CN101554866B - 座椅安全带系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆的座椅安全带系统(10)，其包括：三点式座椅安全带(12)，具有被设置成对角地跨过车辆乘客(14)胸部的第一部分(12a)和被设置成跨过车辆乘客(14)骨盆的第二部分(12b)；及两点式座椅安全带(16)，设置成沿与三点式座椅安全带(12)的第一部分(12a)交叉的方向对角地跨过车辆乘客(14)的胸部以形成X-形。座椅安全带系统(10)还包括：第一锁定装置(24)，设置成当两点式座椅安全带(16)上的力超过预定的第一力(F1)时锁定两点式座椅安全带(16)；以及第一力限制器(29)，设置成将由两点式座椅安全带(16)施加在车辆乘客(14)上的力基本保持为预定的第一力(F1)。座椅安全带系统(10)还包括：第二锁定装置(26)，设置成当三点式座椅安全带上的力(F)超过预定的第二力(F2)时锁定三点式座椅安全带(12)；及第二力限制器(27)，设置成将由三点式座椅安全带(12)施加在车辆乘客(14)上的力基本保持为预定的第二力(F2)。预定的第一力(F1)小于预定的第二力(F2)。本发明还涉及包括所述座椅安全带系统的车辆。

Description

座椅安全带系统及车辆
技术领域
本发明涉及一种座椅安全带系统，以及具有这种座椅安全带系统的车辆。
背景技术
车辆中的座椅安全带被设计为用于在发生碰撞、急刹车或紧急停车的情况下，通过防止系安全带的人碰撞车辆内部的坚硬部件或车辆的其他乘客以及通过防止系安全带的人从车辆中被抛出来减少对车辆乘客的伤害。
许多车辆都配备有三点式座椅安全带，这种安全带包括对角地跨过车辆乘客的胸部而设置的肩部安全带和跨过车辆乘客的骨盆而设置的骨盆限制器(pelvic restraint)，以便分散车辆乘客的胸部、骨盆和肩部上的撞击力。
在翻车事故的情形中，骨盆限制器限制车辆乘客的下部躯体并且防止他/她从车辆中完全弹出，但是车辆乘客的上部躯体可能滑出肩部安全带。于是产生了相当大的松弛部分，并且在翻车事故期间，尤其当车辆顶部撞击地面时，由于乘客受到不足的限制，因此他/她可能会例如非常猛烈地被抛向车辆内部的顶部结构。如果车辆受到侧面撞击或者在撞击以前的难以控制的行程期间，比如在车辆驶离公路的事故期间或涉及多个车辆的碰撞期间，车辆乘客的胸部也可能从肩部安全带下滑出。因此如果车辆乘客并未被他/她的三点式座椅安全带恰当地限制住，他/她严重受伤的危险性便会极大增加。
为了将车辆乘客更好地限制在他/她的座椅上，一些车辆通过附加的两点式座椅安全带来辅助三点式座椅安全带。美国汽车新闻网站(The Car Connection)公布的题为“Four-Point Car Belts(四点式汽车安全带)”的文章中披露了一种座椅安全带，其在常规的传统三点式座椅安全带上增加了附加的肩部安全带。首先戴上常规的三点式座椅安全带，然后跨过使用者的胸部对角地拉动附加的肩部安全带并将其扣紧至使用者座椅的与常规三点式座椅安全带相对的侧部上。尽管已经发现在翻车事故中或者如果车辆受到侧面撞击，附加的肩部安全带较好地将车辆乘客保持在他的/她的座椅中，但是许多使用者认为附加的两点式座椅安全带不舒适。此外，在鼓励使用者使用包括三点式座椅安全带和两点式座椅安全带的座椅安全带系统时，已经证实很难说明扣紧附加座椅安全带的必要性。此外，如果将两点式座椅安全带安装在车辆乘客座椅的靠背上，成本可能会很昂贵，因为车辆乘客的座椅可能需要加固或改进以便承受由两点式座椅安全带所施加的力。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的用于车辆的座椅安全带系统。
