用于安全帶的卷收器、端蓋、環(huán)形齒圈和安全帶總成的制作方法
【專利摘要】一種用于安全帶的卷收器，包括：卷收器框架、卷軸和扭力桿；扭力桿呈桿狀，其設(shè)置于卷軸通孔之中，兩端部至少延伸至芯軸兩側(cè)的端蓋；扭力桿在卷軸軸線中部設(shè)置的外齒與芯軸中部設(shè)置的內(nèi)齒嚙合，在與其中一端蓋的交叉位置通過齒輪與該端蓋嚙合；在與另一端蓋的交叉位置通過內(nèi)外螺紋與該另一端蓋相互旋合，該另一端蓋稱為第二端蓋；在自由狀態(tài)下卷軸可旋轉(zhuǎn)的浮動設(shè)置于所述卷收器框架中，兩端蓋置于卷收器框架的兩側(cè)壁的圓形孔中，扭力桿與第二端蓋之間內(nèi)外螺紋未旋緊；在鎖止時，卷軸兩端蓋的外齒與所述框架上的內(nèi)齒段相嚙合。本發(fā)明的卷收器應(yīng)用于安全帶裝置上可實現(xiàn)遞增式限力。本發(fā)明還公開一種端蓋、環(huán)形齒圈以及使用所述卷收器的安全帶總成。
【專利說明】用于安全帶的卷收器、端蓋、環(huán)形齒圈和安全帶總成
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全帶技術(shù)，具體涉及一種用于安全帶的卷收器。本發(fā)明同時涉及一種端蓋、環(huán)形齒圈以及使用所述卷收器的安全帶總成。
【背景技術(shù)】
[0002]安全帶是應(yīng)用于汽車上的重要被動安全部件。在車輛發(fā)生碰撞時，安全帶能夠保護(hù)使用者，使其免受或減輕碰撞時的二次傷害。
[0003]最初被設(shè)計的應(yīng)用于汽車座椅上的標(biāo)準(zhǔn)三點式安全帶，其僅僅包括鎖止機(jī)構(gòu)和用于固定使用者(人體)的織帶。在車輛發(fā)生碰撞時，鎖止機(jī)構(gòu)鎖止，織帶不再向外拉伸，從而將使用者捆綁在汽車座椅上。
[0004]然而由于碰撞瞬間速度變化很快，碰撞時速度變化引起的動量變化時間很短，使得織帶作用于使用者身上的力很大，例如可達(dá)8至10kN。如此大的作用力會導(dǎo)致使用者肋骨折斷甚至造成更嚴(yán)重的傷害。
[0005]基于上述的原因，標(biāo)準(zhǔn)式安全帶被進(jìn)一步改進(jìn)，提出了限力式安全帶，即在碰撞瞬間，可以通過一定的限力機(jī)構(gòu)限制織帶作用于人體上的力，不會導(dǎo)致人體受到織帶本身的傷害，以達(dá)到最大限度保護(hù)使用者的目的。
[0006]在文獻(xiàn)號為EP1607288B1的歐洲專利文獻(xiàn)中，公開了一種用于限力式安全帶的安全裝置。具體的，在所述歐洲專利文獻(xiàn)的第二實施例中，公開的安全裝置包括一 U型框架、卷軸和扭力桿。在所述U型框架的相對的兩側(cè)壁上，設(shè)置有帶內(nèi)齒的圓形孔。卷軸包括用于纏繞織帶的芯軸和設(shè)置于芯軸兩端的分離式端蓋。在所述端蓋上設(shè)置有與框架上內(nèi)齒相匹配的外齒；所述卷軸可旋轉(zhuǎn)浮動設(shè)置于所述U型框架上，且兩端蓋分別設(shè)置于所述U型框架的圓形孔中。在正常狀態(tài)下，端蓋上的外齒與所述圓形孔的內(nèi)齒并不嚙合，卷軸可在所述圓形孔中轉(zhuǎn)動，以纏繞織帶或者釋放織帶。
[0007]所述扭力桿呈桿狀，沿所述卷軸軸線設(shè)置于卷軸之中，并在所述卷軸沿軸線中心位置通過內(nèi)外齒嚙合方式連接；此外，所述扭力桿兩端穿過所述兩端蓋中心，伸出端蓋之外并通過外齒與兩端蓋上的內(nèi)齒相嚙合。
