DE19963580A1

DE19963580A1 - Force limiting unit in the form of a damper, in particular, for a safety system in motor vehicles comprises a piston and cylinder assembly which is joined to a further damping assembly

Info

Publication number: DE19963580A1
Application number: DE1999163580
Authority: DE
Inventors: Bernhard Meyer
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2019-12-30
Also published as: DE19963580C2

Abstract

The force limiting unit in the form of a damper, in particular, for a safety system in motor vehicles comprises a piston (18) and cylinder (17) assembly with a rheological fluid whose viscosity is controllable by an electric or a magnetic field. This assembly is joined to a further damping assembly (10, 12) so that the position of the piston (18) in the cylinder (17) determines the force limit and the energy consumption by the damping assembly (10, 12).

Description

Die Erfindung betrifft ein als Dämpfungseinrichtung ausgebildetes Kraftbegrenzungselement, insbesondere als Bestandteil eines Sicherheitssystems in Kraftfahrzeugen, mit einem mit einem rheologischen Fluid (ERF/MRF) gefüllten Vorratsraum und mit einem bei Einleitung der zu begrenzenden Kraft durch den Vorratsraum bewegten Kolben, wobei ein elektrisches Feld bzw. Magnetfeld regelbarer Stärke zur Einstellung der Viskosität des rheologischen Fluids und damit des Energieverzehrs bei der Bewegung des Kolbens durch den Vorratsraum erzeugbar ist.The invention relates to a damping device trained force limiting element, in particular as Part of a safety system in motor vehicles, with one filled with a rheological fluid (ERF / MRF) Pantry and with one at the initiation of the limiting force by pistons moving through the storage space, whereby an electric field or magnetic field can be regulated Starch to adjust the viscosity of the rheological Fluids and thus the energy consumption when moving the Piston can be generated through the storage space.

Ein derartig ausgebildetes Kraftbegrenzungselement ist ohne einen konkreten Bezug hinsichtlich seiner Verwendung in der US 5 284 330 beschrieben. Durch Veränderung des auf die in diesem Fall magneto-rheologische Flüssigkeit (MRF) einwirkenden Magnetfeldes erfolgt eine Änderung der Viskosität der eingesetzten Flüssigkeit, so daß der zugehörige Kolben in Abhängigkeit von der eingestellten Viskosität mit entsprechendem Energieverzehr und damit Begrenzung der an ihm angreifenden Kraft durch den in Form eines zylindrischen Gehäuses ausgebildeten Vorratsraum bewegbar ist. Soweit der Energieverzehr des Kraftbegrenzungselementes in Abhängigkeit von den Abmessungen von Vorratsraum und Kolben wie auch von der jeweils eingestellten Stärke des magnetischen bzw. Feldes erfolgt, ist für eine große Kraftbegrenzung neben einer entsprechenden Baugröße auch die Herstellung eines entsprechend starken Magnetfeldes Feldes über eine entsprechend eingestellte Stromstärke erforderlich. Insoweit ist mit dem bekannten Kraftbegrenzungselement der Nachteil verbunden, daß die notwendige Anordnung von Bauteilen zur Kraftbegrenzung und zur Bereitstellung entsprechend starker Magnetfelder in der Baugröße aufwendig und in ihrem Betrieb entsprechend teuer ist. Für derartige Kraftbegrenzungselemente kommen alternativ auch elektro rheologische Fluide (ERF) zum Einsatz, deren Viskosität über die Einstellung eines elektrisches Feldes regelbar ist.Such a force limiting element is without a specific reference regarding its use in the US 5 284 330. By changing the to the in in this case magneto-rheological fluid (MRF) acting magnetic field there is a change in Viscosity of the liquid used, so that the associated pistons depending on the set Viscosity with corresponding energy consumption and therefore Limitation of the force acting on it by the in form of a cylindrical housing formed storage space is movable. As far as the energy consumption of the Force limiting element depending on the Dimensions of storage space and piston as well as of the each set strength of the magnetic or field is done for a large force limit next to one appropriate size also the manufacture of a correspondingly strong magnetic field over a a correspondingly set current is required. To this extent, with the known force limiting element Disadvantage associated that the necessary arrangement of Components for force limitation and for provision correspondingly strong magnetic fields in size and is correspondingly expensive to operate. For such Alternatively, force limiting elements come electro rheological fluids (ERF) are used, their viscosity adjustable via the setting of an electric field is.

Soweit ein derartiges Kraftbegrenzungselement als Bestandteil von Sicherheitssystemen in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden soll, besteht die Forderung, ausgehend von einem zu Beginn der Kraftbegrenzung eingestellten hohen Energieverzehr zu einer Regelung des Verlaufs des Energieverzehrs in Richtung eines niedrigeren Energieverzehrs zu kommen, also den Kraftverlauf von einer harten Dämpfung hin zu einer weicheren Dämpfung abzuregeln und im Bedarfsfall wieder härter zu werden, falls der prognostizierte Unfallverlauf nicht eintritt.As far as such a force limiting element as Part of safety systems in motor vehicles is to be used, there is a requirement based on from a high one set at the beginning of the force limitation Energy consumption to regulate the course of the Energy consumption towards a lower Energy consumption to come, i.e. the power curve of one from hard damping to softer damping and to get harder if necessary if the predicted accident course does not occur.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Kraftbegrenzungselement mit den gattungsgemäßen Merkmalen zur Verfügung zu stellen, welches bei deutlich verringertem Aufwand für Herstellung und Betrieb eine regelbare Kraftbegrenzung bereitstellt.The invention is therefore based on the object Force limiting element with the generic features to provide, which with significantly reduced Effort for manufacturing and operating a controllable Provides force limitation.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution to this problem is inclusive advantageous refinements and developments of Invention from the content of the claims, which this Description are reproduced.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die aus dem mit dem rheologischen Fluid gefüllten Vorratsraum und Kolben bestehende Baugruppe als Regelungsbaugruppe mit einem weiteren Dämpfungselement derart zusammengeschaltet ist, daß die Stellung des Kolbens in dem mit dem rheologischen Fluid gefüllten Vorratsraum als Steuerkolben den Energieverzehr des Dämpfungselementes bestimmt und die zu begrenzende Kraft an dem Dämpfungselement angreift. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die mit einem elektrischen Feld bzw. Magnetfeld beaufschlagte Baugruppe nur als Regelungsbaugruppe für ein die Hauptlast der Kraftbegrenzung übernehmendes Dämpfungselement eingesetzt wird, so daß entsprechend kleine Baugrößen und geringer Strombedarf für die Auslegung der auf der Basis eines rheologischen Fluids arbeitenden Regelungsbaugruppe in Ansatz zu bringen sind.The basic idea of the invention provides that the the storage space filled with the rheological fluid and Piston existing assembly as a control assembly with another damping element interconnected in this way is that the position of the piston in the with the rheological fluid-filled storage space as a control piston determines the energy consumption of the damping element and the force to be limited acts on the damping element. With The invention has the advantage that the one electrical field or magnetic field exposed assembly only as a control module for a the main load of the Force limiting damping element used is, so that correspondingly small sizes and smaller Power requirements for the design based on a rheological fluid working control assembly in Approach.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, daß die Zusammenschaltung von Regelungsbaugruppe und Dämpfungselement derart eingerichtet ist, daß bei stromloser Regelbaugruppe das Dämpfungselement den maximalen Energieverzehr aufweist, tritt als wesentlicher Vorteil hinzu, daß das Dämpfungselement den größten Energieverzehr bei stromloser Regelungsbaugruppe zur Verfügung stellt, so daß auch bei Ausfall der Regelungsbaugruppe eine ausreichend sichere Kraftbegrenzung gewährleistet ist.So much for an embodiment of the invention it is provided that the interconnection of Control assembly and damping element set up in this way is that when the control module is de-energized, the damping element has the maximum energy consumption occurs as significant advantage added that the damping element greatest energy consumption with a de-energized control module provides so that even if the Control module a sufficiently safe force limitation is guaranteed.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist das weitere Dämpfungselement als Flüssigkeitsdämpfer mit einem bei Kraftangriff durch eine viskose Flüssigkeit bewegten Dämpfungskolben ausgebildet, wobei die zu begrenzende Kraft an den Dämpfungskolben angreift und der Steuerkolben der Regelungsbaugruppe mit dem Dämpfungskolben gekoppelt ist. Hierbei kann die viskose Flüssigkeit beispielsweise aus einem geeigneten Öl oder aus einem Silikon bestehen; weitere in ihrer Viskosität geeignete Flüssigkeiten sind von der Erfindung umfaßt.In a first embodiment of the invention that is additional damping element as a liquid damper with a moved by a viscous liquid when force is applied Damping piston formed, the force to be limited attacks the damping piston and the control piston of the Control assembly is coupled to the damping piston. Here, the viscous liquid can, for example a suitable oil or silicone; other liquids are suitable in their viscosity encompassed by the invention.

