CN208698728U - 一种高扭矩自锁卷收器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种高扭矩自锁卷收器，包括安装基座、卷收轴、发条组、被动自锁组，所述卷收轴转动连接在所述安装基座上，所述发条组直接传动连接在所述卷收轴上，所述被动自锁组传动连接在所述卷收轴的任一端；通过优化被动自锁组的设计，使棘爪与传统惯性块合为一体形成惯性棘爪，使得棘爪体积更大、抗冲击力更强，并且通过多个棘爪与棘轮啮合进行锁止，啮合面积更大，整体可承受传递的扭矩更大，安全更有保障；摩擦面为线接触或点接触，摩擦小转动顺滑，并且不易磨损棘轮或棘爪，长久使用不会降低扭矩承受性能。

Description

一种高扭矩自锁卷收器

技术领域

本实用新型涉及安全带卷收器领域，特别涉及一种高扭矩自锁卷收器。

背景技术

随着我国经济、科技的发展和人民生活水平的提高，我国的汽车制造量、汽车消费量节节攀升，安全带作为汽车必备的重要安全配置，也受到越来越高的要求。

当安全带被快速拉出，即汽车发生紧急刹车、乘坐人员身体快速前倾时，安全带卷收器中的被动自锁装置能够感应这种加速度的变化，进而锁止安全带，使得安全带不会继续拉出，从而将乘员固定在座位上；常用的被动自锁装置采用内齿棘轮，并且在棘轮内部设置惰性块和棘爪，通过惰性块推动棘轮棘爪啮合进行锁止，由于棘轮内部需要设置多种结构，空间局促，因此一般只有一个棘爪进行啮合锁止，并且啮合面积较小，可承受的扭矩较低，在高速紧急刹车或者碰撞时，可能发生棘爪断裂或是棘轮打滑，从而不能将乘员固定在座位上，可能造成严重后果；并且，由于在卷收安全带时、棘爪棘轮往往是处于摩擦状态，使得棘爪变薄，棘轮的齿高也变低，这种磨损进一步减少了啮合面积，带来滑齿、崩齿等危险。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种多个棘爪进行啮合、啮合面积大、承受扭矩高、可靠耐用磨损低的自锁卷收器。

为达到上述目的，本实用新型公开了一种高扭矩自锁卷收器，包括安装基座、卷收轴、发条组、被动自锁组，所述安装基座连接在车体上，所述卷收轴转动连接在所述安装基座上，所述发条组、被动自锁组分别连接在所述卷收轴两端的任一端；

所述安装基座包括安装背板、左基板、右基板、连接板，所述左基板和右基板分别连接在所述安装背板的两侧并垂直于所述安装背板，所述连接板同时连接着所述左基板和右基板，所述左基板和右基板为对称设置，所述左基板和右基板上具有同轴的圆形通孔，所述卷收轴安装在所述左基板和右基板上的圆形通孔之间，所述卷收轴与所述左、右基板的通孔之间设置有转动轴套；

所述发条组包括弹簧发条、发条盒，所述弹簧发条卷收于所述发条盒内并连接在穿过所述发条盒的所述卷收轴上，所述发条盒固接在所述安装基座上；

所述被动自锁组包括联动外壳、固定外壳、外齿棘轮、惯性棘爪，所述联动外壳连接在所述卷收轴上，所述固定外壳连接在所述安装基座上，所述外齿棘轮固接在所述固定外壳上，所述联动外壳上设置有两块或两块以上对称分布的所述惯性棘爪，所述惯性棘爪中部转动连接在所述联动外壳上，所述惯性棘爪一端与所述外齿棘轮为啮合配合，所述惯性棘爪另一端通过弹簧连接在所述联动外壳，所述惯性棘爪朝向所述外齿棘轮的端面上设置有凸弧面，所述卷收轴带动所述联动外壳转动过快时，所述惯性棘爪发生偏移啮合所述外齿棘轮，从而锁止所述卷收轴。

