CN107107865A - 具有自适应负载限制的座椅安全带卷收器 - Google Patents

Abstract

一种座椅安全带卷收器，包括(a)座椅安全带织带卷绕于其上的可旋转卷轴，和(b)限制由织带施加给车辆乘员的负载的负载限制系统。负载限制系统包括流量控制孔，当由织带对可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，迫使流体通过流量控制孔。在撞车事件之前，流量控制孔的横截面流动区域可响应于织带从可旋转卷轴的展开而调节，在撞车事件进行之后，停止调节。负载限制系统还包括位于缸体中的活塞。活塞和缸体操作性地耦接到卷轴，使得卷轴的旋转导致活塞相对于缸体运动，该运动导致迫使流体通过流量控制孔。

Description

具有自适应负载限制的座椅安全带卷收器

相关申请

本申请要求2014年8月15日提交的美国临时专利申请序列No.62/037,758的权益，其全部内容为了所有目的而通过引用的方式结合于此。

技术领域

本发明涉及一种具有负载限制能力的座椅安全带卷收器，更具体地，涉及如下一种具有负载限制能力的座椅安全带卷收器，其经由通过可调节阀的流体流动而适应不同尺寸的车辆乘员。

背景技术

座椅安全带卷收器通常具有卷轴，座椅安全带织带卷绕在卷轴上，并且，例如当车辆乘员使座椅安全带织带围绕乘员身体延伸时，织带可从卷轴上展开。响应于撞车情况，将卷轴锁定以阻止展开，使得座椅安全带织带将车辆乘员限制于车辆座椅中。为了提高座椅安全带卷收器在一定范围的乘员尺寸或重量下以及在一定范围的撞车情况下的性能，已经对座椅安全带卷收器添加了诸如扭力杆的机构。还已经提出，使多个扭力杆操作性地连接到座椅安全带卷收器，并选择性地接合扭力杆，以在撞车时限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。

发明内容

本发明涉及一种具有负载限制能力的座椅安全带卷收器，更具体地，涉及经由通过可调节阀的流体流动而适合于不同尺寸的车辆乘员的具有负载限制能力的座椅安全带卷收器。

根据本发明的实施方式，座椅安全带卷收器包括：(a)可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；和(b)负载限制系统，其限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。负载限制系统包括流量控制孔，当由座椅安全带织带对可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，迫使流体通过流量控制孔。流量控制孔具有横截面流动区域，在涉及安装有座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件之前，该横截面流动区域可响应于座椅安全带织带从可旋转卷轴的展开而调节。在撞车事件进行之后，流量控制孔停止响应于座椅安全带织带从可旋转卷轴的展开而调节。负载限制系统还包括容纳于缸体中的活塞。活塞和缸体操作性地耦接到可旋转卷轴，使得卷轴的旋转导致活塞相对于缸体移动。活塞相对于缸体的移动导致迫使流体通过流量控制孔。

根据本发明的另一实施方式，座椅安全带卷收器包括(a)：可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；和(b)负载限制系统，其限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。负载限制系统包括流量控制孔，当由座椅安全带织带对可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，迫使流体通过流量控制孔。负载限制系统包括容纳于缸体中的活塞。活塞与缸体螺纹接合，使得活塞和缸体的相对旋转导致活塞相对于缸体的轴向运动。活塞和缸体操作性地耦接到可旋转卷轴，使得卷轴的旋转导致活塞和缸体的相对旋转。活塞相对于缸体的轴向运动导致迫使流体通过流量控制孔。

根据本发明的又一实施方式，座椅安全带卷收器包括：(a)可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；和(b)负载限制系统，其限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。负载限制系统包括扭力杆，扭力杆安装成使得当由座椅安全带织带对可旋转卷轴施加超过第一预定负载的负载时扭力杆扭转。负载限制系统还包括流量控制孔，当由座椅安全带织带对可旋转卷轴施加超过第二预定负载的负载时，迫使流体通过流量控制孔。负载限制系统进一步包括容纳于缸体中的活塞。活塞和缸体操作性地耦接到可旋转卷轴，使得卷轴的旋转导致活塞相对于缸体移动。活塞相对于缸体的移动导致迫使流体通过流量控制孔。

根据本发明的再一实施方式，座椅安全带卷收器包括：(a)可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；和(b)负载限制系统，其限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载的负载限制系统。负载限制系统包括流量控制孔，当由座椅安全带织带对可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，迫使流体通过流量控制孔。负载限制系统还包括容纳于缸体中的活塞。活塞和缸体操作性地耦接到可旋转卷轴，使得卷轴的旋转导致活塞相对于缸体移动。活塞相对于缸体的移动导致迫使流体通过流量控制孔。负载限制系统进一步包括测量孔，该测量孔包括通道和伸入通道中的测量体。通道形成在活塞和缸体中的一个中。测量体形成在活塞和缸体中的另一个中。测量孔具有可响应于活塞相对于缸体的运动而调节的横截面流动区域。流量控制孔在测量孔下游定位在活塞中，使得活塞相对于缸体的运动导致迫使流体首先通过测量孔，然后通过流量控制孔。

根据本发明的再一实施方式，座椅安全带卷收器包括：(a)可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；和(b)负载限制系统，其限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。负载限制系统包括流量控制孔，当由座椅安全带织带对可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，迫使流体通过流量控制孔。流量控制孔具有横截面流动区域，在涉及安装有座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件之前，该横截面流动区域可响应于座椅安全带织带从可旋转卷轴的展开而调节。在撞车事件进行之后，流量控制孔停止响应于座椅安全带织带从可旋转卷轴的展开而调节。座椅安全带卷收器还包括预张紧器。预张紧器是可展开的，以便在撞车事件进行之后，导致流量控制孔停止响应于座椅安全带织带从可旋转卷轴的展开而调节。

根据本发明的再一实施方式，一种用于在撞车情况中通过迫使流体通过流量控制孔而限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载的方法。该方法包括将座椅安全带织带卷绕在可旋转卷轴上的步骤。该方法还包括，在涉及安装有座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件之前，响应于座椅安全带织带从可旋转卷轴的展开而调节流量控制孔的横截面流动区域。该方法进一步包括以下步骤：在撞车事件进行之后，停止响应于座椅安全带织带从可旋转卷轴的展开而调节流量控制孔的横截面流动区域。该方法还进一步包括以下步骤：当由座椅安全带织带对可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，通过迫使流体通过流量控制孔，在撞车情况中限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。

附图说明

在考虑本发明的以下描述和附图的基础上，本发明的以上特征和优点及其他特征和优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见，附图中：

图1是根据本发明的第一实施方式的座椅安全带卷收器的透视图；

图2是省略了某些部件的图1的座椅安全带卷收器的第二透视图；

图3是图1的座椅安全带卷收器的第三透视图；

图4是在图1的座椅安全带卷收器中使用的流体控制阀的剖视图，示出了相对于阀通道处于第一位置的阀体；

图4A是图4的一部分的放大图；

图4B是与图4类似的剖视图，示出了相对于阀通道处于第二位置的阀体；

图4C是与图4类似的剖视图，示出了相对于阀通道处于第三位置的阀体；

图5是根据本发明的第二实施方式的座椅安全带卷收器的与图3类似的透视图；

图6是在图1的座椅安全带卷收器中使用的替代活塞和缸体的剖视图，示出了相对于阀通道处于第一位置的阀体；

图6A是与图4类似的剖视图，示出了相对于阀通道处于第二位置的阀体；

图6B是与图4类似的剖视图，示出了相对于阀通道处于第三位置的阀体；

图7是示出根据本发明的操作座椅安全带卷收器的方法的流程图，例如图1所示的座椅安全带卷收器；

图8是根据本发明的第三实施方式的座椅安全带卷收器的透视图，其中省略了某些部件；

图9是图8的座椅安全带卷收器的另一透视图，其中省略了某些部件；

图10是图8的座椅安全带卷收器的分解图；

图11显示了一系列曲线，示出了撞车事件过程中座椅安全带织带上的负载与车辆乘员的前向位移之间的理论关系，其中车辆乘员由座椅安全带织带和图8的卷收器保持；

图12是示出根据本发明的操作座椅安全带卷收器的第二方法的流程图，例如图8所示的座椅安全带卷收器；

图13是根据本发明的第四实施方式的座椅安全带卷收器的透视图，其中省略了某些部件；

图14是图13的座椅安全带卷收器的另一透视图，其中省略了某些部件；以及

图15是包含在图13的座椅安全带卷收器中的组件的剖视图。

具体实施方式

图1至图3示出了根据本发明的第一示例的座椅安全带卷收器10。座椅安全带卷收器10包括框架12、卷轴14和锁定爪16。框架12包括彼此横向地隔开的两个侧壁18和20。侧壁18和20通过底壁22连接，以形成具有U形横截面的结构。卷轴14从一个侧壁18延伸至另一侧壁20，并与底壁22隔开。卷轴14通过轴(未示出)可旋转地支撑于侧壁18和20中的每个上。卷轴14在框架12中的可旋转支撑或安装允许将一定长度的座椅安全带织带(未示出)卷绕在卷轴上和从卷轴上展开。

构件24附接至卷轴14的位于框架12的侧壁20附近的端部，使得构件24与卷轴一起旋转。锁定爪16可枢转地安装在构件24上。更具体地，锁定爪16的径向内端26可枢转地安装在构件24上。锁定爪16的径向外端28的形状构造为与锁定机构30接合，以阻止或抑制卷轴14的旋转。锁定爪16从锁定爪不接合锁定机构30的位置枢转至锁定爪接合锁定机构以阻止或抑制卷轴旋转的位置。

锁定机构30包括锁定环齿轮32、扭力杆34，以及液压动力系统或流体压力组件36。锁定环齿轮32的形状是环形的，并安装在侧壁20的外表面上，以相对于框架12旋转。内齿38以圆形阵列围绕锁定环齿轮32的内圆周设置。外齿40以圆形阵列围绕锁定环齿轮32的外圆周设置。

锁定环齿轮32的内齿38定位为，当锁定爪径向地向外枢转时，由锁定爪16接合。内齿38和锁定爪16的外端28的形状构造为，使得内齿与锁定爪的外端之间的接合将阻止锁定爪与锁定环齿轮32之间在一个旋转方向(例如，如图1所示的锁定环齿轮的顺时针旋转)上的相对运动。内齿38和锁定爪16的外端28的形状还构造为，使得内齿与锁定爪的外端之间的接合将允许锁定爪与锁定环齿轮32之间在相反的旋转方向(例如，如图1所示的锁定环齿轮的逆时针旋转)上的相对运动。

锁定环齿轮32的外齿40定位为与扭力杆34接合。更具体地，扭力杆34从框架12的一个侧壁18延伸至另一侧壁20。扭力杆34设置为与卷轴14平行且隔开。扭力杆34的左端部分42不可移动地附接或固定至框架12的左侧壁18，如图2所示。如在图3中最佳看到的，左端部分42的外表面形成为具有花键43。花键43与在左侧壁18中限定开口(未示出)的互补形状的表面(未示出)接合，以阻止扭力杆34的左端部分42旋转。扭力杆34的右端部分44可旋转地附接至或安装在框架12的右侧壁20上，如图2所示。扭力杆34的右端部分44还通过框架12的右侧壁20突出。在扭力杆34的右端部分44的外圆周上形成有齿轮齿46。齿轮齿46设置在框架12的侧壁20之外，并定位为与锁定环齿轮32的外齿40恒定啮合。

由于齿轮齿46与锁定环齿轮32的外齿40之间的啮合，锁定环齿轮32相对于框架12的旋转运动将引起扭力杆34的右端部分44的相应旋转运动。例如，如图1所示，锁定环齿轮32的逆时针运动将引起扭力杆34的右端部分44的顺时针运动。因为扭力杆34的左端部分42不可移动地附接至或固定至框架12，所以扭力杆的右端部分44相对于框架12的旋转运动将引起扭力杆的扭转以及对扭力杆的右端部分和锁定环齿轮32两者的旋转的阻力。

