專利名稱：限力裝置、包括限力裝置的帶牽引器以及使得限力裝置反轉(zhuǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于帶牽引器的限力裝置以及一種包括限力裝置的帶牽引器。本發(fā)明還涉及一種使得用于帶牽引器的限力裝置反轉(zhuǎn)的方法。
背景技術(shù)：
已知具有不同構(gòu)造的、包括限力裝置的帶牽引器，該限力裝置在約束情況下防止由座椅安全帶作用在車輛乘客上的力過度增加。通常，希望使得約束力的特征線適合于車輛乘客(尺寸、重量等)和/或?qū)⑺{(diào)節(jié)至當(dāng)前情況。通常，首先在任何情況下提供較高力水平。不過，當(dāng)例如對(duì)于較輕的車輛乘客，較低約束力就足夠時(shí)，在經(jīng)過限定時(shí)間后，可以反轉(zhuǎn)至較低力水平，以便根據(jù)車輛乘客的重量來放松車輛乘客。包括提供了這種功能的限力裝置的帶牽引器例如在DE102008063639A1中示出。當(dāng)反轉(zhuǎn)至較低力水平時(shí)，力的突然降低可能激起彈性偏壓帶系統(tǒng)振蕩，這對(duì)于最佳乘客約束而言基本上是不希望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是使得包括限力裝置的帶牽引器能夠從較高力水平轉(zhuǎn)換至預(yù)定的較低力水平，以盡可能快地達(dá)到并維持該預(yù)定的較低力水平。該目的通過包括權(quán)利要求1的特征的限力裝置、包括權(quán)利要求12的特征的帶牽引器以及通過包括權(quán)利要求13的特征的方法來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的限力裝置、根據(jù)本發(fā)明的帶牽引器以及根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選和有利構(gòu)造在相應(yīng)的從屬權(quán)利要求中介紹。根據(jù)本發(fā)明 用于帶牽引器的限力裝置在限力階段中可通過反轉(zhuǎn)裝置從較高約束力水平反轉(zhuǎn)至較低約束力水平，第二約束力水平主要由至少一個(gè)限力元件的性能來確定。根據(jù)本發(fā)明，反轉(zhuǎn)裝置設(shè)置成使得它在反轉(zhuǎn)過程中執(zhí)行重要的工作份額(share)，這添加在限力元件的性能上，因此臨時(shí)增加限力裝置的約束力。本發(fā)明基于這樣的發(fā)現(xiàn)，即在反轉(zhuǎn)至較低力水平時(shí)產(chǎn)生的振蕩能夠通過合適措施來阻尼。特別地，特征線的、低于預(yù)定較低力水平的第一下沖(“轉(zhuǎn)換跳”)由反轉(zhuǎn)裝置的附加性能而完全補(bǔ)償或至少補(bǔ)償至這樣的效果，即可能的隨后振蕩的幅值大大降低。因此，反轉(zhuǎn)裝置的“重要”工作份額是指這樣工作份額，其超過僅僅在反轉(zhuǎn)過程中涉及的部件的運(yùn)動(dòng)和摩擦的份額。因此除了它的實(shí)際功能(反轉(zhuǎn)至較低力水平)，反轉(zhuǎn)裝置另外執(zhí)行阻尼裝置的功能，這是根據(jù)本發(fā)明的阻尼功能的基本優(yōu)點(diǎn)，由于它的概念，它恰好在反轉(zhuǎn)時(shí)提供。當(dāng)通過變形實(shí)現(xiàn)附加工作份額時(shí)，形成本發(fā)明思想的、機(jī)械相對(duì)簡單的實(shí)現(xiàn)方案。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，反轉(zhuǎn)裝置包括變形元件，該變形元件優(yōu)選是在反轉(zhuǎn)時(shí)塑性變形。因此，實(shí)現(xiàn)的變形工作添加在主要確定較低力水平的限力元件的性能上，變形元件自身必須設(shè)置于限力裝置在變形過程中的流路(flux)中，或者必須通過布置在力流路中的部件來變形。
