CN101096199A - 一种预紧式安全带的高效预紧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预紧式安全带的高效预紧器，旨在提供一种结构简单，体积小，成本低，动力传递效益高的预紧器，其包括活塞杆，活塞杆导向头，气缸，气体发生器，气体发生器信号线，连接绳索，卷轴器芯轴，动力轮，卡止爪，基座，活塞杆滑道，当车辆发生碰撞时，传感器将触发信号付给气体发生器产生爆破，产生的高压气体推动气缸内的活塞杆及活塞杆导向头运动，推动连接绳索运动，连接绳索拉动动力轮旋转，动力轮旋转时带动卡止爪一起运动并将卡止爪向里面挤压，卡止爪被挤压后将动力轮与卷轴器芯轴的端部锁止在一起，使卷轴器芯轴随着动力轮同步旋转并将绕在上面的安全带织带回收，将乘员往回拉，消除乘员的间隙达到预紧的目的，提高安全带的保护效果。

Description

一种预紧式安全带的高效预紧器

技术领域

本发明涉及一种安全带的预紧装置，特别是一种用于驾驶员或乘员座椅上的安全带的预紧装置。

背景技术

在现有技术中，通常，为了乘员的舒适性，安全带的卷收力不能过大；但是，如果安全带与人体之间的间隙过大，在发生碰撞时，这种存在的间隙将减小安全带的有效作用范围，降低安全带的效能。预紧式安全带使用预紧装置，当碰撞达到一定程度时，启动预紧装置，带动卷轴器芯轴反向回转，使安全带织带缩短一定距离，有效消除人体与安全带之间的间隙，从而提高安全带的有效作用。但现有的安全带也存在着一定不足之处，如美国TRW公司的预紧式安全带，虽然具有较好的预紧效果，但该安全带的预紧装置采用了变速结构的方法减少安全带的体积，以满足车辆安全的空间要求；又如德国AUTOLIV公司生产的安全带的预紧装置，采用火药推动十三个金属球，金属球推动卷轴器的端部的莲花状的动轮带动卷轴器的芯轴反转，这些安全带的预紧机构都能够起到预紧的功能，达到在车辆碰撞时减少间隙提高安全带的有效保护作用。但这些技术也存在着一些不足之处，主要表现如下方面：

1.可靠性差：预紧装置要达到一定的有效作用必须保证卷轴器反向回转一定的圈数，一般是0.9至1.2圈，要达到规定的圈数，那么活塞的运动必须要有一定的行程，但由于车辆上用于安装安全带的空间有限，所以采用了变速机构将活塞的有效行程进行加长，如美国TRW公司生产的预紧式安全带就是采用齿轮变速的方法来加长活塞的有效行程；采用变速结构虽然能加大行程，但由于变速机构的传动复杂，特别是由于需要多个齿轮相互连接配合，其中的任何一个齿轮或齿轮中心轴在碰撞过程中受到损坏都会降低安全带的有效作用甚至会失安全带失去保护作用，因而可靠性差；

