CN103723111B - 用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置 - Google Patents

Abstract

本文公开了用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置，包括：小齿轮，所述小齿轮连接至在卷收器本体内的安全带缠绕卷轴；齿条，所述齿条在与所述小齿轮接合时线性地移动；齿条移动路径，所述齿条移动路径形成在预紧器本体和所述卷收器本体之间，其配置成朝向所述小齿轮线性地引导所述齿条；以及微气体产生器MGG，所述微气体产生器MGG安装在所述预紧器本体的下端的一侧，以使用由MGG产生的气体朝向所述小齿轮提升所述齿条，其中形成气体移动孔径以允许在所述齿条内沿纵向方向在所述齿条移动路径的上部和下部之间的连通，以使用由所述MGG产生的气体提升所述齿条，同时通过所述气体移动孔径朝向所述齿条移动路径的上部移动所述齿条。

Description

用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置

技术领域

本发明一般涉及一种用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置，更具体而言，涉及这样一种用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置，其中在卷收器预紧器运行后，微气体产生器(micro-gas generator)(MGG)的气体排出能够平稳地执行。

背景技术

通常地，已知车辆安全带(seat belt)(例如安全带(safety belt))是最重要的安全装置，其在车辆碰撞期间或在车辆的突然停止期间锁定安全带从卷收器的拉出，以防止驾驶员或乘客向前摔倒或向安全带下面滑动。通过卷收器的锁定操作使安全带锁定以防止安全带的拉出，然而在碰撞和安全带锁定之间的短时间内，安全带未被锁定而被拉出，使得驾驶员或乘客可能与挡风玻璃或门的一侧碰撞。

因此，安装了在车辆碰撞期间立即缠绕安全带的安全带预紧器，从而将在安全带上工作的拉力提高至预先确定的等级，以便在碰撞期间使驾驶员或乘客的推动最小化而减少伤害。

如图4A至图4C所示，传统的预紧器被固定在卷收器内，安全带10缠绕在所述卷收器上。预紧器包括卷收器本体12、预紧器本体14、小齿轮18、齿条20、齿条移动路径22以及微气体产生器(MGG)24。其中在所述卷收器本体12内设置有安全带缠绕卷轴16，并且安全带10缠绕其上；所述预紧器本体14整体地与卷收器本体12的下端部连接；在卷收器本体12内，所述小齿轮18连接至安全带缠绕卷轴16；在与小齿轮18接合时，配置所述齿条20以线性地移动；使所述齿条移动路径22形成在预紧器本体14和卷收器本体12之间以限定齿条20的线性移动区段，并配置所述齿条移动路径22，使其沿着线性移动路径引导齿条20；将所述MGG 24安装在预紧器本体14的下端的一侧上，以生成气体并在MGG运行期间释放气体时提升齿条20。

传统的预紧器的运行在下文中进行描述。

响应于安装在车辆前侧，检测车辆碰撞的碰撞传感器(未示出)，控制器发出运行信号至MGG 24。其后，基于MGG 24的运行来释放气体，并且通过沿着齿条移动路径22释放的气体的压力来提升齿条20。进一步地，小齿轮18沿相反方向旋转，以使安全带10缠绕在同时地沿相反方向旋转的卷轴16上，从而以预先确定的长度将安全带10插入卷收器的卷轴16中。

另外，应用通过MGG 24的运行而产生的气体的膨胀力，同时应用通过碰撞传感器对车辆的碰撞的检测，安全带10立即缠绕在卷轴16上，从而保护驾驶员或乘客。在安全带10通过预紧器的运行而立即缠绕后，卷轴16沿正向的方向旋转，以减轻在驾驶员或乘客的胸部部分的压力，从而拉出安全带10。

然而，在卷收器预紧器运行后，由于在预紧器本体内剩余的气体压力，因此齿条20的下降无法平稳地进行。换言之，在位于齿条20的下端和MGG 24之间的封闭齿条移动路径22内剩余的气体压力，阻止了卷轴16的正向旋转，导致待拉出的安全带10的负载的过量(overshoot)。