[0008]上述的限力式安裝裝置工作過程如下:在發(fā)生碰撞時，傳感裝置觸發(fā)包括氣體發(fā)生器在內(nèi)的動作機(jī)構(gòu)，使得卷軸的端蓋上的外齒與U型框架的內(nèi)齒相嚙合，將卷軸由可旋轉(zhuǎn)浮動狀態(tài)(也可稱為自由狀態(tài))變?yōu)殒i止?fàn)顟B(tài)。使得纏繞在卷軸上的織帶不再向外釋放，從而將使用者固定于座椅上。在此過程中，織帶承受的來自于使用者由于慣性而產(chǎn)生的向前移動的力會越拉越大，該力總是在試圖牽引卷軸的芯軸轉(zhuǎn)動。但是芯軸通過與之嚙合的扭力桿、與扭力桿嚙合的端蓋而被固定于U型框架上而無法轉(zhuǎn)動。當(dāng)織帶的牽引力足夠大能夠使得扭力桿產(chǎn)生扭曲轉(zhuǎn)動時，芯軸就會發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動，從而使得織帶會被釋放出一段長度，進(jìn)而使得使用者可以向前產(chǎn)生一定的位移，減輕織帶作用于使用者身上的拉力，達(dá)到了限制織帶作用于使用者身上的力的作用，獲得限力效果。
[0009]上述專利的重要特征在于，扭力桿兩端固定，中段通過內(nèi)外齒嚙合芯軸，使得扭轉(zhuǎn)變形均勻分布在整個扭力桿上，防止局部應(yīng)力集中而斷裂，并且可以充分利用扭力桿的材料，產(chǎn)生穩(wěn)定一致的限力效果。此外，扭力桿變形過程對稱，使卷收器框架受力平衡，框架的扭轉(zhuǎn)變形小。有關(guān)上述專利文獻(xiàn)的限力式安裝裝置的詳細(xì)內(nèi)容，可進(jìn)一步參看上述的歐洲專利文獻(xiàn)。
[0010]上述的歐洲專利文獻(xiàn)公開的限力式安全裝置為恒力限力式，也稱為一級限力式或單級限力式，其限力值與時間的特性曲線如圖7所示，在織帶作用力達(dá)到某一值后，即保持恒定不變。除上述的恒力限力式安全裝置外，有時還希望獲得限力特性曲線如圖8的遞增限力式安全裝置，以及限力特性曲線如圖9的遞減限力式安全裝置。尤其是如圖8所示的遞增限力式安全裝置，對一些轎車后排座椅的成年乘客以及對在后排座椅設(shè)置兒童安全座椅上的兒童，有著更好的保護(hù)效果。因而，有必要在上述恒力限力式安全裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，獲得具有遞增限力特性曲線的安全帶及其零部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供一種用于安全帶的卷收器，本發(fā)明的卷收器應(yīng)用于安全帶裝置上可實現(xiàn)遞增式限力。本發(fā)明另外提供一種端蓋、環(huán)形齒圈以及使用所述卷收器的安全帶總成。
[0012]本發(fā)明提供的一種用于安全帶的卷收器，包括:卷收器框架、卷軸和扭力桿；其中，
[0013]所述卷收器框架包括兩相對的側(cè)壁；在所述兩側(cè)壁相對應(yīng)位置設(shè)置有帶內(nèi)齒段的圓形孔；所述齒段設(shè)置于織帶向外牽引方向?qū)?yīng)的位置。
[0014]卷軸包括沿中軸線設(shè)置有通孔且用于纏繞織帶的芯軸和設(shè)置于芯軸兩端的分離式端蓋；在所述端蓋上沿外周設(shè)置有與所述卷收器框架上內(nèi)齒段相匹配的外齒；
[0015]所述扭力桿呈桿狀，其沿卷軸軸線設(shè)置于卷軸通孔之中，兩端部至少延伸至芯軸兩側(cè)的端蓋；所述扭力桿在所述卷軸軸線中部設(shè)置的外齒與芯軸中部設(shè)置的內(nèi)齒嚙合，在與其中一端蓋的交叉位置通過齒輪與該端蓋嚙合，該端蓋稱為第一端蓋；在與另一端蓋的交叉位置通過內(nèi)外螺紋與該另一端蓋相互旋合，該另一端蓋稱為第二端蓋；
[0016]在自由狀態(tài)下，所述卷軸可旋轉(zhuǎn)的浮動設(shè)置于所述卷收器框架中，兩端蓋置于所述卷收器框架的兩側(cè)壁的圓形孔中，所述扭力桿與所述第二端蓋之間內(nèi)外螺紋未旋緊；在鎖止時，所述卷軸兩端蓋的外齒與所述框架上的內(nèi)齒段相嚙合。
