一种卷收器框架总成及安全装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种卷收器框架总成，应用于预紧式安全带的卷收器，卷收器框架总成包括卷收器框架和盖板，卷收器框架为两侧板和背板组成的U型框架，两侧板和背板合围形成容纳空间。卷收器框架的顶面设置有与该卷收器框架相配合的盖板，预紧管具有经穿过盖板远离所述容纳空间的突出管段，该盖板上开设有限制所述预紧管的限制孔。这种设计利用所述盖板上的所述限制孔来限制、固定所述预紧管，从而有效简化所述卷收器的结构和降低所述卷收器的质量。
【专利说明】一种卷收器框架总成及安全装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全带卷收器，具体涉及一种卷收器框架总成。本发明还涉及一种安
全装置。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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一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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]由以上可知，卷收器预紧管引导子弹本体运动，当气体发生器发生爆炸和子弹本体在卷收器预紧管中运动时，对所述卷收器预紧管冲击很大，尤其是所述预紧管出口端。
[0018]为了保证所述预紧管在所述气体发生器和所述子弹本体的剧烈冲击下不会影响正常使用，需设置有专门的保护装置，一般是随所述预紧管布置路径设置专门的保护板，该保护板通常为质量较大的金属板，并在在保护板上设置有各种限制、固定所述预紧管的装置。
[0019]这样的设计使卷收器结构更加复杂，而且质量增大。
【发明内容】
[0020]本发明提供一种卷收器框架总成，以解决现有技术结构复杂和整体笨重的问题。
[0021]本发明提供的一种卷收器框架总成，应用于预紧式安全带的卷收器，所述卷收器包括缠绕安全带织带的卷轴和预紧装置，所述预紧装置包括发生装置、预紧管和驱动单元，所述驱动单元在发生装置的作用下，通过所述预紧管作用于所述卷轴，驱动该卷轴旋转；
[0022]包括卷收器框架、盖板和预紧管；
[0023]所述卷收器框架包括相对设置并分开固定距离的两侧板以及在同侧与两侧板固定设置的背板；两侧板相应所述卷轴位置分别设置有两通孔，两侧板为第一侧板和第二侧板，相应的，两通孔为第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔用于容置所述卷轴的相应位置的结构；[0024]所述第一侧板、第二侧板和背板合围而成的区域为容纳空间，所述容纳空间用于容置所述预紧管以及所述卷轴；
[0025]所述卷收器框架的顶面，即相应于所述安全带织带被拉出方向的一侧，设置有与该卷收器框架相配合的盖板；
[0026]所述预紧管在所述容纳空间内靠近第一侧板和/或第二侧板和盖板设置；
[0027]所述盖板上开设贯通的限制孔，所述预紧管具有穿过所述限制孔远离所述容纳空间的突出管段，所述限制孔的大小可限制相应位置的所述预紧管；
[0028]所述预紧管的出口端相应于预紧管偏离侧设置有预紧管导向结构，所述卷收器框架上相应于所述预紧管导向结构的位置设置有预紧管辅助支撑，所述预紧管置于所述容纳空间后，所述预紧管导向结构与预紧管辅助结构相顶靠，其中，所述预紧管的出口端可阻止所述驱动单元偏离预定路径的一侧称为预紧管偏离侧。
[0029]可选的，所述预紧管包括倒“U”型结构，且在所述预紧管设置于所述容纳空间后，倒“U”型结构的“U”形的底部朝向所述盖板方向，并通过所述限制孔部分伸出盖板之外，其伸出盖板部分即为突出管段；所述限制孔的长度小于所述“U”型结构的最大宽度和/或所述限制孔宽度小于所述突出管段的管径。
[0030]可选的，靠近所述背板的所述盖板的边缘上设置有连接凸起，相应的该背板上开设有与该连接凸起相配合的盖板连接孔。
[0031]可选的，所述第一侧板或/和所述第二侧板设置有卡压所述盖板的盖板固定耳，该盖板固定耳与其所在侧板共面，包括第一连接部和第一凸起部；所述第一连接部连接其所在侧板和所述第一凸起部，该第一凸起部沿垂直于所述背板并远离该背板的方向上有延伸，所述第一凸起部和其所在侧板之间的间隙厚度与相应位置所述盖板厚度相同，相应的，所述盖板上相应于所述第一连接部的位置设置有避开该第一连接部干扰的避让缺口。
[0032]可选的，所述盖板固定耳设置在其所在侧板上靠近所述背板的位置。
[0033]可选的，所述盖板上相应于第一侧板和/或第二侧板的位置开设有固定孔，该固定孔在所述盖板上相应于其对应侧板的方向上有延伸；相应的，所述侧板上的相应位置设置有通过该所述固定孔固定所述盖板的盖板固定凸起。
