专利名称：安全带设备的制作方法
安全带设备本发明涉及一种安全带设备，具体地用于机动车，包括可转动地支撑在支架内的卷收轴，安全带将其一端固定在该卷收轴上，其中卷收轴被朝向卷收位置偏置，其中安全带被卷收到卷收轴上且安全带可以通过转动卷收轴克服偏置而由卷收轴收起，并且其中扭杆被设置在卷收轴内，扭杆将第一端紧固至卷收轴且将第二端紧固至支架。这种安全带设备例如被用于机动车中。安全带被固定在卷收轴上且通过后者朝向卷收位置偏置。这种安全带设备通常还装有锁定和安全带收紧系统。安全带收紧系统在发生事故的情况下将安全带收紧到卷收位置。如果在这样的事故期间，安全带上例如由于车辆乘客的前冲移动而承受严重的负荷，那么通过锁定系统即可阻止安全带从卷收轴上解开。由此阻止乘客不受控制的前冲移动。在此过程期间，有非常大的力作用在安全带设备，特别是卷收轴上。因此一种已知的实用方法是在卷收轴的中空空间内设置扭杆，所述扭杆通过其一端紧固至卷收轴并且通过其另一端紧固至安全带设备的支架。支架通常被连接至车身。当发生碰撞的情况下作用在卷收轴上的力生效时，扭杆即被扭动。因此，能量即被分散并且由扭杆产生阻尼。扭杆通常在其两端具有明显的横截面扩展部分，目的是为了可靠地传输在发生碰撞的情况下出现的扭矩。为了将已有横截面扩展部分的扭杆插入通常为中空柱体的卷收轴的中空空间内，中空空间必须有足够大的尺寸。该中空空间的尺寸和卷收轴的最大外部尺寸给出了可供用于传输作用力的轴体积。已知的卷收轴通常由金属构成，目的是为了在发生碰撞的情况下通过该体积承受极大的作用力。尽管出于成本、重量和制造方面的原因而希望使用塑性材料，但是如果给定有限的体积，那么用塑料轴无法实现同等的坚固性。根据以上介绍的现有技术，本发明潜在的目的是提供一种如篇首所述类型的安全带设备，这种安全带设备与现有技术相比具有成本更低和重量更轻的结构，而且仍然能够可靠地满足任何情况下安全要求。根据本发明，该目标通过权利要求1中的主题内容实现。有利的实施例可以根据从属权利要求、说明书和附图得出。针对如篇首所述类型的安全带设备，本发明通过围绕卷收轴内的扭杆模制塑性材料的事实来实现目标，其中至少扭杆的第二端不含塑性材料。扭杆的第二端与安全带设备的支架或壳体相接合。该支架或壳体通常被连接至车身。根据本发明的安全带设备可以被设置用于机动车并且可以用本身已知的方式包括安全带收紧系统。对于提供的锁定设备，类似地用本身已知的方式进一步可行的是，所述设备具有在高加速时，例如在机动车撞击到障碍物的情况下或者在机动车处于大角度时，锁定安全带的锁扣系统，由此确保通过安全带来约束乘客。卷收轴可以用本身已知的方式设计为中空柱体。扭杆可以用本身已知的方式在其末端具有横截面扩展部分。所述扭杆与支架或卷收轴相接合。横截面扩展部分可以被设置为沿径向具有至少一个凸起，优选地是数个凸起。凸起在安全带设备上承受大作用力的情况下，例如在机动车撞击到障碍物时，使用供扭矩传输使用的驱动特性。本发明中扭杆的模制加入或铸造加入是在注塑模制成型过程中进行。在此情况下，扭杆除了其第二端以外基本上完全由模制塑性材料包围。具体地，扭杆的第一端可以完全模制加入。由此,扭杆就由塑性材料牢固地包围。卷收轴在模制加入扭杆之前可以具有比扭杆更大的中空空间，由此，即使在横截面扩展部分较大时，扭杆也能够毫无问题地插入中空空间内。通过后续的模制加入，特别是模制加入扭杆的第一端，横截面扩展部分中的凸起就以最优的方式被加入卷收轴内。与此同时，用于作用力传输的有效体积得以增加，而无需不必要地增加轴的外部尺寸。因此实现了高保持力，并且在发生碰撞的情况下，确保了在此过程期间发挥作用的可靠的扭矩传输。