一种汽车安全带总成的制作方法

本发明涉及车辆安全系统技术领域，特别的涉及一种汽车安全带总成。

背景技术：

随着社会的发展和经济水平的提高，汽车的保有量也是逐年递增。汽车给我们的出行带来了极大的便利，但是随着道路上的汽车越来越多，交通事故时有发生，为保障驾乘人员的安全，汽车上都设有安全带。据交通部的统计，系上安全带能使事故的死亡率降低85%，所以安全带的佩带是极为重要的。

安全带总成由织带、卷收器、锁舌、导向器、高度调整机构和锁扣等组成，其中卷收器包括壳体、可转动地安装在壳体内的转轴以及与转轴同轴设置卷收卷簧，卷收卷簧的两端分别与转轴和壳体相连，为转轴提供旋转作用力，旋转卷轴，卷起松弛的织带。织带的一端连接并卷绕在转轴上，拉出织带时，织带带动转轴正向转动，并使相连的卷收卷簧的内端一同正向转动，扭转卷收卷簧积蓄弹力。松开织带时，转轴在卷收卷簧的弹力作用下反向旋转，使织带重新卷绕的转轴上。同时，卷收器的转轴和壳体之间还设置有用于锁定转轴的锁定机构，锁定机构在织带快速拉出时触发锁定转轴，而在织带慢速拉出或织带反向收回（快速和慢速）时不被触发，使得安全带总成既能抽拉自如，又能做突发情况下将身体紧紧绑在座位上。

为提醒驾驶员在行车过程中系上安全带，通常在安全带总成的锁扣处设置检测开关，用于检测安全带的锁紧插销是否正确插入到锁扣内。然而，仍然有部分驾驶员不愿意系安全带，他们通过假锁紧插销插入到锁扣内骗过检测，或在织带贴着座椅的情况下将锁紧插销插入锁扣内，使织带始终处于靠背上，无法在紧急情况下对驾驶员形成保护。因此，如何准确可靠地检测驾驶员的安全带是否系装到位成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计巧妙，操作使用方便，能够准确可靠地检测安全带的系装状态，有利于提高行车安全性的汽车安全带总成。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种汽车安全带总成，其特征在于，包括收卷器组件、织带、锁舌、导向器、和锁扣，所述收卷器组件和导向器用于安装在座位一侧的车身上，所述锁扣用于安装在座位另一侧的车身上；所述收卷器组件包括壳体和可转动地安装在壳体上的转轴，所述织带的一端卷绕在所述转轴上，另一端依次穿过所述导向器和锁舌，并用于固定在车身上，所述锁舌可释放地插装到所述锁扣上；所述转轴的两端各具有一个同轴安装的圆形挡板，两个所述圆形挡板上同轴安装有可转动的滚筒，所述滚筒上具有供所述织带平直穿过的抽拉口；所述滚筒与所述转轴之间形成卷绕空间；所述卷绕空间的最大卷绕长度小于所述织带的总长度，且二者的长度之差大于所述织带在贴着座椅直接系扣状态下的最大拉出长度，且小于所述织带在绕过驾乘人员正确系扣状态下的最小拉出长度；所述壳体上具有沿所述转轴的径向朝向所述转轴设置的距离传感器，所述距离传感器位于所述壳体上远离所述织带拉出的位置处。

由于卷绕空间内的最大卷绕长度与织带总长度之差大于所述织带在贴着座椅直接系扣状态下的最大拉出长度，且小于所述织带在绕过驾乘人员正确系扣状态下的最小拉出长度；使得织带未正确系扣时，滚筒上必定缠绕有织带，而在正确系扣时，滚筒上必定没有缠绕织带，而滚筒与转轴同轴设置，其表面到距离传感器的间距为一固定值。这样，在车辆行驶过程中，只需要检测距离传感器到滚筒方向的间距是否为该值就可以判断出安全带是否处于正确系扣状态。

进一步的，所述滚筒的内径与所述圆形挡板的直径一致，且所述滚筒的两端靠近端部的位置具有向内凸出形成的环形挡圈，使所述环形挡圈的外侧形成凸缘；所述环形挡圈的内径小于所述圆形挡板的直径，两个所述圆形挡板沿所述滚筒的轴向由外向内地贴靠在所述环形挡圈上，并嵌入所述凸缘内。

