專(zhuān)利名稱(chēng)：用于安全帶的張緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于安全帶的張緊裝置，所述安全帶尤其是汽車(chē)中的安全帯。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)的這種張緊裝置中，普遍存在這樣的問(wèn)題在張緊過(guò)程中，壓カ狀況改變得非常大。尤其是，非常高的壓カ峰值會(huì)導(dǎo)致張緊裝置的一些部件損壞，或者使張緊裝置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到干擾。此外，還存在這樣的問(wèn)題假設(shè)安全帶設(shè)置有力限制機(jī)構(gòu)，則在張緊過(guò)程之后的力限制的安全帶抽出運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的時(shí)候，安全帶カ通過(guò)張緊裝置中依然存在的壓力，而上升到高于カ限制機(jī)構(gòu)所限定的力限制水平。這些效應(yīng)一般也被稱(chēng)為カ限制干擾。為了避免由過(guò)高的壓カ所導(dǎo)致的不利之處，已經(jīng)提出了各種解決方案，以避免壓カ峰值和在發(fā)生安全帶張緊以后盡快降低壓力。從US6345504B1已知ー種張緊裝置，在該裝置中，活塞通過(guò)ー個(gè)帶有盲孔的彈性球構(gòu)成，以及在一個(gè)緊隨的球中，設(shè)置有一個(gè)通孔，ー個(gè)保持在盲孔中的桿穿過(guò)所述通孔突出。當(dāng)發(fā)生超過(guò)正常壓カ吋，所述桿造成弾性球的破碎，以便使得氣體通過(guò)通道泄露。不但所述盲孔的制造，而且所述通孔以及桿的制造都是昂貴的并且需要一個(gè)復(fù)雜的組裝過(guò)程， 這進(jìn)ー步增加了張緊裝置的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在干，提供一個(gè)低成本的，但功能可靠的具有高的張緊功率的張緊裝置，其中，可以以ー個(gè)簡(jiǎn)單的方式降低氣體壓力。本發(fā)明的目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的張緊裝置實(shí)現(xiàn)，從屬權(quán)利要求，附圖和相應(yīng)描述將給出本發(fā)明的更多的優(yōu)選實(shí)施方案。為了實(shí)現(xiàn)所述目的，根據(jù)權(quán)利要求1提出了 所述活塞包括一個(gè)封閉的或者狹窄的開(kāi)ロ，以及所述開(kāi)ロ能夠通過(guò)壓カ腔中的壓カ和/或流體狀況所產(chǎn)生的物質(zhì)去除擴(kuò)大和 /或打開(kāi)。所提出的方案的優(yōu)點(diǎn)在干，在張緊過(guò)程開(kāi)始時(shí)開(kāi)ロ是封閉的或者具有ー個(gè)狹窄的橫截面，從而在該時(shí)刻能夠傳遞一個(gè)高的張緊功率。所述開(kāi)ロ然后通過(guò)壓カ腔內(nèi)的在張緊過(guò)程中產(chǎn)生的壓カ和/或流體狀況被打開(kāi)和/或擴(kuò)大，從而使所述壓カ腔中產(chǎn)生的壓カ通過(guò)活塞中的被打開(kāi)的和/或擴(kuò)大的開(kāi)ロ而泄露。通過(guò)所述的打開(kāi)的和/或擴(kuò)大的開(kāi)ロ，壓カ 峰值能夠?qū)埦o過(guò)程無(wú)弊端地降低，以及緊接張緊過(guò)程之后，所述活塞能夠在與張緊運(yùn)動(dòng)相反的力限制的帶抽出運(yùn)動(dòng)中，往回退，不會(huì)使力限制水平升高。根據(jù)本發(fā)明，為了打開(kāi)和/ 或擴(kuò)大所述開(kāi)ロ，利用了物質(zhì)去除效應(yīng)，其具有下述優(yōu)點(diǎn)自由的開(kāi)ロ橫截面在張緊過(guò)程中連續(xù)地變大，和/或所述開(kāi)ロ在張緊過(guò)程開(kāi)始時(shí)仍然封閉并在張緊過(guò)程中首先被打開(kāi)。由此使得可能的是，在張緊過(guò)程開(kāi)始吋，在張緊裝置的ー個(gè)盡可能高的效率下，傳遞ー個(gè)高的張緊功率，以及在張緊過(guò)程末尾時(shí)盡可能快地降低壓カ腔中所存在的壓力，以便避免力限
