УСТРОЙСТВО ТРЕХТОЧЕЧНОГО РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ Российский патент 2019 года по МПК B60R22/28 B60R22/44 B60R22/46 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству трехточечного ремня безопасности.

Уровень техники

В устройстве трехточечного ремня безопасности, раскрытом в публикации японской патентной заявки № 11-129864 (JP 11-129864 A), участок тканого ремня на стороне плечевого ремня безопасности прикрепляется к элементу на стороне кузова транспортного средства через натяжитель, включающий в себя механизм преднатяжителя (далее в данном документе называемый PT-механизмом) и механизм ограничителя усилий (далее в данном документе называемый FL-механизмом). Внутренний ремень, включающий в себя пряжку, с которой соединяется язычок, установленный на тканом ремне, также включает в себя PT-механизм и FL-механизм.

В устройстве трехточечного ремня безопасности, раскрытом в публикации японской патентной заявки № 2016-97869 (JP 2016-97869 A), участок тканого ремня на стороне плечевого ремня прикрепляется к элементу на стороне кузова транспортного средства через натяжитель, включающий в себя PT-механизм и FL-механизм. Пряжка прикрепляется к полу через энергопоглощающую пластину.

Сущность изобретения

Внутренний ремень, включающий в себя PT-механизм из JP 11-129864 A, вызывает увеличение в размере устройства ремня безопасности вследствие необходимости обеспечения натягивающего хода и т.д. Поскольку PT-механизм натяжителя и PT-механизм внутреннего ремня находятся в таком соотношении, что они тянут друг друга при активации, необходимо соответствующим образом управлять моментами активации этих двух PT-механизмов так, чтобы не оказывать чрезмерную нагрузку на грудную клетку пассажира. Таким образом, требуется ECU и т.д., который управляет моментами активации, что добавляет стоимость.

Технология из JP 2016-97869 A не принимает во внимание соотношение между нагрузкой активации FL-механизма натяжителя и нагрузкой активации FL-механизма внутреннего ремня. Здесь, нагрузка, прикладываемая к внутреннему ремню во время аварии, является нагрузкой, объединяющей нагрузку от плечевого ремня и нагрузку от поясного ремня. В технологии из JP 2016-97869 A, следовательно, FL-механизм натяжителя может не выполнить эффективную активацию, в то время как FL-механизм внутреннего ремня активируется. В частности, в форме столкновения, в которой пассажир движется наклонно по направлению к передней стороне транспортного средства и внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства, внутренний ремень более вероятно должен подвергаться большой нагрузке, чем в форме столкновения, в которой пассажир движется по направлению к передней стороне транспортного средства. Соответственно, существует относительно высокая вероятность того, что FL-механизм натяжителя может не иметь возможности эффективно активироваться, в то время как FL-механизм внутреннего ремня активируется.

Настоящее изобретение предоставляет компактное и недорогое устройство трехточечного ремня безопасности, которое может соответствующим образом уменьшать нагрузку, оказываемую на грудную клетку пассажира во время аварии.

Устройство трехточечного ремня безопасности согласно аспекту изобретения включает в себя: тканый ремень, сконфигурированный, чтобы функционировать в качестве плечевого ремня и поясного ремня; наматыватель на плечевой стороне, который включает в себя механизм преднатяжителя и механизм ограничителя усилий на плечевой стороне и конфигурируется, чтобы наматывать крайний участок тканого ремня на стороне плечевого ремня так, чтобы предоставлять возможность вытягивания тканого ремня; язычок, установленный на тканом ремне; и внутренний ремень, включающий в себя пряжку, с которой соединяется язычок, внутренний ремень включает в себя, из механизма преднатяжителя и механизма ограничителя усилий на стороне пряжки, только механизм ограничителя усилий на стороне пряжки. Первоначальная нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки устанавливается больше первоначальной нагрузки механизма ограничителя усилий на плечевой стороне.

В этом аспекте устройства трехточечного ремня безопасности тканый ремень функционирует как плечевой ремень и поясной ремень, когда язычок, установленный на тканый ремень, соединен с пряжкой. Наматыватель на плечевой стороне предусматривается на крайнем участке тканого ремня на стороне плечевого ремня безопасности. Наматыватель на плечевой стороне включает в себя PT-механизм и FL-механизм (FL-механизм на плечевой стороне). Таким образом, когда PT-механизм активируется во время аварии, тканый ремень натягивается со стороны плеча, так что любое ослабление в тканом ремне может быть устранено. Кроме того, когда FL-механизм на плечевой стороне активируется, чрезмерная нагрузка, оказываемая на грудную клетку пассажира, удерживаемого плечевым ремнем безопасности, может быть уменьшена.

Внутренний ремень, включающий в себя пряжку, также включает в себя FL-механизм (FL-механизм на стороне пряжки). Таким образом, когда FL-механизм на стороне пряжки активируется, чрезмерная нагрузка, оказываемая на талию или грудь пассажира, может быть уменьшена.

Здесь, не включающий в себя PT-механизм, внутренний ремень устройства трехточечного ремня безопасности может быть изготовлен в компактном размере. Кроме того, электрическое управление, такое как зажигание, чтобы активировать PT-механизм, не требуется, что может устранять необходимость в ECU и т.д., чтобы не допускать повышения издержек.

Первоначальная нагрузка FL-механизма на стороне пряжки устанавливается больше первоначальной нагрузки FL-механизма на плечевой стороне. Эта настройка предоставляет возможность эффективной активации FL-механизма на плечевой стороне по сравнению с тем, когда первоначальная нагрузка FL-механизма на стороне пряжки устанавливается почти равной или меньше первоначальной нагрузки FL-механизма на плечевой стороне. В результате, и FL-механизм на плечевой стороне, и FL-механизм на стороне пряжки могут эффективно активироваться, чтобы соответствующим образом уменьшать нагрузку, оказываемую на грудную клетку пассажира. В частности, даже во время аварии, такой как столкновение под углом, при котором пассажир движется наклонно к передней стороне наматывателя, как FL-механизм на плечевой стороне, так и FL-механизм на стороне пряжки могут быть эффективно активированы, чтобы соответствующим образом защищать пассажира.

