座椅安全带预紧器的制作方法

专利名称：座椅安全带预紧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车座椅安全带的预紧器。
背景技术：
通常座椅安全带包括三点连接到车辆承载部件上的一段长度的座椅安全带 织带。通常一端栓接在座椅一侧的门槛上，并设置成侧向跨过乘客髋部到在座
椅相对侧的固定车辆上的带扣机构上，并然后对角地跨过乘客的躯干到门B 柱上另一紧固点。带扣机构与可滑动地附连到织带上的带扣舌片啮合。
为了增加由座椅安全带限制的乘客的舒适度，将巻收器附连到织带的柱端。 这允许在相对低的负载下放出织带以便乘客能够有限制地运动，例如实现车内 娱乐控制或存储隔间。偏置该巻收器以保持织带围绕乘客相对拉紧，且包括锁 定元件以便将巻收器抵靠探测到的碰撞事件中锁定放松的织带。例如，如果车 辆经受指示碰撞的迅速的加速度或减速度，加速传感器致动。
近些年，引入了预紧器来在碰撞时来迅速拉入一段座椅安全带织带来拉紧 围绕乘客的座椅安全带。这吸收座椅安全带产生的任何松弛度并更正确地将乘 客放置在位置上以最大化座椅安全带保护性和任何辅助安全抑制如安全气囊 的效果。
预紧器包括力储存器如烟火式地操作的气体发生器来提供充分大的推动力 以在短期时间内拉紧座椅安全带，理想地在碰撞完全发生作用之前。通常已知 的预紧器可使用旋转装置，例如通过在织带重绕方向旋转巻收器线轴来将一端 座椅安全带织带收巻以在巻收器抵靠放出的织带锁定之前吸入所要求长度的 织带。
但是，已知的预紧器倾向于体积大，且尤其难于用于两门车的驾驶员和前 舱乘客座椅上，因为需要经过前舱座椅到达车辆后部。两门车的前舱座椅内使 用传统的巻收器预紧器机构产生不可接受的障碍。两门车中的座椅行程大于四门车以提供到达后部座椅并容纳通常附连到已 知设计的所谓滑杆而不是栓接到底板上的织带门槛端。这使得织带门槛端向前 和向后纵向移动以便于后部座椅的进入和前部座椅的移动。本发明提供一种可 用于两门、前舱座椅应用的改进的预紧机构。
很难设计出用于滑杆和/或用于三门车的适合的预紧器而不阻碍滑杆的功 能或阻挡到后部座椅的通路。

发明内容
本发明提供一种根据权利要求1的改进的预紧设备。


图1是根据本发明第一实施例的预紧器侧视图。
图2是预紧之前图1的预紧器部件的放大侧视图。
图3是预紧之后图1的预紧器部件的放大侧视图。
图4是图1的预紧器另一设置侧视图。
图5是图1的预紧器的托架和导轨部件分解立体图。
图6是根据本发明第二实施例预紧器侧视图。
图7是根据本发明第三实施例预紧器侧视图。
图8是图7的预紧器立体图。
图9是根据本发明第四实施例预紧器立体图。
图IO是根据本发明第五实施例预紧器侧视图。
图IIA和IIB是根据本发明第六实施例预紧器侧视图。
图12A和12B是根据本发明第七实施例预紧器侧视图。
图13是根据本发明另一实施例前舱汽车座椅侧视图。
图14A和14B是根据本发明又一实施例前舱汽车座椅的正视图。
具体实施例方式
在此以及权利要求书中使用的术语，如"向后"和"向前"，"前"和"后" 以及类似术语理解为相对于本发明的座椅安全带预紧装置安装的车辆前部和
后部。此外，在此以及权利要求书中使用的术语，如"上"和"下"，"更高" 和"更低"语理解为相对于本发明的座椅安全带预紧装置安装的车辆乘客厢顶 棚和地板。
在图1的第一实施例中，滑杆10位于邻近车辆的前部座椅12。座椅安全 带织带14的一端环绕经过滑杆IO并沿着滑杆IO前后自由移动。
座椅安全带织带14是常规设计并一端附连到安装在车辆结构件、如车辆侧 柱(未示出)上邻近座椅的巻收器上。织带穿过也附连到侧柱上的肩部支撑件 上并具有带扣舌片，其可插入到位于座椅另一侧的带扣(未示出)内。
使用时，座椅安全带织带14是在滑杆10的一端图1所示的承受位置。当 座椅安全带不使用时织带14的该端可沿着滑杆10沿向后的方向移动使得它不
阻碍到车辆后部座椅的通路。