[0034]可选的，所述固定孔设置于所述侧板上远离所述背板的位置。
[0035]可选的，所述盖板固定凸起与相应侧板共面，包括第二连接部和第二凸起部，所述第二连接部连接其所在侧板和所述第二凸起部，所述第二凸起部在所述盖板上沿相应侧板延伸的长度大于所述第二连接部在相应盖板上沿相应侧板延伸的长度，但不大于所述固定孔在相应侧板上的延伸长度。
[0036]可选的，所述盖板沿远离该背板的方向依次包括第一板、第二板和第三板，所述第一板和第二板之间及所述第二板和第三板之间的线分别为第一线和第二线，所述第三板与所述第二线相对的边缘称为第三线，所述第一线、所述第二线和所述第三线相互平行且均平行于所述背板，所述第一板靠近所述背板，所述第二线相对于第一线和第三线远离所述卷轴中轴线；相应的，所述卷收器框架具有与所述盖板相配合的结构。
[0037]可选的，所述卷收器框架上相应于预紧管偏离侧的位置设置有预紧管辅助支撑，该预紧管辅助支撑与相应位置的所述预紧管的结构接触。
[0038]本发明还提供一种安全装置包括上述任意特征的卷收器框架总成。I配关系图；
9 ；
色的配合原理图；
专关系的局部放大图；
勺第一种结构原理图勺第二种结构原理图；
二中连接方式的实施例；-3:卡簧配合部，
-3:第二螺栓、20-4:第二连接块、20-5:第
瓜面、21-3:滑块第二支撑导向结构、21-4:-6:安装限位、21-7:通气孔、21-8:驱动单
又便于充分理解本发明。但是本发明能够以,技术人员可以在不违背本发明内涵的情况实施的限制。
I式安全带卷收器的总体图，该所述预紧式[0087]所述踏板轮2-3包括至少一个轮板。所述轮板为垂直于所述卷轴1-1中轴线且其轴线与所述卷轴1-1中轴线重合的圆形板状结构，包括均匀阵列分布的向所述卷轴1-1中轴线延伸的驱动凹部。所述驱动凹部可在所述预紧装置1-3的驱动下，使所述卷轴1-1绕该卷轴1-1中轴线转动。
[0088]本实施例中，所述踏板轮2-3包括两个轮板，两轮板之间保持一定的间隔。当然，可根据实际情况所述轮板数量。所述踏板轮2-3若为单个轮板，所述踏板轮2-3至少在一侧与相邻零件之间要保持一定的间隔。
[0089]靠近所述踏板轮2-3位置设置有棘齿轮2-1，所述棘齿轮2-1设置有相同方向的棘齿。
[0090]本文中，所述棘齿轮2-1以顺齿方向旋转的旋转方向为正方向，反之为反方向。所谓以顺齿方向旋转即所述棘齿轮2-1在绕所述卷轴1-1中轴线旋转过程中，该棘齿轮2-1的单个棘齿的齿顶部始终处于齿根部的运动前方。
[0091]图3为所述卷轴1-1的爆炸图。从图3中可以看出，本实施例中，所述卷轴1-1的踏板轮和棘齿轮均对称设置于所述卷轴本体2-2的两端，分别为第一棘齿轮3-1、第二棘齿轮3-7、第一踏板轮3-3和第二踏板轮3-8。
[0092]所述卷轴1-1还包括扭力杆、支撑圆板3-4和扭力杆通孔3-5。
[0093]所述卷轴本体2-2沿其中轴线的前后两端设置支撑圆板3-4，所述支撑圆板3_4为中轴线与所述卷轴1-1中轴线重合的圆形板状结构。
[0094]所述卷轴本体2-2沿其中轴线设置有扭力杆通孔3-5，所述扭力杆通孔3_5为圆柱形通孔。
[0095]所述扭力杆呈杆状，且沿所述卷轴1-1中轴线设置于所述扭力杆通孔3-5之中，其两端部至少延伸至所述卷轴本体2-2两侧的棘齿轮2-1。
[0096]所述扭力杆置于所述扭力杆通孔3-5后与所述卷轴本体2-2固定连接。
[0097]本实施例中，所述扭力杆沿轴向的中部位置设置有中段外齿，所述扭力杆通孔3-5中设置有与之相配合的内齿，两者啮合，起固定作用。
[0098]所述扭力杆采用分段结构，即包括第一扭力杆3-2和第二扭力杆3-6，两段扭力杆上的相应端部均设置有与所述扭力杆通孔3-5中的内齿相配合的外齿结构。
[0099]所述扭力杆具有特殊的机械特性，可允许少量的扭转变形而不发生损坏。实际情况中，可通过选用不同材料和分段扭力杆之间的长度比例等方式来适应不同的扭转要求。
[0100]所述卷轴本体2-2、支撑圆板3-4、踏板轮2-3和棘齿轮2_1之间存在多种连接方式，可为一体设计或其中相邻两个以上零件一体设计，根据实际情况和安装方法确定。
[0101]本实施例中，所述棘齿轮2-1与所述卷轴本体2-2可分离，这样可以适应不同的卷收器框架4-2。所述扭力杆与所述棘齿轮2-1固定连接。本实施例中采取齿轮配合的方式。
[0102]如图4所示，为所示卷收器框架总成1-5的结构图，包括卷收器框架4-2、盖板4-1和预紧管4-3。
[0103]图5为所述卷收器框架4-2的结构图。
[0104]所述卷收器框架4-2包括相对设置并分开固定距离的第一侧板5-1和第二侧板
5-7,以及在同侧与两侧板固定设置的背板5-2。所述第一侧板5-1和所述第二侧板5-7除说明的区别外，整体为对称结构。[0105]为方便描述，本文中所涉及的位置关系均按图中位置描述，两侧板(5-1和5-7)和所述背板5-2均竖直放置。
