專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)安全帶卷收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)安全帶巻收器，具體地說(shuō)是一種可重復(fù)使用的具有預(yù)縮緊及拉力 限制功能的汽車(chē)安全帶巻收器。
背景技術(shù)：
目前，汽車(chē)上普遍使用的安全帶主要由織帶、巻收器和安裝固定件(附件)等部件組 成。而根據(jù)其巻收器的不同，又可分為緊急鎖止式和預(yù)緊式兩種。
緊急鎖止式巻收器當(dāng)車(chē)輛遇到緊急狀態(tài)時(shí)可將織帶自動(dòng)鎖緊，而在正常情況下乘員可 以在座椅上自由運(yùn)動(dòng)。這是目前在低端車(chē)輛上廣泛使用的安全帶巻收器。緊急鎖止式安全 帶對(duì)車(chē)內(nèi)成員起到不錯(cuò)的保護(hù)作用，但也有明顯的缺點(diǎn)。首先這種純機(jī)械裝置雖然能夠快 速鎖止，但在碰撞的一瞬間還是會(huì)有小幅度前移，在碰撞事故中車(chē)內(nèi)乘員的生命往往就在 一線之間，另外安全帶和乘客的身體多少還是會(huì)有一點(diǎn)間隙，這也會(huì)導(dǎo)致乘客位移加長(zhǎng)。
為了更好的保護(hù)乘車(chē)人的安全開(kāi)發(fā)出預(yù)緊式安全帶巻收器。預(yù)緊式安全帶是指在發(fā)生 撞擊的一瞬間，巻收器會(huì)自動(dòng)將安全帶往回拉一段距離，以消除安全帶與身體之間的間隙， 減小乘員的位移。目前預(yù)緊式安全帶巻收機(jī)構(gòu)中有一套爆炸裝置，觸發(fā)時(shí)借助爆炸的能量 推動(dòng)巻收器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)收緊的作用。其防護(hù)效果要好于緊急鎖止式安全帶。但是此種 安全帶也有其不足之處。首先，事故發(fā)生后，安全帶在預(yù)收緊裝置的作用下，已經(jīng)繃緊了； 而當(dāng)人體受慣性力峰值過(guò)去后，安全帶仍然緊繃，會(huì)對(duì)人體造成傷害。添加額外的拉力限 制器又會(huì)增加結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與造價(jià)。另外，燃爆裝置是有"保質(zhì)期"限制的。而且是一次 性的，觸發(fā)一次以后就不能再次使用，之后就必須去修理廠更換新的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決汽車(chē)安全帶既要具有預(yù)收緊功能，又要實(shí)現(xiàn)拉力限制功能的問(wèn)題，本發(fā)明提 供一種可重復(fù)使用的同時(shí)具有預(yù)縮緊及拉力限制功能的安全帶巻收器。
具體的技術(shù)設(shè)計(jì)方案如下
汽車(chē)安全帶巻收器包括巻收筒2和預(yù)縮緊筒3，巻收筒2和預(yù)縮緊筒3均為軸向一端 封閉，另一端開(kāi)口的筒狀，且?guī)喪胀?的封閉端位于預(yù)縮緊筒3內(nèi)；
所述預(yù)縮緊筒3內(nèi)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有軸向滑槽17，其內(nèi)封閉端設(shè)有電磁鐵11,其開(kāi)口端
3內(nèi)側(cè)面設(shè)有觸碰式開(kāi)關(guān)8，其外壁上設(shè)有外置開(kāi)關(guān)4，電磁鐵ll通過(guò)導(dǎo)線分別連接著外置 開(kāi)關(guān)4和觸碰式開(kāi)關(guān)8;
位于預(yù)縮緊筒3內(nèi)的巻收筒2外壁中部同一徑向上對(duì)稱(chēng)設(shè)有滑塊16，所述滑塊16位 于預(yù)縮緊筒3的滑槽17內(nèi)；與觸碰式開(kāi)關(guān)8對(duì)應(yīng)的巻收筒2外壁上設(shè)有凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè) 有觸碰導(dǎo)體9，觸碰導(dǎo)體9上固定安裝有彈簧；與電磁鐵11相對(duì)的巻收筒2封閉端設(shè)有導(dǎo) 體塊14;導(dǎo)體塊14兩側(cè)的巻收筒2封閉端分別連接著彈簧12，兩側(cè)彈簧12的另一端分 別連接著預(yù)縮緊筒3;