В вышеприведенном аспекте первоначальная нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки может быть задана диапазоне 1,3-2,2-кратной первоначальной нагрузки механизма ограничителя усилий на плечевой стороне.

В этой конфигурации первоначальная нагрузка FL-механизма на стороне пряжки задается в диапазоне 1,3-2,2-кратной первоначальной нагрузки FL-механизма плечевой стороны. С первоначальной нагрузкой FL-механизма на стороне пряжки, заданной таким образом в соответствующем диапазоне относительно первоначальной нагрузки FL-механизма на плечевой стороне, FL-механизм на плечевой стороне и FL-механизм на стороне пряжки могут быть эффективно активированы.

В вышеописанном аспекте нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки может быть задана, чтобы становиться меньше во второй половине срабатывания механизма ограничителя усилий на стороне пряжки, чем на ранней стадии срабатывания.

В этой конфигурации нагрузка FL-механизма на стороне пряжки задается, чтобы становиться меньше во второй половине его срабатывания, чем на ранней стадии срабатывания. Таким образом, на ранней стадии столкновения, когда нагрузка, оказываемая на плечевой ремень, начинает увеличиваться, нагрузка (первоначальная нагрузка) FL-механизма на стороне пряжки становится большой, так что грудная клетка пассажира надежно удерживается на ранней стадии столкновения. Затем, во второй половине столкновения, когда нагрузка, оказываемая плечевым ремнем на грудную клетку пассажира, становится большой, когда пассажир перемещается вперед, нагрузка FL-механизма на стороне пряжки уменьшается так, чтобы соответственно уменьшать нагрузку, оказываемую на грудную клетку пассажира.

В вышеописанном аспекте нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки может быть задана, чтобы становиться меньше во второй половине срабатывания механизма ограничителя усилий на стороне пряжки, чем на ранней стадии срабатывания.

В этой конфигурации FL-механизм на стороне пряжки располагается между пряжкой и позицией анкерного крепления внутреннего ремня. Таким образом, FL-механизм на стороне пряжки является таким компактным, что он может быть соответствующим образом применен даже к структуре, в которой центральная консоль предусматривается на боковой стороне сиденья, к которому применяется устройство трехточечного ремня безопасности.

В вышеописанном аспекте механизм ограничителя усилий на стороне пряжки может включать в себя: корпус; деформируемую трубку, расположенную внутри корпуса; трос, соединенный с пряжкой и протягивающийся в корпус и проходящий через деформируемую трубку; и сдавливающий элемент, соединенный с тросом на нижнем конце троса. Механизм ограничителя усилий на стороне пряжки может быть сконфигурирован так, что, когда пряжка тянется язычком, сдавливающий элемент перемещается вверх, в то же время деформируя деформируемую трубку, и вынуждает пряжку вытягиваться, а нижняя часть деформируемой трубки может иметь более значительную толщину пластины, чем толщина пластины остальной части деформируемой трубки, или иметь меньший внутренний диаметр, чем внутренней диаметр остальной части деформируемой трубки.

В этой конфигурации FL-механизм на стороне пряжки может иметь простую конфигурацию, и, тем не менее, только его первоначальная нагрузка может быть задана большой.

В вышеописанном аспекте механизм ограничителя усилий на стороне пряжки может включать в себя: деформируемую пластину, в которой формируется продолговатое отверстие; трубчатый элемент соединяется с пряжкой; и сдавливающий штифт, поддерживаемый на обоих концах на трубчатом элементе. Продолговатое отверстие может включать в себя установочную часть, в которой устанавливается сдавливающий штифт, и деформируемую часть, имеющую меньшую ширину, чем установочная часть, механизм ограничителя усилий на стороне пряжки может быть сконфигурирован так, что, когда пряжка тянется язычком, сдавливающий штифт движется в продольном направлении продолговатого отверстия, в то же время деформируя деформируемую часть, и вынуждает пряжку вытягиваться, и ширина участка деформируемой части рядом с установочной частью может быть меньше ширины остального участка деформируемой части, или толщина пластины деформируемой пластины в участке деформируемой части рядом с установочной частью больше толщины пластины деформируемой пластины в остальном участке деформируемой части.

В этой конфигурации FL-механизм на стороне пряжки может иметь простую конфигурацию, и, тем не менее, только его первоначальная нагрузка может быть задана большой.

В вышеописанном аспекте механизм ограничителя усилий на стороне пряжки может включать в себя: деформируемую пластину, в которой формируется продолговатое отверстие; трубчатый элемент соединяется с пряжкой; и сдавливающий штифт, поддерживаемый на обоих концах на трубчатом элементе. Продолговатое отверстие может включать в себя установочную часть в которой устанавливается сдавливающий штифт, и деформируемую часть, имеющую меньшую ширину, чем установочная часть, механизм ограничителя усилий на стороне пряжки может быть сконфигурирован так, что, когда пряжка тянется язычком, сдавливающий штифт движется в продольном направлении продолговатого отверстия, в то же время деформируя деформируемую часть, и вынуждает пряжку вытягиваться, и деформируемая пластина может включать в себя основную пластину и дополнительную пластину, уложенную на участок основной пластины, так что толщина пластины для деформируемой пластины в участке деформируемой пластины рядом с установочной частью больше толщины пластины для деформируемой пластины в остальном участке деформируемой части.

Таким образом, может быть реализована простая конфигурация, в которой первоначальная нагрузка FL-механизма устанавливается большой посредством формирования деформируемой пластины с частично увеличенной толщиной пластины.

