CN101272937B - 座椅安全带自动伸缩器 - Google Patents

Abstract

一种尤其适合用在自适应安全带系统中的座椅安全带自动伸缩器(10)，包括可旋转的安全带卷筒(14)、可以不可相对转动地与所述安全带卷筒(14)相连接的旋转元件(18)以及执行器(32；72)，该执行器(32；72)产生操纵力并且作用于至少一个摩擦元件(22、22’)，用于使所述摩擦元件(22、22’)与所述可以不可相对转动地与所述安全带卷筒(14)相连接的旋转元件(18)相啮合，以便对所述安全带卷筒(14)的旋转运动进行制动。在所述执行器(32；72)和旋转元件(18)之间布置了用于对由所述执行器(32；72)产生的操纵力进行自行增力的装置。

Description

座椅安全带自动伸缩器

技术领域

本发明涉及一种尤其适合用在自适应安全带系统中的座椅安全带自动伸缩器。

背景技术

传统的用于前排座椅的三(固定)点-安全带系统通常具有一个下面的固定点，该固定点在座椅下方处于汽车的B柱的区域中。安全带从这个固定点经过汽车乘客的骨盆穿引到安装在中心托架上的安全带锁处。该安全带继续经过乘客的胸膛导引到在B柱上与乘客颈部齐高的转向点，随后基本上平行地在B柱的内侧通往具有闭锁系统的安全带卷筒处，所述闭锁系统可以用不同的方式方法来构成。

预碰撞-附加系统如安全带拉紧器可以在碰撞之前拉紧安全带，用于扩大制动时间和乘客的相对制动距离。安全带拉紧系统通常处于安全带锁处或者安全带卷筒处。技术上的实施方式可以分为两类：可逆转和不可逆转的系统。不可逆转的系统仅可使用一次，其中所述不可逆转的系统的最为广泛使用的形式用烟火技术来驱动。在触发安全带拉紧器时拉紧安全带，从而将汽车乘客拉到最佳的乘坐位置中并且而后使安全带绷紧地贴靠在身体上。

在碰撞情况下，在当前系统上，通过一种机构要么以机械方式比如通过棘爪装置、离心力装置或者惯性装置，要么以电子方式通过控制单元比如在对加速度传感器的相应信号作出响应时来接通所述闭锁系统。

此外，为了预防因所述安全带系统引起的伤害，通常设置安全带力限制器，该安全带力限制器限制比如因扭力杆自预先确定的安全带力起发生的变形由所述安全带施加到汽车乘客上的力作用。在触发所述闭锁系统之后，通过所述扭力杆来导引安全带系统中的能流，所述扭力杆如前文所提到的一样自预先确定的安全带负荷起发生变形，并且由此限制由安全带施加到汽车乘客上的力作用。

在大多数目前公开的安全带系统上，相应地确定了一个安全带力水平，自该安全带力水平起扭力杆就可以变形并且由此可以限制安全带力。一些系统在两个不同的安全带力水平之间实现一次性的机械切换。但在所有的系统上都存在早在设计系统时比如通过所述扭力杆的相应的设计来确定用于扭力杆变形的安全带力水平这样的必要性。在此，通常要动用针对汽车乘客的身高和重量、乘坐位置、行驶状况或者说碰撞状况等的平均值和/或经验值。

因此存在着这样的可能性，即比如在汽车乘客个子很小、体重很轻时，在碰撞情况下没有达到用于所述扭力杆足够变形的安全带力水平。这就会导致伤害风险增加。而相反在汽车乘客个子很高、体重很大时，由所述安全带力限制引起的、对安全带系统的制动作用则可能不足，从而存在着这样的可能性，即这位乘客在碰撞时可能在安全气囊中的冲入程度太深。

除此以外，这些系统没有能力对其它参数比如汽车乘客的错误位置(“out of position”)的变化或者对特殊的行驶状况或者说碰撞状况作出反应，所述特殊的行驶状况或者说碰撞状况的特征可能比如在于特定的行驶速度、特定的碰撞脉冲以及当时的环境状况。

因此存在着对一种自适应安全带系统的需求，在所述安全带系统上，在碰撞情况下由安全带施加到汽车乘客上的力作用以及该汽车乘客的运动可以根据在碰撞时刻乘客所特有的、汽车所特有的以及状况所特有的参数进行单独的控制。

发明内容

因此，本发明的任务是，说明一种适合用在所述自适应安全带系统中的、结构紧凑的座椅安全带自动伸缩器。

为解决该任务，按本发明的座椅安全带自动伸缩器具有可旋转的安全带卷筒、可以不可相对转动地与所述安全带卷筒相连接的旋转元件和执行器。所述旋转元件可以比如持久地不可相对转动地与所述安全带卷筒的轴相连接，使得所述旋转元件始终与所述安全带卷筒一起围绕着共同的旋转轴线旋转。但是作为替代方案，也可以设置一种合适的机构比如棘爪机构，该机构仅仅在需要时也就是在期望对所述安全带卷筒的旋转运动进行制动时才将旋转元件不可相对转动地与所述安全带卷筒相连接。最后所述旋转元件也可以与所述安全带卷筒集成在一起并且比如用作所述安全带卷筒的侧壁。按本发明的座椅安全带自动伸缩器的执行器产生一个操纵力并且作用于至少一个摩擦元件，用于使该摩擦元件与可以不可相对转动地与所述安全带卷筒相连接的旋转元件相啮合，以便对所述安全带卷筒的旋转运动进行制动。由于所述执行器通过所述摩擦元件和旋转元件向所述安全带卷筒施加一个制动力，所以阻止了卷绕在安全带卷筒上的安全带从该安全带卷筒上退卷。在所述执行器和旋转元件之间布置了用于对由所述执行器产生的操纵力进行自行增力的装置。通过所述的自行增力装置，可以显著减小由所述执行器为获得所期望的制动作用而施加的操纵力。由此可以使用结构紧凑的、重量较轻的执行器。按本发明的座椅安全带自动伸缩器由此具有足够小的体积，以便能够安装在现代汽车中的通常极受限制的安装空间中，比如安装在汽车的B柱或C柱中。

按本发明的座椅安全带自动伸缩器的执行器优选与电子控制单元相连接，所述控制单元设置用于依赖于乘客所特有的、汽车所特有的和/或状况所特有的参数来控制和/或调节所述执行器，以便对所述安全带卷筒的旋转运动进行相应的制动。所述乘客所特有的、汽车所特有的和/或状况所特有的参数可以借助于相应的传感器比如碰撞传感器、间距和接触传感器、雷达传感器、环境识别传感器、乘坐位置和座椅位置识别传感器、加速度传感器、离心力传感器、用于检测乘客体重和/或乘客位置的传感器等来检测。在此，当然也可以动用本来就在汽车中存在的、比如用于对制动系统进行控制的传感器。这些传感器可以比如通过总线系统与所述电子控制单元相连接。由于依赖于所述乘客所特有的、汽车所特有的和/或状况所特有的参数来控制所述执行器，所以同样依赖于这些参数来制动所述安全带卷筒的旋转运动并且由此制动安全带从安全带卷筒上的退卷运动。由此能够使通过所述安全带作用到汽车乘客上的力单独地与由所述传感器检测到的乘客所特有的、汽车所特有的和/或状况所特有的参数相匹配。设有按本发明的座椅安全带自动伸缩器的安全带系统由此保证与传统的系统相比更高的被动安全性。

在按本发明的座椅安全带自动伸缩器的一种优选的实施方式中，所述自行增力装置包括第一支撑件和第二支撑件。所述第一支撑件载有至少一个第一增力元件并且所述第二支撑件载有至少一个第二增力元件。所述第一支撑件和第二支撑件优选由于由所述执行器产生的操纵力可相对于彼此进行扭转。换句话说，所述执行器与所述自行增力装置共同作用，从而由其产生的操纵力使所述第一支撑件和第二支撑件相对于彼此扭转。优选布置多个第一和第二增力元件，它们围绕着所述第一支撑件和/或第二支撑件的旋转轴线旋转对称地布置。所述第一支撑件和/或第二支撑件可以围绕着所述旋转元件的旋转轴线扭转。如果所述旋转元件如上所述不可相对转动地与所述安全带卷筒的轴相连接，那么所述安全带卷筒、旋转元件以及所述第一支撑件和/或第二支撑件由此优选彼此同轴布置。

