CN116811786A - 一种汽车安全带束紧装置 - Google Patents

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操龙斌
汪功明
杨磊
张侠
屈家浩
肖欢
王雪峰
夏敏
汪飞
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    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/18Anchoring devices
    • B60R22/195Anchoring devices with means to tension the belt in an emergency, e.g. means of the through-anchor or splitted reel type

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Abstract

本发明属于汽车安全技术领域,具体涉及一种汽车安全带束紧装置,包括安全带插口、金属连杆、螺母、螺栓、气缸体、气缸端盖、活塞、发火装置、炸药,气缸体与座椅金属骨架刚性连接,活塞安装于气缸体内,活塞的上端面与气缸体的内腔面形成燃烧腔,燃烧腔内设有炸药和发火装置;气缸体的下端安装有气缸端盖,活塞的外锥面、气缸端盖的内锥面以及气缸体的内壁共同形成工作腔。本发明在汽车遭遇严重碰撞或侧翻事时通过瞬时向下拉拽安全带插口,进一步张紧安全带,将驾驶员或乘客贴附至安全座椅靠背以提高安全性,同时该装置结构简单、安装便利、成本低、执行可靠,便于量化生产和普遍应用。

Description

一种汽车安全带束紧装置
技术领域
本发明属于汽车安全技术领域,具体涉及一种汽车安全带束紧装置。
背景技术
在遭遇严重碰撞或侧翻事故时,束缚在汽车座位上的驾驶员或乘客因保持原来的运动趋势,会产生非常大的惯性,传统汽车安全带会因承受很大的拉力而被拖拽出一部分,同时安全带还会发生一定的形变,可能给驾驶员或乘客带二次伤害。为了解决该问题,发明人期望设计一种汽车安全带束紧装置,在汽车遭遇严重碰撞或侧翻事故时通过瞬时向下拉拽安全带插口,进一步张紧安全带,从而提高驾驶员或乘客的安全,同时该装置结构简单、安装便利、成本低、执行可靠,便于量化生产和普遍应用。
发明内容
本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题,提供一种汽车安全带束紧装置。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明是通过以下技术方案实现:
一种汽车安全带束紧装置,包括安全带插口、金属连杆、螺母、螺栓、气缸体、气缸端盖、活塞、发火装置、炸药;所述安全带插口和具有安全带的安全带插扣相互配合,两者协同完成锁止和释放功能;所述安全带插口与金属连杆的上端刚性连接,所述金属连杆的下端套设在螺栓的外侧,所述螺栓上安装有用于限制金属连杆轴向位移的螺母,所述螺栓伸入气缸体的端部与活塞进行螺接;所述气缸体与座椅金属骨架刚性连接,所述活塞安装于气缸体内,所述活塞的一端为平面,另一端为外锥面;所述活塞的上端面与所述气缸体的内腔面形成燃烧腔,所述燃烧腔内设有炸药和发火装置;所述气缸体的下端安装有气缸端盖,所述气缸端盖为内锥面结构,所述活塞的外锥面、气缸端盖的内锥面以及气缸体的内壁共同形成工作腔。
进一步地,上述汽车安全带束紧装置中,所述金属连杆下端开设有与螺栓配合的连杆安装孔,所述螺栓两端都攻有螺纹,所述螺栓的一端螺纹与螺母配合,所述螺栓的另一端螺纹与活塞上开设的活塞螺纹孔配合,所述螺栓靠近螺母的端部开设有销孔,所述销孔中安装有限制螺母轴向位移的销钉。