锁定环齿轮32的外齿40还定位为与流体压力组件36接合。流体压力组件36包括活塞-缸体组件47、可调节的流体控制阀52、将缸体连接到流体控制阀的管道54、流体储存器(未示出)，以及将卷轴14耦接到流体控制阀的驱动机构56。活塞-缸体组件47包括缸体48和容纳于缸体中的活塞50(图2)。缸体48从框架12的一个侧壁18延伸至另一侧壁20。缸体48设置为与卷轴14平行且隔开。缸体48的左端部分58可旋转地附接至或安装在框架12的左侧壁18上，如图1和图2所示。缸体48的右端部分60可旋转地附接至或安装在框架12的右侧壁20上，如图1和图2所示。缸体48的右端部分60也通过框架12的右侧壁20突出。在缸体48的右端部分60的外圆周上形成有齿轮齿62。齿轮齿62设置在框架12的侧壁20之外，并定位为与锁定环齿轮32的外齿40恒定啮合。

如在图2中最佳看到的，活塞50包括头部64、轴部66和底部68。活塞50的头部64是活塞的最靠近缸体48的右端部分60设置的部分。头部64的外径仅稍小于缸体48的内径。为了确保活塞50与缸体48之间的密封，可将活塞环70或类似装置安装在活塞的头部64的外圆周中。活塞50和/或活塞环70的外圆周与缸体48的内圆周之间的紧密配合在缸体的右端部分60中形成流体腔室72。从流体腔室中的流体无法经过活塞50和/或活塞环70的外圆周的意义上讲，流体腔室72是密封的。然而，如下面说明的，流体可以流出流体腔室72。

活塞50的轴部66在头部64与底部68之间延伸并将它们连接在一起。活塞50的底部68邻近缸体48的左端部分58设置。如图1和图2所示，活塞50的底部68的离左侧最远的第一部件74形成为具有轴向延伸的或纵向延伸的花键76。花键76与在框架12的左侧壁18中限定开口(未示出)的互补形状的表面(未示出)接合，以阻止活塞50的底部68和活塞整体旋转。如图1和图2所示，活塞50的底部68的位于第一部件74右侧的第二部件78形成为具有螺纹80。螺纹80与在缸体48的左端部分58的内圆周上形成的匹配螺纹(未示出)接合。为了组装活塞50和缸体48，将活塞的头部64插入缸体的左端部分58的开口端中。当活塞50的底部68的外圆周上的螺纹80接触缸体48的左端部分58的内圆周上的匹配螺纹(未示出)时，活塞和缸体相对于彼此扭转，使得活塞有效地拧入缸体中。

如图2中的虚线所示，通道82轴向地延伸穿过活塞50的头部64、轴部66和底部68。流体腔室72中的流体可流过活塞50的头部64、轴部66和底部68，从而流出流体腔室。通道82的位于活塞50的底部68的左端处的端部流体地连接到管道54的第一端部84或与第一端部流体连通。因此，来自流体腔室72的流体可流入管道54。

管道54的相对第二端部86流体连接到流体控制阀52或与流体控制阀流体连通。可在管道54的第二端部86与流体控制阀52之间设置止回阀或防爆盘(未示出)，以在致动流体压力组件36之前帮助将流体保持在流体腔室72中。如在图4至图6中最佳示出的，流体控制阀52包括阀罩88和阀芯或阀体90。阀体90在阀罩88中的阀通道92中移动，以控制流体通过流体控制阀52的流动。阀体90具有带有特殊形状轮廓的外表面，如在图4A中最佳示出的。阀通道92由阀罩88的表面94限定。表面94也具有特殊形状的轮廓。阀体90的外表面和阀罩的表面94一起限定流量控制孔96。

阀体90可从阀通道92中的第一位置(未示出)移动至阀通道中的图4B所示的第二位置。在阀体90的第一位置，流量控制孔96位于其最大横截面流动区域处或附近，并且阀通道92完全打开或充分地打开。在阀体90的第二位置，流量控制孔96没有横截面流动区域，并且阀通道92由阀体完全封闭或堵塞。当阀体90从第一位置移动至第二位置时，流量控制孔96的横截面流动区域根据阀体的外表面的轮廓和限定阀通道92的表面94的轮廓而变化，例如，由图4C所示的中间位置所指示的。虽然当阀体90从第一位置移动至第二位置时，可逐渐封闭流量控制孔96和阀通道92，但是阀体的轮廓外表面的形状和表面94的形状可向流量控制孔提供一定的横截面流动区域，当阀体90从第一位置移动至第二位置并处于阀通道92内的不同位置时，该横截面流动区域以各种顺序和增量增大和减小。

因此，来自流体腔室72的流体可流过管道54，进入流体控制阀52。在流体控制阀52内，流体可经过阀体90而流过阀通道92。在通过流体控制阀52之后，流体可流入储存器(未示出)。阀体90堵塞或阻塞流体控制阀52中的阀通道92的程度，与流体的压力和/或流速一起，将决定流体可流过流体控制阀的程度及对这种流体流过流体控制阀的阻力的程度。

流体控制阀52相对于卷收器10的其他部件的位置部分地由可用空间决定。如图1和图2所示，流体控制阀52安装在扭力杆34的左端部分42附近的侧壁18的面向外的表面上。同时，流体控制阀52必须定位成使得驱动机构56可使流体控制阀耦接到卷轴14。如图1和图2所示，驱动机构56包括位于卷轴14上的开键槽的或齿状延伸部98、连接到流体控制阀52的齿状驱动轮100，以及围绕齿状延伸部和齿状驱动轮以环形延伸的齿状传动带102。齿状传动带102的使用有助于确保传动带不会相对于齿状延伸部98或齿状驱动轮100纵向地滑动或移动。齿状延伸部98连接到卷轴14，使得齿状延伸部和卷轴一起旋转。齿状延伸部98还远离框架12的侧壁18的面向外表面突出。齿状驱动轮100连接到阀体90的一端。

驱动机构56将卷轴14的旋转运动传递至流体控制阀52，更具体地，传递至流体控制阀内的阀体90。齿状驱动轮100连接到阀体90的一端。阀体90具有与阀罩88的螺纹内表面106接合的螺纹外表面104。由于螺纹表面104和106之间的螺纹连接，阀体90的旋转运动引起阀体92在阀罩88内和阀通道92内的轴向运动。因此，卷轴14的运动引起阀体90在流体控制阀52中的阀通道92内的运动，以调节流量控制孔96的横截面流动区域。在邻近齿状驱动轮100且与螺纹表面104和106隔开的位置处，O形环或其他密封件109密封阀罩88与阀体90的端部之间的界面。

在使用中，当车辆乘员(未示出)抓住卷绕在卷收器10的卷轴14上的座椅安全带织带(未示出)的可用部分并将织带从卷收器中拉出以系上座椅安全带时，织带从卷轴展开并使卷轴旋转。因为驱动机构56直接连接到卷轴14，所以卷轴及由此齿状延伸部98的旋转引起齿状传动带102的运动。接着，齿状传动带102的运动导致齿状驱动轮100的旋转。齿状驱动轮100的旋转引起阀体90在流体控制阀52内的运动。因此，当乘员系上座椅安全带时，座椅安全带织带(未示出)从卷轴14的初始展开建立阀体90在流体控制阀52中的阀通道92内的起始位置及流量控制孔96的初始横截面流动区域。座椅安全带织带(未示出)的初始延伸或展开将根据乘员的尺寸(例如身高、腰围、体重)而变化。图4示出了对于相对较小乘员来说阀体90的初始位置，其由座椅安全带织带的相对小的输出决定。图4C示出了对于更大乘员来说阀体90的初始位置，其由座椅安全带织带的更大输出决定。

在车辆乘员(未示出)已经系上座椅安全带之后，在车辆未撞车情况下，座椅安全带织带随后的低速延伸和收回运动将引起卷轴14的旋转运动，并因此调节阀体90在流体控制阀52中的阀通道92内的位置。在车辆撞车的情况中，当乘员的身体向前移动并且相应地延伸或展开座椅安全带织带时，车辆惯性传感器(未示出)(例如已知的球传感器(例如，在美国专利No.5,495,994中示出的))或织带传感器(未示出)将检测车辆的快速减速或座椅安全带织带的快速加速。车辆惯性传感器或织带传感器将导致卷收器10的锁定爪16径向向外枢转并与锁定环齿轮32的内齿38接合。

当锁定爪16的径向外端28与锁定环齿轮32中的一个内齿38接合时，锁定环齿轮将与卷轴14一起旋转。当锁定环齿轮32旋转时，锁定环齿轮的外齿40与扭力杆34的右端部分44上的齿轮齿46之间的啮合导致扭力杆扭转，并阻止锁定环齿轮和卷轴14的旋转。

另外，当锁定环齿轮32旋转时，锁定环齿轮的外齿40与缸体48的右端部分60上的齿轮齿62之间的啮合导致缸体旋转。缸体48的旋转导致活塞50移动至右侧，如图1和图2所示，这是由于活塞50的底部68上的螺纹80与形成于缸体的左端部分58的内圆周上的匹配螺纹(未示出)之间的接合。活塞50在缸体48中移动至右侧导致流体腔室72的容积减小。当流体腔室72的容积减小时，迫使流体腔室中的流体通过通道82离开流体腔室，该通道轴向地延伸穿过活塞50的头部64、轴部66和底部68。迫使离开流体腔室72的流体流过管道54进入流体控制阀52。

在流体控制阀52内，流体在阀通道92中遇到阀体90。根据阀体90堵塞或阻塞阀通道92的程度，并潜在地根据阀体的外部形状(二者将有助于决定或建立流体控制阀52中的流量控制孔96的横截面流动区域)，并且根据迫使流体流过流量控制孔的速率或速度，流体控制阀将提供更大或更小的背压，以阻止流体流过流量控制孔。流体控制阀52提供的对流体流动的阻力的程度，将决定对活塞50在缸体48内运动的阻力的程度以及对缸体的旋转及锁定环齿轮32的旋转的阻力的程度。在这点上，应认识到，通过控制孔的流体速率的增加将对活塞50、缸体48和锁定环齿轮32的运动阻力引起几何的(例如二次方的)增加，而不是线性的增加。

由流体压力组件36提供的对旋转的阻力或反作用负载或反作用力添加到由扭力杆34提供的对旋转的阻力或负载。实际上，扭力杆34提供恒定的基线或最小水平的阻力或负载，而流体压力组件提供更高的阻力或负载。另外，因为阀体90在流体控制阀52内的初始位置由初始织带输出或织带开始从卷轴14展开的程度决定，所以阀体初始根据乘员的尺寸(例如身高、腰围、体重)来定位。因此，通过阀体的形状和尺寸以及阀体在其中移动的通道的形状和尺寸，可调配阀体90在撞车情况中的后续运动及后续对流量控制孔96的横截面流动区域的调节，以适应或响应乘员的尺寸。当其中安装有卷收器10的车辆(未示出)经历碰撞或撞车情况时，流体控制阀52和扭力杆34一起有助于限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。

虽然在流体压力组件36中可使用任何合适的流体，但汽车制动液是一种合适的流体。汽车制动液具有较长的使用寿命、防锈、在汽车应用环境中通常遇到的温度范围内具有相对恒定的粘度，并提供润滑性以便于流体压力组件36的机械部件的操作。

