卷收器预紧器组件.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010309214.2 (22)申请日 2020.04.17 (30)优先权数据 16/406,285 2019.05.08 US (71)申请人 奥托立夫ASP公司 地址 美国犹他州 (72)发明人 王斌克里斯托弗D霍尔 乔恩E伯罗 肯尼士H科伦多佛 理查德W科宁 (74)专利代理机构 北京东方亿思知识产权代理 有限责任公司 11258 代理人 柳春雷 (51)Int.Cl. B60R 22/46(2006.01) (54)发明名称 卷收器预紧器组件 (57)摘要 本发明。

2、题为 “卷收器预紧器组件” 。 本发明提 供了一种用于车辆的安全带预紧卷收器组件。 安 全带预紧卷收器组件包括: 壳体, 壳体适于安装 到车架并具有内部腔; 预紧器管, 预紧器管具有 弧形且弯曲的形状; 预紧器轮, 预紧器轮可旋转 地安装到壳体并固定地联接到主轴; 预紧器杆, 预紧器杆设置在管内; 以及引导板, 引导板具有 引导部分和杆引导件。 预紧器杆在预紧期间与预 紧器轮接合。 此外, 预紧器轮包括主体部分, 从主 体部分径向地延伸的一对凸缘, 以及多个叶片, 其中腔形成在多个叶片中的相邻两个之间。 权利要求书3页 说明书10页 附图12页 CN 111907466 A 2020.11.1。

3、0 CN 111907466 A 1.一种用于具有预紧器杆、 壳体、 引导板和预紧器管的机动车辆安全带预紧器的预紧 器轮, 所述预紧器轮包括: 主体部分, 所述主体部分具有环形形状; 一对凸缘, 所述一对凸缘从所述预紧器轮的所述主体部分径向地延伸; 多个叶片, 所述多个叶片沿从所述主体部分的旋转的中心轴线延伸的径向在所述一对 凸缘之间延伸, 所述多个叶片各自具有在所述预紧器轮的垂直于所述中心轴线的横截面平 面上形成为三角形形状的第一侧壁和第二侧壁, 所述第一侧壁和所述第二侧壁形成径向外 部尖端; 和 腔, 所述腔形成在所述多个叶片中的相邻两个之间, 其中所述多个叶片中的每个的所述尖端位于从所述。

4、预紧器轮的旋转的所述中心轴线 延伸的所述径向上, 并且具有形成在所述径向与所述第一侧壁之间的第一角度和形成在所 述径向与所述第二侧壁之间的第二角度, 并且所述第一角度大于所述第二角度, 并且 其中当所述预紧器杆从所述预紧器管离开时, 所述叶片的所述第二侧壁成角度以与所 述预紧器杆的远端部分的倒角表面接触。 2.根据权利要求1所述的预紧器轮, 其中所述第一角度大于28度且小于38度, 并且所述 第二角度大于17度且小于27度。 3.根据权利要求2所述的预紧器轮, 其中所述第一角度是30度, 并且所述第二角度是25 度。 4.根据权利要求1所述的预紧器轮, 其中所述径向外部尖端的尖端角度形成在所述。

5、第 一侧壁与所述第二侧壁之间, 并且所述尖端角度在35度与65度之间。 5.根据权利要求1所述的预紧器轮, 其中每个叶片的所述尖端形成为倒圆形状, 所述倒 圆形状限定用于在所述预紧器杆与所述预紧器轮接合时使所述预紧器杆变形的外半径。 6.根据权利要求5所述的预紧器轮, 其中所述尖端的半径在0.35mm与0.55mm之间。 7.根据权利要求5所述的预紧器轮, 其中所述预紧器杆的变形深度在与所述预紧器轮 的所述叶片接合的所述预紧器杆的径向厚度的10与50之间。 8.根据权利要求1所述的预紧器轮, 其中叶片高度是通过从由连接所述径向外部尖端 中的每个来限定的尖端圆圈的尖端半径中减去由连接所述叶片的根。

6、部区段中的每个来限 定的根部圆圈的根部半径限定的, 并且所述叶片高度等于或小于与所述预紧器轮的所述叶 片接合的所述预紧器杆的径向厚度的一半, 使得所述预紧器轮的所述叶片在所述预紧器杆 在预紧期间与所述预紧器轮接合时阻止所述预紧器杆被切割。 9.根据权利要求1所述的预紧器轮, 其中所述预紧器轮的所述叶片形成有在5至13之间 的奇数个叶片。 10.根据权利要求9所述的预紧器轮, 其中所述预紧器轮形成有11个叶片。 11.根据权利要求1所述的预紧器轮, 其中所述腔中的每个形成凹坑以接纳所述预紧器 杆, 并且所述腔的所述凹坑在所述预紧器轮的平行于所述中心轴线的横截面平面上形成为 U形形状。 12.根据。

