本發(fā)明涉及一種具有限力裝置的安全帶卷收器以及一種具有該安全帶卷收器的車輛。

背景技術：

安全帶卷收器可以包括安全帶拉緊器和限力裝置。

在車輛發(fā)生碰撞時，首先，安全帶拉緊器可以收緊安全帶以消除安全帶與人體之間的余量空間。然后，隨著人體的前撲，安全帶被拉出，此時限力裝置可以使安全帶的張緊力度降低，以減小乘員的受力。

因此，安全帶卷收器的限力裝置用于向人體提供一定的限力。常規(guī)的安全帶卷收器的限力裝置利用扭力桿。當負荷達到一定水平時，扭力桿開始扭曲，從而安全帶被拉出并且由此被放松，實現(xiàn)了安全帶的限力功能。然而，通常由這種限力裝置所施加的作用力只能保持恒定，即，保持在由該扭力桿限定的基本限力值。

然而，根據(jù)特定類型的車輛以及安全帶卷收器與安全氣囊的配合方式，有時也希望由安全帶卷收器的限力裝置施加的限力發(fā)生變化。例如，限力值可以增大或減小，在特殊情況下甚至可以變?yōu)闊o限大。

為此目的，目前提出了利用鋼絲或刀片等來提供附加限力，以便改變由安全帶卷收器的限力裝置提供的限力。然而，由這些現(xiàn)有方案的限力裝置所提供的限力值是難以精確控制的。而且，這些現(xiàn)有設計方案具有空間局限性，也就是，在限力裝置的限力值改變時，卷帶筒的旋轉(zhuǎn)角度最多只能達到300度左右，因而纏繞在卷帶筒上的織帶的拉出量受到限制。因此，這些現(xiàn)有設計方案的安全帶卷收器在使用中具有很大局限性。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本公開內(nèi)容的技術目的在于，提供一種具有限力裝置的安全帶卷收器，其能夠適配于各種不同類型的車輛。特別是，根據(jù)本公開內(nèi)容的安全帶卷收器在其限力裝置的限力值方面可以得以精確控制并且在其織帶拉出量方面可以在更大范圍內(nèi)進行設計。因此，根據(jù)本公開內(nèi)容的安全帶卷收器可以被更廣泛地應用。