另外，虽然驱动机构56包括位于卷轴14上的齿状延伸部98、连接到流体控制阀52的齿状驱动轮100，以及围绕齿状延伸部和齿状驱动轮以环形延伸的齿状传动带102，但是也可使用具有任何合适部件的任何合适的驱动机构。例如，图5示出了替代的驱动机构56'，其中，省去了齿状传动带102，并且，卷轴14上的齿状延伸部98'与连接到流体控制阀52的齿状驱动轮100'直接接合。

而且，虽然设想锁定环齿轮32将适应并承载施加至其的所有负载，但是也可在锁定环齿轮圆周周围的位置处使用空转齿轮108，以帮助抑制锁定环齿轮的横向运动或变形。这种空转齿轮108可旋转地安装在框架12上并与锁定环齿轮32上的外齿40啮合，以提供抵抗锁定环齿轮的横向运动或变形的稳定支撑。

作为另一替代方式，通过活塞50的通道82可具有除了细长缸体以外的构造。例如，这可能是预期的，以便调整(tailor)流体压力组件36的性能，从而向通道82提供将容纳与阀体90类似的构件的构造。因为活塞50在流体压力组件36的操作过程中运动，所以通道82内的构件将是固定的，并且例如可安装至缸体48的右手端部分60的内表面，使得其伸入通道82中。通过特殊地构造这种构件的外表面和限定通道82的活塞50的内表面，可以与影响流体流过流量控制孔96的方式类似的方式，影响流体通过通道82的流动。

在图6至图6B中示出了诸如在前面段落中描述的活塞和缸体的一个示例替代实施方式。如图所示，活塞50'容纳在缸体48'中。活塞50'的构造与活塞50的构造基本上相同，除了通道82以外。类似地，缸体48'的构造与缸体48的构造基本上相同，除了增加有测量销或阀销110以外。在活塞50'中，活塞的轴向延伸的圆柱形内表面112限定延伸穿过活塞长度的通道82'。通道82'容纳阀销110。阀销110的第一端部114连接到缸体48'的右端部分60的内表面。阀销110的轴向相对的第二端部116容纳在通道82'中。阀销110的第二端部116的外表面118是锥形的，使得阀销的最大外径离第一端部114最远，并且阀销的最小外径离第一端部114最近。

图6至图6B示出了：图6中的阀销110在通道82'内的初始起始位置，图6A中的阀销相对于通道的中间位置，以及图6B中示出了阀销相对于通道的位置，在该位置中，流体腔室72'基本上没有剩余容积。阀销110的锥形外表面118与活塞50'的内表面112之间限定有测量孔或流量控制孔119。除了流体控制阀52和扭力杆34以外，流量控制孔119提供另一机构，以在安装有卷收器10的车辆(未示出)经历碰撞或撞车情况时，帮助限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。对于外表面118和内表面112来说，其他形状也是可行的，并且，这些形状可用来提供期望的流过通道82'的流体流动。

图7是详述操作卷收器的方法120的流程图，例如图1至图3所示的卷收器10。方法120从方框122开始，其中，车辆乘员系上安全带或座椅安全带。方法120进入步骤124，在该步骤中，当系上座椅安全带时，卷轴(例如卷轴14)响应于车辆乘员的座椅安全带的延伸而旋转。在步骤126中，流体控制阀(例如流体控制阀52)对座椅安全带的初始延伸作出反应，以建立阀体(例如阀体90)在流体控制阀内的初始位置。在步骤128中，如果用于卷收器的锁定机构(例如锁定爪16)未起作用，那么方法120返回到卷轴响应于座椅安全带织带的运动而运动的步骤124。如果用于卷收器的锁定机构(例如锁定爪16)有效，那么方法120从步骤128进入步骤130，在该步骤中，用于卷收器的锁定机构移动至有效位置，例如锁定爪16与锁定环齿轮32接合。

从步骤130开始，在步骤132中确定卷轴和锁定机构上是否有足够大的指示撞车情况的负载。如果在步骤132中确定没有撞车情况，那么方法120继续前进至步骤134，在该步骤中，锁定机构从有效位置或接合位置移动至无效位置或脱离位置。关于步骤132，在卷收器对车辆减速度和/或安全带张力或负载作出反应的意义上“进行确定”。另外，仅在车辆减速度和安全带张力已下降至低于预定阈值之后，锁定机构移动至无效位置或脱离位置。从步骤134，方法120返回到卷轴响应于座椅安全带织带的运动而运动的步骤124。

如果在步骤132中确定卷轴和锁定机构上具有足够大的指示撞车情况的负载，那么方法120继续前进至步骤136。在步骤136中，配置可选的预张紧器，如果卷收器配有这种预张紧器的话。然后，方法120进入步骤138。在步骤138，确定座椅安全带、卷轴和锁定机构上是否具有足够大的负载，使得能够指示经由扭力杆(例如扭力杆34)和液压动力负载限制系统(例如流体压力组件36)的负载限制。关于步骤138，在卷收器对安全带张力或负载作出反应的意义上“进行确定”。在步骤138中如果没有确定负载限制，那么方法120继续前进至步骤140，在该步骤中，停止卷轴旋转和织带输出，并锁定卷收器。当在卷收器10中执行时，如果由座椅安全带织带通过卷轴14作用而施加至锁定环齿轮32的负载不足以克服使扭力杆34扭转的固有阻力，那么锁定环齿轮不旋转，并且锁定爪16与锁定环齿轮之间的接合使卷轴的旋转和座椅安全带织带的输出或延伸停止。

如果在步骤138中确定指示了负载限制，那么方法120继续前进至步骤142。在步骤142，扭力杆(例如扭力杆34)扭转，并且液压动力系统(例如流体压力组件36)开始移动流体。当在卷收器10中执行时，如果由座椅安全带织带通过卷轴14作用而施加至锁定环齿轮32的负载足以克服使扭力杆34扭转的固有阻力，那么锁定环齿轮旋转。锁定环齿轮32的旋转导致：(a)扭力杆34的右端部分44的旋转，这引起扭力杆的扭转；和(b)缸体48的右端部分60的旋转，这引起活塞50在缸体中的向右移动，随后引起流体腔室72的容积减小和流体从流体腔室流出。从步骤142，方法120继续前进至步骤144，在该步骤中，从流体腔室72流出的流体流入管道54，打开单向止回阀或防爆盘(如果使用的话)，并流入流体控制阀52。

从步骤144，方法120进入步骤146。在步骤146中，确定流体控制阀是否关闭。关于步骤146，在流体控制阀于流量控制孔封闭之前具有或没有额外的行程的意义上“进行确定”。如果没有额外的行程且流量控制孔被完全堵塞或封闭，从而流体控制阀关闭，那么方法120进入步骤148。在步骤148中，关闭的流体控制阀使流体停止从缸体中的流体腔室流出。流体腔室中的压力上升，并阻止了活塞的进一步运动。当活塞的运动被阻止时，缸体的旋转也被阻止。因为缸体无法旋转，所以锁定环齿轮的旋转被阻止。从步骤148，方法120进入步骤140，在该步骤中，停止卷轴旋转和织带输出，并锁定卷收器。

在步骤146中，如果确定流体控制阀(例如流体控制阀52)没有关闭且流量控制孔也没封闭，那么方法120进入步骤150。在步骤150中，流体控制阀继续调节流体从缸体中的流体腔室的流出，从而调节流体腔室中的阻止活塞运动和缸体旋转的压力。从步骤150，方法120进入步骤152。在步骤152中，确定座椅安全带织带上的负载是否小于可由扭力杆和液压动力系统提供的负载极限水平。换句话说，扭力杆和液压动力系统旨在通过在对织带输出提供阻力的同时允许织带继续输出，来限制座椅安全带织带上的负载。一旦座椅安全带织带上的负载小于致动扭力杆和液压动力系统所需的负载，则负载实际上已经受限，且不需要进一步操作扭力杆和液压动力系统。因此，在步骤152中，如果确定座椅安全带织带上的负载小于可由扭力杆和液压动力系统提供的负载极限水平，那么方法120进入步骤140，在该步骤中，停止卷轴旋转和织带输出，并锁定卷收器。

另一方面，在步骤152中如果确定座椅安全带织带上的负载大于可由扭力杆和液压动力系统提供的负载极限水平，那么方法120进入步骤154。在步骤154中，确定流体压力组件的阀体(例如流体压力组件的阀销310，例如流体压力组件36的阀销110)是否已经到达其可能的运动范围的末端，例如，如图6B所示。如果阀体已经到达其可能的行程范围的末端，那么方法120进入步骤140，在该步骤中，停止卷轴旋转和织带输出，并锁定卷收器。如果阀体尚未到达其可能的行程范围的末端，那么方法120进入步骤156，在该步骤中，流体控制阀继续调节流体从缸体中的流体腔室的流出，从而调节流体腔室中的阻止活塞运动和缸体旋转的压力。从步骤156，方法120回到步骤142。

图8至图10示出了根据本发明的第三示例的座椅安全带卷收器200。座椅安全带卷收器200在许多方面中与座椅安全带卷收器10类似。在图8至图10的示例实施方式中，用相同的参考数字加上200来表示座椅安全带卷收器200的与座椅安全带卷收器10的部件对应的部件。

卷收器200包括框架212、卷轴214和锁定爪216。框架212包括彼此横向地隔开的两个侧壁218和220。侧壁218和220通过底壁222连接，以形成具有U形横截面的结构。卷轴214从一个侧壁218延伸至另一侧壁220，并与底壁222隔开。卷轴214通过轴(未示出)可旋转地支撑于侧壁218和220中的每个上。卷轴214在框架212中的可旋转支撑或安装允许将一定长度的座椅安全带织带(未示出)卷绕在卷轴上和从卷轴上展开。为了帮助确保框架212在安装有卷收器200的车辆(未示出)的碰撞情况中保持其预期形状，交叉撑或支撑件326在与底壁222相对的位置从一个侧壁218延伸至另一侧壁220，并牢固地附接至这两个侧壁。

构件224附接至卷轴214的位于框架212的侧壁220附近的端部，使得构件224与卷轴一起旋转。锁定爪216可枢转地安装在构件224上。更具体地，锁定爪216的径向内端226可枢转地安装在构件224上。锁定爪216的径向外端228的形状构造为与锁定机构230接合，以阻止或抑制卷轴214的旋转。锁定爪216从锁定爪不接合锁定机构230的位置枢转至锁定爪接合锁定机构以阻止或抑制卷轴旋转的位置。

锁定机构230包括锁定环齿轮232、扭力杆234，以及液压动力系统或流体压力组件236。锁定环齿轮232的形状是环形的，并安装在侧壁220的外表面上，以相对于框架212旋转。内齿238以圆形阵列围绕锁定环齿轮232的内圆周设置。外齿240以圆形阵列围绕锁定环齿轮232的外圆周设置。

锁定环齿轮232的内齿238定位为，当锁定爪径向地向外枢转时，由锁定爪216接合。内齿238和锁定爪216的外端228的形状构造为，使得内齿与锁定爪的外端之间的接合将阻止锁定爪与锁定环齿轮232之间在一个旋转方向(例如，如图8所示的锁定环齿轮的顺时针旋转)上的相对运动。内齿238和锁定爪216的外端228的形状还构造为，使得内齿与锁定爪的外端之间的接合将允许锁定爪与锁定环齿轮232之间在相反的旋转方向(例如，如图8所示的锁定环齿轮的逆时针旋转)上的相对运动。

