專利名稱：卷軸、端蓋、安全帶卷收器和安全帶總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全帶技術(shù)，具體涉及一種用于安全帶的卷收器的卷軸。本發(fā)明同時(shí)涉及一種用于該卷軸的端蓋、使用所述卷軸的安全帶卷收器和安全帶總成。
背景技術(shù)：
安全帶是應(yīng)用于汽車上的重要被動安全部件。在車輛發(fā)生碰撞時(shí)，安全帶能夠保護(hù)使用者，使其免受或減輕碰撞時(shí)的二次傷害。最初被設(shè)計(jì)的應(yīng)用于汽車座椅上的標(biāo)準(zhǔn)三點(diǎn)式安全帶，其僅僅包括鎖止機(jī)構(gòu)和用于固定使用者(人體)的織帶。在車輛發(fā)生碰撞時(shí)，鎖止機(jī)構(gòu)鎖止，織帶不再向外拉伸，從而將使用者捆綁在汽車座椅上。然而由于碰撞瞬間速度變化很快，碰撞時(shí)速度變化引起的動量變化時(shí)間很短，使得織帶作用于使用者身上的力很大，例如可達(dá)8-10kN。會導(dǎo)致使用者肋 骨折斷甚至更嚴(yán)重的傷害。基于上述的原因，標(biāo)準(zhǔn)式安全帶被進(jìn)一步改進(jìn)，提出了限力式安全帶，即在碰撞瞬間，可以通過一定的限力機(jī)構(gòu)限制織帶作用于人體上的力，不會導(dǎo)致人體受到織帶本身的傷害，以達(dá)到最大限度保護(hù)使用者的目的。在文獻(xiàn)號為EP1607288B1的歐洲專利文獻(xiàn)中，公開了一種用于限力式安全帶的安全裝置。具體的，在所述歐洲專利文獻(xiàn)的第二實(shí)施例中，公開的安全裝置包括一 U型框架、卷軸和扭力桿。在所述U型框架的相對的兩側(cè)壁上，設(shè)置有帶內(nèi)齒的圓形孔。卷軸包括用于纏繞織帶的芯軸和設(shè)置于芯軸兩端的分離式端蓋。在所述端蓋上設(shè)置有與框架上內(nèi)齒相匹配的外齒；所述卷軸可旋轉(zhuǎn)浮動設(shè)置于所述U型框架上，且兩端蓋分別設(shè)置于所述U型框架的圓形孔中，在正常狀態(tài)下，端蓋上的外齒與所述圓形孔的內(nèi)齒并不嚙合，卷軸可在所述圓形孔中轉(zhuǎn)動，以纏繞織帶或者釋放織帶。所述扭力桿呈桿狀，沿所述卷軸軸線設(shè)置于卷軸之中，并在所述卷軸沿軸線中心位置通過內(nèi)外齒嚙合方式連接；此外，所述扭力桿兩端穿過所述兩端蓋中心，伸出端蓋之外并通過外齒與兩端蓋上的內(nèi)齒相嚙合。上述的限力式安裝裝置工作過程如下在發(fā)生碰撞時(shí)，傳感裝置觸發(fā)包括氣體發(fā)生器在內(nèi)的動作機(jī)構(gòu)，使得卷軸的端蓋上的外齒與U型框架的內(nèi)齒相嚙合，將卷軸由可旋轉(zhuǎn)浮動狀態(tài)(也可稱為自由狀態(tài))變?yōu)殒i止?fàn)顟B(tài)。使得纏繞在卷軸上的織帶不再向外釋放。從而將使用者固定于座椅上。在此過程中，織帶承受的來自于使用者由于慣性而產(chǎn)生的向前移動的力會越拉越大，該力總是在試圖牽引卷軸的芯軸轉(zhuǎn)動。但是芯軸通過與之嚙合的扭力桿、與扭力桿嚙合的端蓋而被固定于U型框架上而無法轉(zhuǎn)動。當(dāng)織帶的牽引力足夠大能夠使得扭力桿產(chǎn)生扭曲轉(zhuǎn)動時(shí)，芯軸就會發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動，從而使得織帶會被釋放出一段長度，進(jìn)而使得使用者可以向前產(chǎn)生一定的位移，減輕織帶作用于使用者身上的拉力，達(dá)到了限制織帶作用于使用者身上的力的作用，獲得限力效果。上述專利的重要特征在于，扭力桿兩端固定，中段通過內(nèi)外齒嚙合芯軸，使得扭轉(zhuǎn)變形均勻分布在整個扭力桿上，防止局部應(yīng)力集中而斷裂，并且可以充分利用扭力桿的材料，產(chǎn)生穩(wěn)定一致的限力效果。此外，扭力桿變形過程對稱，使卷收器框架受力平衡，框架的扭轉(zhuǎn)變形小。有關(guān)上述專利文獻(xiàn)的限力式安裝裝置的詳細(xì)內(nèi)容，可進(jìn)一步參看上述的歐洲專利文獻(xiàn)。