电动解锁安全带锁扣、安全带的制作方法

1.本实用新型涉及安全带及其附属设施技术领域，具体而言，涉及电动解锁安全带锁扣、安全带。


背景技术：

2.近年来，交通安全越来越得到社会的重视，各种机动车量的增长，增加了发生事故的概率，特别对于大型客车和校车来说，一旦发生事故，很容易造成群体性的伤亡事故。在实际的交通事故中，由于大型车辆装载乘员较多，事故发生的时刻，乘员容易由于紧张、慌乱或是受伤等原因，无法及时地解开安全带逃生，某种程度上增加事故伤亡率。若在事故发生的时候，可以通过一键开关的形式解锁安全带，将有助于乘客在第一时间逃脱，避免事故的二次伤害。另外在幼儿校车上，由于幼童力气较小，平时解锁安全带比较费力，造成使用麻烦，如果有一键开关的安全带卡扣，幼童可在驾驶员的帮助下快速解扣，这将有助于提高安全带的使用率。
3.随着技术的发展，现有技术中出现了电动解锁的安全带，该安全带或由气动阀、电磁阀、电机、电磁铁作为驱动源，实现对安全带带扣内部机构驱动实现解锁。以上已有技术虽然实现了安全带电动解锁功能，但结构复杂，体积庞大，成本高，控制技术较为复杂，应用前景不高。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了电动解锁安全带锁扣、安全带，具体技术方案如下所示：
5.一种电动解锁安全带锁扣，应用于锁定或解锁锁舌，包括按钮、框架组件和锁扣组件，所述锁扣组件设置在所述框架组件上，所述按钮可移动地设置在所述框架组件上，且所述按钮连接所述锁扣组件，以在所述按钮移动时推动所述锁扣组件解锁所述锁舌；
6.还包括电动解锁组件，所述电动解锁组件包括记忆金属件，所述记忆金属件配置为在通电状态下长度缩短、并在缩短时带动所述按钮移动以解锁所述锁舌，在断电状态下所述记忆金属件恢复到记忆长度。
7.在一个具体的实施例中，所述记忆金属件和所述按钮之间设置有传动组件，所述记忆金属件包括形状记忆合金丝，所述传动组件包括杠杆臂和拉动件，所述杠杆臂可转动地安装在所述框架组件上，所述形状记忆合金丝的一端与所述框架组件保持固定，所述杠杆臂的第一端连接所述形状记忆合金丝的另一端，所述杠杆臂的第二端连接所述拉动件，所述拉动件连接所述按钮；
8.优选地，在所述杠杆臂上，定义连接所述形状记忆合金丝的一侧力臂与连接所述拉动件的一侧立臂之间的比值为所述杠杆臂的杠杆比，所述杠杆臂的杠杆比范围在1/3-1/8；
9.优选地，所述形状记忆合金丝呈直线状或螺旋状，进一步优选，所述形状记忆合金
丝呈弹簧状；
10.优选地，所述形状记忆合金丝的线径范围在0.25-0.5mm；
11.优选地，所述杠杆臂的杠杆比范围在1/3.5-1/4.5；
12.优选地，所述形状记忆合金丝的两端分别固定连接金属套，所述金属套配置为套设在螺丝上、并由螺丝连接所述杠杆臂或所述框架组件。
13.在一个具体的实施例中，所述杠杆臂配置为具有导体特性，所述形状记忆合金丝包括第一组形状记忆合金丝和第二组形状记忆合金丝，所述第一组形状记忆合金丝的第一端、所述第二组形状记忆合金丝的第一端分别固定连接所述框架组件，所述第一组形状记忆合金丝的第二端连接所述杠杆臂的第一端的一侧，所述第二组形状记忆合金丝的第二端连接所述杠杆臂的第一端的另一侧，所述第一组形状记忆合金丝和所述第二组形状记忆合金丝之间设置有电路，使所述第一组形状记忆合金丝、所述第二组形状记忆合金丝通过所述杠杆臂形成完整回路；
14.优选地，所述第一组形状记忆合金丝包括一根以上形状记忆合金丝；
