專利名稱：一種能夠防止末端鎖止的緊急鎖止式安全帶卷收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機動車等座椅安全帶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及安全帶巻收器技術(shù)領(lǐng)域，特 別涉及一種能夠防止末端鎖止(END LOCK)的緊急鎖止式安全帶巻收器。
背景技術(shù)：
參見圖1，現(xiàn)有緊急鎖止式安全帶巻收器通常由巻簧蓋1、巻簧2、芯軸3、巻簧座 17、 U型架16、鎖止爪14a、襯套19、巻帶筒15、鎖止棘輪10、帶感爪13、慣性盤18、蓋11、 11a、敏感座8、敏感體7a、敏感爪6、復(fù)位彈簧9、帶感彈簧12，巻帶筒15插入到U型架16， 巻簧座17、巻簧蓋1、巻簧2以及芯軸3構(gòu)成安全帶巻收器的巻簧組件，巻簧座17安裝在芯 軸3上，芯軸3設(shè)置在巻帶筒15第一側(cè)151的軸端上，巻簧2安裝在巻簧座17上，巻簧蓋 1通過其上的PIN角同U型架16的第一側(cè)端161配合在一起，這樣巻簧2可以通過芯軸3 帶動巻帶筒15轉(zhuǎn)動，以回收巻繞在巻帶筒15上的織帶。襯套19安裝在U型架16的第二 側(cè)端162上，由敏感座8、敏感球7、敏感爪6構(gòu)成的角感及車感組件安裝在襯套19下部的 方孔191內(nèi)，在敏感體7a的推動下，敏感爪6可以與固定于巻帶筒15第二側(cè)152的軸端上 的鎖止棘輪10嚙合，實現(xiàn)角感和車感功能的觸發(fā)。 鎖止爪14a通過轉(zhuǎn)軸銷14b安裝在U型架16的第二側(cè)端162上，當(dāng)角感功能、帶 感功能或者車感功能觸發(fā)時，該鎖止爪14能夠與與固定于巻帶筒15第二側(cè)152的軸端上 的鎖止棘輪10嚙合，發(fā)生鎖止，從而實現(xiàn)巻收器的鎖止。復(fù)位彈簧9設(shè)置在鎖止爪14與蓋 11之間，使鎖止爪14復(fù)位。慣性盤18安裝在巻帶筒15第二側(cè)152的軸端上，帶感爪13通 過帶感彈簧12設(shè)置在慣性盤18上，以實現(xiàn)帶感功能。蓋11安裝在U型架16的第二側(cè)端 162上。 上述現(xiàn)有緊急鎖止式安全帶巻收器在安全帶使用的過程中，當(dāng)帶感功能、車感或 者角度功能之一被觸發(fā)時，會通過一些機構(gòu)的帶動，使鎖止機構(gòu)發(fā)生鎖止，從而實現(xiàn)的安全 帶的鎖止，在車體發(fā)生碰撞等危險情況時，對乘員實施被動保護，然而，在使用過程中，在快 速拉出織帶或者快回織帶時，安全帶的巻收器會出現(xiàn)鎖死，產(chǎn)生末端鎖止(END LOCK)現(xiàn)象， 如圖2所示，敏感爪6已經(jīng)與鎖止棘輪10的齒嚙合后，開始觸發(fā)角感功能或車感功能，但是 由于鎖止棘輪10不會順時針旋轉(zhuǎn)，敏感爪6不會立即從鎖止棘輪10的齒中脫開，這時就容 易發(fā)生末端鎖止(END LOCK)現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生末端鎖止(END LOCK)現(xiàn)象時，當(dāng)乘員繼續(xù)向外拉 織帶時，將無法拉出乘員需要用比較大的力或者對安全帶放松回巻一點，才能使織帶回巻， 造成使用者不舒適。 另外針對鎖止爪的選材，按照傳統(tǒng)工藝， 一般選材都是粉末冶金，成本較高，工藝 比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠防止末端鎖止(ENDL0CK)的緊急 鎖止式安全帶巻收器，以解決現(xiàn)有巻收器有時候車感、帶感和角度鎖止的機構(gòu)并沒有完全脫離開，產(chǎn)生末端鎖止(END LOCK)的現(xiàn)象，提高巻收器的使用舒適性。 —種能夠防止末端鎖止(END LOCK)的緊急鎖止式安全帶巻收器，包括巻簧蓋、巻