然而，扭力桿伸出卷軸的端蓋的兩端部還受到來自其他結(jié)構(gòu)的約束力，使得整個扭力桿受力復(fù)雜化，容易產(chǎn)生局部應(yīng)力集中而斷裂失效。由于扭力桿受力情況和其在扭轉(zhuǎn)方向的延展有較大的關(guān)系，所述的歐洲專利所公開的限力式安全裝置會產(chǎn)生扭力桿延展情況復(fù)雜化的問題，使該裝置難以較為精確控制限力值。因而，有必要對上述的卷收器結(jié)構(gòu)做出改進(jìn)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于安全帶的卷收器卷軸，以解決現(xiàn)有安全帶卷收器的上述的問題。本發(fā)明另外提供用于該卷軸的端蓋，以及使用所述卷軸的安全帶卷收器和安全帶總成。本發(fā)明提供一種卷軸，應(yīng)用于安全帶的卷收器，該卷收器包括卷收器框架、扭力桿和所述卷軸；所述卷收器框架包括兩相對的側(cè)壁；在所述兩側(cè)壁相對應(yīng)位置設(shè)置有帶內(nèi)齒的圓形孔；扭力桿呈桿狀，在其兩端部和中部均設(shè)置周向的外齒；所述卷軸包括沿中軸線設(shè)置有通孔且用于纏繞織帶的芯軸，以及可分離的并分別設(shè)置于芯軸兩端的兩個端蓋；所述端蓋呈扁圓柱體狀；每一端蓋沿外周均設(shè)置有與所述卷收器框架側(cè)壁的內(nèi)齒齒形相配合外齒，且朝向芯軸的內(nèi)端面的中心位置設(shè)置帶內(nèi)齒的中心凹孔，所述中心凹孔的內(nèi)齒齒形與所述扭力桿其中一端部的外齒齒形相配合；所述芯軸中軸線位置的通孔的中段位置設(shè)置有與所述扭力桿中部外齒相配合的內(nèi)齒。優(yōu)選的，在芯軸兩側(cè)，每側(cè)至少設(shè)置二個限力銷；該限力銷固定在所述芯軸的端面，并插入端蓋上對應(yīng)該限力銷位置設(shè)置的銷孔，或者，該限力銷固定在所述端蓋上，并插入芯軸端面上對應(yīng)該限力銷位置設(shè)置的銷孔。優(yōu)選的，所述芯軸兩端的兩限力銷設(shè)置位置在周向上錯開固定的角度。優(yōu)選的，在所述端蓋的朝向芯軸的端面?zhèn)戎行奈恢迷O(shè)置有凸臺，所述中心凹孔設(shè)置于所述凸臺上；在所述芯軸的端面?zhèn)认鄳?yīng)位置設(shè)置有容納所述凸臺的避讓空間。優(yōu)選的，所述兩端蓋中，其中一個端蓋的中心凹孔中設(shè)置有防錯缺齒。優(yōu)選的，所述兩個端蓋中，其中一端蓋外側(cè)端面設(shè)置有與卷簧相配合的伸出軸，另一端蓋外側(cè)端面設(shè)置有與敏感元件配合的伸出軸。優(yōu)選的，在所述每一端蓋的內(nèi)側(cè)外沿均設(shè)置有環(huán)形凸臺，在所述芯軸兩端面與所述環(huán)形凸臺相應(yīng)位置設(shè)置有避讓止口。本發(fā)明同時(shí)提供一種端蓋，包所述端蓋呈扁圓柱體形，在其一端面?zhèn)鹊闹行奈恢迷O(shè)置帶內(nèi)齒的中心凹孔；沿所述端蓋的周向整圈設(shè)置有外齒。優(yōu)選的，在所述端蓋的設(shè)置中心凹孔的端面?zhèn)仍O(shè)置有至少兩個向外伸出的銷柱。優(yōu)選的，在所述端蓋的設(shè)置中心凹孔的相反的端面?zhèn)戎行奈恢?，設(shè)置有向外伸出的且與該端蓋一體成型的伸出軸。本發(fā)明同時(shí)提供一種安全帶卷收器，該安全帶卷收器使用上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的卷軸。
本發(fā)明同時(shí)提供一種安全帶總成，該安全帶總成使用使用上述安全帶卷收器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的卷軸具有以下優(yōu)點(diǎn)卷收器的扭力桿的兩端設(shè)置于卷軸的兩端蓋處，而未穿出端蓋，相對于背景技術(shù)，應(yīng)用于本卷軸的扭力桿長度縮短；背景技術(shù)伸出在外的部分，被設(shè)置于端蓋外側(cè)的伸出軸所代替。發(fā)生碰撞時(shí)，織帶帶動所述芯軸旋轉(zhuǎn)，并通過中段的內(nèi)齒帶動扭力桿轉(zhuǎn)動；而兩端蓋被鎖止在框架上，兩端蓋同時(shí)嚙合扭力桿的兩端部，使得扭力桿的兩端部無法轉(zhuǎn)動。