專利名稱：座椅安全帶預(yù)緊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及一種座椅安全帶系統(tǒng)，且更具體地涉及一種座椅安全帶預(yù) 緊器或安全帶張緊器。
背景技術(shù)：
多年來(lái)，在車輛中使用也稱為座椅安全帶張緊器的座椅安全帶預(yù)緊器。一 般而言，在車輛碰撞開(kāi)始時(shí)被火藥驅(qū)動(dòng)的活塞被迫沿直管向下。該活塞附連到 纜繩上，纜繩的另一端固定到座椅安全帶帶扣。帶扣又連接到座椅安全帶舌片，
舌片附連到例如3點(diǎn)式座椅安全帶系統(tǒng)的腰部安全帶和肩部安全帶。在帶扣預(yù)
緊器中，纜繩的一部分經(jīng)常繞過(guò)為纜繩提供通道并支承纜繩的滑輪或鑄件并還 用作纜繩的相鄰部分的方向改變構(gòu)件。活塞移動(dòng)通過(guò)以相對(duì)于連接到帶扣的纜 繩的延伸件以銳角定向的直管。預(yù)緊器通常包括用于將預(yù)緊器安裝到例如車輛 結(jié)構(gòu)或座椅結(jié)構(gòu)的一部分的殼體件或支架。殼體件或支架還包括輔助將纜繩組 件的纜繩/帶扣部分設(shè)置成符合政府或工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的帶扣區(qū)域的要求的構(gòu)件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種避免使用昂貴鑄件的輕質(zhì)、廉價(jià)的預(yù)緊器。因而，本發(fā)明
提供一種座椅安全帶預(yù)緊器，其包括直管，其具有圓柱形壁、第一端和第二 端，第一端或第二端中的至少一個(gè)是開(kāi)口的，直管在壁上包括接納彎管的開(kāi)口， 彎管具有第一端部；第二端部以及彎曲的中心節(jié)段，第二端部的中心與延伸穿
過(guò)直管中心的直管的中心軸線共線，延伸穿過(guò)第一端部中心的軸線設(shè)置成相對(duì) 于直管的中心軸線以銳角布置；火藥裝置，其設(shè)置在直管內(nèi)以提供燃燒產(chǎn)物來(lái) 沿直管內(nèi)部驅(qū)動(dòng)活塞，活塞的運(yùn)動(dòng)沿移動(dòng)座椅安全帶帶扣以減少圍繞車輛乘客 的安全帶松弛的方向移動(dòng)纜繩。


圖1是本發(fā)明的座椅安全帶預(yù)緊器的立體圖。
圖2是圖1中預(yù)緊器的剖視圖。
圖3是預(yù)緊器的各部件的局部分解圖。
圖4和4A是示出預(yù)緊器的各管狀部件之間相互關(guān)系的局部剖視圖。
圖4B示出直管內(nèi)的氣體流動(dòng)。
圖5是示出預(yù)緊器的一部分的放大圖的剖視圖。
圖6示出處于作用位置的預(yù)緊器。
圖6A是預(yù)緊器的某些主要部件的投影圖。
具體實(shí)施例方式
圖l-4示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的各特征。預(yù)緊器20包括擠壓而成的鋼 制直管22，該直管具有第一端24和第二端26。直管22的端部24、 26是開(kāi)口 的。在組裝過(guò)程中，靠近直管22的端部24形成皺縮28以將火藥裝置40固定 到直管內(nèi)。直管22的端部26的末端是向下滾壓部30以將端部開(kāi)口 32的直徑 減小到小于套圈130的直徑?；鹚幯b置40是已知構(gòu)造并插入直管22的端部24 內(nèi)?；鹚幯b置可包括擴(kuò)大的頭部41，該頭部通過(guò)直管22的皺縮28和滾壓端 34限制在位，如圖4所示?；鹚幯b置40 (圖4中未示出)包括用火藥材料填 充的殼體46。火藥裝置40包括接納來(lái)自控制單元的電流的一根或多根引線或 導(dǎo)線48a。在觸發(fā)火藥裝置時(shí)，由火藥裝置40產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物排出火藥裝置的 開(kāi)口端45，開(kāi)口端45位于直管22的區(qū)域36附近。直管22具有卵形開(kāi)口 38， 直管22的頂部22a穿過(guò)該開(kāi)口，如圖1和4所示?；鹚幯b置40的開(kāi)口端45 由箔片47封閉以保護(hù)火藥材料。
