專利名稱：安全帶卷繞器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乘員約束系統(tǒng)的安全帶卷繞器，其包括一機(jī)架，一具有一對(duì)法蘭且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架上的安全帶卷軸，一可選擇地鎖定安全帶卷軸的鎖止機(jī)構(gòu)。一設(shè)置有外圈齒的輪件安裝在安全帶卷軸的一個(gè)法蘭上。一彈簧偏壓一鎖止爪，使之與輪件相接合。在安全帶正常使用狀態(tài)中，鎖止爪通過(guò)一電磁線圈保持著，這樣它能與輪件相分離開(kāi)。
在緊急狀態(tài)下鎖定的安全帶鎖止機(jī)構(gòu)，通常采用機(jī)械致動(dòng)。通常由一慣性部件實(shí)現(xiàn)車輛敏感的啟動(dòng)，使鎖止爪與圓盤(pán)凸輪的棘輪相接合，然后限止發(fā)生在安全帶卷軸和用與鎖止爪相接合定位的圓盤(pán)凸輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在安全帶敏感致動(dòng)時(shí)使用一慣性圓盤(pán)，在安全帶遭遇很高加速度時(shí)，它能相對(duì)于安全帶卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且滯后于安全帶轉(zhuǎn)動(dòng)，從而慣性圓盤(pán)和安全帶卷軸之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)又用于與所述的鎖止爪接合定位。
對(duì)于安全帶卷繞器的鎖止機(jī)構(gòu)要求一個(gè)短的鎖止路徑。但這只能由較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明安全帶卷繞器安裝有一鎖止機(jī)構(gòu)，該鎖止機(jī)構(gòu)采用最簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)裝置，以確保較短的響應(yīng)時(shí)間及相應(yīng)的較短鎖止軌跡。根據(jù)本發(fā)明，所述的鎖止機(jī)構(gòu)包括在所述成對(duì)法蘭中至少一個(gè)上的一外圈齒，和一鎖止爪，其鎖止爪可樞擺運(yùn)動(dòng)地安裝在機(jī)架上，以可選擇地與所述的外圈齒相接合，該鎖止爪偏壓到一接合位置上，且能夠通過(guò)一電磁線圈而運(yùn)動(dòng)到非接合位置，從而與所述的外圈齒相分離開(kāi)。在安全帶卷繞器正常作用過(guò)程中，電磁線圈保持鎖止爪處于與安全帶卷軸的法蘭上的所述的外圈齒相分離位置上。具有合適的裝置用于檢測(cè)需要啟動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)的緊急情況。為此目的，斷開(kāi)電磁線圈，以便該鎖止爪立即與安全帶卷軸的法蘭上的所述的外圈齒相接合。最好，由一彈簧力作用而將鎖止爪偏置于其接合位置過(guò)程中能借助重力作用。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，外圈齒形成在安全帶卷軸的一個(gè)法蘭上的輪件上，該法蘭徑向延伸至該輪件之外，鎖止爪側(cè)向支承在法蘭上。最好，鎖止爪在背離安全帶卷軸法蘭的一側(cè)另外還側(cè)向支承在所述的機(jī)架上。由于鎖止爪側(cè)向支承在兩個(gè)側(cè)面上，它僅僅承受加載時(shí)而產(chǎn)生的壓力，而且特別容易地支承在機(jī)架一個(gè)側(cè)壁的凹槽中。具有特殊優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式是這樣的機(jī)架有一側(cè)壁，其具有一主體部分和一平行的翼板，通過(guò)一彎板壁將該主體部分和該平行的翼板相連，一支承凹槽在所述的翼板內(nèi)經(jīng)過(guò)彎板壁延伸至側(cè)壁的主體部分上。鎖止爪有一圓形端部，其可樞擺運(yùn)動(dòng)地容納在所述的支承凹槽內(nèi)。
與安全帶卷軸電機(jī)的結(jié)合具有特殊的優(yōu)點(diǎn)。在即將發(fā)生碰撞時(shí)，該電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的張緊器彈簧，并且還能實(shí)現(xiàn)預(yù)張緊。以合適的傳感器系統(tǒng)和帶有微處理技術(shù)的驅(qū)動(dòng)控制器，能控制傳統(tǒng)卷繞器中的只有用非常復(fù)雜的機(jī)構(gòu)才能達(dá)到的張緊器的許多功能。其特別包括鎖止機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)，在本發(fā)明的安全帶卷繞器中，其僅僅需要一信號(hào)，來(lái)啟動(dòng)電磁線圈或解除其作用。
