卷收器及其帶有該卷收器的安全帶的製作方法
2023-09-14 09:00:05
本發明涉及汽車零部件技術領域，特別涉及一種卷收器及其帶有該卷收器的安全帶。
背景技術：
現有汽車卷收器為了保證安全性，都具有鎖止功能，卷收器只能處在正確的裝車角度下才能拉出，比如，當卷收器垂直90度安裝時，卷收器可以被拉出，當卷收器卷前後傾斜安裝時，通過卷收器上的鋼球座起到鎖止功能。如果為乘坐舒適，將車上的座椅靠背向前或向後移，卷收器及其帶有該卷收器的安全帶產生向前傾斜或向後傾斜，在這種傾斜情況下就發生鎖止，卷帶就難以拉出，符合汽車零部件的規範要求。
上述的規範要求的現有技術可參考：公開號為CN201304958的中國專利，該專利公開了一種具有傾斜鎖止功能的卷收器，包括框架、卡板、卷帶軸、卷簧和由內齒圈、外齒輪、鋼球、鋼球座底座、鋼球座、擺杆組件、擺杆座和擺塊棘爪組成的傾斜鎖止機構，擺杆組件與鋼球座鉸接，鋼球置於擺杆組件的圓弧槽與鋼球座的凹坑組成的半封閉空間中；內齒圈和擺杆同與擺塊棘爪相接觸，卡板的端部與擺杆座插接相連，擺杆座一側與內齒圈活動連接，另一側通過拉簧固定在立壁上。當汽車傾斜超過一定角度時，鋼球快速轉動使擺杆擺動並通過擺塊棘爪卡使外齒輪止動，通過擺杆座帶動卡板將齒盤鎖定，阻止卷帶被進一步拉出，實現多角度傾斜鎖止及傾斜安裝情況下安全鎖止。
這種卷收器可以實現在豎直狀態下，卷收器可放卷拉出，在傾斜的情況下則被鎖止，這種鎖止結構符合安全規範的要求，但是許多裝車人員不清楚卷收器的規範要求，在裝車前難免會傾斜卷收器來檢查卷收器能否正常使用，傾斜後的卷收器不能放卷拉出，從而造成了裝車人員誤解，認為卷收器不能正常使用，給裝車人員帶去很大的麻煩。
技術實現要素：
本發明的一目的是提供一種卷收器，其具有便於裝車時驗收的優點。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種卷收器，包括框架和芯軸組件，芯軸組件其中一軸端連接卷簧組件，另一軸端連接自鎖組件，框架上還設有在卷收器傾斜後進行鎖止的傾斜鎖止機構，傾斜鎖止機構包括與芯軸聯動的外齒棘輪、固定至框架上且籠罩至外齒棘輪外側的固定板、轉動連接至固定板上的棘爪和驅動棘爪轉動的鋼球座，所述固定板的外側還設有使棘爪與外齒棘輪脫離嚙合關係的離合機構，離合機構包括與轉動連接至固定板上的凸輪、聯動凸輪轉動的傳動機構，凸輪包括長徑弧段和短徑弧段，長徑弧段和短徑弧段曲率連接，凸輪的長徑弧段的直徑大於外齒棘輪的最大外徑，短徑弧段小於外齒棘輪的最大外徑。
如此設置，離合機構的凸輪在轉動時，長徑弧段與棘爪相互牴觸，通過長徑弧段牴觸棘爪，棘爪不能向上轉動，鋼球座不能在傾斜狀態下對棘爪頂出，凸輪轉動時，長徑弧段牴觸棘爪過程中，芯軸可以被外部的安全帶拉出，方便裝車人員進行檢查，拉出一段距離，凸輪轉動至短徑弧段處，短徑弧段與棘爪之間具有間隔，重新使鋼球座驅動棘爪，能對芯軸起到鎖止作用。
進一步設置：所述傳動機構包括與芯軸聯動的主動齒輪、轉動連接至固定板外端面上且與主動齒輪嚙合聯動的過渡齒輪，凸輪上設有與過渡齒輪嚙合聯動的內齒圈，主動齒輪的直徑小於過渡齒輪的直徑。
如此設置，芯軸在轉動時，帶動主動齒輪並聯動過渡齒輪轉動，過渡齒輪與凸輪的內齒圈進行嚙合聯動，從而實現芯軸轉動聯動凸輪轉動，通過凸輪在拉出的初始段，能具有一段不被鎖止的距離。
進一步設置：所述過渡齒輪包括位於同一軸線上具有不同直徑的小齒輪和大齒輪，大齒輪與主動齒輪嚙合聯動，小齒輪與凸輪上的內齒圈嚙合聯動，內齒圈和主動齒輪均與芯軸同軸。
如此設置，過渡齒輪具有軸向的小齒輪和大齒輪，結構更為合理，方便同時聯動兩個齒輪，節省過渡部件。
