CN105377640B - 用于拉紧未被利用的车辆安全带的安全带伸缩器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于座椅安全带的安全带伸缩器(10)，该安全带伸缩器包括安全带卷轴(12)和拉紧装置(16)，安全带(14)能够弹簧加载地缠绕在所述安全带卷轴上，所述拉紧装置能够沿缠绕方向(A)加载安全带卷轴(12)，所述安全带伸缩器设置有控制装置(18)，该控制装置能够在座椅安全带未受载和未被系上时激活所述拉紧装置(16)。

Description

用于拉紧未被利用的车辆安全带的安全带伸缩器和方法
技术领域
本发明涉及一种用于座椅安全带的安全带伸缩器，该安全带伸缩器包括安全带卷轴和拉紧装置，安全带能够以弹簧加载地缠绕在所述安全带卷轴上，所述拉紧装置能够沿缠绕方向加载安全带卷轴。此外，本发明涉及一种用于拉紧未被利用的车辆座椅安全带的方法。
背景技术
车辆中的安全带伸缩器将不需要的安全带弹簧操纵地缠绕在安全带卷轴上。由此，一方面保证：未被利用的座椅安全带被可靠地储存。另一方面确保：被系上的座椅安全带总是贴靠在乘客上，从而在锁止座椅安全带时使乘客快速减速是可能的。
根据座椅位置和乘客的身材，在座椅安全带的被系上的状态下，安全带的一部分也缠绕在安全带伸缩器的安全带卷轴上。如果在约束保护情况下锁止安全带卷轴，则该安全带卷轴不能进一步旋转以用于展开安全带。但是，因为安全带由于重复的缠绕和展开而松动地缠绕在安全带卷轴上，所以安全带的缠绕在安全带卷轴上的绕圈可能在安全带卷轴上较紧密地收紧，由此，尽管对安全带卷轴进行锁定，但可能拉出很小的安全带长度。这种效应称为胶片卷轴效应(Filmspuleneffekt)。但是，通过附加的安全带拉出影响座椅安全带的约束保护作用，因为乘客仅仅延迟地参与车辆的总减速。更确切地说，可能利用较强的缠绕弹簧获得安全带在安全带卷轴上的较紧密缠绕。但是，由于恒定作用的弹簧力使安全带拉出变得困难并且安全带会不舒服地固定地贴靠在乘客上。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种安全带伸缩器，该安全带伸缩器具有较小的胶片卷轴效应并且由此能实现座椅安全带的改善作用。此外，本发明的任务在于，提供一种方法，通过该方法避免或至少减小这种胶片卷轴效应。
为了解决该任务，设置有用于座椅安全带的安全带伸缩器，该安全带伸缩器包括安全带卷轴和拉紧装置，安全带能够弹簧加载地缠绕在所述安全带卷轴上，所述拉紧装置能够沿缠绕方向加载安全带卷轴。按照本发明设置一种控制装置，所述控制装置在座椅安全带未受载和未被系上时能够激活拉紧装置。
本发明的考虑在于，在由乘客系上座椅安全带之前，安全带已经这样紧密地缠绕在安全带卷轴上，使得阻止或至少减小胶片卷轴效应。这通过附加的控制装置进行，通过该控制装置，在座椅安全带未受载、亦即未被系上的状态下这样操控拉紧装置，使得与通过安全带伸缩器的缠绕机构相比，大得多的缠绕力作用到安全带卷轴上。安全带在未受载状态下张紧在端部配件和安全带伸缩器之间，在三点式安全带的情况下附加地绕换向点张紧。因为安全带完全张紧，所以较大的缠绕力直接作用到安全带在安全带卷轴上的绕圈上，由此，所述绕圈在安全带卷轴上较紧密地收紧。因此，在系上座椅安全带之前，安全带较紧密地缠绕在安全带卷轴上，从而在系上座椅安全带时保留在安全带卷轴上的绕圈较紧密地收紧。
由现有技术已知的拉紧系统通常在约束保护情况下、例如在锁止座椅安全带或者说安全带卷轴之后或在预拉紧系统的情况下在即将锁止座椅安全带时才激活拉紧装置。在每种情况下，在安全带被系上时才进行拉紧。由此，在能够进一步拉紧座椅安全带之前，安全带拉紧器必须在约束保护情况下首先防止胶片卷轴效应地工作。因为在按照本发明的安全带伸缩器中，安全带已经在锁止安全带卷轴之前较紧密地被缠绕，所以可以在约束保护情况下实现乘客较快速地参与车辆的总减速。因为在座椅安全带的未被系上的状态下实施拉紧，所以不会影响乘客，从而可能的是，施加非常大的拉紧力，以便实现安全带的较紧密的绕圈。
