CN1769099A - 乘员保护装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种肩带部用预张紧器的拉入作用也能够充分传递至腰带部的乘员保护装置。安全带软带(5)包括标准带(5a)和气带(5b)。在发生前方碰撞时，首先，使预张紧器(6)的气体发生器(6b)点火，使预张紧器(6)起动，以规定量卷绕安全带软带(5)。由此，肩带部(S)沿箭头A所示方向移动并拉紧。而且，腰带部(L)的一部分也滑动通过舌片(8)的穿挂口(8a)向肩带部(S)侧移动，腰带部(L)也拉紧。之后，当经过规定时间(例如3～18毫秒)后，点火控制单元使充气机(10)起动。由此，被气带(5b)拉伸而拉紧腰带部(L)，并且肩带部(S)的一部分也滑动通过舌片(8)的穿挂口(8a)向腰带部(L)侧移动，肩带部(S)也进一步拉紧。

Description

乘员保护装置
技术领域
本发明涉及一种用于在发生碰撞时等紧急情况下保护汽车等车辆上的乘员的乘员保护装置，特别涉及一种利用具有气带的安全带装置保护乘员的乘员保护装置。
背景技术
公知的气带式安全带装置为，安全带软带的一部分由气带构成，在车辆处于紧急情况下使该气带膨胀(例如特开2003-312439号)。在该公报所述的安全带装置中，肩带部的一部分和腰带部的一部分分别由气带构成。
具有预张紧器的安全带装置是公知的，在车辆处于紧急情况下，该预张紧器拉伸安全带软带的一端而向安全带软带施加预张紧力(例如特开2001-287622号)。在该公报中，分开设置安全带软带的肩带部用预张紧器和腰带部用预张紧器，使肩带部用预张紧器先起动，之后经过规定时间(例如10毫秒)后，使腰带部用预张紧器起动。
专利文献1：特开2003-312439号
专利文献2：特开2001-287622号
在具有肩带部与腰带部连成一体的安全带软带、安全带软带的肩带部仅由非膨胀式的标准带构成、在腰带部上设有气带并且将该安全带软带穿挂在舌片上的类型的安全带装置中，设置肩带部用预张紧器，当车辆处于紧急情况下该预张紧器和气带同时进行起动时，因预张紧器卷绕肩带部卷绕而产生的张力和因气带膨胀使腰带部缩短而产生的张力在舌片附近对抗，有时无法将预张紧器对肩带部的拉入作用相应地传递给腰带部。
发明内容
本发明的目的在于提供一种乘员保护装置，在肩带部由标准带构成、腰带部的至少一部分由气带构成并且具有在车辆处于紧急情况下卷绕肩带部的预张紧器的安全带装置中，将预张紧器的拉入作用也能够充分地传递至腰带部。
本发明的乘员保护装置，具有肩带部与腰带部连成一体的安全带软带，并且将该安全带软带穿挂在舌片上，包括：在车辆处于紧急情况下以规定长度卷绕该肩带部的预张紧器；构成该腰带部的至少一部分的气带；用于使该气带膨胀的充气机；以及在车辆处于紧急情况下使该预张紧器和充气机起动的起动装置；其特征在于，该起动装置，首先使预张紧器起动，之后经过规定时间后，使该充气机起动。
所述规定时间最好根据车辆特性从3～18秒之间选定。
发明效果
在本发明的乘员保护装置中，在车辆处于紧急情况下首先使预张紧器起动，以规定量卷绕肩带部。此时由于气带尚未膨胀，所以该卷绕作用也作用在腰带部上，腰带部滑动通过舌片的软带穿挂口而向肩带部侧移动一些。然后，气带膨胀。由于气带一般由不能在长度方向上伸长的材料和纤维组织构成，所以当气带膨胀变粗时，则其长度缩短。由于伴随着该气带膨胀而产生的缩短作用，腰带部的长度缩短，软带通过舌片的穿挂口，从肩带部侧一定程度地向腰带部侧移动。因而，伴随着气带的膨胀，不仅是腰带部，肩带部也进一步拉紧。并且，由于气带具有长时间保持膨胀状态的特性，所以能够长时间地维持充分拉紧腰带部和肩带部的状态。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的乘员保护装置的汽车前部座椅附近的立体图；
