一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置的制作方法

1.本实用涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置。


背景技术：

2.汽车安全带是为了在碰撞时对乘员进行约束以及避免碰撞时乘员与方向盘及仪表板等发生二次碰撞或避免碰撞时冲出车外导致死伤的安全装置。汽车安全带又可以称之为座椅安全带，是乘员约束装置的一种。汽车安全带是公认的最廉价也是最有效的安全装置，在车辆的装备中很多国家是强制装备安全带的。
3.现有市场上的安全带产品大多存在以下不足：现有商用车用安全带大多不配备电机，从而无法通过电机驱动进行锁紧，在车辆行驶中，偏离车道或发生碰撞时，安全带无法起到在人体感受到碰撞之前快速预紧保护驾驶员和乘员安全的作用；同时在使用安全带时、锁扣锁上或解锁时，安全带存在因织带回收不到位或回收卷簧失效而引发的安全问题，且安全带使用过程中存在织带回收无力，织带回收不到位的情况，仅通过回收扭簧收紧，使用时间较长后容易失效，从而影响使用感，甚至因为安全带失效而引起安全问题，同时现有安全带不具备倾斜锁止的功能，卷收器在发生过度倾斜时，无法达到锁止状态，而影响安全带的使用，同时当车辆行驶过程中突发情况导致安全带快速向外侧拉动时，不具备加速锁止的功能，同样影响安全带的安全性。


技术实现要素：

4.本实用的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，包括底座，还包括变速机构、卷收器组件、自动回收机构和锁止机构，所述底座上设置电机，所述电机通过安装板与所述底座连接，所述变速机构设置于所述底座上，所述电机输出端与变速机构输入端传动连接，所述卷收器组件设置于所述底座上方，所述变速机构输出端与卷收器组件连接，所述底座下方通过设置垫片与自动回收机构连接，所述自动回收机构与所述卷收器组件底端连接，所述卷收器组件上方设置锁止机构，所述锁止机构通过卷收器支架与所述卷收器组件连接。
5.作为优选，所述变速机构包括主动齿轮、从动齿轮、蜗杆和传动齿圈，所述主动齿轮设置于所述电机输出端上，所述主动齿轮一端旁垂直啮合所述从动齿轮，所述从动齿轮套设于所述蜗杆一端上，所述蜗杆远离所述从动齿轮一端与所述传动齿圈的外齿啮合，所述主动齿轮、所述从动齿轮、所述蜗杆和所述传动齿圈均设置于安装槽内，所述安装槽开设于所述底座内，所述主动齿轮与从动齿轮配合构成所述变速机构的输入端与所述电机输出端传动连接，所述蜗杆和所述传动齿圈配合构成所述变速机构的输出端与所述卷收器组件连接。
6.作为优选，所述卷收器组件包括卷收器支架、卷轮、转轴、传动底圈、限位挡片、第一棘爪、第二棘爪和辅助垫片，所述卷收器支架通过锁紧螺栓与所述底座连接，所述卷收器
支架内设置所述卷轮，所述卷轮顶端外设置内齿圈，所述内齿圈开设于所述卷收器支架顶端内，所述卷轮内设置所述转轴，所述转轴底端与传动柱块连接，所述转轴底端外侧设置所述传动底圈，所述传动底圈与所述卷轮底端连接，所述传动底圈内壁开设内齿，所述传动底圈内以所述转轴为圆心圆周均布若干所述限位挡片，所述限位挡片设置为外圈限位挡片组和内圈限位挡片组，所述传动底圈内以所述转轴为对称中心左右对称设置两组所述第一棘爪，所述第一棘爪设置于所述限位挡片之间，所述卷轮顶端内设置所述第二棘爪，所述第二棘爪活动设置于限位槽内，所述限位槽内开设于所述卷轮顶端内，所述第二棘爪顶端设置限位杆，所述转轴顶端外套设所述辅助垫片，所述第二棘爪一端与所述内齿圈啮合。
7.作为优选，所述传动齿圈内开设限位滑槽，所述限位滑槽与所述第一棘爪连接，所述辅助垫片设置于所述卷轮顶端。
