CN1167705A - 安全带系统 - Google Patents

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Abstract

安全带系统包括带扣环(3)和通过牵引绳(5)作用在带扣环(3)上的带拉紧装置(7)。该带拉紧装置(7)包括活塞/气缸单元(9)，该单元由气体发生器(11)操作并固定于车体或车座上。当带拉紧装置(7)驱动时，带扣环(3)和活塞/气缸单元(9)的活塞5的运动方向是相同的。

Description

安全带系统
本发明涉及一种安全带系统，该系统包括带的扣环和适于通过牵引绳作用于扣环上的带的拉紧装置，上述带的拉紧装置包括由气体发生器操作的并固定于车体或车座上的活塞/气缸单元。
在美国专利No.4917210中已公开这种安全带系统。在该系统中，活塞/气缸单元以平行方式固定在车内地板上，并具有装在气缸端壁上的绳索偏转装置。绳索偏转装置用于使牵引绳变向，使牵引绳沿连接于扣环的安全带的受力方向倾斜向上，使得牵引绳在靠近气缸处平行于气缸延伸。然而已知的安全带系统总的尺寸很大，这样便形成一个特有的很大的缺点，因为在紧靠扣环的紧固装置处缺少可利用的空间。
因此本发明的一个目的是提供一种要求较小空间的安全带系统。
开头所述的那种安全带系统可以达到此目的，因为当驱动带的拉紧装置驱动时带的扣环和活塞/气缸单元中活塞的运动方向是相同的。因而在其它情况下是必需的绳索偏转装置现在变得不需要，而且减小了安全带的轴向长度。
从英国专利公布No.1 381 753可知一种安全带系统，在这种系统中，当驱动带的拉紧装置驱动时活塞的运动方向与活塞的方向相同，但带的扣环直接固定在具有过大长度的刚性活塞杆上。在遇到偶然撞击例如在清扫车辆时发生的碰击时该活塞杆可能会弯曲，因而在发生车辆撞击时这会妨碍或者甚至完全卡住带的拉紧运动。与此相反，本发明在带的扣环和活塞之间完全没有任何刚性的不能弯曲的连接件，而只应用牵引绳作连接件，这种牵引绳还另外地提供了可使其位置适合于邻接带扣环的安全带的长度的优点，这种长度取决乘车人的特定高度。
为使新的安全带系统的结构更为简化，在优选实施例中，使气体发生器的外壳邻接活塞/气缸单元的端壁，上述端壁面向带的扣环，并且牵引绳穿过端壁上的开孔到达活塞。因此其中配置烟火材料并与气缸内部连接的侧室孔在不再需要放在气缸上。
按照本发明的一个实施例，气体发生器外壳是气缸的一部分，或者反之亦然，气缸是气体发生器的一部分，因而节省了空间。另外，在气缸和/或气体发生器外壳的开口中最好设置包围牵引绳的密封件。因为牵引绳伸入气缸的内部，所以它也穿过气缸的端壁。如果气体发生器壳与端壁结合或成为气缸的一部分，则牵引绳也通过气体发生器壳。由于在这部分设置密封件，所以在点燃烟火材料期间在开口处绝无向外漏气的可能。
另外，气体发生器还可配置在气缸的内部，所以可显著节省空间。在这种设计中，气缸也构成气体发生器壳的一部分，或相反气体发生器壳成为气缸的一部分。
如果按照本发明的实施例，采用在扣环上的穿线环使牵引绳连接于扣环并使穿线环在带拉紧装置驱动后可以穿入活塞和气缸单元的端壁，则可使安全带系统变得相当紧凑。在所有迄今提出的安全带系统设计中，为了不损伤气缸，在带拉紧装置驱动时穿线环总是完全在气缸外面。然而在带拉紧装置驱动后，当穿线环移到靠近气缸的外壁时，由烟火材料产生的冲力已经完全传送给活塞，所以穿线环也可以穿过端壁而不损害本发明的安全带系统的操作。如果气体发生器壳是气缸的一部分，或相反气缸是气体发生器壳的一部分，则穿线环也穿过气体发生器壳。