将锁定环齿轮232的外齿240定位为与扭力杆234接合。更具体地，扭力杆234从框架212的一个侧壁218延伸至另一侧壁220。扭力杆234设置为与卷轴214平行且隔开。扭力杆234的左端部分242不可移动地附接或固定至框架212的左侧壁218，如图10所示。如还在图10中看到的，左端部分242的外表面形成为具有花键243。花键243与在左侧壁218中限定开口的互补形状的表面245接合，以阻止扭力杆234的左端部分242旋转。扭力杆234的右端部分244可旋转地附接至或安装在框架212的右侧壁220上，如图10所示。扭力杆234的右端部分244还通过框架212的右侧壁220突出。在扭力杆234的右端部分244的外圆周上形成有齿轮齿246。齿轮齿246设置在框架212的侧壁220之外，并定位为与锁定环齿轮232的外齿240恒定啮合。

由于齿轮齿246与锁定环齿轮232的外齿240之间的啮合，锁定环齿轮232相对于框架212的旋转运动将引起扭力杆234的右端部分244的相应旋转运动。例如，如图8所示，锁定环齿轮232的逆时针运动将引起扭力杆234的右端部分244的顺时针运动。因为扭力杆234的左端部分242不可移动地附接至或固定至框架212，所以扭力杆的右端部分244相对于框架212的旋转运动将引起扭力杆的扭转以及对扭力杆的右端部分和锁定环齿轮232两者的旋转的阻力。

锁定环齿轮232的外齿240还定位为与流体压力组件236接合。流体压力组件236包括活塞-缸体组件247、可调节的流体控制阀252、将活塞-缸体组件连接到流体控制阀的管道254、流体储存器(未示出)，以及将卷轴214耦接到流体控制阀的驱动机构256。活塞-缸体组件247包括缸体248和容纳于缸体中的活塞250。缸体248从框架212的一个侧壁218延伸至另一侧壁220。缸体248设置为与卷轴214平行且隔开。缸体248的左端部分258可旋转地附接至或安装在框架212的左侧壁218上，如图8和图10所示。缸体248的右端部分260可旋转地附接至或安装在框架212的右侧壁220上，如图8和图10所示。缸体248的右端部分260还通过框架212的右侧壁220突出。在缸体248的右端部分260的外圆周上形成有齿轮齿262。齿轮齿262设置在框架212的侧壁220之外，并定位为与锁定环齿轮232的外齿240恒定啮合。

如在图10中最佳看到的，活塞250包括头部264、轴部266和底部268。活塞250的头部264是活塞的最靠近缸体248的右端部分260设置的部分。头部264的外径仅稍小于缸体248的内径。为了确保活塞250与缸体248之间的密封，可将活塞环270或类似装置安装在活塞的头部264的外圆周中。活塞250和/或活塞环270的外圆周与缸体248的内圆周之间的紧密配合在缸体的右端部分260中形成流体腔室272。从流体腔室中的流体无法经过活塞250和/或活塞环270的外圆周的意义上讲，流体腔室272是密封的。然而，如下面说明的，流体可流出流体腔室272。

活塞250的轴部266在头部264与底部268之间延伸并将它们连接在一起。活塞250的底部268邻近缸体248的左端部分258设置。如图10所示，活塞250的底部268的离左侧最远的第一部件274具有外圆周面，该外圆周面形成为具有轴向延伸的或纵向延伸的花键276。花键276与在框架212的左侧壁218中限定开口的互补形状的表面277接合，以阻止活塞250的底部268和活塞整体旋转。如图10所示，活塞250的底部268的位于第一部件274右侧的第二部件278具有外圆周面，该外圆周面形成为具有螺纹280。螺纹280与在缸体248的左端部分258的内圆周面上形成的匹配螺纹281接合。

为了组装活塞250和缸体248，将活塞的头部264插入缸体的左端部分258的开口端中。当活塞250的底部268的外圆周上的螺纹280接触缸体248的左端部分258的内圆周上的匹配螺纹281时，活塞和缸体相对于彼此扭转，从而将活塞有效地拧入缸体中。在活塞-缸体组件247的操作中，因为缸体248上的齿轮齿262与锁定环齿轮232的外齿240恒定啮合，所以锁定环齿轮的旋转引起缸体相对于框架212的旋转。因为通过花键276与框架的左侧壁218的接合来阻止活塞250相对于框架212旋转，由于活塞250上的螺纹280与缸体上的螺纹281之间的接触或接合，所以缸体248的旋转导致活塞与缸体之间的相对轴向或纵向运动。当锁定爪216与锁定环齿轮232的一个内齿238接合且锁定环齿轮与卷轴214一起旋转时，卷轴和锁定环齿轮的旋转由此引起活塞250在缸体248中的相对轴向或纵向运动。换句话说，活塞250和缸体248操作性地耦接到可旋转卷轴214，使得卷轴的旋转导致活塞相对于缸体移动。

如图8中的虚线所示，通道282延伸或纵向地穿过活塞250的头部264、轴部266和底部268。为了帮助调整流体压力组件236的性能，通道282容纳测量销或阀销310。阀销310的第一或右端部分314(如图10所示)连接到缸体248的右端部分260的内表面，以随着缸体移动。阀销310的轴向相对的第二或左端部分316(如图10所示)容纳在通道282中。阀销310的第二端部分316的外圆周面318是锥形的，使得阀销的最大外径离第一端部分314最远，并且阀销的最小外径离第一端部分314最近。

因为活塞250在流体压力组件236的操作过程中相对于缸体248移动，所以阀销310在通道282内有效地移动。通过适当地构造阀销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的内圆周面312，可影响流体通过通道282的流动。换句话说，阀销310的外圆周面318和活塞250的内圆周面312在其间限定了测量孔或流量控制孔319。

虽然阀销310的外圆周面318示出为是锥形的并且活塞250的内圆周面312示出为是圆柱形的，但是外圆周面318和内圆周面312的其他形状也是可行的，并可用来提供预期的通过流量控制孔319和通道282的流体流动。例如，阀销310的外圆周面318可以是圆柱形的，并且活塞250的内圆周面312可以是锥形的。作为另一示例，阀销310的外表面318的形状可构造为像是沙漏。

流体腔室272中的流体可从流体腔室流出，经过限定于阀销310的外表面318与活塞250的内表面312之间的流量控制孔319，进入通道282。一旦位于通道282中，流体便可沿着通道282流过活塞250的头部264、轴部266和底部268。通道282的位于活塞250的底部268的左端(如图8所示)处的末端流体地连接到管道254的第一端部284或与之流体连通。因此，来自流体腔室272的流体可流入管道254。

管道254的相对的第二端部286流体地连接到流体控制阀252或与之流体连通。可在管道254的第二端部286与流体控制阀252之间设置止回阀或防爆盘(未示出)，以在致动流体压力组件236之前帮助将流体保持在流体腔室272中。如在图10中最佳地示出的，流体控制阀252包括阀罩288和阀芯或阀体290。阀罩288包括中空管状套筒289和帽或支撑件302。套筒289在一端或右端293是封闭的，如图10所示，并在其相对端或左端是开口的，如图10所示。支撑件302拧入套筒289的开口端中。套筒289的内圆周面294限定阀通道292，该阀通道流体地连接到管道254的第二端部286或与之流体连通。

阀体290是延伸通过支撑件302中的开口的细长销。阀体290具有形成于阀体的外圆周面304上的螺纹305。螺纹305与支撑件302的内圆周面306上的互补螺纹接合。阀体290的远端部分307越过支撑件302伸入套筒289，并伸入阀通道292。由于阀体290与支撑件302之间的螺纹接合或连接，阀体290的旋转运动引起阀体相对于支撑件302、套筒289和阀罩288的轴向或纵向运动。因此，阀体290的远端部分307在阀罩288中的阀通道292中轴向地或纵向地移动，以控制流体通过流体控制阀252的流动。阀体290的远端部分307具有带有特殊形状轮廓的外圆周面，在图9和图10中，该特殊形状轮廓是逐渐变细至一个点的轮廓。套筒289的限定阀通道292的内圆周面294也具有特殊形状轮廓，其在图9和图10中是圆柱形轮廓。阀体290的外圆周面和阀罩288的套筒289的内圆周面294一起限定流量控制孔296。

阀体290可从阀通道292中的第一位置(未示出)移动至阀通道中的第二位置(也未示出)。在阀体290的第一位置，流量控制孔296位于其最大横截面流动区域处或附近，并且阀通道292完全打开或充分地打开。在阀体290的第二位置，流量控制孔296没有横截面流动区域，并且阀通道292由阀体完全封闭或堵塞。当阀体290从第一位置移动至第二位置时，流量控制孔296的横截面流动区域根据阀体的外表面的轮廓和限定阀通道292的内圆周面294的轮廓而变化。虽然当阀体290从第一位置移动至第二位置时，可逐渐封闭流量控制孔296和阀通道292，但是阀体的具有轮廓的外表面的形状和内圆周面294的形状可向流量控制孔提供一定的横截面流动区域，当阀体290从第一位置移动至第二位置并处于阀通道292内的不同位置时，该横截面流动区域以各种顺序和增量增大和减小。

因此，来自流体腔室272的流体可流过管道254，进入流体控制阀252。在流体控制阀252内，流体可经过阀体290和流量控制孔296而流过阀通道292。在经过流体控制阀252之后，流体可流入储存器(未示出)。阀体290堵塞或阻塞流体控制阀252中的阀通道292的程度，与流体的压力和/或流速一起，将决定流体可流过流体控制阀的程度及对这种流体流过流体控制阀的阻力的程度。当安装有卷收器10的车辆(未示出)经历碰撞事件或撞车情况时，流体控制阀252的流量控制孔296、活塞-缸体组件247的流量控制孔319和扭力杆234一起帮助限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。因此，流体控制阀252的流量控制孔296、活塞-缸体组件247的流量控制孔319和扭力杆234包括用于卷收器200的负载限制系统。

流体控制阀252相对于卷收器200的其他部件的位置部分地由可用空间决定。如图9和图10所示，流体控制阀252安装在框架212的侧壁218和220之间，使得流体控制阀从一个侧壁218延伸至另一侧壁220，并与底壁222和卷轴214隔开。阀罩288的套筒289的右端293安装为在框架212的侧壁220的面向内的表面上进行有限的枢转运动。阀体290的左端部分291从阀罩288的左端突出并延伸穿过侧壁218，以位于卷轴214的左端部分附近的侧壁218的面向外的表面附近。流体控制阀252必须定位成使得驱动机构256可使流体控制阀耦接到卷轴214。

如图9和图10所示，驱动机构256包括位于卷轴214上的开键槽的或齿状延伸部298，以及连接到流体控制阀252的阀体290的左端部分291以随着阀体旋转的齿状驱动轮300。齿状延伸部298连接到卷轴214，使得齿状延伸部和卷轴一起旋转。齿状延伸部298还远离框架212的侧壁218的面向外的表面突出。在卷轴214的齿状延伸部298上安装有齿轮299，以随着卷轴旋转。齿轮299与可移动的空转齿轮组件311接合。空转齿轮组件311包括相对较大直径的空转齿轮313和相对较小直径的空转齿轮315。空转齿轮313和315隔开，并均固定至齿轮轴(未示出)。较大直径的空转齿轮313与齿轮299直接接合。较小直径的空转齿轮315与连接到流体控制阀252的阀体290的齿状驱动轮300直接接合。可移动的空转齿轮组件311是用于将旋转运动从卷轴214传递至阀体290的唯一连接。

驱动机构256将卷轴214的旋转运动传递至流体控制阀252，更具体地，传递至流体控制阀内的阀体290。齿状驱动轮300连接到阀体290的一端。由于阀体290的外圆周面304与支撑件302的内圆周面306之间的螺纹连接，阀体290的旋转运动引起阀体在支撑件302和阀罩288内及阀通道292内的轴向运动。因此，卷轴214的运动引起阀体290在流体控制阀252中的阀通道292内的运动，以调节流量控制孔296的横截面流动区域。在邻近齿状驱动轮300且邻近螺纹圆周面304和306的位置处，O形环或其他密封件309密封支撑件302与阀体290的左端部分291之间的界面。