这样，通过固定在转轴上的圆形挡板与滚筒内的环形挡圈贴靠，在轴向上对滚筒进行限位，避免滚筒轴向窜动，而由于滚筒的内径与圆形挡板的直径一致，使得圆形挡板在环形挡圈外的凸缘的作用下，使滚筒与圆形挡板始终处于同轴状态。该结构配合简单，有利于降低故障率，提高可靠性。

进一步的，所述转轴包括位于中部的卷绕部，所述卷绕部的两端均依次设置有第一轴段和第二轴段，所述第一轴段的直径小于所述卷绕部的直径，且大于所述第二轴段的轴段；所述第一轴段的长度小于所述圆形挡板的厚度，且所述圆形挡板的中部具有与所述第一轴段相匹配的通孔；所述第二轴段上设置有螺纹，所述圆形挡板同轴套在所述第一轴段上，并通过安装在所述第二轴段上的螺栓固定在所述转轴上。

由于第一轴段的长度小于圆形挡板的厚度，使得同轴套在第一轴段上的圆形挡板在第二轴段上的螺栓作用下挤压在第一轴段另一侧的台阶面上，从而可以将圆形挡板固定在转轴上。另外，由于两个圆形挡板在卷绕部的限制下保持固定的间距，从而可以避免圆形挡板挤压在滚筒的环形挡圈上，保证滚筒能够顺畅地绕圆形挡板转动。

进一步的，所述第一轴段在垂直于轴向的截面上的形状为正四边形或正六边形，所述圆形挡板中部的通孔为匹配的正四边形或正六边形。

这样，可以避免滚筒绕圆形挡板转动的过程中带动圆形挡边相对转轴转动，进而影响螺栓，从而提高整体结构的可靠性。

进一步的，所述抽拉口沿所述滚筒的轴向设置成长条状，且所述抽拉口的宽度与所述织带的厚度一致，所述织带的中部具有厚度增大的突出部，所述突出部的厚度大于所述抽拉口的宽度，所述突出部到所述转轴之间的织带长度即为所述卷绕空间的最大卷绕长度，且该长度的织带完全卷绕在所述转轴上时，所述织带与所述滚筒的内壁之间具有间隙。

这样，通过厚度大于抽拉口宽度的突出部，使得位于突出部外端的织带无法进入卷绕空间，从而可以避免织带无限制地进入卷绕空间并填满卷绕空间，而造成织带在卷绕空间内形成挤压，影响织带的正常拉出使用。

进一步的，所述突出部为胶合在所述织带表面的橡胶。

进一步的，所述距离传感器为红外距离传感器。

综上所述，本发明具有结构设计巧妙，操作使用方便，能够准确可靠地检测安全带的系装状态，有利于提高行车安全性等优点。

附图说明

图1为汽车安全带的安装结构示意图。

图2为安全警示系统的原理示意图。

图3为收卷器组件部分的剖面结构示意图。

图4为转轴与滚筒部分的爆炸结构示意图。

图5为实施例1中卷收器组件的结构示意图。

图6为实施例1的另一种可行的卷收器组件的结构示意图。

图7为实施例2的卷收器组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合一种汽车安全警示系统的实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1，如图1和图2所示，一种汽车安全警示系统，包括座椅和与座椅配套设置的安全带总成，以及现有的安全带系扣检测系统。所述安全带总成包括收卷器组件1、织带2、锁舌3、导向器8和锁扣9，所述收卷器组件1和导向器8安装在座位一侧的车身上，所述锁扣9安装在座位另一侧的车身上，且所述收卷器组件1位于所述导向器8的下方；所述织带2由所述收卷器组件1内向上拉出穿过所述导向器8，再穿过所述锁舌3后向下延伸固定在车身上。所述锁舌3可滑动地穿装在所述织带2上，并能够可释放地插装到所述锁扣9上。

现有的安全带系扣检测系统包括设置在座椅下的压力传感器，用于检测座椅上是否乘坐有驾乘人员；设置在锁扣9内的检测开关，用于检测锁舌3是否正确插入锁舌9内；集成在汽车仪表系统的警示装置，用于发出警示提示；集成在整车控制器内的警示控制器，用于接收检测信号并根据检测信号发送警示信息。

