专利名称：在不同的作用位置上具有不同载荷传递的安全带卷收器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有锁止装置的自锁式安全带巻收器，所述锁止装 置能够是安全带感应和/或车辆感应地可控的，该锁止装置用于可旋转地
安装在u型外壳的外壳臂架内的安全带轴，其中，所述锁止装置包括锁
定棘爪，所述锁定棘爪设置在所述安全带轴的轴端面的凹部内，并且是 可径向摆出至与形成在相配的所述外壳臂架上的锁止齿部啮合地安装， 其中，所述锁定棘爪在其摆出的位置上通过两个止动面支撑在所述轴端 面上的凹部的相配的力传递面上，并且在不同大小载荷的情况下，形成 通过材料变形导致的在所述锁定棘爪的齿和所述锁止齿部之间的分级的 啮合。
背景技术：
在EP 0 156 337 A2中记载了上述类型的自锁式安全带巻收器。一 般地，在U型安全带巻收器外壳的外壳臂架内各设有一个大体上呈圆形 的贯穿孔，以用于安装在外壳臂架内的安全带轴，该两个贯穿孔中的一 个设有一个呈圓周展开的内齿部，作为锁止齿部。与该贯穿孔相配的安 全带轴的轴端面制成用于下沉式或嵌入式的容置以及用于锁定棘爪可灵 活旋转的定位。此外，该锁定棘爪根据钟摆的形式而制成，呈倒"T，，形， 且具有一个形成在竖直的T形杆的自由端上的加粗部；该加粗部设置在 一个形成在轴端面的凹陷部内的腰形结构内，因而由此形成用于锁定棘 爪的旋转轴。所述锁定棘爪此外还通过一设在安全带轴的轴端面上的支 承轴颈而贯穿设在一长孔内，由此通过锁定棘爪的径向摆转运动而导致 锁定棘爪的导向。
由于锁定棘爪的T形形状，在轴端面上凹部的包围T形锁定棘爪的 侧壁上产生若干个力传递面，在这些力传递面上所述锁定棘爪在不同的
4作用位置上与相配的止动面产生贴合。由于一方面来自锁止齿部和锁定 棘爪的齿的形成，以及另一方面对于锁定棘爪支撑部以及力传递面的齿 啮合面的配合，使在有载荷的情况下在周向上产生力传递。同时还注意
棘爪的相配的止动面，而这样的轴端面的力传递面制成有屈服性的，例 如具有在有载荷的情况下可压坏的材料顶端。由此可以实现，在日常的 正常运行下，借由安全带巻收器外壳和锁定棘爪的各自在正常载荷情况
下形成啮合的齿部使所述锁止装置不会受到损坏；而在紧急情况下时， 在相应的较高载荷下屈服性的力传递面变形，并且由此所述锁定棘爪由 于进一步径向偏移借由所述锁定棘爪的齿部达到与锁止齿部更深的啮 合。
使用公知的安全带巻收器的缺点是，由于总是在周向上，特别是在 固定在外壳上的锁止齿部上产生力传递，必须要具有高的齿根强度，以 避免与锁定棘爪啮合的齿的剪切作用。由此不可避免地导致相对恶化的 齿距，其导致了不希望的用于所述锁定棘爪的长的锁定或解锁距离。同 时，对于锁止装置的构成还要求具备高的材料质量。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供这样的一种具有所述类型的特征的自 锁式安全带巻收器，即，在具有短的锁定或解锁距离的同时降低特别是 用于锁止装置的制造成本。
所述目的的解决方案还包括本发明的有利实施形式和改进方案均由 本说明书所附的权利要求书的内容得出。
本发明的基本思想是， 一方面的所述锁止齿部和另一方面的锁定棘
当在正常载荷下所述锁定棘爪与所述锁止齿部啮合时，沿径向载荷方向 在所述锁止齿部和所述安全带轴之间产生力传递；并且当在紧急情况下
少一个处于啮合状态的外壳齿的塑性变形而被传递。同时有效地提供这样的力传递的分配,即在安全带巻收器的正常运行下产生的大约至5kN 的载荷仅在径向载荷方向上传递；而在紧急情况下最大的由作用在安全 带轴上的安全带载荷产生的转矩和由此产生的载荷，以大约2/3通过径 向力吸收和以大约1/3通过额外产生影响的周向力吸收而传递或衰减。
使用根据本发明的设计，其优点在于，尽管在紧急情况下产生较高 的安全带载荷，却实现了应用一个相对精细的具有较小齿深的齿部，由 此在锁定棘爪的移出或返回控制上提供短的锁定和解锁距离。而且，在 所述安全带巻收器外壳的外缘和所述齿部直径之间的结构上的横截面能 够保持较小，并且此外对于锁止齿部的设计还能够采用较低质量并因此 较为经济的材料质量。