卷收轴实现了特别是在高温下的条件下达到更高的强度。与此同时，根据本发明的卷收轴具有紧凑的形状系数。扭杆可以用本身已知的方式由金属材料构成。但是，根据本发明的卷收轴也可以基本上完全由塑性材料构成。这样的塑性材料降低了生产成本并且减轻了设备的重量。与此同时，在任何情况下都可以像常规的金属卷收轴那样承受在发生碰撞时出现的负荷。如前所述，可以将塑性材料注入卷收轴的中空空间内。由此,卷收轴即可预先制成，并且在此情况下还可以由不同于注模塑料的材料构成。但是，也可以在注塑模制成型过程中将即将模制的卷收轴完全围绕扭杆，这在生产工艺方面是一种特别简单的方法。根据一个特别实用的实施例，扭杆在任何情况下都可以在其第一端和第二端上具有星形的横截面扩展部分。星形的横截面扩展部分确保了特别可靠的扭矩传输。根据另一个实施例，卷收轴可以包括从模制加入的扭杆开始沿径向延伸的数根肋条。这些肋条可以在模制加入扭杆的过程中生成。上述肋条为卷收轴提供了高抗弯刚度。根据另一个实施例，可以对安全带进行的操作从安全带固定在卷收轴上的一端开始，以通过出口离开卷收轴，并且对于安全带来说，在安全带完全由卷收轴收起的状态下，是在其固定在卷收轴上的一端和卷收轴的出口之间的至少一个表面上面对面地延伸。在该实施例中，安全带因此在至少一个表面上面对面地弓I导。这就意味着安全带面对面地靠接该表面，也就是面对面地与该表面摩擦接触。由此形成的摩擦面被设置在安全带的锚定端和卷收轴的出口之间，并构成用于安全带的卷绕面。摩擦面在承担负荷期间吸收作用在安全带设备上的部分作用力。这就相应地减小在安全带，特别是关键的锚定端区域内，作用到卷收轴上的作用力。反过来，这还进一步减小对卷收轴的稳定性要求，由此进一步提高使用塑料卷收轴时的安全性。所述至少一个表面可以是卷收轴的表面，具体地是卷收轴的外表面。该表面可以进一步由加至卷收轴上的外表面的套层构成。而且，所述至少一个表面可以是弯曲的。这些实施例的特征在于跟已知的轴相比，只需对卷收轴的结构进行微调且在结构方面的低费用。如果设有套层，那么套层可以由塑性材料构成，例如可以由具有特别高摩擦系数的塑性材料构成。摩擦面可以通过表面曲率，例如圆形曲率，用最优的方式调整为安全带的路径，由此给出特别大的面积和均匀的摩擦接触。根据另一个实施例，在卷收轴内可以设至少一个狭缝，该狭缝具备入口和出口，其中安全带延伸穿过所述狭缝。安全带由此通过入口伸入狭缝内，穿过狭缝并通过出口重新离开狭缝。狭缝可以基本为平面设计或者具有一定的曲率。根据与之相关的另一个实施例，所述至少一个表面可以是外侧界定出至少一个狭缝的表面。根据另一个实施例，可以在安全带完全由卷收轴收起的状态下对安全带进行操作，并且从安全带固定在卷收轴上的一端开始，以首先穿过卷收轴内的第一狭缝，并随后在至少一个表面上延伸，并且进一步随后延伸穿过卷收轴内的第二狭缝。安全带随后通过具体由第二狭缝构成的出口从卷收轴中伸出。安全带因此从第一狭缝露出，通过卷收轴的外表面继续延伸，所述表面例如可以是弯曲的，并且随后进入第二狭缝。在安全带从第一狭缝露出时以及在安全带进入第二狭缝时，安全带都可以转向，例如超过60度，具体地是转向约90度。第一和第二狭缝可以彼此平行地延伸。由此实现卷收轴的特别均匀的加载。根据另一个实施例，安全带在完全由卷收轴收起的状态下，并且从安全带固定在卷收轴上的一端开始，可以首先在卷收轴的至少一个表面上延伸并随后延伸穿过卷收轴内的至少一个狭缝。安全带随后通过同样可以由狭缝构成的出口从卷收轴内伸出。在本实施例中，该狭缝可以是卷收轴内的唯一狭缝。从锚定端开始，安全带首先在摩擦面上延伸并随后延伸穿过狭缝。根据另一个实施例，安全带可以包括套环，该套环的一端固定在卷收轴上，通过该套环引导固定在卷收轴插孔内的螺栓。以下参照示意性附图更加详细地介绍本发明的示范性实施例，在附图中