巻收筒2內(nèi)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有軸向滑槽，其內(nèi)設(shè)有金屬桿7，金屬桿7的一端連接著安全 帶l;巻收筒2內(nèi)中部徑向上設(shè)有密封環(huán)13，且密封環(huán)13套在金屬桿7上；密封環(huán)13內(nèi) 側(cè)與巻收筒2封閉端之間的空隙處設(shè)有剪切增稠流體15;密封環(huán)13外側(cè)的金屬桿7上對(duì) 稱(chēng)設(shè)有兩塊凸卡和兩塊金屬桿滑塊10，兩塊凸卡分別連接著兩根巻收筒彈簧6，兩根巻收 筒彈簧6的另一端分別連接著巻收筒2的開(kāi)口端，兩塊金屬桿滑塊10分別位于巻收筒2 內(nèi)壁的滑槽內(nèi)。
所述巻收筒的導(dǎo)體塊14距預(yù)縮緊筒3的電磁鐵11之間的距離為15-30毫米。 所述巻收筒2和預(yù)縮緊筒3材料為硬質(zhì)鋁合金。 所述金屬桿7材料為硬質(zhì)鋁合金。 所述彈簧為輕質(zhì)銅質(zhì)彈簧。
本發(fā)明使用了剪切增稠流體，剪切增稠流體是一種懸浮流體，由分散相和分散介質(zhì)組 成，在承受低應(yīng)變率時(shí)，表觀粘度比較小，在承受高應(yīng)變率載荷時(shí)，接觸界面的表觀粘度 發(fā)生巨大變化，甚至由流體相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔?；載荷撤銷(xiāo)后，又能從固相轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w相，這種 變化是可逆的。利用剪切增稠流體的增稠流變特性，通過(guò)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以將其應(yīng) 用于安全帶巻收器，使其具有預(yù)縮緊預(yù)拉力限制功能。由于剪切增稠的可逆性，使其可以 反復(fù)利用，使用壽命長(zhǎng)。
本發(fā)明性質(zhì)穩(wěn)定，安全可靠，而且可以重復(fù)使用，很好地彌補(bǔ)了現(xiàn)有汽車(chē)安全帶巻收 器的不足之處。


圖l為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2為正?；顒?dòng)狀態(tài)， 圖3為預(yù)縮緊狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。 實(shí)施例
參見(jiàn)圖1,汽車(chē)安全帶巻收器包括巻收筒2和預(yù)縮緊筒3，巻收筒2和預(yù)縮緊筒3均 為軸向一端封閉，另一端開(kāi)口的筒狀，且?guī)喪胀?的封閉端位于預(yù)縮緊筒3內(nèi)；巻收筒2 和預(yù)縮緊筒3材料均為硬質(zhì)鋁合金。
預(yù)縮緊筒3內(nèi)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有軸向滑槽17，其內(nèi)封閉端設(shè)有電磁鐵11,其開(kāi)口端內(nèi)側(cè) 面設(shè)有觸碰式開(kāi)關(guān)8,其外壁上設(shè)有外置開(kāi)關(guān)4,電磁鐵11通過(guò)導(dǎo)線分別連接著外置開(kāi)關(guān) 4和觸碰式開(kāi)關(guān)8;
