[0001] 本发明涉及车辆的安全装置，具体地，涉及安全带的锁扣组件和安全带锁扣。

[0002] 用于车辆的安全带是一种安全装置，其用于在碰撞时，对乘员进行约束，并且避免碰撞时乘员与方向盘及仪表板等发生二次碰撞，或者避免碰撞时乘员冲出车外导致死伤。用于车辆的安全带又可以称为座椅安全带，是乘员约束装置的一种。这种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。

[0003] 如熟知的情况，安全带通过从安全带卷收器处拉出的织带，束缚坐在座位上的乘坐人员，在车辆发生碰撞等情况下，用于将乘坐人员固定在座椅上保护乘坐人员。作为一种类型的安全带，在车辆发生碰撞等情况下，当水平方向上大于规定值的加速度发生作用时，通过加速度传感器检测出此加速度，启动安全带的锁定机构，由此无法拉出安全带。

[0004] 但是，在碰撞发生后，如果确定乘客已经处于安全的情况下，例如安全气囊已经展开，则期望安全带能够适当松开来降低乘客胸部受到的力，以在确保乘客安全性的同时提高乘客的舒适性。

[0039] 以下将结合附图描述根据本发明的锁扣组件和安全带锁扣的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明描述的各个实施例既可以单独使用，也可以任意组合，本发明的保护范围由权利要求书限定。

[0040] 此外，空间相关术语(诸如“上”、“下”、“左”和“右”等)用于描述附图所示的元件与另一个元件的相对位置关系。因此，空间相关术语可以应用到使用时与附图所示的方向不同的方向中。显然，虽然为了易于说明，所有这些空间相关术语指的是附图所示的方向，但是本领域技术人员能够理解可以使用与附图中所示的方向不同的方向。

[0041] 图1(a)和图1(b)示意性地示出根据本发明的锁扣组件。以下参照图1(a)和图1(b)描述根据本发明的锁扣组件。

[0042] 如图1(a)和图1(b)所示，本发明提供了一种锁扣组件1，该锁扣组件1包括锁扣10和限力模块20，其中，锁扣10用于与锁舌(未示出)配合以将安全带固定到座椅，如通常情况下，锁舌可以从锁扣10的开口端插入锁扣10并且由此被卡紧在锁扣10中，以及，连接到锁舌的安全带同样地由此被固定到了锁扣10。限力模块20被连接到锁扣10并且用于限定力阈值，需要说明的是，本文中的术语“力阈值”用于评估锁扣10所受到的力并且据此确定了锁扣10是否在受到的力的作用下产生移动，当锁扣10未受到力或者受到的力小于限力模块20限定的力阈值时，则如图1(a)所示，锁扣10相对于限力模块20处于某一位置；然而，当锁扣10受到了大于力阈值的较大力F时，则锁扣10相对于限力模块20处于另一位置，如图1(b)所示。能够清楚地看出，相较于图1(a)，图1(b)中锁扣10和限力模块20之间的距离增大，换言之，在图1(b)所示的情形中，由于锁扣10发生了位移而减小了安全带对座椅上的乘客的束缚，乘客胸部受到的安全带施加的力减小，由此避免安全带过紧伤害乘客以及提高乘客的舒适度。

[0043] 以下详细描述本发明多个实施例中的锁扣组件。

[0044] 图2示意性地示出根据本发明第一实施例的锁扣组件的结构。图3示意性地示出图2中芯轴的结构。图4示意性地示出图2中芯轴和缠绕构件的结构。以下参照图2‑图4描述根据本发明第一实施例的锁扣组件的结构。

[0045] 如图2所示，本发明的锁扣组件1的限力模块20包括芯轴201、缠绕构件202和扭杆203。接下来，对本实施例中的上述构件进行详细描述。

[0046] 结合图3和图4，在本发明的锁扣组件1中，芯轴201具有中空的结构，扭杆203定位在芯轴201的中空内腔中以与芯轴201同轴地布置。缠绕构件202部分地被缠绕在芯轴201的外周面并且与锁扣10连接，为此，缠绕构件202被设置为具有图2中示为具有基本同心布置多个圈的下部和倒U型的上部，该下部被用作缠绕在芯轴201的外周面上的缠绕部2021，该上部被用作固定到锁扣10上的固定部2022，作为一个示例，缠绕构件202的倒U型上部挂在锁扣10下端伸出的钩状连接部上，以实现缠绕构件202和锁扣10之间的连接及固定，当然也可以采用其他连接方式(例如，焊接)实现缠绕构件和锁扣之间的连接。

