CN1620379A - 多级载荷限制的座位安全带牵引器 - Google Patents

Abstract

一座位安全带牵引器，它包括：一安装成在牵引器内可转动的绕带筒(1)，以便根据绕带筒的转动方向牵引或放出座位安全带的编织厚带。一锁定环(3)附连在绕带筒的一端上。一锁定杆在冲撞检测到时锁定锁定环不致转动。一载荷限制器在绕带筒已锁定之后，在车辆乘坐者的前向冲量的影响下，允许座位安全带的编织厚带进一步放出。载荷限制器是一扭转杆(2)，其在一端处附连到锁定环上，在另一端处附连到绕带筒；以及一钢丝可释放地偶联在绕带筒和锁定环之间的力的路径内。弹性机构，即，钢丝(4)，在扭转杆预定的转动次数之后，解耦弹性机构本身。可选择钢丝的厚度、长度和成分，连同钢丝的牌号，来适合车辆冲撞的标准。

Description

多级载荷限制的座位安全带牵引器

技术领域

本发明涉及具有多级载荷限制的座位安全带牵引器。

背景技术

一座位安全带牵引器一般地包括一具有圆形截面的圆柱形的绕带筒或卷轴。座位安全带的厚的编织带附连在和卷绕在绕带筒上，绕带筒安装在一绕带筒轴上，以便在牵引器内可转动，在牵引器弹簧的作用下卷进编织厚带，并在一车辆乘坐者相对缓和地朝向前的运动的影响下放出编织厚带，例如，允许车辆乘坐者正常的运动，诸如向前移动来致动安装在车内的控制钮(用于收音机或车窗)，或移动到达汽车仪表板上的手工具箱或车门布兜。在车辆冲撞的情形下，车辆乘坐者的更加剧烈的冲量致动一冲撞传感器，传感器则锁定绕带筒阻止其转动，因此，防止车辆乘坐者的前向运动和因撞击诸如驾驶盘、驾驶室前壁板或挡风玻璃之类的车辆内部结构引起的受伤。

然而，座位安全带绕带筒在冲撞中的这种突然的锁定，由于人身体与安全带的编织厚带突然冲击，有时可造成对车辆乘坐者的伤害。这在严重的冲撞事故中尤其如此。近年来，人们已认识到该问题，并已提出了一些解决方案。

一已知的建议在US 5 014 927中已有描述，其中，通过在力的路径中插入一塑性地或弹性地变形的部件，例如，在绕带筒和最内的安全带编织厚带的卷绕之间插入。目前特别普遍的是使用一钢制的扭转杆，当施加高扭矩时该杆扭转，并在断裂之前可转动高达七至八次。编织厚带的放出通常正比于检测到冲撞的时刻的车辆乘坐者的冲量。该放出的编织厚带缓和在车辆高速时会作用在车辆乘坐者身上的严重的抑制力，尤其是，在冲撞初始的瞬间过程中。

然而，在使用扭转杆的已知的座位安全带系统中，吸收的力是恒定的，即，在低速时对于小的重量轻的车辆乘坐者的力，与在高速时对于大的车辆乘坐者的力相同，在载荷限制的整个时间过程中，力是恒定的。较佳地是，当力较大时，修正载荷限制以在冲撞开始时吸收一较大的载荷，而当车辆乘坐者接触到一气囊时，减小该载荷限制水平。这种载荷限制水平的减小将减小对车辆乘坐者胸部的受伤，并减小在冲撞模拟过程中测得的胸部的移位。

发明内容

根据本发明的一个方面提供一座位安全带牵引器，它包括：一可转动地安装在一框架内的绕带筒，以便根据绕带筒的转动方向牵引或放出座位安全带的编织厚带；一附连在绕带筒一端上的锁定环；一在检测到冲撞时用来锁定锁定环不致转动的装置；以及在绕带筒已锁定之后，在车辆乘坐者的前向冲量的影响下，用来允许座位安全带的编织厚带进一步放出的载荷限制装置，其中，载荷限制装置包括一扭转杆，其在一端处附连到锁定环上，在另一端处附连到绕带筒；以及一弹性机构，其可释放地偶联在绕带筒和锁定环之间的力的路径内；以及在扭转杆预定转动次数之后，用来解耦弹性机构的装置。

