CN105667447A - 安全带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全带，所述安全带由负泊松比材料制成，且所述安全带在受到沿所述安全带的厚度方向的压力时，所述安全带在所述压力作用下长度缩短。根据本发明的安全带，使用舒适，且安全性高。

Description

安全带

技术领域

本发明属于安全带制造技术领域，具体而言，涉及一种安全带。

背景技术

安全带作为保护乘员安全的一种基本配置，其作用就是将乘员的身体固定在座椅上，防止紧急制动或发生事故时乘员撞上交通工具内的部件或向外冲出，同时也防止交通工具翻滚时乘员在交通工具内移动而被碰伤。相关技术中的安全带在非危险状况下对乘员的束缚较大，乘员系上安全带后身体的活动空间受到约束，且部分安全带对乘员的压迫较大，导致部分乘员不愿意主动系安全带。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种使用舒适的安全带。

根据本发明实施例的安全带，所述安全带由负泊松比材料制成，且所述安全带在受到沿所述安全带的厚度方向的压力时，所述安全带在所述压力作用下长度缩短。

根据本发明实施例的安全带，使用舒适，且安全性高。

另外，根据本发明上述实施例的安全带还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述安全带包括多个拼接而成的单元，所述单元成多排多列分布。

可选地，所述单元包括：第一至第四子单元，所述第一和第四子单元沿所述安全带的长度方向相邻设置，所述第二和第三子单元沿所述长度方向相邻设置，并且在所述厚度方向上，所述第二子单元与所述第一子单元相邻设置，所述第三子单元与所述第四子单元相连设置。

可选地，所述第一子单元与所述第四子单元之间设置有可被压缩的间隙。

可选地，所述第一子单元的第三顶点与所述第四子单元的第二顶点相连，且所述第一子单元的第四顶点与所述第四子单元的第一顶点在所述长度方向上间隔开。

可选地，由所述第一子单元的第三顶点和第四顶点构成的边与由所述第四子单元的第二顶点和第一顶点构成的边呈夹角α，且满足：0＜α≤90°。

可选地，所述第一子单元与所述第二子单元关于由所述第一子单元的第二顶点与所述第四子单元的第三顶点所确定的第一中心连线对称设置，所述第三子单元与所述第四子单元关于所述第一中心连线对称。

可选地，在所述长度方向上，相邻的两个单元关于第二中心连线对称，所述第二中心连线由同一单元内的第四子单元的第四顶点和第三子单元的第三顶点确定。

可选地，在所述厚度方向上，相邻的两个单元关于第三中心连线对称，所述第三中心连线由同一单元内的第二子单元的第三顶点和所述第三子单元的第二顶点确定。

可选地，每个所述子单元均为正方形。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的安全带的结构示意图。

附图标记：

安全带100，单元110，

第一子单元111，第一子单元的第一顶点A1，第一子单元的第二顶点A2，第一子单元的第三顶点A3，第一子单元的第四顶点A4，

第二子单元112，第二子单元的第一顶点B1，第二子单元的第二顶点B2，第二子单元的第三顶点B3，第二子单元的第四顶点B4，

第三子单元113，第三子单元的第一顶点C1，第三子单元的第二顶点C2，第三子单元的第三顶点C3，第三子单元的第四顶点C4，

第四子单元114，第四子单元的第一顶点D1，第四子单元的第二顶点D2，第四子单元的第三顶点D3，第四子单元的第四顶点D4，

第一中心连线L1，第二中心连线L2，第三中心连线L3。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值，它是反映材料横向变形的弹性常数，材料沿载荷方向产生伸长(或缩短)变形的同时，在垂直于载荷的方向会产生缩短(或伸长)变形，以v表示泊松比，则：v＝-εl/ε。

其中，ε为载荷方向上的应变，εl为垂直方向上的应变。

大部分材料都为正泊松比材料，所谓负泊松比，即在材料收到拉伸时，会在垂直于拉伸的方向产生膨胀变形；在材料收到压缩时，会在垂直于压缩的方向产生收缩变形。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面参照图1详细描述根据本发明实施例的安全带100，如图1所示，安全带100由负泊松比材料制成，且安全带100在受到沿安全带100的厚度方向的压力F时，安全带100在压力F的作用下长度缩短。