[0017]可選的，還包括外周設(shè)置外螺紋且內(nèi)孔設(shè)置內(nèi)齒的環(huán)形齒圈，
[0018]在所述第二端蓋朝向所述芯軸的端面?zhèn)戎醒朐O(shè)置有與所述環(huán)形齒圈外周螺紋相配的螺紋孔；
[0019]在所述扭力桿的相應(yīng)于該第二端蓋的端部設(shè)置有與所述環(huán)形齒圈內(nèi)齒相配合的夕卜齒;
[0020]裝配后，所述扭力桿端部的外齒置于所述環(huán)形齒圈中，所述環(huán)形齒圈旋入所述第二端蓋的螺紋孔中。
[0021]可選的，所述扭力桿的軸向長度不大于所述卷軸的軸向長度；
[0022]在所述第一端蓋朝向所述芯軸的端面?zhèn)戎醒朐O(shè)置為具有內(nèi)齒的凹孔，所述扭力桿的相應(yīng)端部設(shè)置有與所述凹孔相配合的周向外齒；
[0023]在所述第二端蓋上設(shè)置的所述螺紋孔為盲孔。[0024]可選的，所述扭力桿軸線中部設(shè)置的外齒的兩側(cè)桿段在軸向上的有效長度不同。
[0025]可選的，所述扭力桿在軸向分開為對接在一起的兩段，每一段扭力桿的兩端均設(shè)置有外齒，且兩段扭力桿對接端部的外齒齒形相對準(zhǔn)；所述兩段扭力桿對接端部的周向外齒共同構(gòu)成所述中部設(shè)置的外齒。
[0026]可選的，所述扭力桿的兩段分別具有不同的直徑和/或不同的材質(zhì)。
[0027]可選的，所述扭力桿沿軸向的長度大于所述卷軸在軸向的長度；在所述第一端蓋朝向所述芯軸的端面?zhèn)戎醒朐O(shè)置為具有內(nèi)齒圈的通孔，所述扭力桿的相應(yīng)端部設(shè)置有與所述凹孔相配合的周向外齒；
[0028]在所述第二端蓋上設(shè)置的所述螺紋孔為通孔。
[0029]本發(fā)明還提供一種端蓋，該端蓋應(yīng)用于上述任一項所述的卷收器，其中，所述端蓋呈扁圓柱體形，在其一端面?zhèn)鹊闹行奈恢迷O(shè)置帶內(nèi)螺紋的中心凹孔；沿所述端蓋的周向整圈設(shè)置有外齒。
[0030]本發(fā)明還提供一種環(huán)形齒圈，該環(huán)形齒圈應(yīng)用于上述任一項所述的卷收器，其中，所述環(huán)形齒圈外周設(shè)置有外螺紋，內(nèi)孔沿周向設(shè)置有內(nèi)齒。
[0031]本發(fā)明還提供一種安全帶總成，所述安全帶總成使用上述任一項所述的安全帶卷收器。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于安全帶的卷收器，其扭力桿一端與第一端蓋通過齒輪相嚙合，另一端則通過螺紋與第二端蓋相旋合，但并不旋緊而是保留一定圈數(shù)的螺距；采用該結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)遞增式限力。具體實現(xiàn)過程如下所述:
[0033]應(yīng)用該卷收器的安全裝置，在發(fā)生碰撞時，織帶帶動芯軸旋轉(zhuǎn)，扭力桿中部通過中部的周向外齒與芯軸的內(nèi)齒嚙合，使其承受織帶的拉力，帶動扭力桿轉(zhuǎn)動；而由于在織帶拉緊時，芯軸的兩端蓋會被鎖止在框架上，其中與第一端蓋嚙合的扭力桿端部被固定而無法轉(zhuǎn)動，與第二端蓋相旋合的端部與該第二端蓋保留一定螺紋圈數(shù)而可旋轉(zhuǎn)；也就是說，在織帶的拉力達(dá)到第一限力值時，與第一端蓋嚙合的端部固定不動，而與第二端蓋相旋合的端部以及整個扭力桿均可發(fā)生一定的轉(zhuǎn)動，這使得扭力桿的第一桿段受力而發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，進(jìn)而使得芯軸發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動，釋放部分織帶，該扭力桿的扭轉(zhuǎn)形變特性能夠?qū)⒖棊нm當(dāng)放出，實現(xiàn)第一級限力；隨著織帶繼續(xù)對芯軸施加拉力，扭力桿與第二端蓋相旋合的端部螺紋被旋緊，該扭力桿端部不再旋轉(zhuǎn)，在織帶拉力達(dá)到第二限力值時，第二桿段開始受力，此時，第一桿段和第二桿段同時受力，均發(fā)生旋轉(zhuǎn)，織帶又被釋放出一部分，從而實現(xiàn)了第二級限力；由于第一級限力的限力值由第一桿段決定，而第二級限力的限力值由第一桿段和第二桿段同時決定，故第二級限力值大于第一級限力值，即現(xiàn)了遞增式限力。
[0034]應(yīng)用上述遞增式限力的安全裝置，對于沒有其他安全措施(例如安全氣囊)同時保護(hù)的情形下，有著特別重要的意義。例如，汽車后排，或者兒童座椅等一般不安裝安全氣囊的位置，使用上述遞增式限力的安全帶會起到更好的保護(hù)作用。原因在于，在沒有安全氣囊的情況下，發(fā)生碰撞事故時，不能任由乘客大距離的前傾，需要在較小的一級限力釋放部分織帶后，增加限力值，使得織帶被拉出時需要克服更大的扭力，以限制乘客前傾的距離，避免碰撞前部座椅或汽車其它部位；而較小的一級限力則避免了過大的束縛力對人體的損傷?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明的用于安全帶的卷收器的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為圖1中的卷軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為卷軸及扭力桿裝配的部件分解圖；
[0038]圖4為圖2沿卷軸軸向的剖視圖；
[0039]圖5為圖4中的局部放大圖；
[0040]圖6為整體式扭力桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖7為恒力限力式安全裝置的限力值與時間的特性曲線圖；
[0042]圖8為遞增限力式安全裝置的限力值與時間的特性曲線圖；
[0043]圖9為遞減限力式安全裝置的限力值與時間的特性曲線圖。
【具體實施方式】
[0044]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0045]請參考圖1，其為本發(fā)明的用于安全帶的卷收器的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；本實施例中，卷收器包括卷收器框架1、卷軸2和扭力桿3(圖3中所示)
[0046]其中，所述卷收器框架I呈U型，包括兩相對的側(cè)壁:第一側(cè)壁1-1和第二側(cè)壁1-2。還包括連接所述第一側(cè)壁1-1和第二側(cè)壁1-2的第三壁1-4。在所述第一側(cè)壁1-1和第二側(cè)壁1-2上相對應(yīng)位置分別設(shè)置有圓形第一通孔1-1a和第二通孔l_2a。在所述兩通孔上相應(yīng)位置均設(shè)置有內(nèi)齒段1-3。所述內(nèi)齒段1-3用于與卷軸上外齒(在下面的敘述中會對卷軸及其外齒詳細(xì)說明)相配合將卷軸鎖止。故所述內(nèi)齒段1-3設(shè)置的位置為纏繞于卷軸上的織帶的牽引方向所對應(yīng)的位置。如所述圖1中所示的框架中，織帶由所述第三壁
1-4內(nèi)側(cè)頂部向外引出，故所述內(nèi)齒段1-3設(shè)置于兩通孔頂部。通過在上述位置設(shè)置內(nèi)齒段，可將卷收器的鎖止位置固定在設(shè)置內(nèi)齒段的位置。這克服了【背景技術(shù)】中的卷收器鎖止位置不固定的問題，有利于提高對卷收器控制的準(zhǔn)確性，從而可提高包含用該卷收器的安全帶使用的穩(wěn)定性。
[0047]在所述框架I上還設(shè)置有其它結(jié)構(gòu)，例如兩側(cè)壁上的減重孔、連接兩側(cè)壁的加強(qiáng)肋的接口等等，這里不再一一贅述。
