专利名称：卷收器以及包括该卷收器的安全带的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种卷收器以及包括该卷收器的安全带，更具体地，本实用新型是关于一种包括紧急锁止模式和自动锁止模式的卷收器以及包括该卷收器的安全带。
背景技术：
汽车安全带通常包括卷收器、织带和带扣。在带扣锁紧时，织带对座椅上的乘员实行保护。在汽车发生碰撞时，汽车的初速度在一瞬间骤减至零，由此产生的巨大惯性力将直接作用在乘员身体上，从而导致乘员与汽车内饰件发生严重的二次碰撞甚至将乘员抛出座椅。而安全带可以在危险发生时，在汽车巨大减速度下自动锁紧织带，将乘员牢牢固定在座椅上，避免二次碰撞的发生，从而达到保护乘员的目的。而对于儿童乘员来说，在乘车过程中，有可能嬉戏地将织带拉出卷收器玩耍，从而伸开安全带的整个可用长度，使安全带处于无效状态或者作用被削弱状态。一旦汽车出现碰撞事故，巨大的惯性力将把儿童抛出座椅，造成对儿童的伤害。
CN1493482A公开了一种包括自动锁止(ALR)模式和紧急锁止(ELR)模式的安全带卷收器。当自动锁止模式出现时，紧急锁止模式被终止，卷收器自动收回被孩子拉出的织带，并且保持这种模式，避免安全带被再度拉出造成危险。该安全带卷收器包括卷筒、偏心盘、凸轮盘、棘轮、阻挡爪，其中所述凸轮盘包括啮合凸轮和分离凸轮，所述啮合凸轮被构造成接合所述阻挡爪的阻挡位置，所述凸轮盘的分离凸轮被构造成接合所述阻挡爪的松开位置。但上述安全带卷收器需要在安全带长度与相对精确的传动比或减速比匹配时，才能确保自动锁止模式的作用。
CN1530268A也公开了一种包括自动锁止模式和紧急锁止模式的安全带卷收器。当自动锁止模式出现时，紧急锁止模式被终止，卷收器自动收回被孩子拉出的织带，并且保持这种模式，避免安全带被再度拉出造成危险。该安全带卷收器通过多个凸轮和多个轮盘结构来实现紧急锁止模式与自动锁止模式之间的切换，结构非常复杂。而且只有在安全带被全部抽出时，上述安全带卷收器的自动锁止模式才起作用，而不是主动判断乘员是大人还是儿童，也不能方便可控地启动自动锁止模式。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术中安全带卷收器结构复杂、不能方便可控地启动自动锁止模式的缺点，提供一种结构简单、能方便可控地启动自动锁止模式的安全带卷收器以及包括该卷收器的安全带。
本实用新型提供的卷收器包括球体敏感机构1、棘轮2和卷收器外盒3，其中，该卷收器还包括电控机构4，所述电控机构4包括驱动机构41、锁止棘爪42、轴43和弹性元件44，所述驱动机构41和弹性元件44分别位于锁止棘爪42远离棘轮2的一端的两侧，并固定在卷收器外盒3上，所述锁止棘爪42通过轴43固定在棘轮2的外侧并能绕轴43转动，轴43固定在卷收器外盒3上，弹性元件44的一端与锁止棘爪42远离棘轮2的一端固定连接，弹性元件44的另一端固定在卷收器外盒3上。
本实用新型提供的安全带包括卷收器、织带和带扣，其中，所述卷收器为本实用新型提供的安全带卷收器。
本实用新型所提供的安全带具有如下优点1)电控式自动锁止模式的应用，使得本实用新型的安全带具有结构简单、操作简便和自动锁止功能；2)通过与体重传感器和电子控制单元的电连接，使得本实用新型所述安全带具有自动判断功能；3)因为含有两套各自相互独立且分别具有不同功能和控制方式的锁止机构，因而具有更高的稳定性、可靠性和安全性。
