相關(guān)申請
本申請要求2014年8月15日提交的美國臨時專利申請序列no.62/037,758的權(quán)益,其全部內(nèi)容為了所有目的而通過引用的方式結(jié)合于此。
本發(fā)明涉及一種具有負(fù)載限制能力的座椅安全帶卷收器,更具體地,涉及如下一種具有負(fù)載限制能力的座椅安全帶卷收器,其經(jīng)由通過可調(diào)節(jié)閥的流體流動而適應(yīng)不同尺寸的車輛乘員。
背景技術(shù):
座椅安全帶卷收器通常具有卷軸,座椅安全帶織帶卷繞在卷軸上,并且,例如當(dāng)車輛乘員使座椅安全帶織帶圍繞乘員身體延伸時,織帶可從卷軸上展開。響應(yīng)于撞車情況,將卷軸鎖定以阻止展開,使得座椅安全帶織帶將車輛乘員限制于車輛座椅中。為了提高座椅安全帶卷收器在一定范圍的乘員尺寸或重量下以及在一定范圍的撞車情況下的性能,已經(jīng)對座椅安全帶卷收器添加了諸如扭力桿的機構(gòu)。還已經(jīng)提出,使多個扭力桿操作性地連接到座椅安全帶卷收器,并選擇性地接合扭力桿,以在撞車時限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及一種具有負(fù)載限制能力的座椅安全帶卷收器,更具體地,涉及經(jīng)由通過可調(diào)節(jié)閥的流體流動而適合于不同尺寸的車輛乘員的具有負(fù)載限制能力的座椅安全帶卷收器。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式,座椅安全帶卷收器包括:(a)可旋轉(zhuǎn)卷軸,座椅安全帶織帶卷繞于其上;和(b)負(fù)載限制系統(tǒng),其限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載。負(fù)載限制系統(tǒng)包括流量控制孔,當(dāng)由座椅安全帶織帶對可旋轉(zhuǎn)卷軸施加超過預(yù)定負(fù)載的負(fù)載時,迫使流體通過流量控制孔。流量控制孔具有橫截面流動區(qū)域,在涉及安裝有座椅安全帶卷收器的車輛的撞車事件之前,該橫截面流動區(qū)域可響應(yīng)于座椅安全帶織帶從可旋轉(zhuǎn)卷軸的展開而調(diào)節(jié)。在撞車事件進(jìn)行之后,流量控制孔停止響應(yīng)于座椅安全帶織帶從可旋轉(zhuǎn)卷軸的展開而調(diào)節(jié)。負(fù)載限制系統(tǒng)還包括容納于缸體中的活塞。活塞和缸體操作性地耦接到可旋轉(zhuǎn)卷軸,使得卷軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞相對于缸體移動?;钊鄬τ诟左w的移動導(dǎo)致迫使流體通過流量控制孔。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式,座椅安全帶卷收器包括(a):可旋轉(zhuǎn)卷軸,座椅安全帶織帶卷繞于其上;和(b)負(fù)載限制系統(tǒng),其限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載。負(fù)載限制系統(tǒng)包括流量控制孔,當(dāng)由座椅安全帶織帶對可旋轉(zhuǎn)卷軸施加超過預(yù)定負(fù)載的負(fù)載時,迫使流體通過流量控制孔。負(fù)載限制系統(tǒng)包括容納于缸體中的活塞?;钊c缸體螺紋接合,使得活塞和缸體的相對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞相對于缸體的軸向運動。活塞和缸體操作性地耦接到可旋轉(zhuǎn)卷軸,使得卷軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞和缸體的相對旋轉(zhuǎn)?;钊鄬τ诟左w的軸向運動導(dǎo)致迫使流體通過流量控制孔。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式,座椅安全帶卷收器包括:(a)可旋轉(zhuǎn)卷軸,座椅安全帶織帶卷繞于其上;和(b)負(fù)載限制系統(tǒng),其限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載。負(fù)載限制系統(tǒng)包括扭力桿,扭力桿安裝成使得當(dāng)由座椅安全帶織帶對可旋轉(zhuǎn)卷軸施加超過第一預(yù)定負(fù)載的負(fù)載時扭力桿扭轉(zhuǎn)。負(fù)載限制系統(tǒng)還包括流量控制孔,當(dāng)由座椅安全帶織帶對可旋轉(zhuǎn)卷軸施加超過第二預(yù)定負(fù)載的負(fù)載時,迫使流體通過流量控制孔。負(fù)載限制系統(tǒng)進(jìn)一步包括容納于缸體中的活塞?;钊透左w操作性地耦接到可旋轉(zhuǎn)卷軸,使得卷軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞相對于缸體移動。活塞相對于缸體的移動導(dǎo)致迫使流體通過流量控制孔。
根據(jù)本發(fā)明的再一實施方式,座椅安全帶卷收器包括:(a)可旋轉(zhuǎn)卷軸,座椅安全帶織帶卷繞于其上;和(b)負(fù)載限制系統(tǒng),其限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載的負(fù)載限制系統(tǒng)。負(fù)載限制系統(tǒng)包括流量控制孔,當(dāng)由座椅安全帶織帶對可旋轉(zhuǎn)卷軸施加超過預(yù)定負(fù)載的負(fù)載時,迫使流體通過流量控制孔。負(fù)載限制系統(tǒng)還包括容納于缸體中的活塞?;钊透左w操作性地耦接到可旋轉(zhuǎn)卷軸,使得卷軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞相對于缸體移動?;钊鄬τ诟左w的移動導(dǎo)致迫使流體通過流量控制孔。負(fù)載限制系統(tǒng)進(jìn)一步包括測量孔,該測量孔包括通道和伸入通道中的測量體。通道形成在活塞和缸體中的一個中。測量體形成在活塞和缸體中的另一個中。測量孔具有可響應(yīng)于活塞相對于缸體的運動而調(diào)節(jié)的橫截面流動區(qū)域。流量控制孔在測量孔下游定位在活塞中,使得活塞相對于缸體的運動導(dǎo)致迫使流體首先通過測量孔,然后通過流量控制孔。
根據(jù)本發(fā)明的再一實施方式,座椅安全帶卷收器包括:(a)可旋轉(zhuǎn)卷軸,座椅安全帶織帶卷繞于其上;和(b)負(fù)載限制系統(tǒng),其限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載。負(fù)載限制系統(tǒng)包括流量控制孔,當(dāng)由座椅安全帶織帶對可旋轉(zhuǎn)卷軸施加超過預(yù)定負(fù)載的負(fù)載時,迫使流體通過流量控制孔。流量控制孔具有橫截面流動區(qū)域,在涉及安裝有座椅安全帶卷收器的車輛的撞車事件之前,該橫截面流動區(qū)域可響應(yīng)于座椅安全帶織帶從可旋轉(zhuǎn)卷軸的展開而調(diào)節(jié)。在撞車事件進(jìn)行之后,流量控制孔停止響應(yīng)于座椅安全帶織帶從可旋轉(zhuǎn)卷軸的展開而調(diào)節(jié)。座椅安全帶卷收器還包括預(yù)張緊器。預(yù)張緊器是可展開的,以便在撞車事件進(jìn)行之后,導(dǎo)致流量控制孔停止響應(yīng)于座椅安全帶織帶從可旋轉(zhuǎn)卷軸的展開而調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的再一實施方式,一種用于在撞車情況中通過迫使流體通過流量控制孔而限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載的方法。該方法包括將座椅安全帶織帶卷繞在可旋轉(zhuǎn)卷軸上的步驟。該方法還包括,在涉及安裝有座椅安全帶卷收器的車輛的撞車事件之前,響應(yīng)于座椅安全帶織帶從可旋轉(zhuǎn)卷軸的展開而調(diào)節(jié)流量控制孔的橫截面流動區(qū)域。該方法進(jìn)一步包括以下步驟:在撞車事件進(jìn)行之后,停止響應(yīng)于座椅安全帶織帶從可旋轉(zhuǎn)卷軸的展開而調(diào)節(jié)流量控制孔的橫截面流動區(qū)域。該方法還進(jìn)一步包括以下步驟:當(dāng)由座椅安全帶織帶對可旋轉(zhuǎn)卷軸施加超過預(yù)定負(fù)載的負(fù)載時,通過迫使流體通過流量控制孔,在撞車情況中限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載。
附圖說明
在考慮本發(fā)明的以下描述和附圖的基礎(chǔ)上,本發(fā)明的以上特征和優(yōu)點及其他特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見,附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的座椅安全帶卷收器的透視圖;
圖2是省略了某些部件的圖1的座椅安全帶卷收器的第二透視圖;
圖3是圖1的座椅安全帶卷收器的第三透視圖;
圖4是在圖1的座椅安全帶卷收器中使用的流體控制閥的剖視圖,示出了相對于閥通道處于第一位置的閥體;
圖4a是圖4的一部分的放大圖;
圖4b是與圖4類似的剖視圖,示出了相對于閥通道處于第二位置的閥體;
圖4c是與圖4類似的剖視圖,示出了相對于閥通道處于第三位置的閥體;
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的座椅安全帶卷收器的與圖3類似的透視圖;
圖6是在圖1的座椅安全帶卷收器中使用的替代活塞和缸體的剖視圖,示出了相對于閥通道處于第一位置的閥體;
圖6a是與圖4類似的剖視圖,示出了相對于閥通道處于第二位置的閥體;
圖6b是與圖4類似的剖視圖,示出了相對于閥通道處于第三位置的閥體;
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的操作座椅安全帶卷收器的方法的流程圖,例如圖1所示的座椅安全帶卷收器;
圖8是根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的座椅安全帶卷收器的透視圖,其中省略了某些部件;
圖9是圖8的座椅安全帶卷收器的另一透視圖,其中省略了某些部件;
圖10是圖8的座椅安全帶卷收器的分解圖;
圖11顯示了一系列曲線,示出了撞車事件過程中座椅安全帶織帶上的負(fù)載與車輛乘員的前向位移之間的理論關(guān)系,其中車輛乘員由座椅安全帶織帶和圖8的卷收器保持;
圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的操作座椅安全帶卷收器的第二方法的流程圖,例如圖8所示的座椅安全帶卷收器;
圖13是根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的座椅安全帶卷收器的透視圖,其中省略了某些部件;
圖14是圖13的座椅安全帶卷收器的另一透視圖,其中省略了某些部件;以及
圖15是包含在圖13的座椅安全帶卷收器中的組件的剖視圖。
具體實施方式
圖1至圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例的座椅安全帶卷收器10。座椅安全帶卷收器10包括框架12、卷軸14和鎖定爪16??蚣?2包括彼此橫向地隔開的兩個側(cè)壁18和20。側(cè)壁18和20通過底壁22連接,以形成具有u形橫截面的結(jié)構(gòu)。卷軸14從一個側(cè)壁18延伸至另一側(cè)壁20,并與底壁22隔開。卷軸14通過軸(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支撐于側(cè)壁18和20中的每個上。卷軸14在框架12中的可旋轉(zhuǎn)支撐或安裝允許將一定長度的座椅安全帶織帶(未示出)卷繞在卷軸上和從卷軸上展開。
