一种安全带预紧装置、安全带总成及汽车的制作方法

1.本实用新型属于安全带技术领域，更具体地，涉及一种安全带预紧装置、安全带总成及汽车。


背景技术：

2.在汽车安全系统中，安全带及其附属装置是核心安全部件，其中安全带卷收器的预紧装置是保护乘员的主要部件。市面上的安全带基本上是采用一次性的黑盒子作为预紧装置，在汽车发生碰撞时，碰撞传感器接收到碰撞信号后，黑盒子件启动并收紧安全带，减少乘员位移量，减轻人员伤害。但是启动后的黑盒子件就不能重复使用，必须更换整个预紧装置，并且更换黑盒子件的费用很高，从而增加了汽车的使用成本。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种安全带预紧装置、安全带总成及汽车，采用具有可拆卸的驱动组件的安全带预紧装置代替黑盒子，该安全带预紧装置更换驱动组件后可以重复使用，降低了汽车的使用成本。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供一种安全带预紧装置，包括：
5.气室，一端设置有操作孔，所述操作孔内可拆卸地设置有密封件；
6.驱动组件，可拆卸地设置于所述气室内；
7.活塞筒，一端与所述气室相连通，另一端开放；
8.撞击块，设置于所述活塞筒的所述一端内，与所述活塞筒滑动配合；
9.齿条，滑动设置于所述活塞筒的另一端内，与所述活塞筒滑动配合；
10.所述驱动组件能够驱动所述撞击块向所述活塞筒的所述另一端移动，进而推动所述齿条向所述活塞筒的所述另一端移动。可选地，所述气室内设置有隔板，所述隔板将所述气室分隔成膨胀室和操作室，所述隔板上开设有孔。
11.可选地，所述驱动组件包括火药部和点火部，所述火药部贯穿所述孔设置于所述膨胀室，所述点火部设置于所述操作室内。
12.可选地，还包括信号线，一端与所述点火部相连接，所述信号线用于传输点火信号。
13.可选地，所述活塞筒的所述一端的内壁上设置有第一凹槽，所述撞击块的外壁上设置有第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽相配合使得所述第一凹槽和所述第二凹槽之间能够容纳钢球，所述钢球嵌设于所述第一凹槽和所述第二凹槽之间，能够限制所述撞击块在所述活塞筒内的滑动。
14.可选地，所述活塞筒的所述另一端的内壁上设置有滑动槽，所述滑动槽内滑动设置有凸块，所述凸块与所述滑动槽的槽底之间设置有弹簧；所述齿条上设置有与所述凸块滑动配合的导向槽，所述导向槽的槽底设置有定位槽，所述凸块能够在弹簧的弹力作用下插入所述定位槽内。
15.可选地，所述导向槽的槽底还设置有锥状槽，所述锥状槽呈外端大内端小的锥状，所述锥状槽与所述凸块相配合。可选地，所述操作孔开设于所述操作室的外壁上，所述操作孔包括光孔部和螺纹孔部，所述光孔部设置于靠近所述操作室的一端，所述密封件包括密封垫和密封螺栓，所述光孔部内设置有所述密封垫，所述螺纹孔部内设置有所述密封螺栓。
16.本实用新型还提供一种安全带，包括：
17.上述的安全带预紧装置；
18.安全带；
19.卷收器，所述卷收器用于卷收所述安全带，所述卷收器的驱动轴的外端的外周上设置有与所述齿条相配合的轮齿；
20.碰撞传感器，与所述驱动组件电性连接。
21.本实用新型还提供一种汽车，包括上述的安全带总成。
22.本实用新型提供一种安全带预紧装置、安全带总成及汽车，其有益效果在于：
23.1.该预紧装置采用可拆卸的驱动组件，使得汽车碰撞时预紧装置收紧安全带后，只需要更换驱动组件，不需要更换整个预紧装置，维修操作简便和降低了汽车使用成本；
