專利名稱：非慣性釋放的安全約束帶卡扣的制作方法
技術領域：
本發明總體涉及包括肩部和腰部座椅安全帶的車輛安全約束系 統，尤其涉及包括安放被反向施加偏壓的鎖定或鎖閂機構的卡扣的 約束系統，該鎖定或鎖閂機構是可操作的以在將鎖閂板插入卡扣內 部時彈性地接合鎖閂板的鎖定鉗。鎖閂機構防止了由于車輛事故期 間、例如車輛傾翻時所產生的慣性力而導致的鎖閂板的釋放。鎖閂 板只能通過手動操作滑動釋放元件來釋放，通過手動操作滑動釋放 元件，使得鎖閂機構相對于彼此同時向相反的方向移動至不再接合 鎖閂板的鎖定鉗的位置。
背景技術：
包括座椅安全帶、腰部安全帶、肩部安全帶等的身體約束系統， 因其挽救了本可能在車輛事故中失去的眾多生命而受到信賴。身體 約束系統的正面益處已經得到承認，在美國，所有州都要求使用座 椅安全帶。從起步開始，就有許多創新的進展以便改善車輛身體約束系統的安全性和可靠性。已經在許多方面進行了改進帶和帶材料、將帶 約束系統安裝在車輛內的方式、可以自動調節約束系統以提供合適 張力的方式，以便不但滿足安全標準，而且為乘客提供一定的舒適 性，并進一步改進與這樣的系統相關聯的鎖定裝置和安全帶卡扣的 安全性。大多數傳統的車輛身體約束系統結合了安全帶，該安全帶或者交 叉在腰部的前面，或者對角地交叉過車輛駕駛員或乘客的身體，交 叉的方式使得不會不利地妨礙到人的頸部區域。通過包括安全帶卡 扣的鎖閂組件保持安全帶，由安全帶攜帶的鎖閂板可以插入到所述 安全帶卡扣內，以便自動鎖定到卡扣上，卡扣通常被錨固到車輛框 架上。傳統的系統一般利用兩種類型的釋放機構，用于從卡扣外殼移除 鎖閂板，以便駕駛員和乘客可以下車。笫一或側面釋放系統包括操 作釋放按鈕，所述操作釋放按鈕通常以一角度被彈性地向外施力， 垂直于插入到卡扣外殼內的鎖閂板的軸線或插入路線。第二種傳統 的釋放系統被稱為端部釋放系統，其包括用于從卡扣外殼釋放鎖閂 板的操作桿或按鈕，該操作桿被安裝在卡扣外殼的一端。當前，事實上，在機動車輛中用于身體約束系統的所有類型的鎖 閂機構在受到由碰撞、傾翻和其它類型的車輛失控導致的各種情況 下可能產生的的至少一種模式的慣性力時，都容易提前釋放。側面釋放鎖閂組件或機構，在工業中被稱為類型1和類型6,在受到車輛碰撞或傾翻期間施加于卡扣后側的側向力時會借助慣性釋放。這樣的鎖閂組件還會被在事故、碰撞或傾翻期間意外壓下按鈕的車內物體強制接合的釋放按鈕釋放，從而過早地破壞約束系統的效用，給使用該系統的人帶來嚴重或致命的傷害。舉例來說，如果人的臀部在事故期間碰到卡扣框架的后側，當碰擊力程度相對于卡扣框架的加速度和位移足以引起鎖閂質量的慣性時，接合座椅安全帶的鎖閂板的內部鎖閂將能夠并且會釋放，從而壓縮板簧和解開卡扣。當遭受到與和這樣的機構相關聯的鎖閂卡爪的鎖定方向相反的向上的力或向上且橫向的力時，尤其是在車輛傾翻期間，考慮到鎖閂板的運動質量和鎖閂板的旋轉釋放方向，端部類型的釋放鎖閂系 統在與之相關聯的釋放按鈕的質量作用下將借助慣性釋放。當乘坐者更趨向于從車輛彈出時，會出現這種向上模式或向上且側向模式 的故障，因而可能導致嚴重的人身傷亡。在授予Magyar的美國專利4， 358， 879中公開了用于座椅安全帶 的端部釋放鎖閂系統的一個例子。該系統使用了一種釋放按鈕，與 在側面釋放系統中被側向推壓的情況相對，按下釋放按鈕即可釋放 鎖閂板。事實上，所有的端部釋放卡扣，通常被稱作類型n卡扣，都是利 用過中心(over-the-center )機構進行操作，所以實際的鎖閂或者 使用相當弱的壓縮彈簧或者使用板簧提供鎖閂力。所謂的"用于鎖 閂的鎖，，是遵循"L"形軌跡的桿或條，其中，鎖桿在鎖閂運動的方 向上跨卡扣框架側向移動，然后沿"L"的腿部垂直地移動，并在鎖 閂越過中心到達其鎖閂位置之后移動到鎖閂后面。依照推測，該運
