座椅安全带锁舌的制作方法

本发明涉及车辆约束系统，特别是一种座椅安全带。

背景技术：

诸如座椅安全带的车辆约束系统在车辆碰撞期间限制车辆乘员的移动。另外，座椅安全带预紧器可以甚至进一步限制车辆乘员的移动，以减少和/或限制由车辆碰撞引起的车辆乘员受伤的可能性。由于座椅安全带穿过乘员胸部和/或膝盖，因此座椅安全带在碰撞时会对车辆乘员的例如肋骨、腹部等施加过度的张紧力。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种座椅安全带锁舌，包括：

织带接收部；

锁舌部；和

连接部，所述连接部连接所述织带接收部和所述锁舌部，其中，所述连接部包括相对于所述织带接收部和所述锁舌部可塑性变形的网格结构。

根据本发明的一个实施例，所述锁舌部由金属形成。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部由金属形成。

根据本发明的另一实施例，其中所述网格结构是3d打印的。

根据本发明的另一实施例，其中所述座椅安全带锁舌是3d打印的。

根据本发明的另一实施例，其中所述网格结构包括彼此连接的单元的重复图案。

根据本发明的另一实施例，其中每个单元包括多个条带和在所述条带之间的空隙。

根据本发明的另一实施例，其中每个单元的每个条带连接到所述单元的另一条带和/或所述单元中的相邻单元的其中一个条带。

根据本发明的另一实施例，其中所述网格结构包括具有第一强度的第一网格结构和具有比所述第一强度大的第二强度的第二网格结构。

根据本发明的另一实施例，其中所述第二网格结构位于所述第一网格结构与所述织带接收部和所述锁舌部中的一个之间。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部被第二材料覆盖，并且所述第二材料包括与所述锁舌部和所述织带接收部齐平的外表面。

根据本发明的另一实施例，其中所述第二材料是聚合物。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部沿着所述织带接收部到所述锁舌部的长度延伸，并且所述连接部的长度随着所述网格结构相对于所述织带接收部和所述锁舌部塑性变形而伸长。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部的厚度从所述织带接收部到所述锁舌部逐渐变薄。

根据本发明的另一实施例，其中所述网格结构具有负泊松比。

根据本发明，提供了一种座椅安全带总成，包括：

座椅安全带伸缩器；

座椅安全带，所述座椅安全带具有可从所述座椅安全带伸缩器伸出的织带；和

座椅安全带锁舌，所述座椅安全带锁舌可滑动地接收所述织带并可释放地安装到锁扣上；

所述座椅安全带锁舌包括织带接收部、锁舌部和连接所述织带接收部和所述锁舌部的连接部，其中所述连接部包括相对于所述织带接收部和所述锁舌部可塑性变形的网格结构。

根据本发明的一个实施例，其中所述锁舌部由金属形成。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部由金属形成。

根据本发明的另一实施例，其中所述网格结构是3d打印的。

根据本发明，提供了一种座椅安全带锁舌，包括：

织带接收部；

锁舌部；和

连接部，所述连接部连接所述织带接收部和所述锁舌部，其中，所述连接部包括相对于所述织带接收部和所述锁舌部可塑性变形的网格结构，并且其中所述网格结构包括彼此连接的单元的重复图案。

根据本发明的一个实施例，所述锁舌部由金属形成。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部由金属形成。

根据本发明的另一实施例，其中所述网格结构是3d打印的。

根据本发明的另一实施例，其中所述座椅安全带锁舌是3d打印的。

根据本发明的另一实施例，其中每个单元包括多个条带和在所述条带之间的空隙。

根据本发明的另一实施例，其中每个单元的每个条带连接到所述单元的另一条带和/或所述单元中的相邻单元的其中一个条带。

根据本发明的另一实施例，其中所述网格结构包括具有第一强度的第一网格结构和具有比所述第一强度大的第二强度的第二网格结构。

根据本发明的另一实施例，其中所述第二网格结构位于所述第一网格结构与所述织带接收部和所述锁舌部中的一个之间。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部被第二材料覆盖，并且所述第二材料包括与所述锁舌部和所述织带接收部齐平的外表面。

