CN1124210C - 用于监控连接装置锁紧位置的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监控连接装置5的锁紧位置，特别是汽车内儿童座椅固定装置的锁紧位置的设备，带有一可与一可用锁紧元件3锁紧的支承件7连接的基体11，一设置在基体内的滑块，此滑块在基体与支承件7连接的状态下在锁紧元件3向锁紧位置移动时可被锁紧元件施加作用力，并可从一起始位置向一相应于锁紧位置的终点位置移动，还带有一设置在基体11内或上的检测装置15，以通过测量滑块13的位置检测锁紧元件3和支承件7的准确锁紧位置，其中检测装置15除锁紧位置之外至少还测量另一个与锁紧位置离开一定距离的滑块13的位置。

Description

用于监控连接装置锁紧位置的设备
本发明涉及一种用于监控连接装置锁紧位置，特别是汽车内用来固定儿童座椅的装置的锁紧位置的设备。
对于在汽车中固定儿童座椅已知有各种不同的可能性：儿童座椅可以和儿童一起用在汽车中本来已经存在的2点或3点皮带系统固定。其次已知，儿童座椅首先用附加的、安装在汽车内的皮带固定，然后用内置在儿童座椅内的皮带固定儿童。
近来汽车工业界开发了一种用于儿童座椅的固定系统，其中专用的儿童座椅用设置在它上面的锁紧件与牢固地设置在汽车内的支承件连接。例如在儿童座椅上可以设置两个扶手，它们分别具有一端面上的缺口，固定安装在汽车内的U形弓形物嵌在缺口内。在将扶手推入做成弓形物的支承件之后座椅与分别设置在儿童座椅扶手内的锁定装置锁定。这种固定系统的优点是快速安装的可能性。此外儿童座椅与汽车牢固地固定，因此实际上不存在这样的危险，即在汽车碰撞时儿童座椅从其固定装置中脱出。
但是有关汽车中的儿童座椅，特别是汽车的前座椅方面问题是，必须可靠地防止存在于汽车中的气囊的触发。为此开发了不同的系统，例如红外线或超声波测量系统，它检测汽车内是否装着儿童座椅。于是在某种情况下防止气囊的引发。但是迄今为止这种系统始终有这样的缺点，不能保证100％的识别。
由EP-A-0 819 566已知一种带有至少一个汽车座椅的汽车，在它上面可以固定一放在上面的儿童座椅，其中设有用来在装上儿童座椅时使装在前面的气囊不能激活的装置。此装置包括一固定在儿童座椅上的带一固定在它上面的插接舌板的固定带以及一固定在汽车座椅上的皮带锁，锁内内置一发生器，通过插接舌板插入皮带锁产生一个信号，该信号用来使气囊不能激活。
其次由US-A-5 690 356已知一种安全系统，其中具有一用来固定儿童座椅的汽车座椅固定件，儿童座椅的固定件可以锁紧在该固定件上。儿童座椅的存在和某些情况下它是顺还是逆行驶方向布置借助于安装在汽车座椅上固定件附近的终端开关加以检测。
此外，特别是关系到用于汽车的固定系统，已知对连接装置，特别是固定系统的皮带锁的锁紧位置加以监控。这种监控装置也用来例如防止气囊的引发，如果在有关座位上，例如驾驶员侧座上没有人的话。这里如果检测出皮带没有锁紧，那么便假定相关座位上没有人。
这种常见的用来监控皮带锁锁紧位置的装置大多具有一终端开关，它在锁紧位置时受固定在皮带上的待锁紧件的作用力。
但是这种类型的监控设备中问题是不能识别功能缺陷。例如不能区分，是皮带锁没有锁紧，还是接通开关有缺陷，或者尽管皮带锁已经锁紧但是触点没有闭合。
为此专利申请者在未公开的德国专利申请19830229中介绍了一种用于监控连接装置的锁紧位置、特别是用来监控汽车皮带锁锁紧位置的装置，它可以用简单的方法在主要的可能发生的差错方面加以监控，并且可以方便地内置在已知连接装置的结构中。
