專利名稱：安全帶縮卷器的鎖定機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了安全帶縮卷器的一種鎖定機(jī)構(gòu)。
車輛座椅的安全帶縮卷器通常包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在框架中的安全帶卷筒和設(shè)置在框架上的棘輪齒圈。一個(gè)或兩個(gè)棘爪設(shè)置在安全帶卷筒上，推動(dòng)棘爪來與框架上的棘輪齒圈相嚙合，以起動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)，并使安全帶卷筒鎖定不轉(zhuǎn)。為了對(duì)織物安全帶敏感地起動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)，在安全帶卷筒上安裝了一個(gè)可相對(duì)于卷筒作轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性盤。由于其質(zhì)量慣性，當(dāng)慣性盤跟隨著安全帶卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠一個(gè)控制凸輪，慣性盤推動(dòng)棘爪上一個(gè)起動(dòng)用的肩部，使棘爪繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與框架上的棘輪齒圈嚙合。
齒的撞擊是一個(gè)問題，通?？捎猛絿Ш戏绞絹肀苊狻Ｔ谶@種同步嚙合中，僅在安全帶卷筒的特定轉(zhuǎn)動(dòng)位置上，每個(gè)或各個(gè)棘爪沿著框架的方向偏移，從而棘爪僅可能與齒隙相接觸。但是，要使鎖定機(jī)構(gòu)同步是一個(gè)很復(fù)雜的過程。
對(duì)于安全帶縮卷器的現(xiàn)有鎖定機(jī)構(gòu)的另一個(gè)問題是在頻繁的起動(dòng)中棘爪和棘輪齒圈的磨損，如同在通常所說的持久試驗(yàn)中所看到的那樣。對(duì)于這種磨損，要求采用承載能力相當(dāng)高的材料，并加大有關(guān)零部件的尺寸。
本發(fā)明為安全帶縮卷器提供了一種鎖定機(jī)構(gòu)，它不需要采用同步方式，并在頻繁起動(dòng)中具有低磨損的特性。在按照本發(fā)明的安全帶縮卷器中，棘爪不裝在安全帶縮卷器上，而是裝在慣性盤上，也就是說，不是慣性盤，而是安全帶縮卷器具有一個(gè)起動(dòng)件，當(dāng)安全帶卷筒相對(duì)于慣性盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使棘爪與框架上的棘輪齒圈嚙合。采用這種簡(jiǎn)單的布局，可使棘爪的嚙合動(dòng)作得到根本的改變。在常規(guī)的安全帶縮卷器中，棘爪裝在安全帶卷筒上，隨著卷筒作轉(zhuǎn)動(dòng)。為了得到對(duì)織物安全帶很敏感的嚙合動(dòng)作，需要突然轉(zhuǎn)動(dòng)安全帶卷筒。由于棘爪隨著安全帶卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，在棘爪與框架上棘輪齒圈嚙合的時(shí)刻，它相對(duì)于棘輪齒圈具有相當(dāng)高的周向速度。當(dāng)與棘輪齒圈接觸時(shí)，就是這個(gè)棘爪周向速度引起撞擊和磨損。然而，在按照本發(fā)明的鎖定機(jī)構(gòu)中，棘爪裝在慣性盤上，當(dāng)安全帶卷筒突然轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性盤保持不動(dòng)，因此也使棘爪相對(duì)于框架上的棘輪齒圈保持不動(dòng)，但由于安全帶卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)而繞著銷軸作轉(zhuǎn)動(dòng)，并與棘輪齒圈嚙合。在載荷下棘爪支承在安全帶卷筒上。為此最好在安全帶卷筒的法蘭中凹進(jìn)一個(gè)空腔，把棘爪設(shè)置在這個(gè)空腔內(nèi)。
即使當(dāng)棘爪和框架上的棘輪齒圈撞擊時(shí)，仍能可靠地保證嚙合，因?yàn)榫o接著第一次接觸之后，棘爪隨著安全帶卷筒作轉(zhuǎn)動(dòng)，使得在棘輪齒圈的一個(gè)齒根面上，棘爪齒頂被導(dǎo)入下一個(gè)齒隙中。由于避免了在嚙合時(shí)刻棘爪相對(duì)于棘輪齒圈的高速度，消除了在現(xiàn)有安全帶縮卷器上所看到的磨損。
由于棘爪與棘輪齒圈直接嚙合，能以最小的延遲完成鎖定動(dòng)作，從而拽出很小的織物安全帶長(zhǎng)度。出于同樣的原因，鎖定機(jī)構(gòu)也適用于具有張緊器，尤其是具有與帶扣配合的張緊器的安全帶系統(tǒng)，這種張緊器要求鎖定機(jī)構(gòu)具有非常迅速的響應(yīng)。
從以下優(yōu)選實(shí)施例的描述和所參照的附圖可理解到本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特性，其中

圖1是部分剖視圖，以透視形式表示了包括鎖定機(jī)構(gòu)的安全帶縮卷器；以及圖2是鎖定機(jī)構(gòu)放大的部分剖視圖。