24.2.该预紧装置的活塞筒的一端通过第一凹槽、第二凹槽和钢球实现对撞击块的限位，利用火药点燃后产生的气体冲击使得撞击块突破限位，结构简单、限位稳定，降低了预紧装置的制作成本；
25.3.该预紧装置通过活塞筒上设置的滑动槽、弹簧和凸块形成的弹性结构，配合齿条上的定位槽和锥状槽能够实现对齿条的初始定位和碰撞预紧后的预紧定位，保证了汽车整车行驶时齿条位置的可靠和碰撞后安全带预紧后的保持，提高了该安全带预紧装置的使用效果。
26.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
27.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
28.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种安全带预紧装置的结构示意图。
29.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的一种安全带总成的分解结构示意图。
30.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的一种安全带总成的结构示意图。
31.图4示出了根据本实用新型的一个实施例的一种安全带总成的工作原理示意图。
32.图5示出了根据本实用新型的一个实施例的一种安全带总成的剖视结构示意图。
33.图6示出了根据本实用新型的一个实施例的一种安全带预紧装置的撞击块与活塞筒的配合示意图。
34.图7示出了根据本实用新型的一个实施例的一种安全带预紧装置的气室的结构示意图。
35.图8示出了根据本实用新型的一个实施例的一种安全带预紧装置的活塞筒内部结构示意图。
36.附图标记说明：
37.1、安全带预紧装置；2、气室；3、操作孔；4、密封件；5、驱动组件；6、活塞筒；7、撞击块；8、齿条；9、隔板；10、膨胀室；11、操作室；12、导向槽；13、火药部；14、点火部；15、信号线；16、第一凹槽；17、第二凹槽；18、钢球；19、碰撞传感器；20、驱动轴；21、滑动槽；22、凸块；23、定位槽；24、光孔部；25、螺纹孔部；26、卷收器。
具体实施方式
38.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
39.本实用新型提供了一种安全带预紧装置，包括：
40.气室，一端设置有操作孔，操作孔内可拆卸地设置有密封件；
41.驱动组件，可拆卸地设置于气室内；
42.活塞筒，一端与气室相连通，另一端开放；
43.撞击块，设置于活塞筒的一端内，与活塞筒滑动配合；
44.齿条，滑动设置于活塞筒的另一端内，与活塞筒滑动配合；
45.驱动组件能够驱动撞击块向活塞筒的另一端移动，进而推动齿条向活塞筒的另一端移动。
46.具体的，安全带预紧装置设置有气室，气室的一端有操作孔，操作孔内设有可拆卸的密封件，通过拆卸密封件可以更换气室内的驱动组件，气室还与活塞筒的一端相连通，撞击块设置于活塞筒内靠近气室的一端，齿条设置于活塞筒内远离气室的一端；当驱动组件得到信号后，驱动组件促使气室内的气体迅速膨胀，气体在气室内填充满后，进入活塞筒，并推动活塞筒内的撞击块向远离气室的方向移动，被推动的撞击块在活塞筒与齿条接触，并推动齿条向远离气室的方向一起滑动；通过齿条的滑动能够与卷收器输入轴上的轮齿配合，带动卷收器卷收，实现安全带的预紧。
47.可选地，气室内设置有隔板，隔板将气室分隔成膨胀室和操作室，隔板上开设有孔。