具体的，警示控制器先接收压力传感器的检测信号，并与预设的压力阈值相比，若小于预设的压力阈值，则判定座位上未乘坐驾乘人员，检测结束；否则，判定座位上乘坐有驾乘人员，继续接收检测开关的检测信号，并与预设的开关状态信号相比，若二者不一致，则判定锁舌未插入锁扣内，发送警示信息至所述警示装置。否则，判定锁舌已经正确插入锁扣内。

为避免驾乘人员使用其他锁舌或直接在织带贴着座椅的状态下将锁舌插入锁扣，欺骗检测系统，本实施例还具有如下特征：

如图3所示，所述收卷器组件1包括壳体11和可转动地安装在壳体11上的转轴12，所述织带2的一端卷绕在所述转轴12上，所述壳体11上具有沿所述转轴12的径向朝向所述转轴12设置的距离传感器4，所述距离传感器4位于所述壳体11上远离所述织带2拉出的位置处，所述距离传感器4电连接至所述警示控制器。本实施例中，所述距离传感器4为红外距离传感器。

由于织带卷绕在转轴上，织带抽出的长度越长，卷绕在转轴上的织带厚度越小，距离传感器检测到的数值越大。这样，根据织带的厚度以及距离传感器检测的距离，就可以获知织带拉出的长度。如此一来，就可以将距离传感器检测的距离值与织带拉出的长度形成对应关系，只要距离传感器检测的距离值大于预设的距离值，就可以判定织带拉出的长度上正确系扣时的拉出长度。

具体的，就是在警示控制器在判定锁舌已经正确插入锁扣内后，还需要进一步获取距离传感器的检测信号，并与预设的距离值比较，若小于预设的距离值，则判定安全带未正确系扣，发送警示信息至所述警示装置。否则，判定安全带已经正确系扣，结束检测。

具体操作时，织带缠绕的厚度除了受到织带卷绕的圈数影响，还收到卷绕力的影响，即相同长度的织带，卷绕力较大时，卷绕的厚度较小，相反，卷绕力较小时，卷绕的厚度较大，从而会影响距离传感器的正确检测。

为此，本实施例中，所述转轴12的两端各具有一个同轴安装的圆形挡板13，两个所述圆形挡板13上同轴安装有可转动的滚筒14，所述滚筒14上具有供所述织带12平直穿过的抽拉口15；所述滚筒14与所述转轴12之间形成卷绕空间16；所述卷绕空间16的最大卷绕长度小于所述织带2的总长度，且二者的长度之差大于所述织带2在贴着座椅直接系扣状态下的最大拉出长度，且小于所述织带2在绕过驾乘人员正确系扣状态下的最小拉出长度。

由于卷绕空间的最大卷绕长度与所述织带的总长度之差小于织带正确系扣状态的最小拉出长度，使得织带未正确系扣时，滚筒上必定缠绕有织带，且在正确系扣时，滚筒上必定没有缠绕织带，而滚筒与转轴同轴设置，其表面到距离传感器的间距为一固定值。如此一来，只要织带拉出的长度符合正确系扣状态下的拉出长度要求，滚筒上必定没有缠绕织带，距离传感器直接能检测到滚筒的距离，不会受到织带卷绕力的影响，从而提高检测的准确性。在车辆行驶过程中，只需要检测距离传感器到滚筒方向的间距是否为该值就可以判断出安全带是否处于正确系扣状态。

本实施例中，所述滚筒14的内径与所述圆形挡板13的直径一致，且所述滚筒14的两端靠近端部的位置具有向内凸出形成的环形挡圈17，使所述环形挡圈17的外侧形成凸缘；所述环形挡圈17的内径小于所述圆形挡板13的直径，两个所述圆形挡板13沿所述滚筒14的轴向由外向内地贴靠在所述环形挡圈17上，并嵌入所述凸缘内。

这样，通过固定在转轴上的圆形挡板与滚筒内的环形挡圈贴靠，在轴向上对滚筒进行限位，避免滚筒轴向窜动，而由于滚筒的内径与圆形挡板的直径一致，使得圆形挡板在环形挡圈外的凸缘的作用下，使滚筒与圆形挡板始终处于同轴状态。该结构配合简单，有利于降低故障率，提高可靠性。

