专利名称：一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器的制作方法
技术领域：
本发明属于机动车安全零部件技术领域，本发明中所述的机动车，包括由内燃机 驱动的机动车辆、由电池带动电机驱动的电动车辆以及混合动力车辆，具体地说，涉及一种 应用于机动车的预张紧安全带卷收器。
背景技术：
在机动车安全零部件技术领域中，特别是在汽车安全带制造技术领域中，安全带 对于司机及乘客发挥着重大的作用。目前，大多数机动车都安装有紧急锁止式安全带和安全气囊等零部件，随着机动 车安全性越来越受到消费者和车厂重视，机动车安全系统也日趋完善，同时给安全带卷收 器和安全气囊之间配合提出更高要求。传统紧急锁止式安全带卷收器在车辆发生急减速时 锁止功能动作，此时安全带约束乘员，避免乘员身体撞击转向机构或挡风玻璃造成伤害。安 全气囊在车辆发生严重交通事故时气囊瞬间充气膨胀，乘员的躯干和头部撞向气囊，气囊 吸收撞击能量全面保护乘员。现有技术中，机动车安全气囊有一个充气膨胀释放能量的过程，而在发生碰撞事 故的瞬间，由于没有正确佩戴安全带、追求适感安全带佩戴过于松弛、乘员衣物厚薄和个体 差异等因素，导致安全带与乘员之间存在间隙，这个间隙就形成了乘员的安全隐患，导致安 全气囊不能全面的保护乘员，具体技术缺陷如下1.当瞬间发生碰撞事故时，安全气囊瞬间充气膨胀释放能量完毕，气囊将处于最 大充盈状态。如果乘员撞向气囊时，气囊正处于充气膨胀释放能量状态，膨胀的气囊有可能 给乘员带来意外伤害。2.当瞬间发生碰撞事故，乘员撞向气囊时安全带卷收器已吸收了部分能量。如果 撞击能量没有被安全带卷收器吸收，而是全部施加到气囊上则会给乘员带来伤害。本
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，在机动车发生碰撞事故的瞬间，由于乘员与安全 带之间存在间隙，将加大司机或成员对安全气囊的撞击力度，而安全气囊不能全面保护乘 员的技术问题，而提供了一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器。本发明所提供的技术构思是，在现有安全带卷收器的基础上，增加安全带预收紧 功能，克服在机动车发生交通事故的瞬间，由于乘员与安全带之间存在间隙，而导致安全气 囊不能全面保护乘员的技术问题；使得机动车在发生碰撞的瞬间，由安全带预收紧装置先 发生作用，卷收器收紧安全带，消除乘员与安全带之间的间隙，将乘员瞬间固定在座椅上， 等待安全气囊充气膨胀完成，安全带卷收器与安全气囊正确配合，保护乘员安全。本发明所提供的技术方案是，一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，包括卷 收器框架、卷轴和卷簧板等，在所述卷收器框架上设有能够使安全带预收紧的预收紧装置， 所述预收紧装置与所述卷轴相联接，所述预收紧装置由动力装置、单向离合器装置和动力 传输装置构成，所述动力装置与单向离合器装置之间通过动力传输装置相连，所述动力装置安装固定在所述卷收器框架上，所述动力装置由气缸体、活塞、火药气体发生器、紧固螺 母、安装座组成。所述气缸体为管状气缸体，所述管状气缸体一端通过螺纹密封联结在安装座上， 一端装有限位销。所述安装座具有安装孔，所述火药气体发生器插入安装孔内，通过紧固螺母固定， 所述安装座固定在卷收器框架上。所述单向离合器装置由与所述卷轴联接的从动轮、主动轮、啮合辊子、主动轮定位 板组成，所述主动轮上具有楔形空间，所述啮合辊子插入楔形空间内。所述主动轮固定在主动轮定位板轴销上，所述主动轮定位板轴销在一定载荷下被 主动轮沿切线方向剪断；所述主动轮表面设有沟槽，可缠绕预定圈数钢丝绳。所述卷簧板上设有卷簧板轴销，所述啮合辊子通过过盈配合插在所述卷簧板轴销 上，所述卷簧板轴销易于断裂，在一定载荷下，所述卷簧板轴销被剪断。所述动力传输装置为一钢丝绳。所述钢丝绳一端穿过活塞上的滑轮固定在安装座上，一端穿过主动轮锥形孔，通 过锥形块压紧钢丝绳。采用本发明所提供的技术方案，能够有效解决在机动车发生碰撞事故的瞬间，由 于乘员与安全带之间存在间隙，而安全气囊不能全面保护乘员的技术问题，能够消除乘员 与安全带之间的间隙，将乘员瞬间固定在座椅上，等待安全气囊充气膨胀完成，安全带卷收 器与安全气囊正确配合，保护乘员安全。同时，本发明所提供的技术方案，还具有成本低、制 造工艺简单、预收紧效果明显、使用寿命长等特点。
