Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Gurtaufrollers mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 6.The present invention relates to a belt retractor with the features of the preamble of claim 1 and a method for controlling a belt retractor with the features of the preamble of claim 6.
Gurtaufroller weisen als Grundbauteile einen lasttragenden Rahmen und eine in dem Rahmen drehbar gelagerte Gurtspule auf, auf welcher ein Sicherheitsgurt aufwickelbar ist. Der Rahmen dient neben der Lagerung der Gurtspule außerdem zur Befestigung des Gurtaufrollers an einer Sitzstruktur oder an einer Fahrzeugstruktur und ist dafür aus einem entsprechend dicken Stahlblech hergestellt, welches zu einem U-förmigen Rahmen gebogen ist.Belt retractors have, as basic components, a load-bearing frame and a belt reel which is rotatably mounted in the frame and on which a seat belt can be wound. In addition to supporting the belt reel, the frame is also used to fasten the belt retractor to a seat structure or to a vehicle structure and is therefore made from a correspondingly thick sheet steel which is bent into a U-shaped frame.
Fahrzeugsitze mit integrierten Sicherheitsgurteinrichtungen sind z.B. in der Verwendung als Vordersitze in Cabriolets bekannt, bei denen wenigstens die Gurtaufroller der Sicherheitsgurteinrichtungen in den Rückenlehnen der Fahrzeugsitze befestigt sind. Die Gurtaufroller werden in diesem Fall mangels einer lasttragenden B-Säule und aus Gründen des Zuganges zu den hinteren Sitzen bzw. aus Gründen der Entfernung zu der hinteren Fahrzeugstruktur bevorzugt in die Rückenlehnen der Fahrzeugsitze integriert, welche damit auch zur Aufnahme der im Rückhaltefall wirkenden Zugkräfte ausgelegt werden müssen. Die Gurtaufroller selbst weisen alle Grundbauteile eines Standardgurtaufrollers auf und werden nur mit verschiedenen, speziell für den Einbau in die Rückenlehne vorgesehenen Zusatzbaugruppen, wie z.B. einem sich selbst ausrichtenden Trägheitssensor versehen.Vehicle seats with integrated seat belt devices are known, for example, for use as front seats in convertibles, in which at least the belt retractors of the seat belt devices are fastened in the backrests of the vehicle seats. In this case, due to the lack of a load-bearing B-pillar and for reasons of access to the rear seats or for reasons of distance to the rear vehicle structure, the belt retractors are preferably integrated into the backrests of the vehicle seats, which are therefore also designed to absorb the tensile forces acting in the event of restraint Need to become. The belt retractors themselves have all the basic components of a standard belt retractor and are only provided with various additional assemblies that are specially designed for installation in the backrest, such as a self-aligning inertia sensor.
Der Fahrzeugsitz weist in seinem Grundaufbau eine Sitzstruktur aus mehreren lasttragenden Strukturteilen auf, welche zur Befestigung des Fahrzeugsitzes an der Fahrzeugstruktur dienen. Die Sitzstruktur ist zur Verbesserung des Sitzkomforts mit Federn und einer Polsterung versehen und dient außerdem zur Befestigung weiterer Bauteile wie z.B. verschiedener Sitzverstellmechanismen, einschließlich der zugehörigen Elektromotoren und weiterer Bauteile wie Heizeinrichtungen, Sensoren, Displays, Kopfstützen und dergleichen.In its basic construction, the vehicle seat has a seat structure made up of several load-bearing structural parts which are used to fasten the vehicle seat to the vehicle structure. The seat structure is provided with springs and upholstery to improve seating comfort and is also used to attach other components such as various seat adjustment mechanisms, including the associated electric motors and other components such as heating devices, sensors, displays, headrests and the like.
In modernen Fahrzeugen mit autonomen Fahrsystemen wird zunehmend eine vergrößerte Verstellbarkeit der Fahrzeugsitze in verschiedene Ausrichtungen und Stellungen in der Fahrgastzelle gefordert, damit der Fahrzeuginsasse die durch das autonome Fahren gewonnenen Freiheiten z.B. zu einer vertieften Kommunikation mit den weiteren Insassen, zu verlängerten und intensiveren Ruhephasen oder auch zur Arbeit nutzen und den Fahrzeugsitz dazu entsprechend ausrichten kann. Dies hat zur Folge, dass die Sicherheitsgurteinrichtung und insbesondere der Gurtaufroller nicht mehr wie bisher an der Fahrzeugstruktur, sondern stattdessen mit sämtlichen Bestandteilen also Gurtaufroller und Gurtschloss am Fahrzeugsitz befestigt werden muss, wie dies z.B. auch schon bei den Vordersitzen von Cabriolets der Fall ist.In modern vehicles with autonomous driving systems, increased adjustability of the vehicle seats in different orientations and positions in the passenger cell is required, so that the vehicle occupant can enjoy the freedom gained through autonomous driving, e.g. for more in-depth communication with the other occupants, for extended and more intensive rest periods or even can use it for work and adjust the vehicle seat accordingly. As a result, the seat belt device and in particular the belt retractor no longer has to be attached to the vehicle structure as before, but instead with all its components, i.e. the belt retractor and belt lock, must be attached to the vehicle seat, as is already the case, for example, with the front seats of convertibles.
Ferner werden Gurtaufroller in modernen Sicherheitsgurteinrichtungen mit Elektromotoren versehen, welche die Gurtwelle bei einer Aktivierung zum Beispiel zu einer reversiblen Gurtstraffung in Aufwickelrichtung antreiben. Der Elektromotor ist dabei ebenfalls an dem Rahmen befestigt und seitlich der Gurtwelle mit einer parallel zu der Drehachse der Gurtwelle ausgerichteten Antriebswelle angeordnet. Ferner ist es bekannt, zwischen der Gurtwelle und dem Elektromotor ein Getriebe vorzusehen, durch welches die Drehzahl des Elektromotors in eine vorbestimmte Drehzahl der Gurtwelle übersetzt wird. Durch die Verwendung des Getriebes wird es außerdem ermöglicht, einen möglichst kleinbauenden Elektromotor mit einer hohen Drehzahl zu verwenden und dennoch ein vergleichsweises hohes Drehmoment auf die Gurtwelle auszuüben. Insgesamt ergibt sich dadurch aber trotz der durch das Getriebe ermöglichten Verwendung des kleinbauenden Elektromotors ein Gurtaufroller mit einem vergrößerten Bauraumbedarf. Ein solcher Gurtaufroller ist z.B. aus der Druckschrift WO 03/0 99 619 A2 bekannt.Furthermore, belt retractors in modern seat belt devices are provided with electric motors which, when activated, drive the belt shaft, for example for reversible belt tensioning, in the winding direction. The electric motor is also attached to the frame and is arranged to the side of the belt shaft with a drive shaft aligned parallel to the axis of rotation of the belt shaft. It is also known to provide a transmission between the belt shaft and the electric motor, by means of which the speed of the electric motor is translated into a predetermined speed of the belt shaft. The use of the gear also makes it possible to use as small an electric motor as possible at a high speed and still exert a comparatively high torque on the belt shaft. Overall, however, despite the use of the compact electric motor made possible by the transmission, a belt retractor with an increased space requirement results. Such a belt retractor is, for example, from the publication WO 03/0 99 619 A2 known.
Ferner ist es bekannt den Elektromotor als Gurtwarner zu verwenden. Hierbei wird der Elektromotor gepulst bestromt und das Gurtband in einer sich wiederholenden Abfolge kurz zu straffen und wieder freizugeben. Der Insasse nimmt diese gepulste Straffung des Sicherheitsgurtes als Warnsignal war, durch welches er z.B. auf mögliche Gefahrsituationen, Ermüdungszustände oder auch auf einen erforderlichen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung aufmerksam gemacht wird. Dazu wird die Gurtspannung kurzzeitig erhöht und anschließend wieder reduziert. Der Insasse wird dadurch über den Gurt praktisch „wachgerüttelt“ und nimmt den Gurtwarner als gemittelt leicht erhöhte Gurtspannung war.It is also known to use the electric motor as a seat belt warning device. In this case, the electric motor is energized in a pulsed manner and the belt strap is briefly tightened and released again in a repeating sequence. The occupant perceives this pulsed tightening of the seat belt as a warning signal, by means of which he is made aware of, for example, possible dangerous situations, states of fatigue or a necessary intervention in the vehicle control system. To do this, the belt tension is briefly increased and then reduced again. As a result, the occupant is practically “shaken awake” via the seat belt and perceives the seat belt warner as an average of slightly increased seat belt tension.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunden, einen Gurtaufroller mit einem Gurtwarner und ein Verfahren zur Ansteuerung eines derartigen Gurtaufrollers bereitzustellen, welcher bzw. welches die Aufmerksamkeit des Insassen mit einem verbesserten Warnsignal bei einem gleichzeitig verbesserten Komfort erhöht.Against this background, the invention is based on the object of providing a seat belt retractor with a seat belt warning device and a method for controlling such a seat belt retractor which increases the attention of the occupant with an improved warning signal while at the same time improving comfort.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe ein Gurtaufroller mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 6 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.According to the invention, a belt retractor with the features of claim 1 and a method with the features of claim 6 are proposed to achieve the object. Further preferred developments can be found in the subclaims, the figures and the associated description.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Elektromotor dazu eingerichtet ist, die Gurtwelle bei einer Aktivierung gepulst in Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes anzutreiben.According to the basic idea of the invention, it is proposed that the electric motor is set up to drive the belt shaft in a pulsed manner when activated in the unwinding direction of the seat belt.
Der Elektromotor treibt die Gurtwelle entgegen der im Stand der Technik bekannten Lösung statt in Aufwickelrichtung in Abwickelrichtung gegen die Kraft der Triebfeder an. Der Sicherheitsgurt wird damit während der Aktivierung des Elektromotors bewusst gelockert und die Triebfeder gleichzeitig geringfügig zusätzlich gespannt. Da die Aktivierung des Elektromotors gepulst erfolgt, wird die Aktivierung unterbrochen und die auf die Gurtwelle ausgeübte Kraft in Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes gestoppt. Durch diese Unterbrechung der in Abwickelrichtung wirkenden Kraft wird die Gurtwelle aufgrund der permanent von der Triebfeder auf die Gurtwelle ausgeübten Rückzugskraft in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes selbsttätig wieder zurückgezogen, bis sich der Vorgang durch eine wiederholte Aktivierung des Elektromotors wiederholt. Der Sicherheitsgurt wird damit unter einer sich wiederholenden Lockerung und Spannung zu einem „Zappeln“ angeregt, währenddessen er mit leichten Schlägen an der Kleidung die Aufmerksamkeit des Insassen erhöht, ohne dass dabei eine gegenüber der Federkraft der Triebfeder erhöhte Spannkraft auf den Insassen ausgeübt wird. Die Frequenz und die Ausschläge des „Zappelns“ können dabei durch die Zeitdauer der Intervalle der gepulsten Bestromung des Elektromotors und durch die Länge des dabei jeweils ausgeförderten Sicherheitsgurtes ausgelegt werden. Hierdurch kann dem Insassen ein wesentlich deutlicher wahrnehmbares „Warnsignal“ erzeugt werden. Da das Warnsignal nicht mit einer Erhöhung der Gurtspannung verbunden ist, sondern stattdessen auf einer frequentierten Lockerung des Sicherheitsgurtes basiert, kann dieses verbesserte „Warnsignal“ sogar ohne Nachteile für den Tragekomfort vermittelt werden. Da das Rückziehen des Sicherheitsgurtes mittels der ohnehin vorhandenen Triebfeder erfolgt, kann die Zusatzfunktion außerdem kostengünstig umgesetzt werden. Die gepulste Bestromung des Elektromotors mit den Phasen der sich abwechselnden „Bestromung“ und „Nicht-Bestromung“ ist dabei bevorzugt so ausgelegt, dass genau die ausgeförderte Länge des Gurtbandes während der „Bestromung“ in der Phase der „Nicht-Bestromung“ von der Triebfeder wieder aufgewickelt wird, so dass die Länge des an dem Insassen anliegenden Gurtbandes in der Summe der Abwickel- und Aufwickelvorgänge nicht verlängert wird.The electric motor drives the belt shaft, contrary to the solution known in the prior art, instead of in the winding direction in the unwinding direction against the force of the mainspring. The seat belt is thus consciously loosened during the activation of the electric motor and the mainspring is slightly additionally tensioned at the same time. Since the activation of the electric motor is pulsed, the activation is interrupted and the force exerted on the belt shaft in the unwinding direction of the seat belt is stopped. Through this interruption of the force acting in the unwinding direction, the belt shaft is automatically withdrawn again in the winding direction of the seat belt due to the retraction force permanently exerted by the mainspring on the belt shaft, until the process is repeated by repeated activation of the electric motor. The seat belt is thus stimulated to "fidget" with repeated loosening and tension, during which it increases the occupant's attention with light taps on the clothing without exerting an increased tension force on the occupant compared to the spring force of the mainspring. The frequency and the deflections of the "fidgeting" can be interpreted by the duration of the intervals of the pulsed current supply to the electric motor and by the length of the safety belt that is being delivered. In this way, a much more clearly perceptible “warning signal” can be generated for the occupant. Since the warning signal is not associated with an increase in belt tension, but instead is based on frequent loosening of the seat belt, this improved “warning signal” can even be conveyed without any disadvantages for wearing comfort. Since the seat belt is retracted by means of the drive spring that is already present, the additional function can also be implemented cost-effectively. The pulsed energization of the electric motor with the phases of alternating "energization" and "non-energization" is preferably designed so that exactly the conveyed length of the belt during the "energization" in the phase of "non-energization" from the mainspring is rewound, so that the length of the belt strap resting on the occupant is not lengthened in the sum of the unwinding and winding processes.