動將鎖定鎖閂，使之不能在作用于卡扣框架的側向力的作用下側向 移動，該側向力將借助慣性相對于卡扣框架側向移動鎖閂。但是，端部釋放卡扣具有釋放按鈕、釋放滑塊、鎖定桿(銷)鎖 閂和兩個壓縮彈簧，所有這樣都具有質量。其中一個彈簧側向致動 鎖閂，另一個彈簧作用在鎖閂板上，以使鎖定邊緣與鎖閂表面或鎖 閂"卡爪(d0g)"保持接觸，并對釋放按鈕施加向上的力。當鎖閂 按鈕被壓下時，該彈簧還用于從卡扣彈出鎖閂板，解除鎖閂。當作用在卡扣上的垂直力、或有足夠的垂直分量的力一 諸如在傾 翻時沖擊車輛底部產生的力一足夠大時，卡扣鎖閂將釋放。這些卡扣的設計使得，力的垂直(縱向)和水平(橫向)分量將引起提前 釋放。在很多情況下，垂直向上的力使得同樣大小的垂直向下的慣 性力作用到釋放按鈕和相關部件上，這使得釋放按鈕和相關部件在 它們的質量和加速度的作用下相對于卡扣框架在向下(釋放)的方向上移動。當釋放機構的部件靠近鎖定"L"槽縫的彎頭時，鎖定銷 或桿將遵循槽縫路徑，釋放這些慣性力作用著的鎖閂和壓縮彈簧， 彈出鎖閂板。種各樣可預見的來源和方向，并且總是遵循牛頓定律。這些力中的 一些是a) 在車輛傾翻期間沖擊地面引起的、作用于車輛并因此作用于 卡扣組件的垂直至側向力；b) 車輛路線內的另一車輛、固定物體或其它活動物體對車輛沖擊引起的、作用于車輛并因此作用于卡扣組件的垂直至側向力；c) 車輛內部的物體、例如乘坐者或自由物體作用于卡扣組件上的垂直至水平力；d) 被傳遞至車輛內部的物體中、例如駕駛員與乘客之間或車輛 乘坐者之間的中央操縱臺內，而作用于卡扣組件上的垂直至水平 力；和e) 由應急操縱環釋放以及肩帶安裝的氣囊等引起的沖擊產生 的、作用于鎖閂板和釋放機構質量的垂直至水平力，其中，肩帶/腰 部帶上的張力突然被繃緊或釋放，在卡扣、鎖閂板和釋放機構質量 內產生大的、近乎縱向的沖擊力，其足以使釋放機構部分的質量的
加速度產生大于作用在釋放機構質量上的釋放機構彈簧力的慣性 力。鎖閂板重量從約2盎司到5盎司，這取決于其為滑動、部分滑 動還是滑動鎖定鎖閂板。卡扣的釋放部件(按鈕、滑塊、鎖定銷等) 的重量(質量)是鎖閂板重量的一小部分。端部釋放卡扣存在的動態問題在于，當存在作用于卡扣的向上的 力或力的向上分量或者由穿過鎖閂板的座椅安全帶的突然張力加栽 /卸載引起的向下的沖擊時，鎖閂板質量施加向下的慣性力或沖擊， 其朝著開閂位置向下驅動開閂機構，促使開閂機構質量向下，從而 使鎖閂釋放。由于作用于卡扣框架的加速力的作用，在與開閂方向 相反的方向上，所有作用于卡扣的水平或側向力合成在一起開閂。實際上，上述失效模式是傳統車輛約束系統的所有傳統側面釋放 鎖閂機構和端部釋放鎖閂機構所固有的。側面釋放卡扣系統一般較 為簡單，并具有較少的活動部件，因而構造和安裝更為低廉，而端 部釋放系統較復雜，具有多個活動部件，因而制造更加昂貴。鑒于上文所述，仍然需要進一步改進車輛的身體約束安全帶系統 的可靠性和有效性，以保證與之相關聯的鎖閂機構在由事故和碰撞 期間引起的、或由諸如操作者錯誤或車輛設備故障這樣的車輛失控 引起的基本所有類型的車輛運動期間，不能被意外地釋放。進一步 還需要改進車輛的身體約束系統，使之容許鎖閂組件被更可靠地、 更經濟地構建。