通过一种座椅安全带系统实现此目的，该座椅安全带系统包括：三点式座椅安全带，其具有被设置成对角地跨过车辆乘客胸部的第一部分和被设置成跨过车辆乘客的骨盆的第二部分；以及两点式座椅安全带，其被设置成沿与三点式座椅安全带第一部分交叉的方向对角地跨过车辆乘客的胸部，从而形成X-形，即，三点式座椅安全带和两点式座椅安全带共同组成了所谓的“十字交叉形”座椅安全带。
根据本发明，座椅安全带系统包括第一锁定装置，该第一锁定装置被设置成当座椅安全带上的力超过预定的第一力时锁定两点式座椅安全带，即，初始地防止安全带被进一步从诸如安全带存储装置中拉出。于是，第一力限制器被设置成将由两点式座椅安全带施加在车辆乘客上的力基本保持为预定的第一力，即，通过根据两点式座椅安全带上的力调整两点式座椅安全带的长度而进行保持，两点式座椅安全带上的力是由于车辆乘客胸部推压两点式座椅安全带的移动而产生的。该座椅安全带系统还包括第二锁定装置，该第二锁定装置被设置成当三点式座椅安全带上的力超过预定的第二力时锁定三点式座椅安全带。于是，第二力限制器被设置成将三点式座椅安全带施加在车辆乘客上的力基本保持为预定的第二力。预定的第一力小于预定的第二力。
在正常的驾驶状态期间，车辆乘客将能够从例如座椅安全带存储装置中拉出所需长度的座椅安全带的带子，并且在他的/她的座椅中随意移动。然而，在难以控制的行程中，如果车辆乘客的胸部推压座椅安全带并在座椅安全带上施加超过预定强度(level)的力，或者如果车辆的碰撞检测器使得座椅安全带收紧并因此导致超过预定强度的力施加在座椅安全带上时，座椅安全带的锁定装置将锁定座椅安全带。如果/当超过预定强度的力作用于座椅安全带上时，安全带力限制器将在锁定装置的锁定作用上引起受控制的减小并导致座椅安全带松弛，由此即使车辆乘客继续推压座椅安全带，通过座椅安全带施加在乘客上的力也不会增加。在根据本发明的座椅安全带系统中，两点式座椅安全带上的力基本保持为预定的第一力，并且三点式座椅安全带上的力基本保持为预定的第二力。
因此，两点式座椅安全带用来防止车辆乘客从三点式座椅安全带的肩部安全带(即，第一部分)滑出，即，防止了所谓的“扭出”。因而在难以控制的行程期间，特别是往往在发生事故以前的难以控制的行程中，或者如果车辆翻车或者车辆受到侧面撞击的情况下，座椅安全带系统将会较好地将使用者保持在他的/她的正常坐姿中。也就是说，在任何类型的碰撞中，车辆乘客都较好地与车辆联系在一起并且因此会较好地受到保护。而且，根据本发明的座椅安全带系统较好地分散了车辆乘客胸部上的撞击力，因此可以减小车辆乘客的受伤次数或严重性。此外，两点式座椅安全带比三点式座椅安全带更宽松地适配在车辆乘客周围，这将增加车辆乘客的舒适度并且可以促进两点式座椅安全带的使用。
因此，两点式座椅安全带可以简便地附加到现有的座椅安全带系统中，诸如附加于常规的三点式座椅安全带系统，以增加现有座椅安全带系统的有效性并且让使用它的车辆乘客更安全。
本文中所使用的将力“基本保持”为预定强度的表述意指把作用力保持在预定强度的20％以内，并且优选地是保持在预定强度的10％以内。
根据本发明的一个实施例，预定的第一力相当于预定的第二力的50％，或者相当于预定的第二力的25％，或者相当于预定的第二力的10％。
根据本发明的另一个实施例，第一预定力的大小等于3kN，或者等于2kN，或者等于1kN。根据本发明的又一个实施例，第一力限制器被设置为安装在车辆乘客座椅的靠背上。由于第一预定力较小，因此第一力限制器的重量和大小不会必然导致需要加固或改进车辆乘客的座椅。此外，第一锁定装置和/或安全带存储装置也可以被设置为安装在车辆乘客座椅的靠背上。
