CN111746459A - 座椅安全带卷收器总成 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“座椅安全带卷收器总成”。一种座椅安全带卷收器，包括卷轴。所述座椅安全带卷收器包括扭杆，所述扭杆沿着轴线在所述卷轴内伸长并且限定平行于所述轴线伸长的通道，所述通道围绕所述轴线彼此间隔开。

Description

座椅安全带卷收器总成

技术领域

本公开总体涉及车辆座椅安全带，并且更具体地涉及一种车辆座椅安全带卷收器总成。

背景技术

车辆约束系统包括在车辆碰撞期间将乘员固定到座椅的座椅安全带总成。具体地，座椅安全带总成包括卷收器，该卷收器具有跨乘员的胸部和腰部延伸的织带。织带可选择性地从卷收器总成中放出。例如，织带在车辆的正常操作期间可从卷收器总成中放出，并且在车辆碰撞期间，放出受到限制。

约束系统可以配备有“载荷限制”特征件。在碰撞期间，座椅安全带的卷收器可以锁定织带以防止其从卷收器进一步延伸，但是当施加在织带上的力超过载荷限制阈值时，载荷限制特征件允许织带的一定附加的有限延伸。织带从卷收器的这种附加的延伸限制了由织带施加到乘员例如施加到乘员的胸部的载荷，以减少胸部压缩量。

可以通过使用扭杆来实现载荷限制。扭杆的一端可以连接到卷轴，织带在卷收器中缠绕在该卷轴上。在发生碰撞的情况下，扭杆的另一端可以固定。在乘员施加趋向于从卷收器中抽出织带的力时，卷轴将扭转力施加到扭杆。扭杆在已知的阈值力下屈服，即变形。因此，通过座椅安全带施加给乘员的力受扭杆的阈值力的限制。

发明内容

一种座椅安全带卷收器包括卷轴。所述座椅安全带卷收器包括扭杆，所述扭杆沿着轴线在所述卷轴内伸长并且限定平行于所述轴线伸长的通道，所述通道围绕所述轴线彼此间隔开。

所述座椅安全带卷收器可以包括基座，所述基座可旋转地支撑所述扭杆。

所述座椅安全带卷收器可以包括锁定装置，所述锁定装置将所述基座可操作地联接到所述扭杆。

所述通道绕所述轴线以圆形图案布置。

所述座椅安全带卷收器可以包括由所述卷轴支撑的织带。

所述扭杆可以具有第一远端和第二远端，每个远端都在所述轴线上，并且所述通道延伸穿过所述第一远端和所述第二远端。

所述通道可以是圆柱形的。

所述扭杆可以限定围绕所述轴线的第二通道。

所述通道可以比所述第二通道更靠近所述轴线。

所述通道可以小于所述第二通道。

所述通道的垂直于所述轴线的截面面积可以小于所述第二通道的垂直于所述轴线的截面面积。

所述通道可以相对于所述轴线与所述第二通道径向地对准。

一种座椅安全带卷收器包括扭杆，所述扭杆沿着轴线伸长。所述座椅安全带卷收器包括卷轴，所述卷轴围绕所述扭杆。所述座椅安全带卷收器包括肋，所述肋相对于所述轴线从所述扭杆径向地延伸到所述卷轴。所述座椅安全带卷收器包括由所述卷轴支撑的织带。

所述座椅安全带卷收器可以包括基座，所述基座可旋转地支撑所述扭杆。

所述扭杆、所述卷轴和所述肋可以是整体式的。

所述卷轴可以限定狭槽，所述织带位于所述狭槽中。

所述肋可以沿着所述轴线间隔开。

所述座椅安全带卷收器可以包括齿，所述齿由所述扭杆支撑。

所述齿和所述扭杆可以是整体式的。

所述扭杆可以限定平行于所述轴线伸长的通道，所述通道围绕所述轴线。

附图说明

图1是具有约束系统的车辆的透视图。

图2是约束系统的卷收器的透视图。

图3是卷收器的卷轴和扭杆的轴向截面。

图4是卷收器的卷轴和扭杆的径向截面。

图5是扭杆的扭矩随时间变化的曲线图。

具体实施方式

参考附图，其中贯穿若干视图，相同的附图标记指示相同的部分，用于车辆24的约束系统22的座椅安全带卷收器20包括卷轴26。座椅安全带卷收器20包括扭杆28，该扭杆28沿着轴线A1在卷轴26内伸长并且限定平行于轴线A1伸长的通道30a、30b、30c。通道30a、30b、30c围绕轴线A1彼此间隔开。肋32相对于轴线A1从扭杆28径向地延伸到卷轴26。织带34由卷轴26支撑。