2.零部件过多，生产成本高：由于采用现有技术结构复杂，零部件多，使得生产成本增加；

3.结构复杂，生产工艺要求高：由于产品的零部件多，精度要求高，使得生产工艺要求高；

4.体积过大：虽然采用变速机构减少了预紧机构的长度，但却同时增加了产品的体积，给实际使用安装带来不便。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术所存在的缺陷，提供一种预紧式安全带的高效预紧器，其包括活塞杆，活塞杆导向头，气缸，气体发生器，气体发生器信号线，连接绳索，卷轴器芯轴，动力轮，卡止爪，基座，活塞杆滑道，所述的连接绳索的一端缠绕在动力轮的外周边上，其端头固定在动力轮上，连接绳索的另一端绕过活塞杆导向头后被固定在基座上，所述的动力轮套在卷轴器芯轴的端部，拉动绕在动力轮外圈的连接绳索则动力轮会旋转，在动力轮上安装有固定销，固定销将动力轮与基座固定在一起以保证平时动力轮处于稳定状态，在动力轮的内圈安装有卡止爪，所述的卡止爪位于动力轮与卷轴器芯轴之间，卡止爪与卷轴器芯轴紧密配合但平时不相接触，所述的活塞杆在气缸内，在高压气体的推动下活塞杆可以在气缸内移动，所述的活塞杆导向头在活塞杆的端头，活塞杆导向头在运动时会受到活塞杆滑道的约束，活塞杆导向头在滑道内运动时会带动从其中穿过的连接绳索一起移动，由于连接绳索的一端固定在基座上不能动，因此当连接绳索移动只能带动另一端运动，连接绳索在活塞杆导向头的推动下运动时会带动所缠绕的动力轮旋转，动力轮旋转时会将固定销剪断从稳定状态进入运动状态，动力轮旋转时会带动安装在内圈的卡止爪旋转并将卡止爪向里面挤压，所述的卡止爪被挤压后将动力轮与卷轴器芯轴的端部卡紧在一起，动力轮旋转时会带动卷轴器芯轴同步旋转，卷轴器芯轴旋转会带动绕在上面的织带旋转，织带回转带动乘员向后运动靠近座椅背部，达到预紧的效果，与车前部保持一定的距离提高安全带的保护作用。

在本发明提供的另一种预紧式安全带的高效预紧器中，所述的连接绳索的一端固定在基座上，另一端从活塞杆导向头的表面的滑槽绕过后与动力轮相连，并在动力轮的外圈上至少绕一圈以上。

在本发明提供的另一种预紧式安全带的高效预紧器中，所述的活塞杆导向头表面具有滑槽保证连接绳索可以方便地从表面滑动或滚动，活塞杆导向头可以是动滑轮，也可以定滑轮，也可以是弧形，只要与连接绳索表面相接触处能保证连接绳索能在表面滑动即可。

在本发明提供的另一种预紧式安全带的高效预紧器中，所述的活塞杆滑道位于基座上，当活塞杆被高压气体从气缸中推动后，活塞杆滑道会约束活塞杆及活塞杆导向头在滑道内滑动，活塞杆滑道的另一端呈半封闭状态既能保证气体发生器产生的高压气体的顺利排出，又能阻止活塞杆在失控情况下飞出去，活塞杆滑道可以是单独部件安装在基座上，也可以直接将基座的相应部位制成具有活塞杆滑道功能的形状，如在采用铝合金压铸基座时直接压铸成活塞杆滑道。

在本发明提供的另一种预紧式安全带的高效预紧器中，所述的活塞杆与气缸内壁紧密配合以保证高压气体的推力，也可以在活塞杆上面安装橡胶密封圈，以保证在高压气体的推动下有足够的推力。

在本发明提供的另一种预紧式安全带的高效预紧器中，所述的动力轮上安装有固定销，固定销将动力轮固定在基座上，以避免平时动力轮移位，当动力轮旋转时能将固定销切断，动力轮也可以通过与卡止爪固定在一起，通过卡止爪的一部分固定在基座上，同时将固定在一起的动力轮固定。

在本发明提供的另一种预紧式安全带的高效预紧器中，所述的卡止爪位于动力轮与卷轴器芯轴端部之间，与动力轮连接在一起，也可以直接与基座固定在一起，与卷轴器芯轴端部紧密配合但平时不接触，但当动力轮旋转时会推动卡止爪紧紧地卡住其中的卷轴器芯轴端部，使动力轮与卷轴器芯轴的端部紧紧锁止在一起。

在本发明提供的另一种预紧式安全带的高效预紧器中，所述的连接绳索在动力轮的外面至少绕有一圈以上，其一个端头固定在动力轮上。

采用本发明提供的一种用于预紧式安全带的高效预紧器，从根本上改变了现有技术所使用的变速机构实现预紧的方法，本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.预紧效率高：由于本发明一种用于预紧式安全带的高效预紧器结构简单，将活塞杆的有效行程提高了近一倍，而中间没有其它的变速机构，有效地提高了预紧式安全带的预紧效能；