Краткое описание чертежей

Признаки, преимущества и техническое и промышленное значение примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:

Фиг. 1 - вид сбоку устройства трехточечного ремня безопасности первого варианта осуществления, когда рассматривается с боковой стороны сиденья;

Фиг. 2A - вид в частичном разрезе, показывающий внутренний ремень в состоянии, когда FL-механизм первого варианта осуществления не приведен в действие;

Фиг. 2B - вид в частичном разрезе, показывающий внутренний ремень в состоянии, когда FL-механизм первого варианта осуществления приведен в действие;

Фиг. 3A - вид в разрезе, показывающий деформируемую трубку внутреннего ремня согласно модифицированному примеру 1 первого варианта осуществления;

Фиг. 3B - вид в разрезе, показывающий деформируемую трубку внутреннего ремня согласно модифицированному примеру 2 первого варианта осуществления;

Фиг. 4A - вид сбоку внутреннего ремня второго варианта осуществления, когда рассматривается с боковой стороны сиденья;

Фиг. 4B - вид в разрезе по линии IVB-IVB с фиг. 4A;

Фиг. 5A - вид, показывающий крепежный кронштейн внутреннего ремня второго варианта осуществления;

Фиг. 5B - вид, показывающий крепежный кронштейн согласно модифицированному примеру 3 второго варианта осуществления;

Фиг. 5C - вид, показывающий крепежный кронштейн согласно модифицированному примеру 4 второго варианта осуществления;

Фиг. 6 - график, показывающий характеристику нагрузки FL-механизма; и

Фиг. 7 - график, показывающий модифицированный пример характеристики нагрузки FL-механизма.

Подробное описание вариантов осуществления

Первый вариант осуществления

Устройство S трехточечного ремня безопасности согласно первому варианту осуществления будет описано ниже с помощью фиг. 1-6.

Стрелки FR, UP, W1 и W2 на чертежах соответственно указывают переднюю сторону в продольном направлении сиденья, верхнюю сторону в вертикальном направлении сиденья, одну сторону в поперечном направлении сиденья (сторону пряжки) и другую сторону в поперечном направлении сиденья (сторону натяжителя). Пока не указано иное, слова "передняя и задняя стороны, верхняя и нижняя стороны и одна и другая стороны в поперечном направлении", используемые в последующем описании, соответственно означают переднюю и заднюю стороны в продольном направлении транспортного средства, верхнюю и нижнюю стороны в вертикальном направлении сиденья и одну и другую стороны в поперечном направлении сиденья.

Как показано на фиг. 1, устройство S трехточечного ремня безопасности согласно варианту осуществления применяется к сиденью 10 транспортного средства, которое является сиденьем правой стороны в первом ряду (водительское сиденье в транспортном средстве с правосторонним управлением). Таким образом, в этом варианте осуществления, передняя сторона транспортного средства, верхняя сторона транспортного средства, внутренняя сторона в поперечном направлении транспортного средства и внешняя сторона в поперечном направлении транспортного средства соответственно совпадают с передней стороной сиденья, верхней стороной сиденья, одной стороной в поперечном направлении сиденья и другой стороной в поперечном направлении сиденья.

Основная конфигурация устройства трехточечного ремня безопасности

Устройство S трехточечного ремня безопасности включает в себя тканый ремень 20, который удерживает пассажира. Тканый ремень 20 выполнен из материала, такого как синтетическое волокно, и формируется как гибкий удлиненный ремень. Крайний участок тканого ремня 20 на одной стороне в его продольном направлении (на стороне плечевого ремня 20S) зацепляется на катушку (не показана) натяжителя 32, служащую в качестве "наматывателя на плечевой стороне", предусмотренную на нижнем конце средней стойки 16. Промежуточный участок тканого ремня 20 в продольном направлении проходит через плечевое анкерное крепление 34 (скользящую направляющую или скользящее соединение), предусмотренное в верхней части средней стойки 16, так, чтобы складываться обратно. Крайний участок тканого ремня 20 на другой стороне в его продольном направлении (на стороне поясного ремня 20L) зацепляется на анкерный элемент 36, закрепленный на нижнем конце средней стойки 16.

Язычок 40 устанавливается на участок тканого ремня 20 между плечевым анкерным креплением 34 и анкерным элементом 36, так, чтобы быть подвижным в продольном направлении тканого ремня 20.

Внутренний ремень 50 предусматривается на одной стороне сиденья 10 транспортного средства в поперечном направлении сиденья (внутренней стороне в поперечном направлении транспортного средства). Внутренний ремень 50 включает в себя пряжку 52. Когда язычок 40 соединяется с пряжкой 52, пассажир, сидящий на сиденье 10 транспортного средства, пристегивается ремнем безопасности (это состояние далее в данном документе называется пристегнутым состоянием). В пристегнутом состоянии участок тканого ремня 20 между язычком 40 и плечевым анкерным креплением 34 функционирует в качестве плечевого ремня 20S, который удерживает грудную клетку и плечо пассажира, в то время как участок тканого ремня 20 между язычком 40 и анкерным элементом 36 функционирует в качестве поясного ремня 20L, который удерживает талию пассажира.

Натяжитель с PT-механизмом и FL-механизмом

Натяжитель 32 является наматывателем, который наматывает тканый ремень 20 на катушку и размещает тканый ремень 20 так, чтобы предоставлять возможность вытягивания тканого ремня 20. Натяжитель 32 имеет механизм блокировки, который блокирует катушку так, чтобы не вращаться и ограничивает вытягивание тканого ремня 20, когда обнаруживается, что темп ускорения транспортного средства не ниже предварительно определенного значения, или что темп ускорения вытягивания тканого ремня 20 не ниже предварительно определенного значения.

Натяжитель 32 имеет PT-механизм (не показан). PT-механизм может быть широко известным механизмом и, например, имеет пиротехнический тип. Когда обнаруживается лобовое столкновение, взрывчатое вещество поджигается, что вынуждает катушку вращаться и принудительно наматывать тканый ремень 20. Натяжитель 32 дополнительно имеет предаварийный механизм ремня безопасности. Когда лобовое столкновение или поперечное столкновение прогнозируется, предаварийный механизм ремня безопасности вращает катушку посредством приводящего усилия мотора, чтобы принудительно наматывать тканый ремень 20.

Натяжитель 32 дополнительно имеет FL-механизм (не показан; далее в данном документе называемый FL-механизмом на плечевой стороне). FL-механизм на плечевой стороне может быть широко известным механизмом. В этом варианте осуществления, например, первоначальная нагрузка FL-механизма на плечевой стороне устанавливается около 4 кН. Первоначальная нагрузка FL-механизма означает нагрузку (нагрузку в направлении, в котором тканый ремень вытягивается), требуемую для FL-механизма, чтобы начинать срабатывание из неактивного состояния.