構(gòu)件24附接至卷軸14的位于框架12的側(cè)壁20附近的端部,使得構(gòu)件24與卷軸一起旋轉(zhuǎn)。鎖定爪16可樞轉(zhuǎn)地安裝在構(gòu)件24上。更具體地,鎖定爪16的徑向內(nèi)端26可樞轉(zhuǎn)地安裝在構(gòu)件24上。鎖定爪16的徑向外端28的形狀構(gòu)造為與鎖定機構(gòu)30接合,以阻止或抑制卷軸14的旋轉(zhuǎn)。鎖定爪16從鎖定爪不接合鎖定機構(gòu)30的位置樞轉(zhuǎn)至鎖定爪接合鎖定機構(gòu)以阻止或抑制卷軸旋轉(zhuǎn)的位置。
鎖定機構(gòu)30包括鎖定環(huán)齒輪32、扭力桿34,以及液壓動力系統(tǒng)或流體壓力組件36。鎖定環(huán)齒輪32的形狀是環(huán)形的,并安裝在側(cè)壁20的外表面上,以相對于框架12旋轉(zhuǎn)。內(nèi)齒38以圓形陣列圍繞鎖定環(huán)齒輪32的內(nèi)圓周設(shè)置。外齒40以圓形陣列圍繞鎖定環(huán)齒輪32的外圓周設(shè)置。
鎖定環(huán)齒輪32的內(nèi)齒38定位為,當(dāng)鎖定爪徑向地向外樞轉(zhuǎn)時,由鎖定爪16接合。內(nèi)齒38和鎖定爪16的外端28的形狀構(gòu)造為,使得內(nèi)齒與鎖定爪的外端之間的接合將阻止鎖定爪與鎖定環(huán)齒輪32之間在一個旋轉(zhuǎn)方向(例如,如圖1所示的鎖定環(huán)齒輪的順時針旋轉(zhuǎn))上的相對運動。內(nèi)齒38和鎖定爪16的外端28的形狀還構(gòu)造為,使得內(nèi)齒與鎖定爪的外端之間的接合將允許鎖定爪與鎖定環(huán)齒輪32之間在相反的旋轉(zhuǎn)方向(例如,如圖1所示的鎖定環(huán)齒輪的逆時針旋轉(zhuǎn))上的相對運動。
鎖定環(huán)齒輪32的外齒40定位為與扭力桿34接合。更具體地,扭力桿34從框架12的一個側(cè)壁18延伸至另一側(cè)壁20。扭力桿34設(shè)置為與卷軸14平行且隔開。扭力桿34的左端部分42不可移動地附接或固定至框架12的左側(cè)壁18,如圖2所示。如在圖3中最佳看到的,左端部分42的外表面形成為具有花鍵43?;ㄦI43與在左側(cè)壁18中限定開口(未示出)的互補形狀的表面(未示出)接合,以阻止扭力桿34的左端部分42旋轉(zhuǎn)。扭力桿34的右端部分44可旋轉(zhuǎn)地附接至或安裝在框架12的右側(cè)壁20上,如圖2所示。扭力桿34的右端部分44還通過框架12的右側(cè)壁20突出。在扭力桿34的右端部分44的外圓周上形成有齒輪齒46。齒輪齒46設(shè)置在框架12的側(cè)壁20之外,并定位為與鎖定環(huán)齒輪32的外齒40恒定嚙合。
由于齒輪齒46與鎖定環(huán)齒輪32的外齒40之間的嚙合,鎖定環(huán)齒輪32相對于框架12的旋轉(zhuǎn)運動將引起扭力桿34的右端部分44的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)運動。例如,如圖1所示,鎖定環(huán)齒輪32的逆時針運動將引起扭力桿34的右端部分44的順時針運動。因為扭力桿34的左端部分42不可移動地附接至或固定至框架12,所以扭力桿的右端部分44相對于框架12的旋轉(zhuǎn)運動將引起扭力桿的扭轉(zhuǎn)以及對扭力桿的右端部分和鎖定環(huán)齒輪32兩者的旋轉(zhuǎn)的阻力。
鎖定環(huán)齒輪32的外齒40還定位為與流體壓力組件36接合。流體壓力組件36包括活塞-缸體組件47、可調(diào)節(jié)的流體控制閥52、將缸體連接到流體控制閥的管道54、流體儲存器(未示出),以及將卷軸14耦接到流體控制閥的驅(qū)動機構(gòu)56。活塞-缸體組件47包括缸體48和容納于缸體中的活塞50(圖2)。缸體48從框架12的一個側(cè)壁18延伸至另一側(cè)壁20。缸體48設(shè)置為與卷軸14平行且隔開。缸體48的左端部分58可旋轉(zhuǎn)地附接至或安裝在框架12的左側(cè)壁18上,如圖1和圖2所示。缸體48的右端部分60可旋轉(zhuǎn)地附接至或安裝在框架12的右側(cè)壁20上,如圖1和圖2所示。缸體48的右端部分60也通過框架12的右側(cè)壁20突出。在缸體48的右端部分60的外圓周上形成有齒輪齒62。齒輪齒62設(shè)置在框架12的側(cè)壁20之外,并定位為與鎖定環(huán)齒輪32的外齒40恒定嚙合。
如在圖2中最佳看到的,活塞50包括頭部64、軸部66和底部68。活塞50的頭部64是活塞的最靠近缸體48的右端部分60設(shè)置的部分。頭部64的外徑僅稍小于缸體48的內(nèi)徑。為了確?;钊?0與缸體48之間的密封,可將活塞環(huán)70或類似裝置安裝在活塞的頭部64的外圓周中?;钊?0和/或活塞環(huán)70的外圓周與缸體48的內(nèi)圓周之間的緊密配合在缸體的右端部分60中形成流體腔室72。從流體腔室中的流體無法經(jīng)過活塞50和/或活塞環(huán)70的外圓周的意義上講,流體腔室72是密封的。然而,如下面說明的,流體可以流出流體腔室72。
活塞50的軸部66在頭部64與底部68之間延伸并將它們連接在一起。活塞50的底部68鄰近缸體48的左端部分58設(shè)置。如圖1和圖2所示,活塞50的底部68的離左側(cè)最遠(yuǎn)的第一部件74形成為具有軸向延伸的或縱向延伸的花鍵76。花鍵76與在框架12的左側(cè)壁18中限定開口(未示出)的互補形狀的表面(未示出)接合,以阻止活塞50的底部68和活塞整體旋轉(zhuǎn)。如圖1和圖2所示,活塞50的底部68的位于第一部件74右側(cè)的第二部件78形成為具有螺紋80。螺紋80與在缸體48的左端部分58的內(nèi)圓周上形成的匹配螺紋(未示出)接合。為了組裝活塞50和缸體48,將活塞的頭部64插入缸體的左端部分58的開口端中。當(dāng)活塞50的底部68的外圓周上的螺紋80接觸缸體48的左端部分58的內(nèi)圓周上的匹配螺紋(未示出)時,活塞和缸體相對于彼此扭轉(zhuǎn),使得活塞有效地擰入缸體中。
如圖2中的虛線所示,通道82軸向地延伸穿過活塞50的頭部64、軸部66和底部68。流體腔室72中的流體可流過活塞50的頭部64、軸部66和底部68,從而流出流體腔室。通道82的位于活塞50的底部68的左端處的端部流體地連接到管道54的第一端部84或與第一端部流體連通。因此,來自流體腔室72的流體可流入管道54。
管道54的相對第二端部86流體連接到流體控制閥52或與流體控制閥流體連通??稍诠艿?4的第二端部86與流體控制閥52之間設(shè)置止回閥或防爆盤(未示出),以在致動流體壓力組件36之前幫助將流體保持在流體腔室72中。如在圖4至圖6中最佳示出的,流體控制閥52包括閥罩88和閥芯或閥體90。閥體90在閥罩88中的閥通道92中移動,以控制流體通過流體控制閥52的流動。閥體90具有帶有特殊形狀輪廓的外表面,如在圖4a中最佳示出的。閥通道92由閥罩88的表面94限定。表面94也具有特殊形狀的輪廓。閥體90的外表面和閥罩的表面94一起限定流量控制孔96。
閥體90可從閥通道92中的第一位置(未示出)移動至閥通道中的圖4b所示的第二位置。在閥體90的第一位置,流量控制孔96位于其最大橫截面流動區(qū)域處或附近,并且閥通道92完全打開或充分地打開。在閥體90的第二位置,流量控制孔96沒有橫截面流動區(qū)域,并且閥通道92由閥體完全封閉或堵塞。當(dāng)閥體90從第一位置移動至第二位置時,流量控制孔96的橫截面流動區(qū)域根據(jù)閥體的外表面的輪廓和限定閥通道92的表面94的輪廓而變化,例如,由圖4c所示的中間位置所指示的。雖然當(dāng)閥體90從第一位置移動至第二位置時,可逐漸封閉流量控制孔96和閥通道92,但是閥體的輪廓外表面的形狀和表面94的形狀可向流量控制孔提供一定的橫截面流動區(qū)域,當(dāng)閥體90從第一位置移動至第二位置并處于閥通道92內(nèi)的不同位置時,該橫截面流動區(qū)域以各種順序和增量增大和減小。
因此,來自流體腔室72的流體可流過管道54,進(jìn)入流體控制閥52。在流體控制閥52內(nèi),流體可經(jīng)過閥體90而流過閥通道92。在通過流體控制閥52之后,流體可流入儲存器(未示出)。閥體90堵塞或阻塞流體控制閥52中的閥通道92的程度,與流體的壓力和/或流速一起,將決定流體可流過流體控制閥的程度及對這種流體流過流體控制閥的阻力的程度。
流體控制閥52相對于卷收器10的其他部件的位置部分地由可用空間決定。如圖1和圖2所示,流體控制閥52安裝在扭力桿34的左端部分42附近的側(cè)壁18的面向外的表面上。同時,流體控制閥52必須定位成使得驅(qū)動機構(gòu)56可使流體控制閥耦接到卷軸14。如圖1和圖2所示,驅(qū)動機構(gòu)56包括位于卷軸14上的開鍵槽的或齒狀延伸部98、連接到流體控制閥52的齒狀驅(qū)動輪100,以及圍繞齒狀延伸部和齒狀驅(qū)動輪以環(huán)形延伸的齒狀傳動帶102。齒狀傳動帶102的使用有助于確保傳動帶不會相對于齒狀延伸部98或齒狀驅(qū)動輪100縱向地滑動或移動。齒狀延伸部98連接到卷軸14,使得齒狀延伸部和卷軸一起旋轉(zhuǎn)。齒狀延伸部98還遠(yuǎn)離框架12的側(cè)壁18的面向外表面突出。齒狀驅(qū)動輪100連接到閥體90的一端。
驅(qū)動機構(gòu)56將卷軸14的旋轉(zhuǎn)運動傳遞至流體控制閥52,更具體地,傳遞至流體控制閥內(nèi)的閥體90。齒狀驅(qū)動輪100連接到閥體90的一端。閥體90具有與閥罩88的螺紋內(nèi)表面106接合的螺紋外表面104。由于螺紋表面104和106之間的螺紋連接,閥體90的旋轉(zhuǎn)運動引起閥體92在閥罩88內(nèi)和閥通道92內(nèi)的軸向運動。因此,卷軸14的運動引起閥體90在流體控制閥52中的閥通道92內(nèi)的運動,以調(diào)節(jié)流量控制孔96的橫截面流動區(qū)域。在鄰近齒狀驅(qū)動輪100且與螺紋表面104和106隔開的位置處,o形環(huán)或其他密封件109密封閥罩88與閥體90的端部之間的界面。
在使用中,當(dāng)車輛乘員(未示出)抓住卷繞在卷收器10的卷軸14上的座椅安全帶織帶(未示出)的可用部分并將織帶從卷收器中拉出以系上座椅安全帶時,織帶從卷軸展開并使卷軸旋轉(zhuǎn)。因為驅(qū)動機構(gòu)56直接連接到卷軸14,所以卷軸及由此齒狀延伸部98的旋轉(zhuǎn)引起齒狀傳動帶102的運動。接著,齒狀傳動帶102的運動導(dǎo)致齒狀驅(qū)動輪100的旋轉(zhuǎn)。齒狀驅(qū)動輪100的旋轉(zhuǎn)引起閥體90在流體控制閥52內(nèi)的運動。因此,當(dāng)乘員系上座椅安全帶時,座椅安全帶織帶(未示出)從卷軸14的初始展開建立閥體90在流體控制閥52中的閥通道92內(nèi)的起始位置及流量控制孔96的初始橫截面流動區(qū)域。座椅安全帶織帶(未示出)的初始延伸或展開將根據(jù)乘員的尺寸(例如身高、腰圍、體重)而變化。圖4示出了對于相對較小乘員來說閥體90的初始位置,其由座椅安全帶織帶的相對小的輸出決定。圖4c示出了對于更大乘員來說閥體90的初始位置,其由座椅安全帶織帶的更大輸出決定。
在車輛乘員(未示出)已經(jīng)系上座椅安全帶之后,在車輛未撞車情況下,座椅安全帶織帶隨后的低速延伸和收回運動將引起卷軸14的旋轉(zhuǎn)運動,并因此調(diào)節(jié)閥體90在流體控制閥52中的閥通道92內(nèi)的位置。在車輛撞車的情況中,當(dāng)乘員的身體向前移動并且相應(yīng)地延伸或展開座椅安全帶織帶時,車輛慣性傳感器(未示出)(例如已知的球傳感器(例如,在美國專利no.5,495,994中示出的))或織帶傳感器(未示出)將檢測車輛的快速減速或座椅安全帶織帶的快速加速。車輛慣性傳感器或織帶傳感器將導(dǎo)致卷收器10的鎖定爪16徑向向外樞轉(zhuǎn)并與鎖定環(huán)齒輪32的內(nèi)齒38接合。
當(dāng)鎖定爪16的徑向外端28與鎖定環(huán)齒輪32中的一個內(nèi)齒38接合時,鎖定環(huán)齒輪將與卷軸14一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鎖定環(huán)齒輪32旋轉(zhuǎn)時,鎖定環(huán)齒輪的外齒40與扭力桿34的右端部分44上的齒輪齒46之間的嚙合導(dǎo)致扭力桿扭轉(zhuǎn),并阻止鎖定環(huán)齒輪和卷軸14的旋轉(zhuǎn)。
