CN103318126B - 一种机动车安全带缓冲保护方法及装置 - Google Patents

Abstract

为彻底解决机动车碰撞时鞭梢效应对人的伤害，本发明公开一种机动车安全带缓冲保护方法及装置，在安全带的每个固定点设置缓冲保护装置，所述缓冲保护装置为楔形结构，所述楔形结构的插入端设置弹性装置以保证插入端插入时插入端被逐渐压缩，从而将动能转换成弹性势能；通过设置楔形面的角度或与楔形面接触物的阻尼系数保证所述弹性势能不能自行释放。所述装置包括壳体，所述壳体的内侧壁设置斜面，所述壳体内设置套管，所述套管的两端设置活塞式滚轮座，所述2个活塞式滚轮座间设置弹性件；所述活塞式滚轮座内均设置滚轮，所述装置的启动力要大于安全带锁紧件的启动力，使所述装置在安全带锁紧后发挥作用。

Description

一种机动车安全带缓冲保护方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体说是一种安全带，更具体说是一种安全带缓冲保护装置。

背景技术

随着汽车保有量的增加，人们对汽车的安全越来越重视，现在通常采用安全气囊和安全带的的结合方式对人身安全提供保障，现有的安全带通常为三点式结构，利用三个固定点固定住安全带，这三个固定点分别位于乘客的左右下方及肩部上方，安全带经由所述三个固定点时，可保证发生碰撞事故时，乘客被牢牢束缚在座椅上，不会受到惯性作用，使人向前弹出，与车体发生碰撞。但由于安全带没有缓冲，在车辆碰撞时紧紧束缚乘客，往往造成安全带的过紧造成的人身伤害，为解决该问题，中国专利申请号：200410044990.5申请日：2004-06-05，申请人：上汽集团奇瑞汽车有限公司公开了一种汽车安全带,包括卷收器、导向环、织带和锁扣。该发明的安全带在织带的腰带部位设置一个长20～50mm经缝合或粘合成两层或三层织带的泄能区，泄能区在正面碰撞时的Δt瞬间内崩脱、展开一段织带,能有效地缓冲和减小作用在假人上的惯性力,使前排假人头部伤害值完全达标,是名副其实的安全带。中国专利申请号为200510083525.7申请日：2005-07-08，申请人：台湾卓青有限公司公开了一种安全带缓冲装置,包含有一基座、一滚轮、一牵引绳,以及一弹性件；基座设有至少一齿条,滚轮具有一啮合部,啮合部与各齿条相互啮合,使滚轮可沿各齿条滚动,牵引绳一端设于滚轮,另一端设于一安全带,当安全带受到预定量的冲击力拉扯,进而带动牵引绳时,牵引绳是带动滚轮沿各齿条滚动,并使牵引绳卷收于滚轮,而弹性件设于基座与滚轮之间,通过使安全带所受到的部分冲击力经由带动牵引绳与滚轮转为对弹性件作功,并且达到消耗该冲击力的效果。该专利虽然能缓解上述技术问题，但同时却带来了更为严重的伤害，这是因为，安全带将人体的躯干部分进行了束缚，但头部却是自由端，在汽车碰撞时，躯干部分受安全带束缚，速度与车身速度一致，但头部却是碰撞前的速度，由于躯干部分突然停止，而受到回弹力的作用，躯干部分停止后向后退方向运动，而头部继续前进，如同鞭梢效应，即：顶部的小突出部分由于质量和刚度比较小，在每一个来回的转折瞬间，形成较大的速度，产生较大的位移，就和鞭子的尖一样，这种现象称为鞭梢效应。上述专利均在碰撞时产生躯干部分的回弹，没有解决鞭梢效应对乘客颈部造成的毁灭性损害。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种机动车安全带缓冲保护装置，能彻底解决鞭梢效应对人的伤害，具体方案如下：

在安全带的每个固定点设置缓冲保护装置，所述缓冲保护装置为楔形结构，所述楔形结构的插入端设置弹性装置以保证插入端插入时插入端被逐渐压缩，从而将动能转换成弹性势能；通过设置楔形面的角度或与楔形面接触物的阻尼系数保证所述弹性势能不自行释放，应满足下列条件：μ≥tagα，α为斜面与水平面的夹角，μ为滚轮与斜面的摩擦系数；所述缓冲保护装置的启动力要大于安全带的锁紧件的启动力，使所述缓冲保护装置在安全带锁紧后发挥作用；

对应于三点式安全带，所述缓冲保护装置为3个，分别固定在上固定点、下固定点、卡扣固定点；固定在卡扣固定点的缓冲保护装置的弹性件弹力F1与固定在上固定点的弹性件弹力F2及固定在下固定点的弹性件弹力F3满足下列关系：F1＝F2+F3,F2＝F3；

对应于两点式安全带，则每个固定点上的缓冲保护装置的弹性件弹力一致；

所述缓冲保护装置安装在安全带与固定点间；

所述缓冲保护装置安装在车体与固定点间；

一种机动车安全带缓冲保护装置，包括壳体，所述壳体的内侧壁设置斜面，所述壳体内设置套管，所述套管的两端设置活塞式滚轮座，2个活塞式滚轮座间设置弹性件；所述活塞式滚轮座内均设置滚轮，所述套管与安全带一固定；所述壳体与安全带二固定；所述滚轮在安全带一的拉动下沿斜面滚动；，应满足下列条件：μ≥tagα，α为斜面与水平面的夹角，μ为滚轮与斜面的摩擦系数