实施时，如图4所示，所述转轴12包括位于中部的卷绕部12a，所述卷绕部12a的两端均依次设置有第一轴段12b和第二轴段12c，所述第一轴段12b的直径小于所述卷绕部12a的直径，且大于所述第二轴段12c的轴段；所述第一轴段12b的长度小于所述圆形挡板13的厚度，且所述圆形挡板13的中部具有与所述第一轴段12b相匹配的通孔；所述第二轴段12c上设置有螺纹，所述圆形挡板13同轴套在所述第一轴段12b上，并通过安装在所述第二轴段12c上的螺栓固定在所述转轴12上。

由于第一轴段的长度小于圆形挡板的厚度，使得同轴套在第一轴段上的圆形挡板在第二轴段上的螺栓作用下挤压在第一轴段另一侧的台阶面上，从而可以将圆形挡板固定在转轴上。另外，由于两个圆形挡板在卷绕部的限制下保持固定的间距，从而可以避免圆形挡板挤压在滚筒的环形挡圈上，保证滚筒能够顺畅地绕圆形挡板转动。

另外，本实施例中，所述第一轴段12b在垂直于轴向的截面上的形状为正六边形，所述圆形挡板13中部的通孔为匹配的正六边形。

这样，通过正六边形的孔轴配合，可以避免滚筒绕圆形挡板转动的过程中带动圆形挡边相对转轴转动，进而影响螺栓，从而提高整体结构的可靠性。

实施时，所述抽拉口15沿所述滚筒14的轴向设置成长条状，且所述抽拉口15的宽度与所述织带2的厚度一致，所述织带2的中部具有厚度增大的突出部21，所述突出部21的厚度大于所述抽拉口15的宽度，所述突出部21到所述转轴12之间的织带长度即为所述卷绕空间16的最大卷绕长度，且该长度的织带完全卷绕在所述转轴12上时，所述织带2与所述滚筒14的内壁之间具有间隙。具体实施时，抽拉口15的一端沿长度方向延伸并贯穿所述滚筒14，这样，可以方便织带的安装和装配。

这样，通过厚度大于抽拉口宽度的突出部，使得位于突出部外端的织带无法进入卷绕空间，从而可以避免织带无限制地进入卷绕空间并填满卷绕空间，而造成织带在卷绕空间内形成挤压，影响织带的正常拉出使用。

如图5所示，本实施例中，所述织带2的中部具有多个沿长度方向等距设置的预制孔，所述突出部21为可拆卸地扣合在其中一个所述预制孔上的子母扣。具体实施时，所述突出部21还可以是胶合在所述织带2表面的橡胶。

这样，由于不同车型的座椅高度和位置不同，织带2沿座椅直接拉出系扣状态下的拉出长度也不近相同，通过可拆卸的子母扣，可以根据座椅高度和位置进行调节。具体调节方法如下：

先将锁舌3直接插入锁扣中，使织带沿座椅绷直，然后将座椅前后和上下调节，找出织带的最大拉出位置，再将织带拉出1~2圈，并在靠近壳体11出口处的预制孔上扣合子母扣，就可以完成调节。

为了更好地判断卷绕在滚筒上的织带全部拉出，本实施例中，所述滚筒14上具有沿径向贯通设置的让位孔18，且在所述卷绕空间的织带处于拉出状态时，所述距离传感器4沿径向正对所述让位孔。

驾乘人员一旦正确系扣安全带，必定会将卷绕空间内的织带拉出，而此时的滚筒上并没有卷绕的织带，距离传感器通过让位孔直接检测卷绕在转轴上的织带距离，该距离必定大于距离传感器到滚筒表面的距离，从而能够通过实际检测的距离与其到滚筒表面的距离相比，更加可靠的判断出安全带的系扣状态。