7、权利要求11所述的预紧器轮, 其中所述凹坑的底部形成有半圆形状或倒圆形 状。 13.一种用于具有预紧器杆、 壳体、 引导板和预紧器管的机动车辆安全带预紧器的预紧 权利要求书 1/3 页 2 CN 111907466 A 2 器轮, 所述预紧器轮包括: 主体部分, 所述主体部分具有环形形状; 一对凸缘, 所述一对凸缘从所述预紧器轮的所述主体部分径向地延伸; 多个叶片, 所述多个叶片沿从所述主体部分的旋转的中心轴线延伸的径向在所述一对 凸缘之间延伸, 所述多个叶片各自具有在所述预紧器轮的垂直于所述中心轴线的横截面平 面上形成为三角形形状的第一侧壁和第二侧壁, 所述第一侧壁和所述第二侧壁形成径向外 。

8、部尖端; 和 腔, 所述腔形成在所述多个叶片中的相邻两个之间, 其中所述多个叶片中的每个的所述尖端位于从所述预紧器轮的旋转的所述中心轴线 延伸的所述径向上, 并且具有形成在所述径向与所述第一侧壁之间的第一角度和形成在所 述径向与所述第二侧壁之间的第二角度, 并且所述第一角度大于所述第二角度, 并且 其中所述第一侧壁和所述第二侧壁中的每个分别形成第一拇指甲状平坦表面和第二 拇指甲状平坦表面。 14.根据权利要求13所述的预紧器轮, 其中所述第二拇指甲状平坦表面的区域大于所 述第一拇指甲状平坦表面的区域。 15.根据权利要求13所述的预紧器轮, 其中当所述预紧器杆从所述预紧器管离开时, 所 述叶片。

9、的所述第二侧壁成角度以与所述预紧器杆的远端部分的倒角表面接触。 16.一种用于机动车辆的安全带预紧卷收器组件, 包括: 主轴; 车架; 壳体; 预紧器管, 所述预紧器管具有弧形且弯曲的形状, 所述预紧器管具有与气体发生器流 体连通的第一管端和在所述壳体中流体连通的出口; 预紧器杆, 所述预紧器杆设置在所述预紧器管内并具有朝向所述气体发生器设置的近 端和设置在所述预紧器管的所述出口处的远端; 和 预紧器轮, 所述预紧器轮可旋转地安装到所述壳体并固定地联接到所述主轴; 所述预紧器轮包括: 主体部分, 所述主体部分具有环形形状; 一对凸缘, 所述一对凸缘从所述预紧器轮的所述主体部分径向地延伸; 多个。

10、叶片, 所述多个叶片沿从所述主体部分的旋转的中心轴线延伸的径向在所述一对 凸缘之间延伸, 所述多个叶片各自具有在所述预紧器轮的垂直于所述中心轴线的横截面平 面上形成为三角形形状的第一侧壁和第二侧壁, 所述第一侧壁和所述第二侧壁形成径向外 部尖端; 和 腔, 所述腔形成在所述多个叶片中的相邻两个之间, 其中所述多个叶片中的每个的所述尖端位于从所述预紧器轮的旋转的所述中心轴线 延伸的所述径向上, 并且具有形成在所述径向与所述第一侧壁之间的第一角度和形成在所 述径向与所述第二侧壁之间的第二角度, 并且所述第一角度大于所述第二角度, 并且 其中当所述预紧器杆从所述预紧器管离开时, 所述叶片的所述第二侧。

11、壁成角度以与所 述预紧器杆的远端部分的倒角表面接触。 权利要求书 2/3 页 3 CN 111907466 A 3 17.根据权利要求16所述的安全带预紧卷收器组件, 其中每个叶片的所述尖端形成为 倒圆形状, 所述倒圆形状限定用于使所述预紧器杆变形的外半径, 并且所述预紧器杆的变 形深度在所述预紧器杆的径向厚度的10与50之间。 18.根据权利要求16所述的安全带预紧卷收器组件, 其中所述第一侧壁和所述第二侧 壁中的每个分别形成第一拇指甲状平坦表面和第二拇指甲状平坦表面, 并且所述第二拇指 甲状平坦表面的区域大于所述第一拇指甲状平坦表面的区域。 权利要求书 3/3 页 4 CN 1119074。

12、66 A 4 卷收器预紧器组件 技术领域 0001 本公开涉及用于约束车辆的乘员的安全带约束设备, 并且更具体地涉及用于预紧 安全带的设备。 背景技术 0002 本节的描述仅提供与本公开相关的背景信息, 并且可能不构成现有技术。 0003 用于约束车辆座椅中的乘员的安全带约束系统在车辆碰撞情况下降低乘员伤害 方面起着重要作用。 常规所谓 “3点” 式安全带约束系统通常具有延伸跨过座椅乘员的骨盆 的腰带区段以及跨越上半身的肩带区段, 这两个区段由连续长度的安全带织带紧固在一起 或形成。 腰带区段和肩带区段由固定点连接到车辆结构。 0004 通常提供带卷收器以储存带织带, 并且带卷收器还可用于在碰。