現(xiàn)參照表示了一個(gè)安全帶縮卷器的圖1，其中安全帶卷筒10以常規(guī)方式可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在框架12中。在大致為U形的框架12的兩個(gè)側(cè)翼12a、12b之一中，框架12包括一個(gè)開口14，開口14上設(shè)有延伸成整個(gè)圓的棘輪齒圈16。安全帶卷筒10包括兩個(gè)法蘭10a、10b。一個(gè)法蘭10a與框架12側(cè)翼12a的內(nèi)側(cè)相鄰，并帶有一個(gè)整體制成的支承盤18，支承盤穿入由開口14包圍的空間中。慣性盤20可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在安全帶卷筒10的軸承銷22上。在圖1中，慣性盤20表示成大致沿直徑方向被截除，以曝露出可看到鎖定機(jī)構(gòu)的主要零部件。它們包括一個(gè)棘爪24，依靠在慣性盤20上的一個(gè)銷子25，棘爪24安裝成可繞銷軸作轉(zhuǎn)動(dòng)。因此棘爪位于由慣性盤20、空腔26和法蘭10a限定的空間內(nèi)。由于彈簧28的作用，在受擋塊限制的相對(duì)于安全帶卷筒10的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置上，慣性盤20受到預(yù)張力。在慣性盤20的外圓周上設(shè)有控制齒30，它與對(duì)車輛敏感的慣性敏感器32相結(jié)合。
慣性盤20成為一個(gè)對(duì)織物安全帶敏感的敏感元件。在安全帶卷筒10突然轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，慣性盤20保持不動(dòng)，或者跟隨安全帶卷筒10作轉(zhuǎn)動(dòng)，這也造成棘爪24保持不動(dòng)或隨動(dòng)?，F(xiàn)參照?qǐng)D2，表示了在靜止位置24a和起動(dòng)位置24b的棘爪24，它繞著銷子25作轉(zhuǎn)動(dòng)并被推到與框架10上的棘輪齒圈16相嚙合。棘爪24成為一個(gè)兩臂杠桿，在其第一臂上帶有兩個(gè)齒，在其第二臂上帶有一個(gè)起動(dòng)肩部。當(dāng)安全帶卷筒相對(duì)于慣性盤20作轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支承盤18被推到靠著棘爪24的起動(dòng)肩部，使棘爪作反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。與空腔26邊緣接觸的棘爪24限定了慣性盤20相對(duì)于安全帶卷筒10的運(yùn)動(dòng)，從而最終使棘爪24承載地支承在安全帶卷筒10上。
銷子25柔順地安裝在慣性盤20上，以保證棘爪24的齒相對(duì)于棘輪齒圈16可自動(dòng)定位，因此容許相當(dāng)大的制造公差。
上述鎖定機(jī)構(gòu)的專有特性是棘爪24裝在慣性盤20上，因而在嚙合時(shí)，如同慣性盤一樣，安全帶卷筒不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，或者僅產(chǎn)生在很大程度上被減小的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而一方面相對(duì)于棘爪，另一方面相對(duì)于棘輪齒圈，均避免了高的周向速度。
應(yīng)注意到，即使從圖中明顯看到只不過具有單個(gè)棘爪24，其設(shè)計(jì)仍能承受所需的最終載荷，除了構(gòu)造緊湊外，上述鎖定機(jī)構(gòu)在簡(jiǎn)單性方面是非常突出的。在有關(guān)嚙合動(dòng)作和有關(guān)磨損方面，上述鎖定機(jī)構(gòu)均優(yōu)于在安全帶卷筒上裝有幾個(gè)棘爪的常規(guī)設(shè)計(jì)。
最好在棘爪24的重心上安裝棘爪，從而它不會(huì)對(duì)慣性盤20轉(zhuǎn)動(dòng)引起的力產(chǎn)生響應(yīng)。棘輪齒圈16和棘爪24上相應(yīng)齒的幾何形狀對(duì)嚙合動(dòng)作也很重要。從圖2可明顯看出，齒圈的兩個(gè)齒根面是不對(duì)稱的，并僅具有很少幾度的傾斜。相對(duì)于在織物安全帶松開時(shí)卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，如圖2中箭頭所示，棘輪齒圈16的前齒根面比后齒根面較短和較陡。如果在極端情況，棘爪24的齒頂與棘輪齒圈16的齒頂相撞擊，接著的安全帶卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使卷筒繼續(xù)這樣的運(yùn)動(dòng)使得棘爪齒頂沿著棘輪齒圈16的較長(zhǎng)和不太陡的齒根面滑動(dòng)，從而可靠地與下一個(gè)齒隙嚙合。