所述第一增力元件可以比如构造为楔形部件的形式，并且优选包括倾斜的、具有楔块倾斜角α的楔面，该楔面滑动地或者滚动地支撑在所述第二增力元件上。比如，所述第一增力元件安装在所述第一支撑件上。但是所述倾斜的楔面也可以直接设置在所述第一支撑件或者设置在与所述第一支撑件相连接的、但本身未构造为楔形的部件上。所述第二增力元件为支撑所述第一增力元件的倾斜的楔面可以同样包括与所述第一增力元件的楔面对置的倾斜的楔面或者栓。

作为替代方案，所述第一增力元件和第二增力元件也可以构成球体/斜坡-装置。在所述球体/斜坡-装置上，所述第一增力元件的倾斜的楔面优选由倾斜的、具有楔块倾斜角α的表面构成，该表面设置在所述第一支撑件或者与所述第一支撑件相连接的部件上。所述倾斜的楔面形成用于导引球体或辊子的轨道，使得所述倾斜的楔面滚动地支撑在所述构成第二增力元件的球体或辊子上。优选所述球体/斜坡-装置具有多个倾斜的楔面，所述楔面为形成一个或多个球头座圈而围绕着所述第一支撑件的旋转轴线旋转对称地抵靠在所述第一支撑件或与该第一支撑件相连接的部件上。在所述的旋转对称的装置上，优选要么将球体要么将构造为锥形的辊子用作第二增力元件。

如果所述第一支撑件和第二支撑件由于由所述执行器产生的操纵力而相对于彼此扭转，那么所述第一增力元件的倾斜的楔面比如碰到所述第二增力元件的与所述第一增力元件的倾斜的楔面对置的倾斜的楔面。由此获得一种依赖于所述第一增力元件的倾斜的楔面的楔块倾斜角α的自行增力作用。

在按本发明的座椅安全带自动伸缩器的另一种作为替代方案的实施方式中，所述第一增力元件构造为设置在所述第一支撑件上的螺纹的形式。所述第二增力元件优选是与所述设置在第一支撑件上的螺纹共同作用的螺杆。所述螺杆可以比如构造为空心圆柱形的并且被所述安全带卷筒的轴从中穿过。如果所述第一支撑件和第二支撑件相对于此扭转，那就通过所述设置在第一支撑件上的螺纹与所述螺杆的共同作用来获得一种依赖于螺杆螺距的自行增力作用。

可以如此确定所述楔块倾斜角度α或者螺杆螺距，使得借助于所述执行器导入所述自行增力装置中的输入力不依赖于在所述至少一个摩擦元件和所述旋转元件之间的变化的摩擦系数关于所述旋转元件的旋转方向始终为正。在这个方面涉及一种挤压装置，因为通过所述楔块倾斜角度α或者说螺杆螺距的选择仅仅如此确定所述自行增力的尺度大小，从而不依赖于所述变化的摩擦系数在所述装置的所有工作状态中都必须向所述倾斜的楔面或者说螺杆施加一个压力，以便得到所期望的摩擦力。在这种情况下由所述执行器施加所述压力。

但是作为替代方案，也可以如此选择所述楔块倾斜角度α或者说螺杆螺距，使得借助于执行器导入所述自行增力装置中的输入力不依赖于在所述至少一个摩擦元件和旋转元件之间的变化的摩擦系数也关于所述旋转元件的旋转方向始终为负。与上面解释的挤压装置相反，在始终为负的输入力的情况下涉及一种牵引装置，也就是说在所述装置的每种工作状态中，总是必须将一个拉力施加到所述楔面或者说螺杆上，用于获得所期望的摩擦力。所述牵引装置可以通过相对于挤压装置更小的楔块倾斜角α的选择或者说相对于挤压装置更小的螺杆螺距的选择来实现。

但是在按本发明的座椅安全带自动伸缩器的一种特别优选的实施方式中，如此选择所述楔块倾斜角α或者说螺杆螺距，使得所述由第一和第二增力元件构成的装置在一种最佳的(通常最为经常出现的)工作状态中位于在挤压装置和牵引装置之间的过渡点的附近。在所述过渡点的附近，由所述执行器施加的输入力几乎为零。由于摩擦系数比如根据温度而变化，来调节挤压装置或牵引装置。

优选所述第二支撑件为位置固定的。相反，所述第一支撑件则优选可以与所述执行器相连接，用于使所述第一支撑件相对于第二支撑件扭转。由此在一种这样的装置上，使所述第一增力元件相对于第二增力元件运动。所述第一支撑件可以不依赖于按本发明的座椅安全带自动伸缩器的工作状态始终直接或间接地通过传动装置与所述第一支撑件相连接。但是也可以设想，设置一种合适的机构，该机构仅仅在需要时也就是说在碰撞情况下使所述执行器直接或者间接地通过传动装置与所述第一支撑件相连接。

关于所述执行器的结构，在按本发明的座椅安全带自动伸缩器上可以设想不同的方案。按照第一实施方式，所述执行器构造为旋转的电机的形式。所述执行器可以比如与传动装置相连接。可能的传动装置比如是齿轮传动装置，或者作为替代方案为实现更高的传动比可以是蜗轮蜗杆传动装置。通过所述传动装置，可以将比如与齿轮或蜗杆相连接的电动机轴的旋转运动比如传递给所述第一支撑件，用于使所述第一支撑件相对于所述第二支撑件扭转。所述第一支撑件优选设有齿部，比如外齿部，该齿部与和所述执行器相连接的齿轮或者与和所述执行器相连接的蜗杆共同作用。

在按本发明的座椅安全带自动伸缩器的一种作为替代方案的实施方式中，所述执行器构造为直接驱动装置的形式。直接驱动装置这个概念在此是指一种驱动装置，该驱动装置在没有中间连接传动装置的情况下通过所述自行增力装置作用于所述至少一个摩擦元件。所述直接驱动装置可以比如借助于具有定子线圈和包括磁性材料的转子的直线电动机来实现。优选所述定子线圈环形环绕着所述有待扭转的部件也就是比如所述第一支撑件的旋转轴线地布置并且固定在所述第二支撑件的与所述旋转元件基本上平行的区段上。所述转子可以比如固定在第一支撑件上，从而在激活所述没有中间连接传动装置的直接驱动装置的情况下可以将所述第一支撑件置于旋转运动中，也就是说可以使其相对于所述第二支撑件进行扭转。

此外，最后可以将所述执行器构造为压电驱动装置的形式，因为由所述驱动装置生产的调节力可以通过所述自行增力装置得到足够增强，用于保证对所述安全带卷筒的旋转运动得到所期望的制动。所有优选的执行器的突出之处在于其良好的可调节性以及尤其很高的动态性。由此所述由相应的执行器产生的操纵力在碰撞情况下尤其可以很好与乘客所特有的、汽车所特有的和/或状况所特有的参数相匹配。

在按本发明的座椅安全带自动伸缩器的一种优选的实施方式中，所述执行器关于安全带卷筒在径向外面与所述安全带卷筒基本上相邻地定位。在这方面，“基本上相邻”这个说法意味着，所述执行器可以紧邻所述安全带卷筒定位。但是作为替代方案也可以布置其它的部件，比如用于在安全带卷筒和执行器之间对该执行器进行支撑的外壳件。

此外，可以使所述执行器关于所述旋转元件在径向外面与所述旋转元件基本上相邻地定位。比如所述执行器可以固定在所述第二支撑件的基本上平行于所述安全带卷筒的轴围绕着所述旋转元件延伸的区段上。“基本上相邻”这个说法也意味着，所述执行器可以紧邻所述旋转元件进行定位。但也可以布置其它的部件，比如上面提到的所述第二支撑件的区段，用于在旋转元件和执行器之间对执行器进行支撑。

最后，所述执行器也可以在所述旋转元件的背向安全带卷筒的一侧上与所述旋转元件基本上相邻地定位。如上面所解释的一样，应该用“基本上相邻”这个说法来表示，所述执行器尽管可以紧邻所述旋转元件进行定位，但也可以设想，在所述旋转元件和执行器之间布置其它部件。通过所述执行器的位置的变化，可以使按本发明的座椅安全带自动伸缩器特别理想地与在不同车型中的特殊安装要求相匹配。