扭杆28的通道30a、30b、30c使得座椅安全带卷收器20能够具有多个载荷限制阶段。换句话说，通道30a、30b、30c影响扭杆28的变形特性，使得从座椅安全带卷收器20放出的织带34的量基于例如在车辆撞击期间施加到织带34的力的量而变化。

车辆24可以是任何类型的乘用汽车或商用汽车，诸如轿车、卡车、运动型多用途车、跨界车、货车、小型货车、出租车、公共汽车等。

车辆24可以包括车身和车架。车身和车架可以是一体式构造。在一体式构造中，车身(例如，下边梁)用作车辆24车架，并且车身(包括下边梁、车柱、车顶纵梁等)是一体式的，即，连续的一件式单元。作为另一个示例，车身和车架可以具有非承载式车身构造(也称为驾驶室车架分离式构造)。换句话说，车身和车架是分开的部件，即是模块化的，并且车身被支撑在车架上并附连到车架。替代地，车身和车架可以具有任何合适的构造。车身和/或车架可以由任何合适的材料(例如钢、铝等)形成。

车辆24包括乘客舱以用于容纳车辆24的乘员(如果有的话)。乘客舱包括一个或多个座椅。座椅被示出为斗式座椅，但是座椅可以是其他类型。座椅及其部件的位置和取向可由乘员调整。

约束系统22约束车辆24的乘员并且有助于在车辆24撞击期间控制乘员的移动。约束系统22可以包括一个或多个锚接件、座椅安全带卷收器20、织带34、锁扣和闩锁板等。例如，约束系统22可以是三点式束带，这意味着织带34在被紧固时附接在乘员周围的三个点处。织带34可以通过锚接件、座椅安全带卷收器20以及锁扣和闩锁板附接在三个点处。替代地，约束系统22可以包括附接点的另一种布置。

座椅安全带卷收器20提供织带34的放出和缩回，例如，使得织带34在卷收器20外部的长度能够适应各种体型的乘员。座椅安全带卷收器20选择性地锁定以限制织带34的移动，例如在车辆24撞击期间。例如，座椅安全带卷收器20可以包括锁定装置36，该锁定装置36触发以可释放地锁定织带34，例如，在车辆24撞击期间乘员向织带34施加力后。座椅安全带卷收器20可以在从织带34移除力时将织带34解锁，以允许织带34从卷收器20放出和缩回。

座椅安全带卷收器20可以被支撑在车辆24的各个位置。例如，座椅安全带卷收器20可以包括基座38。基座38可以固定到车辆24的车架和/或车身、固定到车辆24的车柱、车顶、地板等。作为另一个示例，基座38可以固定到车辆24的座椅的框架。基座38可以经由紧固件、焊接等进行固定。

卷轴26支撑织带34。例如，卷轴26可以限定一个或多个狭槽40。织带34可以位于狭槽40中并且缠绕在卷轴26上。织带34可以由条带形状的织物形成。卷轴26由基座38可旋转地支撑，例如，以在锁定装置36被解锁时绕轴线A1旋转。卷轴26可以是在第一端42与第二端44之间伸长的圆柱体。狭槽40可以平行于轴线A1伸长并且介于端部42、44之间。卷轴26可以包括一对向外延伸的凸缘46。凸缘46保持织带34相对于卷轴26的定位。凸缘46从卷轴26的外表面48径向地远离轴线A1延伸。凸缘46可以位于端部42、44处。织带34可以介于凸缘46之间。卷轴26可以包括将卷轴26连接到扭杆28的向内延伸的凸缘50。凸缘50将扭矩从卷轴26传递到扭杆28。凸缘50在第一端42处从卷轴26的内表面52朝向轴线A1径向地延伸。形容词“第一”、“第二”、“第三”等贯穿本文用作标识符，而并不意图表示重要性或顺序。

