專利名稱：載荷限制的座位安全帶牽引器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有載荷限制的座位安全帶牽引器。
背景技術：
一座位安全帶牽引器一般地包括一具有圓形截面的圓柱形的繞帶筒或卷軸。座位安全帶的厚的編織帶附連在和卷繞在繞帶筒上，繞帶筒安裝在一繞帶筒軸上，以便在牽引器內可轉動，在牽引器彈簧的作用下卷進編織厚帶，并在一車輛乘坐者相對緩和地朝向前的運動的影響下放出編織厚帶，例如，與下述活動相關的正常的運動向前移動來控制收音機或車窗，或移動到達汽車儀表板上的手工具箱或車門布兜。在車輛沖撞的情形下，車輛乘坐者的更加劇烈的沖量致動一沖撞傳感器，傳感器則鎖定繞帶筒阻止其轉動，并防止車輛乘坐者前向運動和與車輛內部結構相撞。然而，座位安全帶繞帶筒在沖撞中的這種突然的鎖定，由于人身體與安全帶的編織厚帶突然沖擊，有時可造成對車輛乘坐者的傷害。近年來，人們已認識到該問題，并已提出了一些解決方案。
一已知的方案是實施載荷限制，其中，在力的路徑中插入一塑性地或彈性地變形的部件。例如，一扭轉桿可插入在繞帶筒內。扭轉桿由鋼制成，當施加高扭矩時該桿扭轉，并在斷裂之前可轉動高達七至八次。它連接到一裂開的繞帶筒的兩端。在一沖撞中，通過一被載荷承載棘爪接合的鎖定環(huán)，繞帶筒的一端被固定而不轉動。繞帶筒的另一端通過扭轉桿連接到鎖定環(huán)上而被阻止轉動。但當沖撞力超過一預定的水平時，扭轉桿將扭轉并允許有限制地和控制地繼續(xù)編織厚帶的放出。安全帶的編織厚帶的附加的放出通常正比于檢測到沖撞的時刻的車輛乘坐者的沖量。該放出的編織厚帶緩和在車輛高速時會作用在車輛乘坐者身上的嚴重的抑制力，尤其是，在沖撞初始的瞬間過程中。
然而，扭轉桿結構復雜而制造成本高，且不容易適于不同的情況，例如，不同的車輛特性，或車輛乘坐者不同的身材和重量。因此，需要有一較便宜和較不復雜的載荷限制系統(tǒng)。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面提供一座位安全帶牽引器，它包括一安裝成牽引器內轉動的繞帶筒；一附連在繞帶筒一端上的鎖定環(huán)；一在沖撞時用來鎖定鎖定環(huán)不致轉動的鎖定棘爪；以及在鎖定環(huán)已鎖定之后，在車輛乘坐者的前向沖量的影響下，用來允許座位安全帶的編織厚帶進一步放出的載荷限制裝置，其中，載荷限制裝置包括一段長度的鋼絲和附連到繞帶筒和鎖定環(huán)中一個上的卷繞鼓輪，以及一固定到繞帶筒和鎖定環(huán)中另一個上的銷，其中，鋼絲盤繞在銷上并布置成當繞帶筒和鎖定環(huán)之間存在相對運動時，鋼絲圍繞銷被曳拉，并卷繞到卷繞鼓輪上。
附圖的簡要說明

圖1是根據本發(fā)明的一座位安全帶牽引器的立體圖，包括一如下面附圖中所示類型的繞帶筒。
圖2是圖1的座位安全帶牽引器在載荷限制前的繞帶筒的截面圖。
圖3是圖2的繞帶筒的端視圖。
圖4是圖2和3的繞帶筒的立體圖。
圖5是圖2至4的繞帶筒的分解的立體圖。
圖6是圖2至5的繞帶筒在載荷限制之后的截面圖。
圖7是圖6的繞帶筒的端視圖。
圖8是圖6和7的繞帶筒的立體圖。
圖9和11是曲線圖，對于根據本發(fā)明的一座位安全帶牽引器，示出施加在座位安全帶的編織厚帶上的載荷如何隨車輛乘坐者的位移而變化。
圖10是一曲線圖，對于一已知的座位安全帶牽引器，示出施加在座位安全帶的編織厚帶上的載荷如何隨車輛乘坐者的位移而變化。
具體實施例方式
如圖1所示的座位安全帶牽引器包括一圓柱形的牽引器繞帶筒1，其安裝成在框架21內圍繞一與繞帶筒軸線同軸的心軸9可轉動，以卷進和放出座位安全帶的編織厚帶。
