CN108688613B - 闭锁装置 - Google Patents

Abstract

一种用于闭锁约束系统的闭锁装置，包括具有第一连接构件和第二连接构件的锁紧装置、以及限制装置，锁紧装置和限制装置以以下方式相互作用：至少在锁紧装置相对于限制装置的第一位置和/或在限制装置的第一状态中，当相对于第二连接构件在第一连接构件上施加至少预定的力和/或通过第一连接构件相对于第二连接构件的移动时，锁紧装置在第一连接构件和第二连接构件之间提供可释放的耦合，以及至少在锁紧装置相对于限制装置的第二位置和/或限制装置的第二状态中，锁紧装置在第一连接构件和第二连接构件之间提供不可释放的耦合。本发明有利于配合简化操作安全地闭锁约束构件。

Description

闭锁装置

技术领域

本发明涉及一种用于闭锁约束系统的装置，包括具有第一连接构件和第二连接构件的锁紧装置、以及限制装置。

背景技术

已知用于车辆约束系统的多个闭锁装置，例如带系统形式的闭锁装置。为此，使用带扣，其中带钩被插入并锁定在对应的容纳槽中。传统地，通过按钮进行解锁，以打开和释放带扣，然后将带钩从带扣中拉出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种闭锁装置，该装置允许针对车辆的各个用户调整约束系统，并且有利于配合简化操作安全地闭锁约束构件，不受外部约束。

该目的通过用于闭锁人员的约束系统的闭锁装置、闭锁方法和安全系统来实现。

闭锁装置包括具有第一连接件和第二连接件的锁紧装置、以及限制装置，其特征在于紧装置和限制装置通过如下方式相互作用：

至少在相对于限制装置的第一位置和/或根据限制装置的状态中，锁紧装置抵抗预定的最小反作用力和/或通过第一连接构件相对于第二连接构件的移动，在第一连接构件和第二连接构件之间提供可释放的耦合，

其中，至少在相对于限制装置的第二位置和/或根据限制装置的状态，锁紧装置在第一连接构件和第二连接构件之间提供不可释放的耦合。

第一和第二连接构件可以具有适合于各种目的的不同形状，例如挂钩、柄状物、凹口、凹陷和凹槽等，并且有利地被配置为彼此互补，使得当第一连接构件在第一位置连接到第二连接构件(反之亦然)时，形成可释放的形状配合的耦合。通过施加一定的(拉伸)力和/或通过连接构件的相对移动，可以在第一位置释放该耦合。

为了防止耦合的释放以及为了防止在行驶过程中无意地或者以其他方式将连接构件解耦，锁紧装置和/或第一连接构件和第二连接构件的耦合通过限制装置被锁紧和/或限制。

有利地，通过限制装置相对于锁紧装置的移动来创建第二位置中的不可释放的耦合。因此，锁紧装置主动地朝着不移动的限制装置移动，或者限制装置主动地朝着固定的锁紧装置移动。两个构件朝向彼此的移动也是可想到的。

例如，在锁紧装置的第一位置中，存在第一连接构件和第二连接构件的可释放耦合。通过将锁紧装置推入限制装置，提供了连接元件的不可释放的耦合。在该状态下，通过限制装置来防止和限制第一连接构件和第二连接构件之间的耦合的释放。

可替换地，可以通过限制装置从第一位置电和/或磁和/或机械转移到第二位置来提供锁紧装置和限制装置的第二位置中不可释放的耦合。

因此，锁紧装置的一个或者两个连接构件可以在已经在第一位置提供耦合之后被例如可以螺栓形式设置的限制装置的一部分限制，由此可以提供第二位置/状态。关于这点，限制装置保持静止，并且只有作为限制装置的一部分的螺栓被移动。