預(yù)緊器20包括彎管50，彎管具有內(nèi)壁52，內(nèi)壁的直徑D約1.5mm，其 大于延伸穿過(guò)彎管50的金屬纜繩或鋼絲繩80的直徑D1。該直徑差使彎管50 能夠彎曲并接納纜繩的彎曲部分。彎管50包括中心節(jié)段54，該節(jié)段在所示實(shí) 施例中是恒定曲率。 一般而言，如果彎管具有諸如由兩個(gè)或多個(gè)彼此相切的曲 線所實(shí)現(xiàn)的圓滑的過(guò)渡，則不需要提供恒定的曲率。中心部分54在區(qū)域或位 置56處開(kāi)始并延伸到彎管50的位置或區(qū)域58。如圖所示，中心節(jié)段構(gòu)造成具有弓形曲率。彎管包括大致定向成與彎曲部分相切的延伸部分60并提供纜繩
80延伸穿過(guò)其中的圓到直線的過(guò)渡區(qū)域。彎管50包括另一曲線到直線過(guò)渡節(jié) 段62。
在組裝期間，將彎管50放置在直管22的開(kāi)口 38內(nèi)?？刹倏v彎管50使得 直節(jié)段62與直管22的中心縱向軸線64共線。在該構(gòu)造中，彎管50的曲線到 直線過(guò)渡部分62的中心與直管22的中心共線。在圖4和4A中可以看出這種 關(guān)系。在圖2和3中，彎管50與火藥裝置40間隔開(kāi)?；鹚幯b置與用作纜繩引 導(dǎo)件的彎管之間的間距使火藥裝置的箔片密封件自由地運(yùn)動(dòng)打開(kāi)，這就會(huì)促進(jìn) 燃燒產(chǎn)物流過(guò)直管時(shí)如圖4B中的箭頭49表示的那樣圍繞彎管50的下部直線 流動(dòng)。應(yīng)當(dāng)注意，在圖4和4A中，去除了活塞、纜繩套圈和纜繩以更清楚地 示出彎管50在直管22中的定向。
在圖4A中，彎管50的部分54、 60大致垂直于直管22的頂表面22a定 向。在組裝過(guò)程中，將纜繩80穿過(guò)彎管50。如圖l所清楚示出的那樣，纜繩 80的一端82或是直接連接到用在預(yù)緊器操作中的那類安全帶帶扣84、或是間 接穿過(guò)可連接到帶扣84的套圈85。圖1示意地示出要與帶扣84鎖定固定的安 全帶舌片90。還示意地示出座椅安全帶系統(tǒng)96的肩部安全帶92和腰部安全帶 94的一部分，該部分以本領(lǐng)域已知的多種方式中的一種方式固定或連接到舌 片。纜繩80包括固定到可移動(dòng)活塞100的相對(duì)端86。示出了活塞100圍繞纜 繩的端部86并接納該端部。諸如套圈130之類的纜繩終端件圍繞纜繩80的端 部86滑動(dòng)并夾緊，由此提供套圈130和纜繩80.之間的機(jī)械連接。
如圖5所示，活塞100包括向前的圓柱形部分102和向后的圓柱形部分 104?；钊南蚯昂拖蚝蟛糠?02、 104可滑動(dòng)地與直管22的內(nèi)壁22b配合， 保持活塞100在直管內(nèi)移動(dòng)時(shí)與直管的縱向軸線64對(duì)齊?；钊?00具有中心 孔102以接納纜繩80?；钊南蚯昂拖蚝蟛糠?02、 104協(xié)配以形成V形溝槽、 凹槽或限制部106。諸如橡膠Q形環(huán)或海綿材料之類的彈性件118接納在V形 溝槽、凹槽或限制部106內(nèi)并彈性地支承多個(gè)球形支承件120?；钊?00還包 括漏斗形表面IIO，其從較小直徑區(qū)域D2過(guò)渡到較大直徑區(qū)域D3。較大直徑 D3接近直管22的內(nèi)徑的尺寸。
活塞100和彎管50的曲線到直線過(guò)渡節(jié)段62的端部之間定位有可移動(dòng)柔性密封件142，該密封件由耐高溫或等級(jí)高的彈性體制成。密封件142以類似 于火器中使用的填塞或鏜桿的方式密封管。當(dāng)端部104配合到密封件142的凹 陷144內(nèi)時(shí)，活塞100和密封件142用作活塞組件140，且密封件142和活塞 一起移動(dòng)。密封件142還包括具有中心孔148的本體146。本體146的頂部包 括形成凹陷144的唇部。本體的相對(duì)端構(gòu)造為兩個(gè)滑動(dòng)或唇形密封件，第一個(gè) 密封件密封抵靠直管22的內(nèi)徑，而第二個(gè)密封件密封抵靠彎管50的外徑，更 具體地說(shuō)是抵靠曲線到直線過(guò)渡節(jié)段62。