所述第一支撑件优选可沿其旋转轴线的方向移动地得到支承。因此，在操纵所述执行器时，所述第一支撑件借助于通过所述第一和第二增力元件导入所述第一支撑件中的、平行于所述第一支撑件的旋转轴线定向的力在轴向上朝所述旋转元件的方向移动。为支承所述第一支撑件，可以比如使用滑动轴承。作为替代方案，所述第一支撑件的轴向运动也可以通过设置在所述第一支撑件上的螺纹与位置固定的螺杆的共同作用来控制。所述第一支撑件可以在朝向所述旋转元件的并且基本上平行于所述旋转元件延伸的表面上载有至少一个第一摩擦元件。这个第一摩擦元件在所述第一支撑件沿轴向方向移动时被压向所述旋转元件，并且由此一旦在所述安全带卷筒和所述旋转元件之间存在不可相对转动的连接时就对所述安全带卷筒的旋转运动进行制动。显而易见，也可以将多个比如围绕着所述旋转元件的旋转轴线旋转对称地布置的摩擦元件固定在所述第一支撑件上。

在按本发明的座椅安全带自动伸缩器的一种特别优选的实施方式中，所述旋转元件可沿其旋转轴线的方向移动地得到支承。所述旋转元件可以不可相对转动地与所述安全带卷筒的轴相连接，该轴比如可以浮动地得到支承。在一种所述的装置上，如果在操纵所述执行器时所述安装在第一支撑件上的第一摩擦元件朝所述旋转元件挤压时，那么所述旋转元件与所述第一支撑件一起沿轴向方向移动。

至少一个第二摩擦元件可以安装在所述第二支撑件的朝向所述旋转元件的并且基本上平行于所述旋转元件延伸的表面上。在一种所述的装置上，在操纵所述执行器并且由此使所述第一支撑件轴向移动时，所述可轴向移动地得到支承的旋转元件同样轴向移动并且朝所述至少一个第二摩擦元件挤压。显而易见，也可以布置多个第二摩擦元件，这些第二摩擦元件可以比如围绕着所述旋转元件的旋转轴线旋转对称地安装在所述第二支撑件上。

为了对在所述第一和第二支撑件之间的间距进行调节，按本发明的座椅安全带自动伸缩器的一种优选的实施方式包括复位弹簧。该复位弹簧则具有第一和第二端部，其中所述复位弹簧的端部优选支撑在所述第一支撑件或者说第二支撑件上。

为确定所述可轴向移动地得到支承的旋转元件相对于所述第一和第二支撑件的静止位置，可以布置至少一个间隔元件。比如第一间隔元件由第一弹簧构成并且确定在所述第一支撑件和所述旋转元件之间的间距。可以设置同样构造为弹簧形式的第二间隔元件用于确定在所述旋转元件和第二支撑件之间的间距。

通过所述复位弹簧和间隔元件来防止在未操纵所述执行器时所述旋转元件在所述至少一个摩擦元件上滑过。换句话说，所述复位弹簧和间隔元件能够在所述旋转元件和所述至少一个摩擦元件之间调节出所期望的气隙。在操纵所述执行器时，所述至少一个间隔元件被压缩，使得所述第一支撑件和必要时所述旋转元件可以克服所述复位弹簧的力沿轴向方向移动，用于使所述至少一个摩擦元件抵靠在所述旋转元件上。

在按本发明的座椅安全带自动伸缩器的一种优选的实施方式中，所述自行增力装置包括弹簧元件，该弹簧元件设置用于将沿所述第一支撑件的周向定向的力施加到所述第一支撑件上。一种所述的弹簧元件可以比如构造为螺旋弹簧的形式，该螺旋弹簧的端部固定在所述第一支撑件或者说位置固定的部件比如所述第二支撑件上。通过一种所述的弹簧元件，可以使由在操纵所述执行器时导入的法向力及在所述旋转元件上产生的摩擦力产生的合力改变其方向及其数值。原则上，所述合力的方向和数值取决于所述楔块倾斜角度α或者说螺杆螺距以及所述至少一个摩擦元件的摩擦系数。为了获得所述自行增力装置的最佳的作用，所述合力应该垂直于由所述楔块倾斜角度α确定的倾斜的楔面定向或者说垂直于由所述螺杆螺距确定的倾斜的螺杆表面定向。因为通过所述弹簧元件可以影响所述合力的方向及数值，所以该弹簧元件能够对所述楔块倾斜角度α或者说螺杆螺距及所述至少一个摩擦元件的摩擦系数与在对所述合力的影响方面最佳的数值之间的偏差进行补偿。由此在制造按本发明的座椅安全带自动伸缩器时可以为所述楔块倾斜角度α或者说螺杆螺距及所述至少一个摩擦元件的摩擦系数规定更高的公差。

作为附加方案或者替代方案，所述至少一个摩擦元件可以由磁性材料制成，用于影响由在操纵执行器时产生的法向力及在至少一个摩擦元件上产生的摩擦力产生的合力的方向及其数值。此外，最后可以使所述第一支撑件磁化并且/或者设置比如构造为罐形磁铁的磁铁，用于改变所述合力的数值和方向。所述磁铁优选向所述旋转元件和/或第一支撑件施加一个磁力，以便将所述旋转元件朝所述至少一个摩擦元件的方向挤压。此外，通过使所述第一支撑件和/或旋转元件沿轴向方向移动的磁力的产生，可以在所述旋转元件上产生附加的法向力。这个附加的法向力可以在碰撞情况下用于增强制动作用，并且除此以外使所述制动装置快速起动。除此以外，用磁性装置就象用具有非线性的弹簧特性曲线的弹簧元件一样可以使所述合力产生非线性的变化。

附图说明

现在借助于随附的简图对按本发明的座椅安全带自动伸缩器的不同实施方式进行详细解释。其中：

图1是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的第一实施方式的一个区段的纵剖面，

图2是一个楔形装置的俯视图，该楔形装置用在图1中示出的按本发明的座椅安全带自动伸缩器的第一实施方式中，

图3是在图2中示出的楔形装置的第一楔块上的力平衡的示意图，

图4是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的设有用于所述楔形装置的接纳处的第二实施方式的一个区段的纵剖面，

图5是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的设有蜗轮蜗杆传动装置的第三实施方式的一个区段的纵剖面，

图6是在图5中示出的按本发明的座椅安全带自动伸缩器的第三实施方式的蜗轮蜗杆传动装置的紧要部件的俯视图，

图7是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的设有作为替代方案的楔形装置的第四实施方式的一个区段的纵剖面，

图8是图7所示按本发明的座椅安全带自动伸缩器的第四实施方式的一个区段的空间示意图，

图9是在图7中示出的按本发明的座椅安全带自动伸缩器的第四实施方式的一种变型方案的一个区段的纵剖面，

图10a-c是一种装置的不同实施方式，该装置用于确定按本发明的座椅安全带自动伸缩器的制动盘相对于第一支撑件的静止位置，

图11是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的第五实施方式的一个区段的纵剖面，

图12是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的设有另一种作为替代方案的楔形装置的第六实施方式的一个区段的纵剖面，

图13是图12所示的按本发明的座椅安全带自动伸缩器的第六实施方式的一个区段的空间示意图，

图14是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的第七实施方式的一个区段的纵剖面，

图15是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的第八实施方式的一个区段的纵剖面，其中执行器定位在制动盘的背向所述安全带卷筒的一侧上，

图16是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的设有直接驱动装置的第九实施方式的一个区段的纵剖面，

图17是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的同样设有直接驱动装置的第十实施方式的一个区段的纵剖面，

图18是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的设有螺杆装置的第十一实施方式的一个区段的纵剖面，

图19是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的设有球体/斜坡-装置的第十二实施方式的一个区段的纵剖面，

图20是按本发明的座椅安全带自动伸缩器的设有螺旋弹簧的第十三实施方式的一个区段的纵剖面。

具体实施方式

图1示出了座椅安全带自动伸缩器10的第一实施方式，其中在图1中仅仅示出所述座椅安全带自动伸缩器10的处于旋转轴线A的一侧的区段的纵剖面。所述座椅安全带自动伸缩器10包括一个不可相对转动地布置在浮动地得到支承的轴12上的安全带卷筒14，安全带16卷绕在该安全带卷筒14上。为了将安全带16卷绕在所述安全带卷筒14上或者说从该安全带卷筒14上退卷，所述轴12连同安全带卷筒14可围绕着所述旋转轴线A旋转。制动盘18关于所述安全带卷筒14同轴地、不可相对转动地布置在所述轴12上并且由此可以与所述安全带卷筒1 4共同地围绕着所述旋转轴线A旋转。