故扭力桿中間轉(zhuǎn)動，而兩端部不轉(zhuǎn)動，使其承受扭轉(zhuǎn)力，當(dāng)該扭轉(zhuǎn)力足夠大時(shí)，該扭力桿會發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變，從而使得芯軸發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動，釋放部分織帶，織帶作用于安全帶使用者身體上的力量得以降低。本發(fā)明采用的卷軸用于容納長度較背景技術(shù)中的更短的扭力桿，且扭力桿沿軸向不伸出卷軸端蓋之外，這使得扭力桿不易發(fā)生彎曲變形，且不受來自于兩側(cè)端蓋之外的其它約束，扭力桿整體受力狀況簡單化，安全帶使用過程更為安全穩(wěn)定。扭力桿不易發(fā)生彎曲變形，能夠使芯軸和端蓋之間的相對角度得到保持，不會引起芯軸和端蓋之間的局部金屬摩擦和膠合。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，相對于背景技術(shù)，本發(fā)明端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置凸臺插入芯軸對應(yīng)的止口中的結(jié)構(gòu)，可承受織帶牽引力并傳遞到框架上，可進(jìn)一步避免扭力桿承受織 帶牽引力而發(fā)生彎曲變形；該安全帶卷收器的兩側(cè)端蓋的凸臺和芯軸兩端的止口設(shè)置，將織帶牽引力傳遞到框架上，保證扭力桿僅僅承受來自于芯軸的扭轉(zhuǎn)力矩和端蓋的反作用扭矩，受力狀況簡單且可控，能夠獲得更為一致的限力效果，在使用過程中更為安全穩(wěn)定。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式中，還在卷收器的芯軸和端蓋之間設(shè)置了限力銷，該限力銷在芯軸承受的拉力大于一預(yù)定值時(shí)斷裂。斷裂前，芯軸通過限力銷向端蓋傳遞扭力；限力銷斷裂后，才由扭力桿向端蓋傳遞扭力。由于限力銷發(fā)生斷裂的限力值更為恒定，使該結(jié)構(gòu)能夠獲得穩(wěn)定的限力效果。


圖I為為卷收器框架與卷軸配合構(gòu)成的卷收器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的用于安全帶卷收器的卷軸實(shí)施例的示意圖；圖3為圖2沿卷軸軸向的剖視圖；圖4為卷軸部件及扭力桿裝配的部件分解圖；圖5為本發(fā)明與所述實(shí)施例的卷軸相配合使用的一種扭力桿的示意圖；圖6示出的為圖5所示的扭力桿左側(cè)端部的端部齒形；圖7示出了扭力桿左側(cè)端部插入左側(cè)端蓋的凹孔的配合圖；圖8為圖5所示的扭力桿右側(cè)端部的端部齒形；圖9示出了扭力桿右側(cè)端部插入右側(cè)端蓋的凹孔的配合10為中部外齒具有缺齒口的扭力桿插入芯軸中其外齒部與芯軸通孔相配合的示意圖；圖11和圖12分別示出了扭力桿的立體圖和剖面圖；圖13為本發(fā)明與所述實(shí)施例的卷軸相配合使用的另一種扭力桿的示意圖；圖14為兩段式扭力桿直徑相同時(shí)與卷軸其它部件裝配為一體時(shí)的剖面示意圖；圖15為兩段式扭力桿直徑不同時(shí)與卷軸其它部件裝配為一體時(shí)的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。請參看圖2、圖3和圖4，其中，圖2為本發(fā)明的用于安全帶卷收器的卷軸實(shí)施例的示意圖。圖3為圖2沿卷軸軸向的剖視圖；圖4為卷軸及扭力桿裝配的部件分解圖。所述卷軸2包括芯軸2-1和可分離設(shè)置于所述芯軸2-1兩端的端蓋左側(cè)端蓋
2-2a和右側(cè)端蓋2-2b。所述芯軸2-1用于纏繞安全帶織帶，其可以沿其軸線旋轉(zhuǎn)將織帶纏繞于其上或?qū)⒗p繞的織帶釋放。所述芯軸2-1沿其軸線設(shè)置有通孔2-3，通孔2-3內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)齒。