在一沖撞中，一定位在標號23表示的部位處的傳感器致動一鎖定棘爪22，以嚙合固定在繞帶筒一端上的帶齒的鎖定環(huán)3，阻止其轉動并開始繞帶筒的鎖定過程。繞帶筒的另一端連接到一倒卷彈簧，它包括一鐘型的盤簧，其將繞帶筒偏置到編織厚帶倒卷的狀態(tài)。
當檢測到一沖撞時，鎖定環(huán)3被鎖定棘爪22嚙合，并被阻止轉動。經受因載荷限制結構的進一步的運動，繞帶筒1則被鎖定而阻止進一步轉動。
在圖2至5中，繞帶筒1較詳細地顯示為在載荷限制之前的狀態(tài)。在圖2中，繞帶筒1具有一轉動軸線11和在繞帶筒一端處的呈螺旋結構5的形式的卷繞鼓輪。較佳地，卷繞鼓輪形成為一螺旋形，以使鋼絲盤卷的角度逐漸地變化。這具有形成一相對平的載荷-位移曲線的優(yōu)點，即，在沖撞情形下，具有以最大效率吸收施加到編織厚帶上的載荷的優(yōu)點。通過修改在螺旋形上的鋼絲的接觸點，可實現幾乎任何要求的載荷限制曲線例如，可產生一線性的、漸進的、枝節(jié)的、臺階的或變化形狀的載荷限制曲線來適應車輛制造商的需要。尤其是，螺旋形可形成為使轉動的鋼絲躍上一較大的半徑，因此，以臺階的方式降低扭矩，來形成一兩級的載荷限制的效果。該螺旋形可一體地形成在繞帶筒體(或鎖定環(huán))上，或可變化地形成為一分離的部件，它可適應顧客的要求，每次不需重新加工繞帶筒。
卷繞鼓輪/螺旋結構5附連到心軸9上，該心軸通過鎖定環(huán)3內的一孔12并進入到螺旋形結構5內的一孔13內。一鋼絲4固定到繞帶筒1，并盤繞在螺旋形結構5上。鋼絲4的一端盤卷在固定到鎖定環(huán)3上的一銷6上。較佳地，鋼絲以多匝數地卷繞在該銷上。能量需要來自變形鋼絲(這稱之為絞盤效應)，并且這產生載荷限制的效果。該結構顯示在圖3的端視圖中、圖4的立體圖中，以及圖5的分解的立體圖中，相同的零件用相同的標號表示。
較佳地，鋼絲錨固在繞帶筒上，而銷或多銷安裝在鎖定環(huán)上。
鋼絲由鋼做成一第一直段或略顯彎曲，后跟一個或多個盤圈，再后面跟一第二直段。然后，銷可插入通過盤圈。
圖6至8示出載荷限制過程中的繞帶筒，相同的零件用相同的標號表示。從圖中可見鋼絲4現已在螺旋形結構5上卷繞了多匝，從銷6至自由端14的距離已大為縮短，因為鋼絲4已經繞在銷6上。
圖9和11是對于帶有各種改型的圖1至8的結構的載荷對于位移的曲線。
圖9的曲線清楚地示出兩級載荷限制，其中，狀態(tài)A是在相對恒定的載荷下鋼絲從銷9纏開的時間段，因為鋼絲盤繞在結構的螺旋形形狀上已到達其固定端。在狀態(tài)B的開始點，鋼絲躍上螺旋形上的一較大的半徑，由此，減小扭矩。
這可在圖10中對比一標準的扭轉桿牽引器的載荷對位移的曲線，該曲線示出隨著編織厚帶角度的減小和扭矩的減小，曲線傳統(tǒng)地上升。
圖11的曲線示出一較為平坦的力的曲線，其由螺旋形結構5的半徑的更為逐漸地變化而造成。該結構的優(yōu)點在于，它制造相當便宜，通過變化鋼絲的直徑、鋼絲的材料、鋼絲繞在銷上的匝數、銷的直徑、銷的數量，或鋼絲的數量，即可容易地變化載荷限制的效果。
權利要求
1.一座位安全帶牽引器，它包括一安裝在牽引器內轉動的繞帶筒(1)；一附連在繞帶筒一端上的鎖定環(huán)(3)；一在沖撞時用來鎖定鎖定環(huán)不致轉動的鎖定棘爪(22)；以及在鎖定環(huán)(3)已鎖定之后，在車輛乘坐者的前向沖量的影響下，用來允許座位安全帶的編織厚帶進一步放出的載荷限制裝置，其中，載荷限制裝置包括一段長度的鋼絲(4)和附連到繞帶筒和鎖定環(huán)中一個上的卷繞鼓輪(5)，以及一固定到繞帶筒和鎖定環(huán)中另一個上的銷(6)，其中，鋼絲盤繞在銷上并布置成當繞帶筒(1)和鎖定環(huán)(3)之間存在相對運動時，鋼絲(4)圍繞銷(6)被曳拉，并卷繞到卷繞鼓輪(5)上。