根据本发明的一个实施例，座椅安全带系统包括检测器装置，该检测器装置用于检测两点式座椅安全带和三点式座椅安全带的扣紧状态。座椅安全带系统还可以包括报警装置，用于在两点式座椅安全带和三点式座椅安全带未扣紧的情况下发出警报信号，由此仅当车辆乘客已经扣紧两点式座椅安全带和三点式座椅安全带时才切断警报信号。此外，根据本发明实施例的座椅安全带系统可以被设置成包括用于根据两点式座椅安全带是否已被扣紧而改变预定的第二力大小的装置。
根据本发明的另一个实施例，三点式座椅安全带固定连接至两点式座椅安全带，由此如果车辆乘客拉动这两个座椅安全带中的一个，他/她也将拉动这两个座椅安全带中的另一个。
根据本发明的又一个实施例，第一力限制器是可调节的，并且允许由车辆乘客选择预定的第一力。
本发明还涉及车辆，该车辆包括根据本发明任一实施例的至少一个座椅安全带系统。车辆可以是轿车、重型货车、公共汽车或任何其他运输至少一个人的车辆。
附图说明
以下将参考附图通过非限定性实例的方式进一步说明本发明，在附图中：
图1从正面示出了根据本发明实施例的座椅安全带系统；
图2从侧面示出了根据本发明实施例的座椅安全带系统；
图3示出了车辆乘客胸部的移动和根据本发明实施例的座椅安全带系统施加在车辆乘客上的力的曲线图；以及
图4示出了根据本发明实施例的包括座椅安全带系统或两点式座椅安全带的车辆。
应该注意的是，附图并非必然地按照比例绘制并且为了清楚的目的可能已经对某些特征的尺寸进行放大。
具体实施方式
图1和图2分别从正面和侧面示出了根据本发明实施例的用于车辆(诸如轿车)的座椅安全带系统10。座椅安全带系统10包括三点式座椅安全带12，该三点式安全带具有对角地跨过车辆乘客14的胸部设置的第一部分12a和跨过车辆乘客14的骨盆设置的第二部分12b。座椅安全带系统10还包括较宽松适配的两点式座椅安全带16，该两点式座椅安全带被设置成沿与三点式座椅安全带12的第一部分12a交叉的方向对角地跨过车辆乘客14的胸部，从而形成了X-形的“十字交叉形”座椅安全带。因此，如果发生撞击的话，三点式座椅安全带12的设置能够比两点式座椅安全带16吸收更多的力。
座椅安全带系统10包括第一存储装置18，该第一存储装置例如安装在车辆的略高于车辆乘客肩部的柱(未示出)上，比如B柱或C柱(取决于座椅安全带是用于车辆的前侧座椅还是后侧座椅)，三点式座椅安全带12被设置成从第一存储装置中拉出并且被扣紧在位于车辆乘客座椅一侧处的扣紧装置28(诸如常规锁扣)中。座椅安全带系统10还包括安装在车辆乘客座椅的靠背22上的第二存储装置20，两点式座椅安全带16被设置成从第二存储装置中拉出并且被扣紧在位于车辆乘客座椅另一侧的扣紧装置30中。安全带存储装置18、20也可被设置成拉回多余的座椅安全带的带子，由此消除座椅安全带12、16的松弛状态，即座椅安全带12、16可以是机动的(motorised)。应该注意的是，两点式座椅安全带16能够可选择地设置成扣紧至三点式座椅安全带的骨盆限制部分12b。
座椅安全带系统10包括：第一锁定装置24，其被设置成当座椅安全带上的力超过预定的第一力时锁定两点式座椅安全带16；以及可调整或不可调整的第一力限制器29，其被设置成将由两点式座椅安全带16施加在车辆乘客14上的力基本保持为座椅安全带上的预定的第一力。
座椅安全带系统10还包括：第二锁定装置26，其被设置成当三点式座椅安全带16上的力超过预定的第二力时锁定三点式座椅安全带12；以及可调整或不可调整的第二力限制器27，其被设置成将三点式座椅安全带12施加在车辆乘客14上的力基本保持为预定的第二力。
