用于車輛的座椅安全帶的錨固預(yù)緊器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于車輛的座椅安全帶的錨固預(yù)緊器，其改進(jìn)了車輛碰撞過程中座椅安全帶的帶子卡在乘客腹部的現(xiàn)象。所述錨固預(yù)緊器可以包括：第一和第二絲線，其分別連接至帶子的下端部；具有活塞的驅(qū)動缸，所述活塞聯(lián)接至第一和第二絲線的端部；氣體發(fā)生器，其供應(yīng)氣壓以用于向前移動所述活塞；第一輥軸，該第一輥軸支撐所述第一絲線從而在活塞向前移動的過程中在相對于車輛底部而傾斜的方向上移動該第一絲線；和第二輥軸，該第二輥軸支撐所述第二絲線從而隨著所述活塞向前移動而向下移動所述第二絲線；其中所述活塞的向前移動在第一絲線移動的方向上同時在垂直于所述第一絲線移動的方向的方向上拉動所述座椅安全帶的帶子。
【專利說明】用于車輛的座椅安全帶的錨固預(yù)緊器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車輛的座椅安全帶的錨固預(yù)緊器，更具體地，涉及用于車輛的座椅安全帶的改進(jìn)的錨固預(yù)緊器，從而避免在碰撞中座椅安全帶的帶子卡在乘客腹部。
【背景技術(shù)】
[0002]通常地，車輛具有座椅安全帶從而避免駕駛員和乘客由于例如碰撞的外部沖擊而受傷。座椅安全帶保護(hù)駕駛員和乘客免受單單是車輛的撞擊能量，但是主要目的是借助于安全氣囊系統(tǒng)保護(hù)乘客安全。
[0003]為了保證習(xí)慣以不適當(dāng)方式系上座椅安全帶(例如松弛的座椅安全帶)的乘客的安全，座椅安全帶除了牽縮預(yù)緊器之外還設(shè)置有錨固預(yù)緊器，所述錨固預(yù)緊器有效地消除座椅安全帶的帶子松弛。
[0004]座椅安全帶的錨固預(yù)緊器是當(dāng)車輛碰撞時向座椅安全帶施加預(yù)置張力的設(shè)備，從而消除帶子松弛，增強座椅安全帶的初始約束能力，使得約束系統(tǒng)可以有效地吸收碰撞能量。
[0005]在車輛碰撞中在座椅安全帶上產(chǎn)生下潛現(xiàn)象。下潛現(xiàn)象通常是指人體模型相對于座椅安全帶向下移動的現(xiàn)象。在下潛現(xiàn)象的過程中存在若干問題；一個問題是座椅安全帶的帶子由于人體模型的向下移動而相對向上移動并且因此卡在腹部的現(xiàn)象，亦即，座椅安全帶的帶子卡在腹部的現(xiàn)象。該下潛現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生于具有小骨盆和低腹部的5%的人體模型。
[0006]北美NCAP (新車評估項目)從成立后第11年開始在5%女性人體模型坐在乘客座椅上的條件下在前方碰撞中評價車輛，而韓國計劃從2013年開始進(jìn)行評價，歐洲從2015年開始進(jìn)行評價，從而增強車輛安全。此外，中國在NCAP中從2012年開始在5%人體模型坐在后方乘客座椅的條件下進(jìn)行車輛評價，同時反映出評價中不僅出現(xiàn)損傷，而且出現(xiàn)下潛現(xiàn)象。
[0007]當(dāng)在碰撞中座椅安全帶的帶子從人體模型的骨盆至腹部向上過度移動并且擠壓沒有肌肉和骨頭的腹部時，會出現(xiàn)下潛現(xiàn)象的缺點，亦即座椅安全帶的帶子卡在腹部，導(dǎo)致過度擠壓腹部。帶子放置在硬度較弱的腹部上造成人體模型的骨盆進(jìn)一步移動，因此可能更為嚴(yán)重地?fù)p傷人體模型的大腿前部，并且人體模型上身的不穩(wěn)定移動可能造成不期望的人體模型移動，并且在真實碰撞事故中，腹部壓力可能造成內(nèi)部器官的破裂等。
[0008]座椅安全帶的帶子卡在腹部的現(xiàn)象的主要因素有例如車輛本身的加速度，傾斜角(當(dāng)大部分的帶子卡在腹部時的傾斜角)，座椅安全帶的錨固預(yù)緊器的交角和帶扣高度，和座椅墊的硬度。
[0009]因此，必須改進(jìn)這些因素從而改進(jìn)座椅安全帶的帶子卡在腹部上的情況，但是存在如下若干困難:
