力限制设备以及用于控制力限制设备的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种力限制设备，尤其是用于车辆中的座椅安全带。本发明此外涉及一种用于控制这样的力限制设备的方法。
【背景技术】
[0002]力限制设备能够实现在锁止座椅安全带时安全带的限定的拉出，以便减少到座位上的人上的负载。这样的力限制设备具有制动装置，所述制动装置通过要制动的元件调整安全带拉出。由现有技术已知包括液体填充的空间的制动装置，所述空间具有液体可以流过的通道。在液体填充的空间中或上设置有排挤元件，所述排挤元件通过要制动的元件与座椅安全带耦联，并且在座椅安全带锁止或力限制设备触发时这样在液体填充的空间中运动，使得液体流过通道。
[0003]通过调节流过通道的液体量或通道中的流动速度，可以调节抑制排挤元件的运动的阻力，并且因此调节力限制或安全带拉出的水平。
[0004]为了实现力限制设备例如与座位上的人重量或减速强度的尽可能准确的适配，这样的力限制设备具有用于检测车辆运行数据、例如车辆加速度和用于检测安全带拉出的传感器以及控制装置。通过所述控制装置可以依赖于测量的数据这样控制安全带的拉出，使得可供使用的区域为了力限制理想地被充分利用或到座位上的人上的负载尽可能小地保持。为了确保尽可能精确地控制制动装置，必需的是，可以尽可能准确地调整通过通道的流量。
【发明内容】
[0005]本发明的任务是，提供一种开头所述类型的力限制设备，其具有可靠的、准确可控制的制动装置。本发明的任务此外是，提供一种用于控制这样的力限制设备的方法。
[0006]为了解决该任务，给出一种力限制设备，尤其是用于车辆中的座椅安全带，包括:可控制的制动装置，所述制动装置具有包括通道的液体填充的空间，液体可以流过所述通道；与座椅安全带耦联的要制动的元件；至少一个用于检测车辆运行数据的传感器、尤其是加速度传感器；用于检测安全带拉出的传感器；以及控制装置，所述控制装置依赖于测量到的车辆运行数据和测量到的安全带拉出控制制动装置的制动功率，在所述力限制设备中设置，所述液体是磁流变的液体，并且设置有控制磁体，所述控制磁体可以在通道中产生变化的磁场并且改变通道中的磁流变的液体的粘度。在至今已知的力限制设备中，通过通道的流量通过机械的措施、例如可改变的横截面收缩部或通过通道中的机械的阀控制。但为此在通道中的可运动的部件是必需的。通过使用改变通道中的液体的粘度的磁体，流量控制在没有在液体或通道中设置附加的可运动的部件的情况下是可能的。通过对磁场无级地适配此外制动装置并且因此力限制设备的准确的调整是可能的。因为在通道中不存在可运动的部件，所述给出力限制设备的控制的无磨损的、可靠的可能性。
[0007]变化的磁场可以以不同的方式在通道中产生。在第一实施形式中，控制磁体是电磁铁，其可以通过控制装置接通或断开并且在通道中产生变化的磁场。在该实施形式中控制磁体固定地安装，并且磁场的调节通过改变施加在电磁铁上的电流强度进行，由此可以任意适配磁场的强度。
[0008]但控制磁体也可以是可运动的永磁体，其相对于通道可以移动。通过控制磁体与通道的距离，通道内的磁场变化。尤其是永磁体可以在该实施形式中与加速度相关地、例如由于强烈的减速运动。
[0009]在所有实施形式中可以在通道上或中设置另一个永磁体，所述另一个永磁体的磁场相对于控制磁体的磁场沿相反的或相同的方向延伸。也就是说，控制磁体削弱通过永磁体在通道中产生的磁场或对其进行加强。通过永磁体可以例如在通道中产生这样强的磁场，使得在通道中的磁流变的液体的粘度这样高，即，所述液体不可以流过通道或仅可以以高的阻力流过通道。通过相反指向的控制磁体，减弱产生的磁场，从而磁流变的液体的粘度降低这么多，使得所述液体可以在通道中流动。在停电的情况中这样锁止力限制设备或将其调节在非常高的水平，从而在停电或控制磁体失效时可靠阻止过大的安全带拉出。
[0010]制动装置可以例如具有排挤元件，所述排挤元件与要制动的元件耦联并且在要制动的元件运动时将液体挤压通过所述通道。
[0011]该排挤元件可以例如是板材并且要制动的元件是轴，所述板材可以缠绕在所述轴上。所述轴可以例如与安全带卷收器或带卷轴耦联。所述板材优选这样设置，使得所述板材在轴上卷起时减少在液体填充的空间中的容积，从而液体通过通道从液体填充的空间中排出。这样的实施形式优选适合用于安全带卷收器，其中所述轴与带卷轴或安全带卷收器的另一个旋转的构件可以耦联。
[0012]在另一种实施形式中，排挤元件是活塞并且要制动的元件是柱塞，活塞保持在所述柱塞上。排挤元件在该实施形式中直线地运动。
[0013]但排挤元件也可以通过液体运动，其中所述通道形成在液体填充的空间的内壁和排挤元件之间，亦即设置在液体填充的空间中。