如图4C所示，当通过与卷轴16的正向旋转同时的小齿轮18的正向旋转而降低齿条20时，在提升之后的齿条20的下端和MGG 24之间的封闭的齿条移动路径22内的剩余气体压力中断了齿条20的降低，导致了待拉出的安全带10的负载的过量。因此，由于在预紧器运行后没有拉出安全带10，因此没有适当地减轻在乘客或驾驶员的胸部部分上的压力，相反，可能在胸部部分上发生伤害。

同时，如图5所示，为了在运行预紧器时获得MGG的平稳的气体排放，可以在预紧器本体14内形成弯曲孔径26。换言之，可以使弯曲孔径26形成在位于提高的齿条20的下端和MGG 24之间的封闭的齿条移动路径22内，以减轻安全带10的负载的过量。然而，可以在预紧器运行期间通过弯曲孔径26将气体部分地释放至预紧器的外部，以使预紧器的运行负载降低。

发明内容

本发明提供了一种用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置，其中在卷收器预紧器运行后，可以非常平稳地释放来自微气体发生器(MGG)的剩余的膨胀气体，从而防止在预紧器的运行后通过剩余的气体压力拉出的在安全带的拉出负载内的过量。

根据本发明的一个实施方案，用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置可以包括小齿轮，所述小齿轮连接至在卷收器本体内的安全带缠绕卷轴；齿条，所述齿条配置为在与所述小齿轮接合时线性地移动；齿条移动路径，所述齿条移动路径形成在预紧器本体和所述卷收器本体之间；以及MGG，所述MGG安装在所述预紧器本体的下端的一侧，以通过气体的产生提升齿条，其中可以形成气体移动孔径以允许在所述齿条内沿纵向方向在所述齿条移动路径上部和下部之间的连通，从而使用由所述MGG产生的气体提升所述齿条，同时通过所述气体移动孔径朝向所述齿条移动路径的上部移动所述齿条。

此外，可以在所述齿条的气体移动孔径的顶端上可分离地安装有挡块，以阻塞并释放气体。所述挡块可以包括：上体，所述上体通过气体引导孔径垂直地移动，所述气体引导孔径相对于所述齿条的气体移动孔径偏离中心地形成；以及气体密封端，所述气体密封端整体地形成在所述上体的底部中心部分，将以接合的方式插入所述气体移动孔径的上端。

此外，排气孔径可以在齿条移动路径的顶端，以便将通过所述齿条的气体移动孔径和所述挡块的气体引导孔径所排放的气体释放到外部。

在沿着所述齿条移动路径提升所述齿条后，具有倒三角形横截面的固定突出部可以形成在所述齿条移动路径的顶端的内圆周部分，以自动地将所述挡块分离，并且具有三角形横截面的阻挡突出部可以形成在所述挡块的顶表面的边缘，以在所述固定突出部上固定所述挡块。

附图说明

接下来将参照示例性实施方案及其所显示的附图详细地描述本发明的以上和其它特征，在此之后所给附图仅作为显示的方式，因而对本发明是非限定性的，其中：

图1至图3为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置的结构和运行的示例性横截面图；

图4A至图4C为显示根据现有技术的用于车辆的传统的卷收器预紧器及其运行流程的示例性横截面图，其中图4B中的箭头A1表示安全带插入的方向，图4C中的箭头A2表示安全带拉出的方向，图4C中的A3表示剩余的气体；以及

图5为根据现有技术用于说明传统的预紧器排气结构的示例性视图。

附图标记

10：安全带

12：卷收器本体

14：预紧器本体

16：卷轴

18：小齿轮

20：齿条

22：齿条移动路径

24：微气体产生器(MGG)

26：弯曲孔径

28：气体移动孔径

30：挡块

32：气体引导孔径

34：上体

36：气体密封端

38：排气孔径

40：固定突出部

42：阻挡突出部。

具体实施方式

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。

在本文中所应用的术语仅出于描述特定的实施方案的目的，而并非旨在限制本发明。如在本文中所应用，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”也旨在包含复数形式，除非上下文中明确地指出。应当进一步地理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”，在本说明书中使用时，指定了阐明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或零件的存在，但并不排除一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、元件、零件和/或群组的存在或增加。如此处所用，术语“和/或”包括一个或更多相关联的列出的项的任何和所有组合。