[0106]所述卷轴1-1以轴线水平的方式设置，且垂直于两侧板。在所述第一侧板5-1和所述第二侧板5-7相对应所述卷轴1-1位置分别设置容置所述卷轴1-1相应结构的第一通孔5-14和第二通孔5-9。
[0107]本实施例中，所述卷轴相应于通孔位置设置有棘齿轮。
[0108]所述安全带织带由所述卷收器框架4-2的顶部拉出。所述第一通孔5-14和/或所述第二通孔5-9相应所述安全带织带拉出方向设置有棘齿段5-15，所述棘齿段5-15上设置有与所述棘齿轮2-1相配合的棘齿。正常情况下，所述棘齿轮2-1与所述棘齿段5-15分离，且所述卷轴1-1可自由转动。
[0109]设置有棘齿段5-15的通孔边缘可分为棘齿段5-15和非棘齿段。
[0110]本文将所述第一侧板5-1、所述第二侧板5-7和所述背板5-2合围而成的区域称为为容纳空间，所述容纳空间用于容置所述预紧管4-3以及所述卷轴1-1，即安装空间。
[0111]所述盖板4-1设置于所述卷收器框架4-2的顶部，即相应于所述安全带织带被拉出方向的一侧。该盖板4-1为板状结构。所述盖板4-1包括织带导套6-2，所述织带导套6-2为所述安全带织带被拉出所述卷收器的出口。
[0112]图6为盖板4-1的结构图。
[0113]本实施例中，所述织带导套6-2为开设在所述盖板4-1上靠近所述背板5-2位置的圆角矩形贯通区域。为减少对所述安全带织带的摩擦并保证所述盖板4-1的强度，在所述贯通区域周围设置有凸台，并且在周边倒圆角。
[0114]所述卷收器框架总成1-5上其他结构特征在下文中结合其他零部件指出。
[0115]所述卷收器框架4-2的底部连接有底座1-2。
[0116]图21和图22为底座的结构图。
[0117]所述底座1-2包括底座本体21-9、卷轴限位卡口 21-1、卷轴支撑弧面21-2和安装限位21-6。
[0118]完成装配后，所述卷轴限位卡口 21-1设置于相应所述踏板轮2-3中轮板之间间隔的位置，若为单个轮板，该卷轴限位卡口 21-1设置于所述踏板轮2-3与一侧零件之间间隔的位置。
[0119]所述卷轴限位卡口 21-1至少为一个，可根据实际情况设置。该卷轴限位卡口起限位作用，防止所述卷轴左右蹿动。
[0120]所述安装限位21-6在装配完成后与所述卷收器框架4-2外沿接触，起限位作用，方便两者的装配。
[0121]预紧过程(参考下文的预紧式安全带具体工作原理)中，所述卷轴支撑弧面21-2与相应位置的卷轴1-1接触，起轴承作用，稳定支撑该卷轴1-1的运动。
[0122]所述底座1-2的其他结构特征在下文中结合其他零部件指出。
[0123]图10为预紧装置1-3的爆炸图。从图10可以看出，所述预紧装置1-3包括发生装置10-4、驱动单元组件10-1和预紧管4-3。所述驱动单元组件10-1包括若干个驱动单元13-1，设置于所述预紧管4-3中。该驱动单元组件中10-1的驱动单元13-1在所述预紧管4-3中将所述发生装置10-4产生的能量传递给所述卷轴1-1，使其绕卷轴1-1中轴线旋转。
[0124]图11为发生装置10-4的爆炸图，所述发生装置10-4包括气体发生器11_4和罐体。所述气体发生器11-4通过罐体与所述预紧管4-3相连。
[0125]所述罐体包括罐体本体11-2、腔室11-3、泄压板(未示出)、唇部凸起11_5、封闭盖
11-1和出气孔11-5。所述腔室11-3为设置于所述罐体本体11-2上的圆柱形腔体，包括由所述泄压板隔开的第一腔室和第二腔室。所述第一腔室的圆柱面与所述气体发生器11-4配合，所述气体发生器11-4的作用方向平行于所述腔室11-3的轴线。所述第二腔室由所述封闭盖11-1封闭，内部放置有金属棉，起降温和扰流作用。
[0126]所述泄压板设置于所述腔室11-3内，该泄压板上设置有第二泄压孔。
[0127]本实施例中，第二泄压孔为开设于所述泄压板上的通孔结构，并可通过调整通孔直径设置和限制第一腔室内最大压强。
[0128]在所述罐体本体11-2上开设有与所述第一腔室贯通的出气孔11-6。所述罐体本体11-2在所述出气孔11-6周围设置唇部凸起11-5，该唇部凸起11-5进入与之相配合的预紧管4-3，起密封作用。
[0129]所述唇部凸起11-5进入所述预紧管4-3后，有固定装置将罐体和所述预紧管4_3固定。
[0130]由图10中可以看出，本实施例中，所述罐体与所述预紧管4-3通过压紧板10-3和第一螺栓10-2完成该罐体与该预紧管4-3之间的固定，相应的所述罐体本体11-2上设置有与第一螺栓10-2配合的第一螺纹孔11-7。
[0131]如图19所示，本发明中，所述罐体和所述预紧管4-3还可采用卡箍19-1进行固定连接。图20为卡箍19-1的爆炸图。所述卡箍19-1包括卡箍本体20-1、第一装配环20_5、第二装配环20-6、第一连接块20-2、第二连接块20-4和第二螺栓20_3。所述卡箍本体20_1为环形结构，整体与罐体外周轮廓配合。该卡箍本体20-1上连接有相对设置的第一装配环