Es hat sich herausgestellt, dass ein für die Wahrnehmbarkeit des Insassen ausreichend deutliches Warnsignal erzeugt werden kann, indem der Elektromotor während des Antriebes der Gurtwelle 5 bis 10 mm Gurtbandlänge des Sicherheitsgurtes ausfördert.It has been found that a warning signal that is sufficiently clear for the occupant to perceive can be generated by the electric motor conveying 5 to 10 mm of the belt strap length of the seat belt while the belt shaft is being driven.
Weiter wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Elektromotor und der Gurtwelle eine Feder vorgesehen ist, welche die Antriebsdrehbewegung des Elektromotors auf die Gurtwelle überträgt. Durch die Feder erfolgt die Übertragung der Antriebsdrehbewegung nicht starr, sondern federelastisch, wodurch der Komfort der Wahrnehmung des Warnsignals für den Insassen weiter gesteigert werden kann.It is further proposed that a spring is provided between the electric motor and the belt shaft, which spring transmits the rotational drive movement of the electric motor to the belt shaft. The spring does not transmit the rotary drive movement in a rigid manner, but rather in a resilient manner, whereby the comfort of the perception of the warning signal for the occupant can be further increased.
Dabei ist die Federkraft der Feder bevorzugt größer als die Federkraft der Triebfeder, so dass der Elektromotor die Gurtwelle über die Feder entgegen der Federkraft der Triebfeder in Abwickelrichtung antreiben kann.The spring force of the spring is preferably greater than the spring force of the drive spring, so that the electric motor can drive the belt shaft via the spring against the spring force of the drive spring in the unwinding direction.
Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Verriegelungseinheit vorgesehen ist, welche die Drehbewegung der Gurtwelle in Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes begrenzt. Durch die Verriegelungseinheit kann die mögliche, von dem Elektromotor ausförderbare Gurtbandlänge für den Fall eines Defektes des Elektromotors auf ein Maximum begrenzt werden.It is also proposed that a locking unit be provided which limits the rotational movement of the belt shaft in the unwinding direction of the seat belt. By means of the locking unit, the possible belt strap length that can be fed out by the electric motor can be limited to a maximum in the event of a defect in the electric motor.
Weiter wird zur Lösung der Aufgabe gemäß dem Verfahren nach Anspruch 6 vorgeschlagen, dass der Elektromotor derart gepulst angesteuert wird, dass er die Gurtwelle bei einer Aktivierung in Intervallen in Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes antreibt.In order to achieve the object according to the method according to claim 6, it is further proposed that the electric motor is controlled in a pulsed manner in such a way that it drives the belt shaft when activated at intervals in the unwinding direction of the seat belt.
Dabei erfolgt die Ansteuerung derart, dass der Elektromotor während des Antriebes der Gurtwelle in Abwickelrichtung 5 bis 10 mm Gurtbandlänge ausfördert.The control takes place in such a way that the electric motor delivers 5 to 10 mm of belt length in the unwinding direction while the belt shaft is being driven.
Weiterhin erfolgt die Ansteuerung derart, dass die von dem Elektromotor während der Bestromung ausgeförderte Gurtbandlänge der von der Triebfeder während der Nicht-Bestromung des Elektromotors aufgewickelten Gurtbandlänge entspricht.Furthermore, the control takes place in such a way that the belt webbing length conveyed out by the electric motor during the energization corresponds to the belt webbing length wound by the mainspring while the electric motor is not energized.
Weiter wird vorgeschlagen, dass eine Verriegelungseinheit vorgesehen ist, welche durch die Aktivierung des Elektromotors und die dadurch bewirkten Drehbewegung der Gurtwelle aktiviert wird. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass die Antriebsbewegung der Gurtwelle in Abwickelrichtung dadurch selbsttätig begrenzt wird, und dadurch ein durch einen Fehler bedingter weiterer Antrieb der Gurtwelle in Abwickelrichtung verhindert werden kann. Ferner kann der Gurtaufroller dadurch bereits während des Antriebes der Gurtwelle in Abwickelrichtung während der Gurtwarnfunktion in eine Bereitschaftsstellung für einen möglichen Rückhaltefall des Insassen verbracht werden, und der zur Blockierung der Gurtwelle erforderliche Verriegelungsweg kann verkürzt werden.It is further proposed that a locking unit is provided which is activated by the activation of the electric motor and the rotational movement of the belt shaft caused thereby. The advantage of this solution can be seen in the fact that the drive movement of the belt shaft in the unwinding direction is thereby automatically limited, and a further drive of the belt shaft in the unwinding direction caused by an error can be prevented. Furthermore, the belt retractor can be brought into a ready position for a possible restraint of the occupant while the belt shaft is being driven in the unwinding direction, and the locking path required to block the belt shaft can be shortened.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
- 1 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller in zwei Darstellungen mit einem montierten und einem teilweise demontierten Rahmen, und
- 2 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller mit den einzelnen Baugruppen in einem demontierten Zustand, und
- 3 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller ohne Rahmen in einer Explosionsdarstellung, und
- 4 ein Planetengetriebe und eine Kraftbegrenzungseinheit des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ohne einen Elektromotor in einer Explosionsdarstellung, und
- 5 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers, und
- 6 das aufgeschnittene Planetengetriebe mit der Kraftbegrenzungseinheit als Baugruppe, und
- 7 das Gehäuse des Getriebes mit der Baugruppe der Kraftbegrenzungseinheit in einer ersten Explosionsdarstellung, und
- 8 das Gehäuse des Getriebes mit der Baugruppe der Kraftbegrenzungseinheit in einer zweiten Explosionsdarstellung, und
- 9 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Planetengetriebes mit der Kraftbegrenzungseinheit mit verschiedenen Schnittrichtungen, und
- 10 eine Schnittdarstellung der 9 in Schnittrichtung A-A mit einer geschlossenen, zwischen dem Gehäuse und dem Getriebe angeordneten Kupplung während des Aufwickelns in die Parkposition, und
- 11 eine Schnittdarstellung der 9 in die Schnittrichtungen B-B, C-C und D-D vor der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinheit, und
- 12 eine Schnittdarstellung der 9 in die Schnittrichtungen B-B, C-C und D-D während der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinheit in einer ersten Stellung, und
- 13 eine Schnittdarstellung der 9 in die Schnittrichtungen B-B, C-C und D-D während der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinheit in einer zweiten Stellung, und
- 14 eine Schnittdarstellung der 9 in die Schnittrichtungen B-B, C-C und D-D während der Aktivierung eines Gurtwarners, und
- 15 das Antriebsrad mit einer Feder und zwei federbelasteten Klinken mit dem Entriegelungsring als Baugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
- 16 das Antriebsrad mit dem Entriegelungsring aus der 15 in Explosionsdarstellung, und
- 17 eine Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels durch das Antriebsrad in Schnittrichtung D-D während des Aufwickelns in die Parkposition, und
- 18 eine Schnittdarstellung des Gurtaufroller mit einem Antriebsrad nach der 15 in die Schnittrichtungen B-B, C-C und D-D in einer Anfangsphase der Aktivierung der reversiblen Gurtstraffung, und
- 19 eine Schnittdarstellung des Gurtaufroller mit einem Antriebsrad nach der 15 in die Schnittrichtungen B-B, C-C und D-D in einer späteren Phase der Aktivierung der reversiblen Gurtstraffung, und
- 20 eine Schnittdarstellung des Gurtaufroller mit einem Antriebsrad nach der 15 in die Schnittrichtungen B-B, C-C und D-D in einer Anfangsphase der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinheit, und
- 21 eine Schnittdarstellung des Gurtaufroller mit einem Antriebsrad nach der 15 in die Schnittrichtungen B-B, C-C und D-D in einer nachfolgenden Phase der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinheit, und
- 22 eine Schnittdarstellung des Gurtaufrollers mit einem Antriebsrad nach der 15 in die Schnittrichtungen B-B, C-C und D-D während der Aktivierung eines Gurtwarners.
The invention is explained below on the basis of preferred embodiments with reference to the accompanying figures. It shows - 1 a belt retractor according to the invention in two representations with an assembled and a partially disassembled frame, and
- 2 a belt retractor according to the invention with the individual assemblies in a dismantled state, and
- 3 a belt retractor according to the invention without a frame in an exploded view, and
- 4th a planetary gear and a force limiting unit of the belt retractor according to the invention without an electric motor in an exploded view, and
- 5 a sectional view of the belt retractor according to the invention, and
- 6th the cut planetary gear with the force limiting unit as an assembly, and
- 7th the housing of the transmission with the assembly of the force limiting unit in a first exploded view, and
- 8th the housing of the transmission with the assembly of the force limiting unit in a second exploded view, and
- 9 an enlarged sectional view of the planetary gear with the force limiting unit with different cutting directions, and
- 10 a sectional view of the 9 in the cutting direction AA with a closed clutch arranged between the housing and the gearbox during winding into the park position, and
- 11 a sectional view of the 9 in the cutting directions BB, CC and DD before activating the force limiting unit, and
- 12th a sectional view of the 9 in the cutting directions BB, CC and DD during the activation of the force limiting unit in a first position, and
- 13th a sectional view of the 9 in the cutting directions BB, CC and DD during the activation of the force limiting unit in a second position, and
- 14th a sectional view of the 9 in the cutting directions BB, CC and DD during the activation of a seat belt warning device, and
- 15th the drive wheel with a spring and two spring-loaded pawls with the unlocking ring as an assembly according to a second embodiment, and
- 16 the drive wheel with the unlocking ring from the 15th in exploded view, and
- 17th a sectional view of the second embodiment through the drive wheel in the cutting direction DD during winding into the parking position, and
- 18th a sectional view of the belt retractor with a drive wheel according to the 15th in the cutting directions BB, CC and DD in an initial phase of the activation of the reversible belt tensioning, and
- 19th a sectional view of the belt retractor with a drive wheel according to the 15th in the cutting directions BB, CC and DD in a later phase of the activation of the reversible belt tensioning, and
- 20th a sectional view of the belt retractor with a drive wheel according to the 15th in the cutting directions BB, CC and DD in an initial phase of the activation of the force limiting unit, and
- 21 a sectional view of the belt retractor with a drive wheel according to the 15th in the cutting directions BB, CC and DD in a subsequent phase of the activation of the force limiting unit, and
- 22nd a sectional view of the belt retractor with a drive wheel according to the 15th in the cutting directions BB, CC and DD during the activation of a seat belt warning device.
In den 1 und 2 ist ein Gurtaufroller zu erkennen, welcher einen länglichen, im Querschnitt, abgesehen von Rundungen und einigen Schrägen, im Grundaufbau rechteckigen, rohrförmigen Rahmen 1 aus zwei Gehäuseschalen 3 aufweist. Der Rahmen 1 weist einen Schlitz 2 auf, aus dem ein nicht dargestellter Sicherheitsgurt auf einen über den Sicherheitsgurt zurückgehaltenen Insassen in einem Fahrzeug herausgeführt ist. Damit die Baugruppen des Gurtaufrollers besser zu erkennen sind, wurde in der unteren Darstellung der 1 und in der 2 eine der Gehäuseschalen 3 weggelassen. Der Gurtaufroller ist in seiner länglichen Form speziell für eine Anordnung in einem Fahrzeugsitz ausgebildet, wobei der Gurtaufroller durch eine koaxiale Anordnung der nachfolgend noch beschriebenen Baugruppen im Querschnitt eine möglichst kleine Höhe und Breite aufweist, damit er auch in schmalen Hohlräumen des Fahrzeugsitzes angeordnet werden kann. Der Rahmen 1 ist durch mehrere Stege 7 unterteilt und an seinen Enden verschlossen, wobei die Stege 7 einerseits den Rahmen 1 versteifen und andererseits zur Lagerung bzw. Halterung der Baugruppen dienen.In the 1 and 2 A belt retractor can be seen, which has an elongated, in cross-section, apart from curves and some bevels, in the basic structure rectangular, tubular frame 1 from two housing shells 3 having. The frame 1 has a slot 2 on, from which a seat belt (not shown) is led out onto an occupant in a vehicle who is restrained by the seat belt. In order to make the assembly groups of the belt retractor easier to see, the illustration below shows the 1 and in the 2 one of the housing shells 3 omitted. The belt retractor is designed in its elongated shape specifically for an arrangement in a vehicle seat, the belt retractor having the smallest possible height and width in cross section due to a coaxial arrangement of the assemblies described below so that it can also be arranged in narrow cavities of the vehicle seat. The frame 1 is through several webs 7th divided and closed at its ends, the webs 7th on the one hand the frame 1 stiffen and on the other hand serve to support or support the assemblies.