8.作为优选，所述锁止机构包括钢珠、杠杆、锁止齿圈、第三棘爪、惯性块、辅助锁止端盖和顶壳，所述卷收器支架顶端设置钢珠放置框，所述钢珠放置框内设置所述钢珠，所述钢珠放置框上铰接所述杠杆，所述杠杆设置于所述钢珠一端旁，所述杠杆远离钢珠放置框一端旁设置所述锁止齿圈，所述锁止齿圈外圈表面设置外齿，所述锁止齿圈套设于所述转轴上，所述锁止齿圈内设置定位柱，所述定位柱上活动连接所述第三棘爪，所述第三棘爪上端设置所述惯性块，所述惯性块设置于所述锁止齿圈内，所述锁止齿圈外套设所述辅助锁止端盖，所述辅助锁止端盖内设置内齿圈与所述第三棘爪啮合，所述辅助锁止端盖外套设所述顶壳，所述顶壳通过锁紧螺栓与所述卷收器支架连接。
9.作为优选，所述辅助垫片设置于所述锁止齿圈与所述卷轮之间，所述锁止齿圈内开设限位槽，所述限位槽内设置所述限位杆，所述自动回收机构、所述卷收器组件和所述锁止机构在同一中心线上，所述电机一端电性连接信号线，所述卷轮外缠绕套设安全带。
10.作为优选，所述自动回收机构包括底壳、发条弹簧、垫片和传动柱块，所述底壳内设置所述发条弹簧，所述发条弹簧中心处一端与所述传动柱块连接，所述发条弹簧外圈端与所述底壳连接，所述传动柱块外套设所述垫片，所述垫片设置于所述发条弹簧和所述底座之间，所述底壳通过锁紧螺栓与所述底座底端连接。
11.本实用的有益效果是：结构设计合理，操作方便，在车辆行驶中，偏离车道或发生碰撞时，通过车辆控制系统将信号输送至电机，电机驱动变速机构和自动回收机构快速收紧安全带，起到在人体感受到碰撞之前快速预紧保护驾驶员和乘员安全的作用；
12.在使用安全带时、锁扣锁上或解锁时，电机接收到车辆控制系统发出的指令信号后工作，电机驱动变速机构和自动回收机构快速收紧安全带，避免因织带回收不到位或回收卷簧失效而引发的安全问题；同时通过电机工作配合变速机构和自动回收机构达到辅助回收安全带的作用，避免织带回收无力，织带回收不到位和回收扭簧失效而引发的安全问题，同时通过锁止机构的设置利用倾斜锁止和加速锁止的效果达到所需锁止效果，保证安全带的可靠性和稳定性，通过锁止机构内的倾斜锁止设置使卷收器发生一定角度倾斜时达到锁止效果，保证安全带的可靠性，同时锁止机构内的加速锁止设置使织带在外力的作用下加速向外运动时达到锁止效果，保证安全带的稳定性。
附图说明
13.本实用将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
14.图1是本实用的爆炸结构示意图；
15.图2是本实用的爆炸结构示意图；
16.图3是图2中的a局部放大细节结构示意图；
17.图4是本实用中底座、蜗杆和传动齿圈的立体结构示意图；
18.图5是本实用中卷轮、传动齿圈、锁止齿圈和惯性块的立体结构示意图；
19.图6是本实用中卷轮、锁止齿圈和第三棘爪的立体结构示意图；
20.图7是本实用中卷轮、第二棘爪和转轴的立体结构示意图；
21.图8是本实用的立体结构示意图；
22.图9是本实用的立体结构示意图。
23.图中：1、电机；2、底座；3、安装板；4、垫片；5、主动齿轮；6、从动齿轮；7、蜗杆；8、传动齿圈；9、安装槽；10、底壳；101、传动柱块；11、发条弹簧；12、卷收器支架；13、卷轮；14、转轴；15、传动底圈；16、限位挡片；17、第一棘爪；18、辅助垫片；19、第二棘爪；20、限位杆；21、内齿圈；22、钢珠放置框；23、钢珠；24、杠杆；25、锁止齿圈；26、第三棘爪；27、惯性块；28、辅助锁止端盖；29、顶壳；30、定位柱；31、信号线。
具体实施方式
