CN102985295B - 用于汽车的安全带 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于汽车的安全带（1），包括织带（1.1），该织带具有多个织带层（1.1.1、1.1.2），并且在肩带区域（SG）中和腰带区域（BG）中具有设置在至少两个织带层（1.1.1、1.1.2）之间且可充气的至少一个带内腔（G），其中该织带（1.1）被引导穿过可插入到带扣锁（1.2）内的锁舌（1.3）的空隙，借助于该锁舌，在系好安全带（1）时所述织带（1.1）在从腰带区域（BG）到肩带区域（SG）的过渡区域内在一下转向点（U1）处转向，并且其中，在所述下转向点（U1）处在至少两个织带层（1.1.1、1.1.2）之间设置有连接所述带内腔（G）的至少两个区段的气体通道（1.7）。所述气体通道（1.7）由至少在径向上柔性地构造的软管（1.8）构成。根据本发明，所述柔性地构造的软管（1.8）是可塑性变形的或可弹性变形的。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于汽车（车辆）的安全带，包括一织带（束带），该织带具有多个织带层，并且在肩带区域中和腰带区域中具有设置在至少两个织带层之间且可充气的至少一个带内腔，其中该织带被引导穿过可插入到带扣锁内的锁舌的空隙，借助于该锁舌，在系好安全带时所述织带在从腰带区域到肩带区域的过渡区域内在一下转向点处转向，并且其中，在所述下转向点处在至少两个织带层之间设置有连接所述带内腔的至少两个区段的气体通道。
背景技术
由DE9103845U1公开了一种用于汽车乘员的约束装置。该约束装置包括具有带扣锁的安全带和转向附件。该安全带构造为扁平的软管并且与一装置耦接，借助于该装置，在配备有该装置的汽车由于事故而突然减速的情况下，软管能够在几分之一秒内用气体充填成截面基本上为圆形的软管。
由DE19857517A1公开了一种用于安全带的可充气的织带，其具有织造的双层织物。该织物的带宽被分成大约等宽的三个部分，也就是左外部分、中间部分和右外部分，其中，各部分的经线具有不同的强度。将外部分和内部分这样折叠，以便获得压成扁平的Z字型。在两个折叠区内，将至少一条撕开封口线织造或缝合到所述织物中，其中所述撕开封口线在可预设的断裂负荷下撕开，从而使各个织物层在预定的方向上运动并且织带借助于充入的爆炸气体而打开成为充气的带囊。为了给织带充气而设置气体供应软管，在织带的折痕之间将该气体供应软管引入所述织带。为了向所述织带充气，借助于所述气体供应软管向所述织带供应爆炸气体。
EP1053133B1记载了一种三点式安全带，其具有织带的至少在肩带区域中可充气的肩带部分和腰带部分。在转向位置处，所述安全带具有可插入到带扣锁内的锁舌部分，其中，当安全带系好时，所述安全带在从腰带部分到肩带部分的过渡区域内在转向位置处转向。在锁舌部分的区域内，在转向位置处有气体通道引入到安全带中，所述气体通道用于在肩带部分与腰带部分的带内腔之间形成气流连接。气体通道的开口截面在此小于被充填的带内腔的截面，该被充填的带内腔是可连续充填的并且在形成肩带部分和腰带部分以及过渡区域的安全带织带中延伸。气体通道至少在在转向位置附近被引导的过渡区域的带内腔中形成径向增大的气体通路，通过该气体通路的开口截面，肩带部分和腰带部分的带内腔可充气。在此，气体通道由软管状部件构成，该部件在径向上具有相对高的刚性，从而当安全带织带围绕转向位置转向时，由气体通道形成的开口截面不会塌缩。安全带此外还在腰带部分的与过渡区域相对的端部的区域内包括气体供应部。
在还未公开的官方卷号为102010023875.9的德国文献中描述了一种用于汽车的安全带，该安全带包括可充气的织带。气体通道在被引导穿过锁舌的空隙的织带中延伸，该气体通道由至少在径向上柔性地构造的软管构成。
