CN1080247A - 安全带预拉紧器直线驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆安全带装置中的安全带预拉紧器直线 驱动装置，其优点是外形细长，它适合沿车辆纵向安 装。气体发生器(20)带有冲击信管，该信管与受弹簧 力作用的撞杆(32)相互作用。撞杆(32)通过锁定机 构(48)保持在静止位置。借助外壳内的可滑动的传 感器惯性件(26)，上述锁定机构打开从而将撞杆(32) 放开。内部还装有气体发生器(20)的外壳(12)沿缸 体延伸方向设置，缸体与外壳刚性相连。惯性件(26) 和撞杆(32)沿缸体轴向的平行方向运动，因此可形成 细长的外形。

Description

本发明涉及一种车辆安全带装置中的安全带预拉紧器直线驱动装置，它包括缸体，该缸体内可滑动地装设有活塞;外壳，该外壳与车体相连，外壳内可滑动地装设有对车辆运动敏感的传感器惯性件，另外还装有烟火气体发生器，该发生器包括有冲击信管;撞杆，该撞杆借助锁定机构保持在静止位置并与气体发生器的冲击信管离开一定距离，该撞杆在可压靠信管上的方向上受到弹簧力的作用，由于惯性件的运动为锁定机构锁定的撞杆可被放开，该撞杆撞击信管使气体发生器起动，从气体发生器放出的压缩气体推动活塞。

由于活塞通过绳索与安全带卷轴或固定件相连，故上述这种直线驱动装置可与安全带装置中的安全带卷轴或固定件分开设置。另外使用绳索还可进行移位从而可以非常方便选择在车辆中直线驱动装置相对安全带装置中其它部件的安装位置。

本发明提供了一种车辆安全带装置中安全带预拉紧器的直线驱动装置，其特点是它的外表特别细长，故它适合装设于车体门槛区域内。

本发明的安全带预拉紧器直线驱动装置的特征在于外壳沿缸体的纵向延伸方向设置，缸体与外壳刚性连接，惯性件和撞杆以滑动方式沿缸体轴向相互平行设置，锁定机构包括锁定件，该锁定件在撞杆的弹簧弹力作用下可沿与上述方向的垂直方向运动，该撞杆通过锁定件支承保持在静止位置上。由于将外壳沿缸体的纵向延伸方向设置，从而可形成所需要的细长外形。装设于外壳内的移动部件，如惯性件和撞杆按可沿缸体轴向的平行方向运动的方式设置从而外壳的横向尺寸较小。因此外壳的外部尺寸可限制到比缸体直径稍大一点的程度，上述外壳的横截面可以为圆形或矩形。气体发生器也很容易装设于外壳内，为此可在外壳内开一个与外壳轴向相平行的适合的孔。

本发明装置外形细小的另一个原因在于在优选的实施例中将撞杆在径向上设置于惯性件内。尤其是惯性件具有可装设撞杆和使其移动的通道。

最好外壳的锥形端部形成缸体和外壳之间的过度段，在该锥形端部装设气体发生器。在外壳的管状柱体内设置惯性件。

将撞杆保持在静止位置的锁定件沿外壳纵向的垂直方向运动，该运动不必加大外壳的外部尺寸，因为该锁定件只需完成沿径向的控制行程中的较小部分。在权利要求6～10中限定了锁定件及其结构的几种实施例。在这些实施例中特别强调的是：惯性件沿两个相反方向运动，安全带预拉紧器通过惯性件沿两个方向的运动而被放开。

本发明的其它特点和优点可从下述的优选实施例的描述及其附图中容易得出。

图1为缸体和与该缸体一端相连的安全带预拉紧器外壳的纵剖面图;

图2为沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的横截面图;

图3为沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的纵剖面图;

图4为图1～3所示安全带预拉紧器实施例的立体分解图;

图5为本发明安全带预拉紧器的另一实施例的纵剖面图;

图6为沿图5中Ⅵ-Ⅵ线的横截面图;

图7为沿图6中Ⅶ-Ⅶ线的纵剖面图;