Der Gurtaufroller weist eine Gurtwelle 5 auf, auf welcher der nicht dargestellte Sicherheitsgurt aufwickelbar ist. Ferner ist an der Außenseite des in der Darstellung rechten Steges 7 eine Federkassette 9 befestigt, welche wie nachfolgend noch näher erläutert wird, mit der in der Darstellung rechten Seite der Gurtwelle 5 verbunden ist. Die Gurtwelle 5 ist ferner an ihrer linken Seite mit einem Getriebe 6 verbunden und darüber an einem weiteren Steg 7 gelagert. Weiter ist in einer koaxialen Anordnung zu der Gurtwelle 5 und dem Getriebe 6 eine Verriegelungseinheit 8 und ein Elektromotor 4 vorgesehen. Die Baugruppe aus der Gurtwelle 5 und dem Getriebe 6 bilden im Normalbetrieb des Gurtaufrollers also während des Anschnallvorganges, des Tragens und des Abschnallvorganges des Sicherheitsgurtes, wenn der Elektromotor 4 nicht aktiviert ist, eine Baugruppe, welche durch die in der 3 zu erkennende Triebfeder 91 der Federkassette 9 in Aufwickelrichtung vorgespannt ist. Ferner ist die Baugruppe aus der Gurtwelle 5 und dem Getriebe 6 über die Verriegelungseinheit 8 in Auszugsrichtung blockierbar, wenn vorbestimmte Grenzwerte der Gurtbandauszugsbeschleunigung und/oder Fahrzeugverzögerung überschritten werden.The belt retractor has a belt shaft 5 on which the seat belt, not shown, can be wound up. Furthermore, on the outside of the web on the right in the illustration 7th a spring box 9 attached, which will be explained in more detail below, with the right side of the belt shaft in the illustration 5 connected is. The belt shaft 5 is also on its left side with a gear 6th connected and on top of another footbridge 7th stored. Next is in a coaxial arrangement to the belt shaft 5 and the gearbox 6th a locking unit 8th and an electric motor 4th intended. The assembly from the belt shaft 5 and the gearbox 6th form in normal operation of the belt retractor during the buckling process, the wearing and the buckling process of the seat belt when the electric motor 4th is not activated, an assembly that is replaced by the 3 mainspring to be recognized 91 the spring cassette 9 is biased in the winding direction. Furthermore, the assembly is from the belt shaft 5 and the gearbox 6th via the locking unit 8th Can be blocked in the pull-out direction if predetermined limit values for the belt pull-out acceleration and / or vehicle deceleration are exceeded.
In der 3 ist der Gurtaufroller ohne den Rahmen 1 mit seinen Einzelteilen in Explosionsdarstellung zu erkennen. Ferner ist der Gurtaufroller mit einer der Gehäuseschalen 3 in der 5 in Schnittdarstellung zu erkennen. Die Federkassette 9 umfasst ein Gehäuse 90, in dem die Triebfeder 91 angeordnet und mit ihrem äußeren Ende befestigt ist. Die offene Seite des Gehäuses 90 ist über eine Gehäuseabdeckung 92 verschlossen, so dass die Federkassette 9 als Baugruppe vorgefertigt und über das Gehäuse 90 an der Außenseite des rechten und ersten Steges 7 befestigt werden kann. Die Gurtwelle 5 weist einen zweiteiligen Aufbau mit einem Gurtwellenkörper 50 und einem stirnseitigen Radialflansch 52 auf, welche über einen Torsionsstab 51 miteinander verbunden sind. Der Torsionsstab 51 ist hier mit einem sehr großen Kraftbegrenzungsniveau von z.B. 7 oder 9 kN oder mehr ausgelegt und dient hier nur als Überlastschutz, wird also weder während des Normalgebrauchs noch bei Unfallszenarien aktiviert. Sofern auf den Überlastschutz verzichtet werden soll, kann der Torsionsstab 51 auch entfallen, für durch den Elektromotor 4 ermöglichten Funktionen ist er jedenfalls bedeutungslos. Ferner ragt der Gurtwellenkörper 50 mit einem Fortsatz in die Federkassette 9 und ist darin über ein Federherz mit der Triebfeder 91 verbunden.In the 3 is the belt retractor without the frame 1 to recognize with its individual parts in an exploded view. Furthermore, the belt retractor is with one of the housing shells 3 in the 5 to be recognized in the sectional view. The spring box 9 includes a housing 90 in which the mainspring 91 is arranged and attached at its outer end. The open side of the case 90 is over a housing cover 92 locked so that the spring cassette 9 prefabricated as an assembly and over the housing 90 on the outside of the right and first bridge 7th can be attached. The belt shaft 5 has a two-part construction with a belt shaft body 50 and a radial flange on the face 52 on which via a torsion bar 51 are connected to each other. The torsion bar 51 is designed here with a very high force limitation level of, for example, 7 or 9 kN or more and is only used here as overload protection, i.e. it is neither activated during normal use nor in accident scenarios. If the overload protection is to be dispensed with, the torsion bar can 51 also omitted for by the electric motor 4th In any case, it is meaningless to the functions made possible. The belt shaft body also protrudes 50 with an extension in the spring cassette 9 and is in it about a spring heart with the mainspring 91 tied together.
An der linken Seite der Gurtwelle 5 ist das Getriebe 6 angeordnet, welches mit einem Getriebegehäuse 60 über eine Bajonettverbindung mit dem Radialflansch 52 der Gurtwelle 5 drehfest verbunden ist. Die Bajonettverbindung ist hier durch entsprechend geformte Finger 521 an dem Radialflansch 52 und in der 4 zu erkennende, formkorrespondierende Ausnehmungen 603 an dem Getriebegehäuse 60 verwirklicht. Das Getriebe 6 umfasst ein Planetengetriebe 62, eine nachfolgend noch näher erläuterte Kraftbegrenzungseinheit 61, ein drehfest mit der Antriebswelle 41 des Elektromotors 4 verbundenes Antriebsrad 63 und eine Mehrzahl von z.B. in der 4 zu erkennenden, federbelasteten Blockierteilen 64.On the left side of the belt shaft 5 is the transmission 6th arranged, which with a gear housing 60 via a bayonet connection with the radial flange 52 the belt shaft 5 is rotatably connected. The bayonet connection is here by means of appropriately shaped fingers 521 on the radial flange 52 and in the 4th recognizable, shape-corresponding recesses 603 on the gearbox 60 realized. The gear 6th includes a planetary gear 62 , a force limiting unit explained in more detail below 61 , one rotatably with the drive shaft 41 of the electric motor 4th connected drive wheel 63 and a plurality of e.g. 4th recognizable, spring-loaded blocking parts 64 .
Die Baugruppe aus dem Getriebe 6 und der Gurtwelle 5 ist an ihrer linken Seite an einem zweiten Steg 7 gelagert und erstreckt sich durch eine innenverzahnte Öffnung des zweiten Steges 7 hindurch. Weiter ist unter Bildung eines Zwischenraumes ein weiterer dritter Steg 7 vorgesehen, an dem der Elektromotor 4 gehalten ist. In dem Zwischenraum zwischen dem zweiten und dritten Steg 7 ist die Verriegelungseinheit 8 angeordnet. Die Verriegelungseinheit 8 umfasst einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator 82, welcher an demselben Steg 7 gehalten ist, an dem auch der Elektromotor 4 befestigt ist. Weiterhin umfasst die Verriegelungseinheit 8 eine drehbar auf einem Fortsatz des Getriebes 6 gelagerte, außenverzahnte Steuerscheibe 80 und eine von einem Gurtbandauszugsbeschleunigungssensor ansteuerbare erste Blockierklinke 81. Die Steuerscheibe 80 weist eine Steuerkontur auf, in die eine zweite Blockierklinke 6211 mit einem Steuerstift eingreift, welche an einem nachfolgend noch näher erläuterten ersten Planetenträger 621a gelagert ist. Die zweite Blockierklinke 6211 bildet hier die in der Funktion nachfolgend noch näher erläuterte zweite Blockiereinrichtung.The assembly from the gearbox 6th and the belt shaft 5 is on her left side on a second bridge 7th stored and extends through an internally toothed opening of the second web 7th through. Next is another third web with the formation of a space 7th provided on which the electric motor 4th is held. In the space between the second and third web 7th is the locking unit 8th arranged. The locking unit 8th includes an electrically controllable actuator 82 , which on the same jetty 7th is held, on which the electric motor 4th is attached. Furthermore, the locking unit comprises 8th one rotatable on an extension of the transmission 6th bearing, externally toothed control disc 80 and a first blocking pawl controllable by a belt extension acceleration sensor 81 . The control disk 80 has a control contour into which a second locking pawl 6211 engages with a control pin which is attached to a first planet carrier, which will be explained in more detail below 621a is stored. The second locking pawl 6211 forms here the second blocking device explained in more detail below in terms of its function.
In dem Fall einer Ansteuerung der Verriegelungseinheit 8 wird der Aktuator 82 bestromt und dadurch ein Hebel des Aktuators 82 ausgelenkt. Der Hebel des Aktuators 82 steuert dadurch in die Verzahnung der Steuerscheibe 80 ein, welche daraufhin gegenüber der Gurtwelle 5 gegenüber einer weiteren Drehbewegung in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes angehalten wird und die zweite Blockierklinke 6211 zu einer Bewegung zwingt, während der sie in einen die Gurtwelle 5 in Auszugsrichtung blockierenden Eingriff in eine Innenverzahnung 71 des Steges 7 gelangt, an dem auch der Aktuator 82 befestigt ist. Ferner umfasst die Verriegelungseinheit 8 eine WS-Blockierklinke 81, welche bei einem Überschreiten einer vorbestimmten Gurtbandauszugsbeschleunigung in eine Verzahnung einsteuert und dadurch die Steuerscheibe 8 gegen eine weitere Drehbewegung in Gurtbandauszugsrichtung blockiert und dadurch in gleicher Weise die zweite Blockierklinke 6211 zu der Aussteuerbewegung zwingt. An der linken Seite des Gurtaufrollers ist schließlich ein vierter und letzter Steg 7 vorgesehen, welcher den Rahmen 1 an seiner linken Seite verschließt und versteift. Der vierte Steg 7 kann aber zusätzlich auch zu einer weiteren Lagerung des Elektromotors 4 genutzt werden.In the case of a control of the locking unit 8th becomes the actuator 82 energized and thus a lever of the actuator 82 deflected. The lever of the actuator 82 thereby controls the toothing of the control disk 80 one, which then opposite the belt shaft 5 is stopped against a further rotational movement in the pull-out direction of the seat belt and the second locking pawl 6211 forcing to a movement, during which they are in one of the belt shaft 5 Locking engagement in an internal toothing in the pull-out direction 71 of the bridge 7th arrives at which also the actuator 82 is attached. Furthermore, the locking unit comprises 8th a WS locking pawl 81 which, when a predetermined belt pull-out acceleration is exceeded, controls a toothing and thereby the control disk 8th blocked against further rotary movement in the belt extension direction and thus the second blocking pawl in the same way 6211 forcing the dowry movement. Finally, on the left side of the belt retractor, there is a fourth and last bar 7th provided which the frame 1 locked and stiffened on its left side. The fourth bridge 7th but can also be used to further support the electric motor 4th be used.
In der 4 ist das Getriebe 6 in einer vergrößerten Explosionsdarstellung zu erkennen. Das Planetengetriebe 62 umfasst einen ersten Planetenträger 621a mit mehreren daran drehbar gelagerten ersten Planetenrädern 622a und der daran schwenkbar gelagerten Blockierklinke 6211, welche die zweite Blockiereinrichtung bildet. Weiter umfasst das Planetengetriebe 62 einen zweiten Planetenträger 621b, welcher an einer Seite ein radial innen mit den ersten Planetenrädern 622a des ersten Planetenträgers 621a kämmendes Sonnenrad und an der anderen Seite eine Mehrzahl von drehbar gelagerten zweiten Planetenrädern 622b aufweist. Ferner ist ein innenverzahntes Hohlrad 623 vorgesehen, welches an einer Seite ein Sonnenrad aufweist, welches radial innen mit den zweiten Planetenrädern 622b des zweiten Planetenträgers 621b kämmt. In die Innenverzahnung des Hohlrades 623 greifen ein Satz weiterer dritter Planetenräder 622c ein, welche ihrerseits jeweils auf axial von einem Trägerteil 612 der Kraftbegrenzungseinheit 61 vorstehenden Stiften 618 drehbar gelagert sind.In the 4th is the transmission 6th to be seen in an enlarged exploded view. The planetary gear 62 comprises a first planet carrier 621a with several first planet gears rotatably mounted on it 622a and the locking pawl pivotably mounted on it 6211 which forms the second blocking device. Next includes the planetary gear 62 a second planet carrier 621b , which on one side has a radially inside with the first planetary gears 622a of the first planet carrier 621a meshing sun gear and on the other side a plurality of rotatably mounted second planet gears 622b having. There is also an internally toothed ring gear 623 provided, which has a sun gear on one side, which radially inward with the second planetary gears 622b of the second planet carrier 621b combs. In the internal teeth of the ring gear 623 engage a set of additional third planetary gears 622c one, which in turn is axially supported by a support part 612 the force limiting unit 61 protruding pins 618 are rotatably mounted.