安全带存储装置18、20例如可以包括缠绕座椅安全带12、16的卷轴，并且锁定装置24、26被设置成在撞击前或撞击期间即刻防止卷轴的旋转，以防止座椅安全带的带子脱出。锁定装置24、26例如可以包括惯性卷筒且力限制器可以设置于该惯性卷筒中，并且锁定装置包括扭杆，当超过预定强度的力施加在座椅安全带12、16时，扭杆慢慢转动，由此引起锁定装置的锁定作用上的可控制的减小。应该注意的是，能够可选择地借助来自撞击传感器或控制系统的信号来启动锁定装置。
在所示出的实施例中，第一和第二锁定装置24、25以及第一和第二力限制器27、29(它们分别可以是任何常规的或者市场上可买到的锁定装置或力限制器)被整合在安全带存储装置18、20的内部，尽管这种情形不是必需的。还应该注意的是，根据本发明的座椅安全带系统不必非包括安全带存储装置。
图1和图2中所示出的座椅安全带系统10也可包括用于检测两点式座椅安全带16和三点式座椅安全带12的扣紧状态的检测器装置32。座椅安全带系统10还可包括报警装置(图4中的36)，其用于在两点式座椅安全带16和三点式座椅安全带12没有被扣紧的情况下发出警报信号，由此例如可以将警报信号设置成，只有当车辆乘客14已经扣紧两点式座椅安全带16和三点式座椅安全带12两者时才被切断。
应该注意到，所示实施例中的三点式座椅安全带12的第一部分12a与两点式座椅安全带16交叉。然而，能够可选择地将两点式座椅安全带16设置为与三点式座椅安全带12的第一部分12a交叉。此外，三点式座椅安全带12可以固定地连接至两点式座椅安全带16，由此如果车辆乘客14拉动这两个座椅安全带12、16中的一个，他/她也将会拉动这两个座椅安全带中的另一个。例如，这两个座椅安全带12、16可以在车辆乘客胸部上的它们交叉的点处彼此连接，由此车辆乘客14可以这样佩戴相连接的座椅安全带，即，让头穿过形成在十字交叉形座椅安全带系统顶部处的V-形，然后将三点式座椅安全带12的下端扣紧在他/她座椅一侧上的扣紧装置30中并将两点式座椅安全带16的下端扣紧在他/她座椅另一侧上的扣紧装置28中。
图3示出了车辆乘客胸部大体沿图2中所示块状箭头方向的移动和由根据本发明实施例的座椅安全带系统的三点式座椅安全带(线3p)和两点式座椅安全带(线2p)施加在车辆乘客胸部的力F的曲线图。如果/当两点式座椅安全带上的力超过预定的第一力F1时，第一锁定装置24锁定两点式座椅安全带(线2p)。于是第一力限制器29将由两点式座椅安全带施加在车辆乘客上的力基本保持为上述预定的第一力F1。第二锁定装置26被设置成，如果/当座椅安全带上的力超过预定的第二力F2时，锁定三点式座椅安全带12。于是第二力限制器27将由三点式座椅安全带施加在车辆乘客14上的力基本保持为预定的第二力F2。
根据本发明的一个实施例，预定的第一力F1相当于预定的第二力F2的50％，或者相当于预定的第二力F2的25％，或者相当于预定的第二力F2的10％。
例如，第一预定力F1可以具有1.5-2.0kN的大小，第二预定力F2可以具有3-6kN的大小。
图4示出了根据本发明的实施例的包括座椅安全带系统(未示出)的车辆。车辆34包括用于检测容纳于其中的座椅安全带系统的两点式座椅安全带和三点式座椅安全带的扣紧状态的检测器装置32；以及报警装置36，所述报警装置在两点式座椅安全带和三点式座椅安全带都未扣紧的情况下发出警报信号。
对于本领域技术人员而言，在权利要求范围内对本发明的进一步修改将是显而易见的。
例如，本发明的座椅安全带系统也可以包括两个两点式座椅安全带(取代两点式座椅安全带和三点式座椅安全带)，每个两点式座椅安全带都被设置为对角地跨过车辆乘客的胸部以构成X-形。
可替换地，所述两个两点式座椅安全带中的每个均可以被设置成对角地跨过车辆乘客的胸部从而形成V形，由此车辆乘客可以拉动这两个两点式座椅安全带(将每个两点式安全带拉过乘客的一个肩部)并且将这两个两点式座椅安全带扣紧至例如骨盆限制器中间中的扣紧装置。本实施例的这两个两点式座椅安全带可以在例如它们连接至骨盆限制器的位置处被牢固地连接在一起。