这种监控设备或者说监控装置的核心是，在连接装置的锁紧件和支承件连接时测量两个位置。在连接过程中至少一个可运动的标记从第一个末端位置运动到第二个末端位置。用一个第一和第二传感装置检测在第一和第二末端位置是存在还是不存在标记。用这种方法不仅可以检验终点位置，也就是待监控的连接装置的锁紧位置，而且还可以检验连接过程一定的相位。例如在这种装置中，如果两个传感装置都失灵，就能够识别出来。还可以识别，待检测的标记是否已损坏。
从这种现有技术出发本发明的目的是，创造一种用于监控连接装置的锁紧位置，特别是汽车内用来固定儿童座椅的装置的锁紧位置的设备，它可以方便地在汽车内装在连接装置的已经存在的支承件上、并可以方便地在主要的可能出现的差错方面加以监控。
本发明用权利要求1的特征来解决这一任务。
本发明以这样的认识为基础，按现有技术采用终端开关的装置可能出现的主要差错是，尽管终端开关已经触动，但是例如由于触点元件的磨损，触点实际上并没有闭合。
为了认别这种功能故障，在本发明中不仅监控设置在装置基体内的滑块的锁紧的末端位置或锁紧位置，而且还附加地监控滑块的至少另一个与锁紧位置离开一定距离的位置。由此大大地改善了监控设备的功能可靠性。例如在锁紧位置检测可能性的中断可以作为有关传感装置失效的结果通过这样的方法认别出来，即在连接装置的零件连接时滑块也可以在与锁紧位置离开一定距离的位置处检测到。当然反过来如果在连接装置的零件连接时仅仅检测锁紧位置，而不检测在另一个锁紧位置滑块的存在，那么用来检测另一个锁紧位置的传感装置的失效也可以认别出来。
同样在按本发明的设备中差错信号“未锁紧”的产生只有在实际上试图进行锁紧的情况下才有可能。这里检测滑块在至少另一个离锁紧位置一定距离的位置，或者滑块从这个位置移出来，以用来识别锁紧的意图。相反在已知的带有终端开关的监控设备中只能产生一个持久的(例如从汽车点火接通到连接装置确实锁紧)差错信号“未锁紧。这种类型的系统例如和固定系统一起实现，但是其中实际上表明，不管操作者是否真的想造成锁紧还是不想锁紧，都持续地产生差错信号，这是不利的。
按照本发明优选的实施形式监控设备的基体做得可与连接装置的支承件卡锁或螺钉连接。由此使得监控设备的安装非常方便。由此还保证方便的改装可能性。
按本发明的一种实施形式监控设备的基体具有一用于锁紧件的导向区域，它确定用于锁紧元件的一个插入通道。
这种实施形式考虑特别是用于连接装置的支承件无法看到或很难接近的情况。例如支承件可以设置在从外面无法看到的座椅表面和靠背之间的汽车座椅的缝隙内。这里导轨区域最好做成这样，使它基本上伸到座椅表面和靠背之间的缝隙内，使得例如儿童座椅的连接装置的锁紧元件可以方便地插入导轨区的现可以看得见的开口内。由导向区确定的插入通道使锁紧元件可以方便地插入，直到锁紧位置。
在本发明的这种实施形式中可以在插入通道的侧壁内设置用来安放连接装置支承件的卡锁缺口。由此监控设备可以通过这样的方式方便地安装，即基体或导向区域用设置在它里面的卡锁缺口卡紧在锁紧元件上。
这种带有导向区的实施形式也可以和公知的仅仅监控锁紧位置的检测装置一起使用，包括与以上和随后所说明的其他特征相组合。
按照本发明的一种实施装置，滑块的可由锁紧元件施加作用力的区域在垂直于锁紧运动方向的方向上做成这样，使它基本上在支承件的整个宽度上，但是至少在支承体区域内的插入通道的宽度上延伸。由此防止，特别是在锁紧元件做得比较窄时在连接过程中滑块没有被操作或者受到损坏。
在本发明优选的实施形式中滑块内或滑块上设有一个或几个磁铁，它们可以由检测装置，例如借助于霍耳元件检测到。
其次在本发明的优选实施形式中检测装置既检测滑块的起始位置，也检测滑块的终点位置。通过检测起始位置可以持续地检验用来监控起始位置的监控设备或传感装置的功能能力。