[0010]在這些因素中，車輛的加速度在碰撞時通過安裝在車輛中的加速度傳感器而測量，并且受車輛的整體性質(zhì)例如車身結(jié)構(gòu)、底盤結(jié)構(gòu)、發(fā)動機(jī)尺寸等的影響?？梢酝ㄟ^改變加速度而改進(jìn)座椅安全帶的帶子卡在腹部上的情況。然而，實際上難以改進(jìn)座椅安全帶的帶子在腹部上被卡的情況，因為改變加速度需要車輛結(jié)構(gòu)的重大變動。
[0011]車輛的傾斜角表示碰撞中車輛后側(cè)升起和旋轉(zhuǎn)的角度，并且受車輛的整體性質(zhì)例如車身結(jié)構(gòu)、底盤結(jié)構(gòu)、發(fā)動機(jī)尺寸等的影響。車身結(jié)構(gòu)的改進(jìn)可以部分改進(jìn)座椅安全帶的帶子卡在腹部上的情況，但是車身的加速和減速會變差。
[0012]座椅安全帶的APT (錨固預(yù)緊器)交角被確定為錨固預(yù)緊器的安裝位置和人體模型之間的相對位置。由于錨固預(yù)緊器通常由B-柱設(shè)置并且必須保證安裝空間，當(dāng)安裝位置確定時，由于零件之間的干擾而難以改變安裝位置。難以改變?nèi)梭w模型的安裝位置，因為其安裝位置由內(nèi)包裝確定。
[0013]相對容易改變座椅安全帶的帶扣高度，但是當(dāng)減少帶扣高度以改進(jìn)座椅安全帶的帶子卡在腹部上的情況時，由于不便于使用帶扣而存在惡化的可能性。
[0014]此外，難以改變座椅墊的硬度，并且增加的墊硬度降低乘坐舒適度。
[0015]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般【背景技術(shù)】的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明致力于解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的上述問題。本發(fā)明的各個方面提供一種用于車輛的座椅安全帶的錨固預(yù)緊器，其中通過用第一絲線以與車輛底部傾斜的方向拉動而約束帶子，并且通過第二絲線產(chǎn)生向下拉動帶子的約束力從而人為增加錨固預(yù)緊器的交角，從而避免座椅安全帶的帶子卡在乘客的腹部。
[0017]本發(fā)明的各個方面提供一種用于車輛的座椅安全帶的錨固預(yù)緊器，包括:第一絲線和第二絲線，所述第一絲線和第二絲線分別連接至所述座椅安全帶的帶子的下端部；具有活塞的驅(qū)動缸，所述活塞聯(lián)接至所述第一和第二絲線的端部；氣體發(fā)生器，所述氣體發(fā)生器供應(yīng)氣壓以用于向前移動所述活塞；第一輥軸，所述第一輥軸支撐所述第一絲線從而當(dāng)所述活塞向前移動時以與所述車輛底部傾斜的方向移動所述第一絲線；和第二輥軸，所述第二輥軸支撐所述第二絲線從而隨著所述活塞向前移動以向下方向移動所述第二絲線；其中在車輛碰撞的過程中，所述活塞的向前移動在所述第一絲線移動的方向上同時在垂直于所述第一絲線移動的方向的方向上拉動所述座椅安全帶的帶子。
[0018]所述驅(qū)動缸可以包括球形擋塊，所述球形擋塊阻止所述活塞向后移動，并且所述氣體發(fā)生器被構(gòu)造成隨著火藥的爆炸力移動所述活塞，所述火藥根據(jù)來自檢測車輛碰撞的錨固預(yù)緊器控制單元(ACU)的信號而爆炸。
[0019]相比于現(xiàn)有的錨固預(yù)緊器，根據(jù)上述錨固預(yù)緊器可以在車輛碰撞的過程中消除帶子的松弛從而改進(jìn)由座椅安全帶約束乘客的力，并且通過向下拉動帶子而增加錨固預(yù)緊器的交角，因此可以避免帶子卡在乘客的腹部。
[0020]因此，錨固預(yù)緊器可以在車輛碰撞的過程中提高乘客的安全并且增加車輛碰撞性能的改進(jìn)效率。