卷轴弹簧54可以例如在第一端42处联接到卷轴26和基座38。当织带34完全地缩回时，卷轴弹簧54可以以拉伸或压缩的方式加载，并且当织带34从卷轴26延伸时，卷轴弹簧54可以进一步以拉伸或压缩的方式加载。因此，卷轴弹簧54可以施加趋向于使织带34缩回的力。卷轴弹簧54可以是螺旋扭转弹簧或任何其他合适类型的弹簧。

扭杆28可以被设计成在扭杆28由卷轴26旋转并由锁定装置36固定时旋转地屈服，例如塑性变形。特别地，扭杆28可以由合适的形状、尺寸和材料形成，以在受到阈值旋转力时屈服。例如，如果锁定装置36处于锁定位置并且织带34在卷轴26上施加旋转力，那么除非力超过阈值，否则扭杆28可以阻止卷轴26旋转，在力超过阈值的情况下，扭杆28的旋转屈服可以准许卷轴26旋转。因此，限制了由织带34保持的载荷。

扭杆28可以由基座38旋转地支撑。换句话说，扭杆28可以由基座38支撑，例如被支撑在基座38的开口中，并且扭杆28可以相对于基座38例如绕轴线A1并且在锁定装置36被解锁时旋转。

扭杆28沿着轴线A1伸长。扭杆28具有第一远端56和第二远端58。扭杆28在远端56、58之间伸长。远端56、58位于轴线A1上。

扭杆28位于卷轴26内。换句话说，卷轴26围绕扭杆28。例如，扭杆28和卷轴26可以在轴线A1上同心地布置，例如以该轴线为中心。扭杆28的第一远端56接近卷轴26的第一端42，即，更靠近卷轴26的第一端42而不是卷轴26的第二端44。扭杆28的第二远端58接近卷轴26的第二端44，即，更靠近卷轴26的第二端44而不是卷轴26的第一端42。扭杆28可以可操作地联接到卷轴26以在它们之间传递扭矩。例如，卷轴26的向内延伸的凸缘50可以在第一远端56附近固定到扭杆28。例如，凸缘50可以焊接到扭杆28。作为另一个示例，卷轴26和扭杆28可以是整体式的，即，一件式单元，没有任何紧固件、接头、焊接件、粘合剂等将卷轴26和扭杆28彼此固定。作为另一个示例，向内延伸的凸缘50可以限定键接开口，并且扭杆28的第一远端56可以被键接来与键接开口配合以抑制扭杆28与卷轴26之间的相对旋转(未示出)。

扭杆28限定多个通道30a、30b、30c。通道30a、30b、30c影响扭杆28的变形特性，例如，使扭杆28变形所需的力的量。通道30a、30b、30c平行于轴线A1伸长。通道30a、30b、30c可以延伸穿过第一远端56和第二远端58。换句话说，通道30a、30b、30c可以在远端56、58处敞开。通道30a、30b、30c可以是圆柱形的，限定了长度和直径。通道30a、30b、30c彼此间隔开并且围绕轴线A1。例如，通道30a、30b、30c可以绕轴线A1以圆形图案C布置。通道30a、30b中的一些可以比其他通道30b、30c更靠近轴线A1。换句话说，通道30a、30b、30c可以相对于轴线A1彼此径向地间隔开。例如，通道30a、30b、30c可以成组地布置，例如，一组第一通道30a、一组第二通道30b和一组第三通道30c。每一组的通道30a、30b、30c可以呈圆形图案C。各组通道30a、30b、30c可以相对于轴线A1同心地布置。例如，第一组通道30a可以最靠近轴线A1，第三组通道30c可以最远离轴线A1，并且第二组通道30b可以在第一组通道30a与第三组通道30c之间。通道30a、30b、30c中的一些可以相对于轴线A1与其他通道30a、30b、30c径向地对准。例如，第一组通道30a中的一个、第二组通道30b中的一个和第三组通道30c中的一个可以全都在轴线A1的公共半径R1上。

通道30a、30b中的一些可以小于其他通道30b、30c。例如，通道30a、30b中的一些的直径可以小于其他通道30b、30c的直径。作为另一个示例，通道30a、30b中的一些的截面面积可以小于其他通道30b、30c的截面面积，例如，当截面面积垂直于轴线A1截取时。更靠近轴线A1的通道30a、30b可以小于更远离轴线A1的通道30b、30c。例如，第二组通道30b可以小于第三组通道30c，并且第一组通道30a可以小于第二组通道30b。