为了允许可移动的空转齿轮组件311移动脱离与安装在卷轴214上的齿轮299及连接到阀体290的齿状驱动轮300中的任一个或与二者的接合，如将在下面说明的，将空转齿轮组件311安装在控制杆342上或连接到该控制杆。控制杆342安装成在框架212的侧壁218上进行枢转运动。更具体地，较大直径的空转齿轮313支撑在框架212的侧壁220的面向外的表面附近。较小直径的空转齿轮315支撑在框架212的侧壁220的面向内的表面附近。空转齿轮轴317延伸穿过形成于侧壁220中的槽。控制杆342通常由弹簧343(例如偏心弹簧)偏压，以保持空转齿轮组件311与安装在卷轴214上的齿轮299及连接到阀体290的齿状驱动轮300啮合。当受到作用力时，如下面说明的，控制杆342被推动至如下位置，在该位置中，偏心偏压弹簧343在相反的方向上偏压控制杆，以便拉动空转齿轮组件311并保持其脱离与齿状驱动轮300及安装在卷轴214上的齿轮299中的任一个或二者的接合。结果，流体控制阀252的阀体290将不再响应于卷轴214的运动而运动，并且，此后在流体控制阀和锁定机构230的后续操作过程中，流体控制阀中的流量控制孔296的大小或横截面流动区域保持固定。

座椅安全带卷收器200还包括预张紧器或预张紧器组件330。预张紧器组件330操作以从卷绕在卷轴214上的座椅安全带织带(未示出)去除松弛，还将座椅安全带织带紧紧地拉动至抵靠车辆乘员(未示出)。虽然座椅安全带预张紧器组件的许多种不同的设计是可用的，但是图10所示的预张紧器组件包括管子332、容纳于管子中的细长柔性件或蛇形件334、叶片式涡轮336和微型气体发生器338。管子332由金属(例如钢)形成，或由另一种能够承受高气体压力的材料形成。细长柔性件或蛇形件334由柔性的抗压缩材料形成，并可由涡轮336的叶片戳入。一种这样的材料是尼龙6。涡轮336由金属(例如钢)形成，或由另一种坚固的相对刚性的材料形成。涡轮336与齿轮299形成为一件，或者，固定地或不可移动地连接到该齿轮，使得涡轮随着卷轴214旋转。

微型气体发生器338安装在管子332的离卷轴214最远或在卷轴远侧的端部。细长柔性件或蛇形件334容纳在管子332中邻近微型气体发生器338。将细长柔性件或蛇形件334的结构和尺寸构造为紧密地安装在管子332内，以帮助减少微型气体发生器338产生的气体沿着管子在管子的内表面与蛇形件之间通过的可能性。可将增补塞子或密封元件(未示出)定位在微型气体发生器338与细长柔性件或蛇形件334之间，以帮助进一步防止气体沿着管子332在管子的内表面与蛇形件之间通过。管子332的与微型气体发生器338相对的端部定位在涡轮336附近。涡轮336安装在卷轴214的左端(如图10所示)上，以随着卷轴旋转。涡轮336和管子332的邻近端由预张紧器壳体340封闭。在微型气体发生器338与涡轮336之间，管子332根据需要可具有任何外部形状或构造，例如，以便于将卷收器200包装在特殊的车辆(未示出)中，假设细长柔性件或蛇形件可遵循该形状或构造，以从一端向另一端移动通过管子。

预张紧器组件330响应于通过传感器(未示出)或响应于传感器(未示出)发送至微型气体发生器338的信号而操作，该传感器用来检测撞车情况或事件。该信号导致微型气体发生器338点火并在一定压力下制造或产生气体。来自微型气体发生器338的气体在细长柔性件或蛇形件334的邻近端上推动，直接推动或者通过增补塞子或密封元件(未示出)推动。响应于气体压力，细长柔性件或蛇形件334沿着管子332移动并接触涡轮336的一个叶片，该叶片伸入管子，到达管子和蛇形件的大约一半直径的程度。细长柔性件或蛇形件334推动涡轮336上叶片，这导致涡轮旋转。当涡轮336旋转时，涡轮上的下一个叶片接触细长柔性件或蛇形件334，戳入细长柔性件或蛇形件的外表面，并沿着细长柔性件或蛇形件推动，这导致涡轮的进一步旋转。涡轮336的旋转导致卷轴214在将座椅安全带织带(未示出)卷绕在卷轴上的方向上旋转。卷轴214的卷绕旋转有效地减小或消除了卷绕在卷轴上的座椅安全带织带中的松弛，并且还拉动座椅安全带织带紧紧地且牢固地抵靠车辆乘员(未示出)。

当细长柔性件或蛇形件334移动经过涡轮336时，蛇形件不再受管子332约束，但是仍由预张紧器壳体340包含。虽然细长柔性件或蛇形件334的已经移动经过涡轮336的部分不再积极地有助于预张紧器组件330的操作，但是细长柔性件或蛇形件的该部分会与流体控制阀252相互作用。具体地，预张紧器壳体340引导细长柔性件或蛇形件的已经移动经过涡轮336的部分与控制杆342接触。控制杆342通常由弹簧(未示出)(例如偏心弹簧)偏压，以使连接到阀体290的一端的齿状驱动轮300与卷轴214上的齿状延伸部298保持啮合。

当受到细长柔性件或蛇形件334的作用力或压力时，控制杆342被推动至如下位置，在该位置中，偏心偏压弹簧(未示出)在相反的方向上偏压控制杆，以保持可移动的空转齿轮组件311与安装在卷轴214上的齿轮299和连接到阀体290的齿状驱动轮300中的任一个或二者脱离接合。结果，流体控制阀252的阀体290不再响应于卷轴214的运动而运动，并且，此后在流体控制阀和锁定机构230的后续操作过程中，流体控制阀中的流量控制孔296的大小或横截面流动区域保持固定。换句话说，在涉及安装有座椅安全带卷收器200的车辆(未示出)的碰撞事件之前，流量控制孔296具有可响应于座椅安全带织带(未示出)从可旋转卷轴214的展开和座椅安全带织带在卷轴上的重新卷绕而调节的横截面流动区域。然而，在撞车事件进行之后，流量控制孔296的横截面流动区域停止可响应于座椅安全带织带(未示出)从可旋转卷轴214的展开或座椅安全带织带在卷轴上的重新卷绕而调节。因此，预张紧器296是可配置的，以在撞车事件进行之后，导致流量控制孔296停止可响应于座椅安全带织带从可旋转卷轴214展开而调节。

在使用中，当车辆乘员(未示出)抓住卷绕在卷收器200的卷轴214上的座椅安全带织带(未示出)的可用部分，并从卷收器拉动织带以系上座椅安全带时，织带从卷轴展开并使卷轴旋转。因为驱动机构256直接连接到卷轴214，所以卷轴的旋转及由此齿状延伸部298的旋转引起齿状驱动轮300的运动。齿状驱动轮300的旋转引起阀体290在流体控制阀252内的运动。因此，当乘员系上座椅安全带时，座椅安全带织带(未示出)从卷轴214初始展开建立阀体290在流体控制阀252中的阀通道292内的起始位置及流量控制孔296的初始横截面流动区域。座椅安全带织带(未示出)的初始延伸或展开将根据乘员的尺寸(例如身高、腰围、体重)而变化。

在车辆乘员(未示出)已经系上座椅安全带之后，在车辆未撞车情况中，座椅安全带织带随后的低速延伸和收回运动将引起卷轴214的旋转运动，并因此调节阀体290在流体控制阀252中的阀通道292内的位置。在车辆撞车的情况中，在撞车事件或碰撞情况开始时或最初时，当乘员的身体向前移动且相应地延伸或展开座椅安全带织带时，车辆惯性传感器(未示出)(例如已知的球传感器(例如，在美国专利No.5,495,994中示出的))或织带传感器(未示出)将检测车辆的快速减速或座椅安全带织带的快速加速。车辆惯性传感器或织带传感器将导致卷收器200的锁定爪216径向地向外枢转并与锁定环齿轮232的内齿238接合。

与锁定爪216移动以接合锁定环齿轮232的内齿238同时或此前不久，经由微型气体发生器338的点火来配置预张紧器组件330。预张紧器组件330的配置或操作也使可移动的空转齿轮组件311与安装在卷轴214上的齿轮299和/或连接到阀体290的齿状驱动轮300中的任一个或二者脱离接合。结果，流体控制阀252的阀体290不再响应于卷轴214的运动而运动，并且，此后在卷收器的操作过程中，流量控制孔296的大小或横截面流动区域保持固定。

当锁定爪216的径向外端228与锁定环齿轮232的一个内齿238接合时，锁定环齿轮将与卷轴214一起旋转。当锁定环齿轮232旋转时，锁定环齿轮的外齿240与扭力杆234的右端部分244上的齿轮齿246之间的啮合导致扭力杆扭转，并阻止锁定环齿轮和卷轴214的旋转。

另外，当锁定环齿轮232旋转时，锁定环齿轮的外齿240与缸体248的右端部分260上的齿轮齿262之间的啮合导致缸体旋转。如图10所示，由于活塞250的底部268上的螺纹280与形成于缸体的左端部分258的内圆周上的匹配螺纹(未示出)之间的接合，缸体248的旋转导致活塞250移动至右侧。活塞250在缸体248中移动至右侧导致流体腔室272的容积减小。当流体腔室272的容积减小时，迫使流体腔室中的流体离开流体腔室进入通道282，经过限定于阀销310的外表面318与活塞250的内表面312之间的流量控制孔319。一旦位于通道282中，流体便沿着通道282流过活塞250的头部264、轴部266和底部268。迫使离开流体腔室272的流体流过管道254，进入流体控制阀252。

在流体控制阀252内，流体在阀通道292中遇到阀体290。根据阀体290堵塞或阻塞阀通道292的程度，并潜在地根据阀体的外部形状(二者将有助于决定或建立流体控制阀252中的流量控制孔296的横截面流动区域)，并且根据迫使流体流过流量控制孔的速率或速度，流体控制阀将提供更大或更小的背压，以阻止流体流过流量控制孔。流体控制阀252所提供的对流体流动阻力的程度，将有助于决定对活塞250在缸体248内运动的阻力的程度以及对缸体的旋转及锁定环齿轮232的旋转的阻力的程度。在这点上，应认识到，通过流量控制孔296的流体速率的增加将对活塞250、缸体248和锁定环齿轮232的运动阻力引起的几何的(例如二次方的)增加，而不是线性的增加。

由流体压力组件236提供的对旋转的阻力或反作用负载或反作用力添加到由扭力杆234提供的对旋转的阻力或负载。实际上，扭力杆234提供恒定的基线或最小水平的阻力或负载，而流体压力组件236提供更高的阻力或负载。换句话说，当座椅安全带织带(未示出)对卷轴施加超过第一预定负载的负载时，扭力杆234扭转并对卷轴214的旋转提供负载限制阻力。当座椅安全带织带(未示出)对卷轴施加超过第二预定负载的负载时，流体压力组件236(包括流体控制阀252)对卷轴214的旋转提供负载限制阻力。在所示的卷收器200中，第二预定负载与第一预定负载相同，这是因为锁定环齿轮232与扭力杆234和流体压力组件236二者接合，并对扭力杆和流体压力组件同时施加旋转力或负载并施加相同程度的旋转力或负载。然而，如果，例如在测量孔或流量控制孔319下游设置有止回阀，并且该止回阀具有要求施加至卷轴214的旋转力或负载超过使扭力杆开始扭转所需的负载的激活压力，那么第二预定负载可比第一预定负载大。