另外,當(dāng)鎖定環(huán)齒輪32旋轉(zhuǎn)時,鎖定環(huán)齒輪的外齒40與缸體48的右端部分60上的齒輪齒62之間的嚙合導(dǎo)致缸體旋轉(zhuǎn)。缸體48的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞50移動至右側(cè),如圖1和圖2所示,這是由于活塞50的底部68上的螺紋80與形成于缸體的左端部分58的內(nèi)圓周上的匹配螺紋(未示出)之間的接合?;钊?0在缸體48中移動至右側(cè)導(dǎo)致流體腔室72的容積減小。當(dāng)流體腔室72的容積減小時,迫使流體腔室中的流體通過通道82離開流體腔室,該通道軸向地延伸穿過活塞50的頭部64、軸部66和底部68。迫使離開流體腔室72的流體流過管道54進(jìn)入流體控制閥52。
在流體控制閥52內(nèi),流體在閥通道92中遇到閥體90。根據(jù)閥體90堵塞或阻塞閥通道92的程度,并潛在地根據(jù)閥體的外部形狀(二者將有助于決定或建立流體控制閥52中的流量控制孔96的橫截面流動區(qū)域),并且根據(jù)迫使流體流過流量控制孔的速率或速度,流體控制閥將提供更大或更小的背壓,以阻止流體流過流量控制孔。流體控制閥52提供的對流體流動的阻力的程度,將決定對活塞50在缸體48內(nèi)運動的阻力的程度以及對缸體的旋轉(zhuǎn)及鎖定環(huán)齒輪32的旋轉(zhuǎn)的阻力的程度。在這點上,應(yīng)認(rèn)識到,通過控制孔的流體速率的增加將對活塞50、缸體48和鎖定環(huán)齒輪32的運動阻力引起幾何的(例如二次方的)增加,而不是線性的增加。
由流體壓力組件36提供的對旋轉(zhuǎn)的阻力或反作用負(fù)載或反作用力添加到由扭力桿34提供的對旋轉(zhuǎn)的阻力或負(fù)載。實際上,扭力桿34提供恒定的基線或最小水平的阻力或負(fù)載,而流體壓力組件提供更高的阻力或負(fù)載。另外,因為閥體90在流體控制閥52內(nèi)的初始位置由初始織帶輸出或織帶開始從卷軸14展開的程度決定,所以閥體初始根據(jù)乘員的尺寸(例如身高、腰圍、體重)來定位。因此,通過閥體的形狀和尺寸以及閥體在其中移動的通道的形狀和尺寸,可調(diào)配閥體90在撞車情況中的后續(xù)運動及后續(xù)對流量控制孔96的橫截面流動區(qū)域的調(diào)節(jié),以適應(yīng)或響應(yīng)乘員的尺寸。當(dāng)其中安裝有卷收器10的車輛(未示出)經(jīng)歷碰撞或撞車情況時,流體控制閥52和扭力桿34一起有助于限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載。
雖然在流體壓力組件36中可使用任何合適的流體,但汽車制動液是一種合適的流體。汽車制動液具有較長的使用壽命、防銹、在汽車應(yīng)用環(huán)境中通常遇到的溫度范圍內(nèi)具有相對恒定的粘度,并提供潤滑性以便于流體壓力組件36的機械部件的操作。
另外,雖然驅(qū)動機構(gòu)56包括位于卷軸14上的齒狀延伸部98、連接到流體控制閥52的齒狀驅(qū)動輪100,以及圍繞齒狀延伸部和齒狀驅(qū)動輪以環(huán)形延伸的齒狀傳動帶102,但是也可使用具有任何合適部件的任何合適的驅(qū)動機構(gòu)。例如,圖5示出了替代的驅(qū)動機構(gòu)56',其中,省去了齒狀傳動帶102,并且,卷軸14上的齒狀延伸部98'與連接到流體控制閥52的齒狀驅(qū)動輪100'直接接合。
而且,雖然設(shè)想鎖定環(huán)齒輪32將適應(yīng)并承載施加至其的所有負(fù)載,但是也可在鎖定環(huán)齒輪圓周周圍的位置處使用空轉(zhuǎn)齒輪108,以幫助抑制鎖定環(huán)齒輪的橫向運動或變形。這種空轉(zhuǎn)齒輪108可旋轉(zhuǎn)地安裝在框架12上并與鎖定環(huán)齒輪32上的外齒40嚙合,以提供抵抗鎖定環(huán)齒輪的橫向運動或變形的穩(wěn)定支撐。
作為另一替代方式,通過活塞50的通道82可具有除了細(xì)長缸體以外的構(gòu)造。例如,這可能是預(yù)期的,以便調(diào)整(tailor)流體壓力組件36的性能,從而向通道82提供將容納與閥體90類似的構(gòu)件的構(gòu)造。因為活塞50在流體壓力組件36的操作過程中運動,所以通道82內(nèi)的構(gòu)件將是固定的,并且例如可安裝至缸體48的右手端部分60的內(nèi)表面,使得其伸入通道82中。通過特殊地構(gòu)造這種構(gòu)件的外表面和限定通道82的活塞50的內(nèi)表面,可以與影響流體流過流量控制孔96的方式類似的方式,影響流體通過通道82的流動。
在圖6至圖6b中示出了諸如在前面段落中描述的活塞和缸體的一個示例替代實施方式。如圖所示,活塞50'容納在缸體48'中?;钊?0'的構(gòu)造與活塞50的構(gòu)造基本上相同,除了通道82以外。類似地,缸體48'的構(gòu)造與缸體48的構(gòu)造基本上相同,除了增加有測量銷或閥銷110以外。在活塞50'中,活塞的軸向延伸的圓柱形內(nèi)表面112限定延伸穿過活塞長度的通道82'。通道82'容納閥銷110。閥銷110的第一端部114連接到缸體48'的右端部分60的內(nèi)表面。閥銷110的軸向相對的第二端部116容納在通道82'中。閥銷110的第二端部116的外表面118是錐形的,使得閥銷的最大外徑離第一端部114最遠(yuǎn),并且閥銷的最小外徑離第一端部114最近。
圖6至圖6b示出了:圖6中的閥銷110在通道82'內(nèi)的初始起始位置,圖6a中的閥銷相對于通道的中間位置,以及圖6b中示出了閥銷相對于通道的位置,在該位置中,流體腔室72'基本上沒有剩余容積。閥銷110的錐形外表面118與活塞50'的內(nèi)表面112之間限定有測量孔或流量控制孔119。除了流體控制閥52和扭力桿34以外,流量控制孔119提供另一機構(gòu),以在安裝有卷收器10的車輛(未示出)經(jīng)歷碰撞或撞車情況時,幫助限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載。對于外表面118和內(nèi)表面112來說,其他形狀也是可行的,并且,這些形狀可用來提供期望的流過通道82'的流體流動。
圖7是詳述操作卷收器的方法120的流程圖,例如圖1至圖3所示的卷收器10。方法120從方框122開始,其中,車輛乘員系上安全帶或座椅安全帶。方法120進(jìn)入步驟124,在該步驟中,當(dāng)系上座椅安全帶時,卷軸(例如卷軸14)響應(yīng)于車輛乘員的座椅安全帶的延伸而旋轉(zhuǎn)。在步驟126中,流體控制閥(例如流體控制閥52)對座椅安全帶的初始延伸作出反應(yīng),以建立閥體(例如閥體90)在流體控制閥內(nèi)的初始位置。在步驟128中,如果用于卷收器的鎖定機構(gòu)(例如鎖定爪16)未起作用,那么方法120返回到卷軸響應(yīng)于座椅安全帶織帶的運動而運動的步驟124。如果用于卷收器的鎖定機構(gòu)(例如鎖定爪16)有效,那么方法120從步驟128進(jìn)入步驟130,在該步驟中,用于卷收器的鎖定機構(gòu)移動至有效位置,例如鎖定爪16與鎖定環(huán)齒輪32接合。
從步驟130開始,在步驟132中確定卷軸和鎖定機構(gòu)上是否有足夠大的指示撞車情況的負(fù)載。如果在步驟132中確定沒有撞車情況,那么方法120繼續(xù)前進(jìn)至步驟134,在該步驟中,鎖定機構(gòu)從有效位置或接合位置移動至無效位置或脫離位置。關(guān)于步驟132,在卷收器對車輛減速度和/或安全帶張力或負(fù)載作出反應(yīng)的意義上“進(jìn)行確定”。另外,僅在車輛減速度和安全帶張力已下降至低于預(yù)定閾值之后,鎖定機構(gòu)移動至無效位置或脫離位置。從步驟134,方法120返回到卷軸響應(yīng)于座椅安全帶織帶的運動而運動的步驟124。
如果在步驟132中確定卷軸和鎖定機構(gòu)上具有足夠大的指示撞車情況的負(fù)載,那么方法120繼續(xù)前進(jìn)至步驟136。在步驟136中,配置可選的預(yù)張緊器,如果卷收器配有這種預(yù)張緊器的話。然后,方法120進(jìn)入步驟138。在步驟138,確定座椅安全帶、卷軸和鎖定機構(gòu)上是否具有足夠大的負(fù)載,使得能夠指示經(jīng)由扭力桿(例如扭力桿34)和液壓動力負(fù)載限制系統(tǒng)(例如流體壓力組件36)的負(fù)載限制。關(guān)于步驟138,在卷收器對安全帶張力或負(fù)載作出反應(yīng)的意義上“進(jìn)行確定”。在步驟138中如果沒有確定負(fù)載限制,那么方法120繼續(xù)前進(jìn)至步驟140,在該步驟中,停止卷軸旋轉(zhuǎn)和織帶輸出,并鎖定卷收器。當(dāng)在卷收器10中執(zhí)行時,如果由座椅安全帶織帶通過卷軸14作用而施加至鎖定環(huán)齒輪32的負(fù)載不足以克服使扭力桿34扭轉(zhuǎn)的固有阻力,那么鎖定環(huán)齒輪不旋轉(zhuǎn),并且鎖定爪16與鎖定環(huán)齒輪之間的接合使卷軸的旋轉(zhuǎn)和座椅安全帶織帶的輸出或延伸停止。
如果在步驟138中確定指示了負(fù)載限制,那么方法120繼續(xù)前進(jìn)至步驟142。在步驟142,扭力桿(例如扭力桿34)扭轉(zhuǎn),并且液壓動力系統(tǒng)(例如流體壓力組件36)開始移動流體。當(dāng)在卷收器10中執(zhí)行時,如果由座椅安全帶織帶通過卷軸14作用而施加至鎖定環(huán)齒輪32的負(fù)載足以克服使扭力桿34扭轉(zhuǎn)的固有阻力,那么鎖定環(huán)齒輪旋轉(zhuǎn)。鎖定環(huán)齒輪32的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致:(a)扭力桿34的右端部分44的旋轉(zhuǎn),這引起扭力桿的扭轉(zhuǎn);和(b)缸體48的右端部分60的旋轉(zhuǎn),這引起活塞50在缸體中的向右移動,隨后引起流體腔室72的容積減小和流體從流體腔室流出。從步驟142,方法120繼續(xù)前進(jìn)至步驟144,在該步驟中,從流體腔室72流出的流體流入管道54,打開單向止回閥或防爆盤(如果使用的話),并流入流體控制閥52。
從步驟144,方法120進(jìn)入步驟146。在步驟146中,確定流體控制閥是否關(guān)閉。關(guān)于步驟146,在流體控制閥于流量控制孔封閉之前具有或沒有額外的行程的意義上“進(jìn)行確定”。如果沒有額外的行程且流量控制孔被完全堵塞或封閉,從而流體控制閥關(guān)閉,那么方法120進(jìn)入步驟148。在步驟148中,關(guān)閉的流體控制閥使流體停止從缸體中的流體腔室流出。流體腔室中的壓力上升,并阻止了活塞的進(jìn)一步運動。當(dāng)活塞的運動被阻止時,缸體的旋轉(zhuǎn)也被阻止。因為缸體無法旋轉(zhuǎn),所以鎖定環(huán)齒輪的旋轉(zhuǎn)被阻止。從步驟148,方法120進(jìn)入步驟140,在該步驟中,停止卷軸旋轉(zhuǎn)和織帶輸出,并鎖定卷收器。
在步驟146中,如果確定流體控制閥(例如流體控制閥52)沒有關(guān)閉且流量控制孔也沒封閉,那么方法120進(jìn)入步驟150。在步驟150中,流體控制閥繼續(xù)調(diào)節(jié)流體從缸體中的流體腔室的流出,從而調(diào)節(jié)流體腔室中的阻止活塞運動和缸體旋轉(zhuǎn)的壓力。從步驟150,方法120進(jìn)入步驟152。在步驟152中,確定座椅安全帶織帶上的負(fù)載是否小于可由扭力桿和液壓動力系統(tǒng)提供的負(fù)載極限水平。換句話說,扭力桿和液壓動力系統(tǒng)旨在通過在對織帶輸出提供阻力的同時允許織帶繼續(xù)輸出,來限制座椅安全帶織帶上的負(fù)載。一旦座椅安全帶織帶上的負(fù)載小于致動扭力桿和液壓動力系統(tǒng)所需的負(fù)載,則負(fù)載實際上已經(jīng)受限,且不需要進(jìn)一步操作扭力桿和液壓動力系統(tǒng)。因此,在步驟152中,如果確定座椅安全帶織帶上的負(fù)載小于可由扭力桿和液壓動力系統(tǒng)提供的負(fù)載極限水平,那么方法120進(jìn)入步驟140,在該步驟中,停止卷軸旋轉(zhuǎn)和織帶輸出,并鎖定卷收器。