Hierzu kann vorgesehen sein, daß der Dämpfungskolben unter Einwirkung der zu begrenzenden Kraft durch die in einer geschlossenen Kammer befindliche viskose Flüssigkeit bewegt wird und einen Strömungsweg zum Hindurchtreten der viskosen Flüssigkeit aus dem von der Vorwärtsbewegung des Dämpfungskolbens beaufschlagten Teil der Kammer in den rückwärts der Bewegung des Dämpfungskolbens entstehenden Teil der Kammer aufweist, wobei gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der freie Querschnitt des im Dämpfungskolben befindlichen Strömungsweges über ein in seiner Stellung von dem Steuerkolben bestimmtes Regelungsglied einstellbar ist. For this purpose it can be provided that the damping piston under Action of the force to be limited by the in a Viscous liquid located in the closed chamber and a flow path for the passage of the viscous Liquid from the from the forward movement of the Damping piston acted on part of the chamber in the backwards of the movement of the damping piston Has part of the chamber, according to one Embodiment of the invention the free cross section of the in the damping piston flow path via a in its position determined by the control piston Control element is adjustable.

In einer konstruktiv geprägten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Dämpfungselement einen mit der viskosen Flüssigkeit gefüllten Zylinder aufweist und der wenigstens eine Öffnung als Strömungsweg aufweisende Dämpfungskolben translatorisch durch den Zylinderraum bewegbar ist und daß ein zylindrisch ausgebildeter, mit dem rheologischen Fluid gefüllter Vorratsraum im Inneren des Zylinders des Dämpfungselementes angeordnet ist und der Steuerkolben mit einer daran angeschlossenen Regelstange in die Öffnung des Dämpfungskolbens reicht und die Regelstange in ihrem in die Öffnung des Dämpfungskolbens eingreifenden Bereich einen Abschnitt mit einem sich über den Eingriffsbereich stetig ändernden Querschnitt aufweist.In a constructively shaped embodiment of the Invention is provided that the damping element has cylinders filled with the viscous liquid and the at least one opening as a flow path having damping pistons translationally through the Cylinder space is movable and that a cylindrical trained, filled with the rheological fluid Storage space inside the cylinder of the damping element is arranged and the control piston with one on it connected control rod into the opening of the Damping piston is enough and the control rod in your in Opening of the damping piston engaging area Section with a steady over the engagement area changing cross-section.

Um die Regelung des Energieverzehrs des Dämpfungselementes einzustellen, ist vorgesehen, daß der Dämpfungskolben gegenüber dem Steuerkolben mit Regelstange relativbeweglich ist und Steuerkolben mit Regelstange und Dämpfungskolben über eine Feder aneinandergekoppelt sind.To regulate the energy consumption of the damping element adjust, it is provided that the damping piston relatively movable relative to the control piston with control rod and control piston with control rod and damping piston are coupled together via a spring.

Hinsichtlich der Auslegung des Energieverzehrs kann vorgesehen sein, daß über den Umfang des Dämpfungskolbens verteilt eine Mehrzahl von Öffnungen und diesen zugeordnet eine Mehrzahl von an den Steuerkolben angeschlossenen Regelstangen vorgesehen ist.With regard to the design of energy consumption can be provided that over the circumference of the damping piston distributes a plurality of openings and assigned to them a plurality of connected to the control piston Control rods is provided.

In einer alternativen Konstruktion ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß das Dämpfungselement einen mit der viskosen Flüssigkeit gefüllten Zylinder aufweist und der sich von einer Mittelachse radial erstreckende Dämpfungskolben rotatorisch durch den Zylinderraum bewegbar ist, wobei der vom Dämpfungskolben überstrichende Zylinderraum über eine Trennwand geteilt ist und daß der Dämpfungskolben einen seine Mittelachse umschließenden, konzentrisch zum Zylinder angeordneten Hohlraum ausbildet, der den mit dem rheologischen Fluid gefüllten Vorratsraum ausbildet, in welchem der rotatorisch um die Mittelachse bewegliche Steuerkolben einen in einem radial verlaufenden Steg des Dämpfungskolbens längsverschieblich angeordneten Schieber zur Einstellung des freien Querschnitts der in dem Dämpfungskolben angebrachten Öffnung beaufschlagt.An alternative construction is after one Embodiment of the invention provided that the Damping element one with the viscous liquid filled cylinder and which is of a Radial damping pistons extend radially in the center axis is movable through the cylinder space, the Damping piston sweeping over a cylinder space Partition is divided and that the damping piston one enclosing its central axis, concentric to the cylinder arranged cavity forms the with the rheological fluid-filled storage space, in which of the rotatable about the central axis Control piston in a radially extending web of the Damping piston slider arranged longitudinally displaceable to set the free cross section of the in the Damping piston applied opening.