簧、芯軸、固定桿、敏感襯套、敏感爪、敏感球、敏感座、復(fù)位彈簧、鎖止棘輪、蓋、帶感彈簧、帶
感爪、鎖止爪、巻帶筒、U型架、巻簧座，在巻帶筒第二側(cè)的端面上開設(shè)有容放鎖止爪的凹槽，
鎖止爪放置在該凹槽內(nèi)，其特征在于，在所述鎖止棘輪上開設(shè)有一腰形孔，并在所述鎖止爪
的一個側(cè)面設(shè)置有一插入所述腰形孔內(nèi)的滑動銷，而在鎖止爪遠離滑動銷的那一側(cè)設(shè)置有
一圓弧狀擺尾，在所述巻帶筒的第二側(cè)的端面上開設(shè)有容放所述圓弧狀擺尾的圓弧狀擺尾
槽；所述圓弧狀擺尾和圓弧狀擺尾槽的圓心重合，形成所述鎖止爪擺動的中心A，該中心A
與所述巻帶筒的圓心之間的第一連線、中心A與滑動銷中心之間的第二連線、巻帶筒的圓
心與滑動銷中心之間的第三連線形成四連桿運動關(guān)系。 在所述凹槽和圓弧狀擺尾槽的槽底設(shè)置有凸筋或凸起?；蛘咴谒鲦i止爪與所述 凹槽和圓弧狀擺尾槽的槽底接觸的那一面上設(shè)置有具有運動軌跡功能和增加強度功能的 凸筋或凸起，所述凸筋或凸起的形狀與巻帶筒上的凹槽相適應(yīng)，所述凸筋或凸起的運動軌 跡和鎖止爪以旋轉(zhuǎn)中心A旋轉(zhuǎn)的軌跡相吻合。 通過以上凸筋或凸起的設(shè)置。可以減少所述鎖止爪與凹槽和圓弧狀擺尾槽的槽底 之間的接觸面積，從而減少鎖止爪與凹槽和圓弧狀擺尾槽的槽底之間滑動摩擦力。同時也 減少了復(fù)位彈簧的力，進而減少了復(fù)位彈簧的直徑，節(jié)約了材料成本。 本發(fā)明的工作原理是當(dāng)角感功能、帶感功能或者車感功能觸發(fā)時，鎖止爪在巻帶 筒帶動下，與U型架上的鎖止齒嚙合，形成鎖止?fàn)顟B(tài)后，巻帶筒繼續(xù)帶動鎖止爪轉(zhuǎn)動，使鎖 止爪繞中心A向外擺動一個角度，鎖止爪在向外擺動時，滑動銷沿所述的腰形孔滑動并同 時帶動鎖止棘輪順時針轉(zhuǎn)動，使鎖止棘輪與敏感爪脫離嚙合，敏感爪復(fù)位，最終實現(xiàn)了防止 末端鎖止功能現(xiàn)象的發(fā)生。

圖1為現(xiàn)有緊急鎖止式安全帶巻收器結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。 圖2為現(xiàn)有緊急鎖止式安全帶巻收器中敏感爪與鎖止棘輪之間的嚙合狀態(tài)示意 圖。 圖3為本發(fā)明能夠防止末端鎖止(END LOCK)的緊急鎖止式安全帶巻收器的爆炸 示意圖。 圖4為本發(fā)明巻帶筒的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為本發(fā)明鎖止爪的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6為本發(fā)明鎖止爪運動鎖止前的狀態(tài)示意圖。 圖7為本發(fā)明巻帶筒處于某一任意位置時鎖止爪運動鎖止前的狀態(tài)示意圖。 圖8為本發(fā)明巻帶筒相對于圖7作旋轉(zhuǎn)運動而處于某一位置時鎖止爪開始進入鎖 止?fàn)顟B(tài)示意圖。 圖9為本發(fā)明巻帶筒相對于圖7作旋轉(zhuǎn)運動而處于另一位置時鎖止爪與U型架上 的鎖止齒完全鎖止時的狀態(tài)示意圖。 圖10為本發(fā)明鎖止爪擺動前的運動關(guān)系簡圖。 圖11為本發(fā)明鎖止爪擺動后的運動關(guān)系圖。