已知的可充气安全带的缺点在于，由于速度较高，当事故发生时必须以较高速度为织带充气，使得在充气期间高气压从内部作用在安全带上。在此，特别通过脉冲式的最大压力负荷使织带承受更强的载荷。为了避免由于织带的这种承载而造成的妨碍功能的损害，必须通过例如采用增强的织带织物来相应复杂地设计织带。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种相对于现有技术改进的用于汽车的安全带。
所述目的根据本发明通过具有在权利要求1中所述特征的安全带得以实现。
本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
用于汽车的安全带包括织带，该织带具有多个织带层，并且在肩带区域中和腰带区域中具有设置在至少两个织带层之间且可充气的至少一个带内腔，其中该织带被引导穿过可插入到带扣锁内的锁舌的空隙，借助于该锁舌，在系好安全带时所述织带在从腰带区域到肩带区域的过渡区域内在一下转向点处转向，并且其中，在所述下转向点处在至少两个织带层之间设置有连接所述带内腔的至少两个区段的气体通道。
由于织带在锁舌区域中的转向以及由此产生的拉力和压力而形成带内腔的两个区段。
气体通道由至少在径向上柔性地构造、也就是说可塌缩地构造的软管构成。
当汽车与障碍物碰撞而对带内腔充气以便增大织带的面积时，软管通过在该软管的内部作用的内压而形成敞开的流动截面。由此可能的是，尽管织带在下转向点处转向，即使是安全带的肩带区域也能够由特别是设置在汽车上织带的下固定点处的气体发生器来充气。由此产生对织带的优化的充气。该气体可例如为空气，或者在烟火制造术的气体发生器中是在点燃供送燃料时产生的反应气体。
根据本发明，作为气体通道构造为柔性的软管是可弹性变形的。
通过软管的弹性实现了所谓的气腔效应，如其在与靠近心脏的动脉如主动脉相关的医学方面所已知的那样。在为织带充填气体时，连接在软管一端上的气体发生器的气体在从软管的敞开的另一端流入可充气的织带中之前首先流过弹性的软管。弹性的软管由于其弹性而在所施加气压的作用下与施加在软管上的压力成比例地膨胀。当压力减小时，软管与施加在软管上的压力成比例地、至少部分地收缩，并因此构成一种蓄压器。气压的压力峰值通过这种方式被减弱，由此使织带承受较小的负荷。此外，当由于弯曲、扭结、悬挂和引导而变得狭窄时，织带可在径向上充分地局部伸展，由此使压力波在软管中能够通过狭窄处。也可以为软管的远离气体发生器的区段充填足够的气压。
在一种可选的实施形式中，作为气体通道而柔性地构造的软管是可塑性变形的。当压力减小时，软管不会像弹性的软管那样又收缩，由此丧失了蓄压器的功能。但是也可以通过软管的塑性膨胀来减弱脉冲状的压力峰值，其中用可塑性变形的材料进行替换可以更简单，例如成本更低廉。
原则上，不将带内腔的两个区段连接起来，弹性的软管也可用来减弱脉冲状的最大压力负荷。在这种实施形式中，弹性的软管以其一端直接连接在气体发生器上，并且在其另一端终止于可充气织带的与气体发生器相邻的带内腔。
在一种改进方案中，软管的弹性至少高到使得内空腔半径在气压峰值时相对于常压可逆地增大10%或更大，以便实现显著的气腔效应。
在另外的实施形式中，软管沿其纵轴线只具有最小的弹性，由此使得用以为织带充气的软管端部的位置不会由于纵向膨胀而改变。横向于纵轴线的弹性对此是毫无疑义的。
在一种改进方案中，软管在织带未充气的状态下被压成扁平地布置在织带层之间。由于气体通道的这种作为扁平地布置在织带层之间且可塌缩的软管的构造，实现了织带的柔性并且可以简单地且用小的力消耗来卷起和展开该织带。此外，织带能够容易地在锁舌内移动。也由于软管的柔性构造及由此引起的织带的柔性构造，织带能够最佳地定位在汽车乘员身上，从而始终确保对汽车乘员的最大保护。由于织带的柔性以及织带卷起和展开的简单性，除实现了织带的有利的手感之外，也实现了对汽车乘员的高舒适性。
