的安装。

如图5，连接轴33设为方形，固定端子15的中心开设有与连接轴33相配合的方形的连接孔151，织带卷轴3和固定端子15同步转动。

如图1和图3，织带卷轴3设有内齿圈65的端部为传动端，传动端靠近卷簧侧12。传动机构和回位扭簧14都是通过传动端对织带卷轴3提供动力，控制织带卷轴3发生转动。织带卷轴3的目的是为了织带2的卷收，因此，织带卷轴3只是一个过渡的转件，织带卷轴3本身自转所需要的动力越小越好，才能确保多数动力是用于织带2的回收而非织带卷轴3自身转动的消耗。

如图6，为减少织带卷轴3自身的损耗，需要减轻织带卷轴3的自重。织带卷轴3外表面沿轴向均匀开设有若干向内凹陷的一级减重槽31，织带卷轴3外表面靠近传动端的端部开设有向内凹陷的二级减重槽32。一级减重槽31整体减轻织带2的自重，一边织带卷轴3自转，减少损耗。二级减重槽32减少传动端的重量，便于传动机构或回位扭簧14（见图1）对织带卷轴3的驱动。

如图6，一级减重槽31和二级减重槽32沿织带卷轴3周向方向向内延伸，较大程度地减少织带卷轴3的自重，从而减少织带卷轴3的自转损耗。

如图6，织带卷轴3设为中空，进一步减少织带卷轴3的自重，织带卷轴3方便转动，织带2便于收卷。

如图7，机械侧11和卷簧侧12之间设有对织带2的运动进行导向的导向机构，防止织带2卡死。

如图7，导向机构包括支板17和导向辊18，支板17设有两个分别固定于卷簧侧12和机械侧11相对的面上，导向辊18设有两根转动连接于两支板17之间，两根导向辊18之间形成导向槽16，导向槽16和织带卷轴3留有用于放置织带2的间隙。织带2一端与织带卷轴3相连，另一端穿过导向槽16。织带2的端部从导向槽16内穿出，导向槽16对织带2进行导向，防止织带2卡死于织带卷轴3上。

具体实施过程，正常使用时，传动蜗轮62不发生转动，离心甩锤63不与内齿圈65接触，回位扭簧14对织带卷轴3的转动提供动力。车辆发生碰撞时，预紧电机4启动，带动传动蜗轮62转动，离心甩锤63在离心力作用下甩出与内齿圈65抵触带动织带卷轴3转动，从而将织带2收回，消除人员与织带2间余隙，达到事故发生前提前预紧安全带的保护功能。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种电机式预紧安全带，包括壳体（1）、织带（2）、织带卷轴（3）、预紧电机（4）和传动机构，所述预紧电机（4）通传动机构与织带卷轴（3）相连，其特征在于：所述壳体（1）包括机械侧（11）和卷簧侧（12），所述织带卷轴（3）转动连接于机械侧（11）和卷簧侧（12）之间，所述织带卷轴（3）包括与传动机构相连的传动端，所述织带卷轴（3）外表面沿轴向均匀开设有若干向内凹陷的一级减重槽（31），所述织带卷轴（3）外表面靠近传动端的端部开设有向内凹陷的二级减重槽（32）。

2.根据权利要求1所述的电机式预紧安全带，其特征在于：所述一级减重槽（31）和二级减重槽（32）沿织带卷轴（3）周向方向向内延伸。

3.根据权利要求1所述的电机式预紧安全带，其特征在于：所述织带卷轴（3）设为中空。

4.根据权利要求1所述的电机式预紧安全带，其特征在于：所述卷簧侧（12）上设有端盖（13），所述端盖（13）与卷簧侧（12）之间设有回位扭簧（14），所述端盖（13）上设有与回位扭簧（14）外圈端部相卡接的卡板（131）；

所述传动端设有伸出卷簧侧（12）的连接轴（33），所述连接轴（33）上连有用于与回位扭簧（14）内圈端部相卡嵌的固定端子（15），所述固定端子（15）的中心开设有用于与连接轴（33）相连的方形的连接孔（151），所述连接轴（33）对应设为方形；

所述固定端子（15）上开设有L形的固定槽（152），所述回位扭簧（14）的两端设有卡勾（141）分别与卡板（131）和固定槽（152）相连。

5.根据权利要求1所述的电机式预紧安全带，其特征在于：所述卷簧侧（12）和机械侧（11）之间设有导向槽（16），所述织带（2）一端与织带卷轴（3）相连，另一端穿过导向槽（16），所述导向槽（16）与织带卷轴（3）留有用于放置织带（2）的间隙。

6.根据权利要求5所述的电机式预紧安全带，其特征在于：所述卷簧侧（12）和机械侧（11）相对的面上分别设有相互正对的支板（17），两支板（17）之间转动连接有两根导向辊（18），两根导向辊（18）之间形成导向槽（16）。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电机式预紧安全带，其特征在于：所述传动机构包括减速齿轮组，所述减速齿轮组至少包括与预紧电机（4）的输出轴相连的齿轮一（51）和用于与织带卷轴（3）相连的齿轮二（52），齿轮一（51）的直径小于齿轮二（52）的直径。

8.根据权利要求7所述的电机式预紧安全带，其特征在于：所述减速齿轮组包括三个依次啮合的减速齿轮，分别为齿轮一（51）、齿轮三（53）和齿轮二（52），齿轮三（53）位于齿轮一（51）和齿轮二（52）之间。

9.根据权利要求7所述的电机式预紧安全带，其特征在于：所述传动机构还包括蜗轮蜗杆机构，包括传动蜗杆（61）和传动蜗轮（62），齿轮二（52）套装在传动蜗杆（61）上与传动蜗杆（61）同轴，传动蜗轮（62）与传动蜗杆（61）啮合，一对离心甩锤（63）通过回位弹簧（64）安装在传动蜗轮（62）上，其端部外侧带有棘齿（631），与传动蜗轮（62）对应的织带卷轴（3）端部设有内齿圈（65），该内齿圈（65）的齿形与离心甩锤（63）的棘齿（631）的齿形相对应。