4[0022] 圖12a為本發(fā)明鎖止爪在角度鎖止功能未觸發(fā)時與巻帶筒之間的位置關(guān)系示意 圖。 圖12b為本發(fā)明鎖止爪在角度鎖止功能觸發(fā)時與巻帶筒之間的位置關(guān)系示意圖。 圖12c為本發(fā)明鎖止爪在角度鎖止功能觸發(fā)后與巻帶筒之間的位置關(guān)系示意圖。 圖12d為本發(fā)明鎖止爪與U型架完全鎖止時的位置關(guān)系圖。
具體實施方式為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具 體實施例，進一步闡述本發(fā)明。 參看圖3和圖4，一種能夠防止末端鎖止(END LOCK)的緊急鎖止式安全帶巻收器， 由巻簧蓋1、巻簧2、芯軸3、固定桿4、敏感襯套5、敏感爪6、敏感球7、敏感座8、復(fù)位彈簧9、 鎖止棘輪10、蓋11、帶感彈簧12、帶感爪13、鎖止爪14、巻帶筒15、 U型架16、巻簧座17構(gòu) 成。U型架16和固定桿4作為固定件，巻帶筒15插入到U型架16，巻簧座17、巻簧蓋1、巻 簧2以及芯軸3構(gòu)成安全帶巻收器的巻簧組件，巻簧座17安裝在芯軸3上，芯軸3設(shè)置在 巻帶筒15第一側(cè)151的軸端上，巻簧2安裝在巻簧座17上，巻簧蓋1通過其上的PIN角同 U型架16的第一側(cè)端161配合在一起，這樣巻簧2可以通過芯軸3帶動巻帶筒15轉(zhuǎn)動，以 回收巻繞在巻帶筒15上的織帶。由敏感襯套5、敏感座8、敏感球7、敏感爪6構(gòu)成的角感及 車感組件安裝在U型架16的第二側(cè)端162下部的方孔163內(nèi)，在敏感球7的推動下，敏感 爪6可以與固定于巻帶筒15第二側(cè)152的軸端上的鎖止棘輪10嚙合，實現(xiàn)角感和車感功 能的觸發(fā)。在U型架16的第二側(cè)端162的中心孔164的孔壁上設(shè)置有鎖止齒165，而在巻 帶筒15的第二側(cè)152的端面上開設(shè)有容放鎖止爪14的凹槽153，鎖止爪14放置在該凹槽 153內(nèi)，當(dāng)角感功能、帶感功能或者車感功能觸發(fā)時，該鎖止爪14在巻帶筒15的帶動下，能 夠與U型架16上的鎖止齒165嚙合，發(fā)生鎖止，最終實現(xiàn)巻收器的鎖止。復(fù)位彈簧9設(shè)置 在鎖止爪14與巻帶筒15之間，使鎖止爪14復(fù)位。帶感爪13和帶感彈簧1設(shè)置在鎖止棘 輪10上，以實現(xiàn)帶感功能。蓋11將鎖止爪14、復(fù)位彈簧9、帶感爪13、帶感彈簧12以及鎖 止棘輪10和角感及車感組件安裝在U型架16的第二側(cè)端162上。 本發(fā)明的改進之處在于在鎖止棘輪10上開設(shè)有一腰形孔101，并在鎖止爪14的 一個側(cè)面設(shè)置有一插入腰形孔101內(nèi)的滑動銷141，而在鎖止爪14遠離滑動銷141的那一 側(cè)設(shè)置有一圓弧狀擺尾142，在巻帶筒15的第二側(cè)152的端面上開設(shè)有容放圓弧狀擺尾 142的圓弧狀擺尾槽154，其中圓弧狀擺尾142和圓弧狀擺尾槽154的圓心重合，形成鎖止 爪14擺動的中心A(參見圖6)，該中心A與巻帶筒15的圓心B之間的第一連線C、中心A 與滑動銷141中心之間的第二連線D、巻帶筒15的圓心B與滑動銷141中心之間的第三連 線E形成四連桿運動關(guān)系。 采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)計后，鎖止爪14的材料為鋁合金，如ADC12或者A380，都可以考慮 使用，但考慮到材料的綜合使用性能，以及綜合本設(shè)計結(jié)構(gòu)，鎖止爪14的材料選用抗拉強 度在大于等于41MPa的鋁合金。 下面結(jié)合圖10至圖11來詳細說明本發(fā)明的運動關(guān)系。 