3制器干擾。所述物質(zhì)去除(Materialabtrag)，也還稱(chēng)為沖蝕(Erosion))，通過(guò)壓カ腔內(nèi)產(chǎn)生的壓カ和/或流體狀況而產(chǎn)生，因而所述開(kāi)ロ的打開(kāi)或擴(kuò)大直接通過(guò)張緊裝置的激活而自動(dòng)產(chǎn)生。于此，所述壓カ是引起開(kāi)ロ打開(kāi)和/或擴(kuò)大的參數(shù)，其在過(guò)高時(shí)最終也導(dǎo)致前面描述的張緊裝置的不良表現(xiàn)。對(duì)于下述情況所述壓カ由于某種原因基本較小，也即，上述缺點(diǎn)沒(méi)有發(fā)生，所述開(kāi)ロ不擴(kuò)大或者僅僅擴(kuò)大一點(diǎn)點(diǎn)，從而在所述情況下，張緊功率還不會(huì)不必要地降低。所述物質(zhì)去除的效應(yīng)此外能夠通過(guò)所控制的溫度狀況以及在激活氣體產(chǎn)生器時(shí)產(chǎn)生的粒子來(lái)支持。隨后將根據(jù)ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。


圖1 一個(gè)連接至安全帶自動(dòng)伸縮器上的張緊裝置，其帶有ー個(gè)在管內(nèi)被引導(dǎo)的活塞。圖2:側(cè)向邊緣表面上設(shè)置有凹槽的活塞；圖3 帶有ー個(gè)通過(guò)一個(gè)插入件而變窄的開(kāi)ロ的活塞的截面視圖；圖4a:活塞的開(kāi)ロ，其具有薄的分隔壁，所述分隔壁通過(guò)不同于活塞的材料來(lái)構(gòu)成；圖4b 活塞的開(kāi)ロ，其具有薄的分隔壁，所述分隔壁通過(guò)與活塞的材料相同的材料來(lái)構(gòu)成；圖fe 帶有ー個(gè)錐形地?cái)U(kuò)大的截面的開(kāi)ロ ；圖恥帶有在多個(gè)不同直徑的圓柱形部分上擴(kuò)大的截面的開(kāi)ロ ；圖5c 帶有圓柱形和錐形擴(kuò)大的部分的開(kāi)ロ ；
具體實(shí)施例方式在圖1中示意性地示出的安全帶自動(dòng)伸縮器包括ー個(gè)具有側(cè)腿13的外殼11，ー個(gè)安裝于其中的用于ー個(gè)沒(méi)有示出的安全帶的帶卷繞軸12以及ー個(gè)在打開(kāi)后作用于帶卷繞軸12的張緊裝置10。所述張緊裝置10包括一個(gè)與帶卷繞軸12抗扭地連接的驅(qū)動(dòng)輪14， 其例如具有一個(gè)外齒15 ；—個(gè)(尤其是煙火的)氣體產(chǎn)生器17，用于產(chǎn)生氣體壓力；以及一個(gè)管16，所述管通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)輪14使氣體產(chǎn)生器17和帶卷繞軸12相連。所述管16由管壁M構(gòu)成，所述管壁可以是外殼11的一部分或者是ー個(gè)分立的部件。在管16中，設(shè)置一系列尤其是金屬制成的球19，用于將氣體產(chǎn)生器17產(chǎn)生的氣體壓カ通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)輪14傳遞到帶卷繞軸12上。在球系列19和驅(qū)動(dòng)輪之間的相互作用區(qū)域 18的設(shè)置，以及驅(qū)動(dòng)輪14和帶卷繞軸12之間的可能的耦合裝置的設(shè)置方面，所述安全帶自動(dòng)伸縮器沒(méi)有受到限制。為了實(shí)現(xiàn)低摩擦的力傳遞，球19的外直徑(Αιιβ endurchmesser) 比管16的內(nèi)直徑annendurchmesser)適當(dāng)?shù)芈孕?。在?6中，進(jìn)ー步設(shè)置了一個(gè)在圖1中僅示意性示出的活塞21，所述活塞適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在氣體產(chǎn)生器17和球系列19之間的ー個(gè)區(qū)域內(nèi)23，也即，直接設(shè)置在カ傳遞裝置中的球系列19的第一球19a的前面。