[发明专利]用于安全带卷收器的扭力杆、安全带卷收器及安全带总成

说明书

技术领域

本发明涉及安全带技术，具体涉及一种用于安全带卷收器的扭力杆。本发明同时涉及一种使用所述扭力杆的安全带卷收器，以及使用上述安全带卷收器的安全带总成。

背景技术

安全带是应用于汽车上的重要被动安全部件。在车辆发生碰撞时，安全带能够保护使用者，使其免受或减轻碰撞时的二次伤害。

最初被设计的应用于汽车座椅上的标准三点式安全带，其仅仅包括锁止机构和用于固定使用者(人体)的织带。在车辆发生碰撞时，锁止机构锁止，织带不再向外拉伸，从而将使用者捆绑在汽车座椅上。

然而由于碰撞瞬间速度变化很快，碰撞时速度变化引起的动量变化时间很短，使得织带作用于使用者身上的力很大，例如可达8-10kN。如此大的作用力会导致使用者肋骨折断甚至造成更严重的伤害。

基于上述的原因，标准式安全带被进一步改进，提出了限力式安全带，即在碰撞瞬间，可以通过一定的限力机构限制织带作用于人体上的力，不会导致人体受到织带本身的伤害，以达到最大限度保护使用者的目的。

在文献号为EP1607288B1的欧洲专利文献中，公开了一种用于限力式安全带的安全装置。具体的，在所述欧洲专利文献的第二实施例中，公开的安全装置包括一U型框架、卷轴和扭力杆。在所述U型框架的相对的两侧壁上，设置有带内齿的圆形孔。卷轴包括用于缠绕织带的芯轴和设置于芯轴两端的分离式端盖。在所述端盖上设置有与框架上内齿相匹配的外齿；所述卷轴可旋转浮动设置于所述U型框架上，且两端盖分别设置于所述U型框架的圆形孔中。在正常状态下，端盖上的外齿与所述圆形孔的内齿并不啮合，卷轴可在所述圆形孔中转动，以缠绕织带或者释放织带。

所述扭力杆呈杆状，沿所述卷轴轴线设置于卷轴之中，并在所述卷轴沿轴线中心位置通过内外齿啮合方式连接；此外，所述扭力杆两端穿过所述两端盖中心，伸出端盖之外并通过外齿与两端盖上的内齿相啮合。

上述的限力式安装装置工作过程如下：在发生碰撞时，传感装置触发包括气体发生器在内的动作机构，使得卷轴的端盖上的外齿与U型框架的内齿相啮合，将卷轴由可旋转浮动状态(也可称为自由状态)变为锁止状态。使得缠绕在卷轴上的织带不再向外释放，从而将使用者固定于座椅上。在此过程中，织带承受的来自于使用者由于惯性而产生的向前移动的力会越拉越大，该力总是在试图牵引卷轴的芯轴转动。但是芯轴通过与之啮合的扭力杆、与扭力杆啮合的端盖而被固定于U型框架上而无法转动。当织带的牵引力足够大能够使得扭力杆产生扭曲转动时，芯轴就会发生一定角度的转动，从而使得织带会被释放出一段长度，进而使得使用者可以向前产生一定的位移，减轻织带作用于使用者身上的拉力，达到了限制织带作用于使用者身上的力的作用，获得限力效果。

上述专利的重要特征在于，扭力杆两端固定，中段通过内外齿啮合芯轴，使得扭转变形均匀分布在整个扭力杆上，防止局部应力集中而断裂，并且可以充分利用扭力杆的材料，产生稳定一致的限力效果。此外，扭力杆变形过程对称，使卷收器框架受力平衡，框架的扭转变形小。有关上述专利文献的限力式安装装置的详细内容，可进一步参看上述的欧洲专利文献。

上述的欧洲专利文献公开的限力式安全装置为恒力限力式，也称为一级限力式或单级限力式，其限力值与时间的特性曲线如图13所示，在织带作用力达到某一值后，即保持恒定不变。除上述的恒力限力式安全装置外，有时还希望获得限力特性曲线如图14的递增限力式安全装置，以及限力特性曲线如图15的递减限力式安全装置。尤其是如图15所示的递减限力式安装装置，其限力值在碰撞过程中逐级递减，在许多碰撞模式下，这种限力特性能够获得更好的保护效果。因而，有必要在上述恒力限力式安全装置的基础上进一步改进，获得具有递减限力特性曲线的安全带及其零部件。现有技术中，并未提供将前述现有技术的安全带改造为递减限力式安全装置的技术启示。

发明内容

本发明提供一种用于安全带的扭力杆，本发明的扭力杆为递减限力式扭力杆，应用于安装带上可实现二级递减限力。本发明另外提供使用所述扭力杆的卷收器和安全带总成。

本发明提供的一种用于安全带卷收器的扭力杆，该扭力杆呈杆状，其两端部和中部均设置有周向外齿，其中，位于该扭力杆中部的周向外齿的两侧杆段在轴向上的有效长度不同。

可选的，所述卷收器包括卷收器框架和卷轴，所述卷轴包括芯轴和端盖；所述芯轴用于缠绕安全带织带，沿所述芯轴中轴线开设有带整圈内齿的通孔；所述端盖共有两个，分别以可分离的方式设置于芯轴两端；所述端盖朝向芯轴的内端面侧的中心位置设置带内齿的中心凹孔；