安全带张紧驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及安全带张紧驱动装置，用于张紧能够围绕卷绕轴卷绕的安全带，其包括：由驱动单元驱动的主轴，以及带有蜗杆和从动轮的蜗杆传动装置，其中蜗杆以非转动连接方式安装在主轴上，从动轮以非转动连接方式安装在卷绕轴上并与蜗杆啮合。按照本发明专利技术，蜗杆包括具有第一齿轮形状的第一齿段，并且在蜗杆的第一位置所述第一齿段与从动轮啮合；蜗杆包括至少一个具有第二齿轮形状的第二齿段，且第二齿段位于第一齿段后，并且两个齿段的齿轮形状设计得完全不同；并且蜗杆在承受轴向力的作用下，在所述第一位置和第二位置之间产生轴向位移，其中在第一位置，蜗杆通过第一齿段与从动轮啮合；在第二位置，蜗杆通过第二齿段与从动轮啮合。

【技术实现步骤摘要】
安全带张紧驱动装置
根据权利要求书前序部分的内容，本专利技术主要涉及一种安全带张紧驱动装置，用于张紧能够围绕卷绕轴卷绕的安全带。
技术介绍
这种可逆的安全带缩紧驱动装置是通过德国专利DE102008048339A1而被熟知，在这项专利里一个电动机通过第一变速器(具体为螺旋齿轮变速器)驱动主转轴，主转轴通过在它一侧的第二变速器驱动以非转动方式安装在卷绕轴上的驱动轮以卷起安全带。这个第二变速器由一个安装在主转轴上的螺杆和一个驱动轮的外螺旋齿轮构成。 可逆的安全带张紧装置在不同情况下会被激活，例如在轻微撞击或者有生命危险的撞击时，在越野驾驶或是车辆出现迅速制动减速时，通过以上的激活可以引起安全带的绷紧。为了在这些情况下保持安全带的张紧，电动机会流通一个高强度的电流，通过该电流流通，汽车的电路会出现不希望的负荷过重。 安全带张紧装置在撞击情况下进行收紧会产生烟火并导致满负荷张紧，这会引起安全带张紧装置的电动机断路。接着导致安全带张紧装置会通过剩余电流由电力驱动，因此会再次联接安全带张紧装置，导致对功率极限值的干扰。此外，电动机的剩余电流会使车辆的电器网络负担加重。 除此之外，在满负荷张紧时，会出现高动态负荷状况。这种负荷会导致在安全带张紧装置驱动阶段的高扭矩(保持阶段)，从而导致大的啮合力，尤其是在使用的齿轮构件是外螺旋齿轮时，会导致高的轴向力，这种高的轴向力会引起啮合构件(例如齿轮体和安全带张紧装置壳内的轴承)的变形，因此可能导致稳定性降低，最终导致啮合构件的损害及机械性能的下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种预先指定形式的安全带张紧驱动装置，在安全带张紧驱动装置高被动负荷(比安全带主动张紧负荷要高很多)情况下不存在任何啮合零件损坏或者故障的危险，从而使得负载能力至少不会降低。此外，在安全带张紧驱动装置触发时，安全带快速张紧也成为可能。 该目的将通过具有权利要求所述特征的安全带张紧驱动装置实现。 这种安全带张紧驱动装置可以用于张紧能够围绕卷绕轴卷绕的安全带，其包括一由驱动 单元驱动的主轴和带有蜗杆和从动轮的蜗杆传动装置，其中所述蜗杆以非转动连接方式 (drehmomentfest)安装在所述主轴上，所述从动轮以非转动连接方式(drehfest)安装在卷绕 轴上并与所述蜗杆啮合； 根据本专利技术其特征在于: -所述蜗杆包括具有第一齿轮形状的第一齿段，并且在蜗杆的第一位置所述第一齿段与从动轮啮合； -所述蜗杆包括至少一个具有第二齿轮形状的第二齿段，第二齿段位于第一齿段后，第一齿轮形状和第二齿轮形状不相同；并且 -所述蜗杆在承受轴向力的作用下，在所述第一位置和第二位置之间产生轴向位移，其中在第一位置，蜗杆通过第一齿段与从动轮啮合；在第二位置，蜗杆通过第二齿段与从动轮啮合。 按照本专利技术的蜗杆实施例，由于施加到蜗杆上轴向力使得具有相应齿轮形状的齿段通过非转动连接的蜗杆的轴向位移与从动轮嵌接啮合。从动轮处的齿轮形状设计成可以使蜗杆传动装置达到理想的传动系数，也就是在少量负荷的情况时，会产生高的传动系数，在大负荷的情况下，从动轮处会产生小的传动系数。 