2.零部件少，成本低：由于本发明的零部件的数量只有现有技术的一半，大大地降低了生产成本，同样规格的预紧装置的成本只有现有技术的三分之二左右，增加了产品的竞争力；

3.体积小：本发明一种预紧式安全带的高效预紧器将活塞杆的有效行程提高了近一倍，并不增加整个预紧装置产品的长度，同样达到了使卷轴器芯轴回转的技术要求，在长度相同的条件下，体积比现有的技术产品减少五分之一左右，增加了产品适配性，从而能适合更多车辆的安装要求。

附图说明

附图是本发明一种预紧式安全带的高效预紧器的结构示意图。

具体实施方式

如附图所示，其描绘了本发明的一个优选实施例，在这个实施例中，其中描绘了本发明提供的一种预紧式安全带的高效预紧器平时的状态，其中所述的动力轮4上安装有固定销3，固定销3将动力轮固定在基座12上，在动力轮4的内圈安装有卡止爪2，所述的连接绳索8的一端固定在动力轮4上并且绕动力轮4至少一圈以上，所述的卷轴器芯轴1的端部位于动力轮4内，所述的卡止爪2位于动力轮4与卷轴器芯轴1之间，与卷轴器芯轴1的端部紧密配合但平时不相接触，所述的连接绳索8的另一端绕过活塞杆导向头5后在基座上固定点6处固定，活塞杆导向头5位于活塞杆7的端头上，活塞杆7的另一端与气体发生器10相通。

当车辆发生碰撞时，传感器将触发信号通过气体发生器信号引线11传给气体发生器10，气体发生器10发生爆破，爆破后产生高压气体，高压气体推动气缸13内的活塞杆7运动，活塞杆7运动时位于其端部的活塞杆导向头5会推动连接绳索8随着一起运动，活塞杆导向头5由于受到活塞杆滑道9的约束只能在活塞杆滑道9内运动，并且活塞杆滑道9的端部呈缩口状保证了活塞杆7及其活塞杆导向头5不会由于失控而飞出；但由于连接绳索8的一端被固定点6固定在基座上不能动，所以连接绳索8与动力轮4相连的另一端会随着运动，连接绳索8带动动力轮4旋转，动力轮4旋转时切断固定销3后从平时的稳定状态进入旋转运动状态，旋转时带动安装在里面的卡止爪2一起运动并将卡止爪2向里面挤压，卡止爪2被挤压后将动力轮4与卷轴器芯轴2的端部锁止在一起，使卷轴器芯轴1随着动力轮4同步旋转，卷轴器芯轴1旋转时将绕在上面的安全带织带回收，织带往回卷收时就将乘员往回拉，消除乘员的间隙达到预紧的目的，提高安全带的保护效果。

显而易见，对于本专业的普通技术人员来说，本发明所提供的一种预紧式安全带的高效预紧器不仅能够安装在车辆上，还可以安装在具有座椅的使用安全带的其它移动设备上，例如游乐场所的运行设备。

前面所述的实施例仅仅是对本发明进行说明，而不是对本发明的限定，本发明请求保护的构思和范围都记录在本发明的权利要求书中。

Claims (8)

1.一种预紧式安全带的高效预紧器，包括活塞杆(7)，活塞杆导向头(5)，气缸(13)，气体发生器(10)，气体发生器信号线(11)，连接绳索(8)，卷轴器芯轴(1)，动力轮(4)，卡止爪(2)，基座(12)，活塞杆滑道(9)，其特征是，所述的连接绳索(8)的一端缠绕在动力轮(4)的外周边上，其端头固定在动力轮(4)上，连接绳索(8)的另一端绕过活塞杆导向头(5)后被固定点(6)固定在基座(12)上，所述的动力轮(4)套在卷轴器芯轴(1)的端部，拉动绕在动力轮(4)外圈的连接绳索(8)，动力轮(4)会旋转；在动力轮(4)上安装有固定销(3)，固定销(3)将动力轮(4)与基座(12)固定在一起以保证平时动力轮(4)处于稳定状态，在动力轮(4)的内圈安装有卡止爪(2)，所述的卡止爪(2)位于动力轮(4)与卷轴器芯轴(1)之间，卡止爪(2)与卷轴器芯轴(1)紧密配合但平时不相接触，所述的活塞杆(7)在气缸(13)内，在高压气体的推动下活塞杆(7)可以在气缸(13)内移动，所述的活塞杆导向头(5)在活塞杆(7)的端头，活塞杆导向头(5)在运动时会受到活塞杆滑道(9)的约束，活塞杆导向头(5)随着活塞杆(7)运动时会带动从其中穿过的连接绳索(8)一起移动，由于连接绳索(8)的一端由固定点(6)固定在基座(12)上不能动，因此当连接绳索(8)移动时只能拉动另一端运动，连接绳索(8)在活塞杆导向头(5)的推动下运动时会带动所缠绕的动力轮(4)旋转，动力轮(4)旋转时会将固定销(3)剪断从稳定状态进入运动状态，动力轮(4)旋转时会带动安装在内圈的卡止爪(2)旋转并将卡止爪(2)向里面挤压，所述的卡止爪(2)被挤压后将动力轮(4)与卷轴器芯轴(1)的端部卡止在一起，动力轮(4)旋转时会带动卷轴器芯轴(1)同步旋转，卷轴器芯轴(1)旋转会带动绕在上面的织带旋转，织带回转带动乘员向后运动靠近座椅背部，达到预紧的效果，与车前部保持一定的距离，提高安全带的保护作用。