在所述芯軸2-1的兩端面上均分別設(shè)置有兩個向外伸出的銷柱2-6，稱為限力銷2-6。在所述芯軸2-1上還設(shè)置有用于穿過并固定織帶端部的扁長型固定槽2-4以及用于減重的減重槽2-5。所述兩端蓋的外周均設(shè)置有外齒，如圖4所示，左側(cè)端蓋2_2a外周設(shè)置外齒
2-2a-l，在右側(cè)端蓋2-2b的外周設(shè)置外齒圈2_2b_l，且所述兩端蓋上的齒均為單向齒，朝向織帶釋放時(shí)芯軸2-1轉(zhuǎn)動方向，所述兩端蓋外周的外齒與所述框架I上兩通孔的內(nèi)齒段相配合。在所述兩端蓋朝向芯軸2-1的端面上相應(yīng)于所述限力銷的位置，還設(shè)置有銷孔，如圖4中所示的右側(cè)端蓋2-2b上的銷孔2-2b-2。在兩端蓋如圖2所示的方式設(shè)置于所述芯軸2-1兩端面?zhèn)葧r(shí)，限力銷插入相應(yīng)的銷孔中。此外，也可以將限力銷設(shè)置于端蓋內(nèi)側(cè)，而在芯軸2-1端面相應(yīng)位置設(shè)置銷孔。該限力銷2-6主要用于承受芯軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的剪切力，并在該剪切力超過一閾值時(shí)斷裂。所述限力銷在芯軸兩端的設(shè)置位置在周向上錯開固定的角度，借此可用于在端蓋與芯軸2-1裝配時(shí)定位，防止左右端蓋裝配錯誤，并且也可以使兩端面的端蓋外齒錯開一定角度，以符合卷收器處于鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)稍有傾斜的實(shí)際況，確保鎖止?fàn)顟B(tài)下，端蓋外齒都能夠和框架內(nèi)齒圈嚙合。在所述兩端蓋朝向芯軸2-1的端面中心還設(shè)置有帶內(nèi)齒的中心凹孔(以下簡稱凹孔)，如圖4中所示的右側(cè)端蓋2-2b上的凹孔2-2b-3。本實(shí)施例中，兩端蓋的凹孔設(shè)置于伸出其所在端面?zhèn)鹊耐古_上。相應(yīng)的芯軸端面則設(shè)置容納該凸臺的止口。在所述兩端蓋的外側(cè)端面(即遠(yuǎn)離芯軸2-1的端面)側(cè)，沿該端面的中心設(shè)置有向外伸出的伸出軸(該伸出軸可以與所述端蓋一體成型)。如圖I中所示的右側(cè)伸出軸2-2b-5和如圖4中所示的左側(cè)伸出軸2-2a-5。其中，左側(cè)伸出軸2-2a-5與敏感元件相連接，右側(cè)伸出軸2-2b-5外周設(shè)置有齒，與卷簧相連接。所述芯軸2-1上的通孔2-3用于容納構(gòu)成安全帶卷軸器的扭力桿3，下面結(jié)合與扭力桿3的配合關(guān)系進(jìn)一步說明本實(shí)施例的卷軸。但是，本實(shí)施例所述的扭力桿3并非是本實(shí)施例所述的卷軸的一部分。如圖4中所示的扭力桿3呈桿狀，在其兩端和中部沿周向均設(shè)置有外齒。扭力桿3與所述卷軸2結(jié)構(gòu)如圖2、3和4所示，扭力桿3插入并穿過所述芯軸2_1的通孔2-3之中，且其軸向中部的外齒與所述芯軸2-1的通孔2-3內(nèi)壁設(shè)置的內(nèi)齒相嚙合。左側(cè)端蓋2-2a和右側(cè)端蓋2-2b分別從左右兩側(cè)覆蓋于芯軸2-1的兩端部，且相應(yīng)位置的限力銷與銷孔相對應(yīng)。所述扭力桿3的兩端分別插入所述左右端蓋的凹孔之中，且其端部外齒與相應(yīng)凹孔的內(nèi)齒相嚙合。本實(shí)施例中，如圖4所示，在所述兩端蓋的凸臺與芯軸2-1的止口之間還設(shè)置有減磨環(huán)4b。該減磨環(huán)4b —般采用低摩擦塑料制成，可以為端蓋2-2與芯軸2-1的相對端面之間配合的止口位置提供過渡，使止口位置的金屬面不會直接接觸，避免了金屬面相互摩擦造成的膠合作用對扭力桿正常工作的影響。如圖4所示，端蓋內(nèi)側(cè)外沿設(shè)置有環(huán)形凸臺(圖4中示出的右側(cè)端蓋上的環(huán)形凸臺
