专利名称：带质体驱动的旋转张紧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种尤其用于汽车安全带的旋转张紧器，该安全带的自动伸缩器的安全带卷绕轴在连接其上的旋转张紧器释放时可通过配置的一个传动装置在安全带的卷绕方向内旋转，该传动装置由一个用于该安全带卷绕轴的具有外齿的传动轮和一个至少包围该传动轮部分圆周的通道组成，该通道用来输送在该张紧器释放时加速到达的并与该传动轮的外齿啮合的质体。
在文献DE 195 12 660 A1中描述了具有上述特征的旋转张紧器。在该文中也提及了这个问题，即在第一质体撞击到传动轮的外齿上时，通过该传动轮可导致随后的质体的通过受阻，至少可导致这个传动过程的正常进行受到干扰。为此，这类文献提出了这样的解决办法，即在质体和转动轮相互撞击的区域内，相关的元件具有柔韧性或弹性，以便通过这样构成的元件的可能的避让来防止质体和传动轮的相互卡住，但这种解决办法是不令人满意的。
所以，本发明的目的在于，用质体与其外齿的形状连接的啮合来保证这类旋转张紧器的质体在整个传动轮上的无干扰的运动。
这个目的的解决办法包括本发明的优选设计方案和改进可从列在本说明书后面的各项权利要求的内容中得知。
本发明的基本思想是，提出一个由一质体和一前置探测器组成的异形元件来使该质体同步地形状一致地进入传动轮的外齿中。这样，不用较大的结构上的花费，而以简单的方式就实现了依次的质体和传动轮的相应位置或传动轮的外齿的撞击同步，即在传动轮与作为第一个冲击的质体的外齿处于不同步的位置时，前置探测器进行传动轮或外齿相应凹槽的位置校正，从而使随后的质体总是与传动轮的外齿达到无干扰的形状连接。
根据本发明的第一种结构型式，该异形件由第一个质体和第二个质体组成，其中第一个质体作为探测器只具有一个匹配传动轮外齿的形状完整的质体的部分轮廓并通过一个连接肋与形状完整的第二个质体连成一体。这种解决方案基于这样的原理由于在异形元件的框架内第一个质体只构成部分轮廓，作为探测器的第一个质体与传动轮的外齿的相应凹槽的位置无关而可进入这个凹槽，直至紧贴到由该部分轮廓在传动方向内加载的该凹槽的面积上为止，并在必要时进行传动轮的位置校正，所以与第一质体连接成一体的作为异形元件的组成部分和根据其与第一质体的对应确定的第二质体同步地进入与之对应的凹槽中。这样就保证了紧跟在第二个质体后面的其他质体的通过。
关于一个由两个相互连接的质体组成的双球体的构成可从文献DE196 02 549 A1中得知，这个为了达到一定的密封效果的配有一个密封件的装置位于对应烟火驱动的一端，也可有选择地位于质体序列的另一端上，但不影响这些质体的有待改进地通过传动轮的外齿。
根据本发明的一个实施例，在异形元件的框架内的第一质体的部分轮廓是这样构成的，即第一质体的部分轮廓由一个对准传动方向的半球体组成，它的面向第二个质体的限制平面与传动轮的半径辐射线成一定角度。从而为第一质体提供了通过传动轮外齿的临界齿的可能性。在撞击到下一个齿(从理论上讲，这个齿也位于一个临界位置)上时，不产生阻塞，因为在这种情况中，由于该齿相对被撞击的质体的取向改变了一个齿距，所以，这种撞击无论如何可导致传动轮的开始旋转。
根据本发明的一个实施例，连接肋至少部分地延续了第一质体到第二质体的缺少的轮廓；这样就改进了异形件或第一质体相对于外齿的取向。
在上述先有技术中已知，该传动轮是由两半对称的部分分开构成的。根据本发明的一个实施例，该连接肋啮合在传动轮的两半之间并由此对异形件进行导向。