另一方面,在步驟152中如果確定座椅安全帶織帶上的負(fù)載大于可由扭力桿和液壓動力系統(tǒng)提供的負(fù)載極限水平,那么方法120進(jìn)入步驟154。在步驟154中,確定流體壓力組件的閥體(例如流體壓力組件的閥銷310,例如流體壓力組件36的閥銷110)是否已經(jīng)到達(dá)其可能的運動范圍的末端,例如,如圖6b所示。如果閥體已經(jīng)到達(dá)其可能的行程范圍的末端,那么方法120進(jìn)入步驟140,在該步驟中,停止卷軸旋轉(zhuǎn)和織帶輸出,并鎖定卷收器。如果閥體尚未到達(dá)其可能的行程范圍的末端,那么方法120進(jìn)入步驟156,在該步驟中,流體控制閥繼續(xù)調(diào)節(jié)流體從缸體中的流體腔室的流出,從而調(diào)節(jié)流體腔室中的阻止活塞運動和缸體旋轉(zhuǎn)的壓力。從步驟156,方法120回到步驟142。
圖8至圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的第三示例的座椅安全帶卷收器200。座椅安全帶卷收器200在許多方面中與座椅安全帶卷收器10類似。在圖8至圖10的示例實施方式中,用相同的參考數(shù)字加上200來表示座椅安全帶卷收器200的與座椅安全帶卷收器10的部件對應(yīng)的部件。
卷收器200包括框架212、卷軸214和鎖定爪216??蚣?12包括彼此橫向地隔開的兩個側(cè)壁218和220。側(cè)壁218和220通過底壁222連接,以形成具有u形橫截面的結(jié)構(gòu)。卷軸214從一個側(cè)壁218延伸至另一側(cè)壁220,并與底壁222隔開。卷軸214通過軸(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支撐于側(cè)壁218和220中的每個上。卷軸214在框架212中的可旋轉(zhuǎn)支撐或安裝允許將一定長度的座椅安全帶織帶(未示出)卷繞在卷軸上和從卷軸上展開。為了幫助確??蚣?12在安裝有卷收器200的車輛(未示出)的碰撞情況中保持其預(yù)期形狀,交叉撐或支撐件326在與底壁222相對的位置從一個側(cè)壁218延伸至另一側(cè)壁220,并牢固地附接至這兩個側(cè)壁。
構(gòu)件224附接至卷軸214的位于框架212的側(cè)壁220附近的端部,使得構(gòu)件224與卷軸一起旋轉(zhuǎn)。鎖定爪216可樞轉(zhuǎn)地安裝在構(gòu)件224上。更具體地,鎖定爪216的徑向內(nèi)端226可樞轉(zhuǎn)地安裝在構(gòu)件224上。鎖定爪216的徑向外端228的形狀構(gòu)造為與鎖定機構(gòu)230接合,以阻止或抑制卷軸214的旋轉(zhuǎn)。鎖定爪216從鎖定爪不接合鎖定機構(gòu)230的位置樞轉(zhuǎn)至鎖定爪接合鎖定機構(gòu)以阻止或抑制卷軸旋轉(zhuǎn)的位置。
鎖定機構(gòu)230包括鎖定環(huán)齒輪232、扭力桿234,以及液壓動力系統(tǒng)或流體壓力組件236。鎖定環(huán)齒輪232的形狀是環(huán)形的,并安裝在側(cè)壁220的外表面上,以相對于框架212旋轉(zhuǎn)。內(nèi)齒238以圓形陣列圍繞鎖定環(huán)齒輪232的內(nèi)圓周設(shè)置。外齒240以圓形陣列圍繞鎖定環(huán)齒輪232的外圓周設(shè)置。
鎖定環(huán)齒輪232的內(nèi)齒238定位為,當(dāng)鎖定爪徑向地向外樞轉(zhuǎn)時,由鎖定爪216接合。內(nèi)齒238和鎖定爪216的外端228的形狀構(gòu)造為,使得內(nèi)齒與鎖定爪的外端之間的接合將阻止鎖定爪與鎖定環(huán)齒輪232之間在一個旋轉(zhuǎn)方向(例如,如圖8所示的鎖定環(huán)齒輪的順時針旋轉(zhuǎn))上的相對運動。內(nèi)齒238和鎖定爪216的外端228的形狀還構(gòu)造為,使得內(nèi)齒與鎖定爪的外端之間的接合將允許鎖定爪與鎖定環(huán)齒輪232之間在相反的旋轉(zhuǎn)方向(例如,如圖8所示的鎖定環(huán)齒輪的逆時針旋轉(zhuǎn))上的相對運動。
將鎖定環(huán)齒輪232的外齒240定位為與扭力桿234接合。更具體地,扭力桿234從框架212的一個側(cè)壁218延伸至另一側(cè)壁220。扭力桿234設(shè)置為與卷軸214平行且隔開。扭力桿234的左端部分242不可移動地附接或固定至框架212的左側(cè)壁218,如圖10所示。如還在圖10中看到的,左端部分242的外表面形成為具有花鍵243。花鍵243與在左側(cè)壁218中限定開口的互補形狀的表面245接合,以阻止扭力桿234的左端部分242旋轉(zhuǎn)。扭力桿234的右端部分244可旋轉(zhuǎn)地附接至或安裝在框架212的右側(cè)壁220上,如圖10所示。扭力桿234的右端部分244還通過框架212的右側(cè)壁220突出。在扭力桿234的右端部分244的外圓周上形成有齒輪齒246。齒輪齒246設(shè)置在框架212的側(cè)壁220之外,并定位為與鎖定環(huán)齒輪232的外齒240恒定嚙合。
由于齒輪齒246與鎖定環(huán)齒輪232的外齒240之間的嚙合,鎖定環(huán)齒輪232相對于框架212的旋轉(zhuǎn)運動將引起扭力桿234的右端部分244的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)運動。例如,如圖8所示,鎖定環(huán)齒輪232的逆時針運動將引起扭力桿234的右端部分244的順時針運動。因為扭力桿234的左端部分242不可移動地附接至或固定至框架212,所以扭力桿的右端部分244相對于框架212的旋轉(zhuǎn)運動將引起扭力桿的扭轉(zhuǎn)以及對扭力桿的右端部分和鎖定環(huán)齒輪232兩者的旋轉(zhuǎn)的阻力。
鎖定環(huán)齒輪232的外齒240還定位為與流體壓力組件236接合。流體壓力組件236包括活塞-缸體組件247、可調(diào)節(jié)的流體控制閥252、將活塞-缸體組件連接到流體控制閥的管道254、流體儲存器(未示出),以及將卷軸214耦接到流體控制閥的驅(qū)動機構(gòu)256?;钊?缸體組件247包括缸體248和容納于缸體中的活塞250。缸體248從框架212的一個側(cè)壁218延伸至另一側(cè)壁220。缸體248設(shè)置為與卷軸214平行且隔開。缸體248的左端部分258可旋轉(zhuǎn)地附接至或安裝在框架212的左側(cè)壁218上,如圖8和圖10所示。缸體248的右端部分260可旋轉(zhuǎn)地附接至或安裝在框架212的右側(cè)壁220上,如圖8和圖10所示。缸體248的右端部分260還通過框架212的右側(cè)壁220突出。在缸體248的右端部分260的外圓周上形成有齒輪齒262。齒輪齒262設(shè)置在框架212的側(cè)壁220之外,并定位為與鎖定環(huán)齒輪232的外齒240恒定嚙合。
如在圖10中最佳看到的,活塞250包括頭部264、軸部266和底部268?;钊?50的頭部264是活塞的最靠近缸體248的右端部分260設(shè)置的部分。頭部264的外徑僅稍小于缸體248的內(nèi)徑。為了確?;钊?50與缸體248之間的密封,可將活塞環(huán)270或類似裝置安裝在活塞的頭部264的外圓周中?;钊?50和/或活塞環(huán)270的外圓周與缸體248的內(nèi)圓周之間的緊密配合在缸體的右端部分260中形成流體腔室272。從流體腔室中的流體無法經(jīng)過活塞250和/或活塞環(huán)270的外圓周的意義上講,流體腔室272是密封的。然而,如下面說明的,流體可流出流體腔室272。
活塞250的軸部266在頭部264與底部268之間延伸并將它們連接在一起?;钊?50的底部268鄰近缸體248的左端部分258設(shè)置。如圖10所示,活塞250的底部268的離左側(cè)最遠(yuǎn)的第一部件274具有外圓周面,該外圓周面形成為具有軸向延伸的或縱向延伸的花鍵276?;ㄦI276與在框架212的左側(cè)壁218中限定開口的互補形狀的表面277接合,以阻止活塞250的底部268和活塞整體旋轉(zhuǎn)。如圖10所示,活塞250的底部268的位于第一部件274右側(cè)的第二部件278具有外圓周面,該外圓周面形成為具有螺紋280。螺紋280與在缸體248的左端部分258的內(nèi)圓周面上形成的匹配螺紋281接合。
為了組裝活塞250和缸體248,將活塞的頭部264插入缸體的左端部分258的開口端中。當(dāng)活塞250的底部268的外圓周上的螺紋280接觸缸體248的左端部分258的內(nèi)圓周上的匹配螺紋281時,活塞和缸體相對于彼此扭轉(zhuǎn),從而將活塞有效地擰入缸體中。在活塞-缸體組件247的操作中,因為缸體248上的齒輪齒262與鎖定環(huán)齒輪232的外齒240恒定嚙合,所以鎖定環(huán)齒輪的旋轉(zhuǎn)引起缸體相對于框架212的旋轉(zhuǎn)。因為通過花鍵276與框架的左側(cè)壁218的接合來阻止活塞250相對于框架212旋轉(zhuǎn),由于活塞250上的螺紋280與缸體上的螺紋281之間的接觸或接合,所以缸體248的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞與缸體之間的相對軸向或縱向運動。當(dāng)鎖定爪216與鎖定環(huán)齒輪232的一個內(nèi)齒238接合且鎖定環(huán)齒輪與卷軸214一起旋轉(zhuǎn)時,卷軸和鎖定環(huán)齒輪的旋轉(zhuǎn)由此引起活塞250在缸體248中的相對軸向或縱向運動。換句話說,活塞250和缸體248操作性地耦接到可旋轉(zhuǎn)卷軸214,使得卷軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞相對于缸體移動。
如圖8中的虛線所示,通道282延伸或縱向地穿過活塞250的頭部264、軸部266和底部268。為了幫助調(diào)整流體壓力組件236的性能,通道282容納測量銷或閥銷310。閥銷310的第一或右端部分314(如圖10所示)連接到缸體248的右端部分260的內(nèi)表面,以隨著缸體移動。閥銷310的軸向相對的第二或左端部分316(如圖10所示)容納在通道282中。閥銷310的第二端部分316的外圓周面318是錐形的,使得閥銷的最大外徑離第一端部分314最遠(yuǎn),并且閥銷的最小外徑離第一端部分314最近。
因為活塞250在流體壓力組件236的操作過程中相對于缸體248移動,所以閥銷310在通道282內(nèi)有效地移動。通過適當(dāng)?shù)貥?gòu)造閥銷310的外表面,例如第二端部分316的外表面318,以及可能地,活塞250的限定通道282的內(nèi)圓周面312,可影響流體通過通道282的流動。換句話說,閥銷310的外圓周面318和活塞250的內(nèi)圓周面312在其間限定了測量孔或流量控制孔319。
雖然閥銷310的外圓周面318示出為是錐形的并且活塞250的內(nèi)圓周面312示出為是圓柱形的,但是外圓周面318和內(nèi)圓周面312的其他形狀也是可行的,并可用來提供預(yù)期的通過流量控制孔319和通道282的流體流動。例如,閥銷310的外圓周面318可以是圓柱形的,并且活塞250的內(nèi)圓周面312可以是錐形的。作為另一示例,閥銷310的外表面318的形狀可構(gòu)造為像是沙漏。