图1根据本发明以第一立体图示出了安全带设备；图2以第二立体图示出了图1中的安全带设备；图3根据本发明以立体图示出了安全带设备中的扭杆；图4以立体截面图示出了图1中的安全带设备；图5以侧视图示出了图1中的安全带设备；图6以纵向截面图示出了图1中的安全带设备；图7以端视图示出了图1中的安全带设备；并且图8沿图6中的8-8线以截面图示出了图1中的安全带设备。除非另有说明，否则相同的附图标记在图中被用于表示相同的对象。根据本发明的安全带设备被设置用于机动车并且包括可转动地支撑在支架或壳体(未具体示出)内的卷收轴10。在图示的示例中，卷收轴10具有中空柱体的基本形状。安全带12将其一端固定在卷收轴10上。具体地在图4的立体截面图中可以看出，安全带12包括套环14，套环14位于安全带固定在卷收轴10上的一端，通过套管14引导固定在卷收轴10上的对应插孔18内的螺栓16。安全带设备进一步包括本身已知的锁定设备，所述锁定设备具有锁扣系统，该锁扣系统在高加速时，例如在机动车撞击到障碍物的情况下或者在机动车处于大角度时，锁定安全带12，由此确保通过安全带来约束乘客。卷收轴朝向卷收位置偏置，其中安全带12被卷收到卷收轴10上。安全带12可以通过转动卷收轴10来克服该偏置，从而由卷收轴收起。正如具体在图4和图6中能够看到的那样，安全带12被引导穿过彼此平行延伸的两个基本为平面的狭缝20，22，延伸出卷收轴10。在图4中狭缝20的下端，所述狭缝具有收窄部分，由此阻止螺栓16被向上拉动穿过狭缝。图4中的安全带12因此被锚定在狭缝20的开口内以禁止向上移动。正如类似地在图4中能够看到的那样，例如，安全带12从其在螺栓16上的锚定端开始，延伸穿过第一狭缝20并穿过狭缝20的上方出口，然后被转向约90度。此后，安全带12延伸穿过在卷收轴10上弯曲的上表面24。在此过程中，安全带12是在卷收轴10大于1/8的周长上被引导。安全带12随后被引导穿过狭缝22的上方入口并伸入狭缝22内，然后经过狭缝22被引导至狭缝22的下方出口并从狭缝22伸出，正如具体在图4中所示。为了进入第二狭缝22，安全带12被再次转向约90度。在图中所示的安全带12完全收起的状态下，所述安全带面对面地靠接在卷收轴10的外表面24上。在施加有大作用力的情况下，部分作用力被摩擦面24吸收，因此作用在卷收轴10上，并且特别是作用在螺栓16的锚定端上的作用力被相应地减小。而且，扭杆26被设置在卷收轴10内，例如在图3中示出的所述扭杆。尽管扭杆26是由金属材料构成，但是图示示例中的卷收轴10是由塑性材料构成。在扭杆26的两端中的每一端都具有星形的横截面扩展部分28，30。对于组件来说，扭杆26已被插入卷收轴10的中空空间内，而所述中空空间在图中未示出。所述中空空间随后在注塑模制成型过程中被装入塑性材料。在此过程期间，扭杆26除了其第二端及其横截面扩展部分30以外，均已被完全铸造加入到卷收轴10内。正如在图4中所示，沿径向成形的数根肋条32已经在注塑模制成型的过程中得以成形。图8沿图6中的8-8线示出了截面图。从图6和图8中能够看出，具有横截面扩展部分28的扭杆26的第一端已经被完全铸造加入到卷收轴10内。这就在卷收轴10和扭杆26之间得到了最优的作用力传输。根据本发明的安全带设备在卷收轴10是由塑性材料制成的条件下，以可靠的方式满足任何情况下所需的安全要求。
权利要求
