CN1430561A - 座位安全带预紧器 - Google Patents

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Abstract

一种用于启动一座位安全带预紧器的装置，它包括一活塞(2)，该活塞可由一管状活塞引导件(10)中的推进气体驱动。一压力室(1)，其中推进气体作用于活塞上，活塞的壁(17)中的一开口(22)中设置有一薄弱点(14)，该薄弱点在压力室的过大工作压力下破裂。该薄弱点是一可塑性变形的隔膜(15)，它在压力室的过大压力下变形成圆顶形，并在圆顶形变形区域中破裂。该座位安全带预紧器具有一与阻挡齿(12)相联的卷带筒(3)和一阻挡棘爪(6)。隔膜变形和破裂所需的时间足以让阻挡棘爪与阻挡齿可靠啮合，从而阻止卷带筒沿带抽出方向转动。

Description

座位安全带预紧器
本发明涉及一种座位安全带预紧器。
US 5842344揭示了一种座位安全带预紧器，它带有一活塞，该活塞受一由烟火产生的推进气体沿直线方向在一引导结构中驱动。在该装置中，推进气体作用于一压力室中的活塞上。为了防止压力室内有过大的压力，现有的装置在活塞的前壁上有一爆裂片。该爆裂片具有预定薄弱点，在压力室内的过大压力下，通过这些薄弱点可产生一排空通道。在一第二实施例中，活塞的前壁具有一小的校准排出开口，以便实现需要的压力降低。在一第三实施例中，活塞的前壁具有一撕裂部分，活塞的回程中，当到达负载的极限时，该撕裂片从一排空通道中移开。
本发明提供了一种座位安全带预紧器，它通过以一受控制的时间延迟打开一气体流动口来启动，使得在活塞的张紧行程之后，阻挡棘爪有足够的时间在阻挡位置与卷带筒啮合。可变形塑料隔膜形式的薄弱点可通过气体流动口实现压力室中的压力降低。隔膜变形到可产生气体流动口的程度需要时间。在这段时间内，主阻挡装置、具体说是支承于缩回器架上的棘爪可在一阻挡位置与卷带筒、具体说是卷带筒上的阻挡齿相啮合。这可以确保可靠地阻挡住卷带筒。另外，这还确保一负载限制器可以起作用。因此，在车辆乘客向前移动过程中，可防止锁紧的座位安全带对车辆乘客施加过大的力。
附图简述
图1是具有本发明预紧器的一座位安全带缩回器的剖视图。
图2是沿图1的A-A线的剖视图。
图3是该安全带预紧器的一活塞的立体图，在该活塞的侧壁中有一薄弱点。
图4是图3中的薄弱点实施例的剖视图。
图5是薄弱点的另一实施例的剖视图。
发明详述
图1中剖视表示的具有预紧器的座位安全带缩回器包括一卷带筒3，在该筒的上面可以以公知的方式卷绕起和退绕出一座位安全带11。该卷带筒可旋转地安装于一缩回器架25中，并在正常操作中由一运动弹簧26张紧。卷带筒的一侧(图1中的右侧)以刚性或可不旋转地方式连接于一负载限制器4。该负载限制器可以是一扭杆，有时称作扭矩杆。然而，本发明中也可以使用相邻摩擦衬片或类似形式的负载限制器。卷带筒的另一侧(图1中的左侧)与一阻挡装置相配合，该阻挡装置包括一支承于安全带缩回器架25上的阻挡棘爪6。为了达到阻挡位置，阻挡棘爪6与卷带筒3上的阻挡齿12相啮合。通过这种方式，卷带筒在安全带抽出的方向上被阻止转动。图1的座位安全带缩回器还包括一座位安全带预紧器5。该座位安全带预紧器具有一驱动单元，该驱动单元包括一活塞2，该活塞在一管状活塞引导件10中沿直线方向被引导(图1和2)。可以用一旋转的驱动机构来代替直线的座位安全带预紧器驱动机构。
如图2中最清楚表示的，活塞2由导入压力室1的推进气体驱动。推进气体源24可以是传统的可点燃的烟火推进剂、由混合气体发生器提供的推进气体或者由其它压力源提供的推进气体。活塞通过诸如周边密封唇之类的一密封件9而密封抵靠于管状活塞引导件10的内壁。该密封件也用作一内活塞室的衬垫，压力室就延伸于该内活塞室中。为了驱动活塞2，压力室1中的推进气体产生一工作压力，造成活塞沿管状引导件10移动。活塞2包括一齿条7，该齿条与一小齿轮8啮合。
如图1中最清楚表示的，小齿轮8的转动通过一接头被传递至卷带筒3，用于对座位安全带11进行预紧。小齿轮可以直接或通过一负载限制器4连接于卷带筒。如果齿条7在座位安全带缩回器的正常操作中不与小齿轮啮合，可以省去接头13。
在座位安全带张紧后，压力室1中的残留气体或过剩压力可能导致座位安全带预紧器损坏或影响负载限制器的功能，这是因为压力室中的残留气体会抵抗活塞的回程，这发生在负载限制过程中，会增加负载限制器的能耗。本发明确保压力室1的压降不会发生得太快，否则有阻挡棘爪6因惯性而没有足够时间移动到其阻挡位置并与阻挡齿12相啮合的危险。在代表性的实施例中，活塞2的侧壁包括一薄弱点14。该薄弱点14包括一隔膜15，该隔膜延伸穿过并覆盖一通道，该通道将在适当的时候用作一排空通道。该隔膜最好是圆形的，并且由于压力室1中的过大压力而变成圆顶形，如图5中虚线所示。在圆顶形变形的区域中，进一步的变形导致隔膜破裂，从而产生一排空通道，以使压力室1中的压力降低。隔膜15也可以具有一椭圆形的周缘。
在隔膜15的圆顶形变形过程中，隔膜的周缘16保持绕其整个周边连接于活塞壁17。这确保在圆顶形变形区域中以一时间延迟而产生气体排空通道。在该段时间内，阻挡棘爪6能可靠地移动到其阻挡位置而与阻挡齿12相啮合。
在车辆乘客的向前移动过程中，卷带筒绕有座位安全带11的部分可能相对于卷带筒被阻挡装置(阻挡棘爪6、阻挡齿12)扣住的部分而产生扭转。负载限制器4的一端、也就是图1中的左端被阻挡装置扣住，因为负载限制器4的这一端通过一固定轴承23与锁固在缩回器架25上的卷带筒部分不可旋转地连接。负载限制器4的另一端、也就是图1中的右端连接于卷带筒绕有座位安全带11的部分。
在所示的实施例中，一杯形插入件18插入活塞2的壁17中的一开口22，该插入件具有图3到5所示的薄弱点，该薄弱点包括隔膜15，该隔膜形成插入件的底部。插入件18包括一进行隔开的凸缘19。然而，该凸缘可以呈不同的形式，以确保支承在活塞壁17上。插入件18最好由一冷挤压零件(或一冷挤压凸起零件)构成。该插入件，包括隔膜在内，可由铝或铝合金构成。
隔膜15的周缘16包括一突脊形式的加强条21，该加强条绕周缘16延伸。该加强条21确保隔膜15在压力室1中的过大压力下先发生塑性变形，而不撕裂周缘。这样可使间隙开口在隔膜15的塑性变形后产生于圆顶形变形区域(见图5中的虚线)中。
在图3和4所示的实施例中，杯形或罐形插入件18由活塞壁17从外侧支承。凸缘位于活塞壁外侧上的一凹陷中。凸缘19可以设置在一中间片27之间，该中间片设置在管状活塞引导件10的内引导壁和凸缘之间。中间片27包括一中心排空通道28，在降低压力室1内过大压力的过程中，气体能通过该通道逸出。
在图5所示的实施例中，凸缘19抵靠于活塞壁17的内侧。由于一密封件9，凸缘19被压靠于活塞壁17内侧上的相应凸缘区域。这确保插入件18充分地固定于壁开口22中。密封件9在隔膜15的区域中包括一开口，压力室1中的压力可通过该开口作用于隔膜15上。在变形的隔膜中形成气体排空通道后，气体便可逸出。在图5所示的实施例中，由于压力室1中的压力，凸缘19以自密封的方式被压靠于活塞壁17的内表面。这确保不会有气体从杯形插入件的侧部逸出。排气仅仅在隔膜15产生塑性变形并且在隔膜部分中形成气体流动口之后发生。
外侧活塞壁可包括凹陷，这些凹陷形成一或若干逸出气体的排出通道29，例如DE 19939499A1所揭示的。
如图3所示，排出通道29可包括多个迷宫式转弯。这可以使气体冷却，减少逸到外面的残余气体。