比如，在作为蜗杆静止位置的第一位置上，就可以通过选择第一齿轮形状，在扭矩较小的情况下，迅速避免安全带松脱，并将扭矩迅速传递，在从动轮所承受载荷不断增大时，通过使蜗杆轴向位移，使第二齿段上的齿轮与从动轮相啮合。而选择第二齿段是由于在蜗杆的该位置上传递较大的扭矩的过程中，可以自动调节成相应较小的传动系数。这样，从动轮达到较高的耦合力，从而可以通过蜗杆轴向位移来消除过载的危险。安全带张紧驱动装置的承载能力可以有效的提高，同时根据正常乘客身体前移而产生的载荷来设计蜗杆驱动装置的结构强度。 在本申请中，可以将蜗杆的第二齿段齿轮形状设计成可以降低传动系数的结构，以便在传动系数降低后可以使蜗杆传动装置形成自锁，由此可以在没有由实施为电动机的驱动单元提供的逆流(Gegenstromung)的条件下就能顶得住从动轮上巨大的有效载荷。 根据本专利技术的实施例，当蜗杆被安装在主轴上并且在第一位置和第二位置之间可以移动的情况下便会体现出尤为明显的优势，并且使安全带张紧装置结构更为简易单。 本专利技术的另一实施例是设置一个弹簧兀件，其朝着第一位置的方向向蜗杆施加一预应力。这样的话，只是在第二位置上的时候才需要一个轴向力来推动蜗杆，因为从第一位置到第二位置时，蜗杆可以在弹簧元件的弹力作用下自动被弹回。 根据本专利技术的实施例，在进一步的优选结构设计中，在蜗杆上使用了促动器，产生一个作用到蜗杆上的轴向力，以使蜗杆在第一位置和第二位置之间移动。在蜗杆通过一个弹簧元件沿第一位置的方向承受预应力的情况下，该促动器可以引起从第一位置向第二位置的位移，因为在弹簧元件弹力作用下，蜗杆会沿相反方向被推回至第一位置。 该促动器优选为带有齿轮的电动机组，蜗杆的齿条结构同该齿轮形成有效的啮合。由此蜗杆可以自由转动，不过也可以通过和蜗杆齿条结构相啮合的齿轮作用沿轴向移动。 作为替换，也可以用一个电磁系统来替代电动机组，该电磁系统具有一在两个切换位置之间枢轴摆动的控制摇杆，在电磁系统运转的过程中，控制摇杆可操作的连接到蜗杆。在电磁系统通电的情况下，控制摇杆被切换到一蜗杆将被移动到的位置处。当蜗杆被弹簧元件向第一位置的方向施加了一预应力的情况下，电磁系统只有通过使用控制摇杆才能使蜗杆从第一位置向第二位置位移，因为在相反的方向上，蜗杆在弹簧元件弹力的作用下会被推回到第一位置。 根据本专利技术的另一个实施例，通过在从动轮上施加载荷，进而产生施加到蜗杆上的轴向力，由于施加在从动轮上的载荷的作用，蜗杆顶着弹簧元件的弹力从第一位置移动第二位置。 通过本专利技术的实施例，根据从动轮和/或蜗杆上的载荷确定安全带张紧驱动装置的工作状态，具有相应齿轮形状的蜗杆齿段可以通过非转动连接的蜗杆的轴向位移自动地与从动轮啮合。这里，齿段上的齿轮形状可以进行特殊设计，以便可以相应地实现预想的传动效率。 根据本专利技术的另一个优选实施例，蜗杆上面有第一、第二两种齿轮形状，其齿距也不相同。同第一齿轮形状相比，第二齿轮形状的齿距更小一些。 在蜗杆的第一位置上,载荷较小的情况下，第一齿轮形状和从动轮的哨合的传动比小于在载荷逐渐增大的情况下蜗杆沿轴向移动到第二齿轮形状与从动轮啮合位置的值。这就意味着，与移动后的位置相比，蜗杆在第一位置可以传递输出一个更高的转数。这样就可以在与负载相关的传动比变化与传动效率的变化之间建立起联系。 特别优选的是，在本专利技术的进一步设计中，蜗杆具有第一、第二两种不同的齿轮形状，其中第二齿轮形状的齿距是第一齿轮形状的齿距的整数因子，优选地约为第一齿轮形状齿距大小的1/2。由于这个1/2的关系，蜗杆的第一齿轮形状与从动轮啮合时的传动比是第二齿轮形状与从动轮啮合时的二倍。 进一步，可以使第二齿轮形状的齿距在第二齿段上连续减小，这样一来当蜗杆在轴向的位移逐渐增加时，在第二齿段上蜗杆传动装置可以形成自锁。 