專利名稱:安全帶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種安全帶裝置,具體為涉及一種具有能量吸收構(gòu)件的安全帶裝置, 該能量吸收構(gòu)件可在車輛碰撞時減緩駕乘人員受到的來自織帶的負荷。
背景技術(shù):
以往,在用于將車輛上的駕乘人員等束縛在座位上的安全帶裝置中,具備緊急鎖止裝置,其受對突然的加速、碰撞或者減速作出反應的傳感器的驅(qū)動,對織帶的釋放進行物理性的鎖緊,以便能夠安全有效地束縛駕乘人員。此外,還設有能量吸收裝置,在碰撞帶來的沖擊力較大時,隨著駕乘人員的慣性移動,在作用于織帶的負荷達到預先設定的規(guī)定值以上的情況下,容許釋放規(guī)定量的織帶,以便吸收能量,減輕施加在駕乘人員胸部的負擔。以往有一種分兩個階段控制束縛力的安全帶裝置即兩級控制式安全帶裝置為人們所知,為了在碰撞時有效地保護駕乘人員使其免受沖擊力傷害,只在作用于駕乘人員的力相對較大時的碰撞初期的一定時間內(nèi)將織帶拉力設定為較大,然后再減小。使用于該安全帶裝置的能量吸收裝置,將與卷收織帶的芯軸同軸配置的扭桿的一端部安裝于芯軸上, 另一端部安裝于緊急鎖止裝置的鎖止構(gòu)件上,緊急鎖止裝置啟動時,一旦作用于芯軸的釋放織帶方向上的負荷達到規(guī)定值以上,便會使扭桿扭曲變形,從而進行沖擊能量的吸收。甚至通過利用碰撞初期鐵絲的彎曲及扭曲等附加的能量吸收裝置,來吸收沖擊能量。(例如, 參照專利文獻1至4)。專利文獻1所記載的安全帶裝置100,如圖14所示,具備在緊急時刻使與芯軸102 同軸配置的扭桿101發(fā)生扭曲變形而吸收沖擊能量的第1能量吸收裝置。此外,除了第1能量吸收裝置外,還具備設有被收納的帶狀彎曲元件107的第2能量吸收裝置,彎曲元件107 的前端固定在形成于芯軸102上的周向槽104上,在徑向槽103上折回,并且能夠通過設置在鎖止構(gòu)件105上的彎曲路線106。該第2能量吸收裝置,緊急時刻使彎曲元件107與芯軸102 —起旋轉(zhuǎn),在彎曲元件107經(jīng)過彎曲路線106時,使其進行部分的塑性變形,吸收沖擊會旨量。并且,束縛力被分為兩個階段進行控制,在碰撞初期,同時使第1能量吸收裝置和第2能量吸收裝置發(fā)揮作用,給織帶施加相對較大的負荷,在碰撞后期,則只利用第1能量吸收裝置來施加穩(wěn)定較小的負荷。該安全帶裝置,從第2能量吸收裝置啟動開始的規(guī)定時間內(nèi),為了抑制織帶拉力的上升,在彎曲元件107與芯軸102的卡合狀態(tài)下設置浮動C。此外,專利文獻3和4所記載的安全帶卷收器也一樣,通過作為一次負荷限制構(gòu)件的扭桿與作為二次負荷限制構(gòu)件的鐵絲,分兩個階段控制沖擊能量的吸收。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2003-19945號公報專利文獻2 日本特開2004-231019號公報專利文獻3 日本特開2006-27604號公報
專利文獻4 日本特表2006-501105號公報
發(fā)明內(nèi)容
在這種安全帶裝置中,緊急鎖止裝置啟動后到芯軸開始旋轉(zhuǎn)為止,織帶拉力急劇上升,從相關(guān)部件間的空隙消失的瞬間便開始產(chǎn)生巨大的沖擊性負荷。之后,芯軸一旦開始旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)部分的摩擦便由靜摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)槟Σ料禂?shù)μ較小的動摩擦,因此織帶拉力急劇下降,然后穩(wěn)定在一定的負荷內(nèi)(扭桿扭曲變形產(chǎn)生的負荷)。因此,啟動初期產(chǎn)生在織帶上的負荷具有不穩(wěn)定這一特征。專利文獻1所記載的安全帶裝置100被設計為,如圖5的虛線所示,在緊急鎖止裝置剛啟動之后,利用第2能量吸收裝置中的空間C,織帶較容易地被釋放出來。此外,靜摩擦阻力變?yōu)閯幽Σ磷枇?,在織帶拉力減小的時候空間C消失,抑制織帶拉力的急劇下降,從而抑制織帶拉力的變動,使對駕乘人員的束縛性能得到穩(wěn)定。然而,在構(gòu)成第2能量吸收裝置的相關(guān)部件間的空隙消失的瞬間所產(chǎn)生的負荷并不小,安全帶裝置啟動初期的負荷穩(wěn)定性未必足夠,仍然存在改善的余地。本發(fā)明是鑒于上述問題所提出的,其目的在于提供一種,在分兩個階段控制織帶拉力的安全帶裝置中,該裝置以下也稱為兩級控制式安全帶裝置,抑制啟動初期不穩(wěn)定的負荷變動,使作用在織帶上的拉力穩(wěn)定,從而能夠安全有效地保護駕乘人員的安全帶裝置。本發(fā)明的上述目的,通過以下的構(gòu)造實現(xiàn)。