为避免距离传感器损坏而无法正确检测，本实施例中，还设计有冗余检测方案，具体为：所述织带2上固定附设有用于被探测的检测特征物5，所述检测特征物5位于所述织带2的中部位置，且所述检测特征物5到所述织带2外端的长度大于所述织带2在贴着座椅直接系扣状态下的最大拉出长度，且小于所述织带2在绕过驾乘人员正确系扣状态下的最小拉出长度；所述壳体11的出口处还设置有用于探测所述检测特征物5通过的开关传感装置7，所述开关传感装置7电连接至所述警示控制器。

由于检测特征物到织带外端的长度大于织带直接系扣状态下的最大拉出长度，一旦驾乘人员没有正确系扣安全带，固定附设在织带上的检测特征物将一定不会从壳体的出口拉出。而检测特征物到织带外端的长度小于正确系扣状态下的最小拉出长度，这样，一旦驾乘人员正确系扣安全带，检测特征物必定随织带一同从壳体内拉出，从而能够被设置在壳体出口处的开关传感装置检测到。通过在织带上设置检测特征物，并控制检测特征物与织带外端的距离，就能够通过开关传感装置获知织带的拉出长度是否处于正确系扣状态。

具体的，就是在警示控制器在判定锁舌已经正确插入锁扣内后，还可以进一步获取开关传感装置7的检测信号，并与预设的开关信号值比较，若二者不同，则可以判定安全带未正确系扣，发送警示信息至所述警示装置。否则，判定安全带已经正确系扣，结束检测。

本实施例中，所述检测特征物5为沿所述织带2的厚度方向突出设置的突起部，具体的，该突起部即为前述中可拆卸地扣合在其中一个所述预制孔上的子母扣，所述开关传感装置7为设置在所述壳体11的出口处的具有自锁功能的微动开关，且与穿过出口的织带上的子母扣所在位置相对应。

由于采用了自锁式微动开关，使得突起部在拉出壳体的时候触发微动开关，自锁微动开关能够将触发状态进行保留，而在织带收回时，突起部再次经过出口触发微动开关，自锁微动开关将切换状态并保留。

本实施例中，所述壳体11的出口处具有凹陷设置的缺口，所述缺口与随织带穿过的突起部位置相对应，所述微动开关安装在该缺口内，且其按压部与出口齐平。

这样，就可以避免安全带拉出过程中变形而压迫微动开关，造成微动开关的误触，有利于提高检测准确性。

具体实施时，如图6所示，所述突起部还可以沿所述织带2的中部向其内端方向延伸设置；所述开关传感装置7为设置在所述壳体11的出口处的微动开关，且与穿过出口的织带上的突起部所在位置相对应。这样，当附设有突起部的织带未拉出时，微动开关不会被触发，而一旦附设有突起部的织带从壳体出口拉出时，突起部会触发微动开关，从而可以判断安全带是否正确系扣。

实施例2：与实施例1的主要区别在于，如图7所示，所述检测特征物5为附设在所述织带2上的金属带，所述金属带由所述织带2的中部向其内端方向延伸设置；所述开关传感装置7为设置在所述壳体11的出口处的接近开关，且与穿过出口的织带上的金属带所在位置相对应。

由于金属带沿织带的朝向其内端延伸设置，一旦驾乘人员正确系扣安全带，附设有金属带的织带必定会穿过出口，且出口处的织带上必定有金属带，从而能够被接近开关探测到。而安全带未系扣或从驾乘人员背后直接系扣时，附设有金属带的织带还在壳体内，使得壳体出口处的织带上无金属带，接近开关无法探测金属带的存在，从而可以判定安全带未正确系扣。

另外，所述壳体11的出口处还衔接地设置有塑料壳6，所述塑料壳6上具有供织带拉出的拉出通道，所述接近开关嵌设在所述塑料壳6上。

这样，将接近开关嵌设在单独设置的塑料壳上，由于塑料无法被接近开关的探测到，就可以避免接近开关收到壳体上其他金属物品的干扰，有利于提高检测结果的准确性。

同时，所述金属带通过金属丝与织带2交混编制而成。

这样，可以在不影响织带的整体强度下，增加金属带与织带之间的附设强度，有利于延长使用寿命。

实施时，所述接近开关为方形电感式接近开关。

方形电感式接近开关的尺寸相对小巧，方便安装固定到壳体或塑料壳上，同时，电感式接近开关能够对金属带进行准确检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。