Внутренний ремень

Фиг. 2A показывает внутренний ремень 50 с его продольным направлением, ориентированным в вертикальном направлении. Внутренний ремень 50 соединяется с язычком 40 в пряжке 52 на одной стороне в продольном направлении (верхняя сторона) и соединяется с возможностью вращения с элементом на стороне кузова транспортного средства, таким как кузов транспортного средства или сиденье 10 транспортного средства, на другой крайней стороне (нижней стороне). Внутренний ремень 50 включает в себя FL-механизм 54 в качестве "FL-механизма на стороне пряжки". Как может быть понятно из другой части описания этого варианта осуществления, в этой спецификации, элемент, который включает в себя пряжку и соединяется с элементом на стороне кузова транспортного средства, называется внутренним ремнем. Следовательно, элемент, который не включает в себя элемент в форме удлиненного ремня типа тканого ремня как в этом варианте осуществления, также соответствует внутреннему ремню.

FL-механизм 54 включает в себя корпус 56. Корпус 56 включает в себя размещающую часть 58, в которой располагаются деформируемая трубка 62 и сдавливающий элемент 66, который должен быть описан позже, и анкерное крепление 60, присоединенное к элементу на стороне кузова транспортного средства. Анкерное крепление 60 имеет отверстие 60A для вставки вала. Внутренний ремень 50 соединяется с возможностью вращения с элементом на стороне кузова транспортного средства с помощью отверстия 60A для вставки вала.

Размещающая часть 58 формируется целиком с анкерным креплением 60. Размещающая часть 58 формируется так, чтобы выступать в одну сторону в поперечном направлении сиденья (внутреннюю сторону в поперечном направлении транспортного средства) относительно анкерного крепления 60 в форме плоской пластины. Другими словами, размещающая часть 58 располагается на внешней стороне в поперечном направлении сиденья относительно воображаемой плоскости, определенной анкерным креплением 60 в форме пластины. Размещающая часть 58 имеет форму практически прямоугольного параллелепипеда.

FL-механизм 54 включает в себя деформируемую трубку 62. Деформируемая трубка 62 предусматривается внутри корпуса 56. Деформируемая трубка 62 протягивается в продольном направлении внутреннего ремня 50 и имеет форму трубки с четырехугольным поперечным сечением и формируется так, чтобы иметь постоянную толщину пластины от верхнего конца до нижнего конца. Верхний конец деформируемой трубки 62 соединяется с верхней стенкой 58T корпуса 56, а нижний конец деформируемой трубки 62 располагается с интервалом относительно нижней стенки 58B корпуса 56.

FL-механизм 54 включает в себя трос 64, соединенный с пряжкой 52. Один конец (верхний конец) троса 64 соединяется с пряжкой 52, в то время как другой конец вставляется в корпус 56 через сквозное отверстие 58A, сформированное в верхней стенке 58T корпуса 56. Сквозное отверстие 58A верхней стенки 58T сообщается с внутренностью деформируемой трубки 62, и трос 64 проходит через внутренность деформируемой трубки 62. Сдавливающий элемент 66 устанавливается на другом конце (нижнем конце) троса 64.

В частности, сдавливающий элемент 66 имеет отверстие 66A для вставки, чтобы трос 64 проходил через него. Трос 64 проходит через отверстие 66A для вставки сдавливающего элемента 66, и зацепляющий элемент 68 закрепляется на другом конце (нижнем конце) троса 64. Таким образом, сдавливающий элемент 66 предохраняется от выхода с другой крайней стороны троса 64.

Отверстие 66A для вставки сдавливающего элемента 66 протягивается сквозь сдавливающий элемент 66 в вертикальном направлении. Поперечное сечение сдавливающего элемента 66, ортогональное вертикальному направлению, имеет четырехугольную форму, аналогичную форме поперечного сечения деформируемой трубки 62. Сдавливающий элемент 66 формируется так, чтобы расширяться постепенно от верхнего конца к нижнему концу. Таким образом, боковая поверхность 66S сдавливающего элемента 66 является плоской поверхностью, наклоненной в направлении от центральной оси сдавливающего элемента (в этом варианте осуществления, от его участка, где проходит трос 64), в то же время расширяясь от верхнего конца к нижнему концу сдавливающего элемента 66.

Участок сдавливающего элемента 66 на верхней стороне располагается внутри деформируемой трубки 62. С другой стороны, участок сдавливающего элемента 66 на нижней стороне располагается снаружи деформируемой трубки 62 (на нижней стороне деформируемой трубки 62). Боковая поверхность 66S сдавливающего элемента 66 находится в соприкосновении с нижним концом деформируемой трубки 62. В частности, вся окружность деформируемой трубки 62 на нижнем конце находится в соприкосновении с наклоненной боковой поверхностью 66S сдавливающего элемента 66.

Описание срабатывания FL-механизма

Далее будет описано срабатывание FL-механизма 54.

Например, когда происходит форма столкновения, такая как лобовое столкновение, в котором пассажир движется по направлению к передней стороне сиденья, пряжка 52 подвергается большой нагрузке, действующей в направлении отделения пряжки 52 от корпуса 56. Нагрузка передается сдавливающему элементу 66 через трос 64, соединенный с пряжкой 52, вынуждая сдавливающий элемент 66 перемещаться вверх, в то же время деформируя деформируемую трубку 62 (фиг. 2B). Таким образом, энергия поглощается посредством деформации деформируемой трубки 62, и пряжка 52 вытягивается вверх.

В частности, деформируемая трубка 62 деформируется вдоль наклонной боковой поверхности 66S сдавливающего элемента 66. Когда сдавливающий элемент 66 приходит в соприкосновение с верхней стенкой 58T корпуса 56, интервал вытягивания пряжки 52 ограничивается. Размер поперечного сечения сдавливающего элемента 66 на нижнем конце устанавливается так, что деформированная деформируемая трубка 62 приходит в соприкосновение с или находится ближе к корпусу 56 с внутренней стороны.

Характеристика нагрузки FL-механизма 54, т.е., соотношение между интервалом перемещения пассажира во время столкновения и нагрузкой, оказываемой на внутренний ремень 50 (нагрузкой на внутренний ремень), представляется сплошной линией на фиг. 6. Прерывистая линия на фиг. 6 представляет соотношение в случае, когда внутренний ремень 50 не включает в себя FL-механизм.