Die ersten Planetenräder 622a des ersten Planetenträgers 621a kämmen in einer Innenverzahnung 601 des Gehäuses 60 und stellen darüber eine Verbindung der Gurtwelle 5 zu dem Planetengetriebe 62 her. Weiter umfasst das Planetengetriebe 62 eine drehbar auf einer Antriebswelle 41 des Elektromotors 4 gelagerte Getriebewelle 624, welche an ihrem ersten Ende mit einer ersten Verzahnung 625 radial innen in die Verzahnungen der dritten Planetenräder 622c der in der Darstellung rechten Planetenstufe des Planetengetriebes 62 eingreift. Die Getriebewelle 624 weist ferner eine mittige zweite schräggerichtete Verzahnung 627 auf einem größeren Durchmesser, einen neben der zweiten Verzahnung 627 angeordneten Ringabschnitt 628 mit einer glatten Oberfläche und an dem zweiten Ende eine dritte ebenfalls schräggerichtete Verzahnung 626 auf.The first planetary gears 622a of the first planet carrier 621a mesh in an internal toothing 601 of the housing 60 and make a connection to the belt shaft 5 to the planetary gear 62 here. Next includes the planetary gear 62 one rotatable on a drive shaft 41 of the electric motor 4th gear shaft with bearings 624 , which at their first end with a first toothing 625 radially inside into the toothing of the third planetary gears 622c the right planetary stage of the planetary gear in the illustration 62 intervenes. The gear shaft 624 also has a central second oblique toothing 627 on a larger diameter, one next to the second toothing 627 arranged ring section 628 with a smooth surface and at the second end a third also inclined toothing 626 on.
Die Kraftbegrenzungseinheit 61 umfasst einen Entriegelungsring 611 mit einer an einer Seite auf einem axial vorstehenden Ringflansch vorgesehenen, radial nach außen gerichteten Steuerkontur 616 und einem an der anderen Seite vorstehendem Ringflansch mit einer radial gerichteten Innenverzahnung 617. Der Entriegelungsring 611 ist mit einem in der 6 zu erkennenden ersten Ende 6152 einer Feder 615 verbunden, welche ihrerseits mit dem zweiten Ende 6151 mit dem Gehäuse 60 des Getriebes 6 und darüber mit der Gurtwelle 5 verbunden ist. Weiter umfasst die Kraftbegrenzungseinheit 61 das ringförmige Trägerteil 612 mit den axial vorstehenden Stiften 618, auf denen die dritten Planetenräder 622c der in der Darstellung letzten Planetenstufe des Planetengetriebes 62 drehbar gelagert sind. Ferner weist das Trägerteil 612 eine Mehrzahl von schlitzförmigen, radial gerichteten Ausnehmungen 614 auf, in denen jeweils ein plattenförmiges Blockierelement 613 radial verschiebbar aufgenommen ist.The force limiting unit 61 includes a release ring 611 with a radially outwardly directed control contour provided on one side on an axially protruding annular flange 616 and an annular flange protruding on the other side with a radially directed internal toothing 617 . The release ring 611 is with one in the 6th first end to be recognized 6152 a feather 615 connected, which in turn with the second end 6151 with the case 60 of the transmission 6th and over it with the belt shaft 5 connected is. The force limiting unit also includes 61 the annular support part 612 with the axially protruding pins 618 on which the third planetary gears 622c the last planetary stage of the planetary gear shown in the illustration 62 are rotatably mounted. Furthermore, the carrier part 612 a plurality of slot-shaped, radially directed recesses 614 on, in each of which a plate-shaped blocking element 613 Is added radially displaceable.
In den 7 und 8 ist das Trägerteil 612 mit eingeführter Getriebewelle 624 zu erkennen. Die Getriebewelle 624 steht mit dem ersten Ende und der daran angeordneten ersten Verzahnung 625 in Axialrichtung von dem Trägerteil 612 vor und greift mit dieser ersten Verzahnung 625 zwischen die dritten Planetenräder 622c der rechten und dritten Planetenstufe des Planetengetriebes 62. Die zweite Verzahnung 627 ist in dem Durchmesser, der Breite und der Anordnung auf der Getriebewelle 624 so ausgelegt, dass sie in einer Öffnung des Trägerteils 612 angeordnet ist. In der Öffnung des Trägerteils 612 sind ferner zwei federbelastete Sperrklinken 629 schwenkbar gelagert, wobei die Sperrklinken 629 durch die Federbelastung in Eingriffsrichtung in die zweite schräggerichtete Verzahnung 627 gedrängt werdenIn the 7th and 8th is the carrier part 612 with inserted gear shaft 624 to recognize. The gear shaft 624 stands with the first end and the first toothing arranged on it 625 in the axial direction from the carrier part 612 and engages with this first interlocking 625 between the third planet gears 622c the right and third planetary stage of the planetary gear 62 . The second interlocking 627 is in the diameter, the width and the arrangement on the gear shaft 624 designed so that they are in an opening of the support part 612 is arranged. In the opening of the carrier part 612 are also two spring-loaded pawls 629 pivotally mounted, the pawls 629 by the spring loading in the direction of engagement in the second diagonal toothing 627 be pushed
Der Entriegelungsring 611 weist an der dem Trägerteil 612 zugwandten Seite den Ringflansch mit der darauf angeordneten Steuerkontur 616 auf, welche durch wechselweise angeordnete Rampen 6161 und Vertiefungen 6162 gebildet ist. Ferner weist der Entriegelungsring 611 an seiner Radialaußenseite regelmäßig angeordneten Ausschnitte 6111 und eine oder mehrere Öffnungen 6112 in den zwischen den Ausschnitten 6111 angeordneten Radialstegen auf, wobei die Feder 615 in einem der Radialstege mit dem ersten Ende 6152 festgelegt ist. Die Feder 615 ist als Ringfeder ausgebildet und in der Federkraft wesentlich stärker als die Triebfeder 91 in der Federkassette 9 ausgelegt. Ferner ist die Feder 615 so bemessen und mit dem Entriegelungsring 611 und dem Gehäuse 60 verbunden, dass sie den Entriegelungsring 611 im unbelasteten Zustand also in dem montierten Zustand vor der Aktivierung des Elektromotors 4 in einer Stellung fixiert, in welcher die Blockierelemente 613 radial innen von den Rampen 6161 der Steuerkontur 616 des Entriegelungsringes 611 unterstützt werden.The release ring 611 points to the the carrier part 612 the side facing the ring flange with the control contour arranged on it 616 on, which by alternately arranged ramps 6161 and depressions 6162 is formed. Furthermore, the unlocking ring 611 regularly arranged cutouts on its radial outside 6111 and one or more openings 6112 in the between the cutouts 6111 arranged radial webs, the spring 615 in one of the radial webs with the first end 6152 is fixed. The feather 615 is designed as a ring spring and its spring force is much stronger than the mainspring 91 in the spring box 9 designed. Further is the spring 615 so sized and with the release ring 611 and the case 60 connected that they have the release ring 611 in the unloaded state so in the assembled state before the activation of the electric motor 4th fixed in a position in which the blocking elements 613 radially inward from the ramps 6161 the control contour 616 of the release ring 611 get supported.
Das Antriebsrad 63 weist eine zentrale axiale Öffnung mit einer Innenverzahnung 631 auf, in welcher der Elektromotor 4 mit seiner in der 3 dargestellten Antriebswelle 41 über ein verzahntes Ende 42 drehfest verbunden ist. Das Antriebsrad 63 und die Antriebswelle 41 bilden damit einen drehfesten Verbund. An dem Antriebsrad 63 ist ein in Richtung des Entriegelungsringes 611 axial vorstehender Ringflansch 635 vorgesehen, welcher Träger von zwei diametral angeordneten, radial nach innen vorstehenden, verschwenkbar gelagerten ersten Klinken 632 und zwei diametral angeordneten, radial nach außen vorstehenden, verschwenkbar gelagerten zweiten Klinken 633 ist. Die ersten und zweiten Klinken 632 und 633 sind durch zwei in dem Ringflansch 635 gehaltene Federbleche 634 in eine von dem Ringflansch 635 weg verschwenkte Stellung federbelastet. Die radial inneren ersten Klinken 632 werden dadurch in die dritte äußere Verzahnung 626 der Getriebewelle 624 gedrängt. Die ersten Klinken 632 und die dritte Verzahnung 626 sind dabei so ausgerichtet, dass eine Drehbewegung des Antriebsrades 63 in Aufwickelrichtung (Pfeilrichtung B in der 11, Schnittrichtung D-D) des Sicherheitsgurtes auf die Getriebewelle 624 übertragen wird. Diese Drehbewegung der Getriebewelle 624 wird dann über die erste Verzahnung 625 weiter auf die dritten Planetenräder 622c der in der Darstellung der 9 rechten Planetenstufe übertragen.The drive wheel 63 has a central axial opening with internal teeth 631 on in which the electric motor 4th with his in the 3 shown drive shaft 41 via a toothed end 42 is rotatably connected. The drive wheel 63 and the drive shaft 41 thus form a torsion-proof connection. On the drive wheel 63 is one in the direction of the unlocking ring 611 axially protruding ring flange 635 provided, which carrier of two diametrically arranged, radially inwardly projecting, pivotably mounted first pawls 632 and two diametrically arranged, radially outwardly projecting, pivotably mounted second pawls 633 is. The first and second pawls 632 and 633 are through two in the annular flange 635 held spring plates 634 in a from the ring flange 635 pivoted away position spring-loaded. The radially inner first pawls 632 are thereby in the third external toothing 626 the gear shaft 624 pushed. The first handles 632 and the third toothing 626 are aligned so that a rotary movement of the drive wheel 63 in the winding direction (arrow direction B in the 11 , Section direction DD) of the seat belt on the gear shaft 624 is transmitted. This rotational movement of the gear shaft 624 is then over the first toothing 625 on to the third planetary gears 622c in the representation of the 9 transmitted right planetary stage.
In der 9 ist das Getriebe 6 in einer vergrößerten Schnittdarstellung mit verschiedenen Schnittrichtungen zu erkennen. Die Antriebswelle 41 des Elektromotors 4 erstreckt sich durch das Getriebe 6 und treibt das Getriebe 6 über das Antriebsrad 63 an. Die Drehbewegung der Antriebswelle 41 wird dann von dem Antriebsrad 63 über die Kraftbegrenzungseinheit 61, das Planetengetriebe 62 und schließlich das Gehäuse 60 auf die Gurtwelle 5 in verschiedenen Funktionen übertragen, welche nachfolgend noch näher erläutert werden.In the 9 is the transmission 6th to be seen in an enlarged sectional view with different cutting directions. The drive shaft 41 of the electric motor 4th extends through the transmission 6th and drives the gearbox 6th via the drive wheel 63 at. The rotational movement of the drive shaft 41 is then from the drive wheel 63 via the force limiting unit 61 , the planetary gear 62 and finally the case 60 on the belt shaft 5 transferred in various functions, which are explained in more detail below.
In der 10 ist das Getriebe 6 in Schnittrichtung A-A zu erkennen. Die Antriebswelle 41 erstreckt sich durch den ersten Planetenträger 621a, wobei der erste Planetenträger 621a gegenüber der Antriebswelle 41 frei drehen kann. Ferner ist der erste Planetenträger 621a in Drehrichtung A entgegen dem Uhrzweigersinn in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes über eine Rastkontur 6212 und die darin eingreifenden kugelförmigen, federbelasteten Blockierteile 64 bis zu dem Erreichen eines durch die Federvorspannung der Blockierteile 64 definierten Drehmomentes mit dem Gehäuse 60 des Getriebes 6 drehfest verbunden. Über diese so geschaffene Drehverbindung des Planentengetriebes 62 mit dem Gehäuse 60 ist das Planetengetriebe 62 gleichzeitig mit der Gurtwelle 5 verbunden. Durch diese Drehverbindung kann die Gurtwelle 5 bei einer Aktivierung des Elektromotors 4 mit einer Antriebsdrehbewegung der Antriebswelle 41 über das Antriebsrad 63, die Getriebewelle 624, das Planetengetriebe 62 und schließlich über das Gehäuse 60 des Getriebes 6 in Aufwickelrichtung in Pfeilrichtung A des auf der Gurtwelle 5 aufgewickelten Sicherheitsgurtes zu einem Aufrollen des Sicherheitsgurtes nach dem Abschnallen in die Parkposition aufgewickelt werden. Dazu erfolgt die Übertragung der Antriebsdrehbewegung der Antriebswelle 41 des Elektromotors über das Antriebsrad 63 auf die Getriebewelle 624 über die an dem Antriebsrad 63 gelagerten ersten Klinken 632, welche in die dritte Verzahnung 626 eingreifen. Dabei sind die ersten Klinken 632 und die schräggerichtet dritte Verzahnung 626 so ausgerichtet, dass die Drehbewegung in diese Drehrichtung übertragen wird, in die andere Drehrichtung jedoch nicht. Die Antriebswelle 41 des Elektromotors 4 ist in dem Abschnitt mit dem sie die Getriebewelle 624 durchgreift ohne eine Verzahnung oder eine andere Mitnahmekontur ausgebildet, so dass die Getriebewelle 624 frei gegenüber der Antriebswelle 41 drehen kann.In the 10 is the transmission 6th to be seen in the section direction AA. The drive shaft 41 extends through the first planet carrier 621a , the first planet carrier 621a opposite the drive shaft 41 can rotate freely. Furthermore, the first planet carrier is 621a in the direction of rotation A counterclockwise in the winding direction of the seat belt via a locking contour 6212 and the spherical, spring-loaded blocking parts engaging therein 64 until one is reached by the spring preload of the blocking parts 64 defined torque with the housing 60 of the transmission 6th non-rotatably connected. About this so created rotary connection of the planetary gear 62 with the case 60 is the planetary gear 62 simultaneously with the belt shaft 5 tied together. This rotary connection allows the belt shaft 5 when the electric motor is activated 4th with a drive rotational movement of the drive shaft 41 via the drive wheel 63 who have favourited gear shaft 624 , the planetary gear 62 and finally about the case 60 of the transmission 6th in the winding direction in the direction of arrow A of the on the belt shaft 5 wound seat belt to be wound up to a roll-up of the seat belt after unbuckling in the parking position. For this purpose, the rotary drive movement of the drive shaft is transmitted 41 of the electric motor via the drive wheel 63 on the gear shaft 624 about the on the drive wheel 63 stored first pawls 632 which in the third toothing 626 intervention. Here are the first latches 632 and the obliquely directed third toothing 626 aligned so that the rotary movement is transmitted in this direction of rotation, but not in the other direction of rotation. The drive shaft 41 of the electric motor 4th is in the section with which it connects the gear shaft 624 engages formed without a toothing or another driving contour, so that the transmission shaft 624 free opposite the drive shaft 41 can turn.