2-2b-6)，在所述芯軸2-1的端面相應(yīng)位置設(shè)置有與環(huán)形凸臺相配合的避讓止口 ；通過設(shè)置環(huán)形凸臺和避讓止口結(jié)構(gòu)，可減小芯軸2-1端面與端蓋相對旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦面積，從而降低芯軸與端蓋之間的摩擦力，提高限力效果的穩(wěn)定性。本實(shí)施例所述的卷軸在應(yīng)用于卷收器時(shí)，還需要與卷收器框架配合使用，下面結(jié) 合卷收器框架與本實(shí)施例的卷軸的配合關(guān)系來對本實(shí)施例的卷軸做進(jìn)一步說明。請參看圖1，其為卷收器框架與卷軸配合構(gòu)成的卷收器的結(jié)構(gòu)示意圖。所述卷收器框架I呈U型，其包括兩相對的側(cè)壁第一側(cè)壁1-1和第二側(cè)壁1-2。還包括兩連接所述第一側(cè)壁1-1和第二側(cè)壁1-2的第三壁1-4。在所述第一側(cè)壁1-1和第二側(cè)壁1-2上相對應(yīng)位置分別設(shè)置有圓形第一通孔I-Ia和第二通孔l_2a，在所述兩通孔上相同位置均設(shè)置有內(nèi)齒段1-3 (圖I中僅僅示出了第二通孔l_2a上設(shè)置內(nèi)齒段的情形)。所述內(nèi)齒段1-3用于與卷軸上外齒相配合將卷軸鎖止，故所述內(nèi)齒段1-3的設(shè)置位置為纏繞于卷軸上的織帶的牽引方向所對應(yīng)的位置。如所述圖I中所示的框架中，織帶的由所述第三壁1-4內(nèi)側(cè)頂部向外引出，故所述內(nèi)齒段1-3設(shè)置于兩通孔頂部。在所述框架I上還設(shè)置有其它結(jié)構(gòu)，例如兩側(cè)壁上的減重孔、連接兩側(cè)壁的加強(qiáng)肋的接口等等，這里不再一一贅述。所述卷軸2整體設(shè)置于所述框架I之中，且卷軸2上兩端蓋分別置于框架I側(cè)壁的通孔之中。自由狀態(tài)時(shí)，所述卷軸2可旋轉(zhuǎn)浮動設(shè)置于所述卷收器框架I之中，其端蓋上的外齒與卷收器框架I上通孔的內(nèi)齒不接觸。卷軸2由其端蓋兩端外側(cè)的伸出軸所支撐，卷軸2可以自由轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)織帶的纏繞和釋放。而在鎖緊時(shí)，所述卷軸2兩端蓋的外齒與所述框架I上相應(yīng)位置內(nèi)齒相嚙合，卷軸2無法轉(zhuǎn)動。本實(shí)施例的卷軸的端蓋中心不設(shè)置通孔，外側(cè)設(shè)置一體式伸出軸。與扭力桿3配合使用時(shí)，其扭力桿3的兩端設(shè)置于卷軸的兩端蓋處，而未穿出端蓋，即相對于背景技術(shù)中的扭力桿，本實(shí)施例中的扭力桿長度縮短。被縮短的部分被設(shè)置于端蓋外側(cè)的伸出軸所代替。發(fā)生碰撞時(shí)，織帶帶動所述芯軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動扭力桿轉(zhuǎn)動。而兩端蓋被鎖止在框架上，兩端蓋同時(shí)嚙合扭力桿的兩端部，使得扭力桿的兩端部無法轉(zhuǎn)動。而扭力桿3中部通過中部的周向外齒與芯軸2-1的內(nèi)齒嚙合，使其承受織帶的拉力，而兩端部則由于端部外齒與端蓋2-2內(nèi)端面的齒輪的嚙合關(guān)系而被固定；當(dāng)織帶的拉力達(dá)到一定的程度時(shí)，該扭力桿3發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變，從而使得芯軸2-1發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動，釋放部分織帶，該扭力桿3的扭轉(zhuǎn)形變特性能夠?qū)⒖棊нm當(dāng)放出，使織帶對人體的束縛力控制在一個預(yù)訂值，避免了過大的束縛力對人體的損傷；同時(shí)，織帶又不會放出過長的距離而造成對人體束縛的失效。本實(shí)施例中，由于扭力桿長度縮短，以及端蓋內(nèi)側(cè)凸臺和芯軸的止口設(shè)置，其僅僅承受來自于芯軸的作用力和端蓋的反作用力，避免扭力桿直接承受織帶牽引力，因而其受力狀況簡單且可控，能夠根據(jù)需要設(shè)計(jì)滿足限力要求的限力銷，且其在使用過程中安全穩(wěn)定。