24.本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
25.下面将结合本实用实施例中的附图，对本实用实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用保护的范围。
26.在实用的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在实用的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，焊接、铆接、粘接等，也可以是可拆卸连接，螺纹连接、键连接、销连接等，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。
28.如图1-9所示的一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，包括底座2，还包括变速机构、卷收器组件、自动回收机构和锁止机构，所述底座2上设置电机1，所述电机1通过安装板3与所述底座2连接，所述变速机构设置于所述底座2上，所述电机1输出端与变速机构输入端传动连接，所述卷收器组件设置于所述底座2上方，所述变速机构输出端与卷收器组件连接，所述底座2下方通过设置垫片4与自动回收机构连接，所述自动回收机构与所述卷收器组件底端连接，所述卷收器组件上方设置锁止机构，所述锁止机构通过卷收器支
架12与所述卷收器组件连接。所述变速机构包括主动齿轮5、从动齿轮6、蜗杆7和传动齿圈8，所述主动齿轮5设置于所述电机1输出端上，所述主动齿轮5一端旁垂直啮合所述从动齿轮6，所述从动齿轮6套设于所述蜗杆7一端上，所述蜗杆7远离所述从动齿轮6一端与所述传动齿圈8的外齿啮合，所述主动齿轮5、所述从动齿轮6、所述蜗杆7和所述传动齿圈8均设置于安装槽9内，所述安装槽9开设于所述底座2内，所述主动齿轮5与从动齿轮6配合构成所述变速机构的输入端与所述电机1输出端传动连接，所述蜗杆7和所述传动齿圈8配合构成所述变速机构的输出端与所述卷收器组件连接。所述卷收器组件包括卷收器支架12、卷轮13、转轴14、传动底圈15、限位挡片16、第一棘爪17、第二棘爪19和辅助垫片18，所述卷收器支架12通过锁紧螺栓与所述底座2连接，所述卷收器支架12内设置所述卷轮13，所述卷轮13顶端外设置内齿圈21，所述内齿圈21开设于所述卷收器支架12顶端内，所述卷轮13内设置所述转轴14，所述转轴14底端与传动柱块101连接，所述转轴14底端外侧设置所述传动底圈15，所述传动底圈15与所述卷轮13底端连接，所述传动底圈15内壁开设内齿，所述传动底圈15内以所述转轴14为圆心圆周均布若干所述限位挡片16，所述限位挡片16设置为外圈限位挡片组和内圈限位挡片组，所述传动底圈15内以所述转轴14为对称中心左右对称设置两组所述第一棘爪17，所述第一棘爪17设置于所述限位挡片16之间，所述卷轮13顶端内设置所述第二棘爪19，所述第二棘爪19活动设置于限位槽内，所述限位槽内开设于所述卷轮13顶端内，所述第二棘爪19顶端设置限位杆20，所述转轴14顶端外套设所述辅助垫片18，所述第二棘爪19一端与所述内齿圈21啮合。所述传动齿圈8内开设限位滑槽，所述限位滑槽与所述第一棘爪17连接，所述辅助垫片18设置于所述卷轮13顶端。