第二位置也可以通过电磁闭锁来诱发，由此一个或两个连接构件被电磁限制。

无论是单独还是组合，以电、磁或者机械的方式锁紧第一连接构件和/或第二连接构件的其他变型均是可行的。

优选地，可以调整用于在第一位置/状态中从第二连接构件释放第一连接构件的反作用力。

通过设计两个连接构件的耦合区域的几何形状以使它们彼此互补，可以确定创建耦合以及其后通过施加至少预定的力来释放第一位置/状态中的耦合所需的最小力。

在本发明的特别优选的实施例中，装置包括定位构件，该定位构件设置在第二连接构件处并且能够将第二连接构件保持在预定位置。

关于这点，第二连接构件可以保持在向第一连接构件施加力的位置。该力支持两个连接构件在第一位置/状态中相互耦合，并且防止耦合的偶然和无意的释放。

定位构件可以是诸如弹簧的弹性构件，和/或由弹性材料组成，和/或第二连接构件的定位可以通过电和/或磁和/或机械的方式实现。

通过定位构件来施加或确定用于在第一位置/状态从第二连接构件释放第一连接构件的力。

在两个连接构件的耦合区域之间形成接触所需的力可以由定位构件单独施加。在定位构件以弹簧形式设置的情况下，弹簧力单独或者很大程度上确定施加至第一和第二连接构件之间的耦合的力，因此确定释放该耦合所需的(反向)力。一方面，第二连接件处的弹簧力被额定为足够大，以使第一连接构件尽可能容易地从第二连接构件中拉出。另一方面，防止第一连接构件和第二连接构件的耦合在锁紧装置插入限制装置的同时被例如施加于第一连接构件(例如经由连接的带)的无意的力释放。优选地，限制装置具有套筒形状，尤其是壳体形状，其至少部分地包围锁紧装置。

关于这点，多种壳体形状是可以想到的。限制装置可具有用于引入锁紧装置的容纳槽。关键因素是，借助于锁紧装置相对于限制装置的移动，即使超过了在第一位置/状态从第二连接元件释放第一连接元件所需的预定最小力，第一和第二连接构件之间的耦合的释放也因壳体的形状而被阻止和/或限制。

有利地，闭锁装置的锁紧装置可以具有适合于监控锁紧装置的状态的传感器。

例如，集成传感器记录第一连接构件(例如，带钩的形式)是否耦合至第二连接构件和/或插入到搭扣中，从而确保两个连接构件之间的耦合，因此能够可靠地监控扣紧。

此外，本发明涉及一种用于闭锁用于人的约束系统的方法，特别是与上述闭锁装置相关的方法，该方法包括以下步骤：

1.将第一连接构件耦合至第二连接构件；

2.通过限制装置锁紧和固定第二接收构件。

其中，执行步骤1的时间偏离执行步骤2的时间。

特别地，步骤1和步骤2是一个接一个地进行，特别地，没有时间重叠。

在第一步骤中，形成连接构件之间的可释放耦合。在该第一位置/状态，两个连接构件相对于限制装置处于第一位置和/或限制装置处于第一状态。如有需要，仍可以进行修正并且可以释放耦合，例如改变座椅位置的需要，通过至少施加预定的(拉伸)最小力来释放耦合。在第二步骤中，尤其是通过将已经耦合的连接构件插入到限制装置中，即通过将耦合的连接构件相对于限制装置移动到第二位置中，提供第二构件在第一构件处的固定/锁紧。然而，本发明包括固定/锁紧的其他可能性，尤其是不需要使连接构件相对于限制构件移动和/或通过改变限制构件的状态来提供固定/锁紧的可能性。因此，两个连接构件之间的耦合的任何种类的锁紧均是可想到的。