本體146的相對(duì)端包括錐形外部、柔 性圓柱形壁150。柔性圓柱形壁150向外漸縮，從而其在一端有最細(xì)的部分。 本體146的相對(duì)端包括錐形外部、柔性圓柱形壁150，該內(nèi)壁與柔性圓柱形壁 150同心。圓柱形內(nèi)壁152向.內(nèi)漸縮，從而其在端部有最細(xì)的部分。圓柱形內(nèi) 壁152的內(nèi)徑形成圍繞彎管50的曲線到直線過(guò)渡節(jié)段62的液密密封。兩壁 150、 152形成漸縮的圓柱形空腔154。組裝時(shí)，密封件142圍繞彎管50的曲 線到直線過(guò)渡節(jié)段62的端部放置，使活塞100的端部104接納在凹陷144內(nèi)。
圖2和5示出觸發(fā)前預(yù)緊器20的各部件的定位。在該構(gòu)造中，活塞100 的端表面114接納在凹陷144內(nèi)。密封件142與彎管50的曲線到直線過(guò)渡節(jié) 段62相鄰并圍繞該節(jié)段定位。各球形支承件120寬松地接納在直管內(nèi)并圍繞 活塞和相鄰的O形環(huán)118的較窄直徑部分112。
在觸發(fā)火藥裝置40期間，產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物，燃燒產(chǎn)物進(jìn)入直管22的區(qū)域 36。此后燃燒產(chǎn)物流過(guò)直管22并沿彎管50的外壁并圍繞彎管50的曲線到直 線過(guò)渡節(jié)段62流動(dòng)，并且圍繞彎管50的中心部分54流動(dòng)。燃燒產(chǎn)物容納在 漸縮圓柱形空腔154內(nèi)并將唇部、密封件或壁150推抵直管22的內(nèi)徑形成其 間的密封，并將唇部、密封件或壁152推抵彎管50的外徑形成其間的密封。 包括高壓氣體的燃燒產(chǎn)物沿箭頭132的方向迅速將密封件142、活塞100、 O 形環(huán)118和球形支承件120沿直管22壓下。移動(dòng)的活塞推抵套圈130，使套圈 以及纜繩端86迅速沿直管22向下移動(dòng)。纜繩端部86的運(yùn)動(dòng)使纜繩80拉過(guò)彎 管50，由此沿箭頭132的方向移動(dòng)座椅安全帶帶扣84，這如上所述傾向于為 圍繞車輛乘客的座椅安全帶系統(tǒng)去除松弛并將其拉緊。在密封件142保持與彎 管50配合的同時(shí)，密封件防止氣體通過(guò)彎管50泄漏。隨著預(yù)緊進(jìn)行，密封件 142會(huì)與彎管50脫開(kāi)。密封件142、活塞100、 0形環(huán)118、球形支承件120
7和套圈130在火藥裝置40觸發(fā)后約IO毫秒內(nèi)響應(yīng)于燃燒產(chǎn)物而再定位成更靠 近直管22的端部26約100mm。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，活塞的直徑大于直管22的端部30的減小的直徑， 且套圈130的直徑大于直管22的端部30的直徑。如果套圈撞擊直管22的端 部30，其使直管變形。因?yàn)槟芰坑糜谑怪惫?2變形，所以該撞擊減慢纜繩80 以及帶扣84和連接到纜繩的其它部件的運(yùn)動(dòng)。此外，如果座椅安全帶系統(tǒng)中 有大量的松弛，可能活塞100會(huì)繼續(xù)移動(dòng)并與直管的端部30接觸，該端部如 果與套圈接觸了就會(huì)已稍微擴(kuò)大。這樣，就吸收更多的能量來(lái)為活塞和套圈和 纜繩的運(yùn)動(dòng)減速。
當(dāng)碰撞繼續(xù)時(shí)，受到座椅安全帶系統(tǒng)和預(yù)緊器保護(hù)的車輛乘客傾向于向前 移動(dòng)，為肩部安全帶92和腰部安全帶94加載。該加載會(huì)傾向于沿箭頭134方 向拉動(dòng)帶扣84和纜繩80，該方向大致與箭頭132的方向相反。如果未加抑制， 由車輛乘客施加到纜繩的力會(huì)將活塞拉向其起始位置并再產(chǎn)生松弛。為了防止