进一步地,上述汽车安全带束紧装置中,所述气缸体上端开设有信号线通孔,所述发火装置通过信号线通孔与汽车电控单元电连接。
进一步地,上述汽车安全带束紧装置中,所述气缸体一侧开设有滑槽,所述滑槽通过限制螺栓的运动轨迹来实现限制活塞的运动;所述滑槽在初始状态时通过传动链固定安全带插口,所述安全带、安全带插扣、安全带插口、金属连杆、螺栓、活塞、气缸体依次形成传动链;所述滑槽在激发状态时为活塞提供导向作用,同时释放所述燃烧腔内燃气压力和排除工作腔内空气。
进一步地,上述汽车安全带束紧装置中,当汽车处于正常行驶状态时,该装置处于初始状态,未出现严重碰撞或侧翻事故时,传感器不产生电信号,控制单元不激活所述发火装置,从而炸药不被引燃,因所述螺栓的运动轨迹受限于滑槽,且安全带、安全带插扣、安全带插口、金属连杆、螺栓、活塞、气缸体依次形成传动链,所述气缸体与座椅金属骨架刚性连接,当系上所述安全带时,能够给车内驾驶员或乘客提供束缚作用。
进一步地,上述汽车安全带束紧装置中,当汽车发生严重碰撞或侧翻时,该装置处于激发状态,传感器产生电信号输送至控制单元,控制单元促动所述发火装置进而引燃炸药,产生的燃气压力推动活塞做功,燃气压力在激发状态时通过滑槽上端释放,所述螺栓的运动轨迹受限于滑槽,且所述活塞、螺栓、金属连杆、安全带插口、安全带插扣及安全带依次形成传动链,在所述活塞下行运动时,同步带动所述安全带下行运动,从而张紧所述安全带,将所束缚的驾驶员或乘客贴合到座椅靠背上。
进一步地,上述汽车安全带束紧装置中,所述滑槽的内壁均涂覆有光滑耐磨涂层。
进一步地,上述汽车安全带束紧装置中,所述活塞的外锥面和气缸端盖的内锥面进行粗糙化处理,所述活塞的外锥面角α大于所述气缸端盖的内锥面角β。
进一步地,上述汽车安全带束紧装置中,所述气缸体和气缸端盖通过螺纹连接方式进行可拆卸式连接,所述气缸体的下端攻有外螺纹,所述气缸端盖的上端设有相配合的内螺纹。
进一步地,上述汽车安全带束紧装置中,所述金属连杆为具有一定塑性和韧性的中碳钢材质;所述螺栓和螺母的材质为碳钢、不锈钢、铜质、合金中一种;所述活塞、气缸体及气缸端盖为碳钢或不锈钢材质。
本发明的有益效果是:
当遭遇严重碰撞或侧翻事故时,车内驾驶员或乘客因要保持原来的运动趋势会产生非常大的惯性,束缚驾驶员或乘客的传统汽车安全带因承受很大的拉力会被拖拽出一部分,同时传统安全带在该拉力作用下还会发生一定的形变,进一步增加了安全带在束缚条件下的长度,给驾驶员或乘客带来安全隐患;针对此种情况,本发明提供一种汽车安全带束紧装置,在汽车遭遇严重碰撞或侧翻事时通过瞬时向下拉拽安全带插口,进一步张紧安全带,将驾驶员或乘客贴附至安全座椅靠背以提高安全性,同时该装置结构简单、安装便利、成本低、执行可靠,便于量化生产和普遍应用。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明在初始状态时的主视图;
图2为本发明在初始状态时的右视图;
图3为沿图2沿A-A面的剖视示意图;
图4为本发明在激发状态时的右视剖面图;
图5为本发明控制系统工作原理示意图;
附图中,各标号所代表的部件如下:
1-安全带插口、1a-安全带插扣、1b-安全带、2-金属连杆、2a-连杆安装孔、3-螺母、4-螺栓、4a-插销孔、5-气缸体、5a-信号线通孔、5b-滑槽、6-气缸端盖、7-活塞、7a-活塞螺纹孔、8-发火装置、9-炸药、10-燃气压力、11-燃烧腔、12-工作腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图5所示,本实施例提供一种汽车安全带束紧装置,主要结构包括安全带插口1、安全带插扣1a、安全带1b、金属连杆2、螺母3、螺栓4、气缸体5、气缸端盖6、活塞7、发火装置8、炸药9。安全带插口1为市场常见结构,可与安全带插扣1a配合,完成锁止和释放功能。