15.优选地，所述第二组形状记忆合金丝包括一根以上形状记忆合金丝；
16.优选地，所述第一组形状记忆合金丝呈环形；
17.优选地，所述第二组形状记忆合金丝呈环形。
18.在一个具体的实施例中，所述拉动件上设置有卡槽，所述杠杆臂的第二端具有卡轴，所述卡轴可转动地设置在所述卡槽内；
19.优选地，所述卡槽为斜槽；
20.优选地，所述卡轴的横截面为椭圆形；
21.优选地，所述卡槽的槽口设置有止挡台阶，用于阻止所述卡轴从所述卡槽内脱出。
22.在一个具体的实施例中，所述杠杆臂上设置有转轴，所述框架组件上设置有用于安装所述转轴的凹槽。
23.在一个具体的实施例中，所述锁扣组件包括按钮、弹簧、锁止片、锁止杆、弹射块，所述拉动件连接所述按钮，所述框架组件的两个相对的侧壁上分别设置有活动槽，所述锁止杆的两端分别可滑动地穿设在所述活动槽内，所述按钮与所述锁止杆接触，所述锁止杆接触所述弹簧座，所述弹簧安装于所述弹簧座上，所述弹簧座与所述弹射块连接；
24.在锁定状态下，所述锁舌将所述弹射块压至最后端位置，所述锁止杆在所述弹簧作用下被推至所述活动槽最前端位置，所述锁止片被所述锁止杆压紧向下，所述锁止片与所述锁舌之间锁止；
25.当所述形状记忆合金丝进而所述拉动件拉动所述按钮移动时，或手动按压使所述按钮移动时，所述锁止杆配置为被推动在所述活动槽内沿一个方向运动至预设位置，在所述弹簧的作用下所述弹簧座将所述锁止杆向另一个方向推动，使所述锁止片失去所述锁止杆的约束并抬起，同时所述弹射块失去约束力，在所述弹簧的作用下向前运动并将所述锁舌弹射出去，实现解锁。
26.优选地，所述形状记忆合金丝通过所述弹簧以预紧的状态被安装。
27.在一个具体的实施例中，所述活动槽呈l型，所述预设位置为l型的所述活动槽的拐点位置。
28.在一个具体的实施例中，还包括电路开关和开关座，所述开关座用于将所述电路
开关固定到所述框架组件上，在锁定状态下，所述弹射块被压缩，且所述弹射块压紧所述电路开关的悬臂，使所述电路开关保持接通状态，当所述形状记忆合金丝通电时，所述弹射块移动使所述电路开关处于断开状态，进而使所述形状记忆合金丝断电。
29.在一个具体的实施例中，所述框架组件包括上框和底框，所述上框的两个相对的侧壁上分别设置有所述活动槽，所述形状记忆合金丝的一端与所述底框保持固定，所述杠杆臂可转动地安装在所述底框上。
30.一种安全带，包括带体、锁舌和前述中任一实施例中的电动解锁安全带锁扣，所述带体的一端连接所述锁舌，所述带体的另一端连接所述电动解锁安全带锁扣。
31.本实用新型至少具有以下有益效果：
32.本实用新型中，提出一种应用记忆金属件提供驱动力，通电收缩后驱动带动内部机构实现解锁，可实现紧急情况下或者儿童使用时，安全带可迅速自动解锁。与现有技术中的电动解锁产品相比，包括以下几个显著的进步：
33.1)体积小，不显著增加现成设计锁扣的体积。
34.2)结构简单，成本低廉。
35.3)合理地应用记忆金属件，可使其达到几万次甚至几百万次的使用寿命，因而使用寿命更长。
36.4)完全保留手动解锁功能，电动解锁功能与手动解锁功能可独立运行互不干扰。
37.5)没有复杂的控制电路，可靠性更高。
38.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
39.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