Alternativ zu dem als Flüssigkeitsdämpfer ausgebildeten Dämpfungselement ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß das weitere Dämpfungselement aus einer bei Einleitung der zu begrenzenden Kraft drehbaren, mit Außengewinde versehenen Welle und einer darauf mit zugehörigem Innengewinde drehbar angeordneten Nuß sowie einer federbelasteten Reibscheibe als Reibwiderstand für die Drehung der Nuß besteht und daß der Steuerkolben der in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Dämpfungselement angeordneten Regelungsbaugruppe die Krafteinwirkung der die Reibscheibe belastenden Federn bestimmt.As an alternative to the liquid damper Damping element is according to one embodiment Invention provided that the further damping element from a rotatable when the force to be limited is applied, with externally threaded shaft and one with associated internal thread rotatably arranged nut as well a spring-loaded friction disc as friction resistance for the rotation of the nut is there and that the spool of the in a common housing with the damping element arranged control module the force of the Springs stressing the friction disc.

Dabei ist zur Einstellung des Energieverzehrs des Dämpfungselementes vorgesehen, daß als Bestandteil der Regelungsbaugruppe ein der Aufnahme des rheologischen Fluids dienender Zylinder auf der Außenseite der Nuß bei Drehung der Nuß längsverschiebbar in dem Gehäuse angeordnet ist und der in dem Zylinder bewegliche Steuerkolben mittels einer an ihm angebrachten Kolbenstange gegen eine zwischen den Federn und der Reibscheibe verschiebbar angeordnete Platte abgestützt ist.It is to adjust the energy consumption of the Damping element provided that as part of Control assembly a the inclusion of the rheological Fluid serving cylinder on the outside of the nut Rotation of the nut is slidably disposed in the housing is and the control piston movable in the cylinder by means of a piston rod attached to it against one between the springs and the friction disc slidably arranged Plate is supported.

Im Hinblick auf die Auslegung des Energieverzehrs kann vorgesehen sein, daß auf der Außenverzahnung der Nuß eine Mehrzahl von Zylindern mit zugehörigem Steuerkolben und gegen die Platte abgestützten Kolbenstangen angeordnet ist.With regard to the design of energy consumption can be provided that the nut on the external teeth A plurality of cylinders with associated control piston and piston rods supported against the plate is arranged.

Als ein Ausführungsbeispiel für den Einsatz eines erfindungsgemäßen Dämpfungselementes bei einem Sicherheitssystem in Kraftfahrzeugen richtet sich die Erfindung auf einen Sicherheitsgurtaufroller als ein derartiges Sicherheitssystem, bei welchem die Gurtaufwickelwelle mit der Weile des Dämpfungselementes verbunden und dabei die Nuß fest auf der Welle angeordnet ist. Da somit die Drehung der Gurtaufwickelwelle in Gurtabzugsrichtung unmittelbar in eine Drehbewegung der Nuß umgesetzt wird, wird in gleicher Weise wie die Drehung der Nuß auch die Drehung der Gurtaufwickelwelle in Gurtauszugsrichtung abgedämpft. Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann dabei das Dämpfungselement seitlich des Gehäuses des Sicherheitsgurtaufrollers an die Gurtaufwickelwelle angeflanscht sein oder die Gurtaufwickelwelle ist zur Aufnahme des Dämpfungselementes hohl ausgebildet und das Dämpfungselement ist in die Gurtaufwickelwelle integriert und mit dieser in geeigneter Weise verbunden.As an embodiment for the use of a Damping element according to the invention in a Safety system in motor vehicles is aimed at Invention on a seat belt retractor as a security system in which the Belt take-up shaft with the time of the damping element connected and the nut is firmly arranged on the shaft is. Since the rotation of the belt winding shaft in Belt withdrawal direction immediately in a rotational movement of the nut is implemented in the same way as the rotation of the Also the rotation of the belt take-up shaft in Belt extension damped. According to examples the invention, the damping element laterally The seat belt retractor to the Belt take-up shaft flanged or the Belt take-up shaft is for receiving the damping element hollow and the damping element is in the Belt winding shaft integrated and with this in a suitable Way connected.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing reproduced, which are described below. It demonstrate:

Fig. 1 ein Kraftbegrenzungselement mit einem translatorisch arbeitenden Flüssigkeits dämpfer als Dämpfungselement im Schnitt bei hoch eingestelltem Energieverzehr, Fig. 1 is a force-limiting element with a translatory working liquid damper as a damping element on average adjusted high energy consumption,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 bei niedrig einge stelltem Energieverzehr, Fig. 2 shows the object of Fig. 1 stelltem at low energy consumption is,

Fig. 3 ein Kraftbegrenzungselement mit einem rotatorisch arbeitenden Flüssigkeitsdämpfer als Dämpfungs element im Querschnitt bei hoch eingestelltem Energieverzehr, Fig. 3 is a force-limiting element having a rotationally working fluid damper as a damping element in cross section for high energy consumption adjusted,

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 bei niedrig einge stelltem Energieverzehr, Fig. 4 shows the subject of FIG. 3 stelltem at low energy consumption is,

Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel des Kraft begrenzungselementes im Schnitt in einer Ausgangsstellung, Fig. 5 shows another embodiment of the force limiting element in cross-section in an initial position,

Fig. 6 den Gegenstand der Fig. 5 bei hoch einge stelltem Energieverzehr, Fig. 6 shows the subject of FIG. 5 stelltem in high energy consumption is,

Fig. 7 den Gegenstand der Fig. 5 bei niedrig einge stelltem Energieverzehr, Fig. 7 shows the subject of FIG. 5 at low stelltem is energy consumption,

Fig. 8 einen Sicherheitsgurtaufroller mit einem angeflanschten, entsprechend dem Ausführungs beispiel gemäß Fig. 5 bis 7 ausgebildeten Dämpfungselement. Fig. 8 is a seat belt retractor with a flanged, according to the embodiment example of FIGS. 5 to 7 formed damping element.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kraftbegrenzungselement besteht aus einem als Flüssigkeitsdämpfer ausgebildet translatorisch arbeitenden Dämpfungselement, welches von der auf der Basis eines magneto-rheologischen Fluids arbeitenden Regelungsbaugruppe gesteuert wird.The force limiting element shown in FIGS . 1 and 2 consists of a damping element, which is designed as a liquid damper and operates in a translatory manner, which is controlled by the control assembly, which works on the basis of a magneto-rheological fluid.