(1) 一種安全帶裝置,其特征在于具備芯軸,其旋轉(zhuǎn)自如地安裝于卷收器框架上,外周上卷繞著織帶;鎖止構(gòu)件,其相對所述卷收器框架能夠旋轉(zhuǎn),并且在緊急時刻能夠鎖緊;緊急鎖止裝置,其在所述緊急時刻,使所述鎖止構(gòu)件與所述卷收器框架卡合,阻止所述芯軸往織帶釋放方向上的旋轉(zhuǎn);第1能量吸收構(gòu)件,其軸向一端部被安裝于所述芯軸的同時,軸向另一端部被安裝于所述鎖止構(gòu)件,在所述緊急時刻,所述鎖止構(gòu)件在被所述緊急鎖止裝置鎖緊的狀態(tài)下, 當規(guī)定值以上的織帶釋放方向上的負荷作用在所述芯軸上時發(fā)生扭曲變形,允許所述芯軸與所述鎖止構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)并吸收沖擊能量;第2能量吸收構(gòu)件,其被形成為帶狀或者線狀,一端部固定于所述芯軸并被折回的同時,被收納于設置在所述鎖止構(gòu)件上的彎曲路線內(nèi),被卷繞在所述芯軸的外周面上,在所述緊急時刻所述鎖止構(gòu)件被鎖緊的狀態(tài)下,當所述芯軸隨著所述第1能量吸收構(gòu)件的扭曲變形而旋轉(zhuǎn)時,通過經(jīng)過所述彎曲路線而發(fā)生局部塑性變形,吸收沖擊能量;其中,在所述芯軸與所述第2能量吸收構(gòu)件的折回部之間,或者是在與所述第2能量吸收構(gòu)件的折回部抵接的所述芯軸上安裝有,所述緊急時在所述鎖止構(gòu)件被鎖緊的狀態(tài)下,所述芯軸旋轉(zhuǎn)時發(fā)生變形的變形部。(2)如所述(1)所述的安全帶裝置,其特征在于,所述變形部是設置在所述芯軸與所述第2能量吸收構(gòu)件的折回部之間的,橡膠、彈性體樹脂,以及發(fā)泡金屬中的任一種。(3)如所述(1)所述的安全帶裝置,其特征在于,所述變形部為,形成于與所述第2 能量吸收構(gòu)件的折回部抵接的所述芯軸上的,在所述緊急時刻被所述芯軸的旋轉(zhuǎn)壓壞的厚度較薄的防撞肋。
(4)如所述(1)所述的安全帶裝置,其特征在于,所述變形部是,被設于在所述緊急時刻與第2能量吸收構(gòu)件抵接的所述芯軸的抵接部附近、是使所述抵接部的剛性降低的孔。(5)如所述(1)所述的安全帶裝置,其特征在于,所述變形部是,配設于所述芯軸與所述第2能量吸收構(gòu)件之間的管體構(gòu)件。(6)如所述(1)所述的安全帶裝置,其特征在于,所述第2能量吸收構(gòu)件,是由被配設于相對所述芯軸的中心相位相差180°的位置上的一對第2能量吸收構(gòu)件所構(gòu)成的。(7) 一種安全帶裝置,其具備芯軸,其旋轉(zhuǎn)自如地安裝于卷收器框架上,外周上卷繞著織帶;鎖止構(gòu)件,其相對所述卷收器框架能夠旋轉(zhuǎn),并且在緊急時刻能夠鎖緊;緊急鎖止裝置,其在所述緊急時刻,使所述鎖止構(gòu)件與所述卷收器框架卡合,阻止所述芯軸往織帶釋放方向上的旋轉(zhuǎn);第1能量吸收構(gòu)件,其軸向一端部被安裝于所述芯軸的同時,軸向另一端部被安裝于所述鎖止構(gòu)件,在所述緊急時刻,所述鎖止構(gòu)件在被所述緊急鎖止裝置鎖緊的狀態(tài)下, 當規(guī)定值以上的織帶釋放方向上的負荷作用在所述芯軸上時發(fā)生扭曲變形,允許所述芯軸與所述鎖止構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)并吸收沖擊能量;第2能量吸收構(gòu)件,其被形成為帶狀或者線狀,一端部固定于所述芯軸并被折回的同時,被收納于設置在所述鎖止構(gòu)件上的彎曲路線內(nèi),被卷繞在所述芯軸的外周面上,在所述緊急時刻所述鎖止構(gòu)件被鎖緊的狀態(tài)下,當所述芯軸隨著所述第1能量吸收構(gòu)件的扭曲變形而旋轉(zhuǎn)時,通過經(jīng)過所述彎曲路線而發(fā)生局部塑性變形,吸收沖擊能量;其特征在于,所述第2能量吸收構(gòu)件具有多個第2能量吸收構(gòu)件,所述多個第2能量吸收構(gòu)件在自所述彎曲路線起的另一端部一側(cè)被卷繞在所述芯軸的外周面的長度分別不同。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的安全帶裝置,由于在芯軸與第2能量吸收構(gòu)件的折回部之間,或者是在與第2能量吸收構(gòu)件的折回部抵接的芯軸上,設有變形部,因此在緊急時緊急鎖止裝置啟動,在鎖止構(gòu)件被鎖緊的狀態(tài)下芯軸旋轉(zhuǎn)時,變形部會發(fā)生變形,從而能夠抑制在第2 能量吸收構(gòu)件與芯軸的空隙消失瞬間所產(chǎn)生的沖擊力。據(jù)此,能夠抑制兩級控制式安全帶裝置在啟動初期的不穩(wěn)定的負荷變動,從而安全有效地保護駕乘人員。作為變形部較佳為,由橡膠、彈性體樹脂,以及發(fā)泡金屬中的任一中,被芯軸的旋轉(zhuǎn)壓壞的厚度較薄的防撞肋,設于與第2能量吸收構(gòu)件抵接的芯軸的抵接部附近的孔,或者是管體構(gòu)件所構(gòu)成。據(jù)此,能夠高效率地減少安全帶裝置啟動初期不穩(wěn)定的負荷變動,安全有效地保護駕乘人員。此外,由于一對第2能量吸收構(gòu)件配置在相對芯軸中心對稱的位置上,因此不管芯軸與卷收器框架卡合的相位即鎖止相位如何,作用于第2能量吸收構(gòu)件的前端部的負荷都能相抵消,可使作用于芯軸軸承部的矢量保持一定。據(jù)此,能夠抑制基于芯軸的鎖止相位而產(chǎn)生的軸承部的摩擦阻力的變動,抑制兩級控制式安全帶裝置啟動初期的不穩(wěn)定的負荷變動。
