專利名稱：座椅安全帶收縮器的制作方法
技術領域：
本發明涉及座椅安全帶收縮器，特別是帶有荷載限制功能的座椅安全帶收縮器。
背景技術：
傳統上，座椅安全帶收縮器具有一大體呈圓柱形的卷繞架，座椅安全帶裝織物帶卷繞在該卷繞架上。卷繞架被安裝成可轉動，以可根據轉動地方向卷起或放出座椅安全帶的織物帶。由一鐘表彈簧向卷起方向偏壓卷繞架，以使座椅安全帶以令人舒適的方式保持一個較輕的、施加在車輛乘坐者身上以傾向于將乘坐者后拉至車輛座椅中的力，但該力仍使乘坐者能向前移動以調節汽車收音機或類似的裝置。一加速度傳感器檢測表示發生碰撞的、高出一預定等級的加速度或減速度，并鎖住收縮器阻止其進一步放出織物帶，從而可靠地限制住在車輛座椅上的車輛乘坐者。
現代的座椅安全帶系統包括一荷載限制功能，該功能可在完全鎖定之前對安全帶的織物帶的放出加以一些控制，以使更加平緩地減小車輛乘坐者的動量。這經常是使用同軸地安裝在卷繞架中的扭桿來實現的。扭桿在卷繞架機構鎖定之后繞其自身的軸線扭轉，并通常允許卷繞架轉動到兩圈。通過這種方式，在碰撞力增加時，車輛乘坐者所感到的碰撞力就線性地增加，直至扭桿開始被扭轉。當車輛乘坐者所施加的荷載減小時，扭桿停住扭轉。鎖桿將鎖定輪鎖定在適當的位置，但僅當扭桿被扭轉從而允許卷繞架轉動時卷繞架才能轉動。
在共同待批的美國申請10/241,489中所描述的一種改進的荷載限制的座椅安全帶收縮器中，通過容納在卷繞架中的一金屬絲零件來形成一第二工作階段。該金屬絲零件與扭桿并行地工作，以產生對應一預定時間或距離的更高等級的荷載限制。因此，當碰撞傳感器首先感受到一碰撞時，一第一工作階段包括扭桿扭轉和金屬絲被彎曲或扭轉或者被從在卷繞架中的其殼體中拉出，以吸收碰撞力。然后，取決于所采用的機構不同，金屬絲可被完全完全、扭轉或拉伸。隨后，碰撞力就單單施加在扭桿上，并且一第二工作階段就僅包括扭桿。荷載限制等級較低的該第二階段與一分擔荷載的安全氣囊聯合地工作。
不過，如果因為安全氣囊由于第一下撞擊而已經展開并不再能與座椅安全帶收縮器分擔限制荷載從而發生了一第二撞擊，那么就會發生不利的情況。因此，希望座椅安全帶收縮器在發生第二撞擊的情況下能回復到像標準的、沒有荷載限制的收縮器那樣地工作。
發明內容
本發明能提供的有利之處在于，改進了碰撞力曲線，以在第二撞擊中進一步和有效地限制車輛乘坐者。
根據本發明，提供一種座椅安全帶收縮器，它包括一可轉動的卷繞架；一主要的力限制機構，該機構包括在一端處附接至一鎖定輪、在另一端處附接至卷繞架的一扭桿；以及一可釋放地連接在卷繞架和鎖定輪之間的一力的路徑中的輔助的力限制機構和用于在扭轉桿由于至少部分地卷繞在卷繞架上的座椅安全帶的織物帶所固定的車輛乘坐者施加的荷載而發生一預定量的扭轉之后、將輔助的力限制機構脫開的一裝置，其中，一鎖定裝置包括一鎖定件，該鎖定件被彈性地偏壓至一它將卷繞架鎖定至鎖定輪的位置，并由輔助的力限制機構保持不鎖定接合，鎖定輪中有鎖定件可沿其滑動的一凹進部和在凹進部一端處的、鎖定件抵靠其的一鄰接部。
較佳的是，輔助機構包括可釋放地連接在卷繞架和鎖定輪之間的一金屬絲。
較佳的是，金屬絲可釋放地連接至卷繞架，較佳的是在卷繞架和鎖定輪之間。
金屬絲可以容納在卷繞架中的至少一個孔中，并在荷載限制的過程中被拉出或抽出孔。它可以被拉到鎖定輪上。
可以選擇金屬絲的粗細、長度和組成，以符合車輛碰撞規范。
圖1是根據本發明的一座椅安全帶收縮器的卷繞架和鎖定組件的局部切除的立體圖。