Im einzelnen besteht das Dämpfungselement aus einem Zylinder 10 mit einer Anschlußöse 11 zur Befestigung des Kraftbegrenzungselementes, wobei in dem Zylinder 10 ein Dämpfungskolben 12 angeordnet ist, dessen Kolbenstange 13 aus dem Zylinder 10 herausgeführt ist derart, daß die zu begrenzende Kraft an der Kolbenstange 13 angreift. Der von dem Kolben 12 überstrichene Zylinderraum 14 ist mit einer viskosen Flüssigkeit, beispielsweise einem geeigneten Öl oder einem Silikon gefüllt. Bei der infolge Kraftangriff bewirkten Ausziehbewegung der Kolbenstange 13 aus dem Zylinder 10 und der dadurch bewirkten Verschiebung des Dämpfungskolbens 12 durch den Zylinderraum 14 kann die viskose Flüssigkeit durch in dem Kolben 12 ausgebildete Öffnungen 15 hindurchströmen; der freie Querschnitt der Öffnungen 15 stellt dabei den Energieverzehr und damit die Dämpfungswirkung beim Ausziehen der Kolbenstange 13 aus dem Zylinder 10 ein.In particular, the damping element consists of a cylinder 10 with a connecting eye 11 for fastening the force-limiting element, wherein a damping piston 12 is arranged in the cylinder 10 , the piston rod 13 of which is guided out of the cylinder 10 in such a way that the force to be limited acts on the piston rod 13 . The cylinder space 14 covered by the piston 12 is filled with a viscous liquid, for example a suitable oil or a silicone. When caused due to pull-out force engagement of the piston rod 13 from the cylinder 10 and the shift caused thereby of the damping piston 12 through the cylinder space 14, the viscous fluid can flow through the piston 12 formed in openings 15; the free cross section of the openings 15 adjusts the energy consumption and thus the damping effect when the piston rod 13 is pulled out of the cylinder 10 .

Dämpfungskolben 12 und Kolbenstange 13 weisen eine Längsbohrung 16 auf, die in sich einen an dem Zylinder 10 befestigten Innenzylinder 17 derart aufnimmt, daß Dämpfungskolben 12 und Kolbenstange 13 auf dem Innenzylinder 17 geführt sind. In dem Innenzylinder 17 ist ein Steuerkolben 18 verschiebbar geführt, der mit einer Spule 19 zur Erzeugung eines magnetischen Feldes versehen ist. Der Zylinderraum 20 des Innenzylinders 10 dient als Vorratsraum für eine magneto-rheologische Flüssigkeit, deren Viskosität über die Einstellung des von der Spule 19 erzeugten magnetischen Feldes in der Umgebung der Spule veränderbar ist. Der Steuerkolben 18 ist mit einer zugeordneten Kolbenstange aus dem Innenzylinder 17 wie auch aus dem Zylinder 10 herausgeführt und trägt hier eine Kolbenplatte 21, die die Kolbenstange 13 des Dämpfungskolbens 12 in Durchbrechungen 22 durchgreift, so daß von der Kolbenplatte 21 ausgehende Regelstangen 23 in den Zylinderraum 14 des Zylinders 10 zurückgeführt sind und hier bis in die Öffnungen 15 im Dämpfungskolben 12 reichen. Die axiale Abmessung der Durchbrechungen 22 in Längsrichtung der Kolbenstange 13 ist dabei so gewählt, daß eine Relativverschiebung zwischen dem Dämpfungskolben 12 und der in ihrer jeweiligen Stellung von dem Steuerkolben 18 festgelegten Kolbenplatte 21 möglich ist. Eine sich zwischen der Kolbenplatte 21 und der Kolbenstange 13 abstützende Feder 25 spannt den Regelkolben 18 in dessen eine harte Dämpfung einstellende, in Fig. 1 dargestellte Stellung vor. Das Ausmaß dieser Relativverschiebung findet eine Entsprechung darin, daß die Regelstangen 23 in ihrem mit den Öffnungen 15 des Kolbens 12 zusammenwirkenden Endbereich einen Abschnitt sich stetig verändernden Querschnitts in Form einer eine stetige Steuerkante aufweisenden Einziehung 24 aufweisen dergestalt, daß die Abschnitte 24 der Regelstangen 23 bei entsprechender Relativverschiebung des Steuerkolbens 18 zum Dämpfungskolben 12 in die Öffnungen 15 des Dämpfungskolbens 12 eintreten und hier den freien Querschnitt für den Durchtritt der im Zylinderraum 14 befindlichen viskosen Flüssigkeit bei der Längsverschiebung des Dämpfungskolbens 12 im Zylinder 10 regeln.Damping piston 12 and piston rod 13 have a longitudinal bore 16 which receives an inner cylinder 17 fastened to the cylinder 10 such that damping piston 12 and piston rod 13 are guided on the inner cylinder 17 . In the inner cylinder 17 , a control piston 18 is slidably guided, which is provided with a coil 19 for generating a magnetic field. The cylinder space 20 of the inner cylinder 10 serves as a storage space for a magneto-rheological liquid, the viscosity of which can be changed in the vicinity of the coil by adjusting the magnetic field generated by the coil 19 . The control piston 18 is guided with an associated piston rod out of the inner cylinder 17 as well as out of the cylinder 10 and here carries a piston plate 21 which engages the piston rod 13 of the damping piston 12 in openings 22 , so that control rods 23 extending from the piston plate 21 into the cylinder chamber 14 of the cylinder 10 are returned and here extend into the openings 15 in the damping piston 12 . The axial dimension of the openings 22 in the longitudinal direction of the piston rod 13 is chosen so that a relative displacement between the damping piston 12 and the piston plate 21 fixed in its respective position by the control piston 18 is possible. A spring 25, which is supported between the piston plate 21 and the piston rod 13, biases the control piston 18 in its hard damping position shown in FIG. 1. The extent of this relative displacement corresponds to the fact that the control rods 23 have in their end region interacting with the openings 15 of the piston 12 a section of continuously changing cross-section in the form of a recess 24 having a constant control edge, such that the sections 24 of the control rods 23 Corresponding relative displacement of the control piston 18 to the damping piston 12 enter the openings 15 of the damping piston 12 and here regulate the free cross section for the passage of the viscous liquid in the cylinder chamber 14 during the longitudinal displacement of the damping piston 12 in the cylinder 10 .