按照本公開內(nèi)容的一個方面，提供一種具有限力裝置的安全帶卷收器，所述限力裝置包括：能夠被織帶纏繞的中空的卷帶筒、具有法蘭和固定在該法蘭上的套筒的鎖止盤、以及扭力桿；所述鎖止盤能夠以所述法蘭安裝在所述卷帶筒的一個端部上并且能夠以所述套筒伸入所述卷帶筒的空腔內(nèi)，并且所述卷帶筒相對于所述鎖止盤是可轉(zhuǎn)動的；所述扭力桿能夠設置在所述卷帶筒的空腔內(nèi)并且不可相對轉(zhuǎn)動地固定在所述卷帶筒和所述鎖止盤上。根據(jù)本公開內(nèi)容，所述限力裝置還包括在內(nèi)周上具有螺紋的限力環(huán)，所述限力環(huán)能夠隨著所述卷帶筒的轉(zhuǎn)動而圍繞所述套筒旋轉(zhuǎn)，并且所述套筒在其外周上設有接合區(qū)段和用于對所述限力環(huán)施加阻力的阻力部，所述套筒在所述接合區(qū)段內(nèi)具有與所述限力環(huán)的螺紋相匹配的配合螺紋，并且所述阻力部沿所述限力環(huán)的軸向移動方向設置在所述接合區(qū)段下游。由此，通過套筒的接合區(qū)段和阻力部與限力環(huán)的配合作用，由該限力裝置提供的限力值可以按照需要而變化，例如增大、減小或突變?yōu)闊o限大，從而根據(jù)本公開內(nèi)容的具有限力裝置的安全帶卷收器能夠適配于各種不同類型的車輛。而且，由該安全帶卷收器的限力裝置提供的限力值可以在特定時間變化和/或變化特定時間和/或改變特定值，因此該限力裝置的限力值可以得以精確控制。而且，該具有限力裝置的安全帶卷收器在其織帶拉出量方面可以根據(jù)需要在更大范圍內(nèi)進行設計。因此，根據(jù)本公開內(nèi)容的安全帶卷收器可以被更廣泛地應用。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個優(yōu)選實施方案，所述套筒可以在其外周上設有切削區(qū)段作為第一阻力部，所述套筒在該切削區(qū)段內(nèi)的外徑大于所述限力環(huán)的螺紋的公稱直徑。由此，在套筒的切削區(qū)段內(nèi)，限力環(huán)對套筒進行切削從而產(chǎn)生切削力，由此套筒對限力環(huán)的移動產(chǎn)生與所述切削力相對應的阻力。也就是，由限力裝置提供的限力值在由扭力桿限定的基本限力值的基礎上增大了與所述切削力對應的附加限力值。更為優(yōu)選地，所述套筒可以在所述切削區(qū)段內(nèi)具有導向螺紋，所述限力環(huán)能夠通過該導向螺紋被導向。由此，限力環(huán)在對套筒進行切削時不會偏離其預期切削路徑。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個優(yōu)選實施方案，所述套筒可以在其外周上設有停止面，該停止面由在所述套筒上制出的臺階形成并且沿所述限力環(huán)的軸向移動方向設置在所述切削區(qū)段下游。由此，利用套筒的停止面可以為限力環(huán)提供止擋，以對限力環(huán)進行良好定位。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個優(yōu)選實施方案，所述套筒在其外周上設有脫離區(qū)段，該脫離區(qū)段沿所述限力環(huán)的軸向移動方向鄰接地設置在所述切削區(qū)段下游，并且所述套筒在該脫離區(qū)段內(nèi)的外徑不大于所述限力環(huán)的螺紋的公稱直徑。由此，在套筒的脫離區(qū)段內(nèi)，限力環(huán)圍繞套筒空轉(zhuǎn)而不再軸向移動，以對限力環(huán)進行良好定位。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個優(yōu)選實施方案，所述套筒可以在其外周上設有停止面作為第二阻力部，該停止面由在所述套筒上制出的臺階形成。由此，利用套筒的停止面，限力環(huán)能夠突然地?？吭谠撏Ｖ姑嫔希瑥亩鴱娭频厥咕韼餐Ｖ罐D(zhuǎn)動。也就是，由限力裝置提供的限力值突然變?yōu)闊o限大，以強制地使織帶不再被拉出，從而防止人體繼續(xù)前撲。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個優(yōu)選實施方案，所述限力環(huán)的螺紋非連續(xù)地沿圓周方向延伸從而形成至少一個螺紋段，并且優(yōu)選所述限力環(huán)的螺紋沿圓周方向等距地分為多個螺紋段。由此，限力環(huán)如同板牙那樣起作用，在限力環(huán)對套筒進行切削時產(chǎn)生的切屑可以留在各螺紋段之間的作為排屑孔的間隙中，從而防止限力環(huán)卡在套筒上。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個優(yōu)選實施方案，在所述限力環(huán)的外周上可以設有沿軸向方向延伸的滑塊，并且在所述卷帶筒的內(nèi)側(cè)上可以設有沿軸向方向延伸的滑槽，以便與所述滑塊配合，從而所述限力環(huán)能夠相對于所述卷帶筒沿軸向方向移動，但不可相對轉(zhuǎn)動地安裝在所述卷帶筒上。由此限力環(huán)能夠以簡單的方式隨著所述卷帶筒的轉(zhuǎn)動而圍繞所述套筒旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個優(yōu)選實施方案，所述鎖止盤的法蘭與套筒一體成型。由此可以增大套筒的強度。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個優(yōu)選實施方案，所述限力裝置還包括卡子，用于防止所述卷帶筒相對于所述鎖止盤軸向躥動。更為優(yōu)選地，所述卡子利用所述卷帶筒中的安裝孔和所述鎖止盤上的定位槽而在組裝狀態(tài)下定位在所述卷帶筒與所述鎖止盤之間。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個優(yōu)選實施方案，該安全帶卷收器還可以包括安全帶拉緊器。由此可以在車輛發(fā)生碰撞時消除人體與安全帶之間的余量空間。

