限力式芯轴及安全带卷收器的制作方法

本发明涉及安全带技术领域，尤其是涉及一种限力式芯轴及安全带卷收器。

背景技术：

安全带用于在驾驶或乘坐车辆时对驾驶员或乘车人进行保护，在车辆发生冲撞事故，安全带的卷收器锁紧，从而能够将人体限制于座位上。然而在所乘车辆行驶速度较高或发生强烈冲撞时，安全带继续在人体的惯性的作用下会继续被拉出。为限制安全带的继续拉出，现有技术在安全带卷收器的芯轴中设置增加限力结构来限制安全带的持续拉出，但一方面现有的限力结构限力行程短，另一方面限力方式单一，因此限力有待改进。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种限力式芯轴及安全带卷收器，以在一定程度上改善现有的安全带的限力结构限力行程短以及限力方式单一的技术问题。

本申请提供了一种限力式芯轴，用于安全带卷收器，包括芯轴本体、阻力件、限力环和轴头；

所述阻力件连接于所述芯轴本体和所述轴头之间；所述阻力件的一端上形成有曲形卡接槽，所述芯轴本体的端面上形成抵接部；所述限力环的一端位于所述曲形卡接槽内，所述限力环的另一端能够绕过所述抵接部并在所述芯轴本体的端面上延伸；

所述阻力件的外壁上形成有外螺纹连接部，所述芯轴本体上形成有与所述外螺纹连接部相适配的内螺纹连接部；在所述芯轴本体相对于所述轴头沿第一方向转动时，所述内螺纹连接部能够旋入所述外螺纹连接部直至所述芯轴本体和所述轴头停止相对转动。

在上述技术方案中，优选地，所述芯轴本体的端面上的所述抵接部的数量为一个，所述限力环在所述芯轴本体的端面上的延伸部分呈螺旋状，且所述延伸部分的旋向为所述第一方向。

在上述任一技术方案中，优选地，所述芯轴本体包括轴筒和止动螺母；

所述止动螺母设置于所述轴筒内的靠近所述轴头的一端，且所述轴筒的内壁上设置有定位槽，所述止动螺母的外壁上形成有定位部，所述定位部能够卡接至所述定位槽内，以使所述止动螺母能够与所述轴筒同步运动；所述止动螺母的内表面形成所述内螺纹连接部。

在上述任一技术方案中，优选地，所述阻力件包括杆部和头部；

所述杆部位于所述芯轴内，且所述杆部的一端与所述芯轴本体键连接；所述杆部的另一端与所述头部键连接；

所述头部朝向所述轴头的一端的端面上形成有所述曲形卡接槽，所述头部的外壁上对应所述外螺纹连接部的根部处设置有止挡部。

在上述任一技术方案中，优选地，所述头部朝向所述轴头的一端的端面上形成有第一凸起部、第二凸起部和第三凸起部；

所述第一凸起部和所述第二凸起部之间形成第一曲形槽，所述第一凸起部和所述第三凸起部之间形成第二曲形槽，所述第一曲形槽和所述第二曲形槽相连通并形成所述曲形卡接槽；

所述限力环上形成有与所述第一曲形槽相适配的第一卡接部和与所述第二曲形槽相适配的第二卡接部，以使所述限力环的一端能够卡接于所述曲形卡接槽内。

在上述任一技术方案中，优选地，所述第二凸起部和所述第三凸起部位于所述第一凸起部的两侧，且所述第一凸起部呈柱状，以使所述第一曲形槽和所述第二曲形槽形成呈环状的所述曲形卡接槽。

在上述任一技术方案中，优选地，所述第二凸起部和所述第三凸起部之间还设置有第四凸起部，所述第四凸起部和所述第二凸起部之间形成第三限位槽，所述第四凸起部和所述第三凸起部之间形成第四曲形槽；所述第三限位槽、所述第一曲形槽、所述第二曲形槽和所述第四曲形槽顺次相连通以形成所述曲形卡接槽；

所述限力环上还形成有与所述第三限位槽相适配的第三卡接部和与所述第四曲形槽相适配的第四卡接部，所述第三卡接部、所述第一卡接部、所述第二卡接部和所述第四卡接部顺次连接并能够卡接于所述曲形卡接槽内。