48.具体的，气室内设置隔板，膨胀室相对于气室较小，气体更容易在短时间内填充整个膨胀室的空间，并且小空间内产生气体的压力更大，能够产生速度快、受力大的推力推动撞击块，从而在汽车碰撞中速度限制乘员的位移量，减少乘员的受伤程度；在膨胀室气体膨胀时，隔板阻挡膨胀的气体进入操作室，避免对操作室内的信号线和密封件的完好性产生影响，保护信号线和密封件。
49.可选地，驱动组件包括火药部和点火部，火药部贯穿孔设置于膨胀室，点火部设置于操作室内。
50.具体的，火药部设置于膨胀室，在较小的空间启动火药部，可以提高气体膨胀的速度；点火部设置于操作室，在火药部启动时不会损坏点火部件，降低了更换驱动组件的成本；设置有火药部的膨胀室和设置有启动部的操作室，两者空间采用的材料也不一样，组成膨胀室的材料需要耐高温耐高压，组成操作室的材料要求较低，可根据不同的使用需求选择不同的材料，有效地降低安全带预紧装置的生产成本。
51.在另一个示例中，驱动组件还可以是气体单向发生器。
52.具体的，气体单向发生器的气体输出口与隔板上开设的孔连接，气体单向发生器产生的气体直接进入膨胀室，气体单相发生器的控制单元设置于操作室内。
53.可选地，还包括信号线，一端与点火部相连接，信号线用于传输点火信号。
54.具体的，信号线用于传输点火信号，信号线传输稳定，受外界干扰小，并且连接简单，降低安全带预紧装置的生产成本。
55.在另一个示例中，还可以通过通讯模块传递点火信号。
56.具体的，可以在点火部安装信号接收器，通过无线信号传递点火指令。
57.可选地，活塞筒的一端的内壁上设置有第一凹槽，撞击块的外壁上设置有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽相配合使得第一凹槽和第二凹槽之间能够容纳钢球，钢球嵌设于第一凹槽和第二凹槽之间，能够限制撞击块在活塞筒内的滑动。
58.具体地，第一凹槽和第二凹槽一个深一个浅，当火药部在膨胀室内点燃，气体充满膨胀室后，气体给撞击块压力，使得钢球能够强行突破较浅的凹槽的限制向齿条移动，进而推动齿条。
59.可选地，活塞筒的另一端的内壁上设置有滑动槽，滑动槽内滑动设置有凸块，凸块与滑动槽的槽底之间设置有弹簧；齿条上设置有与凸块滑动配合的导向槽，导向槽的槽底设置有定位槽，凸块能够在弹簧的弹力作用下插入定位槽内。
60.具体地，凸块在底部弹簧的弹力作用下刚好可以插入定位槽内，形成齿条的自锁；当撞击块推动齿条向远离气室方向移动到位时，被弹簧弹出的凸块刚好插入齿条导向槽底部的定位槽内，齿条被锁止，保持安全带的预紧状态。
61.可选地，导向槽的槽底还设置有锥状槽，锥状槽呈外端大内端小的锥状，锥状槽与凸块相配合。
62.具体的，锥状槽与凸块的配合能够实现齿条在初始位置上的定位，初始状态时，凸块插入锥状槽内，避免齿条在活塞筒内的滑动，而当撞击块推动齿条时，由于锥状槽的槽壁为锥状，锥状槽的槽壁能够推动凸块向压缩弹簧的方向移动，进而解锁齿条的初始定位状态。
63.可选地，操作孔开设于操作室的外壁上，操作孔包括光孔部和螺纹孔部，光孔部设置于靠近操作室的一端，密封件包括密封垫和密封螺栓，光孔部内设置有密封垫，螺纹孔部内设置有密封螺栓。
64.具体地，操作孔开设在操作室的外壁上，靠近操作室一端设有光孔部，光孔部内设有密封垫，密封垫能够进一步保证气室内膨胀气体不释放到气室外部，保证膨胀气体能够推动撞击块和齿条移动实现安全带预紧，而且避免膨胀气体扩散到驾驶室内影响乘员的舒适性；同时，这种结构方便拆卸，方便对驱动组件的更换。
65.本实用新型还提供一种安全带，包括：
66.上述的安全带预紧装置；
67.安全带；
68.卷收器，卷收器用于卷收安全带，卷收器的驱动轴的外端的外周上设置有与齿条相配合的轮齿；
