多级载荷限制的座位安全带卷收器制造技术

一种座位安全带牵引器（２０）具有一主锁定机构（４０）和第二锁定机构（６０）以及用来机械地不致动第二锁定机构（６０）的不致动机构（７４）。当座位安全带牵引器被不在被指定级的车辆乘坐者使用时不致动机构不致动第二锁定机构。牵引器具有至少两个载荷限制机构，例如包括一扭转杆和伸长可变的织带，或一扭转杆和一摩擦制动或离合器，它们被构造成根据车辆乘坐者的体型有选择地被使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及具有能量吸收或能量耗散机构的座位安全带牵引器，具体来说，涉及一种多级的能量吸收或耗散系统，它也称之为多级载荷限制系统。该系统包括一装置，它根据操作参数变换座位安全带牵引器的输出特性，从一个载荷水平的限制(能量耗散)变换到另一载荷水平的限制(能量耗散)。几十年来，人们提出扭转杆用于座位安全带牵引器。在车辆冲撞过程中，随着扭转杆发生扭转，牵引器的输出，即扭转杆的力-位移特性迅速地达到饱和区域，它对应于操作的塑性区域。该大致恒定的特性对座位安全带提供一反作用力或载荷，安全带可能不足以保护不同体形的车辆乘坐者。因此，要求提供一种具有一个以上的载荷限制特性的座位安全带系统。当扭转杆扭转时，能耗散冲击能量。现有技术介绍的座位安全带牵引器具有两个相异的布置在远处的扭转杆来达到多级的载荷限制，而其它的现有技术的座位安全带牵引器，利用一分成两个扭转杆部分的单一的扭转杆，来达到多级的载荷限制操作。本专利技术利用一单一的扭转杆来达到一定操作条件下的第一级载荷限制，本专利技术包括一机构，在其它操作条件过程中不使扭转杆工作。为了达到要求的第二级载荷限制，使用一伸长变化的织带(webbing)的座位安全带。这样的一织带可见诸于美国专利5,830,811和6,228,488。一典型的编织座位安全带一般地显示在约8-12％范围内的伸长率。当安全带在其弹性模式中加载和操作时，对于任何的座位安全带，伸长不会稍有变化。上面所述的伸长变化的座位安全带具有随施加的载荷而变化的伸长率。例如，在4-5牛顿的带施加的力或载荷下，伸长率近似为6-8％。当载荷增加时，座位安全带变得更加松弛，其伸长率增加到近似为12-14％。该增加的伸长率，即增加的带的伸展性允许车辆的乘坐者在冲撞过程中随着冲撞能量被带吸收而向前移动。随着安全带的伸展，冲撞能量被耗散。一标准的座位安全带牵引器，当车辆乘坐者加力时在座位安全带伸展时仅提供一适度的能量吸收。一较新级别的座位安全带系统已包括各种类型的能量吸收机构，其中包括变形套筒和扭转杆，它们允许座位安全带卷轴和卷绕在其上的织带以有控制的方式拖延。在此类型的系统中，随着扭转杆的扭转，由车辆乘坐者产生的作用力被一控制的力所阻止。当扭转杆扭转时，冲击能量被耗散。本专利技术有利地利用扭转杆和伸长变化的织带的特性的组合提供一种多级的座位安全带载荷限制系统。在其它的实施例中，扭转杆能量耗散特性被一摩擦机构替代，同时，仍使用伸长变化的织带。附图简要说明附图说明图1是一截面图，示意地示出本专利技术的第一实施例的许多主要部件。图2是一系统方框图，它对应于图1中所示的座位安全带牵引器。图3示出包含在座位安全带牵引器内的伸长变化的织带的力-位移曲线。图4示出一显示第二锁定机构的诸部分的截面图。图5示出ALR开关66和车辆乘坐者尺寸开关70的进一步的细节。图6代表多个力-位移曲线。图7图示地示出本专利技术的一变化的实施例。图8a-c示出扭转杆转动平衡机构的各种视图。图9示出由图7的座位安全带牵引器产生的安全带的载荷。图10示出本专利技术的一变化的实施例。图11示出本专利技术的另一实施例。图11a示意地示出摩擦和扭转杆载荷曲线。本专利技术的详细描述图1和2示出本专利技术包括的座位安全带牵引器20的主要部件。本专利技术适用于在任何座椅位置中的所有的座位安全带牵引器，并特别好地适用于不与气囊相连的座椅位置的牵引器。这些部件包括一框架22，一卷轴24可转动地安装在框架22的两侧26a、26b上。卷轴具有一中心通道28，用来接纳扭转杆30。在此实施例中，扭转杆也用作卷轴的轴体。座位安全带牵引器20是一带有一任选的ALR开关机构的ELR牵引器。如人们所知，ELR代表冲撞锁定牵引器，而ALR代表自动锁定牵引器。