[发明专利]包括气体释放开口的安全带预紧式卷收器组件

说明书

本发明提供了一种用于乘用车辆的安全带预紧式卷收器组件。该预紧式组件包括与气体发生器流体连通的管以及设置在其中的驱动元件，该驱动元件响应于气体发生器的致动而沿第一方向行进。驱动元件包括聚合物杆。止动器联接到聚合物杆的端部。在一个示例中，密封构件设置在气体发生器与止动器之间。在另一个示例中，管具有开口，该开口邻近出口以有利于从气体发生器排出气体。

相关申请

本申请要求2017年3月17日提交的名称为“包括气体释放开口的安全带预紧式卷收器组件(SEATBELT PRETENSIONING RETRACTOR ASSEMBLY INCLUDING A GAS RELEASEOPENING)”的美国专利申请号15/461,528的权益，该专利申请的内容据此全文以引用方式并入。

技术领域

技术领域整体涉及用于约束车辆的乘员的安全带约束设备，并且更具体地讲，涉及用于预紧安全带的设备。

背景技术

用于约束车辆座椅中的乘员的安全带约束系统在车辆碰撞情况下降低乘员伤害方面起着重要作用。常规所谓“3点”式安全带约束系统通常具有延伸跨过座椅乘员的骨盆的腰带区段以及跨越上半身的肩带区段，这两个区段由连续长度的安全带织带紧固在一起或形成。腰带区段和肩带区段由固定点连接到车辆结构。通常提供带卷收器以储存带织带，并且带卷收器还可用于在碰撞情况下管理带张力负荷。由乘员手动部署(所谓“主动”类型)的安全带约束系统通常还包括由固定点附接到车辆车身结构的锁扣。附接到带织带的插销板由锁扣接纳以允许带系统被紧固而实现约束，并且被解开以允许从车辆进出。安全带系统在被部署时在碰撞期间有效地约束乘员。

OEM车辆制造商通常为安全带约束系统提供预紧设备，这些预紧设备在车辆的撞击期间或甚至在撞击之前(也称为“预先预紧器”)拉紧安全带以增强乘员约束性能。预紧器消除织带中的松弛并且允许带约束系统在碰撞序列的早期与乘员联接。一种类型的预紧器作用于织带卷收器以拉紧带。目前存在卷收器预紧器的各种设计，包括称为旋转预紧器的类型，该旋转预紧器结合用于生成烟火填料的气体发生器。此类旋转预紧器的示例描述1995年4月11日提交的美国专利号5,881,962、2005年4月27日提交的美国专利申请公布号2006/0243843、2010年7月6日提交的美国专利申请公布号2012/0006925以及2011年8月2日提交的美国专利号7,988,084中，这些专利由本申请的受让人共同拥有并且据此全文以引用方式并入以用于所有目的。一般来讲，烟火填料或其他可燃材料的点火在具有活塞的室中产生气体压力以向驱动元件(诸如活塞、齿条与小齿轮或设置在预紧器管中的一系列球)上施加运动，该系列球与卷收器卷轴链轮接合并且使该卷收器卷轴链轮卷绕以卷收织带。

使用一系列金属球的预紧器的一个问题是完整预紧冲程所需的该系列球的重量以及供应具有严格公差的多个金属球的对应成本。此外，对于使用一系列金属球或基于齿条与小齿轮的系统的预紧器而言，需要同步或离合器特征部确保该系列球或小齿轮充分接合卷收器卷轴链轮。

预紧器的另一个问题已知是低阻力条件，在该条件下，驱动元件将在不经历实质性阻力的情况下到达冲程的终点。如果安全带织带中存在过度松弛，则可发生这种现象。在这些情况下，低阻力使得从驱动元件产生更低量的反向压力。反向压力由驱动元件与链轮之间的接合产生，因此较低的反向压力降低了拖驱动元件的密封元件上的压力。密封元件上降低的压力降低了密封元件被周向地压缩的量。降低的密封能力可引起气体在该系列球的周围从管泄漏。

预紧器的另一个问题是需要在预紧冲程结束时保持卷收器和安全带织带处于锁定条件。当卷收器卷轴未保持锁定时，可发生松回，其允许安全带退绕并且在安全带中重新引入松弛。一种用于保持锁定位置的方法包括保持来自气体发生器的压力超过预紧冲程所需的量。然而，这会增加重量和成本。