40.图1是实施例中电动解锁安全带锁扣的局部剖示意图；
41.图2是图1中局部剖部分的放大图；
42.图3是实施例中电动解锁安全带锁扣的部分结构的装配体立体图；
43.图4是实施例中电动解锁安全带锁扣的部分结构的主视图；
44.图5是实施例中形状记忆合金丝与金属套的示意图；
45.图6是实施例中电动解锁安全带锁扣的整体结构的爆炸图；
46.图7是实施例中杠杆臂的示意图；
47.图8是实施例中形状记忆合金丝闭合回路示意图；
48.图9是实施例中拉动件的立体图；
49.图10是实施例中拉动件的主视图；
50.图11是实施例中底框的示意图。
51.主要元件符号说明：
52.1-按钮；
等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
77.实施例
78.如图1-图11所示，本实施例提供了一种电动解锁安全带锁扣，应用于锁定或解锁锁舌14。
79.其中，该电动解锁安全带锁扣包括按钮1、框架组件、锁扣组件和电动解锁组件。锁扣组件设置在框架组件上，按钮1可移动地设置在框架组件上，且按钮1连接锁扣组件，以在按钮1移动时推动锁扣组件解锁锁舌14。
80.具体地，如图1-图4所示，锁扣组件包括按钮1、弹簧3、锁止片4、锁止杆6、弹射块7。框架组件的两个相对的侧壁上分别设置有活动槽，锁止杆6的两端分别可滑动地穿设在活动槽内，按钮1与锁止杆6接触。锁止杆6接触弹簧座5，具体地，弹簧座5从上方压住锁止杆6，优选地，弹簧座5的前端具有弧形槽，锁止杆6位于弧形槽中。弹簧3安装于弹簧座5上，弹簧座5与弹射块7连接。
81.其中，优选地，活动槽呈l型。
82.本实施例中，按钮1、弹簧3、锁止片4、锁止杆6、弹射块7之间的连接关系为，在锁定状态下，锁舌14将弹射块7压至最后端位置，锁止杆6在弹簧3作用下被推于活动槽的最前端位置，锁止片4被锁止杆6压紧向下，锁止片4与锁舌14之间锁止。示例性地，锁止片4的前端具有卡爪，锁舌14的中部具有通孔，在锁定状态下，卡爪卡在通孔中，锁舌14与锁止片4之间无法相对移动。
83.当手动按压使按钮1移动时，按钮1推动锁止杆6在活动槽内沿一个方向(从前端向后端)运动至预设位置(即l型的活动槽的拐点位置)，此时锁止杆6的移动方向发生改变产出转弯效应。由此，在弹簧3的作用下弹簧座5将锁止杆6向另一个方向推动，使锁止片4失去锁止杆6的约束并抬起，同时弹射块7失去约束力，在弹簧3的作用下向前运动并将锁舌14弹射出去，实现解锁。
84.需要说明的是，本实施例中的前端和后端分别是指，在锁舌14插入锁扣时，锁扣的各子部件更靠近插口的位置为前端，在锁舌14在插入的过程中最先接触锁扣的最前端位置，然后逐步插入直至锁扣最后端位置。本实施例中的其它部件，例如活动槽的前端、后端，均采用这一方向判定规则。而且，这也是安全带锁扣领域公认的、无争议的方向判定规则。
85.电动解锁组件包括记忆金属件、传动组件，传动组件连接在记忆金属件和按钮1之间，记忆金属件配置为在通电状态下长度缩短、并在缩短时通过传动组件带动按钮1移动以解锁锁舌14，在断电状态下记忆金属件恢复到记忆长度。
86.在一个优选的实施方式中，记忆金属件包括形状记忆合金丝10，示例性地，为镍钛合金的形状记忆合金丝10。传动组件包括杠杆臂8和拉动件9，杠杆臂8可转动地安装在框架组件上，形状记忆合金丝10的一端与框架组件保持固定，杠杆臂8的第一端连接形状记忆合金丝10的另一端，杠杆臂8的第二端连接拉动件9，拉动件9连接按钮1。具体地，杠杆臂8上设置有转轴8b，框架组件上设置有用于安装转轴8b的凹槽12a。拉动件9材质由塑料制成，拉动件9头部设计两个或其它数量的小勾子，通过小勾子勾住按钮1。