座位安全带牵引器包括一第一或主锁定机构40，它可操作地连接到扭转杆的一侧30a；以及，一第二锁定机构60，它可操作地连接于扭转杆的一侧30b。一定量的织带80座位安全带卷绕在卷轴24上。一使用本座位安全带牵引器的座位安全带系统将包括一安装在座位安全带上的舌形物以及一舌形物可锁定在其中就位的带扣。在优选实施例中，座位安全带的织带80具有一变化的伸长特性，如图3所示，它是作用力的函数。织带的特定的伸长特性随其应用而变化。当座位安全带牵引器20操作为一ELR座位安全带牵引器时，它被设计成在冲撞过程中具有两个基本的操作模式。这些操作模式对应于所产生的能量吸收或能量耗散的水平。如本文中所采用的，能量吸收和能量耗散应理解为是等同的。一种操作模式被设计成通过使用载荷限制座位安全带系统约束车辆乘坐者，来保护大于或等于第五十百分位男性的车辆乘坐者。在此第一操作模式中，第一和第二锁定机构40、60被致动，通常通过一惯性冲撞传感器，由此锁定两侧上的卷轴。更加重要的是两个锁定机构40、60的致动防止了扭转杆扭转。因此，座位安全带牵引器的能量吸收或力-耗散载荷特性由长度可变的织带的特性限定，而不是由扭转杆的特性限定。在此实例中，在冲撞过程中，在此操作模式中，座位安全带的织带的力吸收特性被构造成大于扭转杆的力吸收特性。当体型尺寸小于第50百分位男性的乘坐者使用座位安全带时，进入另外的ELR操作模式。在此实例中，车辆乘坐者的体型尺寸可以是第5百分位女性，在此操作模式中，牵引器也将足够保护6岁体型的车辆乘坐者。为了能使如图1和2所示的座位安全带牵引器在基于车辆乘坐者体型的能量吸收操作模式之间变换，牵引器包括一机械开关65。在车辆乘坐者将座位安全带围住他或她的身体并将舌形物锁定在带扣内之后，机械开关65受感于已从卷轴移出的座位安全带织带的量(或者，留在卷轴上的座位安全带的量)。该座位安全带织带的量与车辆乘坐者的体型非常有关。当该机械开关移动到其阻塞位置时，它阻止第二锁定机构致动。机械开关将锁定一锁定棘爪，以使它保持与锁定轮分离，直到一预定的座位安全带织带的量(例如，对应于第50百分位男性的体型的量)已从牵引器20中延长。随着织带从完全收卷的牵引器中被拉出，首先进入该ELR操作模式。当移出一足够量的织带时，则进入适合于较大体型车辆乘坐者的ELR操作模式。机械开关65可通过修改已知的齿轮机构制成，齿轮机构对应于安全带的轴或卷轴的转数。第一或主要锁定机构40是传统的锁定机构，并包括一车辆传感器42，该传感器42包括一质量42a和一个或多个传感器棘爪42b。一带有锁定齿44a的锁定轮44被固定到扭转杆上并随扭转杆的端部30a转动。一锁定杯46，也称之为锁定环，围绕扭转杆和锁定棘爪48(图示地表示)的端部30a可转动地设置。可使用各种类型的锁定机构。一类似于所述的锁定机构可见诸于美国专利5,904,371。当车辆的减速度高于规定的限值时车辆传感器质量42移动，由此，先前没有偶联到卷轴上的锁定杯(环)46则偶联到卷轴上，然后，它致使锁定杯(环)随卷轴转动。锁定杯的转动致使锁定环转动，它又致使锁定棘爪48转动到与围绕锁定轮44设置的齿44a锁定地接合。主锁定机构40还包括一已知类型的织带检测机构52，当卷轴在预定水平以上转动时，该织带检测机构(web sensingmechanism)52被致动。这样一织带检测机构示于US 5,904,371中。当致动时，该特殊的织带检测机构也将锁定杯46偶联到卷轴上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种座位安全带牵引器（２０）包括一主要锁定机构（４０）和第二锁定机构（６０）以及不致动机构（７０、７２、７４），如果该牵引器被不在被指定级的车辆乘坐者使用，则不致动机构不致动第二锁定机构；该座位安全带牵引器包括至少两个载荷限制机构（３０、８０、３５０），它们被构造成根据车辆乘坐者的体型被有选择地使用。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：RW克尼恩，KH克赫尔朵弗，MF格拉，MJ莫尔，
申请(专利权)人：关键安全体系股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]