[0048]請參看圖2、3、4和圖5。其中，圖2為圖1中的卷軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為卷軸及扭力桿裝配的部件分解圖；圖4為圖2沿卷軸軸向的剖視圖；圖5為圖4中的局部放大圖。
[0049]所述卷軸2包括芯軸2-1和可分離設(shè)置于所述芯軸2-1兩端的端蓋:第一端蓋
2-2a和第二端蓋2-2b。所述芯軸2-1用于纏繞安全帶織帶，其可以沿其軸線旋轉(zhuǎn)將織帶纏繞于其上或?qū)⒗p繞的織帶釋放。所述芯軸2-1沿其軸線設(shè)置有通孔2-3，通孔2-3內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)齒。
[0050]在所述芯軸2-1的兩端面上均分別設(shè)置有兩個向外伸出的銷柱2-6，稱為限力銷2-6。在所述兩端蓋朝向芯軸2-1的端面上相應(yīng)于所述限力銷的位置，還設(shè)置有銷孔，如圖3中所不的第二端蓋2_2b上的銷孔2_2b_2。
[0051]在所述芯軸2-1上還設(shè)置有用于穿過并固定織帶端部的扁長型固定槽2-4以及用于減重的減重槽2-5。但是所述的減重槽2-5不是必須的，也可以不設(shè)置該減重槽。
[0052]所述兩端蓋的外周均設(shè)置有外齒，如圖2和3所示，第一端蓋2_2a外周設(shè)置外齒2_2a_l,在第二端蓋2_2b的外周設(shè)置外齒圈2_2b_l。所述兩端蓋上的外齒均為單向齒，朝向織帶釋放時芯軸2-1轉(zhuǎn)動方向，所述兩端蓋外周的外齒與前述框架1(圖1中所示)上兩通孔的內(nèi)齒段相配合。
[0053]在兩端蓋以如圖2所示的方式設(shè)置于所述芯軸2-1兩端面?zhèn)葧r，所述限力銷插入相應(yīng)的銷孔中。此外，也可以將限力銷設(shè)置于端蓋內(nèi)側(cè)，而在芯軸2-1端面相應(yīng)位置設(shè)置銷孔。所述限力銷在芯軸兩端的設(shè)置位置可以不同，借此可用于在端蓋與芯軸2-1裝配時定位，防止左右端蓋裝配錯誤。更重要的方面是，該限力銷2-6還可以承受芯軸旋轉(zhuǎn)時的剪切力，并在該剪切力達(dá)到一閾值時被切斷。
[0054]在所述第一端蓋2_2a的朝向芯軸2-1的端面?zhèn)戎醒脒€設(shè)置有具有內(nèi)齒的凹孔(圖3未示出)。本實施例中，所述凹孔設(shè)置于伸出其所在端面?zhèn)鹊耐古_上，芯軸2-1的相應(yīng)端面?zhèn)仍O(shè)置容納該凸臺的止口。通過設(shè)置該凸臺，并將所述凹孔設(shè)置于凸臺上，可有效提高第一端蓋2-2a的強(qiáng)度。
[0055]本實施例中，所述第二端蓋2_2b朝向所述芯軸2-1的端面?zhèn)戎醒朐O(shè)置有具有內(nèi)螺紋的螺紋孔2-2b-3，且所述螺紋孔2-2b-3為盲孔。特別的，在本實施例中，如圖3中所示，所述螺紋孔2-2b-3設(shè)置于伸出其所在端面?zhèn)鹊耐古_2-2b-4上。與此相應(yīng)的，在芯軸2-1的相應(yīng)端面?zhèn)刃柙O(shè)置有容納該凸臺2-2b-4的止口。
[0056]在所述兩端蓋的外端面(即遠(yuǎn)離芯軸2-1的端面)側(cè)，沿該端面的中心設(shè)置有向外伸出的伸出軸。如圖1和圖3中所示的伸出軸2-2b-5。其中，兩伸出軸中的其中一個與敏感元件相連接。另一個外周設(shè)置有齒，與卷簧相連接。
[0057]本實施例的卷收器還包括如圖3中所示的扭力桿3，所述扭力桿3呈桿狀，且所述扭力桿在軸向分開為兩段，稱為第一桿段3a和第二桿段3b。在每一桿段的兩端均設(shè)置有外齒。在所述兩段扭力桿組為一體時，兩段扭力桿其中兩端對接在一起，端面相抵接，且相對端的外齒齒牙相對準(zhǔn)，不錯齒，構(gòu)成整體的扭力桿。位于扭力桿的兩端對接端部的外齒與所述芯軸2-1的通孔內(nèi)設(shè)置的內(nèi)齒相配合，如圖4中所示。