要由反轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)的工作份額的幅值能夠通過材料的選擇、變形元件的尺寸或形狀設(shè)置和/或通過它的直接安裝環(huán)境而系統(tǒng)地調(diào)節(jié)。為了能夠在所需的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生變形，優(yōu)選地提供保持元件，它能夠從保持位置轉(zhuǎn)移至釋放位置，在保持位置中，保持元件防止變形元件變形，在釋放位置中，保持元件允許變形元件變形。保持元件可以特別通過可驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器從保持位置轉(zhuǎn)移至釋放位置。這樣，通過合適的設(shè)計(jì)，反轉(zhuǎn)操作由致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)來激發(fā)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，變形元件設(shè)計(jì)成使得它通過其變形來釋放傳動(dòng)元件。在這種情況下，變形元件自身用作開關(guān)，由于要實(shí)現(xiàn)變形工作，因此該開關(guān)能夠稱為“阻尼”開關(guān)。優(yōu)選地，在它釋放之前，傳動(dòng)元件通過至少一個(gè)阻擋元件而保持在固定于車輛上的部件上，該阻擋元件用于轉(zhuǎn)移至解鎖位置，在該解鎖位置中，傳動(dòng)元件被釋放。根據(jù)限力裝置的一種優(yōu)選構(gòu)造，阻擋元件和傳動(dòng)元件相對(duì)于彼此布置和協(xié)調(diào)成使得傳動(dòng)元件的限定運(yùn)動(dòng)將阻擋元件推入解鎖位置。因此，不需要其它的部件或措施來釋放傳動(dòng)元件。例如，當(dāng)在限力過程中在解鎖后使得傳動(dòng)元件旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩施加給傳動(dòng)元件時(shí)，僅僅傳動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)阻擋元件向解鎖位置的轉(zhuǎn)移。為了引起這樣的力運(yùn)動(dòng)，阻擋元件和/或變形元件能夠特別設(shè)置為包括傾斜部分。阻擋元件和變形元件可以至少部分地由相同部件形成。這樣，部件的數(shù)目和制造步驟都有利地減少 。變形元件能夠集成在限力裝置的零部件中，特別是在固定于車輛上的零部件中，但是它也能夠設(shè)計(jì)為分離的零部件。根據(jù)本發(fā)明的還一發(fā)展形式，反轉(zhuǎn)裝置設(shè)置成使得，即使在反轉(zhuǎn)之后，它也在一段較長時(shí)間上確定第二力水平的路徑。這樣，能夠系統(tǒng)地影響限力裝置的特征線。本發(fā)明的主題還由用于機(jī)動(dòng)車的帶牽引器來構(gòu)成，該帶牽引器包括根據(jù)本發(fā)明的限力裝置。本發(fā)明的目的還通過一種使得限力裝置從較高約束力水平反轉(zhuǎn)至較低約束力水平的方法來實(shí)現(xiàn)。該方法包括以下步驟:激發(fā)反轉(zhuǎn)操作使得約束力從較高約束力水平降低至較低約束力水平；隨后提供限力裝置的至少一個(gè)限力元件的性能，該較低約束力水平主要由該至少一個(gè)限力元件的性能來確定；以及在反轉(zhuǎn)操作過程中完成重要的附加工作份額，該附加工作份額添加在限力元件的性能上，從而臨時(shí)增加限力裝置的約束力。


從下面的說明并參考附圖將了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:圖1示出了限力裝置的簡化力-時(shí)間曲線圖；圖2示出了根據(jù)本領(lǐng)域狀態(tài)的限力裝置的實(shí)際力-時(shí)間曲線圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的限力裝置的一部分在反轉(zhuǎn)之前的透視圖4示出了限力裝置在根據(jù)圖3的狀態(tài)中的側(cè)剖視圖；圖5是限力裝置在根據(jù)圖3的狀態(tài)中的俯視圖；圖6示出了圖3的限力裝置在反轉(zhuǎn)后的視圖；圖7示出了限力裝置在根據(jù)圖6的狀態(tài)中的剖視圖；圖8是限力裝置在根據(jù)圖6的狀態(tài)中的俯視圖，其中沒有保持桿；圖9表示了限力裝置在根據(jù)圖6的狀態(tài)中的還一透視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的限力裝置的主要零部件在反轉(zhuǎn)之前的示意性俯視圖；圖11示出了圖10的限力裝置在反轉(zhuǎn)后的視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的限力裝置的主要零部件在反轉(zhuǎn)之前的示意性俯視圖；圖13示出了限力裝置在根據(jù)圖12的狀態(tài)中的側(cè)剖視圖；圖14示出了圖12的限力裝置在反轉(zhuǎn)后的視圖；圖15示出了限力裝置在根據(jù)圖14的狀態(tài)中的側(cè)剖視