所述活塞21在管16內(nèi)封閉ー個(gè)可通過(guò)氣體產(chǎn)生器17 受到氣體壓カ沖擊的壓力腔20，從而使得當(dāng)壓カ腔20通過(guò)氣體產(chǎn)生器17而受到壓カ沖擊吋，該活塞可以被驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生張緊運(yùn)動(dòng)?；钊?1的張緊運(yùn)動(dòng)通過(guò)カ傳遞裝置——其由球系列19和驅(qū)動(dòng)輪14組成——傳遞至帶卷繞軸12，從而使安全帶被張緊。將示例性地描述張緊裝置10在ー個(gè)具有由球系列19和驅(qū)動(dòng)輪14構(gòu)成的カ傳遞裝置(然而可以想象的是，其他類(lèi)型的カ傳遞裝置，如齒條或繩索驅(qū)動(dòng))的安全帶自動(dòng)伸縮器中的應(yīng)用。本發(fā)明實(shí)際可以應(yīng)用于現(xiàn)有技術(shù)中的所有類(lèi)型的張緊裝置——其驅(qū)動(dòng)裝置具有ー個(gè)活塞-氣缸單元。所述張緊裝置也可布置在ー個(gè)安全帶鎖上或ー個(gè)端部附件上。在圖2和3放大地示出了傾斜視圖和剖切視圖中的活塞21。所述活塞21具有一個(gè)球冠形端面3，其作為接觸所述第一球19a的接觸面。從端面3開(kāi)始，活塞表面延展至一個(gè)側(cè)向邊緣表面16，所述側(cè)向邊緣表面徑向向外擴(kuò)大并最終以ー個(gè)周向的密封唇4結(jié)束。 由于所述端面3的球冠形形狀，所述活塞以ー個(gè)盡可能大的面積接觸所述第一球19。此外， 所述活塞21可以以不同的方向指向所述第一球19a，而不會(huì)失去接觸，從而即使在ー個(gè)彎曲的管走向中，也能提供活塞21和第一球19a之間的可靠的接觸?；趶较蛳蛲鈹U(kuò)大的邊緣表面沈，給出了一個(gè)杯形形狀，通過(guò)所述杯形形狀，壓カ腔20中存在的壓カー部分轉(zhuǎn)換為作用于密封唇4上的徑向力，以及所述活塞21通過(guò)密封唇4以ー個(gè)提高的密封效果緊靠在所述管16的內(nèi)側(cè)上。在活塞21的側(cè)向邊緣表面沈中，設(shè)置有一個(gè)向外開(kāi)放的凹槽的形式的開(kāi)ロ 1?；谒龅木o靠在管16的內(nèi)側(cè)的側(cè)向邊緣表面沈，所述凹槽的開(kāi)放側(cè)又被封閉，從而給出了一個(gè)在周向封閉的開(kāi)ロ 1。開(kāi)ロ 1的另ー個(gè)可能的形式如圖3所示，其被實(shí)現(xiàn)為ー個(gè)通孔。圖3中的開(kāi)ロ 1 通過(guò)將插入件2置于具有較小的橫斷面積的開(kāi)ロ Ia上而變窄。在圖如和4b中，示出了本發(fā)明的再一替換實(shí)施方案，其中，所述開(kāi)ロ 1通過(guò)ー個(gè)薄的分隔壁5和6封閉，其中，圖如示出的實(shí)施例中的分隔壁5由不同于活塞21的材料構(gòu)成，圖4b示出的實(shí)施例中的分隔壁由相同于活塞21的材料構(gòu)成。封閉所述開(kāi)ロ 1的分隔壁5和6的材料的選擇應(yīng)根據(jù)所要獲得的物質(zhì)去除來(lái)做出，其中所述開(kāi)ロ 1的打開(kāi)過(guò)程會(huì)受到物質(zhì)去除以及分隔壁5和6厚度的一起影響。圖如至5c示出了開(kāi)ロ 1的不同實(shí)施方案，其中，所述開(kāi)ロ從壓カ腔開(kāi)始具有變小的橫斷面積。在圖如中，開(kāi)ロ 1通過(guò)ー個(gè)逐漸變細(xì)的輪廓7構(gòu)成。在圖恥的實(shí)施例中，開(kāi) ロ 1通過(guò)兩個(gè)圓柱形孔22和25構(gòu)成，并于它們的過(guò)渡處構(gòu)建有肩部9。在圖5c中示出了開(kāi)ロ 1，其通過(guò)錐形和圓柱形部分8的組合而構(gòu)成。在所有實(shí)施例中，通過(guò)在張緊過(guò)程中自壓カ腔20開(kāi)始變小的橫斷面積，壓力腔20的壓力作用于上的面積變小。