另外，因为就在撞车情况之前，阀体290在流体控制阀252内的位置由织带输出或使织带从卷轴214展开的程度决定，所以根据乘员的尺寸(例如身高、腰围、体重)和/或根据乘员未正确地定位在车辆座椅(未示出)中的程度来定位阀体。因此，例如，如果车辆乘员正好在撞车情况之前已经向前倾斜且由此使座椅安全带从卷轴214展开更多，那么阀体290将定位在流体控制阀252内，好像乘员尺寸更大一样。阀体290的这种定位的有效结果是，对车辆乘员的进一步向前运动和座椅安全带织带从卷轴214的进一步展开的阻力将比如果乘员适当地位于车辆座椅中的阻力大。这种更大的阻力是合适的，因为在撞击车辆的前部(例如车辆仪表盘)之前，车辆乘员在撞车事件过程中将向前移动较小的距离。因此，流体控制阀252的操作适应或响应于乘员的尺寸以及乘员在撞车情况出现时是否处于不适当的位置。

为了举例说明并进一步解释卷收器200的各种子组件和部件在撞车事件过程中的效果和相互作用，图11显示了一系列曲线410、420、430、440和450，其示出了撞车事件过程中座椅安全带织带上的负载与由卷绕在卷收器200上的座椅安全带织带保持的车辆乘员的向前位移之间的理论关系。在撞车事件的初始阶段460的过程中，卷收器200的卷轴214锁定，使得即使乘员继续向前移动，座椅安全带织带上的负载也增加。同时，流体控制阀252与卷轴214脱离接合或脱离耦接。如可看到的，在撞车事件的初始阶段460的过程中，这五条曲线410-450保持基本上相同且彼此覆盖。

在撞车事件的第二阶段462的过程中，锁定环齿轮232开始旋转，扭力杆的右端部分244也是如此，并且活塞250在缸体248内轴向地移动，以将流体从流体腔室272推出并使其进入流体控制阀252。如可看到的，在撞车事件的第二阶段的过程中，这五条曲线410-450开始分散。由曲线410代表的织带上的负载表示相对较小的车辆乘员和施加至该车辆乘员的减小的阻力。由于车辆乘员的小尺寸，刚好在碰撞事件之前，经由座椅安全带织带的输出已经定位了流体控制阀252的阀体290，以对流体流动和进一步的织带输出提供相对较小的阻力。相比之下，由曲线440代表的织带上的负载表示相对较大的车辆乘员和施加至该车辆乘员的增加的阻力。由于车辆乘员的相对较大尺寸，刚好在碰撞事件之前，经由座椅安全带织带的输出已经定位了流体控制阀252的阀体290，以对流体流动和进一步的织带输出提供相对更大或更多的阻力。通过流体控制阀252的阀体290的定位来实现座椅安全带织带上的负载和对进一步织带输出的阻力的这种差异，这反映了由卷收器200提供的根据车辆乘员的特征(例如尺寸)来调节其性能的灵活性。

在撞车事件的第三阶段464的过程中，锁定环齿轮232继续旋转，扭力杆的右端部分244也是如此，并且活塞250继续在缸体248内轴向地移动，以将流体从流体腔室272推出并使其进入流体控制阀252。如可看到的，这五条曲线中的三条，即，曲线410、420和430，在撞车事件的第三阶段464的过程中通常表现出下降的负载限制效果。由曲线410、420和430代表的座椅安全带织带上的负载在撞车事件的第三阶段464的过程中通常下降，这反映了对车辆乘员的进一步运动的减小的阻力，但是由于在撞车事件的第二阶段的过程中由流体控制阀252的阀体290的位置建立的初始峰值负载的差异，一条曲线410-430与另一条曲线的实际负载继续不同。曲线410、420和430的斜率和形状由阀销310的外表面318和活塞250的内表面312的形状决定，这些表面在其间限定流量控制孔319。曲线440的形状通常与曲线410、420和430类似，但是朝向第三阶段464的末端具有向上弯曲的构造。曲线440的斜率和形状由阀销310的外表面318和活塞250的内表面312的形状决定，这些表面在其间限定流量控制孔319。曲线450一开始向下倾斜，与曲线410-440类似，但是然后急剧上升。曲线450的初始斜率和形状由阀销310的外表面318和活塞250的内表面312的形状决定，这些表面在其间限定流量控制孔319。然而，在碰撞事件的第三阶段464的稍后部分中，曲线450的斜率和形状由接近其相对于缸体248的行程末端的活塞250决定。

在撞车事件的第四和最终阶段466，撞车事件结束，座椅安全带织带上的负载回到零或正常负载，并且车辆乘员的向前位移结束。

卷收器200的操作或功能上的所有上述差异由机械的和液压的部件及子组件实现，没有电子控制装置或其他部件，除了可能有用于微型气体发生器338的传感器以外。在将卷收器200集成到车辆中时，与具有电子控制装置和其他电子部件的卷收器相比，没有电子控制装置和其他部件提供了相对低水平的复杂性和困难性。

图12是详细描述了卷收器的操作方法500的流程图，例如，图8至图10所示的卷收器200。方法500从车辆乘员系上安全带或座椅安全带的方框502开始。方法500进入步骤504，在该步骤中，当系上座椅安全带时，卷轴(例如卷轴214)响应于车辆乘员的座椅安全带的延伸而旋转。在步骤506中，流体控制阀(例如流体控制阀252)对座椅安全带的初始延伸作出反应，以建立阀体(例如阀体290)在流体控制阀内的初始位置。在步骤508中，如果锁定机构(例如锁定爪216)对于卷收器来说是无效的，那么方法500回到卷轴响应于座椅安全带织带的运动而运动的步骤504。如果锁定机构(例如锁定爪216)对于卷收器来说是有效的，那么方法500从步骤508进入步骤510，在该步骤中，用于卷收器的锁定机构移动至有效位置，例如锁定爪216与锁定环齿轮232接合。

从步骤510开始，在步骤512中确定卷轴和锁定机构上是否具有足够大的指示撞车情况的负载。在步骤512中如果确定没有撞车情况，那么方法500继续前进至步骤514，在该步骤中，锁定机构从有效位置或接合位置移动至无效位置或脱离位置。关于步骤512，在卷收器对车辆减速度和/或安全带张力或负载作出反应的意义上“进行确定”。另外，仅在车辆减速度和安全带张力已经下降至低于预定阈值之后，锁定机构移动至无效位置或脱离位置。从步骤514，方法500回到步骤504，在该步骤中，卷轴响应于座椅安全带织带的运动而运动。

如果在步骤512中确定卷轴和锁定机构上具有足够大的指示撞车情况的负载，那么方法500继续前进至步骤516。在步骤516中，配置预张紧器，例如预张紧器组件330。然后，方法500进入步骤518。在步骤518，织带张力通过卷轴(例如卷轴214)、锁定爪(例如锁定爪216)和锁定环齿轮(例如锁定环齿轮232)对扭力杆(例如扭力杆234)和液压动力负载限制系统(例如流体压力组件236)的缸体(例如缸体248)施加扭矩。从步骤518，方法500继续前进至步骤520，该在步骤中，确定座椅安全带、卷轴和锁定机构上是否具有足够大的指示经由扭力杆(例如扭力杆234)和液压动力负载限制系统(例如流体压力组件236)的负载限制的负载。关于步骤520，在卷收器对安全带张力或负载作出反应的意义上“进行确定”。在步骤520中如果确定没有负载限制，那么方法500继续前进至步骤540，在该步骤中，停止卷轴旋转和织带输出，并锁定卷收器。当在卷收器200中执行时，如果由座椅安全带织带通过卷轴214作用而施加至锁定环齿轮232的负载不足以克服使扭力杆234扭转的固有阻力，那么锁定环齿轮不旋转，并且锁定爪216与锁定环齿轮之间的接合使卷轴的旋转和座椅安全带织带的输出或延伸停止。

如果在步骤520中确定指示了负载限制，那么方法500继续前进至步骤522。在步骤522，扭力杆(例如扭力杆234)扭转，并且液压动力系统(例如流体压力组件236)开始移动流体。当在卷收器200中执行时，如果由座椅安全带织带通过卷轴214作用而施加至锁定环齿轮232的负载足以克服使扭力杆234扭转的固有阻力，那么锁定环齿轮旋转。锁定环齿轮232的旋转导致：(a)扭力杆234的右端部分244的旋转，这表明扭力杆的扭转；和(b)缸体248的右端部分260的旋转，这表明活塞250在缸体中向右移动，随后引起流体腔室272的容积减小和压力增加，以引起流体从流体腔室流出。从步骤522，方法500继续前进至步骤524，在该步骤中，从流体腔室272流出的流体，经过流量控制孔，例如限定于调节阀销(例如阀销310)与活塞(例如活塞250)之间的流量控制孔319，流入管道282，这调节了施加至缸体(例如缸体248)的扭矩。然后，方法500从步骤524前进至步骤526，在该步骤中，从腔室(例如流体腔室272)流出的流体流入管道(例如管道254)，打开单向止回阀或防爆盘(如果使用的话)，并流入流体控制阀(例如流体控制阀52)。

从步骤526，方法500进入步骤528。在该步骤中，确定流体控制阀是否关闭。关于步骤528，在流体控制阀于流量控制孔封闭之前具有或没有额外的行程的意义上“进行确定”。如果没有额外的行程且流量控制孔被完全堵塞或封闭，从而流体控制阀关闭，那么方法500进入步骤536。在步骤536中，关闭的流体控制阀使流体停止从缸体中的流体腔室流出。流体腔室中的压力上升，并阻止了活塞的进一步运动。当活塞的运动被阻止时，缸体的旋转也被阻止。因为缸体无法旋转，所以锁定环齿轮的旋转被阻止。从步骤536，方法500进入步骤540，在该步骤中，停止卷轴旋转和织带输出，并锁定卷收器。

在步骤528中，如果确定流体控制阀(例如流体控制阀252)没有关闭且流量控制孔也没封闭，那么方法500进入步骤530。在步骤530中，确定座椅安全带织带上的负载是否小于可由扭力杆和液压动力系统提供的负载极限水平。换句话说，扭力杆和液压动力系统旨在通过在对织带输出提供阻力的同时允许织带继续输出，来限制座椅安全带织带上的负载。一旦座椅安全带织带上的负载小于致动扭力杆和液压动力系统所需的负载，则负载实际上已经受限，且不需要进一步操作扭力杆和液压动力系统。因此，在步骤530中，如果确定座椅安全带织带上的负载小于可由扭力杆和液压动力系统提供的负载极限水平，那么方法500进入步骤540，在该步骤中，停止卷轴旋转和织带输出，并锁定卷收器。

另一方面，在步骤530中如果确定座椅安全带织带上的负载大于可由扭力杆和液压动力系统提供的负载极限水平，那么方法500进入步骤532。在步骤532中，确定流体压力组件的阀体(例如流体压力组件236的阀销310)是否已经到达其可能的运动范围的末端。如果阀体已经到达其可能的行程范围的末端，那么方法500进入步骤540，在该步骤中，停止卷轴旋转和织带输出，并锁定卷收器。如果阀体尚未到达其可能的行程范围的末端，那么方法500进入步骤534，在该步骤中，流体控制阀继续调节流体从缸体中的流体腔室的流出，从而调节流体腔室中的阻止活塞运动和缸体旋转的压力。从步骤534，方法500回到步骤522。

图13至图15示出了根据本发明的第四示例的座椅安全带卷收器600。座椅安全带卷收器600在许多方面中与座椅安全带卷收器200类似。在图13至图15的示例实施方式中，用相同的参考数字加上400来表示座椅安全带卷收器600的与座椅安全带卷收器200的部件对应的部件。