圖1是顯示本發(fā)明的第1實施形態(tài)所涉及的安全帶裝置的重要部分的分解透視圖。圖2是圖1所示的安全帶裝置的重要部分的剖面圖。圖3是沿圖2的III- III線的剖面圖。圖4(a)至(c)是顯示作為第2能量吸收構(gòu)件的彎曲元件的運動的剖面圖。圖5通過比較以往的安全帶裝置來顯示在本實施形態(tài)的安全帶裝置中的織帶釋放量與織帶拉力的關(guān)系的圖表。圖6(a)以及(b)是顯示變形部的第1變形例的剖面圖。圖7(a)以及(b)是顯示變形部的第2變形例的剖面圖。圖8(a)以及(b)是顯示變形部的第3變形例的剖面圖。圖9是顯示本發(fā)明的第2實施形態(tài)所涉及的安全帶裝置的重要部分的分解透視圖。圖10(a)以及(b)是圖9所示的安全帶裝置的重要部分的剖面圖。圖11(a)是用于說明根據(jù)芯軸與卷收器框架的卡合相位的不同,作用于芯軸軸承部的力的矢量不同的剖面圖,(b)是顯示與軸頭(TREAD HEAD)卡合的卷收器框架的卡合位置的側(cè)面圖。圖12(a)是通過比較圖9所示的安全帶裝置與以往的安全帶裝置來顯示鎖止相位所產(chǎn)生的織帶拉力的變化的圖表,(b)是顯示各卡合位置上織帶拉力的圖表。圖13(a)是顯示第3實施形態(tài)所涉及的安全帶裝置中卷收器框架的卡合位置的側(cè)面圖,(b)是通過比較該安全帶裝置與第2實施形態(tài)的安全帶裝置來顯示織帶拉力的圖表。圖14是以往的安全帶裝置的剖面圖。符號說明10安全帶裝置11卷收器框架12扭桿(第1能量吸收構(gòu)件)13 芯軸徑向槽(槽部)13f周向槽(槽部)13h防撞肋(變形部)15 軸頭(TREAD HEAD)(鎖止構(gòu)件)18外罩(鎖止構(gòu)件)19圓筒狀橡膠(變形部)20彎曲路線21 孔22管體構(gòu)件(變形部)30安全帶裝置50、50A、50B彎曲元件(第2能量吸收構(gòu)件)
50b折回部60緊急鎖止裝置W 織帶
具體實施例方式下面,參照附圖對本發(fā)明所涉及的安全帶裝置的各實施形態(tài)進行詳細說明。(第1實施形態(tài))圖1是顯示本發(fā)明的第1實施形態(tài)所涉及的安全帶裝置的重要部分的分解透視圖。圖2是安全帶裝置的重要部分的剖面圖。圖3是沿圖2的III-III線的剖面圖。如圖1所示,安全帶裝置10具備安裝在車體(省略圖示)上的卷收器框架11 ; 能旋轉(zhuǎn)自如地安裝于卷收器框架11上,外周上卷繞著織帶W的略圓筒狀的芯軸13 ;安裝于芯軸13內(nèi),沿著芯軸13的軸中心延伸的同時,其軸向上的一端部與該芯軸13結(jié)合為一體的作為第1能量吸收構(gòu)件的扭桿12 ;與扭桿12的軸向上的另一端部結(jié)合為一體的作為鎖止構(gòu)件的軸頭(TREAD HEAD) 15。卷收器框架11是被沖壓加工為,左右側(cè)板IlaUlb從被固定于車體的背板Ilc的兩側(cè)豎立起來、具有類似“ 二 ”字形的剖面的金屬板。左右側(cè)板IlaUlb的相對位置上設有貫穿孔lld、lle,與扭桿12組合在一起的扭桿13能夠旋轉(zhuǎn)自如地搭架在貫穿孔IlcUlle上。卷收器框架11的一邊側(cè)板Ila的外側(cè)上安裝有,在碰撞等車輛緊急時刻使芯軸13 向織帶卷收方向旋轉(zhuǎn)以消除織帶W的松弛的預收緊裝置,圖1中,符號70為預收緊裝置圈, 以及將芯軸13 —直向卷收織帶方向上施力的未圖示的卷收彈簧裝置。卷收器框架11的另一邊側(cè)板lib的外側(cè)上安裝有,車輛緊急時刻使軸頭(TREAD HEAD) 15與卷收器框架11卡合,阻止芯軸13在織帶釋放方向上旋轉(zhuǎn)的緊急鎖止裝置60。緊急鎖止裝置60上裝載著,車輛加速度檢測裝置及織帶釋放加速度檢測裝置等用于檢測車輛處于緊急時刻的傳感器。芯軸13的中心部形成有用于收納扭桿12的收納凹部13a,而且,在芯軸13的周向的規(guī)定部位上,設有供織帶W端部插入固定的切縫13d。軸頭(TREAD HEAD) 15,如圖1以及圖2所示具備圓盤部1 和圓筒部15b,其中圓盤部1 具有芯軸13的端面相對的軸向側(cè)面15e,圓筒部1 從圓盤部15a向芯軸13 — 側(cè)突出,在外周面上形成外螺紋部15c的同時,內(nèi)周面上形成與芯軸13結(jié)合的結(jié)合孔15d。 此外,圓盤部1 面對芯軸13的一側(cè)的相反側(cè)的面上,形成有用來安了作為卡合構(gòu)件的棘爪16的收納部15f。棘爪16上形成有卡止齒16a,其能與形成于卷收器框架11的貫穿孔 lie的邊緣部的內(nèi)齒Ilf相卡合。扭桿12的軸向一端即與軸頭(TREAD HEAD) 15相反一側(cè)的一端上,形成有與設于芯軸13的收納凹部13a的結(jié)合孔13c相結(jié)合的芯軸結(jié)合部12a,扭桿12的軸向的另一端即軸頭(TREAD HEAD) 15 —側(cè)的一端上,形成有與軸頭(TREAD HEAD) 15的結(jié)合孔15d相結(jié)合的軸頭(TREAD HEAD)結(jié)合部12b。芯軸結(jié)合部12a以及軸頭(TREAD HEAD)結(jié)合部1 呈梅花(TORX)形狀即外周形成多個凹凸,圖示例中凹凸各有6個,通過嵌合插入至形狀與其相對應的芯軸13的結(jié)合孔13c與軸頭(TREAD HEAD) 15的結(jié)合孔15d而分別相結(jié)合。
