一种预紧限力式安全带卷收器

1.本发明涉及汽车安全带领域，尤其涉及一种预紧限力式安全带卷收器。


背景技术：

2.预紧限力式安全带是汽车安全带的一种，它可以在碰撞时可以感知一定的冲击，并在汽车发生碰撞时迅速有效地将成员束缚在座椅上。
3.现有的安全带齿轮齿条式预紧装置其原理大多是通过卷收器框架上设置的弯管，并在弯管头部设置气体发生器，使得发生碰撞时，所述气体发生器能带动弯管腔体内的齿条滑动，进而通过传动齿轮带动卷筒，并使得安全带快速卷收。但以上方案依旧存在以下问题：
4.传统的弯管与罩壳多为一体铸造成型，弯管因需要承受瞬间的高压所需强度较高，而罩壳不起主要的承载作用。因罩壳体积较大，如果一体成型铸造出来，不仅零件的重量较大，所需的制造成本也较高。新型预紧式汽车安全带关键技术及仿真分析中的卷收器(新型预紧式汽车安全带关键技术及仿真分析_刘秋成_2009)，其气腔与罩壳一体铸造成型，气腔需要承受微型气体发生器爆炸后的气体压力，同时还要约束齿条做活塞运动，因此，设计气腔时需要保证其密封性、强度以及在装配体中的定位和加紧问题，卷簧盒主要起辅助内部零件定位和夹紧的作用，不直接承受载荷。一体铸造成型不易控制均匀壁厚，对比文献中所用的材料为铝合金，铝合金强度较低，为了提高承载能力，铸造的壁厚就需要增大，这就会间接影响出模的质量，而换用锌合金材料减小壁厚的方式，也会因为不需要直接承载的卷簧盒体积较大，导致非必要成本及重量增大的问题。
5.齿条在弯管中存在着安装定位问题，如果齿条安装有偏差，就会对预紧过程中与传动齿轮的啮合产生影响，同时，在汽车长期的颠簸中，仅靠密封圈固定齿条是不可靠的，日积月累振动有可能会改变齿条的初始位置，使齿条脱落或转动，进而使预紧装置失灵。目前市面上齿轮与卷筒的连接有通过离合器连接和通过花键连接两种方式，在不使用离合器的情况下，齿条一开始无法与齿轮直接啮合摆放，否则会干涉织带正常的拉出回收运动，但通过花键连接的方式仅靠齿条头部的o形圈的摩擦力去固定齿条是不可靠的，因为此时齿条尾部呈悬空态。
6.预紧过程中，由于安全带的工作环境不同，弯管内的高压有可能会让齿条的行程过大，从而使齿条的头部撞击到齿轮，使该部位直接被传动齿轮卡死，影响后续的动作。目前为了防止齿条头部撞击齿轮或者齿条冲出的情况，都需要在罩壳上额外设计挡块。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本发明提供一种预紧限力式安全带卷收器，采用气腔与卷簧盒分离式的设计，卷簧盒单独铸造成型，气腔使用圆形的无缝钢管，圆形无缝钢管在与密封圈的配合下具有更好的密闭性，且分离式的设计也解决了气腔和卷簧盒一体铸造成型的缺陷。本发明还增加了易溃塑料件协助定位和固定齿条，使用固定铆钉限位，避免了多余
的设计和耗材。
8.本发明至少通过如下技术方案之一实现。
9.一种预紧限力式安全带卷收器，包括：卷收器框架、卷筒组件、预紧组件和固定组件；所述卷筒组件设置于所述卷收器框架内；
10.所述预紧组件包括弯管、气体发生器、传动齿轮和齿条；所述弯管通过所述固定组件设于所述卷收器框架侧边，所述弯管头部连接有所述气体发生器，所述弯管上开设有安装缺口，所述传动齿轮位于所述安装缺口中，且所述传动齿轮位于所述卷筒组件的端部，所述卷筒组件内的限力杆的一端套接在所述传动齿轮尾部的传动槽内；所述齿条设于所述弯管中并具有向下滑动的运动行程；所述弯管上设有易溃件，所述易溃件与所述齿条连接。
11.进一步地，所述弯管上开设有铆钉缺口，所述固定组件的其中一个铆钉穿过所述铆钉缺口，所述齿条沿滑动方向设有限位滑槽，进而所述限位滑槽与所述铆钉配合对所述齿条进行限位。
12.进一步地，所述弯管上设有连接孔，所述齿条下端设有齿条固定孔，所述易溃件穿过所述连接孔并卡接于所述齿条固定孔中。
13.进一步地，所述易溃件为易溃塑料件，所述易溃塑料件穿过所述连接孔并插接于所述齿条固定孔中，所述易溃塑料件设置于所述齿条的尾端位置。
14.进一步地，所述塑料件为塑料钉，塑料钉尖端穿过所述连接孔并插接于所述齿条固定孔中，所述塑料钉设置于所述齿条的尾端位置。
15.进一步地，所述齿条的头部有一圈凹槽，凹槽通过密封圈与弯管连接。