还可这样设计，使得穿线环穿入气缸，直至扣环的外壳对接活塞和气缸单元的端壁，这是一种限制由于带拉紧装置引起的活塞和气缸单元运动的简单方法。
点燃装置可以靠近气体发生器壳的面向带扣环的端壁配置，牵引绳直接通过点燃装置中的开孔伸到活塞。作为一种替代方式，点燃装置还可固定在气缸套上，并通过气缸套上和气缸中气体发生器壳上的侧向开孔与包括烟火材料的空间相连接。
气缸本身最好可转动地装在车体或车座上，为此目的在气缸套上铸上侧向凸出的安装凸耳，这便减小了它的总的轴向长度。另外，还可以在气缸套上形成阳螺纹，以便将其拧在车内地板上的螺纹孔中，使得气缸部分地隐藏在车辆地板中，在车内部只需要相当小的空间。
为有助于在牵引绳和气缸壁之间进行密封，该牵引绳由一个具有圆柱形外周面的包套包住。这意味着，在带拉紧装置驱动和随后牵引绳移动时，不会由于绳索具有粗糙的外表面而对选择性提供的密封件产生无益的过早的损坏。
根据以下的说明和有关的附图可以看出本发明其它的特征和优点。
图1示出先有的具有绳索偏转装置的常规安全系统。
图2示出本发明安全带系统的第一实施例，图中带的拉紧装置未驱动；
图3是图2所示安全带系统，图中带的拉紧装置已驱动。
图4示出本发明安全带系统第二实施例的部分纵向截面图。
图5示出本发明安全带系统第三实施例的部分纵向截面图。
图6和7示出将气缸装在车内地板上的各个不同可能方式的纵向截面图。
图8示出另一种以卡口接合方式安装气缸的可能方式。
图9示出图8的从箭头A的方向看去的卡口结合图。
图10是纵向截面图，示出具有压缩和弯曲端部的气缸，该端部适合固定在车座上。
图11是纵向截面图，示出压缩的但不弯曲的端部。
图1中读者可以看到迄今在车内经常见到的那种安全带系统，该系统包括穿线环31和与牵引绳5连接的带的扣环3，该牵引绳又连接于位于气缸23中的未示出的活塞上。该气缸23与活塞一起构成活塞/气缸单元9，该单元可以用气体发生器11驱动。在这种情况下，气体发生器11装在气体发生器壳19中的定型的圆柱腔的内部，该气体发生器壳19紧邻气缸23中未示出的前端壁。点燃装置17连接于气体发生器11的烟火材料，以便点燃该烟火材料。在气体发生器壳19的前端上装有牵引绳偏转装置51，用于使牵引绳沿向上的方向延伸，否则该牵引绳仍平行于车内地板。因为当带的拉紧装置驱动时，径向力作用在牵引绳偏转装置51上并且可能作用在气缸23上，因此必须用许多未示出的固定装置将牵引绳偏转装置51和气缸23固定在车体或车座上。
在图2和3中所示安全带系统1其总的尺寸具体在轴向方向的尺寸显著小于图1所示系统的尺寸，因为带的扣环3和活塞/气缸单元9的配置在气缸23中的活塞的运动方向相同。当带的拉紧装置7驱动时，带的扣环3的运动方向是在箭头R表示的方向。在气缸23的与带扣环3相对的一个端部上在其外周表面或套筒上具有阳螺纹37，使得带的拉紧装置7与带的扣环3可以拧入在车内地板上的适当螺纹孔中，因而仅有部分气缸23从气缸伸入车的内部。
在图3中，用虚线表示在活塞/气缸单元9未驱动情况下带扣环3的初始位置，而用实线表示活塞/气缸单元9驱动后带扣环3的位置。L1表示最大拉紧位移。应当看到，使带扣环3与牵引绳5连接的穿线环31其端部在带拉紧装置7驱动时进入气体发生器壳19，并且还向右穿过该壳19和气缸23的该图中看不见的端壁进入气缸23的内部。