在申請人的在先美國申請序列號1 0/462, 7 38中，其全部內容在 此引入作為參考，其公開了一種安全帶約束系統，該系統防止安全 帶約束系統的鎖閂或鎖定機構在車輛事故期間由于可能指向鎖閂組 件的慣性力而釋放。依照該發明，各卡扣包括第一鎖閂機構，所述 第 一鎖閂機構包括可在將鎖閂板插入卡扣外殼內部時接合在鎖閂板 的開口內的鎖閂卡爪。通過兩個同等承壓且相反取向的按鈕釋放機 構，將鎖閂機構強制地保持與鎖閂板接合。釋放機構通過彈性元件、 例如彈簧連接在一起，這樣，所有傾向于向卡扣內部按下其中一個 釋放按鈕以實施鎖閂板的釋放的力都將大小相等方向相反的力作用 在相對的釋放按鈕上，以將其維持在鎖定位置，從而防止鎖閂板從 卡扣釋放。根據該結構，大小相等方向相反的力必須同時施加到每
個釋放按鈕上，以便使鎖閂相對于鎖閂機構凸輪轉動，從而容許鎖 閂板退出。在申請人的在先美國申請序列號10/669， 381中，其全部內容也 在此引入作為參考，該發明公開的實施例中設置了滑塊形式的鎖閂 機構，滑塊在限定通道的一對固定導塊之間被強制引導，鎖閂機構 逆著在其間延伸的彈簧或其它彈性元件在通道內往復運動，以便對每個鎖閂機構施加大小相等方向相反的偏壓力。鎖閂機構的每個滑 塊還包括鎖定卡爪，當鎖閂板插入到卡扣外殼內部時，鎖定卡爪可 以與鎖閂板的分為二支的鉤鉗相接合，從而將鎖閂板保持在鎖定位 置。滑塊還包括錐形凸輪面，所迷錐形凸輪面從鎖定卡爪朝各滑塊 的相對端沿卡扣外殼的中心縱向軸線向內延伸。在該實施例中，單 個縱向滑動釋放元件被用于建立大小相等方向相反的力，以將鎖閂 機構從第一鎖定位置移動到第二釋放位置。滑動元件的前端包括兩 個間隔開的腿，所述腿設計成協同接合與每個滑塊相關聯的凸輪 面。為了釋放鎖閂機構與鎖閂板的鎖定鉗的接合，手動向卡扣外殼 內推壓釋放元件，其中，腿接合滑塊的凸輪面，從而逆著在其間延 伸的彈簧或其它彈性元件彼此相向地推壓它們，從而將鎖閂機構移動到第二釋放位置。 發明內容本發明涉及尤其適用于汽車及其它車輛的身體約束系統，其包括 用于鎖閂和保持安裝到座椅或安全帶的腰部帶上的鎖閂板的卡扣， 所述卡扣的操作與申請序列號1 0/669, 381中公開的卡扣在動作上 相顛倒。在本發明中， 一旦將鎖閂板插入到卡扣內部，鎖閂板就由 一對在相反方向上被相等地偏壓的強制相反定向的鎖閂機構接合。 這樣，如果在將任一鎖閂機構從接合鎖閂板的鎖定位置移動到釋放 鎖閂板的解鎖位置的方向上，對該鎖閂機構施加慣性力，則相反的大 小相等的慣性力將指向相對的鎖閂機構，從而保持相對的鎖閂機構 與鎖閂板的接合。只能通過在彼此遠離的方向上同時移動凈皮反向偏 壓的鎖閂機構，才能從卡扣釋放鎖閂板。因而，不能通過施加可能 作用在卡扣上的慣性力而同時釋放兩個鎖閂機構。約束系統的安全帶組件設置有具有單個向前延伸的鎖定鉗的鎖
閂板，在插入鎖閂板時鎖定鉗可接收在卡扣內部。所述鎖定鉗具有 相反取向的鉤，該鉤設計成在鎖閂板插入期間可動地接合被反向偏 壓的鎖閂機構，使得與各鎖閂機構相關聯的鎖定卡爪接合鎖定鉗的 鉤端，從而防止鎖閂板的移除。該對鎖閂機構可滑動地安裝在卡扣內部，并由分開的彈性元件或 彈簧偏壓，通常情況下，彈性元件或彈簧將鎖閂機構推壓至強制地 接合和保持鎖閂板的鎖定鉗的最內部位置或第一鎖定位置。此外， 卡扣包括手動操作的釋放機構，所述釋放機構能夠有效地將各個被 反向偏壓的鎖閂機構彼此遠離地推壓至第二釋放位置，在第二釋放 位置，撤銷與其相關聯的鎖定卡爪與鎖閂板的鎖定鉗的接合，這樣， 鎖閂板可以從卡扣退出。