图1为本发明结构安全带卷收器外部结构示意图；图2为本发明动力装置结构示意图；图3为本发明单向离合器装置结构示意图；图4为本使用新型啮合辊子固定方式示意图；图5为本发明动力传输装置示意图。其中，1为气缸体；2为活塞；3为火药气体发生器；4为紧固螺母；5为安装座；6为 限位销；7为主动轮；8为啮合辊子；9为从动轮；10为卷簧板；11为卷簧板轴销；12为滑轮； 13为钢丝绳；14为沟槽；15为锥形块；16为楔形空间。
具体实施例方式本发明所提供的技术方案是，一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，包括卷 收器框架、卷轴和卷簧板10等，在所述卷收器框架上设有能够使安全带预收紧的预收紧装 置，所述预收紧装置与所述卷轴相联接；所述预收紧装置由动力装置、单向离合器装置和动 力传输装置构成，所述动力装置与单向离合器装置之间通过动力传输装置相连；所述动力 装置安装固定在所述卷收器框架上，所述动力装置由气缸体1、活塞2、火药气体发生器3、 紧固螺母4、安装座5组成；所述气缸体1为管状气缸体1，所述管状气缸体1 一端通过螺纹 密封联结在安装座5上，一端装有限位销6 ；所述安装座5具有安装孔，所述火药气体发生器3插入安装孔内，通过紧固螺母4固定，所述安装座5固定在卷收器框架上；所述单向离 合器装置由与所述卷轴联接的从动轮9、主动轮7、啮合辊子8、主动轮7定位板组成，所述 主动轮7上具有楔形空间16，所述啮合辊子8插入楔形空间16内；所述主动轮7固定在主 动轮7定位板轴销上，所述主动轮7定位板轴销在一定载荷下被主动轮7沿切线方向剪断； 所述主动轮7表面设有沟槽14，可缠绕预定圈数钢丝绳13 ；所述卷簧板10上设有卷簧板轴 销11，所述啮合辊子8通过过盈配合插在所述卷簧板轴销11上，所述卷簧板轴销11易于断 裂，在一定载荷下，所述卷簧板轴销11被剪断；所述动力传输装置为一钢丝绳13 ；所述钢丝 绳13 —端穿过活塞2上的滑轮12固定在安装座5上，一端穿过主动轮7锥形孔，通过锥形 块15压紧钢丝绳13。本发明与现有技术相比，其改进之处的功能在于车辆在发生严重交通事故时，安 全带卷收器通过预张紧装置瞬间产生卷收力，消除佩戴者与安全带之间的间隙。预张紧安 全带卷收器必须满足三个功能要求1.时间要求。当发生严重交通事故，车辆受到剧烈碰 撞时，与张紧安全带卷收器能瞬间动作，收紧安全带。2.载荷要求。卷收器必须瞬间产生足 够卷收力收紧安全带拉住乘员，但卷收力又不能过大而伤及乘员。3.收紧距离要求。安全 带必须被收紧到预定长度，保证完全消除乘员正常佩戴安全带的松弛状态，使乘员身体紧 贴座椅背。本发明所提供的技术方案，为实现上述功能本发明在传统紧急锁止式安全带卷收 器结构基础上增加以下装置1.动力装置使预张紧安全带卷收器瞬间产生卷收力。我们选择火药气体发生器3作为动力 源，火药气体发生器3在电脉冲信号触发下能瞬间产生足够能量，满足时间和载荷要求。火 药气体发生器3置于具有活塞2的狭长缸体内，当火药气体发生器3被激发推动活塞2运 动，产生足够推力。2.单向离合器装置它由与卷收器卷轴连结的从动轮9、主动轮7、啮合辊子8组成。单向离合器的作 用在于，预张紧功能未启动前，安全带可从卷轴上自由拉出和收回。当预张紧功能启动，在 主动轮7与卷轴啮合，在主动轮7的带动下，卷轴沿安全带收回方向转动，收紧安全带。3.动力传输装置它靠一根钢丝绳13将活塞2运动产生的拉力传递给离合器主动轮7。钢丝绳13 一端固定在活塞2上，一端缠绕在主动轮7上，活塞2拉动钢丝绳13使主动轮7转动同时 与卷轴啮合。如图1所示预张紧安全带卷收器外部结构特征。如图2所示动力装置结构特征，动力装置由气缸体1、活塞2、火药气体发生器3、紧 固螺母4、安装座5组成。管状气缸体1 一端通过螺纹密封联结在安装座5上，一端装有限 位销6防止活塞2弹出气缸体1，安装座5具有安装孔，火药气体发生器3插入安装孔内，由 紧固螺母4固定，安装座5固定在卷收器框架上。当火药气体发生器3被激发，迅速膨胀的 气体通过导向孔在缸体内产生推力，推动活塞2运动。如图3所示单向离合器装置结构特征。单向离合器装置由与卷轴联接的从动轮9、 主动轮7、啮合辊子8、主动轮7定位板组成。主动轮7上具有三个楔形空间16，三个啮合辊子8插入楔形空间16内，预张紧功能未启动前，三个啮合辊子8位于楔形空间16的大端， 卷轴与主动轮7分离。在活塞2运动下钢丝绳13拉动主动轮7顺时针转动使啮合辊子8 从楔形空间16的大端进入小端，主动轮7将啮合辊子8压向从动轮9与之啮合，使从动轮9 与主动轮7 —起沿安全带收回方向转动，安全带被收紧。