[发明专利]安全带收缩器的限力装置

说明书

本发明涉及安全带收缩器(Safety Belt Retractor)的限力装置。此收缩器包括：一个卷安全带的空心卷带筒和两个靠同轴地穿过卷带筒的轴连接在一起的棘轮。

从专利DE 42 27 781 A1可知，限力装置由同轴地安装于空心卷带筒内的一个扭转棒形成。扭转棒一端刚性地连接在卷带筒上，另一端锁定在与车辆过减速相应的收缩器承载架上。于是卷带筒只能在扭转棒经扭曲出现塑性变形时顶着阻力而转动。该类型的限力装置在车辆碰撞时确能减低产生于安全带带面上的高负荷峰值。

本发明设计的安全带收缩器限力装置，运用简单的装置，使限力特性受特定方式影响。限力特性将带力表示为卷带筒转过的角度或从卷筒上抽出的带子长度的函数。根据本发明，此轴至少有一部分与一个螺母啮合的外部螺纹，该螺母同轴地安装于空心卷带筒上，并与后者连在一起以便连接转动和相对的轴向移动，其中至少有一个套在轴上的管状体部件轴向地位于螺母和轴上的轴向支座部件之间，并在负荷作用下产生变形。当收缩器锁住、卷轴在紧急事故带来的重负荷作用下转动时，螺母沿轴作轴向移动，压迫管状体使之顶到支座部件上，支座部件使管状体变形。这里塑性变形和剪切变形都可以。在这两种情况下，产生于安全带上的力都受到了能量转换的限制，因为管状体的横截面可以变化，从而影响“带力比带长”或“带力比卷筒转角”的特性。因此，通过可变的管状体壁厚该限力装置可以以最佳方式进行调整以满足所采用的乘员保护系统的要求以及车辆条件。

本发明所述的限力装置的另一优点在于普通的锁定机构可以使用，因为靠两个棘轮以通常的方式即可实现锁定，而且两个棘轮同时形成了卷带筒的法兰边。

在限力装置的优选实施例中，轴上有两段相反螺距的螺纹，每段与同轴安装于空心卷带筒的一个螺母啮合，螺母与卷筒相连以便连接转动和相对的轴向移动，其中一管状体轴向置于两个螺母之间。如果使用两个管，在轴向负荷作用下，随两个螺母沿轴向相互靠近，它们会套叠，那么，该实施例则更好。

以下面的描述及所附的参考图可以进一步看到本发明的特征与优点。示图简介如下：

图1表示限力装置的第一实施例的示意图；

图2是沿图1中II-II线所示方向的剖视图；

图3表示的是管状体，其壁厚沿长度方向是变化的；

图4是另一实施例的示意图，其中管状体作剪切变形；

图5是另一个实施例的剖视图。

在图1中，两个以轴16刚性连接的棘轮12、14构成了卷带筒10的法兰边，轴16的一端有一段外部螺纹18，螺母20与螺纹18啮合。如图2所示，螺母20与卷带筒10联锁以便连接转动。轴环22也紧紧地固定在轴16上。该轴环22构成了同轴套于轴16上、轴向置于该轴环与螺母20之间的管状体24的变形部件。

在棘轮12、14相应在于车辆的严重减速而紧急锁定时，卷带筒10在超过预定负荷之前也锁定，此时螺母20被管状体24支撑在轴16上的轴环22上。当带力继续增大时，轴环22开始扩张管状体24与之相邻的一端并穿入其中。此时，螺母20逐渐沿轴向顶着轴环22推管状体24，如图1中箭头所示方向，轴环22持续地使管状体24变形。该塑性变形的结果是使产生于安全带上的负荷峰值得以减低。此力的大小限定在一个特定的水平，并依管状体24的管壁厚度而定。如果使用如图3所示的管状体24a，其管壁厚度可呈阶梯地变化，从而产生所需要的“带力比带长(或卷筒转角)”的特性。

管状体24也可能以剪切变形代替塑性变形。这种类型的具体实施例见图4。在这种情况下，轴16上不再设置轴环22，而是设置一系列的剪切体28，当轴向负荷足够大时，通过剪切使管状体24变形。

在图5所示的实施例中，轴16有两段相反螺距的外部螺纹。与之啮合的是螺母20a、20b。在螺母20a、20b之间是同轴套于轴16上的两个管状体24b、24c。上述管状体24b、24c在高轴向负荷作用下能够套叠。在该实施例中，可以通过管状体24b、24c管壁厚度的特定变化来调节限力特性。