座椅安全带回缩机构 本发明一般是关于座椅安全带的回缩机构。
为保护车辆中的乘员，通常把座椅安全带和回缩器用作安全阻尼系统的一部分。典型的回缩器包括一卷筒、一支承该卷筒的框架、一使卷筒停止转动的锁定机构以及带和/或在感应到某些动力指标对开始锁住卷筒的各种车辆传感器。
当然，实际的座椅安全带回缩器应该是低成本、高质量的。其基本设计必须能灵活地适应不同用户的性能指标。这些指标除上述者外一般还包括：总体尺寸要小以便其可以容易地安装在车辆内的任何实际位置与任何方向上，并且结构轻巧。此外，回缩器还应相当容易制造，且其设计应适合于自动制造技术的要求。该回缩器还必须具有低的带抽回力与缩带力并整体上能平稳地工作。回缩器还应能在不对在回缩器主要结构中作重大改变的情况下使用一个或多个诸如安全带传感器与车辆传感器，且能顺利工作并能承受例如18KN程度的载荷而不被卡住。
本发明的目的是提供一种改进的座椅安全带回缩器。
相应地，本发明包括一个座椅安全带回缩器，它含有一个框架，该相架具有一个底部和从底部伸展出的两个平行的侧壁。回缩器还包括一个设置成可相对侧壁能转动的卷筒。卷筒上有一支架或骨架，其能用低成本、体轻的非结构性材料制成。与卷筒对置的支架可有效地吸收工作其间所产生的各种力。支架或骨架包括由多个杆件或销钉连结的第一和第二圆盘。第一和第二圆盘位于卷筒地两相对侧，且销钉则穿过卷筒上的配合孔延伸。每个圆盘上有一互补的成型孔以容纳一定形状的轴，使轴与圆盘连接在一起可以转动，并给卷筒与圆盘提供一条转动轴线。
在本发明的优选实施例中，支架分段扭转或弯曲以确定出一肩部。一双向掣爪锁定机构支承在支架侧壁上，并可与圆盘上形成的齿可动地啮合。支架设计成便于装入锁定机构。在一个或几个诸如车辆与安全带传感器的作用下使锁定机构进入锁定啮合。
本发明的许多其它目的与意图可从后面借助附图的详细描述中清楚地看出。
附图的简要描述
附图中：
图1、图2、图3是本发明所采用的回缔器的主要构件的侧视图、前视图与底视图；
图4是表示某些传感元件的回缩器的另外的侧视图；
图5-8是表示卷筒的不同的视图；
图9是销钉平面图；
图10-13是卷筒的另一实施例的各种视图；
图14是表示锁定机构的立体透视图；及
图15是车辆传感器的平面图。
参照图1-4，其中表示出一个一般如标号32所示的具有两个从一底部38向外延伸的平行侧壁34、36的U形支架。为了显示出一部分锁定机构，在图1中截取去了一部分侧壁34。在支架32上装设一个附加安装板40，以便把回缩器30安装在车辆的与之相配合的部分上。安装板39上设有一与固定件(未示出)相配的开口42。从图2与图3中可以看见，各侧壁设有阶梯或弯折部，并设有由一向外延伸的肩部34c或36c所连接的较窄的内壁部分34a与36a及较宽的外部34b与36b。每个一侧璧34与36包括有一如标号40与42所示的凹穴或开口。在所示的实施例中，凹穴制成的形状为，使之可以安装锁定机构130并使之动作。凹穴40为具有宽的开口部分或一较窄的圆形后部41的某种椭圆形状。如图中所见，凹穴41是在侧壁34a上形成的，凹穴或开口42位于侧壁36上，其具有如图4中所见的类似结构。
通常用标号50代表的其上绕有带子67的卷筒位于侧壁34与36之间。在各附图中详尽地示出了该卷筒。卷筒包括有两个相对配置的凸缘52a和52b。在图5-8中可以看见，卷筒50还包括一中心本体54。中心本体54可以形成为一圆柱体表面(半径一致)或半径不同的例如阿基米德螺线形的表面。中心本体54中形成有许多诸如标号56表示的切口或孔。以减小卷筒的总重量，且如果卷筒为模制品还可以减少其皱缩。通过各切口或孔而形成许多肋55。在图8中可以看见，卷筒包括有中心孔62。在此卷筒实施例中，孔62一般成为六角形形状。孔62穿过端部凸缘52a与52b延伸，在卷筒的中心本体54中还制出许多通孔60a、b、c，图7与图8中示出了其中的一部分。从图中可见，这些通孔中的一个，例如60b具有允许一部分销钉从中伸出的开口侧。卷筒本体54还包括一相对于孔62的中心64偏心或偏置的槽63，中心孔62的一侧是敞开的，以使轴的一部分从其中伸出。中心孔62和轴110还确定出卷筒50的一转动中心线或轴线。与轴110的露出侧相配合仅示图7中，其中一个锁钉72b的露出侧上设有一将座椅安全带67的由缝脚66固定的环状端55夹住的通常的装置。卷筒50还包括许多诸如从图8中所示凸缘的外表面90a及90b延伸的定位轮毂69之类的定位结构。