可以理解的是，在交通工具急刹车时，乘员身体会给安全带100施加厚度方向的压力F，即安全带100在厚度方向被压缩，由于安全带100由负泊松比材料制成，安全带100在上述压力F的作用下会沿长度方向缩短，以束缚乘员，对乘员起到较好的保护作用。如图1所示，安全带100受到厚度方向的压力F，使得安全带100的长度缩短ΔN。

换言之，本发明实施例的安全带100在沿厚度方向上的压力的作用下可以自动收缩，也就是说，本发明实施例的安全带100在非紧急状况时，可以系的较松，减少安全带100度乘员的束缚，在紧急状况下，安全带100自动收缩以束缚乘员。

根据本发明实施例的安全带100，使用舒适，且安全性高。

在本发明的一些优选的实施例中，如图1所示，安全带100可以包括多个拼接而成的单元110，单元110成多排多列分布。

如图1所述，每个单元110可以包括第一至第四子单元(即第一子单元111、第二子单元112、第三子单元113和第四子单元114)，第一子单元111和第四子单元114可以沿安全带100的长度方向相邻设置，第二子单元112和第三子单元113沿安全带100长度方向相邻设置，并且在安全带100厚度方向上，第二子单元112与第一子单元111相邻设置，第三子单元113与第四子单元114相连设置。

也就是说，第一子单元111、第二子单元112、第三子单元113和第四子单元114形成的单元110在长度和厚度方向上重复排列形成本发明实施例的安全带100。

可选地，单元110在安全带100的宽度方向的排列方式可以与单元110在安全带100的厚度或长度方向的排列方式一致。

可选地，第一子单元111、第二子单元112、第三子单元113和第四子单元114可以均为四边形。

优选地，如图1所示，第一子单元111、第二子单元112、第三子单元113和第四子单元114可以均构造为正方形。具体地，每个子单元的边长可以均相同。

如图1所述，第一子单元111与第四子单元114之间可以设置有可被压缩的间隙，第一子单元111与第二单元110之间也可以设置有可被压缩的间隙。在安全带100受到厚度方向上的压力F时，第一子单元111与第二单元110之间的间隙以及第一子单元111与第四子单元114之间的间隙被压缩，使安全带100的厚度和长度均缩短。

如图1所示，在第一子单元111、第二子单元112、第三子单元113和第四子单元114均为四边形的实施例中，第一子单元111包括第一顶点A1、第二顶点A2、第三顶点A3和第四顶点A4，第二子单元112包括第一顶点B1、第二顶点B2、第三顶点B3和第四顶点B4，第三子单元113包括第一顶点C1、第二顶点C2、第三顶点C3和第四顶点C4，第四子单元114包括第一顶点D1、第二顶点D2、第三顶点D3和第四顶点D4。为了描述地方便，如图1所示，每个子单元的四个顶点均从附图的左上角的顶点开始作逆时针排布。

如图1所示，第一子单元111的第三顶点A3与第四子单元114的第二顶点D2相连，且第一子单元111的第四顶点A4与第四子单元114的第一顶点D1在长度方向上间隔开。

可以理解的是，在安全带100受到厚度方向上的压力F时，第一子单元111的第四顶点A4与第四子单元114的第一顶点D1相互靠近，使安全带100的长度缩短。

如图1所示，第一子单元111与第二子单元112关于第一中心连线L1对称设置，第三子单元113与第四子单元114关于第一中心连线L1对称，第一中心连线L1由第一子单元111的第二顶点A2与第四子单元114的第三顶点D3所确定。

在长度方向上，相邻的两个单元110关于第二中心连线L2对称，第二中心连线L2由同一单元110内的第四子单元114的第四顶点D4和第三子单元113的第三顶点C3确定。

在厚度方向上，相邻的两个单元110关于第三中心连线L3对称，第三中心连线L3由同一单元110内的第二子单元112的第三顶点B3和第三子单元113的第二顶点C2确定。

优选地，由第一子单元111的第三顶点A3和第一子单元111的第四顶点A4构成的边与由第四子单元114的第二顶点D2和第一顶点D1构成的边呈夹角α，且满足：0＜α≤90°。