[0047] 如图3中清楚示出的，芯轴201具有腔室2011，该腔室2011大致为在芯轴201的周向上延伸的腔室并且具有前侧的U型入口和后侧的出口，相应地，如图4中清楚示出的，缠绕构件202包括一条线型件和与该线型件固定在一起的U型连接端，具体地，线型件原本为线条型的构件，之后，线型件被弯折且线型件的两端均被固定到连接端。如在图3中示出的，缠绕构件202的线型件从腔室2011的入口进入腔室2011、之后从腔室2011的出口离开腔室2011、接下来在芯轴201的外周面上以部分部段缠绕以形成缠绕部2021，与此同时，线型件的两端之间的未缠绕在芯轴201的部分部段形成用于与锁扣10连接的固定部2022。而且，随着缠绕构件202的线型件进入芯轴201的腔室2011，U型连接端卡在腔室2011的U型入口，换言之，缠绕构件202的U型连接端与芯轴201上腔室2011的U型入口以形状配合的方式，实现缠绕构件202与芯轴201的连接。能够理解，在如图1(b)所示的情形中，当锁扣10受到力F时，由于缠绕构件202在其固定部2022处于锁扣10固定在一起，因此，缠绕构件202的缠绕部2021在力F的作用下，被拉动而逐渐卷开以离开芯轴201的外周面，与此同时，芯轴201在其外周面与缠绕构件202的缠绕部2021之间的摩擦力的作用下，随着缠绕部2021卷开而旋转。

[0048] 在本发明的第一实施例中，如图2所示，锁扣组件1还可以包括框架204和固定板205，并且，固定板205被固定到框架204的右侧，框架204作为容纳件将芯轴201和扭杆203容纳在内，这在图1(a)和图1(b)中示出。在如图2所示的实施例中，框架204的下侧可以设置固定孔，该固定孔结合固定螺栓，可以将限力模块固定到车辆座椅的预定位置处，例如，车辆座椅的座垫处。固定板205作为固定件，用于与扭杆203的第二端2032固定，例如，扭杆203的第二端2032被设置为具有第二外花键部，固定板205上设置有与第二外花键部配合的第二内花键部，以及，固定板205上还设置有围绕第二内花键部并且在厚度方向上凸出的凸台(其在图2中示为位于固定板205的左侧面上)，并且，固定板205被设置为不能够与芯轴201一起旋转，由此，扭杆203的与固定板205以花键方式连接的第二端2032也被设置为不能够与芯轴201一起旋转。

[0049] 芯轴201的左端可旋转地支撑在框架201的左侧，芯轴201的右端可旋转地支撑在固定板205的凸台2051上，当然，芯轴201的左端和右端也可以选择以其他方式被可旋转地支撑。

[0050] 并且，扭杆203的第一端2031被设置为具有第一外花键部，芯轴201的左端的内侧面上设置有与第一外花键部配合的第一内花键部，扭杆203在第一端处2031处以花键连接的方式与芯轴201连接以在扭杆203的第一端2031处能够与芯轴201一起旋转。

[0051] 当然，这仅仅是示例，作为扭杆的左端与芯轴可一起旋转的替换例或者除此设置方式之外的额外设置，扭杆还可以在其两端之间的任何位置处与芯轴可一起旋转的连接。能够理解，如果锁扣10受到的力F导致缠绕构件202的缠绕部2021被拉动而逐渐卷开以离开芯轴201的外周面，则芯轴201在其外周面与缠绕构件202的缠绕部2021之间的摩擦力的作用下，将随着缠绕部2021卷开而旋转。而且，当芯轴201旋转时，扭杆203的第一端2031也将会随着芯轴201旋转，而扭杆203的第二端2032被固定，因此，扭杆203发生扭转变形。也就是说，锁扣10受到的力F需要至少足以引起扭杆203发生扭转变形，即，在本发明的第一实施例的锁扣组件1中，限力模块20至少通过扭杆203设定其力阈值。

[0052] 因此，在本发明的锁扣组件中，通过设置限力模块，能够在锁扣受到的力大于限力模块限定的力阈值时，扭杆在其仅仅一部分处与芯轴一起旋转而发生扭转变形，同时缠绕构件的缠绕部随着芯轴旋转而离开芯轴的外周面以逐渐展开，使得锁扣能够移动而导致与限力模块之间的距离变大，导致在安全带的拉出长度不变的情况下，安全带连接到锁舌的一端发生了移位而对乘客施加的束缚减小，乘客胸部受到的安全带施加的力减小，由此避免安全带过紧伤害乘客以及提高乘客的舒适度。