20-5和第二装配环20-6。所述第一装配环20-5和第二装配环20_6分别用于容置第一连接块20-2和第二连接块20-4。所述第一连接块20-2和所述第二连接块20_4均为带有与第二螺栓20-3相配合的第二螺纹孔的梯形块，两梯形块设置于所述第一装配环20-5和所述第二装配环20-6后通过第二螺栓20-3连接，所述第二螺栓20-3拧紧过程中可将罐体和预紧管4-3收紧。
[0132]为保证预紧装置1-3的稳定性，所述预紧管4-3靠近所述卷收器框架4-2设置，且设置有专门的固定装置。所述发生装置位于所述预紧装置1-3的下方且位于所述容纳空间中相对于所述侧板远离背板5-2的一侧。
[0133]本实施例中，所述预紧管4-3两侧对称设置，当然，所述预紧管4-3也可单侧设置。
[0134]所述预紧管4-3包括公共管、第一作用管和第二作用管。所述第一作用管和第二作用管结构相同，均包括一个出口，每个出口指向卷轴1-1上的作用部件，即踏板轮2-3 ;该第一作用管和第二作用管以相对方式分别与所述公共管的两端相连通。
[0135]具体结构如下:
[0136]所述预紧管4-3由发生装置10-4开始，沿垂直于侧板的方向向两侧板延伸，到达两侧板位置后，弯曲然后沿竖直向上的方向延伸，到达所述盖板4-1位置后，向所述背板
5-2方向弯曲延伸，靠近该背板5-2后，弯曲向下，靠近所述踏板轮2-3位置后，弯曲指向所-3管壁上开设的管壁的通孔。该第一泄压3内的残余气体压力排出，平缓限力过程中构简单，容易实现。
置于所述预紧管4-3出口端的弯曲处。该5较大的区域。
固定驱动单元组件10-1的单位销10-5，该1元13-1的作用下遭到破坏。
示卡簧10-6固定所述预紧管4-3，该单元卡
I段。所述驱动单元13-1在预紧管4-3中！力。所述预紧管4-3的出口端在所述驱动
第元偏离预定路径的一侧称为预紧管偏离
3后会发生偏向一侧的离心运动，所述预紧[0155]从图5中可以看出，与所述预紧管导向结构10-3相应的，侧板相应位置设置有预紧管辅助支撑5-6。
[0156]所述预紧管辅助支撑5-6位于所述卷收器框架4-2上相应于所述预紧管导向结构
12-3的位置，且与所述预紧管4-3相应位置的外壁相连，即与预紧管导向结构12-3连接。
[0157]本实施例中，所述预紧管辅助支撑5-6为与所述预紧管导向结构12-3相同的矩形板状结构。
[0158]所述预紧管辅助支撑5-6为由所述卷收器框架4-2翻边得到翻边结构。当然，也可用焊接板状物的方式代替。
[0159]该预紧管辅助支撑5-6通过半冲压的方式与所述预紧管导向结构12-3固定相连。当然也可采用焊接等其他固定连接方式使两者固定相连。
[0160]如图13所示，为驱动单元组件10-1的结构图。多个驱动单元13-1首尾相互配合形成完整的柔性驱动链条。图14为驱动单元13-1与踏板轮2-3的配合原理图。所述驱动单元13-1两侧对称设置有与踏板轮2-3上的轮齿配合的腹部凹槽13-2。所述驱动单元
13-1打向踏板轮2-3后位于该踏板轮2-3两轮板之间的间隙中，所述腹部凹槽13-2与踏板轮2-3啮合，从而提高驱动效率。
[0161]所述驱动单元13-1的结构可根据所述踏板轮2-3的结构特征确定。
[0162]为防止所述驱动单元13-1随所述踏板轮2-3旋转，影响后续的驱动单元13_1与所述踏板轮2-3啮合和所述卷轴1-1的其他运动。所述卷轴限位卡口 21-1将该驱动单元
13-1从所述踏板轮2_3上剥尚。
[0163]为有效支撑所述卷轴1-1和限制所述预紧管4-3，所述卷收器框架总成1-5包括利用自身几何结构特征做出一系列相关设计。下文将进行详细的描述。
[0164]由于第一侧板5-1和第二侧板5-7为板状结构，厚度较小，因此，在预紧过程中，第一通孔5-14和第二通孔5-9的边缘处与卷轴1-1相应位置的结构接触的面积较小，接触的
稳定性较差。
[0165]因此，所述第一通孔5-14或/和所述第二通孔5-9边缘非棘齿段位置设置有可支撑所述卷轴1-1相应结构即棘齿轮2-1的卷轴支撑结构5-10。该卷轴支撑结构5-10具有与所述棘齿轮2-1外周相配合的弧形表面。
[0166]本实施例中，所述卷轴支撑结构5-10设置于相应通孔边缘与所述棘齿段5-15相对的位置，且仅设置一个侧板上。本实施例中设置第二通孔5-9的边缘上。
[0167]所述卷轴支撑结构5-10为相应侧板向所述容纳空间延伸的翻边而成，该卷轴支撑结构5-10为与其所在侧板一体的结构，沿所述卷轴1-1轴线方向和外周方向均有延伸。当然，所述卷轴支撑结构5-10与相应侧板可为分体结构，两者固定连接。
[0168]为保证卷收器在工作作出的稳定性，所述卷收器框架总成1-5上有一系列的特殊设计。
[0169]所述背板5-2相应与所述预紧管4-3位置设置有预紧管支撑凸起5_3。所述预紧管支撑凸起5-3和所述背板5-2为一体结构，为所述背板5-2中部分分割后向所述容纳空间内侧弯折而成，这样结构简单，其节省材料。当然也可分体结构，采用焊接等方式连接。