主动轮7固定在主动轮7定位板 轴销上。主动轮7定位板轴销轴销易于断裂，在一定载荷下被主动轮7沿切线方向剪断。如图4所示为啮合辊子8固定方式。卷黄板上有三个卷黄板轴销，啮合辊子8通 过过盈配合插在轴销上。啮合辊子8对主动轮7起定位作用。卷黄板轴销易于断裂，主动 轮7转动时将啮合辊子8压向卷取轴，轴销被剪断，钢丝绳13可拉动主动轮7转动。如图5所示动力传输装置。钢丝绳13 —端穿过活塞2上的滑轮12固定在安装座 5上，一端穿过主动轮7锥形孔，用锥形块15压紧钢丝绳13，同时主动轮7表面具有沟槽14 可缠绕预定圈数钢丝绳13。由于钢丝绳13穿过活塞2，所以钢丝绳13被拉动的距离是活 塞2行程的两倍，这样使得卷收器结构紧凑，提高预张紧效率。可根据预张紧距离要求选择 气缸体1行程和钢丝绳13在主动轮7上缠绕圈数。
权利要求
一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，包括卷收器框架、卷轴和卷簧板(10)等，其特征在于，在所述卷收器框架上设有能够使安全带预收紧的预收紧装置，所述预收紧装置与所述卷轴相联接；所述预收紧装置由动力装置、单向离合器装置和动力传输装置构成，所述动力装置与单向离合器装置之间通过动力传输装置相连；所述动力装置安装固定在所述卷收器框架上，所述动力装置由气缸体(1)、活塞(2)、火药气体发生器(3)、紧固螺母(4)、安装座(5)组成。
2.根据权利要求2所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所 述气缸体(1)为管状气缸体(1)，所述管状气缸体(1) 一端通过螺纹密封联结在安装座(5) 上，一端装有限位销(6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于， 所述安装座(5)具有安装孔，所述火药气体发生器(3)插入安装孔内，通过紧固螺母(4)固 定，所述安装座(5)固定在卷收器框架上。
4.根据权利要求3所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所 述单向离合器装置由与所述卷轴联接的从动轮(9)、主动轮(7)、啮合辊子(8)、主动轮(7) 定位板组成，所述主动轮(7)上具有楔形空间(16)，所述啮合辊子(8)插入楔形空间(16) 内。
5.根据权利要求4所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所 述主动轮(7)固定在主动轮(7)定位板轴销上，所述主动轮(7)定位板轴销在一定载荷下 被主动轮(7)沿切线方向剪断；所述主动轮(7)表面设有沟槽(14)。
6.根据权利要求5所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所 述卷簧板(10)上设有卷簧板轴销(11)，所述啮合辊子(8)通过过盈配合插在所述卷簧板轴 销(11)上，所述卷簧板轴销(11)易于断裂，在一定载荷下，所述卷簧板轴销(11)被剪断。
7.根据权利要求6所述的一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，其特征在于，所 述动力传输装置为一钢丝绳(13)；所述钢丝绳(13) —端穿过活塞(2)上的滑轮(12)固定 在安装座(5)上，一端穿过主动轮(7)锥形孔，通过锥形块(15)压紧钢丝绳(13)。
全文摘要
本发明公开了一种应用于机动车的预张紧安全带卷收器，包括卷收器框架、卷轴和卷簧板等，在所述卷收器框架上设有能够使安全带预收紧的预收紧装置，所述预收紧装置与所述卷轴相联接；所述预收紧装置由动力装置、单向离合器装置和动力传输装置构成，所述动力装置与单向离合器装置之间通过动力传输装置相连；采用本发明所提供的技术方案，能够消除乘员与安全带之间的间隙，将乘员瞬间固定在座椅上，等待安全气囊充气膨胀完成，安全带卷收器与安全气囊正确配合，保护乘员安全。同时，本发明所提供的技术方案，还具有成本低、制造工艺简单、预收紧效果明显、使用寿命长等特点。
文档编号B60R22/46GK101985298SQ201010545358
公开日2011年3月16日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者蒋韶松 申请人:芜湖金安世腾汽车安全系统有限公司