2.根据权利要求1所述的一种预紧式安全带的高效预紧器，其特征是，所述的连接绳索(8)的一端被固定点(6)固定在基座(12)上，另一端从活塞杆导向头(5)的表面的滑槽绕过后与动力轮(4)相连，并在动力轮(4)的外圈上至少绕一圈以上并固定在动力轮(4)上。

3.根据权利要求1所述的一种预紧式安全带的高效预紧器，其特征是，所述的活塞杆导向头(5)表面具有滑槽保证连接绳索(8)可以方便地从表面滑动或滚动，活塞杆导向头(5)可以是动滑轮，也可以定滑轮，也可以是弧形，只要与连接绳索(8)表面相接触处能保证连接绳索(8)能在表面滑动即可。

4.根据权利要求1所述的一种预紧式安全带的高效预紧器，其特征是，所述的活塞杆滑道(9)位于基座(12)上，当活塞杆(7)被高压气体从气缸(13)中推动后，活塞杆滑道(9)会约束活塞杆(7)及活塞杆导向头(5)在活塞杆滑道(9)内滑动，活塞杆滑道(9)的另一端呈半封闭状态既能保证气体发生器(10)产生的高压气体排出，又可以阻止活塞杆(7)在失控情况下飞出去，活塞杆滑道(9)可以是单独部件安装在基座(12)上，也可以直接将基座(12)的相应部位制成具有活塞杆滑道(9)功能的形状，如在采用铝合金压铸基座(12)时直接压铸成活塞杆滑道(9)。

5.根据权利要求1所述的一种预紧式安全带的高效预紧器，其特征是，所述的活塞杆(7)与气缸(13)内壁紧密配合以保证高压气体的推力，也可以在活塞杆(7)上面安装橡胶密封圈，以保证在高压气体的推动下有足够的推力。

6.根据权利要求1所述的一种预紧式安全带的高效预紧器，其特征是，所述的动力轮(4)上安装有固定销(3)，固定销(3)将动力轮(4)固定在基座(12)上，以避免平时动力轮(4)移位，当动力轮(4)旋转时能将固定销(3)切断，动力轮(4)也可以通过与卡止爪(2)固定在一起，通过卡止爪(2)的一部分固定在基座(12)上，同时将固定在一起的动力轮(4)固定在基座(12)上。

7.根据权利要求1所述的一种预紧式安全带的高效预紧器，其特征是，所述的卡止爪(2)位于动力轮(4)与卷轴器芯轴(1)端部之间，与动力轮(4)连接在一起，也可以直接与基座(1 2)固定在一起，与卷轴器芯轴(1)端部紧密配合但平时不接触，但当动力轮(4)旋转时会推动卡止爪(2)紧紧地卡住其里面的卷轴器芯轴(5)端部，使动力轮(4)与卷轴器芯轴(5)端部紧紧锁止在一起。

8.根据权利要求1所述的一种预紧式安全带的高效预紧器，其特征是，所述的连接绳索(8)在动力轮(4)的外面至少绕有一圈以上。

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