因此，本發(fā)明的主要內(nèi)容還包括一方法以用來(lái)啟動(dòng)在所述的類型的安全帶卷繞器中的鎖止機(jī)構(gòu)。該方法包括檢測(cè)安全帶卷軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，安全帶卷軸的轉(zhuǎn)動(dòng)加速度或轉(zhuǎn)動(dòng)速度超過(guò)一預(yù)定值時(shí)產(chǎn)生的一致動(dòng)信號(hào)，和該致動(dòng)信號(hào)斷開(kāi)電磁線圈。當(dāng)安全帶卷軸處于正常使用過(guò)程中，該電磁線圈將鎖止爪保持在與輪件的外圈齒相分離的一位置上。為了減少功率消耗，電磁線圈的致動(dòng)信號(hào)是脈沖寬度調(diào)制的。安全帶卷軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可以通過(guò)磁場(chǎng)或光學(xué)檢測(cè)。具有特殊優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式是霍爾效應(yīng)傳感器與電機(jī)控制電路一起安裝在一印刷電路板上。該印刷電路板最好保持住控制鎖止爪的電磁線圈。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征通過(guò)下面附圖和安全帶卷繞器的實(shí)施方式的描述中可以發(fā)現(xiàn)。附圖指示如下

圖1是本發(fā)明安全帶卷繞器的示意透視圖；圖2是該安全帶卷繞器分解視圖。
所述的安全帶卷繞器具有一機(jī)架10，它帶有兩平行側(cè)壁12,14，它們通過(guò)一聯(lián)接件16相互連接起來(lái)。一安全帶卷軸18可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述機(jī)架10上。該安全帶卷軸有一對(duì)法蘭20,22。設(shè)置有外圈齒的輪件24安裝在法蘭22上。法蘭22有一個(gè)比輪件24大的外徑，從而徑向延伸到輪件24之外。
機(jī)架10的側(cè)壁14有一主體部分14a和一平行偏置的翼板14c，通過(guò)一彎板壁14b將翼板14c與主體部分14a相連。一長(zhǎng)形支承凹槽26在所述的翼板14c內(nèi)經(jīng)過(guò)彎板壁延伸至側(cè)壁14的主體部分14a上。一鎖止爪30插入該支承凹槽26中，該鎖止爪30有一爪尖以與輪件24的外圈齒相接合，相對(duì)于爪尖另一側(cè)，鎖止爪30有一圓形端部，其可樞擺運(yùn)動(dòng)地容納在所述的支承凹槽26內(nèi)。在安裝狀態(tài)下，鎖止爪30的一側(cè)由法蘭22支承著，而相對(duì)的另一側(cè)由側(cè)壁14的主體部分14a支承著。該鎖止爪與輪件24及所述的翼板14c置于同一平面內(nèi)，而支承凹槽26的支承端支承在該翼板14c中。
鎖止爪30與側(cè)向延伸的鐵磁材料的銜鐵板32剛性連接。一個(gè)螺管電磁線圈34和銜鐵板32相互作用。該鎖止爪30由一拉力彈簧36拉緊著，這樣使鎖止爪30與輪件24外圈齒相接合。鎖止爪30的接合運(yùn)動(dòng)附帶由重力得以支持。從而，當(dāng)電磁線圈34處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，鎖止爪30與輪件24相接合，從而安全帶卷軸18被鎖定。在安全帶卷繞器正常作用時(shí)，啟動(dòng)電磁線圈34，從而銜鐵板32抵靠在電磁線圈34的磁芯上，保持住鎖止爪30，從而鎖止爪30與輪件24外圈齒相分離。
安全帶卷繞器有一用于安全帶卷軸的電驅(qū)動(dòng)裝置。此電驅(qū)動(dòng)裝置由一無(wú)刷直流電機(jī)組成，該無(wú)刷直流電機(jī)具有一外轉(zhuǎn)子40和內(nèi)定子42，其驅(qū)動(dòng)小齒輪44在安全帶卷軸18的側(cè)面上經(jīng)過(guò)一帶齒的皮帶46與一驅(qū)動(dòng)帶齒傳動(dòng)輪48相連。整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置安裝在基板50上，該基板由側(cè)壁14的外側(cè)這樣支承著，從而使基板50可在一有限范圍內(nèi)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)?；?0的樞擺運(yùn)動(dòng)用于在帶齒的皮帶46上施加一個(gè)隨所需的驅(qū)動(dòng)扭矩而變化的張力。當(dāng)?shù)万?qū)動(dòng)扭矩時(shí)，帶齒的皮帶46相對(duì)松弛，從而驅(qū)動(dòng)損耗很小且無(wú)運(yùn)行噪聲產(chǎn)生。當(dāng)高驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí)，特別是即將發(fā)生碰撞而發(fā)生預(yù)張緊時(shí)，帶齒的皮帶46張緊，從而不會(huì)有齒跳過(guò)。
電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置也安裝在基板50上，該電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置具體為一印刷電路板52結(jié)構(gòu)，其也保持著電磁線圈34。由于印刷電路板52在基板50樞擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也運(yùn)動(dòng)，同樣電磁線圈34相對(duì)于所述的鎖止爪30運(yùn)動(dòng)。然而，電磁線圈34的運(yùn)動(dòng)軌跡這樣設(shè)計(jì)，使電磁鐵磁芯與銜鐵板32間隔地保持恒定不變的距離。