图8为沿图6中Ⅷ-Ⅷ线的局部剖面图;

图9为本发明安全带预拉紧器的第三实施例的纵剖面图;

图10为沿图9中Ⅹ-Ⅹ线的横截面图;

图11为沿图10中Ⅺ-Ⅺ线的剖面图;

图12为本发明直线驱动装置的另一实施例的纵剖面图;

图13为沿图12中ⅩⅢ-ⅩⅢ线的横截面图;

图14为锁定机构的细部透视图;

图15为直线驱动装置的剖开透视图;

图16为本发明直线驱动装置的另一变换的实施例的局部剖面图。

安全带预拉紧器的直线驱动装置包括一长条型装置，该装置包括缸体10和与该缸体10刚性连接的外壳12，该外壳12沿缸体纵向设置，外壳12的锥形端12a与相邻的缸体10的前端相连，该锥形端12a摩擦焊接于缸体10的前端。活塞14按一般方式滑动地装设于缸体10内。绳索16与上述活塞14相连，该绳索16直线穿过设有适合通道的外壳12。

外壳12的锥形端12a开有孔18，该孔18轴向与外壳12轴向平行，在该孔18中设有烟火气体发生器20。该气体发生器20通过销22保持在孔18内。气体发生器20还设有冲击信管，该信管的销24如图1所示。

外壳12的锥形端12a与外壳12的管形柱体12b相连。在该管形柱体12b内以滑动方式装设有基本呈柱状的对车辆运动敏感的传感器惯性件26。该惯性件26内开有可使绳索16自由通过的通道28。惯性件26内还开有通道30，该通道横截面呈矩形，该通道30内以滑动方式装设有撞杆32。该撞杆32也呈矩形，该撞杆32借助压缩弹簧34而带有弹性压力，上述弹性压力的作用方向是沿气体发生器20内信管的销24的方向。如图1所示，撞杆32通过下面要描述的锁定机构保持在静止状态。惯性件26借助压缩弹簧36而带有弹性压力，该压力方向背向气体发生器20，上述弹簧36装设于惯性件36的轴孔内。

借助螺旋式插塞40撞杆32的导向通道30在与撞杆相对的一端密封起来，而压缩弹簧34则抵靠于该插塞40的内表面上。外壳12的自由端通过盘状盖板42盖住，在该盖板42中锚固有二个导向销44，46，该销44，46位于惯性件26的相应导向孔中。

上述的使撞杆32保持在静止状态的锁定机构包括锁定件48，该锁定件48以滑动方式装设于导向通道中，该通道方向与惯性件26的纵轴向相垂直，上述锁定件48从通道两端伸出。锁定件48的第一端伸入通道30内从而与撞杆32的不规则梯形凹槽32a相接触。锁定件48的第一端的坡面压靠于上述凹槽32a的坡面上，上述两个坡面的坡度是相同的。锁定件48的第二端伸入惯性件26的轴向凹槽26a内，固定于锥形端12a的支承件50也沿轴向伸入凹槽26a内。该支承件50包括有锁定件48的第二端的轴向凸台状支承面。支承件50的凹槽50a则通过径向凸台与上述支承面相连。

下面通过图1～4对直线驱动装置的功能进行描述。这种长条型装置包括有缸体10和外壳12，它最好位于车体的门槛区域。绳索16与安全带卷轴固定，该卷轴可按公知方式设置绳索滑轮，该滑轴通过其外边与绳索16相接触。装好上述装置使其沿图1中箭头F所示的方向作直线驱动，即缸体10位于上述运动方向上。由于压缩弹簧34的作用撞杆32可压靠于销24上，而该销设在气体发生器20的信管上，但在图1中由于锁定件48的作用该撞杆32保持在静止状态。由于当车辆突然减速并沿轴向移动时会产生巨大惯性，一旦惯性件26克服弹簧36的弹力，则锁定件48的第二端的支承面就会在支承件50的相应支承面上滑动;当车辆的减速度超过临界值时，锁定件48便会滑入支承件50的凹槽50a内并且由于弹簧34弹力的作用而压入该凹槽50a中，因为锁定件48的第一端的坡面会与撞杆32中凹槽32a的坡面相接触，而两者具有相同的坡度。一旦锁定件48进入凹槽50a中，撞杆32就没有阻碍从而在弹簧34力的作用下压靠在气体发生器20的信管上面的销24上。之后信管便会启动气体发生器20，而该气体发生器20放出的压缩气体就会撞击活塞14，使其在缸体10中移动并带动绳索16移动。