第一支撑件20具有第一区段20’，该第一区段20’基本上平行于所述制动盘18延伸并且在其朝向所述制动盘18的一侧上载有第一摩擦元件22。所述第一支撑件20的第二区段20”基本上垂直于所述第一区段20’围绕着所述制动盘18的外圆周延伸。所述第一支撑件20借助于在图1中未示出的轴承可以沿所述旋转轴线A移动并且可以围绕着所述旋转轴线A旋转地得到支承。

所述第一支撑件20的第二区段20”在其外圆周上设有外齿部24，该外齿部24与齿轮28的外齿部26共同作用。所述齿轮28不可相对转动地与电动机32的电动机轴30相连接，所述电动机32关于所述安全带卷筒14定位在径向外部并且固定在覆盖着所述安全带卷筒14的、位置固定的外壳件34上。

为控制所述电动机32，布置了在图1中未示出的电子控制单元。所述电子控制单元与同样未示出的、用于对乘客所特有的、汽车所特有的和/或状况所特有的参数进行检测的传感器、比如碰撞传感器、加速度传感器、离心力传感器、用于检测乘客体重和/或乘客位置的传感器等处于连接之中。

多个第一楔块38围绕着所述第一支撑件20的第二区段20”的内圆周分布地固定在所述第一支撑件20的第二区段20”上。而与所述第一楔块38的数量相应数量的第二楔块40则固定在位置固定的并且与所述外壳件34相连接的第二支撑件42的背向所述制动盘18的外表面上。所述第一和第二楔块38、40在此如此定向，使得其倾斜的楔面46、48彼此对置并且基本上垂直于所述旋转轴线A延伸。

所述第二支撑件42的基本上平行于所述制动盘18延伸的第一区段42’在其朝向所述制动盘18的一侧上载有第二摩擦元件22’。为调节在所述第一支撑件20的第一区段20’和所述第二支撑件42的第一区段42’之间的间距，设置了复位弹簧44，该复位弹簧44的端部支撑在所述第一支撑件20的第一区段20’或者说所述第二支撑件42的基本上垂直于第一区段42’延伸的第二区段42”上。

所述设置用在汽车中的座椅安全带自动伸缩器10最后还具有在图1中同样未示出的安全带拉紧器，该安全带拉紧器在行驶协助系统和/或相应的传感器检测到危险状况或者说即将面临的碰撞时拉紧所述安全带16以便对在汽车乘客身上的安全带松弛进行补偿。用于对电动机32进行触发的电子控制单元也可以用于触发所述安全带拉紧器。但是作为替代方案，也可以借助于单独的电子控制单元来触发所述安全带拉紧器。作为用于所述安全带拉紧器的操纵机构可以考虑具有预张紧的弹簧的机械系统或者借助于烟火技术的驱动负荷来拉紧安全带的烟火技术系统。作为替代方案，也可以使用高动态的电动机来操纵所述安全带拉紧器，其中在这里要么可以使用所述电动机32，要么也可以使用附加的电动机。

下面对所述座椅安全带自动伸缩器10的功能进行解释。在所述座椅安全带自动伸缩器10正常运行时，所述安全带16通过所述轴12及不可相对转动地与该轴12相连接的安全带卷筒14围绕着所述旋转轴线A的旋转来卷绕到所述安全带卷筒14上或者从该安全带卷筒14上退卷。所述同样不可相对转动地布置在所述轴12上的制动盘18在所述轴12旋转时同样围绕着所述旋转轴线A旋转。

如果所述行驶协助系统或者相应的传感器比如碰撞传感器识别出危险情况或者即将面临的碰撞，所述电子控制单元就触发所述安全带拉紧器，随后所述安全带拉紧器的操纵机构使所述轴12并且由此使所述安全带卷筒14和制动盘18围绕着所述旋转轴线A旋转。由此所述安全带16就卷绕在所述安全带卷筒14上并且该安全带16在所述汽车乘客的身上拉紧。

在碰撞时，由于作用于安全带16上的力，首先停止所述轴12、安全带卷筒14及制动盘18的由所述安全带拉紧器引起的旋转运动。为了防止所述轴12、安全带卷筒14及制动盘18沿相反方向进行旋转并且由此防止所述安全带16从安全带卷筒14上退卷，由所述电子控制单元对所述电动机32进行操纵，从而将所述电动机轴30的按顺时针方向的旋转通过齿轮28传递给第一支撑件20。所述第一支撑件20由此按顺时针方向围绕着所述旋转轴线A相对于所述第二支撑件42进行旋转。这就导致所述固定在第一支撑件20的第二区段20”上的第一楔块38的倾斜的楔面46碰到固定在第二支撑件42上的第二楔块40的倾斜的楔面48，由此所述第一支撑件20克服所述复位弹簧44的力在轴向上朝所述制动盘18的方向移动，也就是说在图1中朝左移动，从而使所述第一摩擦元件22抵靠在所述制动盘18上。

为更好地说明所述第一和第二楔块38、40的作用，在图2中示出了楔形装置的俯视图，该楔形装置具有第一和第二楔块38、40。布置所述第一和第二楔块38、40，使得所述第一楔块38的倾斜的楔面46和所述第二楔块40的倾斜的楔面48对置。所述楔面46、48的坡度P相应地由楔块倾斜角α来确定。由此根据下列公式来确定所述第一支撑件20的由所述第一和第二楔块38、40的共同作用所引起的轴向移动s：

s＝P·

/(2·π)

其中

是所述第一支撑件20围绕着所述旋转轴线A的旋转角。

尽管在图2中示出的楔形装置包括第一和第二楔块38、40，但所述第二楔块40也可以由其它合适的装置比如栓所替代，该装置能够对所述第一楔块38进行滑动或滚动支撑。除此以外，代替在图2中示出的楔形装置，如后文还要详细解释的，也可以使用球体/斜坡-装置。

如果所述第一摩擦元件22抵靠在所述制动盘18上，那么所述制动盘18由于所述轴12的浮动支承而与所述第一支撑件20一起朝所述第二支撑件42的方向移动，也就是说在图1在朝左移动，使得所述制动盘18也几乎没有迟延地抵靠在所述第二摩擦元件22’上。

在图1中示出的座椅安全带自动伸缩器10上，所述第一支撑件20、第二支撑件42以及所述第一及第二楔决38、40构成自行增力装置，也就是说，由所述电动机32通过齿轮28导入的操纵力自动地在没有其它从外面导入的力的情况下得到增强。为了对这种自行增力的作用进行解释，在图3中示出了在第一楔块38上在操纵电动机32时产生的力平衡。在此，F_Ein是通过所述电动机32导入所述第一楔块38中的输入力，并且F_L是在所述第一楔块38的倾斜的楔面46碰到所述第二楔块40的倾斜的楔面48时产生的并且有待由所述第二楔块40的倾斜的楔面48支撑的支承力，该支承力可以分解为与所述输入力F_Ein相反的力F_Ly和垂直于所述制动盘18的压力F_Lx。F_N是在所述制动盘18上与所述力F_Lx相反的法向力，并且F_R是在所述第一楔块38上或者说在所述摩擦元件22、22’上产生的摩擦力。

按照这种力平衡，所述在制动盘18和第一或者说第二摩擦元件22、22’之间以速度v进行相对运动时产生的摩擦力F_R或者说在所述制动盘18的设有自行增力装置的一侧上的摩擦力矩根据以下等式

F _Ein＝-F_R·[1-(tanα/μ)]

仅仅取决于所述楔块倾斜角α、在所述第一和第二摩擦元件22、22’和制动盘18之间的摩擦系数μ以及输入力F_Ein。

原则上，可以如此选择所述楔块倾斜角α，使得由电动机32导入的输入力F_Ein不依赖于可能由于外部影响比如温度而变化的摩擦系数μ关于所述制动盘18的旋转方向始终为正(挤压楔形装置)。但是作为替代方案，也可以如此选择所述楔块倾斜角α，使得借助于电动机32导入的输入力F_Ein不依赖于摩擦系数μ关于所述制动盘18的旋转方向始终为负(牵引楔形装置)。最后，也可以如此选择所述楔块倾斜角α，使得所述第一和第二楔块38、40在最佳的(通常最为经常出现的)工作状态中处于在挤压装置和牵引装置之间的过渡点附近。