13、撞情况下管理带张 力负荷。 由乘员手动部署(所谓 “主动” 类型)的安全带约束系统通常还包括由固定点附接到 车辆车身结构的锁扣。 附接到带织带的插销板由锁扣接纳以允许带系统被紧固而实现约 束, 并且被解开以允许从车辆进出。 安全带系统在被部署时在碰撞期间有效地约束乘员。 0005 OEM车辆制造商通常为安全带约束系统提供预紧设备, 这些预紧设备在车辆的撞 击期间或甚至在撞击之前(也称为 “预先预紧器” )拉紧安全带以增强乘员约束性能。 预紧器 消除织带中的松弛并且允许带约束系统在碰撞序列的早期与乘员联接。 一种类型的预紧器 作用于织带卷收器以拉紧带。 0006 目前存在卷收器预紧器的各种设计,。

14、 包括被称为旋转预紧器的类型, 该旋转预紧 器结合使用烟火填料来生成充气气体的气体发生器。 此类旋转预紧器的示例描述于1995年 4月11日提交的美国专利5,881 ,962、 2005年4月27日提交的美国专利申请公布2006/ 0243843、 2010年7月6日提交的美国专利申请公布2012/0006925以及2011年8月2日提交的 美国专利7,988,084中, 这些专利由本申请的受让人共同拥有并且据此全文以引用方式并 入以用于所有目的。 一般来讲, 烟火填料或其他可燃材料的点火在具有活塞的室中产生气 体压力以向驱动元件(诸如活塞、 齿条与小齿轮、 或设置在预紧器管中的一系列球或杆元。

15、 件)上施加运动, 该系列球或杆元件与卷收器卷轴预紧器轮接合并使该卷收器卷轴预紧器 轮卷绕以卷收织带。 0007 使用一系列金属球的预紧器的一个问题是完整预紧冲程所需的该系列球的重量 以及供应具有严格公差的多个金属球的对应成本。 此外, 对于使用一系列金属球或基于齿 条与小齿轮的系统的预紧器而言, 需要同步或离合器特征部确保该系列球或小齿轮充分地 接合卷收器卷轴预紧器轮。 0008 预紧器的另一个问题已知是低阻力条件, 在该条件下, 驱动元件将在不经历实质 性阻力的情况下到达冲程的终点。 如果安全带织带中存在过度松弛, 则可发生这种现象。 在 这些情况下, 低阻力使得从驱动元件产生更低量的反向。

16、压力。 反向压力由驱动元件与预紧 器轮之间的接合产生, 因此较低反向压力减小了拖驱动元件的密封元件上的压力。 密封元 件上的减小的压力减少了密封元件被周向地压缩的量, 这造成了减小的密封力, 该减小的 说明书 1/10 页 5 CN 111907466 A 5 密封力可以允许气体从一系列球周围泄漏出管。 0009 预紧器的另一个问题是需要在预紧冲程结束时保持卷收器和安全带织带处于锁 定条件。 当卷收器卷轴未保持锁定时, 可发生松回, 其允许安全带退绕并且在安全带中重新 引入松弛。 一种用于保持锁定位置的方法包括保持来自气体发生器的压力超过预紧冲程所 需的量。 然而, 这增加了重量和成本, 并且。

17、要求更高容量气体发生器。 发明内容 0010 本发明涉及一种用于车辆的安全带预紧卷收器组件, 该安全带预紧卷收器组件包 括主轴和车架。 特别地, 本公开涉及用于包括预紧器杆、 壳体、 引导板和预紧器管的机动车 辆安全带预紧器的预紧器轮。 0011 根据本公开的一方面, 预紧器杆用于与预紧器轮接合, 该预紧器轮包括主体部分, 该主体部分具有环形形状; 一对凸缘, 该一对凸缘从预紧器轮的主体部分径向地延伸; 多个 叶片, 该多个叶片沿从主体部分的旋转的中心轴线延伸的径向在一对凸缘之间延伸; 以及 腔, 该腔形成在多个叶片中的相邻两个之间。 多个叶片各自具有在预紧器轮的垂直于中心 轴线的横截面平面上。

18、形成为三角形形状的第一侧壁和第二侧壁, 并且第一侧壁和第二侧壁 形成径向外部尖端。 多个叶片中的每个的尖端位于从预紧器轮的旋转的中心轴线延伸的径 向上, 并且具有形成在径向与第一侧壁之间的第一角度和形成在径向与第二侧壁之间的第 二角度。 第一角度大于第二角度。 当预紧器杆从预紧器管离开时, 叶片的第二侧壁成角度以 与预紧器杆的远端部分的倒角表面接触。 即, 以第二角度形成的第二侧壁成角度以与预紧 器杆的倒角表面接触。 0012 根据本公开的另一方面, 径向外部尖端的尖端角度形成在第一侧壁与第二侧壁之 间, 并且尖端角度在35度与65度之间。 0013 根据本公开的另一方面, 每个叶片的尖端形成。