优选的，还包括主动收紧组，所述主动收紧组连接在所述卷收轴上，所述主动收紧组包括气体发生器、主动收紧齿条、主动收紧齿轮、主动收紧组外壳，所述气体发生器旋铆安装在所述主动收紧组外壳的一端，所述主动收紧齿条滑动安装在所述主动收紧组外壳内，所述主动收紧齿轮连接在所述卷收轴上，所述主动收紧齿条啮合所述主动收紧齿轮，所述主动收紧组外壳、主动收紧齿条的底面、气体发生器三者构成一个密闭空腔，碰撞发生时所述气体发生器产生高压气体推动所述主动收紧齿条滑动从而推动所述主动收紧齿轮转动，进而使所述卷收轴转动收紧安全带；

优选的，所述主动收紧齿轮通过紧急连接器与所述卷收轴连接在一起，所述紧急连接器在主动收紧组作用时才会连接所述卷收轴，所述紧急连接器包括连接在所述主动收紧齿轮上的转动轮、滑动卡块、盖板，所述转动轮内具有空腔，所述空腔由圆形空腔和三角形空腔组合而成，所述盖板盖在所述空腔的一侧，所述卷收轴穿过所述盖板伸入并占满所述圆形空腔且不与所述转动轮接触，所述转动轮与所述卷收轴之间的三角形空腔中设置有滑动卡块，所述盖板上伸出插销插入所述滑动卡块上的插孔，使所述滑动卡块位置固定且不与所述卷收轴接触。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

通过优化设计使棘爪与传统惯性块合为一体形成惯性棘爪，使得棘爪体积更大、抗冲击力更强，并且通过多个棘爪与棘轮啮合进行锁止，啮合面积更大，整体可承受传递的扭矩更大，安全更有保障；摩擦面为线接触或点接触，摩擦小转动顺滑，并且不易磨损棘轮或棘爪，长久使用不会降低扭矩承受性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例整体结构示意图；

图2为被动收紧组整体结构剖面图；

图3为被动收紧组卷收状态剖面图；

图4为被动收紧组锁止状态剖面图；

图5为惯性棘爪结构示意图；

图6为主动收紧组安装结构示意图；

图7为紧急连接器整体结构示意图；

图8为紧急连接器锁紧原理示意图；

图9为主动收紧组、紧急连接器、卷收轴三者连接关系示意图；

图10为发条组结构示意图；

图中标记：1－安装基座，2－卷收轴，3－发条组，4－被动自锁组，5－主动收紧组，6－紧急连接器，11－左基板，12－右基板，13－连接板，21－轴套，22－卷带轴，31－发条盒，32－弹簧发条，41－联动外壳，42－惯性棘爪，43－外齿棘轮，44－复位弹簧，45－固定外壳，51－气体发生器，52－主动收紧齿条，53－主动收紧齿轮，54－主动收紧组外壳，55－密封圈，56－旋铆工位，57－密闭空腔，61－转动轮，62－第一滑动卡块，63－第二滑动卡块，64－空腔，65－插孔，66－盖板，67－易断插销，421－棘爪转轴，422－啮合凸位，423－凸弧面，431－棘轮安装孔，432－啮合凹位。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合图1－图10的附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参照图1－图10所示，卷收轴2安装在安装基座1的左基板11和右基板12之间的圆形通孔中，卷收轴2与左、右基板11、12之间设置有轴套21减小摩擦，卷收轴2上还固接有卷带轴22用于缠绕卷收安全带，卷收轴2左端依次连接着发条组3、被动自锁组4，卷收轴2右端依次连接着紧急连接器6、主动收紧组5。

卷收轴2右端正常情况下并不与紧急连接器6、主动收紧组5接触，只在主动收紧组5被触发时，紧急连接器6才主动与卷收轴2接触传动，从而驱动卷收轴2转动并主动收紧安全带。

紧急连接器6包括转动轮61、第一滑动卡块62、第二滑动卡块63、盖板66，转动轮61一侧与主动收紧齿轮53固接在一起，转动轮61另一侧具有空腔64，所述空腔64由圆形空腔与两个类三角形的空腔构成，所述圆形空腔被伸入的卷收轴2占据，卷收轴2两侧的类三角形空腔内分别由第一滑动卡块61和第二滑动卡块62占据，所述盖板66盖住所述空腔，所述盖板66上设置有易断插销67插入滑动卡块上的插孔65，从而使滑动卡块位置固定不会滑动，正常情况下滑动卡块贴紧转动轮61不与卷收轴2接触，当主动收紧组5被触发时，气体发生器51产生高压气体推动主动收紧齿条52向上运动，与之啮合的主动收紧齿轮53转动从而带动转动轮61转动，盖板66固定连接在安装基座1上不会转动，转动轮1带动滑动卡块转动从而使易断插销67被剪断，滑动卡块被转动轮61的内侧面和卷收轴2的外表面夹紧，使得卷收轴2随转动轮61旋转从而卷收安全带，将乘员拉回贴紧在座位上。