此外，软管优选构造为无接缝的，由此改善了对径向逸出的气体的密封性。根据本发明的一种改进方案，软管按照通常已知的方法来无接缝地织造。织物优选为塑料纤维织物，特别是聚酯线织物，其特征在于具有特别高的稳定性。由于软管由织物构成，能够简单地将该软管压成扁平地引入织带中。
随后，在软管的内侧上优选涂有不渗透流体的层，特别是涂有乳胶或硅树脂。这样，软管构造为流体密封的。由此实现了：带内腔在腰带区域与肩带区域之间的连接在充气期间不会中断，因为避免了气体在径向上从软管中漏出。
为了避免在系上和脱开安全带期间以及在系上安全带的状态下软管在织带内部打滑，在一种改进方案中，软管至少固定在织带层之一上。例如通过将软管粘结在相关的织带层的内侧上来完成所述固定。在此由此产生的粘结接缝优选构造为仅具有小的宽度，从而使软管可以最佳地展开。
在锁舌插入到带扣锁中以及织带的最小抽拉长度的情况下，软管优选最多延伸至上转向点。就是说，在系紧安全带的情况下，软管始终最多延伸至所述上转向点，该上转向点优选设置在靠近汽车乘员或汽车座椅的上方区域中。附加地，可充气的带内腔在肩带区域中在最小的抽拉长度的情况下也最多延伸至上转向点。由此避免了织带在上转向点之后的充气。由此又实现了：使充填到带内腔中的气体量最小化。也避免了汽车内部的衬板部分的变形、受损或松动，织带在该衬板部分后面延伸，从而将使汽车乘员受伤的风险降到最低。
在另一种实施形式中，软管直接耦接在气体发生器上并构成所谓的气体标枪。由此有利地实现了对软管展开的进一步改善及由此导致的对织带展开的进一步改善，特别是缩短了直到展开的持续时间。
优选将织带的带宽分成大致等宽的多个部分，其中，将织带平行于纵向幅度地一次或多次折叠。织带在内置的折叠层的区域中优选织造得比在两个外置的折叠层的区域中薄。由此有利地实现了：织带具有小的厚度、高的柔性和轻的重量。
各折叠层特别借助于撕开封口线而彼此连接，其中，在为织带充气时，撕开封口线撕开，而且织带展开。由此在汽车碰撞时，织带的面积由于其展开而变大，而且作用于汽车乘员的负荷被最小化。
特别地，撕开封口线这样在边缘侧引入到织带的折叠层中，使得它们形成在织带的纵向上延伸的接缝，在为带内腔充气时，也就是说，在超过由此产生的预定的拉力负荷时，这些接缝撕开。通过所述撕开封口线，织带的各个折叠层在边缘侧安全可靠地彼此连接。撕开封口线在此如此引入到织带中，使得撕开封口线在其使用期间具有其扁平形状。此外，在充气时可获得织带的被限定的展开。结合气体通道的气密性构造，可在气体通道的内部维持较长时间的内压，从而织带可以最佳和完全地展开。
在一种设计方案中，织带的带宽被分成大致等宽的三个部分，其中将织带如此平行于其纵向幅度地两次折叠，使得该织带具有被压成扁平的Z字形。在展开织带之后，该织带在汽车乘员身上的支承面与在折叠状态下的相比几乎变为三倍，从而在织带展开的区域中减小了作用在汽车乘员上的力。
附图说明
下文中借助于附图更详细地阐述实施例。
在附图中：
图1示意性地示出汽车座椅上的汽车乘员和根据本发明的安全带；
图2A是示意性地示出根据图1的安全带的织带的剖视图，该织带处于未折叠状态并且具有扁平地引入两个织带层之间的气体通道；
图2B是示意性地示出根据图2A的安全带的织带的剖视图，该织带处于折叠状态；
图3是示意性地示出根据图2B的织带的剖视图，该织带处于气体通道被充气的状态。
彼此对应的部件在所有的附图中具有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出汽车乘员I在汽车座椅S上，其中，汽车乘员I身上系有根据本发明的安全带1。安全带1是所谓的三点式安全带，该三点式安全带在三个点P1至P3将汽车乘员系在车身上。