所述锁止机构包括钢珠23、杠杆24、锁止齿圈25、第三棘爪26、惯性块27、辅助锁止端盖28和顶壳29，所述卷收器支架12顶端设置钢珠放置框22，所述钢珠放置框22内设置所述钢珠23，所述钢珠放置框22上铰接所述杠杆24，所述杠杆24设置于所述钢珠23一端旁，所述杠杆24远离钢珠放置框22一端旁设置所述锁止齿圈25，所述锁止齿圈25外圈表面设置外齿，所述锁止齿圈25套设于所述转轴14上，所述锁止齿圈25内设置定位柱30，所述定位柱30上活动连接所述第三棘爪26，所述第三棘爪26上端设置所述惯性块27，所述惯性块27设置于所述锁止齿圈25内，所述锁止齿圈25外套设所述辅助锁止端盖28，所述辅助锁止端盖28内设置内齿圈与所述第三棘爪26啮合，所述辅助锁止端盖28外套设所述顶壳29，所述顶壳29通过锁紧螺栓与所述卷收器支架12连接。所述辅助垫片18设置于所述锁止齿圈25与所述卷轮13之间，所述锁止齿圈25内开设限位槽，所述限位槽内设置所述限位杆20，所述自动回收机构、所述卷收器组件和所述锁止机构在同一中心线上，所述电机1一端电性连接信号线31，所述卷轮13外缠绕套设安全带。所述自动回收机构包括底壳10、发条弹簧11、垫片4和传动柱块101，所述底壳10内设置所述发条弹簧11，所述发条弹簧11中心处一端与所述传动柱块101连接，所述发条弹簧11外圈端与所述底壳10连接，所述传动柱块101外套设所述垫片4，所述垫片4设置于所述发条弹簧11和所述底座2之间，所述底壳10通过锁紧螺栓与所述底座2底端连接。所述惯性块27底端外圈和所述锁止齿圈25内各均布若干限位挡块于所述第三棘爪26一端旁。所述第三棘爪26一端设置为啮合锁紧端与所述辅助锁止端盖28内的内齿圈啮合，所述第三棘爪26远离其啮合锁紧端通过复位弹簧与所述锁止齿圈25的所述限位块连接。所述第二棘爪19与所述内齿圈21配合、所述第一棘爪17与所述传动底圈15的内齿配合、所述杠杆24与所述锁止齿圈25的外齿配合、所述第三棘爪26与所述辅助锁止端盖28的内齿圈配合达到啮合锁紧效果。所述电
机1工作驱动所述变速机构中的主动齿轮5旋转配合从动齿轮6带动蜗杆7旋转，从而将力传递给卷收器组件中的传动齿圈8，进而使传动齿圈8旋转带动第一棘爪17活动啮合传动底圈15的内齿，带动卷轮13旋转达到安全带收紧效果。所述钢珠28活动设置于所述钢珠放置框22内，当卷收器支架12在安装位置向任意方向倾斜28度以下时所述钢珠28无法从所述钢珠放置框22内掉出，当倾斜角度大于28度时，钢珠28从所述钢珠放置框22内掉出，从而带动杠杆24旋转运动对锁止齿圈25外齿圆啮合锁止，进而达到锁止卷轮13的效果。
29.本具体实施方式的工作原理为：当安全带拉出时，发条弹簧11收紧储备弹性势能；当安全带解锁，发条弹簧11弹性势能释放将安全带回收，在织带回收期间电机1工作通过主动齿轮5旋转，通过啮合使从动齿轮带动6旋转，从而带动蜗杆7旋转，将力传递给卷收器组件中的传动齿圈8，进而使传动齿圈8旋转带动第一棘爪17活动啮合传动底圈15的内齿，带动卷轮13旋转达到卷轮13辅助回收安全带的效果；
30.当卷收器组件发生一定角度倾斜时，且倾斜28度以上时钢珠23向外滑出带动杠杆24将锁止齿圈25外齿圆卡死，从而锁止齿圈25无法转动，然后安全带带动卷轮13向外拉出，此时第二棘爪19上的限位杆20在锁止齿圈25内的限位槽中运动到极限位置，从而使第二棘爪19在卷轮13顶端的卷轮槽内向外滑动与卷收器支架12的内齿圈21啮合锁死，达到倾斜锁止的效果；
31.当外力作用于安全带，安全带向外运动，加速度大于2.0g时，惯性块27保持原状，第三棘爪26向外运动卡住辅助锁止端盖28的内齿圆，从而使锁止齿圈25无法转动，然后安全带带动卷轮13向外拉出，此时第二棘爪19上的限位杆20在锁止齿圈25内的限位槽中运动到极限位置，从而使第二棘爪19在卷轮13顶端的卷轮槽内向外滑动与卷收器支架12的内齿圈21啮合锁死，达到加速锁止的效果；