在上述任一技术方案中，优选地，所述第四凸起部的数量为两个，两个所述第四凸起部对称设置于所述第一凸起部的两侧，并与所述第二凸起部和所述第三凸起部形成关于所述第一凸起部对称的两个所述第三限位槽和两个所述第四曲形槽。

在上述任一技术方案中，优选地，所述限力环上还形成有与所述第三卡接部顺次相连接的第五卡接部和延伸部；

所述第五卡接部能够延伸至所述抵接部背离所述阻力件的一侧，所述延伸部在所述芯轴本体的端面上呈螺旋状延伸，以使所述芯轴相对于所述轴头沿所述第一方向转动时，所述抵接部能够与所述第五卡接部相抵接，并推动所述第五卡接部和所述延伸部缠绕于所述头部的外壁上。

本申请还提供了一种安全带卷收器，包括上述任一项所述的限力式芯轴。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本申请的限力式芯轴一方面通过在阻力件上设置曲形卡接槽，限力环的一端能够卡接于曲形卡接槽内，限力环的另一端能够绕过所述抵接部并在所述芯轴本体的端面上延伸至少一周，因此在二级限力过程中提高了二级限力行程。同时，在阻力件上还设置有外螺纹连接部，在芯轴本体的内壁上设置有内螺纹连接部，在二级限力过程中，随着芯轴本体的转动，芯轴本体上的内螺纹连接部能够旋入外螺纹连接部，在限力环的二级限力过程结束后即限力环全部缠绕于抵接部与阻力件的头部之间的环隙空间，此时芯轴本体的内螺纹连接部和外螺纹连接部装配到位，在螺纹限制的作用下，芯轴本体与阻力件的头部之间停止相对转动，从而使得芯轴本体与轴头停止相对转动，实现对限力停止的控制。

本申请安全带卷收器包括限力式芯轴，因此也具有提高限力行程的同时能够更好地控制限力停止的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的限力式芯轴的阻力件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的限力式芯轴的阻力件的头部的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的限力式芯轴的阻力件和止动螺母的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的限力式芯轴的芯轴本体的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的限力式芯轴的限力环的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的限力式芯轴的限力环与阻力件和芯轴的装配结构示意图；

图7为本发明实施例提供的限力式芯轴的结构示意图。

附图标记：

1-芯轴本体，12-轴筒，121-抵接部，122-定位槽，13-止动螺母，131-定位部，132-内螺纹连接部，2-阻力件，21-杆部，22-头部，221-第一凸起部，222-第二凸起部，223-第三凸起部，224-第四凸起部，225-第一曲形槽，226-第二曲形槽，227-第三限位槽，228-第四曲形槽，229-止挡部，230-外螺纹连接部，3-限力环，31-第一卡接部，32-第二卡接部，33-第三卡接部，34-第四卡接部，35-第五卡接部，36-延伸部，4-轴头。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照图1至图7描述根据本发明一些实施例的限力式芯轴及安全带卷收器。

参见图1至图7所示，本申请的实施例提供了一种限力式芯轴，其包括芯轴本体1、阻力件2、限力环3和轴头4，其中芯轴本体1用于缠绕安全带；阻力件2用于连接芯轴本体1和轴头4，同时能够配合限力环3来限制芯轴本体1和轴头4之间的相对转动。

具体地，参见图1、图4、图6和图7所示，芯轴本体1的内部中空，安全带绕设于芯轴本体1的外壁上，轴头4设置于芯轴本体1的一端。阻力件2包括杆部21和头部22，杆部21的一端位于芯轴本体1内并与芯轴本体1的第一端花键连接，杆部21的另一端与头部22的一端连接，头部22的另一端伸出于芯轴本体1的第二端的端面，并与轴头4相卡接，且在头部22的另一端的端面上形成有曲形卡接槽，限力环3的一端卡接于曲形卡接槽内，因此限力环3的一端能够相对于头部22固定不动；芯轴本体1的第二端的端面上形成有抵接部121，抵接部121位于曲形卡接槽的侧部，限力环3的另一端能够绕过抵接部121的外侧并在芯轴本体1的端面上延伸，且限力环3的延伸方向为安全带拉出时芯轴本体1转动方向的反方向。因此在正常行驶时，芯轴本体1和轴头4同步转动，安全带能够正常被拉出或收回；在发生冲撞事故时，安全带预紧器控制轴头4停止转动，因此阻力件2的头部22也停止转动，而人体的惯性会拉动安全带继续被拉出，使得芯轴本体1相对于轴头4继续转动，芯轴本体1上的抵接部121也随之转动。在芯轴本体1相对轴头4转动时，阻力件2的杆部21两端受力不平衡，因此阻力件2的杆部21会发生扭转，杆部21扭转的过程即为对芯轴本体1的一级限力。而在芯轴本体1转动的过程中，由于限力环3的一端绕过抵接部121，因此在芯轴本体1转动的过程中，抵接部121能够抵接限力环3并推动限力环3的延伸至芯轴本体1端面上的部分缠绕至抵接部121和阻力件2之间，直至限力环3填满抵接部121和阻力件2之间的环隙空间，并使芯轴本体1与阻力件2、轴头4均停止转动，此过程中限力环3发生形变以阻止芯轴本体1的转动，因此此过程为对芯轴本体1的二级限力。