包括锁定两个连接构件之间的耦合的第二方法步骤与包括提供第一连接构件和第二连接构件之间的耦合的第一方法步骤在不同的时间执行。第二步骤晚于第一步骤执行。

有利地，方法步骤1中的耦合通过形状配合、钩接、卡扣、闭锁和/或接合来实现。

如上所述，第一连接构件和第二连接构件之间的任何类型的可释放的耦合和接合都可想象为在限制装置的第一位置/状态中形成耦合的方式。

在第一方法步骤中提供的第一连接构件和第二连接构件之间的耦合可以通过施加预定的最小力来释放，例如通过在一个连接原件上施加远离另一个连接元件的最小拉力。

为了在第一位置中使连接构件可以彼此释放，例如能够改变座椅位置或带位置，必须分别施加限定的力和超过限定的力。这确保了在力小于限定力的情况下阻止耦合的意外释放。

在第二方法步骤中，第一连接构件和第二连接构件之间的耦合被固定/限制，以便即使在连接元件之间施加限定的力和超过限定的力时，连接元件也不可释放地彼此固定。

由不可释放的固定或锁定，乘客不可能有意或者无意地打开约束系统，这对于处于极限移动的车辆来说是必要的，诸如游乐设施的车辆，例如过山车。

此外，本发明还涉及一种打开/释放用于人的闭锁约束系统的方法，尤其是与上述闭锁装置相关的方法，该方法包括以下步骤：

1.将第二连接构件从限制装置移除；

2.通过至少施加预定的最小力，和/或通过第一连接构件和/或第二连接构件的移动，和/或通过两个连接构件相对于彼此的移动来释放第一连接构件和第二连接构件之间的耦合。

其中，执行步骤1的时间偏离执行步骤2的时间。

特别地，步骤1和步骤2是一个接一个地进行，特别地，没有时间重叠。

释放约束系统以与上述闭锁约束系统的方法步骤相反的顺序来实现。首先，发生锁紧装置的解锁。然后，由于施加力和/或相对移动，第一连接构件从第二连接构件释放。当用于下机解锁安全带时，第二步骤对于防止安全带在带上的拉力下从座椅带扣处不可控制地弹出是必要的。

有利地，例如通过脱钩、分开、脱离和分离接合等，释放方法步骤1的耦合。

本发明还涉及一种用于车辆，尤其是游乐车辆的安全系统，包括座椅、具有至少一个约束装置的约束系统以及如上所述的闭锁装置。

根据本发明，座椅可以包括适合容纳乘客的任何装置。约束系统可以包括约束装置，此外还包括锁、容纳装置、恢复和张紧装置等。

在本发明的又一实施例中，约束装置可以包括带、棘齿、固定链或者固定绳。

附图说明

图1是根据本发明的锁紧机构的第一实施例的侧视图，其具有包括第一和第二连接构件的锁紧装置以及限制装置；

图2是处于锁紧状态的锁紧机构的第一实施例的侧视图，其中锁紧装置锁紧第二连接构件和第一连接构件；

图3A是根据本发明的锁紧机构的第二实施例的立体图，其中第一连接构件以具有紧固构件的带舌的形式设置。第一连接构件处于与第二连接构件分离的状态；第二连接构件具有用于耦合带舌的接纳和锁紧构件；

图3B是包括锁紧机构的第二实施例的立体图，其中带舌相对于第二连接构件处于第一位置。舌部与接纳和锁紧构件接合；

图3C是图3B的立体表示的后视图，其中带舌与第二连接构件相接合；

图4A是具有锁紧装置和限制装置的锁紧机构的立体图，其中根据图3B和3C，锁紧装置相对于限制装置处于第一位置；

图4B是图4A的锁紧机构的立体图，其中锁紧装置插入到限制装置的壳体中(但尚未处于被壳体锁紧的位置)；

图4C是图4A和图4B的锁紧机构的立体图，其中锁紧装置相对于限制装置处于第二位置，即，锁紧装置位于限制装置的壳体中；在第二位置中，第一和第二连接构件之间的耦合被锁紧；

图5A是根据本发明的闭锁装置的第三实施例的主视图，其中钩形带舌从侧面钩入第二接纳构件，由此在限制装置相对于锁紧装置的第一位置形成可释放的耦合；

图5B是根据图5A所示的本发明的第三实施例的详细视图，示出带舌与第二接纳构件之间的耦合。

优选实施方式的说明

以下通过示例性实施例来描述本发明。

图1和图2示出了本发明的具有以带扣形式处于未锁紧的第一位置(图1)中和处于锁紧的第二位置(图2)中的锁紧装置的第一实施例的侧面剖视图。闭锁装置1具有由第一连接构件21和第二连接构件22组成的锁紧装置2。此外，锁紧装置2具有用于接纳第一连接构件21的容纳槽23。闭锁装置1还包括限制装置3。