圖16是根據(jù)本發(fā)明的限力裝置的變形元件的力-時(shí)間曲線圖；以及圖17是根據(jù)本發(fā)明的、包括變形元件的限力裝置的力-時(shí)間曲線圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出了在發(fā)生限力時(shí)在車輛的座椅安全帶系統(tǒng)中作用在較輕車輛乘客上的約束力的一種簡化和理想時(shí)間過程。在限定的時(shí)間后，力從預(yù)定的較高力水平Fl反轉(zhuǎn)至預(yù)定的較低力水平F2，該較低力水平F2足夠用于較輕車輛乘客。較高力水平Fl能夠例如通過扭轉(zhuǎn)桿的性能來確定，較低力水平F2能夠例如通過如在本申請(qǐng)的開始部分中提及的DE102008063639A1中所述波形墊圈的性能來確定。包括相關(guān)限力元件的限力裝置的類型、數(shù)目和結(jié)構(gòu)對(duì)于本發(fā)明并不重要。本發(fā)明的關(guān)鍵是提供了從較高力水平反轉(zhuǎn)至較低力水平的選擇。圖2示出了圖1的特征線的實(shí)際過程。與理想過程的偏差能夠解釋如下。座椅安全帶系統(tǒng)首先預(yù)加載力F1。座椅安全帶系統(tǒng)的特定部件(例如帶條)被彈性偏壓。當(dāng)反轉(zhuǎn)時(shí)，約束力的突然降低使得被彈性偏壓的座椅安全帶系統(tǒng)激勵(lì)振蕩。如圖2中可見，力水平首先清楚下降至低于所需的較低力水平F2。較低力水平F2的振蕩(特別是不希望的“下沖”)持續(xù)特定時(shí)間段，盡管幅值減小。在圖3至圖9中示出了用于帶牽引器的限力裝置的第一實(shí)施例，上述振蕩通過該限力裝置來阻尼。包括相關(guān)限力元件(例如扭轉(zhuǎn)桿和波形墊圈)的限力裝置的基本功能從DE102008063639A1已知，因此不必進(jìn)行詳細(xì)說明。圖3至圖5示出了限力裝置在提供較高水平約束力時(shí)的狀態(tài)。為了反轉(zhuǎn)至較低力水平，需要釋放傳動(dòng)元件10，該傳動(dòng)元件10在這里呈棘輪形式，設(shè)置于限力裝置的力通量中。更確切地說，傳動(dòng)元件10 (高轉(zhuǎn)矩施加給該傳動(dòng)元件10,但是該傳動(dòng)元件10最初保持為固定(阻擋)在框架12上)必須被解鎖，以使得它能夠繞其中心軸線扭轉(zhuǎn)。特別由圖5可見，在傳動(dòng)元件10的外側(cè)具有凹口 14，阻擋元件16 (在本例中呈彎曲桿的形式)在反轉(zhuǎn)之前接合在凹口 14中。阻擋元件16集成在固定于框架上的限力裝置的部件18中，該框架又在限力裝置的安裝狀態(tài)中固定布置。根據(jù)所示實(shí)施例，阻擋元件16與固定連接在框架12上的所謂波形墊圈形成一體。阻擋元件16由保持元件20固定,該保持元件20在本例中呈可動(dòng)保持桿的形式，圖5中只表示了其凸耳22。保持元件20的凸耳22夾持在阻擋元件16和固定于框架(波形墊圈)上的部件18的支承部分24之間，且不允許阻擋元件16離開凹口 14。因此，防止傳動(dòng)元件10旋轉(zhuǎn)。為了反轉(zhuǎn)至較低力水平，保持元件20運(yùn)動(dòng)至釋放位置。在所示實(shí)施例中，保持桿旋轉(zhuǎn)，以使得它的凸耳22不再阻礙阻擋元件16，如圖6和圖7中所示。為此，能夠使用包括馬達(dá)、煙火裝置或其它合適驅(qū)動(dòng)器28的致動(dòng)器26，該致動(dòng)器26的致動(dòng)將激發(fā)反轉(zhuǎn)操作。這時(shí)，阻擋元件16能夠轉(zhuǎn)移至解鎖位置，在該解鎖位置中，消除傳動(dòng)元件10的阻擋。由于傳動(dòng)元件10的凹口 14和阻擋元件16 (彎曲桿的自由端)的斜面形狀，因此阻擋元件16將由于傳動(dòng)元件10的旋轉(zhuǎn)而被向外推壓,直到阻擋元件16不再作用在傳動(dòng)元件10上。阻擋元件16塑性變形，因此它在本例中也能夠稱為變形元件16。由于塑性變形，阻擋元件16保持在解鎖位置。該狀態(tài)在圖8和圖9中顯然可見。為了將阻擋元件16轉(zhuǎn)移至解鎖位置，需要轉(zhuǎn)換相當(dāng)大的能量。為了使得阻擋元件16彎曲，必須伴隨一定程度的變形工作，這取決于不同因素，特別是阻擋元件16的材料、彎曲截面和彎曲長度。在圖10和圖11中示出了可反轉(zhuǎn)的限力裝置的不同實(shí)施例。