Der Elektromotor 4 wirkt in dieser Funktion als Wickelhilfe für den Sicherheitsgurt. Die Kraftbegrenzungseinheit 61 wird dabei zusammen mit dem Planetengetriebe 62 und dem Gehäuse 60 als eine Baugruppe in einem Übersetzungsverhältnis der Drehbewegung der Antriebswelle 41 von 1:1 von dem Antriebsrad 63 angetrieben. Da das Planetengetriebe 62 in sich eine vorbestimmte Schwergängigkeit aufweist, wird diese Drehbewegung der Getriebewelle 624 während der Aufwickelbewegung des Sicherheitsgurtes in die Parkposition 1:1 über die federbelasteten Blockierteile 64 ohne eine Aktivierung des Planetengetriebes 62 auf das Gehäuse 60 übertragen. Sofern die Blockierteile 64 mit einer ausreichend hohen Federkraft vorgespannt sind, kann auf eine vorbestimmte Schwergängigkeit des Planetengetriebes 62 auch verzichtet werden. Die Antriebswelle 41, das Antriebsrad 63, die Getriebewelle 624, das Gehäuse 60 und schließlich die Gurtwelle 5 drehen in diesem Fall mit einer identischen Drehzahl in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes.The electric motor 4th In this function it acts as a winding aid for the seat belt. The force limiting unit 61 is used together with the planetary gear 62 and the case 60 as an assembly in a gear ratio of the rotational movement of the drive shaft 41 of 1: 1 from the drive wheel 63 driven. As the planetary gear 62 has a predetermined sluggishness, this rotational movement of the gear shaft 624 during the winding movement of the seat belt into the park position 1 : 1 via the spring-loaded blocking parts 64 without activating the planetary gear 62 on the housing 60 transfer. Unless the blocking parts 64 are biased with a sufficiently high spring force, can on a predetermined stiffness of the planetary gear 62 also be waived. The drive shaft 41 , the drive wheel 63 who have favourited gear shaft 624 , the housing 60 and finally the belt shaft 5 In this case, rotate at an identical speed in the winding direction of the seat belt.
Ferner ermöglicht der Gurtaufroller eine reversible Gurtstraffung mit einer höheren Rückzugskraft in dem Sicherheitsgurt zum Herausziehen von möglicher Gurtlose in einer Vor- oder Frühunfallphase in der Antriebsdrehrichtung des Elektromotors 4 in den Schnittdarstellungen der 11. Dazu treibt der Elektromotor 4 die Gurtwelle 5 zunächst in einer identischen Antriebsdrehbewegung über das Antriebsrad 63, in demselben Kraftübertragungsweg wie in der Funktion als Wickelhilfe in Aufwickelrichtung in Pfeilrichtung B allerdings mit einer sehr viel höheren Drehzahl an. Dabei wird die Gurtlose schlagartig herausgezogen, bis die zu überwindende Gurtkraft in dem Sicherheitsgurt soweit angestiegen ist, dass sie größer ist als die Selbsthemmung in dem Planetengetriebe 62 und/oder die Federvorspannung der Blockierteile 64. Dieser Anstieg der Gurtkraft führt dazu, dass das Gehäuse 60 des Getriebes 6 nicht mehr weiterdrehen kann und die Innenverzahnung 601 zu einer feststehenden Verzahnung wird. Das Planetengetriebe 62 wird in dieser Phase kurzzeitig zu einem Drehrichtungsumkehrgetriebe und der erste Planetenträger 621a wird durch die sich an der feststehenden Innenverzahnung 601 abwälzenden ersten Planetenräder 622a zu einer Drehbewegung in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes angetrieben. Gleichzeitig wird neben der schlagartigen Erhöhung der Drehzahl des Elektromotors 4 zur Aktivierung der reversiblen Gurtstraffung auch die Verriegelungseinheit 8 aktiviert und der Hebel des Aktuators 82 greift in die Verzahnung der Steuerscheibe 80 ein, so dass die Steuerscheibe 80 gegen eine Drehung in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes blockiert ist. Die an dem ersten Planetenträger 621a gelagerte zweite Blockierklinke 6211 greift mit einem Stift in eine bohnenförmige Steuerkontur der Steuerscheibe 80 ein und ist darüber mit dieser gekoppelt. Dadurch wird die zweite Blockierklinke 6211 aufgrund der Drehbewegung des ersten Planetenträgers 621a gegenüber der blockierten Steuerscheibe 80 zu einer durch die Formgebung der Steuerbohne in der Steuerscheibe 80 definierten Ausschwenkbewegung gezwungen, während der sie zum Eingriff in die Innenverzahnung 71 des Steges 7 gelangt, durch welchen sich der erste Planetenträger 621a erstreckt. Durch diesen Eingriff der zweiten Blockierklinke 6211 wird dann der erste Planetenträger 621a in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes blockiert und die drehrichtungsumgekehrte Drehbewegung des ersten Planetenträgers 621a ist beendet.Furthermore, the belt retractor enables reversible belt tensioning with a higher retraction force in the seat belt for pulling out possible belt slack in a pre-accident or early accident phase in the drive direction of rotation of the electric motor 4th in the sectional views of 11 . To do this, the electric motor drives 4th the belt shaft 5 initially in an identical rotary drive movement over the drive wheel 63 , in the same power transmission path as in the function as a winding aid in the winding direction in the direction of arrow B, but at a much higher speed. The slack in the belt is suddenly pulled out until the belt force to be overcome in the seat belt has risen to such an extent that it is greater than the self-locking in the planetary gear 62 and / or the spring preload of the blocking parts 64 . This increase in belt force leads to the housing 60 of the transmission 6th can no longer rotate and the internal teeth 601 becomes a fixed toothing. The planetary gear 62 During this phase, it briefly becomes a reversing gear and the first planet carrier 621a is due to the fixed internal toothing 601 rolling first planet gears 622a driven to a rotary movement in the pull-out direction of the seat belt. At the same time, in addition to the sudden increase in the speed of the electric motor 4th to activate the reversible belt tensioning also the locking unit 8th activated and the lever of the actuator 82 engages in the toothing of the control disk 80 one so that the control disk 80 against rotation in the pull-out direction the seat belt is blocked. The one on the first planet carrier 621a mounted second locking pawl 6211 engages with a pin in a bean-shaped control contour of the control disc 80 and is linked to it via this. This creates the second locking pawl 6211 due to the rotational movement of the first planet carrier 621a opposite the blocked control disk 80 to one through the shape of the control bean in the control disk 80 defined pivoting movement forced during which they engage in the internal gearing 71 of the bridge 7th arrives through which the first planet carrier 621a extends. This engagement of the second locking pawl 6211 then becomes the first planet carrier 621a blocked in the pull-out direction of the seat belt and the reversed rotational movement of the first planet carrier 621a is finished.
Nachfolgend bildet der blockierte erste Planetenträger 621a ein fahrzeugfestes Widerlager und das Gehäuse 60 bzw. die Gurtwelle 5 werden nun von dem Elektromotor 4 unter Aktivierung des Planetengetriebes 62 mit einer in eine geringere Drehzahl übersetzten Drehzahl mit einem höheren Drehmoment in Aufwickelrichtung angetrieben. Dadurch wird der Sicherheitsgurt nachfolgend mit einer erhöhten Straffkraft von z.B. 1000 N gestrafft und weitere Gurtlose wird aus dem Sicherheitsgurt herausgezogen. Dabei wird das Planetengetriebe 62 über die Getriebewelle 624 angetrieben, ohne dass der Entriegelungsring 611 oder das Trägerteil 612 aufgrund der gegenüber der Innenverzahnung 617 überratschenden zweiten Klinken 633 des Antriebsrades 63 und der gegenüber der zweiten Verzahnung 627 der Getriebewelle 624 überratschenden Sperrklinken 629 des Trägerteils 612 mitbewegt werden. Ferner dreht die Getriebewelle 624 aufgrund der Untersetzung des Planetengetriebes 62 schneller als die Gurtwelle 5 und damit schneller als das Gehäuse 60, was dadurch ermöglicht wird, indem die Getriebewelle 624 gegenüber dem Entriegelungsring 611 frei drehen kann (mittlere Darstellung der 11) und gleichzeitig durch das Überratschen der Sperrklinken 629 gegenüber dem Trägerteil 612 drehen kann (linke Darstellung der 11). Da das Trägerteil 612 über die Blockierelemente 613 gegenüber dem Gehäuse 60 blockiert ist, dreht das Trägerteil 612 zusammen mit dem Gehäuse 60 mit der gleichen Drehzahl und kann durch das Überratschen der Sperrklinken 629 gleichzeitig eine Drehbewegung gegenüber der Getriebewelle 624 ausführen.The blocked first planet carrier then forms 621a a vehicle-mounted abutment and the housing 60 or the belt shaft 5 are now from the electric motor 4th with activation of the planetary gear 62 driven at a speed translated into a lower speed with a higher torque in the winding direction. As a result, the seat belt is subsequently tightened with an increased tension of, for example, 1000 N and further slack is pulled out of the seat belt. Thereby the planetary gear 62 via the gear shaft 624 driven without the release ring 611 or the carrier part 612 due to the opposite of the internal toothing 617 ratcheting second pawl 633 of the drive wheel 63 and the opposite of the second toothing 627 the gear shaft 624 ratcheting pawls 629 of the carrier part 612 be moved. The gear shaft also rotates 624 due to the reduction of the planetary gear 62 faster than the belt shaft 5 and therefore faster than the housing 60 what is made possible by the gear shaft 624 opposite the unlocking ring 611 can rotate freely (middle illustration of the 11 ) and at the same time by ratcheting the pawls 629 compared to the carrier part 612 can rotate (left representation of the 11 ). As the carrier part 612 via the blocking elements 613 opposite the housing 60 is blocked, the carrier part rotates 612 together with the housing 60 with the same speed and can by ratcheting the pawls 629 at the same time a rotary movement with respect to the gear shaft 624 carry out.
In einer weiteren Funktion arbeitet der Gurtaufroller unter Mitwirkung des Elektromotors 4 als ein gesteuerter Kraftbegrenzer, welcher in einer nach der reversiblen Straffung folgenden Vorverlagerungsphase des Insassen im Unfall einen kraftbegrenzten Auszug des Sicherheitsgurtes zur Reduzierung der Insassenbelastung ermöglicht. Dazu weist der Gurtaufroller die Kraftbegrenzungseinheit 61 auf, deren Funktionsweise nachfolgend anhand der 11 bis 13 näher erläutert wird. In der 11 ist die Stellung der zusammenwirkenden Teile der Kraftbegrenzungseinheit 61 vor der Aktivierung des gesteuerten Kraftbegrenzers also z.B. auch während des reversiblen Gurtstraffens, des Aufwickeln in die Parkposition (Wickelhilfe) oder auch während der nachfolgend noch erläuterten Gurtwarnfunktion zu erkennen. Der Entriegelungsring 611 befindet sich in einer Drehwinkelstellung, in der er die Blockierelemente 613 durch die Rampen 6161 der Steuerkontur 616 insbesondere durch ebene oder kreisringabschnittsförmige Abschnitte in den Endabschnitten der Rampen 6161 radial unterstützt und dadurch in eine radial ausgefahrene Blockierstellung drängt.In a further function, the belt retractor works with the assistance of the electric motor 4th as a controlled force limiter, which enables a force-limited pull-out of the seat belt to reduce the load on the occupant in a forward displacement phase of the occupant in the accident following the reversible tightening. For this purpose, the belt retractor has the force-limiting unit 61 whose mode of operation is based on the 11 until 13th is explained in more detail. In the 11 is the position of the interacting parts of the force limiting unit 61 to be recognized prior to activation of the controlled force limiter, for example also during the reversible belt tensioning, the winding into the park position (winding aid) or also during the belt warning function explained below. The release ring 611 is in an angular position in which it the blocking elements 613 through the ramps 6161 the control contour 616 in particular by flat or circular segment-shaped sections in the end sections of the ramps 6161 supported radially and thereby pushes into a radially extended blocking position.