第一点P1位于靠近乘员座椅S的下方区域中，特别是在汽车的B柱上。在该第一点P1处，安全带1的织带1.1固定在车身上。
从所述第一点P1出发，织带1.1经汽车乘员I的腰膝区域引向第二点P2，该第二点由固定在车身上且优选具有未示出的集成的锁扣拉紧器的带扣锁1.2构成。所谓的锁舌1.3嵌接在带扣锁1.2中或者系在该带扣锁上。织带1.1的引导通过汽车乘员I的腰膝区域的区域在下文中被称为腰带区域BG并且设置成用来约束汽车乘员I的腰膝区域。
织带1.1被引导穿过锁舌1.3中的未示出的空隙并且转向。在此锁舌1.3构成下转向点U1。
织带1.1由下转向点U1出发通过汽车乘员I的上身区域而引向上转向点U2，该转向点形成第三点P3。织带1.1在第二点P2和第三点P3之间的区域在下文中被称为肩带区域SG并且设置成用来约束汽车乘员I的上身区域。
为了使腰带区域BG的和肩带区域SG的长度各自适配于汽车乘员I的身材，织带1.1在锁舌1.3中是可移动地设置的。
上转向点U2优选高度可调节地设置在汽车的B柱上，从而使安全带1的高度能够根据汽车乘员1的身材而被单独调节。
织带1.1由上转向点U2引向带卷收器1.4，该带卷收器优选固定在汽车的B柱的下部区域中。卷收器1.4设置成在不使用安全带1时卷收该安全带的织带1.1，并且在系好安全带1时将织带1.1拉紧在汽车乘员I的身体上。优选地，带卷收器1.4额外包括未示出的所谓卷收器拉紧器，当汽车与障碍物碰撞时，织带1.1借助于该卷收器拉紧器能够被如此拉紧，使得汽车乘员I最佳地定位在汽车座椅S中，并实现对汽车乘员I的最佳约束。
为了减小在汽车与障碍物碰撞时对汽车乘员I的负荷，织带1.1构造为双层的、两次折叠的以及可充气的织带，该织带在检测到碰撞时或在检测到即将发生不可避免的碰撞时在碰撞发生之前就已能用气体充填并且展开了。为此设置有气体发生器1.5，借助于该气体发生器，构造在图2中更详细示出的织带1.1的织带层1.1.1与1.1.2之间的带内腔G能够被充气。
图2A示出织带1.1的剖视图。该织带1.1具有两个织带层1.1.1和1.1.2。
在制造织带1.1时该织带优选首先由一织物层形成，该织物层随后被折叠一次并且该织物层的各边缘区域如此彼此连接，使得织带1.1构造为软管状的。为了连接织带层1.1.1和1.1.2，例如将这些织带层彼此粘结、缝合和/或彼此织造。在织带层1.1.1和1.1.2之间构造有带内腔G。
织物层由织物构成，该织物特别是由塑料线丝织造而成的。作为塑料，在此优选采用聚酯和/或尼龙。织物在此的特征在于：长的使用寿命、高的机械负荷能力和抗拉强度以及同时还有高的柔性，从而使织带1.1尽可能大面积地贴靠在汽车乘员I的身体上。
为了构成软管状的织带1.1，安全带1可选地由两个织物层构成，来代替折叠的织物层，这两个织物层上下叠置并且在边缘区域彼此连接。仍借助于织物层的粘结、缝合和/或通过交织来完成所述连接。
为了减少气体从织带1.1中的漏出，织带层1.1.1、1.1.2至少在内侧、也就是面向带内腔G的那一侧涂有密封材料层。该密封材料例如是硅树脂或乳胶。
为了在汽车与障碍物碰撞时使汽车乘员I的负荷最小化，织带1.1构造为多次折叠的。
图2B示出具有双重折叠的织带1.1。
在汽车与障碍物碰撞时，织带1.1的多个折叠层L1至L3通过为带内腔G充气而展开，从而使织带1.1的表面在约束汽车乘员I时扩大。
为了构成折叠层L1至L3，织带1.1平行于其纵向幅度地折叠两次。在此织带1在正视图中具有压成扁平的Z字形。为此将织带1.1的带宽B分成三个大致等宽的部分。将织带1.1的第一外部如此翻转，使得该第一外部设置在织带1.1的中间部分之下。第二外部在折叠之后设置在中间部分之上，从而构成三个折叠层L1至L3。