鎖閂機構為滑塊形式，滑塊在其間限定一通道的分開的固定導塊 對之間被強制引導，鎖閂機構逆著彈簧或其它彈性元件在通道內往 復運動，所述彈簧或其它彈性元件對每個鎖閂機構施加大小相等方 向相反的偏壓力，彼此相向地推壓它們。鎖閂機構的每個滑塊還包 括鎖定卡爪，當鎖閂板插入到卡扣外殼內部時，鎖定卡爪可以與鎖 閂板的鉗的鉤端相接合，從而將鎖閂板保持在鎖定位置。每個滑塊 還包括錐形凸輪面，所述錐形凸輪面從鎖定卡爪向其相對端沿卡扣 外殼的中心縱向軸線向內延伸。釋放按鈕與滑動釋放元件的后部一體形成，并從該后部向上延 伸。滑動元件的主體尺寸設計成可以被引導地容納在卡扣內框架形 成的一對通道內。滑動元件的前端包括單個突起，所述突起設計成 在與每個滑塊相關聯的凸輪面之間協同接合。為了解除鎖閂機構與 鎖閂板的鎖定鉗的接合，手動向卡扣內推壓滑動釋放元件，其中， 突起接合滑塊的凸輪面，從而逆著彈簧或其它彈性元件同時推壓它 們彼此遠離，將鎖閂機構移動到外部位置或第二釋放位置.定桿。鎖定^包括外部阻擋凸緣，外部阻i凸緣通常情況下與鎖閂 機構間隔開，但是，當有傾向于驅動滑動釋放機構至釋放位置的外 力軸向作用于卡扣時，外部阻擋凸緣是可動的，以阻止鎖閂才幾構移 動到釋放位置。這樣，鎖閂機構不能意外地移動而釋放鎖閂板。本發明的首要目標是提供一種供與車輛相關聯的腰部帶和肩帶使用的安全約束系統，其包括具有鎖閂機構的卡扣，所述卡扣不能 因為在例如包括傾翻的車輛事故期間產生的、作用于其部件的慣性 力而釋放。而本發明的另一個目的是提供用于座椅安全帶約束系統的鎖閂 和鎖定機構，其可按照物理學的牛頓定律進行操作，以便對于每個 作用，都存在大小相等方向相反的反作用，這樣，其中一個系統的 鎖閂板不能從卡扣釋放，除非相反方向的力作用于與每個約束系統 相關聯的被反向偏壓的鎖閂機構上。本發明的另一個目的是提供非慣性釋放約束卡扣，以供機動車輛 等所用類型的座椅安全帶約束系統使用，其中與每個卡扣相關聯的 鎖閂機構由最小數量的活動部件構成，從而減少部件故障的危險， 同時降低生產成本。


參考在附圖中所示的本發明的實施例，可以更好地理解本發明，其中圖1是本發明的透視圖，其中連接于傳統座椅安全帶的鎖閂板利 用卡扣固定，卡扣通過傳統的錨固帶錨固到車輛上；圖2是類似于圖1的視圖，顯示了圖1的卡扣組件在滑動釋放 元件上向內運動時，鎖閂板被釋放；圖3是圖1和圖2中卡扣組件的頂部平面圖，其中，卡扣的外 殼被移除，以顯示與鎖閂組件和滑動釋放元件相關聯的操作部件；圖4是類似于圖3的的頂部平面圖，但顯示了通過滑動釋放元 件移動至第二外部釋放位置、以容許鎖閂板從卡扣退出的彈性偏壓 鎖閂機構；圖5是從圖3中線5-5截取的剖視圖；圖6是從圖3中線6-6截取的剖視圖；圖7是從圖3中線7-7截取的剖視圖；圖8是從圖3中線8-8截取的剖視圖；圖9是圖3所示的實施例的頂部剖視圖，其中鎖閂滑動釋放元 件被從卡扣移除；圖IO是彈出彈簧組件的放大剖視圖，所述彈出彈簧組件用于在 鎖閂機構移動至圖4所示的打開位置時從卡扣推壓鎖閂板；圖11是類似于圖9的視圖，其顯示了防止在沿卡扣組件的延長軸線A-A軸向施加力的情況下意外釋放鎖閂機構的u形滑動鎖；和 圖12是類似于圖11的視圖，但是，其顯示了位于用于鎖閂機構的u形鎖上方的適當位置的滑動釋放元件，并示出了當u形鎖防止鎖閂機構向外運動時，滑動釋放元件如何能不被沿軸線A-A軸向施加以移動至第二外部釋放位置的力移動。
具體實施方式