Das Gehäuse 60 weist an seiner Innenseite eine Struktur aus zwei in Umfangsrichtung entgegengesetzt ansteigenden Rampen 602 und 604 mit jeweils einem unterschiedlichen Anstiegswinkel und einem dazwischen angeordneten, sich in Axialrichtung erstreckenden Steg 605 mit einer ebenen oder kreisringabschnittsförmigen Oberfläche auf. Der Entriegelungsring 611 ist so angeordnet, dass er die Stege 605 mit den Ausschnitten 6111 umfasst, wobei die Ausschnitte 6111 in Umfangsrichtung geringfügig größer bemessen sind als die Stege 605, so dass der Entriegelungsring 611 geringfügige Drehbewegungen relativ zu dem Gehäuse 60 in Bezug zu der Drehachse des Gurtaufrollers bzw. der Gurtwelle 5 ausführen kann. Die Stege 605 sind dabei in Axialrichtung bewusst länger als die beiden Rampen 602 und 604 ausgebildet, so dass der Entriegelungsring 611 die Stege 605 in einer Ebene umfasst, und die in dem seitlich angeordneten Trägerteil 612 verschieblich geführten Blockierelemente 613 in einer axial benachbarten Ebene zu dem Entriegelungsring 611 angeordnet sind. Ferner werden die Blockierelemente 613 an den Rampen 6161 der Steuerkontur 616 auf dem axial vorstehenden Ringflansch des Entriegelungsringes 611 radial innen unterstützt. Die Blockierelemente 613 liegen dadurch in Umfangsrichtung an den steileren Rampen 604 des Gehäuses 60 an und verbinden dadurch das Trägerteil 612 in der Darstellung der 11 im Uhrzeigersinn also in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes mit dem Gehäuse 60. Das Trägerteil 612 ist dadurch über die Blockierelemente 613, welche an den steileren Rampen 604 seitlich anliegen, gegenüber dem Gehäuse 60 in Uhrzeigersinndrehrichtung blockiert.The case 60 has on its inside a structure of two ramps rising in opposite directions in the circumferential direction 602 and 604 each with a different angle of rise and an axially extending web arranged in between 605 with a flat or circular segment-shaped surface. The release ring 611 is arranged so that it crosses the webs 605 with the cutouts 6111 includes, the cutouts 6111 are dimensioned slightly larger in the circumferential direction than the webs 605 so that the release ring 611 slight rotational movements relative to the housing 60 in relation to the axis of rotation of the belt retractor or the belt shaft 5 can perform. The bridges 605 are deliberately longer in the axial direction than the two ramps 602 and 604 formed so that the unlocking ring 611 the bridges 605 comprises in one plane, and that in the laterally arranged carrier part 612 displaceably guided blocking elements 613 in an axially adjacent plane to the unlocking ring 611 are arranged. Furthermore, the blocking elements 613 on the ramps 6161 the control contour 616 on the axially protruding ring flange of the unlocking ring 611 supported radially on the inside. The blocking elements 613 thereby lie on the steeper ramps in the circumferential direction 604 of the housing 60 and thereby connect the carrier part 612 in the representation of the 11 clockwise so in the pull-out direction of the seat belt with the housing 60 . The carrier part 612 is thereby over the blocking elements 613 which on the steeper ramps 604 on the side, opposite the housing 60 blocked in clockwise direction of rotation.
Ausgehend von dieser Anfangsstellung wird der gesteuerte kraftbegrenzte Gurtbandauszug dadurch ausgelöst, indem die Verrieglungseinheit 8 aktiviert wird, und der Hebel des Aktuators 82 daraufhin in die Verzahnung der Steuerscheibe 80 eingreift und dadurch die Steuerscheibe 80 in Gurtauszugsrichtung blockiert. Zusätzlich wird der Elektromotor 4 so angesteuert, dass er das Antriebsrad 63 in Auszugsrichtung des Gurtbandes antreibt. Dadurch wird die Steuerscheibe 80 ebenfalls in Auszugsrichtung angetrieben und die zweite Blockierklinke 6211 zu einer Aussteuerbewegung in die gehäusefeste Innenverzahnung 71 des Steges 7 gezwungen, wodurch der erste Planetenträger 621a in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes blockiert wird. Ferner wird der Entriegelungsring 611 über die an dem Antriebsrad 63 gelagerten radial äußeren zweiten Klinken 633 ebenfalls in Auszugsrichtung angetrieben. Dadurch wird der Entriegelungsring 611 soweit gegenüber dem Trägerteil 612 verdreht, dass die Blockierelemente 613 radial innen ihre Unterstützung über die Rampen 6161 der Steuerkontur 616 verlieren. Gleichzeitig wirken in dem Sicherheitsgurt in dieser Frühphase der Vorwärtsverlagerung bzw. nach einer reversiblen oder irreversiblen Gurtstraffung bereits erhebliche Zugkräfte in dem Sicherheitsgurt, welche in einem ersten Schritt dazu führen, dass die Gurtwelle 5 zusammen mit dem Getriebe 6 in einem sehr kurzen Drehwinkel in Auszugsrichtung drehen, wodurch die zweite Blockierklinke 6211 an dem ersten Planetenträger 621a aufgrund der blockierten Steuerscheibe 80 zusätzlich zu der Aussteuerbewegung in die Verzahnung 71 gezwungen wird und den ersten Planetenträger 621a gegenüber dem Rahmen 1 des Gurtaufrollers blockiert, sofern die Blockierung aufgrund des vorangegangenen Antriebes der Steuerscheibe 80 über den Elektromotor 4 noch nicht vollständig abgeschlossen ist.Starting from this initial position, the controlled, force-limited webbing pull-out is triggered by the locking unit 8th is activated, and the lever of the actuator 82 then into the toothing of the control disk 80 engages and thereby the control disk 80 blocked in belt pull-out direction. In addition, the electric motor 4th controlled so that he is the drive wheel 63 drives in the pull-out direction of the belt. This will make the Control disk 80 also driven in the extension direction and the second locking pawl 6211 to a modulating movement in the internal toothing fixed to the housing 71 of the bridge 7th forced, making the first planet carrier 621a is blocked in the pull-out direction of the seat belt. Furthermore, the release ring 611 about the on the drive wheel 63 mounted radially outer second pawls 633 also driven in the pull-out direction. This will release the release ring 611 as far as compared to the carrier part 612 twisted that the blocking elements 613 radially inside their support via the ramps 6161 the control contour 616 lose. At the same time, considerable tensile forces already act in the seat belt in this early phase of the forward displacement or after a reversible or irreversible belt tightening, which in a first step leads to the belt shaft 5 along with the gearbox 6th Turn in a very short angle of rotation in the pull-out direction, whereby the second locking pawl 6211 on the first planet carrier 621a due to the blocked control disk 80 in addition to the actuation movement in the toothing 71 is forced and the first planet carrier 621a opposite the frame 1 of the belt retractor blocked if the blockage is due to the previous drive of the control disc 80 via the electric motor 4th is not yet fully completed.
Aufgrund des blockierten ersten Planetenträgers 621a wird die erste Stufe des Planetengetriebes 62 zu einem Drehrichtungsumkehrgetriebe, und die Gurtwelle 5 kann zusammen mit dem Gehäuse 60 des Getriebes 6 nur weiter in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes drehen, indem die ersten Planetenräder 622a nicht mehr umlaufen sondern allein um ihre Drehachsen drehen und die Drehbewegung auf die weiteren Planetenstufen in umgekehrter Drehrichtung übertragen. Sofern eine reversible Gurtstraffbewegung vorangegangen ist, was bei einem Unfall anzunehmen ist, ist der erste Planetenträger 621a bereits aufgrund der vorausgegangenen, oben beschriebenen Straffbewegung blockiert, und der beschriebene Blockiervorgang zur Aktivierung der kraftbegrenzten Gurtauszugsbewegung entfällt, bzw. der erste Planetenträger 621a ist bereits zu Beginn der Aktivierung des Elektromotors 4 für den gesteuerten kraftbegrenzten Gurtbandauszug blockiert. Durch die Blockierung des ersten Planetenträgers 621a wird die Drehzahl der Gurtwelle 5 und des Gehäuses 60 durch die Übersetzung in eine schnellere Drehbewegung übersetzt und schließlich auf das Trägerteil 612 übertragen, an dem die dritten Planetenräder 622c der letzten Planetenstufe gelagert und die Blockierelemente 613 verschieblich geführt sind. Damit entsteht in dem Planetengetriebe 62 ein durch den Zug im Gurtband verursachtes, auf das Trägerteil 612 in Pfeilrichtung wirkendes Reaktionsdrehmoment, welches in Umfangsrichtung auf die Blockierelemente 613 wirkt. Da die Blockierelemente 613 radial innen nicht mehr von der Steuerkontur 616 unterstützt werden, gleiten sie an den Rampen 604 des Gehäuses 60 ab und führen dadurch eine erzwungene radial einwärts gerichtete Bewegung aus, während der sie in die Vertiefungen 6162 der Steuerkontur 616 eintauchen. Dadurch wird die Blockierung des Trägerteils 612 gegenüber dem Gehäuse 60 in Umfangsrichtung aufgehoben und das Trägerteil 612 kann um einen kurzen Drehwinkel, in diesem Fall bei vier in 90 Grad zueinander angeordneten Blockierelementen 613 genau um 90 Grad zu dem Gehäuse 60 drehen. Gleichzeitig kann das Gehäuse 60 also die Gurtwelle 5 um einen kleinen Drehwinkel in Auszugsrichtung drehen. Diese Drehbewegungen werden nach diesen Drehwinkeln wieder gestoppt, indem die Blockierelemente 613 auf den Rampen 6161 der Steuerkontur 616 wieder auflaufen, durch diese radial innen unterstützt und dadurch nach außen gedrängt werden, wobei sie radial außen in einen durch die sehr viel flacheren Rampen 602 hinter den Stegen 605 geschaffenen Freiraum eintreten, bis sie schließlich wieder an den steileren Rampen 604 des Gehäuses 60 in Umfangsrichtung zur Anlage gelangen und die weitere Drehbewegung des Trägerteils 612 zu dem Gehäuse 60 blockieren.Because of the blocked first planet carrier 621a becomes the first stage of the planetary gear 62 to a direction of rotation reversing gear, and the belt shaft 5 can be used together with the housing 60 of the transmission 6th just keep turning the seat belt in the pull-out direction by turning the first planetary gears 622a no longer revolve but only rotate around their axes of rotation and transfer the rotary motion to the other planetary stages in the opposite direction of rotation. If a reversible belt tensioning movement has preceded, which is to be assumed in the event of an accident, the first planet carrier is 621a already blocked due to the previous tensioning movement described above, and the blocking process described for activating the force-limited belt pull-out movement is omitted, or the first planet carrier 621a is already at the beginning of the activation of the electric motor 4th blocked for the controlled, force-limited belt pull-out. By blocking the first planet carrier 621a becomes the speed of the belt shaft 5 and the housing 60 translated by the translation into a faster rotary movement and finally on the carrier part 612 transferred to which the third planetary gears 622c the last planetary stage and the blocking elements 613 are displaceably guided. This arises in the planetary gear 62 caused by the tension in the belt on the carrier part 612 Reaction torque acting in the direction of the arrow, which acts in the circumferential direction on the blocking elements 613 works. As the blocking elements 613 radially inside no longer from the control contour 616 are supported, they slide on the ramps 604 of the housing 60 and thereby perform a forced, radially inward movement, during which they enter the depressions 6162 the control contour 616 immerse. This will block the support part 612 opposite the housing 60 lifted in the circumferential direction and the carrier part 612 can by a short angle of rotation, in this case with four blocking elements arranged at 90 degrees to each other 613 exactly 90 degrees to the housing 60 turn. At the same time, the housing 60 so the belt shaft 5 Rotate a small angle in the pull-out direction. These rotary movements are stopped again after these angles of rotation by the blocking elements 613 on the ramps 6161 the control contour 616 run up again, supported by this radially inward and thereby pushed outward, whereby they radially outward in a by the much flatter ramps 602 behind the jetties 605 Enter the created space until they finally come back to the steeper ramps 604 of the housing 60 come to rest in the circumferential direction and the further rotary movement of the carrier part 612 to the housing 60 To block.