2.如權利要求1所述的牽引器，其特征在于，鋼絲(4)圍繞銷(6)盤繞多匝。
3.如權利要求1或2所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，卷繞鼓輪(5)形成為螺旋形，以使鋼絲(4)的盤卷角度逐漸地變化。
4.如權利要求3所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，選定鋼絲(4)在螺旋形上的接觸點，以確定要求的載荷限制效果。
5.如權利要求3或4所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，螺旋形形成為轉動的鋼絲躍上一較大的半徑，由此，以臺階的方式下降扭矩，以形成兩級載荷限制效果。
6.如權利要求1-5中任何一項所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，螺旋形與繞帶筒(1)的本體一體形成。
7.如權利要求1-5中任何一項所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，螺旋形與鎖定環(huán)(3)一體形成。
8.如權利要求1-7中任何一項所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，鋼絲(4)錨固在繞帶筒上，而銷(6)或諸銷安裝在鎖定環(huán)(3)上。
9.如權利要求1-8中任何一項所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，鋼絲(4)由鋼做成一第一直段或略顯彎曲，后跟一個或多個盤圈，再后面跟一第二直段。然后，銷(6)插入通過盤圈。
10.如權利要求1-9中任何一項所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，鋼絲(4)布置成徑向地包繞在至少一個銷(6)上。
11.如權利要求1-9中任何一項所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，鋼絲(4)布置成軸向地包繞在一個銷(6)或多個銷上。
12.如權利要求1-11中任何一項所述的座位安全帶牽引器，其特征在于，通過變化鋼絲(4)的直徑、鋼絲的材料、鋼絲繞在銷(6)上的匝數、銷的直徑、銷的數量，或鋼絲的數量，即可變化載荷限制。
全文摘要
一座位安全帶牽引器具有一安裝在牽引器內轉動的繞帶筒(1)，用來根據繞帶筒的轉動方向牽引或放出座位安全帶的編織厚帶。一鎖定環(huán)(3)附連在繞帶筒一端上。一在沖撞檢測到時鎖定鎖定環(huán)不致轉動的鎖定棘爪(22)。一段鋼絲(4)和一附連到繞帶筒和鎖定環(huán)中一個上的卷繞鼓輪(5)，以及一固定在繞帶筒和鎖定環(huán)中另一個上的銷(6)提供載荷限制作用。鋼絲盤繞在銷上并布置成當繞帶筒和鎖定環(huán)之間存在相對運動時，鋼絲則圍繞銷被曳拉，并卷繞到卷繞鼓輪上。
文檔編號B60R22/28GK1620378SQ02828129
公開日2005年5月25日 申請日期2002年11月4日 優(yōu)先權日2002年4月16日
發(fā)明者J·貝爾, M·N·帕利色 申請人:關鍵安全體系股份有限公司