所述弹性件为弹簧；

所述弹性件为橡胶；

本发明的优点是：彻底解决机动车碰撞时鞭梢效应对人的伤害；结构简单，安全可靠，效果良好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为三点式安全带的安装示意图；

图3为受力分析图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明，如图1所示，包括壳体3，所述壳体3的内侧壁设置斜面9，所述壳体3内设置套管5，所述套管5的两端设置活塞式滚轮座6，所述2个活塞式滚轮座6间设置弹性件8；所述活塞式滚轮座6内设置滚轮7，所述套管5与安全带一1固定；所述壳体3与安全带二2固定；所述滚轮7在安全带一1的拉动下，沿斜面9滚动。

所述弹性件8为弹簧；

所述弹性件8还可以为橡胶；

如图2所示，对应于三点式安全带，所述缓冲保护装置为3个，分别固定在上固定点a、下固定点b,卡扣固定点c处，保证发生撞击时，安全带应保证不会扭转，如果部分拉力大，部分拉力小，人的身体受到外力作用就会扭转，而头部没有外力作用，这样就会造成颈部扭伤，另一方面，身体受到外力作用，在扭转的时候也容易与车体发生碰撞，造成伤害；为解决该问题，固定在卡扣固定点c的缓冲保护装置的弹性件弹力F1与固定在上固定点a的弹性件弹力F2及固定在下固定点b的弹性件弹力F3满足下列关系：F1＝F2+F3,F2＝F3。所述弹性件弹力可通过设置弹簧的弹性系数、设置斜面9的倾斜角度、设置橡胶的硬度等方法实现，这均属本领域技术人员的公知常识，在此不一一赘述。

所述缓冲保护装置安装在安全带与固定点间；

所述缓冲保护装置还可安装在车体与固定点间；

本发明的原理是：但车辆碰撞时，安全带原有锁紧装置启动，在人的身体的惯性力作用下，本发明的装置开始启动；所述壳体3的内侧壁设置斜面9，所述壳体3与安全带二2固定；所述滚轮7在安全带一1的拉动时，沿斜面9滚动。

这实际形成了一个楔形结构；所述套管5的两端设置活塞式滚轮座6，所述2个活塞式滚轮座6间设置弹性件8，该部分形成了一个弹性装置以保证插入端插入时插入端被逐渐压缩，从而将动能转换成弹性势能；所述楔形结构的插入端设置通过设置楔形面的角度或与楔形面接触物的阻尼系数保证所述弹性势能不自行释放。

如图3所示，单独考虑利用斜面的斜度保证滚轮不自行移动时，压力N1可分解成水平力N2和垂直力N3，设滚轮与斜面的摩擦系数为μ，为保证滚轮不在弹力作用下自行滚动，应满足下列条件：μ≥tagα，α为斜面与水平面的夹角。

在滚轮与活塞式滚轮座间、活塞式滚轮座与套管间均可设置摩擦副，即是调整滚轮的阻尼系数保证所述弹性势能不能自行释放。

Claims (6)

1.一种机动车安全带缓冲保护方法，其特征在于：在安全带的每个固定点设置缓冲保护装置，所述缓冲保护装置为楔形结构，所述楔形结构的插入端设置弹性装置以保证插入端插入时插入端被逐渐压缩，从而将动能转换成弹性势能；通过设置楔形面的角度或与楔形面接触物的阻尼系数保证所述弹性势能不自行释放，应满足下列条件：μ≥tagα，α为斜面与水平面的夹角，μ为滚轮与斜面的摩擦系数；所述缓冲保护装置的启动力要大于安全带的锁紧件的启动力，使所述缓冲保护装置在安全带锁紧后发挥作用；对应于三点式安全带，所述缓冲保护装置为3个，分别固定在上固定点、下固定点、卡扣固定点；固定在卡扣固定点的缓冲保护装置的弹性件弹力F1与固定在上固定点的弹性件弹力F2及固定在下固定点的弹性件弹力F3满足下列关系：F1＝F2+F3,F2＝F3；对应于两点式安全带，则每个固定点上的缓冲保护装置的弹性件弹力一致。

2.根据权利要求1所述的机动车安全带缓冲保护方法，所述缓冲保护装置安装在安全带与固定点间。

3.根据权利要求1所述的机动车安全带缓冲保护方法，所述缓冲保护装置安装在车体与固定点间。

4.一种机动车安全带缓冲保护装置，包括壳体，所述壳体的内侧壁设置斜面，所述壳体内设置套管，所述套管的两端设置活塞式滚轮座，2个活塞式滚轮座间设置弹性件；所述活塞式滚轮座内均设置滚轮，所述套管与安全带一固定；所述壳体与安全带二固定；所述滚轮在安全带一的拉动下沿斜面滚动，应满足下列条件：μ≥tagα，α为斜面与水平面的夹角，μ为滚轮与斜面的摩擦系数。

5.根据权利要求4所述的机动车安全带缓冲保护装置，其特征在于：所述弹性件为弹簧。

6.根据权利要求4所述的机动车安全带缓冲保护装置，其特征在于：所述弹性件为橡胶。