專利名稱：具有帶子預拉器和限力器的帶子伸縮裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及帶子伸縮裝置，它的帶子卷筒可轉動地支持在殼體中，一方面適合于與旋轉驅動裝置耦合以便預拉帶子，而另一方面與限力元件連接，其連接成可防止相對轉動，這個限力元件適合于用至少一個樞軸安裝的棘爪在殼體上的棘輪齒機構上制動，棘爪是由一個返回彈簧推入到空檔位置的。
可以利用一個扭力軸作為傳力元件，它是同軸地插在中空的帶子卷筒中的。帶子預拉器驅動裝置接合扭力軸的一端，它的另一端則適合于借助一個或更多的棘爪嚙合殼體的棘輪齒機構。這些棘爪可以用樞軸安裝在一個托盤上，以防止在扭力軸關聯端上的相對轉動。
在帶子伸縮裝置正常工作時，棘爪由相關的返回彈簧保持在空檔位置，以便帶子卷筒能夠不受阻地轉動。返回彈簧具有這樣一種尺寸，以致即使在帶子卷筒以例如1000轉/分或以上的較快速度旋轉的情況下仍能克服離心力使棘爪保持在其空檔位置。為了帶子預拉而啟動旋轉驅動裝置時，帶子卷筒首先被強有力地加速，并且可以達到高于10000轉/分的速度。由于離心力大以及在預拉旋轉的末尾 帶子卷筒的突然剎車，棘爪向殼體上的棘輪齒機構偏轉。在隨后的乘車人向前移動期間，帶子卷筒將朝反方向旋轉，直到偏轉的棘爪嚙合殼體上的上述棘輪齒機構。帶子卷筒的任何進一步的轉動現在只有在擰動扭力軸的情況下才有可能，要求的限力作用現在出現了。
但是，可以想象一些情況，其中帶子卷筒旋轉運動的反轉在完成帶子預拉后并不立即發生，而是略微遲延例如幾毫秒。由于棘爪上的返回彈簧相對強大，因此它們在正常的帶子收回期間可靠地防止棘爪因離心力而繞樞軸轉動，它們產生相當大的返回力并且能夠迫使棘爪回到其空檔位置。在這種情況下，會觸發另外提供的帶子伸縮裝置的汽車敏感鎖定機構，但是不可能有通過擰動扭力軸的力的限制。
本發明提供了起初提到的如此改進的這種型式的帶子伸縮裝置，以致安全地防止棘爪過早返回到它們的空檔位置的運動。根據本發明，該棘爪或每個棘爪設有阻滯機構，以延遲其返回到空檔位置的運動。這個阻滯機構因此能夠復蓋預拉結束和帶子卷筒開始反轉之間可能經歷的任何短期的時間，以便當乘車人向前移動而帶子卷筒開始反轉時，棘爪仍然處在它的偏移位置。于是棘爪與殼體上的棘輪齒機構可靠地進入嚙合。
該阻滯機構可以以若干不同的形式來實現。一種特別簡單的設計是，其中阻滯機構由一個與棘爪成滑動接觸的摩擦元件構成，并且更特別的是由返回彈簧本身上的一個摩擦元件構成。
該阻滯機構然而還可以由一個擒縱機構或稱制動機構構成，它可釋放地將棘爪保持在偏移位置。利用這樣一種設計就可以跨越預拉操作結束和帶子卷筒反轉之間的任何要求長度的期間。棘爪返回到空檔位置的運動然后由正常的回位彈簧進行，它在撞車后使帶子卷筒倒轉，棘爪被從殼體上的棘輪齒機構處彈回，結果解除了鎖定作用。
作為可供選擇的方法或者另外地，該棘爪可以用一個擒縱機構在其空檔位置以可釋放的方式與返回彈簧解扣，并且在其偏移位置被這個返回彈簧扣住。在這種實施例的情況下，只要棘爪偏移，返回彈簧就不起作用；同樣這里返回彈簧在帶子卷筒卷帶轉動時在棘輪齒機構處被回卷彈簧推回，以便返回彈簧現在會重新嚙合棘爪并同樣完全移回到空檔位置。
本發明的進一步的特點和優點將由以下的敘述和附圖引入，對這些附圖應加以參考。
圖1示出了取自一個帶子伸縮裝置的概略的縱剖面。
圖2示出了按圖1的II-II線截取的該帶子伸縮裝置的橫斷面。
圖3以大比例示出了圖2結構的零件。
圖4示出了按圖3的IV-IV線截取的斷面。
圖5示出了與如圖3和4中所示的返回彈簧一起的棘爪的平面圖。