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung für den Kraftangriff ist ein hoher Energieverzehr mit entsprechend harter Dämpfung der angreifenden Kraft deswegen gegeben, weil die Regelstangen 23 die Öffnungen 15 des Dämpfungskolbens 12 so weitgehend verschließen, daß nur ein geringer freier Querschnitt der Öffnungen 15 für den Durchtritt der viskosen Flüssigkeit bei der Bewegung des Dämpfungskolbens 12 in dem Zylinder 10 zur Verfügung steht. Ist während der Bewegung des Dämpfungskolbens 12 kein Magnetfeld in dem Zylinderraum 20, genauer im Bereich des Kolbens 18 wirksam, so folgt der Regelkolben 18 aufgrund seiner Kopplung über die Feder 25 an die Kolbenstange 23 der Bewegung des Dämpfungskolbens 12 und es findet keine Relativbewegung zwischen den Regelstangen 23 und dem Dämpfungskolben 12 statt. Damit verbleibt es auch bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Bauteile zueinander, welche die harte Dämpfung bewirkt.In the starting position shown in Fig. 1 for the force attack, a high energy consumption with correspondingly hard damping of the attacking force is given because the control rods 23 close the openings 15 of the damping piston 12 so far that only a small free cross section of the openings 15 for the Passage of the viscous liquid during the movement of the damping piston 12 in the cylinder 10 is available. If no magnetic field is active in the cylinder chamber 20 , more precisely in the area of the piston 18 , during the movement of the damping piston 12 , the control piston 18 follows the movement of the damping piston 12 via the spring 25 to the piston rod 23 and there is no relative movement between the Control rods 23 and the damping piston 12 instead. This means that the components shown in FIG. 1 remain in relation to one another, which causes the hard damping.

Soll nun eine Regelung der Dämpfung hin zu einer weicheren Dämpfungscharakteristik erfolgen, so wird das in dem Zylinderraum 20 befindliche magneto-rheologische Fluid im Bereich des Kolbens 18 mit einem Magnetfeld entsprechender Größe beaufschlagt und dadurch die Viskosität des Fluides örtlich erhöht. Sofern jetzt bei einer Verschiebung des Kolbens 18 das Fluid entweder durch Öffnungen (nicht dargestellt) im Kolben oder durch den Ringspalt zwischen Kolben-Zylinderfläche und Innenzylinder 17 hindurchtritt, ist dies nur mit einem erheblich höheren Strömungswiderstand möglich. Damit bleibt die Bewegung des Regelkolbens 18 und der daran gekoppelten Regelstangen 23 hinter der Bewegung des Dämpfungskolbens 12 zurück, so daß es zu einer die Feder 25 spannenden Relativbewegung des Dämpfungskolbens 12 gegenüber den Regelstangen 23 kommt, die die Regelstangen 23 mit ihrem Abschnitt 24 in die Öffnung 15 des Dämpfungskolbens 12 eintreten läßt. Aufgrund der hier ausgebildeten Einziehung wird der freie Querschnitt der Öffnungen 15 vergrößert und der Widerstand gegen die Durchströmung der Öffnungen 15 durch die viskose Flüssigkeit herabgesetzt und der Energieverzehr wird geringer. Am Ende des Regelungsvorganges stellt die Feder 25 den Regelkolben 18 in seine Ausgangsstellung zurück.If the damping characteristic is now to be controlled to achieve a softer damping characteristic, the magneto-rheological fluid located in the cylinder chamber 20 is acted upon in the area of the piston 18 with a magnetic field of a corresponding size, thereby locally increasing the viscosity of the fluid. If, when the piston 18 is displaced, the fluid either passes through openings (not shown) in the piston or through the annular gap between the piston-cylinder surface and the inner cylinder 17 , this is only possible with a considerably higher flow resistance. This leaves the movement of the control piston 18 and the control rods 23 coupled to it behind the movement of the damping piston 12 , so that there is a spring movement 25 exciting movement of the damping piston 12 with respect to the control rods 23 , which the control rods 23 with their section 24 into Opening 15 of the damping piston 12 can enter. Due to the constriction formed here, the free cross section of the openings 15 is increased and the resistance to the flow of openings 15 through the viscous liquid is reduced and the energy consumption is reduced. At the end of the control process, the spring 25 returns the control piston 18 to its starting position.

Die Dämpfungscharakteristik des Systems wird also durch die Auslegung der Kraft der Feder 25 und die Ausbildung des Verlaufs der den Abschnitt 24 bildenden Steuerkanten der Regelstangen 23 in Verbindung mit der Erzeugung eines Magnetfeldes entsprechender Größe zur Einstellung der Bewegung des Regelkolbens im einzelnen einstellbar.The damping characteristic of the system can thus be adjusted in detail by the design of the force of the spring 25 and the formation of the course of the control edges of the control rods 23 forming the section 24 in connection with the generation of a magnetic field of a suitable size for setting the movement of the control piston.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind vergleichbare Verhältnisse wie bei dem zu Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel insoweit vorhanden, als als Dämpfungselement wiederum ein mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllter Zylinder 10 vorgesehen ist. Der zugehörige Dämpfungskolben 26 ist nun aber in seiner Bewegung durch den Zylinderraum 14 rotatorisch ausgelegt, so daß die zu dämpfende Kraft an dem Dämpfungskolben 26 im Sinne von dessen Rotation angreift. Der Dämpfungskolben 26 besteht aus einem seine Mittelachse 28 ringartig unter Ausbildung eines Hohlraumes 27 als Vorratsraum für das magneto-rheologische Fluid umschließenden Wandung 50 sowie aus einem stegartigen Abschnitt 29, der bis an die Innenwand des Zylinders 10 reicht. Der insoweit gebildete Ringraum 51 des Zylinderraums ist durch eine Trennwand 30 unterteilt, um einen definierten Widerstand der in dem Ringraum 51 befindlichen viskosen Flüssigkeit gegen die Drehbewegung des Dämpfungskolbens 26 bzw. seines Steges 29 zu ermöglichen. Der Steg 29 des Dämpfungskolbens 26 hat eine Öffnung 31 zum Durchtritt der viskosen Flüssigkeit, wie beschrieben, wobei in dem Steg 29 ein Schieber 34 zur Einstellung des freien Querschnitts der Öffnung 31 im Dämpfungskolben 26 radial verschiebbar angeordnet ist. Der Schieber 34 weist eine Durchbrechung 52 mit entsprechender Steuerkante auf, die in eine Überdeckung mit der Öffnung 31 des Steges 29 des Dämpfungskolbens 26 einsteuerbar ist, so daß der freie Querschnitt der Öffnung 31 durch die Stellung des Schiebers 34 bestimmt ist. Der Schieber 34 ist durch eine Feder 53 in die aus Fig. 3 ersichtliche und die Öffnung 31 verschließende Stellung vorgespannt.In the exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 4, comparable conditions are present as in the exemplary embodiment described in FIGS. 1 and 2 insofar as a cylinder 10 filled with a viscous liquid is again provided as the damping element. The associated damping piston 26 is now designed to rotate in its movement through the cylinder chamber 14 , so that the force to be damped acts on the damping piston 26 in the sense of its rotation. The damping piston 26 consists of a ring 50 surrounding its central axis 28 , forming a cavity 27 as a storage space for the magneto-rheological fluid, and a web-like section 29 which extends as far as the inner wall of the cylinder 10 . The annular space 51 of the cylinder space formed in this way is divided by a partition 30 in order to enable a defined resistance of the viscous liquid located in the annular space 51 against the rotary movement of the damping piston 26 or its web 29 . The web 29 of the damping piston 26 has an opening 31 for the passage of the viscous liquid, as described, wherein a slide 34 for adjusting the free cross section of the opening 31 in the damping piston 26 is arranged radially displaceably in the web 29 . The slide 34 has an opening 52 with a corresponding control edge, which can be controlled in an overlap with the opening 31 of the web 29 of the damping piston 26 , so that the free cross section of the opening 31 is determined by the position of the slide 34 . The slide 34 is biased by a spring 53 into the position shown in FIG. 3 and closing the opening 31 .

