[发明专利]安全带卷绕器

说明书

本发明涉及乘员约束系统的安全带卷绕器，其包括一机架，一具有一对法兰且可转动地安装在机架上的安全带卷轴，一可选择地锁定安全带卷轴的锁止机构。一设置有外圈齿的轮件安装在安全带卷轴的一个法兰上。一弹簧偏压一锁止爪，使之与轮件相接合。在安全带正常使用状态中，锁止爪通过一电磁线圈保持着，这样它能与轮件相分离开。

在紧急状态下锁定的安全带锁止机构，通常采用机械致动。通常由一惯性部件实现车辆敏感的启动，使锁止爪与圆盘凸轮的棘轮相接合，然后限止发生在安全带卷轴和用与锁止爪相接合定位的圆盘凸轮之间的相对运动。在安全带敏感致动时使用一惯性圆盘，在安全带遭遇很高加速度时，它能相对于安全带卷轴转动，且滞后于安全带转动，从而惯性圆盘和安全带卷轴之间的相对转动又用于与所述的锁止爪接合定位。

对于安全带卷绕器的锁止机构要求一个短的锁止路径。但这只能由较复杂的机构来实现。

本发明安全带卷绕器安装有一锁止机构，该锁止机构采用最简单的机构装置，以确保较短的响应时间及相应的较短锁止轨迹。根据本发明，所述的锁止机构包括在所述成对法兰中至少一个上的一外圈齿，和一锁止爪，其锁止爪可枢摆运动地安装在机架上，以可选择地与所述的外圈齿相接合，该锁止爪偏压到一接合位置上，且能够通过一电磁线圈而运动到非接合位置，从而与所述的外圈齿相分离开。在安全带卷绕器正常作用过程中，电磁线圈保持锁止爪处于与安全带卷轴的法兰上的所述的外圈齿相分离位置上。具有合适的装置用于检测需要启动锁止机构的紧急情况。为此目的，断开电磁线圈，以便该锁止爪立即与安全带卷轴的法兰上的所述的外圈齿相接合。最好，由一弹簧力作用而将锁止爪偏置于其接合位置过程中能借助重力作用。

在优选实施方式中，外圈齿形成在安全带卷轴的一个法兰上的轮件上，该法兰径向延伸至该轮件之外，锁止爪侧向支承在法兰上。最好，锁止爪在背离安全带卷轴法兰的一侧另外还侧向支承在所述的机架上。由于锁止爪侧向支承在两个侧面上，它仅仅承受加载时而产生的压力，而且特别容易地支承在机架一个侧壁的凹槽中。具有特殊优点的实施方式是这样的：机架有一侧壁，其具有一主体部分和一平行的翼板，通过一弯板壁将该主体部分和该平行的翼板相连，一支承凹槽在所述的翼板内经过弯板壁延伸至侧壁的主体部分上。锁止爪有一圆形端部，其可枢摆运动地容纳在所述的支承凹槽内。

与安全带卷轴电机的结合具有特殊的优点。在即将发生碰撞时，该电机代替传统的张紧器弹簧，并且还能实现预张紧。以合适的传感器系统和带有微处理技术的驱动控制器，能控制传统卷绕器中的只有用非常复杂的机构才能达到的张紧器的许多功能。其特别包括锁止机构的启动，在本发明的安全带卷绕器中，其仅仅需要一信号，来启动电磁线圈或解除其作用。

因此，本发明的主要内容还包括一方法以用来启动在所述的类型的安全带卷绕器中的锁止机构。该方法包括检测安全带卷轴的转动，安全带卷轴的转动加速度或转动速度超过一预定值时产生的一致动信号，和该致动信号断开电磁线圈。当安全带卷轴处于正常使用过程中，该电磁线圈将锁止爪保持在与轮件的外圈齿相分离的一位置上。为了减少功率消耗，电磁线圈的致动信号是脉冲宽度调制的。安全带卷轴的转动可以通过磁场或光学检测。具有特殊优点的实施方式是霍尔效应传感器与电机控制电路一起安装在一印刷电路板上。该印刷电路板最好保持住控制锁止爪的电磁线圈。

本发明的其它优点和特征通过下面附图和安全带卷绕器的实施方式的描述中可以发现。附图指示如下：

图1是本发明安全带卷绕器的示意透视图；

图2是该安全带卷绕器分解视图。

所述的安全带卷绕器具有一机架10，它带有两平行侧壁12,14，它们通过一联接件16相互连接起来。一安全带卷轴18可转动地安装在所述机架10上。该安全带卷轴有一对法兰20,22。设置有外圈齿的轮件24安装在法兰22上。法兰22有一个比轮件24大的外径，从而径向延伸到轮件24之外。

机架10的侧壁14有一主体部分14a和一平行偏置的翼板14c，通过一弯板壁14b将翼板14c与主体部分14a相连。一长形支承凹槽26在所述的翼板14c内经过弯板壁延伸至侧壁14的主体部分14a上。一锁止爪30插入该支承凹槽26中，该锁止爪30有一爪尖以与轮件24的外圈齿相接合，相对于爪尖另一侧，锁止爪30有一圆形端部，其可枢摆运动地容纳在所述的支承凹槽26内。在安装状态下，锁止爪30的一侧由法兰22支承着，而相对的另一侧由侧壁14的主体部分14a支承着。该锁止爪与轮件24及所述的翼板14c置于同一平面内，而支承凹槽26的支承端支承在该翼板14c中。