19、为倒圆形状, 该倒圆形状限定用于 在预紧器杆与预紧器轮接合时使预紧器杆变形的外半径。 尖端的半径优选地在0.35mm与 0.55mm之间。 预紧器杆的变形深度优选地在与预紧器轮的叶片接合的预紧器杆的径向厚度 的10与50之间。 0014 根据本公开的另一方面, 叶片的第一角度优选地大于28度且小于38度, 并且第二 角度优选地大于17度且小于27度。 第一角度优选地是约30度, 并且第二角度优选地是约25 度。 0015 根据本公开的另一方面, 叶片的第一侧壁和第二侧壁中的每个分别形成第一拇指 甲状平坦表面和第二拇指甲状平坦表面。 第二拇指甲状平坦表面的区域大于第一拇指甲状 平坦表面的区域, 。

20、以便在预紧器杆首先从预紧器管离开时, 在第二侧壁的较大拇指甲状平 坦区域上与预紧器杆接合。 0016 根据本公开的另一方面, 通过将径向外部叶片尖端中的每个连接在预紧器轮的垂 直于中心轴线的横截面平面上来限定尖端圆圈。 多个叶片中的每个形成根部区段, 该根部 区段通过将根部区段中的每个连接在预紧器轮的垂直于中心轴线的横截面平面上来限定 根部圆圈。 叶片高度是通过从尖端圆圈的尖端半径中减去根部圆圈的根部半径限定的, 并 且该叶片高度优选地等于或小于与预紧器轮的叶片接合的预紧器杆的横截面的径向厚度 的一半来作为当预紧器杆在预紧期间与预紧器轮接合时阻止预紧器杆被预紧器轮叶片切 说明书 2/10 页 。

21、6 CN 111907466 A 6 割的措施。 0017 根据本公开的另一方面, 预紧器轮的叶片形成有在5至13之间的奇数个叶片。 在示 例性实施方案中, 预紧器轮形成有11个叶片。 0018 根据本公开的另一方面, 叶片腔中的每个形成为凹坑, 以在预紧器杆与预紧器轮 接合时接纳预紧器杆。 腔的凹坑在预紧器轮的平行于中心轴线的横截面平面上形成为U形 形状。 凹坑形成有较大空间以容纳变形的预紧器杆, 其中两个凸缘从主体部分径向地延伸。 此外, 凹坑的底部形成有半圆形状或倒圆形状。 0019 根据本公开的一方面, 用于机动车辆的安全带预紧卷收器组件包括主轴; 车架; 壳 体; 预紧器管, 该预紧。

22、器管具有弧形且弯曲的形状, 该预紧器管具有与气体发生器流体连通 的第一管端和在壳体中流体连通的出口; 预紧器杆, 该预紧器杆设置在预紧器管内并具有 朝向气体发生器设置的近端和设置在预紧器管的出口处的远端; 以及预紧器轮, 该预紧器 轮可旋转地安装到壳体并牢固地联接到主轴。 0020 根据附图的以下详细描述, 进一步的细节和益处将变得显而易见。 因此, 附图仅出 于说明性目的而提供, 而不旨在限制本公开的范围。 附图说明 0021 本文描述的附图仅用于说明的目的, 并不意图以任何方式限制本公开的范围。 0022 图1示出了乘员约束系统的透视图; 0023 图2是去除各种部件的乘客约束系统的透视图。

23、以示出包括图1的预紧器系统的安 全带卷收器组件; 0024 图3是根据本公开的示例性形式的包括预紧器系统的安全带卷收器组件的平面视 图; 0025 图4是包括图3所示的预紧器系统的安全带卷收器组件的分解视图; 0026 图5是根据本公开的预紧器杆和止动器的侧剖切图; 0027 图5A是图5中所示的预紧器杆的远端部分的详细视图, 而图5B是根据本公开的另 一个示例性形式的预紧器杆的远端部分的详细视图; 0028 图5C是沿图5中的线5C-5C截取的预紧器杆的剖视图, 图5D是沿图5中的线5D-5D截 取的预紧器杆的剖视图, 而图5E是沿图5中的线5E-5E截取的预紧器杆的剖视图。 0029 图6。

24、是根据本公开的具有带有腔的多个叶片的预紧器轮的透视图; 0030 图7是图6中所示的预紧器轮的平面图, 而图7A是图7的X-Z平面上的预紧器轮的剖 视图; 0031 图8是沿图7的线8-8截取的预紧器轮的剖视图; 0032 图9A是在预紧器系统的第一非致动状态下的预紧器杆和预紧器轮的侧剖切图, 图 9B是当预紧器杆在预紧器系统的致动状态下首先接触预紧器轮时预紧器杆和预紧器轮的 侧剖切图, 图9C是当预紧器杆在预紧期间与预紧器轮的一对叶片接合时预紧器杆和预紧器 轮的侧剖切图, 而图9D是沿图9B中的线9D-9D截取的在预紧器杆与叶片之间的接合的剖视 图; 0033 图10是根据本公开的引导板的透。