图1示出了处于锁紧装置2和限制装置3的第一位置的闭锁装置1，其中带钩21已经插入容纳槽23并且与锁紧钩22相接合。由于通过以弹簧的形式设置的定位构件222施加的(反向)力，当带钩21与锁紧钩22接合时形成正向锁(positive lock)。为了解开带钩21，可以使用一定的拉力(该拉力由锁紧钩上的弹簧的力和正向锁耦合的几何形状确定并因此可调节)将锁紧钩22推到一边，使得带钩21可以从容纳槽23中被拉出。为此，带钩21和锁紧钩22的钩紧区域和/或接触面区域形成有倾斜的接触表面，该倾斜的接触表面将施加在带钩21上的拉力部分地转换成横向力，该横向力在锁紧钩22上施加向外引导的力和与定位构件222的力指向相反的力。

在本实施方式中，第一连接构件21被配置成带钩的形式，与之相连的是用于约束乘客的带(未示出)。第二连接构件22具有锁紧钩的形状，锁紧钩的形状与带钩的形状互补，以允许相互钩合/接合。锁紧钩22被设置成可以围绕旋转轴221旋转。当锁紧装置至少部分地容纳在限制装置3内时(如图2所示)，通过限制装置3在一侧上限制旋转移动。此外，弹簧形式的定位构件222被设置在锁紧钩相对的一侧上。定位构件222在第二连接构件22上施加力，由此第二连接构件22朝向第一连接构件21移动，其中力被施加到第一连接构件22上。

因此，只要耦合的连接构件相对于限制装置3处于第一位置(未示出)，为了解除第一和第二连接构件之间的耦合，可以通过施加一定的(拉伸)力将锁紧钩22推到一边，从而将带钩21拉出。

为了防止带钩意外或无意地从容纳槽23中脱出，例如在乘坐过程中，根据图2的表示，通过将锁紧钩22相对于限制装置3移动至第二位置来锁定锁紧钩22。事实上，在插入带钩21并与锁紧钩22接合后，将锁紧装置2向下拉入基本上以套筒(壳体)形式设置的限制装置3中，由此将锁紧装置2置于第二限制位置中。定位构件222施加在锁钩22上的弹簧力足够大，使得随着锁紧装置2移至限制装置3中，带钩21不会由于例如作用在带上的反作用力而从锁紧装置2的容纳槽23中滑出。另一方面，在锁定锁紧装置之前，在解扣期间，应使乘客尽可能容易地将带钩21从容纳槽23中拉出。一旦锁紧装置2再次位于限制装置3外的第一位置时，就可能需要解扣。除了定位构件222的弹簧力外，带钩21和锁紧钩22之间的接触线或者接触面的倾斜率和/或它们之间的耦合确定从锁紧钩22释放带钩21所需的最小拉出力。

在第二位置中，锁紧钩件3以锁紧钩22的形式抑制第二连接构件22的移动，至少达到不能脱离带钩21的程度。特别地，相对于带钩21将锁紧钩21推向一边的可能性被阻止。因此，带钩21也被锁紧和固定。

从图1和图2可以看出，由于带钩21和锁紧钩22之间的正向锁以及定位构件222的反作用力，锁紧装置2以插入时卡到位的带扣形式设置，但仅通过限制装置3限制锁紧钩22才能在第二步骤中进行固定或者锁紧。

对于松开带也是如此，首先进行解锁，然后在施加预定的最小拉力的作用下，带钩21(具有带)以受控的方式从容纳槽23中被拉出。通过这种方式，限制过程发生在与带钩的接合和解开不同的时间，这样使得在乘载期间能够作出修正(例如，再次解开并且在不同的坐姿下重新扣)，并且在解锁期间，防止由于在锁紧步骤之前带上的拉力而使带不受控地从卡扣中弹出。

图3A-3C和图4A-4C示出了闭锁装置4的第二实施例。与第一实施例相反，需要移动来创建和释放处于第一位置的第一和第二连接构件之间的耦合(分别在图3A、图3B、图4A和图4B中示出)。