优选地，仅当没有乘客处于车辆中时进行拉紧，从而阻止乘客的分心或对乘客的刺激。为了保证这一点，所述控制装置具有至少一个传感器，所述传感器测量车辆的限定状态并且根据这些车辆状态释放拉紧。
所述传感器例如可以是倾角计，其中，所述控制装置仅在车辆基本上水平停放时释放拉紧。安全带伸缩器通常具有车辆敏感的锁定功能，该锁定功能能够在车辆倾斜时锁止安全带卷轴。为了松脱这个锁定，使安全带卸载或使安全带卷轴沿缠绕方向旋转是必需的。如果在车辆倾斜时激活拉紧，则存在如下危险：安全带卷轴以强烈张紧的座椅安全带锁止，从而通过使安全带卷轴旋转或者说使安全带卸载来松脱锁定是不可能的。
所述传感器例如也可以是内部空间监控装置，该内部空间监控装置保证：没有乘客处于车辆中，或者所述传感器例如可以是闭锁监控装置，该闭锁监控装置保证：车辆被驻车并且门被锁住，亦即车辆被停放和被闭锁。备选地，所述传感器也可以是所谓的拉出传感器(Pull-Out-Sensor)，该拉出传感器保证：安全带完全被解开和被缠绕。这样的传感器可以适合于保证：在车辆被停放时也没有乘客处于车辆中或者座椅安全带在被停放的车辆中不用于固定物体，亦即仅在座椅安全带未受载时进行拉紧。
此外按照本发明，设置一种用于通过沿缠绕方向加载安全带卷轴来拉紧未被利用的车辆安全带的方法，其中，通过控制装置探测：座椅安全带未受载并且未由乘客系上，并且接着沿缠绕方向加载安全带卷轴。
在这样的方法中，所述控制装置例如检验：是否车辆被停放和被闭锁，并且保证：仅在车辆被停放和被闭锁时激活拉紧。在所述方法的这个实施方式中从如下事实出发：在车辆被停放和被闭锁时没有乘客处于车辆中，从而保证：拉紧不作用到乘客上，不刺激乘客或不使乘客分心。此外，由此保证：当乘客想要系上安全带、亦即展开座椅安全带时，不进行拉紧。
激活拉紧例如可以与探测车辆的停放和闭锁时间错开地进行。亦即在停放和闭锁车辆之后，拉紧以限定的时间间隔延迟，以便保证：无人处于车辆中。
所述控制装置也可以检验：是否有乘客处于车辆中。该检验例如通过内部空间监控装置或运动传感器进行，其中，为此例如可以利用车辆警报设备的传感器。同样仅当在车辆中没有探测到乘客时激活拉紧。内部空间监控装置的利用提供如下优点：在被停放的和被闭锁的车辆中也可能有人等待，而不拉紧座椅安全带。
优选地，也探测车辆的位置，并且仅在车辆水平停放时激活拉紧，以便避免通过车辆敏感的锁定装置对安全带卷轴或者说被缠绕的座椅安全带的附加锁止。
控制装置可以附加地检测座椅安全带的位置，并且仅在座椅安全带被解开和被缠绕时激活拉紧。座椅安全带位置的这种检测例如可以借助拉出传感器进行。由此保证：在车辆被停放时在车辆中存在未系安全带的人或者安全带不用于固定物体。在这两种情况下，拉紧是不希望的。在座椅安全带被系上时，拉紧可能对于被系上安全带的人来说是非常不舒服的。被固定的物体可能由于拉紧而被损坏。
为了避免车辆电池由于重复的拉紧过程而放电，所述控制装置可以附加地检验电池的充电状态。仅从电池的限定的充电状态起激活拉紧。
为了不会不必要地对拉紧装置或车辆电池加载，也可以规定：所述控制装置对座椅安全带的缠绕过程和展开过程计数，并且仅在限定数量的缠绕过程或展开过程之后激活拉紧。这例如通过计数机构进行，该计数机构设置在拉出传感器或安全带锁上。缠绕过程和展开过程的数量例如取决于安全带刚度、伸缩器弹簧的强度或安全带换向点上的摩擦。
附图说明
其他优点和特征由以下说明结合附图得出。在附图中：
图1示出在激活拉紧装置之前按照本发明的安全带伸缩器的示意图；和
图2示出在激活拉紧装置之后按照本发明的安全带伸缩器的示意图。
具体实施方式