根据本发明的另一实施例，其中所述第二材料是聚合物。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部沿着所述织带接收部到所述锁舌部的长度延伸，并且所述连接部的长度随着所述网格结构相对于所述织带接收部和所述锁舌部塑性变形而伸长。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部的厚度从所述织带接收部到所述锁舌部逐渐变薄。

根据本发明的另一实施例，其中所述网格结构具有负泊松比。

根据本发明，提供了一种座椅安全带总成，包括：

座椅安全带伸缩器；

座椅安全带，所述座椅安全带具有可从所述座椅安全带伸缩器伸出的织带；和

座椅安全带锁舌，所述座椅安全带锁舌可滑动地接收所述织带并可释放地安装到锁扣上；

所述座椅安全带锁舌包括织带接收部、锁舌部和连接所述织带接收部和所述锁舌部的连接部，其中所述连接部包括相对于所述织带接收部和所述锁舌部可塑性变形的网格结构，并且其中所述网格结构包括彼此连接的单元的重复图案。

根据本发明的一个实施例，其中所述锁舌部由金属形成。

根据本发明的另一实施例，其中所述连接部由金属形成。

根据本发明的另一实施例，其中所述网格结构是3d打印的。

附图说明

图1是包括多个座椅安全带的示例车辆的透视图；

图2是包括示例性座椅安全带和示例性座椅安全带锁舌的车辆的一部分的透视图；

图3a是座椅安全带锁舌的透视图；

图3b是图3a的座椅安全带锁舌的网格结构的多个单元的放大图；

图3c是图3b的网格结构的一个单元的放大图；

图3d是图3a的座椅安全带锁舌的侧视图；

图4是在车辆碰撞期间塑性变形之后座椅安全带锁舌的透视图；

图5是描绘施加到连接部的张紧力以及由此导致的连接部的长度的改变的图示。

具体实施方式

座椅安全带锁舌包括织带接收部、锁舌部和连接织带接收部和锁舌部的连接部。连接部包括相对于织带接收部和锁舌部可塑性变形的网格结构。

锁舌部可以由金属形成。连接部可以由金属形成。

网格结构可以是3d打印的。座椅安全带锁舌可以是3d打印的。

网格结构可以包括彼此连接的单元的重复图案。每个单元包括多个条带和条带之间的空隙。每个单元的每个条带可以连接到单元的另一个条带和/或单元中相邻单元的一个条带。

网格结构可以包括具有第一强度的第一网格结构和具有大于第一强度的第二强度的第二网格结构。第二网格结构可以在第一网格结构与织带接收部和锁舌部中的一个之间。

连接部可以用第二材料覆盖，并且第二材料可以包括与锁舌部和织带接收部齐平的外表面。第二种材料可以是聚合物。

连接部可以沿着织带接收部到锁舌部的长度延伸，并且连接部的长度随着网格结构相对于织带接收部和锁舌部塑性变形而伸长。

连接部的厚度从织带接收部到锁舌部逐渐变薄。

网格结构可以具有负泊松比。

座椅安全带总成包括座椅安全带伸缩器、具有可从座椅安全带伸缩器伸出的织带的座椅安全带和可滑动地接收织带并可释放地安装到锁扣上的座椅安全带锁舌。座椅安全带锁舌包括织带接收部、锁舌部和连接织带接收部和锁舌部的连接部。连接部包括相对于织带接收部和锁舌部可塑性变形的网格结构。

锁舌部可以由金属形成。连接部可以由金属形成。

参考附图，其中相同的附图标记在几个视图中表示相同的部件，用于车辆12的座椅安全带锁舌10包括织带接收部14、锁舌部16和连接织带接收部14和锁舌部16的连接部18。连接部18包括相对于织带接收部14和锁舌部16可塑性变形的网格结构20。