图2是图1的乘员保护装置的气带膨胀时的立体图。
具体实施方式
下面参照附图对实施方式进行说明。图1是表示实施方式涉及的乘员保护装置的汽车前部座椅附近的立体图；图2是图1的乘员保护装置的气带膨胀时的立体图。
在由座椅座垫2和座椅靠背3构成的座椅1的一侧设置了收缩器4。安全带软带5的一端连接在该收缩器4上，并且能够卷绕或拉出。在该收缩器4上设置用于卷绕该软带5的卷轴和盘簧，并设有锁定机构，当车辆加速度(减速度)达到规定值以上或该卷轴的转角加速度达到规定值以上时，防止拉出软带5。
在本实施方式中，设置了用于在车辆处于紧急情况下强制性地强力驱动卷轴转动而卷绕规定长度的软带5的预张紧器6。该预张紧器6包括收容有气压的受压部件的工作室6a、向该工作室6a内供应气体的气体发生器6b等。当来自该气体发生器6b的气压作用在受压部件上时，则该受压部件发生位移，卷轴随其联动而沿向安全带卷绕方向转动。
但是，作为预张紧器，可以采用可以拉下收缩器4的各种机构的预张紧器，并不局限于图中所示的预张紧器。
安全带软带5是通过缝合等将标准带5a和气带5b连接起来而形成一体的带状物，该标准带5a的一端连接到该收缩器4上。
该安全带软带5穿挂在安装于车身B柱上的肩带部固定器7上，并穿挂在舌片8的穿挂口8a上。该舌片8可以在设于座椅1另一侧的带扣装置9上进行拆装。
气带5b的另一端连接在设置于座椅1的一侧的充气机10上。
在安全带软带5中，从舌片8至收缩器4侧是肩带部S，从舌片8至充气机10侧是腰带部L。
预张紧器6的气体发生器6b和充气机10，通过来自未图示的点火控制单元的电流而进行起动操作。
接下来，对上述结构的乘员保护装置的动作进行说明。
坐在座椅1上的乘员P(图2)将舌片8插入扣合在带扣装置9中，从而沿乘员上半身拉绕肩带部S，沿腰部拉绕腰带部L。
当该车辆发生前方碰撞等紧急情况时，上述点火控制单元首先对预张紧器6的气体发生器6b进行点火，使预张紧器6起动，沿着图1中箭头A所示的方向卷绕规定长度的安全带软带5。由此，肩带部S沿箭头A所示方向移动并拉紧。而且，腰带部L的一部分也滑动通过舌片8的穿挂口8a向肩带部S侧移动，腰带部L也拉紧。
然后经过规定时间(例如3～18毫秒)后，点火控制单元使充气机起动。当来自该充气机10的气体流入气带5b中而使气带5b如图2所示进行膨胀时，气带5b的长度缩短。即，该气带5b具有在长度方向几乎不会伸长的材料和纤维组织，当伴随着膨胀而直径增大时，则气带5b的长度变短。结果，标准带5a沿图2中箭头B所示方向被气带5b拉伸，拉紧腰带部L，并且肩带部S的一部分也滑动通过舌片8的穿挂口8a向腰带部L侧移动，肩带部S也被进一步拉紧。由于气带5b与普通的气囊相比能够长时间地保持内压，气带5b较长时间地对标准带5a进行拉伸。因而，肩带部S和腰带部L整体能够长时间地维持高张力状态，从而充分保护乘员。
下面，参照图3说明上述规定时间3～18毫秒是如何确定的。
图3是表示检测出紧急情况时安全带软带在带扣/舌片位置上的位移与时间的关系曲线图。图中，曲线I是表示检测到紧急情况时，即在时刻t＝0毫秒(由于检测到紧急情况通常需要10毫秒左右的触发时间，所以实际上要比发生紧急情况时延迟10毫秒)仅有肩带部预张紧器6启动时安全带软带5的位移曲线图。如该曲线I所示，该安全带软带5大约在3毫秒开始向该收缩器4(即正方向)移动。而且，大约在10毫秒以后，该安全带软带5向该收缩器4移动60毫米(即6厘米)左右。
与曲线I相比，曲线II是表示检测出紧急情况即在时刻t＝0毫秒时(同样，由于存在上述10毫秒的触发时间，实际上要比发生紧急情况时延迟10毫秒左右)该预张紧器6和该充气机10同时启动时该安全带软带5的位移曲线图。如曲线II所示，该安全带软带5在2毫秒左右开始向该充气机10(即负方向)移动。其结果是，在所述曲线II上，该安全带软带5不仅向该充气机10移动并且要先于上述曲线I产生移动。