在图4所示实施例的情况下，用实线示出带的拉紧装置未驱动时带的扣环3，而用虚线示出带拉紧装置驱动时带的扣环，在这种安全带系统实施例的情况下，气体发生器11配置气缸23的内部，在气缸中，筒形发生器壳19邻接气缸23的端壁35。该端壁35部分地由气缸构成，部分地由气体发生器壳19的相应端壁构成，因而带拉紧装置7整个轴向长度以较短，因为没有形成两个轴向对接的端部。与气缸23共轴配置的气体发生器壳19具有中心开孔33，牵引绳5穿过该开口，伸到活塞15，牵引绳固定在该活塞上。在该开口33中还配置包住牵引绳5的密封件27。为了在牵引绳5和密封件27之间形成满意的密封作用，牵引绳5具有外壳，该外壳具有圆筒形外周表面。具有中心开孔21的环形点燃装置17邻接气体发生器壳19的端壁35，牵引绳5穿过该中心开孔21伸到活塞15。点燃装置17还具有U形的或半圆形的形状。
气缸23用模制在气缸外周表面上向外侧突出的安装凸耳25固定在车体或车座上。安装凸耳25允许气缸23作小的转动，因此气缸23可在相当程序上适应安全带的方向。
装在气体发生器壳19中的烟火材料由点燃装置17点燃后，活塞15通过牵引绳5的作用沿方向R牵引带扣环3向着气缸23运动，在此运动的终点，穿线环31穿入气体发生器壳19的端壁35，该端壁也构成气缸23的端壁。因此穿线环进入气缸23的内部。尽管安全带系统1的总的轴向尺寸小，但却有较大的拉紧位移L1。
图5示出的安全带系统1的第三实施例一般类似于图4所示的实施例，其差别在于，点燃装置21固定在气缸套上，并通过在外套上和配置在气缸23中的气体发生器壳19上的侧向开孔连接于装烟火材料的空间。这意味着安全带系统1具有更小的轴向总尺寸。另外，为限制拉紧位移量12，带扣环3的外壳可与活塞/气缸单元9的端壁35对接。
作为图5所示实施例的可能变型，可以利用气缸的适当成形的壁部分独特地形成气体发生器壳19。
图2～5所示安全带系统1的实施例其特征在于具有相当紧凑的结构，具体是总的轴向尺寸比较短，但带的拉紧位移量与图1所示已知安全带系统的位移量相同。
图6至图11示出固定气缸23的另外的可能方式。
在图6示出的将气缸23固定在车内地板39上的可能方法中，气缸23具有阳螺纹37并拧入在车内地板39上的开孔中，气缸23穿过车内地板39向下凸出。气缸23向下凸出的端部上具有保护盖41。气缸23的底端与保护盖41相互匹配，使得当带拉紧装置驱动时，保护盖41可由向下驱动的活塞或由活塞推动的空气冲开，因而可以缩短气缸23的必需的总长度。
图7示出的可能固定方式其特征在于，气缸23装在于车内地板39上形成凹孔43中，因而气缸可更好地受到车内地板面的保护。
在图8和9所示的实施例中，气缸23的底端具有两支撑物45，该支撑物构成卡口结合的部件。相应的互补部件呈套筒47的形式，该套筒47固定在车内地板39的孔中并具有互补开口49，气缸23通过该开口49插入到套筒47中。
将气缸固定在车体或车座上的另一种可能的经济方法于图10和11。在这种情况下，气缸23的后端部53被压在一起，形成双层板，该双层板具有用于将气缸23固定在座架55上的开孔57。在这种情况下，为了不太容易接近安装位置，后端53可以是弯曲的，或也可以是如图11所示，是直的。
另外，在靠近气缸23未压缩的端部处还可以至少形成一个通气孔59，以便由活塞推动的空气经此孔排出，因而活塞在位移期间具有尽可能小的阻力。

Claims (18)