軸頭(TREAD HEAD) 15,在平時相對于卷收器框架11處于可以旋轉(zhuǎn)的狀態(tài),而在車輛緊急時刻由于緊急鎖止裝置60啟動,棘爪16的卡止齒16a與卷收器框架11的內(nèi)齒Ilf 卡合,被卷收器框架11鎖緊。因此,軸頭(TREAD HEAD) 15的旋轉(zhuǎn)被束縛,芯軸13往織帶釋放方向的旋轉(zhuǎn)受到阻止。這時,當作用于織帶W的釋放方向的負荷,使規(guī)定值以上的轉(zhuǎn)動力矩作用于扭矩12的兩結(jié)合部12a、12b間時,這兩個結(jié)合部12a、12b間的變形部12c發(fā)生扭曲變形,給織帶W施加規(guī)定的拉力,同時只允許釋放規(guī)定量的織帶W,吸收作用于駕乘人員身上的沖擊能量。此外,形成于芯軸13的軸頭(TREAD HEAD) 15 一側(cè)端部的嵌合凹部13b上設有,能夠與芯軸13—體旋轉(zhuǎn),并且相對芯軸13在軸向上能夠滑動的限制構(gòu)件17。限制構(gòu)件17,在內(nèi)面形成有內(nèi)螺紋部17a的同時,具有在軸向上突出的加強筋 17b。限制構(gòu)件17,其內(nèi)螺紋部17a與軸頭(TREAD HEAD) 15的外螺紋部15c螺合,加強筋 17b與形成于芯軸13的軸頭(TREAD HEAD) 15 一側(cè)端部的嵌合凹部1 滑動自如地嵌合在一起。據(jù)此,限制構(gòu)件17,能夠相對于芯軸13滑動并且能夠一體旋轉(zhuǎn),當隨著芯軸13的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時,在與軸頭(TREAD HEAD) 15的外螺紋部15c螺合的內(nèi)螺紋部17a的作用下,在軸向上移動。進一步,如圖3所示,芯軸13的軸頭(TREAD HEAD) 15 一側(cè)端部安裝有作為第2能量吸收構(gòu)件的彎曲元件50,其在芯軸13與軸頭(TREAD HEAD) 15以及外罩18之間,從開始釋放織帶W到釋放出規(guī)定量為止,使織帶W產(chǎn)生拉力。彎曲元件50是,由例如不銹鋼(SUS)、鋁、鋼等金屬制成的略為C字狀的帶狀板材。 然而,彎曲元件50也可由不銹鋼(SUS)、鋁、鋼等線材構(gòu)成。彎曲元件50,在固定于芯軸13 的一端部50a,以及與外罩18的內(nèi)面抵接的第1曲折部50c之間,形成有在周向上折回為U 字狀的折回部50b。換言之,彎曲元件50,其一端部50a并非立刻向另一端部50f延伸,而是先朝與另一端部50f —側(cè)相反的一側(cè)延伸,呈U字形拐彎,然后再到達第1曲折部50c。 第1曲折部50c與第2曲折部50e之間形成有彎曲部50d。第1曲折部50c與第2曲折部 50e大致在同一圓周上。在軸頭(TREAD HEAD) 15的外周上外罩18與其固定為一體。在外罩18的邊緣部上,安裝有周壁部18a,周壁部18a的一部分即圖3中的上面部位,對應彎曲元件50的彎曲部50d,向外周側(cè)突出。在向周壁部18a的外周側(cè)突出的部位的內(nèi)周側(cè)上,安裝有彎曲壁 18b,其從內(nèi)周側(cè)支撐彎曲元件50的彎曲部50d。換言之,由周壁部18a的外周側(cè)突出部的內(nèi)面與彎曲壁18b,形成有在徑向上向外彎曲的彎曲路線20。而且,外罩18與軸頭(TREAD HEAD) 15,也可以由單一構(gòu)件所構(gòu)成,本實施形態(tài)中的外罩18也構(gòu)成了本發(fā)明的鎖止構(gòu)件。如圖3所示,芯軸13上安裝有,從芯軸13的外周規(guī)定部位向內(nèi)周側(cè)延伸的徑向槽 13e,以及從徑向槽13e的底部向周向延伸的周向槽13f。徑向槽1 在周向上的槽寬,比彎曲元件50的厚度寬很多。彎曲元件50的一端部50a,被插入并固定于周向槽13f內(nèi)。彎曲元件50的折回部50b,被收納于徑向槽13e內(nèi),其與區(qū)分U字狀折回部50b與徑向槽13e的一個側(cè)壁的之間,配設有作為變形部的圓筒狀橡膠19。具體來說,區(qū)分徑向槽13e的一對側(cè)壁中,從釋放織帶時的芯軸13的旋轉(zhuǎn)方向來看,在后方一側(cè)的側(cè)壁13g與彎曲元件50的折回部50b之間,配設有作為變形部的圓筒狀橡膠19。
接著,參照圖1至圖5就本實施形態(tài)的作用進行說明。圖4(a)、(b)、(c)是顯示作為第2能量吸收構(gòu)件的彎曲元件的運動的剖面圖。圖5是通過比較以往的安全帶裝置來顯示在本實施形態(tài)的安全帶裝置中的織帶釋放量與織帶拉力的關(guān)系的圖表。當未圖示的用于檢測出車輛緊急時刻的傳感器被打開時,緊急鎖止裝置60使棘爪16旋轉(zhuǎn),使棘爪16的卡止齒16a與卷收器框架11的內(nèi)齒Ilf卡合,阻止軸頭(TREAD HEAD) 15的旋轉(zhuǎn)。這時,芯軸13通過扭桿12朝織帶釋放方向上的旋轉(zhuǎn)被阻止。這樣,在軸頭(TREAD HEAD) 15的旋轉(zhuǎn)受到阻止的狀態(tài)下,一旦碰撞等發(fā)生,因駕乘人員的慣性力使織帶釋放方向上的負荷作用在芯軸13上時,如圖5實線所示,織帶拉力F便緩慢增加。這時,如圖2所示,限制構(gòu)件17,與軸頭(TREAD HEAD) 15的外螺紋部15c螺合,位于偏離軸頭 (TREAD HEAD) 15的軸向側(cè)面15e的地方上。而且,當織帶拉力F達到規(guī)定值時,扭桿12發(fā)生扭曲變形,通過該扭曲變形,芯軸 13相對于軸頭(TREAD HEAD) 15進行相對旋轉(zhuǎn),織帶W被釋放出來。這樣,通過扭桿12的扭曲變形,吸收碰撞等帶來的沖擊能量。也就是說,扭桿12作為吸收沖擊能量的第1能量吸收構(gòu)件發(fā)揮作用。