在本发明的第二种结构型式中，该异形件的探测器做成一个可在传动轮外缘和通道内壁之间通过的扁平元件，且该传动轮在其外缘上具有一个作为控制齿部构成的第二齿部，其中容纳质体的外齿部和控制齿部为了与异形元件的探测元件共同作用而相互这样布置，即在探测元件上连接的第一质体与外齿部的一个凹座匹配对应时，该探测元件撞击到位于控制齿部的齿槽之间的一个齿腹的外轮廓上并在质体与外齿部的临界对应时啮合到控制齿部的一个齿槽中，且传动轮通过朝齿面的推动而旋转进入配合位置。
这种结构基于这样的原理探测器作为一个与在传动轮上构成的第二控制齿部共同作用的探测元件构成，在必要时，该探测元件同样可引起传动轮的位置校正。当该探测元件撞击到传动轮控制齿部的一个齿腹上时，该控制齿部相对于传动轮的容纳质体的外齿部这样排列，即连接在该探测元件上的质体同步进入传动轮的凹槽中；当该探测元件撞击该控制齿部的一个齿槽时，则传动轮的位置不与待进入的质体同步，并在这种情况中，该齿槽中的探测元件具有一定的运动间隙并由于该齿槽端的止挡而在传动轮的传动方向这样进行位置校正，即传动轮的外齿部与待进入的质体保持同步。
根据本发明的一个实施例，该探测元件作为T形元件构成，它具有一个与该控制齿部共同作用的T形梁并与作为球体构成的第一个质体连接。根据本发明的实施例，该探测元件和第一质体相互构成一体，或该探测元件在其对应T形梁的自由端叉开，并由此把球体以形状连接的方式啮合在一个相应的槽中。T形探测元件最好做成坚实的金属件。
此外，对本发明的两种结构型式来说，该异形件都可用一个固定在构成该通道的管套的壁内的夹箍来固定在它的起始位置内；其优点是，该质体通过与该夹箍连接的异形件固定在静止状态；与此同时，该夹箍可使异形元件相对于它的纵轴的方向对准以及旋转对准管套内的通道。如果该夹箍由于其结构具有弹簧预张紧或可塑性变形，则在异形元件可在通道和传动轮之间偏移的一定数值范围内，该夹箍可附加地通过传动轮可靠地调整异形元件的运动，特别是对本发明具有T形探测元件的结构型式是需要的。
根据本发明的一个实施例，该夹箍最好用一个剪力销固定在管套的壁中。
根据本发明的一个实施例，该夹箍具有一个啮合在两个质体之间的并相互挤压一排连续质体的弹簧臂，这样质体的传动链无间隙地压到固定在质体传动链另一端的活塞上，从而消除了嘎嘎的响声。
附图中示出了将在下面进行说明的本发明实施例。
图1旋转式张紧器的传动装置的第一种结构型式的部分示出的断面图；图2异形元件包括它的夹箍支架的透视图；图3图2所示异形元件和夹箍拉开的详图4旋转张紧器的传动装置的第二种结构型式的相当于图1的视图；图5为图4的传动装置确定的异形元件包括它的夹箍支架的透视图；图6图5所示异形元件和夹箍拉开的详图。
旋转式张紧器的传动装置的基本结构已在文献DE 195 12 660 A1中详细进行了描述，所以可参考该文献。图1所示旋转张紧器的传动装置10只包括本发明的一些改进的特征。从图中可以看出由对称的两半组成的传动轮11的一半，该传动轮用内齿12以形状连接的方式可连接在未示出的安全带自动伸缩器的安全带卷绕轴上。传动轮11在其外圆周上具有外齿13，其中这些外齿的单个凹座的形状作成半球形，因为在所示的实施例中以及在所引用的先有技术中，质体都作为球体构成。所示出的传动轮11的一半通过一个斜撑14进行导向，所以可朝这个斜撑放上未示出的一半而使传动轮11完整。
在传动轮11的平面内布置了一个弯曲的管套15，在它的内通道24中存放有用来加速传动轮11的未示出的球形质体。沿驱动方向(箭头30)，在这些球体的未示出的传动链的前端设置了一个异形元件16，它由第一球体17和第二球体18整体连接构成，其中，第一球体17作为探测器构成并只构成一个形状完整的球体的部分轮廓。该部分轮廓由一半球体组成，且其面向第二球体18的限制平面23与传动轮11的半径辐射线布置成一定的角度。第一球体17与形状完整的第二球体18通过一个窄的连接肋19连成一体。其中，在第一球体进入构成形状完整的第二球体18之前，连接肋19在其面对传动轮11的范围内至少部分地延续了第一球体17的缺少的轮廓。