图1为本实用新型提供的安全带卷收器的结构示意图；图2为本实用新型提供的安全带卷收器儿童安全模式下的工作示意图；图3为本实用新型提供的安全带卷收器成人模式下的工作示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的卷收器为一种包括儿童安全模式的安全带卷收器，该安全带卷收器包括球体敏感机构1、棘轮2、卷收器外盒3，其中，该卷收器还包括电控机构4，电控机构4固定在卷收器外盒内与球体敏感机构1不同的位置上。其中，球体敏感机构1为紧急锁止机构，电控机构4为自动锁止机构，也即儿童安全保险机构，两套锁止机构各自相互独立且分别具有不同功能和控制方式。由于本实用新型只是在现有技术安全带卷收器的基础上增加了专门用于保护儿童的电控机构4，因此对球体敏感机构1、棘轮2和卷收器外盒3没有特别的限制。球体敏感机构1、棘轮2和卷收器外盒3的结构和连接关系与现有技术卷收器的相应部分一样，已为本领域技术人员所公知，例如球体敏感机构1固定在卷收器外盒3的内部，棘轮2可绕轴旋转地固定在卷收器外盒3上，球体敏感机构1和棘轮2基本处于同一平面，卷收器外盒3通常为矩形盒。
例如，所述球体敏感机构1可以是现有技术中的普通三点式安全带上的球体敏感机构，其结构和工作原理已为本领域技术人员公知，通常包括滚珠11、滚动槽12和制动爪13，所述滚珠11设置在滚动槽12上并可在滚动槽12上自由滚动，所述制动爪13可摆动地支撑在滚珠11上。其中所述制动爪13包括啮合部分、支撑轴和邻接部分，所述啮合部分在平面图中看呈L形，L形的一部分可绕支撑轴旋转，邻接部分呈盘形并与啮合部分固定连接。
所述棘轮2与现有技术中三点式安全带的棘轮一样，通常包括图3中示出的棘轮齿21和未示出的螺旋弹簧、棘轮、惯性板、棘爪以及导向孔。当车辆迅速减速时，滚珠11在滚动面12上滚动，使得制动爪13的啮合部分绕支撑轴摆动，这样啮合部分便与棘轮2的棘轮齿21啮合，阻止安全带从卷筒上拉出。所述滚珠11通常为球形钢珠。
所述卷收器外盒3可以是立方体形、球形等规则或不规则形状，只要不限制棘轮及卷筒自由转动即可。
按照本实用新型提供的卷收器，为了更方便地固定弹性元件44，在卷收器外盒3上还包括凸起3a，弹性元件44与该凸起固定连接。所述凸起3a可以与卷收器外盒3为一体结构或独立结构并固定在卷收器外盒3上。优选情况下，所述凸起3a位于接近弹性元件44的一端的卷收器外盒3上，所述弹性元件44的一端远离驱动机构41。
其中，所述电控机构4包括驱动机构41、锁止棘爪42、轴43和弹性元件44，所述驱动机构41和弹性元件44分别位于锁止棘爪42远离棘轮2的一端，并固定在卷收器外盒3上，所述锁止棘爪42通过轴43固定在棘轮2外侧并能绕轴43转动，轴43固定在卷收器外盒3上，弹性元件44的一端与锁止棘爪42远离棘轮42的一端固定连接，另一端固定在卷收器外盒3上。驱动机构41与汽车的电子控制单元电连接，从而接受电子控制单元的电控制。
本实用新型的另一方面提供了一种安全带，包括卷收器、织带和带扣，所述卷收器包括球体敏感机构1、棘轮2、卷收器外盒3，其中，该卷收器还包括电控机构4，所述电控机构4固定在卷收器外盒内与球体敏感机构1不同的位置上。由于本实用新型仅涉及对锁止机构的改进，因此对织带和带扣没有特别的限制，它们之间的位置关系也为本领域技术人员所公知。例如织带可以是现有技术中的各种织带，通常为由涤纶制成的46-48毫米宽、1-4毫米厚的带状物并卷绕在可绕枢轴转动地支撑在卷收器外盒3上的卷筒(未示出)上，织带的两端分别固定有带扣的两部分。
本实用新型所述包括儿童安全模式的安全带的工作原理是当乘员坐到座位上将安全带织带拉出时，卷收器上的棘轮2会在织带带动下沿着如图3中A方向旋转，卷收器的球体敏感机构1和卷收器外盒3内置的电控机构4都不起作用。然后，乘员将安全带带扣扣上时，安全带会输出一个电信号，同时，汽车座椅体重传感器测量体重并输出信号，两个信号同时被传送到汽车主控部分的电子控制单元，电子控制单元首先判断乘员为成人还是儿童，如果体重大于设定值，则判断为成人，电池控制机构4不起作用，乘员可以自由拉出或卷收织带；如果体重小于设定值，判断为儿童乘员，则接通驱动机构41；如果体重大于设定值，判断为成人乘员，则不接通驱动机构41。在所述电子控制单元判断乘员为儿童并接通驱动机构41时，驱动机构41带动锁止棘爪42绕着轴43旋转，并拉动弹性元件44，使锁止棘爪42向靠近棘轮2的方向运动并与棘轮2外围的棘轮齿21啮合(如图2虚线所示)，织带被锁止，儿童安全保险模式启动。这样在行车过程中，儿童就不会拉出织带造成危险。当乘员不再使用安全带时，将带扣松开，驱动机构41不再吸引柱塞42，弹性元件44和锁止棘爪42回位，织带又可以卷回或者拉出。