此外,由于伴隨著該扭桿12的扭曲變形,限制構(gòu)件17與芯軸13 —體旋轉(zhuǎn),因此限制構(gòu)件17開始沿著螺合的軸頭(TREAD HEAD) 15的外螺紋部15c朝軸向即面對著軸頭 (TREAD HEAD) 15的圓盤部1 的方向,圖2中的右方向移動。伴隨著扭桿12的扭曲,從圖3所示狀態(tài)開始,一旦芯軸13朝逆時針方向旋轉(zhuǎn),圓筒狀橡膠19便在芯軸13的徑向槽13e的后方側(cè)壁13g與彎曲元件50的折回部50b之間受到擠壓,如圖4所示,發(fā)生彈性變形。這樣,由于彎曲元件50的折回部50b和徑向槽1 的后方側(cè)壁13g,中間介有圓筒狀橡膠19而進行接觸,因此接觸瞬間的沖擊力在圓筒狀橡膠19的彈力的作用下得到緩和。也就是說,如圖5所示,與以往的安全帶裝置中的織帶拉力F即虛線的峰值相比,本實施形態(tài)的安全帶裝置10的織帶拉力F即實線的峰值能夠被控制得較低。這時,彎曲元件50,雖然一端部50a以及折回部50b周邊發(fā)生一些變形,但其他部分與軸頭(TREAD HEAD) 15 —起保持靜止。其間彎曲元件50所帶來的抑制芯軸13旋轉(zhuǎn)的阻力仍然較小。圓筒狀橡膠19受芯軸13的后方側(cè)壁13g擠壓而發(fā)生彈性變形期間,芯軸 13進行規(guī)定量的旋轉(zhuǎn),從而使作用于織帶W上的靜摩擦阻力變?yōu)閯幽Σ磷枇?。如圖4(b)所示,進一步當芯軸13旋轉(zhuǎn)時,彎曲元件50便也隨著芯軸13—起旋轉(zhuǎn), 彎曲元件50經(jīng)過彎曲路線20,因此彎曲元件50的第1曲折部50c與第2曲折部50e,在外罩18的周壁部18a與芯軸13之間彎曲,進行能量的吸收。伴隨著芯軸13的旋轉(zhuǎn),彎曲元件50的第1曲折部50c、彎曲部50d以及第2曲折部50e的位置即經(jīng)過彎曲路線20的位置,如圖4(b)所示,向彎曲元件50的另一端部50f 一側(cè)偏離。也就是說,彎曲元件50—邊發(fā)生塑性變形,一邊經(jīng)過彎曲路線20即靜止的外罩 18的周壁部18a與彎曲壁18b之間,從而使能量被吸收。換言之,彎曲元件50作為吸收沖擊能量的第2能量吸收構(gòu)件發(fā)揮作用。進一步當芯軸13旋轉(zhuǎn)時,如圖4(c)所示,彎曲元件50的另一端部50f經(jīng)過彎曲路線20。圖4(c)所示的狀態(tài),是芯軸13從初期狀態(tài)如圖3所示,約旋轉(zhuǎn)了一周后的狀態(tài), 在這個狀態(tài)下,彎曲元件50已經(jīng)不再進行能量的吸收,織帶拉力F減少至扭桿12的扭曲變形帶來的負荷,然后,通過扭桿12的扭曲變形進行能量的吸收。另一方面,如圖2所示,與軸頭(TREAD HEAD) 15的外螺紋部15c螺合的限制構(gòu)件17,雖然在伴隨著芯軸13的旋轉(zhuǎn)的螺絲作用下,向圖中右方移動,但不久便抵接軸頭 (TREAD HEAD) 15的軸向側(cè)面15e,移動受到限制。據(jù)此,芯軸13的相對于軸頭(TREAD HEAD) 15的相對旋轉(zhuǎn)受到限制。換言之,限制構(gòu)件17作為停止芯軸13旋轉(zhuǎn)的制動構(gòu)件來發(fā)揮功能。根據(jù)本實施形態(tài)的安全帶裝置10,如圖5所示,產(chǎn)生于織帶W的織帶拉力F,在啟動初期即其在圖5中,織帶的伸縮量最大略為120mm,由扭桿12即第1能量吸收構(gòu)件的扭曲變形產(chǎn)生的拉力,與彎曲元件50即第2能量吸收構(gòu)件的塑性變形產(chǎn)生的拉力的合計拉力的相對較大拉力發(fā)生作用,在后期即其在圖5中,織帶伸縮量略為120mm以下,則只有扭桿12 的扭曲變形產(chǎn)生的相對較小拉力發(fā)生作用。換言之,織帶拉力F分兩個階段受到控制,從而安全有效地保護駕乘人員。此外,由于在彎曲元件50的折回部50b與徑向槽13e的后方側(cè)壁13g之間,安裝有圓筒狀橡膠19,因此彎曲元件50與芯軸13在接觸瞬間的沖擊力在圓筒狀橡膠19的彈力的作用下得到緩和,如圖5所示,與以往的安全帶裝置中的織帶拉力F即虛線的峰值相比, 本實施形態(tài)的安全帶裝置10中的織帶拉力F即實線的峰值被控制得較低。據(jù)此,安全帶裝置10在啟動初期時織帶拉力的不穩(wěn)定負荷變動得到抑制。此外我們還確認了,在彎曲元件50即第2能量吸收構(gòu)件啟動結(jié)束后,因扭桿12即第1能量吸收構(gòu)件的扭曲變形產(chǎn)生的織帶拉力的變動,與以往的安全帶裝置一樣,沒有因設置了圓筒狀橡膠19而受到影響。據(jù)此可以知道,圓筒狀橡膠19對安全帶裝置10的穩(wěn)定啟動是有效的。而且,作為變形部的圓筒狀橡膠19,也可由同樣形狀的彈性樹脂及發(fā)泡金屬所制成。此外,圓筒狀橡膠19即變形部的剖面形狀,也可以為圓形剖面以外的其他剖面形狀。例如,作為變形部的第1變形例,如圖6 (a)所示,也可以使用小徑鋼管或者非鐵金屬管等管體構(gòu)件22。在這種情況下,芯軸13的后方側(cè)壁13g,配合管體構(gòu)件22的外形形狀, 形成為凹狀。管體構(gòu)件22,如圖6(b)所示,因緊急時刻芯軸13的旋轉(zhuǎn)受到彎曲元件50的折回部50b的擠壓而發(fā)生塑性變形,據(jù)此,能夠緩和彎曲元件50與管體構(gòu)件22接觸瞬間的沖擊力,使織帶拉力的變動穩(wěn)定。