需要说明的是，安全带预紧器对轴头端的预紧作用为现有技术中成熟的技术，因此具体原理过程不再具体说明。

对于上述限力过程，参见图2、图5和图6所示，由于本申请实施例的限力式芯轴在阻力件2的头部22设置有曲形卡接槽，使得限力环3的一端卡滞于曲形卡接槽内，即对限力环3的一端起到了稳定卡滞的作用，同时限力环3的另一端在芯轴本体1的端面上延伸，使得限力环3的二级限力行程得以选择，在保证限力环3一端固定的前提下，可以根据二级限力行程要求而选择性地设置限力环3在芯轴本体1的端面上的延伸长度。优选地，芯轴本体1的端面上的抵接部121的数量为一个，限力环3在芯轴本体1的端面上的延伸的部分呈螺旋状，其对应的圆心角的度数大于等于360度，即芯轴本体1的二级限力行程为至少一周；且限力环3在芯轴本体1的端面上的延伸的部分的旋向为第一方向，第一方向即为安全带被拉出时芯轴本体1转动方向的反方向。

需要说明的是，阻力件2的杆部21和头部22可以为一体式结构，也可以为分体式结构，优选为分体式结构，此时杆部21和头部22为花键连接。

此外，参见图1、图3和图4所示，为更好的控制限力过程的停止，本申请在阻力件2的头部22的外壁上设置有外螺纹连接部230，对应的芯轴本体1的一端的内壁面上设置有内螺纹连接部132，内螺纹连接部132和外螺纹连接部230相适配，在二级限力过程中，随着芯轴本体1的转动，芯轴本体1上的内螺纹连接部132能够旋入外螺纹连接部230，在限力环3的二级限力过程结束后即限力环3全部缠绕于抵接部121与阻力件2的头部22之间的环隙空间，此时芯轴本体1的内螺纹连接部132旋至外螺纹连接部230的根部，即内螺纹连接部132与外螺纹连接部230装配就位，此时在螺纹限制的作用下，芯轴本体1与阻力件2的头部22之间停止相对转动，从而使得芯轴本体1与轴头4停止相对转动，更好地实现了对限力停止的控制。优选地，在阻力件2的头部22对应其外螺纹连接部230的根部设置有止挡部229，止挡部229能够进一步对芯轴本体1进行止挡，确保能够实现限力停止。

优选地，参见图3和图4所示，芯轴本体1包括轴筒12和止动螺母13，止动螺母13设置于轴筒12内的靠近轴头4的一端，且轴筒12的内壁上设置有定位槽122，定位槽122的数量可以为一个或多个，止动螺母13的外壁上对应定位槽122形成有定位部131，定位部131能够卡接至定位槽122内，以使止动螺母13能够与轴筒12同步运动；止动螺母13的内表面形成内螺纹连接部132。

此外，还需要说明的是，止动螺母13上的内螺纹连接部132和阻力件2上的外螺纹连接部230的限力停止过程可与限力环3的二级限力过程同步进行，即当二级限力过程停止时，止动螺母13的内螺纹连接部132旋至阻力件2上的止挡部229处。此外，止动螺母13上的内螺纹连接部132和阻力件2上的外螺纹连接部230的限力停止过程还可与限力环3的二级限力过程不同步进行或停止，即可以在二级限力未停止时，止动螺母13的内螺纹连接部132旋至阻力件2上的止挡部229处完成限力停止过程等。对于二级限力过程和限力停止过程是否同步进行或停止主要在于芯轴组件对安全带保护方式的需求。