[0058]位于扭力桿的其中一外端部的外齒與本實施例的卷收器(扭力桿與卷收器的相配合關(guān)系在下面的說明中具體描述)的上的第一端蓋2_2a上的凹孔內(nèi)齒相配合。而位于扭力桿另一外端部的外齒與如圖3中所示的環(huán)形齒圈3的內(nèi)孔內(nèi)齒相配合。本實施例中，所述扭力桿3沿軸向的長度不大于卷收器卷軸的軸向長度。需要說明的是，在本實施例的描述中，若涉及扭力桿，除非明確說明是某一段扭力桿，均是指由上述兩段組合而成的整體。
[0059]本實施例中，所述環(huán)形齒圈3的內(nèi)孔設(shè)置有整圈的內(nèi)齒，該內(nèi)齒如上所述，與扭力桿的一外端部相配合。外周沿周向設(shè)置有外螺紋，該外螺紋與所述第二端蓋2-2b上的螺紋孔2-2b-3的內(nèi)螺紋相配合。
[0060]裝配時，扭力桿3插入并穿過所述芯軸2-1的通孔2-3之中，且其軸向中部的外齒與所述芯軸2-1的通孔2-3內(nèi)壁設(shè)置的內(nèi)齒相嚙合。第一端蓋2-2a和第二端蓋2-2b分別從左右兩端覆蓋于芯軸2-1的兩端部，相應(yīng)位置的限力銷與銷孔相對應(yīng)。所述扭力桿3的其中一端插入所述第一端蓋2_2a的凹孔之中,其端部外齒與相應(yīng)凹孔的內(nèi)齒相哨合；另一端插入所述環(huán)形齒圈3的內(nèi)孔中，并與其內(nèi)孔的內(nèi)齒相嚙合。所述環(huán)形齒圈3通過其外周螺紋旋入所述第二端蓋2-2b的螺紋孔2-2b-3中，且螺紋并未旋緊，留有一定圈數(shù)(如一至兩圈)的螺距。也就是說，所述扭力桿3—端與所述第一端蓋2-2a通過內(nèi)外齒相嚙合，另一端通過環(huán)形齒圈3與所述第二端蓋2-2b相旋合。
[0061]所述卷軸2整體設(shè)置于所述框架I之中，如圖1中所示，卷軸2上兩端蓋分別置于框架I側(cè)壁的通孔之中。自由狀態(tài)時，所述卷軸2可旋轉(zhuǎn)浮動設(shè)置于所述卷收器框架I之中，其端蓋上的外齒與卷收器框架I上通孔的內(nèi)齒不接觸。卷軸2由其端蓋兩端外側(cè)的伸出軸所支撐，卷軸2可以自由轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)織帶的纏繞和釋放。而在鎖緊時，所述卷軸2兩端蓋的外齒與所述框架I上相應(yīng)位置內(nèi)齒相嚙合，卷軸2無法轉(zhuǎn)動。
[0062]本實施例的卷收器工作過程如下:在發(fā)生碰撞時，織帶帶動所述芯軸2-1旋轉(zhuǎn)，扭力桿3中部通過中部的周向外齒與芯軸2-1的內(nèi)齒嚙合，使其承受織帶的拉力，帶動扭力桿3轉(zhuǎn)動。而由于在織帶拉緊時，芯軸2-1的兩端蓋會被鎖止在框架上，其中第一端蓋2-2a與扭力桿3的其中一端蓋相嚙合，使得扭力桿該端部被固定而無法轉(zhuǎn)動，另一端部通過與之嚙合的環(huán)形齒圈與第二端蓋相旋合，并保留一定圈數(shù)的螺距而可旋轉(zhuǎn)。也就是說，在織帶的拉力達(dá)到第一限力值時，與第一端蓋2-2a嚙合的端部固定不動，而與第二端蓋2-2b相旋合的端部以及整個扭力桿均可發(fā)生一定的轉(zhuǎn)動，這使得扭力桿3的第一桿段3a受力而發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，進(jìn)而使得芯軸2-1發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動，釋放部分織帶，該扭力桿3的扭轉(zhuǎn)形變特性能夠?qū)⒖棊нm當(dāng)放出，實現(xiàn)第一級限力。