Der Schieber 34 reicht bis in den mit dem magneto- rheologischen Fluid gefüllten Hohlraum 27 und wird hier von einem um die Mittelachse 28 drehbar angeordneten Steuerkolben 32 gesteuert, der ebenfalls in gleicher Weise wie der Dämpfungskolben 26 als rotativ arbeitender Kolben ausgebildet ist. In dem mit dem magneto-rheologischen Fluid gefüllten Hohlraum 27 befindet sich eine Trennwand mit Durchströmöffnung und mit einer Spule 33 zur Einstellung des erforderlichen magnetischen Feldes. The slide 34 extends into the cavity 27 filled with the magnetorheological fluid and is controlled here by a control piston 32 which can be rotated about the central axis 28 and which is likewise designed in the same way as the damping piston 26 as a rotary piston. In the cavity 27 filled with the magneto-rheological fluid there is a partition with a flow opening and with a coil 33 for setting the required magnetic field.

Wie zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 bereits im Grundsatz beschrieben, ist auch in der in Fig. 3 dargestellten Ausgangsstellung eine harte Dämpfungscharakteristik dadurch vorgegeben, daß die Öffnung 31 im Steg 29 des Dämpfungskolbens 12 durch den Schieber 34 verschlossen ist. Wird über die Spule 33 in dem Hohlraum 27 im Bereich der Trennwand kein Feld erzeugt und ist daher die Viskosität des überströmenden magneto-rheologischen Fluides niedrig, so dreht der Schieber 34 bei der Drehung des Dämpfungskolbens 26 um dessen Mittelachse 28 den Steuerkolben 32 mit, so daß der Schieber 34 in der in Fig. 1 dargestellten Lage verbleibt. Wird zur Regelung der Dämpfungscharakteristik ein magnetisches Feld von der Spule 33 erzeugt und erhöht sich dadurch örtlich die Viskosität des magneto-rheologischen Fluides, so wird der Drehbewegung des Steuerkolbens 32 ein Widerstand entgegengesetzt, der dazu führt, daß der Schieber 34 an der an dem Steuerkolben ausgebildeten Ablauffläche radial nach außen verschoben wird, bis seine Durchbrechung 52 in Deckung mit der Öffnung 31 im Dämpfungskolben 26 gebracht wird, in welcher Stellung ein niedriger Energieverzehr und damit ein weicherer Dämpfungseffekt gegeben ist.As already described in principle for the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, a hard damping characteristic is also predetermined in the initial position shown in FIG. 3 in that the opening 31 in the web 29 of the damping piston 12 is closed by the slide 34 . If no field is generated via the coil 33 in the cavity 27 in the region of the dividing wall and the viscosity of the overflowing magneto-rheological fluid is therefore low, the slide 34 rotates the control piston 32 when the damping piston 26 rotates about its central axis 28 , so that the slide 34 remains in the position shown in Fig. 1. If a magnetic field is generated by the coil 33 in order to regulate the damping characteristic and the viscosity of the magneto-rheological fluid thereby increases locally, the rotational movement of the control piston 32 is opposed to a resistance which leads to the slide 34 on the on the control piston trained drainage surface is moved radially outward until its opening 52 is brought into register with the opening 31 in the damping piston 26 , in which position there is a low energy consumption and thus a softer damping effect.

In den Fig. 5 bis 7 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem das Dämpfungselement als mechanisch arbeitender Dämpfer ausgebildet ist. Die zu dämpfende Kraft - in der Darstellung der Fig. 5 bis 7 nach links wirkend - greift bei diesem Ausführungsbeispiel an einer durch ein Gehäuse 37 zur Aufnahme des Dämpfungselementes wie der zugehörigen Regelungsbaugruppe hindurchgeführten Welle 35 an. Die Welle 35 ist mit einem eine entsprechend große Steigung aufweisenden Bewegungsgewinde versehen, so daß die als Zugkraft an der Welle 35 translatorisch angreifende zu begrenzende Kraft über das Bewegungsgewinde ein Drehmoment erzeugen kann. Dieser axialen Bewegung der Welle 35 wird im Sinne einer Kraftbegrenzung entgegengewirkt dadurch, daß innerhalb des Gehäuses 37 auf der Welle 35 mit zugehörigem Innengewinde eine Nuß 36 drehbar angeordnet ist. Die Nuß 36 liegt nach Art einer Reibkupplung gegen eine gehäusefeste Reibscheibe 38, die über eine in dem Gehäuse 37 angeordnete Platte 39 von Federn 40 beaufschlagt ist derart, daß die Reibscheibe 38 aufgrund der Beaufschlagung durch die Federn 40 der Drehung der Nuß 36 einen Widerstand entgegensetzt, der sich in einer Dämpfung der an der Welle 35 angreifenden Kraft äußert.In Figs. 5 to 7, an embodiment of the invention is shown in which the damping element is designed as a mechanically operating damper. The force to be damped - acting to the left in the illustration of FIGS. 5 to 7 - in this exemplary embodiment acts on a shaft 35 which is passed through a housing 37 for receiving the damping element such as the associated control assembly. The shaft 35 is provided with a correspondingly large pitch movement thread, so that the force to be limited acting as a pulling force on the shaft 35 can generate a torque via the movement thread. This axial movement of the shaft 35 is counteracted in the sense of a force limitation in that a nut 36 is rotatably arranged on the shaft 35 with the associated internal thread within the housing 37 . The nut 36 lies in the manner of a friction clutch against a housing-fixed friction disk 38 which is acted upon by springs 40 via a plate 39 arranged in the housing 37 in such a way that the friction disk 38 opposes the rotation of the nut 36 due to the action of the springs 40 , which manifests itself in a damping of the force acting on the shaft 35 .