繼續參照附圖，所示的本發明的非慣性釋放約束卡扣組件20用 于機動車輛中的座椅安全帶約束系統。約束系統包括肩帶和腰部帶 形式的座椅安全帶21，座椅安全帶21連接于鎖閂板22，鎖閂板22 具體設計成能與卡扣24協同使用。鎖閂板22包括其中具有開口槽 23的外部主體部分，帶貫穿該開口槽23延伸，鎖閂板22還包括可 引導地接收在卡扣內的內部主體部分，內部鎖定鉗25從該內部主體 部分延伸。鎖定鉗包括相反取向、向外伸出的鉤端部分27和28，以 便與安裝在卡扣24內部的鎖閂機構協同作用。如圖所示，端部是錐 形的，原因在下文將更加詳細地描述。卡扣24包括大體上覆蓋著金屬框架31并固定到金屬框架31上 的外殼30，金屬框架31的一端通過錨固帶32連接到車輛上。卡扣 在其相對端或前端包括用于容納鎖閂板22的開口 34。參照圖3-12，為了更加清楚地顯示卡扣和鎖閂板的內部，移除 卡扣的外殼30。具體參照圖3-8,卡扣框架31包括一對大體上u形 的側壁部分36和37，側壁部分36和37限定了用于在將鎖閂板22 插入到卡扣前面的開口 34時引導和接納鎖閂板22的通道38。本發明的卡扣組件具體設計成能結合鎖閂機構，鎖閂機構能夠防 止可能由作用在卡扣上的慣性力引起的鎖閂板的釋放，例如在乘客 身體的一部分沒有從卡扣釋放鎖閂板的意圖時發生車輛傾翻或其它 車輛事故的情況下。這樣的力可以通過偶然接合與本發明相關的釋 放按鈕的物體施加，或者通過將力指向卡扣外殼而施加，這往往會 使鎖閂組件從鎖定位置移出。在這點上，本發明的約束系統特別地 提供了被反向偏壓的鎖閂機構，這樣，大小相等方向相反的力必須
同時施加到該對鎖閂機構上，才能將它們移動至釋放位置，鎖閂板才能夠從卡扣24移除。如圖3、 4、 9、 11和12所示，鎖閂機構40和41為滑塊形式， 滑塊安裝在兩對固定導塊43、 44和45、 46之間限定的引導通道42 內。導塊通過貫穿卡扣框架31的底壁47延伸的鉚釘或其它合適的 緊固件(未顯示)不動地固定到卡扣框架31上。如圖12中虛線所示，導塊4 3、 44、 45和46的每個內表面均包 括槽縫47，在槽縫47中容納從鎖閂機構40和41的各個側面延伸的 引導元件或翼片48。與每個鎖閂機構相關聯的槽縫和引導翼片防止 鎖閂機構相對于兩組相對導塊之間限定的引導通道42位移，并限制 鎖閂才幾構相對于彼此的向內運動和向外運動。繼續參照圖12，每個鎖閂機構40和41還包括以虛線顯示的開 口 50,以便容納與各個鎖閂機構相關聯的彈性元件、例如巻簧52的 一端。每個彈簧的相對端可靠地承座在卡扣框架31的內壁上，這樣， 各個彈簧52施加彈性力，將鎖閂機構40和41朝向彼此推壓，如圖 3所示。各彈簧向鄰接的鎖閂機構施加同樣大小的力，這樣，必須有 同樣的力同時施加到兩個鎖閂機構40和41上，才能將它們推壓至 外部位置或釋放位置，如圖4所示。在圖4中，所示的鎖閂板22的鎖定鉗25被插入，以便對鎖閂 機構的內表面施加大小相等方向相反的力，使鎖閂機構同時分離至 第二開啟位置。鎖閂機構40和41的內表面53和54分別限定或終 止在邊緣鎖定卡爪55和56處，當鎖閂機構40和41被推壓至內部 鎖定位置以將鎖閂板22固定在卡扣24內部時，邊緣鎖定卡爪55和 56分別與鎖閂板22的鎖定鉗25的鉤27和28相接合。在卡扣24內部還裝有導向板55，其安裝到卡扣框架31上，導 向板55例如通過鉚釘、螺釘或其它緊固件(未顯示)固定到卡扣框 架31的后壁37上，參見圖6-8。該板55大體上繞導塊43、 44、 45 和46并在導塊與卡扣框架的側面36和37之間延伸，其為鎖閂板22 和它的鉗25提供了支撐面。為了從卡扣24釋放鎖閂板22,本發明引入了滑動釋放元件60， 其在由卡扣框架31的側壁36和37限定的相對通道38內被可動地 引導。如圖3所示，滑動釋放元件承座在鎖閂板和鎖閂鉗上，以便