按照本公開內(nèi)容的另一方面，提供一種車輛，其具有如上所述的安全帶卷收器。

附圖說明

以下參照附圖的所示的實施例詳細地闡述本發(fā)明。其中：

圖1a示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的安全帶卷收器的限力裝置；

圖1b示出圖1a的限力裝置的限力值的變化曲線；

圖2a示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的安全帶卷收器的限力裝置；

圖2b示出圖2a的套筒和限力環(huán)的區(qū)域的放大圖；

圖2c示出圖2a的限力裝置的限力值的變化曲線；

圖3a示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的安全帶卷收器的限力裝置；

圖3b示出圖3a的套筒和限力環(huán)的區(qū)域的放大圖；

圖3c示出圖3a的限力裝置的限力值的變化曲線；

圖4a示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的安全帶卷收器的限力裝置；

圖4b示出圖4a的套筒和限力環(huán)的區(qū)域的放大圖；

圖4c示出圖4a的限力裝置的限力值的變化曲線；

圖5示出用于限力裝置的限力環(huán)的立體圖。

具體實施方式

圖1a示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的安全帶卷收器的限力裝置100。該限力裝置100包括卷帶筒1、鎖止盤2和扭力桿3。卷帶筒1在其外周上可被織帶纏繞。卷帶筒1構造為中空的，其一個端部構造為封閉端部11并且另一個端部構造為敞口端部12。鎖止盤2具有法蘭21和固定在法蘭21上的套筒22。在組裝狀態(tài)下，鎖止盤2以法蘭21安裝在卷帶筒1的敞口端部12上并且以套筒22伸入卷帶筒1的空腔內(nèi)。在組裝狀態(tài)下，扭力桿3位于卷帶筒1的空腔內(nèi)，并且扭力桿3的一個端部不可相對轉(zhuǎn)動地固定到鎖止盤2上、優(yōu)選固定到鎖止盤2的法蘭21的內(nèi)側(cè)，并且扭力桿3的另一個端部不可相對轉(zhuǎn)動地固定到卷帶筒1的與安裝有法蘭21的敞口端部12相對的封閉端部11上。另外，限力裝置100還可包括卡子4，用于防止卷帶筒1相對于鎖止盤2軸向躥動。為此，卡子4可利用卷帶筒1中的安裝孔13和鎖止盤2上的定位槽23安裝和定位，并且在組裝狀態(tài)下可設置在卷帶筒1與鎖止盤2之間。

在如圖1a所示的實施例中，當施加到卷帶筒1上的負荷達到由扭力桿3所限定的基本限力值、例如3kn時，由于鎖止盤2固定連接到車輛上，所以卷帶筒1可圍繞相對于車輛靜止不動的鎖止盤2轉(zhuǎn)動。扭力桿3的固定在卷帶筒1上的端部隨卷帶筒1轉(zhuǎn)動，而扭力桿3的固定在鎖止盤2上的端部也相對于車輛靜止不動。當安全氣囊即將展開或已展開后、例如在70ms后，扭力桿3即可失效。在圖1b中示出由限力裝置100所施加的限力值的變化曲線。由該圖可知，由限力裝置100所施加的限力值在限力裝置100的作用過程中保持恒定、即保持為由扭力桿3所限定的基本限力值。

圖2a示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的安全帶卷收器的限力裝置200。在圖2a中，與圖1a中的部件相同或相應的部件由與圖1a的附圖標記相同的附圖標記表示并且不再贅述。該限力裝置200與圖1a的限力裝置100的區(qū)別在于，該限力裝置200還包括限力環(huán)5。

如圖5所示，限力環(huán)5在內(nèi)周上具有螺紋51，該螺紋并非連續(xù)地沿圓周方向延伸，從而形成至少一個螺紋段。優(yōu)選地，限力環(huán)5的螺紋51沿圓周方向等距地分為多個螺紋段。限力環(huán)5能夠如同板牙那樣對套筒22進行切削，其中，在各個螺紋段之間的間隙能夠作為排屑孔起作用。

另外，限力環(huán)5在外周上具有至少一個、優(yōu)選兩個滑塊52。這些滑塊52能夠與在卷帶筒1的內(nèi)側(cè)上設置的且沿軸向方向延伸的滑槽(未示出)配合，從而限力環(huán)5能夠相對于卷帶筒1沿軸向方向移動，然而限力環(huán)5相對于卷帶筒1是不可相對轉(zhuǎn)動的。當然，也可以設置其它緊固方式，使得限力環(huán)5在組裝狀態(tài)下不可相對轉(zhuǎn)動地安裝在卷帶筒1上，但可以沿軸向方向移動。