由本发明的实施例可知，所述锁止齿部横向对于周向展开的齿面制 成为当影响其负载过载时是可变形的。
由所述锁止齿部的结构能够知道，所述形成在锁止齿部的各个齿的 齿面彼此围成大于90。的角。
由本发明的实施例可知，所述轴端面上容置所述锁定棘爪的凹部i殳 有用于在径向方向上力传递的第一力传递面和用于在周向上力传递的第 二力传递面，其中，所述第二力传递面在正常载荷下进行径向力传递的 过程中没有贴靠到所述锁定棘爪的相配的止动面。
在此，能够在本发明的第一实施例中了解到，所述第一力传递面设 置为环绕支承孔的表面，所述支承孔形成在所述锁定棘爪内用于容置设 置在安全带轴上的支承轴颈，并且所述第一力传递面在所述锁定棘爪与 所述锁止齿部啮合时关于所述锁定棘爪的旋转轴径向设置在所述锁定棘 爪的在周向上的前部齿的对面。相应地，能够由该实施例可知，所述第 二力传递面径向展开至所述轴端面的外周围，并且当所述锁定棘爪与所 述锁止齿部啮合时在周向上是这样设置在周向上前部外壳齿的承担载荷 的齿面的对面，即，将所述锁定棘爪设有所述齿的区域设置在所述齿面 和所述第二力传递面之间，其中，在有效的实施例中能够得知，所述第 二力传递面形成在凸块上，所述凸块在周向上凸伸到所述锁定棘爪的形 状对应的凹入部内。
6由本发明的实施例可知，所述支承轴颈在其外部的经过所述锁定棘 爪的支承孔穿出的端部上当套装锁定棘爪时是这样变形的，即，所述锁
定棘爪在所述支承轴颈18上可旋转，并且同时确保防止轴向偏移。对此， 其优点在于，在将所述锁定棘爪安装在所述安全带轴的支承轴颈上以及 该支承轴颈的端部变形之后就构成了一个不会丢失的组件。因此，实现 了该由轴体、安全带轴和锁定棘爪组成的组件能够独立于所述安全带巻 收器的其它组件而制造和在先安装，由此还可以是在不向的制造商和不 同的产地进行。此外，锁定棘爪在该支承轴颈上的轴向保护还防止了在 有载荷的情况下所述锁定棘爪的折断，并确保了在安全带巻收器的所有 运4亍情况下安全带轴的轴体、锁定棘爪和外壳侧面的锁止齿部之间的形 状相配合的啮合。
由本发明的实施例可知，所述支承轴颈的所述端部由摇摆式铆接加 工而变形为铆^接头。
如从同类型构成的EP 0 156 337 A2中基本上所获知的，能够由本 发明的实施例了解到，所述安全带轴在其轴端面上设有凹陷部，该凹陷 部用于将所述锁定棘爪平齐地容置在所述轴端面内，其中，根据本发明， 还在所述凹陷部中容置有所述支承轴颈变形的端部，从而相对于轴端面 形成所述锁定棘爪还包括所述支承轴颈变形的端部的平齐的终结。
由本发明的实施例可知，所述安全带轴的轴体包括所述支承轴颈均 作为铸件而制成；由此确保在有载荷的情况下产生的锁止力的可靠的力 传递。
附图中示出本发明的实施例，该实施例在下面进行说明。其示出 图l为具有外壳臂架、轴端面和锁定棘爪的自锁式安全带巻收器的锁
止侧边的俯视图，其中示出了在正常载荷下径向力吸收时偏转到锁止齿
部内的锁定棘爪；
图2为图1的装置在紧急情况下产生全载荷并具有额外的周向力吸收 的状态下的示意7图3为图1的装置在图1中沿III-III线的剖^L图。
具体实施例方式
附图中没有示出自锁式安全带巻收器的其余所有部件，附图示出了 与安全带巻收器的锁止装置相配的外壳臂架10，该外壳臂架设有一贯穿 孔ll,该贯穿孔上以内齿部的形式形成一呈圆周展开的锁止齿部12。安 全带轴13的轴体通过其端面置放在贯穿孔11内，其中，该轴体在其轴 端面14上i殳有凹部15,在该凹部内可旋转地i殳置有锁定棘爪16。该锁 定棘爪16在其可从轴端面14的轮廓中摆出的端部上设有两个单独的齿 17，当锁定棘爪16位于其在图中所示的锁止位置时，该两个齿设置为与 外壳臂架10的锁止齿部12啮合。
锁定棘爪16借由凹口 19而设置在支承轴颈18上。此外，锁定棘爪 16还设有孔21，借由该孔使锁定棘爪16对于在安全带巻收器的不同操 作状态下的摆动通过一未示出的控制轴颈的咬合是可控的。