正常拉出安全帶時，安全帶通過巻帶筒15帶動鎖止爪14，也就是第一連線C、第二 連線D、第三連線E同步繞巻帶筒的圓心B逆時針轉(zhuǎn)動，同時鎖止棘輪10在巻帶筒15的帶動下，通過復(fù)位彈簧9的傳遞帶動，同步逆時針轉(zhuǎn)動。而當(dāng)角感功能、帶感功能或者車感功 能觸發(fā)時，鎖止棘輪10被敏感爪6及帶感爪13鎖住，巻帶筒15在安全帶的帶動下，繼續(xù)逆 時針轉(zhuǎn)動，而鎖止爪14上面的滑動銷141，在鎖止棘輪10的腰形孔101的阻止下，不再隨巻 帶筒15轉(zhuǎn)動，巻帶筒15的逆時針轉(zhuǎn)動，又迫使鎖止爪14圍繞旋轉(zhuǎn)中心A向外偏移出來，從 而鎖止爪14與U型架16上的鎖止齒165嚙合，發(fā)生鎖止，也就是說第一連線C和第三連線 E將不再跟隨巻帶筒15轉(zhuǎn)動，但是由于鎖止棘輪IO上腰形孔101的存在，加上鎖止爪14的 慣性，鎖止爪14也就是第二連線D會以中心A為圓心順時針擺動，帶動滑動銷141在腰形 孔101內(nèi)滑動1.6mm，通過計算，第二連線D會以中心A為圓心順時針擺動14° ，同步帶動 鎖止棘輪10順時針轉(zhuǎn)動14° ，使鎖止棘輪10與敏感爪6脫離嚙合(參見圖10和圖11)。 下面結(jié)合圖7至圖9來詳細說明本發(fā)明鎖止爪14時如何與U型架16上的鎖止齒 165進行鎖止的。 正常拉出安全帶時，當(dāng)安全帶通過巻帶筒15帶動鎖止爪14以及鎖止棘輪10轉(zhuǎn)動 到腰形孔101的軸線與U型架16的底側(cè)166之間成55至60度夾角a時(參見圖7)，如 果角感功能、帶感功能或者車感功能觸發(fā)，鎖止棘輪10被敏感爪鎖住，巻帶筒15在安全帶 的帶動下，繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動，而鎖止爪14上面的滑動銷141，在鎖止棘輪10的腰形孔101 的阻止下，不再隨巻帶筒15轉(zhuǎn)動，巻帶筒15的逆時針轉(zhuǎn)動，又迫使鎖止爪14圍繞旋轉(zhuǎn)中 心A開始向外偏移出來，這時腰形孔101的軸線與U型架16的底側(cè)之間成40至50度夾角 a (參見圖8)，鎖止爪14開始進入鎖止?fàn)顟B(tài)。巻帶筒15繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動，這時腰形孔101 的軸線與U型架16的底側(cè)之間成35至40度夾角a (參見圖9)，鎖止爪14完全與U型架 16上的鎖止齒165嚙合，實現(xiàn)鎖止。 結(jié)合參看圖12a至圖12d，圖12a所表示的位置是角度鎖止功能未觸發(fā)。圖12b所 表示的位置是角度鎖止功能觸發(fā)，敏感爪6已經(jīng)和鎖止棘輪10的齒接觸，阻止了鎖止棘輪 10的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，角度鎖止功能觸發(fā)。圖12c所表示的位置是角度鎖止功能觸發(fā)后，鎖止爪 14在巻帶筒15的帶動下，鎖止爪14的齒開始和U型架16上的鎖止齒165開始接觸，在設(shè) 計上，鎖止爪14第一個齒和U型架16上的鎖止齒165剛開始接觸時，鎖止爪14在巻帶筒 的旋轉(zhuǎn)壓力作用下，鎖止爪14的四個齒逐漸滑進U型架16上的鎖止齒165中。圖12d所 表示的位置是鎖止爪14和U型架16上的鎖止齒165完全鎖止，安全帶實現(xiàn)鎖止。同時零 件10Gear鎖止棘輪10與敏感爪6逐漸脫離開，最終實現(xiàn)了防止末端鎖止(END LOCK)現(xiàn)象 的發(fā)生。 