流體腔室272中的流體可從流體腔室流出,經(jīng)過限定于閥銷310的外表面318與活塞250的內(nèi)表面312之間的流量控制孔319,進(jìn)入通道282。一旦位于通道282中,流體便可沿著通道282流過活塞250的頭部264、軸部266和底部268。通道282的位于活塞250的底部268的左端(如圖8所示)處的末端流體地連接到管道254的第一端部284或與之流體連通。因此,來自流體腔室272的流體可流入管道254。
管道254的相對的第二端部286流體地連接到流體控制閥252或與之流體連通??稍诠艿?54的第二端部286與流體控制閥252之間設(shè)置止回閥或防爆盤(未示出),以在致動流體壓力組件236之前幫助將流體保持在流體腔室272中。如在圖10中最佳地示出的,流體控制閥252包括閥罩288和閥芯或閥體290。閥罩288包括中空管狀套筒289和帽或支撐件302。套筒289在一端或右端293是封閉的,如圖10所示,并在其相對端或左端是開口的,如圖10所示。支撐件302擰入套筒289的開口端中。套筒289的內(nèi)圓周面294限定閥通道292,該閥通道流體地連接到管道254的第二端部286或與之流體連通。
閥體290是延伸通過支撐件302中的開口的細(xì)長銷。閥體290具有形成于閥體的外圓周面304上的螺紋305。螺紋305與支撐件302的內(nèi)圓周面306上的互補螺紋接合。閥體290的遠(yuǎn)端部分307越過支撐件302伸入套筒289,并伸入閥通道292。由于閥體290與支撐件302之間的螺紋接合或連接,閥體290的旋轉(zhuǎn)運動引起閥體相對于支撐件302、套筒289和閥罩288的軸向或縱向運動。因此,閥體290的遠(yuǎn)端部分307在閥罩288中的閥通道292中軸向地或縱向地移動,以控制流體通過流體控制閥252的流動。閥體290的遠(yuǎn)端部分307具有帶有特殊形狀輪廓的外圓周面,在圖9和圖10中,該特殊形狀輪廓是逐漸變細(xì)至一個點的輪廓。套筒289的限定閥通道292的內(nèi)圓周面294也具有特殊形狀輪廓,其在圖9和圖10中是圓柱形輪廓。閥體290的外圓周面和閥罩288的套筒289的內(nèi)圓周面294一起限定流量控制孔296。
閥體290可從閥通道292中的第一位置(未示出)移動至閥通道中的第二位置(也未示出)。在閥體290的第一位置,流量控制孔296位于其最大橫截面流動區(qū)域處或附近,并且閥通道292完全打開或充分地打開。在閥體290的第二位置,流量控制孔296沒有橫截面流動區(qū)域,并且閥通道292由閥體完全封閉或堵塞。當(dāng)閥體290從第一位置移動至第二位置時,流量控制孔296的橫截面流動區(qū)域根據(jù)閥體的外表面的輪廓和限定閥通道292的內(nèi)圓周面294的輪廓而變化。雖然當(dāng)閥體290從第一位置移動至第二位置時,可逐漸封閉流量控制孔296和閥通道292,但是閥體的具有輪廓的外表面的形狀和內(nèi)圓周面294的形狀可向流量控制孔提供一定的橫截面流動區(qū)域,當(dāng)閥體290從第一位置移動至第二位置并處于閥通道292內(nèi)的不同位置時,該橫截面流動區(qū)域以各種順序和增量增大和減小。
因此,來自流體腔室272的流體可流過管道254,進(jìn)入流體控制閥252。在流體控制閥252內(nèi),流體可經(jīng)過閥體290和流量控制孔296而流過閥通道292。在經(jīng)過流體控制閥252之后,流體可流入儲存器(未示出)。閥體290堵塞或阻塞流體控制閥252中的閥通道292的程度,與流體的壓力和/或流速一起,將決定流體可流過流體控制閥的程度及對這種流體流過流體控制閥的阻力的程度。當(dāng)安裝有卷收器10的車輛(未示出)經(jīng)歷碰撞事件或撞車情況時,流體控制閥252的流量控制孔296、活塞-缸體組件247的流量控制孔319和扭力桿234一起幫助限制由座椅安全帶織帶施加給車輛乘員的負(fù)載。因此,流體控制閥252的流量控制孔296、活塞-缸體組件247的流量控制孔319和扭力桿234包括用于卷收器200的負(fù)載限制系統(tǒng)。
流體控制閥252相對于卷收器200的其他部件的位置部分地由可用空間決定。如圖9和圖10所示,流體控制閥252安裝在框架212的側(cè)壁218和220之間,使得流體控制閥從一個側(cè)壁218延伸至另一側(cè)壁220,并與底壁222和卷軸214隔開。閥罩288的套筒289的右端293安裝為在框架212的側(cè)壁220的面向內(nèi)的表面上進(jìn)行有限的樞轉(zhuǎn)運動。閥體290的左端部分291從閥罩288的左端突出并延伸穿過側(cè)壁218,以位于卷軸214的左端部分附近的側(cè)壁218的面向外的表面附近。流體控制閥252必須定位成使得驅(qū)動機構(gòu)256可使流體控制閥耦接到卷軸214。
如圖9和圖10所示,驅(qū)動機構(gòu)256包括位于卷軸214上的開鍵槽的或齒狀延伸部298,以及連接到流體控制閥252的閥體290的左端部分291以隨著閥體旋轉(zhuǎn)的齒狀驅(qū)動輪300。齒狀延伸部298連接到卷軸214,使得齒狀延伸部和卷軸一起旋轉(zhuǎn)。齒狀延伸部298還遠(yuǎn)離框架212的側(cè)壁218的面向外的表面突出。在卷軸214的齒狀延伸部298上安裝有齒輪299,以隨著卷軸旋轉(zhuǎn)。齒輪299與可移動的空轉(zhuǎn)齒輪組件311接合??辙D(zhuǎn)齒輪組件311包括相對較大直徑的空轉(zhuǎn)齒輪313和相對較小直徑的空轉(zhuǎn)齒輪315??辙D(zhuǎn)齒輪313和315隔開,并均固定至齒輪軸(未示出)。較大直徑的空轉(zhuǎn)齒輪313與齒輪299直接接合。較小直徑的空轉(zhuǎn)齒輪315與連接到流體控制閥252的閥體290的齒狀驅(qū)動輪300直接接合。可移動的空轉(zhuǎn)齒輪組件311是用于將旋轉(zhuǎn)運動從卷軸214傳遞至閥體290的唯一連接。
驅(qū)動機構(gòu)256將卷軸214的旋轉(zhuǎn)運動傳遞至流體控制閥252,更具體地,傳遞至流體控制閥內(nèi)的閥體290。齒狀驅(qū)動輪300連接到閥體290的一端。由于閥體290的外圓周面304與支撐件302的內(nèi)圓周面306之間的螺紋連接,閥體290的旋轉(zhuǎn)運動引起閥體在支撐件302和閥罩288內(nèi)及閥通道292內(nèi)的軸向運動。因此,卷軸214的運動引起閥體290在流體控制閥252中的閥通道292內(nèi)的運動,以調(diào)節(jié)流量控制孔296的橫截面流動區(qū)域。在鄰近齒狀驅(qū)動輪300且鄰近螺紋圓周面304和306的位置處,o形環(huán)或其他密封件309密封支撐件302與閥體290的左端部分291之間的界面。
為了允許可移動的空轉(zhuǎn)齒輪組件311移動脫離與安裝在卷軸214上的齒輪299及連接到閥體290的齒狀驅(qū)動輪300中的任一個或與二者的接合,如將在下面說明的,將空轉(zhuǎn)齒輪組件311安裝在控制桿342上或連接到該控制桿??刂茥U342安裝成在框架212的側(cè)壁218上進(jìn)行樞轉(zhuǎn)運動。更具體地,較大直徑的空轉(zhuǎn)齒輪313支撐在框架212的側(cè)壁220的面向外的表面附近。較小直徑的空轉(zhuǎn)齒輪315支撐在框架212的側(cè)壁220的面向內(nèi)的表面附近??辙D(zhuǎn)齒輪軸317延伸穿過形成于側(cè)壁220中的槽??刂茥U342通常由彈簧343(例如偏心彈簧)偏壓,以保持空轉(zhuǎn)齒輪組件311與安裝在卷軸214上的齒輪299及連接到閥體290的齒狀驅(qū)動輪300嚙合。當(dāng)受到作用力時,如下面說明的,控制桿342被推動至如下位置,在該位置中,偏心偏壓彈簧343在相反的方向上偏壓控制桿,以便拉動空轉(zhuǎn)齒輪組件311并保持其脫離與齒狀驅(qū)動輪300及安裝在卷軸214上的齒輪299中的任一個或二者的接合。結(jié)果,流體控制閥252的閥體290將不再響應(yīng)于卷軸214的運動而運動,并且,此后在流體控制閥和鎖定機構(gòu)230的后續(xù)操作過程中,流體控制閥中的流量控制孔296的大小或橫截面流動區(qū)域保持固定。
座椅安全帶卷收器200還包括預(yù)張緊器或預(yù)張緊器組件330。預(yù)張緊器組件330操作以從卷繞在卷軸214上的座椅安全帶織帶(未示出)去除松弛,還將座椅安全帶織帶緊緊地拉動至抵靠車輛乘員(未示出)。雖然座椅安全帶預(yù)張緊器組件的許多種不同的設(shè)計是可用的,但是圖10所示的預(yù)張緊器組件包括管子332、容納于管子中的細(xì)長柔性件或蛇形件334、葉片式渦輪336和微型氣體發(fā)生器338。管子332由金屬(例如鋼)形成,或由另一種能夠承受高氣體壓力的材料形成。細(xì)長柔性件或蛇形件334由柔性的抗壓縮材料形成,并可由渦輪336的葉片戳入。一種這樣的材料是尼龍6。渦輪336由金屬(例如鋼)形成,或由另一種堅固的相對剛性的材料形成。渦輪336與齒輪299形成為一件,或者,固定地或不可移動地連接到該齒輪,使得渦輪隨著卷軸214旋轉(zhuǎn)。
微型氣體發(fā)生器338安裝在管子332的離卷軸214最遠(yuǎn)或在卷軸遠(yuǎn)側(cè)的端部。細(xì)長柔性件或蛇形件334容納在管子332中鄰近微型氣體發(fā)生器338。將細(xì)長柔性件或蛇形件334的結(jié)構(gòu)和尺寸構(gòu)造為緊密地安裝在管子332內(nèi),以幫助減少微型氣體發(fā)生器338產(chǎn)生的氣體沿著管子在管子的內(nèi)表面與蛇形件之間通過的可能性。可將增補塞子或密封元件(未示出)定位在微型氣體發(fā)生器338與細(xì)長柔性件或蛇形件334之間,以幫助進(jìn)一步防止氣體沿著管子332在管子的內(nèi)表面與蛇形件之間通過。管子332的與微型氣體發(fā)生器338相對的端部定位在渦輪336附近。渦輪336安裝在卷軸214的左端(如圖10所示)上,以隨著卷軸旋轉(zhuǎn)。渦輪336和管子332的鄰近端由預(yù)張緊器殼體340封閉。在微型氣體發(fā)生器338與渦輪336之間,管子332根據(jù)需要可具有任何外部形狀或構(gòu)造,例如,以便于將卷收器200包裝在特殊的車輛(未示出)中,假設(shè)細(xì)長柔性件或蛇形件可遵循該形狀或構(gòu)造,以從一端向另一端移動通過管子。
預(yù)張緊器組件330響應(yīng)于通過傳感器(未示出)或響應(yīng)于傳感器(未示出)發(fā)送至微型氣體發(fā)生器338的信號而操作,該傳感器用來檢測撞車情況或事件。該信號導(dǎo)致微型氣體發(fā)生器338點火并在一定壓力下制造或產(chǎn)生氣體。來自微型氣體發(fā)生器338的氣體在細(xì)長柔性件或蛇形件334的鄰近端上推動,直接推動或者通過增補塞子或密封元件(未示出)推動。響應(yīng)于氣體壓力,細(xì)長柔性件或蛇形件334沿著管子332移動并接觸渦輪336的一個葉片,該葉片伸入管子,到達(dá)管子和蛇形件的大約一半直徑的程度。細(xì)長柔性件或蛇形件334推動渦輪336上葉片,這導(dǎo)致渦輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)渦輪336旋轉(zhuǎn)時,渦輪上的下一個葉片接觸細(xì)長柔性件或蛇形件334,戳入細(xì)長柔性件或蛇形件的外表面,并沿著細(xì)長柔性件或蛇形件推動,這導(dǎo)致渦輪的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。渦輪336的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致卷軸214在將座椅安全帶織帶(未示出)卷繞在卷軸上的方向上旋轉(zhuǎn)。卷軸214的卷繞旋轉(zhuǎn)有效地減小或消除了卷繞在卷軸上的座椅安全帶織帶中的松弛,并且還拉動座椅安全帶織帶緊緊地且牢固地抵靠車輛乘員(未示出)。