在本发明的优选实施形式中检测装置产生至少一个第一和一个第二，非零的电信号，其中第一个电信号对应于滑块的起始位置或起始位置区域，第二个电信号对应于滑块的终点位置或终点位置区域。因此通过这个信号与规定的理论值或理论值区域相比较既可以识别设备的功能能力，也可以识别滑块的位置，以及特别是正确的锁紧位置。当然检测装置也可以做成这样，即将这一信号进一步处理成多个“功能信号”或“差错信号”。例如在检测过的起始位置和未检测过的锁紧位置时可以产生一个“工作准备”信号。同样在起始位置未检测、同时锁紧位置也未检测时可以产生一个作为差错信号的“未锁紧信号”。
按照本发明优选的实施形式对于滑块位于起始位置和锁紧位置之间或相应的区域内的情况，检测装置可以产生一个第三个电信号。这既可以通过设置另一个传感装置实现，也可以对于在用于起始位置和锁紧位置的传感装置没有一个检测到滑块的相应标记的情况自动地发生。当然这个第三个电信号，在某种情况下通过与其他两个信号的联系，重新由检测装置进一步处理成“功能信号”或“差错信号”。
本发明其他的实施形式由从属权利要求得到。
下面借助于图形中所表示的实施例对本发明作较详细的说明。在图形中表示：
图1带有一用来将儿童座椅安装在汽车内的连接装置的儿童座椅的示意透视图；
图2按本发明的监控设备的第一种实施形式的透视图；
图3按图2的实施形式连同按图1的连接装置的示意剖视图，(图3a：插入的锁紧元件对在起始位置的监控设备的滑块加力；图3b：插入的锁紧元件对在锁紧位置的监控设备的滑块加力)；
图4图2中的实施形式连同图1中的带有稍作改动的锁紧元件的连接装置在锁紧位置时的示意剖视图；
图5用透视图表示的按本发明的监控设备的另一个实施形式(图5a：监控设备安装好的基体连同检测装置和锁紧元件在锁紧位置；图5b：如图5a，但是外加安装好的滑块)。
图1表示一儿童座椅1，它在座椅外壳的后下方区域内具有两个一连接装置5的锁紧元件3，它们伸出于座椅1的后壁。除锁紧元件3外连接装置5还包括两个支承件7，它们固定安装在汽车内。在本发明一种未详细画出的实施形式中支承件7也可以这样地安装在汽车内，它们可以从一起始位置回转到相应于图1中所示位置的工作位置。当然在这种实施形式时支承件7也必须做成这样，使它保证通过锁紧元件3与支承件7的锁紧，儿童座椅得到充分的固定。支承件7可以这样地设置在汽车内，使它可以通过一未详细画出的汽车座椅的座椅表面和其靠背之间的缝隙接近。对于支承件可以从一起始位置回转到一工作位置的情况，在回转到工作位置以后支承件也可以从座椅表面和靠背之间的缝隙中伸出来。在支承件不可运动地固定安装在汽车内的情况下支承件最好埋在座椅表面和靠背之间的缝隙内。下面将要详细地说明的监控设备的两种不同的基本原理适合于这两种应用场合。
图2中所示的监控设备9的第一种实施形式具有一基体11，它里面设有一滑块13。滑块13可在基体11内滑动。滑块沿其滑动轨道的位置通过检测装置15测量。
检测装置15一方面包含一设置在基体11底面上的电子装置17，它包含两个霍耳元件19，它们测量至少一个设置在滑块13底面上的磁性元件21的位置。
其中两个霍耳元件中的一个，如图3a所示，这样地定位，使它检测滑块13的起始位置。因此电子装置17可以测出，滑块13是处于起始位置还是通过锁紧元件3的加力从起始位置中(图3a)移出。
代替单独的一个磁性元件也可以设置多个，例如两个磁性元件。例如可以沿插入方向平行地相互错开设置两个传感装置。而传感装置可以分别包含一磁性元件，其中两个元件同样相互错开地设置在滑块内。
当然也可以设置用来检测滑块中的标记的传感装置和监控设备基体内的标记。
当然滑块在至少两个位置时的位置也可以用任何其他方法，例如用电感或电容传感器或用光学传感装置，例如光栅等等测量。