锁止齿部12由齿28的组列组成，该些齿由横向于周向展开的齿面 26以及在周向上定位的齿面27围成或构成。同时，齿面26、 27彼此围 成一个大于90度的角，从而得到相对平坦或者是相对钝的齿部。
环绕轴端面14上凹部15的分界壁上形成第一力传递面25,该第一 力传递面形状配合地环绕支承孔19,该支承孔是为了容置设置在安全带 轴上的支承轴颈18而设置在锁定棘爪16内，该支承孔在锁定棘爪16与 锁止齿部12啮合时，关于通过支承轴颈18而形成的锁定棘爪16的旋转 轴沿径向设置在锁定棘爪16在周向上的前部齿17的对面。此外，还设 有第二力传递面32,该第二力传递面设置在轴端面14环绕凹部15的区 域的凸块30上，该凸块凸伸到形成在锁定棘爪16上的凹入部31内。同 时，凸块30和凹入部31如此装配，即，径向延伸到轴端面14的外周围 的第二力传递面32横向于周向延伸，并且由此该第二力传递面当锁定棘 爪16与锁止齿部12啮合时是这样设置在周向上前部的通过锁止件啮合 的齿28的引入载荷的齿面26的对面，即，锁定棘爪16的设有齿17的 区域位于锁止齿部12的齿面26和第二力传递面32之间。首先如图1所示，按照安全带拉伸方向上的箭头36产生的安全带拉 力导致安全带轴13在箭头35方向上的转动，并且在相应的控制条件下 这样产生锁定棘爪16的径向偏转，即，锁定棘爪16的两个齿17与外壳 臂架10的锁止齿部12啮合。在正常载荷下发生这样的齿啮合，即在大 约直到5kN的载荷时，在凸块30上的该第二力传递面32就不会与锁定 棘爪16在凹入部31上形成的止动面发生贴合，因此由于在锁止齿部12 的齿面26和27上的锁定棘爪16的齿17的支撑只能产生一个对应箭头 29的径向力传递。
参见图2,在紧急情况下在箭头36的方向上产生安全带轴13的一个 较大载荷，那么位于锁定棘爪16的周向上的前部齿17啮合到锁止齿部 12的进入啮合的齿面26内，该齿面在以33所示的变形区域内屈服。由 于这样的较深的齿啮合，使具有第二力传递面32的凸块30与凹入部31 发生贴合，因此通过该结构现还在周向上按照箭头34额外产生一个力传 递。因此，在全载荷下，待承受的力不仅引向径向载荷方向而且还在周 向上通过锁定棘爪16导引到外壳臂架10的锁止齿部12内。
最后特别如图3所示，支承轴颈18的自由端在已套装有锁定棘爪16 时例如通过摇摆式铆接加工而变形为一铆钉头20，该铆钉头向外搭接在 锁定棘爪16上，并且由此用于确保锁定棘爪16在支承轴颈18上的轴向 固定和保护。而且，锁定棘爪16的材料厚度选择要小于容置锁定棘爪16 的凹陷部15的深度，从而使轴体23的凹陷部15同样平齐地容置下支承 轴颈18的铆钉头20。
所述说明书、权利要求书、说明书摘要和附图所公开的本发明的装 置的特征能够单独地也可以任意相互组合地对于实现本发明不同实施形
式都是重要的。
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权利要求
1.一种具有锁止装置的自锁式安全带卷收器，所述锁止装置能够是安全带感应和/或车辆感应地可控的，该锁止装置用于可旋转地安装在U型外壳的外壳臂架内的安全带轴，其中，所述锁止装置包括有锁定棘爪，所述锁定棘爪设置在所述安全带轴的轴端面的凹部内，并且是可径向摆出至与形成在相配的所述外壳臂架上的锁止齿部啮合地安装，其中，所述锁定棘爪在其摆出的位置上通过两个止动面支撑在所述轴端面上的凹部的相配的力传递面上，并且在不同大小载荷的情况下，形成通过材料变形导致的在所述锁定棘爪的齿和所述锁止齿部之间的分级的啮合，其特征在于，一方面的所述锁止齿部(12)和另一方面的锁定棘爪(16)的止动面以及轴端面(14)的凹部(15)的力传递面(25、32)相互之间是这样设置的，即，当在正常载荷下所述锁定棘爪(16)与所述锁止齿部(12)啮合时，沿径向载荷方向在所述锁止齿部(12)和所述安全带轴(13)之间产生力传递；并且当在紧急情况下载荷加大时，额外产生的载荷作为在周向上的作用力由于锁止齿部(12)的至少一个处于啮合状态的外壳齿(28、26)的塑性变形而被传递。