隨著織帶繼續(xù)對芯軸施加拉力，扭力桿3與第二端蓋2-2b相旋合的端部螺紋被旋緊，該扭力桿3端部不再旋轉(zhuǎn)，在織帶拉力達(dá)到第二限力值時，第二桿段3b開始受力，此時，第一桿段3a和第二桿段3b同時受力，均發(fā)生旋轉(zhuǎn)，織帶又被釋放出一部分，從而實現(xiàn)了第二級限力。由于第一級限力的限力值由第一桿段3a決定，而第二級限力的限力值由第一桿段3a和第二桿段3b同時決定，故第二級限力值大于第一級限力值，即本實施例的卷軸實現(xiàn)了遞增式限力。遞增式限力的安全裝置對于沒有其他安全措施(例如安全氣囊)同時保護(hù)的情形下，有著特別重要的意義。例如汽車后排乘客，或者兒童座椅等一般不安裝安全氣囊的位置，使用上述遞增式限力的安全帶會起到更好的保護(hù)作用。原因在于:在后排沒有安全氣囊的情形下，發(fā)生碰撞事故時，不能任由乘客大距離的前傾，需要在較小的一級限力釋放部分織帶的后，增加限力值，使得織帶被拉出時需要克服更大的扭力，以限制乘客前傾的距離，避免碰撞前部座椅或汽車其它部位，而較小的一級限力則避免可過大的束縛力對人體的損傷。
[0063]此外，本實施例中，扭力桿3為分段式，其兩段的有效長度可不同。所述有效長度是指扭力桿或桿段去除兩端部外齒所在軸段之外的部分的軸向長度。所述兩段扭力桿的直徑和材質(zhì)也可以不同。分段的扭力桿可降低制造難度，減少制造成本。此外，也便于組合出不同扭力等級的限力效果。
[0064]在上述的實施例中，所述扭力桿3端部通過與之嚙合環(huán)形齒圈8與第二端蓋2_2b旋合相連接。在本發(fā)明的另外實施例中，還可以將所述環(huán)形齒圈8與所述第二端蓋2-2b設(shè)置為一體成型，或者不設(shè)置該環(huán)形齒圈8，而直接在扭力桿3該端部設(shè)置與螺紋孔2-2b-3相配的外螺紋。當(dāng)然，這在一定程度上會增加扭力桿3的制造難度。
[0065]此外在本發(fā)明的另外實施例中，所述扭力桿3也可不必為分段式，其也可以是一體式，如圖6中所示。這里不再贅述。
[0066]此外，需要說明的是，上述的實施例中，是以扭力桿沿軸向不伸出芯軸兩側(cè)端蓋為例進(jìn)行說明的。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本申請【背景技術(shù)】中所記載的卷收器中的扭力桿也可以應(yīng)用于此，此時，所述扭力桿沿軸向的長度大于所述卷軸在軸向的長度。相應(yīng)的端蓋中央需設(shè)置為帶內(nèi)螺紋孔通孔(對第二端蓋而言)或帶內(nèi)齒通孔(對第一端蓋而言)。這里不再展開論述。
[0067]本發(fā)明還保護(hù)一種安全帶總成，該安全帶總成使用了上述實施例所述卷收器，并能夠獲得上述實施例的卷收器所帶來的有益效果。卷收器與織帶以及其它相關(guān)零配件的裝配可以參看現(xiàn)有的技術(shù)，這里不再展開論述。
[0068]本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于安全帶的卷收器，其特征在于，包括:卷收器框架、卷軸和扭力桿；其中， 所述卷收器框架包括兩相對的側(cè)壁；在所述兩側(cè)壁相對應(yīng)位置設(shè)置有帶內(nèi)齒段的圓形孔；所述齒段設(shè)置于織帶向外牽引方向?qū)?yīng)的位置。 