此外，扭力桿中段扭轉(zhuǎn)，更易于產(chǎn)生均勻分布的變形，避免局部應(yīng)力過高而斷裂失效；同時(shí)，左右兩側(cè)分別承受一半的限力值，可以減小扭力桿所需的直徑。由于扭力桿的材質(zhì)需要滿足特殊的扭力要求，其成本高，制造要求高，本實(shí)施例中采用短的扭力桿可明顯節(jié)約成本。此外，本發(fā)明的上述實(shí)施例中，在所述卷收器框架的通孔上設(shè)置內(nèi)齒段1-3，且內(nèi)齒段1-3的位置為纏繞于卷軸上的織帶的牽引方向所對應(yīng)的位置。相對于通孔整圈均設(shè)置內(nèi)齒的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)能可保證在鎖止時(shí)卷軸被鎖止在確定的位置，即設(shè)置內(nèi)齒段
1-3的位置。
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其次，本發(fā)明的實(shí)施例中，在所述卷軸2的芯軸兩端設(shè)置的限力銷2-6如上所述，在卷軸2鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，芯軸2-1由于收到來自安全帶織帶的拉力，會相對兩側(cè)端蓋產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)趨勢，而所述限力銷2-6以及扭力桿3中部的外齒3-1會阻止其旋轉(zhuǎn)。限力銷2-6受到端蓋與芯軸2-1的剪切力。在發(fā)生碰撞時(shí)，織帶牽引力存在迅速的由小變大的牽引力加載過程。在此過程中，當(dāng)牽引力小于限力銷2-6的承受閾值時(shí)，所述芯軸2-1所承受的牽引力加載在限力銷2-6上，所述扭力桿3不承擔(dān)或者不主要承擔(dān)該牽引力；當(dāng)該牽引力值增大到超過限力銷2-6的承受閾值時(shí)，限力銷2-6就會折斷，扭力桿3開始完全承擔(dān)通過芯軸2-1傳來的織帶的牽引力，進(jìn)而才會發(fā)生扭力桿3的扭曲變形過程。故限力銷2-6可以調(diào)節(jié)該安全帶的限力閾值。在本實(shí)施例中，所述扭力桿3中部的外齒設(shè)置有缺齒口，稱為避讓齒缺；如圖11中所示的避讓齒缺3-1-1。圖10為中部外齒具有避讓齒缺3-1-1的扭力桿插入芯軸2-1中其外齒部與芯軸通孔相配合的示意圖。由圖10可以看出，所述避讓齒缺3-1-1于扭力桿3上設(shè)置的位置滿足該扭力桿3插入芯軸2-1的通孔后，避讓齒缺3-1-1對準(zhǔn)或大致對準(zhǔn)芯軸
2-1上設(shè)置的用于穿過并固定織帶6的固定槽2-4。該固定槽2-4為扁長型通孔，其設(shè)置滿足織帶穿過方向垂直于所述芯軸2-1的中心軸，并需要盡可能的接近所述中心軸。所述避讓齒缺3-1-1為織帶6穿過固定槽2-4提供了讓位空間，以避免在該處設(shè)置齒牙引起織帶6與該齒牙干涉，并導(dǎo)致織帶6在該處遠(yuǎn)離芯軸2-1中心線，而不利于織帶6在拉緊時(shí)芯軸
2-1的穩(wěn)定。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述的扭力桿3還設(shè)置有防錯齒缺。如圖5所示，扭力桿3的其中一側(cè)端部(本實(shí)施例中為以右側(cè)設(shè)置為例)設(shè)置防錯齒缺3-2b-l，而另一側(cè)則不必設(shè)置該缺齒口。相應(yīng)的，在該端的卷軸端蓋上的凹孔也需要設(shè)置相配合的結(jié)構(gòu)。如圖4中所示的，在端蓋2-2b的凹孔2-2b-3中設(shè)置的相對應(yīng)的防錯口 2-2b-4。設(shè)置上述防錯齒缺3-2b-l的原因在于，由于存在上述避讓齒缺3-1-1，所述扭力桿3必須以適當(dāng)?shù)慕嵌炔迦胄据S的通孔2-3，防錯齒缺3-2b-l能夠確保裝配時(shí)插入扭力桿3的操作一次成功。圖6示出的為圖5所示的扭力桿3左側(cè)端部3_2a的端部齒形，圖7示出了扭力桿3左側(cè)端部3-2a插入左側(cè)端蓋2-2a的凹孔的配合圖；圖8為圖5所示的扭力桿3右側(cè)端部3-2b的端部齒形，可以看到其端部設(shè)置的防錯缺口 3-2b-l，圖9示出了扭力桿3右側(cè)端部3-2b插入右側(cè)端蓋2-2b的凹孔的配合圖。在扭力桿3右端設(shè)置所述的防錯缺口 3-2b_l導(dǎo)致左右兩端的齒數(shù)不同，進(jìn)而會導(dǎo)致在扭桿桿3扭曲時(shí)兩端承受的扭力不再相同。為此，本發(fā)明中通過如下的方式解決該問題。