根据本专利技术的另一个实施例，蜗杆上有第一、第二两种齿轮形状，其中第一齿轮形状和第二齿轮形状之间有连续的过渡。因此可以减小在第一、二齿段之间的过渡阶段的啮合阻力。 根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全带张紧驱动装置（1），用于张紧能够围绕卷绕轴（4）卷绕的安全带（2），其包括：‑由驱动单元（3）驱动的主轴（13），以及‑带有蜗杆（12）和从动轮（11）的蜗杆传动装置（10），其中所述蜗杆（12）以非转动连接方式安装在所述主轴（13）上，所述从动轮（11）以非转动连接方式安装在卷绕轴（4）上并与所述蜗杆啮合；其特征在于：‑所述蜗杆（12）包括具有第一齿轮形状（14）的第一齿段（a），并且在蜗杆的第一位置（I）所述第一齿段（a）与所述从动轮（11）啮合；‑所述蜗杆（12）包括至少一个具有第二齿轮形状（15）的第二齿段（b），第二齿段（b）位于第一齿段（a）后，第一齿轮形状（14）和第二齿轮形状（15）不相同；并且‑所述蜗杆（12）在承受轴向力的作用下，在所述第一位置（I）和第二位置（II）之间产生轴向位移，其中在第一位置（I），蜗杆通过第一齿段（a）与从动轮（11）啮合；在第二位置（II），蜗杆通过第二齿段（b）与从动轮（11）啮合。

【技术特征摘要】
2013.03.25 DE 102013205246.41.一种安全带张紧驱动装置(I )，用于张紧能够围绕卷绕轴(4)卷绕的安全带(2)，其包括: -由驱动单元(3)驱动的主轴(13)，以及 -带有蜗杆(12)和从动轮(11)的蜗杆传动装置(10)，其中所述蜗杆(12)以非转动连接方式安装在所述主轴(13 )上，所述从动轮(11)以非转动连接方式安装在卷绕轴(4)上并与所述蜗杆啮合； 其特征在于: -所述蜗杆(12)包括具有第一齿轮形状(14)的第一齿段(a)，并且在蜗杆的第一位置(I)所述第一齿段(a)与所述从动轮(11)啮合； -所述蜗杆(12)包括至少一个具有第二齿轮形状(15)的第二齿段(b)，第二齿段(b)位于第一齿段(a)后，第一齿轮形状(14)和第二齿轮形状(15)不相同；并且 -所述蜗杆(12)在承受轴向力的作用下，在所述第一位置(I)和第二位置(II)之间产生轴向位移，其中在第一位置(I )，蜗杆通过第一齿段(a)与从动轮(11)啮合；在第二位置(II)，蜗杆通过第二齿段(b)与从动轮(11)啮合。2.根据权利要求1所述的安全带张紧驱动装置(I)，其特征在于:所述蜗杆(12)可移动地安装在所述主轴(13)上的第一位置(I)和第二位置(II)之间。3.根据权利要求1或2所述的安全带张紧驱动装置(I)，其特征在于:安装了弹簧元件(16)，其朝着第一位置(I)的方向向蜗杆施加一预应力。4.根据上述权利要求中任一项所述的安全带张紧驱动装置(1)，其特征在于:使用一促动器(20 )产生轴向力施加在蜗杆(12 )上。5.根据权利要求4所述的安全带张紧驱动装置(1)，其特征在于:所述促动器(20)和所述弹簧元件(16)设计成这种结构，即在由促动器(20)产生的轴向力作用下，所述蜗杆(12)(12)顶着由弹簧元件(16)产生的弹力，从第一位置(I)移动到第二位置(II)。6.根据权利要求4或5所述的安全带张紧驱动装置(I)，其特征在于:所述促动器(20)为带有齿轮(21)的电动机组,所述蜗杆(12 )包括与齿轮(21)可操作连接的齿条结构(19 )。7.根据权利要求4或5所述的安全带张紧驱动装置(I)，其特征在于:所述促动器为具有一在两个切换位置之间枢轴摆动的控制摇杆(22)的电磁系统(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·卢赫特，M·科普，P·苏尔劳，
申请(专利权)人：IMS传动装置有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE