[发明专利]一种卷收器框架及卷收器框架总成、安全装置

说明书

技术领域

本发明涉及预紧式安全带卷收器，具体涉及一种卷收器框架。本发明还涉及一种安全装置。

背景技术

安全带作为汽车发生碰撞过程中保护驾乘人员的基本防护装置，是汽车重要的安全部件，其质量是衡量汽车性能的重要标准。

最早应用于汽车座椅上的安全带为标准三点式安全带，此种类型的安全带通过锁紧机构和织带将使用者限制于座椅上。然而这种简单的设计存在的很多缺陷。

首先，由于舒适度的主观因素和衣物厚度及织带弹性等客观因素，安全带系好后，织带相对使用者实质上有很大的张紧余量，这样可能会导致当汽车发生碰撞时使用者因为惯性脱离织带限制，产生很严重后果。其次，假设这种三点式安全带可以在发生碰撞时将使用者限制在座椅上，但由于碰撞瞬间速度变化很快，作用时间短，致使织带作用于使用者身上的力通常会很大，严重时会发生勒伤甚至是肋骨断裂。

随着技术的进步，汽车安全性越来越受到重视，预紧式和预紧限力式安全带技术相继出现，并得到应用。

预紧式安全带也称为预缩式安全带。该种类型安全带的特点是当汽车发生碰撞的一瞬间——使用者尚未向前移动时，织带首先会被拉紧，将使用者紧紧地限制在座椅上，然后锁止织带，这样可以防止使用者身体前倾或由于惯性脱离织带限制。

预紧式安全带中起主要作用的为卷收器。预紧式安全带的卷收器除了普通卷收器的收放织带功能外，还具有当车速发生急剧变化时，能够在0.01秒左右加强对使用者的约束力的功能。因此它还有控制装置和预紧装置。

所述预紧装置设置在卷收器框架中，所述预紧装置通常包括气体发生器、预紧管和驱动单元。安全带织带缠绕在卷轴上。所述控制装置通常包括控制器和感应装置。

当感应装置检测到汽车发生碰撞等意外时，控制器控制所述气体发生器爆炸，发射出所述驱动单元。所述驱动单元在所述预紧管的引导下冲击所述卷轴使其转动，从而完成收紧动作。然后所述卷轴在织带拉力和其他机构的作用下相对于该卷收器框架锁死，无法转动。

但是预紧式安全带同样存在着缺陷。当汽车发生意外时，所述预紧装置作用在织带上的预紧力和使用者自身的惯性力形成对使用者自身的叠加力，瞬间作用力可能会对使用者造成严重的伤害。进而出现了具有限力功能的安全带。

预紧限力式安全带通常通过限力元件或者限力机构来限制预紧力的大小。现有技术通常采用在所述卷轴内设置可发生一定程度形变的扭力杆。

具体结构为，所述预紧限力式安全带包括卷收器框架、预紧装置、卷轴、扭力杆、感应装置和控制器。所述预紧装置、感应装置和控制器与所述预紧式安全带相同，不再赘述。

所述卷收器框架为U型框架，在所述U型框架的相对的两侧板上，设置有带内齿的通孔。卷轴包括用于缠绕织带的卷轴和设置于卷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型框架的通孔中，在正常状态下，端盖上的外齿与所述通孔的内齿并不啮合，卷轴可在所述通孔中转动，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。

上述的预紧限力式安全带工作过程如下：在发生碰撞时，感应装置触发包括气体发生器在内的动作机构动作，推动驱动卷轴收紧织带。大约0.01秒后气体发生器停止工作。织带在使用者惯性力的作用下使卷轴转动，并在其他动作机构的配合作用下，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卷轴转动。但是卷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，卷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。

上述安全带的除具有预紧式安全带的优点外，还利用扭力杆的扭转特性限制作用在使用者身体上力的大小，并且利用扭力杆的形变可以释放出少量织带，进一步延长作用时间，进一步降低织带对使用者的作用力，从而以达到最大限度保护使用者的目的。