16.进一步地，所述卷筒组件包括限力杆和卷筒，所述限力杆两端均设有传动齿，所述限力杆一端通过传动齿与所述传动齿轮套接，另一端通过传动齿与所述卷筒套接。
17.进一步地，所述固定组件包括垫片、固定壳罩和铆钉，所述垫片连接于所述卷收器框架的侧边，所述固定壳罩将所述弯管设置在所述垫片上。
18.进一步地，所述固定壳罩包括壳罩本体和上盖，所述壳罩本体上方向下凹陷形成用于放置卷簧的卷簧凹槽，所述卷簧凹槽底部中间位置设有卷簧通孔，所述上盖可盖设于所述卷簧凹槽上方，进而对卷簧进行固定。
19.进一步地，所述传动齿轮头部设有卷簧转轴，所述卷簧转轴穿过所述卷簧通孔与所述卷簧传动连接，所述传动齿轮尾端设有传动槽，所述传动槽能与所述限力杆上的传动齿套接。
20.现有的技术相比，本发明具有如下效果：
21.本发明将弯管与卷收器罩壳分离，所述弯管再通过固定组件固定于所述卷收器框架侧边，与传统的一体成型相比，降低了加工难度和制造成本，同时固定组件还可用于固定卷簧和卷筒组件。
22.本发明通过在齿条尾部设置的易溃塑料件，保证了齿条最初的安装位置正确，同时又保证了齿条在长期的抖动过程中不易发生位置变化。
23.本发明的齿条具有限位滑槽，并通过铆钉与限位滑槽的配合对齿条进行限位，避免了在高压力下，齿条头部被卷入传动齿轮造成卡死的问题，同时由于铆钉本身还可具有固定作用，则使得本结构更加紧凑，无需在原本腔体内部增加限位结构，降低了生产成本。
附图说明
24.图1是本发明一种预紧限力式安全带卷收器的结构示意图；
25.图2是本发明的侧面结构示意图；
26.图3是本发明的易溃塑料件的连接示意图；
27.图4是本发明的拆分示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，以下将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1
30.本发明的一种预紧限力式安全带卷收器，包括：卷收器框架、卷筒组件、预紧组件和固定组件。所述预紧组件包括：弯管、气体发生器、传动齿轮和齿条；所述弯管头部设有气体发生器，所述弯管上设有安装缺口；所述传动齿轮位于所述安装缺口位置中并传动连接所述卷筒组件；所述齿条可滑动的设于所述弯管中，所述齿条设有用于固定齿条初始位置的易溃塑料件，所述易溃塑料件可对齿条的初始位置进行固定。本发明能降低生产成本，保证齿条初始位置以及避免齿轮头部卡死的优点。
31.如图1、图2所示，一种预紧限力式安全带卷收器，包括：卷收器框架1、卷筒组件2、预紧组件3和固定组件4。
32.所述卷筒组件2设置于所述卷收器框架1内。
33.所述预紧组件3包括弯管31、气体发生器32、传动齿轮33和齿条34；所述弯管31通过所述固定组件4固定于所述卷收器框架1侧边，所述弯管31头部连接有所述气体发生器32，所述弯管31上开设有安装缺口311，所述传动齿轮33位于所述安装缺口311中，且所述传动齿轮33固定套接所述卷筒组件2，所述限力杆21的一端套接在所述传动齿轮33的传动槽332中；所述齿条34设于所述弯管31中并具有向下滑动的运动行程，所述弯管31上设有易溃塑料件312，所述易溃塑料件312与所述弯管31和所述齿条34固定连接，进而固定所述齿条34的初始位置。
34.如图2、图3所示，所述弯管31上设有连接孔314，所述齿条下端设有齿条固定孔342，所述易溃塑料件312穿过所述连接孔314并卡接于所述齿条固定孔342中。当车辆发生碰撞时，所述气体发生器32产生巨大压力带动齿条34位移，此时易溃塑料件312被冲溃并发生断裂，所述齿条34能正常位移。
35.本实施例的易溃塑料件312为塑料钉，其尖端穿过所述连接孔314并插接于所述齿条固定孔342中，而且所述易溃塑料件312设置于所述齿条的尾端位置，进而所述齿条34具有一定的运动行程，保证所述齿条34具有一定的加速度来冲溃所述易溃塑料件312。
36.需要说明的是，所述齿条34的头部有一圈凹槽，通过o形密封圈与弯管31配合保证弯管内一定的气密性，进而在所述气体发生器32触发时，气体发生器产生的气体能作用于所述齿条34(活塞件)端面上，进而推动所述齿条34向下滑动。
37.如图2、图4所示，所述弯管31上还开设有铆钉缺口313，所述固定组件4的其中一个