再参照图7可以看见，它示出了带的环形端65，其端部用缝脚66固定，并在环形端中有一适宜的带销或分隔块68。在图4、5和8中所示的其它卷筒中均未示出的带67与环形端65，由带销所提供的较大的有效厚度可把该环形端夹在位于轴110的一部分与诸如72b其中一个销之间的槽63之较宽部分70中。
从图5、6、8中可以看见，三个销钉72a、72b及72c是置于通孔60a-c中的。其中一个通孔，例如60b具有可使锁72b的一侧自其中伸出的开口侧。图9示出其中一个销钉，例如72b的平面图。销钉有一中心本体76和两端78a及78b。虽然图中示出的各销的结构是相同的，但它们也可以不同。
最好是金属的第一、第二圆盘92a、92b位于卷筒的外侧表面90a及90b上。在图6中可以看见，圆盘92a包括有一位于中心的成形孔94，及多个第一开孔96a、96b、96c和多个第二开孔97a、97b、97c。沉孔99绕每一开孔96、97周围配置。从下述中可知，一成形轴110穿过成形孔或开口94延伸并驱动圆盘的。在所示的实施例中开孔94形成为六角形，但也可采用键结构的任何其它形状。在本发明的实施例中，开孔96、97是相同的，并绕各个圆盘均匀间隔配置。第一开孔96对准孔60和销72设置。第二开孔则对准定位毂69设置以保证圆盘92与卷筒50的正确对中。圆盘92b也是类似的结构，每个圆盘分别具有多个锁定齿98a和98b。三个销72a、72b、72c的每一个的端部78a、78b装入各圆盘的开孔96中。而后，各个销可用任何已知的固定手段例如机械固紧。焊接与金属成型等方式相对于圆盘加以固定。在所述的实施例中，销的端部78是机加工而成的。可是，端部的形状应与所使用的把销固定在相应的圆盘92a、b上的手段相适应。作为一例，一个或多个销端可以是带斜度的或机加工的，也可以有头部等等，诸如头部或在端部成形的各销的伸出部应置于沉孔99中。
在本发明的优选实施例中假设卷筒50是由轻体的非结构性的塑料制成的。因此，这种塑料材料通常是不能由其自身承受撞车时所产生的巨大的压缩安全带的载荷的。如上所述，卷筒50实际是被由多个杆或销72和外部设置的圆盘92a、92b构成的骨架或支架来支承的。应该理解到，所使用的销或杆的数量最少应为两个，最好是三个或更多。在上述的本发明优选实施例中，采用三个这种销或杆72a-72c。进而，各通孔60a-60c的截面形状应选定为与各销的外轮廓一致的形状。如所示出的，各通孔与销均形成为圆柱形，然而本发明的范围也包括其它种类的外形。此外，各销是相对于其相应的孔60a-c有松动间隙的，也可以压配或松配合于通孔60a-c中，以使各销由卷筒材料全部或基本上包围。这样，在回缩器工作期间所产生的任何力，包括在卷筒锁住时所产生的更大的力就会分布在通孔的相当大的内表面上，即卷筒与销的接触面积上。
参照表示本发明的另一实施例的图10至13，此实施例与图4-7中所示的主要差别在于容纳带槽120的位置与结构。如所见的，槽120相对于卷筒的中心本体54径向配置。带的环形端65位于带有之后插入其中的轴110的卷筒50的中心孔122中。轴110示于图12中以供参考，而在图10、11或13中未示出。
再参照也表示锁定机构130的图1、2与3。图14中示出了该机构的主体图。机构130包括多个用一中心轴134连在一起的掣爪132a与132b，中心轴使各掣爪协调一致地动作。中心轴的端部包括有借助导销定心的凹穴或凹坑137a、137b。各爪136的下端为圆环形状，使其与在各下部支架侧壁34a与34b上形成的相应凹穴40、42的圆环形端部41一致并适配于其中。这种锁定机构和支架设计便于在把锁定机构130横向地包容在支架的侧壁中时使该锁定机构能简易地置位于支架32之中，而不用像某些现有的回缩器中所见的那样在插入时需要将支架分开。各爪132a、b的另一端138包括有用于与至少一个齿98a、b接合的锁定结构140。在优选实施例中，此锁定结构包括与两个齿98a、b的端面接合的反向双齿构形。如所见到的，该锁定结构靠在两齿上引导，用于使锁定机构运动而与圆盘92a及92b啮合的一销139从爪132a上伸出。如图1所示，在锁住时该锁定机构是位于相对支架32的特定角度上。业已发现，为了减少齿的滑动并啄收齿的切剪载荷，爪132a与132b应位于特定角的矢量上。特别是该特定角是位于从受载的齿的尖端到轴110的中心的一第一矢量与从受载的齿的尖端到掣爪轴134的轴线延伸的一第二矢量之间的。此角度可在100°至110°的范围中。该实施例中所示此角为105°。