[0170]当所述预紧管4-3处于所述容纳空间中的安装位置时，该预紧管支撑凸起5-3可以顶靠在所述预紧管4-3上。因所述预紧管4-3为管状结构，为保证其稳定性，所述预紧管支撑凸起5-5在沿所述预紧管4-3的轴线方向上有一定的延伸，且与该方向对齐。另外，所述预紧管支撑凸起5-3靠近所述预紧管4-3的一侧具有与该预紧管4-3相配合的弧状结构，即支撑面。
[0171]所述预紧管支撑凸起5-4设置的具体位置及数量可根据实际情况自由确定。由于所述预紧管4-3上靠近出口端的位置因所述驱动单元13-1离心力的原因导致该位置较其他位置高的不稳定性，且考虑到其他结构的配合，仅选择在所述背板5-2上相应于所述预紧管4-3出口端的位置设置所述预紧管支撑凸起5-3。
[0172]从图10和图15中可以看出，该预紧管支撑凸起5-3上设置有单元卡簧10_6。
[0173]如图16，所述单元卡簧10-6包括卡簧头部16-1、卡簧连接部16_2和卡簧配合部16-3。该单元卡簧10-6为对称结构。对称中心为所述卡簧头部16-1。该卡簧头部16-1为弯折结构，具有与所述背板5-2垂直的连接板和与该连接板垂直的作用板。所述作用板可通过所述单元卡簧安装孔12-2进入预紧管4-3，并与相应所述驱动单元13-1的配合，固定所述驱动单元13-1，保证所述驱动单元13-1在平时非工作状态的位置和稳定性。
[0174]图17和图18是单元卡簧10-6与驱动单元13_1的两种结构原理图，图17中所述作用板的端部进入所述腹部凹槽13-2，图18中所述作用板端部位于所述驱动单元的前端，限制该驱动单元13-1的运动，从而限制以该驱动单元13-1为首的驱动单元组件10-1的运动。两种作用位置同时调高了所述单元卡簧10-6的作用效率。
[0175]所述作用板端部具有沿驱动单元13-1运动方向的斜面，所述驱动单元13-1运动时，该斜面在驱动单元13-1的作用下可推动所述连接板，使所述作用板脱离所述驱动单元
13-1的运动区域，不阻碍预紧过程。
[0176]当所述驱动单元13-1冲击力减弱时，该作用板在所述连接板的弹性力下重新进入所述预紧管，固定剩余驱动单元13-1，避免剩余驱动单元13-1对卷收器剩余动作的影响。
[0177]如图6所示，所述盖板4-1为板状机构，覆盖在所述卷收器框架4-2上。
[0178]所述盖板4-1包括限制孔6-11、连接凸起6-3和固定孔6-9。
[0179]所述限制孔6-11相应于所述预紧管4-3位置设置。为达到限制及固定的目的，所述预紧管4-3和所述盖板4-1采用如下结构:
[0180]所述盖板4-1开设有限制所述预紧管中所述突出管段的限制孔6-3。所述限制孔
6-3恰好可容置所述预紧管4-3的所述突出管段。
[0181]该限制孔6-11的长度要求要恰好可限制固定所述突出管段。
[0182]所述预紧管4-3为截面为圆形的管状结构，可知所述突出管段在所述盖板4-1相应形状为矩形，即所述限制孔6-11为矩形结构。该矩形结构的尺寸标准应等于或者略小于所述突出管段相应于该限制孔6-11的尺寸。
[0183]所述限制孔6-11的尺寸可以允许一定误差，但应以可以容纳所述预紧管4-3且能限制住所述预紧管4-3在所述盖板4-1的平面内的运动为目的。
[0184]所述盖板4-1在靠近所述背板5-2的边缘，设置有连接凸起6-3，所述连接凸起
6-3处于安装位置时，垂直于所述背板5-2。相应的，所述背板5-2上相应位置开设有与之相配合的盖板连接孔5-4。为保证其稳定性，本实施例中所述盖板连接孔5-4为矩形孔，且较长边为垂直于侧板。[0185]所述盖板4-1在垂直于侧板方向上的长度大于两侧板之间的距离，即所述盖板4-1处于安装位置时，具有超出两侧板的部分。所述盖板4-1上远离所述背板5-2的区域且相应于两侧板的位置开设有固定孔6-9，所述固定孔6-9为细长形方孔，其长边的延伸方向平行于相应侧板。相应的侧板上设置有盖板固定凸起5-8。
[0186]所述盖板固定凸起5-8为与其所在侧板共面且连接在该侧板边缘的板状结构，包括第二连接部和第二凸起部。所述第二连接部连接其所在侧板和所述第二凸起部。所述第二凸起部在平行相应侧板边缘方向上的长度大于所述第二连接部在同方向上的长度，但小于所述固定孔6-9长边的长度。
[0187]在所述盖板4-1处于安装位置时，所述固定孔6-9靠近所述背板5-2的边缘与所述盖板固定凸起5-8中所述第二连接部靠近所述背板5-2的边缘相接触。
[0188]所述固定孔6-9的导向应允许所述盖板固定凸起5-8的第二凸起部整体穿过该固定孔6-9，安装完成后，所述盖板固定凸起5-8通过旋转，可固定所述盖板4-1。