69.碰撞传感器，与驱动组件电性连接。
70.具体的，碰撞传感器在接收到碰撞信号时，将安全带预紧指令传递给安全带预紧装置，安全带预紧装置通过驱动组件在气室内产生高压气体，推动撞击块进而推动齿条移动，通过齿条与轮齿的啮合传动，带动卷收器的驱动轴转动，实现安全带的预紧卷收，减少乘员位移量，减小乘员在碰撞中的受伤程度。
71.本实用新型还提供一种汽车，包括上述的安全带总成。
72.实施例
73.如图1至图8所示，本实用新型提供了一种安全带预紧装置1，包括：
74.气室2，一端设置有操作孔3，操作孔3内可拆卸地设置有密封件4；
75.驱动组件5，可拆卸地设置于气室2内；
76.活塞筒6，一端与气室2相连通，另一端开放；
77.撞击块7，设置于活塞筒6的一端内；
78.齿条8，滑动设置于活塞筒6的另一端内，与活塞筒6滑动配合；
79.驱动组件5能够驱动撞击块7向活塞筒6的另一端移动，进而推动齿条向活塞筒6的另一端移动。
80.在本实施例中，气室2内设置有隔板9，隔板9将气室2分隔成膨胀室10和操作室11，隔板上开设有孔。
81.在本实施例中，驱动组件5包括火药部13和点火部14，火药部13贯穿孔设置于膨胀室10，点火部14设置于操作室11内。
82.在本实施例中，还包括信号线15，一端与点火部14相连接，信号线15用于传输点火信号。
83.在本实施例中，活塞筒6的一端的内壁上设置有第一凹槽16，撞击块7的外壁上设置有第二凹槽17，第一凹槽16与第二凹槽17相配合使得第一凹槽16和第二凹槽17之间能够容纳钢球18，钢球18嵌设于第一凹槽16和第二凹槽17之间，能够限制撞击块7在活塞筒6内的滑动。
84.在本实施例中，活塞筒6的另一端20的内壁上设置有滑动槽21，滑动槽21内滑动设置有凸块22，凸块22与滑动槽21的槽底之间设置有弹簧；齿条8上设置有与凸块22滑动配合的导向槽12，导向槽12的槽底设置有定位槽23，凸块22能够在弹簧的弹力作用下插入定位槽23内。
85.在本实施例中，导向槽12的槽底还设置有锥状槽，锥状槽呈外端大内端小的锥状，锥状槽与凸块22相配合。
86.在本实施例中，操作孔3开设于操作室11的外壁上，操作孔3包括光孔部24和螺纹孔部25，光孔部24设置于靠近操作室11的一端，密封件4包括密封垫和密封螺栓，光孔部24内设置有密封垫，螺纹孔部25内设置有密封螺栓。
87.本实用新型还提供一种安全带，包括：
88.上述的安全带预紧装置1；
89.安全带；
90.卷收器26，卷收器用于卷收安全带，卷收器26的驱动轴20的外端的外周上设置有与齿条8相配合的轮齿；
91.碰撞传感器19，与驱动组件5电性连接。
92.本实用新型还提供一种汽车，包括上述的安全带总成。
93.综上，本实用新型提供的安全带预紧装置1在安全带总成使用时，若汽车发生碰撞，碰撞传感器19检测到碰撞信号，并将碰撞信号作为点火信号通过信号线15传输至点火部14，点火部14接收到点火信号后将火药部13点燃，膨胀室10的气体快速膨胀，膨胀气体推动撞击块7移动，撞击块7将齿条8推向卷收器26的驱动轴20，通过齿条8与轮齿的啮合传动带动卷收器26的驱动轴20转动，进而卷收安全带，实现安全带的预紧，从而减小乘员的位移量，减小乘员在碰撞中的受伤程度。在碰撞之后，驱动组件5无法再次使用，可以通过拆卸气室2一侧的密封件4打开操作孔3来对驱动组件5进行更换，从而恢复该安全带预紧装置1的功能，这样比更换整个安全带预紧装置1节省了汽车使用费用。
94.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。