Как показано на фиг. 6, нагрузка, оказываемая на внутренний ремень на ранней стадии столкновения, увеличивается, когда интервал перемещения пассажира увеличивается. Однако, после достижения верхнего ограничения, например, приблизительно 5,5 кН, нагрузка на внутренний ремень не увеличивается дальше, а остается практически постоянной, даже когда интервал перемещения пассажира увеличивается. Момент времени, в который нагрузка на внутренний ремень достигает приблизительно 5,5 кН, является моментом времени, в который FL-механизм 54 начинает срабатывание. Таким образом, в FL-механизме 54 этого варианта осуществления, когда нагрузка, действующая в направлении вытягивания пряжки 52 (верхнем направлении на фиг. 2A и фиг. 2B), достигает приблизительно 5,5 кН, деформируемая трубка 62 начинает деформироваться посредством сдавливающего элемента 66. После этого пряжка 52 вытягивается, в то время как нагрузка остается практически постоянной (приблизительно 5,5 кН).

Результаты работы

Далее будут описаны результаты работы этого варианта осуществления.

Устройство S трехточечного ремня безопасности этого варианта осуществления является устройством трехточечного ремня безопасности, в котором тканый ремень 20 функционирует в качестве плечевого ремня 20S и поясного ремня 20L, когда язычок 40, установленный на тканом ремне 20 присоединен к пряжке 52. Натяжитель 32 предусматривается на крайнем участке тканого ремня 20 на стороне плечевого ремня 20S. Натяжитель 32 включает в себя PT-механизм и FL-механизм (FL-механизм на плечевой стороне). Таким образом, когда PT-механизм активируется во время столкновения, тканый ремень 20 натягивается, и любое ослабление в тканом ремне 20 может быть устранено. Кроме того, когда FL-механизм на плечевой стороне активируется, чрезмерная нагрузка, оказываемая на грудную клетку пассажира, удерживаемого плечевым ремнем 20S безопасности, может быть уменьшена. Внутренний ремень 50, включающий в себя пряжку 52, также включает в себя FL-механизм 54 (FL-механизм на стороне пряжки). Таким образом, когда FL-механизм 54 на стороне пряжки активируется, чрезмерная нагрузка, оказываемая на талию или грудь пассажира, может быть уменьшена.

Здесь, невключающий в себя PT-механизм, внутренний ремень 50 устройства S трехточечного ремня безопасности может быть изготовлен в компактном размере. Кроме того, электрическое управление, такое как зажигание, чтобы активировать PT-механизм, не требуется, что может устранять необходимость в ECU и т.д., чтобы не допускать повышения издержек.

Первоначальная нагрузка FL-механизма 54 на стороне пряжки устанавливается больше первоначальной нагрузки FL-механизма на плечевой стороне. Эта настройка предоставляет возможность эффективной активации FL-механизма на плечевой стороне по сравнению с тем, когда первоначальная нагрузка FL-механизма на стороне пряжки устанавливается почти равной или меньше первоначальной нагрузки FL-механизма на плечевой стороне. В результате, и FL-механизм на плечевой стороне, и FL-механизм 54 на стороне пряжки могут эффективно активироваться, чтобы соответствующим образом уменьшать нагрузку, оказываемую на грудную клетку пассажира. В частности, даже во время столкновения, такого как косое столкновение, в котором пассажир движется наклонно к передней стороне наматывателя (в данном варианте осуществления предусмотренного на внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства), и FL-механизм на плечевой стороне, и FL-механизм 54 на стороне пряжки могут быть эффективно активированы, чтобы подходящим образом защищать пассажира.

Первоначальная нагрузка FL-механизма на стороне пряжки устанавливается в диапазоне предпочтительно 1,3-2,2-кратной, а более предпочтительно, 1,5-2,0-кратной первоначальной нагрузки FL-механизма. С первоначальной нагрузкой FL-механизма 54 на стороне пряжки, заданной таким образом в соответствующем диапазоне относительно первоначальной нагрузки FL-механизма на плечевой стороне, FL-механизм на плечевой стороне и FL-механизм 54 на стороне пряжки могут быть эффективно активированы.

В этом варианте осуществления FL-механизм 54 на стороне пряжки располагается между пряжкой 52 и позицией анкерного крепления внутреннего ремня 50 (отверстие 60A для вставки вала анкерного крепления 60). Таким образом, FL-механизм 54 на стороне пряжки является таким компактным, что он может быть соответствующим образом применен даже к структуре, в которой центральная консоль предусматривается на боковой стороне сиденья (сиденья 10 транспортного средства), к которому применяется устройство S трехточечного ремня безопасности.

Второй вариант осуществления

Далее будет описано устройство трехточечного ремня безопасности согласно второму варианту осуществления. Во втором варианте осуществления конфигурация внутреннего ремня 150 отличается от конфигурации внутреннего ремня 50 первого варианта осуществления.

Фиг. 4A и фиг. 4B показывают внутренний ремень 150 второго варианта осуществления. FL-механизм 154 внутреннего ремня 150 второго варианта осуществления включает в себя крепежный кронштейн 70 в качестве "деформируемой пластины". Крепежный кронштейн 70 выполняется из металла и имеет форму пластины. Отверстие 70A для вставки вала формируется на нижнем конце крепежного кронштейна 70. Вал (не показан) проходит сквозь отверстие 70A для вставки вала, и крепежный кронштейн 70 присоединяется к элементу на стороне кузова транспортного средства так, чтобы иметь возможность поворачиваться вокруг вала, протягивающегося практически в поперечном направлении сиденья.

Продолговатое отверстие 72, в которое устанавливается сдавливающий штифт 76, который должен быть описан позже, и продольное направление которого ориентируется в вертикальном направлении, формируется в области крепежного кронштейна 70 над отверстием 70A для вставки вала. Конкретная конфигурация продолговатого отверстия 72 будет описана позже.

FL-механизм 154 включает в себя кронштейн 74 пряжки в качестве "трубчатого элемента", который соединяется с пряжкой 52. Кронштейн 74 пряжки имеет трубчатую форму с прямоугольным поперечным сечением. Участок крепежного кронштейна 70 располагается внутри кронштейна 74 пряжки.