虽然示出为轿车，但是车辆12可以包括任何乘用或商用汽车，例如小汽车、卡车、运动型多功能车辆、跨界车辆、厢式货车、小型货车、出租车、公共汽车等。

车辆12可具有车身22，例如承载式车身结构。车身22可以由任何合适的材料形成，例如钢、铝等。车身22可以是金属板，例如钢。金属板可以是0.7±1.5mm厚。或者，车身22可以是任何合适厚度的合适材料。

参考图1，车身22包括乘客舱24。乘客舱24可以包括多个座椅26、地板28和车顶30。座椅26可以例如安装到地板28。

车辆12可以包括一个或多个座椅安全带总成32。座椅安全带总成32可以包括座椅安全带伸缩器36、可从座椅安全带伸缩器36伸出的座椅安全带34以及座椅安全带锁舌10。座椅安全带锁舌10可滑动地接收座椅安全带34。座椅安全带总成32包括锁扣44，并且座椅安全带锁舌10可释放地安装到锁扣44上(参见图2)。锁扣44可以安装到地板28、座椅26等。

座椅安全带总成32可包括与座椅安全带伸缩器36间隔开并且可滑动地接收座椅安全带34的锚定点38。锚定点38可定位座椅安全带34以在车辆碰撞期间约束乘员40的躯干42。如图1所示，座椅安全带34可以安装在三个点上，即可以是三点式座椅安全带，或者也可以安装在两个点或四个点上。例如，锚定点38可以包括可滑动地接收座椅安全带34的d形环。锚定点38可以安装到支柱或车顶30。可选地，锚定点38可以固定到座椅的座椅靠背(未示出)。

在例如前部碰撞和/或后部碰撞期间，座椅安全带总成32将乘员40约束在座椅26处和/或限制乘员40响应于由车辆碰撞引起的车辆加速度而相对于座椅26的位移。由于惯性力，在车辆碰撞期间约束乘员40，座椅安全带34可以对乘员40的躯干42施加力。例如，座椅安全带34可以在车辆碰撞期间施加胸部压缩和/或腹部压缩。

座椅安全带总成32可以包括预紧器60。当感测到车辆碰撞时，预紧器可以被致动以缩回座椅安全带34以减少座椅安全带34中的松弛。例如，预紧器可以连接到锁扣44。预紧器60可以是任何合适的类型，例如球管预紧器，在该球管预紧器中，爆炸填料将一个或多个球推过连接到线缆的齿轮上；活塞预紧器，在该活塞预紧器中，爆炸填料驱动连接在电缆上的活塞；机械预紧器，在该机械预紧器中，连接到电缆的压缩弹簧被释放；或任何其他合适的类型。

如上所述，连接部18的网格结构20相对于织带接收部14和锁舌部16可塑性变形。在该塑性变形过程中，座椅安全带锁舌10的长度增加以减轻过量施加到乘客的躯干上的力，例如以减少车辆碰撞期间乘员的惯性引起的和/或由预紧器60收紧座椅安全带34引起的胸部压缩和/或腹部压缩。

在本公开的上下文中，塑性变形是固体材料响应于施加的力而经历其形状的不可逆变化的变形。例如，如下面关于图4和图5所讨论的，当车辆碰撞期间引起的拉力f超过阈值时，连接部14可以塑性变形。当拉力f超过阈值时，座椅安全带锁舌10(例如连接部14)塑性变形。拉力f使网格结构20塑性变形的阈值可以设计成基于网格结构20的单元46的尺寸、形状、材料、大小、单元46的形状、网格结构20的容积率等。可以基于拉力f使网格结构20塑性变形的阈值、乘客40的估计重量、座椅安全带34的长度、车辆12的减速力、预紧器操作等来设计网格结构20的操作特性。例如在车辆碰撞之后，处于变形位置的座椅安全带锁舌10可以用新的座椅安全带锁舌10替换。