所述由电动机32导入的输入力F_Ein由所述电子控制单元进行控制，从而在所述制动盘18上产生所期望的摩擦力F_R并且对所述轴12并且由此对所述安全带卷筒14的旋转运动进行相应的制动。为求得所述摩擦力F_R的额定值，要利用由相应的传感器检测到的乘客所特有的、汽车所特有的和/或状况所特有的参数。由此同样依赖于这些参数对所述安全带卷筒14的旋转运动进行制动并且由此对安全带16从安全带卷筒14上的退卷运动进行制动。换句话说，依赖于所述乘客所特有的、汽车所特有的和/或状况所特有的参数对由所述由电动机32施加的输入力F_Ein进行相应的控制，以此能够使所述通过安全带16作用于汽车乘客上的力单独地与这些乘客所特有的、汽车所特有的和/或状况所特有的参数相匹配。在此，所述电子控制单元设置用于按需要不仅对所述输入力F_Ein的数值而且对力的变化比如所述输入力F_Ein的依赖于时间的变化进行控制。

如可以从上面等式中看出的一样，从所述输入力F_Ein中产生的摩擦力F_R取决于摩擦系数μ，该摩擦系数μ则依赖于作用于所述第一和第二摩擦元件22、22’上的负荷并且依赖于外部影响如温度有时会出现比较大的变化。为了对所述摩擦力F_R的由摩擦系数变化引起的不期望的变化进行调整，在图1中示出的座椅安全带自动伸缩器10可以包括传感器，该传感器能够对摩擦力F_R进行持续测量。所述电子控制单元对由这个传感器检测到的信号进行分析并且比如在对所述摩擦力F_R的额定值和由该传感器检测到的实际值进行比较的基础上对所述通过电动机32导入的输入力F_Ein进行相应调整，用于使所述摩擦力F_R的实际值接近所期望的额定值。

座椅安全带自动伸缩器10的在图4中示出的第二实施方式与在图1中示出的装置的不同之处在于所述第二支撑件42的结构。按照图4，第二支撑件42包括基本上平行于制动盘18定向的第一区段42’以及基本上垂直于第一区段42’延伸的第二区段42”。最后设置了第三区段42

，该第三区段42

象所述第一区段42’一样与所述第二区段42”相连接并且也基本上平行于所述制动盘18定向。所述第二支撑件42的第二和第三区段42”、42

由此形成一个基本上L形的、用于第一和第二楔块38、40的接纳处，从而特别理想地防止所述楔形装置受到环境影响。

用于对在所述第一和第二支撑件20、42之间的间距进行调节的复位弹簧44的端部在图4所示的座椅安全带自动伸缩器10中支撑在所述第一支撑件20的第一区段20’的朝向所述制动盘18的表面或者说所述第二支撑件42的第三区段42

的对置的表面上。

在其余方面，在图4中示出的座椅安全带自动伸缩器10的结构和工作原理相当于在图1中示出的装置的结构和工作原理。

图5示出了座椅安全带自动伸缩器10的第三实施方式。图5所示的座椅安全带自动伸缩器10与按图4的装置的不同之处首先在于，电动机32不再关于安全带卷筒14定位在径向外部，而是偏转了90°并且由此在轴向上关于所述安全带卷筒14偏移地并且关于第一支撑件20在径向上处于外面地布置。在图5所示的座椅安全带自动伸缩器10上可以省去在图1和4中示出的外壳件34。

为将电动机轴30的旋转运动传递到所述第一支撑件20上，所述电动机轴30与支承在支架51中的蜗杆52相连接。就象可以在图6中最好地看出的一样，所述蜗杆52与相应的外齿部54共同作用，该外齿部54设置在所述第一支撑件20的第二区段20”的外圆周上。与在图1和4中示出的齿轮传动装置相比，可以用所述的蜗轮蜗杆传动装置获得更高的传动比。

在其余方面，在图5中示出的座椅安全带自动伸缩器10的结构和工作原理相当于在图4中示出的装置的结构和工作原理。

图7和8示出了座椅安全带自动伸缩器10的第四实施方式，该实施方式与图4所示的装置的不同之处主要在于所述楔形装置的结构。就象可以在图8中最好地看出的一样，所述座椅安全带自动伸缩器10的第一支撑件20具有多个缝隙56，所述缝隙56在所述第一支撑件20的第二区段20”的圆周上分布地设置在所述第一支撑件20的第二区段20”中。

第二支撑件42包括与制动盘18基本上平行的第一区段42’和基本上垂直于所述第一区段42’延伸的第二区段42”。从所述第二支撑件42的第二区段42”开始，多个在所述第二区段42”的圆周上分布布置的第三区段42

基本上垂直于所述第二区段42”延伸并且穿过所述构造在第一支撑件20的第二区段20”中的缝隙56。

如此构造所述缝隙56，使得与所述第二支撑件42的相应的第三区段42

共同作用的侧面相对于所述制动盘18倾斜了一个角度α并且由此形成倾斜的楔面46。所述第二支撑件42的第三区段42

相对于所述制动盘18同样倾斜了所述角度α。所述第二支撑件42的每个第三个区段42的与由相应的缝隙56构成的倾斜的楔面46对置的表面由此形成倾斜的楔面48。

用于对在所述第一和第二支撑件20、42之间的间距进行调节的复位弹簧44的端部支撑在所述第一支撑件20的第一区段20’的朝向所述制动盘18的一侧或者说所述位置固定的第二支撑件42的第一区段42’的朝向所述制动盘18的一侧上。

在操纵电动机32时并且在由此使所述第一支撑件20按顺时针方向相对于所述位置固定的第二支撑件42扭转时，所述由缝隙56构成的倾斜的楔面46碰到所述第二支撑件42的相应的第三区段42

的倾斜的楔面48。如上文所解释的一样，其结果是，所述第一支撑件20克服所述复位弹簧44的力在轴向上朝所述制动盘18移动，也就是说在图7中朝左移动，使得所述第一摩擦元件22抵靠在所述制动盘18上。

在其它方面，图7和8所示的座椅安全带自动伸缩器10的结构和工作原理相当于图4所示的装置的结构和工作原理。

图9示出了按图7和8的座椅安全带自动伸缩器10的第四实施方式的一种变型方案，该变型方案附加地设有相应地构造为弹簧形式的第一和第二间隔元件58、60，所述第一和第二间隔元件58、60用于确定制动盘18相对于所述第一和第二支撑件20、42的静止位置。所述第一间隔元件58的端部支撑在第一支撑件20的第一区段20’的朝向所述制动盘18的一侧或者说所述制动盘18的对置的一侧上。第二间隔元件60的端部则支撑在第二支撑件42的第一区段42’的朝向所述制动盘18的一侧上或者说所述制动盘18的对置的一侧上。必要时，所述座椅安全带自动伸缩器10也可以仅仅包括一个间隔元件58、60。

通过所述第一和第二间隔元件58、60，可以用在结构上比较简单的方式方法使所述制动盘18相对于所述第一和第二支撑件20、42进行定位并且由此相对于所述固定在第一和第二支撑件20、42上的第一和第二摩擦元件22、22’进行定位。所述第一和第二间隔元件58、60由此必要时与所述复位弹簧44一起用于在所述摩擦元件22、22’和制动盘18之间调节出所期望的气隙。

如图9所示出的一样，所述第一间隔元件58可以在所述第一支撑件20的第一区段20’的朝向所述制动盘18的一侧和所述制动盘18的对置的一侧之间延伸。但是作为替代方案，如图10a到10c所示，也可以在轴12中设置圆柱形的穿孔62用于接纳所述第一间隔元件58。所述第一间隔元件58的端部而后支撑在所述第一支撑件20的第一区段20’的朝向所述制动盘18的一侧或者说所述设置在轴12中的穿孔的对置的端面上。

为减少在所述第一间隔元件58的端部和所述第一支撑件20的第一区段20’之间的摩擦，所述第一间隔元件58可以如图10b所示通过球体64支撑在所述第一支撑件20的第一区段20’的朝向所述制动盘18的一侧上。如图10c所示，所述球体64也可以被更容易导引的销钉66所取代。