纜繩移動(dòng)和由此再產(chǎn)生圍繞車輛乘客的松弛，活塞構(gòu)造有表面IIO和球形支承 件120形式的單向鎖定裝置。在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)使用這種鎖定裝置。當(dāng)帶扣朝 向其初始位置向外移動(dòng)時(shí)，球形支承件120的相對(duì)位置改變，使得球形支承件 滾上活塞100的斜坡表面110并夾在活塞100的表面110和直管22的內(nèi)壁22b 之間以提供抵靠活塞100的機(jī)械鎖定。這種類型的單向鎖定裝置可構(gòu)造成在碰 撞期間并響應(yīng)于碰撞期間所產(chǎn)生的力而將活塞保持在位，或者使活塞沿與箭頭 132相反的方向可控制地移動(dòng)。
預(yù)緊器20還包括諸如殼體或支架之類的安裝件160，其用于將預(yù)緊器安 裝到車輛或座椅結(jié)構(gòu)上。安裝件160包括板部分162，板部分162上具有安裝 孔163'以接納安裝固定件(未示出)來(lái)將安裝件160固定到車輛或座椅上。板 部分162包括頂部和下部彎曲部分或凸片166、 168，它們分別通過(guò)諸如焊接或 銅焊固定到彎管50和直管22。凸片166、 168防止彎管50移動(dòng)。板部分162 包括與凸片166、 168相對(duì)彎曲以從板部分162向外延伸的另一凸片170，該凸 片形成定位凸片以正確地將預(yù)緊器20與安裝表面對(duì)齊。
本發(fā)明提供一種對(duì)點(diǎn)火期間發(fā)生的極高溫度具有熱阻的預(yù)緊器20，無(wú)論 是在預(yù)緊器20運(yùn)輸?shù)杰囕v組裝廠或在機(jī)動(dòng)車輛本身內(nèi)時(shí)都是如此。與現(xiàn)有技術(shù)中使用的容納火藥裝置40的常規(guī)模制鋅部件相比，該保護(hù)通過(guò)鋼管22、 50
來(lái)實(shí)現(xiàn)?；鹚幯b置在經(jīng)受極熱或諸如火焰之類的熱源時(shí)，可在氣體發(fā)生成分自 動(dòng)點(diǎn)燃之前開(kāi)始軟化并熔化，使軟化的金屬?gòu)难b置射出。用作本發(fā)明中容納火
藥裝置40的鋼管22、 50的玻璃化相變溫度比鋅模鑄的高幾倍，從而可降低對(duì) 車輛乘客或救護(hù)人員的潛fe傷害。
該預(yù)緊器的其它方面是提供預(yù)緊期間和預(yù)緊之后座椅安全帶帶扣加速和 減速的、間隔的和精確的能量管理。業(yè)己證實(shí)過(guò)度加速會(huì)損壞座椅安全帶帶扣 84的內(nèi)部部件，需要使用幾個(gè)相反措施來(lái)減輕這種影響。由于本發(fā)明，第一減 速特征是與直管22的漸縮部分接觸的套圈130，它使直管稍微變形并吸收能
本發(fā)明還提供一種更有效的纜繩過(guò)渡路徑。最常規(guī)的預(yù)緊器包括用作方向 改變構(gòu)件的滑輪或鑄件纜繩通道。當(dāng)圍繞這些裝置拉動(dòng)纜繩時(shí)，纜繩呈現(xiàn)出摩 擦力增大，該摩擦力增大影響預(yù)緊器性能并降低效率。使用變硬的材料來(lái)形成 與諸如鋅鑄件之類的較軟材料相反的纜繩路徑，使得例如絞合線繩的纜繩不再 鉆入較軟的支承材料。本發(fā)明的預(yù)緊器中的纜繩路徑由直徑足夠大以克服現(xiàn)有 技術(shù)缺點(diǎn)的彎管提供。
權(quán)利要求
1. 一種座椅安全帶預(yù)緊器(20)，包括直管(22)，所述直管具有圓柱形壁(22b)、第一端(24)和第二端(26)，所述第一端或所述第二端中的至少一個(gè)是開(kāi)口的(32)，所述直管(22)在所述壁(22b)上包括接納彎管的開(kāi)口(38)，所述彎管(50)具有第一端部(52)、第二端部(56)以及彎曲的中心節(jié)段(54)，所述第二端部(56)的中心與延伸穿過(guò)所述直管(22)的中心的所述直管(22)的中心軸線(64)共線，延伸穿過(guò)所述第一端部中心的軸線設(shè)置成相對(duì)于所述直管(22)的中心軸線(64)以銳角布置；火藥裝置(40)，所述火藥裝置位于所述直管(22)內(nèi)以提供燃燒產(chǎn)物來(lái)沿所述直管(22)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)活塞(100)，所述活塞(100)的運(yùn)動(dòng)沿移動(dòng)座椅安全帶帶扣(84)以減少圍繞車輛乘客的安全帶松弛的方向移動(dòng)纜繩(80)。