齿60可以由扭杆28支撑。齿60使得锁定装置能够接合扭杆28并且限制扭杆28相对于基座38的旋转。例如，齿60可以是被配置为与锁定装置36的棘爪62接合的棘轮齿。齿60和扭杆28可以是整体式的。齿60可以接近扭杆28的第一远端56。

卷收器20可以包括相对于轴线A1从扭杆28径向地延伸到卷轴26的肋32。肋32使卷轴26和扭杆28相对于彼此进行支撑。在锁定装置36被锁定时，当从卷轴26向扭杆28施加扭矩时，肋32可以挠曲或以其他方式变形。肋32可以例如经由焊接等固定到扭杆28和/或卷轴26。扭杆28、卷轴26和肋32可以是整体式的。

肋32可以沿着轴线A1彼此间隔开。例如，一个或多个肋32可以在卷轴26的第一端42处，并且一个或多个肋32可以在卷轴26的第二端44处。织带34可以在卷轴26的第一端42处的肋32与卷轴26的第二端44处的肋32之间。

锁定装置36将基座38可操作地联接到扭杆28。锁定装置36可在解锁位置与锁定位置之间移动，在解锁位置，准许扭杆28的第二端44相对于基座38的旋转，在锁定位置，限制扭杆28的第二端44相对于基座38的旋转。在车辆24撞击期间，锁定装置36可以从解锁位置移动到锁定位置。

例如，每个齿60可以包括第一侧和第二侧。第一侧比第二侧具有更浅的角度。当齿60相对于棘爪62旋转以使得齿60的第一侧被呈现给棘爪62时，棘爪62在齿60上滑动，并且当齿60相对于棘爪62旋转以使得将齿60的第二侧被呈现给棘爪62时，棘爪62抓扣在第二侧上并且阻止齿60的旋转。棘爪62可以铰接地联接到基座38。棘爪62可在与齿60间隔开的解锁位置和接合齿60的锁定位置之间移动。棘爪62具有铰接端和自由端。在解锁位置，自由端与齿60间隔开。在锁定位置，自由端接触齿60。

锁定装置36可以包括激活传感器(未示出)，该激活传感器感测车辆24的突然减速并触发锁定装置36的激活，例如以使齿60和棘爪62接合。激活传感器可以直接地或通过控制器(未示出)间接地与棘爪62连通。激活传感器可以位于卷收器20中或车辆24中的其他位置。在卷收器20中，激活传感器可以是例如加重摆件、离心式离合器或任何其他合适的类型。在车辆24中卷收器20的外部，激活传感器可以是例如接触后传感器，诸如加速度计、压力传感器和接触开关；碰撞前传感器，诸如雷达、激光雷达和视觉感测系统；或任何其他合适的类型。视觉系统可以包括一个或多个相机、CCD图像传感器、CMOS图像传感器等。

在车辆24的正常操作期间，锁定装置36处于解锁位置。在突然碰撞的情况下，激活传感器可以触发锁定装置36，例如以使棘爪62与齿60接合。棘爪62可以从解锁位置移动到锁定位置，从而接合齿60。同时，乘员的惯性将乘员推靠在织带34上。织带34中的张力趋向于将织带34从卷轴26拉出。通过扭杆28连接到卷轴26的齿60可以阻止卷轴26的旋转，直到织带34中的张力超过一个或多个力阈值并且扭杆28变形为止。通道30a、30b、30c在逐渐增加的载荷量下提供扭杆28的变形。例如，当力超过最低阈值(例如，4千牛顿)时，扭杆28在第一组通道30a处变形。当力超过较高阈值(例如，6千牛顿)时，扭杆28在第二组通道30b处变形。当力超过最高阈值(例如，8千牛顿)时，扭杆28在第三组通道30c处变形。图5中示出了随着施加增加的扭矩的织带34从卷收器20的抽出(或扭杆的变形)的曲线图。该曲线图用该曲线图中的各个阶梯示出了卷收器20的载荷阶段。因此，卷收器20的载荷限制具有多个载荷限制阶段。

已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语旨在本质上是描述性而不是限制性的字词。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以以不同于具体地描述的其他方式来实践。

根据本发明，提供了一种座椅安全带卷收器，所述座椅安全带卷收器具有：卷轴；以及扭杆，所述扭杆沿着轴线在所述卷轴内伸长并且限定平行于所述轴线伸长的通道，所述通道围绕所述轴线彼此间隔开。