由于所述橫斷面積的變小，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的物質(zhì)去除沿著開(kāi)ロ 1的縱向延伸方向増大，因?yàn)橥ㄟ^(guò)開(kāi)口前進(jìn)的氣流的流速升高。本發(fā)明的核心在于，開(kāi)ロ 1由于壓カ腔20中的壓カ或者由其導(dǎo)致的流體狀況，通過(guò)物質(zhì)去除而被打開(kāi)和/或擴(kuò)大。物質(zhì)去除效應(yīng)由此來(lái)建立在所產(chǎn)生的壓カ和/或流體狀況下，通過(guò)溫度和通過(guò)在氣體產(chǎn)生器17激活時(shí)產(chǎn)生的顆粒的支持，較小的部件從開(kāi)ロ 1 的材料表面分離。所述物質(zhì)去除的效應(yīng)可以因此通過(guò)材料本身的有意選擇以及通過(guò)開(kāi)ロ 1 的形狀被影響。開(kāi)ロ 1可以通過(guò)材料，例如POM封閉，或者借助于ー個(gè)由塑料制成的插入件 2而變窄，此外，活塞由更硬的材料制備。在這些情況下，物質(zhì)去除效應(yīng)在開(kāi)ロ 1的區(qū)域中尤為強(qiáng)烈，而活塞21本身不發(fā)生物質(zhì)去除。此外，開(kāi)ロ 1的橫截面也有不同的形狀，如，方形，六角形或圓形，由此，物質(zhì)去除可以改變。對(duì)于物質(zhì)去除，最重要的參數(shù)是沿著物質(zhì)去除應(yīng)發(fā)生于上的表面的熱氣體的流速。其首先通過(guò)壓力本身被改變，因?yàn)閴毫κ钱a(chǎn)生氣體流體的原因。此外，已經(jīng)打開(kāi)的開(kāi)口1的寬度是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@個(gè)寬度決定性地影響開(kāi)口 1中的流速。在這種情況下，可能的是，由于開(kāi)口 1中的非常高的流速，開(kāi)口 1的材料必須被選擇為比活塞更硬，以便限定物質(zhì)去除。一個(gè)例子是，例如金屬管，其插入開(kāi)口中。如果開(kāi)口 1已打開(kāi)，或者在張緊過(guò)程的初始時(shí)已經(jīng)是一個(gè)變窄的開(kāi)口 la，開(kāi)口 1作為一個(gè)噴嘴，從而使高壓下在壓力腔中存在的氣體在進(jìn)入開(kāi)口 1中時(shí)先被加速。由于開(kāi)口1中的高的流速，開(kāi)口幾乎被氣流洗凈，其中開(kāi)口 1中的高的流速不僅引起高的表面應(yīng)力及由此而致的部件從材料表面的分離，而且還導(dǎo)致，所述部件很快被引導(dǎo)走，不會(huì)堵塞開(kāi)口 1。通過(guò)開(kāi)口 1的變小的橫斷面積，開(kāi)口 1中的流體可以進(jìn)一步被加速。此外，變小的橫斷面積的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，用于使開(kāi)口 1變窄的插入件2不會(huì)突然通過(guò)氣流掙脫，以及開(kāi)口 1因此不會(huì)突然變大。所述方法也可以設(shè)置為，使參數(shù)在張緊過(guò)程中變化，從而使開(kāi)口 1的擴(kuò)大不是連續(xù)的，但是在張緊過(guò)程末尾時(shí)是增大的。
權(quán)利要求
1.一種用于安全帶的張緊裝置(10)，所述安全帶尤其是汽車(chē)中的安全帯，所述張緊裝置包括一個(gè)氣體產(chǎn)生器(17)和一個(gè)活塞(21)，所述活塞在ー個(gè)管(16)中被引導(dǎo)并在管 (16)中封閉ー個(gè)壓カ腔(20)，其中所述壓カ腔(20)能夠通過(guò)氣體產(chǎn)生器(17)而受到壓カ 沖擊，以及其中所述活塞01)通過(guò)壓カ腔00)中存在的壓カ能夠被驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生張緊運(yùn)動(dòng)， 所述張緊運(yùn)動(dòng)通過(guò)カ傳遞裝置傳遞至安全帯，其特征在于所述活塞01)包括一個(gè)封閉的或者狹窄的開(kāi)ロ(1，la)，以及所述開(kāi)ロ(l，la)能夠通過(guò)壓カ腔QO)中的壓カ和/或流體狀況所產(chǎn)生的物質(zhì)去除被擴(kuò)大和/或打開(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張緊裝置(10)，其特征在于，開(kāi)ロ(l，la)通過(guò)ー個(gè)壁薄的分隔壁(5，6)封閉。