[0053] 因此，本发明的锁扣组件具有限力缓冲功能，具体地，在碰撞发生后，如果确定乘客已经处于安全的情况下，能够适当松开安全带来降低乘客胸部受到的力，因此在确保安全性的同时提高了乘客的舒适性。

[0054] 图5示意性地示出根据本发明第二实施例的锁扣组件的结构。图6(a)和图6(b)示意性地示出图5中部分构件的结构。以下参照图5、图6(a)和图6(b)描述根据本发明的第二实施例。

[0055] 与本发明的第一实施例相同，锁扣组件包括锁扣10和限力模块20，限力模块20包括芯轴201、缠绕构件202和扭杆203。芯轴201具有中空的结构，扭杆203定位在芯轴201的中空内腔中以与芯轴201同轴地布置，并且，扭杆203在其第一端2031处能够与芯轴201一起旋转。锁扣组件1还包括框架204和固定板205，并且，固定板205被固定到框架204的右侧，框架204作为容纳件将芯轴201和扭杆203容纳在内。固定板205作为固定件，用于与扭杆203的第二端2032固定，并且，固定板205被设置为不能够与芯轴201一起旋转。芯轴201的左端可旋转地支撑在框架201的左侧，芯轴201的右端可旋转地支撑在固定板205的凸台2051上，并且，扭杆203的第一端2031被设置为与芯轴201连接以在扭杆203的第一端2031处能够与芯轴201一起旋转。

[0056] 以下主要对第二实施例与第一实施例之间的不同之处进行说明，相同之处不再赘述以避免冗余。

[0057] 如图5所示，在本发明的第二实施例中，限力模块20还包括螺母206，固定板205的凸台2051的外周面上设置有螺纹部，以与螺母206连接。而且，如图6(a)和图6(b)所示，芯轴201与螺母206形状配合并且经由螺母206可旋转地连接到凸台2051上。作为一个示例，螺母
206具有六边形的外缘，相应地，芯轴201的右端处设置有六边形的内表面，以与六边形的螺母206形状配合。需要说明的是，芯轴201与螺母206之间的相对配合用于确保芯轴201与螺母206之间不发生相对旋转，即，确保螺母206在芯轴201的圆周方向上相对于芯轴201不发生相对位移。

[0058] 此外，如图6(a)和图6(b)所示，螺母206的厚度小于凸台2051上的螺纹部的长度，以确保螺母206在凸台2051能够进行适当移位。

[0059] 在本发明的第二实施例中，当锁扣10受到的力大于限力模块20限定的力阈值而引起芯轴201旋转时，螺母206与芯轴201一起旋转，螺母206在随着芯轴201旋转时，螺母206还将朝着靠近固定板205的方向在固定板205的螺纹部上移动，直到移动到固定板205的螺纹部的最右端，然后螺母206和芯轴201一起停止旋转，即，螺母206在凸台2051的螺纹部上从图6(a)所示的位置移动到图6(b)所示的位置。

[0060] 因此，在本发明的第二实施例中，由于限力模块还设置了螺母，该螺母与固定板的凸台螺纹连接，且与芯轴形状配合，由此通过螺母在凸台上的位移量限定了芯轴的旋转量，从而避免了芯轴旋转过多导致锁扣移位过大，由此防止安全带不能够向乘客施加足够的束缚力。因此，本发明的第二实施例中的锁扣组件在提升乘客的舒适度的同时，进一步提升了安全性。

[0061] 图7示意性地示出根据本发明第三实施例的锁扣组件的结构。图8(a)和图8(b)示意性地示出图7中部分构件的结构。以下参照图7、图8(a)和图8(b)描述根据本发明的第三实施例。

[0062] 与本发明的第一实施例相同，锁扣组件包括锁扣10和限力模块20，限力模块20包括芯轴201、缠绕构件202和扭杆203。芯轴201具有中空的结构，扭杆203定位在芯轴201的中空内腔中以与芯轴201同轴地布置，并且，扭杆203在其第一端2031处能够与芯轴201一起旋转。锁扣组件1还包括框架204和固定板205，并且，固定板205被固定到框架204的右侧，框架204作为容纳件将芯轴201和扭杆203容纳在内。固定板205作为固定件，用于与扭杆203的第二端2032固定，并且，固定板205被设置为不能够与芯轴201一起旋转。芯轴201的左端可旋转地支撑在框架201的左侧，芯轴201的右端可旋转地支撑在固定板205的凸台2051上，并且，扭杆203的第一端2031被设置为与芯轴201连接以在扭杆203的第一端2031处能够与芯轴201一起旋转。