圖2是用于圖1所示座椅安全帶收縮器的一端的一鎖定輪組件的立體圖。
圖3是圖2所示的鎖定機構在第一工作階段中的端視圖，該階段在圖9中的曲線圖中標示為階段1，并且在處于該階段時由主要的和輔助的荷載限定機構一起工作來提供荷載限制。
圖4是圖1所示的卷繞架和鎖定組件從鎖定輪端所見的局部切除的立體圖，該階段在圖9中的曲線圖中標示為階段1，并且在處于該階段時由主要的和輔助的荷載限定機構一起工作來提供荷載限制。
圖5是圖1所示座椅安全帶收縮器在第二工作階段中的局部切除的立體圖，該階段在圖9的曲線圖中標示為階段2，并且在處于該階段時僅由主要荷載限制機構提供荷載限制。
圖6示出圖5所示座椅安全帶收縮器的鎖定輪在第二工作階段中的情況，該階段在圖9中的曲線圖中標示為階段2，并且在處于該階段時僅由主要荷載限制機構提供荷載限制。
圖7是圖1所示座椅安全帶收縮器在第三工作階段中的局部切除的立體圖，該階段在圖9的曲線圖中標示為階段3，并且在處于該階段時一鎖定機構接合卷繞架和鎖定輪且不對荷載加以限制。
圖8示出圖7所示座椅安全帶收縮器的鎖定輪在第三工作階段中的情況，該階段在圖9的曲線圖中標示為階段3，并且在處于該階段時一鎖定機構接合卷繞架和鎖定輪且不對荷載加以限制。
圖9是示出座椅安全帶收縮器各工作階段的力對時間的關系的曲線圖。
圖10是能適于采用本發明的一現有技術座椅安全帶收縮器的立體圖。
具體實施例方式
本發明的座椅安全帶收縮器屬于用于如圖10所示的已知的座椅安全帶收縮器中的一般形式。其余的附圖僅示出了座椅安全帶收縮器的卷繞架和鎖定組件部分。對熟悉本技術的人們來說，如何將該部分結合到完整的座椅安全帶收縮器中將是很顯然的。如圖10所示的這樣的現有技術座椅安全帶收縮器包括一圓柱形的收縮器卷繞架100，它安裝在一框架108中可轉動，以收卷和放出座椅安全帶的織物帶(未示出)。大體設置在130、但沒有詳細示出的一碰撞傳感器驅動一鎖定機構，以移動一鎖桿110以嚙合一鎖定環103上的齒，所述鎖定環103固定在卷繞架100的一端上。當卷繞架100由于荷載限制結構而產生進一步運動時，就被鎖定而無法進一步轉動。卷繞架的另一端連接至一重繞彈簧機構105，該重繞彈簧機構包括可將卷繞架100偏轉至一織物帶重繞狀態的一鐘表型盤簧。
圖1是根據本發明的一座椅安全帶收縮器的卷繞架和鎖定組件的局部切除的立體圖。在圖1中，一中空的卷繞架1所示為局部切除，在其一端設有一鎖定組件，并沿其軸線設置一扭桿3。扭桿在如圖1所示的左端處通過花鍵11固定于鎖定組件2，該花鍵11裝配在鎖定組件2中的一相應形狀的孔中。盡管沒有示出，座椅安全帶的織物帶卷繞在卷繞架1的外部，并且該卷繞架支承在一框架中，以繞其縱軸線轉動。用于卷繞架1的一重繞彈簧安裝在左端，如圖1所示。
一第二鎖定機構所示為包括一段荷載限制金屬絲5，該金屬絲5的諸端部伸入卷繞架1的本體的兩個孔10中，并穿過一鎖定件4和穿過形成鎖定組件2的一部分的一鎖定輪6。
圖2是用于圖1所示座椅安全帶收縮器的一端的一鎖定輪組件的立體圖。在圖2中更加清楚地示出了金屬絲的定向，其中，金屬絲5軸向地延伸穿過和超出鎖定輪6，以被接納在卷繞架中的孔10中。如這里和權利要求書中所使用的，術語“軸向的”和“軸向地”應被理解為是指在卷繞架安裝在收縮器框架中時沿著或基本平行于卷繞架的轉向軸線的定向。
金屬絲5抵抗一彈簧荷載的作用而保持鎖定件4不與鎖定輪6嚙合。