根据一个实施例，本发明的特征还在于基座，所述基座可旋转地支撑所述扭杆。

根据一个实施例，本发明的特征还在于锁定装置，所述锁定装置将所述基座可操作地联接到所述扭杆。

根据一个实施例，所述通道绕所述轴线以圆形图案布置。

根据一个实施例，本发明的特征还在于织带，所述织带由所述卷轴支撑。

根据一个实施例，所述扭杆具有第一远端和第二远端，每个远端都在所述轴线上，并且所述通道延伸穿过所述第一远端和所述第二远端。

根据一个实施例，所述通道是圆柱形的。

根据一个实施例，所述扭杆限定围绕所述轴线的第二通道。

根据一个实施例，所述通道比所述第二通道更靠近所述轴线。

根据一个实施例，所述通道小于所述第二通道。

根据一个实施例，所述通道的垂直于所述轴线的截面面积小于所述第二通道的垂直于所述轴线的截面面积。

根据一个实施例，所述通道相对于所述轴线与所述第二通道径向地对准。

根据本发明，提供了一种座椅安全带卷收器，其具有：扭杆，所述扭杆沿着轴线伸长；卷轴，所述卷轴围绕所述扭杆；肋，所述肋相对于所述轴线从所述扭杆径向地延伸到所述卷轴；以及织带，所述织带由所述卷轴支撑。

根据一个实施例，本发明的特征还在于基座，所述基座可旋转地支撑所述扭杆。

根据一个实施例，所述扭杆、所述卷轴和所述肋是整体式的。

根据一个实施例，所述卷轴限定狭槽，所述织带位于所述狭槽中。

根据一个实施例，所述肋沿着所述轴线间隔开。

根据一个实施例，本发明的特征还在于齿，所述齿由所述扭杆支撑。

根据一个实施例，所述齿和所述扭杆是整体式的。

根据一个实施例，所述扭杆限定平行于所述轴线伸长的通道，所述通道围绕所述轴线。

Claims (15)

1.一种座椅安全带卷收器，包括：

卷轴；以及

扭杆，所述扭杆沿着轴线在所述卷轴内伸长并且限定平行于所述轴线伸长的通道，所述通道围绕所述轴线彼此间隔开。

2.如权利要求1所述的座椅安全带卷收器，还包括基座，所述基座可旋转地支撑所述扭杆。

3.如权利要求2所述的座椅安全带卷收器，还包括锁定装置，所述锁定装置将所述基座可操作地联接到所述扭杆。

4.如权利要求1所述的座椅安全带卷收器，其中所述通道绕所述轴线以圆形图案布置。

5.如权利要求1所述的座椅安全带卷收器，其中所述扭杆具有第一远端和第二远端，每个远端都在所述轴线上，并且所述通道延伸穿过所述第一远端和所述第二远端。

6.如权利要求1所述的座椅安全带卷收器，其中所述通道是圆柱形的。

7.如权利要求1至6中任一项所述的座椅安全带卷收器，其中所述扭杆限定围绕所述轴线的第二通道。

8.如权利要求7所述的座椅安全带卷收器，其中所述通道比所述第二通道更靠近所述轴线。

9.如权利要求7所述的座椅安全带卷收器，其中所述通道小于所述第二通道。

10.一种座椅安全带卷收器，包括：

扭杆，所述扭杆沿着轴线伸长；

卷轴，所述卷轴围绕所述扭杆；

肋，所述肋相对于所述轴线从所述扭杆径向地延伸到所述卷轴；以及

织带，所述织带由所述卷轴支撑。

11.如权利要求10所述的座椅安全带卷收器，还包括基座，所述基座可旋转地支撑所述扭杆。

12.如权利要求10所述的座椅安全带卷收器，其中所述扭杆、所述卷轴和所述肋是整体式的。

13.如权利要求10所述的座椅安全带卷收器，其中所述肋沿着所述轴线间隔开。

14.如权利要求10所述的座椅安全带卷收器，还包括齿，所述齿由所述扭杆支撑。

15.如权利要求10至14中任一项所述的座椅安全带卷收器，其中所述扭杆限定平行于所述轴线伸长的通道，所述通道围绕所述轴线。

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