25、视图; 0034 图11是沿图3的线A-A截取的包括在第三状态下的预紧器系统的安全带卷收器组 说明书 3/10 页 7 CN 111907466 A 7 件的剖视图; 0035 图12是沿图3的线A-A截取的包括在第一非致动状态下的预紧器系统的安全带卷 收器组件的剖视图; 0036 图13是沿图3的线A-A截取的包括在第二状态下的具有密封件的预紧器系统的安 全带卷收器组件的剖视图; 并且 0037 图14是沿图3的线A-A截取的包括在第三状态下的具有密封件的预紧器系统的安 全带卷收器组件的剖视图。 0038 应当理解, 在整个附图中, 对应的参考数字指示相同或对应的部分和特征。 具体实施方式 。

26、0039 以下描述本质上仅仅是示例性的, 并决不意图限制本公开或其应用或用途。 应当 理解, 在整个附图中, 对应的参考数字指示相同或对应的部分和特征。 0040 图1示出了根据本公开的示例性形式的用于车辆的车辆座椅10和安全带组件12。 安全带组件12包括安全带织带14, 该安全带织带具有从上引导环或固定点18延伸到插销板 20的肩带部分16以及从插销板20延伸到下固定点24的腰带部分22。 插销板20可包括织带14 延伸穿过的环部分26。 插销板20可插入安全带锁扣28中以便锁定和解锁安全带组件12。 安 全带锁扣索或带30直接地或与其他部件协作地将安全带锁扣28固定到车辆车架的一部分。 。

27、将理解, 也可使用将安全带织带14附接到车辆的其他方式, 包括有关插销板20和安全带锁 扣28及其与织带14和相关联的车辆结构的附接件的变型。 0041 安全带织带14能够从卷收器组件32(图2和图3中示出)松出, 该卷收器组件位于车 辆座椅10(采用一体化结构座椅设计)内或在结构上联接到车辆车身, 因此安全带织带14的 有效长度是可调的。 当锁扣插销板20已被紧固到安全带锁扣28时, 安全带组件12限定上固 定点18、 锁扣插销板20和下固定点24之间的三点约束。 任何其他合适的配置(诸如卷收器组 件32、 锁扣插销板20和下固定点24的替代位置)可与本公开一起使用。 0042 参考图2, 。

28、示出了与车辆分离的所描述的实施方案的安全带组件12的等距视图并 示出了卷收器组件32。 卷收器组件32包括安装到公共车架38的卷轴组件34和气体发生器 36。 卷轴组件34与肩带部分16的织带14连接并收纳该织带, 而织带14的腰带部分22的一端 与固定点(例如, 车辆的车架38或另一部分诸如座椅10或地板底盘)牢固地接合。 0043 参考图3, 卷轴组件34包括主轴40, 该主轴接合安全带织带14的肩带部分16并且旋 转以卷起或松出安全带织带14。 扭转 “钟表” 或 “马达” 型弹簧承载在弹簧端帽42内并且旋转 地偏置主轴40以卷收安全带织带14。 卷轴组件34还可结合根据现有技术已知的其。

29、他卷轴控 制机构, 包括预紧器、 惯性和织带敏感锁定设备、 扭杆限力器或其他带控制设备。 本说明书 中提及的 “卷轴控制系统” 可包括控制织带卷轴的旋转运动的任何系统, 从而控制安全带织 带的取出和卷收。 一种此类卷轴控制系统是电机辅助卷收器。 卷轴锁定设备通常结合具有 惯性敏感元件(诸如滚动球或钟摆)的车辆敏感锁定机构, 并且引起卷轴控制系统的预紧器 轮被接合以阻止将安全带织带14从主轴40进一步拉出。 织带敏感锁定设备感测安全带织带 14的快速松出以锁定卷收器组件32。 检测安全带织带14的拉出和/或插销板20与安全带锁 扣28的连接的各种电子感测机构也可结合到卷收器组件32中。 0044。

30、 在车辆的正常操作期间, 卷收器组件32允许安全带织带14松出以给予乘员一定量 说明书 4/10 页 8 CN 111907466 A 8 的运动自由度。 然而, 如果检测到撞击或潜在的撞击情况, 则卷收器组件32被锁定以阻止松 出并将乘员固定在座椅10中。 例如, 如果车辆以预定速率减速, 则卷收器组件32被锁定。 部 分由于安全带织带14的自由松出, 安全带组件12通常在正常使用期间出现松弛。 0045 图4示出了根据本发明的示例性形式的包括预紧器系统44的卷收器组件32的分解 视图。 参考图3至图4, 卷收器组件32进一步结合预紧器系统44, 该预紧器系统操作地连接到 卷轴组件34并且可。