1.一种安全带设备，具体地用于机动车，包括可转动地支撑在支架内的卷收轴(10)，安全带(12)的一端固定在该卷收轴上，其中卷收轴(10)被朝向卷收位置偏置，其中安全带(12)被卷收到卷收轴(10)上且安全带(12)可以通过转动卷收轴(10)来克服偏置从而被卷收轴收起，并且其中扭杆(26)被设置在卷收轴(10)内，扭杆(10)的第一端紧固至卷收轴(10)且其第二端紧固至支架，其特征在于塑性材料被模制包围卷收轴(10)内的扭杆(26)，其中至少扭杆(26)的第二端不含塑性材料。
2.如权利要求1所述的安全带设备，其特征在于卷收轴(10)是由塑性材料构成。
3.如权利要求1或权利要求2所述的安全带设备，其特征在于塑性材料被注入卷收轴(10)的中空空间内。
4.如以上权利要求中的任意一项所述的安全带设备，其特征在于卷收轴(10)在注塑模制成型过程中完全被模制包围扭杆(26)。
5.如以上权利要求中的任意一项所述的安全带设备，其特征在于扭杆(26)在所有情况下都在其第一端和第二端上包括星形的横截面扩展部分(28，30)。
6.如以上权利要求中的任意一项所述的安全带设备，其特征在于卷收轴(10)包括从模制加入的扭杆(26)开始沿径向伸出的数根肋条。
7.如以上权利要求中的任意一项所述的安全带设备，其特征在于安全带(12)从其固定在卷收轴(10)上的一端开始，通过出口离开卷收轴(10)，并且安全带(12)在其完全由卷收轴(10)收起的状态下，是在其固定在卷收轴(10)上的一端和卷收轴(10)的出口之间的至少一个表面上面对面地延伸。
8.如权利要求7所述的安全带设备，其特征在于所述至少一个表面是卷收轴(10)的表面，具体地是卷收轴(10)的外表面(24)。
9.如权利要求7或8所述的安全带设备，其特征在于在卷收轴(10)内设有至少一个狭缝(20，22)，狭缝(20，22)具备入口和出口，其中安全带(12)延伸穿过狭缝(20，22)。
10.如权利要求7至9中的任意一项所述的安全带设备，其特征在于安全带(12)在完全由卷收轴(10)收起的状态下并且从其固定在卷收轴(10)上的一端开始，首先延伸穿过卷收轴(10)内的第一狭缝(20)，随后在卷收轴(10)的至少一个表面上延伸，并且进一步随后延伸穿过卷收轴(10)内的第二狭缝(22)。
11.如权利要求7至9中的任意一项所述的安全带设备，其特征在于安全带(12)在完全由卷收轴(10)收起的状态下并且从其固定在卷收轴(10)上的一端开始，首先在卷收轴(10)的至少一个表面上延伸，并随后延伸穿过卷收轴(10)内的至少一个狭缝(20，22)。
12.如以上权利要求中的任意一项所述的安全带设备，其特征在于安全带(12)包括套环(14)，套环(14)位于安全带(12)固定在卷收轴(10)上的一端，通过该套管引导固定在卷收轴(10)上的对应插孔(18)内的螺栓(16)。
全文摘要
安全带设备，具体地用于机动车，包括可转动地支撑在支架内的卷收轴，安全带将其一端固定在该卷收轴上，其中卷收轴被朝向卷收位置偏置，其中安全带被卷收到卷收轴上且安全带可以通过转动卷收轴来克服偏置从而由卷收轴收起，并且其中扭杆被设置在卷收轴内，扭杆将第一端紧固至卷收轴且将第二端紧固至支架，其中塑性材料被模制围绕卷收轴内的扭杆，其中至少扭杆的第二端不含塑性材料。
文档编号B60R22/34GK103068641SQ201180040730
公开日2013年4月24日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年8月27日
发明者乌尔里希·克拉夫柯 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司