在座椅安全带自动伸缩器10的在图11中示出的第五实施方式中，与在图7到9所示的装置中的情况相类似，第二支撑件42具有多个垂直于所述第二支撑件42的第二区段42”延伸的第三区段42

。但是所述第三区段42

没有在所述第二支撑件42的第二区段42”的外圆周上而是在其内圆周上分布地固定在所述第二区段42”上。换句话说，所述第二支撑件42的第三区段42

从所述第二支撑件42的第二区段42”在径向上朝轴12的方向延伸并且在此穿过相应的缝隙56，所述缝隙56设置在第一支撑件20的第二区段20”中。

如在图7到9所示的装置中一样，如此构造所述缝隙56，使得与所述第二支撑件42的相应的第三区段42

共同作用的侧面相对于制动盘18倾斜了一个角度α并且由此形成倾斜的楔面46。所述第二支撑件42的第三区段42

相对于所述制动盘18同样倾斜了所述角度α。所述第二支撑件42的每个第三区段42

的与通过相应的缝隙56构成的倾斜的楔面46对置的表面由此形成倾斜的楔面48。

所述第二支撑件42的第二区段42”平行于所述第一支撑件20的第二区段20”在一个长度范围内延伸，该长度足以覆盖所述设置在第一支撑件20的第二区段20”中的缝隙56。由此特别理想地防止所述制动盘18、摩擦元件22、22’以及其它布置在所述第一和第二支撑件20、42之间的部件受到环境影响。

在其余方面，在图11中示出的座椅安全带自动伸缩器10的结构和工作原理相当于在图7到9中示出的装置的结构和工作原理。

在座椅安全带自动伸缩器10的在图12中所示出的第六实施方式中，外壳件34不再覆盖安全带卷筒14，而是仅仅在所述安全带卷筒14的外圆周的一部分上延伸。但这个外壳件34继续用于固定电动机32。显而易见，所述座椅安全带自动伸缩器10的在图12中示出的实施方式也可以设有其它结构的、如在图1或4中示出的外壳件34。

就象可以在图13所示的空间示意图中最好地看出的，第一支撑件20具有基本上平行于制动盘18布置的第一区段20’以及基本上垂直于所述第一区段20’延伸的第二区段20”。从所述第一支撑件20的第二区段20”开始，多个第三区段20

从所述第二区段20”的内圆周在径向上朝轴12的方向伸出，其中所述第一支撑件20的第三区段20

相对于所述制动盘18倾斜了一个角度α。所述第一支撑件20的每个第三区段20

的朝向所述第一支撑件20的第一区段20’的表面由此相应地形成倾斜的楔面46

第二支撑件42包括基本上平行于所述制动盘18布置的第一区段42’以及基本上垂直于所述第一区段42’延伸的第二区段42”。多个第三区段42

从所述第二区段42”在径向上向外伸出，其中所述第二支撑件42的第三区段42

相对于所述制动盘18同样倾斜了一个角度α。由此为所述第一支撑件20的每个第三区段20

分配了所述第二支撑件42的相应的第三区段42，使得每个倾斜的楔面46与对置的倾斜的楔面48共同作用，所述楔面48设置在所述第二支撑件42的相应的第三区段42

上。

在操纵所述电动机32时，所述第一支撑件20按顺时针方向相对于所述第二支撑件42进行扭转，使得设置在第一支撑件20的第三区段20

上的倾斜的楔面46碰到所述设置在第二支撑件42的所属的第三区段42

上的倾斜的楔面48。这就导致所述第一支撑件20在轴向上朝所述制动盘18移动，使得第一摩擦元件22抵靠在所述制动盘18上。

在其余方面，在图12和13中示出的座椅安全带自动伸缩器10的结构和工作原理相当于在图7到9中示出的装置的结构和工作原理。

图14示出了座椅安全带自动伸缩器10的第七实施方式，该座椅安全带自动伸缩器10与图1所示的装置的不同之处主要在于楔形装置的定位。按照图14，第一支撑件20具有基本上平行于制动盘18布置的第一区段20’以及基本上垂直于所述第一区段20’围绕着所述制动盘18的外圆周延伸的第二区段20”。

第二支撑件42包括基本上平行于所述制动盘18布置的第一区段42’和基本上垂直于所述第一区段42’围绕着所述制动盘18的外圆周延伸的第二区段42”并且最后还包括第三区段42

，该第三区段42

从所述第二区段42”在径向上朝轴12的方向伸出并且由此基本上平行于所述第一区段42’及制动盘18布置。在所述第二支撑件42的第二区段42”中，设置了沿所述第二支撑件42的圆周延伸的缝隙68，该缝隙68被所述第一支撑件20的第一区段20’从中穿过。

第一楔块38布置在所述第一支撑件20的第一区段20’的背向所述制动盘18的一侧上。与所述第一楔块38共同作用的第二楔块40固定在所述位置固定的第二支撑件42的第三区段42

的与所述第一支撑件20的第一区段20’对置的表面上。所述由第一和第二楔块38、40组成的楔形装置由此不象在所述座椅安全带自动伸缩器10的此前示出的实施方式中那样定位在安全带卷筒14的区域中，而是定位在所述制动盘18的背向所述安全带卷筒14的一侧上。

在其余方面，在图14中示出的座椅安全带自动伸缩器的结构和工作原理相当于在图1中示出的装置的结构和工作原理。

在图15所示的座椅安全带自动伸缩器10中，电动机动32不是象在图14所示的装置一样关于安全带卷筒14定位在径向外部，而是布置在制动盘18的背向所述安全带卷筒14的一侧上。因此在此可以省去用于固定所述电动机32的外壳件34。

第一支撑件20具有基本上平行于所述制动盘18布置的第一区段20’以及第二区段20”，该第二区段20”基本上垂直于所述第一区段20’并且关于包括第一及第二楔块38、40的楔形装置在径向里面延伸。如可以在图15中看出的，所述第一支撑件20的第二区段20”是L形部件的一部分，该部件固定在所述第一支撑件20的第一区段20’上。但是显而易见，所述第一支撑件20也可以构造为一体的。

第二支撑件42包括基本上平行于所述制动盘18布置的第一区段42’以及基本上垂直于所述第一区段42’围绕着所述制动盘18的外圆周延伸的第二区段42”并且最后包括从所述第二区段42”在径向上朝轴12的方向伸出的第三区段42

。所述第二支撑件42的第一区段42’刚性地固定在位置固定的外壳元件69上。

在所述第二支撑件20的第二区段20”的内圆周上构造了内齿部70，该内齿部70与齿轮28的外齿部26共同作用，该齿轮28通过电动机轴30与所述电动机32处于连接之中。

在其余方面，在图15中示出的座椅安全带自动伸缩器10的结构和工作原理相当于在图14中示出的装置的结构和工作原理。

图16示出了座椅安全带自动伸缩器10的第九实施方式，该实施方式代替电动机32包括直接驱动装置72。与在图15中示出的装置相类似，第一支撑件20包括基本上平行于制动盘18布置的第一区段20’以及垂直于所述第一区段20’并且关于包括第一和第二楔块38、40的楔形装置在径向里面延伸的第二区段20”。但是，第三区段20

从所述第一支撑件20的第二区段20”也基本上平行于所述制动盘18径向向外延伸。如可以在图16中看出的，所述第一支撑件20的第二和第三区段20”、20

是基本上为U形的部件的组成部分，该部件固定在所述第一支撑件20的第一区段20’上。但是显而易见，所述第一支撑件20也可以构造为一体的。

与图15所示的装置相类似，第二支撑件42包括基本上平行于所述制动盘18布置的并且刚性地固定在位置固定的外壳元件69上的第一区段42’和基本上垂直于所述第一区段42’围绕着所述制动盘18的外圆周延伸的第二区段42”。第三区段42

从所述第二支撑件42的第二区段42”在径向上朝轴12的方向伸出。

所述第一支撑件20的第三区段20

在其朝向所述制动盘18的一侧上载有多个棒形的磁铁74，使得所述第一支撑件20形成所述直接驱动装置72的转子。环形的定子线圈绕组76固定在所述第二支撑件42的第三区段42