织带1.1的折叠层L1至L3分别在边缘侧借助于织造的或缝合的撕开封口线1.6彼此连接，由此使折叠构型固定。撕开封口线1.6在此分别在边缘侧形成接缝N。
在向带内腔G充气时，如图3中详细示出的那样，带内腔G如此扩开，使得撕开封口线1.6在织带1.1达到预定的形态（变形）时以限定的方式撕开并且由此损毁接缝N。当达到带内腔G中的预设的最小压力时实现织带1.1的预定的形态，其中，由于织带1.1的形态产生作用在撕开封口线1.6上的拉力，由于所述拉力，撕开封口线1.6撕开。由此通过织带1.1的折叠层翻开来使织带1.1展开。
为了能够实现对汽车乘员I的最大的保护，织带1.1在肩带区域SG中和腰带区域BG中构造为折叠的。在安全带1的未示出的实施例中，织带1.1在肩带区域SG或腰带区域BG构造为折叠的。
织带1.1在其中折叠的区域在此最多延伸至上转向点U2，从而避免织带1.1在上转向点U2与带卷收器1.4之间的区域中展开并避免由此造成的在肩带区域SG中的非限定的展开。织带1.1的折叠的及由此可展开的区域在锁舌1.3插入到带扣锁1.2中并且织带1.1的最小抽拉长度的情况下最大延伸至上转向点U2。当汽车座椅S空着时、也就是没有汽车乘员I在汽车座椅S上时系紧安全带1的情况下，在此获得织带1.1的最小抽拉长度。
为了向带内腔G中供应气体，该带内腔G与气体发生器1.5相连，当检测到碰撞时或在碰撞之前，该气体发生器将气体引入带内腔G。为了使织带1.1在所有的展开区域中实现均匀且完全的展开，需要在所有区域中、也就是在整个带内腔G中达到预设的最小压力。
气体发生器1.5位于织带1.1的固定点、也就是点P1处。为了展开织带1.1，将气体从气体发生器1.5经带内腔G引导到织带1.1的肩带区域SG中。
为了也能够将气体引导到下转向点U1，也就是引导到供织带1.1在锁舌1.3处转向的区域中并且为了在充填织带时减弱压力峰值，在下转向点U1的区域中在带内腔G的内部设置有气体通道1.7。该气体通道1.7将气体发生器1.5与带内腔相连并且改善了对位于锁舌1.3后面的肩带区域SG的充填。
气体通道1.7由可弹性变形的、在径向上构造为柔性的软管1.8形成，该软管被扁平地引入各织带层1.1.1和1.1.2之间。在织带1.1的所示出的实施例中，将气体通道1.7引入到未折叠的织带1.1的边缘区域之间的中央。由此使气体通道1.7设置在折叠的织带1.1的中间部分内。
形成气体通道1.7的软管1.8在此由塑料纤维织物构成并且无接缝地构造，其中，在软管1.8的内侧上涂覆有不渗透流体的、由硅树脂和/或乳胶形成的涂层。由此的结果是，软管1.8是极其柔性的以及流体密封的，并且同时能够以特别扁平的形式引入织带1.1中。软管的弹性可以例如通过编织的方式或通过织物的材料来影响。可能的话也可以是由硅树脂或橡胶构成的软管，该软管在另一实施形式中例如通过网状织物加强。
在为带内腔G充气时，气体通道1.7如此展开，使得在气体通道1.7内部形成自由的、可弹性变形的流动截面。
图3示出织带1.1，该织带处于气体通道1.7和带内腔G都已充气的状态，其中，撕开封口线未撕开。当在带内腔G和气体通道1.7中进一步提高内压时，以未示出的方式出现织带1.1的折叠区域的增大的膨胀并且导致与之相关联的撕开封口线1.6的较大的拉力负荷，从而使得撕开封口线1.6撕开并且使织带1.1的折叠层打开。
通过将气体通道1.7在下转向点U1的区域内引入织带1.1中实现了，在充填织带时对压力峰值的减弱，并且实现了由气体发生器1.5供应给带内腔G的气体也能够如此向肩带区域SG中的带内腔G供应，使得不仅在安全带1的腰带区域BG中而且在该安全带的肩带区域SG中都实现了对带内腔G的最佳的和被限定的充填。
为了避免气体通道1.7在织带1.1内打滑，气体通道1.7在织带1.1的中间部分中固定在第一织带层1.1.1上。借助于粘结来完成这种固定，其中，气体通道1.7与第一织带层1.1.1之间的连接面构造得尽可能小，以实现气体通道1.7的和带内腔G的不受影响的展开。