此外,雖然變形部作為獨立的構(gòu)件安裝于芯軸13的后方側(cè)壁13g與彎曲元件50 的折回部50b之間,但也可以直接安裝在與彎曲元件50的折回部50b抵接的芯軸13的后方側(cè)壁13g上。換言之,作為變形部的第2變形例,如圖7(a)所示,也可以安裝從芯軸13的后方側(cè)壁13g朝旋轉(zhuǎn)方向前方突出形成的厚度較薄的防撞肋13h。該防撞肋13h,如圖7(b) 所示,通過緊急時刻芯軸13的旋轉(zhuǎn)而受到彎曲元件50的折回部50b的擠壓而被壓壞。這樣,通過在緊急時將防撞肋1 壓壞,能夠緩和彎曲元件50與芯軸13接觸瞬間的沖擊力, 可使織帶拉力的變動穩(wěn)定。或者是作為變形部的第3變形例,如圖8(a)所示,也可以在芯軸13的后方側(cè)壁 13g附近設孔13i,后方側(cè)壁13g的前端部厚度設得較薄。由于后方側(cè)壁13g的剛性,特別是周向的剛性,因孔13i而變差,如圖8(b)所示,因此因緊急時刻芯軸13的旋轉(zhuǎn)受到彎曲元件50的折回部50b的擠壓而發(fā)生塑性變形,據(jù)此,能夠緩和彎曲元件50與芯軸13的后方側(cè)壁13g接觸瞬間的沖擊力,使織帶拉力的變動穩(wěn)定。(第2實施形態(tài))接著,參照圖9以及圖10(a)和(b),就本發(fā)明的第2實施形態(tài)所涉及的安全帶裝置進行說明。圖9是顯示第2實施形態(tài)所涉及的安全帶裝置的重要部分的分解透視圖。圖 10(a)和(b)是圖9所示的安全帶裝置的重要部分的剖面圖。而且,第2實施形態(tài)的安全帶裝置與第1實施形態(tài)的安全帶裝置的不同點主要在于,使用一對彎曲元件作為第2能量吸收構(gòu)件,而關(guān)于其他部分,由于與第1實施形態(tài)的安全帶裝置的共同部分較多,因此同一部分將使用同一符號或者相應符號,從而簡略或省略說明。如圖9所示,第2實施形態(tài)的安全帶裝置30具有一對彎曲元件50A、50B。彎曲元件50是由例如不銹鋼(SUS)、鋁、鋼等金屬制成的,略呈C字狀的線材。而且,彎曲元件50A、 50B與第1實施形態(tài)相同,也可由不銹鋼(SUS)、鋁、鋼等帶狀板材構(gòu)成。
安全帶裝置30的外罩即鎖止構(gòu)件38,其在外周部側(cè)面向軸向突出形成的多個卡止部38b,與未圖示的形成于軸頭(TREAD HEAD) 15的芯軸13 —側(cè)的側(cè)面上的卡合部相卡合,與軸頭(TREAD HEAD) 15固定為一體。在外罩38的邊緣部上,設有周壁部38a。周壁部 38a,在圖9中上側(cè)和下側(cè)的兩個地方被切掉,這兩個缺口部上形成有向外周側(cè)突出的略半圓形的彎曲壁38c。彎曲壁38c形成于,相對外罩38的中心相互間的相位差180°的位置上。周壁部38a與彎曲部38c之間,形成有用于使彎曲元件50A、50B通過的開口部38d。如圖10(a)以及(b)所示,一對彎曲元件50A、50B上,分別在折回部50b與芯軸13 的后方側(cè)壁13g之間配設有作為變形部的圓筒狀橡膠19,一端部50a在另外的徑向槽13j 處被彎曲固定。甚至,彎曲元件50A、50B,在經(jīng)過開口部38d并且被卷繞在彎曲壁38c的外周側(cè)后,安裝于芯軸13與外罩38的周壁部38a之間。也就是說,由周壁部38a、彎曲部38c 以及開口部38d形成在徑向上向外方彎曲的一對彎曲路線20。一對彎曲路線20形成在相對芯軸13中心對稱的位置即180°相位上。限制構(gòu)件37,內(nèi)面形成有如圖9的內(nèi)螺紋部37a的6角螺母構(gòu)件,內(nèi)螺紋部37a與軸頭(TREAD HEAD) 15的外螺紋部15c螺合,滑動自如地嵌合于6角嵌合凹部1 上,其中 13b形成在芯軸13的軸頭(TREAD HEAD) 15 一側(cè)的端部上。據(jù)此,限制構(gòu)件37,能夠相對芯軸13自由滑動并且能夠一體旋轉(zhuǎn),隨著芯軸13旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時,在與軸頭(TREAD HEAD) 15 的外螺紋部15c螺合的內(nèi)螺紋部37a的作用下,在軸向上移動,與第1實施形態(tài)的限制構(gòu)件 17 一樣,作為停止芯軸13旋轉(zhuǎn)的制動構(gòu)件發(fā)揮功能。接著,對具備一對彎曲元件50A、50B的本實施形態(tài)的作用進行說明。第2實施形態(tài)的安全帶裝置30,由于在彎曲元件50A、50B的折回部50b與徑向槽13e的后方側(cè)壁13g 之間配設有圓筒狀橡膠19,因此緊急時刻芯軸13旋轉(zhuǎn)時,如圖10(b)所示,圓筒狀橡膠19 發(fā)生彈性變形,在圓筒狀橡膠19的彈力的作用下,沖擊力得到緩和。據(jù)此,與第1實施形態(tài)的安全帶裝置10相同,能夠抑制安全帶裝置30啟動初期不穩(wěn)定的負荷變動。在這里,芯軸13因織帶W的釋放而旋轉(zhuǎn),因此卷收器框架11與芯軸13的相對相位不一定。因此,緊急時的軸頭(TREAD HEAD) 15亦即芯軸13與卷收器框架11的內(nèi)齒Ilf 的卡合位置即鎖止相位也不一定。圖11(a)是,在如圖11(b)所示的卷收器框架11的內(nèi)齒Ilf的卡合位置上,芯軸 13在不同相位上與卷收器框架11卡合即鎖緊時,作用在芯軸13上的力的矢量示意圖。