滑杆10的一端附连在托架16上，托架16安装在导轨18上。导轨的使用 特别有利，因为预紧作用可以简单的方式限制到一个方向的线性移动并不需要 复杂的或大体积的旋转部件。绳索20在托架16和烟火或火花单元22之间延 伸。火花单元22是已知的类型并包含汽缸壳体内的活塞和气体发生器。气体 发生器烟火式地致动以提供推动力沿向后方向推动活塞并拉紧绳索20。火花 操作的气体驱动的活塞-汽缸设置用作力存储器。这种火花单元尤其适于这种
应用，因为它在一段短时期内提供所需要幅度的推动力。将活塞和汽缸放置在 导轨下面有利地降低了预紧器的总体尺寸。活塞-汽缸设置可包含允许仅在预 紧方向移动的第二元件的装置，例如通过在汽缸内侧的棘齿和活塞上的至少一 个协作齿。
图2更详细地示出了托架16和导轨18的一种设置。导轨18每端附连在支 撑件26上，支撑件26通过螺钉28附连到承载底盘件24上。这种承载底盘件 24可为在车辆每侧向下的纵向延伸的结构件，或者承载门槛，并提供用于滑 杆10的邻近并稍微到已知三门车每个车门后部的适当承载固定区域。
在预紧之前，托架16在它的最前部位置设置成用于座椅安全带织带14正 常使用，在导轨18的如图2所示的右手侧。 一旦检测到车辆的加速度超过预 定标准，碰撞传感器产生指示碰撞情况的信号，该信号引起火花单元22点火， 产生金属绳索20内的拉力。当车辆超过预定加速度或减速度临界值时，有利
地致动碰撞传感器。绳索20内的拉力沿向后方向，即图2中箭头A指示的方 向拉动托架16和滑杆10。托架16可设置成根据车辆尺寸和要求向后移动在 50到150mm范围内的一段距离。
滑杆IO沿向后方向的突然移动提供了座椅安全带织带14内的拉力，该力 吸收织带14内的任何松弛并将乘客向后拉到座椅12上以正确地将乘客放置在 座椅12内来最大化座椅安全带的好处并将乘客正确放置来最大化次级限制如 安全气囊的效果。
图3示出了预紧之后即刻的托架位置。在火花单元点火之后，通过形成第 二元件16的托架内的棘齿机构，防止托架16在碰撞时在乘客的向前运动下返 回到它的初始位置。棘齿机构在图5中更清除地示出。
图5是示出了棘齿机构的分解图。导轨18在每端通过螺钉36附连到相应 支撑件26上，螺钉36穿过导轨18每端的圆柱形孔38。螺钉36用适当的垫 圈或垫片55和螺母56固定。锁定棘齿30形成在导轨18的一表面上。托架 16具有附连到侧壁44上的两端板40和底板42。锁定杆32从底板42延伸。 端板40和锁定杆32各具有狭槽，允许导轨18穿过托架16的中心。
锁定杆32的内表面接触导轨18的表面上的齿30，并以使锁定杆能在一个 方向横过齿30的角度定向。但是将锁定杆32偏置使得如果试图在相反方向移 动，锁定杆32的内表面的锁定边缘将被抵靠导轨18的上部表面上的齿30而 挡住，并因此防止托架16在相反方向滑动。为了便于这样，齿30可具有锯齿 形式。以如此方式将预紧器防止返回运动而锁定，可以防止座椅安全带实施预 紧之后损失拉力。
滑杆10、托架16和棘齿机构、导轨18、支撑件26和螺钉28、 36和46 都较佳地由金属制成。己知棘齿机构用于不同的座椅安全带约束应用，且因此 本发明的预紧器可有利地使用标准部件和制造工艺构造，并因此提供相对低成 本的锁定机构。棘齿机构和托架16可形成来自通常用于改变座椅安全带肩部 支撑件高度的高度调节器的部件。
在图4中示出，火花单元储存在导轨18下方，且螺钉36和导轨内的相应 孔38可用来相对于导轨18固定火花单元22。图4中预紧器的操作基本上与 图1的相同，除了绳索20弯曲180。以抵偿火花单元22的不同定向。
根据下文描述的更多实施例，滑杆功能通过具有连接到的伸长的柔性件、 诸如绳索的座椅安全带织带来实现，座椅安全带织带环过该柔性件。绳索的一 端是可移动的且另一端是固定的。在滑杆的一般形式中柔性件较佳地形成环， 以提供用于织带运动和两门应用中需要的进入车辆后部的柔性。
图6示出了第二实施例，其中第一实施例的滑杆被柔性绳索50代替。在滑