根据以上说明，如果检测到发生紧急情况时启动该肩带部预张紧器6，则在延迟预定的时间之后，该充气机10开始使该气带5b膨胀，从而使该安全带软带5开始沿着正方向朝该收缩器4移动，并因该气带5b膨胀而减速。尤其是，如曲线III所示，如果检测到发生紧急情况时启动该预张紧器6，则大约在3毫秒以后(即该安全带软带开始向该收缩器4移动之后)该充气机10启动，该安全带软带5向该收缩器4的位移被限定在30毫米左右(即3厘米)，大约是曲线I上的位移的一半。
同样地，如果该气带5b的膨胀延迟长于该预张紧器6的启动延迟，则同样可以通过同时使该预张紧器6的启动和该气带5b的膨胀延迟而限定该安全带软带5向该收缩器4的总位移。例如，如曲线IV所示，如果在检测出紧急情况后该预张紧器6启动延迟大约1毫秒(实际上，由于存在10毫秒的触发时间，大约要比发生紧急情况时晚11毫秒左右)，并且在检测出该紧急情况后该充气机10启动延迟大约5毫秒(实际上，由于存在10毫秒的触发时间，大约要比发生紧急情况时晚15毫秒左右)，则该预张紧器6启动与该充气机10启动之间存在4毫秒的净差值。而且，由于存在此4毫秒的净差值，该安全带软带5朝该收缩器4移动了大约40毫米(即4厘米)。
从以上说明可知，该预张紧器6启动与该气带5b膨胀之间的延迟有助于限定该安全带软带5的舌片/带扣部分向该收缩器4的位移，并且可以防止向该充气机10移动。其结果是，该乘员保护系统100能够充分有效地将肩带部S的收缩传递至腰带部L。
尽管在该预张紧器6启动与该气带5b膨胀之间存在3毫秒(曲线III)和4毫秒(曲线IV)延迟，但是该延迟并不是无限制的。相反，通过与方向盘或乘客气囊共同协作而施加大约18毫秒左右的最大延迟时间。尤其是，由于在发生紧急情况时方向盘和乘客气囊一般在40毫秒以内膨胀，所以该乘员保护系统100必须充分启动并且延迟时间在上述40毫秒期间内。而且，由于延迟10毫秒的触发时间，使该气带5b膨胀所需的时间大约为12毫秒，所以到该充气机10启动为止所延迟的时间不得长于18毫秒左右，即40毫秒-10毫秒-12毫秒＝18毫秒。而且，如果选择该最大延迟时间18毫秒，则为了确保该预张紧器6启动与该充气机10启动之间至少具有3毫秒的净差值，在检测到该紧急情况后该预张紧器6必须在15毫秒以内启动(即检测到紧急情况以后的25毫秒，包括该10毫秒的触发时间)。
虽然并未进行图示，但是在座椅1的前方设有驾驶座用或副驾驶座用气囊装置，这种气囊装置在车辆处于紧急情况下也会进行膨胀。
另外，上述实施方式是本发明的一个示例，本发明并不限于图示的实施方式。例如也可以使带扣装置9具备预张紧器功能。而且，也可以设置在紧急情况下通过拉下充气机10而向气带5b施加预张力的腰带预张紧器。带扣预张紧器或腰带预张紧器在紧急情况下的点火时间最好与收缩器预张紧器相同，但是也可以稍微提前或延后。
在上述同时设置了多种预张紧器的情况下，可以将各个预张紧器的软带拉入量设定得较小。
虽然并未图示，但是也可以在座椅座垫2的靠近前方的位置的下侧设置座椅气囊装置，在发生前方碰撞时，使该座椅气囊装置膨胀而使座椅座垫2的前部抬高或变硬，阻止乘员下半身前进。

Claims (2)

1.一种乘员保护装置，具有肩带部与腰带部连成一体的安全带软带，并且将该安全带软带穿挂在舌片上，包括：在车辆处于紧急情况下以规定长度卷绕该肩带部的预张紧器；构成该腰带部的至少一部分的气带；用于使该气带膨胀的充气机；以及在车辆处于紧急情况下使该预张紧器和充气机起动的起动装置；其特征在于，
该起动装置，首先使预张紧器起动，之后经过规定时间后，使该充气机起动。
2.如权利要求1所述的乘员保护装置，其中，所述规定时间为3～18毫秒。
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