可以朝向和遠離相對鎖閂機構40和41之間的空間滑動。滑動釋放 元件優選由塑性材料、例如高密度聚乙烯材料(HDPE)形成，滑動 釋放元件包括具有一體形成的按鈕61的主體部分，按鈕61從主體 部分的一端向上延伸，如圖3、 6和12所示。滑動釋放元件的相對端包括具有前端的中心突起62，前端在63 和64處為錐形，以便分別與鎖閂機構40和41的錐形或傾斜內表面 53和54協同接合。這樣，當滑動釋放元件位于如圖3所示的第一位 置時，中心突起62處于沒有分開鎖閂機構40和41的位置，因而鎖 閂板22的鎖定鉗25被鎖閂機構40和41保持接合。但是，當通過 接合按鈕61而使得滑動元件向卡扣內移動至如圖4所示的位置時， 突起62的傾斜端63和64逆著彈簧52推壓鎖閂機構40和41，將 它們同時向外推壓至第二或釋放位置，從而從卡扣24釋放鎖閂板 22。為了使滑動釋放元件60回復到其第一非釋放位置，如圖3所 示， 一對復位彈簧65和66安裝在導塊44和46與滑動釋放元件的 內邊緣48之間。當向內推壓滑動釋放元件以使鎖閂機構40和41移 動到第二或外部釋放位置時，彈簧65和66被壓縮。 一旦從外殼拉 出鎖閂元件22，彈簧就自動地使滑動釋放元件移動至如圖3所示的 最外部位置。為了進一步幫助從卡扣24中彈出鎖閂板22，彈出機構70設置 在卡扣內部。具體參照圖10，彈出機構70包括外殼71，外殼71中 安裝有彈出活塞72，彈出活塞72由安裝在外殼71與活塞72之間的 巻簧73彈性地推壓。活塞包括相對的引導翼片74，其在外殼71中 的相對槽縫75中被可滑動地引導，并限制活塞72在相對槽縫界限 之內的運動。為了在卡扣24內強制地引導滑動釋放元件60，相對的槽縫80 被設置在滑動釋放元件主體的相對側壁中，在圖3中僅顯示了一個 槽縫80。鉚釘81從卡扣框架31的側壁向內延伸，從而引導并有效 地限制滑動釋放元件相對于卡扣的向內行進和向外行進，防止滑動 釋放元件從卡扣退出。具體參照圖9、 11和12,本發明引入了大體上u形的鎖定桿82， 鎖定桿82可動地安裝在卡扣24內部，以在有任何慣性力施加到卡
扣組件上的情況下，防止鎖閂機構40和41移動至第二釋放位置， 這樣的作用例如在事故期間是不希望的，其往往會驅動滑動釋放元 件60至將鎖閂相對于彼此開啟的位置。鎖定桿包括一對間隔開的凸 緣76和77，所述凸緣76和77在導塊44和46與卡扣框架31的外 壁36和37之間延伸。 一對彈簧78和79從導塊44和46延伸并接 合鎖定桿82的中心部分83，在正常情況下將其推壓至笫一位置，如 圖9所示，其中凸緣76和77與鎖閂機構40和41間隔開。在該位 置，鎖定桿不能防止鎖閂機構從第一內部鎖定位置移動到第二外部 釋放位置。但是，如果在事故期間被施加力圖向外殼內驅動鎖閂板 22的外部力，該力也將趨向于驅動滑動釋放元件至其內部釋放位 置，這樣的力也將推壓鎖定桿至如圖11和圖12所示的內部阻擋位 置，在該位置，外凸緣46和47阻止鎖閂機構40和41移動至外部 第二釋放位置。這樣，沿卡扣組件的中心軸線A-A作用于卡扣組件 上的外力不能夠意外地釋放與鎖閂板22相關聯的鎖定鉗25。 一旦慣 性力或外力消除，彈簧78和79將推壓鎖定桿82至第一非阻擋位置。具體參照圖1和2，卡扣24的外殼30包括鄰接開口 34的向外 展開部分或,頂部分90，開口 34中容納鎖閂板。穹頂部分在釋放滑 動元件60的升高的按鈕部分61略微上方延伸，以提供在按鈕從其 外部位置移動至最內部釋放位置時用于按鈕的間隙。官頂部分還提 供了對滑動釋放元件的保護，防止對其無意的或意外的致動。前文的描述已經介紹了本發明的優選實施例，示出了本發明的原 理，但本發明不局限于示出的特定實施例。本發明的范圍由包含在 下列權利要求及其等同物之內的所有實施例限定。