[0189]为保证有效限制所述盖板4-1，所述第一侧板5-1和/或第二侧板5-7设置有卡压所述盖板4-1的盖板固定耳5-5。所述盖板固定耳5-5在相应侧板上靠近所述背板5-2的位置设置，为与其所在侧板共面的板状结构，包括第一连接部和第一凸起部。所述第一凸起部在垂直于所述背板5-2远离该背板5-2的方向上有延伸，所述第一连接部连接其所在侧板和所述第一凸起部靠近所述背板5-2的一端。所述第一凸起部与其所在侧板之间形成的空间刚和可容纳所述盖板4-1在相应位置的部分。
[0190]相应的，所述盖板4-1设置有避让所述盖板固定耳5-5中所述避让缺口。
[0191]为配合上述结构固定，所述盖板4-1采用折弯板状结构。该盖板4-1从后向前依次包括第一板6-1、第二板6-10和第三板6-7,所述第一板6-1与所述背板5_2相接触,且垂直于所述背板5-2。
[0192]所述第一板6-1和所述第二板6-10及所述第二板6-10和所述第三板6-7之间的交线分别为第一线6-4和第二线6-5，所述第三板6-9与所述第二线6-2相对的线称为第三线6-8，所述第一线6-4和所述第二线6-5相互平行，且均平行于所述背板5-2。所述第二线6-5在所述第一线6-4的上方。所述第三线6-9在所述第二线6-5的下方。
[0193]所述固定孔6-9设置于所述第三板6-7上。
[0194]相应的，所述卷收器框架4-2需有与上述盖板4-1形状特征相配合的结构。
[0195]如此设计，可仅利用其几何形状，无需螺钉等连接零件即可完成所述盖板4-1的固定和限制。
[0196]所述盖板4-1上非孔区域连接有加强筋6-10已增加其强度。
[0197]所述卷收器框架4-2还设置有至少一个装配折耳5-11，该装配折耳5_11为与其所在侧板相连且共面的板状结构，所述装配折耳5-11在与其他相应结构装配后贯通相应的贯通结构后弯折，从而达到固定作用。该装配折耳5-11结构简单，且实现容易。
[0198]在汽车发生意外时，需要有锁止装置将所述卷轴1-1推向所述棘齿段5-15，然后锁死，因此需要专门的锁止装置。
[0199]所述锁止装置设置于所述第一通孔5-14和/或所述第二通孔5-9的非棘齿段的边缘，与所述棘齿段5-15相对的位置或/和与所述棘齿段5-15相对位置接近的位置。
[0200]如图7所示，所述锁止装置设置于所述第一通孔5-14边缘中与所述棘齿段5-15相对的位置。所述锁止装置包括锁止杠杆7-2和滑块7-1。
[0201]所述锁止杠杆包括杠杆本体8-3，所述杠杆本体8-3通过与所述卷轴1-1轴线平行的旋转轴8-6与相应侧板相连，并可绕该旋转轴8-6旋转；所述杠杆本体8-3沿所述棘齿轮2-1圆周方向有延伸，其沿正方向的顶端上设置有与所述棘齿轮2-1上棘齿配合的顶端凹部8-7 ；
[0202]所述顶端凹部8-7距所述旋转轴8-6的距离可使该顶端凹部8_7在与所述棘齿轮2-1相应棘齿配合时顶起该棘齿轮8-1并与所述棘齿段5-15相配合；
[0203]所述杠杆本体8-3在外力的作用下其顶端翘起。
[0204]从图8中可以看出，所述锁止杠杆7-2还包括扭簧8-5。所述杠杆本体8_5在扭簧的作用下可绕该旋转轴8-7旋转。
[0205]当然，所述杠杆本体8-3也可在除扭簧8-5外的其他外力的作用下旋转，例如旋转驱动装置。
[0206]所述杠杆本体8-3为平行于所述棘齿轮2-1旋转平面的板状结构，沿所述棘齿轮
2-1外周轮廓方向有延伸。
[0207]在所述扭簧8-5作用下，所述杠杆本体8-3翘起。相应所述棘齿轮2_1外周轮廓穿过所述顶端凹部8-8中。
[0208]所述杠杆本体8-3相对于所述旋转轴8-6与顶端凹部8_7相对的一端设置有旋转导向凸起8-4。所述旋转导向凸起8-4为圆弧凸起结构，所述卷收器框架4-2相应位置设置有旋转导向凹部，所述旋转导向凹部具有与所述旋转导向凸起相同的圆弧凹部。该旋转导向凸起8-4与相应的旋转导向凹部相配合，支撑和限制所述杠杆本体8-3的旋转运动。
[0209]所述旋转导向凹部8-4包括第一旋转导向凹部5-13和第二旋转导向凹部21_4。所述第一旋转导向凹部5-13设置于相应通孔边缘相应于所述旋转导向凸起8-4的位置。所述第二旋转导向凹部21-4设置于所述底座1-2相应于所述旋转导向凸起8-4的位置。所述第一旋转导向凹部5-13和所述第二旋转导向凹部21-4共同支撑和限制所述杠杆本体8-3的旋转运动。
[0210]所述滑块7-1包括滑块本体8-1。
[0211]所述滑块本体8-1为弧型板状结构，包括内弧面侧的驱动结构和外弧面侧的滑动结构；
[0212]所述驱动结构具有设定弧度的与棘齿轮外周轮廓相同的轮廓结构，该驱动结构在与所述棘齿轮2-1接触时，可在所述棘齿轮2-1上棘齿的带动下驱动该滑块沿相应的滑块支撑导向结构滑动；
[0213]所述滑动结构具有与相应滑块支撑导向结构滑动配合的轮廓结构，可在外力的作用下沿滑块支撑导向结构滑动；
[0214]所述锁止装置非工作状态时，不与棘齿轮接触，所述滑块7-1与所述锁止杠杆7-2靠近，所述杠杆本体的顶端结构处于所述滑块本体8-1下方，该滑块本体8-1具有阻止所述杠杆本体8-3翘起的压紧结构8-8。