Отверстие 74A для поддержки штифта формируется в кронштейне 74 пряжки. Отверстие 74A для поддержки штифта протягивается сквозь пару противоположных боковых стенок 74S кронштейна 74 пряжки. Сдавливающий штифт 76 проходит сквозь отверстие 74A для поддержки штифта, и оба боковых участка сдавливающего штифта 76 в его осевом направлении соответственно поддерживаются на боковых стенках 74S кронштейна 74 пряжки. Промежуточный участок сдавливающего штифта 76 в осевом направлении устанавливается в участке продолговатого отверстия 72 крепежного кронштейна 70.

Фиг. 5A показывает крепежный кронштейн 70 как единый компонент. Продолговатое отверстие 72 включает в себя установочную часть 72A, в которую устанавливается сдавливающий штифт 76, и деформируемую часть 72B. Установочная часть 72A формируется в размере, соответствующем размеру промежуточного участка сдавливающего штифта 76 в осевом направлении. С другой стороны, деформируемая часть 72B формируется так, чтобы иметь размер по ширине (в горизонтальном направлении на фиг. 5A) меньше диаметра промежуточного участка сдавливающего штифта 76 в осевом направлении. Таким образом, сдавливающий штифт 76 обычно устанавливается в установочную часть 72A продолговатого отверстия 72 так, чтобы не перемещаться.

Описание срабатывания FL-механизма

Далее будет описано срабатывание FL-механизма 154.

Например, когда происходит форма столкновения, такая как лобовое столкновение, в котором пассажир движется по направлению к передней стороне сиденья, сначала, PT-механизм натяжителя 32 активируется, так что тканый ремень 20 натягивается с плечевой стороны, и любое ослабление в тканом ремне 20 устраняется. Далее, когда пассажир пытается двигаться по направлению к передней стороне сиденья по инерции, сильное натяжение прикладывается к плечевому ремню 20S и поясному ремню 20L, удерживающим этого пассажира. Затем, пряжка 52 подвергается нагрузке, объединяющей нагрузку от плечевого ремня 20S и нагрузку от поясного ремня 20L, т.е., большую нагрузку, действующую в направлении отделения пряжки 52 от крепежного кронштейна 70 (см. стрелку F на фиг. 4A). Эта нагрузка передается сдавливающему штифту 76 через кронштейн 74 пряжки, присоединенный к пряжке 52, вынуждая сдавливающий штифт 76 перемещаться вверх, в то же время деформируя деформируемую часть 72B продольного отверстия 72. Таким образом, энергия поглощается посредством деформации продольного отверстия 72 (крепежного кронштейна 70), и пряжка 52 вытягивается вверх. FL-механизм 154 может также реализовать характеристику нагрузки, показанную на фиг. 6.

Модифицированный пример характеристики нагрузки FL-механизма 54

Характеристика нагрузки FL-механизма (соотношение между интервалом перемещения пассажира и нагрузкой, оказываемой на внутренний ремень во время аварии) может быть изменена на характеристику нагрузки, которая показана на фиг. 7.

Как показано на фиг. 7, в модифицированном примере характеристики нагрузки, нагрузка, оказываемая на внутренний ремень, увеличивается, когда интервал перемещения пассажира увеличивается на ранней стадии столкновения. В момент времени, когда нагрузка, оказываемая на внутренний ремень, достигает приблизительно 7 кН, например, нагрузка, оказываемая на внутренний ремень, прекращает увеличиваться. Момент времени, в который нагрузка, прикладываемая на внутренний ремень, достигает приблизительно 7 кН, является моментом времени, в который FL-механизм 54 начинает срабатывание. Когда интервал переднего перемещения пассажира дополнительно увеличивается, нагрузка, оказываемая на внутренний ремень, уменьшается до приблизительно 5,5 кН, например. После этого нагрузка остается приблизительно равной 5,5 кН, даже когда интервал перемещения пассажира увеличивается.

Как было описано выше, в модифицированном примере характеристики нагрузки, первоначальная нагрузка устанавливается большой (приблизительно 7 кН), а нагрузка после этого во второй половине срабатывания устанавливается небольшой (приблизительно 5,5 кН). Таким образом, нагрузка FL-механизма на стороне пряжки устанавливается, чтобы становиться меньше во второй половине его срабатывания, чем на ранней стадии срабатывания. В результате, на ранней стадии столкновения, когда нагрузка, оказываемая на плечевой ремень 20S, начинает увеличиваться, нагрузка FL-механизма 54 на стороне пряжки становится большой (первоначальная нагрузка: около 7 кН), так что грудная клетка пассажира надежно удерживается на ранней стадии столкновения. Затем, во второй половине столкновения, когда нагрузка, оказываемая плечевым ремнем 20S на грудную клетку пассажира, становится большой, когда пассажир движется, нагрузка FL-механизма 54 на стороне пряжки уменьшается (приблизительно до 5,5 кН), чтобы соответственно уменьшать нагрузку, оказываемую на грудную клетку пассажира.

Например, FL-механизм, имеющий такую характеристику нагрузки, может быть реализован посредством изменения структуры деформируемой трубки 62 FL-механизма 54 первого варианта осуществления на структуры, показанные на фиг. 3A и фиг. 3B или посредством изменения структуры крепежного кронштейна 70 FL-механизма 154 второго варианта осуществления на структуры, показанные на фиг. 5B и фиг. 5C.

Модифицированные примеры первого варианта осуществления

Фиг. 3A показывает деформируемую трубку 162 FL-механизма согласно модифицированному примеру 1 первого варианта осуществления. Толщина пластины деформируемой трубки 162 изменяется на границе между впускной частью 162A на нижней стороне и общей частью 162B, которая является частью деформируемой трубки 162, отличной от впускной части 162A. В частности, деформируемая трубка 162 имеет впускную часть 162A на нижней стороне с большой толщиной пластины (толстую часть) и общую часть 162B со сравнительно небольшой толщиной пластины (тонкую часть). Внутренние формы впускной части 162A и общей части 162B являются одинаковыми. С другой стороны, внешняя форма впускной части 162A больше внешней формы общей части 162B. Длина впускной части 162A в осевом направлении деформируемой трубки 162 меньше длины общей части 162B в осевом направлении.