的背向所述制动盘18的一侧上。

在给所述直接驱动装置72通上电流时，所述第一支撑件20直接地也就是说在没有中间连接传动装置的情况下被置于按顺时针方向围绕着所述旋转轴线A的旋转运动之中。在这时，安装在第一支撑件20上的第一楔块38的倾斜的楔面46又碰到安装在位置固定的第二支撑件42上的第二楔块40的倾斜的楔面48，使得所述第一支撑件20在轴向上朝所述制动盘18移动并且将第一摩擦元件22朝所述制动盘18挤压。

通过使用直接驱动装置72，可以省去用于将由所述直接驱动装置72产生的驱动力传递到所述第一支撑件20上的传动装置。除此以外，通过在所述棒形的磁铁74和将第一支撑件20在轴向上朝所述制动盘18的方向挤压的定子线圈绕组76之间的吸引力，在所述制动盘18上产生附加的法向力。

在其余方面，按图16的座椅安全带自动伸缩器10的结构和工作原理相当于在图15中示出的装置的结构和工作原理。

图17示出了设有直接驱动装置72的座椅安全带自动伸缩器10的第十实施方式。但是，与图16所示的装置相反，第一支撑件20构造为盘状并且在其背向制动盘18的一侧上不仅载有第一楔块38而且载有所述直接驱动装置72的多个棒形的磁铁74。

位置固定的第二支撑件42包括基本上平行于所述制动盘18布置的第一区段42’以及基本上垂直于所述第一区段42’围绕着所述制动盘18的外圆周延伸的第二区段42”。从所述第二支撑件42的第二区段42”延伸出也基本上平行于所述制动盘18布置的第三区段42，该第三区段42

在其朝向所述制动盘18的一侧上载有与第一楔块38共同作用的第二楔块40以及所述直接驱动装置72的定子线圈绕组76。所述第二支撑件42的第三区段42与支承区段78刚性连接，该支承区段78构成轴12的轴向延长段，其中所述轴12通过轴承80可旋转地支撑在所述第二支撑件42的支承区段78上。如可以在图17中看出的，所述第二支撑件42的第一区段42’由位置固定的部件构成，该部件与构成所述第二支撑件42的第二和第三区段42”、42

及支承区段78的部件刚性连接。但是显而易见，所述第二支撑件42也可以构造为一体的。

为确定所述第一支撑件20相对于所述第二支撑件42的第一区段42’的静止位置布置了复位弹簧44，该复位弹簧44的端部支撑在所述第一支撑件20的朝向所述制动盘18的一侧或者说所述第一支撑件42的第一区段42’的朝向所述制动盘18的一侧上。所述复位弹簧44、轴承80和构造为弹簧形式的并且布置在所述第二支撑件42的第一区段42’和所述制动盘18之间的间隔元件60由此能够共同地在固定在所述第一及第二支撑件20、42上的摩擦元件22、22’和所述制动盘18之间调节出所期望的气隙。

如可以从图17中看出的，关于所述第一和第二楔块38、40在径向里面布置所述直接驱动装置72，以此可以实现一种特别紧凑的装置，在该装置上不仅能够很好地防止所述直接驱动装置72受到环境影响，而且能够很好地防止所述楔块38、40、第一支撑件20、摩擦元件22、22’以及所述制动盘18受到环境影响。

在给所述直接驱动装置72通上电流时，所述第一支撑件20就象在图16所示的装置上一样被相对于所述第二支撑件42置于一种围绕着所述旋转轴线A的旋转运动之中。在此时，固定在第一支撑件20上的第一楔块38的倾斜的楔面46碰到固定在第二支撑件42的第三区段42

上的第二楔块40的倾斜的楔面48，使得所述第一支撑件在轴向上朝所述制动盘18移动并且将所述第一摩擦元件22朝所述制动盘18挤压。

在其余方面，在图17中示出的座椅安全带自动伸缩器10的结构和工作原理相当于在图16中示出的装置的结构和工作原理。

图18示出了座椅安全带自动伸缩器10的第十一实施方式，该实施方式与图1所示的装置的不同之处尤其在于所述自行增力装置的结构。在按图18的座椅安全带自动伸缩器10上，如在图1所示的装置上一样关于安全带卷筒14在径向外面布置了电动机32并且将其固定在外壳件34上。该外壳件34从位置固定的第二支撑件42的第一区段42’的背向制动盘18的一侧围绕着所述安全带卷筒14的外圆周延伸。此外，所述第二支撑件42具有从第一区段42基本上垂直延伸的第二区段42”以及也基本上平行于所述制动盘18布置的盘状的第三区段42

。

通过电动机轴30与所述电动机32相连接的齿轮28从构造在所述第二支撑件42的第二区段42”中的开口82中伸出来并且与外齿部24共同作用，该外齿部24则设置在第一支撑件20的基本上平行于所述制动盘18延伸的第一区段20’的外圆周上。此外，定位在第二支撑件42的第一区段42’和制动盘18之间的第一支撑件20具有基本上构造为空心圆柱形的并且与所述第一区段20’相连接的第二区段20”。所述第一支撑件20的第一区段20’在其朝向制动盘18的一侧上载有第一摩擦元件22。第二摩擦元件22’则安装在所述第二支撑件42的第三区段42

的朝向所述制动盘18的一侧上。

被轴12从中穿过的、构造为空心圆柱形的螺杆84借助于同样构造为空心圆柱形的紧固区段86刚性地固定在所述第二支撑件42的第一区段42’上。所述螺杆84与螺纹88共同作用，该螺纹88设置在所述第一支撑件20的构造为空心圆柱形的第二区段20”的内圆周上。

在操纵所述电动机32时，所述第一支撑件20按顺时针方向相对于所述位置固定的第二支撑件42进行扭转。在这时，所述设置在第一支撑件20的第二区段20”上的螺纹88与所述螺杆84共同作用，使得所述第一支撑件20在轴向上朝所述制动盘移动，也就是说在图18中朝右移动。由此将所述第一摩擦元件22朝所述制动盘18挤压。如果所述摩擦元件22抵靠在所述制动盘18上，那么该制动盘18会由于所述轴12的浮动支承而与所述第一支撑件20一起朝所述第二摩擦元件22’的方向移动，也就是说在图18中朝右移动，使得所述制动盘18几乎没有迟延地也抵靠在所述第二摩擦元件22’上。

通过设置在第一支撑件20的第二区段20”上的螺纹88与所述螺杆84的共同作用实现一种自行增力效应，这与在上述楔形装置上的情况相类似。换句话说，由所述电动机32通过齿轮28导入的输入力自动地并且在没有其它从外面加入的力的情况下得到增强，其中关于在所述螺纹88与螺杆84共同作用时产生的力平衡可以参照图3。

图19示出了自行增力装置的另一种变型方案。在按图19的座椅安全带自动伸缩器10的第十二实施方式中，第二支撑件42包括基本上平行于制动盘18布置的第一区段42’、基本上垂直于所述第一区段42’也就是说平行于轴12延伸的第二区段42”以及也基本上平行于所述制动盘18布置的第三区段42

。所述第二支撑件42的第三区段42

与支承区段78刚性连接，该支承区段78构成轴12的轴向延长段。如可以在图19中看出的，所述第二支撑件42的第一区段42’由位置固定的部件构成，该部件则与构成所述第二支撑件42的第二和第三区段42”、42

及支承区段78的部件刚性连接。显而易见，所述第二支撑件42也可以构造为一体的。

通过电动机轴30与齿轮28相连接的电动机32固定在第二支撑件42的第二区段42”的外圆周上。所述齿轮28从构造在所述第二支撑件42的第二区段42”中的开口82中伸出并且与外齿部26共同作用，该外齿部26则设置在第一支撑件20的外圆周上。盘状的第一支撑件20基本上平行于所述制动盘18布置，并且在在其朝向制动盘18的一侧上载有第一摩擦元件22。第二摩擦元件22’安装在所述第二支撑件42的第一区段42’的朝向所述制动盘18的一侧上。

在所述第一支撑件20的背向所述制动盘18的一侧上，在所述第一支撑件20和所述第二支撑件42的第三区段42之间设置了球体/斜坡-装置90。所述球体/斜坡-装置90具有第一及第二支承元件92、94，在所述第一及第二支承元件92、94上分别设置了相对于所述制动盘18倾斜的楔面96、96’、98、98’。所述楔面96、96’、98、98’形成里面的和外面的球道，用于对所述倾斜的楔面96、96’、98、98’进行滚动支撑的球体100、100’在所述里面的和外面的球道中导引。