87.当形状记忆合金丝10通电收缩时，形状记忆合金丝10拉动杠杆臂8以自身的转轴8b为转轴8b轴线进行转动，杠杆臂8转动的同时带动拉动件9移动，拉动件9移动则带动按钮1移动，通过按钮1带动锁止杆6移动等一系列动作实现解锁。
88.杠杆臂8配置为具有导体特性，例如由金属粉末冶金制成。形状记忆合金丝10包括第一组形状记忆合金丝和第二组形状记忆合金丝，第一组形状记忆合金丝的第一端、第二组形状记忆合金丝的第一端分别固定连接框架组件，第一组形状记忆合金丝的第二端连接杠杆臂8的第一端的一侧，第二组形状记忆合金丝的第二端连接杠杆臂8的第一端的另一侧，第一组形状记忆合金丝和第二组形状记忆合金丝之间设置有电路，使第一组形状记忆合金丝、第二组形状记忆合金丝通过杠杆臂8形成完整回路。
89.其中，第一组形状记忆合金丝包括一根以上形状记忆合金丝10，第二组形状记忆合金丝包括一根以上形状记忆合金丝10。
90.在一个实施方式中，如图6、图8所示，第一组形状记忆合金丝包括一根形状记忆合金丝10，且呈环形，第二组形状记忆合金丝包括一根形状记忆合金丝10，且呈环形。环形的形状记忆合金丝10两端分别套设在螺丝17上，形状记忆合金丝10第一端的螺丝17固定于框架组件，形状记忆合金丝10第二端的螺丝17固定于杠杆臂8上。
91.在另一个实施方式中，如图5所示，第一组形状记忆合金丝、第二组形状记忆合金丝分别包括一根形状记忆合金丝10。该形状记忆合金丝10的两端分别固定连接金属套11，金属套11配置为套设在螺丝17上，并由螺丝17连接杠杆臂8或框架组件。形状记忆合金丝10第一端的金属套11由螺丝17连接杠杆臂8，形状记忆合金丝10第二端的金属套11由螺丝17连接框架组件。
92.本实施例中，形状记忆合金丝10，其特性是可导电，当被施加合适的电压时，形状记忆合金丝10被加热直到其材料内部的晶体结构由马氏体变化为奥氏体，导致其外形发生变化，体现是其长度发生收缩。反之，当被施加的电压撤除时，形状记忆合金丝10的温度恢复到原始状态，其材料内部晶体结构由奥氏体变化为马氏体，则其会恢复原始的形状，体现是其长度恢复原始长度。如此过程，如果在形状记忆合金丝10被正确地施加力或者电压时，该过程可被重复几万乃至几百万次，因而具有很长的使用寿命。
93.在杠杆臂8上，定义连接形状记忆合金丝10的一侧力臂与连接拉动件9的一侧立臂之间的比值为杠杆臂8的杠杆比，杠杆臂8的杠杆比范围在1/3-1/8，且本实施例中形状记忆合金丝10的线径范围在0.25-0.5mm。优选地，杠杆臂8的杠杆比范围在1/3.5-1/4.5。
94.其中，过低的杠杆比将导致解锁行程不足以使得按钮1推动锁止杆6到达解锁位置，过高的杠杆比将导致形状记忆合金丝10承受过高的拉伸力而超过其材料可承受的塑性变形，耐久极易失效。采用线径过粗，则需要加载的电压很大，并且越粗的记忆合金丝，其收缩速率越低而导致不适用，采用线径过细，则无法承载克服弹簧3力和杠杆力所需的力，导致记忆合金丝处于过载状态，耐久极易失效。为此，本实施例中将杠杆臂8的杠杆比、形状记忆合金丝10的线径范围、按钮1移动行程等关联，创造性地设计了一种特定的杠杆臂8的杠杆比、形状记忆合金丝10的线径范围。
