磁流變限力器控制的安全帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車安全帶,尤其涉及一種磁流變限力器控制的安全帶。
【背景技術(shù)】
[0002]自安全帶被發(fā)明和使用以來(lái),對(duì)汽車的被動(dòng)安全性起到至關(guān)重要的作用,各國(guó)交通部門(mén)幾乎都做了行車時(shí)佩戴安全帶的強(qiáng)制性規(guī)定。目前車載安全帶的種類有:復(fù)合敏感式安全帶、限力式安全帶、預(yù)張緊限力式安全帶、預(yù)卷式預(yù)張緊限力式安全帶。
[0003]這些安全帶的鎖止器結(jié)構(gòu)都采用機(jī)械式結(jié)構(gòu),其觸發(fā)方式取決于機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)值,即無(wú)法根據(jù)具體的道路情況、具體的車輛進(jìn)行合理的調(diào)整與設(shè)定。且在發(fā)生安全帶約束作用時(shí),其織帶對(duì)人體的約束反力無(wú)法控制,無(wú)法根據(jù)人體的生理承受極限進(jìn)行智能控制,從而使織帶本身對(duì)人體造成傷害。如復(fù)合敏感式安全帶。
[0004]限力式安全帶是在復(fù)合敏感式安全帶的基礎(chǔ)上,鎖止器中是通過(guò)一金屬扭桿來(lái)限制織帶的約束力,但扭桿的限力范圍有限且不可逆,超過(guò)強(qiáng)度極限后損壞,使乘員失去安全帶的約束,與車內(nèi)物品相撞而受到傷害,且這種限力式安全帶扭桿變形后不能再次使用。
[0005]預(yù)卷式預(yù)張緊限力式安全帶雖然采用點(diǎn)燃火藥產(chǎn)生氣體膨脹鎖緊的方式對(duì)安全帶進(jìn)行預(yù)緊,但這樣的工作方式存在使用后,其欲張緊限力鎖止機(jī)構(gòu)失效而不得不更換,一次性使用的弊端使用戶的使用成本增加和資源的浪費(fèi)。這種安全帶仍不能控制織帶鎖止后織帶對(duì)人體的傷害。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的,就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,提供一種磁流變限力器控制的安全帶。
[0007]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種磁流變限力器控制的安全帶,包括鎖扣、鎖舌、織帶和鎖止器,鎖扣通過(guò)連接件固定在車內(nèi)地板上,織帶的一端固定在鎖止器上,另一端固定在車內(nèi)的中立柱上,中間與鎖舌滑套相連;還包括連接板、滑塊、磁流變限力器、電控器、電子控制單元、織帶力傳感器、電控開(kāi)關(guān)和固定套;連接板固定在汽車中立柱內(nèi),磁流變限力器的活塞桿與鎖止器相連,活塞桿中間固定在滑塊上,滑塊與連接板滑動(dòng)相連;織帶力傳感器和電控開(kāi)關(guān)設(shè)置在鎖扣內(nèi),電控開(kāi)關(guān)的輸出連接織帶力傳感器的輸入,織帶力傳感器的輸出連接電子控制單元的輸入,電子控制單元的輸出連接電控器的輸入,電控器的輸出連接磁流變限力器;固定套固定在車身結(jié)構(gòu)件上,磁流變限力器、電控器和電子控制單元分別安裝在固定套中。
[0008]所述磁流變限力器包括缸體、電磁鐵活塞、活塞桿和密封隔板,密封隔板將缸體分隔成主腔和副腔,電磁鐵活塞設(shè)置在主腔內(nèi),活塞桿的前端與鎖止器相連,活塞桿的后端穿過(guò)密封隔板并與密封隔板滑動(dòng)相連,在電磁鐵活塞與缸體之間設(shè)有間隙,間隙內(nèi)充裝有磁流變液。
[0009]所述電磁鐵活塞包括活塞本體,在活塞本體上開(kāi)有第一環(huán)槽和第二環(huán)槽,第一環(huán)槽內(nèi)纏繞有勵(lì)磁線圈,勵(lì)磁線圈外套有線圈保護(hù)套,線圈保護(hù)套上鑲嵌有一圈不銹鋼隔磁環(huán);第二環(huán)槽下部安裝有制動(dòng)彈簧,上部安裝有制動(dòng)環(huán);所述缸體內(nèi)壁設(shè)有與制動(dòng)環(huán)相匹配的制動(dòng)槽,制動(dòng)環(huán)可在制動(dòng)彈簧的作用下彈出與制動(dòng)槽咬合相連對(duì)活塞形成鎖定;所述電控器的輸出連接勵(lì)磁線圈。
[0010]所述磁流變限力器還包括活塞桿導(dǎo)向座和回位彈簧,活塞桿導(dǎo)向座連接在缸體的前端面,對(duì)活塞桿提供徑向支撐;回位彈簧安裝在活塞桿導(dǎo)向座外的活塞桿上,提供活塞回位的彈力。
[0011]所述鎖止器采用為國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB14166-2013《機(jī)動(dòng)車乘員用安全帶、約束系統(tǒng)、兒童約束系統(tǒng)ISOFIX兒童約束系統(tǒng)》中規(guī)定使用的織帶鎖止器,鎖止器內(nèi)設(shè)有車體加速傳感器、織帶拉出加速度傳感器和車體傾斜傳感器。