为了对于支承体7埋置在汽车座椅的座椅表面和靠背之间的缝隙内的情况，锁紧元件3和支承件7可以方便地插入和安装，在图2至4中所示的本发明的实施形式具有一导向区域23，它确定用于锁紧元件3的插入通道25。如图2中所示，这里导向区23最好做成这样，使插入通道25在水平的横向方向(相对于锁紧元件3的插入运动)朝滑块13方向逐渐变细。由此保证锁紧元件3方便地插入监控设备9的导向区23。此外防止当锁紧元件3歪斜地插入时导向区23的损坏。
在图2中所示的实施形式中导向区23上朝向滑块13的侧壁端面上形成卡锁区27，在该卡锁区内设有卡锁缺口29。此卡锁缺口29用来容纳做成U形的支承件7的横向分布区域。由此可以非常方便地通过这样的方法实现监控设备9的安装，即将监控设备9用卡锁缺口29卡紧在相关的支承件7上。此外这种安装使监控设备9可以绕相关支承件7前部区域的轴线回转。由此防止在锁紧元件3从不同的角度(在相对于支承件7前部区域的一垂直平面内)插入时监控设备的损坏，因为监控设备跟着一起回转。
如图3a和3b中所示，滑块13受到锁紧元件3的力后处于起始位置，锁紧元件3进一步插入导向区23的插入通道25，直至移动到相关的终点位置(图3b)。
这里这样地确定第二个霍耳元件的位置，使它在终点位置可以检测到设置在滑块13上的磁性元件21。为此当然磁性元件21必须离第二个霍耳元件19足够近，使得(在规定的信号放大比时)得到一个可以检测出来的信号。然后这个“测量”状态在超过一定的信号电平时可以被电子装置检测出来。
在图3a和3b中所示的锁紧元件3的实施形式牵涉到一个正好还能被所示监控设备准确地检测出来的“最小轮廓”。
在锁紧元件3的这种“最小轮廓”时得到在图3b中所示的在锁紧元件3与支承件7锁紧时滑块3的终点位置。这里应该指出，在图形中没有画出保证锁紧元件3与支承件7锁定的固有锁紧机构，因为这个功能对于本发明不是主要的。这种机构可以是一种普通的锁紧机构，它在支承件7插入锁紧元件3的缺口直至贴合时自动锁紧，并且为了脱开含有一手动释放装置。
图4中同样表示按图2的监控设备，但是关系到这样一个锁紧元件3，它相应于在所示的实施形式前正好还能检测的“最大轮廓”。不管是“最小轮廓”还是“最大轮廓”重要的特别是容纳支承件的缺口侧面的那个臂，它对滑块施加作用力。由图4可见，监控装置9的滑块13必须做成这样，一方面使它在最大轮廓插入直至到达锁紧位置时保证有足够的移动行程，另一方面即使在这个最大的终点位置时磁性元件21也必能够通过第2个霍耳元件19检测到。
按照图3b和4这个问题可以通过这样的方法来解决，即在霍耳元件19的长度给定的情况下这样地选择磁性元件21的长度(在插入方向)，使得不管是在最小的终点位置(图3b)还是在最大的终点位置(图4)都可以进行可靠的检测。例如磁性元件21的长度和位置这样地选择，使得在锁紧元件3的最小轮廓时霍耳元件和磁性元件(在其前部区域内)正好完全搭接，而在锁紧元件3的最大轮廓时正好还能得到磁性元件21和霍耳元件19(在其后部区域内)的完全搭接。
在这种情况下可以要求，锁紧元件3的锁紧机构的确实锁紧还额外地显示出来，例如在座椅本身上面。
但是当然也可以这样地选择磁性元件21和霍耳元件19的机械和电气的参数，使得只有在锁紧元件3确实插到支承件7上直至靠上并导致锁紧机构可靠地锁紧后才产生“锁紧信号”。但是这里要求与锁紧元件特定的轮廓相匹配。
图5以示意透视图表示按本发明的监控设备9的另一种实施形式，它特别适用于这样的应用场合，在这种场合支承件7是可以看得见的和/或容易接近的。在所示实施例中，和在第一种实施形式的情况一样，支承件7具有一U形弓形物，但是这里在其后部区域内额外地有一安装板31与弓形物固定连接。前面已经提到过，安装板31可以用来使支承件7在安装板平面内从一起始位置回转到一工作位置。