Claims (10)

1.用于车辆的座椅安全带系统(10)，包括：
三点式座椅安全带(12)，具有被设置成对角地跨过车辆乘客(14)胸部的第一部分(12a)和被设置成跨过车辆乘客(14)骨盆的第二部分(12b)；以及
两点式座椅安全带(16)，被设置成沿与所述三点式座椅安全带(12)的所述第一部分(12a)交叉的方向对角地跨过车辆乘客(14)的胸部，从而形成X-形，
其特征在于，所述座椅安全带系统(10)包括：
第一锁定装置(24)，被设置成当所述两点式座椅安全带(16)上的力超过预定的第一力(F1)时锁定所述两点式座椅安全带(16)；以及第一力限制器(29)，被设置成将两点式座椅安全带(16)施加在车辆乘客(14)上的力基本保持为所述预定的第一力(F1)；
第二锁定装置(26)，被设置成当所述三点式座椅安全带(12)上的力超过预定的第二力(F2)时锁定所述三点式座椅安全带(12)；以及第二力限制器(27)，被设置成将由三点式座椅安全带(12)施加在车辆乘客(14)上的力基本保持为所述预定的第二力(F2)，
由此所述预定的第一力(F1)小于所述预定的第二力(F2)。
2.根据权利要求1所述的座椅安全带系统(10)，其特征在于，所述预定的第一力(F1)相当于所述预定的第二力(F2)的50％，或者相当于所述预定的第二力(F2)的25％，或者相当于所述预定的第二力(F2)的10％。
3.根据权利要求1或2所述的座椅安全带系统(10)，其特征在于，所述预定的第一力(F1)的大小等于3kN，或者等于2kN，或者等于1kN。
4.根据前述权利要求中任一项所述的座椅安全带系统(10)，其特征在于，所述第一力限制器(29)被设置为安装在车辆乘客座椅的靠背(22)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的座椅安全带系统(10)，其特征在于，所述座椅安全带系统包括用于检测所述两点式座椅安全带(16)和/或所述三点式座椅安全带(12)的扣紧状态的检测器装置(32)。
6.根据权利要求5所述的座椅安全带系统(10)，其特征在于，所述座椅安全带系统包括报警装置(36)，所述报警装置用于在所述两点式座椅安全带(16)和所述三点式座椅安全带(12)未扣紧的情况下发出警报信号，由此仅当车辆乘客(14)已经扣紧所述两点式座椅安全带(16)和所述三点式座椅安全带(12)时切断所述警报信号。
7.根据权利要求5或6所述的座椅安全带系统(10)，其特征在于，所述座椅安全带系统包括用于根据所述两点式座椅安全带(16)是否已被扣紧而改变所述预定的第二力(F2)大小的装置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的座椅安全带系统(10)，其特征在于，所述三点式座椅安全带(12)固定地连接至所述两点式座椅安全带(16)，由此如果车辆乘客(14)拉动所述两个座椅安全带(12、16)中的一个，他/她也将拉动所述两个座椅安全带(16、12)中的另一个。
9.根据前述权利要求中任一项所述的座椅安全带系统(10)，其特征在于，所述第一力限制器(29)是可调节的，并且允许由车辆乘客(14)选择所述预定的第一力(F1)。
10.车辆(34)，其特征在于，所述车辆包括至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的座椅安全带系统(10)。
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