還在該實(shí)例中，呈樞轉(zhuǎn)桿形式的阻擋元件16’阻擋傳動(dòng)元件10’相對(duì)于部件18’的旋轉(zhuǎn)，該部件18’支承用于反轉(zhuǎn)至較低力水平所需的阻擋元件16’。阻擋元件16’首先由呈剛性穩(wěn)定支承環(huán)形式的保持元件20’來保持，其中，可變形中間環(huán)30或中間環(huán)部分另外布置在阻擋元件16’和保持元件20’之間。在根據(jù)圖10的狀態(tài)中(對(duì)應(yīng)于限力在較高力水平)，阻擋元件16’由保持元件20’而防止繞阻擋元件的樞軸線向外樞轉(zhuǎn)。為了反轉(zhuǎn)至較低力水平，保持元件20’運(yùn)動(dòng)至釋放位置，例如通過軸向位移。為此，又能夠使用具有合適驅(qū)動(dòng)器的致動(dòng)器。在本例中，中間環(huán)(部分)30用作變形元件，并設(shè)計(jì)成這樣，當(dāng)消除由保持元件20’的保持時(shí)，由傳動(dòng)元件10’向外推壓的阻擋元件16’使得變形元件30變形,如圖11中所示。要實(shí)現(xiàn)的變形工作取決于中間環(huán)(部分)30的材料和尺寸。圖12至圖15示出了可反轉(zhuǎn)的限力裝置的另一類似實(shí)施例。這里提供了阻擋傳動(dòng)元件10”的旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)阻擋元件16”，轉(zhuǎn)矩施加給該傳動(dòng)元件10”。阻擋元件16”再通過保持環(huán)20”來固定，該保持環(huán)20”呈支承環(huán)的形式，防止阻擋元件16”徑向運(yùn)動(dòng)。用作變形元件30’的中間環(huán)布置在阻擋元件16”和保持元件20”之間(參見圖12和圖13)。當(dāng)保持元件20”變換至用于使得限力裝置反轉(zhuǎn)至的較低力水平時(shí)(參考圖15)，傳動(dòng)元件10”能夠向外推壓阻擋元件30’。變形工作在變形元件30’處實(shí)現(xiàn)。在徑向相對(duì)的兩個(gè)阻擋元件16”情況下，保持元件20”變形成橢圓形，如圖14中所示。在圖16中，對(duì)于所有實(shí)施例都是示例性的，只以隔離方式示出了工作份額，該工作份額為反轉(zhuǎn)至較低力水平所需的大小，以便使得變形元件16、30、30’變形。在圖17中示出了根據(jù)本發(fā)明的限 力裝置的特征線，顯然，變形工作恰好在約束力將下沖時(shí)進(jìn)行。因此，變形工作補(bǔ)償或阻尼了該下沖，因此快速到達(dá)預(yù)定的較低力水平，然后保持它。
基本上在所有實(shí)施例中都能夠提供多個(gè)阻擋元件16、16’、16”，也能夠提供多個(gè)變形元件16、30、30’。限力裝置還能夠構(gòu)造成使得變形工作在相當(dāng)長的時(shí)間中完成，即超過反轉(zhuǎn)操作，特別是為了獲得更平滑的降低特征線。這例如能夠通過提供以時(shí)間交錯(cuò)方式變形的多個(gè) 變形元件16、30、30’來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于帶牽引器的限力裝置，該限力裝置在限力階段期間能夠通過反轉(zhuǎn)裝置而從較高約束力水平反轉(zhuǎn)至較低約束力水平，其中，第二約束力水平主要由至少一個(gè)限力元件的性能來確定； 其特征在于:反轉(zhuǎn)裝置布置成使得在反轉(zhuǎn)期間，該反轉(zhuǎn)裝置完成重要的工作份額，該工作份額添加在限力元件的工作份額上，因此臨時(shí)增加限力裝置的約束力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限力裝置，其特征在于:反轉(zhuǎn)裝置包括變形元件(16、30、30’)，該變形元件優(yōu)選地在反轉(zhuǎn)時(shí)塑性變形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的限力裝置，其特征在于:所述限力裝置具有保持元件(20、20’、20”)，其用于從保持位置轉(zhuǎn)移至釋放位置，在保持位置中，保持元件防止變形元件(16、.30、30’)變形，在釋放位置中，保持元件允許變形元件(16、30、30’ )變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的限力裝置，其特征在于:所述限力裝置具有可驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器(26 )，用于將保持元件(20、20 ’、20 ”)從保持位置轉(zhuǎn)移至釋放位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任意一項(xiàng)所述的限力裝置，其特征在于:變形元件(16、30、.30’)構(gòu)造成使得變形元件通過其變形來釋放傳動(dòng)元件(10、10’、10”)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的限力裝置，其特征在于:在傳動(dòng)元件釋放之前，傳動(dòng)元件(10、10’、10”)通過至少一個(gè)阻擋元件(16、16’、16”)而保持在固定于車輛上的部件處，該阻擋元件(16、16’、16”)能夠轉(zhuǎn)移至解鎖位置，在解鎖位置中，傳動(dòng)元件(10、10’、10”)被釋放。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的限力裝置，其特征在于:阻擋元件(16、16’、16”)和傳動(dòng)元件(10、10’、10”)相對(duì)于彼此布置和協(xié)調(diào)成使得傳動(dòng)元件(10、10’、10”)的限定運(yùn)動(dòng)將阻擋元件(16、16 ’、16 ”)推入解鎖位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的限力裝置，其特征在于:阻擋元件(16、16’、16”)和/或變形元件(16、30’、30”)包括傾斜部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任意一項(xiàng)所述的限力裝置，其特征在于:阻擋元件(16、16’、16”)和變形元件(16、30’、30”)至少部分地由相同部件形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9中任意一項(xiàng)所述的限力裝置，其特征在于:變形元件(16、30’、.30”)集成在限力裝置的部件(18)中，特別是集成在固定于車輛上的部件中。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的限力裝置，其特征在于:反轉(zhuǎn)裝置布置成使得，即使在反轉(zhuǎn)之后，反轉(zhuǎn)裝置也在一段較長時(shí)間內(nèi)確定第二力水平的過程。
12.一種用于機(jī)動(dòng)車的帶牽引器，其特征在于，該帶牽引器包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的限力裝置。
13.一種使得用于帶牽引器的限力裝置從較高約束力水平反轉(zhuǎn)至較低約束力水平的方法，包括以下步驟: 釋放使得約束力從較高約束力水平降低至較低約束力水平的反轉(zhuǎn)操作； 隨后提供限力裝置的限力元件的性能，該較低約束力水平主要由該性能來確定；以及 在反轉(zhuǎn)操作期間完成重要的附加工作份額，該附加工作份額添加在限力元件的性能上，從而臨時(shí)增加限力裝置的約束力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于:附加工作份額通過變形元件(16、30、.30’)的優(yōu)選的塑性變形來實(shí)現(xiàn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于:通過變形元件(16、30、30’)的塑性變形，釋放限力裝置的傳動(dòng)元件(10、1 0’、10”)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于帶牽引器的限力裝置，其在限力階段中可通過反轉(zhuǎn)裝置而從較高約束力水平反轉(zhuǎn)至較低約束力水平，其中，第二約束力水平主要由至少一個(gè)限力元件的性能來確定。反轉(zhuǎn)裝置布置成使得它在反轉(zhuǎn)過程中完成重要的工作份額，該工作份額添加在限力元件的工作份額上，因此暫時(shí)增加限力裝置的約束力。這樣，將補(bǔ)償在反轉(zhuǎn)至較低約束力水平時(shí)限力裝置的特征線的下沖。
文檔編號(hào)B60R22/34GK103228494SQ201180053308
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月6日
發(fā)明者M·勒爾勒 申請(qǐng)人:Trw汽車股份有限公司