進一步設置：所述芯軸組件包括旋轉連接至框架上的芯軸、位於芯軸軸端兩側的第一連接軸和第二連接軸，卷簧組件連接至第一連接軸上，自鎖組件連接至第二連接軸上。
如此設置，芯軸一個軸端可以聯動卷簧組件進行反向回收，也可以在另一個軸端時上將拉出後的安全帶進行暫時的鎖定。
進一步設置：所述自鎖組件包括位於芯軸朝向第二連接軸一側的端面上的環形槽、滑移連接環形槽內的鎖止塊、位於鎖止塊的軸向的外側的安全板，鎖止塊朝向徑向外側的一端設有扇形棘齒，框架供芯軸穿設部分的內圈上設有與扇形棘齒配合的內齒棘輪。
如此設置，鎖止塊可以在芯軸的軸端面上滑移，因為鎖止塊上具有扇形棘齒，框架上具有內齒棘輪，芯軸在轉動時，內齒棘輪的齒尖朝向轉動方向的前側，當芯軸以正常速度旋轉釋放時，鎖止塊不會脫出，允許織帶被順暢釋放或回卷，當織帶被快速旋轉釋放或回卷時，由於離心力的作用使鎖止塊沿著環形槽的方向滑出，實現與內齒齒輪嚙合鎖止，使芯軸不被反轉，在織帶快速釋放或回卷時防止織帶被釋放或回卷，保證車輛在突然加速或剎車的情況下，人體拉扯織帶是被鎖止的，保證突發情況下的安全性，又因為扇形棘齒和內齒棘輪是單向鎖止，芯軸被卷簧收回時即可解除鎖止。
進一步設置：所述鎖止塊的軸向外端面上設有一撥杆，外齒棘輪上設有供撥杆軸向穿設的牽引滑槽，牽引滑槽呈弧形設置，芯軸轉動聯動第二連接軸、安全板和外齒棘輪一併轉動。
如此設置，撥杆便於聯動第二連接軸、安全板和外齒棘輪一併轉動，在當芯軸以正常速度旋轉釋放時，鎖止塊通過撥杆限制於牽引滑槽的末端，跟隨著外齒棘輪一併轉動，當織帶被快速旋轉釋放或回卷時，由於離心力的作用使鎖止塊沿著環形槽的方向滑出，撥杆滑移至牽引滑槽的前端，限制鎖止塊的行程。
進一步設置：所述安全板呈半月狀，安全板外圓周上設有兩個支耳，芯軸的軸端上設有供兩個支耳嵌設的凹槽，凹槽的寬度大於支耳的寬度。
如此設置，安全板的支耳放置在凹槽內，另一軸端被外側的部件所限位，起到軸向固定的作用，又因為支耳可以在凹槽內轉動一小段距離，在織帶被快速旋轉釋放或回卷時，由於瞬時的牽引力，安全板通過支耳於凹槽內周向轉動，轉動的過程中，安全板推動撥杆向外運動，從而便於鎖止塊滑移頂出。
進一步設置：所述固定板位於外齒棘輪的下方設有一安裝槽，棘爪位於安裝槽與外齒棘輪之間，安裝槽的內壁上設有水平滑槽，鋼球座的上設有嵌設至水平滑槽內的水平導軌。
如此設置，水平滑槽和水平導軌方便了鋼球座的安裝固定，因為鋼球座是獨立選購的部件，方便拆裝和更換。
進一步設置：所述鋼球座包括球形底座、鉸接至球形底座上的球形蓋板和被夾持於球形底座和球形蓋板之間的鋼球，球形蓋板上設有牴觸至棘爪底部的頂杆。
如此設置，當卷收器發生傾斜時，鋼球重心偏移，鋼球在球形底座的球形凹陷範圍內水平滾動，鋼球在移動的過程中，球形蓋板被轉動，進而使球形蓋板上的頂杆頂出至棘爪上，棘爪與外齒棘輪嚙合限位，當卷收器保持豎直時，鋼球不發生位移，球形蓋板和棘爪自然向下，棘爪與外齒棘輪脫離。
本發明的另一目的是提供一種安全帶，其具有便於裝車時驗收的優點。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種安全帶，帶有上述的卷收器，安全帶的織帶固定至卷收器的芯軸上。
綜上所述，本發明具有以下有益效果：該安全帶可以在織帶拉出的初始段的過程中，鋼球座不能對棘爪起到頂出作用，因此，不管卷收器如何傾斜，卷收器都具有一段可安全拉出的距離，便於裝車人員檢查，過了安全距離後，鋼球座重新對棘爪進行驅動，能在傾斜時對芯軸鎖止，符合法規要求。
附圖說明
圖1是芯軸組件的結構示意圖；
圖2是自鎖組件的結構示意圖；
圖3是外齒棘輪的結構示意圖；
圖4是鋼球座的連接關係示意圖；
圖5是傾斜鎖止機構的結構示意圖；
