一种安全带卷收器及其工作方法、安全带装置和汽车与流程

本发明属于汽车零部件及汽车制造领域，具体涉及一种安全带卷收器及其工作方法、安全带装置和汽车。

背景技术：

近年来，随着我国汽车市场的不断发展，汽车普及率不断攀升，汽车安全性能称为消费者购车时需考虑的重要因素，各汽车生产厂家也越来越重视汽车的安全问题，碰撞测试是考量汽车安全的一项重要指标。

汽车安全带是在汽车上用于保证乘客以及驾驶员在车身受到猛烈撞击时防止被安全气囊弹出时伤害的装置，起着约束位移和缓冲作用。在使用时，安全带从卷收器上拉出，穿过安全带导向板(或安全带出口)，利用安全带上的插片插到座椅上或座椅旁的插扣上，以将乘客约束在汽车座椅上。

若行车遇到紧急情况，卷收器会锁止以阻止安全带拉出，保证车内人员安全。因此，卷收器的锁紧可靠性十分重要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种安全带卷收器及其工作方法，以提高安全带卷收器触发及锁紧的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种安全带卷收器，包括：离合机构和锁紧机构；其中所述离合机构适于触发锁紧机构锁紧安全带。

进一步，所述离合机构安装于安全带支架的一端，且包括：内齿盘、弹簧盘、棘爪和惯性块；其中所述惯性块的内侧面设有惯性挡块；当安全带被紧急拉出时，位于安全带支架内的芯轴带动弹簧盘与惯性块发生相对转动；即所述惯性挡块迫使棘爪向惯性挡块的延伸方向移动，使棘爪的外齿部与内齿盘的内齿咬合，由弹簧盘带动内齿盘转动，触发锁紧机构。

进一步，所述弹簧盘盘面设有适于套设棘爪安装孔的圆柱，该棘爪的另一端通过拉簧与位于弹簧盘盘面的柱体相连；在安全带未被紧急拉出时，所述拉簧使惯性挡块卡于棘爪的内侧凹部，棘爪的外齿部与内齿盘的内齿脱离。

进一步，所述锁紧机构包括两限位滚轴，以及与芯轴的轴端固定的外齿轮；所述内齿盘盘体上设有两个腰形孔；当内齿盘转动时，两滚轴分别沿腰形孔向内齿盘盘体中心滑动锁紧，即分别从外齿轮的两侧同时锁紧，使芯轴停止转动。

进一步，所述锁紧机构还包括：与安全带支架另一端的平行安装板从内向外依次固定连接的底板和凸轮；所述芯轴的轴端适于穿过底板中心孔与外齿轮配合铆压固定；所述芯轴外齿轮连同两滚轴均位于凸轮的内凹孔中，且两滚轴对称分布与外齿轮两侧；所述底板开设适于配合两滚轴锁紧滑动的腰形孔；所述滚轴的轴头部位套入内齿盘的腰形孔中，其轴身底部位于底板腰形孔中；以及所述外齿轮的一圈设有梅花齿，且齿槽与滚轴的轴径相匹配。

进一步，所述锁紧机构还包括弹簧，该弹簧一端套装于内齿盘盘面边缘所设的第一弹簧支杆，其另一端连接位于底板边缘处的第二弹簧支杆；当安全带被紧急拉出的力消失时，通过弹簧使内齿盘解锁以反向旋转回位，带动两滚轴脱离芯轴上的外齿轮。

进一步，所述芯轴内设有金属板；所述金属板的一端露出包塑表面，且位于芯轴的轴端，以构成与外齿轮配合铆压固定。

又一方面，本发明还提供了一种安全带卷收器的工作方法。

所述工作方法包括：一离合机构适于在安全带被紧急拉出时触发锁紧机构锁紧安全带。

第三方面，本发明还提供了一种安全带装置。

所述安全带装置包括：所述的安全带卷收器以及安全带，所述安全带的织带卷绕于所述安全带卷收器的芯轴上。

第四方面，本发明还提供了一种车辆。

所述车辆包括所述的安全带装置。

本发明的有益效果是，本发明的安全带收卷器中的离合机构在安全带被紧急拉出时，能够及时触发，且触发后锁紧机构快速、可靠的锁紧安全带，使安全带无法继续拉出，进而保证行车遇到突发情况时，车内人员能够被安全带牢牢的固定在座位上，并且由于锁紧机构采用限位滚轴和芯轴上的外齿轮配合，使得安全带在快速拉出时，对芯轴锁紧的可靠性更好。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1是本发明的安全带的立体视图；