[0021]通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的實施方案，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點將更為具體地變得清楚或得以闡明?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0022]圖1是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明的用于車輛座椅安全帶的示例性錨固預(yù)緊器的圖。
[0023]圖2是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明的用于座椅安全帶的錨固預(yù)緊器的操作的圖。
[0024]圖3是示意性顯示當(dāng)交角增加時施加至乘客腹部的力減少的圖。
[0025]圖4是顯示在車輛的碰撞測試過程中當(dāng)座椅安全帶的帶子約束人體模型時的負(fù)荷的曲線圖。
[0026]圖5是顯示在車輛的碰撞測試過程中座椅安全帶的帶子施加至人體模型的右大腿的負(fù)荷的曲線圖。
[0027]應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并非按比例地繪制，顯示了說明本發(fā)明的基本原理的各種特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和外形)將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
[0028]在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標(biāo)記涉及本發(fā)明的同樣的或等同的部分。
【具體實施方式】
[0029]下面將詳細(xì)參考本發(fā)明的各個實施方案，這些實施方案的實例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。
[0030]本發(fā)明涉及一種用于座椅安全帶的錨固預(yù)緊器，所述錨固預(yù)緊器安裝至現(xiàn)有的錨固單元(當(dāng)未安裝錨固預(yù)緊器時，所述錨固單元將帶子的下端部固定至車輛底部并且支撐帶子)從而將座椅安全帶的帶子的下端部固定至車輛底部并支撐帶子，本發(fā)明的主要方面是在錨固預(yù)緊器的操作過程中增加錨固預(yù)緊器的交叉角(下文稱作“交角”)，從而改進(jìn)座椅安全帶的帶子被卡在腹部的現(xiàn)象。
[0031]因此，根據(jù)本發(fā)明，在車輛的碰撞過程中，座椅安全帶的帶子在相對于車輛底部傾斜的方向上被拉動并且同時被向下拉動從而通過使用兩根絲線而被約束，因此避免由于在座椅安全帶的操作過程中故意增加交角而導(dǎo)致帶子被卡在乘客的腹部。
[0032]如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的用于座椅安全帶的錨固預(yù)緊器100連接至用于車輛的座椅安全帶的帶子200的下端部從而拉動帶子200，并且該錨固預(yù)緊器100包括:第一絲線110和第二絲線120，所述第一絲線110和第二絲線120連接至帶子200的下端部；具有活塞132的驅(qū)動缸130，所述活塞132整體聯(lián)接至第一和第二絲線110和120的端部；第一輥軸140，其用于支撐第一絲線110使得第一絲線110在相對于車輛底部傾斜的方向上移動；和第二輥軸150，所述第二輥軸150用于支撐第二絲線120使得第二絲線120在車輛的向下方向上移動。
[0033]第一絲線110和第二絲線120連接帶子200的下端部和活塞132，從而當(dāng)活塞132向前移動時拉動帶子200，并且該第一絲線110和第二絲線120安裝在驅(qū)動缸130中而其端部聯(lián)接至活塞132。
[0034]驅(qū)動缸130包括密閉的密封缸體131、安裝在缸體131中從而線性移動的活塞132、和用于避免活塞132向后移動的球形擋塊133。