2. 根据权利要求l所述的自锁式安全带巻收器，其特征在于，所述 锁止齿部(11)横向对于周向展开的齿面(26)制成为当影响其的负载 过载时是可变形的。
3. 根据权利要求1或2所述的自锁式安全带巻收器，其特征在于， 所述形成在锁止齿部(12)的各个齿(28)的齿面(26、 27)彼此围成 大于90°的角。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的自锁式安全带巻收器，其 特征在于，所述轴端面(14)上容置所述锁定棘爪(16)的凹部(15) 设有用于在径向方向上力传递的第一力传递面(25)和用于在周向上力 传递的第二力传递面(32)，其中，所述第二力传递面在正常载荷下进行 径向力传递的过程中没有贴靠到所述锁定棘爪(16 )的相配的止动面上。
5. 根据权利要求4所述的自锁式安全带巻收器，其特征在于，所述第一力传递面(25)设置为环绕支承孔(19)的表面，所述支承孔形成 在所述锁定棘爪U6)内用于容置设置在安全带轴上的支承轴颈(18)， 并且所述第一力传递面在所述锁定棘爪与所述锁止齿部(12)啮合时关 于所述锁定棘爪(16)的旋转轴径向设置在所述锁定棘爪(16)的在周 向上的前部齿(17)的对面。
6. 根据权利要求4或5所述的自锁式安全带巻收器，其特征在于， 所述第二力传递面(32)径向展开至所述轴端面(14)的外周围，并且 当所述锁定棘爪(16)与所述锁止齿部(12)啮合时在周向上是这样设 置在周向上前部外壳齿(28)的承担载荷的齿面(26)的对面，即，将 所述锁定棘爪(16 )设有所述齿(17 )的区域设置在所述齿面(26 )和 所述第二力传递面(32 )之间。
7. 根据权利要求1至6中任意一项所述的自锁式安全带巻收器，其 特征在于，所述第二力传递面(32)形成在凸块(30)上，所述凸块在 周向上凸伸到所述锁定棘爪(16)的形状对应的凹入部(31)内。
8. 根据权利要求1至7中任意一项所述的自锁式安全带巻收器，其 特征在于，所述支承轴颈(18)在其外部的经过所述锁定棘爪(16)的 支承孔(19)穿出的端部上当套装锁定棘爪(16)时是这样变形的，即， 所述锁定棘爪(16)在所述支承轴颈(18)上可旋转，并且同时确保防 止轴向偏移。
9. 根据权利要求8所述的自锁式安全带巻收器，其特征在于，所述 支承轴颈(18)的所述端部由摇摆式铆接加工而变形为铆接头(20)。
10. 根据权利要求8或9所述的自锁式安全带巻收器，其特征在于， 所述安全带轴在其轴端面(14)上设有凹陷部(15)，该凹陷部用于将所 述锁定棘爪(16)包括所述支承轴颈(18)的变形的端部平齐地容置在 所述轴端面内。
11. 根据权利要求8至10中任意一项所述的自锁式安全带巻收器， 其特征在于，所述安全带轴(13)的轴体(23)包括所述支承轴颈(18) 均作为铸件而制成。
全文摘要
本发明涉及一种具有锁止装置的自锁式安全带卷收器，所述锁止装置能够是安全带感应和/或车辆感应地可控的，该锁止装置用于可旋转地安装在U型外壳的外壳臂架内的安全带轴，其中，所述锁止装置包括有锁定棘爪，所述锁定棘爪设置在所述安全带轴的轴端面的凹部内，并且是可径向摆出至与形成在相配的所述外壳臂架上的锁止齿部啮合地安装，其特征在于，一方面的所述锁止齿部(12)和另一方面的锁定棘爪(16)的止动面以及轴端面(14)的凹部(15)的力传递面(25、32)相互之间是这样设置的，即，当在正常载荷下所述锁定棘爪(16)与所述锁止齿部(12)啮合时，沿径向载荷方向在所述锁止齿部(12)和所述安全带轴(13)之间产生力传递；并且当在紧急情况下载荷加大时，额外产生的载荷作为在周向上的作用力由于锁止齿部(12)的至少一个处于啮合状态的外壳齿(28、26)的塑性变形而被传递。
文档编号B60R22/36GK101557964SQ200780038296
公开日2009年10月14日 申请日期2007年9月29日 优先权日2006年10月14日
发明者克劳斯·布特诺普, 多里斯·克勒格尔, 弗尔克尔·卡斯滕斯, 米夏埃多·托恩 申请人:奥托立夫开发公司