圖6a至6e示出了根據幾個實施例按較大比例畫的帶有返回彈簧的棘爪零件圖。
在圖1所描繪的實施例中，帶子伸縮裝置具有一個可轉動地安裝在殼體12中的帶子卷筒10。該帶子卷筒10設計成中空的。有一根扭力軸14共軸地延伸穿過帶子卷筒10，扭力軸14的一端用花鍵與帶子卷筒10相連，用這種方式足以防止相對轉動，并且能夠與用于預拉帶子的旋轉驅動裝置16(僅概略地示出)偶聯。在扭力軸14的另一端，托盤18連接成防止相對轉動。在托盤18上，樞裝有4個棘爪20。這些棘爪由在環24的內側上形成的棘輪齒機構22環繞，環24是以負荷傳遞方式與殼體12連接的。
每一個棘爪20由一個返回彈簧26推動進入與托盤18的外周邊接合的其空檔位置。該返回彈簧26能夠設計成條狀彈簧的形式或一根彈簧絲的形式。
在帶子伸縮裝置的正常回卷運轉期間，旋轉驅動裝置16是與扭力軸14和帶子卷筒10脫開的；而且棘爪20由相關的返回彈簧26保持在空檔位置。帶子卷筒10因此能夠無阻礙地轉動。為了帶子的預拉而啟動旋轉驅動裝置時，后者通過一個聯軸器(未示出)與扭力軸14相連，并由此使得帶子卷筒10轉動。帶子卷筒10在幾毫秒內達到遠超過10000轉/分的旋轉速度，以便棘爪20向著棘輪齒機構22偏轉出位。在帶子預拉旋轉的末尾，帶子卷筒10急劇地制動，以便棘爪20因為慣性向著棘輪齒機構22額外地偏轉出位。緊隨其后，由于乘車人向前移動，出現帶子卷筒10的正常反轉。在這樣反轉時，至少一個棘爪20將嚙合棘輪齒機構22。
但是，由于不能排除在帶子預拉旋轉結束和帶子卷筒反轉之間存在短暫耗時(間隔)的可能性，在這段時間期間，相對有力的返回彈簧26可能將棘爪20往回推向其空檔位置，根據本發明，采取一些措施來延遲棘爪返回到空檔位置的運動。
在圖3至5所描繪的實施例中，返回彈簧26設計成U形環的形式，其自由端的腳卡固在托盤18的兩側。對面的環部分環繞配合棘爪20背部的凸緣20a。在返回彈簧26的每個腳上形成一個向里凸起的凹坑26a和26b，它們與棘爪20的側面滑動接觸。凹坑26a和26b各構成一個摩擦元件，它們在棘爪20偏移時在其側面滑動。由于發生摩擦作用，棘爪返回到其空檔位置的運動就被充分地延遲了，因此在帶子預拉結束時棘爪20將可靠地迅速進入與棘輪齒機構的嚙合。
在圖6a所示的實施例中，返回彈簧26具備一個有彈性的腳26c，與棘爪20的圓形支承部分20b的周邊形成永久的滑動配合。同樣這里棘爪20的返回運動被產生的摩擦作用延遲了。
在圖6b所示的設計中，返回彈簧26的一個腳26d緊靠在棘爪20的背部。返回彈簧26的另一個腳26e具備一個卡尖26f，它適合壓扣到棘爪20的支承部分20c上的一個切口中。當棘爪20偏移出位時，卡尖26f就嵌合到該切口中。于是棘爪20在其偏移后就會穩定地保持在該偏轉位置。只有當帶子卷筒10和從而托盤10朝回卷方向旋轉時，并且在帶子回卷彈簧的作用下，棘爪由于受棘輪齒機構22中的齒背的推彈才脫離其偏移位置而往回朝其空檔位置運動。當這發生時，卡尖26f將離開棘爪20的支承部分20c上的切口，結果返回彈簧26用它的彈簧腳26d將棘爪20完全推回到空檔位置。帶子卷筒現在就可以重新自由地旋轉了。
在圖6c的實施例中，返回彈簧26也具有一個放置在棘爪20背部的彈簧腳26d以及還有一個帶有卡尖26f的腳26e。但是這個卡尖26f，在棘爪20處于空檔位置時，嵌合到它的支承部分20c的切口中。只要該卡尖26f處在該切口，為了使棘爪20偏移就必須有相對大的力。另一方面，在偏移狀態下，當卡尖26f已離開支承部分20c的切口時，將只有相對弱的彈簧腳26d起作用，結果同樣地棘爪20向其空檔位置的返回運動將被充分延遲。