在图5a和5b中所示的监控设备9的实施形式包括一基体11，它可以和支承件7的安装板31连接。基体可以做成基本上平板的形状，其中此板可以做成四周喷涂塑料的冲制栅条，在它上面同时安装电子装置17。当然电子装置也可以按通常的方式在一印刷电路板上或者采用MID技术通过涂覆作为导电线路的镀金属的区域来实现。基体11在其底面上，像图5a中示意表示的那样，可以具有两个卡锁销33，用它基体可以卡紧在安装板31相应的缺口内。但是当然也可以采用螺钉连接或者做成其他形式的机械连接。在按图5的实施形式中设有一滑块13，它可以在平板形基体11上滑动。为此基体例如可以做得比U形支承件7的内腔略窄一些。这样滑块基本上可以在基体11整个宽度上延伸，并可以以其侧壁借助于基体11的侧壁移动。为此例如可以在滑块13侧壁的内壁上设置导向槽。当然滑块13的导向也可以用其他方法进行。在按图5的实施形式中滑块13同时构成电子装置17的盖板。移动范围的选择和滑块13位置的检测可以类似于在图2至4中所示的实施形式进行，因此在这里不再赘述。图5表示在在本实施例中所采用的锁紧元件3的“最小轮廓”情况下的终点位置。最后应该再次指出，滑块13当然可以借助于弹性元件退回到起始位置。
关于电子处理装置方面应该提请注意，它在未预先公开的德国专利申请19830229中以多种实施形式作了详细介绍。这一专利申请的全部公开内容通过这一参阅应该明确地归入本专利申请的公开内容之内。

Claims (11)

1.用于监控连接装置的锁紧位置，特别是汽车内用来固定儿童座椅的装置的锁紧位置的设备，
其特征在于：
a)带有一基体(11)，它做得可与一可用锁紧元件(3)锁紧的支承件(7)
  连接，
b)带有一设置在基体(11)内或上的滑块(13)，它在基体与支承件(7)
  连接的状态下在锁紧元件(3)向锁紧位置移动时可以由锁紧元件
  加力，并可从起始位置向相应于锁紧位置的终点位置移动，
c)和一设置在基体(11)内或上的检测装置(15)，以通过测量滑块(13)
  的位置检测锁紧元件(3)和支承件(7)的准确的锁紧位置，
d)其中检测装置(15)除了锁紧位置之外至少还测量另一个与锁紧位
  置离开一定距离的滑块(13)的位置。
2.按权利要求1的设备，其特征在于：基体(11)做得可与支承件(7)卡锁或螺钉连接。
3.按权利要求1或2的设备，其特征在于：基体(11)具有一用于锁紧元件(3)的导向区(23)，它确定用于锁紧元件(3)的插入通道(25)。
4.按权利要求3的设备，其特征在于：插入通道(25)朝支承件(7)方向逐渐变窄。
5.按权利要求3的设备，其特征在于：导向区(23)可与基体(11)连接，尤其是卡锁。
6.按权利要求3的设备，其特征在于：在导向区(23)的侧壁上设有用来容纳支承件7的卡锁缺口29。
7.按权利要求1或2的设备，其特征在于：滑块(13)受锁紧元件(3)加力的区域在垂直于锁紧运动方向的方向基本上在支承件(7)的整个宽度上延伸，但是至少在支承件(7)区域内的插入通道(25)的宽度延伸。
8.按权利要求1或2的设备，其特征在于：在滑块(13)内或上设有一个或多个磁性元件(21)，它可被检测装置(15)测量到。
9.按权利要求1或2的设备，其特征在于：检测装置(15)既测量滑块(13)的起始位置，也测量终点位置。
10.按权利要求9的设备，其特征在于：检测装置(15)产生至少一个第一和一个第二，不等于0的电信号，其中第一个电信号对应于滑块(13)的起始位置或一个起始位置区域，而第二个电信号对应于滑块的终点位置或终点位置的一个区域。
11.按权利要求10的设备，其特征在于：检测装置(15)产生第三个电信号，它相应于滑块(13)在起始位置或起始位置区域和终点位置或终点位置区域之间的位置区域。
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