在下文中，将参照附图详细地描述本发明，以允许本领域中普通技术人员较容易地执行本发明。

本发明旨在通过在卷收器预紧器的运行后允许从微气体产生器(MGG)的平稳的气体释放，来防止由于在卷收器预紧器的运行后剩余的气体压力所引起的待拉出的安全带的拉出负载的过量。

如上所述参考图4A至图4C，传统的预紧器被固定在卷收器内，其中安全带10缠绕在所述卷收器上，并且安全带10从所述卷收器释放。传统的预紧器包括卷收器本体12、预紧器本体14、小齿轮18、齿条20、齿条移动路径22以及微气体产生器(MGG)24。其中在所述卷收器本体12内设置有安全带缠绕卷轴16，并且安全带10缠绕其上；所述预紧器本体14整体地与卷收器本体12的下端部连接；在卷收器本体12内，所述小齿轮18连接至安全带缠绕卷轴16；在线性运动期间，所述齿条20配置成与小齿轮18联接；所述齿条移动路径22形成在预紧器本体14和卷收器本体12之间以限定齿条20的线性移动区段，并且所述齿条移动路径22配置成引导齿条20的线性路径；所述MGG24安装在预紧器本体14的下端的一侧上以生成气体，并在MGG运行期间，在释放气体的情况下，朝向小齿轮18提升齿条20。

根据本发明，如图1所示，可以在齿条20内形成气体移动孔径28，以沿着纵向方向垂直地移动齿条20，从而允许齿条移动路径22的上部和下部通过气体移动孔径28而彼此连通。

在本发明的一个实施方案中，挡块30可以可分离地安装在齿条20的气体移动孔径28的上端，以在预紧器的运行期间防止气体被排放到预紧器的外部，并在预紧器的运行后允许气体被排放到预紧器的外部。

如图1进一步所示，挡块30可以包括上体34和气体密封端36。此外，可以相对于气体移动孔径28偏离中心地形成气体引导孔径32，并可以配置气体引导孔径32以垂直地移动挡块30的上体34。挡块30的气体密封端36可以从以联接的方式插入气体移动孔径28的上端的上体34的底部中心部分整体地突出。

因此，在预紧器运行之前(也即，MGG 24的运行)，可以将挡块30的气体密封端36插入齿条20的气体移动孔径28的上端，在齿条20的下端和MGG 24之间设置了空间，从而密封了齿条20的气体移动孔径28。

可以在挡块30和齿条移动路径22的上端的内圆周部分上设置一种结构，以便当在应用由于MGG24运行产生的气压沿着齿条移动路径22提升齿条20后的剩余的气体排放时，自动地从齿条20的气体移动孔径28分离挡块30。

此外，具有倒三角形横截面的固定突出部40可以形成在齿条移动路径22的顶端的内圆周部分，并且具有三角形横截面的阻挡突出部42可以形成在挡块30的顶表面的边缘，因此，当连同齿条20一起提升挡块30时，挡块30的阻挡突出部42移动至齿条移动路径22的固定突出部40之上，因而阻挡了挡块30，并且当齿条20降低的同时将挡块30从齿条20分离。

此外，在挡块30从气体移动孔径28分离后，排气孔径38可以形成在齿条移动路径22的顶端，以在通过气体移动孔径28和挡块30的气体引导孔径32的排放后释放剩余的气体。

将参照图2至图3在下文描述结构为如上所述的根据本发明的用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置的运行流程。

对应于安装在车辆前侧的检测车辆碰撞的碰撞传感器(未示出)，控制器可以输出运行信号至MGG 24，并且由于在MGG 24中的运行可以释放气体，从而通过释放的气体压力沿着齿条移动路径22提升齿条20。

此外，当来自MGG 24的气体进入齿条20的气体移动孔径28时，可以通过由于挡块30阻挡气体移动孔径28所产生的气压而平稳地提升齿条20。此外，由于可以线性地移动并提升齿条20，因此可以沿相反的方向旋转小齿轮18以缠绕安全带10，同时，可以沿相反的方向旋转卷轴16以收集并缠绕安全带10，从而将安全带10以预先确定的长度插入卷收器的卷轴16中并且环绕卷收器的卷轴16。