[0014]优选设置用于检测特定于车辆的数据的附加的传感器，从而可以使制动装置的控制依赖于不同的因数。
[0015]为了解决该任务此外设置用于控制力限制设备的方法，所述力限制设备尤其是用于车辆的座椅安全带，所述力限制设备包括:可控制的制动装置；与座椅安全带耦联的要制动的元件；至少一个用于检测车辆运行数据的传感器、尤其是加速度传感器；以及用于检测安全带拉出的传感器。按照本发明，依赖于车辆运行数据和安全带拉出这样调节制动功率，使得最大的安全带拉出和/或安全带拉出率仅依赖于车辆运行数据。也就是说，制动装置的调节与重量无关地进行。所述制动装置被这样调节，使得对于所有座位上的人最大地可供使用的区域可以充分用于力限制，从而可以尽可能减少到座位上的人上的负载。
[0016]车辆运行数据例如是加速度数据。最大的安全带拉出和/或安全带拉出率依赖于加速度数据确定，从而其可以调节为车辆相应的减速。
[0017]优选加速度必须超过用于车辆加速的确定的界限值，所述界限值尤其是依赖于车辆速度或其他车辆运行数据，在从而在小的减速时没有进行力限制设备的触发。
【附图说明】
[0018]其他的优点和特征由后续的说明结合附图得出。示出:
[0019]图1示出在未激活的状态中的按照本发明的力限制设备的第一实施形式；
[0020]图2示出在激活的状态中的图1的力限制设备；
[0021]图3示出按照本发明的力限制设备的控制装置的示意图；
[0022]图4示出在未激活的状态中的按照本发明的力限制设备的第二实施形式；
[0023]图5示出在激活的状态中的图4的力限制设备；
[0024]图6示出在未激活的状态中的按照本发明的力限定设备的第三实施形式；
[0025]图7示出图6的力限制设备的剖面图；
[0026]图8示出在未激活的状态中的按照本发明的力限制设备的第四实施形式；
[0027]图9示出在激活的状态中的图8的力限制设备；
[0028]图10示出在未激活的状态中的按照本发明的力限制设备的第五实施形式；
[0029]图11示出在激活的状态中的在激活的状态中的图10的力限制设备；
[0030]图12示出按照本发明的力限制设备的第六实施形式；以及
[0031]图13示出图12的力限制设备的剖面图。
【具体实施方式】
[0032]图1和2示出用于车辆中的座椅安全带的力限制设备10的第一实施形式。力限制设备10具有包括室14的壳体12，制动装置16设置在所述室中，以及具有用于检测车辆运行数据、例如车辆加速度的第一传感器18，并且具有可以检测安全带拉出的第二传感器20。两个传感器都连接到控制装置22上。
[0033]制动装置16具有以磁流变的液体23填充的空间24，所述空间在这里通过构成为板材的排挤元件26限定，所述排挤元件以保持端部28在壳体12上紧固并且以第二端部30在要制动的元件上32紧固，所述要制动的元件在该实施形式中构成为轴。所述轴这样与带卷轴或座椅安全带的其他构件耦联，使得所述轴在安全带拉出时关于图1向逆时针方向旋转。
[0034]制动装置16此外具有通道34，所述通道设置在壳体12上并且流体技术地与液体填充的空间24连接，以及具有流体技术地与通道34连接的收集容器35。
[0035]如果轴在安全带拉出时相反于顺时针方向旋转，则板材在轴上缠绕，从而液体填充的空间24的体积减少。通过所述体积的减少，液体23从空间24中通过通道34排出到收集容器35中。如果通过通道34的液体23的流率减少，从而液体23不能以需要的速度从空间24中流出，则通过液体填充的空间24中的上升的压力将拉应力施加到板材上。拉应力反作用于轴的相反于顺时针方向的旋转，由此可以减慢或阻塞安全带拉出。
[0036]为了控制通过通道的流率，在通道24上设置永磁体36以及与控制装置22耦联的构成控制磁体的电磁铁38。通过永磁体36，在通道34中持久产生磁场，通过所述磁场，磁流变的液体23的粘度这样提高，使得液体23不可以流动通过通道34或只以高的阻力才可以流动通过通道34。因为磁流变的液体23不可能从液体填充的空间24中流出，所以所述轴不能旋转或仅克服高的阻力才能旋转。亦即力限制设备10调节到高的力限制级别上，在所述力限制水平上只有最小的安全带拉出是可能的。
[0037]电磁铁38在该实施形式中这样设置，使得接通的电磁铁38的磁场相反于永磁体36的磁场定向。如果接通电磁铁38，则因此作用到磁流变的液体23上的产生的磁场在通道34中减小，从而磁流变的液体23的粘度减少并且所述液体可以以较小的阻力流过通道34到收集容器35中(图2)。
[0038]依赖于在电磁铁3上施加的电流强度和电磁铁38的由此产生的磁场，可以任意调节在通道中产生的磁场并且