[0063] 以下主要对第三实施例与第一实施例之间的不同之处进行说明，相同之处不再赘述以避免冗余。

[0064] 如图7所示，限力模块还包括变形件207，该变形件207被固定到固定板205上，例如，变形件207在一端处被卡入固定板205中。如图8(a)所示，变形件207大致为弧形构件，而且，变形件207并且包括左侧的第一段弧2071、右侧的第二段弧2072和中间的第三弧段2073，第三弧段2073相对于第一弧段2071和第二弧段2072径向外凸；并且，第一弧段2071、第二弧段2072和第三弧段2073构成的弧部在芯轴201的径向上被定位在扭杆203和芯轴201之间。在锁扣10未受到力或者受到的力小于力阈值时，如图8(a)所示，芯轴201内周面上的凸部位于第三弧段2073的内周面处，并且芯轴201的该凸部至少部分地相比于第一弧段
2071和第二弧段2072位于更靠径向靠外的位置。当锁扣10受到的力大于力阈值而引起芯轴
201旋转时，如图8(b)所示，芯轴201内周面上的凸部在圆周方向上旋转至少一圈，以从第三弧段2073的内周面移动经过第一弧段2071和第二弧段2072两者的内周面，从而使得被经过的第一弧段2071和第二弧段2072的径向尺寸增大。当然，图8(b)所示的设计仅仅是示例，芯轴201不限于旋转经过一整圈或者多圈，芯轴201内周面上的凸部还可以在圆周方向上旋转经过某一角度，以从第三弧段2073的内周面移动经过第一弧段2071的内周面，从而使得被经过的第一弧段2071的径向尺寸增大；或者，芯轴201内周面上的凸部还可以在圆周方向上旋转经过某一角度，以从第三弧段2073的内周面移动经过第二弧段2072的内周面，从而使得被经过的第二弧段2072的径向尺寸增大。

[0065] 能够理解，芯轴201内周面上的凸部使得被该凸部经过的第一弧段2071和/或第二弧段2072的径向尺寸增大，由于芯轴201想要旋转就不得不抵抗扭杆203扭转变形的同时、还要抵抗芯轴201与变形件207之间的摩擦力，因此，芯轴201相比于本发明的第一实施例将更缓慢地旋转，这确保锁扣10缓慢移动以远离限位单元。换言之，锁扣10受到的力除了要抵抗扭杆203的扭转变形，还要抵抗芯轴201内周面上的凸部与第一弧段2071和/或第二弧段2072之间的摩擦力。需要注意的是，本发明的第三实施例中设置的变形件仅在芯轴201旋转的初始阶段起作用。这种设计考虑了如下情形：当车辆刚发生碰撞、安全气囊尚未展开时，即，第一阶段，基本仅靠安全带的作用力保护乘客以避免其离开座椅，当安全气囊完全展开时，即，第二阶段，安全带和气囊两者共同保护乘客。对于本发明的第三实施例中的锁扣组件，由于在第一阶段中，设置为扭杆和变形件两者共同限制锁扣的移动，在第二阶段中，考虑到气囊向乘客施加了束缚力由此设置为仅扭杆限制锁扣的移动，因此，乘客在第一阶段和第二阶段中受到的作用力基本相等，这避免了乘客短时间内承受的力变化过大、由此进一步提升了乘客的舒适度。

[0066] 图9示意性地示出根据本发明第四实施例的锁扣组件的结构。图10示意性地示出图9中缠绕构件的结构。图11示意性地示出图9中芯轴的结构。以下参照图9、图10和图11描述根据本发明的第四实施例。

[0067] 与本发明的第一实施例相同，锁扣组件包括锁扣10和限力模块20，限力模块20包括芯轴201′、缠绕构件202′和扭杆203。芯轴201′具有中空的结构，扭杆203定位在芯轴201的中空内腔中以与芯轴201′同轴地布置，并且，扭杆203在其第一端2031处能够与芯轴201′一起旋转。