由第一球体17和第二球体18共同构成的异形元件16由一个夹箍20夹持，而该夹箍本身则通过一个剪力销21固定在弯曲管套15的壁上的起始位置内，其中，夹箍20与异形元件16的连接是通过侧向夹住异形元件16的臂22啮合在相应的槽中来实现的。
在安全带自动伸缩器工作的过程中，在正常佩戴安全带的过程中，通过安全带的卷取和退绕分别改变传动轮11的外齿13的凹座相对于异形元件16或其第一球体17的位置，所以在烟火驱动装置释放时，对球体来说，可能发生这样的情况，即传动轮11的外齿13与异形元件16不位于一个同步的位置。如果由于张紧器的释放导致了剪力销21的切断，则夹箍20与异形元件16一起在弯曲的管套15的通道24中沿箭头30的方向运动，这时异形元件16的第一球体17首先进入传动轮11的外齿13的相应凹座中。由于第一球体17只具有在驱动方向倾斜放置的半球体形状的部分轮廓，所以在传动轮11的任意位置内都存在足够的间隙来使该半球体进入外齿13的一个凹座中；必要时，通过该半球体的圆周面与外齿13的凹座的限制面对准而可进行传动轮11的位置校正，所以随后的第二球体18作为异形元件16的组成部分便可同步地进入外齿13中，这样就保证了随后的球体与外齿13的同步性。
图2和3附加地示出了异形元件16和夹箍20的详细结构。图中未进一步示出，夹箍20也可与一个弹簧元件一起实施，通过该弹簧元件使连续的球体的传动链无间隙地顶到固定在球体传动链另一端的活塞上而可消除嘎嘎的响声。
图4至6表示本发明的另一种结构型式。此时，该传动轮在其外圆周上附加设置有第二控制齿部25，该控制齿部由一系列大致呈矩形的齿腹27和齿槽26组成。在这个实施例中，相应的异形元件16由第一球体18构成，该球体与一个作为探测器的T形的扁平元件28组合在一起，其中探测元件28的T形梁32构成与控制齿25共同作用的探测齿；T形元件28的自由端叉开，所以可把连接其上的第一球体18啮合在一个相应的槽33中。另一种选择是，探测元件28和第一球体18也可做成整体件。这样构成的异形元件16又相当于图1至3实施例那样，通过一个夹箍20固定在弯曲的管套15中。
在驱动释放时，如果作为探测齿的探测元件28的T形梁32撞击到一个齿腹27上，由于控制齿25与容纳球体的外齿13的配合，保证了第一球体18以及随后的球体的同步进入。如果作为探测齿的探测元件28的T形梁32撞击到控制齿25的一个齿槽26上时，则外齿13的相应凹座与第一球体18产生不良的对准，但可通过校正消除这种不利的对准，即齿槽26中的探测元件28沿驱动方向(箭头30)向前推动，直到它撞击到齿槽26的界定壁为止，并在这里这样进行传动轮11的位置校正，使外齿13的位置保证与球体同步。
在上面的说明中，各项权利要求中，摘要中和附图中公开的这份文献的诸多特征可单独地、也可任意组合来实现本发明的各种结构型式。
权利要求
1.尤其用于汽车安全带的旋转张紧器，该安全带的自动伸缩器的安全带卷绕轴在连接其上的旋转张紧器释放时可通过相应的一个传动装置在安全带的卷绕方向内旋转，其中该传动装置由一个该安全带卷绕轴的具有外齿的传动轮和一个至少包围该传动轮部分圆周的通道组成，该通道用来输送在该张紧器释放时加速到达的并与该传动轮的外齿啮合的质体，其特征为，设置了一个由一质体(18)和一前置探测器(17，28)组成的异形元件(16)来使质体(18)同步地和形状一致地进入传动轮(11)的外齿(13)中。
2.按权利要求1的旋转张紧器，其特征为，异形元件(16)由第一质体(17)和第二质体(18)组成，其中第一质体(17)作为探测器只具有一个匹配传动轮(11)的外齿(13)的形状完整的质体的部分轮廓并通过一个连接肋(19)与形状完整的第二质体连成一体。
3.按权利要求2的旋转张紧器，其中质体作为球体构成，其特征为，第一质体(17)的部分轮廓由一个对准驱动方向的半球体组成，该半球体面向第二质体(18)的限制平面(23)与传动轮(11)的半径辐射线成一定的角度。
4.按权利要求2或3的旋转张紧器，其特征为，连接肋(19)至少部分地延续到第二质体(18)的第一质体(17)的缺少的轮廓。
5.按权利要求2至4任一项的旋转张紧器，其中传动轮单独由两半对称部分构成，其特征为，连接肋(19)啮合在传动轮(11)的两半之间并由此对异形元件(16)进行导向。
6.按权利要求1的旋转张紧器，其特征为，异形元件(16)的探测器设计成一个可在传动轮(11)的外缘和通道(24)的内壁之间通过的扁平元件(28)，且传动轮(11)在其外缘上具有一个作为控制齿部(25)构成的第二齿部，其中容纳质体(17，18)的外齿部(13)和控制齿部(25)与异形元件(16)的探测元件(28)共同作用相互这样布置，即在探测元件(28)上连接的第一质体(18)与外齿部(13)的一个凹座匹配对应时，该探测元件撞击到位于控制齿部(25)的齿槽(26)之间的一个齿腹(27)的外轮廓上并在质体(18)与外齿(13)的临界对应时啮合到控制齿部(25)的一个齿槽(26)中，且传动轮(11)通过朝齿面推动而旋转进入配合位置。
7.按权利要求6的旋转张紧器，其特征为，探测元件作为T形元件(28)构成，它具有一个与控制齿部(25)共同作用的T形梁(32)并与作为球体构成的第一质体(18)连接。
8.按权利要求7的旋转张紧器，其特征为，探测元件(28)和第一质体(18)相互构成一体。
9.按权利要求7的旋转张紧器，其特征为，该探测元件在其T形梁(32)对面的自由端上是叉开的，所以球体(18)能以形状连接的方式啮合在一个相应的槽(33)中。
10.按权利要求6至9任一项的旋转张紧器，其特征为，T形探测元件(28)作为坚实的金属件构成。
11.按权利要求1至10任一项的旋转张紧器，其特征为，异形元件(16)由一个固定在构成通道(24)的管套(15)的壁内的夹箍(20)来固定在它的起始位置。
12.按权利要求11的旋转张紧器，其特征为，夹箍(20)用一个剪力销(21)固定在管套(15)的壁内。
13.按权利要求11或12的旋转张紧器，其特征为，夹箍(20)具有一个啮合在两个质体之间的并相互挤压一排连续质体的弹簧臂。
全文摘要
本发明涉及一种尤其用于汽车安全带的旋转张紧器,该安全带的自动伸缩器的安全带卷绕轴在连接其上的旋转张紧器释放时可通过一个配置的传动装置在安全带的卷绕方向内旋转,该传动装置由一个该安全带卷绕轴的具有外齿的传动轮和一个至少包围该传动轮部分圆周的通道组成,该通道用来输送在该张紧器释放时加速到达的并与该传动轮的外齿啮合的质体,设置了一个由一质体(18)和一前置探测器(17,28)组成的异形元件(16)来使质体(18)同步地和形状一致地进入传动轮(11)的外齿(13)中。
文档编号B60R22/46GK1371331SQ00812172
公开日2002年9月25日 申请日期2000年6月27日 优先权日1999年6月28日
发明者M·施密德特 申请人:奥托里夫发展有限公司