位于預(yù)縮緊筒3內(nèi)的巻收筒2外壁中部同一徑向上對(duì)稱(chēng)設(shè)有滑塊16，滑塊16位于預(yù) 縮緊筒3的滑槽17內(nèi)，使巻收筒2可相對(duì)于預(yù)縮緊筒3軸向滑動(dòng)；與觸碰式開(kāi)關(guān)8對(duì)應(yīng) 的巻收筒2外壁上設(shè)有凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有觸碰導(dǎo)體9，觸碰導(dǎo)體9上安裝有彈簧；與電磁 鐵11相對(duì)的巻收筒2封閉端設(shè)有導(dǎo)體塊14;導(dǎo)體塊14兩側(cè)的巻收筒2封閉端分別連接著 彈簧12，兩側(cè)彈簧12的另一端分別連接著預(yù)縮緊筒3;巻收筒的導(dǎo)體塊14距預(yù)縮緊筒3 的電磁鐵11之間的距離為20毫米。
巻收筒2內(nèi)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有軸向滑槽，其內(nèi)設(shè)有金屬桿7，金屬桿7材料為硬質(zhì)鋁合金； 金屬桿7的一端通過(guò)連接件5連接著安全帶1;巻收筒2內(nèi)中部徑向上設(shè)有密封環(huán)13，且 密封環(huán)13套在金屬桿7上；密封環(huán)13內(nèi)側(cè)與巻收筒2封閉端之間的空隙處設(shè)有剪切增稠 流體15，密封環(huán)13防止剪切增稠流體外泄；密封環(huán)13外側(cè)的金屬桿7上對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩塊凸 卡和兩塊金屬桿滑塊10，兩塊凸卡分別連接著兩根巻收筒彈簧6，兩根巻收筒彈簧6的另 一端分別連接著巻收筒2的開(kāi)口端，兩塊金屬桿滑塊10分別位于巻收筒2內(nèi)壁的滑槽內(nèi)， 并可在滑槽內(nèi)滑動(dòng)，使金屬桿7可相對(duì)于巻收筒2軸向滑動(dòng)。
金屬桿7材料為硬質(zhì)鋁合金。
巻收筒彈簧6和彈簧12材料均為輕質(zhì)銅質(zhì)彈簧。
使用時(shí)，將預(yù)縮緊筒3固定安裝于車(chē)座處即可。在初始狀態(tài)時(shí)，可使金屬桿7位于巻 收筒2的底部。當(dāng)乘坐人員系上安全帶時(shí)，由于體型差異或做小幅運(yùn)動(dòng)時(shí)可自由拉動(dòng)金屬 桿7，巻收筒彈簧6對(duì)金屬桿7施加溫和的力，以便安全帶l自由改變長(zhǎng)短。
乘客上車(chē)后將外置開(kāi)關(guān)4閉合，系上安全帶l。正常行駛時(shí)，若乘客在車(chē)內(nèi)正?；顒?dòng)， 通過(guò)安全帶帶動(dòng)金屬桿7移動(dòng)，此時(shí)，金屬桿7移動(dòng)速度緩慢，剪切增稠流體15承受低應(yīng)變率時(shí)，表觀粘度比較小，此時(shí)安全帶對(duì)乘客施加柔和的拉力，使乘客可以舒適乘坐。 此時(shí)由于剪切增稠流體15表觀粘度小，其對(duì)巻收筒2所施加的力小于使觸碰式開(kāi)關(guān)8與 觸碰導(dǎo)體9相碰所需的力，預(yù)縮緊功能不會(huì)啟動(dòng)。
當(dāng)汽車(chē)出現(xiàn)事故時(shí)，發(fā)生碰撞，車(chē)身減速運(yùn)動(dòng)，而乘客身體由于慣性會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)乘客相對(duì)速度達(dá)到一特定值V (如5m/s，剪切增稠流體15承受較高應(yīng)變率，表觀粘度 增大，對(duì)巻收筒2所施加的力大于使觸碰式開(kāi)關(guān)8與觸碰導(dǎo)體9相碰所需的力，使觸碰式 開(kāi)關(guān)8閉合，電磁鐵ll導(dǎo)通，瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大拉力吸引導(dǎo)體塊14，迫使巻收筒2反方向運(yùn) 動(dòng)，此時(shí)會(huì)使剪切增稠流體15承受應(yīng)變率瞬間增大，表觀粘度迅速增大，產(chǎn)生摩擦力作 用于金屬桿7，使金屬桿7相對(duì)于預(yù)縮緊筒3右移，由此使安全帶及時(shí)收緊，在事故發(fā)生 的第一時(shí)刻毫不猶豫地把人"按"在座椅上。此后，隨速度增加，剪切增稠流體15表觀粘 度繼續(xù)增大，對(duì)金屬桿7產(chǎn)生巨大作用力，將乘客牢牢固定在座椅上，保護(hù)乘客安全。.