Zur Regelung dieser Kraftbegrenzung sind auf dem äußeren Umfang der Nuß 36 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei auf der Basis einer magneto-rheologischen Flüssigkeit arbeitende Regelungsbaugruppen angeordnet, die mit ihren mit Außengewinde versehenen Zylindern 41 auf einem Außengewinde der Nuß 36 sitzen derart, daß eine Drehung der Nuß 36 zu einer translatorischen Bewegung der Zylinder 41 in dem Gehäuse 37 in Richtung auf die Reibscheibe 38 führt. In den mit dem magneto-rheologischen Fluid gefüllten Zylindern 41 sind mit einer zugeordneten Spule zusammengeschaltete Kolben 42 angeordnet, deren Kolbenstangen 43 aus dem Zylinder 41 herausgeführt sind und gegen die Platte 39 derart anliegen, daß sie bei der translatorischen Bewegung der Zylinder 41 in Abhängigkeit von ihrer sich ändernden Einschubstellung in den Zylinder 41 die Platte 39 entgegen der Kraft der Federn 40 verschieben und so die Reibscheibe 38 von der Federwirkung entlasten, so daß die Reibscheibe 38 der Drehung der Nuß 36 einen geringeren Widerstand entgegensetzt, womit ein geringerer Energieverzehr und eine weichere Dämpfung einhergeht. Wird bei der in Fig. 5 dargestellten Ausgangsstellung in die Welle 35 eine zu begrenzende Kraft eingeleitet, so ist die Welle 35 bestrebt sich zu drehen und damit auch die Nuß 36 in Drehung zu versetzen; die Drehung der Nuß 36 wird durch die Anlage der federbelasteten Reibscheibe 38 verhindert, bis ein voreingestelltes Kraftniveau überschritten ist, womit zunächst einmal eine harte Dämpfungscharakteristik eingestellt ist. Sofern bei einer bei Überschreiten der Kraft einsetzenden Drehung der Nuß 36 die Zylinder 41 axial in Richtung auf die Reibscheibe 38 verschoben werden, bleibt diese Verschiebung dann ohne Einfluß auf die Kraft der Federn 40, solange kein magnetisches Feld auf das in den Zylindern 41 befindliche magneto-rheologische Fluid einwirkt und daher sich der Kolben 42 leicht in den Zylinder 41 einschiebt. Damit verbleibt es weiterhin bei der harten Dämpfungscharakteristik.In order to regulate this force limitation, on the outer circumference of the nut 36 in the exemplary embodiment shown, two control assemblies are arranged which operate on the basis of a magneto-rheological fluid and which, with their cylinders 41 provided with external threads, sit on an external thread of the nut 36 in such a way that a rotation of the Nut 36 leads to a translatory movement of the cylinders 41 in the housing 37 in the direction of the friction disk 38 . In the cylinders 41 filled with the magneto-rheological fluid interconnected pistons 42 are arranged with an associated coil, the piston rods 43 of which are led out of the cylinder 41 and bear against the plate 39 in such a way that they depend on the translatory movement of the cylinders 41 their changing insertion position in the cylinder 41 move the plate 39 against the force of the springs 40 and so relieve the friction disc 38 of the spring action, so that the friction disc 38 opposes the rotation of the nut 36 with less resistance, thus lower energy consumption and softer Damping goes hand in hand. If a force to be limited is introduced into the shaft 35 in the starting position shown in FIG. 5, the shaft 35 tends to rotate and thus also to set the nut 36 in rotation; the rotation of the nut 36 is prevented by the contact of the spring-loaded friction disk 38 until a preset force level is exceeded, which initially sets a hard damping characteristic. If the cylinder 41 is displaced axially in the direction of the friction disk 38 when the rotation of the nut 36 is exceeded, this displacement then has no influence on the force of the springs 40 , as long as no magnetic field is present on the magneto located in the cylinders 41 -rheological fluid acts and therefore the piston 42 easily slides into the cylinder 41 . This means that the hard damping characteristics remain.

Um eine weichere Dämpfung einzustellen, wird ein magnetisches Feld erzeugt, wodurch das in den Zylindern 41 befindliche magneto-rheologische Fluid nun der Einschubbewegung der Kolben 42 einen größeren Widerstand entgegensetzt, so daß bei der axialen Verschiebung der Zylinder 41 die Kolbenstangen 43 auf die Platte 39 drücken und damit die Reibscheibe 38 von der Einwirkung der Federn 40 entlasten. Damit ist die Reibung zwischen der Nuß 36 und der Reibscheibe 38 herabgesetzt, was mit einem geringeren Energieverzehr einhergeht. In order to set a softer damping, a magnetic field is generated, as a result of which the magneto-rheological fluid located in the cylinders 41 now opposes the insertion movement of the pistons 42 with a greater resistance, so that the piston rods 43 on the plate 39 when the cylinders 41 are axially displaced press and thus relieve the friction disc 38 of the action of the springs 40 . So that the friction between the nut 36 and the friction disc 38 is reduced, which is associated with a lower energy consumption.

In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung eines in Entsprechung zu dem in Fig. 5 beschriebenen Dämpfungselement ausgeführten Dämpfungselementes in Verbindung mit einem Sicherheitsgurtaufroller 60 als Sicherheitssystem in Kraftfahrzeugen dargestellt, bei welchem die nicht im einzelnen dargestellte Gurtaufwickelwelle für das Gurtband 62 fest mit der Welle 35 des zu Fig. 5 bis 7 bereits erläuterten Dämpfungselementes verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das betreffende Dämpfungselement seitlich an das Gehäuse 61 des Sicherheitsgurtaufrollers 60 angesetzt. Wie nicht weiter dargestellt, kann das Dämpfungselement aber auch in das Innere einer hohl ausgebildeten Gurtaufwickelwelle integriert sein. FIG. 8 shows an exemplary embodiment for the arrangement of a damping element designed in accordance with the damping element described in FIG. 5 in connection with a seat belt retractor 60 as a safety system in motor vehicles, in which the belt winding shaft (not shown in detail) for the webbing 62 is firmly attached to the Shaft 35 of the damping element already explained for FIGS. 5 to 7 is connected. In the illustrated embodiment, the damping element in question is attached laterally to the housing 61 of the seat belt retractor 60 . As not shown, the damping element can also be integrated into the interior of a hollow belt winding shaft.

Bei Einsatz des gemäß Fig. 5 bis 7 aufgebauten Dämpfungselementes zur Kraftbegrenzung bei der Drehung einer durch den am Sicherheitsgurtaufroller ausgebildeten Verriegelungsmechanismus in bekannter Weise blockierten Gurtaufwickelwelle in Abwickelrichtung des Gurtbandes 62 ist es nicht erforderlich, die Nuß 36 drehbar auf der Welle 35 anzuordnen, vielmehr ist die Nuß 36 fest mit der Welle 35 verbunden, so daß die Drehung der Gurtaufwickelwelle in Abwickelrichtung des Gurtbandes 62 in eine gleichsinnige Drehung der Nuß 36 umgesetzt wird. Diese Drehbewegung der Nuß 36 und damit die gleichsinnige Drehbewegung der Gurtaufwickelwelle wird dabei durch die in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Baugruppen gedämpft, wie dies zu dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Dämpfungselementes im einzelnen erläutert ist. When using the damping element constructed according to FIGS. 5 to 7 to limit the force when rotating a belt take-up shaft blocked in a known manner by the locking mechanism designed on the seat belt retractor in the unwinding direction of the belt strap 62 , it is not necessary to arrange the nut 36 rotatably on the shaft 35 ; the nut 36 is fixedly connected to the shaft 35 so that the rotation of the belt winding shaft in the unwinding direction of the webbing 62 is converted into a rotation of the nut 36 in the same direction. This rotational movement of the nut 36 and thus the same sense rotational movement of the belt winding shaft is thereby as shown by in Figs. 5 attenuated to 7 shown assemblies to that shown in Fig. 5 explained to 7 illustrated embodiment of a damping element in detail.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, the claims, the summary and the drawing disclosed features The subject matter of these documents can be used individually as well in any combination with each other for the Realization of the invention in its various Embodiments may be essential.