图3A示出了具有带舌形式的第一连接构件51和第二连接构件52的锁紧装置5的组件。带舌51具有基部510，其在一端具有若干开口512以接纳带的一部分(未示出)。在其另一端，舌部51包括蘑菇状连接构件511，其上侧的直径大于靠近基部510的区域的直径。连接构件511附接到带舌51的基部510的另一端。连接构件511的上侧和基部510确定一凹槽。第二连接构件52具有相应的用于连接构件511的容纳槽521。容纳槽521被分为两部分，并且具直径等于或者大于连接构件511的上侧直径的开口以及与连接构件511的下部相对应的相邻的较小开口。开口被连接并形成类似于键孔的开口。此外，第二连接构件52具有用于在第二连接构件52处锁定带舌521时引导带舌521的移动的引导构件522。

在闭锁过程中，首先将带舌51的连接构件511沿着插入方向E(参见图3B和3C)插入或者钩入第二连接构件52的容纳槽521的较大区域中。由于随后的移动，连接构件511被推入第二连接构件52的较小开口中，并且在连接构件511和基部510之间的凹槽与容纳槽521之间形成凹槽连接。

图3C示出了根据图3B的后视图。可以看出，连接构件511的上部位于接纳构件521的较小开口上方，因此在带舌51和第二连接构件52之间形成耦合。在连接构件511从较大开口区域移动至较小开口区域期间，在连接构件511的上部和带舌51的基部510之间形成的凹槽钩在较小开口的边缘上。

钩住以后，带舌51和第二连接构件52之间的耦合能够通过用户朝着接纳构件521的较大开口移动连接构件511执行的释放移动而释放。

图4A-4C示出了如何通过相对于限制装置3将锁紧装置5移动至第二位置来提供图3的耦合连接元件的锁紧。当锁紧装置5已经被插入到壳体内足够远时(第二位置)，限制装置3被配置成围绕锁紧装置5的壳体形式。

从根据图3C的第一位置开始，锁紧装置5通过合适的移动方式(例如，一个或者多个气柱61)被拉入限制装置3中(参见图4A和4B)，直到气柱被引入锁紧装置5足够远(参见图4C)。由于连接构件511相对于接纳构件521的不可移动，带舌51和第二连接构件52之间的耦合沿着插入方向E被锁紧，并且也不能通过两个连接构件朝向彼此的移动而分离。

图5A和5B示出了本发明的第三实施例，该实施例是第二实施方式的变型例，但在实施例中，带舌51包括通过在接纳构件52的一侧设置的开口移动到接纳构件52中的带钩。带舌51的连接构件513具有钩，其钩接到连接构件52的相应容纳槽522中。只要锁紧装置5相对于限制装置3处于第一位置(参见图5A、图5B)，带舌51和第二连接构件52之间的耦合可以通过解开钩接来释放。图5B详细示出了上述布置。

第二位置对应于图4A和图4B所示的原理，其中通过使锁紧装置5至少部分地容纳在限制装置3中(未示出)，防止和/或限制带舌51的钩从接纳构件52的钩的横向脱钩。

Claims (17)

1.一种用于闭锁约束系统的闭锁装置(1；4)，包括具有第一连接构件(21；51)和第二连接构件(22；52)的锁紧装置(2；5)、以及限制装置(3)，其特征在于，

第一连接构件(21；51)和第二连接构件(22；52)在一个插入运动的作用下沿着一个运动平面相互连接并且在一个相反的拉开运动的作用下相互释放；

所述锁紧装置(2；5)和所述限制装置(3)以以下方式相互作用：

至少在所述锁紧装置(2；5)相对于所述限制装置(3)的第一位置和/或在所述限制装置(3)的状态中，所述锁紧装置(2；5)在所述第一连接构件(21；51)和所述第二连接构件(22；52)之间提供可释放的耦合，所述耦合由抵抗拉脱运动所施加的预定的反向力而释放；以及

至少在所述锁紧装置(2；5)相对于所述限制装置(3)的第二位置和/或所述限制装置(3)的第二状态中，所述锁紧装置(2；5)在所述第一连接构件(21；51)和所述第二连接构件(22；52)之间提供不可释放的耦合。