可以理解的是，在每个子单元均为正方形的实施例中，由第一子单元111的第二顶点A2和第一子单元111的第三顶点A3构成的边与第二子单元112的第一顶点B1和第二子单元112的第四顶点B4构成的边的夹角也为α，由第三子单元113的第一顶点C1和第三子单元113的第四顶点C4构成的边与第四子单元114的第二顶点D2和第四子单元114的第三顶点D3构成的边的夹角也为α。

相邻子单元之间具有拉伸效应，使得相邻子单元之间的夹角随外力变化而改变。设每个正方形子单元的边长为l，相邻正方形子单元的原夹角为α，每个正方形子单元在长度方向的长度为：

$lsin0.5\mathrm{\α}+lcos0.5\mathrm{\α}=\sqrt{2}lsin(0.5\mathrm{\α}+\frac{\mathrm{\π}}{4}).$

当安全带100受厚度方向的外力F作用后，相邻子单元之间的夹角变小至β。

设在安全带100的长度方向具有n个正方形的子单元，当受到外力F的作用后，安全带100的长度缩短，安全带100的长度缩短量ΔN为：

$\mathrm{\Δ}N=\sqrt{2}nl\[sin(0.5\mathrm{\α}+\frac{\mathrm{\π}}{4})-sin(0.5\mathrm{\β}+\frac{\mathrm{\π}}{4})\]=2\sqrt{2}nlcos(\frac{\mathrm{\α}+\mathrm{\β}}{4}+\frac{\mathrm{\π}}{4})\sin \frac{\mathrm{\α}-\mathrm{\β}}{4}$

由于则因此ΔN>0，也就是说，安全带100的长度缩短。

综上所述，根据本发明实施的安全带100，当交通工具正常行驶的时候，乘员可以根据个人的需求将安全带100系的较松，保证乘员的舒适性，在紧急情况下，乘员由于惯性的作用会对安全带100产生厚度方向的压力(比如胸腔压迫安全带100)，此时安全带100迅速收紧，使得乘员受到保护，根据本发明实施的安全带100兼顾了使用的舒适性和安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种安全带，其特征在于，所述安全带由负泊松比材料制成，且所述安全带在受到沿所述安全带的厚度方向的压力时，所述安全带在所述压力作用下长度缩短。

2.根据权利要求1所述的安全带，其特征在于，所述安全带包括多个拼接而成的单元，所述单元成多排多列分布。

3.根据权利要求2所述的安全带，其特征在于，所述单元包括：

第一至第四子单元，所述第一和第四子单元沿所述安全带的长度方向相邻设置，所述第二和第三子单元沿所述长度方向相邻设置，并且在所述厚度方向上，所述第二子单元与所述第一子单元相邻设置，所述第三子单元与所述第四子单元相连设置。

4.根据权利要求3所述的安全带，其特征在于，所述第一子单元与所述第四子单元之间设置有可被压缩的间隙。

5.根据权利要求4所述的安全带，其特征在于，所述第一子单元的第三顶点与所述第四子单元的第二顶点相连，且所述第一子单元的第四顶点与所述第四子单元的第一顶点在所述长度方向上间隔开。

6.根据权利要求5所述的安全带，其特征在于，由所述第一子单元的第三顶点和第四顶点构成的边与由所述第四子单元的第二顶点和第一顶点构成的边呈夹角α，且满足：

0＜α≤90°。

7.根据权利要求5所述的安全带，其特征在于，所述第一子单元与所述第二子单元关于由所述第一子单元的第二顶点与所述第四子单元的第三顶点所确定的第一中心连线对称设置，所述第三子单元与所述第四子单元关于所述第一中心连线对称。

8.根据权利要求7所述的安全带，其特征在于，在所述长度方向上，相邻的两个单元关于第二中心连线对称，所述第二中心连线由同一单元内的第四子单元的第四顶点和第三子单元的第三顶点确定。

9.根据权利要求8所述的安全带，其特征在于，在所述厚度方向上，相邻的两个单元关于第三中心连线对称，所述第三中心连线由同一单元内的第二子单元的第三顶点和所述第三子单元的第二顶点确定。

10.根据权利要求3所述的安全带，其特征在于，每个所述子单元均为正方形。