權利要求
1、一種用于具有約束帶的車輛的非慣性釋放約束卡扣組件，該卡扣組件包括卡扣，所述卡扣包括框架和至少部分地覆蓋所述框架的外殼，所述卡扣具有前端、后端和相對側面；鎖閂板接收通道，被限定在所述外殼內部；開口，位于所述外殼的所述前端，與所述鎖閂板接收通道連通，并且尺寸設計成在其中容納鎖閂板；鎖閂板，具有鎖定鉗，所述鎖定鉗包括相反取向的端部；一對鎖閂機構，可滑動地安裝在所述外殼內部，以便能在限定于所述外殼內部的引導通道中往復運動，所述引導通道相對于從所述前端延伸至所述后端的所述卡扣的中心縱向軸線橫向延伸；偏壓裝置，設置在所述一對鎖閂機構的相反側，用于在相反方向上朝向彼此推壓所述鎖閂機構至第一內部鎖定位置，在第一內部鎖定位置上，當將所述鎖閂板插入所述外殼中時，所述鎖閂機構能與所述鎖閂板的所述鎖定鉗接合；釋放元件，能與所述鎖閂機構相接合，用于將所述鎖閂機構同時遠離所述卡扣的所述中心軸線向外移動至第二釋放位置，在第二釋放位置上，所述鎖閂機構脫離所述鎖閂板的所述鎖定鉗，使得所述鎖閂板可以從所述外殼移除，所述偏壓裝置始終用方向相反的力朝所述第一內部鎖定位置推壓所述鎖閂機構，使得當其中一個所述鎖閂機構被慣性力朝所述第二釋放位置推壓時，同時，施加的將另一個鎖閂機構保持在其所述第一內部鎖定位置的力增大，這樣，只有在同時施加力使所述鎖閂機構從所述第一內部鎖定位置移動至所述第二釋放位置時，才能釋放所述鎖閂機構。
2、 如權利要求1所述的非慣性釋放約束卡扣組件，其中，用于 同時向外移動所述鎖閂機構至所述笫二釋放位置的所述釋放元件包 括滑動釋放元件，所述滑動釋放元件包括安裝在所述外殼內部的主 體和從所述主體延伸以便能有選擇地接合所述鎖閂機構的突起，所 述滑動釋放元件還包括能有選擇地手動接合以將所述滑動釋放元件 從第一位置推壓至第二位置的按鈕部分，在所述第二位置上，所述 突起將所述鎖閂機構同時相對于彼此向外推壓至所述第二釋放位 置。
3、 如權利要求2所述的非慣性釋放約束卡扣組件，其中，所述 外殼包括,頂部分，該官頂部分用于有選擇地在推壓所述按鈕以使 所述滑動釋放元件移動至所述第二位置時，容納所述按鈕。
4、 如權利要求2所述的非慣性釋放約束卡扣組件，包括彈性地 安裝在所述外殼內部的鎖，所述鎖能在所述鎖閂機構與所述卡扣的 所述相對側面中間移動，以在對所述滑動釋放元件和所述鎖閂板施至所述第二^放位置。 — ； 、''' -
5、 如權利要求4所述的非慣性釋放約束卡扣組件，其中，每個 所述鎖閂機構包括滑塊，所述滑塊包括內部錐形面，當所述鎖閂機 構位于所述第一內部鎖定位置時，所述內部錐形面能由所述鎖定鉗 的其中一個所述端部接合，所述錐形面終止于鎖定卡爪，所述鎖定 卡爪用于接合所述鎖閂板的所述鎖定鉗的所述其中一個所述端部。
6、 如權利要求5所述的非慣性釋放約束卡扣組件，包括一對安 裝在所述外殼內的間隔開的導塊，在該一對導塊間限定所述引導通 道，每個所述滑塊包括用于接合所述導塊以防止所述滑塊脫離所述 引導通道的裝置。