待沖擊力峰值過(guò)去后，隨著相對(duì)速度的減小，剪切增稠流體15表觀粘度減小，對(duì)金 屬桿7的作用力減小，即可逐漸放松安全帶，避免因拉力過(guò)大而使人肋骨受傷。
在安全帶預(yù)收緊功能和拉力限制功能的共同作用下，安全帶的保護(hù)能力幾乎達(dá)到了理 想狀態(tài)。事后，只要打開(kāi)外置開(kāi)關(guān)4，即可將裝置置于初始狀態(tài)，可再次使用。
巻收器運(yùn)動(dòng)過(guò)程初始狀態(tài)見(jiàn)圖1,正?；顒?dòng)狀態(tài)見(jiàn)圖2，預(yù)縮緊狀態(tài)見(jiàn)圖3。
權(quán)利要求
1、汽車(chē)安全帶卷收器，其特征在于包括卷收筒(2)和預(yù)縮緊筒(3)，卷收筒(2)和預(yù)縮緊筒(3)均為軸向一端封閉，另一端開(kāi)口的筒狀，且卷收筒(2)的封閉端位于預(yù)縮緊筒(3)內(nèi)；所述預(yù)縮緊筒(3)內(nèi)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有軸向滑槽(17)，其內(nèi)封閉端設(shè)有電磁鐵(11)，其開(kāi)口端內(nèi)側(cè)面設(shè)有觸碰式開(kāi)關(guān)(8)，其外壁上設(shè)有外置開(kāi)關(guān)(4)，電磁鐵(11)通過(guò)導(dǎo)線分別連接著外置開(kāi)關(guān)(4)和觸碰式開(kāi)關(guān)(8)；位于預(yù)縮緊筒(3)內(nèi)的卷收筒(2)外壁中部同一徑向上對(duì)稱(chēng)設(shè)有滑塊(16)，所述滑塊(16)位于預(yù)縮緊筒(3)的滑槽(17)內(nèi)；與觸碰式開(kāi)關(guān)(8)對(duì)應(yīng)的卷收筒(2)外壁上設(shè)有凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有觸碰導(dǎo)體(9)，觸碰導(dǎo)體(9)上固定安裝有彈簧；與電磁鐵(11)相對(duì)的卷收筒(2)封閉端設(shè)有導(dǎo)體塊(14)；導(dǎo)體塊(14)兩側(cè)的卷收筒(2)封閉端分別連接著彈簧(12)，兩側(cè)彈簧(12)的另一端分別連接著預(yù)縮緊筒(3)；卷收筒(2)內(nèi)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有軸向滑槽，其內(nèi)設(shè)有金屬桿(7)，金屬桿(7)的一端連接著安全帶(1)；卷收筒(2)內(nèi)中部徑向上設(shè)有密封環(huán)(13)，且密封環(huán)(13)套在金屬桿(7)上；密封環(huán)(13)內(nèi)側(cè)與卷收筒(2)封閉端之間的空隙處設(shè)有剪切增稠流體(15)；密封環(huán)(13)外側(cè)的金屬桿(7)上對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩塊凸卡和兩塊金屬桿滑塊(10)，兩塊凸卡分別連接著兩根卷收筒彈簧(6)，兩根卷收筒彈簧(6)的另一端分別連接著卷收筒(2)的開(kāi)口端，兩塊金屬桿滑塊(10)分別位于卷收筒(2)內(nèi)壁的滑槽內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)安全帶巻收器，其特征在于所述巻收筒的導(dǎo)體塊(14) 距預(yù)縮緊筒(3)的電磁鐵(11)之間的距離為15-30毫米。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)安全帶巻收器，其特征在于所述巻收筒(2)和預(yù)縮 緊筒(3)材料為硬質(zhì)鋁合金。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)安全帶巻收器，其特征在于所述金屬桿(7)材料為 硬質(zhì)鋁合金。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)安全帶巻收器，其特征在于所述彈簧為輕質(zhì)銅質(zhì)彈簧。
全文摘要
本發(fā)明涉及可重復(fù)使用的具有預(yù)縮緊及拉力限制功能的汽車(chē)安全帶卷收器。本發(fā)明包括卷收筒和預(yù)縮緊筒，卷收筒的封閉端位于預(yù)縮緊筒內(nèi)；卷收筒內(nèi)設(shè)有金屬桿，金屬桿連接安全帶；卷收筒內(nèi)徑向上設(shè)有密封環(huán)，且密封環(huán)套在金屬桿上；密封環(huán)與卷收筒封閉端之間設(shè)有剪切增稠流體；預(yù)縮緊筒內(nèi)封閉端設(shè)有電磁鐵，其開(kāi)口端內(nèi)設(shè)有觸碰式開(kāi)關(guān)，其外壁上設(shè)有外置開(kāi)關(guān)，電磁鐵通過(guò)導(dǎo)線分別連接外置開(kāi)關(guān)和觸碰式開(kāi)關(guān)。本發(fā)明利用剪切增稠流體的增稠流變特性，并通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使汽車(chē)安全帶卷收器具有預(yù)縮緊預(yù)拉力限制功能。由于剪切增稠的可逆性，使其可以反復(fù)利用，壽命長(zhǎng)；其性質(zhì)穩(wěn)定，安全可靠，而且可以重復(fù)使用，很好地彌補(bǔ)了以前的安全帶卷收器的不足之處。
文檔編號(hào)B60R22/34GK101590838SQ20091014405
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者徐鈺蕾, 李瀟峰, 龔興龍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)