安全带插口1与金属连杆2上端刚性连接,金属连杆2为具有一定塑性和韧性的中碳钢材质,金属连杆2下端开设有连杆安装孔2a,连杆安装孔2a与螺栓4配合。螺栓4两端都攻有螺纹,螺栓4一端螺纹与螺母3配合,螺栓4另一端螺纹与活塞7上开设的活塞螺纹孔7a配合,螺母3限制金属连杆2的轴向位移。螺栓4靠近螺母3端开设有销孔4a,销孔4a可以安装销钉以限制螺母3轴向位移。螺栓4和螺母3可以为碳钢、不锈钢、铜质、合金等材质。活塞7一端为平面,另一端为外锥面,活塞7安装于气缸体5内。初始状态时,活塞7上端面与气缸体5内腔面形成燃烧腔11,燃烧腔11内设有炸药9和发火装置8,炸药9的主要成分是三硝基甲苯。气缸体5上端开设有信号线通孔5a,发火装置8通过信号线通孔5a与汽车电控单元电连接。气缸体5与座椅金属骨架刚性连接,气缸体5一侧开设有滑槽5b,滑槽5b限制螺栓4的运动轨迹从而限制活塞7的运动。滑槽5b在初始状态时通过传动链固定安全带插口1,滑槽5b在激发状态时给活塞7起导向作用,进一步地,还可以释放燃烧腔11内燃气压力10和排除工作腔12内空气,滑槽5b均涂覆有光滑耐磨涂层。气缸体5下端攻有外螺纹与气缸端盖6上端设置的内螺纹配合,气缸端盖6设计为内锥面结构,初始状态时,活塞7外锥面与气缸端盖6内锥面及气缸体5内壁形成工作腔12。活塞7的外锥面角α略大于气缸端盖6的内锥面角β,活塞7外锥面和气缸端盖6内锥面进行粗糙化处理,活塞7、气缸体5及气缸端盖6为碳钢或不锈钢材质。
本发明工作原理:
当汽车处于正常行驶状态时,该装置处于初始状态,如图1、图3和图4所示,未出现严重碰撞或侧翻事故时,传感器不产生电信号(该传感器包括碰撞传感器、边缘传感器和侧翻传感器),控制单元不激活发火装置8,从而炸药9不被引燃,因螺栓4的运动轨迹受限于滑槽5b,且安全带1b、安全带插扣1a、安全带插口1、金属连杆2、螺栓4、活塞7、气缸体5依次形成传动链,进一步的,气缸体5与座椅金属骨架刚性连接,当系上安全带1b时,可以给车内驾驶员或乘客起到很好的束缚作用。
当汽车发生严重碰撞或侧翻时,该装置处于激发状态,如图4和图5所示,传感器产生电信号输送至控制单元,控制单元促动发火装置8进而引燃炸药9,产生的燃气压力10推动活塞7做功,燃气压力10在激发状态时通过滑槽5b上端释放,螺栓4的运动轨迹受限于滑槽5b,且活塞7、螺栓4、金属连杆2、安全带插口1、安全带插扣1a及安全带1b依次形成传动链,在活塞7下行运动时,同步带动安全带1b下行运动,从而张紧安全带1b,将所束缚的驾驶员或乘客贴合到座椅靠背上,因活塞7的外锥面角α略大于气缸端盖6的内锥面角β,活塞7在燃气压力10的作用下,从初始状态时的位置完整扫过工作腔12并与气缸端盖6内锥面形成过盈配合,进一步的,活塞7外锥面和气缸端盖6内锥面进行了粗糙化处理,确保活塞7与气缸端盖6之间产生极大的静摩擦力,防止活塞7因安全带1b传递来的反向作用力与气缸端盖6分离,从而提高驾驶员或乘客的安全。
通过上述两种场景的工作原理分析,本发明可以提高车内驾驶员或乘客的安全,同时该装置结构简单、安装便利、成本低、执行可靠,便于量化生产和普遍应用。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种汽车安全带束紧装置,其特征在于:包括安全带插口(1)、金属连杆(2)、螺母(3)、螺栓(4)、气缸体(5)、气缸端盖(6)、活塞(7)、发火装置(8)、炸药(9);所述安全带插口(1)和具有安全带(1b)的安全带插扣(1a)相互配合,两者协同完成锁止和释放功能;所述安全带插口(1)与金属连杆(2)的上端刚性连接,所述金属连杆(2)的下端套设在螺栓(4)的外侧,所述螺栓(4)上安装有用于限制金属连杆(2)轴向位移的螺母(3),所述螺栓(4)伸入气缸体(5)的端部与活塞(7)进行螺接;所述气缸体(5)与座椅金属骨架刚性连接,所述活塞(7)安装于气缸体(5)内,所述活塞(7)的一端为平面,另一端为外锥面;所述活塞(7)的上端面与所述气缸体(5)的内腔面形成燃烧腔(11),所述燃烧腔(11)内设有炸药(9)和发火装置(8);所述气缸体(5)的下端安装有气缸端盖(6),所述气缸端盖(6)为内锥面结构,所述活塞(7)的外锥面、气缸端盖(6)的内锥面以及气缸体(5)的内壁共同形成工作腔(12)。