附图的简要说明

图1是根据本发明的一实施例的适用的已知的座位安全带牵引器的立体图。

图2是根据本发明的适用于图1的座位安全带牵引器在载荷限制前的一绕带筒的截面图。

图3是图1和2的座位安全带牵引器的部分的分解的立体图。

图4是图2绕带筒在载荷限制后的立体图。

图5是根据本发明的第二实施例的用于座位安全带牵引器的绕带筒在载荷限制之前的局剖的立体图。

图6是根据本发明的第二实施例的用于座位安全带牵引器的绕带筒在载荷限制之后的局剖的立体图。

图7是根据本发明的第三实施例的用于座位安全带牵引器的绕带筒在载荷限制之前的分解的立体图。

图8是根据本发明的第三实施例的用于座位安全带牵引器的绕带筒在载荷限制之后的分解的立体图。

图9是一曲线图，示出由所有实施例产生的两级载荷限制的效果。

具体实施方式

本发明的结构用于本技术领域内的技术人员熟知的传统的座位安全带牵引器。这样一座位安全带牵引器总体地示于图1中，并包括一圆柱形的牵引器绕带筒1，其安装成在框架8内可转动，以卷进和放出座位安全带的编织厚带(未示出)。

在一冲撞中，一定位在标号30处但没有具体示出的传感器致动一锁定机构来移动一锁定杆10，以啮合固定在绕带筒1一端上的锁定环3上的齿。如果因载荷限制结构而进一步运动，则锁定绕带筒1而阻止进一步的转动。绕带筒1的另一端连接到一倒卷弹簧机构5，它包括一钟型的盘簧，其将绕带筒1偏置到编织厚带倒带的状态。

图2示出根据本发明的绕带筒1的截面图，并适用于图1的现有技术的座位安全带牵引器，还示出一载荷限制扭转杆2，其沿绕带筒轴线安装，并通过花键32与锁定环3内的对应形状的孔33(图3中显示得更为清晰)的啮合，在一端处固定在锁定环3内。一钢丝4围绕绕带筒1卷绕在一凹陷31内，以形成盘簧6，并在其连接到锁定环3的端部处固定到扭转杆2上。钢丝4不附连在绕带筒。如图3所示，扭转杆2的另一端34连接到在倒带弹簧5附连到绕带筒1的牵引器一侧处的绕带筒1。

在一冲撞过程中，锁定环3固定而阻止转动。当载荷超过由扭转杆的扭转阻力确定的预定的载荷限制的载荷值时，载荷限制开始生效，致使绕带筒体转动而扭转扭转杆。

如果冲撞力高出预定的值，则施加在扭转杆2上的力将致使其扭转，而绕带筒1将在由扭转杆2的特性控制的条件下转动。通常绕带筒1转动另外的三至四圈，致使扭转杆2扭转，直到冲撞力已耗散为止。扭转杆2通常可扭转到六至八圈才断裂。如图4所示，钢丝4围绕提供一导向的绕带筒体内的销35通过。钢丝4形成一第二载荷限制机构。

换种方式，第二载荷限制机构可包括一钢丝4，例如，一钢丝连接到其固定端处的扭转杆2，即，连接到锁定环3的一端，或者，可直接地连接到锁定环。钢丝可释放地连接到绕带筒，例如，它可容纳在绕带筒体内的凹陷中，可以是但不一定是盘簧，在载荷限制过程中，它将从中展开或缠开，并将拉到扭转杆上或锁定环上或绕带筒上，例如，通过卷绕在它们之上。或者，钢丝可储存在锁定环内并锚定在绕带筒上。在载荷限制的过程中，各种部件相对于彼此移动，于是，钢丝可从这一个转移到另一个，或从另一个转移到这一个。

钢丝4对扭转杆2添加额外的弹性，以吸收冲撞的能量。该额外的弹性依赖于改变钢丝从绕带筒到扭转杆或锁定环的方向所要求的能量，还使钢丝形成在扭转杆/锁定环周围，通过定制钢丝的直径、长度和成分，或钢丝的牌号，这可适应车辆冲撞的标准。