32.在车辆行驶中，偏离车道或发生碰撞时，通过车辆控制系统将信号传递到控制器，电机1接收到控制器发出的指令信号后开始工作，电机1驱动变速机构和自动回收机构快速收紧安全带，起到在人体感受到碰撞之前快速预紧保护驾驶员和乘员安全的作用；
33.在使用安全带时、锁扣锁上或解锁时，电机1接收到车辆控制系统发出的指令信号后开始工作，电机1驱动变速机构和自动回收机构快速收紧安全带，避免因织带回收不到位或回收卷簧失效而引发的安全问题。
34.本实用并不局限于前述的具体实施方式。本实用扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

技术特征：
1.一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，包括底座（2），其特征在于：还包括变速机构、卷收器组件、自动回收机构和锁止机构，所述底座（2）上设置电机（1），所述电机（1）通过安装板（3）与所述底座（2）连接，所述变速机构设置于所述底座（2）上，所述电机（1）输出端与变速机构输入端传动连接，所述卷收器组件设置于所述底座（2）上方，所述变速机构输出端与卷收器组件连接，所述底座（2）下方通过设置垫片（4）与自动回收机构连接，所述自动回收机构与所述卷收器组件底端连接，所述卷收器组件上方设置锁止机构，所述锁止机构通过卷收器支架（12）与所述卷收器组件连接。2.根据权利要求1所述的一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，其特征在于：所述变速机构包括主动齿轮（5）、从动齿轮（6）、蜗杆（7）和传动齿圈（8），所述主动齿轮（5）套在所述电机（1）输出轴上，所述主动齿轮（5）一端旁垂直啮合所述从动齿轮（6），所述从动齿轮（6）套设于所述蜗杆（7）一端上，所述蜗杆（7）远离所述从动齿轮（6）一端与所述传动齿圈（8）的外齿啮合，所述主动齿轮（5）、所述从动齿轮（6）、所述蜗杆（7）和所述传动齿圈（8）均设置于安装槽（9）内，所述安装槽（9）开设于所述底座（2）内，所述主动齿轮（5）与从动齿轮（6）配合构成所述变速机构的输入端与所述电机（1）输出端传动连接，所述蜗杆（7）和所述传动齿圈（8）配合构成所述变速机构的输出端与所述卷收器组件连接。3.根据权利要求2所述的一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，其特征在于：所述卷收器组件包括卷收器支架（12）、卷轮（13）、转轴（14）、传动底圈（15）、限位挡片（16）、第一棘爪（17）、第二棘爪（19）和辅助垫片（18），所述卷收器支架（12）通过锁紧螺栓与所述底座（2）连接，所述卷收器支架（12）内设置所述卷轮（13），所述卷轮（13）顶端外设置内齿圈（21），所述内齿圈（21）开设于所述卷收器支架（12）顶端内，所述卷轮（13）内设置所述转轴（14），所述转轴（14）底端与传动柱块（101）连接，所述转轴（14）底端外侧设置所述传动底圈（15），所述传动底圈（15）与所述卷轮（13）底端连接，所述传动底圈（15）内壁开设内齿，所述传动底圈（15）内以所述转轴（14）为圆心圆周均布若干所述限位挡片（16），所述限位挡片（16）设置为外圈限位挡片组和内圈限位挡片组，所述传动底圈（15）内以所述转轴（14）为对称中心左右对称设置两组所述第一棘爪（17），所述第一棘爪（17）设置于所述限位挡片（16）之间，所述卷轮（13）顶端内设置所述第二棘爪（19），所述第二棘爪（19）活动设置于限位槽内，所述限位槽内开设于所述卷轮（13）顶端内，所述第二棘爪（19）顶端设置限位杆（20），所述转轴（14）顶端外套设所述辅助垫片（18），所述第二棘爪（19）一端与所述内齿圈（21）啮合。