如图3a-3d所示，座椅安全带锁舌10包括织带接收部14、锁舌部16和设置在织带接收部14和锁舌部16之间的连接部18。织带接收部14、锁舌部16和连接部18可以例如由金属(例如钢)形成。织带接收部14、锁舌部16和连接部18可以由相同类型的金属或不同类型的金属形成。织带接收部14和锁舌部16可以是实心的，例如固体金属。如上所述，连接部18由网格结构20形成，如下面进一步描述的。也如下面进一步描述的，例如，网格结构20可以通过3d打印形成。

连接部18可以具有原始长度d1。在本文中，原始长度d1是指在变形(例如由于拉力f而拉伸)之前连接部18的长度。在一个示例中，如图3a和3d所示，连接部18的厚度t可以从织带接收部14到锁舌部16逐渐变薄。换句话说，连接部18在织带接收部14处的第一厚度大于连接部18在锁舌部16处的第二厚度。作为另一个例子，连接部18可以具有恒定的厚度t。

如图4所示，连接部18可以从织带接收部14沿着一段长度延伸到锁舌部16，并且连接部18的长度可以随着连接部18相对于织带接收部14和锁舌部16塑性变形而伸长。换句话说，连接部18可以从如图3a所示的原始长度d1延伸到如图4所示的塑性变形后的延伸长度d2。例如，原始长度d1可以是例如2cm，并且响应于例如由车辆碰撞引起的超过阈值的拉力f，连接部18的延伸长度d2可以是例如5cm。

图5示出了包括拉力f和连接部18的长度的图。连接部18可以具有原始长度d1。响应于施加超过阈值的拉力f，连接部18变形到延伸长度d2。在图5所示的例子中，网格结构20具有负的泊松比。在这种情况下，连接部18的长度随着网格结构20塑性变形而增加。随着连接部18的长度增加，塑性变形所需的力下降，之后由于网格结构20的负泊松比，随着连接部延伸至延伸长度d2，塑性变形所需的力再次上升。

网格结构20可以是包括多个互连单元46(参见图3c)的蜂窝结构，即网格结构20可以包括彼此连接的单元46的重复图案。每个单元在所有方向上可以是例如1-2mm。在这样的实施例中，网格结构20可以是整体的，即，单元46彼此连接为一体单元。如下面所讨论的，单元46可以彼此一体形成，即，例如通过3d打印同时一起形成为单个连续单元。

单元46可具有任何合适的几何形状，例如矩形、六角形、金字塔形、五角形等。在一个示例中，单元46可具有相似的尺寸和/或形状。例如，如图3b所示，单元46可以是矩形并且具有相似的大小。或者，一些单元46可具有与其他单元46不同的大小和/或形状。

单元46可以各自包括彼此连接和/或连接到相邻单元的条带54的条带54。条带54可以限定单元46内的多个空隙56中的一个。如上所述，当网格结构20受到超过阈值的拉力f时，条带54通过弯曲和/或拉伸而变形，使得网格结构220伸长。网格结构20的塑性变形可以基于条带54的厚度和形状以及条带54的材料与空隙56的比率来设计。条带54与空隙56的比例是单元的容积率。容积率可以基于每个单元46的尺寸、用于产生每个单元46的材料片的厚度等。

网格结构20可以具有负泊松比(npr)。换句话说，网格结构20在与所施加的拉力的方向横切的方向上扩张。换句话说，拉伸时材料变得更宽。由于网格结构20具有负泊松比，因此当在一定方向上施加拉力时，网格结构20展开，例如蝴蝶结蜂窝状结构。网格结构20可以被设计成在施加拉力而不管方向如何时展开，例如凹角单元胞状结构。结构的展开吸收例如在车辆碰撞期间由乘客产生并施加到座椅安全带上的能量。具有负泊松比的结构可以被称为拉胀材料。