[0215]所述滑块本体8-1沿所述棘齿轮2-1外周和平行于所述卷轴1-1轴线方向上均有延伸，且在所述棘齿轮2-1外周方向上的延伸要大于平行于所述卷轴1-1轴线方向上的延伸。[0216]所述滑块本体8-1靠近相应通孔位置为与相应位置所述非棘齿段相同的弧面结构。
[0217]该滑块支撑导向结构限制和支撑所述滑块7-1运动，包括设置于卷收器框架4-2相应位置的滑块第一支撑导向结构5-12和设置于所述底座1-2相应位置的滑块第二支撑导向结构21-3。
[0218]所述驱动结构与所述棘齿轮2-1接触时驱动所述滑块7-1沿相应的滑块支撑导向结构滑动；
[0219]所述驱动结构位于所述滑块本体8-1靠近所述卷轴1-1的一侧。
[0220]所述驱动结构上开设有至少三个辅助凹槽8-2。所述辅助凹槽8-2之间相互平行，且间距相等。当然也可为辅助凸起，三个以上相互平行且间距相等，原理与辅助凹槽8-2相同，在与棘齿轮2-1接触时增加棘齿与驱动结构的摩擦力。
[0221]所述滑块本体8-1还包括压紧结构8-8，所述压紧结构8-8在所述滑块7_1靠近所述锁止杠杆7-2时会阻止该锁止杠杆7-2翘起。该压紧结构相应于所述杠杆本体8-3顶端位置开设有容置该杠杆本体8-3顶端相应结构的配合缺口。
[0222]所述滑块7-1还包括导向结构。所述导向结构包括滑块垂直导向柄8-10和滑块导向凸起8-9。所述滑块垂直导向柄8-10设置于所述滑块本体8-1与相应侧板平行且远离所述容纳空间的一侧。所述滑块垂直导向柄8-10垂直于卷轴1-1中轴线、且向卷轴1-1中轴线延伸。
[0223]所述滑块垂直导向柄底部8-10设置有滑块导向凸起8-9，所述滑块导向凸起8_9沿平行与卷轴中轴线向远离容纳空间的方向延伸。
[0224]所述卷收器框架4-2外侧设置有辅助侧罩1-4，相应的辅助侧罩1_4上设置有限制所述滑块7-2运动的导向弧板9-1和导向凹槽9-2。所述滑块垂直导向柄8-10靠近卷轴
1-1中轴线的端部与所述导向弧板9-1配合，所述滑块导向凸起8-9与所述导向凹槽9-2配合。所述导向弧板9-1和所述导向凹槽9-2限制所述滑块7-1的运动轨迹。
[0225]所述滑块垂直导向柄8-10的靠近相应辅助侧罩1-4的侧面与该辅助侧罩1_4上的侧面相接触，保证所述滑块7-1在运动过程中的稳定性。
[0226]所述辅助侧罩上可仅仅设置导向弧板和导向侧面，相应的，所述滑块仅设置滑块垂直导向柄。
[0227]所述底座1-2针对所述锁止装置在相应位置设置有第二旋转导向凹部21-4。所述第二旋转导向凹部21-4与所述旋转导向凸起8-4配合，限制所述锁止杠杆7-2的旋转运动。
[0228]所述底座1-2还包括通气孔21-7、驱动单元导向弧面21_5、驱动单元缓冲台阶21-8和发生装置防护空间22-1。
[0229]所述通气孔21-7为开设于所述底座本体21-9上的通孔结构，可及时排出内部高温高压气体，防止对其他零件的破坏和损伤。
[0230]所述驱动单元导向弧面21-5可引导所述驱动单元13-1准确进入底座1_2相应位置。
[0231]所述驱动单元缓冲台阶21-8可消耗所述驱动单元13-1的剩余能量。
[0232]所述发生装置防护空间22-1为所述底座1-2相应于所述发生装置10_4位置设置的空腔空间，固定和保护所述发生装置10-4。
[0233]预紧式安全带具体工作原理:
[0234]在正常情况下，所述卷轴1-1与卷轴支撑结构5-10、卷轴支撑弧面21-2和锁止装置均不接触。该卷轴1-1依靠相应的轴承结构支撑，可在安全带织带的牵引下自由转动。所述滑块7-1和所述锁止杠杆7-2靠近，该滑块7-1阻止该锁止杠杆7-2翘起。
[0235]当汽车发生意外时，所述气体发生器11-4几乎瞬时爆炸，所述驱动单元13-1冲开所述单元销10-5与所述单元卡簧10-6的限制，在所述预紧管4-3的中运动，并打向所述踏板轮2-3。所述卷轴1-1在驱动单元10-5的冲击下靠向所述锁止装置、卷轴支撑结构5-10和卷轴支撑弧面21-2，并由它们支撑，且绕所述卷轴1-1中轴线正方向转动。所述辅助凹槽8-2在相应棘齿轮2-1的作用下驱动所述滑块7-1沿所述滑块支撑导向结构运动(5-12和
21-3)，从而释放所述锁止杠杆7-2，此过程中所述锁止装置起预紧轴承的作用。
[0236]所述锁止杠杆7-2在扭簧8-5作用下翘起，但由于齿向原因，并不影响正方向旋转。
[0237]预紧动作完成后，所述气体发生器11-4反应结束，所述卷轴1-1在安全带织带的牵引下反向转动。所述棘齿轮2-1由于齿向问题，与所述顶端凹部8-8相互作用从而支起所述棘齿轮。所述卷轴被举起一定高度后，从而所述棘齿轮与所述棘齿段5-15啮合，由于棘齿的结构特点，两者锁死，所述卷轴1-1无法转动，从而安全带织带无法转动，起到保护作用。