主动收紧组包括气体发生器51、主动收紧齿条52、主动收紧齿轮53、主动收紧组外壳54、密封圈55，气体发生器51旋铆安装在主动收紧组外壳54一端的旋铆工位56上，主动收紧齿条52设置与主动收紧组外壳54的内部，主动收紧齿条52的底面与主动收紧组外壳54之间还设置有密封圈55，使得主动收紧齿条52底面、主动收紧组外壳54、气体发生器51顶面三者构成一密闭空腔57，设置于车辆外缘的传感器感知到车辆发生碰撞时，将信号传递给气体发生器51，气体发生器51产生高压气体注入密闭空腔57，进而推动主动收紧齿条52向上移动，进而推动啮合在主动收紧齿条52上的主动收紧齿轮53转动，从而带动转动轮61转动，紧急连接器6与卷收轴2接合，从而带动卷收轴2转动主动收紧安全带。气体发生器51通过旋铆工艺安装在主动收紧组外壳54上，能轻松承受气体发生器51工作时产生的巨大后推压力，比以往采用螺钉的方式更可靠，不存在松动的情况，不会带来异响或震动，避免了气体发生器51在长期震动下自动触发或失效，保证了气体发生器51的有效性和稳定性。

安装基座10包括左基板11、右基板12和连接板13，卷收轴2通过轴套21转动连接在左、右基板11、12上，使得卷收轴2安装稳固、摩擦损耗小、转动顺畅，卷收轴2两端伸出左、右基板11、12，设置于左、右基板11、12两侧的各部件通过各自的外壳固接在左、右基板11、12上，从而降低卷收轴2对各部件的支撑，所受的径向力小，受扭转力比例更大，因此摩擦损耗更小，使用更顺滑。

发条组3包括发条盒31和弹簧发条32，弹簧发条32卷收在发条盒31内并直接连接在卷收轴2上，卷收力传导更直接，损耗更小。

被动自锁组4包括联动外壳41、惯性棘爪42、外齿棘轮43、复位弹簧44、固定外壳45，联动外壳41与卷收轴2传动连接，固定外壳45固接在安装基座1上，外齿棘轮43通过棘轮安装孔431固接在固定外壳45中部，惯性棘爪42优选为两个，对称设置在外齿棘轮43两侧，惯性棘爪42通过棘爪转轴421转动连接在联动外壳41上，惯性棘爪42的一端具有啮合凸位422，外齿棘轮43上具有啮合凹位432，啮合凸位422和啮合凹位432形成啮合配合，惯性棘爪42的另一端通过复位弹簧44连接在联动外壳41的内腔壁上，当卷收轴2带动联动外壳41转动过快时，惯性棘爪42由于惯性发生转动，使啮合凸位422卡入啮合凹位432中，使得惯性棘爪42和外齿棘轮43啮合在一起，从而使联动外壳41和连接在联动外壳41上的卷收轴2不能继续转动，实现安全带的锁止，复位弹簧44在安全带拉力减弱时拉动惯性棘爪42复位。

惯性棘爪42朝向外齿棘轮43的侧壁上具有凸弧面423，使得惯性棘爪42与外齿棘轮43在非啮合状态下转动时为线接触，摩擦力更小，拉动更顺滑，同时不会磨损啮合部位的厚度，保证了啮合面积，安全更有保障。