图2是本发明的安全带卷收器的分解视图；

图3是安全带卷收器的端盖、惯性块去除后的内部结构示意图；

图4是安全带卷收器部分结构的立体示意图；

图5是去除支架及底板后，芯轴、凸轮、滚轴和外齿轮的配合结构示意图；

图6是锁紧机构锁紧后，内齿盘、棘爪、滚轴的工作示意图；

图7是锁紧机构锁紧后，外齿轮、凸轮和滚轴的工作示意图；

图8a是本发明的惯性块的结构示图；

图8b是本发明的惯性块中配重块的结构示图；

图9a是芯轴结构示意图；

图9b是芯轴内部的金属板结构示意图。

图中：卷收器1、安全带2；

离合机构11；

内齿盘110、内齿盘的内齿110a、内齿盘的腰形孔110b、第一弹簧支杆110c、弹簧110d；

弹簧盘112、圆柱112a、拉簧112b、柱体112c；

棘爪113、棘爪安装孔113a、棘爪外齿部113b、棘爪内侧凹部113c；

惯性块114、惯性挡块114a；

锁紧机构12；

限位滚轴121、外齿轮122；

底板131、底板中心孔131a、底板腰形孔131b、第二弹簧支杆131c；

凸轮141、内孔141a；

安全带支架13；

芯轴15、芯轴的轴端151、金属板152、芯轴本体153；

安全带自动卷收机构16、卷簧底板161、卷簧162、卷簧盒163；

端盖17。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1是本发明的安全带收卷器的立体视图；

图2是本发明的安全带收卷器的分解视图。

如图1和图2所示，本实施例1提供了一种安全带收卷器，包括：离合机构11和锁紧机构12；其中所述离合机构11适于当安全带被紧急抽出时，触发锁紧机构12锁紧安全带，即车辆遇到突发情况时，车内人员由于惯性向前移动，本离合机构11被触发，阻止安全带被抽出，保证车内人员固定在座位上，起到保护人身安全的目的。

其中安全带被紧急抽出时具体指示当车辆发生交通事故或者急刹时，安全带被紧急抽出。即当芯轴15收到的力超过一触发阈值时，离合机构11被触发。

图3是安全带收卷器的端盖、惯性块去除后的内部结构示意图；

图4是安全带收卷器部分结构的立体示意图；

图5是去除底板后，转轴、凸轮、限位滚轴和外齿轮的配合结构示意图；

图6是锁紧机构锁紧后，内齿盘、棘爪、限位滚轴的工作示意图；

图7是锁紧机构锁紧后，外齿轮、凸轮和限位滚轴的工作示意图。

如图3至图7所示，所述离合机构11安装于一安全带支架13一端的平行安装板处，且包括：内齿盘110、弹簧盘112、棘爪113和惯性块114；其中所述惯性块114的内侧面设有惯性挡块114a；当安全带被紧急抽出时(如图6中方向F0所示)，位于安全带支架13内的芯轴15(芯轴15逆时针旋转，如图6中方向F2所示)带动弹簧盘112与惯性块114发生相对转动；即所述惯性挡块迫使棘爪向惯性挡块的延伸方向移动(如图6中方向F1所示)，使棘爪113的外齿部113b与内齿盘110的内齿啮合，由带动弹簧盘带动内齿盘110转动，触发锁紧机构12锁紧安全带。