由钢丝作的功是形成钢丝围绕扭转杆以及从其如何储存中改变其方向所取的能量。

当所有的钢丝在扭转杆转过一预定的圈数之后已经从绕带筒转移到扭转杆或锁定环时，载荷水平减小，因为当其形成到扭转杆或锁定环时，钢丝不再变化。

扭转杆2和第二载荷限制机构4组合为一多级的载荷限制器，提高初始的载荷限制阈值，给出一比单独的扭转杆2高的组合的载荷限制水平。然而，当扭转杆扭转时，钢丝从凹陷31内的盘簧6缠开，并通过导向销35逐渐地拉出绕带筒1的本体，卷绕在扭转杆2上，直到钢丝4的端部完全地从绕带筒1脱开(如图4所示)，留下单独的扭转杆2来实现载荷限制。因此，这提供一两级的载荷限制器。较佳地，第二(低水平)级布置成与接触一充气的气囊的车辆乘坐者相一致。

图5示出根据本发明的第二实施例的用于座位安全带牵引器的绕带筒的局剖的立体图。在此实施例中，钢丝4在其一端36处连接到扭转杆2上，另一端37纵向地插入到绕带筒内的凹陷31内。在载荷限制的过程中，当扭转杆扭转时，钢丝4拉曳出凹陷31，并完全地卷绕到扭转杆2上(如图6所示)，直到其完全地盘卷到扭转杆上，使端部37完全地拉出凹陷31。在此实施例中的载荷限制效果由钢丝盘卷到扭转杆上所需要的能量造成。

图7和8示出本发明的第三实施例，其中，两个钢丝4a、4b分别位于绕带筒1体内的凹陷31a、31b内。在载荷限制过程中，钢丝4a、4b从凹陷31a、31b内拉出，并如图8所示，在绕带筒1的端面处围绕一突起的部分38卷绕。在此实施例中的载荷限制效果由钢丝盘卷到绕带筒体上所需要的能量造成。

图9是示出由第一实施例产生的两级载荷限制的效果的曲线图。在T₀处一冲撞脉冲开始，冲撞力稳定地增加，直到T₁为止，此时，载荷限制扭转杆2连同第二机构6开始生效，吸收某些载荷，因此，平和由车辆乘坐者感觉的力，达到一力的平台。在T₂处，第二机构6脱开，而扭转杆2单独地提供载荷限制T₃。在T₃处，扭转杆已经扭转了最大的圈数，这样，它提供进一步载荷限制的能力已达到。该情形的一个结果是，车辆乘坐者碰到气囊，并以减小的力接触到他的身体。或者，扭转杆2可用一不执行任何载荷限制功能的普通的杆来代替。然后，钢丝是唯一的载荷限制元件。钢丝的直径、成分和硬度以及钢丝卷绕的杆的直径，均将影响本发明的结构的载荷限制的特性。

Claims (8)

1.一座位安全带牵引器，它包括：一可转动地安装在一框架(8)内的绕带筒(1)，以便根据绕带筒的转动方向牵引或放出座位安全带的编织厚带；一附连在绕带筒一端上的锁定环(3)；一在检测到冲撞时用来锁定锁定环不致转动的装置(10)；以及在绕带筒已锁定之后，在车辆乘坐者的前向冲量的影响下，用来允许座位安全带的编织厚带进一步放出的载荷限制装置，其中，载荷限制装置包括一扭转杆(2)，其在一端处附连到锁定环上，在另一端处附连到绕带筒；以及一弹性机构(4；41、4b)，其可释放地偶联在绕带筒和锁定环之间的力的路径内；以及在扭转杆预定的转动次数之后，用来解耦弹性机构的装置。

2.如权利要求1所述的座位安全带牵引器，其特征在于，弹性机构包括一可释放地连接在绕带筒(1)和锁定环(3)之间的钢丝(4)。

3.如权利要求1或2所述的座位安全带牵引器，其特征在于，钢丝(4)可释放地连接到绕带筒(1)。

4.如权利要求1-3中任何一项所述的座位安全带牵引器，其特征在于，钢丝(4)容纳在绕带筒体内的一凹陷内，在载荷限制的过程中，钢丝将从该凹陷中展开。

5.如权利要求1-4中任何一项所述的座位安全带牵引器，其特征在于，在载荷限制过程中，钢丝(4)曳拉在扭转杆(2)上。

6.如权利要求1-4中任何一项所述的座位安全带牵引器，其特征在于，在载荷限制过程中，钢丝(4)曳拉在锁定环(3)上。

7.如权利要求1-6中任何一项所述的座位安全带牵引器，其特征在于，选择钢丝(4)的厚度、长度和成分，以适合车辆冲撞标准。

8.如权利要求1-7中任何一项所述的座位安全带牵引器，其特征在于，包括多个钢丝(4a、4b)。

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