在预紧器运行以缠绕安全带10后，因此保护了乘客，可以沿正向旋转卷轴16以释放预先确定的长度的安全带，从而减轻在驾驶员或乘客的胸部部分上的压力。

此外，当齿条20通过来自MGG 24的气压而向上移动至齿条移动路径22的上止点(top dead point)时，挡块30连同齿条20可以被提升至最大高度。更具体地说，挡块30可以移动至齿条移动路径22的固定突出部40之上，从而阻挡了挡块30，同时，当齿条20降低时，使挡块30与齿条20分离。

因此，在齿条20的气体移动孔径28内以及在位于齿条20的下端部与MGG 24之间的空间内的剩余气体可以通过齿条20的气体移动孔径28、分离的挡块30的气体引导孔径32以及齿条移动路径22的排气孔径38非常简单地释放到预紧器的外部。

当剩余的气体被释放并去除时，齿条20可以通过与卷轴16的正向旋转同时的小齿轮18的正向旋转而降低，从而防止在齿条移动路径22内剩余的气压干扰齿条20的降低。

如果单独降低齿条20，则通过齿条移动路径22的固定突出部40锁定并约束挡块30，从而保持与齿条20的分离。因此，当车辆由于车辆碰撞事故在修理店修理时，可以进行重置修理以再次将挡块30联接至齿条20，以便可以再次使用齿条20和挡块30。

因此，在本技术领域中，过量发生在待拉出的安全带的负载内；然而，在本发明中，可以通过去除剩余的气体而降低齿条20，从而沿正向平稳地旋转卷轴16并拉出安全带，在预紧器的运行后减轻在乘客的胸部部分上的压力，并防止可能由安全带压力导致的伤害。

根据本发明，气体移动孔径可以沿齿条的纵向方向形成，并且排气孔径可以在齿条移动路径的上端形成，以在卷收器预紧器的运行后从MGG非常平稳地释放剩余的膨胀气体，从而防止在安全带拉出负载中的过量的发生，并防止乘客胸部部分的伤害。

特别地，挡块可以可分离地安装在齿条的气体移动孔径的上端，以在气压被传递至齿条后将挡块从齿条分离，以允许在气体移动孔径与排气孔径之间的连通，从而在预紧器运行期间不会发生气体排放而平稳地提升齿条。

Claims (3)

1.一种用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置，所述气体排出装置包括：

小齿轮，所述小齿轮连接至在卷收器本体内的安全带缠绕卷轴；

齿条，所述齿条在与所述小齿轮接合时线性地移动；

齿条移动路径，所述齿条移动路径形成在预紧器本体和卷收器本体之间，其配置成朝向所述小齿轮线性地引导所述齿条；以及

微气体产生器，所述微气体产生器安装在所述预紧器本体的下端的一侧，以应用由所述微气体产生器产生的气体朝向所述小齿轮提升所述齿条；

其中，形成气体移动孔径以允许在所述齿条内沿纵向方向在所述齿条移动路径上部和下部之间的连通，以使用由微气体产生器产生的气体提升所述齿条，同时通过所述气体移动孔径朝向所述齿条移动路径的上部移动所述齿条；

其中，在所述齿条的气体移动孔径的顶端上能够分离地安装有挡块，以阻塞并释放由所述微气体产生器产生的气体；

其中，所述挡块包括：

上体，所述上体内的气体引导孔径相对于所述齿条的气体移动孔径偏离中心地形成；以及

气体密封端，所述气体密封端整体地形成在所述上体的底部中心部分，将以接合的方式插入所述气体移动孔径的上端。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置，进一步包括：

排气孔径，所述排气孔径形成在所述齿条移动路径的顶端，以便将通过所述齿条的气体移动孔径和所述挡块的气体引导孔径所排放的的气体释放到外部。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的卷收器预紧器的气体排出装置，其中，对应于沿着所述齿条移动路径被提升的所述齿条，具有倒三角形横截面的固定突出部形成在所述齿条移动路径的顶端的内圆周部分，以自动地将所述挡块从所述齿条分离，并且具有三角形横截面的阻挡突出部形成在所述挡块的顶表面的边缘，以在所述固定突出部上固定所述挡块。