在該實施例中，尤其如圖2b所示，沿限力環(huán)5的軸向移動方向，鎖止盤2的套筒22依次包括接合區(qū)段221、切削區(qū)段222、脫離區(qū)段223以及停止面224。在接合區(qū)段221內(nèi)，限力環(huán)5能夠圍繞套筒22旋轉(zhuǎn)并相對于套筒22軸向位移，此時套筒22并不對限力環(huán)5的移動產(chǎn)生阻力。為此，套筒22可以在接合區(qū)段221內(nèi)具有與限力環(huán)5的螺紋51相匹配的配合螺紋。在切削區(qū)段222內(nèi)，限力環(huán)5能夠圍繞套筒22旋轉(zhuǎn)并軸向位移，并且能夠以螺紋51對套筒22進行切削從而產(chǎn)生切削力，此時套筒22對限力環(huán)5產(chǎn)生與所述切削力相對應的阻力。為此，套筒22可以在切削區(qū)段222內(nèi)不設置螺紋，但是套筒22在切削區(qū)段222內(nèi)的外徑應大于限力環(huán)5的螺紋51的公稱直徑。然而優(yōu)選地，在切削區(qū)段222內(nèi)可以設有比接合區(qū)段221的配合螺紋淺的導向螺紋，使得限力環(huán)5能夠通過切削區(qū)段222的導向螺紋被導向。在脫離區(qū)段223內(nèi)，限力環(huán)5與套筒22脫離接合，從而限力環(huán)5圍繞套筒22空轉(zhuǎn)而不軸向移動并且不存在阻力。為此，套筒22在脫離區(qū)段223內(nèi)的外徑不大于限力環(huán)5的螺紋51的公稱直徑。停止面224可以由在套筒22上制出的臺階形成，并且用于對限力環(huán)5進行止擋，從而限力環(huán)5能夠貼靠在套筒22的停止面224上。在該實施例中，套筒22也可以不包括停止面224。

在如圖2a和2b所示的實施例中，限力環(huán)5起初位于接合區(qū)段221的與切削區(qū)段222相鄰的末端區(qū)域。當施加到卷帶筒1上的負荷達到由扭力桿3所限定的基本限力值(例如3kn)和與由限力環(huán)5對套筒22產(chǎn)生的切削力相對應的附加限力值(例如2kn)之和時，卷帶筒1可圍繞鎖止盤2轉(zhuǎn)動，并且限力環(huán)5隨著卷帶筒1而圍繞套筒22旋轉(zhuǎn)從而軸向移動。當限力環(huán)5移動離開套筒22的切削區(qū)段222之后進入脫離區(qū)段223時，由安全帶卷收器的限力裝置200所提供的限力值可減小到由扭力桿3所限定的基本限力值、即3kn。在圖2c中示出由限力裝置200所施加的限力值的變化曲線。由該圖可知，由限力裝置200所施加的限力值在限力裝置200的作用過程中臺階狀減小。

在該實施例中，套筒22的切削區(qū)段222構成為用于限力環(huán)5的阻力部。在切削區(qū)段222內(nèi)，由限力裝置200提供的限力值在由扭力桿3限定的基本限力值的基礎上增大了與切削力相對應的附加限力值。該附加限力值的作用時間和大小可以根據(jù)需要而改變。例如，該附加限力值的持續(xù)作用時間可以由切削區(qū)段222的延伸長度或者優(yōu)選由切削區(qū)段222的導向螺紋的牙數(shù)來控制，并且該附加限力值的大小可以由限力環(huán)5的螺紋的公稱直徑、牙數(shù)和牙型角來控制。

圖3a示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的安全帶卷收器的限力裝置300，圖3b示出圖3a的套筒和限力環(huán)的區(qū)域的放大圖。在圖3a和3b中，與圖2a和2b中的部件相同或相應的部件由與圖2a和2b的附圖標記相同的附圖標記表示并且不再贅述。該限力裝置300與圖2a和2b的限力裝置200的區(qū)別在于套筒5的結(jié)構。如圖3b所示，沿限力環(huán)5的軸向移動方向，鎖止盤2的套筒22依次包括接合區(qū)段221、切削區(qū)段222以及停止面224。在該實施例中，套筒22也可以不包括停止面224。

在如圖3a和3b所示的實施例中，限力環(huán)5起初可位于接合區(qū)段221的始端區(qū)域。當施加到卷帶筒1上的負荷達到由扭力桿3所限定的基本限力值(例如3kn)時，卷帶筒1可圍繞鎖止盤2轉(zhuǎn)動，并且限力環(huán)5隨著卷帶筒1而圍繞套筒22旋轉(zhuǎn)并軸向移動。在限力環(huán)5到達套筒22的切削區(qū)段222后，施加到卷帶筒1上的負荷需要達到由扭力桿3所限定的基本限力值(例如3kn)和與由限力環(huán)5對套筒22產(chǎn)生的切削力相對應的附加限定值(例如2kn)之和，限力環(huán)5才繼續(xù)圍繞套筒22旋轉(zhuǎn)并且沿軸向方向移動，直到扭力桿3失效。在圖3c中示出由限力裝置300所施加的限力值的變化曲線。由該圖可知，由限力裝置300所施加的限力值在限力裝置300的作用過程中臺階狀增大。