杆的一般形式中柔性绳索50较佳地形成环，以提供用于织带运动和两门应用
中需要的进入车辆后部的柔性。柔性绳索可直接附连到较佳地火花地操作的活 塞-汽缸设置的活塞上或形成该活塞的一部分。因此该实施例可提供存放用于 两门应用的另一预紧器的甚至更多的空间。
座椅安全带织带(未示出)环绕绳索50打圈，方式与图l的滑杆相同，且 绳索提供用于织带安装的类似运动多功能性，且至少到车辆后部座椅的相同程 度的通路。
绳索50的一端51附连到车辆的结构件、诸如门槛上，且另一端附连到活 塞-汽缸火花单元52的活塞53上，活塞-汽缸火花单元52附连到汽车的结构 件、如汽车的地板上，尤其是保持门外形并避免阻止通过门的通路。
绳索50形成如图所示的圈形外形并可促使在正常使用时通过保持夹或通 过弹性塑料涂层保持这样的外形。或者柔性弹性塑料管可使绳索50将它的硬 度增加适当程度。
当碰撞传感器指示发生突然加速或减速时，烟火地致动火花单元52以释放 气体以在箭头A指示的方向沿着汽缸推动活塞，引起绳索50縮紧到虚线50' 表示的外形。这引起安装在绳索50上的座椅安全带织带在箭头A指示的方向 上后拉，因此实现所要求的预紧。
棘齿或其它形式的非返回机构可嵌在火花单元52内。
图7是根据本发明的第三实施例的预紧器的侧视图且图8是图7的预紧器 的立体图。绳索可以是双绳索，环过汽缸的端部并通过例如剪切元件，或通过 机械地可释放装置以可释放的方式在端部附连。在该第三实施例中，绳索50 附连到预紧器的汽缸一端的活塞上，且该绳索附连到汽缸的另一端71上。在 该实施例中，将绳索50折叠以形成双绳索，且自由端形成环70，环70环绕 火花单元52的汽缸79延伸并钩住火花单元的汽缸的一端71 。环70通过脆性
或用来固定的机械地可释放装置环绕汽缸79固定，其在图7和8中示出为用 绳索50每一纵向侧上的限制邻接件77、78安装到汽缸79端部的塑料附件76。 在此和在权利要求书中使用的关于限制邻接件"纵向"理解为指汽缸79的纵 向轴线。当绳索50施加超过预定力时一个邻接件77剪断，释放环70以沿着 预紧器的汽缸滑动。用于将环71固定到汽缸的一端的其它适当装置的形式对 于本技术领域的技术人员是显而易见的。
在图7中火花单元52通过紧固件72、如延伸穿过位于汽缸79活塞端的第 一安装件80和位于汽缸另一端71的第二安装件(如图9所示)的螺纹紧固件 附连到车辆的结构件如门槛或其它承载梁上。根据优选实施例，汽车的结构件
是纵向底盘件如前门槛。第二安装件，如汽车的结构件或栓接到汽车本体上的 支架，安装到汽缸的端部以将预紧器以承载方式固定到汽车上。对于这里所揭 示的所有实施例，第二安装件必须承受约15kN的负载，如已知为R14测试的 标准汽车固定拉力测试中指定的那样。适当的第二安装件对于本技术领域的技 术人员是显而易见的，且图9中示出了下文中描述的一个。
绳索环70可装入允许绳索环更容易地沿着汽缸79滑动的塑料管内。此外， 一个带子或夹子或塑料管75包住一部分绳索以通过将双绳索保持在一起来维 持环70的形状。该塑料管75可以比图7和8所示的长以还保护座椅安全带的 织物免受绳索的干扰。如图所示一对导线74伸出汽缸79的端部71。这些导 线用于位于汽缸79内火花单元52的致动，并可在另一点延伸出汽缸。
在图9中示出了第四实施例，其中绳索50是单绳索并附连到托架卯上， 当致动预紧器时，托架卯将沿着汽缸79滑动。绳索50通过将绳索焊接到安 装在托架90的夹子或壳体91内而附连到托架90上。托架90通过装入汽缸 79的凹槽93内的托架90上的舌状物92而保持在汽缸79的端部71。当致动 位于汽缸79内部的火花单元52时，绳索上的拉力将足以剪断该舌状物92并 允许托架90沿着汽缸79行进，在预紧方向拉动座椅安带。或者舌状物92 可设置成弯曲以影响托架从凹槽93的释放。还有另一种可使用机械地可释放 机构。在图9中第二安装件是装入汽缸79—端的支架94，其可栓接或螺接到 车辆的结构件上。或者可使用类似于图5所示的托架机构。