如果附接在座椅安全帶收縮器上的一碰撞傳感器檢測到車輛的速度或方向上的突然改變，則一鎖桿(未示出)移動以接合鎖定輪6上的齒12，以鎖定卷繞架1使其不能轉動，而進行由于荷載限制結構而產生的運動。在圖10所示的現有技術的收縮器中可以看到由標號110標示的一鎖桿。一旦卷繞架1被鎖定，碰撞力就傳遞到扭桿3，并在超過一預定值時，就會使扭桿繞其軸線扭轉，并可使卷繞架1在由扭桿3的特性所決定的條件下轉動。通常，卷繞架1再轉到兩圈。
在此時，金屬絲5也被拉出卷繞架1本體中的孔10，從而在第一工作階段中提供一附加的第二荷載限制效果。扭桿3和第二荷載限制金屬絲5的組合產生初始的荷載限制閾值，它給出了比單單使用扭桿高的一較高的組合的荷載限制等級，亦即保持車輛乘坐者向后在其座椅中，直至安全氣囊完全展開以分擔限制荷載為止。
在第一階段(在圖9的曲線圖中確定)的結束處，即在安全氣囊完全展開的點處，導線5已被完全拉出卷繞架1的本體中的孔10，從而釋放鎖定件4以彈入鎖定輪6并接合入鎖定輪6中的一凹進部7。因此，在第二階段(在圖9的曲線圖中確定)中，鎖定輪6在碰撞力的影響下繼續轉動，直至鎖定件4到達在凹進部7的端部處的一鄰接部8。此時，鎖定件4將卷繞架1和鎖定輪6連接在一起，阻止任何進一步的荷載限制，這就構成第三工作階段(在圖9的曲線圖中確定)。凹進部7的長度和鄰接部8的位置可以變化，以通過在僅扭桿其作用的荷載等級處提供一較長或較短的駐留時段，來修改如車輛制造商的規格所要求的碰撞曲線。
在第三工作階段(在圖9的曲線圖中確定)中，座椅安全帶收縮器像沒有任何荷載限制功能的標準收縮器那樣地工作，并將對于第二撞擊合適地限制車輛乘坐者。這是特別重要的，因為安全氣囊通常會已在第一撞擊中展開，因而僅有座椅安全帶對車輛乘坐者起到限制作用。
圖3和4示出第一工作階段(在圖9的曲線圖中確定)結束時的情況，其中，金屬絲5已被完全拉出卷繞架1本體中的孔10并彎繞入鎖定輪6中的一空間。此時，鎖定件4被從卷繞架1的本體釋放，并且其彈簧荷載將其彈入鎖定輪6中的凹進部7，以將卷繞架連接至鎖定輪6并開始第二階段的荷載限制。因為扭桿繼續扭轉且鎖定件4如圖6所示地、通過沿著凹進部7滑動而相對鎖定輪6移動直至到達止動鄰接部8為止，卷繞架1就在碰撞力的影響下繼續轉動。
當鎖定件4如圖7和8中所示地接觸鄰接部8時，鎖定件4與鎖定輪6鎖定，并不產生進一步的荷載限制。這第三階段(在圖9的曲線圖中確定)使收縮器進入一標準的工作形式，從而將卷繞架1鎖定，阻止放出織物帶，從而抵抗第二次撞擊而有效地限制車輛乘坐者。
圖9是分段的荷載限制曲線圖，示出了在一段時間中車輛乘坐者如何感覺到碰撞力。在T0處，發生一碰撞力，導致車輛的突然減速或方向改變，一碰撞傳感器檢測到了這樣的突然減速或方向改變并使鎖定機構起作用。在T0至T1的時段中，作用在車輛乘坐者身上的碰撞力線性增加到一力的等級F1。在T1處，通過金屬絲5和扭桿3一起作用來提供荷載限制，第一工作階段開始進行，該力的等級在T1至T2的時段中為F1。在時刻T2，金屬絲5完全伸出，并且鎖定件4被釋放以可相對鎖定輪6移動。因此，車輛乘坐者所感到的力減小至由扭桿3單獨提供的一等級F2。在T3至T4的時段中的第二階段中，在鎖定件4在凹進部7周圍移動的同時，僅有扭桿提供荷載限制。在時刻T4時，鎖定件4接合鄰接部8，并完全鎖定座椅安全帶收縮器，防止扭桿3進一步扭轉。從時刻T4向前，座椅安全帶收縮器完全鎖定，并用作沒有荷載限制的一標準的收縮器。車輛乘坐者在該第三階段中會感到線性增加的力。不過，直到這時，主撞擊所產生的碰撞力通常已消散。曲線圖示出了一第二次撞擊發生在時刻T4附近的情況。