在图5～8中所示的实施例中，惯性件26可沿箭头F方向和其相反方向运动。通过压缩弹簧26，惯性件26保持在稳定的中间位置，其结果是由于弹簧36预先被加载，上述压缩弹36的两端支承于惯性件26和外壳12上。上述弹簧36位于一腔体内，该腔体由惯性件26的外表面上的凹槽和另一相对凹槽构成，该另一相对凹槽位于置于外壳12内的型件52中，该型件52固定地外壳12上。

本实施例中的锁定件48与前述实施例的区别在于在突起垫块上形成与支承件50相对的平直支承面，该支承面两端设有沿竖向向回收扰的肩部。这样当惯性件26沿与车辆运动的一个方向或另一方向的相反运动足够远时则锁定件48的相应端便滑入支承件50的凹槽50a中。在本实施例中安全带预拉紧器对于车辆前端受撞和后端受撞的情况均有效。

至于其它的方面，图5～8所示实施例均与图1的相同，故在这里不再作详细描述。

在图9～11所示的实施例中，外壳横截面呈正方形，惯性件26也相应地基本呈矩形。与上述两个实施例不同，本实施例中的锁定件60设在支架62上，该支架62铰接于惯性件上的两个销64上。锁定件60构成支架62的腹板，它按上述实施例的方式支承于支承件50直。撞杆32的倾斜前端面与锁定件60的倾斜表面相贴合。向撞杆32施加弹力的压缩弹簧34会通过使支架62旋转而使锁定件60沿径向向外侧移动，但该锁定件60会继续支承于支承件50上直到惯性件26位于图9～10所示的静止位置为止。当惯性件26沿背向缸体10的方向移动足够距离时，锁定件60就会被释放开而滑过支承件50的端部，这样便将撞杆32释放。

图12～15所示的实施例给出了外形更为细长的设计方案。在这里，沿缸体10延长方向设置的外壳包括三段，第一段12c与缸体18相连，在该段12c中开有可安装气体发生器20的孔18，第二段12d呈管状，其壁较薄，它与第一段12c相连，第三段12e将第二段12d在其与气体发生器20相反的一端盖住，该第三段12e呈塞块状。当通过敛缝方式沿轴向将上述外壳的三段连在一起后，上述第一段12c，第二段12d和第三段12e便装配在一起并与缸体10相连，其中第一段12c和第二段12d是通过过渡管套68连接的，该管套68还沿轴向支承气体发生器20。

本实施例中的细长设计方案是采用了下述措施得以实现的，将绳索16从朝向外侧的孔12f穿出并沿外壳分段12c、12d、12e外侧上的槽69布置，上述孔12f轴向与外壳第一段12c斜交。如图13所示槽69设在外壳12c、12d、12e外侧的纵向肋上。由于驱动装置安好后，上述肋位于车体的盘形凹槽内，故虽然该肋沿径向向外伸出，但并不会产生不利影响。