座椅安全带织带200和600之间的差异是，卷收器200的流体压力组件236包括活塞-缸体组件247、与活塞-缸体组件隔开的可调节的流体控制阀252，以及将活塞-缸体组件连接到流体控制阀的外部管道254。在卷收器600中，在这方面，没有将活塞-缸体组件连接到与活塞-缸体组件隔开的流体控制阀的外部管道。相反，可调节的流体控制阀652包含在活塞-缸体647中，如图15中最佳示出的。

更具体地，与卷收器200的活塞-缸体组件247类似，卷收器600的活塞-缸体组件647包括缸体648和容纳于缸体中的活塞650。缸体648从框架612的一个侧壁618延伸至另一侧壁620。缸体648设置为与可旋转的卷轴614平行且隔开。缸体648的左端部分658可旋转地附接至或安装在框架612的左侧壁618上，如图12所示。缸体648的右端部分660可旋转地附接至或安装在框架612的右侧壁620上，如图12所示。缸体648的右端部分660还通过框架612的右侧壁620突出。在缸体648的右端部分660的外圆周上形成有齿轮齿662。齿轮齿662设置在框架612的侧壁620之外，并定位为与锁定环齿轮632的外齿640恒定啮合。

如在图15中最佳地看到的，活塞650包括头部664、中间部666和底部668。活塞650的中间部666在头部664与底部668之间延伸并将它们连接在一起。活塞650的头部664是活塞的最靠近缸体648的右端部分660设置的部分。头部664的外圆周面669形成为具有螺纹680。螺纹680与在缸体648的右端部分660的内圆周面683上形成的匹配螺纹681接合。为了组装活塞650和缸体648，活塞的头部664插入缸体的左端部分658的开口端689。当活塞650的头部664的外圆周面669上的螺纹680接触缸体648的右端部分660的内圆周面683上的匹配螺纹681时，活塞和缸体相对于彼此扭转，使得将活塞有效地拧入缸体中。

活塞650的中间部666的外径仅稍小于缸体648的左端部分658的邻接内径。为了确保活塞650与缸体648之间的密封，在活塞的中间部666的外圆周面671中安装有O形环670或类似的密封装置。活塞650的中间部666的外圆周面671和/或O形环670与缸体648的内圆周面673之间的紧密配合在缸体的右端部分660中形成流体腔室672。在流体腔室中的流体无法经过活塞650的外圆周和/或O形环670的意义上讲，流体腔室672是密封的。然而，如下面说明的，流体可从流体腔室672离开。

活塞650的底部668设置在缸体648的左端部分658附近。活塞650的底部668形成为具有轴向延伸的或纵向延伸的花键676。花键676与在框架612的左侧壁618中限定开口(未示出)的互补形状的表面(未示出)接合，以阻止活塞650的底部668和活塞整体旋转。

如图15所示，通道682轴向地延伸穿过活塞650的头部664和中间部666，并伸入活塞650的底部668。为了帮助调整流体压力组件636的性能，通道682容纳测量销或阀销710。阀销710的第一端部714经由螺纹721连接到螺纹面723，螺纹面723经过缸体648的右端部分660从右端部分的内表面725延伸至右端部分的外表面725。阀销710的轴向相对的第二端部716容纳在通道682中。阀销710的第二端部716的外圆周面718的形状构造为如同沙漏，其中阀销的最大外径离第一端部714最远和最近，并且阀销的最小外径位于具有最大直径的两个表面部分中间。

因为活塞650在流体压力组件636的操作过程中相对于缸体648移动，作为右端部分714与缸体648的右端部分660之间的螺纹连接的结果，阀销710在通道682内有效地移动。通过适当地构造阀销710的外表面，例如第二端部716的外圆周面718，以及可能地构造活塞650的限定通道682的内圆周面712，可影响流体通过通道682的流动。换句话说，阀销710的外圆周面718和活塞650的内圆周面712在其间限定有测量孔或流量控制孔719。为了对该孔提供更大的限定并在活塞-缸体组件647的组装过程中提供改变该孔的可能性，可将可移除的孔构件720拧入活塞650的头端部664中，使得孔构件容纳在通道682的右端中。孔构件720具有锥形的内圆周面722，以限定圆形轮廓，其是整个通道682中的最小的横截面流动区域。因此，阀销710的外圆周面718经过孔构件的内圆周面722的运动限定了测量孔或流量控制孔719。虽然阀销710的外圆周面718示出为形状是类似沙漏的，并且孔构件720的内圆周面722示出为是锥形的以提供圆形通道轮廓，但是对于外圆周面718和内圆周面712来说其他形状也是可能的，并可用来提供预期的通过流量控制孔719和通道682的流体流动。

流体腔室672中的流体可从流体腔室流出，经过活塞650中的限定于阀销710的外圆周面718与孔构件720的内圆周面722之间的流量控制孔719，进入通道682。一旦位于通道682中，流体便可沿着通道682流过活塞650的头部664和中间部666，并进入活塞650的底部668。通道682的位于活塞650的中间部666的左端(如图15所示)处的末端流体地连接到流体控制阀652或与之流体连通。因此，来自流体腔室672的流体可流入流体控制阀652。可在流体控制阀的上游在通道682与流体控制阀652之间设置止回阀或防爆盘(未示出)，以在致动流体压力组件636之前帮助将流体保持在流体腔室672中。

如在图15中最佳示出的，流体控制阀652安装在活塞650的底部668中，并且，流体控制阀包括阀罩688和阀芯或阀体690。阀罩688包括具有开口端的中空管状套筒685和拧入套筒的开口端中的塞子687。塞子687的内表面695贯穿塞子并限定阀通道692。阀体690是延伸穿过与套筒的开口端相对的套筒685的另外封闭端中的开口的细长销。阀体690具有形成于阀体的外圆周面704上的螺纹693。螺纹693与支撑件702的内圆周面706上的互补螺纹接合，支撑件安装在套筒685的内部，邻近套筒的闭合端。阀体690的远端部分707越过支撑件702伸入套筒685，并伸入塞子687中的阀通道692。作为阀体690与支撑件702之间的螺纹接合或连接的结果，阀体690的旋转运动引起阀体相对于支撑件702、套筒685和阀罩688的轴向或纵向运动。因此，阀体690的远端部分707在阀罩688中的阀通道692中轴向地或纵向地移动，以控制流体通过流体控制阀652的流动。阀体690的远端部分707具有带有特殊形状轮廓的外圆周面，在图15中，该特殊形状轮廓是逐渐变细至一个点的轮廓。阀罩688的塞子687的限定阀通道692的最小直径外圆周的表面695也具有特殊形状轮廓，在图15中该特殊形状轮廓是锥形的，以提供圆形轮廓。阀体690的外圆周面和阀罩688的塞子687的表面694一起限定流量控制孔696。

阀体690可从阀通道692中的第一位置(未示出)移动至阀通道中的第二位置(也未示出)。在阀体690的第一位置，流量控制孔696位于其最大横截面流动区域处或附近，并且阀通道692完全打开或充分地打开。在阀体690的第二位置，流量控制孔696没有横截面流动区域，并且阀通道692由阀体完全封闭或堵塞。当阀体690从第一位置移动至第二位置时，流量控制孔696的横截面流动区域根据阀体的外圆周面的轮廓和限定阀通道692的表面694的轮廓而变化。虽然当阀体690从第一位置移动至第二位置时，可逐渐封闭流量控制孔696和阀通道692，但是阀体的具有轮廓的外圆周面的形状和表面694的形状可对流量控制孔提供一定的横截面流动区域，当阀体690从第一位置移动至第二位置并处于阀通道692内的不同位置时，该横截面流动区域以各种顺序和增量增大和减小。

因此，来自流体腔室672的流体可流过测量孔或流量控制孔719，并流过通道682进入流体控制阀652。在流体控制阀652内，流体可经过阀体690和流量控制孔696而流过阀通道692。在通过流体控制阀652之后，流体可流入储存器(未示出)。因此，具有从活塞650的一个端部纵向地穿过活塞、穿过测量孔或流量控制孔719，并穿过流量控制孔696的流体流动路径。如可看到的，该流体流动路径没有任何使流体从流量控制孔696的下游返回到流量控制孔696的上游的再循环部分。阀体690堵塞或阻塞流体控制阀652中的阀通道692的程度，与流体的压力和/或流速一起，将决定流体可流过流体控制阀的程度及对这种流体流过流体控制阀的阻力的程度。

阀体690的左端部分691从阀罩688的左端突出，并延伸穿过侧壁618，以位于卷轴614的左端部分附近的侧壁618的面向外的表面附近。流体控制阀652定位成使得驱动机构656将流体控制阀耦接到卷轴614。如图14和图15所示，驱动机构656包括位于卷轴614上的开键槽的或齿状延伸部698，以及连接到流体控制阀652的阀体690的左端部分691以随着阀体旋转的齿状驱动轮700。齿状延伸部698连接到卷轴614，使得齿状延伸部和卷轴一起旋转。齿状延伸部698还远离框架612的侧壁618的面向外的表面突出。在卷轴614的齿状延伸部698上安装有齿轮699，以随着卷轴旋转。齿轮699与可移动的空转齿轮组件711接合。空转齿轮组件711包括第一空转齿轮713和第二空转齿轮715。空转齿轮713和715隔开，并均固定至齿轮轴717。第一空转齿轮713与连接到流体控制阀652的阀体690的齿状驱动轮700直接接合。第二空转齿轮715与齿轮699直接接合。可移动的空转齿轮组件711是用于将旋转运动从卷轴614传递至阀体690的唯一连接。

驱动机构656将卷轴614的旋转运动传递至流体控制阀652，更具体地，传递至流体控制阀内的阀体690。齿状驱动轮700连接到阀体690的一端。由于阀体690的外圆周面704与支撑件702的内圆周面706之间的螺纹连接，阀体690的旋转运动引起阀体在支撑件702和阀罩688内及在阀通道692内的轴向运动。因此，卷轴614的运动引起阀体690在流体控制阀652中的阀通道692内的运动，以调节流量控制孔696的横截面流动区域。在邻近齿状驱动轮700且邻近螺纹圆周面704和706的位置处，O形环709或其他密封件密封阀罩688和支撑件702及阀体690的左端部分691之间的界面。

为了允许可移动的空转齿轮组件711移动脱离与安装在卷轴614上的齿轮699及连接到阀体690的齿状驱动轮700中的任一个或二者的接合，例如，响应于预张紧器或预张紧器组件730的配置，将空转齿轮组件711安装在或连接至可枢转安装的连杆741上，该连杆接合或接触可枢转安装的控制杆742。连杆741和控制杆742安装为在侧壁的面向内的表面附近在框架612的侧壁618上枢转运动。空转齿轮组件711安装在连杆741上，邻近连杆的与接合或接触控制杆742的一端相对的端部。更具体地，第一空转齿轮713支撑在框架612的侧壁620的面向外的表面附近。第二空转齿轮715支撑在框架612的侧壁620的面向内的表面附近和连杆741附近。空转齿轮轴717延伸穿过形成于侧壁620中的槽。控制杆742通常由弹簧743(例如卷簧)偏压，以保持空转齿轮组件711与安装在卷轴614上的齿轮699及连接到阀体690的齿状驱动轮700啮合。当受到在预张紧器组件730中使用的细长柔性件或蛇形件(未示出)的作用力或压力时，控制杆742被推动至如下位置，在该位置，控制杆在与弹簧743的偏压力相反的方向上推动连杆741。连杆741的这种运动还使空转齿轮组件711移出与齿状驱动轮700和安装在卷轴614上的齿轮699中的任一个或二者的接合。结果，流体控制阀652的阀体690将不再响应于卷轴614的运动而运动，并且，此后在流体控制阀和锁定机构630的后续操作的过程中，流体控制阀中的流量控制孔696的大小或横截面流动区域保持固定。