再参照图2，可以看见，在支架32的左侧上设置一弹簧装置140，该弹簧装置包括一抵靠在支架侧壁34和一盖144的通常为塑料板的板142，以及一个返回弹簧146。返回弹簧146位于盖144之中。弹簧146的一端固定在盖上，而另一端固定在弹簧柱112上，这是典型的现有技术。轴110的左端与起一套筒作用的弹簧柱112配装。轴110也从板142的一开口147中伸展穿过，它也为支撑轴110的左侧提供一个套筒支承面。板142还包括一个使锁定机构定心或导向的定位销143(见图2与14)。销143进入在其中一个爪132上形成的一凹穴137a，并使其适当地定位。返回弹簧146提供了使带67缩回的偏置力。
与支架侧壁36相连的一第二盖156和一第二板件152位于回缩器的右侧壁36上。销153从板152伸出，该销与之模制成一体，它进入锁定机构中的凹穴137b之中。如上所述，销143、153同心于锁定机构并适当地与之对准就位。板152上设有一开孔154，它为支承轴110的右侧提供一套筒。一安全带传感器和一车辆传感器通常用于大多数紧急锁定回缩器中，这些传感器用于感应安全带拖出时的车速及减速，从而使一元件致动以起动卷筒的锁定。由于这些类型的传感器是本领域公知的，在此不作详述了。安全带传感器160与轴110可转动地连接，该传感器用于在安全带67以快于既定速度被拖出时而锁住卷筒便之不能继续转动。典型的安全带传感器是一个随轴的右端部转动的爪板。至少一个与回缩器的一相应部分上的齿进入接合的锁定爪位于此爪板上。在本发明中，此相应部分是一个离合器170，它有一中心孔172，使离合器能相对于轴110的右端部自由地转动。离合器170有一凹穴171，它有一个用于与安全带传感器的锁定爪接合的带齿176的内壁174。上述的爪板与离合器170的凹穴171相配。此外，安全带传感器的另一典型部件是一惯性板，它表示为板180，它抵靠在离合器170上安装并与锁定爪工作耦合。惯性板180的作用是使当安全带快速地拖出的时刻落后于爪板的运动。典型的惯性板180包括一凸轮或指爪，它在使锁定爪运动而与离合器170的齿174接合时运行。在本发明中，惯性板包括一有外齿184的一体的齿轮182。
凸轮176位于离合器170的外边缘上，该凸轮有一槽178，锁定机构130的销139置于该槽之中。如在图4中示意性地示出，由弹簧186将离合器170沿顺时针方向偏置。在正常运转时，弹簧186便锁定机构的销139在槽178中向外运动，以防止过早地锁住，在撞车或其它时刻，当高速地拖出安全带时，安全带传感器的锁定爪运动而与离合器170进入啮合而把离合器与爪板和驱动爪板的轴110连接起来。如上所述，离合器可相对于轴自由转动。当锁定爪与齿174啮合时，离合器就与卷筒一起转动。当离合器转动时，驱动锁定机构的销139，它又使锁定机构与圆盘92a、b上的齿98a、b进入啮合，以使卷筒50停止转动。
如上所述，回缩器通常使用一个车辆传感器190。该车辆传感器在感应到车辆减速超过一特定极限时促使卷筒锁住。一种这样的车辆包括一个球192和一个公知结构的盘194。当感应到车辆减速超过该极限值时，球192移动以向上提升盘194。在本发明中，图5中所示的销198带有如图4中所示的伸展爪200，其连接在盘194上。当盘194运动时，爪200运动而与惯性板180上的齿184接合，从而减缓惯性板相对于爪板的运动。这一动作引起爪板与惯性板之间的相对运动，并使锁定爪运动并再次与离合器170的齿174啮合，而通过爪板把离合器与轴110连接在一起并使离合器转动。离合器170转动使锁定机构运动并与圆盘齿98啮合，于是就在安全带传感器作用期间锁住卷筒，使之不能继续转动。
本发明的一个优点在于支架的侧壁弯曲结构。作为一实例，当本回缩器被锁住时，相当大的由于安全带的力产生的载荷是作用在卷筒与支架32上。参照图1，安全带的力是力图驱动卷筒并使支架侧壁向上，在本发明中，支架侧壁并不像许多现有的回缩器那样趋于公开的，这主要是因为支架侧壁上设置的弯折部或肩部34c与35c的原因。在受载时，支架侧壁将趋于相互稍微靠近移动，从而保持卷筒与锁定机构就位。
当然，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明所描述的实施例作出许多变化与变型。相应地，本发明的范围将仅由后附的诸权利要求的范围来限定。