力限制設備以及用于控制力限制設備的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種力限制設備，尤其是用于車輛中的座椅安全帶。本發(fā)明此外涉及一種用于控制這樣的力限制設備的方法。
【背景技術】
[0002]力限制設備能夠實現(xiàn)在鎖止座椅安全帶時安全帶的限定的拉出，以便減少到座位上的人上的負載。這樣的力限制設備具有制動裝置，所述制動裝置通過要制動的元件調整安全帶拉出。由現(xiàn)有技術已知包括液體填充的空間的制動裝置，所述空間具有液體可以流過的通道。在液體填充的空間中或上設置有排擠元件，所述排擠元件通過要制動的元件與座椅安全帶耦聯(lián)，并且在座椅安全帶鎖止或力限制設備觸發(fā)時這樣在液體填充的空間中運動，使得液體流過通道。
[0003]通過調節(jié)流過通道的液體量或通道中的流動速度，可以調節(jié)抑制排擠元件的運動的阻力，并且因此調節(jié)力限制或安全帶拉出的水平。
[0004]為了實現(xiàn)力限制設備例如與座位上的人重量或減速強度的盡可能準確的適配，這樣的力限制設備具有用于檢測車輛運行數(shù)據(jù)、例如車輛加速度和用于檢測安全帶拉出的傳感器以及控制裝置。通過所述控制裝置可以依賴于測量的數(shù)據(jù)這樣控制安全帶的拉出，使得可供使用的區(qū)域為了力限制理想地被充分利用或到座位上的人上的負載盡可能小地保持。為了確保盡可能精確地控制制動裝置，必需的是，可以盡可能準確地調整通過通道的流量。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的任務是，提供一種開頭所述類型的力限制設備，其具有可靠的、準確可控制的制動裝置。本發(fā)明的任務此外是，提供一種用于控制這樣的力限制設備的方法。
[0006]為了解決該任務，給出一種力限制設備，尤其是用于車輛中的座椅安全帶，包括:可控制的制動裝置，所述制動裝置具有包括通道的液體填充的空間，液體可以流過所述通道；與座椅安全帶耦聯(lián)的要制動的元件；至少一個用于檢測車輛運行數(shù)據(jù)的傳感器、尤其是加速度傳感器；用于檢測安全帶拉出的傳感器；以及控制裝置，所述控制裝置依賴于測量到的車輛運行數(shù)據(jù)和測量到的安全帶拉出控制制動裝置的制動功率，在所述力限制設備中設置，所述液體是磁流變的液體，并且設置有控制磁體，所述控制磁體可以在通道中產生變化的磁場并且改變通道中的磁流變的液體的粘度。在至今已知的力限制設備中，通過通道的流量通過機械的措施、例如可改變的橫截面收縮部或通過通道中的機械的閥控制。但為此在通道中的可運動的部件是必需的。通過使用改變通道中的液體的粘度的磁體，流量控制在沒有在液體或通道中設置附加的可運動的部件的情況下是可能的。通過對磁場無級地適配此外制動裝置并且因此力限制設備的準確的調整是可能的。因為在通道中不存在可運動的部件，所述給出力限制設備的控制的無磨損的、可靠的可能性。
[0007]變化的磁場可以以不同的方式在通道中產生。在第一實施形式中，控制磁體是電磁鐵，其可以通過控制裝置接通或斷開并且在通道中產生變化的磁場。在該實施形式中控制磁體固定地安裝，并且磁場的調節(jié)通過改變施加在電磁鐵上的電流強度進行，由此可以任意適配磁場的強度。
[0008]但控制磁體也可以是可運動的永磁體，其相對于通道可以移動。通過控制磁體與通道的距離，通道內的磁場變化。尤其是永磁體可以在該實施形式中與加速度相關地、例如由于強烈的減速運動。
[0009]在所有實施形式中可以在通道上或中設置另一個永磁體，所述另一個永磁體的磁場相對于控制磁體的磁場沿相反的或相同的方向延伸。也就是說，控制磁體削弱通過永磁體在通道中產生的磁場或對其進行加強。通過永磁體可以例如在通道中產生這樣強的磁場，使得在通道中的磁流變的液體的粘度這樣高，即，所述液體不可以流過通道或僅可以以高的阻力流過通道。通過相反指向的控制磁體，減弱產生的磁場，從而磁流變的液體的粘度降低這么多，使得所述液體可以在通道中流動。在停電的情況中這樣鎖止力限制設備或將其調節(jié)在非常高的水平，從而在停電或控制磁體失效時可靠阻止過大的安全帶拉出。
[0010]制動裝置可以例如具有排擠元件，所述排擠元件與要制動的元件耦聯(lián)并且在要制動的元件運動時將液體擠壓通過所述通道。
[0011]該排擠元件可以例如是板材并且要制動的元件是軸，所述板材可以纏繞在所述軸上。所述軸可以例如與安全帶卷收器或帶卷軸耦聯(lián)。所述板材優(yōu)選這樣設置，使得所述板材在軸上卷起時減少在液體填充的空間中的容積，從而液體通過通道從液體填充的空間中排出。這樣的實施形式優(yōu)選適合用于安全帶卷收器，其中所述軸與帶卷軸或安全帶卷收器的另一個旋轉的構件可以耦聯(lián)。
[0012]在另一種實施形式中，排擠元件是活塞并且要制動的元件是柱塞，活塞保持在所述柱塞上。排擠元件在該實施形式中直線地運動。
[0013]但排擠元件也可以通過液體運動，其中所述通道形成在液體填充的空間的內壁和排擠元件之間，亦即設置在液體填充的空間中。