网格结构可以包括具有第一强度的第一网格结构和具有大于第一强度的第二强度的第二网格结构。此外，网格结构可以包括具有第三强度的第三网格结构，第三强度可以与第一和第二强度中的一个相同，或者不同于第一和第二强度两者。具体地，参考图3d，连接部18可以包括多个部48、50、52，并且这些部可以具有不同的特性。例如，连接部18可以具有包括具有第一强度的第一网格结构的中间部48，包括具有第二强度的第二网格结构的第二部50以及包括具有第三强度的第三网格结构的第三部52。

在一个示例中，第二部50设置在织带接收部14和中间部48之间，并且第三部52设置在中间部48和锁舌部16之间。在一个示例中，每个第二和第三强度可能大于第一强度。因此，响应于车辆碰撞，中间部48可比第二和/或第三部50、52相对地伸长更多。具体而言，中间、第二和第三部48、50、52的第一、第二和第三网格结构的第一、第二和第三强度的差异分别可能由于网格图案的差异；条带54的材料、尺寸和形状；条带54与空隙56的比率(即容积率)；等等。

如图4所示，部48、50、52可以在分离线sl1和sl2处分离。分离线sl1、sl2表示网格结构20的至少一个性质(例如容积率)改变的位置。或者，网格结构20可以在部48、50、52之间具有性质的渐变，并且不具有分隔线sl1、sl2。换句话说，连接部18可以缺少部48、50、52之间的特性的逐步改变。作为另一个例子，连接部18的网格结构20可以是均匀的，即具有横跨连接部18的长度的相同的尺寸、形状和/或容积率。

可以使用各种生产技术来产生网格结构20。例如，网格结构20可以是3d打印的。例如，可以使用选择性激光熔化(slm)技术来对网格结构20进行3d打印。选择性激光熔化是一种特殊的快速成型，例如3d打印、增材制造(am)技术等，其被设计成使用高功率密度激光来将金属粉末熔化和熔合在一起。此外，slm工艺可以将金属材料完全熔化成固态3d维度。

例如，座椅安全带锁舌10可以是3d打印的。例如，织带接收部14和锁舌部16可以被3d打印为固体块，而连接部18可以是3d打印的并且包括网格结构20。例如，3d打印设备可以被配置为制造(即，打印)座椅安全带锁舌10，包括打印织带接收部14、连接部18和锁舌部16。或者，织带接收部14、连接部18和/或锁舌部16可以单独制造然后例如通过激光焊接彼此附接。

如上所述，连接部18可以由金属形成。附加地或替代地，锁舌部16和/或织带接收部14可以由金属形成。例如，基于slm工艺操作的3d打印设备可以使用金属粉末来打印座椅安全带锁舌10。

连接部18可以用第二材料覆盖。例如，第二材料可以是聚合物，例如尼龙、丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、乙烯基等。第二材料可以包括与锁舌部16齐平的外表面58和织带接收部14(见图3a和3d)。换句话说，网格结构20可以相对于织带接收部14和锁舌部16凹陷，并且第二材料可以填充在该凹陷中。第二材料在图3a和3d中被剖开示出，并且在图4中未示出，从而示出第二材料下面的网格结构20。由于图3a和3d的尺寸，在图3a和3d中由织带接收部14和锁舌部16限定并由第二材料填充的凹部是不可察觉的。第二材料具有装饰优点，因为座椅安全带锁舌10可以具有统一的外观，即连接部18、织带接收部14和锁舌部16可以看起来是一个整体件而不是多节部件。在一个示例中，当座椅安全带锁舌10变形(伸长)时，第二材料的表面58可能断裂。

已经以说明性方式描述了本公开内容，并且应该理解的是，已经使用的术语旨在具有描述性文字的性质而不是限制性的。鉴于上述教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且可以以与具体实施方式不同的方式实施本公开。