Фиг. 3B показывает деформируемую трубку 262 FL-механизма согласно модифицированному примеру 2 первого варианта осуществления. В отличие от деформируемой трубки 162 модифицированного примера 1, деформируемая трубка 262 модифицированного примера 2 формируется так, чтобы иметь постоянную толщину пластины по всей длине в своем осевом направлении. С другой стороны, форма поперечного сечения деформируемой трубки 262 модифицированного примера 2 изменяется на границе между впускной частью 262A и общей частью 262B. Таким образом, впускная часть 262A деформируемой трубки 262 формируется так, чтобы иметь меньшую форму поперечного сечения (меньший внутренний диаметр и внешний диаметр), чем общая часть 262B.

Также с любой из двух деформируемых трубок 162, 262 модифицированного примера 1 и модифицированного примера 2, на ранней стадии деформации, когда сдавливающий элемент 66 (см. фиг. 2A и фиг. 2B) деформирует впускные части 162A, 262A деформируемых трубок 162, 262, большее количество энергии требуется для деформации, в то время как во второй половине деформации, когда общие части 162B, 262B деформируемых трубок 162, 262 деформируются, меньшее количество энергии требуется для деформации. Таким образом, характеристика нагрузки, показанная на фиг. 7, может быть реализована.

Модифицированные примеры второго варианта осуществления

Фиг. 5B показывает крепежный кронштейн 170 FL-механизма согласно модифицированному примеру 3 второго варианта осуществления. В крепежном кронштейне 170 модифицированного примера 3 форма деформируемой части 72B продолговатого отверстия 72 отличается от формы деформируемой части 72B второго варианта осуществления. Деформируемая часть 72B продолговатого отверстия 72 включает в себя узкий участок 72BA и широкий участок 72BB. Размеры по ширине узкого участка 72BA и широкого участка 72BB, оба устанавливаются меньше диаметра промежуточного участка сдавливающего штифта 76 в осевом направлении. Размер по ширине узкого участка 72BA устанавливается меньше размера по ширине широкого участка 72BB. Узкий участок 72BA формируется в участке деформируемой части 72B рядом с установочной частью 72A, а широкий участок 72BB формируется в участке (общем участке) деформируемой части 72B, отличном от узкого участка 72BA.

В модифицированном примере 3 размер по ширине участка (узкого участка 72BA) деформируемой части 72B рядом с установочной частью 72A, т.е., участка, который деформируется на ранней стадии срабатывания FL-механизма, меньше размера по ширине общего участка (широкого участка 72BB), который является участком деформируемой части 72B, отличным от участка вблизи установочной части 72A. Таким образом, на ранней стадии срабатывания FL-механизма, более значительная нагрузка требуется, чтобы деформировать узкий участок 72BA. С другой стороны, во второй половине срабатывания, нагрузка, требуемая, чтобы деформировать широкий участок 72BB, меньше нагрузки, требуемой, чтобы деформировать узкий участок 72BA. Таким образом, характеристика нагрузки FL-механизма может быть установлена так, что первоначальная нагрузка является большей, а нагрузка во второй половине срабатывания является меньшей.

Фиг. 5C показывает крепежный кронштейн 270 FL-механизма согласно модифицированному примеру 4 второго варианта осуществления. В крепежном кронштейне 270 модифицированного примера 4 форма продолговатого отверстия 72 является такой же, что и форма продолговатого отверстия 72 второго варианта осуществления (см. фиг. 5A). С другой стороны, толщина пластины крепежного кронштейна 270 изменяется в участке части, где формируется продолговатое отверстие 72. В частности, крепежный кронштейн 270 включает в себя основную пластину 270H, имеющую ту же конфигурацию, что и крепежный кронштейн 70 второго варианта осуществления, и дополнительная пластина 270T, которая укладывается на промежуточный участок основной пластины 270H в ее продольном направлении. Продолговатое отверстие 72 формируется так, чтобы протягиваться сквозь основную пластину 270H и дополнительную пластину 270T. Участок продолговатого отверстия 72, в котором толщина пластины увеличивается посредством дополнительной пластины 270T, соответствует установочной части 72A продолговатого отверстия 72 и участку деформируемой части 72B (ее участку рядом с установочной частью 72A).

В модифицированном примере 4 толщина пластины крепежного кронштейна 270 в участке деформируемой части 72B рядом с установочной частью 72A, т.е., участке, который деформируется на ранней стадии срабатывания FL-механизма, больше толщины пластины крепежного кронштейна 270 в общем участке (участке деформируемой части 72B, несоответствующем дополнительной пластине 270T). Таким образом, характеристика нагрузки FL-механизма может быть установлена так, что первоначальная нагрузка является большей, а нагрузка во второй половине срабатывания является меньшей.

Дополнительное описание вышеприведенных вариантов осуществления

В вышеприведенных вариантах осуществления пример, в котором устройство трехточечного ремня безопасности применяется к водительскому сиденью, был описан, но настоящее изобретение не ограничивается этим примером. Устройство трехточечного ремня безопасности настоящего изобретения может также быть применено к переднему пассажирскому сиденью или заднему сиденью или к сиденью транспортного средства, которое располагается по центру в поперечном направлении транспортного средства.

В вышеприведенных вариантах осуществления пример, в котором натяжитель 32 (наматыватель плечевой стороны) предусматривается на нижнем конце средней стойки 16, был описан, но настоящее изобретение не ограничивается этим примером. Наматыватель плечевой стороны может вместо этого быть предусмотрен внутри сиденья транспортного средства.

В вышеприведенных вариантах был описан пример, в котором крайний участок тканого ремня 20 на другой стороне в продольном направлении (стороне поясного ремня 20L) зацепляется на крепежном кронштейне 36, закрепленном на нижнем конце средней стойки 16. Однако, настоящее изобретение не ограничивается этим примером. Например, крайний участок тканого ремня 20 на внешней стороне коленей может вместо этого быть прикреплен к сиденью транспортного средства. Кроме того, крайний участок может быть присоединен к натяжителю (наматывателю на стороне коленей) с PT-механизмом и наматываться во время аварии и т.д.

В вышеприведенных вариантах осуществления был описан пример, в котором язычок 40 устанавливается так, чтобы быть подвижным в продольном направлении тканого ремня 20 (устройство непрерывного трехточечного ремня безопасности), но настоящее изобретение не ограничивается этим примером. Устройство трехточечного ремня безопасности настоящего изобретения может вместо этого быть отдельным устройством трехточечного ремня безопасности, в котором поясной ремень и плечевой ремень формируются посредством отдельных тканых ремней.