[0035]用于產(chǎn)生和供應(yīng)氣壓從而使活塞132向前移動的氣體發(fā)生器160連接至缸體131的后端部。
[0036]氣體發(fā)生器160根據(jù)來自錨固預(yù)緊器控制單元(ACT)的信號而操作，并且通過使用火藥的爆炸力而產(chǎn)生氣壓，火藥根據(jù)來自檢測車輛碰撞的ACU的點火信號而爆炸，并且由于產(chǎn)生的氣壓使得活塞132向前移動。
[0037]例如，A⑶從用于檢測車輛碰撞的碰撞傳感器接收碰撞信號，因此識別出發(fā)生碰撞。
[0038]例如，氣體發(fā)生器160可以包括:火藥，火藥通過連接至A⑶的點火劑而爆炸從而產(chǎn)生氣壓；火藥儲存器162，所述火藥儲存器162用于儲存火藥；和基部彈藥筒161，所述基部彈藥筒161容納火藥儲存器162?；繌椝幫?61具有空心部分163，在火藥的爆炸過程中產(chǎn)生的氣壓通過所述空心部分163流動，并且基部彈藥筒161連接至缸體131使得氣體可以在基部彈藥筒161和缸體131之間流動，因此由火藥的爆炸過程中產(chǎn)生的大量氣體和卡路里而產(chǎn)生的氣壓進(jìn)入活塞132和缸體131從而向前移動活塞132。
[0039]當(dāng)對錨固預(yù)緊器100進(jìn)行驅(qū)動從而向前移動活塞132并拉動座椅安全帶的帶子200時，消除帶子200的松弛并且改進(jìn)初始約束力，使得人體模型的骨盆的移動減少，導(dǎo)致膝蓋的損傷減輕并保證乘客上身的穩(wěn)定移動性。
[0040]球形擋塊133外接于活塞132的傾斜表面和缸體131的內(nèi)圓周上。在活塞132向前移動的過程中，球形擋塊133與活塞132 —起移動，并且在活塞132向后移動的過程中卡在活塞132的傾斜表面和缸體131的內(nèi)圓周之間，從而避免活塞132向后移動，因此避免絲線110和120的反向張力。
[0041]第一輥軸140和第二輥軸150分別通過第一安裝支架141和第二安裝支架151可旋轉(zhuǎn)地安裝在缸體131的外部。
[0042]為了在驅(qū)動缸130的一側(cè)處安裝，第一輥軸140設(shè)置在用于產(chǎn)生第一絲線110在相對于車輛底部傾斜的方向上的移動路徑的位置處，而第二輥軸150設(shè)置在用于產(chǎn)生第二絲線120在車輛的向下方向上的移動路徑的位置處。
[0043]如圖1中所示，第一輥軸140設(shè)置在驅(qū)動缸130的后端部處，并且第一絲線110被第一輥軸140支撐從而產(chǎn)生相對于車輛底部而傾斜的移動路徑，導(dǎo)致在車輛碰撞的過程中拉動帶子200并因此消除帶子的松弛。
[0044]第二輥軸150設(shè)置在基部彈藥筒161或驅(qū)動缸130的上端部處，并且第二絲線120被第二輥軸150支撐從而產(chǎn)生車輛的向下移動路徑，導(dǎo)致在車輛碰撞過程中拉動帶子200使得帶子相對于現(xiàn)有帶子向下移動從而避免帶子被乘客的腹部被卡住。
[0045]具體地，當(dāng)張力施加至第二絲線120時，施加至帶子200的某些力以垂直于第一絲線Iio的拉力的方向來約束(或拉動)帶子，使得如圖2中所示，座椅安全帶的帶子200以傾斜方向和向下方向被第二絲線120拉動并且同時圍繞第一輥軸140旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致交角增大。
[0046]如圖3中所示，在交角增大的情況下，由帶子施加至腹部的約束力(或負(fù)荷)減少從而避免帶子卡在乘客腹部。
[0047]在這種情況下，第二絲線120被第二輥軸150支撐的同時進(jìn)行移動，該第二絲線120被第一輥軸140支撐，并被引導(dǎo)至驅(qū)動缸130，最終與第一絲線110 —起聯(lián)接至活塞132。
[0048]第一絲線110和第二絲線120分別設(shè)置在第一波紋軟管111和第二波紋軟管121中，所述第一波紋軟管11和第二波紋軟管121在縱向方向上壓縮和還原，并且提供了連接單元170，在所述連接單元170處絲線110和120的端部和帶子200的下端部聯(lián)接至波紋軟管111和121的上端部，使得帶子隨著絲線110和120的拉動而被拉動。