設(shè)置扭力桿3位于中部的外齒3-1向右側(cè)端部3_2b (即設(shè)置防錯缺口的端部)傾斜，，使扭力桿3中部的周向外齒齒面向設(shè)置防錯齒缺3-1-1 —端整體偏移。圖11和圖12分別示出了扭力桿3的立體圖和剖面 圖，由圖11和圖12可以看出齒3-1-2傾斜的情形。通過設(shè)置外齒3-1向右側(cè)傾斜，有利于平衡芯軸2-1施加于該扭力桿3上的力，使其整體受力平衡。此外，所述扭力桿3為分開的兩段式結(jié)構(gòu)，如圖13示出的卷軸部件與扭力桿裝配的部件分解圖。扭力桿包括同軸設(shè)置的兩段第一段3a和第二段3b。所述的兩段軸向長度相同，在每一段的端部沿軸向均設(shè)置外齒。組為一體時(shí)，兩段扭力桿其中兩端對接在一起，端面相抵接，且相對端的外齒齒牙相對應(yīng)，不錯齒。相對接的兩端的外齒整體相當(dāng)于上述的一體式扭力桿的中部的周向外齒。其作用以及與芯軸的連接方式與上述實(shí)施例相同。兩段扭力桿的另外兩端分別插入卷軸的端蓋的凹孔中，連接方式同上述實(shí)施例中所記載的相同，這里不再贅述。此外，在所述兩段扭力桿相對接端部的外齒上均設(shè)置避讓齒缺，且兩避讓齒缺位置相同并共同對應(yīng)于芯軸上穿過并固定織帶端部的固定槽。該避讓齒缺與所述實(shí)施例中扭力桿中部外齒的避讓齒缺作用相同，這里不再贅述。本實(shí)施例中除扭力桿之外的其它部分與上述的實(shí)施例相同。將扭力桿設(shè)置為分立的兩段具有如下效果可以將兩個相同直徑或者不同直徑的扭力桿段組合使用，可組合出多個限力值，從而可采用較少的扭力桿形成具有多個限力值的卷收器，滿足不同汽車廠商對安全帶限力值的不同要求。如圖14和15分別示出了相同直徑扭力桿段和不同直徑扭力桿段組為扭力桿的示意圖。另外，也可以使用相同材質(zhì)或者不同材質(zhì)的扭力桿組合使用，同樣可以獲得不同的限力效果。此外，由于扭力桿是采用特殊材質(zhì)并通過冷鐓工藝加工而成，對于每一直徑的扭力桿，都要有單獨(dú)的模具，其制造設(shè)備以及模具昂貴。采用本實(shí)施例的兩段式扭力桿，可以實(shí)現(xiàn)有限的加工模具加工出的扭力桿段組合出具有多個限力值的扭力桿，從而可減少開模數(shù)量，節(jié)約制造成本。并且，較短尺寸的扭力桿更便于加工，加工合格率更高，每個模具的成本也相對更低。此外，改變扭力桿段的材質(zhì)和改變直徑可同時(shí)使用，以組合出更多變化。這里不再贅述。本發(fā)明還保護(hù)一種安全帶總成，該安全帶總成使用了上述實(shí)施例所述卷收器，并能夠獲得上述實(shí)施例的卷收器所帶來的有益效果。卷收器與織帶以及其它相關(guān)零配件的裝配可以參看現(xiàn)有的技術(shù)，這里不再展開論述。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種卷軸，應(yīng)用于安全帶的卷收器，該卷收器包括卷收器框架、扭力桿和所述卷軸；所述卷收器框架包括兩相對的側(cè)壁；在所述兩側(cè)壁相對應(yīng)位置設(shè)置有帶內(nèi)齒的圓形孔；扭力桿呈桿狀，在其兩端部和中部均設(shè)置周向的外齒； 