铆钉43穿过所述铆钉缺口313，所述齿条34沿滑动方向设有限位滑槽341，进而所述限位滑槽341可与所述铆钉43配合对所述齿条34进行限位。
38.当车辆发生碰撞时，所述气体发生器32触发，使得所述弯管31内的齿条34滑动，并啮合带动所述传动齿轮33，所述齿条34向下滑动位移，过程中带动所述传动齿轮33，直至所述限位滑槽341的上颚抵紧位于所述限位缺口313上的铆钉43，进而对齿条的滑动进行限位，避免所述齿条34过度位移导致齿条头部卷入传动齿轮中造成所述传动齿轮33卡死。
39.如图4所示，所述固定组件4包括垫片41、固定壳罩42和铆钉43，所述垫片41连接于所述卷收器框架1的侧边，所述固定壳罩42将所述弯管固定于所述垫片上，并通过所述铆钉43进行固定。
40.需要说明的是，穿过所述铆钉缺口313的铆钉43不仅具有将固定壳罩42固定在卷收器框架1侧边的作用，还具有对齿条34进行位移限制的作用，此限位方案相较于其他方案而言，无需在原本弯管内部增加额外的限位结构，降低了生产成本。
41.实施例2
42.一种预紧限力式安全带卷收器，包括：卷收器框架1、卷筒组件2、预紧组件3和固定组件4。所述卷筒组件2设置于所述卷收器框架1内。
43.所述预紧组件3包括弯管31、气体发生器32、传动齿轮33和齿条34；所述弯管31通过所述固定组件4固定于所述卷收器框架1侧边，所述弯管31头部连接有所述气体发生器32，所述弯管31上开设有安装缺口311，所述传动齿轮33位于所述安装缺口311中，且所述传动齿轮33固定套接所述卷筒组件2，所述限力杆21的一端套接在所述传动齿轮33的传动槽332中；所述齿条34设于所述弯管31中并具有向下滑动的运动行程，所述弯管31上设有易溃塑料件312，所述易溃塑料件312与所述弯管31和所述齿条34固定连接，进而固定所述齿条34的初始位置。
44.所述固定组件4包括垫片41、固定壳罩42和铆钉43，所述垫片41连接于所述卷收器框架1的侧边，所述固定壳罩42将所述弯管固定于所述垫片上，并通过所述铆钉43进行固定。
45.与实施例1不同的是，所述固定壳罩42包括：壳罩本体421和上盖422，所述壳罩本体421上方向下凹陷形成用于放置卷簧的卷簧凹槽423，所述卷簧凹槽423底部中间位置设有卷簧通孔424，所述上盖422可盖设于所述卷簧凹槽423上方，进而对卷簧进行固定。
46.实施例3
47.本实施例的一种预紧限力式安全带卷收器，包括：卷收器框架1、卷筒组件2、预紧组件3和固定组件4。
48.所述卷筒组件2设置于所述卷收器框架1内。
49.所述预紧组件3包括弯管31、气体发生器32、传动齿轮33和齿条34；所述弯管31通过所述固定组件4固定于所述卷收器框架1侧边，所述弯管31头部连接有所述气体发生器32，所述弯管31上开设有安装缺口311，所述传动齿轮33位于所述安装缺口311中，且所述传动齿轮33固定套接所述卷筒组件2，所述限力杆21的一端套接在所述传动齿轮33的传动槽332中；所述齿条34设于所述弯管31中并具有向下滑动的运动行程，所述弯管31上设有易溃塑料件312，所述易溃塑料件312与所述弯管31和所述齿条34固定连接，进而固定所述齿条34的初始位置。
50.所述固定组件4包括垫片41、固定壳罩42和铆钉43，所述垫片41连接于所述卷收器框架1的侧边，所述固定壳罩42将所述弯管固定于所述垫片上，并通过所述铆钉43进行固定。
51.如图2、图4所示，所述弯管31上还开设有铆钉缺口313，所述固定组件4的其中一个铆钉43穿过所述铆钉缺口313，所述齿条34沿滑动方向设有限位滑槽341，进而所述限位滑槽341可与所述铆钉43配合对所述齿条34进行限位。需要说明的是，穿过所述铆钉缺口313的铆钉43不仅具有将固定壳罩42固定在卷收器框架1侧边的作用，还具有对齿条34进行位移如图4所示，所述卷筒组件2包括：所述限力杆21和卷筒22，所述限力杆21两端均设有传动齿211，所述限力杆21一端通过传动齿211与所述传动齿轮33套接，另一端通过传动齿211与所述卷筒22套接。
52.与实施例1不同的是，所述传动齿轮33头部设有卷簧转轴331，所述卷簧转轴331穿过所述卷簧通孔424与所述卷簧传动连接，所述传动齿轮33尾端设有传动槽332，所述传动槽332能与所述传动齿211套接。