在凹槽153和圓弧狀擺尾槽154的槽底設(shè)置有凸筋或圓弧狀凸起155 (參見圖4)， 或者在鎖止爪14與凹槽153和圓弧狀擺尾槽154的槽底接觸的那一面143上設(shè)置有具有 運動軌跡功能和增加強度功能的凸筋或圓弧狀凸起144，凸筋或凸起144的形狀與巻帶筒 15上的凹槽153相適應(yīng)，凸筋或凸起144的運動軌跡和鎖止爪14以旋轉(zhuǎn)中心A旋轉(zhuǎn)的軌跡 相吻合。 這樣在鎖止爪14運動過程中，鎖止爪14與凹槽153和圓弧狀擺尾槽154的槽底之 間是線面接觸，避免了兩個零件的面面接觸，減少了滑動摩擦，為了實現(xiàn)PAWL的順利復(fù)位， 減小了復(fù)位彈簧的力，也就減小了復(fù)位彈簧的直徑，節(jié)約材料成本。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
權(quán)利要求一種能夠防止末端鎖止(END LOCK)的緊急鎖止式安全帶卷收器，包括卷簧蓋、卷簧、芯軸、固定桿、敏感襯套、敏感爪、敏感球、敏感座、復(fù)位彈簧、鎖止棘輪、蓋、帶感彈簧、帶感爪、鎖止爪、卷帶筒、U型架、卷簧座，在卷帶筒第二側(cè)的端面上開設(shè)有容放鎖止爪的凹槽，鎖止爪放置在該凹槽內(nèi)，其特征在于，在所述鎖止棘輪上開設(shè)有一腰形孔，并在所述鎖止爪的一個側(cè)面設(shè)置有一插入所述腰形孔內(nèi)的滑動銷，而在鎖止爪遠離滑動銷的那一側(cè)設(shè)置有一圓弧狀擺尾，在所述卷帶筒的第二側(cè)的端面上開設(shè)有容放所述圓弧狀擺尾的圓弧狀擺尾槽；所述圓弧狀擺尾和圓弧狀擺尾槽的圓心重合，形成所述鎖止爪擺動的中心A，該中心A與所述卷帶筒的圓心之間的第一連線、中心A與滑動銷中心之間的第二連線、卷帶筒的圓心與滑動銷中心之間的第三連線形成四連桿運動關(guān)系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊急鎖止式安全帶巻收器，其特征在于，所述的鎖止爪的材 料為抗拉強度在大于等于41MPa的鋁合金。
3. 如權(quán)利要求1所述的緊急鎖止式安全帶巻收器，其特征在于，在所述凹槽和圓弧狀 擺尾槽的槽底設(shè)置有凸筋或凸起。
4. 如權(quán)利要求1所述的緊急鎖止式安全帶巻收器，其特征在于，在所述鎖止爪與所述 凹槽和圓弧狀擺尾槽的槽底接觸的那一面上設(shè)置有具有運動軌跡功能和增加強度功能的 凸筋或凸起，所述凸筋或凸起的形狀與巻帶筒上的凹槽相適應(yīng)，所述凸筋或凸起的運動軌 跡和鎖止爪以旋轉(zhuǎn)中心A旋轉(zhuǎn)的軌跡相吻合。
專利摘要一種能夠防止末端鎖止的緊急鎖止式安全帶卷收器，其在鎖止棘輪上開設(shè)有一腰形孔，并在鎖止爪的一個側(cè)面設(shè)置有一插入腰形孔內(nèi)的滑動銷，而在鎖止爪遠離滑動銷的那一側(cè)設(shè)置有一圓弧狀擺尾，在卷帶筒的第二側(cè)的端面上開設(shè)有容放圓弧狀擺尾的圓弧狀擺尾槽；圓弧狀擺尾和圓弧狀擺尾槽的圓心重合，形成鎖止爪擺動的中心A，該中心A與卷帶筒的圓心之間的第一連線、中心A與滑動銷中心之間的第二連線、卷帶筒的圓心與滑動銷中心之間的第三連線形成四連桿運動關(guān)系。鎖止時，鎖止爪繞中心A向外擺動一個角度，鎖止爪在向外擺動時，滑動銷沿腰形孔滑動并同時帶動鎖止棘輪順時針轉(zhuǎn)動，使鎖止棘輪與敏感爪脫離嚙合，最終實現(xiàn)了防止末端鎖止功能現(xiàn)象的發(fā)生。
文檔編號B60R22/36GK201501380SQ200920209509
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者伏春波, 徐俊, 王向華, 藤村好市 申請人:延鋒百利得(上海)汽車安全系統(tǒng)有限公司