虽然已将活塞650以及阀罩288和688描述为由多个部件形成，但是活塞650以及阀罩288和688可分别形成为一件。另外，虽然已将驱动机构256和656描述为可操作以响应于预张紧器330或730的配置而使阀体290和690分别与可旋转卷轴214和614脱离，但是也可使用其他机构使阀体与其相应的卷轴脱离或分离。例如，活塞250和650相对于其相应缸体248和648的运动可分别用来使阀体290和690与其相应的卷轴214和614脱离或分离。类似地，扭力杆234和634的扭转运动可分别用来使阀体290和690与其相应的卷轴214和614脱离或分离。

作为本发明的另一替代实施方式，可从卷收器10、200和600中除去流体控制阀52、252和652。于是，卷收器10(在图6-6B所示的其替代实施方式中)、卷收器200和卷收器600将分别具有迫使流体通过其中的单个测量孔或流量控制孔119、319和719。在分别从卷轴14、214和614展开的座椅安全带织带的长度不表示乘员尺寸和/或位置的情况中，可使用卷收器10、200和600的这种改进的实施方式。因此，可将卷收器10、200和600的这种改进的实施方式安装在车辆中的固定位置，以与可在车辆中前后移动的车辆座椅一起使用。卷收器的这种固定安装与安装在可移动座椅上以随着座椅移动的卷收器相对照，在后一种情况中，从卷收器卷轴展开的座椅安全带织带的长度表示乘员尺寸和/或位置。而且，如果卷收器安装在车辆中的固定位置，与也安装为不在车辆中前后移动的车辆座椅一起使用，那么从卷收器卷轴展开的座椅安全带织带的长度同样表示乘员尺寸和/或位置。

从本发明的以上描述中，本领域技术人员将认识到改进、变化和修改。本领域技能内的这种改进、变化和/或修改旨在由所附权利要求覆盖。

Claims (23)

1.一种座椅安全带卷收器，包括：

(a)可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；以及

(b)负载限制系统，限制由所述座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载，所述负载限制系统包括：

(i)流量控制孔，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，迫使流体通过所述流量控制孔，所述流量控制孔具有横截面流动区域，在涉及安装有所述座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件之前，所述横截面流动区域能够响应于所述座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节，在撞车事件进行之后，所述流量控制孔停止响应于所述座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节，以及

(ii)容纳于缸体中的活塞，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转导致所述活塞相对于所述缸体的移动，所述活塞相对于所述缸体的移动导致迫使流体通过所述流量控制孔。

2.根据权利要求1所述的座椅安全带卷收器，在涉及安装有所述座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件之前，所述流量控制孔的横截面流动区域能够响应于座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开和将所述座椅安全带织带卷绕在所述可旋转卷轴上而调节，在撞车事件进行之后，所述流量控制孔停止响应于所述座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开和卷绕以及将所述座椅安全带织带卷绕在所述可旋转卷轴上而调节。

3.根据权利要求1所述的座椅安全带卷收器，其中，所述活塞与所述缸体螺纹接合，使得所述活塞和缸体的相对旋转导致所述活塞相对于所述缸体的轴向运动，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转导致所述活塞和所述缸体的相对旋转，所述活塞相对于所述缸体的轴向运动导致迫使流体通过所述流量控制孔。

4.根据权利要求3所述的座椅安全带卷收器，其中，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转仅在撞车事件开始时导致所述活塞和所述缸体的相对旋转，在撞车事件之前，所述活塞和缸体没有任何响应于所述卷轴的旋转的相对旋转。

5.根据权利要求1所述的座椅安全带卷收器，进一步包括扭力杆，所述扭力杆安装成，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过第一预定负载的负载时，使得所述扭力杆扭转，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过第二预定负载的负载时，迫使流体通过所述流量控制孔。

6.根据权利要求1所述的座椅安全带卷收器，进一步包括测量孔，所述测量孔至少部分地由通道和伸入所述通道的测量体限定，所述通道形成在所述活塞和所述缸体中的一个中，所述测量体形成在所述活塞和所述缸体中的另一个中，所述测量孔具有能够响应于所述活塞相对于所述缸体的运动而调节的横截面流动区域，所述流量控制孔在所述测量孔的下游定位在所述活塞中，使得所述活塞相对于所述缸体的运动导致迫使流体首先通过所述测量孔，然后通过所述流量控制孔。

7.根据权利要求1所述的座椅安全带卷收器，其中，所述流量控制孔至少部分地由阀通道和伸入所述阀通道的阀体限定，所述阀体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转导致所述阀体在所述阀通道中的运动，所述阀体在所述阀通道中的运动调节所述流量控制孔的横截面流动区域。

8.根据权利要求1所述的座椅安全带卷收器，进一步包括预张紧器，所述预张紧器能够配置成，在撞车事件进行之后，导致所述流量控制孔停止响应于座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节。

9.一种座椅安全带卷收器，包括：

(a)可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；以及

(b)负载限制系统，限制由所述座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载，所述负载限制系统包括：

(i)流量控制孔，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，迫使流体通过所述流量控制孔，以及

(ii)容纳于缸体中的活塞，所述活塞与所述缸体螺纹接合，使得所述活塞和缸体的相对旋转导致所述活塞相对于所述缸体的轴向运动，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转导致所述活塞和所述缸体的相对旋转，所述活塞相对于所述缸体的轴向运动导致迫使流体通过所述流量控制孔。

10.根据权利要求9所述的座椅安全带卷收器，其中，所述负载限制系统进一步包括扭力杆，所述扭力杆安装成，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过第一预定负载的负载时，使得所述扭力杆扭转，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过第二预定负载的负载时，迫使流体通过所述流量控制孔。

11.根据权利要求9所述的座椅安全带卷收器，其中，所述负载限制系统进一步包括测量孔，所述测量孔至少部分地由通道和伸入所述通道的测量体限定，所述通道形成在所述活塞和所述缸体中的一个中，所述测量体形成在所述活塞和所述缸体中的另一个中，所述测量孔具有能够响应于所述活塞相对于所述缸体的运动而调节的横截面流动区域，所述流量控制孔在所述测量孔的下游定位在所述活塞中，使得所述活塞相对于所述缸体的运动导致迫使流体首先通过所述测量孔，然后通过所述流量控制孔。

12.根据权利要求9所述的座椅安全带卷收器，其中，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转仅在涉及安装有所述座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件开始时导致所述活塞和所述缸体的相对旋转，在撞车事件之前，所述活塞和缸体没有任何响应于所述卷轴的旋转的相对旋转。

13.一种座椅安全带卷收器，包括：

(a)可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；以及

(b)负载限制系统，限制由所述座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载，所述负载限制系统包括：

(i)扭力杆，所述扭力杆安装成，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过第一预定负载的负载时，使得所述扭力杆扭转，

(ii)流量控制孔，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过第二预定负载的负载时，迫使流体通过所述流量控制孔，以及

(iii)容纳于缸体中的活塞，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转导致所述活塞相对于所述缸体移动，所述活塞相对于所述缸体的移动导致迫使流体通过所述流量控制孔。

14.根据权利要求13所述的座椅安全带卷收器，其中，所述负载限制系统进一步包括测量孔，所述测量孔至少部分地由通道和伸入所述通道的测量体限定，所述通道形成在所述活塞和所述缸体中的一个中，所述测量体形成在所述活塞和所述缸体中的另一个中，所述测量孔具有能够响应于所述活塞相对于所述缸体的运动而调节的横截面流动区域，所述流量控制孔在所述测量孔的下游定位在所述活塞中，使得所述活塞相对于所述缸体的运动导致迫使流体首先通过所述测量孔，然后通过所述流量控制孔。

15.根据权利要求13所述的座椅安全带卷收器，其中，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转仅在涉及安装有所述座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件开始时导致所述活塞和所述缸体的相对旋转，在撞车事件之前，所述活塞和缸体没有任何响应于所述卷轴的旋转的相对旋转。

16.一种座椅安全带卷收器，包括：

(a)可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；以及

(b)负载限制系统，限制由所述座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载，所述负载限制系统包括：

(i)流量控制孔，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，迫使流体通过所述流量控制孔，

(ii)容纳于缸体中的活塞，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转导致所述活塞相对于所述缸体运动，所述活塞相对于所述缸体的运动导致迫使流体通过所述流量控制孔，以及

(iii)测量孔，其至少部分地由通道和伸入所述通道的测量体限定，所述通道形成在所述活塞和所述缸体中的一个中，所述测量体形成在所述活塞和所述缸体中的另一个中，所述测量孔具有能够响应于所述活塞相对于所述缸体的运动而调节的横截面流动区域，

所述流量控制孔在所述测量孔的下游定位在活塞中，使得所述活塞相对于所述缸体的运动导致迫使流体首先通过所述测量孔，然后通过所述流量控制孔。

17.根据权利要求16所述的座椅安全带卷收器，其中，所述负载限制系统包括从所述活塞的一个端部纵向地通过所述活塞、通过所述测量孔并通过所述流量控制孔的流体流动路径，所述流体流动路径没有任何使流体从所述流量控制孔的下游返回到所述流量控制孔的上游的再循环部分。

18.根据权利要求16所述的座椅安全带卷收器，其中，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转仅在涉及安装有所述座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件开始时导致所述活塞和所述缸体的相对旋转，在撞车事件之前，所述活塞和缸体没有任何响应于所述卷轴的旋转的相对旋转。

19.一种座椅安全带卷收器，包括：

(a)可旋转卷轴，座椅安全带织带卷绕于其上；以及

(b)负载限制系统，限制由所述座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载，所述负载限制系统包括流量控制孔，当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，迫使流体通过所述流量控制孔，所述流量控制孔具有横截面流动区域，在涉及安装有所述座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件之前，所述横截面流动区域能够响应于所述座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节，在撞车事件进行之后，所述流量控制孔停止响应于所述座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节；以及

(c)预张紧器，所述预张紧器能够配置成，在撞车事件进行之后，导致所述流量控制孔停止响应于座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节。

20.一种用于在撞车情况中通过迫使流体通过流量控制孔而限制由座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将座椅安全带织带卷绕在可旋转卷轴上；

(b)在涉及安装有座椅安全带卷收器的车辆的撞车事件之前，响应于座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节所述流量控制孔的横截面流动区域；

(c)在撞车事件进行之后，停止响应于座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节所述流量控制孔的横截面流动区域；以及

(d)当由所述座椅安全带织带对所述可旋转卷轴施加超过预定负载的负载时，通过迫使流体通过所述流量控制孔，在撞车情况中限制由所述座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，响应于座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节所述流量控制孔的横截面流动区域的步骤包括：在撞车事件之前，响应于座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开和将座椅安全带织带卷绕在所述可旋转卷轴上来调节所述流量控制孔的横截面流动区域；停止响应于座椅安全带织带从所述可旋转卷轴的展开而调节所述流量控制孔的横截面流动区域的步骤包括：在撞车事件进行之后，停止响应于座椅安全带织带从所述可旋转卷轴展开和将座椅安全带织带卷绕在所述可旋转卷轴上而调节所述流量控制孔的横截面流动区域。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，通过迫使流体通过所述流量控制孔而在撞车情况中限制由所述座椅安全带织带施加给车辆乘员的负载的步骤包括：使活塞相对于缸体轴向地移动，以导致迫使流体通过所述流量控制孔，所述活塞与所述缸体螺纹接合，使得所述活塞和缸体的相对旋转导致所述活塞相对于所述缸体的轴向运动，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转导致所述活塞和所述缸体的相对旋转。

23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述活塞和缸体操作性地耦接到所述可旋转卷轴，使得所述卷轴的旋转仅在撞车事件开始时导致所述活塞和所述缸体的相对旋转，在撞车事件之前，所述活塞和缸体没有任何响应于所述卷轴的旋转的相对旋转。