在芯軸13上,矢量F作用在織帶W的釋放所帶來的矢量Fl與彎曲元件50A、50B帶來的矢量 F2的合成矢量的相反方向上。如圖11(a)所示,雖然矢量Fl是一定的,但是由于彎曲元件50A、50B帶來的矢量 F2因芯軸13的鎖止相位的變化而變化,因此其結(jié)果為矢量F也因鎖止相位的變化而變化。 因此,由于芯軸13的軸承部的摩擦阻力因鎖止相位的變化而變化從而影響織帶拉力,所以有可能不能一直得到穩(wěn)定的織帶拉力。在本實施形態(tài)的安全帶裝置30中,由于一對彎曲元件50A、50B被設置在相對于芯軸13的中心對稱的位置上,因此彎曲元件50A、50B帶來的矢量F2被抵消,能夠防止鎖止相位帶來的織帶拉力的分散,可一直得到穩(wěn)定的織帶拉力。也就是說,如圖12(a)所示,各鎖止相位的預測織帶拉力,在彎曲元件是一個的情況下,如虛線所示,根據(jù)鎖止相位的變化而變化,與此相對,在具有一對彎曲元件50A、50B 的本實施形態(tài)的情況下,如實線所示,不受鎖止相位的影響大致保持一定而穩(wěn)定。而且,圖中的數(shù)字1至18表示了圖11(b)的芯軸的鎖止相位。為了確認具有一對彎曲元件的本實施形態(tài)的安全帶裝置30的上述效果,改變了相對卷收器框架11的鎖止相位并進行了織帶拉力測試。圖12(b)是在各鎖止位置上測得的織帶拉力的圖表。用于該測定的安全帶裝置,將扭桿即第1能量吸收構(gòu)件帶來的織帶拉力設為 2. 5kN。此外,使用直徑為1. 4mm的線材作為彎曲元件即第2能量吸收構(gòu)件,將織帶拉力設為lkN。據(jù)此,扭桿與彎曲元件同時作用的啟動初期的織帶拉力為3. 5kN。而且,一對彎曲元件的長度設為相同長度。鎖定如圖11 (b)所示的4個部位的鎖止位置5、9、15以及18,進行了用7m/s的速度將織帶W拉出時的織帶拉力測定。如圖12(b)所示,各鎖止位置上的織帶拉力的差不超過0. lkN,不受鎖止位置的影響大致相同而穩(wěn)定,確認到了彎曲元件為一對時的效果。(第3實施形態(tài))接著,參照圖13就本發(fā)明的第3實施形態(tài)所涉及的安全帶裝置進行說明。雖然, 本實施形態(tài)的安全帶裝置與第2實施形態(tài)的安全帶裝置30 —樣,具有一對彎曲元件50A、 50B,但在一對彎曲元件50A、50B的長度互不相同這一點上,與第2實施形態(tài)不同。在這里,使用長度各異的一對彎曲元件50A、50B的目的在于,使從初期較大的織帶拉力向較小的織帶拉力的過渡變得平穩(wěn),防止急劇的織帶拉力變化所造成的傷害增大。 為了確認長度各異的一對彎曲元件50A、50B的效果,采用了將一方的彎曲元件50A的長度設定為比另一方的彎曲元件50B的長度短15mm的安全帶裝置,來進行織帶拉力測試。而且,之所以將長度的差設為15mm,是因為考慮到在織帶釋放量60mm之間使拉力由較大變化為較小這一點。該測試中使用的安全帶裝置,將扭桿12即第1能量吸收構(gòu)件帶來的織帶拉力設為 2. 5kN。此外,使用直徑為1. 6mm的線材作為彎曲元件50A、50B即第2能量吸收構(gòu)件,將織帶拉力設為1. 5kN。據(jù)此,扭桿12與彎曲元件50A、50B同時作用的啟動初期的織帶拉力為 4. OkN。將該安全帶裝置的芯軸,鎖緊在如圖13(a)所示的鎖止位置18上時,測得的織帶拉力如圖13(b)的虛線所示。而且,為了比較,具備同一長度的一對彎曲元件的安全帶裝置的織帶拉力用實線表示。根據(jù)長度相同的一對彎曲元件50A、50B,如圖13(b)的實線所示,由于一對彎曲元件50A、50B的作用同時結(jié)束,因此從扭桿與彎曲元件50A、50B同時作用的較大織帶拉力略為4kN,向只有扭桿作用的較小織帶拉力2. 5kN的過渡急速地進行。另一方面,根據(jù)長度各異的一對彎曲元件50A、50B,如圖13(b)的虛線所示,由于在較短一方的彎曲元件50B的作用結(jié)束后,較長一方的彎曲元件50A的作用仍然持續(xù),因此織帶拉力的下降變得緩和,在略為60mm的織帶釋放量內(nèi)進行了從較大拉力到較小拉力的過渡。據(jù)此,能夠防止急劇的織帶拉力變化所造成的傷害增大。而且,在第3實施形態(tài)的情況下,雖然使一對彎曲元件50A、50B的長度各異,但是在所述彎曲路線的另一端部一側(cè)被卷繞在所述芯軸的外周面的長度不同,也就是說,只要經(jīng)過彎曲路線的那一部分的彎曲元件50A、50B的長度不同即可。此外,本實施形態(tài)的構(gòu)造即使不具備第1實施形態(tài)的變形部,也具有所述效果。而且,本發(fā)明不受所述各實施形態(tài)以及變形例的限制,可進行優(yōu)化、變更、改良等。并且,作為第2能量吸收構(gòu)件的彎曲元件50,在本實施形態(tài)中,雖然一端部固定于芯軸13,在周向上折回為U字狀,但是在一端部在軸向上延伸、被固定于芯軸13上的情況下,既可以在軸向上折為直角再折回,也可以從與軸向平行的部分開始折回,根據(jù)一端部被固定于芯軸13的方法,可以任意折回。而且,本申請是在2008年12月16日申請的日本專利申請(特愿2008-319858) 的基礎上提出的,其內(nèi)容在此被引作參考。
權(quán)利要求