在图1中示出安全带伸缩器10，该安全带伸缩器包括安全带卷轴12，该安全带卷轴可旋转地支承在安全带伸缩器10中并且安全带14可以缠绕在该安全带卷轴上。本身已知的并且在这里未详细示出的缠绕机构作用在安全带卷轴12上，该缠绕机构以沿缠绕方向A指向的弹簧力加载安全带卷轴12，从而安全带14弹簧加载地缠绕在安全带卷轴12上。
此外，安全带伸缩器10具有包括马达的拉紧装置16、用于激活拉紧装置16的控制装置18以及未示出的锁止装置，所述拉紧装置可以附加地沿缠绕方向A加载安全带卷轴12。
如在图1和3中可看出的那样，另外设置有可以测量车辆的不同状态的传感器。所述传感器与控制装置18耦联并且可以将所测量的车辆状态传输给控制装置18。
设置在安全带伸缩器上的第一传感器是倾斜角传感器20，该倾斜角传感器测量车辆相对于水平线的倾斜。这种传感器通常控制对安全带卷轴12的车辆敏感的锁止。出于这种目的，倾斜角传感器20附加地与锁止装置耦联。
第二传感器是安全带拉出传感器22，该安全带拉出传感器探测安全带14的位置或者说探测安全带被拉出多远。
附加地，设置有内部空间传感器24，该内部空间传感器可以检测在内部空间中的运动。
在传统的安全带伸缩器10中，拉紧装置16用于在安全带伸缩器10的约束保护情况下拉紧安全带14，其方式是，减少安全带松弛并且将乘客拉到座椅中。为此，沿缠绕方向A加载安全带卷轴12，从而不需要的安全带14被缠绕在安全带卷轴12上。由此，座椅安全带的安全带14固定地贴靠在乘客上并且该乘客可以较快速地参与车辆的总减速。
但是，座椅安全带通常通过重复的缠绕过程和展开过程相对松动地缠绕在安全带卷轴12上。这具有如下效应：在安全带卷轴12锁止并且乘客向前移位时，安全带14的绕圈26在安全带卷轴12上较紧密地拉紧，由此，进行附加的安全带拉出，尽管安全带卷轴12被锁止。这种效应一般称为胶片卷轴效应。
通过拉紧装置16可以消除安全带松弛并且在拉紧情况下也可以在锁止安全带卷轴12之后拉入安全带14的限定长度。
但是，按照本发明规定，在座椅安全带未被系上时，控制装置18激活拉紧装置16，使得在激活锁止装置时安全带14较紧密地缠绕在安全带卷轴12上。
如在图1中可看出的那样，安全带14在未受载状态下张紧在与车辆固定的配件28和安全带伸缩器10之间，其中，经由换向配件30的换向是可能的。因此，安全带14完全伸展，使得对安全带卷轴12沿缠绕方向A的加载导致：安全带14的绕圈26在安全带卷轴12上较紧密地拉紧，如在图2中可看出的那样。
这导致：在锁止安全带伸缩器10时或之后阻止或至少减少胶片卷轴效应。严格地说，安全带卷轴12在座椅安全带的未受载状态下这样被加载，使得该效应不同于现有技术地已经在系上座椅安全带时发生，亦即安全带14已经在系上座椅安全带之前尽可能紧密地缠绕在安全带卷轴12上。
但是，因为通过拉紧装置16，非常大的拉紧力可能作用到安全带卷轴12上并且由此作用到安全带14上，所以这个过程必须在座椅安全带未被系上和未被利用时进行，以便不会通由于突然拉紧安全带14而刺激乘客、使乘客分心或危害乘客。
通过内部空间传感器24例如探测：是否有人处于车辆内部空间中。当无人处于车辆内部空间中时，拉紧装置16由控制装置18唯一地激活。
通过附加的传感器可以例如探测：车辆被停放和被闭锁。在这种情况下认为：无人处于封闭的和驻车的车辆中。为了探测这个状态，闭锁设备或停车制动器的附加传感器例如可以与控制装置18耦联。
附加地，可以通过安全带拉出传感器22探测：是否安全带14完全缠绕在安全带卷轴12上，亦即在被停放的车辆中，座椅安全带没有系在等待的人上或者座椅安全带没有绕物体放置。
倾斜角传感器20附加地保证：车辆被水平地停放。正常的安全带伸缩器具有锁定功能，该锁定功能在车辆倾斜时锁止安全带卷轴12并且由此锁止座椅安全带。该锁止的松脱仅通过使安全带14松弛或者说通过安全带卷轴12沿缠绕方向A旋转是可能的。如果拉紧装置16在非水平停放的车辆中被激活，则存在如下危险：安全带14附加地张紧并且触发车辆敏感的锁定功能。因为安全带14在这个状态下完全地缠绕并且附加地张紧，所以对于松脱锁止必需的对安全带14的卸载是不可能的。出于这个原因，仅当排除车辆敏感的锁止的响应、亦即车辆处于水平时才激活拉紧装置16。