在操纵所述电动机32时，所述第一支撑件20通过齿轮28被相对于所述第二支撑件42置于按顺时针的旋转运动之中。通过所述倾斜的楔面96、96’、98、98’与球体100、100’的共同作用，所述球体/斜坡-装置90随后使所述第一支撑件20朝所述制动盘18的方向进行轴向移动，从而将所述第一摩擦元件22朝所述制动盘18挤压。随后所述制动盘18由于所述轴12的浮动支承与所述第一支撑件20一起朝所述第二摩擦元件22’的方向移动，也就是说在图18中朝左移动，使得所述制动盘18几乎没有迟延地也抵靠在所述第二摩擦元件22’上。

由于所述倾斜的楔面96、96’、98、98’与球体100、100’的共同作用，所述球体/斜坡-装置90具有自行增力的作用，也就是说通过所述电动机32导入的操纵力就象在上述楔形装置上一样自动地增强，其中关于在所述球体/斜坡-装置90上产生的力平衡可以参照图3中的示意图。

与在图19中示出的装置所不同的是，安全带拉紧器10的在图20中示出的第十三实施方式还附加地具有螺旋弹簧102，该螺旋弹簧102的端部固定在第二支撑件42的第三区段42

或者说第一支撑件20上。所述螺旋弹簧102由此能够将沿所述第一支撑件20的周向定向的力施加到所述第一支撑件20上。

通过所述螺旋弹簧102，可以改变由在操纵电动机32时在制动盘18上导入的法向力F_N和在该制动盘18上产生的摩擦力F_R产生的合力的方向及数值。原则上，所述合力的方向和数值取决于所述倾斜的楔面96、96’、98、98’的倾斜角和所述固定在第一和第二支撑件20、42上的摩擦元件22、22’的摩擦系数。为了获得所述自行增力装置的最佳作用，所述合力应该垂直于所述设置在第一支承元件92上的倾斜的楔面96、96’定向。因为通过所述螺旋弹簧102可以影响所述合力的方向和数值，所以该螺旋弹簧102能够对倾斜角及所述摩擦元件22、22’的摩擦系数与在对所述合力的影响方面最佳的数值之间的偏差进行补偿。

作为使用螺旋弹簧92的替代方案，所述摩擦元件22、22’也可以由磁性材料制成，用于影响所述由在操纵电动机动32时在制动盘18上导入的法向力F_N和在该制动盘18上产生的摩擦力F_R产生的合力的方向和数值。最后，此外也可以用磁性材料来制造第一支撑件20，用于改变所述合力的数值或方向。通过有磁性的摩擦元件22、22’的使用和/或有磁性的第一支撑件20的使用，就象用具有非线性的弹簧特性曲线的弹簧102一样可以非线性地改变所述合力。除此以外，通过所述由有磁性的摩擦元件22、22’和/或有磁性的第一支撑件20施加的磁力，在所述制动盘18上产生一个附加的法向力，该法向力在碰撞情况下用于增强制动作用并且能够快速起动所述制动装置。

显而易见，所述在图1、4到9和11到21中示出的装置的所示出的和上文详细解释的单个特征可以按期望彼此进行组合。比如在图1所示的座椅安全带自动伸缩器10中，所述电动机32可以由直接驱动装置取代。除此以外，所有示出的座椅安全带自动伸缩器方案可以按期望设有复位弹簧44以及第一和第二间隔元件58、60或者螺旋弹簧102。

在所有在附图中示出的座椅安全带自动伸缩器10中，制动盘18不可相对转动地与安全带卷筒14的轴12相连接。但与此不同的是，也可以使制动盘在所述座椅安全带自动伸缩器正常运行时从安全带卷筒轴上脱开并且仅仅在碰撞情况下通过合适的机构比如棘爪机构不可相对转动地与所述安全带卷筒轴相连接。所述制动盘而后可以在其静止位置中无气隙地抵靠在摩擦元件上。

Claims (22)

1.座椅安全带自动伸缩器(10)，具有可旋转的安全带卷筒(14)、执行器(32；72)以及不可相对转动地与所述安全带卷筒(14)相连接的旋转元件(18)，该执行器(32、72)产生操纵力并且作用于至少一个摩擦元件(22、22’)，用于使所述摩擦元件(22、22’)与所述不可相对转动地与所述安全带卷筒(14)相连接的旋转元件(18)相啮合，以便对所述安全带卷筒(14)的旋转运动进行制动，其中在所述执行器(32；72)和旋转元件(18)之间布置了用于对由所述执行器(32；72)产生的操纵力进行自行增力的装置。

2.按权利要求1所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述执行器(32；72)与电子控制单元相连接，该控制单元被设置用于根据至少一个专属于乘客的、专属于汽车的或专属于状况的参数，对所述执行器(32；72)进行控制，用于与所述参数相匹配地对所述安全带卷筒(14)的旋转运动进行制动。

3.按权利要求1或2所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述自行增力装置包括载有至少一个第一增力元件(38；88；92)的第一支撑件(20)和载有至少一个第二增力元件(40；84；94、100、100’)的第二支撑件(42)，其中所述第一和第二支撑件(20、42)由于由所述执行器(32；72)产生的操纵力可以相对于彼此扭转。

4.按权利要求3所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述第一增力元件(38；92)包括倾斜的、具有倾斜角(α)的楔面(46；96、96’)，该楔面(46；96、96’)滑动地或者滚动地支撑在所述第二增力元件(40；94、100、100’)上。

5.按权利要求4所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述第一增力元件(92)和第二增力元件(94)形成球体/斜坡-装置(90)。

6.按权利要求3所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述第一增力元件(88)构造为设置在所述第一支撑件(20)上的螺纹的形式并且所述第二增力元件(84)则构造为螺杆的形式，该螺杆与设置在第一支撑件(20)上的螺纹(88)共同作用。

7.按权利要求3所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述第二支撑件(42)构造为位置固定的并且所述第一支撑件(20)与所述执行器(32；72)相连接，用于使所述第一支撑件(20)相对于所述第二支撑件(42)扭转。

8.按权利要求1所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述执行器(32)构造为旋转的电机的形式并且与齿轮传动装置或蜗轮蜗杆传动装置(26、28；52、54)相连接。

9.按权利要求1所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述执行器(72)构造为直接驱动装置的形式或者构造为压电驱动装置的形式。

10.按权利要求1所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述执行器(32)相对于所述安全带卷筒(14)在径向外面与所述安全带卷筒(14)紧邻地定位。

11.按权利要求1所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述执行器(32)相对于所述旋转元件(18)在径向外面与所述旋转元件(18)紧邻地定位。

12.按权利要求1所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述执行器(32；72)在所述旋转元件(18)的背向所述安全带卷筒(14)的一侧上与旋转元件(18)紧邻地定位。

13.按权利要求3所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述第一支撑件(20)可以沿其旋转轴线(A)的方向移动地得到支承并且在朝向所述旋转元件(18)的表面上载有至少一个第一摩擦元件(22)。

14.按权利要求1所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述旋转元件(18)可以沿其旋转轴线(A)的方向移动地得到支承。

15.按权利要求3所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，至少一个第二摩擦元件(22’)安装在所述第二支撑件(42)的朝向所述旋转元件(18)的表面上。

16.按权利要求3所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，为调节在所述第一和第二支撑件(20、42)之间的间距设置了复位弹簧(44)。

17.按权利要求3所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，为确定所述旋转元件(18)相对于所述第一和第二支撑件(20、42)的静止位置设置了至少一个间隔元件(58、60)。

18.按权利要求3所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述自行增力装置包括弹簧元件(102)，该弹簧元件(102)设置用于将沿所述第一支撑件(20)的周向定向的力施加到所述第一支撑件(20)上。

19.按权利要求1所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述至少一个摩擦元件(22、22’)载有罐形磁铁，该罐形磁铁将磁力施加到所述旋转元件(18)上，用于将所述旋转元件(18)朝所述至少一个摩擦元件(22、22’)的方向挤压。

20.按权利要求1所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，所述至少一个摩擦元件(22、22’)由磁性材料制成。

21.按权利要求19所述的座椅安全带自动伸缩器，其特征在于，该罐形磁铁将磁力施加到第一支撑件(20)上。

22.按权利要求1到21中任一项所述的座椅安全带自动伸缩器在自适应安全带系统中的应用。

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