Claims (8)

1.一种座位安全带预紧器，包括：一活塞(2)，它可由一管状活塞引导件(10)中的一推进气体驱动；一压力室(1)，其中推进气体作用于活塞上；以及设置在活塞壁(17)中的一开口(22)中的一可变形隔膜(15)，它在压力室中的过大气体压力下破裂而允许压力降低，其中，可变形隔膜受压力室中的过大压力作用而变形成圆顶形，并在圆顶形变形的区域中破裂，在变形过程中，隔膜的整个周缘基本保持连接于活塞壁。
2.如权利要求1所述的座位安全带预紧器，其特征在于，该座位安全带预紧器还包括一与阻挡齿(12)相联的卷带筒(3)以及一阻挡棘爪(6)，隔膜变形和破裂所需的时间足以让阻挡棘爪与阻挡齿可靠啮合，从而阻止卷带筒沿带抽出方向转动。
3.如权利要求1或2所述的座位安全带预紧器，其特征在于，隔膜(15)形成一杯形插入件(18)的底部，该插入件插入活塞(2)的壁(17)中的开口(22)中，因而该插入件包括一凸缘(19)，该凸缘以密封方式支承于活塞的壁上。
4.如权利要求3所述的座位安全带预紧器，其特征在于，隔膜(15)通过其周缘(16)连接于插入件(18)的杯形壁，该周缘包括一加强条。
5.如权利要求3或4所述的座位安全带预紧器，其特征在于，插入件(18)是一冷挤压零件或一冷挤压凸起零件。
6.如权利要求1到5中的一项所述的座位安全带预紧器，其特征在于，隔膜(15)位于活塞(2)的侧壁中。
7.如权利要求3到6中的一项所述的座位安全带预紧器，其特征在于，凸缘(19)通过压力室(1)中的压力以自密封的方式支承于活塞(2)的壁(17)的内侧上。
8.如权利要求1到7中的一项所述的座位安全带预紧器，其特征在于，活塞(2)的外壳包括一排出通道(29)，该通道具有多个迷宫式转弯。
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