95.优选地形状记忆合金丝10呈直线状或螺旋状。对于螺旋状的形状记忆合金丝10，进一步优选，形状记忆合金丝10呈弹簧状。
96.优选地，形状记忆合金丝通过弹簧以预紧的状态被安装。具体地，弹簧3以预压的
状态安装，利用按钮1对弹簧3的预压，以此实现对形状记忆合金丝10的预紧。由此，可避免因为装配误差等原因导致的收缩变形量被其松驰量抵消，进而性能更为稳定。
97.本实施例中，当形状记忆合金丝10进而拉动件9拉动按钮1移动时，按钮1推动锁止杆6在活动槽内沿一个方向运动至预设位置，在弹簧3的作用下弹簧座5将锁止杆6向另一个方向推动，使锁止片4失去锁止杆6的约束并抬起，同时弹射块7失去约束力，在弹簧3的作用下向前运动并将锁舌14弹射出去，实现解锁。
98.因此，本实施例中电动解锁安全带锁扣应用记忆金属件提供驱动力，通电收缩后驱动带动内部机构实现解锁，可实现紧急情况下或者儿童使用时，安全带可迅速自动解锁。与现有技术中的电动解锁产品相比，包括以下几个显著的进步：1)体积小，不显著增加现成设计锁扣的体积。2)结构简单，成本低廉。3)合理地应用记忆金属件，可使其达到几万次甚至几百万次的使用寿命，因而使用寿命更长。4)完全保留手动解锁功能，电动解锁功能与手动解锁功能可独立运行互不干扰。5)没有复杂的控制电路，可靠性更高。
99.优选地，拉动件9上设置有卡槽9a，杠杆臂8的第二端具有卡轴8a，卡轴8a可转动地设置在卡槽9a内。
100.优选地，卡槽9a为斜槽。
101.优选地，如图7所示，卡轴8a的横截面为椭圆形。
102.优选地，如图9、图10所示，卡槽9a的槽口设置有止挡台阶9b，用于阻止卡轴8a从卡槽9a内脱出。由于拉动件9是传递行程的关键零件之一，卡槽9a为斜槽，槽的槽口设置有止挡台阶9b，当拉动件9受到杠杆臂8的拉力时，其斜槽使其受到一个向下的分力，能保证拉动件9不向上抬起为防止其受力过程出现向上的窜动，防止导致行程损失。
103.优选地，还包括电路开关15和开关座16，开关座16用于将电路开关15固定到框架组件上，在锁定状态下，弹射块7被压缩，且弹射块7压紧电路开关15的悬臂，使电路开关15保持接通状态，当形状记忆合金丝10通电时，弹射块7移动使电路开关15处于断开状态，进而使形状记忆合金丝10断电。由此，能够防止记忆合金丝被过度加热被烧断。
104.示例性地，框架组件包括上框2和底框12。上框2的两个相对的侧壁上分别设置有用于安装锁止杆6的活动槽，形状记忆合金丝10的一端与底框12保持固定，例如通过螺丝17固定在底框12上的螺丝孔12a内，杠杆臂8可转动地安装在底框12上。具体地，如图11所示，底框12上设置有凹槽12a，杠杆臂8的转轴8b可转动地设置在凹槽12a内。
105.本实施例还提供了一种安全带，包括带体、锁舌14和前述部分的电动解锁安全带锁扣，带体的一端连接锁舌14，带体的另一端连接电动解锁安全带锁扣。
106.如本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
107.本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
108.上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。
109.以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。