[发明专利]一种利用剪切增稠液驱动的安全带制动方法和制动器

权利要求书

1.一种利用剪切增稠液驱动的安全带制动方法，其特征在于：缸体充满剪切增稠液，转轴带动转盘相对于腔体壁做旋转运动，转轴与转盘相固连，在安全带受力拉伸时，制动器一端的外力产生扭矩，带动制动器一端的转轴做旋转运动，制动器内部的转轴与转盘相对于腔壁做剪切运动，转盘侧面与腔壁间隙和转盘与转盘之间的剪切增稠液受到剪切作用；当剪切运动速度或剪切应力大于一定阈值时，所述剪切增稠液在此剪切作用下发生固化，从而达到制动的功能；剪切增稠液的二氧化硅分散相尺寸、质量比和聚乙二醇分散剂的分子量控制制动器临界阻尼力、阻尼力峰值以及阻尼力变化规律，从而起到按实际需要控制制动的功能。

2.一种实现权利要求1所述方法的安全带制动器，其特征在于转轴、缸壁、转盘、外螺纹、进液孔、键槽帽、端盖、内螺纹、剪切增稠液、密封轴承和密封件；缸体充满剪切增稠液，转轴的一端在缸体内转动，另一端伸出缸体与安全带连接；缸体内的转轴杆上固定有转盘等转动装置，转盘内设有常通液孔，常通液孔将腔体内剪切增稠液相互连通；转盘的外侧壁与腔体的内侧壁间作相对滑动，所述转轴设置外螺纹，配有密封轴承，密封轴承起液体阻隔作用；剪切增稠液中二氧化硅分散相尺寸在100nm-2um之间、质量分数在55-70％之间，聚乙二醇分散剂分子量在200-400之间。

3.根据权利要求2所述的安全带制动器，其特征在于：通过调配不同参数的剪切增稠液在转盘侧面与腔体壁和转盘之间发生剪切增稠作用实现不同速度需求的制动；即：二氧化硅尺寸越大，聚乙二醇分子量越大，临界剪切速率下降，增稠固化作用更明显，实现了阻尼器的在不同负荷需求和速度下的制动调节。

4.根据权利要求2所述的安全带制动器，其特征在于：当安全带缓慢拉伸时，带动转轴和转盘缓慢转动，剪切增稠液受到低速剪切作用粘度变小，阻尼力减小，表现出安全带在安全环境下可正常拉伸；当紧急制动时，安全带急速拉伸，带动转轴和转盘快速转动，剪切增稠液在受到高速剪切作用时瞬间固化，起到制动作用；当制动需求结束，安全带无强外力拉伸，腔体内剪切增稠液受到的剪切作用微弱，剪切增稠液粘度会回复到低粘状态，又可轻易缓慢的拉伸，安全带恢复正常模式。可在极短时间内实现阻尼力的无级调节，提高安全带的使用舒适性，灵活适用于多种环境下的安全带。