1.一种安全带系统，具有带扣环(3)和通过牵引绳(5)作用在带扣环(3)上的带拉紧装置(7)，上述带拉紧装置(7)包括活塞/气缸单元(9)，该单元由气体发生器(11)操作并固定在车体或车座上，其特征在于，当带拉紧装置(7)驱动时带扣环(3)和活塞/气缸单元(9)的活塞(15)的运动方向是相同的。
2.如权利要求1所述的安全带系统，其特征在于，气体发生器(11)具有邻接活塞/气缸单元(9)端壁(35)的气体发生器壳(19)，上述端壁(35)面向带扣环(3)，其特征还在于，牵引绳(5)穿过端壁(35)上的开孔(13)到达活塞(15)。
3.如权利要求2所述的安全带系统，其特征在于，气体发生器壳(19)是气缸(23)的一部分，或反之亦然，气缸(23)是气体发生器壳(19)的一部分。
4.如权利要求2或3所述的安全带系统，其特征在于，密封件(27)包围牵引绳(5)，上述密封件(27)配置在气缸(23)和/或气体发生器壳(19)上的开孔(33；13)中。
5.如权利要求2～4中任一项所述的安全带系统，其特征在于，气体发生器(11)配置在气缸(23)的内部。
6.如权利要求2～5中任一项所述的安全带系统，其特征在于，牵引绳(5)通过穿线环(31)连接于带扣环(3)，穿线环(31)适合于在带拉紧装置(7)驱动时穿入活塞/气缸单元(9)的端壁(35)。
7.如权利要求7所述的安全带系统，其特征在于，穿线环(31)在驱动带系统的驱动状态下穿入气缸(23)，直至带扣环(3)的外壳碰到活塞/气缸单元(9)的端壁(35)。
8.如权利要求2～7中任一项所述的安全带系统，其特征在于，点燃装置(17)连接于气体发生器壳(19)的端壁(35)上，上述端壁面向带扣环(3)，其特征还在于，牵引绳(5)通过点燃装置(17)上的开口(21)到达活塞(15)。
9.如权利要求2～7中任一项所述的安全带系统，其特征在于，点燃装置(21)固定于气缸套，并通过在气缸套上和位于气缸套(23)中的气体发生器壳(19)上的侧向开孔连接于包含烟火材料的空间。
10.如上述任一项权利要求所述的安全带系统，其特征在于，气缸(23)用紧固装置固定于车体上或车座上。
11.如上述任一项权利要求所述的安全带系统，其特征在于，气缸(23)可转动地装在车体或车座上。
12.如上述任一项权利要求所述的安全带系统，其特征在于，侧向凸出的安装凸耳(25)模制在气缸(23)的外周表面上。
13.如上述任一项权利要求所述的安全带系统，其特征在于，气缸(23)的后端部(53)被压到一起，形成双层板，该板上具有开孔(57)，气缸(23)可以通过该开孔固定在车体或车座上。
14.如上述任一项权利要求所述的安全带系统，其特征在于，在安装气缸(23)的一侧至少形成一个通气孔(59)。
15.如权利要求1～10中任一项权利要求所述的安全带系统，其特征在于，在气缸(23)的外周表面上形成阳螺纹(37)，以便将气缸装在车内地板上的螺纹孔中。
16.如权利要求1～15中任一项所述的安全带系统，其特征在于，气缸(23)的端部上具有保护盖(41)，该保护盖在安装状态下穿过开孔凸出于车内地板(39)上，上述保护盖(41)在带拉紧装置(7)驱动时适合于被冲开。
17.如权利要求1～10、15或16中任一项所述的安全带系统，其特征在于将气缸(23)固定在车内地板(39)上的卡口接头。
18.如上述任一项权利要求所述的安全带系统，其特征在于，牵引绳(5)具有外壳，该外壳具有圆筒形外周表面。
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