圖6是離合機構的結構示意圖；
圖7是罩殼的結構示意圖。
圖中，1、框架；2、芯軸組件；3、芯軸；4、第一連接軸；5、第二連接軸；6、卷簧組件；7、芯套；8、卷簧板；9、卷簧蓋；10、鎖止塊；11、環形槽；12、側向凸起；13、堵塊；14、安全板；15、支耳；16、凹槽；17、扇形棘齒；18、內齒棘輪；19、撥杆；20、外齒棘輪；21、牽引滑槽；22、固定板；23、安裝槽；24、鋼球座；25、水平滑槽；26、水平導軌；27、球形底座；28、球形蓋板；29、鋼球；30、頂杆；31、凸輪；311、內齒圈；322、短徑弧段；333、長徑弧段；32、傳動機構；33、主動齒輪；34、過渡齒輪；341、大齒輪；342、小齒輪；35、棘爪；36、罩殼；37、離合機構。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
實施例1：一種卷收器，如圖1所示，包括框架1和芯軸組件2，芯軸組件2包括旋轉連接至框架1上的芯軸3、位於芯軸3兩端的第一連接軸4和第二連接軸5，其中第一連接軸4用於連接卷簧組件6，卷簧組件6包括套設至第一連接軸4上聯動的芯套7，芯套7的外圈設有卷簧（圖中未視出），位於芯套7的軸向內側設有卷簧板8，軸向外側設有卷簧蓋9，通過卷簧板8和卷簧蓋9將卷簧封閉在內。
如圖2所示，芯軸3朝向第二連接軸5一側的端面上設有鎖止塊10和供鎖止塊10滑移的環形槽11，環形槽11的尾部封閉，前部槽口水平朝向芯軸3的外徑一側，鎖止塊10的靠近槽尾設有側向凸起12，環形槽11的槽口設有限制側向凸起12徑向滑出的堵塊13，鎖止塊10隻能在堵塊13與槽尾的行程內滑移。
鎖止塊10的軸向的外側設有安全板14，安全板14呈半月狀，安全板14外圓周上設有兩個支耳15，芯軸3的軸端上設有供兩個支耳15嵌設的凹槽16，凹槽16的寬度大於支耳15的寬度，給支耳15留有圓周活動的空間。安全板14限制鎖止塊10軸向脫出。
鎖止塊10朝向徑向外側的一端設有扇形棘齒17，框架1供芯軸3穿設部分的內圈上設有與扇形棘齒17配合的內齒棘輪18，鎖止塊10的軸向外端面上設有一撥杆19，扇形棘齒17和內齒棘輪18構成了自鎖組件。
如圖3所示，第二連接軸5上設有外齒棘輪20，外齒棘輪20上設有供撥杆19軸向穿設的牽引滑槽21，牽引滑槽21呈弧形設置。
結合圖1至圖3，織帶拉出後，芯軸3的轉動方向為圖2中的順時針方向，芯軸3轉動聯動第二連接軸5、安全板14和外齒棘輪20一併轉動，芯軸3通過在放卷旋轉的過程中，牽引滑槽21的末端與撥杆19牴觸，外齒棘輪20聯動鎖止板10一併運動，當芯軸3以正常速度旋轉釋放時，鎖止塊10不會脫出，芯軸3正常釋放或回卷。
當織帶被快速旋轉釋放或回卷時，由於離心力的作用使鎖止塊10沿著環形槽11的方向滑出，實現與內齒齒輪嚙合鎖止，使芯軸3不被反轉，在織帶快速釋放或回卷時防止織帶被釋放或回卷，保證車輛在突然加速或剎車的情況下，人體拉扯織帶是被鎖止的，保證突發情況下的安全性，又因為扇形棘齒17和內齒棘輪18是單向鎖止，芯軸3被卷簧收回時即可解除鎖止，同時使鎖止塊10退回復位。
如圖4所示，在第二連接軸5的外側設有固定板22，固定板22籠罩在外齒棘輪20的外側，不影響外齒棘輪20的轉動，固定板22位於外齒棘輪20的下方設有一安裝槽23，安裝槽23與外齒棘輪20之間鉸接有一與外齒棘輪20配合的棘爪35，棘爪35可以往復轉動，在轉動的過程中與外齒棘輪20嚙合或脫離，驅動棘爪35轉動的動力來源為安裝槽23內的鋼球座24，棘爪35和鋼球座24組成了傾斜鎖止機構。