图8a是本发明的惯性块的结构示图。

图8b是本发明的惯性块中配重块的结构示图。

如图8a和图8b所示，所述惯性块114由于自重，因此能够提供足够的阻力使棘爪向惯性挡块的延伸方向移动，所述惯性块114增加自重的方式例如但不限于采用惯性块114内设有配重块。所述惯性块114的内侧面的中心设有轴台，芯轴的轴端151适于伸入该轴台中，所述惯性挡块114a适于从轴台外壁向外延伸而成。

所述弹簧盘112盘面设有适于套设棘爪安装孔113a的圆柱112a，该棘爪113的另一端通过拉簧112b与位于弹簧盘盘面的柱体112c相连；在安全带未被紧急抽出时，所述拉簧112b使惯性挡块114a卡于棘爪113的内侧凹部113c，棘爪113的外齿部113b与内齿盘110的内齿脱离。其中未被紧急抽出的含义是表示安全带正常抽出或收卷，离合机构11未被触发。

所述锁紧机构12包括两限位滚轴121，以及与芯轴的轴端固定的外齿轮122，其固定方式例例如但不限于铆压固定方式；所述内齿盘盘体上设有两个腰形孔；当内齿盘110转动时，两限位滚轴121分别沿腰形孔110b向内齿盘盘体的中心处滑动锁紧，即分别从外齿轮122的两侧同时锁紧，使芯轴15停止转动。

其中，外齿轮122可以称为锁止盘。

所述锁紧机构12还包括：与安全带支架13该端的平行安装板从内向外依次固定连接的底板131和凸轮141；所述芯轴15的轴端适于穿过底板131的安装孔131a与外齿轮122配合铆压固定；所述外齿轮122连同两限位滚轴121均位于凸轮141的内孔141a中，且两限位滚轴121对称分布与外齿轮122两侧；所述底板131开设适于配合限位滚轴121的锁紧滑动的腰形孔131b。

所述限位滚轴121的轴头部位于内齿盘110的腰形孔110b中，其轴身底部位于底板131腰形孔131b中。

所述外齿轮122的一圈设有梅花齿，且齿距与限位滚轴121的轴径相匹配，以提高锁止的可靠性。

所述锁紧机构12还包括弹簧110d，该弹簧一端套设于内齿盘盘面边缘所设的第一弹簧支杆110c，其另一端连接于位于底板131的第二弹簧支杆131c；当安全带被紧急抽出的力消失时，通过弹簧110d使内齿盘110反向旋转回位，带动两限位滚轴121脱离外齿轮122，实现解锁，安全带恢复便于抽拉状态。

图9a是芯轴的结构示意图；

图9b是芯轴内支架的结构示意图。

所述芯轴15内设有金属板152；所述金属板152的一端露出芯轴本体153，且位于芯轴15的轴端151与外齿轮配合铆压固定。

金属板152采用包塑工艺，将金属板作为嵌件注塑，构成芯轴本体153，通过该工艺能够降低传统芯轴工作噪音，避免了若采用拼接芯轴容易发生的磨损和错位故障，延长了卷收器的使用寿命，并且降低了卷收器的装配复杂程度，提高生产效率。

所述安全带支架13的另一端设有安全带自动收卷机构16，所述安全带自动收卷机构16包括从内向外依次与安全带支架13另一端平行安装板相连的收卷端底板161、适于安全带自动收卷的卷簧162；通过卷簧162实现安全带的自动收紧，所述安全带收卷器的离合机构端套有端盖17，其安全带自动收卷机构端安装有卷簧盒163。

实施例2

在实施例1基础上，本实施例2提供了一种安全带收卷器的工作方法，即一离合机构11适于在安全带被紧急抽出时触发锁紧机构12锁紧安全带。

关于本离合机构11、锁紧机构12的具体实施方式参见实施例1的相关论述，这里不再赘述。

实施例3

在实施例1基础上，本实施例3还提供了一种安全带装置。

所述安全带装置包括：如实施例1所述的安全带收卷器；以及安全带，所述安全带的织带卷绕于安全带收卷器的芯轴15上。

实施例4

在实施例3基础上，本实施例4还提供了一种车辆，包括实施例3所述的安全带装置。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。