同樣，在該實施例中，套筒22的切削區(qū)段222構成為用于限力環(huán)5的阻力部。在切削區(qū)段222內(nèi)，由限力裝置300提供的限力值在由扭力桿3限定的基本限力值的基礎上增大了與切削力相對應的附加限力值。該附加限力值的作用時間和大小可以根據(jù)需要而改變。例如，該附加限力值的持續(xù)作用時間可以由切削區(qū)段222的延伸長度或者優(yōu)選由切削區(qū)段222的導向螺紋的牙數(shù)來控制，而該附加限力值的大小可以由限力環(huán)5的螺紋的公稱直徑、牙數(shù)和牙型角來控制。

圖4a示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的安全帶卷收器的限力裝置400，圖4b示出圖4a的套筒和限力環(huán)的區(qū)域的放大圖。在圖4a和4b中，與圖2a和2b中的部件相同或相應的部件由與圖2a和2b的附圖標記相同的附圖標記表示并且不再贅述。該限力裝置400與圖2a和2b的限力裝置200的區(qū)別在于套筒5的結(jié)構。如圖4b所示，沿限力環(huán)5的軸向移動方向，鎖止盤2的套筒22依次包括接合區(qū)段221以及停止面224。

在如圖4a和4b所示的實施例中，限力環(huán)5起初可位于接合區(qū)段221的始端區(qū)域。當施加到卷帶筒1上的負荷達到由扭力桿3所限定的基本限力值(例如3kn)時，卷帶筒1可圍繞鎖止盤2轉(zhuǎn)動，并且限力環(huán)5隨著卷帶筒1而圍繞套筒22旋轉(zhuǎn)從而軸向移動。在限力環(huán)5到達套筒22的停止面224后，套筒22對限力環(huán)5的阻力變?yōu)闊o限大，從而致使限力環(huán)5被卡死。由此，卷帶筒1無法繼續(xù)圍繞鎖止盤2轉(zhuǎn)動，從而在卷帶筒1上的織帶就不能再向外拉出。在圖4c中示出由限力裝置400所施加的限力值的變化曲線。由該圖可知，由限力裝置400所施加的限力值在限力裝置400的作用過程中突變?yōu)闊o限大。

在該實施例中，套筒22的停止面224構成為套筒22的阻力部。在限力環(huán)5貼靠在停止面224上之后，由限力裝置400提供的限力值突變?yōu)闊o限大，從而強制地使卷帶筒1停止轉(zhuǎn)動。

由上述內(nèi)容可知，通過設置限力環(huán)5以及在套筒22上構造用于限力環(huán)的阻力部、即切削區(qū)段222和/或停止面224，可以提供附加限力值，從而由限力裝置提供的限力值變?yōu)橛膳ちU提供的基本限力值與由阻力部提供的附加限力值之和。通過限力環(huán)5與套筒22的配合作用，可以精確地控制由限力裝置提供的限力值，例如限力值的特定變化時間、特定變化持續(xù)時間、特定改變值等。而且，該具有限力裝置的安全帶卷收器在其織帶拉出量方面可以在更大范圍內(nèi)進行設計。由此，根據(jù)本公開內(nèi)容的安全帶卷收器不僅能夠適配于各種不同類型的車輛，而且可以被更廣泛地應用。

盡管通過示例并參照特定實施例對本發(fā)明進行了描述，但可以理解，在不背離所附權利要求的范圍的情況下可進行修改和/或改進。

如果在以上描述中引用的整體或元件具有已知等價物，則這種等價物在此也并入本文。

附圖標記列表

1卷帶筒

11端部

12端部

13安裝孔

2鎖止盤

21法蘭

22套筒

221接合區(qū)段

222切削區(qū)段

223脫離區(qū)段

224停止面

23定位槽

3扭力桿

4卡子

5限力環(huán)

51螺紋

52滑塊

100限力裝置

200限力裝置

300限力裝置

400限力裝置。