2.根据权利要求1所述的用于闭锁约束系统的闭锁装置(1；4)，其特征在于，所述第二位置中的不可释放耦合是通过所述限制装置(3)相对于所述锁紧装置(2；5)的移动提供的。

3.根据权利要求1所述的用于闭锁约束系统的闭锁装置(1；4)，其特征在于，所述第二位置中的不可释放耦合是通过所述限制装置(3)从所述第一位置电和/或磁和/或机械转移到所述第二位置所提供的。

4.根据权利要求1所述的用于闭锁约束系统的闭锁装置(1；4)，其特征在于，用于从所述第二连接构件(22；52)释放所述第一连接构件(21；51)的反向力是可调的。

5.根据权利要求1所述的用于闭锁约束系统的闭锁装置(1)，其特征在于，所述锁紧装置(2)包括设置在所述第二连接构件(22)处并且能够将所述第二连接构件(22)保持在预定位置的定位构件(222)。

6.根据权利要求5所述的用于闭锁约束系统的闭锁装置(1)，其特征在于，所述定位构件(222)是弹簧和/或由弹性材料制成的和/或用于以电、磁或机械方式定位所述第二连接构件(22,52)。

7.根据权利要求5所述的用于闭锁约束系统的闭锁装置(1)，其特征在于，用于在所述第一位置从所述第二连接构件(22)释放所述第一连接构件(21)的反向力由所述定位构件(222)分别地施加和确定。

8.根据权利要求1所述的用于闭锁约束系统的闭锁装置(1；4)，其特征在于，所述限制装置(3)具有至少部分地包围所述锁紧装置(2；5)的套筒形状，尤其是壳体形状。

9.根据权利要求1所述的用于闭锁约束系统的闭锁装置(1；4)，其特征在于，所述锁紧装置(2；5)具有适合监控所述锁紧装置(2；5)的状态的传感器。

10.一种用于闭锁约束系统的方法，应用于根据权利要求1-9中任一项所述的闭锁装置(1；4)，包括以下步骤：

(1)将所述第一连接构件(21；51)耦合到所述约束系统的所述锁紧装置(2；5)的所述第二连接构件(22；52)；

(2)通过所述限制装置(3)锁定和固定所述第二连接构件(22；52)，

其中，执行步骤(1)的时间偏离执行步骤(2)的时间。

11.根据权利要求10所述的用于闭锁约束系统的方法，其特征在于，步骤(1)中的耦合通过钩接、卡扣、闭锁或接合实现。

12.根据权利要求10所述的用于闭锁约束系统的方法，其特征在于，步骤(1)中在所述第一连接构件(21；51)和所述第二连接构件(22；52)之间设置的耦合可以通过至少施加预定的最小的力来释放。

13.根据权利要求10所述的用于闭锁约束系统的方法，其特征在于，步骤(2)中通过所述限制装置(3)相对于所述锁紧装置(2；5)的运动，使所述第一连接构件(21；51)和所述第二连接构件(22；52)之间形成的耦合为不可释放固定的。

14.一种用于释放约束系统的方法，应用于根据权利要求1-9中任一项所述的闭锁装置(1；4)，包括以下步骤：

(1)从所述限制装置(3)解锁所述第二连接构件(22；52)；

(2)通过至少施加预定的最小力，和/或通过所述第一连接构件和/或所述第二连接构件的移动，和/或通过两个连接构件相对于彼此的移动，释放所述第一连接构件到所述第二连接构件的耦合，

其中，执行步骤(1)的时间偏离执行步骤(2)的时间。

15.根据权利要求14所述的用于释放约束系统的方法，其特征在于，步骤(1)中的耦合的释放通过脱钩、分开、脱离或者分离接合实现。

16.一种安全系统，用于车辆，用于游乐车辆，包括：

座椅、包括至少一个约束装置的约束系统、以及根据前述权利要求1至9中任一项所述的闭锁装置。

17.根据权利要求16所述的安全系统，其特征在于，所述约束装置为带、棘齿、固定链或者固定绳。

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