图IO示出了本发明的第五实施例，其中座椅安全带织带14的端部安装在
预紧单元22的汽缸79上而不是绳索50上。织带14的该端，例如通过环绕较 佳地由塑料材料制成的中空圆柱形线轴99的外表面上附连，线轴99设置成在 正常使用时沿着汽缸79的长度自由移动以提供到后部座椅的通路。因此在该 实施例中，汽缸79有效地用作滑杆。
第五实施例类似于图7和8中示出的实施例。环70通过用来固定的脆性或 机械地可释放装置环绕汽缸79固定，其在图7、 8和10中示出为用绳索50 每一纵向侧上的限制邻接件77、 78安装到汽缸79端部71的塑料附件76。当 碰撞传感器指示发生突然加速度或减速度时，火花致动预紧单元22以释放气 体来在箭头B指示的方向沿着汽缸79推动活塞，使得当绳索50施加大于预 定力时一个邻接件77剪断，释放环70在箭头A指示的方向(与由箭头B指 示的方向相对)沿着预紧器的汽缸79滑动。随着绳索环70沿着汽缸79移动， 它沿着汽缸79推动塑料线轴99，由此在箭头A指示的预紧方向上拉动织带 14的端部。
图IIA和IIB示出了本发明的第六实施例。在图11A中，预紧单元22位 于滑杆10的一端。织带14，例如通过环绕可滑动地安装在滑杆10上的中空 圆柱形线轴99的外表面上附连，线轴99在正常使用当限制座椅乘客时，将采 取如图lla所示的向前位置，在与预紧单元22相对的滑杆10的一端。线轴 99沿着滑动的滑杆10的部分至少基本上平行于，并较佳地平行于预紧单元22 的汽缸的纵向轴线。绳索20将预紧单元22的活塞连接到线轴99上。当碰撞 传感器指示发生突然加速度或减速度时，火花致动预紧单元22以在箭头A所 示的预紧方向拉动绳索20并因此拉动线轴99和织带14。图IIA示出了在非 预紧位置的织带14，图IIB示出了预紧之后的。当然预紧单元22可以任何方 位安装，例如在滑杆下方或邻近滑杆以节省空间，且可装上绳索引导件以避免 挂住。
图12A和12B示出了本发明的第七实施例。预紧单元22位于图IIA和11B 所示滑杆10的一端。但是在该实施例中，座椅安全带织带14的端部直接环绕 在滑杆10上，使得在正常使用时可自由地沿着滑杆的长度移动，以当需要到 达三门车的后部座椅时允许座椅安全带织带远离车门移动。绳索20连接到预 紧单元22的活塞上并形成在滑杆10的区域环绕座椅安全带织带14的环。当
碰撞传感器指示发生突然加速度或减速度时，预紧单元22引起成环绳索20 在箭头A指示的方向朝向预紧单元22的汽缸受拉，以环绕织带14拉紧并在A 指示的预紧方向沿着滑杆IO将织带后拉到图12B所示的预紧位置。
图13示出了承载织带引导件104可怎样用来增加预紧设备的性能，预紧设 备可以是上述实施例的任何一个。如图所示车辆乘客106坐在前部座椅12上, 座椅由连接到预紧单元22的三点座椅安全带14通过承载织带引导件104固定 到位置上，引导件104使得座椅安全带织带跟随大致平行于预紧单元施加的力 的线的路径。没有承载织带引导件104的织带14'的路径用虚线示出，且带有 承载织带引导件104的是实线。承载织带引导件104使织带14沿着更平行于 且更靠近预紧单元22施加的力线行进，即是说在30度以内，由此与没有承载 引导件104的织带14'的线相比增加了性能。性能的增加意味着实体上更短的 预紧单元22可以用来实现同样的预紧效果，即拉进同样长度的织带松弛。
图14A和14B示出了通过在座椅12下安装预紧单元22怎样进一步节省空 间。这可用在三门、四门、和五门车辆中。
在图14A中，车辆座椅12装有三点座椅安全带。座椅安全带织带14从巻 收器111向上穿过到达织带车辆B柱上的织带引导件112。然后座椅安全带织 带14跨过座椅乘客(未示出)的肩部和躯干到达带扣固定点113。最后，座 椅安全带织带14跨过座椅乘客的大腿到达门槛固定点114并连接到安装在座 椅12下方的预紧单元22。预紧单元22可安装到座椅12下面的承载部件或座 椅12本身上，且如图所示采取图6到9揭示的任何实施例的形式，尽管其它 形式和改变对于本技术领域的技术人员是显而易见的。图14B示出了预紧后 与图14A相同的设置。预紧单元22通过在箭头A指示的方向上拉动织带14 的端部而拉紧织带14，并能够取得直到140mm的织带松弛。