下面结合图2、图5和图6说明本申请的阻力件2的头部22的曲形卡接槽以及对应限力环3的一些较优实施例。

在本申请的实施例中，参见图2、图5和图6所示，阻力件2的头部22朝向轴头4的一端的端面上形成有第一凸起部221、第二凸起部222和第三凸起部223；

第一凸起部221和第二凸起部222之间形成第一曲形槽225，第一凸起部221和第三凸起部223之间形成第二曲形槽226，第一曲形槽225和第二曲形槽226相连通并形成曲形卡接槽；限力环3上形成有与第一曲形槽225相适配的第一卡接部31和与第二曲形槽226相适配的第二卡接部32，以使限力环3的一端能够卡接于曲形卡接槽内。且优选地，第二凸起部222和第三凸起部223位于第一凸起部221的两侧，且第一凸起部221呈圆柱状，以使第一曲形槽225和第二曲形槽226形成呈环状的曲形卡接槽。环状的曲形卡接槽的设置能够对限力环3的一端起到更稳定的限位作用，增大了限力环3与阻力件2的头部22的摩擦力，限力过程更为稳定。

此外，为进一步提高曲形卡接槽对限力环3的一端的限位，参见图2、图5和图6所示，优选地，本申请的实施例在第二凸起部222和第三凸起部223之间还设置有第四凸起部224，第四凸起部224和第二凸起部222之间形成第三限位槽227，第四凸起部224和第三凸起部223之间形成第四曲形槽228；第三限位槽227、第一曲形槽225、第二曲形槽226和第三曲形槽顺次相连通以形成曲形卡接槽；限力环3上对应形成有与第三限位槽227相适配的第三卡接部33和与第四曲形槽228相适配的第四卡接部34，第三卡接部33、第一卡接部31、第二卡接部32和第四卡接部34顺次连接并能够卡接于曲形卡接槽内。通过设置在阻力件2的头部22上设置多个曲形槽，能够进一步增大对限力环3的限位作用的稳定性，同时进一步增大了限力环3与阻力件2的头部22的摩擦力，限力过程更为稳定。

此外，为增加本申请的阻力件2和限力环3的适用性，以满足安全带被抽拉时芯轴本体1向不同方向转动的情况，本申请的实施例对于阻力件2和限位环的装配位置设计了两种方式，参见图2、图5和图6所示，可以对满足安全带被抽拉时芯轴本体1沿顺时针或逆时针方向转动时的限力作用。具体地，本申请的实施例设置第四凸起部224的数量为两个，两个第四凸起部224对称设置于第一凸起部221的两侧，并与第二凸起部222和第三凸起部223形成关于第一凸起部221对称的两个第三限位槽227和两个第四曲形槽228，因此第一曲形槽225、第二曲形槽226与其一侧的一个第三限位槽227和一个第四曲形槽228形成限力环3的第一装配位置，第一曲形槽225、第二曲形槽226与其另一侧的一个第三限位槽227和一个第四曲形槽228形成限力环3的第二装配位置，由于两个第三限位槽227和两个第四曲形槽228分别关于第一凸起部221对称，因此能够形成两个关于第一凸起部221对称的装配位置，使得安装于两个装配位置的限力丝的一端在芯轴本体1的端面上的延伸方向相反，即对应了芯轴本体1的两种不同旋向。

此外，参见图2、图5和图6所示，限力环3上还形成有与第三卡接部33顺次相连接的第五卡接部35和延伸部36；优选地，第五卡接部35具有一定弧度，用于与抵接部121相抵接，使得抵接部121对限力环3的推动过程更为稳定；而延伸部36能够延伸至抵接部121背离阻力件2的一侧，延伸部36在芯轴本体1的端面上呈螺旋状延伸，以使芯轴相对于轴头4沿第一方向转动时，抵接部121能够与第五卡接部35相抵接，并推动第五卡接部35和延伸部36缠绕于头部22的外壁上。

本申请还提供了一种安全带卷收器，包括上述实施例的限力式芯轴。由于安全带卷收器系统包括限力式芯轴，因而具有限力式芯轴的全部有益效果，在此不再一一赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。