在安全带1的一种设计方案中，气体通道1.7从气体发生器1.5延伸至织带1.1的肩带区域SG中。在此，气体通道1.7终止于肩带区域SG中的带内腔G内部，从而使气体能够从气体通道1.7的端侧开口流出而进入肩带区域SG的带内腔G中。在一种改进方案中，气体发生器1.5具有多个未示出的排气口，其中，所述排气口中的至少一个通到气体通道1.7中。补充地，至少另一个排气口通到腰带区域BG的带内腔G中。由此使带内腔G不仅在腰部区域BG中而且在肩部区域SG中都能够被最佳地充气。
同样，气体通道1.7也最多延伸至上转向点U2，从而避免织带1.1在上转向点U2与带卷收器1.4之间“充气”。
在安全带1的未示出的实施例中，织带1.1可具有不同于双层的和两次折叠的构造而具有其它数量的织带层和不同的折叠构型。
Claims (11)
1.用于汽车的安全带(1)，包括织带(1.1)，该织带具有多个织带层(1.1.1、1.1.2)，并且在肩带区域(SG)中和腰带区域(BG)中具有设置在至少两个织带层(1.1.1、1.1.2)之间且可充气的至少一个带内腔(G)，其中该织带(1.1)被引导穿过可插入到带扣锁(1.2)内的锁舌(1.3)的空隙，借助于该锁舌(1.3)，在系好安全带(1)时所述织带(1.1)在从腰带区域(BG)到肩带区域(SG)的过渡区域内在一下转向点(U1)处转向，并且其中，在所述下转向点(U1)处在至少两个织带层(1.1.1、1.1.2)之间设置有连接所述带内腔(G)的至少两个区段的气体通道(1.7)，其中，所述气体通道(1.7)由至少在径向上柔性地构造的软管(1.8)构成，并且所述柔性地构造的软管(1.8)是可塑性变形的或可弹性变形的。
2.如权利要求1所述的安全带(1)，
其特征在于
所述软管(1.8)至少具有如此的塑性和弹性，使得内空腔半径在气压的作用下相对于常压至少部分地可逆地增大至少10％。
3.如权利要求1或2所述的安全带(1)，
其特征在于
所述软管(1.8)在横向于其纵向跨度的方向上的塑性或弹性比在沿着其纵向跨度的方向上的塑性或弹性更大。
4.如权利要求1或2所述的安全带(1)，
其特征在于
所述软管(1.8)构造为无接缝的，或者在所述织带(1.1)未充气的状态下被压成扁平地设置在所述织带层(1.1.1、1.1.2)之间。
5.如权利要求1或2所述的安全带(1)，
其特征在于
所述软管(1.8)由流体密封的材料构成，或者固定在所述织带层(1.1.1、1.1.2)的至少一个上。
6.如权利要求5所述的安全带(1)，
其特征在于
所述软管(1.8)由织物构成。
7.如权利要求1或2所述的安全带(1)，
其特征在于
所述软管(1.8)在所述锁舌(1.3)插入到所述带扣锁(1.2)中和最小的抽拉长度的情况下最多延伸至上转向点(U2)。
8.如权利要求1或2所述的安全带(1)，
其特征在于
所述织带(1.1)的带宽(B)被分成大致等宽的多个部分，其中所述织带(1.1)平行于其纵向幅度地一次或多次折叠。
9.如权利要求7所述的安全带(1)，
其特征在于
所述织带(1.1)的带宽(B)被分成大致等宽的三个部分，其中所述织带(1.1)平行于其纵向幅度如此折叠两次，使得该织带具有被压成扁平的Z字形。
10.如权利要求8所述的安全带(1)，
其特征在于
所述织带(1.1)的折叠层(L1至L3)至少在边缘侧借助于沿所述织带(1.1)的纵向延伸的接缝(N)彼此相连接。
11.如权利要求10所述的安全带(1)，
其特征在于
所述接缝(N)由撕开封口线(1.6)构成，该撕开封口线在所述带内腔(G)充气时撕开。
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