4.根据权利要求3所述的一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，其特征在于所述传动齿圈（8）内开设限位滑槽，所述限位滑槽与所述第一棘爪（17）连接，所述辅助垫片（18）设置于所述卷轮（13）顶端。5.根据权利要求4所述的一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，其特征在于：所述锁止机构包括钢珠（23）、杠杆（24）、锁止齿圈（25）、第三棘爪（26）、惯性块（27）、辅助锁止端盖（28）和顶壳（29），所述卷收器支架（12）顶端设置钢珠放置框（22），所述钢珠放置框（22）内设置所述钢珠（23），所述钢珠放置框（22）上铰接所述杠杆（24），所述杠杆（24）设置于所述钢珠（23）一端旁，所述杠杆（24）远离钢珠放置框（22）一端旁设置所述锁止齿圈（25），所述锁止齿圈（25）外圈表面设置外齿，所述锁止齿圈（25）套设于所述转轴（14）上，所述锁止齿圈（25）内设置定位柱（30），所述定位柱（30）上活动连接所述第三棘爪（26），所述
第三棘爪（26）上端设置所述惯性块（27），所述惯性块（27）设置于所述锁止齿圈（25）内，所述锁止齿圈（25）外套设所述辅助锁止端盖（28），所述辅助锁止端盖（28）内设置内齿圈与所述第三棘爪（26）啮合，所述辅助锁止端盖（28）外套设所述顶壳（29），所述顶壳（29）通过锁紧螺栓与所述卷收器支架（12）连接。6.根据权利要求5所述的一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，其特征在于：所述辅助垫片（18）设置于所述锁止齿圈（25）与所述卷轮（13）之间，所述锁止齿圈（25）内开设限位槽，所述限位槽内设置所述限位杆（20），所述自动回收机构、所述卷收器组件和所述锁止机构在同一中心线上，所述电机（1）一端电性连接信号线（31），所述卷轮（13）外缠绕套设安全带。7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，其特征在于：所述自动回收机构包括底壳（10）、发条弹簧（11）、垫片（4）和传动柱块（101），所述底壳（10）内设置所述发条弹簧（11），所述发条弹簧（11）中心处一端与所述传动柱块（101）连接，所述发条弹簧（11）外圈端与所述底壳（10）连接，所述传动柱块（101）外套设所述垫片（4），所述垫片（4）设置于所述发条弹簧（11）和所述底座（2）之间，所述底壳（10）通过锁紧螺栓与所述底座（2）底端连接。

技术总结
本实用公开了一种用于商用车的智能主动预紧式安全带装置，包括底座，还包括变速机构、卷收器组件、自动回收机构和锁止机构，所述底座上设置电机，所述电机通过安装板与所述底座连接，所述变速机构设置于所述底座上，电机输出端与变速机构输入端传动连接，所述卷收器组件设置于所述底座上方，变速机构输出端与卷收器组件连接，本实用在车辆行驶中，偏离车道或发生碰撞时，通过电机接收信号，电机驱动变速机构和自动回收机构快速收紧安全带，起到在人体受到碰撞之前快速预紧保护驾驶员和乘员安全的作用，在使用安全带、锁扣锁上或解锁时，电机驱动变速机构和自动回收机构快速收紧安全带，避免因织带回收不到位或回收卷簧失效而引发的安全问题。发的安全问题。发的安全问题。


技术研发人员：吴伯明
受保护的技术使用者：湖北东风世星汽车零部件股份有限公司
技术研发日：2021.09.01
技术公布日：2022/5/25