与现有技术安全带一样，不管是儿童保险模式还是成人模式，在汽车发生碰撞事故时，在汽车减速度达到设定值的情况下，球体敏感机构1中的滚珠11在滚动槽12中滚动，带动制动爪上的啮合部分向靠近棘轮2的方向运动，并与棘轮2外围的棘轮齿21啮合，锁止织带，对乘员形成保护，如图3所示。
本实用新型所述驱动机构可以是现有技术中的各种驱动机构，如电磁线圈结构、液压缸结构或活塞泵结构，通常为电磁线圈结构，所述电磁线圈结构包括电磁线圈和柱塞，所述电磁线圈通常为铜丝线圈，所述柱塞与锁止棘爪远离棘轮的一端固定连接。
所述柱塞可以是现有技术中的各种形状和各种材质的柱塞，只要能被通电的电池线圈磁化作用即可，通常为铁基金属杆状物。所述柱塞还可以与锁止棘爪一体形成。
本实用新型对所述锁止棘爪的形状没有限制，只要能与棘轮上的啮合齿有效啮合的啮合部分即可。
本实用新型所述轴可以是现有技术中的各种轴，优选为销轴，更优选为径向直立柱状销轴。
本实用新型所述弹性元件是一个可以广义地解释为作为自动回缩机构的动力元件，例如可以是弹簧或弹片等，所述弹簧包括金属弹簧、塑料弹簧等。
权利要求1.一种卷收器，包括球体敏感机构(1)、棘轮(2)和卷收器外盒(3)，其中，该卷收器还包括电控机构(4)，所述电控机构(4)包括驱动机构(41)、锁止棘爪(42)、轴(43)和弹性元件(44)，所述驱动机构(41)和弹性元件(44)分别位于锁止棘爪(42)远离棘轮(2)的一端，并固定在卷收器外盒(3)上，所述锁止棘爪(42)通过轴(43)固定在棘轮(2)的外侧并且能够绕轴(43)转动，轴(43)固定在卷收器外盒(3)上，弹性元件(44)的一端与锁止棘爪(42)远离棘轮(2)的一端固定连接，弹性元件(44)的另一端固定在卷收器外盒(3)上。
2.根据权利要求1所述的卷收器，其中，所述驱动机构(41)为电磁线圈结构、活塞泵结构或液压缸结构。
3.根据权利要求2所述的卷收器，其中，所述电磁线圈结构包括线圈和柱塞。
4.根据权利要求3所述的卷收器，其中，所述柱塞的一端与电磁线圈靠近，另一端与锁止棘爪(42)远离棘轮(2)的一端固定连接。
5.根据权利要求3所述的卷收器，其中，所述柱塞与锁止棘爪(42)为一体结构。
6.根据权利要求1所述的卷收器，其中，在棘轮(2)外侧的卷收器外盒(3)上还包括凸起(3a)，弹性元件(44)的一端与该凸起(3a)固定连接。
7.根据权利要求6所述的卷收器，其中，所述凸起(3a)位于接近弹性元件(44)的一端的卷收器外盒3上，所述弹性元件(44)的一端远离驱动机构(41)。
8.根据权利要求6所述的卷收器，其中，所述凸起(3a)与卷收器外盒(3)为一体结构或者独立结构并固定在卷收器外盒(3)上。
9.根据权利要求1所述的卷收器，其中，所述弹性元件为弹簧或弹片。
10.一种安全带，包括卷收器、织带和带扣，其中，所述卷收器为权利要求1-9中任意一项所述卷收器。
专利摘要一种卷收器包括球体敏感机构1、棘轮2和卷收器外盒3，其中，该卷收器还包括电控机构4，所述电控机构4包括驱动机构41、锁止棘爪42、轴43和弹性元件44，所述驱动机构41和弹性元件44分别位于锁止棘爪42远离棘轮2的一端，并固定在卷收器外盒3上，所述锁止棘爪42通过轴43固定在棘轮2外侧并能绕轴43转动，轴43固定在卷收器外盒3上，弹性元件44的一端与锁止棘爪42远离棘轮42的一端固定连接，另一端固定在卷收器外盒3上。本实用新型提供的安全带卷收器具有紧急锁止功能和自动锁止功能，并且结构简单，操作方便。
文档编号B60R22/34GK2813378SQ20052010313
公开日2006年9月6日 申请日期2005年7月29日 优先权日2005年7月29日
发明者陈求辉, 韩超, 郭孝臣, 邹财松 申请人:比亚迪股份有限公司