在圖6d所描繪的實施例中，獨立于返回彈簧26起作用的阻止器或閉鎖器由一個滾動體30構成，它彈性地與棘爪20的支承部分20c的圓周保持摩擦配合。
圖6e最后示出了一個優選的實施例，在這個實施例中，棘爪20可以處于兩個穩定的位置一個用實線表示的空檔位置和一個用虛線表示的偏轉位置。返回彈簧26仍然具有一個卡尖26f，但它適合于有選擇地與棘爪20的支承部分20c的周邊上的兩個制動切口之一進入嚙合。在這個實施例中，同樣地，在回卷彈簧作用下帶子卷筒回卷旋轉時，棘爪20首先從棘輪齒機構22的齒背上被推回，卡尖26f離開棘爪20的支承部分20c的相應切口，隨后卡尖26f嵌合到第二個切口中并因而使棘爪20完全移回到其空檔位置。
還需再談一下，該帶子伸縮裝置另外設有常規的鎖定機構，它響應于汽車減速和帶子的突然回抽，為簡化起見，這種機構從圖中略去了。該鎖定機構還將特別包括兩個剛性聯接在一起的棘爪，并且適合于與在帶子卷筒10的法蘭上形成的棘輪齒機構10a配合。而且，在帶子伸縮裝置的實際形式中，環部分24可轉動地安裝在殼體12的一側邊緣上，以便有限地轉動。環部分24的這種有限轉動被轉化成驅動運動，當由棘爪20和內齒機構22組成的該鎖定機構工作時，借此驅動運動使該鎖定機構退出工作。
最后再說明的是，在圖6b，6c和6e的實施例中，作為可供選擇的方案，卡尖可以在棘爪20上形成，而相應的切口可以在返回彈簧26的一個腳上形成。
權利要求
1.一種具有一個帶子卷筒(10)的帶子伸縮裝置，該帶子卷筒(10)可轉動地支持在一個殼體中，并且它適合于一方面與用來預拉帶子的旋轉驅動裝置(16)相連，而另一方面與限力元件(14)連接，其連接成可防止其間的相對轉動，這個限力元件適合于用至少一個樞軸安裝的棘爪(20)頂著殼體(10)上的棘輪齒機構(22)制動，上述棘爪被一個返回彈簧(26)推入到空檔位置中，其特征在于，棘爪(20)具有與之關聯的阻滯機構(26a；26b；26c；26f；30)，適合于延遲棘爪返回到空檔位置的運動。
2.如權利要求1中所述的帶子伸縮裝置，其特征在于，阻滯機構由一個與棘爪成滑動配合的摩擦元件(26，26b；26c；30)構成。
3.如權利要求2所述的帶子伸縮裝置，其特征在于，該摩擦元件(26a，26b；26c)是在返回彈簧(26)本身上形成的。
4.如權利要求1所述的帶子伸縮裝置，其特征在于，該阻滯機構是由一個擒縱機構(26f)形成，適合于可釋放地使棘爪(20)保持在其偏移位置。
5.如權利要求4所述的帶子伸縮裝置，其特征在于，該擒縱機構由一個卡尖(26f)和一個切口構成，其中一個形成在棘爪(20)上，而另一個形成在返回彈簧(26)上。
6.如上述權利要求的任何一項所述的帶子伸縮裝置，其特征在于，在其空檔位置棘爪(20)是由一個擒縱機構可釋放地與返回彈簧(26)扣合的，而在偏移位置則與返回彈簧(26)脫扣。
全文摘要
帶子伸縮裝置具有一個可轉動地支持在機殼中的帶子卷筒(10)。該帶子卷筒適合于與用來預拉帶子的旋轉驅動裝置(16)相連，并且與限力元件(14)連接，其連接成可防止其間的相對轉動。該限力元件適合于用至少一個樞軸安裝的棘爪(20)頂著機殼(10)上的棘輪齒機構(22)來制動。棘爪被一個返回彈簧推入到空檔位置。棘爪(20)有一個與它相關的阻滯機構，適合于延遲其返回到空檔位置的運動。
文檔編號B60R22/46GK1152515SQ9611277
公開日1997年6月25日 申請日期1996年10月18日 優先權日1995年10月20日
發明者阿圖爾·弗爾 申請人:Trw乘員約束系統公司