當(dāng)細(xì)長柔性件或蛇形件334移動經(jīng)過渦輪336時,蛇形件不再受管子332約束,但是仍由預(yù)張緊器殼體340包含。雖然細(xì)長柔性件或蛇形件334的已經(jīng)移動經(jīng)過渦輪336的部分不再積極地有助于預(yù)張緊器組件330的操作,但是細(xì)長柔性件或蛇形件的該部分會與流體控制閥252相互作用。具體地,預(yù)張緊器殼體340引導(dǎo)細(xì)長柔性件或蛇形件的已經(jīng)移動經(jīng)過渦輪336的部分與控制桿342接觸??刂茥U342通常由彈簧(未示出)(例如偏心彈簧)偏壓,以使連接到閥體290的一端的齒狀驅(qū)動輪300與卷軸214上的齒狀延伸部298保持嚙合。
當(dāng)受到細(xì)長柔性件或蛇形件334的作用力或壓力時,控制桿342被推動至如下位置,在該位置中,偏心偏壓彈簧(未示出)在相反的方向上偏壓控制桿,以保持可移動的空轉(zhuǎn)齒輪組件311與安裝在卷軸214上的齒輪299和連接到閥體290的齒狀驅(qū)動輪300中的任一個或二者脫離接合。結(jié)果,流體控制閥252的閥體290不再響應(yīng)于卷軸214的運動而運動,并且,此后在流體控制閥和鎖定機構(gòu)230的后續(xù)操作過程中,流體控制閥中的流量控制孔296的大小或橫截面流動區(qū)域保持固定。換句話說,在涉及安裝有座椅安全帶卷收器200的車輛(未示出)的碰撞事件之前,流量控制孔296具有可響應(yīng)于座椅安全帶織帶(未示出)從可旋轉(zhuǎn)卷軸214的展開和座椅安全帶織帶在卷軸上的重新卷繞而調(diào)節(jié)的橫截面流動區(qū)域。然而,在撞車事件進(jìn)行之后,流量控制孔296的橫截面流動區(qū)域停止可響應(yīng)于座椅安全帶織帶(未示出)從可旋轉(zhuǎn)卷軸214的展開或座椅安全帶織帶在卷軸上的重新卷繞而調(diào)節(jié)。因此,預(yù)張緊器296是可配置的,以在撞車事件進(jìn)行之后,導(dǎo)致流量控制孔296停止可響應(yīng)于座椅安全帶織帶從可旋轉(zhuǎn)卷軸214展開而調(diào)節(jié)。
在使用中,當(dāng)車輛乘員(未示出)抓住卷繞在卷收器200的卷軸214上的座椅安全帶織帶(未示出)的可用部分,并從卷收器拉動織帶以系上座椅安全帶時,織帶從卷軸展開并使卷軸旋轉(zhuǎn)。因為驅(qū)動機構(gòu)256直接連接到卷軸214,所以卷軸的旋轉(zhuǎn)及由此齒狀延伸部298的旋轉(zhuǎn)引起齒狀驅(qū)動輪300的運動。齒狀驅(qū)動輪300的旋轉(zhuǎn)引起閥體290在流體控制閥252內(nèi)的運動。因此,當(dāng)乘員系上座椅安全帶時,座椅安全帶織帶(未示出)從卷軸214初始展開建立閥體290在流體控制閥252中的閥通道292內(nèi)的起始位置及流量控制孔296的初始橫截面流動區(qū)域。座椅安全帶織帶(未示出)的初始延伸或展開將根據(jù)乘員的尺寸(例如身高、腰圍、體重)而變化。
在車輛乘員(未示出)已經(jīng)系上座椅安全帶之后,在車輛未撞車情況中,座椅安全帶織帶隨后的低速延伸和收回運動將引起卷軸214的旋轉(zhuǎn)運動,并因此調(diào)節(jié)閥體290在流體控制閥252中的閥通道292內(nèi)的位置。在車輛撞車的情況中,在撞車事件或碰撞情況開始時或最初時,當(dāng)乘員的身體向前移動且相應(yīng)地延伸或展開座椅安全帶織帶時,車輛慣性傳感器(未示出)(例如已知的球傳感器(例如,在美國專利no.5,495,994中示出的))或織帶傳感器(未示出)將檢測車輛的快速減速或座椅安全帶織帶的快速加速。車輛慣性傳感器或織帶傳感器將導(dǎo)致卷收器200的鎖定爪216徑向地向外樞轉(zhuǎn)并與鎖定環(huán)齒輪232的內(nèi)齒238接合。
與鎖定爪216移動以接合鎖定環(huán)齒輪232的內(nèi)齒238同時或此前不久,經(jīng)由微型氣體發(fā)生器338的點火來配置預(yù)張緊器組件330。預(yù)張緊器組件330的配置或操作也使可移動的空轉(zhuǎn)齒輪組件311與安裝在卷軸214上的齒輪299和/或連接到閥體290的齒狀驅(qū)動輪300中的任一個或二者脫離接合。結(jié)果,流體控制閥252的閥體290不再響應(yīng)于卷軸214的運動而運動,并且,此后在卷收器的操作過程中,流量控制孔296的大小或橫截面流動區(qū)域保持固定。
當(dāng)鎖定爪216的徑向外端228與鎖定環(huán)齒輪232的一個內(nèi)齒238接合時,鎖定環(huán)齒輪將與卷軸214一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鎖定環(huán)齒輪232旋轉(zhuǎn)時,鎖定環(huán)齒輪的外齒240與扭力桿234的右端部分244上的齒輪齒246之間的嚙合導(dǎo)致扭力桿扭轉(zhuǎn),并阻止鎖定環(huán)齒輪和卷軸214的旋轉(zhuǎn)。
另外,當(dāng)鎖定環(huán)齒輪232旋轉(zhuǎn)時,鎖定環(huán)齒輪的外齒240與缸體248的右端部分260上的齒輪齒262之間的嚙合導(dǎo)致缸體旋轉(zhuǎn)。如圖10所示,由于活塞250的底部268上的螺紋280與形成于缸體的左端部分258的內(nèi)圓周上的匹配螺紋(未示出)之間的接合,缸體248的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞250移動至右側(cè)?;钊?50在缸體248中移動至右側(cè)導(dǎo)致流體腔室272的容積減小。當(dāng)流體腔室272的容積減小時,迫使流體腔室中的流體離開流體腔室進(jìn)入通道282,經(jīng)過限定于閥銷310的外表面318與活塞250的內(nèi)表面312之間的流量控制孔319。一旦位于通道282中,流體便沿著通道282流過活塞250的頭部264、軸部266和底部268。迫使離開流體腔室272的流體流過管道254,進(jìn)入流體控制閥252。
在流體控制閥252內(nèi),流體在閥通道292中遇到閥體290。根據(jù)閥體290堵塞或阻塞閥通道292的程度,并潛在地根據(jù)閥體的外部形狀(二者將有助于決定或建立流體控制閥252中的流量控制孔296的橫截面流動區(qū)域),并且根據(jù)迫使流體流過流量控制孔的速率或速度,流體控制閥將提供更大或更小的背壓,以阻止流體流過流量控制孔。流體控制閥252所提供的對流體流動阻力的程度,將有助于決定對活塞250在缸體248內(nèi)運動的阻力的程度以及對缸體的旋轉(zhuǎn)及鎖定環(huán)齒輪232的旋轉(zhuǎn)的阻力的程度。在這點上,應(yīng)認(rèn)識到,通過流量控制孔296的流體速率的增加將對活塞250、缸體248和鎖定環(huán)齒輪232的運動阻力引起的幾何的(例如二次方的)增加,而不是線性的增加。
由流體壓力組件236提供的對旋轉(zhuǎn)的阻力或反作用負(fù)載或反作用力添加到由扭力桿234提供的對旋轉(zhuǎn)的阻力或負(fù)載。實際上,扭力桿234提供恒定的基線或最小水平的阻力或負(fù)載,而流體壓力組件236提供更高的阻力或負(fù)載。換句話說,當(dāng)座椅安全帶織帶(未示出)對卷軸施加超過第一預(yù)定負(fù)載的負(fù)載時,扭力桿234扭轉(zhuǎn)并對卷軸214的旋轉(zhuǎn)提供負(fù)載限制阻力。當(dāng)座椅安全帶織帶(未示出)對卷軸施加超過第二預(yù)定負(fù)載的負(fù)載時,流體壓力組件236(包括流體控制閥252)對卷軸214的旋轉(zhuǎn)提供負(fù)載限制阻力。在所示的卷收器200中,第二預(yù)定負(fù)載與第一預(yù)定負(fù)載相同,這是因為鎖定環(huán)齒輪232與扭力桿234和流體壓力組件236二者接合,并對扭力桿和流體壓力組件同時施加旋轉(zhuǎn)力或負(fù)載并施加相同程度的旋轉(zhuǎn)力或負(fù)載。然而,如果,例如在測量孔或流量控制孔319下游設(shè)置有止回閥,并且該止回閥具有要求施加至卷軸214的旋轉(zhuǎn)力或負(fù)載超過使扭力桿開始扭轉(zhuǎn)所需的負(fù)載的激活壓力,那么第二預(yù)定負(fù)載可比第一預(yù)定負(fù)載大。
另外,因為就在撞車情況之前,閥體290在流體控制閥252內(nèi)的位置由織帶輸出或使織帶從卷軸214展開的程度決定,所以根據(jù)乘員的尺寸(例如身高、腰圍、體重)和/或根據(jù)乘員未正確地定位在車輛座椅(未示出)中的程度來定位閥體。因此,例如,如果車輛乘員正好在撞車情況之前已經(jīng)向前傾斜且由此使座椅安全帶從卷軸214展開更多,那么閥體290將定位在流體控制閥252內(nèi),好像乘員尺寸更大一樣。閥體290的這種定位的有效結(jié)果是,對車輛乘員的進(jìn)一步向前運動和座椅安全帶織帶從卷軸214的進(jìn)一步展開的阻力將比如果乘員適當(dāng)?shù)匚挥谲囕v座椅中的阻力大。這種更大的阻力是合適的,因為在撞擊車輛的前部(例如車輛儀表盤)之前,車輛乘員在撞車事件過程中將向前移動較小的距離。因此,流體控制閥252的操作適應(yīng)或響應(yīng)于乘員的尺寸以及乘員在撞車情況出現(xiàn)時是否處于不適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>
為了舉例說明并進(jìn)一步解釋卷收器200的各種子組件和部件在撞車事件過程中的效果和相互作用,圖11顯示了一系列曲線410、420、430、440和450,其示出了撞車事件過程中座椅安全帶織帶上的負(fù)載與由卷繞在卷收器200上的座椅安全帶織帶保持的車輛乘員的向前位移之間的理論關(guān)系。在撞車事件的初始階段460的過程中,卷收器200的卷軸214鎖定,使得即使乘員繼續(xù)向前移動,座椅安全帶織帶上的負(fù)載也增加。同時,流體控制閥252與卷軸214脫離接合或脫離耦接。如可看到的,在撞車事件的初始階段460的過程中,這五條曲線410-450保持基本上相同且彼此覆蓋。
在撞車事件的第二階段462的過程中,鎖定環(huán)齒輪232開始旋轉(zhuǎn),扭力桿的右端部分244也是如此,并且活塞250在缸體248內(nèi)軸向地移動,以將流體從流體腔室272推出并使其進(jìn)入流體控制閥252。如可看到的,在撞車事件的第二階段的過程中,這五條曲線410-450開始分散。由曲線410代表的織帶上的負(fù)載表示相對較小的車輛乘員和施加至該車輛乘員的減小的阻力。由于車輛乘員的小尺寸,剛好在碰撞事件之前,經(jīng)由座椅安全帶織帶的輸出已經(jīng)定位了流體控制閥252的閥體290,以對流體流動和進(jìn)一步的織帶輸出提供相對較小的阻力。相比之下,由曲線440代表的織帶上的負(fù)載表示相對較大的車輛乘員和施加至該車輛乘員的增加的阻力。由于車輛乘員的相對較大尺寸,剛好在碰撞事件之前,經(jīng)由座椅安全帶織帶的輸出已經(jīng)定位了流體控制閥252的閥體290,以對流體流動和進(jìn)一步的織帶輸出提供相對更大或更多的阻力。通過流體控制閥252的閥體290的定位來實現(xiàn)座椅安全帶織帶上的負(fù)載和對進(jìn)一步織帶輸出的阻力的這種差異,這反映了由卷收器200提供的根據(jù)車輛乘員的特征(例如尺寸)來調(diào)節(jié)其性能的靈活性。
在撞車事件的第三階段464的過程中,鎖定環(huán)齒輪232繼續(xù)旋轉(zhuǎn),扭力桿的右端部分244也是如此,并且活塞250繼續(xù)在缸體248內(nèi)軸向地移動,以將流體從流體腔室272推出并使其進(jìn)入流體控制閥252。如可看到的,這五條曲線中的三條,即,曲線410、420和430,在撞車事件的第三階段464的過程中通常表現(xiàn)出下降的負(fù)載限制效果。由曲線410、420和430代表的座椅安全帶織帶上的負(fù)載在撞車事件的第三階段464的過程中通常下降,這反映了對車輛乘員的進(jìn)一步運動的減小的阻力,但是由于在撞車事件的第二階段的過程中由流體控制閥252的閥體290的位置建立的初始峰值負(fù)載的差異,一條曲線410-430與另一條曲線的實際負(fù)載繼續(xù)不同。曲線410、420和430的斜率和形狀由閥銷310的外表面318和活塞250的內(nèi)表面312的形狀決定,這些表面在其間限定流量控制孔319。曲線440的形狀通常與曲線410、420和430類似,但是朝向第三階段464的末端具有向上彎曲的構(gòu)造。曲線440的斜率和形狀由閥銷310的外表面318和活塞250的內(nèi)表面312的形狀決定,這些表面在其間限定流量控制孔319。曲線450一開始向下傾斜,與曲線410-440類似,但是然后急劇上升。曲線450的初始斜率和形狀由閥銷310的外表面318和活塞250的內(nèi)表面312的形狀決定,這些表面在其間限定流量控制孔319。然而,在碰撞事件的第三階段464的稍后部分中,曲線450的斜率和形狀由接近其相對于缸體248的行程末端的活塞250決定。