檢測(cè)安全帶卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置也安裝在所述的印刷電路板52上。這些檢測(cè)裝置根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)加速度和/或轉(zhuǎn)動(dòng)速度感知安全帶卷軸的突然的轉(zhuǎn)動(dòng)，以便以安全帶敏感(belt-sensitive)的方式啟動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)。在安全帶卷繞器正常使用過(guò)程中，電磁線圈34用脈沖寬度調(diào)制信號(hào)啟動(dòng)。為了啟動(dòng)所述的鎖止機(jī)構(gòu)，斷開(kāi)電磁線圈34，借助于彈簧36和重力的作用，從而使鎖止爪30與輪件24外圈齒相接合。
權(quán)利要求
1．一種用于乘員約束系統(tǒng)的安全帶卷繞器，包括一機(jī)架(10)、一安全帶卷軸(18)，它具有一對(duì)法蘭(20,22)并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在所述的機(jī)架(10)上，還有一鎖止機(jī)構(gòu)，用于可選擇地鎖定所述的安全帶卷軸(18)，所述的鎖止機(jī)構(gòu)包括在所述成對(duì)法蘭(20,22)的至少一個(gè)之上的外圈齒、和一鎖止爪(30)，所述的鎖止爪可樞擺運(yùn)動(dòng)地安裝在所述的機(jī)架(10)上以可選擇地與所述的外圈齒相接合，所述的鎖止爪(30)被偏壓至一接合位置，且能通過(guò)一電磁線圈(34)運(yùn)動(dòng)到與所述的外圈齒相脫離的非接合位置上。
2．如權(quán)利要求1所述的安全帶卷繞器，其特征在于所述的外圈齒形成在安全帶卷軸(18)的所述的一個(gè)法蘭(22)上的一輪件(24)上。所述的法蘭(22)徑向延伸到所述的輪件(24)之外，并且所述的鎖止爪(30)側(cè)向支承在所述的法蘭(22)上。
3．如權(quán)利要求2所述的安全帶卷繞器，其特征在于所述的鎖止爪(30)另外還在背離安全帶卷軸(18)的法蘭(22)的一側(cè)側(cè)向支承在所述機(jī)架(10)上。
4．如權(quán)利要求3所述的安全帶卷繞器，其特征在于所述的機(jī)架(10)具有一側(cè)壁(14)，其有一主體部分(14a)和一平行偏置的翼板(14c)，通過(guò)一彎板壁(14b)將翼板(14c)與主體部分(14a)相連，一支承凹槽(26)在所述的翼板(14c)內(nèi)經(jīng)過(guò)彎板壁(14b)延伸至側(cè)壁(14)的主體部分(14a)上，所述的鎖止爪(30)有一圓形端部，它可樞擺運(yùn)動(dòng)地容納在所述的支承凹槽(26)內(nèi)。
5．如權(quán)利要求4所述的安全帶卷繞器，其特征在于所述的平行偏置翼板(14c)，所述的輪件(24)及所述的鎖止爪(30)置于一共同的平面內(nèi)。
6．如權(quán)利要求1所述的安全帶卷繞器，其特征在于一側(cè)向突出的鐵磁材料的銜鐵板(32)剛性地與所述的鎖止爪(30)相連。
7．如權(quán)利要求1所述的安全帶卷繞器，其特征在于所述的安全帶卷軸(18)通過(guò)一帶齒的皮帶(46)與一電機(jī)相連，所述的電機(jī)與一保持有電機(jī)控制電路的印刷電路板(52)一起安裝在一基板(50)上，所述的基板(50)由機(jī)架(10)的側(cè)壁(14)這樣支承著，使得基板(50)可以在一有限范圍內(nèi)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)基板(50)的樞擺運(yùn)動(dòng)，可將帶齒的皮帶(46)設(shè)定為隨驅(qū)動(dòng)扭矩而變化地處于張緊狀態(tài)。
8．如權(quán)利要求7所述的安全帶卷繞器，其特征在于所述的電磁線圈(34)也安裝在所述的印刷電路板(52)上。
9．如權(quán)利要求8所述的安全帶卷繞器，其特征在于當(dāng)基板(50)樞擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述的鎖止爪(30)與電磁線圈(34)間隔地保持恒定不變的距離。
10．如權(quán)利要求1所述的安全帶卷繞器，其包括檢測(cè)所述的安全帶卷軸(18)轉(zhuǎn)動(dòng)加速度的裝置，和根據(jù)加速度檢測(cè)值超過(guò)預(yù)定極限值時(shí)，解除所述的電磁線圈(34)作用的觸發(fā)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及乘員約束系統(tǒng)的安全帶卷繞器,其包括一機(jī)架(10),一具有一對(duì)法蘭(20,22)且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架(10)上的安全帶卷軸(18),一可選擇地鎖定安全帶卷軸(18)的鎖止機(jī)構(gòu)。一設(shè)置有外圈齒的輪件(24)安裝在安全帶卷軸(18)的一個(gè)法蘭(22)上。一彈簧偏壓一鎖止爪(30),使之與輪件(24)相接合。在安全帶正常使用狀態(tài)中,鎖止爪(30)通過(guò)一電磁線圈(34)保持著,這樣它能與輪件(24)相分離開(kāi)。
文檔編號(hào)B60R22/343GK1318485SQ0111681
公開(kāi)日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2001年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月17日
發(fā)明者科內(nèi)利烏斯·彼得 申請(qǐng)人:Trw車輛電氣與零件有限兩合公司