[0068] 以下主要对第四实施例与第一实施例之间的不同之处进行说明，相同之处不再赘述以避免冗余。

[0069] 如图9所示，作为第一实施例中的框架204的替换例，在本发明的第四实施例中，设置罩盖204′以用于可旋转地支撑芯轴201′的左端，并且，固定板205′上的左侧面未设置凸台，芯轴201′的右端被可旋转地支撑在固定板205′的开口处。固定板205′被固定到罩盖204′的右侧，使得罩盖204′和固定板205′两者共同界定用于将芯轴201′和扭杆203容纳在内的容纳腔。固定板205′作为固定件，用于与扭杆203的右端固定，并且，固定板205′被设置为不能够与芯轴201一起旋转，由此，扭杆203的与固定板205′固定在一起的右端同样地不能够与芯轴201一起旋转。而且，芯轴201的右端可旋转地支撑在固定板205′上，以及，扭杆
203的左端被设置为与芯轴201′连接以在扭杆203的左端处能够与芯轴201′一起旋转。

[0070] 如图11所示，芯轴201′在外周面上设置有多条轨道，该轨道用于引导后文所述的缠绕构件202′在芯轴201′上的缠绕操作和/或卷开操作。并且芯轴201′上同样地具有供缠绕构件202′的线型件穿过的两个开口，相应地，如图10中清楚示出的，缠绕构件202′包括一条线型件和与该线型件固定在一起的直线型连接端，具体地，线型件的两端均被固定到连接端，连接端相对于线型件为膨胀的端部。能够理解，缠绕构件202′的线型件从芯轴201′的一个开口穿过、之后从芯轴201′的另一个开口穿过、接下来在芯轴201′的外周面上以部分部段缠绕以形成缠绕部，与此同时，线型件的两端之间的未缠绕在芯轴201′的部分部段形成用于与锁扣10连接的固定部。而且，随着缠绕构件202′的线型件穿过芯轴201′的第一个开口，膨胀端形式的连接端卡在该开口处，换言之，缠绕构件202′的连接端与芯轴201′上的一个开口以卡合的方式，实现缠绕构件202′与芯轴201′的连接。能够理解，当锁扣10受到力F时，由于缠绕构件202′在其固定部处于锁扣10固定在一起，因此，缠绕构件202′的缠绕部2021′在力F的作用下，被拉动而沿着芯轴201′上的轨道逐渐卷开以离开芯轴201′的外周面，与此同时，芯轴201′其外周面与缠绕构件202′的缠绕部2021之间的摩擦力的作用下，随着缠绕部2021′卷开而旋转。

[0071] 此外，罩盖204′的下侧可以设置固定孔，该固定孔结合固定螺栓，可以将限力模块固定到车辆座椅的预定位置处，例如，车辆座椅的座垫处。

[0072] 能够理解，相较于本发明的第一实施例，在本发明的第四实施例，通过设置罩盖和固定板来容纳芯轴和扭杆，限力模块的体积较小，与此同时，芯轴上设置了用于缠绕构件的缠绕操作和/或卷开操作的轨道，这确保方便且顺利地执行缠绕构件的缠绕操作和/或卷开操作。

[0073] 图12示意性地示出根据本发明第五实施例的锁扣组件的结构。以下参照图12描述根据本发明的第五实施例。

[0074] 本发明的第五实施例作为本发明的第四实施例的改进，并未在罩盖204′的下侧处设置安装孔，相应地，在扭杆203具有中空结构，该扭杆203的轴向上设置周向延伸的固定孔203A，该固定孔203A结合固定螺栓，可以将限力模块固定到车辆座椅的预定位置处，例如，车辆座椅的座垫处。

[0075] 能够理解，相较于本发明的第四实施例，在本发明的第五实施例，通过省略罩盖上的安装孔，罩盖的体积变小，由此进一步减小限力模块的体积。

[0076] 尽管本发明的实施例以缠绕构件被构造为包括线型件和连接端进行了描述，但是，需要说明的是，本发明的缠绕构件不限于此，缠绕构件当然可以设置为其他的形式，例如，缠绕构件可以包括片状件(类似于织带)，该片状件的两端分别与芯轴和锁扣固定地连接。

[0077] 本发明的另一方面还提供了一种安全带锁扣，其包括锁舌和与锁舌配合的本发明的锁扣组件。参照本发明的锁扣组件描述的优点同样地适用于本发明的安全带锁扣。

[0078] 如前所述，尽管说明中已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了说明，但是本发明不限于上述具体实施方式，本发明的保护范围应当由权利要求书及其等同含义来限定。