在撞車事件的第四和最終階段466,撞車事件結(jié)束,座椅安全帶織帶上的負(fù)載回到零或正常負(fù)載,并且車輛乘員的向前位移結(jié)束。
卷收器200的操作或功能上的所有上述差異由機械的和液壓的部件及子組件實現(xiàn),沒有電子控制裝置或其他部件,除了可能有用于微型氣體發(fā)生器338的傳感器以外。在將卷收器200集成到車輛中時,與具有電子控制裝置和其他電子部件的卷收器相比,沒有電子控制裝置和其他部件提供了相對低水平的復(fù)雜性和困難性。
圖12是詳細(xì)描述了卷收器的操作方法500的流程圖,例如,圖8至圖10所示的卷收器200。方法500從車輛乘員系上安全帶或座椅安全帶的方框502開始。方法500進(jìn)入步驟504,在該步驟中,當(dāng)系上座椅安全帶時,卷軸(例如卷軸214)響應(yīng)于車輛乘員的座椅安全帶的延伸而旋轉(zhuǎn)。在步驟506中,流體控制閥(例如流體控制閥252)對座椅安全帶的初始延伸作出反應(yīng),以建立閥體(例如閥體290)在流體控制閥內(nèi)的初始位置。在步驟508中,如果鎖定機構(gòu)(例如鎖定爪216)對于卷收器來說是無效的,那么方法500回到卷軸響應(yīng)于座椅安全帶織帶的運動而運動的步驟504。如果鎖定機構(gòu)(例如鎖定爪216)對于卷收器來說是有效的,那么方法500從步驟508進(jìn)入步驟510,在該步驟中,用于卷收器的鎖定機構(gòu)移動至有效位置,例如鎖定爪216與鎖定環(huán)齒輪232接合。
從步驟510開始,在步驟512中確定卷軸和鎖定機構(gòu)上是否具有足夠大的指示撞車情況的負(fù)載。在步驟512中如果確定沒有撞車情況,那么方法500繼續(xù)前進(jìn)至步驟514,在該步驟中,鎖定機構(gòu)從有效位置或接合位置移動至無效位置或脫離位置。關(guān)于步驟512,在卷收器對車輛減速度和/或安全帶張力或負(fù)載作出反應(yīng)的意義上“進(jìn)行確定”。另外,僅在車輛減速度和安全帶張力已經(jīng)下降至低于預(yù)定閾值之后,鎖定機構(gòu)移動至無效位置或脫離位置。從步驟514,方法500回到步驟504,在該步驟中,卷軸響應(yīng)于座椅安全帶織帶的運動而運動。
如果在步驟512中確定卷軸和鎖定機構(gòu)上具有足夠大的指示撞車情況的負(fù)載,那么方法500繼續(xù)前進(jìn)至步驟516。在步驟516中,配置預(yù)張緊器,例如預(yù)張緊器組件330。然后,方法500進(jìn)入步驟518。在步驟518,織帶張力通過卷軸(例如卷軸214)、鎖定爪(例如鎖定爪216)和鎖定環(huán)齒輪(例如鎖定環(huán)齒輪232)對扭力桿(例如扭力桿234)和液壓動力負(fù)載限制系統(tǒng)(例如流體壓力組件236)的缸體(例如缸體248)施加扭矩。從步驟518,方法500繼續(xù)前進(jìn)至步驟520,該在步驟中,確定座椅安全帶、卷軸和鎖定機構(gòu)上是否具有足夠大的指示經(jīng)由扭力桿(例如扭力桿234)和液壓動力負(fù)載限制系統(tǒng)(例如流體壓力組件236)的負(fù)載限制的負(fù)載。關(guān)于步驟520,在卷收器對安全帶張力或負(fù)載作出反應(yīng)的意義上“進(jìn)行確定”。在步驟520中如果確定沒有負(fù)載限制,那么方法500繼續(xù)前進(jìn)至步驟540,在該步驟中,停止卷軸旋轉(zhuǎn)和織帶輸出,并鎖定卷收器。當(dāng)在卷收器200中執(zhí)行時,如果由座椅安全帶織帶通過卷軸214作用而施加至鎖定環(huán)齒輪232的負(fù)載不足以克服使扭力桿234扭轉(zhuǎn)的固有阻力,那么鎖定環(huán)齒輪不旋轉(zhuǎn),并且鎖定爪216與鎖定環(huán)齒輪之間的接合使卷軸的旋轉(zhuǎn)和座椅安全帶織帶的輸出或延伸停止。
如果在步驟520中確定指示了負(fù)載限制,那么方法500繼續(xù)前進(jìn)至步驟522。在步驟522,扭力桿(例如扭力桿234)扭轉(zhuǎn),并且液壓動力系統(tǒng)(例如流體壓力組件236)開始移動流體。當(dāng)在卷收器200中執(zhí)行時,如果由座椅安全帶織帶通過卷軸214作用而施加至鎖定環(huán)齒輪232的負(fù)載足以克服使扭力桿234扭轉(zhuǎn)的固有阻力,那么鎖定環(huán)齒輪旋轉(zhuǎn)。鎖定環(huán)齒輪232的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致:(a)扭力桿234的右端部分244的旋轉(zhuǎn),這表明扭力桿的扭轉(zhuǎn);和(b)缸體248的右端部分260的旋轉(zhuǎn),這表明活塞250在缸體中向右移動,隨后引起流體腔室272的容積減小和壓力增加,以引起流體從流體腔室流出。從步驟522,方法500繼續(xù)前進(jìn)至步驟524,在該步驟中,從流體腔室272流出的流體,經(jīng)過流量控制孔,例如限定于調(diào)節(jié)閥銷(例如閥銷310)與活塞(例如活塞250)之間的流量控制孔319,流入管道282,這調(diào)節(jié)了施加至缸體(例如缸體248)的扭矩。然后,方法500從步驟524前進(jìn)至步驟526,在該步驟中,從腔室(例如流體腔室272)流出的流體流入管道(例如管道254),打開單向止回閥或防爆盤(如果使用的話),并流入流體控制閥(例如流體控制閥52)。
從步驟526,方法500進(jìn)入步驟528。在該步驟中,確定流體控制閥是否關(guān)閉。關(guān)于步驟528,在流體控制閥于流量控制孔封閉之前具有或沒有額外的行程的意義上“進(jìn)行確定”。如果沒有額外的行程且流量控制孔被完全堵塞或封閉,從而流體控制閥關(guān)閉,那么方法500進(jìn)入步驟536。在步驟536中,關(guān)閉的流體控制閥使流體停止從缸體中的流體腔室流出。流體腔室中的壓力上升,并阻止了活塞的進(jìn)一步運動。當(dāng)活塞的運動被阻止時,缸體的旋轉(zhuǎn)也被阻止。因為缸體無法旋轉(zhuǎn),所以鎖定環(huán)齒輪的旋轉(zhuǎn)被阻止。從步驟536,方法500進(jìn)入步驟540,在該步驟中,停止卷軸旋轉(zhuǎn)和織帶輸出,并鎖定卷收器。
在步驟528中,如果確定流體控制閥(例如流體控制閥252)沒有關(guān)閉且流量控制孔也沒封閉,那么方法500進(jìn)入步驟530。在步驟530中,確定座椅安全帶織帶上的負(fù)載是否小于可由扭力桿和液壓動力系統(tǒng)提供的負(fù)載極限水平。換句話說,扭力桿和液壓動力系統(tǒng)旨在通過在對織帶輸出提供阻力的同時允許織帶繼續(xù)輸出,來限制座椅安全帶織帶上的負(fù)載。一旦座椅安全帶織帶上的負(fù)載小于致動扭力桿和液壓動力系統(tǒng)所需的負(fù)載,則負(fù)載實際上已經(jīng)受限,且不需要進(jìn)一步操作扭力桿和液壓動力系統(tǒng)。因此,在步驟530中,如果確定座椅安全帶織帶上的負(fù)載小于可由扭力桿和液壓動力系統(tǒng)提供的負(fù)載極限水平,那么方法500進(jìn)入步驟540,在該步驟中,停止卷軸旋轉(zhuǎn)和織帶輸出,并鎖定卷收器。
另一方面,在步驟530中如果確定座椅安全帶織帶上的負(fù)載大于可由扭力桿和液壓動力系統(tǒng)提供的負(fù)載極限水平,那么方法500進(jìn)入步驟532。在步驟532中,確定流體壓力組件的閥體(例如流體壓力組件236的閥銷310)是否已經(jīng)到達(dá)其可能的運動范圍的末端。如果閥體已經(jīng)到達(dá)其可能的行程范圍的末端,那么方法500進(jìn)入步驟540,在該步驟中,停止卷軸旋轉(zhuǎn)和織帶輸出,并鎖定卷收器。如果閥體尚未到達(dá)其可能的行程范圍的末端,那么方法500進(jìn)入步驟534,在該步驟中,流體控制閥繼續(xù)調(diào)節(jié)流體從缸體中的流體腔室的流出,從而調(diào)節(jié)流體腔室中的阻止活塞運動和缸體旋轉(zhuǎn)的壓力。從步驟534,方法500回到步驟522。
圖13至圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的第四示例的座椅安全帶卷收器600。座椅安全帶卷收器600在許多方面中與座椅安全帶卷收器200類似。在圖13至圖15的示例實施方式中,用相同的參考數(shù)字加上400來表示座椅安全帶卷收器600的與座椅安全帶卷收器200的部件對應(yīng)的部件。
座椅安全帶織帶200和600之間的差異是,卷收器200的流體壓力組件236包括活塞-缸體組件247、與活塞-缸體組件隔開的可調(diào)節(jié)的流體控制閥252,以及將活塞-缸體組件連接到流體控制閥的外部管道254。在卷收器600中,在這方面,沒有將活塞-缸體組件連接到與活塞-缸體組件隔開的流體控制閥的外部管道。相反,可調(diào)節(jié)的流體控制閥652包含在活塞-缸體647中,如圖15中最佳示出的。
更具體地,與卷收器200的活塞-缸體組件247類似,卷收器600的活塞-缸體組件647包括缸體648和容納于缸體中的活塞650。缸體648從框架612的一個側(cè)壁618延伸至另一側(cè)壁620。缸體648設(shè)置為與可旋轉(zhuǎn)的卷軸614平行且隔開。缸體648的左端部分658可旋轉(zhuǎn)地附接至或安裝在框架612的左側(cè)壁618上,如圖12所示。缸體648的右端部分660可旋轉(zhuǎn)地附接至或安裝在框架612的右側(cè)壁620上,如圖12所示。缸體648的右端部分660還通過框架612的右側(cè)壁620突出。在缸體648的右端部分660的外圓周上形成有齒輪齒662。齒輪齒662設(shè)置在框架612的側(cè)壁620之外,并定位為與鎖定環(huán)齒輪632的外齒640恒定嚙合。
如在圖15中最佳地看到的,活塞650包括頭部664、中間部666和底部668。活塞650的中間部666在頭部664與底部668之間延伸并將它們連接在一起。活塞650的頭部664是活塞的最靠近缸體648的右端部分660設(shè)置的部分。頭部664的外圓周面669形成為具有螺紋680。螺紋680與在缸體648的右端部分660的內(nèi)圓周面683上形成的匹配螺紋681接合。為了組裝活塞650和缸體648,活塞的頭部664插入缸體的左端部分658的開口端689。當(dāng)活塞650的頭部664的外圓周面669上的螺紋680接觸缸體648的右端部分660的內(nèi)圓周面683上的匹配螺紋681時,活塞和缸體相對于彼此扭轉(zhuǎn),使得將活塞有效地擰入缸體中。
活塞650的中間部666的外徑僅稍小于缸體648的左端部分658的鄰接內(nèi)徑。為了確保活塞650與缸體648之間的密封,在活塞的中間部666的外圓周面671中安裝有o形環(huán)670或類似的密封裝置?;钊?50的中間部666的外圓周面671和/或o形環(huán)670與缸體648的內(nèi)圓周面673之間的緊密配合在缸體的右端部分660中形成流體腔室672。在流體腔室中的流體無法經(jīng)過活塞650的外圓周和/或o形環(huán)670的意義上講,流體腔室672是密封的。然而,如下面說明的,流體可從流體腔室672離開。
活塞650的底部668設(shè)置在缸體648的左端部分658附近?;钊?50的底部668形成為具有軸向延伸的或縱向延伸的花鍵676。花鍵676與在框架612的左側(cè)壁618中限定開口(未示出)的互補形狀的表面(未示出)接合,以阻止活塞650的底部668和活塞整體旋轉(zhuǎn)。