[0014]優(yōu)選設置用于檢測特定于車輛的數(shù)據(jù)的附加的傳感器，從而可以使制動裝置的控制依賴于不同的因數(shù)。
[0015]為了解決該任務此外設置用于控制力限制設備的方法，所述力限制設備尤其是用于車輛的座椅安全帶，所述力限制設備包括:可控制的制動裝置；與座椅安全帶耦聯(lián)的要制動的元件；至少一個用于檢測車輛運行數(shù)據(jù)的傳感器、尤其是加速度傳感器；以及用于檢測安全帶拉出的傳感器。按照本發(fā)明，依賴于車輛運行數(shù)據(jù)和安全帶拉出這樣調節(jié)制動功率，使得最大的安全帶拉出和/或安全帶拉出率僅依賴于車輛運行數(shù)據(jù)。也就是說，制動裝置的調節(jié)與重量無關地進行。所述制動裝置被這樣調節(jié)，使得對于所有座位上的人最大地可供使用的區(qū)域可以充分用于力限制，從而可以盡可能減少到座位上的人上的負載。
[0016]車輛運行數(shù)據(jù)例如是加速度數(shù)據(jù)。最大的安全帶拉出和/或安全帶拉出率依賴于加速度數(shù)據(jù)確定，從而其可以調節(jié)為車輛相應的減速。
[0017]優(yōu)選加速度必須超過用于車輛加速的確定的界限值，所述界限值尤其是依賴于車輛速度或其他車輛運行數(shù)據(jù)，在從而在小的減速時沒有進行力限制設備的觸發(fā)。
【附圖說明】
[0018]其他的優(yōu)點和特征由后續(xù)的說明結合附圖得出。示出:
[0019]圖1示出在未激活的狀態(tài)中的按照本發(fā)明的力限制設備的第一實施形式；
[0020]圖2示出在激活的狀態(tài)中的圖1的力限制設備；
[0021]圖3示出按照本發(fā)明的力限制設備的控制裝置的示意圖；
[0022]圖4示出在未激活的狀態(tài)中的按照本發(fā)明的力限制設備的第二實施形式；
[0023]圖5示出在激活的狀態(tài)中的圖4的力限制設備；
[0024]圖6示出在未激活的狀態(tài)中的按照本發(fā)明的力限定設備的第三實施形式；
[0025]圖7示出圖6的力限制設備的剖面圖；
[0026]圖8示出在未激活的狀態(tài)中的按照本發(fā)明的力限制設備的第四實施形式；
[0027]圖9示出在激活的狀態(tài)中的圖8的力限制設備；
[0028]圖10示出在未激活的狀態(tài)中的按照本發(fā)明的力限制設備的第五實施形式；
[0029]圖11示出在激活的狀態(tài)中的在激活的狀態(tài)中的圖10的力限制設備；
[0030]圖12示出按照本發(fā)明的力限制設備的第六實施形式；以及
[0031]圖13示出圖12的力限制設備的剖面圖。
【具體實施方式】
[0032]圖1和2示出用于車輛中的座椅安全帶的力限制設備10的第一實施形式。力限制設備10具有包括室14的殼體12，制動裝置16設置在所述室中，以及具有用于檢測車輛運行數(shù)據(jù)、例如車輛加速度的第一傳感器18，并且具有可以檢測安全帶拉出的第二傳感器20。兩個傳感器都連接到控制裝置22上。
[0033]制動裝置16具有以磁流變的液體23填充的空間24，所述空間在這里通過構成為板材的排擠元件26限定，所述排擠元件以保持端部28在殼體12上緊固并且以第二端部30在要制動的元件上32緊固，所述要制動的元件在該實施形式中構成為軸。所述軸這樣與帶卷軸或座椅安全帶的其他構件耦聯(lián)，使得所述軸在安全帶拉出時關于圖1向逆時針方向旋轉。
[0034]制動裝置16此外具有通道34，所述通道設置在殼體12上并且流體技術地與液體填充的空間24連接，以及具有流體技術地與通道34連接的收集容器35。
[0035]如果軸在安全帶拉出時相反于順時針方向旋轉，則板材在軸上纏繞，從而液體填充的空間24的體積減少。通過所述體積的減少，液體23從空間24中通過通道34排出到收集容器35中。如果通過通道34的液體23的流率減少，從而液體23不能以需要的速度從空間24中流出，則通過液體填充的空間24中的上升的壓力將拉應力施加到板材上。拉應力反作用于軸的相反于順時針方向的旋轉，由此可以減慢或阻塞安全帶拉出。
[0036]為了控制通過通道的流率，在通道24上設置永磁體36以及與控制裝置22耦聯(lián)的構成控制磁體的電磁鐵38。通過永磁體36，在通道34中持久產生磁場，通過所述磁場，磁流變的液體23的粘度這樣提高，使得液體23不可以流動通過通道34或只以高的阻力才可以流動通過通道34。因為磁流變的液體23不可能從液體填充的空間24中流出，所以所述軸不能旋轉或僅克服高的阻力才能旋轉。亦即力限制設備10調節(jié)到高的力限制級別上，在所述力限制水平上只有最小的安全帶拉出是可能的。
[0037]電磁鐵38在該實施形式中這樣設置，使得接通的電磁鐵38的磁場相反于永磁體36的磁場定向。如果接通電磁鐵38，則因此作用到磁流變的液體23上的產生的磁場在通道34中減小，從而磁流變的液體23的粘度減少并且所述液體可以以較小的阻力流過通道34到收集容器35中(圖2)。
[0038]依賴于在電磁鐵3上施加的電流強度和電磁鐵38的由此產生的磁場，可以任意調節(jié)在通道中產生的磁場并且