安裝槽23的內壁上設有水平滑槽25，鋼球座24的上設有嵌設至水平滑槽25內的水平導軌26，鋼球座24通過水平導軌26嵌設至水平滑槽25內進行固定。鋼球座24包括球形底座27、鉸接至球形底座27上的球形蓋板28和被限制活動於球形底座27和球形蓋板28之間的鋼球29，鋼球29在球形底座27和球形蓋板28之間活動，球形蓋板28上設有牴觸至棘爪35底部的頂杆30，當卷收器發生傾斜時，鋼球29重心偏移，鋼球29在球形底座27的球形凹陷範圍內水平滾動，鋼球29在移動的過程中，由於球形蓋板28是鉸接的，球形蓋板28被頂出轉動，進而使球形蓋板28上的頂杆30頂出至棘爪35上，棘爪35與外齒棘輪20嚙合限位，此狀態下，外齒棘輪20輪被鎖定，同時也鎖定芯軸3，芯軸3不能轉動。
當卷收器保持豎直狀態時，鋼球座24的重心也保持豎直，鋼球29陷入至球形底座27的最低處，球形蓋板28繞鉸接點轉動向下牴觸至鋼球29的上表面，與棘爪35分離一段距離，此狀態下，棘爪35通過自身的鉸接點轉動向下，脫離外齒棘輪20，外齒棘輪20可以被芯軸3聯動轉動，不發生鎖定關係。
如圖5、圖6所示，固定板22的外側還設有使棘爪35與外齒棘輪20脫離嚙合關係的離合機構37，離合機構37包括與轉動連接至固定板22上的凸輪31、聯動凸輪31轉動的傳動機構32。
傳動機構32包括設於第二連接軸5上的主動齒輪33、轉動連接至固定板22外端面上的過渡齒輪34，主動齒輪33的直徑小於過渡齒輪34的直徑，過渡齒輪34包括位於同一軸線上具有不同直徑的小齒輪342和大齒輪341，大齒輪341與主動齒輪33嚙合聯動，凸輪31上設有與小齒輪342相互嚙合的內齒圈311，內齒圈311和主動齒輪33均與芯軸3同一軸線上，芯軸3轉動帶動主動齒輪33轉動，主動齒輪33與過渡齒輪34的小齒輪342嚙合聯動，過渡齒輪34又與凸輪31的內齒圈311嚙合聯動，從而驅動凸輪31轉動。
凸輪31包括長徑弧段333和短徑弧段322，長徑弧段333和短徑弧段322的外圈曲率連續，保證外圈的相切。凸輪31的長徑弧段333的直徑大於外齒棘輪20的最大外徑，短徑弧段322小於外齒棘輪20的最大外徑。
安裝時，離合機構37內的凸輪31初始位置是固定的，將長徑弧段333的起初位置牴觸至棘爪35上，凸輪31由芯軸3通過傳動機構32聯動後驅動轉動，在凸輪31旋轉的過程中，棘爪35與長徑弧段333相互牴觸，在此過程中，棘爪35被凸輪31的長徑弧段333牴觸下壓，一直保持與外齒棘輪20脫離不能嚙合的狀態，在該狀態下，卷收器不管是豎直還是傾斜，芯軸3均不被鎖止鎖定，芯軸3卷繞的安全帶可被拉出一段距離，該段的距離由長徑弧段333的長度決定；當凸輪31轉動至短徑弧段322時，棘爪35不被凸輪31下壓，可通過鋼球座24往上推動，在卷收器傾斜時，芯軸3能實現鎖止。
因為傳動機構32中的主動齒輪33的直徑小於過渡齒輪34的直徑，在運行時，主動齒輪33與過渡齒輪34構成一減速齒輪組。織帶釋放時，芯軸3的轉速傳遞至凸輪31上的轉速被大大降低，芯軸3拉出有一段距離後，凸輪31轉動至短徑弧段322後不被限制，完成該段距離時，減速後的內齒圈311與過渡齒輪34嚙合行走一小段長度，該段距離不能完全綁住人體。織帶繼續被釋放時，內齒圈311與過渡齒輪34嚙合行走完內齒圈311剩下的長度，需要說明的是，內齒圈311的長度滿足織帶完全拉出的長度。通過該設置，使離合機構37可以裝車後不被拆卸，可依附至原有的結構上實現。
如圖7所示，在固定板22和離合機構37的外側還設有封閉各部件的罩殼36，罩殼36與固定板22卡扣連接。
上述的實施例僅僅是對本發明的解釋，其並不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求範圍內都受到專利法的保護。