Claims

1. A force limiting element designed as a damping device, in particular as a component of a safety system in motor vehicles, with a storage space filled with a rheological fluid (ERF / MRF) and with a piston moved through the storage space when the force to be limited is introduced, an electric field or magnetic field Adjustable strength for adjusting the viscosity of the rheological fluid and thus the energy consumption during the movement of the piston through the storage space can be generated, characterized in that the storage space ( 20 , 27 , 41 ) and pistons ( 18 , 32 ) filled with the rheological fluid , 42 ) existing assembly as a control assembly with a further damping element ( 10 , 12 ; 10 , 26 ; 35 , 36 ) is interconnected such that the position of the piston ( 18 , 32 , 42 ) in the storage space ( 20 , 27 , 41 ) as control piston the energy consumption of the damping element ( 10 , 12 ; 10 , 26 ; 35 , 36 ) and the force to be limited acts on the damping element ( 10 , 12 ; 10 , 26 ; 35 , 36 ).

2. Force limiting element according to claim 1, characterized characterized in that the interconnection of Control assembly and damping element such is set up that when the control module is de-energized Damping element has the maximum energy consumption.

3. Force limiting element according to claim 1 or 2, characterized in that the further damping element ( 10 , 12 ) is designed as a liquid damper with a damping piston ( 12 , 26 ) moved when a force is applied by a viscous liquid and the force to be limited on the damping piston ( 12 , 26 ) and that the control piston ( 18 , 32 ) of the control assembly is coupled to the damping piston ( 12 , 26 ).

4. Force limiting element according to claim 3, characterized characterized in that the viscous liquid from a suitable oil.

5. Force limiting element according to claim 3, characterized characterized in that the viscous liquid from a There is silicone.

6. Force limiting element according to one of claims 3 to 5, characterized in that the damping piston ( 12 , 26 ) moving through the viscous liquid located in a closed chamber ( 14 ) has a flow path (opening 15 , 31 ) for the viscous liquid to pass through comprising of the forward movement of the damping piston (12, 26) acted upon part of the chamber (14) into the backward movement of the damping piston (12, 26) formed part of the chamber (14).

7. Force limiting element according to claim 6, characterized in that the free cross section of the flow path (opening 15 ) located in the damping piston ( 12 , 26 ) is adjustable via a control member ( 23 , 34 ) determined by its position in the position of the control piston ( 18 , 32 ) .

8. Force limiting element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the damping element has a cylinder filled with the viscous liquid ( 10 ) and the at least one opening ( 15 ) as a flow path having damping pistons ( 12 ) translationally through the cylinder space ( 14 ) is movable and that a cylindrically designed storage space ( 20 ) filled with the rheological fluid is arranged inside the cylinder ( 10 ) of the damping element and the control piston ( 18 ) with a control rod ( 23 ) connected to it is in the opening ( 15 ) of the damping piston ( 12 ) is sufficient and the control rod ( 23 ) in its area engaging in the opening ( 15 ) of the damping piston ( 12 ) has a section ( 24 ) with a cross-section that changes continuously over the engagement area.

9. force limiting element according to claim 8, characterized in that the damping piston ( 12 ) relative to the control piston ( 18 ) with control rod ( 23 ) is relatively movable and control piston ( 18 ) with control rod ( 23 ) and damping piston ( 12 ) via a spring ( 25 ) are coupled together.

10. Force limiting element according to claim 8 or 9, characterized in that over the circumference of the damping piston ( 12 ) distributed a plurality of openings ( 15 ) and associated with this a plurality of control rods ( 23 ) connected to the control piston ( 18 ) is provided.

11. Force limiting element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the damping element has a cylinder ( 10 ) filled with the viscous liquid and the damping piston ( 26 ) extending radially from a central axis ( 28 ) rotates through the cylinder space ( 14 ). is movable, the cylinder chamber ( 14 ) sweeping over the damping piston ( 26 ) being divided by a partition ( 30 ) and the damping piston ( 26 ) being a cavity ( 27 ) surrounding its central axis ( 28 ) and being concentric with the cylinder ( 10 ) forms the storage space filled with the rheological fluid, in which the control piston ( 32 ), which is rotatable about the central axis ( 28 ), has a slide ( 34 ) arranged in a radially extending web ( 29 ) of the damping piston ( 26 ) to adjust the free cross section of the in the damping piston ( 26 ) provided opening ( 31 ).

12. Force limiting element according to claim 1 or 2, characterized in that the further damping element from a rotatable upon introduction of the force to be limited, provided with an external thread shaft ( 35 ) and a rotatable nut ( 36 ) arranged thereon with an associated internal thread and a spring-loaded friction disc ( 38 ) as frictional resistance for the rotation of the nut ( 36 ) and that the control piston ( 42 ) of the control assembly arranged in a common housing ( 37 ) with the damping element ( 35 , 36 ) withstands the force of the springs ( 40 ) loading the friction disc ( 38 ) ) certainly.

13. A force limiting element according to claim 12, characterized in that as part of the control assembly, a cylinder ( 41 ) for receiving the rheological fluid is arranged on the outside of the nut ( 36 ) when the nut ( 36 ) rotates in the housing ( 37 ) and the control piston ( 42 ) movable in the cylinder ( 41 ) is supported by means of a piston rod ( 43 ) attached to it against a plate ( 39 ) which is arranged displaceably between the springs ( 40 ) and the friction disc ( 38 ).

14. Force limiting element according to claim 12 or 13, characterized in that on the external teeth of the nut ( 36 ) a plurality of cylinders ( 41 ) with associated control piston ( 42 ) and against the plate ( 39 ) supported piston rods ( 43 ) is arranged.

15. A seat belt retractor with a belt winding shaft and with a damping element designed according to one of claims 12 to 14, in which the belt winding shaft is connected to the shaft ( 35 ) and the nut ( 36 ) is fixedly arranged on the shaft ( 35 ).

16. The seat belt retractor according to claim 15, wherein the damping element is flanged to the side of the housing ( 61 ) of the seat belt retractor ( 60 ) on the belt winding shaft.

17. The seat belt retractor according to claim 15, wherein the damping element in the for receiving the Damping element hollow belt winding shaft is integrated.