图12～15所示实施例的另一特征在于撞杆32的形状和结构。该撞杆32由柱状杆构成，它以滑动方式装设于惯性件的盲孔26e内并与其同轴，惯性件26包括二个组件。启动撞杆的压缩弹簧34装设于与外壳第三段12e相邻的惯性件26中的组件26d内，其一端支承于撞杆32的相邻端面上，其另一端支承在装设该压缩弹簧34的盲孔26e底部。单臂杆70位于轴向槽孔74内，该槽孔74位于惯性件26的组件26a的外侧，该杆70借助销72而成铰接。该杆70的自由端为钩状，借助自由端的钩状结构该杆70便与撞杆32外周围上的槽相对合，上述槽形成基本为径向的肩部。杆70中与上述钩相对的一侧设有支承部70a，径向向外侧伸出，借助它杆70便支承于径向向内侧伸出的外壳12的凸台76上。该凸台76形成径向肩部，它位于朝向气体发生器20的一侧，这样当惯性件26c、26d由于惯性而抵抗位于管套68内的压力弹簧36的作用力时，上述肩部便可使支承部70a发生偏移。之后杆70端部的钩便从撞杆32的径向肩部32a上脱离开从而撞杆32受压缩弹簧34的弹力作用而压靠在气体发生器20上。

为了保证直线驱动装置在存放、运输和安装过程中搬运时的安全性可在驱动装置上设置固定锁。该锁由弹簧片80构成，该弹簧片80由外壳第三段12e的圆周所限定，它带有自由翼片，该自由翼片在如图2所示的直线驱动装置处于锁定静止状态下与径向肩部26f相接触，该肩部口26f位于惯性件中的组件26d的带槽轴向凸起部上。弹簧片80的自由翼片从外壳第二段12d的窗形开口向外伸出，并且如图13所示在安装驱动装置时会使该翼片产生偏移从而该翼片会从圆弧形肩部26f上脱开并使惯性件处于非锁定状态。

图16所示实施例与图12～15所示实施例的区域在于撞杆32的形状和杆70的结构，该杆70位于与气体发生器20相对的惯性件26的端部，在这里惯性件26为一单独件。另外固定锁中的弹簧片80不与惯性件相接触，而与撞杆32相接触，该撞杆32的端部从惯性件26沿轴向伸出，在该端部由于设有槽而形成肩部32c。

在图12～15和图16所示的实施例中，相对钩与撞杆的接触面杆70的旋转轴是沿径向向外从而杆70会受到起始力矩的作用，即杆70会沿径向向外旋转从而将撞杆放开。为完全保证杆70从撞杆32的径向肩部32a上脱开，该肩部32a（如图所示）可稍向径向倾斜。

Claims (18)

1、一种车辆安全带装置中的安全带预拉紧器直线驱动装置，它包括缸体(10)，该缸体内可滑动地装设有活塞(14)；外壳(12)，该外壳与车体相连，外壳内可滑动地装设有对车辆运动敏感的传感器惯性件(26)，另外还装有烟火气体发生器(20)，该发生器包括有冲击信管；撞杆(32)，该撞杆借助锁定机构保持在静止位置并与气体发生器(20)的信管离开一定距离，该撞杆在可压靠导火线上的方向上受到弹力作用，由于惯性件(26)的运动为锁定机构锁定的撞杆(32)可被放开，该撞杆(32)撞击信管使气体发生器(20)起动，从气体发生器(20)放出的压缩气体推动活塞(14)，其特征在于：外壳(12)沿缸体(10)的纵向延伸方向设置，缸体与外壳刚性相连，惯性件(26)和撞杆(32)以滑动方式沿缸体(10)轴向相互平行设置，锁定机构包括锁定件(48，60)，该锁定件沿与上述外壳轴向的垂直方向运动，撞杆(32)通过锁定件支承保持在静止位置上。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：惯性件（26）具有通道（30），该通道（30）内可滑动地装设有撞杆（32），并且该通道可为撞杆导向。

3、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：外壳（12）带有锥形端部（12a），该端部朝向缸体（10），其内装设有气体发生器（20），外壳（12）还带有与上述端部相连的管形柱体（12b），其内可滑动地装设有惯性件（26）。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于：外壳（12）中背向缸体（10）的端部内装设有封闭件（42），该封闭件（42）上固定有一个导向销（44，46），该销与惯性件（26）中的相应导向孔相接合。

5、根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：撞杆（32）预先受到压缩弹簧（34）的弹力作用，该弹簧（34）支承于惯性件（26）上。