Die Blockierelemente 613 bilden hier die erste Blockiereinrichtung, welche den kraftbegrenzten Auszug des Sicherheitsgurtes durch ihre Bewegung in einem sich wiederholenden Vorgang aus einer Freigabe und Blockierung der Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes ermöglicht. Dabei dient der Elektromotor 4 durch seine Aktivierung der Auslösung bzw. der Ermöglichung der Bewegung der ersten Blockiereinrichtung, indem er den Entriegelungsring 611 mit der darauf vorgesehenen Steuerkontur 616 antreibt und dadurch die Freigabe der Blockierelemente 613 in Verbindung mit den wirkenden Zugkräften im Sicherheitsgurt bewirkt bzw. ermöglicht. Dabei ist die Form der radialen Steuerkontur 616 mit den wechselweise angeordneten Rampen 6161 und Vertiefungen 6162 von besonderer Bedeutung, da durch sie die Radialbewegung der Blockierelemente 613 erzwungen bzw. ermöglicht und gesteuert wird, welche zur Freigabe und Blockierung der ersten Blockiereinrichtung von besonderer Bedeutung ist. Weiter ist das Planetengetriebe 62 hier von besonderer Bedeutung, da durch das Planetengetriebe 62 die Auszugsdrehbewegung der Gurtwelle 5 in eine wesentlich schnellere Drehbewegung des Trägerteils 612 übersetzt wird, was dazu führt, dass der für die Blockierung der ersten Blockiereinrichtung zur Verfügung stehende Blockierweg vergrößert wird. Ferner ist es von Vorteil, dass das Getriebe 6 in Form des Planetengetriebes 62 in dieser Phase als Drehrichtungsumkehrgetriebe arbeitet, so dass das Trägerteil 612 und das Gehäuse 60, zwischen denen das Planetengetriebe 62 angeordnet ist, entgegengesetzte Drehbewegungen ausführen, und die zur Blockierung der ersten Blockiereinrichtung erforderliche Relativbewegung weiter vergrößert wird. Das Gehäuse 60 bildet hier mit der Innenverzahnung 601 das erste Teil des Drehrichtungsumkehrgetriebes, welches in einer Drehverbindung mit der Gurtwelle 5 steht. Das Trägerteil 612 bildet hier das erfindungsgemäße zweite Teil des Drehrichtungsumkehrgetriebes, welches gegenüber dem Gehäuse 60 also dem ersten Teil von dem Drehrichtungsumkehrgetriebe zu einer entgegengesetzt gerichteten Drehbewegung angetrieben wird, wobei die Blockierelemente 613 also die erste Blockiereinrichtung zwischen dem ersten und zweiten Teil angeordnet sind.The blocking elements 613 form the first blocking device here, which enables the force-limited extension of the seat belt by moving in a repetitive process from releasing and blocking the extension movement of the seat belt. The electric motor is used for this 4th by activating the release or enabling the movement of the first blocking device by turning the unlocking ring 611 with the control contour provided on it 616 drives and thereby the release of the blocking elements 613 in connection with the tensile forces acting in the seat belt causes or enables. Here is the shape of the radial control contour 616 with the alternately arranged ramps 6161 and depressions 6162 of particular importance, as they allow the radial movement of the blocking elements 613 forced or enabled and controlled, which is of particular importance for releasing and blocking the first blocking device. Next is the planetary gear 62 of particular importance here because of the planetary gear 62 the pull-out rotary movement of the belt shaft 5 into a much faster rotational movement of the carrier part 612 is translated, which leads to the fact that the blocking path available for blocking the first blocking device is increased. It is also advantageous that the transmission 6th in the form of the planetary gear 62 in this phase as a reversing gear works, so that the carrier part 612 and the case 60 , between which the planetary gear 62 is arranged to perform opposite rotational movements, and to block the first blocking device required relative movement is further increased. The case 60 forms here with the internal toothing 601 the first part of the reversing gear, which is in a rotary connection with the belt shaft 5 stands. The carrier part 612 forms here the second part according to the invention of the direction of rotation reversing gear, which is opposite the housing 60 that is, the first part is driven by the direction of rotation reversing gear to an oppositely directed rotary movement, the blocking elements 613 so the first blocking device are arranged between the first and second part.
Das Gehäuse 60 des Getriebes 6 also hier das erste Teil weist eine Blockierkontur, gebildet durch die steileren Rampen 604, auf, welche bei einem Anliegen der Blockierelemente 613 ein Weiterdrehen des Trägerteils 612 gegenüber dem Gehäuse 60 blockieren bzw. stoppen.The case 60 of the transmission 6th So here the first part has a blocking contour, formed by the steeper ramps 604 , on which when the blocking elements 613 further turning of the carrier part 612 opposite the housing 60 block or stop.
Dieses erste Teil ist durch das Gehäuse 60 in Form eines drehfest mit der Gurtwelle 5 verbundenen rohrförmigen, axialen Fortsatz ausgebildet, welcher gleichzeitig in einer zweiten Funktion das Gehäuse 60 für das Getriebes 6 bildet. Das Gehäuse 60 umfasst das Getriebe 6 zur Außenseite hin und schützt dieses somit vor äußeren Einwirkungen. Außerdem bildet das Gehäuse 60 in einer kompakten Bauform an seiner radial inneren Seite die Blockierstruktur für die Blockierelemente 613 aus.This first part is through the case 60 in the form of a rotationally fixed to the belt shaft 5 connected tubular, axial extension formed, which at the same time in a second function, the housing 60 for the gearbox 6th forms. The case 60 includes the transmission 6th to the outside and thus protects it from external influences. It also forms the housing 60 in a compact design on its radially inner side the blocking structure for the blocking elements 613 the end.
Die Feder 615 ist so ausgelegt, dass ihre Federkraft deutlich größer ist als die Federkraft der Triebfeder 91. Dadurch kann zusätzlich eine Komfortfunktion verwirklicht werden, indem der Elektromotor 4 die Gurtwelle 5 über den Entriegelungsring 611, die Feder 615, das Gehäuse 60 direkt in Aufwickel- oder Abwickelrichtung antreibt und dadurch die auf die Gurtwelle 5 wirkende Rückzugskraft erhöht oder reduziert. Das Planetengetriebe 62 wird in diesem Fall durch die Kraftübertragung über die Feder 615 überbrückt. Dies gilt für die Übertragung von sehr kleinen Drehmomenten und entsprechenden Drehzahlen, bei denen die inneren ersten Klinken 632 nicht in Eingriff mit der dritten Verzahnung 626 der Getriebewelle 624 gelangen, so dass die getriebewelle 614 nicht angetrieben wird.The feather 615 is designed so that its spring force is significantly greater than the spring force of the mainspring 91 . As a result, a comfort function can also be implemented by the electric motor 4th the belt shaft 5 via the release ring 611 , the feather 615 , the housing 60 drives directly in the winding or unwinding direction and thereby the belt shaft 5 effective retraction force increased or reduced. The planetary gear 62 is in this case by the power transmission via the spring 615 bridged. This applies to the transmission of very small torques and corresponding speeds at which the inner first pawls 632 not in engagement with the third toothing 626 the gear shaft 624 arrive so that the transmission shaft 614 is not driven.
In einer weiteren Funktion des Gurtaufrollers als Gurtwarner wird der Elektromotor 4 dazu verwendet, das Gurtband zu einer für den Insassen deutlich fühlbaren Vibration anzuregen („Haptic Warning“). In der 14 sind dazu drei Schnittdarstellungen des Gurtaufrollers während der Ausführung der Gurtwarnfunktion zu erkennen. Der Elektromotor 4 treibt das Antriebsrad 63 während des Ausführens der Gurtwarnfunktion identisch wie bei dem gesteuerten kraftbegrenzten Gurtbandauszug in Auszugsrichtung an, mit dem Unterschied, dass zu diesem Zeitpunkt keine Zugkraft in dem Sicherheitsgurt wirkt. Dies hat zu Folge, dass der Entriegelungsring 611 über die Kinken 633 des Antriebsrades 63 in Auszugsrichtung mitgenommen wird. Diese Drehbewegung des Entriegelungsringes 611 wird über die Feder 615 auf die Gurtwelle 5 übertragen, wobei das Trägerteil 612 und das gesamte Getriebe 6 aufgrund der fehlenden Zugkraft in dem Sicherheitsgurt über die Blockierelemente 613 als eine Baugruppe mitgenommen werden. Der Elektromotor 4 dreht dabei soweit das ca. 5 bis 10 mm Gurtbandlänge ausgefördert werden, bis die Bestromung des Elektromotors 4 unterbrochen wird. Der Elektromotor 4 wird in diesem Fall gepulst bestromt, d.h. die Bestromung wird in regelmäßigen Abständen unterbrochen. Während der Unterbrechung der Bestromung des Elektromotors 4 wirken auf die Gurtwelle 5 keine Kräfte in Gurtauszugsrichtung, so dass die Gurtwelle 5 von der Federkraft der Triebfeder 91 in der Federkassette 9 wieder in Aufwickelrichtung zurückgezogen wird, bevor sich der Vorgang wiederholt. Die von dem Elektromotor 4 bei der Aktivierung ausgeförderte Gurtbandlänge entspricht dabei genau der Länge, welche die Triebfeder 91 während der Unterbrechung der Aktivierung des Elektromotors 4 wieder einziehen kann, so dass die Länge des an dem Insassen anliegenden Gurtband bei der Aktivierung nicht verkürzt wird und das Gurtband nicht gespannt wird. Ferner wird die Länge des anliegenden Gurtbandes abgesehen von der kurzzeitigen Ausförderung des Gurtbandes auch nicht verlängert, so dass der Insasse nach der Aktivierung der Gurtwarnfunktion mit derselben Länge des Gurtbandes zurückgehalten wird wie vor der Aktivierung der Gurtwarnfunktion.Another function of the belt retractor as a belt warning device is the electric motor 4th used to stimulate the belt to produce a vibration that the occupant can clearly feel ("haptic warning"). In the 14th three sectional views of the belt retractor can be seen during the execution of the belt warning function. The electric motor 4th drives the drive wheel 63 While the seat belt warning function is being carried out, it is identical to the controlled, force-limited belt webbing extension in the extension direction, with the difference that at this point in time there is no tensile force in the seat belt. This has the consequence that the release ring 611 about the kink 633 of the drive wheel 63 is taken in the pull-out direction. This rotary movement of the unlocking ring 611 is about the pen 615 on the belt shaft 5 transferred, the carrier part 612 and the entire gearbox 6th due to the lack of tensile force in the seat belt over the blocking elements 613 be taken along as an assembly. The electric motor 4th rotates until the approx. 5 to 10 mm belt length is fed out until the electric motor is energized 4th is interrupted. The electric motor 4th is energized in a pulsed manner in this case, ie the energization is interrupted at regular intervals. During the interruption of the power supply to the electric motor 4th act on the belt shaft 5 no forces in the belt extension direction, so that the belt shaft 5 on the spring force of the mainspring 91 in the spring box 9 is withdrawn again in the winding direction before the process is repeated. The one from the electric motor 4th The length of the belt strap fed out during activation corresponds exactly to the length of the mainspring 91 during the interruption of the activation of the electric motor 4th can retract again, so that the length of the belt strap resting on the occupant is not shortened during activation and the belt strap is not tensioned. Furthermore, apart from the brief delivery of the belt, the length of the belt strap is not lengthened, so that the occupant is restrained with the same length of belt strap after activation of the belt warning function as before activation of the belt warning function.
Der an dem Insassen anliegende Sicherheitsgurt wird während der Gurtwarnfunktion zu einer Vibration angeregt, ohne dass sich die von dem Sicherheitsgurt auf den Insassen ausgeübte Gurtkraft erhöht. Der Insasse nimmt den Gurtwarner in diesem Fall nur als ein „Zappeln“ des Gurtbandes war. Die dabei ausgeförderte Gurtbandauszugslänge oder auch die Frequenz des „Zappeln“ kann dabei durch die Dauer der Bestromung und die Dauer der Unterbrechung der Bestromung eingestellt werden. Da die Triebfeder 91 ohnehin vorhanden ist, kann der Elektromotor 4 hier ohne Mehrkosten zu einer weiteren Funktion verwendet werden. Dabei ist die Feder 615, welche die Drehbewegung des Elektromotors 4 schließlich ausgehend der Kraftübertragungskette Elektromotor 4, Antriebswelle 41, Antriebsrad 63, Entriegelungsring 611 auf das Gehäuse 60 und damit auf die Gurtwelle 5 überträgt in der Federkraft deutlich höher ausgelegt als die Triebfeder 91, so dass der Elektromotor 4 die Gurtwelle 5 bei einer Aktivierung in Abwickelrichtung unter Spannung der Triebfeder 91 antreibt. Dieses bewusste Einbringen von Gurtlose und das gleichzeitige Spannen der Triebfeder 91 führt dazu, dass die Triebfeder 91 nach der Beendigung der Bestromung des Elektrotors 4 die Gurtlose sofort wieder aus dem Gurtbandband auf die vor der Aktivierung vorhandene Länge herauszieht, was der Insasse als einen kurzzeitigen leichten Schlag des Gurtbandes wahrnimmt. Durch die gepulste Bestromung ergänzen sich die Schläge dann zu dem „zappeln“ oder „Vibrieren“ des Gurtbandes, ohne dass dabei die Gurtbandlänge gegenüber der vor der Aktivierung des Gurtwarners vorhandenen Gurtbandlänge verkürzt wird.The seat belt resting on the occupant is excited to vibrate during the seat belt warning function without the belt force exerted by the seat belt on the occupant increasing. In this case, the occupant only perceives the seat belt reminder as a “fidgeting” of the seat belt. The belt extension length conveyed out or the frequency of the "fidgeting" can be adjusted by the duration of the current supply and the duration of the interruption of the current supply. As the mainspring 91 Anyway, the electric motor can 4th can be used here for a further function without additional costs. Here is the pen 615 showing the rotary motion of the electric motor 4th finally starting from the power transmission chain electric motor 4th , Drive shaft 41 , Drive wheel 63 , Release ring 611 on the housing 60 and thus on the belt shaft 5 transmits the spring force significantly higher than the mainspring 91 so that the electric motor 4th the belt shaft 5 when activated in the unwinding direction under tension of the mainspring 91 drives. This conscious introduction of belt slack and the simultaneous tensioning of the mainspring 91 leads to the mainspring 91 after the end of the energization of the electric motor 4th the Slack of the belt immediately pulls it out of the belt strap to the length it was before activation, which the occupant perceives as a brief light tap of the belt strap. Due to the pulsed current supply, the blows then complement each other to the "fidgeting" or "vibrating" of the belt strap without the belt strap length being shortened compared to the belt strap length that was present before the belt warning device was activated.