31、操作来旋转主轴40以便进行预紧。 如本领域技术人员已知, 在检测的车 辆撞击的初始阶段, 卷收器预紧器将安全带织带卷绕成对乘员更紧的条件。 提供这种情形 的目的是响应于车辆撞击或翻车的减速力而降低乘员的前向运动或偏移。 0046 如图3和图4所示, 预紧器系统44包括在预紧器管52的第一管端51处与气体发生器 36连通的预紧器管52。 气体发生器36用于响应于点火信号而提供膨胀气体。 如本领域已知, 例如, 车辆包括发送指示紧急事件(诸如撞击事件、 碰撞或翻车)的信号的传感器阵列。 车辆 传感器可以是特定撞击传感器, 或可以是传统车辆传感器(例如, 纵向加速度传感器或横向 加速度传感器)或可以。

32、是具有一套多个传感器的控制系统的部分。 本领域技术人员已知或 将来已知的任何其他撞击传感器也可易于结合本公开的安全带组件12一起采用。 电子控制 单元(诸如中央处理器(CPU)或其他控制器)接收信号并且控制安全带组件12以通过绷紧车 辆的安全带织带14(例如, 经由预紧器的激活)来作出响应。 0047 在图4中, 预紧器管52具有设置在其中的预紧器杆200(也在图5中示出), 例如聚合 物杆或可塑性变形的聚合物杆, 该预紧器杆具有细长形状并在管52内是柔性的。 更具体地, 如下文将更详细地讨论的, 预紧器杆200在插入其中之前设置在预紧器管52外部时具有大 致笔直的形状, 并且在插入管52中时。

33、, 该预紧器杆将根据管52的曲折形状来弯曲和挠曲, 如 图4的分解视图所示。 0048 如图3和图4所示, 卷收器组件32包括安装到公共车架38的卷轴组件34。 更具体地 讲, 卷轴组件34将相对于公共车架38旋转以卷绕附接到卷轴组件34的安全带织带14。 公共 车架38包括用于将预紧器系统44的部件放置在壳体54内部的壳体54。 0049 在图4中, 卷轴组件34包括设置在壳体54内的预紧器轮56。 预紧器轮56附接到主轴 40。 预紧器轮56的旋转将引起附接的主轴40旋转以卷绕附接到主轴40的安全带织带14。 0050 参考图5, 在示例性实施方案的形式中, 预紧器杆200具有大致圆形的横。

34、截面。 根据 其他示例性实施方案, 杆200可以具有非圆形横截面, 诸如矩形横截面、 三角形横截面或其 他多边形横截面, 该横截面允许将杆200插入到管52中并在插入时适应管52的曲折形状。 多 边形横截面可以沿杆200的长度旋转以产生螺旋形状。 此外, 杆200可以包括突起诸如纵向 轨道或周向环, 或凹部诸如纵向凹槽或周向凹槽。 0051 在图5中, 预紧器杆200在设置在预紧器管52外部时具有大致笔直的形状并在纵向 方向300上从近端部分202延伸到远端部分204。 当预紧器杆200安装在预紧器系统44内时, 近端部分202朝向气体发生器36设置。 根据示例性实施方案, 预紧器杆200的横。

35、截面沿其长 度改变以限定非凹入部分206和凹入部分208, 该凹入部分限定凹部(第一凹部)210。 如图5 所示, 凹入部分208沿预紧器杆200的总体长度的大部分从近端部分202延伸到远端部分204 并包括该远端部分。 在示例中, 凹入部分208延伸到预紧器杆200的远端部分204的最远端 205。 此外, 近端部分202包括非凹入部分206, 其中凹部210终止在非凹入部分206的最远区 段处。 说明书 5/10 页 9 CN 111907466 A 9 0052 预紧器杆200还包括从近端部分202朝近侧延伸的突起212(例如, 小块或柱)。 止动 器55具有形成在其中的负向特征部214。

36、, 该负向特征部接纳突起212以将止动器55联接到预 紧器杆200的近端部分202。 根据本公开的形式, 负向特征部214和突起212的大小被设定为 使得止动器55被压缩配合(例如, 过盈配合)到突起212上以将止动器55牢固地联接到预紧 器杆200。 可以使用将止动器55联接和/或固定到突起212和/或近端部分202的其他形式, 诸 如粘合剂、 机械装置等。 0053 参考图5、 图5A和图5B, 根据示例性实施方案, 预紧器杆200还在其远端部分204处 包括一个或多个倒角216a和216b, 这些倒角在方向300上沿最远端205的长度向内渐缩。 在 示例中, 预紧器杆200包括倒角216。

37、a, 该倒角设置在与凹部210所在相同的预紧器杆的侧面 上。 倒角216a有利地减少使预紧器杆200在管52中前进所要求的力, 以便于将预紧器杆200 安装在预紧器系统44中。 然而, 如图5B所示, 根据本公开的另一个形式, 倒角216a可以形成 为笔直端表面218。 在另一个示例中, 预紧器杆200包括倒角216b, 该倒角设置在与倒角216a 相对的预紧器杆200的侧面上。 倒角216b有利地便于预紧器杆200在预紧期间与预紧器轮56 接合。 0054 如图5、 图5A和图5B所示, 倒角216b形成为具有弯曲部的凹形形状。 然而, 可以实施 根据其他示例性实施方案的倒角216b的其他形。