權利要求
1.一種座椅安全帶收縮器，它包括一可轉動的卷繞架(1)；一主要的力限制機構，該機構包括在一端處附接至一鎖定輪(6)、在另一端處附接至卷繞架(1)的一扭桿(3)；以及一可釋放地連接在卷繞架(1)和鎖定輪(6)之間的一力的路徑中的輔助的力限制機構，和用于在扭轉桿(3)由于至少部分地卷繞在卷繞架(1)上的座椅安全帶的織物帶所固定的車輛乘坐者施加的荷載而發生一預定量的扭轉之后、將輔助的力限制機構脫開的一裝置，其中，一鎖定裝置包括一鎖定件(4)，該鎖定件被彈性地偏壓至一它將卷繞架(1)鎖定至鎖定輪(6)的位置，并由輔助的力限制機構(5)保持不鎖定接合，鎖定輪(6)中有鎖定件(4)可沿其滑動的一凹進部(7)和在凹進部(7)一端處的、鎖定件抵靠其的一鄰接部(8)。
2.如權利要求1所述的座椅安全帶收縮器，其特征在于，輔助的力限制機構包括可釋放地連接在卷繞架(1)和鎖定輪(6)之間的一金屬絲(5)。
3.如權利要求2所述的座椅安全帶收縮器，其特征在于，金屬絲(5)可釋放地連接至卷繞架(1)。
4.如權利要求2或3所述的座椅安全帶收縮器，其特征在于，金屬絲(5)容納在卷繞架中的一孔中，金屬絲在荷載限制的過程中被從該孔拉出。
5.如權利要求2或3所述的座椅安全帶收縮器，其特征在于，金屬絲(5)在荷載限制的過程中被拉到鎖定輪(6)上。
6.如權利要求4所述的座椅安全帶收縮器，其特征在于，金屬絲(5)在荷載限制的過程中被拉到鎖定輪(6)上。
7.如權利要求2或3所述的座椅安全帶收縮器，其特征在于，選擇金屬絲(5)的粗細、長度和組成，以符合車輛碰撞規范。
8.如權利要求4述的座椅安全帶收縮器，其特征在于，選擇金屬絲(5)的粗細、長度和組成，以符合車輛碰撞規范。
9.如權利要求5所述的座椅安全帶收縮器，其特征在于，選擇金屬絲(5)的粗細、長度和組成，以符合車輛碰撞規范。
10.如權利要求6所述的座椅安全帶收縮器，其特征在于，選擇金屬絲(5)的粗細、長度和組成，以符合車輛碰撞規范。
全文摘要
一種座椅安全帶收縮器，它具有一可轉動的卷繞架(1)，用于根據卷繞架的轉動方向收縮或放出卷繞在其上的座椅安全帶的織物帶。一鎖定輪(6)附接至卷繞架(1)的一端。當感受到一碰撞時，卷繞架(1)鎖定至鎖定輪。一力限制器允許在卷繞架(1)在已鎖定至鎖定輪(6)之后、在車輛乘坐者的向前動量的影響下進一步放出座椅安全帶的織物帶。力限制器包括一扭桿(3)，該扭桿在一端處附接至鎖定輪(6)，在另一端處附接至卷繞架(1)；并且，一輔助力限制器(5)可釋放地連接在卷繞架和鎖定輪(6)之間的力的路徑中，以及一機構用于在扭桿(3)轉動一預定的圈數之后將輔助機構脫開。鎖定裝置包括一鎖定件(4)，該鎖定件被彈性地偏壓至它將卷繞架(1)鎖定至鎖定輪(6)的一位置，并由輔助的力限制機構(5)保持不鎖定接合。收縮器在荷載限制之后轉變成一標準的鎖定收縮器，保證牢固地限制住車輛乘坐者以免受到二次撞擊的傷害。
文檔編號B60R22/28GK1684893SQ03823163
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月5日 優先權日2002年10月3日
發明者J·貝爾, B·杰克, M·帕里色, M·巴伯 申請人:關鍵安全體系股份有限公司