[发明专利]用于带旋转驱动装置的皮带张紧器的离合器

说明书

本发明涉及一种安全带张紧器-旋转驱动装置转子和驱动轴之间的离合器。

由德国实用新型DE-U-29515703已知一种这一类型的离合器。与安全带滚子的安全带盘相连的驱动轴携带一个离合器外齿轮，可回转地支承在转子上的两个离合器棘爪(Kupplungsklinken)可嵌入其齿内。离合器棘爪在其与棘爪尖端相对的一端做成中凸形，并大面积支承在转子支承凹腔内的一个相应地做成中凹的支承面上，以便使离合过程中出现的非常大的载荷无论在径向还是在圆周方向都分布到一个大的支承面上。

从德国专利文献DE-C-375047中描述了一种用于摩托车中的棘爪接合件，其中可倾侧运动地支承在一个环形盘上的棘轮棘爪在离心力的作用下和棘轮啮合。

本发明的目的是将这种从德国实用新型DE-U-29515703已知离合器改进如下，使离合过程加速并在转子旋转开始时便结束。按照本发明离合器棘爪可在转子上倾侧运动地支承在一个支承棱上并且离合器棘爪的重心相对于支承棱这样来选择，使得在转子转动开始时离合器棘爪通过惯性偏进接合位置。本发明基于以下的看法，用来在离合过程中分散载荷的离合器棘爪和支承面之间的有利的、大面积的接触导致较大的摩擦，它使离合过程减慢。当离合器棘爪支承在一条支承棱上时摩擦可以忽略不计，因此不会减慢离合过程。尽管离合器棘爪支承在一条支承棱上，但是最后载荷仍然分配到一个大的支承面上。也就是一方面当离合器棘爪到达它的嵌合位置时它可以大面积地贴合在支承面上。另一方面尤其是通过尖形凸起构成的支承棱在载荷作用下可以变形，使得棘爪在其背向棘爪尖端的一侧上与支承面相接触。在支承棱区域内的塑性变形是预期的效应，通过这种变形在离合器棘爪与离合器齿轮的齿接触时阻抑它的运动。在优选的结构形式中通过多个附加的支承面上的变形元素加强这种阻抑效果。

本发明的其他优点和特征从下面对多个实施形式的说明和参考图中得到。图中表示：

图1一个带有离合器的安全带张紧器-旋转驱动装置的拆散的视图；

图2图1中所示的转子的轴向剖视图；

图3a离合器放大的和在脱开状态的局部视图；

图3b离合器在结合状态的局部视图；

图4a和4b离合器的一种结构方案在脱开状态和在结合状态的视

        图；

图5至7分别处于结合状态的离合器的三种结构方案。

在所述的结构形式时离合器用在一种安全带张紧器-旋转驱动装置中，它侧面装在一个安全带滚子上。在由主体10和盖板12构成的壳体内形成一个用来安装转子16的工作腔14。转子16具有三个径向槽18，其中分别安装一个薄片20。

带有离合器外齿轮24的驱动轴22可旋转地安装在转子16的一个轴向孔26内。驱动轴22的一端上具有花键、多槽或多边形齿廓28等等，用来与一个(没有画出的)安全带盘作不可相对旋转的连接。

在转子16的侧面上形成许多用来安装离合器棘爪32的安装凹腔30。在所示结构形式中设有三个安装凹腔30，其中至少两个装有离合器棘爪32。

如由图3a和3b可见，安装凹腔30有一个支承面34，它上面通过一个支承棱边36形成一条支承棱。此支承棱嵌入离合器棘爪32的一条相应凹槽38内。因此离合器棘爪32可倾侧运动地支承在支承面34上。在图3a中所示的静止位置离合器棘爪32通过复位弹簧40以其与棘爪尖端相邻的平面保持与安装凹腔30的支承面34相接触。因此棘爪尖端位于距离合器齿轮24的圆周一定距离处。离合器棘爪32的重心S相对于支承棱的位置这样地选择，使得在转子16旋转时离合器棘爪32通过惯性偏转并嵌入离合器齿轮24圆周上的外齿内。

通过主体10和盖板12上的两个相互面对面的凹陷形成一个用于套筒44的安装空腔42，气体发生器外罩46装入此套筒内。在气体发生器外罩46工作时释放出压缩气体，它作用在转子16上并使其旋转。

因为安全带张紧在几毫秒时间内便必须结束，转子16在其开始旋转时便经受非常大的旋转加速度。引起离合器棘爪32向离合器齿轮24方向偏转的惯性力也相当大。这个力由离合器棘爪的支承承受。因为两个离合器棘爪32都支承在支承棱边上，所以摩擦力可以忽略不计。因此不会由于摩擦力的影响延缓离合器棘爪32的嵌入运动。

图3b表示离合器棘爪32处于结合状态，这时离合器尖端形状贴合地嵌在离合器齿轮24的外齿内。在这种状态下离合器棘爪32的中凸形末端大面积地贴合在相应地做成中凹的支承面34上。