38、状。 倒角216b的凹形形状被配置为在预紧期 间更好地与预紧器轮56接合, 因为在预紧器杆200上的倒角216a的凹形形状沿预紧器轮56 的圆周形成。 由于杆200的沿预紧器轮56的圆周的凹形形状, 预紧器杆200的倒角216b可以 在预紧之前与预紧器轮56保持恒定间隙(参见图9A)。 0055 如图5、 图5C、 图5D和图5E所示, 此外, 预紧器杆200包括凹入区段220以在朝向预紧 器轮56平移期间进一步便于弯曲预紧器杆200并且阻止或最小化该预紧器杆扭转穿过管 52。 具体地讲, 在与预紧器杆200的凹部210相对的侧面上, 凹入区段220限定凹部(第二凹 部)222并在纵向方向30。

39、0上延伸。 凹入区段220沿预紧器杆200的总体长度的大部分延伸。 在 本公开的形式中, 如图5、 图5C、 图5D和图5E所示, 已经发现, 通过不使凹部222延伸穿过, 远 端部分204具有相对更大或更完全的横截面区域以在平移期间接合预紧器轮56, 从而减少 在首先与预紧器轮56接触时可能发生的预紧器杆200的剥离的量, 由此增加预紧器系统44 的性能。 此外, 已经发现, 由于没有延伸穿过近端部分202的凹部/凹槽210, 因此近端部分 202具有相对更大或更完全的横截面区域以供止动器55接触, 从而在气体发生器36的致动 期间减少在预紧器杆200上的初始压缩的量, 由此增加预紧器系统4。

40、4的性能。 根据本发明的 实施方案, 当预紧器杆200设置在预紧器管52外部时, 凹入区段220具有限定凹部222的基本 上平坦的平面表面。 然而, 可以根据本公开的其他形式实施凹入区段220的其他形状.。 0056 参考图4和图5, 预紧器杆200优选地由聚合物材料制成, 该聚合物材料具有相对于 其他旋转预紧器的金属球驱动元件降低的重量。 可选择特定聚合物材料以符合用户的特定 需求。 聚合物材料优选地是具有足够柔性的聚合物材料, 使得其可弯曲和挠曲穿过管52以 允许初始安装以及对气体发生器36引起的致动作出响应。 聚合物材料优选地是具有足够的 刚度以使其响应于致动而被推过管52的聚合物材料,。

41、 使得杆200将载荷充分地传递到预紧 器系统44的预紧器轮56。 0057 此外, 预紧器杆200优选地由可变形的聚合物材料制成。 在致动期间和之后, 杆200 将响应于致动以及与预紧器系统44的其他部件的接触而发生变形。 因此, 由于预紧器轮56 说明书 6/10 页 10 CN 111907466 A 10 的叶片102, 预紧器杆200凹陷(弹性地且塑性地变形), 而杆200没有发生任何材料分离(切 割), 使得由系统44的致动气体压力施加的载荷通过预紧器杆200的变形被完全地传递到预 紧器轮56。 下文将参考系统44的使用来进一步讨论这种变形, 其中塑性变形将导致系统被 锁定以阻止或限。

42、制杆200的松回, 而不完全地依赖于系统中保持的致动气体压力。 塑性变形 还允许杆200变形并与预紧器轮56的叶片接合。 0058 在一种方法中, 预紧器杆200由尼龙热塑性材料制成。 杆200还可以由脂族聚酰胺 热塑性材料制成。 在另一种方法中, 杆200可以由类似的热塑性材料(诸如缩醛材料或聚丙 烯材料)制成。 0059 参考图6和图7, 预紧器轮56包括具有大体环形形状的主体部分100。 预紧器轮56被 配置为与主轴40旋转地联接以在一侧110将预紧器轮56操作性地连接到主轴40并被配置为 在另一侧112与弹簧端盖42操作性地接合。 如图4和图6所示, 预紧器轮56包括多个叶片102, 。

43、每个叶片从主体部分100径向地突出, 使得叶片102从主体部分100的中心延伸。 此外, 如图6 所示, 预紧器轮56还包括凸缘108以用于在杆200与预紧器轮56的多个叶片102接合时引导 预紧器杆200。 与叶片102的径向外部尖端106相比, 预紧器轮56的凸缘108在两侧110和112 从主体部分100进一步径向地延伸。 因此, 叶片102沿从主体部分100的旋转的中心轴线X延 伸的径向在一对凸缘108之间延伸。 此外, 凸缘108阻止预紧器轮56的叶片102上的接合的杆 200横向地脱离。 0060 参考图8, 叶片102中的每个可以具有均匀大小和形状, 并且绕预紧器轮56均匀地 分。