卷軸包括沿中軸線設(shè)置有通孔且用于纏繞織帶的芯軸和設(shè)置于芯軸兩端的分離式端蓋；在所述端蓋上沿外周設(shè)置有與所述卷收器框架上內(nèi)齒段相匹配的外齒； 所述扭力桿呈桿狀，其沿卷軸軸線設(shè)置于卷軸通孔之中，兩端部至少延伸至芯軸兩側(cè)的端蓋；所述扭力桿在所述卷軸軸線中部設(shè)置的外齒與芯軸中部設(shè)置的內(nèi)齒嚙合，在與其中一端蓋的交叉位置通過齒輪與該端蓋嚙合，該端蓋稱為第一端蓋；在與另一端蓋的交叉位置通過內(nèi)外螺紋與該另一端蓋相互旋合，該另一端蓋稱為第二端蓋； 在自由狀態(tài)下，所述卷軸可旋轉(zhuǎn)的浮動設(shè)置于所述卷收器框架中，兩端蓋置于所述卷收器框架的兩側(cè)壁的圓形孔中，所述扭力桿與所述第二端蓋之間內(nèi)外螺紋未旋緊；在鎖止時，所述卷軸兩端蓋的外齒與所述框架上的內(nèi)齒段相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安全帶的卷收器，其特征在于，還包括外周設(shè)置外螺紋且內(nèi)孔設(shè)置內(nèi)齒的環(huán)形齒圈， 在所述第二端蓋朝向所述芯軸的端面?zhèn)戎醒朐O(shè)置有與所述環(huán)形齒圈外周螺紋相配的螺紋孔； 在所述扭力桿的相應(yīng)于該第二端蓋的端部設(shè)置有與所述環(huán)形齒圈內(nèi)齒相配合的外齒； 裝配后，所述扭力桿端部的外齒置于所述環(huán)形齒圈中，所述環(huán)形齒圈旋入所述第二端蓋的螺紋孔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于安全帶的卷收器，其特征在于，所述扭力桿的軸向長度不大于所述卷軸的軸向長度； 在所述第一端蓋朝向所述芯軸的端面?zhèn)戎醒朐O(shè)置為具有內(nèi)齒的凹孔，所述扭力桿的相應(yīng)端部設(shè)置有與所述凹孔相配合的周向外齒； 在所述第二端蓋上設(shè)置的所述螺紋孔為盲孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的用于安全帶的卷收器，其特征在于，所述扭力桿軸線中部設(shè)置的外齒的兩側(cè)桿段在軸向上的有效長度不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的用于安全帶的卷收器，其特征在于，所述扭力桿在軸向分開為對接在一起的兩段，每一段扭力桿的兩端均設(shè)置有外齒，且兩段扭力桿對接端部的外齒齒形相對準(zhǔn)；所述兩段扭力桿對接端部的周向外齒共同構(gòu)成所述中部設(shè)置的外齒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于安全帶的卷收器，其特征在于，所述扭力桿的兩段分別具有不同的直徑和/或不同的材質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于安全帶的卷收器，其特征在于，所述扭力桿沿軸向的長度大于所述卷軸在軸向的長度；在所述第一端蓋朝向所述芯軸的端面?zhèn)戎醒朐O(shè)置為具有內(nèi)齒圈的通孔，所述扭力桿的相應(yīng)端部設(shè)置有與所述凹孔相配合的周向外齒； 在所述第二端蓋上設(shè)置的所述螺紋孔為通孔。
8.—種端蓋，應(yīng)用于上述權(quán)利要求1至7任一項所述的卷收器，其特征在于，所述端蓋呈扁圓柱體形，在其一端面?zhèn)鹊闹行奈恢迷O(shè)置帶內(nèi)螺紋的中心凹孔；沿所述端蓋的周向整圈設(shè)置有外齒。
9.一種環(huán)形齒圈，應(yīng)用于上述權(quán)利要求2至7任一項所述的卷收器，其特征在于，所述環(huán)形齒圈外周設(shè)置有外螺紋，內(nèi)孔沿周向設(shè)置有內(nèi)齒。
10.一種安全帶總成，其特征在于，使用上述權(quán)利要求1至7任一項所述的安全帶卷收器。
【文檔編號】B60R22/34GK103963737SQ201310032779
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】劉學(xué)軍 申請人:上海和勵信息科技有限公司