2. 如權(quán)利要求1所述的座椅安全帶預(yù)緊器(20)，其特征在于，所述彎 曲中心節(jié)段具有弓形彎曲部。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的座椅安全帶預(yù)緊器(20)，其特征在于，靠 近所述第二端部(56)的所述彎管(50)的直徑小于所述直管(22)的內(nèi)徑。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的座椅安全帶預(yù)緊器(20)，其特征在于，所 述火藥裝置(40)接納在所述直管(22)的所述第二端(26)內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求4所述的座椅安全帶預(yù)緊器(20)，其特征在于，所述火 藥裝置(40)包括中心地設(shè)置在所述直管(22)內(nèi)的出口開(kāi)口 (45)，且所述 出口開(kāi)口在鄰近所述彎管(50)的所述第二端部(56)并在所述第二端部(56) 的上游定位。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的座椅安全帶預(yù)緊器(20)，其特征在于，包 括所述活塞(100)，所述活塞構(gòu)造成響應(yīng)于所述火藥裝置產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物而 被驅(qū)動(dòng)沿所述直管向下，且所述鋼絲繩(80)被接納穿過(guò)所述彎管(50)并在 一端連接到所述座椅安全帶而在所述纜繩的第二端(86)可操作地連接到所述 活塞(100)。
7. 如權(quán)利要求6所述的座椅安全帶預(yù)緊器(20),其特征在于，包括鏈 接到所述纜繩的所述第二端(86)的套圈(130)，所述套圈(130)由所述活塞(100)移動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求6所述的座椅安全帶預(yù)緊器(20)，其特征在于，包括單 向鎖定機(jī)構(gòu)，所述單向鎖定機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使所述活塞(100)能被沿一個(gè)沿所述 直管(22)向下的方向(132)壓下并構(gòu)造成防止和抵抗沿相反方向的運(yùn)動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求1或2所述的座椅安全帶預(yù)緊器(20)，其特征在于，所 述活塞(100)定位成與所述彎管(50)的所述第二端部(56)毗鄰的關(guān)系。
全文摘要
一種座椅安全帶預(yù)緊器(20)，具有直管(22)，該直管具有圓柱形壁(22a)、第一端(24)和第二端(26)。所述端部(24、26)中的至少一個(gè)具有開(kāi)口(32)。直管(22)在壁(22a)上具有第一開(kāi)口(38)以接納彎管(50)。彎管(50)具有第一端部(52)、第二端部(56)和中心節(jié)段(54)。第二端部(56)定位成使其中心與延伸穿過(guò)直管(22)的中心的中心軸線(64)共線。延伸穿過(guò)第一端部的中心的軸線相對(duì)于中心軸線(64)以銳角布置。在直管(22)的一端設(shè)有火藥裝置(40)以提供燃燒產(chǎn)物來(lái)沿直管(22)驅(qū)動(dòng)活塞(100)?；钊?100)的運(yùn)動(dòng)沿將移動(dòng)座椅安全帶帶扣(84)以減少圍繞車輛乘客的安全帶松弛的方向移動(dòng)纜繩(80)。
文檔編號(hào)B60R22/46GK101454184SQ200780019802
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者D·R·阿諾爾德, R·A·伯伊爾斯特勒 申請(qǐng)人:關(guān)鍵安全體系股份有限公司