[发明专利]一种汽车主动式预紧安全带

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车碰撞事故乘员损伤防护装置，属于汽车安全领域，进一步是指一种汽车主动式预紧安全带。

背景技术

安全带是不可缺少的乘员约束系统配件。我国汽车碰撞安全法规规定所有汽车均必须装配安全带。相关的实验研究也表明，使用安全带是乘员约束系统中对减轻或避免损伤最有效的方式。

一般地，为了乘员的舒适，安全带的预紧力不能太大，安全带与人体之间总有一定的间隙，当乘员衣服较厚时，此间隙会较大。在碰撞时，此间隙将减小安全带的有效作用范围，降低安全带的效能。普通预紧式安全带采用爆燃式预紧装置，在碰撞达到一定强度时，起爆气体发生器，启动预紧器，带动锁扣回缩或卷收器回转，使得安全带回收一定距离，有效消除间隙，提高安全带的保护作用。这种预紧方式发生在碰撞后，预紧时间短（20ms～30ms）、预紧长度短（40mm～80mm）、预紧力大（≈2000N），对乘员损伤防护有一定的效果，但并不明显；而且普通爆炸式安全带预紧装置在碰撞发生瞬间拉紧安全带可能对乘员造成的伤害。主动预紧式安全带能够在汽车碰撞事故发生前就开始预紧安全带，预紧时间长（350～500mm/s）、预紧力适中（≈400N）。同时，主动预紧式安全带预紧装置采用电机预紧方式，使得装置可以重复使用，避免了爆燃式预紧装置只能使用一次的缺点。

另外，在碰撞中，可能会由于腰带预紧力不够、预紧不及时和座椅时常有的不同程度的下潜造成乘员下部在惯性作用下向前下方滑动，从而发生乘员下潜现象，这样一方面会增加腿部与汽车内饰的碰撞风险，另一方面安全带将作用在乘员颈部上产生严重的伤害。乘员的下潜现象在小身材乘员发生碰撞的过程中尤为常见。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术的不足，提供一种汽车主动式预紧安全带，能够在汽车碰撞前预紧安全带，显著减少乘员在碰撞事故前的身体位移量，同时加入双边预紧安全带结构，能够在汽车碰撞前迅速地同时预紧安全带的肩带和腰带，显著减少乘员在碰撞事故中的身体前移量，且防止乘员下潜，使乘员身体姿态尽量保持在正常坐姿位置，最大程度地发挥乘员约束系统的性能，有效降低头部、胸部、大腿的碰撞损伤。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种汽车主动式预紧安全带，包括直流电机、传动系统、单向器、卷收器、织带套件，所述直流电机通过安装板与铝外壳固定，且与安装在铝外壳内的传动系统连接，响应事故预紧装置的控制信号而工作；所述传动系统与直流电机连接，将经过减速后的电机动力传输至单向器及卷收器；所述单向器包括拨杆、拨盘、转缩轮盘、棘爪、棘轮轴套、盖板、压杆、弹簧；所述转缩轮盘与所述传动系统连接，所述棘轮轴套与卷收器连接；所述拔盘上设有复数条滑槽，所述滑槽的一端远离拨盘轴心，另一端则靠近轴心，其分别与对应的复数个棘爪的拔杆配合，所述拨杆能够在滑槽内移动；所述棘爪分别沿周向均布安装于转缩轮盘内，且能够绕固定在转缩轮盘上的旋转杆转动；所述棘轮轴套、盖板、拨盘依次同心安装于转缩轮盘上；其中棘轮轴套安装于转缩轮盘的内槽上，其外侧能与棘爪啮合，盖板将棘轮轴套的棘轮部分与棘爪封装在转缩轮盘的内槽中；所述压杆安装在铝外壳上，弹簧使压杆作用力在拨盘上，使拨盘旋转滞后于转缩轮盘，从而拨杆在滑槽内滑动，实现棘轮轴套与棘爪的啮合与分离；所述转缩轮盘边缘设有与棘爪对应的凹槽，当车辆碰撞强度较大时，棘轮轴套使棘爪根部的旋转杆断裂，使得棘爪内缩在该凹槽内，卷收器与单向器之间连接完全脱离，卷收器逐渐放松所述织带套件中的织带，从而防止织带拉力过大对乘员身体造成伤害。

进一步的，所述传动系统包括三级齿轮减速系统、惰齿轮、行星轮系；所述三级齿轮减速系统与直流电机连接，通过惰齿轮以及与转缩轮盘连接的行星轮系将经过减速后的电机动力传输至单向器。

进一步的，所述卷收器包括框架、芯轴、锁止器、回卷涡簧以及限力器；所述框架与铝外壳连接，所述芯轴安装在框架内，锁止器通过芯轴安装在卷收器框架的另一端，实现安全带的紧急锁止，限力器安装在芯轴内，回卷涡簧安装在铝外壳上，与芯轴用方孔套结构连接。

进一步的，所述织带套件包括织带、上导向环、带扣插片、下导向环、锁止销以及防滑定位扣；所述织带穿过上导向环、带扣插片和下导向环，所述防滑定位扣设置于带扣插片下端的织带内，所述锁止销分别设置于织带两端，使得织带能够卡在所述卷收器芯轴两端对应的条形槽内，形成一个闭环，在芯轴内安全织带被固定而不能滑动；芯轴回转时，织带的肩带部分和腰带部分同时缠绕在芯轴上，从而肩带和腰带被预紧。