备选地也可能的是，在探测到车辆驻车并且门锁住之后，在限定的时间间隔之后才激活拉紧，以便保证无人处于车辆中。此外，这样阻止通过车辆中的噪声形成而刺激可能还处于车辆附近的人。
附加地，可以通过安全带拉出传感器22测量安全带14的展开过程或者说缠绕过程的数量或者探测安全带14被拉出多远。
即拉紧不是在安全带14的每个展开过程之后都是必需的，因为仅事先被展开的绕圈26被松动地缠绕。较紧密的绕圈的效应则针对未被展开绕圈26较长时间地保持。
由此，也可以在限定数量的展开过程之后(亦即当认为整个安全带14已经再次在安全带卷轴12上松动时)才进行对绕圈24的重新拉紧。这具有如下优点：拉紧装置16以及安全带伸缩器10的整个机械结构得以保护。此外，车辆的为拉紧提供必需的能量的电池也得以保护。
可选地，控制装置18也可以检验车辆电池的充电状态，以便阻止车辆电池通过拉紧装置16的放电。
如果排除了车辆中的乘客或物体的危险，亦即通过传感器探测座椅安全带未受载并且未被利用，则拉紧可以通过拉紧装置16以非常大的力实施，从而安全带14尽可能紧密地缠绕在安全带卷轴12上。
拉紧例如以100N的力进行，而在缠绕机构的正常运行中通常仅仅获得大约10N的缠绕力。
这例如可以以缓慢增长的拉紧力进行。由此，保护拉紧装置16的机械结构并且阻止强烈的噪声形成，该噪声形成例如可能通过突然拉紧安全带14而发生并且可能刺激车辆内或外的人。拉紧装置16例如可以通过电流。

Claims (9)

1.用于通过沿缠绕方向加载安全带卷轴(12)来拉紧未被利用的车辆安全带的方法，其特征在于，通过控制装置(18)探测：座椅安全带未受载并且未由乘客系上，并且接着沿缠绕方向加载安全带卷轴(12)，其特征在于，所述控制装置(18)检验：是否车辆被停放和被闭锁，并且仅在车辆被停放和被闭锁时激活拉紧，所述控制装置(18)检测安全带(14)的位置，并且仅在座椅安全带被解开和被缠绕时激活拉紧。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，激活拉紧与探测车辆的停放和闭锁时间错开地进行。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制装置(18)检验：是否有乘客处于车辆中，并且仅当无人处于车辆中时才激活拉紧。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制装置(18)检验：是否有乘客处于车辆中，并且仅当无人处于车辆中时才激活拉紧。
5.按照权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述控制装置(18)通过内部空间监控装置或运动传感器检验：是否有乘客处于车辆中。
6.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，探测车辆的位置并且仅在车辆处于水平时激活拉紧。
7.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制装置(18)借助拉出传感器检测安全带(14)的位置。
8.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制装置(18)检验车辆电池的充电状态，并且仅从车辆电池的限定的充电状态起激活拉紧。
9.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制装置(18)对缠绕过程和展开过程计数，并且仅在限定数量的缠绕过程和展开过程之后激活拉紧。
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