本实用新型实施例卷收轴2通过轴套21连接在安装基座1上，两端伸出安装基座用于连接功能部件，各功能部件层层连接在安装基座1上，对卷收轴2没有径向压力，卷收轴摩擦损耗极小，卷收力直接传递没有旷量，使用顺滑没有松动、抖动或异响，体验极佳；各功能部件装配效率高，产品一致性好，质量高且稳定；维修更换成本更低，与以往某一功能损坏需要整个拆下不同，本实用新型实施例只需更换损坏的功能部件即可，无需拆下安装底座，不会因为拆装安装座而对车体框架造成损伤，减少了安全隐患；通过优化设计使棘爪与传统惯性块合为一体形成惯性棘爪，使得棘爪体积更大、抗冲击力更强，并且通过多个棘爪与棘轮啮合进行锁止，啮合面积更大，整体可承受传递的扭矩更大，安全更有保障；摩擦面为线接触或点接触，摩擦小转动顺滑，并且不易磨损棘轮或棘爪，长久使用不会降低扭矩承受性能，确保锁止，杜绝滑齿崩齿。本实用新型实施例还具有极强的可扩展性。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高扭矩自锁卷收器，其特征在于，包括安装基座、卷收轴、发条组、被动自锁组，所述卷收轴转动连接在所述安装基座上，所述发条组直接传动连接在所述卷收轴上，所述被动自锁组传动连接在所述卷收轴的任一端；

所述安装基座包括安装背板、左基板、右基板、连接板，所述左基板和右基板分别垂直连接在所述安装背板的两侧，所述连接板两端分别连接着所述左基板和右基板，所述左基板和右基板为对称设置，所述左基板和右基板上具有同轴的圆形通孔，所述卷收轴安装在所述左基板和右基板上的圆形通孔中，所述卷收轴与所述左、右基板的通孔之间设置有转动轴套；

所述发条组包括弹簧发条、发条盒，所述弹簧发条卷收于所述发条盒内，所述弹簧发条的一端直接连接在穿过所述发条盒的所述卷收轴上，所述发条盒固接在所述安装基座上；

所述被动自锁组包括联动外壳、固定外壳、外齿棘轮、惯性棘爪，所述联动外壳与所述卷收轴传动连接，所述固定外壳连接在所述安装基座上，所述外齿棘轮固接在所述固定外壳中心，所述联动外壳上转动连接有两块或两块以上对称分布的所述惯性棘爪，所述惯性棘爪一端与所述外齿棘轮为啮合配合，所述惯性棘爪另一端通过弹簧连接在所述联动外壳内腔壁上，所述惯性棘爪朝向所述外齿棘轮的端面上设置有凸弧面，所述卷收轴带动所述联动外壳转动过快时，所述惯性棘爪发生偏移啮合所述外齿棘轮。

2.根据权利要求1所述的高扭矩自锁卷收器，其特征在于，还包括连接在所述卷收轴上的主动收紧组，所述主动收紧组包括气体发生器、主动收紧齿条、主动收紧齿轮、主动收紧组外壳，所述主动收紧组外壳具有圆柱形的端部，所述气体发生器旋铆安装在所述圆柱形端部，所述主动收紧齿条滑动安装在所述主动收紧组外壳内，所述主动收紧齿条啮合所述主动收紧齿轮，所述主动收紧齿轮与所述卷收轴传动连接，所述主动收紧组外壳、主动收紧齿条的底面、气体发生器顶面三者构成一个密闭空腔，碰撞发生时所述气体发生器产生高压气体并从所述气体发生器顶面释放进入所述密闭空腔，进而推动所述主动收紧齿条滑动并驱动所述主动收紧齿轮转动，进而使所述卷收轴转动收紧安全带。

3.根据权利要求2所述的高扭矩自锁卷收器，其特征在于，所述主动收紧齿轮通过紧急连接器与所述卷收轴进行连接，所述紧急连接器在主动收紧组作用时才会连接所述卷收轴，所述紧急连接器包括连接在所述主动收紧齿轮上的转动轮、滑动卡块、盖板，所述转动轮内具有一体的空腔，所述一体的空腔由圆形空腔和三角形空腔组合而成，所述三角形空腔分布于所述圆形空腔外侧，所述盖板盖住所述空腔，所述卷收轴穿过所述盖板和所述圆形空腔且不与所述转动轮接触，所述转动轮与所述卷收轴之间的三角形空腔中设置有滑动卡块，所述盖板上伸出插销插入所述滑动卡块上的插孔，从而使所述滑动卡块位置固定且不与所述卷收轴接触。