尽管图14A和14B未示出，但是可包含滑杆IO或前述实施例中用作滑杆 的绳索。
对于参照图10-14B所揭示的实施例，较佳地提供用于在非预紧方向限制座 椅安全带织带14端部移动的装置，例如通过位于汽缸内侧的棘齿和至少一个 协作齿。以如此方式使预紧器防止返回运动而锁定，可以防止座椅安全带在实 施预紧以后损失拉力。如在此已经讨论的那样，已知棘齿机构用于不同的座椅
安全带约束应用，且因此本发明的预紧器可有利地使用标准部件和制造工艺构 造，并因此提供相对低成本的锁定机构。
当然所述实施例的元件可以结合。例如绳索50可附连到诸如图1的在导轨
18上滑动的托架16的装置上。火花单元52可通过另一绳索如图1中的20连 接到托架16上，并安装成或者与导轨18成一条直线或者在导轨18以下。
可以按照本发明构造具有降低的或消除的到后部座椅通道障碍的、更小的 包装体积的预紧器，并且附连到适当的门槛固定区域。
权利要求
1.一种用于三点座椅安全带的预紧器，包括适于附连到车辆的结构件上的一汽缸和设置在所述汽缸内的一活塞；火花装置(22)，用于在预紧方向(A)相对于所述汽缸纵向的一个方向移动所述活塞；滑杆(10)，所述滑杆基本上平行于所述汽缸纵向轴线定向；座椅安全带织带(14)，环绕滑杆使得只要用于移动所述活塞的火花装置没有致动，所述座椅安全带织带可沿着所述滑杆的一部分移动，所述滑杆基本上平行于所述汽缸的纵向轴线定向。绳索(20)，从所述活塞延伸且环绕所述座椅安全带织带(14)来使得当用于移动所述活塞的火花装置(22)被致动时，所述座椅安全带织带在预紧方向沿着所述滑杆(10)移动。
2. 如权利要求1所述的座椅安全带预紧器，其特征在于，还包括用于跟随 用于移动所述活塞的装置的致动，在非预紧方向限制所述座椅安全带织带端部 移动的装置。
3. 如权利要求1所述的座椅安全带预紧器，其特征在于，安装在机动车辆 内车辆座椅的就坐表面下方，使得所述汽缸不相对于所述车辆纵向延伸。
4. 如权利要求1所述的座椅安全带预紧器，其特征在于，安装在机动车辆 内，所述汽缸连接到所述车辆的结构件上使得所述汽缸体相对于所述车辆纵向 延伸。
5. 如权利要求1所述的座椅安全带预紧器，其特征在于，安装在机动车辆 内，所述汽缸连接到所述车辆的结构件上使得所述汽缸相对于所述车辆纵向延 伸，且一承载织带引导件使得当用于移动所述活塞的装置被致动时，所述座椅 安全带织带跟随大致平行于所述预紧器施加的力线路径。
6. 如权利要求1所述的座椅安全带预紧器，其特征在于，安装在机动车辆 内，所述汽缸连接到所述车辆的结构件上使得所述汽缸相对于所述车辆纵向延 伸，且一承载织带引导件使得当用于移动所述活塞的装置被致动时，所述座椅 安全带织带跟随平行于所述预紧器施加的力线三十度内的路径。
全文摘要
一种作用三点座椅安全带门槛端的预紧器，具有适于固定到车辆的承载部件上的汽缸，和设置在汽缸内的活塞。火花装置(22)在预紧方向(A)纵向相对于汽缸方向移动活塞。滑杆(10)基本上平行于汽缸纵向轴线定向。座椅安全带织带(14)环绕滑杆(10)使得只要用于移动所述活塞的火花装置没有致动，座椅安全带织带可沿着滑杆的一部分移动，所述滑杆基本上平行于汽缸的纵向轴线定向。绳索(20)，从所述活塞延伸且环绕座椅安全带织带(14)来使得当用于移动活塞的火花装置(22)被致动时，所述座椅安全带织带在预紧方向(A)沿着所述滑杆(10)移动。
文档编号B60R22/00GK101166652SQ200580025140
公开日2008年4月23日 申请日期2005年7月22日 优先权日2004年7月26日
发明者B·A·杰克, J·贝尔 申请人:关键安全体系股份有限公司