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的張緊裝置(10)，其特征在于，開(kāi)ロ(l，la)的橫斷面積沿著其縱向延伸方向變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的張緊裝置(10)，其特征在于，開(kāi)ロ(l，la)的橫斷面積自壓力腔O0)開(kāi)始變小。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的張緊裝置(10)，其特征在于，開(kāi)ロ(l，la)的橫截面沿著縱向延伸方向至少部分被設(shè)計(jì)為是錐形的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5所述的張緊裝置(10)，其特征在于，開(kāi)ロ(l，la)在縱向延伸方向上包括ー個(gè)肩部(9)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的張緊裝置(10)，其特征在于，開(kāi)ロ(l，la)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)將開(kāi)ロ(l，la)封閉或者使開(kāi)ロ(l，la)變窄的插入件O)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的張緊裝置(10)，其特征在于，開(kāi)ロ(l，la)通過(guò)ー種與活塞01)的材料不同的材料封閉或變窄，以及在壓カ腔內(nèi)所存在的壓カ狀況和流體狀況下，布置于所述開(kāi)ロ(l，la)中的材料比活塞01)中的材料發(fā)生更大的物質(zhì)去除。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的張緊裝置(10)，其特征在于，開(kāi)ロ(l，la)通過(guò)布置于活塞01)的側(cè)向邊緣表面06)內(nèi)的凹槽形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于安全帶的張緊裝置(10)，所述安全帶尤其是汽車(chē)中的安全帶，所述張緊裝置包括一個(gè)氣體產(chǎn)生器(17)和一個(gè)活塞(21)，所述活塞在一個(gè)管(16)中被引導(dǎo)并在管(16)中封閉一個(gè)壓力腔(20)，其中所述壓力腔(20)能夠通過(guò)氣體產(chǎn)生器(17)而受到壓力沖擊，以及其中所述活塞(21)通過(guò)壓力腔(20)中存在的壓力能夠被驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生張緊運(yùn)動(dòng)，所述張緊運(yùn)動(dòng)通過(guò)力傳遞裝置傳遞至安全帶，其特征在于所述活塞(21)包括一個(gè)封閉的或者狹窄的開(kāi)口(1，1a)，以及所述開(kāi)口(1，1a)能夠通過(guò)壓力腔(20)中的壓力和/或流體狀況所產(chǎn)生的物質(zhì)去除被擴(kuò)大和/或打開(kāi)。
文檔編號(hào)B60R22/46GK102596652SQ201080049083
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者克里斯蒂安·菲舍爾, 托比亞斯·福斯, 托馬斯·施密特, 梅爾廷·施密特, 米夏埃多·佩赫, 西蒙娜·梅澤克-里施曼, 馬蒂亞斯·施泰因貝格 申請(qǐng)人:奧托立夫開(kāi)發(fā)公司