[0049]第一輥軸140可旋轉(zhuǎn)地安裝在第一安裝支架141和輔助安裝支架142之間，所述輔助安裝支架142安裝至第一安裝支架141的后側(cè)，并且第一波紋軟管11坐落并固定至輔助安裝支架142的上端部。第二波紋軟管121坐落并固定至基部彈藥筒161或缸體131的上端部。
[0050]第一波紋軟管111和第二波紋軟管121同時聯(lián)接至連接單元170的右側(cè)和左側(cè)或前側(cè)和后側(cè)從而避免它們之間發(fā)生干擾。
[0051]此外，圖2的標(biāo)記“A”表示根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案當(dāng)?shù)诙z線120從錨固預(yù)緊器100移動時錨固預(yù)緊器的操作，并且在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案不施加第二絲線120的向下拉力因此有效地增大了交角。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的用于座椅安全帶的錨固預(yù)緊器，在錨固預(yù)緊器的過程中交角增加，因此可以改進(jìn)車身的減速和加速、乘坐舒適度和其它缺陷，可以避免車輛安全帶的帶子卡在腹部而且沒有任何結(jié)構(gòu)干擾。
[0053]同時，為了確定由于交角增大而造成的效果，使用根據(jù)本發(fā)明的錨固預(yù)緊器和現(xiàn)有的錨固預(yù)緊器針對座椅安全帶的帶子約束力、帶子卡在腹部的時間以及施加至大腿和大腿前部的負(fù)荷進(jìn)行測量實驗，測量結(jié)果顯示在圖4和5中并且列于下表1中。
[0054]在這種情況下，使用單根絲線的僅在相對于車輛底部而傾斜的方向上被拉動和約束座椅安全帶的帶子的錨固預(yù)緊器被用作現(xiàn)有的錨固預(yù)緊器。
[0055]表1
[0056]
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛的座椅安全帶的錨固預(yù)緊器，包括: 第一絲線和第二絲線，所述第一絲線和第二絲線分別連接至所述座椅安全帶的帶子的下端部； 具有活塞的驅(qū)動缸，所述活塞聯(lián)接至所述第一和第二絲線的各自端部； 氣體發(fā)生器，所述氣體發(fā)生器供應(yīng)氣壓以用于向前移動所述活塞； 第一輥軸，所述第一輥軸支撐所述第一絲線從而當(dāng)所述活塞向前移動時在相對于所述車輛底部傾斜的方向上移動所述第一絲線；和 第二輥軸，所述第二輥軸支撐所述第二絲線從而隨著所述活塞向前移動以向下方向移動所述第二絲線； 其中在車輛碰撞的過程中，所述活塞的向前移動在所述第一絲線移動的方向上同時在垂直于所述第一絲線移動的方向的方向上拉動所述座椅安全帶的帶子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的座椅安全帶的錨固預(yù)緊器，其中所述驅(qū)動缸包括球形擋塊，所述球形擋塊阻止所述活塞向后移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的座椅安全帶的錨固預(yù)緊器，其中所述氣體發(fā)生器被構(gòu)造成通過火藥的爆炸力來移動所述活塞，所述火藥通過來自對車輛碰撞進(jìn)行檢測的錨固預(yù)緊器控制單元的信號而爆炸。
【文檔編號】B60R22/46GK103661239SQ201210548380
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月30日
【發(fā)明者】金詩烈, 申忠植, 韓盛竣 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社