6、根据权利要求2～5中任一项所述的装置，其特征在于：锁定件（48）可滑动地装设于通孔中，该通孔与惯性件（26）的纵轴向相垂直，该锁定件（48）的第一端部伸入撞杆（32）的导向通道（30）中，其第二端部带有支承面，该面伸入惯性件（26）的凹槽（26a）中，而固定于外壳（12）的支承件（50）则伸入惯性件内部，锁定件（48）第一端部处的斜面与撞杆（32）的相应斜面相接触，锁定件（48）第二端部处的支承面与支承件（50）的与该支承面相对的支承面相接触，该支承面沿惯性件（26）移动方向设有延伸部，该延伸部构成惯性件的行程从而最终可将撞杆放开。

7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于：上述支承面在其轴向两端由圆弧面构成，该圆弧面可使锁定件（48）偏移从而在惯性件（26）移动足够距离时将撞杆（32）放开。

8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于：预加荷载的压缩弹簧（36）使惯性件保持在稳定静止位置，上述弹簧（36）的两端支承于惯性件（26）和外壳（12）上。

9、根据权利要求1～5中任一项所述的装置，其特征在于：锁定件（60）设在支架（62）上，该支架铰接于惯性件（26），该支架（62）由于作用于撞杆（32）上的弹簧力可使锁定件（60）旋转而脱离撞杆（32）的行走通道，上述锁定件（60）在径向上支承于与外壳成一体的支承面（50）上。

10、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：惯性件（26）呈管形，撞杆（32）与惯性件（26）同轴并以滑动方式装设于惯性件内。

11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于：绳索（16）固定于活塞（14）上，该绳索穿过槽（12f），从外壳（12c）中穿出并沿外壳外壁设置，上述槽（12f）的延伸方向倾斜于缸体轴向。

12、根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于：锁定件由杆（70）端部处的钩形成，该杆（70）铰接于惯性件（26c）的纵向槽（74）中，该杆（70）设有支承面（70a），该杆（70）通过支承面（70a）径向支承于凸台（76）上，该凸台（76）在径向上由位于外壳（12d）内的肩部形成。

13、根据权利要求12所述的装置，其特征在于：杆（70）中的钩与撞杆（32）中基本为径向的肩部（32a）相接触。

14、根据权利要求13所述的装置，其特征在于：杆（70）的旋转轴沿径向位于径向肩部（32a）的外则。

15、根据权利要求10～14中任一项所述的装置，其特征在于：撞杆（32）包括从管形惯性件（26）中沿轴向向外伸出的端部，该端部设有径向肩部（32c），另外该装置还包括锁定件（80），该锁定件（80）可在第一位置和第二位置之间移动，在上述第一位置锁定件（80）与径向肩部（32c）相接触，在上述第二位置，锁定件（80）与撞杆（32）相接触，该锁定件由于弹簧弹力而进入第一位置，当与带安装面的外壳（12）突起部相接触时该锁定件移入第二位置。

16、根据权利要求10～15中任一项所述的装置，其特征在于：外壳包括多个管状段（12c，12d，12e），这些管状段沿轴向连在一起并且相互刚性相连。

17、根据权利要求12、13或14中任一项所述的装置，其特征在于：杆（70）位于惯性件（26）的端部，该端部朝向气体发生器（20），在该惯性件（26c，26d）的盲孔（26e）内装有向撞杆（32）施加弹力的弹簧（34），该弹簧一端支承于盲孔（26e）底部，另一端支承于撞杆（32）中朝向气体发生器（20）一端的表面。

18、根据权利要求17所述的装置，其特征在于：惯性件（26d）中背向气体发生器（20）的端部设有径向肩部（26f），该装置还设有锁定件（80），该锁定件可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置锁定件与径向肩部（26f）相接触，在第二位置它将惯性件（26c，26d）放开，该锁定件靠弹簧弹力而进入第一位置，当与带安装面的外壳（12e）突起部相接触时该锁定件移入第二位置。

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