Устройство трехточечного ремня безопасности содержит тканый ремень, наматыватель на плечевой стороне, который включает в себя механизм преднатяжителя и механизм ограничителя усилий на плечевой стороне и выполнен с возможностью разматывания крайнего участка тканого ремня на стороне плечевого ремня, язычок, установленный на тканом ремне, и внутренний ремень, включающий в себя пряжку, с которой соединяется язычок, который включает в себя, из механизма преднатяжителя и механизма ограничителя усилий на стороне пряжки, только механизм ограничителя усилий на стороне пряжки. Первоначальная нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки установлена превышающей первоначальную нагрузку механизма ограничителя усилий на плечевой стороне. Нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки установлена так, чтобы становиться меньше во второй половине срабатывания механизма ограничителя усилий на стороне пряжки, чем на ранней стадии срабатывания, при этом нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки остается в первой заданной нагрузке независимо от величины движения пассажира до тех пор, пока величина движения не достигнет заданной величины на ранней стадии срабатывания, и остается во второй заданной нагрузке, которая меньше первой заданной нагрузки, независимо от величины движения, во второй половине срабатывания. Уменьшается нагрузка, оказываемая на грудную клетку пассажира. 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство трехточечного ремня безопасности, содержащее:

тканый ремень, выполненный с возможностью функционирования в качестве плечевого ремня и поясного ремня;

наматыватель на плечевой стороне, который включает в себя механизм преднатяжителя и механизм ограничителя усилий на плечевой стороне и выполнен с возможностью разматывания крайнего участка тканого ремня на стороне плечевого ремня, чтобы обеспечивать возможность вытягивания тканого ремня;

язычок, установленный на тканом ремне; и

внутренний ремень, включающий в себя пряжку, с которой соединяется язычок, причем внутренний ремень включает в себя, из механизма преднатяжителя и механизма ограничителя усилий на стороне пряжки, только механизм ограничителя усилий на стороне пряжки,

при этом первоначальная нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки установлена превышающей первоначальную нагрузку механизма ограничителя усилий на плечевой стороне, отличающееся тем, что:

нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки установлена так, чтобы становиться меньше во второй половине срабатывания механизма ограничителя усилий на стороне пряжки, чем на ранней стадии срабатывания;

при этом нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки остается в первой заданной нагрузке независимо от величины движения пассажира до тех пор, пока величина движения не достигнет заданной величины на ранней стадии срабатывания, и остается во второй заданной нагрузке, которая меньше первой заданной нагрузки, независимо от величины движения, во второй половине срабатывания.

2. Устройство трехточечного ремня безопасности по п. 1, отличающееся тем, что первоначальная нагрузка механизма ограничителя усилий на стороне пряжки установлена в диапазоне 1,3-2,2-кратной первоначальной нагрузки механизма ограничителя усилий плечевой стороны.

3. Устройство трехточечного ремня безопасности по п. 1, отличающееся тем, что механизм ограничителя усилия на стороне пряжки расположен между пряжкой и позицией анкерного крепления, в которой внутренний ремень прикрепляется к элементу на стороне кузова транспортного средства.

4. Устройство трехточечного ремня безопасности по п. 1 или 3, отличающееся тем, что механизм ограничителя усилий на стороне пряжки включает в себя:

корпус;

деформируемую трубку, расположенную внутри корпуса;

трос, соединенный с пряжкой и протягивающийся в корпус и проходящий через деформируемую трубку; и

сдавливающий элемент, присоединенный к тросу на нижнем конце троса,

при этом механизм ограничителя усилий на стороне пряжки выполнен таким образом, что, когда пряжка тянется язычком, сдавливающий элемент движется вверх, в то же время деформируя деформируемую трубку, и вынуждает пряжку вытягиваться, и

нижняя часть деформируемой трубки имеет большую толщину пластины, чем толщина пластины остальной части деформируемой трубки, или имеет меньший внутренний диаметр, чем внутренний диаметр остальной части деформируемой трубки.

5. Устройство трехточечного ремня безопасности по п. 1 или 3, отличающееся тем, что механизм ограничителя усилий на стороне пряжки включает в себя:

деформируемую пластину, в которой формируется продолговатое отверстие,

трубчатый элемент, присоединенный к пряжке, и

сдавливающий штифт, поддерживаемый на обоих концах на трубчатом элементе,

при этом продолговатое отверстие включает в себя установочную часть, в которую устанавливается сдавливающий штифт, и деформируемую часть, имеющую меньшую ширину, чем установочная часть,

механизм ограничителя усилий на стороне пряжки выполнен таким образом, что, когда пряжка тянется язычком, сдавливающий штифт перемещается в продольном направлении продолговатого отверстия, в то же время деформируя деформируемую часть, и вынуждает пряжку вытягиваться, и

ширина участка деформируемой части рядом с установочной частью меньше ширины остального участка деформируемой части, или толщина пластины деформируемой пластины в участке деформируемой части рядом с установочной частью больше толщины пластины деформируемой пластины в остальном участке деформируемой части.

6. Устройство трехточечного ремня безопасности по п. 1 или 3, отличающееся тем, что механизм ограничителя усилий на стороне пряжки включает в себя:

деформируемую пластину, в которой формируется продолговатое отверстие,

трубчатый элемент, присоединенный к пряжке, и

сдавливающий штифт, поддерживаемый на обоих концах на трубчатом элементе,

при этом продолговатое отверстие включает в себя установочную часть, в которую устанавливается сдавливающий штифт, и деформируемую часть, имеющую меньшую ширину, чем установочная часть,

механизм ограничителя усилий на стороне пряжки выполнен таким образом, что, когда пряжка тянется язычком, сдавливающий штифт перемещается в продольном направлении продолговатого отверстия, в то же время деформируя деформируемую часть, и вынуждает пряжку вытягиваться, и

деформируемая пластина включает в себя основную пластину и дополнительную пластину, уложенную на участок основной пластины, так что толщина пластины для деформируемой пластины в участке деформируемой части рядом с установочной частью больше толщины пластины для деформируемой пластины в остальном участке деформируемой части.