[發明專利]一種主動預緊型安全帶電機驅動式預緊器

在審

• 申請號: 201310473877.8
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103921758A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 杜峰;關志偉;徐金海;閆光輝;王少華;趙宇
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: B60R22/46
• 分類號: B60R22/46;B60R21/01;B60R21/0134
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域

本發明涉及一種汽車用安全裝置，特別涉及一種主動預緊型安全帶電機驅動式預緊器。

背景技術

汽車的安全性能由兩部分組成，一部分是預知和規避危險、并防止事故于未然的汽車主動安全；另一部分則是當事故發生時防范駕乘人員受到傷害的被動安全。安全帶作為乘員約束系統，主要用來防止當汽車遇到意外情況緊急制動時，將駕駛員和乘客束縛在座椅上，從而保護駕駛員和乘客免受二次沖撞造成傷害。

據交通事故調查資料顯示，在發生車禍的時候，從汽車內拋出的司機和副駕乘客，有75%的人會因傷勢過重而死亡，而安全帶是有效防止車內人員在事故中被拋出的最好保護裝置。研究表明，在一次可能導致死亡的車禍中，系好安全帶能使車內人員生還的幾率提高60%；在發生正面撞車時，如果系了安全帶，可使死亡率減少57%，側面撞車時可減少44%，翻車時可減少80%。以上數據說明，汽車安全帶技術研究對保障乘客安全具有重要意義，但目前普通的汽車安全帶無法在車輛發生危險狀況而又未發生碰撞時進行安全帶預警。

到目前為止，各國關于碰撞中乘員保護的法規，都規定了對50th%ile（50百分位值）男性假人正常乘坐位置在一種碰撞強度下的保護標準。但是，由于實際碰撞事故的復雜多樣性（包括不同的碰撞形態和不同的受害對象），無論是安全帶還是安全氣囊，其保護作用都有其局限性，而且如果使用或設計不當還會帶來較大的負面影響。

對于一個成年人來講，安全帶大約有120mm的松弛量，這些松弛量將增加20%的傷害值。美國聯邦機動車安全標準FMVSS208法規為改善對不同身材、佩帶和不佩帶安全帶的乘員的保護以及為降低對嬰兒、兒童和其他乘員由安全氣囊引發的傷亡事故的危險提出了更多的技術要求。

目前一些高檔轎車上配置有一種預緊式安全帶，其主要特點是當汽車發生碰撞的瞬間，乘員尚未向前移動時它會首先拉緊織帶，立即將乘員緊緊地綁在座椅上，然后鎖止織帶防止乘員身體前傾，有效保護乘員的安全。預緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同，除了普通卷收器的收放織帶功能外，還具有當車速發生急劇變化時，能夠在幾十毫秒內產生對乘員的約束力，因此它還有控制裝置和預拉緊裝置?？刂蒲b置分兩種形式：一種是電子式控制裝置，另一種是機械式控制裝置。常見的預拉緊裝置是一種爆燃式的，由氣體引發劑、氣體發生劑、導管、活塞、繩索和驅動輪組成。當汽車受到碰撞時預拉緊裝置受到激發后，密封導管內底部的氣體引發劑立即自燃，引爆同一密封導管內的氣體發生劑，氣體發生劑立即產生大量氣體膨脹，迫使活塞向上移動拉動繩索，繩索帶動驅動輪旋轉使卷收器卷筒轉動，織帶被卷在卷筒上，使織帶被往回拉。之后，卷收器會緊急鎖止織帶，固定乘員身體，防止身體前傾避免與方向盤、儀表板和玻璃窗相碰撞。待沖擊力峰值過去，或人已能受到氣囊的保護時，適當放松安全帶，避免因拉力過大而使人肋骨受傷。這種普通碰撞預緊式安全帶雖能在碰撞時為駕乘人員提供有效保護，然而在出現車身不穩、急速橫擺、急剎車、側滑、即將追尾而又未追尾等不穩定狀況時，該系統并無有效動作來提醒駕乘人員或保護駕乘人員；此外，這種預緊式安全帶由于采用引爆氣體發生劑來驅動織帶回卷，因此并不能重復使用，也造成了其使用中的局限性。

要克服上述缺陷就必須采取新技術，開發新一代的、可反復起作用的智能化乘員約束系統，以有效動作來提醒駕乘人員或保護駕乘人員，防止碰撞可能帶來的對人體沖擊傷害。

發明內容

本發明所要解決的問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種主動預緊型安全帶電機驅動式預緊器，該預緊器結構合理且預警效果良好，使安全帶具有主動保護功能，可有效地改善汽車在不穩定工況或碰撞、追尾、側滑、急轉、側翻等事故中安全帶對乘員的保護作用，從而降低事故發生時對乘員的傷害。

如上構思，本發明的技術方案是：一種主動預緊型安全帶電機驅動式預緊器，包括安全帶織帶、織帶卷軸和織帶卷軸支架，其特征在于：安全帶織帶上裝有織帶張力傳感器，織帶卷軸通過傳動機構和連接軸與帶有減速機的微型電機連接；所述帶有減速機的微型電機的輸入端與電子控制單元的輸出端連接，電子控制單元的輸入端接收預警傳感器系統中的各傳感器的信號；所述傳動機構由主動帶輪、從動帶輪、同步帶和單向離合器組成，主動帶輪套裝在連接軸上，從動帶輪套裝在織帶卷軸上，主動帶輪和從動帶輪之間通過同步帶連接，單向離合器安裝在織帶卷軸和從動帶輪之間；所述織帶張力傳感器的信號反饋至電子控制單元。

上述預警傳感器系統包括汽車縱向、橫向加速度傳感器、前、后向防撞雷達傳感器、汽車橫擺角速度傳感器、方向盤轉角傳感器。