1.一種安全帶裝置,其具備芯軸,其旋轉(zhuǎn)自如地安裝于卷收器框架上,外周上卷繞著織帶; 鎖止構(gòu)件,其相對所述卷收器框架能夠旋轉(zhuǎn),并且在緊急時刻能夠鎖緊; 緊急鎖止裝置,其在所述緊急時刻,使所述鎖止構(gòu)件與所述卷收器框架卡合,阻止所述芯軸往織帶釋放方向上的旋轉(zhuǎn);第1能量吸收構(gòu)件,其軸向一端部被安裝于所述芯軸的同時,軸向另一端部被安裝于所述鎖止構(gòu)件,在所述緊急時刻,所述鎖止構(gòu)件在被所述緊急鎖止裝置鎖緊的狀態(tài)下,當規(guī)定值以上的織帶釋放方向上的負荷作用在所述芯軸上時發(fā)生扭曲變形,允許所述芯軸與所述鎖止構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)并吸收沖擊能量;第2能量吸收構(gòu)件,其被形成為帶狀或者線狀,一端部固定于所述芯軸并被折回的同時,被收納于設置在所述鎖止構(gòu)件上的彎曲路線內(nèi),被卷繞在所述芯軸的外周面上,在所述緊急時刻所述鎖止構(gòu)件被鎖緊的狀態(tài)下,當所述芯軸隨著所述第1能量吸收構(gòu)件的扭曲變形而旋轉(zhuǎn)時,通過經(jīng)過所述彎曲路線而發(fā)生局部塑性變形而吸收沖擊能量;其特征在于,在所述芯軸與所述第2能量吸收構(gòu)件的折回部之間,或者是在與所述第2 能量吸收構(gòu)件的折回部抵接的所述芯軸上安裝有,所述緊急時刻在所述鎖止構(gòu)件被鎖緊的狀態(tài)下,所述芯軸旋轉(zhuǎn)時發(fā)生變形的變形部。
2.如權(quán)利要求1所述的安全帶裝置,其特征在于,所述變形部是設置在所述芯軸與所述第2能量吸收構(gòu)件的折回部之間的,橡膠、彈性體樹脂,以及發(fā)泡金屬中的任一種。
3.如權(quán)利要求1所述的安全帶裝置,其特征在于,所述變形部為,形成于與所述第2能量吸收構(gòu)件的折回部抵接的所述芯軸上的,在所述緊急時刻被所述芯軸的旋轉(zhuǎn)壓壞的厚度較薄的防撞肋。
4.如權(quán)利要求1所述的安全帶裝置,其特征在于,所述變形部是,被設于在所述緊急時刻與第2能量吸收構(gòu)件抵接的所述芯軸的抵接部附近、是使所述抵接部的剛性降低的孔。
5.如權(quán)利要求1所述的安全帶裝置,其特征在于,所述變形部是,配設于所述芯軸與所述第2能量吸收構(gòu)件之間的管體構(gòu)件。
6.如權(quán)利要求1所述的安全帶裝置,其特征在于,所述第2能量吸收構(gòu)件,是由被配設于相對所述芯軸的中心相位相差180°的位置上的一對第2能量吸收構(gòu)件所構(gòu)成的。
7.一種安全帶裝置,其具備芯軸,其旋轉(zhuǎn)自如地安裝于卷收器框架上,外周上卷繞著織帶; 鎖止構(gòu)件,其相對所述卷收器框架能夠旋轉(zhuǎn),并且在緊急時刻能夠鎖緊; 緊急鎖止裝置,其在所述緊急時刻,使所述鎖止構(gòu)件與所述卷收器框架卡合,阻止所述芯軸往織帶釋放方向上的旋轉(zhuǎn);第1能量吸收構(gòu)件,其軸向一端部被安裝于所述芯軸的同時,軸向另一端部被安裝于所述鎖止構(gòu)件,在所述緊急時刻,所述鎖止構(gòu)件在被所述緊急鎖止裝置鎖緊的狀態(tài)下,當規(guī)定值以上的織帶釋放方向上的負荷作用在所述芯軸上時發(fā)生扭曲變形,允許所述芯軸與所述鎖止構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)并吸收沖擊能量;第2能量吸收構(gòu)件,其被形成為帶狀或者線狀,一端部固定于所述芯軸并被折回的同時,被收納于設置在所述鎖止構(gòu)件上的彎曲路線內(nèi),被卷繞在所述芯軸的外周面上,在所述緊急時刻所述鎖止構(gòu)件被鎖緊的狀態(tài)下,當所述芯軸隨著所述第1能量吸收構(gòu)件的扭曲變形而旋轉(zhuǎn)時,通過經(jīng)過所述彎曲路線而發(fā)生局部塑性變形,吸收沖擊能量;其特征在于,所述第2能量吸收構(gòu)件具有多個第2能量吸收構(gòu)件,所述多個第2能量吸收構(gòu)件在自所述彎曲路線起的另一端部一側(cè)被卷繞在所述芯軸的外周面的長度分別不同。
全文摘要
安全帶裝置(10)具有第1能量吸收構(gòu)件(12)與第2能量吸收構(gòu)件(50),其中第1能量吸收構(gòu)件(12),其軸向兩端部(12a、12b)分別被安裝于芯軸(13)以及鎖止構(gòu)件(15)上,緊急時在鎖止構(gòu)件(15)被鎖緊的狀態(tài)下,當規(guī)定值以上的負荷作用于芯軸(13)上時,發(fā)生扭曲變形而吸收能量;第2能量吸收構(gòu)件(50),其一端部(50a)被固定于所述芯軸(13)上,并被收納于設置在鎖止構(gòu)件(15)上的彎曲路線(20)內(nèi),當所述芯軸(13)旋轉(zhuǎn)時,經(jīng)過所述彎曲路線(20)發(fā)生塑性變形而吸收能量。第2能量吸收構(gòu)件(50)的折回部(50b)與芯軸(13)之間,插入安裝變形部(19)。據(jù)此,能夠抑制啟動初期不穩(wěn)定的負荷變動,使作用在織帶上的拉力穩(wěn)定,從而能夠安全有效地保護駕乘人員。
文檔編號B60R22/28GK102239071SQ20098014898
公開日2011年11月9日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者茂呂一寬 申請人:奧托立夫開發(fā)公司