2.根据权利要求1所述的汽车安全带束紧装置,其特征在于:所述金属连杆(2)下端开设有与螺栓(4)配合的连杆安装孔(2a),所述螺栓(4)两端都攻有螺纹,所述螺栓(4)的一端螺纹与螺母(3)配合,所述螺栓(4)的另一端螺纹与活塞(7)上开设的活塞螺纹孔(7a)配合,所述螺栓(4)靠近螺母(3)的端部开设有销孔(4a),所述销孔(4a)中安装有限制螺母(3)轴向位移的销钉。
3.根据权利要求1所述的汽车安全带束紧装置,其特征在于:所述气缸体(5)上端开设有信号线通孔(5a),所述发火装置(8)通过信号线通孔(5a)与汽车电控单元电连接。
4.根据权利要求3所述的汽车安全带束紧装置,其特征在于:所述气缸体(5)一侧开设有滑槽(5b),所述滑槽(5b)通过限制螺栓(4)的运动轨迹来实现限制活塞(7)的运动;所述滑槽(5b)在初始状态时通过传动链固定安全带插口(1),所述安全带(1b)、安全带插扣(1a)、安全带插口(1)、金属连杆(2)、螺栓(4)、活塞(7)、气缸体(5)依次形成传动链;所述滑槽(5b)在激发状态时为活塞(7)提供导向作用,同时释放所述燃烧腔(11)内燃气压力(10)和排除工作腔(12)内空气。
5.根据权利要求4所述的汽车安全带束紧装置,其特征在于:当汽车处于正常行驶状态时,该装置处于初始状态,未出现严重碰撞或侧翻事故时,传感器不产生电信号,控制单元不激活所述发火装置(8),从而炸药(9)不被引燃,因所述螺栓(4)的运动轨迹受限于滑槽(5b),且安全带(1b)、安全带插扣(1a)、安全带插口(1)、金属连杆(2)、螺栓(4)、活塞(7)、气缸体(5)依次形成传动链,所述气缸体(5)与座椅金属骨架刚性连接,当系上所述安全带(1b)时,能够给车内驾驶员或乘客提供束缚作用。
6.根据权利要求5所述的汽车安全带束紧装置,其特征在于:当汽车发生严重碰撞或侧翻时,该装置处于激发状态,传感器产生电信号输送至控制单元,控制单元促动所述发火装置(8)进而引燃炸药(9),产生的燃气压力(10)推动活塞(7)做功,燃气压力(10)在激发状态时通过滑槽(5b)上端释放,所述螺栓(4)的运动轨迹受限于滑槽(5b),且所述活塞(7)、螺栓(4)、金属连杆(2)、安全带插口(1)、安全带插扣(1a)及安全带(1b)依次形成传动链,在所述活塞(7)下行运动时,同步带动所述安全带(1b)下行运动,从而张紧所述安全带(1b),将所束缚的驾驶员或乘客贴合到座椅靠背上。
7.根据权利要求6所述的汽车安全带束紧装置,其特征在于:所述滑槽(5b)的内壁均涂覆有光滑耐磨涂层。
8.根据权利要求7所述的汽车安全带束紧装置,其特征在于:所述活塞(7)的外锥面和气缸端盖(6)的内锥面进行粗糙化处理,所述活塞(7)的外锥面角α大于所述气缸端盖(6)的内锥面角β。
9.根据权利要求1所述的汽车安全带束紧装置,其特征在于:所述气缸体(5)和气缸端盖(6)通过螺纹连接方式进行可拆卸式连接,所述气缸体(5)的下端攻有外螺纹,所述气缸端盖(6)的上端设有相配合的内螺纹。
10.根据权利要求1所述的汽车安全带束紧装置,其特征在于:所述金属连杆(2)为具有一定塑性和韧性的中碳钢材质;所述螺栓(4)和螺母(3)的材质为碳钢、不锈钢、铜质、合金中一种;所述活塞(7)、气缸体(5)及气缸端盖(6)为碳钢或不锈钢材质。
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