[發明專利]一種汽車主動式預緊安全帶

有效

• 申請號: 201410028579.2
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103847686B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 曹立波;歐陽志高;李靖;曹心成
• 申請（專利權）人: 湖南大學;長沙立中汽車設計開發有限公司
• 主分類號: B60R22/46
• 分類號: B60R22/46
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀

技術領域

本發明涉及一種汽車碰撞事故乘員損傷防護裝置，屬于汽車安全領域，進一步是指一種汽車主動式預緊安全帶。

背景技術

安全帶是不可缺少的乘員約束系統配件。我國汽車碰撞安全法規規定所有汽車均必須裝配安全帶。相關的實驗研究也表明，使用安全帶是乘員約束系統中對減輕或避免損傷最有效的方式。

一般地，為了乘員的舒適，安全帶的預緊力不能太大，安全帶與人體之間總有一定的間隙，當乘員衣服較厚時，此間隙會較大。在碰撞時，此間隙將減小安全帶的有效作用范圍，降低安全帶的效能。普通預緊式安全帶采用爆燃式預緊裝置，在碰撞達到一定強度時，起爆氣體發生器，啟動預緊器，帶動鎖扣回縮或卷收器回轉，使得安全帶回收一定距離，有效消除間隙，提高安全帶的保護作用。這種預緊方式發生在碰撞后，預緊時間短（20ms～30ms）、預緊長度短（40mm～80mm）、預緊力大（≈2000N），對乘員損傷防護有一定的效果，但并不明顯；而且普通爆炸式安全帶預緊裝置在碰撞發生瞬間拉緊安全帶可能對乘員造成的傷害。主動預緊式安全帶能夠在汽車碰撞事故發生前就開始預緊安全帶，預緊時間長（350～500mm/s）、預緊力適中（≈400N）。同時，主動預緊式安全帶預緊裝置采用電機預緊方式，使得裝置可以重復使用，避免了爆燃式預緊裝置只能使用一次的缺點。

另外，在碰撞中，可能會由于腰帶預緊力不夠、預緊不及時和座椅時常有的不同程度的下潛造成乘員下部在慣性作用下向前下方滑動，從而發生乘員下潛現象，這樣一方面會增加腿部與汽車內飾的碰撞風險，另一方面安全帶將作用在乘員頸部上產生嚴重的傷害。乘員的下潛現象在小身材乘員發生碰撞的過程中尤為常見。

發明內容

本發明的目的就是要克服現有技術的不足，提供一種汽車主動式預緊安全帶，能夠在汽車碰撞前預緊安全帶，顯著減少乘員在碰撞事故前的身體位移量，同時加入雙邊預緊安全帶結構，能夠在汽車碰撞前迅速地同時預緊安全帶的肩帶和腰帶，顯著減少乘員在碰撞事故中的身體前移量，且防止乘員下潛，使乘員身體姿態盡量保持在正常坐姿位置，最大程度地發揮乘員約束系統的性能，有效降低頭部、胸部、大腿的碰撞損傷。

為解決以上技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種汽車主動式預緊安全帶，包括直流電機、傳動系統、單向器、卷收器、織帶套件，所述直流電機通過安裝板與鋁外殼固定，且與安裝在鋁外殼內的傳動系統連接，響應事故預緊裝置的控制信號而工作；所述傳動系統與直流電機連接，將經過減速后的電機動力傳輸至單向器及卷收器；所述單向器包括撥桿、撥盤、轉縮輪盤、棘爪、棘輪軸套、蓋板、壓桿、彈簧；所述轉縮輪盤與所述傳動系統連接，所述棘輪軸套與卷收器連接；所述拔盤上設有復數條滑槽，所述滑槽的一端遠離撥盤軸心，另一端則靠近軸心，其分別與對應的復數個棘爪的拔桿配合，所述撥桿能夠在滑槽內移動；所述棘爪分別沿周向均布安裝于轉縮輪盤內，且能夠繞固定在轉縮輪盤上的旋轉桿轉動；所述棘輪軸套、蓋板、撥盤依次同心安裝于轉縮輪盤上；其中棘輪軸套安裝于轉縮輪盤的內槽上，其外側能與棘爪嚙合，蓋板將棘輪軸套的棘輪部分與棘爪封裝在轉縮輪盤的內槽中；所述壓桿安裝在鋁外殼上，彈簧使壓桿作用力在撥盤上，使撥盤旋轉滯后于轉縮輪盤，從而撥桿在滑槽內滑動，實現棘輪軸套與棘爪的嚙合與分離；所述轉縮輪盤邊緣設有與棘爪對應的凹槽，當車輛碰撞強度較大時，棘輪軸套使棘爪根部的旋轉桿斷裂，使得棘爪內縮在該凹槽內，卷收器與單向器之間連接完全脫離，卷收器逐漸放松所述織帶套件中的織帶，從而防止織帶拉力過大對乘員身體造成傷害。

進一步的，所述傳動系統包括三級齒輪減速系統、惰齒輪、行星輪系；所述三級齒輪減速系統與直流電機連接，通過惰齒輪以及與轉縮輪盤連接的行星輪系將經過減速后的電機動力傳輸至單向器。

進一步的，所述卷收器包括框架、芯軸、鎖止器、回卷渦簧以及限力器；所述框架與鋁外殼連接，所述芯軸安裝在框架內，鎖止器通過芯軸安裝在卷收器框架的另一端，實現安全帶的緊急鎖止，限力器安裝在芯軸內，回卷渦簧安裝在鋁外殼上，與芯軸用方孔套結構連接。

進一步的，所述織帶套件包括織帶、上導向環、帶扣插片、下導向環、鎖止銷以及防滑定位扣；所述織帶穿過上導向環、帶扣插片和下導向環，所述防滑定位扣設置于帶扣插片下端的織帶內，所述鎖止銷分別設置于織帶兩端，使得織帶能夠卡在所述卷收器芯軸兩端對應的條形槽內，形成一個閉環，在芯軸內安全織帶被固定而不能滑動；芯軸回轉時，織帶的肩帶部分和腰帶部分同時纏繞在芯軸上，從而肩帶和腰帶被預緊。