7、 如權利要求6所述的非慣性釋放約束卡扣組件，其中，所述 卡扣框架包括一對限定相對通道的相對側壁，所述相對通道用于在 將所述鎖閂板插入到所述外殼的所述開口內時接收所述鎖閂板的主 體。
8、 如權利要求6所述的非慣性釋放約束卡扣組件，其中，所述 卡扣框架包括一對限定用于所述滑動釋放元件的相對引導通道的相 對側壁、和用于將所述滑動釋放元件滑動地保持在所述相對引導通 道內的裝置。
9、 如權利要求2所述的非慣性釋放約束卡扣組件，其中，每個 所述鎖閂機構包括滑塊，所述滑塊包括內部錐形面，所述內部錐形 面能由所述鎖定鉗的其中一個所述端部接合，所述錐形面終止于鎖 定卡爪，所述鎖定卡爪用于接合所述鎖閂板的所述鎖定鉗的所述端 部。
10、 如權利要求9所述的非慣性釋放約束卡扣組件，包括一對 安裝在所述外殼內的間隔開的引導元件，在該一對引導元件間限定 所述引導通道，每個所述滑塊包括用于接合所述引導元件以防止所 述滑塊脫離所述引導通道的裝置。
11、 如權利要求4所述的非慣性釋放約束卡扣組件，包括用于 在正常情況下將所述滑動釋放元件推壓至其第一位置的彈性裝置。
12、 如權利要求11所述的非慣性釋放約束卡扣組件，包括用于 在所述鎖閂機構移動至所述第二釋放位置時從所述卡扣推壓所述鎖 閂板的第二彈性裝置。
13、 如權利要求1所述的非慣性釋放約束卡扣組件，包括安裝 在所述外殼內部的鎖，所述鎖能在所述鎖閂機構與所述卡扣的所述 相對側面中間移動，以在對所述滑動釋放元件和所述鎖閂板施加慣迷第二釋放位置。
14、 如權利要求13所述的非慣性釋放約束卡扣組件，其中，所 述鎖大體上為u形，彈性裝置用于在正常情況下推壓所述鎖遠離所 述鎖閂才幾構。
15、 一種提供用于車輛的非慣性安全約束系統的方法，所述系 統包括鎖閂板和卡扣，該鎖閂板具有大體上位于中心的鎖定鉗，該 卡扣包括外殼和一對相反取向的鎖閂機構，所述外殼具有用于有選 擇地接收鎖閂板的內部通道，所述鎖閂機構能在外殼內從接合鎖閂 板的鎖定鉗以將鎖閂板保持在外殼內的笫一鎖定位置移動至容許相 對于外殼的內部通道插入和移除鎖閂板的第二釋放位置，其中，設 置釋放元件，用于將鎖閂機構同時彼此遠離地移動至第二釋放位 置，該方法包括a) 持續借助大體上大小相等方向相反的彈性力將該一對鎖閂機 構朝向彼此向第一鎖定位置推壓；b) 當將鎖閂板插入到外殼內時，將該一對鎖閂機構從其第一鎖 定位置向外移動至其第二釋放位置，并使得當將鎖閂板完全插入到 外殼內時，該一對鎖閂機構移動到其第一鎖定位置，以防止鎖閂板 從卡扣外殼退出；以及c) 只有在通過釋放元件同時對每個鎖閂機構施加力以使它們在外殼內彼此遠離地移動至其笫二釋放位置時，才從該一對鎖閂機構 釋放鎖閂板。
16、如權利要求15所述的方法，包括下述附加步驟無論何時機構移動至第二釋放位置的外力，都阻止鎖閂機構移動到所述笫二 釋放位置。
全文摘要
本發明提供一種用于車輛的身體約束系統，其包括用于鎖閂并保持與安全帶相關聯的鎖閂板的卡扣。各系統的卡扣包括一對被反向偏壓的鎖閂機構，所述鎖閂機構可這樣操作，使得施加的從插入在卡扣內部的鎖閂板釋放一個鎖閂機構的慣性力，在相對的鎖閂機構上建立相反的、大小相等的力，從而強制地將卡扣內的鎖閂板保持在鎖定位置上。僅當通過在滑動釋放元件上手動施力使兩個被反向偏壓的鎖閂機構彼此遠離地同時移動時，才能釋放鎖閂板。
文檔編號A44B99/00GK101119658SQ200580048157
公開日2008年2月6日 申請日期2005年12月16日 優先權日2004年12月17日
發明者查爾斯·E·本尼迪克特 申請人:查爾斯·E·本尼迪克特