[0012]所述連接板內(nèi)設(shè)有滑槽,所述滑塊設(shè)置在滑槽內(nèi)可前后滑動(dòng)。
[0013]所述鎖扣和鎖舌與所述電控開(kāi)關(guān)、織帶力傳感器形成開(kāi)關(guān)連鎖,即鎖扣和鎖舌相連時(shí),電控開(kāi)關(guān)、織帶力傳感器啟動(dòng),鎖扣和鎖舌脫離時(shí),電控開(kāi)關(guān)、織帶力傳感器關(guān)閉。
[0014]磁流變液是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混合而成的懸浮體。這種懸浮體在零磁場(chǎng)條件下磁流變液的顆粒分布是雜亂的,呈現(xiàn)出低粘度的牛頓流體特性;但在磁場(chǎng)的作用下,卻是有規(guī)則的、且沿磁場(chǎng)方向成鏈或鏈?zhǔn)鵂钆帕?,產(chǎn)生了類固體的特征,由小粘度易流動(dòng)的牛頓流體變?yōu)楦哒扯入y流動(dòng)的塑性賓漢(Bingham)流體。由于磁流變液在磁場(chǎng)作用下的流變是瞬間的、可逆的,而且其流變后的剪切屈服強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度具有穩(wěn)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此,可以通過(guò)控制磁場(chǎng)作用力的大小達(dá)到控制磁流變液的剪切屈服強(qiáng)度的目的,從而對(duì)處于磁流變液中的運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生可變控制阻尼力,實(shí)現(xiàn)適時(shí)、可逆的連續(xù)阻尼力控制,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)部件速度、位移的控制。
[0015]本發(fā)明中的磁流變限力器采用磁流變控制,可以根據(jù)人體承受力的極限智能控制織帶約束力的大小,既能保證最大限度提供給織帶在第一時(shí)間內(nèi)將人體“束縛”于座椅上,緊接著可根據(jù)人體承受的生理極限,通過(guò)電控器控制磁流變限力器中的電流控制活塞的阻尼力、速度、位移量,使織帶“放松”對(duì)人體的束縛,織帶智能地提供給人體可承受的約束力。在安全位移內(nèi)控制人體的減速度,避免勒傷。
[0016]本發(fā)明具有斷電保護(hù)功能,即使是在由于撞車等事故,造成智能控制的磁流變限力器出現(xiàn)電路斷路時(shí),由于磁流變限力器與鎖止器采用組合式連接,仍能啟用鎖止器鎖止織帶,具有可靠性和安全性。
[0017]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)、連續(xù)、可逆、低能耗地控制織帶約束力,實(shí)現(xiàn)智能控制。它采用智能材料實(shí)現(xiàn)阻尼力的控制,控制磁路布置簡(jiǎn)單易行,受溫度影響較小,應(yīng)用范圍廣。磁流變限力器與鎖止器采用組合式連接,可反復(fù)使用,壽命長(zhǎng),極大降低用戶的使用和維修成本。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所占空間小,易于集成,制造成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明磁流變限力器控制的安全帶的結(jié)構(gòu)原理示意圖;
[0019]圖2是本發(fā)明中的磁流變限力器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參見(jiàn)圖1,本發(fā)明的磁流變限力器控制的安全帶,包括鎖扣1、鎖舌2、織帶3、鎖止器4、連接板5、滑塊6、磁流變限力器7、電控器8、電子控制單元9、織帶力傳感器10、電控開(kāi)關(guān)11和固定套12。鎖扣通過(guò)連接件固定在車內(nèi)地板上,織帶的一端固定在鎖止器上,另一端固定在車內(nèi)的中立柱上,中間與鎖舌滑套相連;連接板固定在汽車中立柱內(nèi),磁流變限力器的活塞桿與鎖止器相連,活塞桿中間固定在滑塊上。在連接板內(nèi)設(shè)有滑槽,滑塊設(shè)置在滑槽內(nèi)可前后滑動(dòng)。織帶力傳感器和電控開(kāi)關(guān)設(shè)置在鎖扣內(nèi),電控開(kāi)關(guān)的輸出連接織帶力傳感器的輸入,織帶力傳感器的輸出連接電子控制單元的輸入,電子控制單元的輸出連接電控器的輸入,電控器的輸出連接磁流變限力器;固定套固定在車身結(jié)構(gòu)件上,磁流變限力器、電控器和電子控制單元分別安裝在固定套中。
[0021]參見(jiàn)圖2,本發(fā)明中的磁流變限力器7包括缸體71、電磁鐵活塞72、活塞桿73和密封隔板74,密封隔板將缸體分隔成主腔75和副腔76,電磁鐵活塞設(shè)置在主腔內(nèi),活塞桿的前端與鎖止器相連,活塞桿的后端穿過(guò)密封隔板并與密封隔板滑動(dòng)相連,在電磁鐵活塞與缸體之間設(shè)有間隙,間隙內(nèi)充裝有磁流變