[0238]所述棘齿轮2-1与所述棘齿段5-15啮合固定后，所述锁止杠杆7_2在扭簧8_5的作用下继续旋转，进入释放状态，不影响卷轴1-1后续动作。
[0239]然后所述扭力杆发生形变，本文不赘述。
[0240]本实施例中，所述预紧式安全带需要相应的控制器和感应装置等电器元件，本文不做描述。
[0241]本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种卷收器框架总成，应用于预紧式安全带的卷收器，所述卷收器包括缠绕安全带织带的卷轴和预紧装置，所述预紧装置包括发生装置、预紧管和驱动单元，所述驱动单元在发生装置的作用下，通过所述预紧管作用于所述卷轴，驱动该卷轴旋转； 其特征在于: 包括卷收器框架、盖板和预紧管； 所述卷收器框架包括相对设置并分开固定距离的两侧板以及在同侧与两侧板固定设置的背板；两侧板相应所述卷轴位置分别设置有两通孔，两侧板为第一侧板和第二侧板，相应的，两通孔为第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔用于容置所述卷轴的相应位置的结构； 所述第一侧板、第二侧板和背板合围而成的区域为容纳空间，所述容纳空间用于容置所述预紧管以及所述卷轴； 所述卷收器框架的顶面，即相应于所述安全带织带被拉出方向的一侧，设置有与该卷收器框架相配合的盖板； 所述预紧管在所述容纳空间内靠近第一侧板和/或第二侧板和盖板设置； 所述盖板上开设贯通的限制孔，所述预紧管具有穿过所述限制孔远离所述容纳空间的突出管段，所述限 制孔的大小可限制相应位置的所述预紧管； 所述预紧管的出口端相应于预紧管偏离侧设置有预紧管导向结构，所述卷收器框架上相应于所述预紧管导向结构的位置设置有预紧管辅助支撑，所述预紧管置于所述容纳空间后，所述预紧管导向结构与预紧管辅助结构相顶靠，其中，所述预紧管的出口端可阻止所述驱动单元偏离预定路径的一侧称为预紧管偏离侧。
2.根据权利要求1所述的卷收器框架总成，其特征在于:所述预紧管包括倒“U”型结构，且在所述预紧管设置于所述容纳空间后，倒“U”型结构的“U”形的底部朝向所述盖板方向，并通过所述限制孔部分伸出盖板之外，其伸出盖板部分即为突出管段；所述限制孔的长度小于所述“U”型结构的最大宽度和/或所述限制孔宽度小于所述突出管段的管径。
3.根据权利要求1所述的卷收器框架总成，其特征在于:靠近所述背板的所述盖板的边缘上设置有连接凸起，相应的该背板上开设有与该连接凸起相配合的盖板连接孔。
4.根据权利要求1所述的卷收器框架总成，其特征在于:所述第一侧板或/和所述第二侧板设置有卡压所述盖板的盖板固定耳，该盖板固定耳与其所在侧板共面，包括第一连接部和第一凸起部；所述第一连接部连接其所在侧板和所述第一凸起部，该第一凸起部沿垂直于所述背板并远离该背板的方向上有延伸，所述第一凸起部和其所在侧板之间的间隙厚度与相应位置所述盖板厚度相同，相应的，所述盖板上相应于所述第一连接部的位置设置有避开该第一连接部干扰的避让缺口。
5.根据权利要求4所述的卷收器框架总成，其特征在于:所述盖板固定耳设置在其所在侧板上靠近所述背板的位置。
6.根据权利要求1所述的卷收器框架总成，其特征在于:所述盖板上相应于第一侧板和/或第二侧板的位置开设有固定孔，该固定孔在所述盖板上相应于其对应侧板的方向上有延伸；相应的，所述侧板上的相应位置设置有通过该所述固定孔固定所述盖板的盖板固定凸起。
7.根据权利要求6所述的卷收器框架总成，其特征在于:所述固定孔设置于所述侧板上远离所述背板的位置。
8.根据权利要求6或7所述的卷收器框架总成，其特征在于:所述盖板固定凸起与相应侧板共面，包括第二连接部和第二凸起部，所述第二连接部连接其所在侧板和所述第二凸起部，所述第二凸起部在所述盖板上沿相应侧板延伸的长度大于所述第二连接部在相应盖板上沿相应侧板延伸的长度，但不大于所述固定孔在相应侧板上的延伸长度。
9.根据权利要求1所述的卷收器框架总成，其特征在于:所述盖板沿远离该背板的方向依次包括第一板、第二板和第三板，所述第一板和第二板之间及所述第二板和第三板之间的线分别为第一线和第二线，所述第三板与所述第二线相对的边缘称为第三线，所述第一线、所述第二线和所述第三线相互平行且均平行于所述背板，所述第一板靠近所述背板，所述第二线相对于第一线和第三线远离所述卷轴中轴线；相应的，所述卷收器框架具有与所述盖板相配合的结构。
10.根据权利要求1所述的卷收器框架总成，其特征在于:所述卷收器框架上相应于预紧管偏离侧的位置设置有预紧管辅助支撑，该预紧管辅助支撑与相应位置的所述预紧管的结构接触。
11.一种安全装置，其特征在于:采用权利I至10任意特征的卷收器框架总成。
【文档编号】B60R22/34GK103832393SQ201410070359
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】刘学军 申请人:上海和励信息科技有限公司