如圖15所示,通道682軸向地延伸穿過活塞650的頭部664和中間部666,并伸入活塞650的底部668。為了幫助調(diào)整流體壓力組件636的性能,通道682容納測量銷或閥銷710。閥銷710的第一端部714經(jīng)由螺紋721連接到螺紋面723,螺紋面723經(jīng)過缸體648的右端部分660從右端部分的內(nèi)表面725延伸至右端部分的外表面725。閥銷710的軸向相對的第二端部716容納在通道682中。閥銷710的第二端部716的外圓周面718的形狀構(gòu)造為如同沙漏,其中閥銷的最大外徑離第一端部714最遠(yuǎn)和最近,并且閥銷的最小外徑位于具有最大直徑的兩個表面部分中間。
因為活塞650在流體壓力組件636的操作過程中相對于缸體648移動,作為右端部分714與缸體648的右端部分660之間的螺紋連接的結(jié)果,閥銷710在通道682內(nèi)有效地移動。通過適當(dāng)?shù)貥?gòu)造閥銷710的外表面,例如第二端部716的外圓周面718,以及可能地構(gòu)造活塞650的限定通道682的內(nèi)圓周面712,可影響流體通過通道682的流動。換句話說,閥銷710的外圓周面718和活塞650的內(nèi)圓周面712在其間限定有測量孔或流量控制孔719。為了對該孔提供更大的限定并在活塞-缸體組件647的組裝過程中提供改變該孔的可能性,可將可移除的孔構(gòu)件720擰入活塞650的頭端部664中,使得孔構(gòu)件容納在通道682的右端中??讟?gòu)件720具有錐形的內(nèi)圓周面722,以限定圓形輪廓,其是整個通道682中的最小的橫截面流動區(qū)域。因此,閥銷710的外圓周面718經(jīng)過孔構(gòu)件的內(nèi)圓周面722的運動限定了測量孔或流量控制孔719。雖然閥銷710的外圓周面718示出為形狀是類似沙漏的,并且孔構(gòu)件720的內(nèi)圓周面722示出為是錐形的以提供圓形通道輪廓,但是對于外圓周面718和內(nèi)圓周面712來說其他形狀也是可能的,并可用來提供預(yù)期的通過流量控制孔719和通道682的流體流動。
流體腔室672中的流體可從流體腔室流出,經(jīng)過活塞650中的限定于閥銷710的外圓周面718與孔構(gòu)件720的內(nèi)圓周面722之間的流量控制孔719,進(jìn)入通道682。一旦位于通道682中,流體便可沿著通道682流過活塞650的頭部664和中間部666,并進(jìn)入活塞650的底部668。通道682的位于活塞650的中間部666的左端(如圖15所示)處的末端流體地連接到流體控制閥652或與之流體連通。因此,來自流體腔室672的流體可流入流體控制閥652??稍诹黧w控制閥的上游在通道682與流體控制閥652之間設(shè)置止回閥或防爆盤(未示出),以在致動流體壓力組件636之前幫助將流體保持在流體腔室672中。
如在圖15中最佳示出的,流體控制閥652安裝在活塞650的底部668中,并且,流體控制閥包括閥罩688和閥芯或閥體690。閥罩688包括具有開口端的中空管狀套筒685和擰入套筒的開口端中的塞子687。塞子687的內(nèi)表面695貫穿塞子并限定閥通道692。閥體690是延伸穿過與套筒的開口端相對的套筒685的另外封閉端中的開口的細(xì)長銷。閥體690具有形成于閥體的外圓周面704上的螺紋693。螺紋693與支撐件702的內(nèi)圓周面706上的互補螺紋接合,支撐件安裝在套筒685的內(nèi)部,鄰近套筒的閉合端。閥體690的遠(yuǎn)端部分707越過支撐件702伸入套筒685,并伸入塞子687中的閥通道692。作為閥體690與支撐件702之間的螺紋接合或連接的結(jié)果,閥體690的旋轉(zhuǎn)運動引起閥體相對于支撐件702、套筒685和閥罩688的軸向或縱向運動。因此,閥體690的遠(yuǎn)端部分707在閥罩688中的閥通道692中軸向地或縱向地移動,以控制流體通過流體控制閥652的流動。閥體690的遠(yuǎn)端部分707具有帶有特殊形狀輪廓的外圓周面,在圖15中,該特殊形狀輪廓是逐漸變細(xì)至一個點的輪廓。閥罩688的塞子687的限定閥通道692的最小直徑外圓周的表面695也具有特殊形狀輪廓,在圖15中該特殊形狀輪廓是錐形的,以提供圓形輪廓。閥體690的外圓周面和閥罩688的塞子687的表面694一起限定流量控制孔696。
閥體690可從閥通道692中的第一位置(未示出)移動至閥通道中的第二位置(也未示出)。在閥體690的第一位置,流量控制孔696位于其最大橫截面流動區(qū)域處或附近,并且閥通道692完全打開或充分地打開。在閥體690的第二位置,流量控制孔696沒有橫截面流動區(qū)域,并且閥通道692由閥體完全封閉或堵塞。當(dāng)閥體690從第一位置移動至第二位置時,流量控制孔696的橫截面流動區(qū)域根據(jù)閥體的外圓周面的輪廓和限定閥通道692的表面694的輪廓而變化。雖然當(dāng)閥體690從第一位置移動至第二位置時,可逐漸封閉流量控制孔696和閥通道692,但是閥體的具有輪廓的外圓周面的形狀和表面694的形狀可對流量控制孔提供一定的橫截面流動區(qū)域,當(dāng)閥體690從第一位置移動至第二位置并處于閥通道692內(nèi)的不同位置時,該橫截面流動區(qū)域以各種順序和增量增大和減小。
因此,來自流體腔室672的流體可流過測量孔或流量控制孔719,并流過通道682進(jìn)入流體控制閥652。在流體控制閥652內(nèi),流體可經(jīng)過閥體690和流量控制孔696而流過閥通道692。在通過流體控制閥652之后,流體可流入儲存器(未示出)。因此,具有從活塞650的一個端部縱向地穿過活塞、穿過測量孔或流量控制孔719,并穿過流量控制孔696的流體流動路徑。如可看到的,該流體流動路徑?jīng)]有任何使流體從流量控制孔696的下游返回到流量控制孔696的上游的再循環(huán)部分。閥體690堵塞或阻塞流體控制閥652中的閥通道692的程度,與流體的壓力和/或流速一起,將決定流體可流過流體控制閥的程度及對這種流體流過流體控制閥的阻力的程度。
閥體690的左端部分691從閥罩688的左端突出,并延伸穿過側(cè)壁618,以位于卷軸614的左端部分附近的側(cè)壁618的面向外的表面附近。流體控制閥652定位成使得驅(qū)動機構(gòu)656將流體控制閥耦接到卷軸614。如圖14和圖15所示,驅(qū)動機構(gòu)656包括位于卷軸614上的開鍵槽的或齒狀延伸部698,以及連接到流體控制閥652的閥體690的左端部分691以隨著閥體旋轉(zhuǎn)的齒狀驅(qū)動輪700。齒狀延伸部698連接到卷軸614,使得齒狀延伸部和卷軸一起旋轉(zhuǎn)。齒狀延伸部698還遠(yuǎn)離框架612的側(cè)壁618的面向外的表面突出。在卷軸614的齒狀延伸部698上安裝有齒輪699,以隨著卷軸旋轉(zhuǎn)。齒輪699與可移動的空轉(zhuǎn)齒輪組件711接合??辙D(zhuǎn)齒輪組件711包括第一空轉(zhuǎn)齒輪713和第二空轉(zhuǎn)齒輪715??辙D(zhuǎn)齒輪713和715隔開,并均固定至齒輪軸717。第一空轉(zhuǎn)齒輪713與連接到流體控制閥652的閥體690的齒狀驅(qū)動輪700直接接合。第二空轉(zhuǎn)齒輪715與齒輪699直接接合。可移動的空轉(zhuǎn)齒輪組件711是用于將旋轉(zhuǎn)運動從卷軸614傳遞至閥體690的唯一連接。
驅(qū)動機構(gòu)656將卷軸614的旋轉(zhuǎn)運動傳遞至流體控制閥652,更具體地,傳遞至流體控制閥內(nèi)的閥體690。齒狀驅(qū)動輪700連接到閥體690的一端。由于閥體690的外圓周面704與支撐件702的內(nèi)圓周面706之間的螺紋連接,閥體690的旋轉(zhuǎn)運動引起閥體在支撐件702和閥罩688內(nèi)及在閥通道692內(nèi)的軸向運動。因此,卷軸614的運動引起閥體690在流體控制閥652中的閥通道692內(nèi)的運動,以調(diào)節(jié)流量控制孔696的橫截面流動區(qū)域。在鄰近齒狀驅(qū)動輪700且鄰近螺紋圓周面704和706的位置處,o形環(huán)709或其他密封件密封閥罩688和支撐件702及閥體690的左端部分691之間的界面。
為了允許可移動的空轉(zhuǎn)齒輪組件711移動脫離與安裝在卷軸614上的齒輪699及連接到閥體690的齒狀驅(qū)動輪700中的任一個或二者的接合,例如,響應(yīng)于預(yù)張緊器或預(yù)張緊器組件730的配置,將空轉(zhuǎn)齒輪組件711安裝在或連接至可樞轉(zhuǎn)安裝的連桿741上,該連桿接合或接觸可樞轉(zhuǎn)安裝的控制桿742。連桿741和控制桿742安裝為在側(cè)壁的面向內(nèi)的表面附近在框架612的側(cè)壁618上樞轉(zhuǎn)運動。空轉(zhuǎn)齒輪組件711安裝在連桿741上,鄰近連桿的與接合或接觸控制桿742的一端相對的端部。更具體地,第一空轉(zhuǎn)齒輪713支撐在框架612的側(cè)壁620的面向外的表面附近。第二空轉(zhuǎn)齒輪715支撐在框架612的側(cè)壁620的面向內(nèi)的表面附近和連桿741附近??辙D(zhuǎn)齒輪軸717延伸穿過形成于側(cè)壁620中的槽??刂茥U742通常由彈簧743(例如卷簧)偏壓,以保持空轉(zhuǎn)齒輪組件711與安裝在卷軸614上的齒輪699及連接到閥體690的齒狀驅(qū)動輪700嚙合。當(dāng)受到在預(yù)張緊器組件730中使用的細(xì)長柔性件或蛇形件(未示出)的作用力或壓力時,控制桿742被推動至如下位置,在該位置,控制桿在與彈簧743的偏壓力相反的方向上推動連桿741。連桿741的這種運動還使空轉(zhuǎn)齒輪組件711移出與齒狀驅(qū)動輪700和安裝在卷軸614上的齒輪699中的任一個或二者的接合。結(jié)果,流體控制閥652的閥體690將不再響應(yīng)于卷軸614的運動而運動,并且,此后在流體控制閥和鎖定機構(gòu)630的后續(xù)操作的過程中,流體控制閥中的流量控制孔696的大小或橫截面流動區(qū)域保持固定。
雖然已將活塞650以及閥罩288和688描述為由多個部件形成,但是活塞650以及閥罩288和688可分別形成為一件。另外,雖然已將驅(qū)動機構(gòu)256和656描述為可操作以響應(yīng)于預(yù)張緊器330或730的配置而使閥體290和690分別與可旋轉(zhuǎn)卷軸214和614脫離,但是也可使用其他機構(gòu)使閥體與其相應(yīng)的卷軸脫離或分離。例如,活塞250和650相對于其相應(yīng)缸體248和648的運動可分別用來使閥體290和690與其相應(yīng)的卷軸214和614脫離或分離。類似地,扭力桿234和634的扭轉(zhuǎn)運動可分別用來使閥體290和690與其相應(yīng)的卷軸214和614脫離或分離。
作為本發(fā)明的另一替代實施方式,可從卷收器10、200和600中除去流體控制閥52、252和652。于是,卷收器10(在圖6-6b所示的其替代實施方式中)、卷收器200和卷收器600將分別具有迫使流體通過其中的單個測量孔或流量控制孔119、319和719。在分別從卷軸14、214和614展開的座椅安全帶織帶的長度不表示乘員尺寸和/或位置的情況中,可使用卷收器10、200和600的這種改進(jìn)的實施方式。因此,可將卷收器10、200和600的這種改進(jìn)的實施方式安裝在車輛中的固定位置,以與可在車輛中前后移動的車輛座椅一起使用。卷收器的這種固定安裝與安裝在可移動座椅上以隨著座椅移動的卷收器相對照,在后一種情況中,從卷收器卷軸展開的座椅安全帶織帶的長度表示乘員尺寸和/或位置。而且,如果卷收器安裝在車輛中的固定位置,與也安裝為不在車輛中前后移動的車輛座椅一起使用,那么從卷收器卷軸展開的座椅安全帶織帶的長度同樣表示乘員尺寸和/或位置。
從本發(fā)明的以上描述中,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到改進(jìn)、變化和修改。本領(lǐng)域技能內(nèi)的這種改進(jìn)、變化和/或修改旨在由所附權(quán)利要求覆蓋。