其特征在于，所述卷軸包括沿中軸線設(shè)置有通孔且用于纏繞織帶的芯軸，以及可分離的并分別設(shè)置于芯軸兩端的兩個端蓋；所述端蓋呈扁圓柱體狀；每一端蓋沿外周均設(shè)置有與所述卷收器框架側(cè)壁的內(nèi)齒齒形相配合外齒，且朝向芯軸的內(nèi)端面的中心位置設(shè)置帶內(nèi)齒的中心凹孔，所述中心凹孔的內(nèi)齒齒形與所述扭力桿其中一端部的外齒齒形相配合；所述芯軸中軸線位置的通孔的中段位置設(shè)置有與所述扭力桿中部外齒相配合的內(nèi)齒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷軸，其特征在于，在芯軸兩側(cè)，每側(cè)至少設(shè)置二個限力銷；該限力銷固定在所述芯軸的端面，并插入端蓋上對應(yīng)該限力銷位置設(shè)置的銷孔，或者，該限力銷固定在所述端蓋上，并插入芯軸端面上對應(yīng)該限力銷位置設(shè)置的銷孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷軸，其特征在于，所述芯軸兩端的兩限力銷設(shè)置位置在周向上錯開固定的角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷軸，其特征在于，在所述端蓋的朝向芯軸的端面?zhèn)戎行奈恢迷O(shè)置有凸臺，所述中心凹孔設(shè)置于所述凸臺上；在所述芯軸的端面?zhèn)认鄳?yīng)位置設(shè)置有容納所述凸臺的避讓空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷軸，其特征在于，所述兩端蓋中，其中一個端蓋的中心凹孔中設(shè)置有防錯缺齒。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷軸，其特征在于所述兩個端蓋中，其中一端蓋外側(cè)端面設(shè)置有與卷簧相配合的伸出軸，另一端蓋外側(cè)端面設(shè)置有與敏感元件配合的伸出軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷軸，其特征在于在所述每一端蓋的內(nèi)側(cè)外沿均設(shè)置有環(huán)形凸臺，在所述芯軸兩端面與所述環(huán)形凸臺相應(yīng)位置設(shè)置有避讓止口。
8.一種端蓋，其特征在于，所述端蓋呈扁圓柱體形，在其一端面?zhèn)鹊闹行奈恢迷O(shè)置帶內(nèi)齒的中心凹孔；沿所述端蓋的周向整圈設(shè)置有外齒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的端蓋，其特征在于，在所述端蓋的設(shè)置中心凹孔的端面?zhèn)仍O(shè)置有至少兩個向外伸出的銷柱。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的端蓋，其特征在于，在所述端蓋的設(shè)置中心凹孔的相反的端面?zhèn)戎行奈恢?，設(shè)置有向外伸出的且與該端蓋一體成型的伸出軸。
11.一種安全帶卷收器，其特征在于，使用上述權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的卷軸。
12.—種安全帶總成，其特征在于，使用上述權(quán)利要求11所述的安全帶卷收器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種卷軸，應(yīng)用于安全帶的卷收器；所述卷軸包括沿中軸線設(shè)置有通孔且用于纏繞織帶的芯軸，以及可分離的并分別設(shè)置于芯軸兩端的兩個端蓋；端蓋呈扁圓柱體狀；每一端蓋沿外周均設(shè)置有與所述卷收器框架側(cè)壁的內(nèi)齒齒形相配合外齒，且朝向芯軸的內(nèi)端面的中心位置設(shè)置帶內(nèi)齒的中心凹孔，所述中心凹孔的內(nèi)齒齒形與所述扭力桿其中一端部的外齒齒形相配合；芯軸中軸線位置的通孔的中段位置設(shè)置有與所述扭力桿中部外齒相配合的內(nèi)齒。本卷軸容納長度較短的扭力桿，使得扭力桿不易發(fā)生彎曲變形，且整體受力狀況簡單化，更為安全穩(wěn)定。本發(fā)明同時(shí)提供用于上述卷軸的端蓋，以及使用上述卷軸的安全帶卷收器、安全帶總成。
文檔編號B60R22/46GK102837665SQ201210309320
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者劉學(xué)軍 申請人:上海和勵信息科技有限公司