在鎖定動(dòng)作之后安全帶卷筒沿縮卷方向轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒圈幾何形狀所引起，棘爪以最短的轉(zhuǎn)角再次釋放，因此不需要任何專門措施來防止安全帶縮卷器所不希望的鎖定狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.座椅安全帶縮卷器的一種鎖定機(jī)構(gòu)，它包括一個(gè)框架(12)，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝在上述框架上的安全帶卷筒(10)，一個(gè)設(shè)置在上述框架(12)上的棘輪齒圈(16)，一個(gè)設(shè)置在上述安全帶卷筒(10)上與上述棘輪齒圈(16)配合的棘爪(24)，以及一個(gè)形成對(duì)織物安全帶敏感的敏感件的慣性盤(20)，上述慣性盤(20)可相對(duì)于上述安全帶卷筒(10)作轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于上述棘爪(24)裝在上述慣性盤(20)上，上述安全帶卷筒(10)包括一個(gè)與上述棘爪(24)配合的起動(dòng)件(26a)，當(dāng)上述安全帶卷筒(10)相對(duì)于上述慣性盤(20)作轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它使上述棘爪(24)與上述棘輪齒圈(16)嚙合。
2.權(quán)利要求1的鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于裝在上述慣性盤(20)上的上述棘爪(24)被附加地支承在上述安全帶卷筒(10)上。
3.權(quán)利要求2的鎖定機(jī)構(gòu)，其中上述安全帶卷筒(10)具有一個(gè)整體支承盤(18)，它具有一個(gè)把上述棘爪(24)設(shè)置在其中的空腔(26)。
4.權(quán)利要求3的鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于上述棘爪(24)被設(shè)置在上述安全帶卷筒(10)和上述安全帶卷筒(10)的法蘭(10a)之間。
5.權(quán)利要求1到4的任何一個(gè)的鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于上述棘爪(24)可繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在銷子(25)上，銷子(25)與上述慣性盤(20)連接。
6.權(quán)利要求3或4的任何一個(gè)的鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于上述棘爪(24)形成一個(gè)兩臂杠桿，它具有至少形成一個(gè)棘輪齒的第一臂和形成起動(dòng)肩部的第二臂。
7.權(quán)利要求6的鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于上述起動(dòng)肩部與一個(gè)凹口配合，凹口位于上述空腔(26)的徑向內(nèi)部基底(26a)上。
8.權(quán)利要求1的鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于上述慣性盤(20)在其外周邊上包括控制齒(30)，用于與對(duì)車輛敏感的慣性敏感器(32)相配合。
9.權(quán)利要求1的鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于上述棘爪(24)在上述慣性盤(20)上具有一個(gè)柔順性有限的支座。
10.權(quán)利要求1的鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于上述棘輪齒圈(16)包括了不對(duì)稱的齒根面，沿著上述安全帶縮卷器松開方向看，在前側(cè)的齒根面比后側(cè)的齒根面較短和較陡。
全文摘要
用于座椅安全帶縮卷器的一種鎖定機(jī)構(gòu),它包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在框架(12)上的安全帶卷筒(10),一個(gè)設(shè)置在框架上的棘輪齒圈(16),一個(gè)設(shè)置在安全帶卷筒(10)上與棘輪齒圈(16)配合的棘爪(24),以及一個(gè)用作對(duì)織物安全帶敏感的敏感件的慣性盤(20)。慣性盤(20)可相對(duì)于安全帶卷筒(10)作轉(zhuǎn)動(dòng)。棘爪(24)可繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在慣性盤(20)上。安全帶卷筒(10)具有一個(gè)與棘爪(24)配合的起動(dòng)件(26a)。在工作時(shí),當(dāng)安全帶卷筒(10)相對(duì)于慣性盤(10)作轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),起動(dòng)件(26a)使棘爪(24)與棘輪齒圈(16)嚙合。
文檔編號(hào)B60R22/34GK1241508SQ9911035
公開日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1999年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月13日
發(fā)明者托馬斯·基爾魏因, 于爾根·林克, 約翰尼斯·施密德 申請(qǐng)人:Trw乘員約束系統(tǒng)兩合公司