44、布。 叶片102在预紧器轮56的垂直于中心轴线X的横截面平面上各自具有大致三角形的形 状, 其根部区段114随叶片102从主体部分100径向向外延伸而渐缩到尖端106中。 可以根据 需要选择叶片102的特定宽度和节距。 多个叶片102组合以形成设置在多个叶片102中的相 邻两个之间的半球形腔104。 0061 在图8中, 预紧器轮56形成有在5与13之间的奇数个叶片102。 例如, 预紧器轮56优 选地形成有11个叶片。 然而, 叶片102的数量根据预紧器系统44的期望载荷和大小来调整。 如图8所示, 当预紧器轮56形成有11个叶片时, 叶片102绕预紧器轮56的圆周均匀地间隔开, 间隔约32。

45、.73度。 因此, 奇数个叶片102的布置被配置为避免在预紧器轮56旋转并接合预紧 器杆200时出现夹点。 也就是说, 当预紧器杆200与预紧器轮56接合时, 奇数个叶片102阻止 预紧器轮56因变形的预紧器杆200而被锁定, 因为在奇数个叶片的情况下, 不存在两者都压 缩聚合物杆的沿直径相对的叶片。 0062 此外, 通过连接叶片102的根部区段114中的每个来限定预紧器轮56的根部圆圈 132, 并且在示例性实施方案中, 根部圆圈132的直径(根部直径)为约28.35mm。 此外, 通过连 接叶片102的每个尖端106来限定预紧器轮56的尖端圆圈134, 并且在示例性实施方案中, 尖 端圆。

46、圈134的直径(尖端直径)为约38.4mm。 因此, 通过从尖端圆圈134的半径中减去根部圆 圈132的半径来确定叶片102的叶片高度136。 一般来讲, 叶片高度136等于或小于预紧器杆 200的径向厚度t的一半(参见图5D)。 然而, 根据本公开的其他形式, 修改上述叶片102的特 定尺寸。 0063 如图6、 图7和图8所示, 叶片102形成第一侧壁116和第二侧壁118。 在图8中, 叶片 102的在横截面平面上的三角形形状由两个侧壁116和118以及根部区段114形成。 如图8所 示, 在叶片102的三角形形状上的第一侧壁116比第二侧壁118长。 在预紧期间, 叶片102的第 说明。

47、书 7/10 页 11 CN 111907466 A 11 二侧壁118朝向预紧器轮56的旋转的方向倾斜(即, 第二侧壁118面对预紧器管52的出口 53)。 在预紧期间, 第一侧壁116朝向预紧器轮56的旋转的相反方向倾斜。 当杆200最初从管 52朝向预紧器轮56离开时, 杆200首先接触第二侧壁118, 然后与第一侧壁116接合。 即, 预紧 器杆200上的倒角216b的表面首先接触叶片102的第二侧壁118并推动预紧器轮56以驱动旋 转。 在此之后, 预紧器杆200连续地与多个叶片102接合并因叶片102而变形。 (参见图9A至图 9C)。 0064 如图7所示, 第一侧壁116具有第。

48、一拇指甲状平坦表面120, 而第二侧壁118具有第 二拇指甲状平坦表面122。 拇指甲状平坦表面120和122在平坦表面上通常为半圆形状。 然 而, 根据本公开的其他实施方案, 拇指甲状平坦表面的形状可以改变。 沿中心轴线X(在一对 凸缘108之间), 第二拇指甲状平坦表面122在横向上比第一拇指甲状平坦表面120宽。 因此, 第二拇指甲状平坦表面122的第二区域通常比第一拇指甲状平坦表面120的第一区域大。 第 二拇指甲状平坦表面122的更大区域被配置为当杆200首先接触第二侧壁118时, 包围预紧 器杆200的首先接触表面的圆周(例如, 围绕预紧器杆200的倒角表面216b的一半部分, 参。

49、见 图9D), 使得预紧器杆200与预紧器轮56接合而不打滑。 0065 此外, 如图8所示, 叶片102的横截面具有大致三角形的形状, 并且叶片102的在横 截面平面上的三角形形状相对于在径向外部尖端106与预紧器轮56的中心轴线X之间的径 向线L不对称, 因为叶片102具有以两个不同角度倾斜的两个不同侧壁116和118。 因此, 限定 在径向线L和第一侧壁116之间的第一角度124, 并且例如, 在一个示例性实施方案中, 第一 角度124在28度与38度之间。 限定在径向线L与第二侧壁118之间的第二角度126, 并且例如, 第二角度126在17度与27度之间。 优选地, 如图8所示, 在。

50、示例性实施方案中, 第一角度是30 度, 并且第二角度是25度。 因此, 第一角度124大于第二角度126, 因为第二侧壁118比第一侧 壁116陡, 以在预紧器杆200首先接触第二侧壁118时更好地与预紧器杆200的远端部分204 中的倒角表面216b接合。 0066 图7A示出了在X-Z平面中的预紧器轮56的剖视图。 如图7A所示, 在预紧器轮56的平 行于中心轴线X的横截面平面上, 在多个叶片102中的相邻两个之间形成的腔104具有凹坑 138, 并且腔104的凹坑138优选地形成为U形形状。 然而, 根据本公开的其他形式, 腔104的凹 坑138可以改变。 此外, 凹坑138的U形形状。

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