53.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做出的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，包括：卷收器框架、卷筒组件、预紧组件和固定组件；所述卷筒组件设置于所述卷收器框架内；所述预紧组件包括弯管、气体发生器、传动齿轮和齿条；所述弯管通过所述固定组件设于所述卷收器框架侧边，所述弯管头部连接有所述气体发生器，所述弯管上开设有安装缺口，所述传动齿轮位于所述安装缺口中，且所述传动齿轮位于所述卷筒组件的端部，所述卷筒组件内的限力杆的一端套接在所述传动齿轮尾部的传动槽内；所述齿条设于所述弯管中并具有向下滑动的运动行程；所述弯管上设有易溃件，所述易溃件与所述齿条连接。2.根据权利要求1所述的一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，所述弯管上开设有铆钉缺口，所述固定组件的其中一个铆钉穿过所述铆钉缺口，所述齿条沿滑动方向设有限位滑槽，进而所述限位滑槽与所述铆钉配合对所述齿条进行限位。3.根据权利要求1所述的一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，所述弯管上设有连接孔，所述齿条下端设有齿条固定孔，所述易溃件穿过所述连接孔并卡接于所述齿条固定孔中。4.根据权利要求3所述的一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，所述易溃件为易溃塑料件，所述易溃塑料件穿过所述连接孔并插接于所述齿条固定孔中，所述易溃塑料件设置于所述齿条的尾端位置。5.根据权利要求4所述的一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，所述塑料件为塑料钉，塑料钉尖端穿过所述连接孔并插接于所述齿条固定孔中，所述塑料钉设置于所述齿条的尾端位置。6.根据权利要求1所述的一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，所述齿条的头部有一圈凹槽，凹槽通过密封圈与弯管连接。7.根据权利要求1所述的一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，所述卷筒组件包括限力杆和卷筒，所述限力杆两端均设有传动齿，所述限力杆一端通过传动齿与所述传动齿轮套接，另一端通过传动齿与所述卷筒套接。8.根据权利要求1所述的一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，所述固定组件包括垫片、固定壳罩和铆钉，所述垫片连接于所述卷收器框架的侧边，所述固定壳罩将所述弯管设置在所述垫片上。9.根据权利要求7所述的一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，所述固定壳罩包括壳罩本体和上盖，所述壳罩本体上方向下凹陷形成用于放置卷簧的卷簧凹槽，所述卷簧凹槽底部中间位置设有卷簧通孔，所述上盖可盖设于所述卷簧凹槽上方，进而对卷簧进行固定。10.根据权利要求7所述的一种预紧限力式安全带卷收器，其特征在于，所述传动齿轮头部设有卷簧转轴，所述卷簧转轴穿过所述卷簧通孔与所述卷簧传动连接，所述传动齿轮尾端设有传动槽，所述传动槽能与所述限力杆上的传动齿套接。

技术总结
本发明公开了一种预紧限力式安全带卷收器，包括：卷收器框架、卷筒组件、预紧组件和固定组件；所述预紧组件包括：弯管、气体发生器、传动齿轮和齿条；所述弯管头部设有气体发生器，所述弯管上设有安装缺口；所述传动齿轮位于所述安装缺口位置中并传动连接所述卷筒组件；所述齿条可滑动的设于所述弯管中，所述齿条设有用于固定齿条初始位置的易溃塑料件，所述易溃塑料件可对齿条的初始位置进行固定；本发明能降低生产成本，保证齿条初始位置以及避免齿轮头部卡死的优点。免齿轮头部卡死的优点。免齿轮头部卡死的优点。


技术研发人员：杜群贵 戴树峰
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/6/27