Gleichzeitig zu der Aktivierung des Elektromotors 4 kann der Aktuator 82 bestromt sein, so dass er mit dem Hebel in die Verzahnung der Steuerscheibe 80 eingreift. Dies hat zur Folge, dass die zweite Blockierklinke 6211 bei der Aktivierung des Elektromotors 4 und einem Antrieb der Gurtwelle 5 in Auszugsrichtung ausgefahren und in die Verzahnung 71 des Steges 7 eingesteuert wird. Dadurch ist die Ausförderbewegung des Sicherheitsgurtes während der Aktivierung der Funktion des Gurtwarners auf die Länge des Verriegelungsweges begrenzt, und der Sicherheitsgurt wird unter keinen Umständen unbegrenzt bzw. über den Verriegelungsweg hinaus freigegeben. Diese Blockierung kann dann wieder aufgehoben werden, wenn die Triebfeder 91 die Gurtwelle 5 anschließend wieder in Aufwickelrichtung antreibt. Sofern während der Ausführung der Gurtwarnfunktion der Rückhaltefall des Insassen eintritt, z.B. durch einen auftretenden Unfall, kann dadurch ferner der dazu erforderliche Verrieglungsweg verkürzt werden, da die Verriegelungseinheit 8 bereits während der Gurtwarnfunktion aktiviert wird. Dabei erfolgt die Aktivierung der Verrieglungseinheit 8 in einem ersten Schritt durch die Bestromung des Aktuators 82 und das dadurch erzwungene Ausfahren des Hebels in die Verzahnung der Steuerscheibe 80. Durch die blockierte Steuerscheibe 80 wird dann durch die Drehbewegung der Gurtwelle 5 in Auszugsrichtung gleichzeitig die Blockierung der Gurtwelle 5 nach einem Verriegelungsweg der Blockierklinke 6211 bewirkt. Genau um diesen Verriegelungsweg wird die Verrieglung der Gurtwelle 5 im Rückhaltefall dann verkürzt. Da die Gurtwelle 5 während Gurtwarnfunktion damit während der Abwickelbewegung in der Gurtwarnfunktion in sehr kurzen Zeitabständen wiederholt blockiert wird, ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass die Gurtwelle in diesem Fall zum Zeitpunkt des Beginns des Rückhaltefalls bereits vollständig blockiert ist, oder dass die Blockierklinke 6211 zumindest einen Teil ihres Verrieglungsweges vollzogen hat sehr groß. Dadurch kann der Verriegelungsweg, sofern dies überhaupt erforderlich ist, zumindest verkürzt werden.Simultaneously with the activation of the electric motor 4th can the actuator 82 be energized, so that he is with the lever in the toothing of the control disk 80 intervenes. This has the consequence that the second locking pawl 6211 when activating the electric motor 4th and a drive for the belt shaft 5 extended in the pull-out direction and into the toothing 71 of the bridge 7th is controlled. As a result, the outfeed movement of the seat belt during the activation of the seat belt warning function is limited to the length of the locking path, and the seat belt is under no circumstances released indefinitely or beyond the locking path. This blockage can then be removed again when the mainspring 91 the belt shaft 5 then drives again in the winding direction. If the occupant falls back while the seat belt warning function is being carried out, for example due to an accident, the locking path required for this can also be shortened, since the locking unit 8th is already activated during the seat belt warning function. The locking unit is activated 8th in a first step by energizing the actuator 82 and the resulting forced extension of the lever into the toothing of the control disk 80 . Through the blocked control disk 80 is then caused by the rotary movement of the belt shaft 5 the belt shaft is blocked in the pull-out direction at the same time 5 after a locking path of the locking pawl 6211 causes. It is precisely around this locking path that the belt shaft is locked 5 then shortened in case of restraint. As the belt shaft 5 While the seat belt warning function is blocked repeatedly during the unwinding movement in the seat belt warning function, the probability is very high that the belt shaft is already completely blocked in this case at the start of the restraint case, or that the blocking pawl 6211 has completed at least part of its locking path very large. As a result, the locking path, if this is necessary at all, can at least be shortened.
In den 15 und 16 ist das Antriebsrad 63 mit dem Entriegelungsring 611 gemäß einer zweiten Ausführungsform zu erkennen. Das Antriebrad 63 weist zwei zu der axialen Öffnung mit der Innenverzahnung 631 konzentrische axial vorstehenden Ringvorsprünge 636 und 637 auf, welche jeweils in einem Segment zu einer Öffnung 638 und 639 unterbrochen sind. Ferner sind eine erste und eine zweite Klinke 632 und 633 vorgesehen, welche sich gegeneinander abstützen und über eine einzige Ringfeder 636 vorgespannt sind. Die Ringfeder 65 ist mit ihrem äußeren ersten Ende 651 an dem Antriebsrad 63 in Umfangsrichtung festgelegt und mit ihrem inneren zweiten Ende 652 in einer Tasche an der inneren ersten Klinke 632 eingehängt. Die Ringfeder 65 ist so ausgelegt, dass sie die beiden aneinander anliegenden ersten und zweiten Klinken 632 und 633 im entspannten Zustand so belastet, dass die innere erste Klinke 632 mit ihrer Blockierspitze vor der Öffnung 639 des inneren Ringvorsprunges 637 steht und nicht in die hinzuzudenkende dritte Verzahnung 626 der Getriebewelle 624 eingreift, während die äußere zweite Klinke 633 durch die Öffnung 638 des radial äußeren Ringvorsprunges 636 radial nach außen vorsteht, wie in der rechten Darstellung der 15 zu erkennen ist, und in die hinzuzudenkende Innenverzahnung 617 des Entriegelungsringes 611 eingreift.In the 15th and 16 is the drive wheel 63 with the release ring 611 to be recognized according to a second embodiment. The drive wheel 63 has two to the axial opening with the internal teeth 631 concentric axially protruding ring projections 636 and 637 on, which each in a segment to an opening 638 and 639 are interrupted. There are also a first and a second pawl 632 and 633 provided, which are supported against each other and via a single ring spring 636 are biased. The ring spring 65 is with its outer first end 651 on the drive wheel 63 set in the circumferential direction and with its inner second end 652 in a pocket on the inner first latch 632 hooked. The ring spring 65 is designed in such a way that it uses the two adjacent first and second pawls 632 and 633 so stressed in the relaxed state that the inner first pawl 632 with its blocking tip in front of the opening 639 of the inner ring projection 637 and not in the third toothing that is to be considered 626 the gear shaft 624 engages while the outer second pawl 633 through the opening 638 of the radially outer ring projection 636 protrudes radially outward, as in the right illustration of the 15th can be seen, and in the internal toothing to be considered 617 of the release ring 611 intervenes.
In der 17 ist der Gurtaufroller mit dem Antriebsrad 63 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach den 15 und 16 in Schnittrichtung D-D der 5 und 9 gezeigt. Die äußere zweite Klinke 633 wird durch die Ringfeder 65 des Antriebsrades 63 in eine radial äußere Stellung gedrängt, in der sie mit ihren Zähnen in die Innenverzahnung 617 des Entriegelungsringes 611 eingreift und dadurch abgesehen von einem geringfügigen Spiel bis zu dem Überschreiten eines vorbestimmten Drehmomentes und einer vorbestimmten Drehzahl des Elektromotors 4 eine drehfeste Verbindung zwischen dem Antriebsrad 63 und dem Entriegelungsring 611 herstellt. Da die zwischen dem Entriegelungsring 611 und dem Gehäuse 60 wirkende Feder 615 eine deutlich höhere Federkraft als die Triebfeder 91 aufweist, kann die Gurtwelle 5 damit über die zweite Klinke 633, den Entriegelungsring 611 und schließlich die Feder 615 sowohl in Aufwickelrichtung als auch in Abwickelrichtung zur Verringerung oder zur Erhöhung der auf die Gurtwelle 5 wirkenden Rückzugskraft angetrieben werden. (Komfortfunktion) Ferner kann der Sicherheitsgurt dadurch nach dem Abschnallen mit einer erhöhten Rückzugskraft in die Parkposition (Belt Parking) aufgewickelt werden. Grundsätzlich kann das Drehmoment dabei allein über die Feder 615 übertragen werden. Sofern es erforderlich ist, kann das übertragbare Drehmoment aber auch alternativ oder zusätzlich durch eine seitliche formschlüssige Anlage der die Ausschnitte 6111 begrenzenden Radialstege des Entriegelungsringes 611 an den Stegen 605 des Gehäuses 60 erhöht werden. Durch die so geschaffene Drehverbindung kann die über die Blockierteile 64 des ersten Ausführungsbeispiels geschaffene Drehverbindung (siehe 10) entfallen.In the 17th is the belt retractor with the drive wheel 63 according to the second embodiment according to the 15th and 16 in the cutting direction DD of the 5 and 9 shown. The outer second latch 633 is made by the ring spring 65 of the drive wheel 63 pushed into a radially outer position in which they are with their teeth in the internal teeth 617 of the release ring 611 engages and thereby apart from a slight play up to the exceeding of a predetermined torque and a predetermined speed of the electric motor 4th a non-rotatable connection between the drive wheel 63 and the release ring 611 manufactures. Because the between the release ring 611 and the case 60 acting spring 615 a significantly higher spring force than the mainspring 91 has, the belt shaft 5 with it over the second latch 633 , the release ring 611 and finally the pen 615 both in the winding direction and in the unwinding direction to reduce or increase the on the belt shaft 5 acting retraction force are driven. (Comfort function) Furthermore, after unbuckling, the seat belt can be wound up into the parking position (Belt Parking) with an increased retraction force. In principle, the torque can be controlled solely by the spring 615 be transmitted. If necessary, the torque that can be transmitted can also alternatively or additionally by means of a lateral form-fitting abutment of the cutouts 6111 limiting radial webs of the unlocking ring 611 on the jetties 605 of the housing 60 increase. The rotary connection created in this way allows the blocking parts 64 The rotary connection created in the first exemplary embodiment (see 10 ) are omitted.
In den 18 und 19 ist der Gurtaufroller mit einem Antriebsrad 63 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Anfangsphase und einer späteren Phase der reversiblen Gurtstraffung zu erkennen. Ausgehend von der in der 17 gezeigten Stellung der beiden Klinken 632 und 633 vor der Aktivierung des Elektromotors 4 werden die Klinken 632 und 633 bei einer Aktivierung des Elektromotors 4 für eine reversible Gurtstraffung aufgrund des hohen Drehmomentes und der sehr viel höheren Drehzahl trägheitsbedingt gegen die Federkraft der Ringfeder 65 radial einwärts verschwenkt. Dabei gelangt die radial äußere zweite Klinke 633 außer Eingriff der Innenverzahnung 617 des Entriegelungsringes 611 und die radial innere erste Klinke 632 in Eingriff in die dritte Verzahnung 626 der Getriebewelle 624. Durch den Eingriff der inneren ersten Klinke 632 in die dritte Verzahnung 626 der Getriebewelle 624 und das gleichzeitige außer Eingriff gelangen der zweiten Klinke 633 wird eine Drehverbindung zwischen dem Antriebsrad 63 und der Getriebewelle 624 geschaffen, während die Drehverbindung zwischen dem Antriebsrad 63 und dem Entriegelungsring 611 gleichzeitig aufgehoben wird. Nachfolgend treibt der Elektromotor 4 die Getriebewelle 624 über das Antriebsrad 63, wie in der 19 zu erkennen ist, in Aufwickelrichtung an, und die Gurtwelle 5 wird nach demselben Prinzip wie zu dem ersten Ausführungsbeispiel nach der 11 beschriebenen Bewegungsablauf des Planetengetriebes 62 mit einer in eine niedrigere Drehzahl untersetzten Drehzahl dafür aber mit einem höheren Drehmoment in Aufwickelrichtung angetrieben.In the 18th and 19th is the belt retractor with a drive wheel 63 according to the second To recognize embodiment in an initial phase and a later phase of the reversible belt tensioning. Based on the in the 17th shown position of the two pawls 632 and 633 before activating the electric motor 4th become the handles 632 and 633 when the electric motor is activated 4th for reversible belt tensioning due to the high torque and the much higher speed due to inertia against the spring force of the ring spring 65 pivoted radially inward. The radially outer second pawl arrives 633 out of engagement of the internal teeth 617 of the release ring 611 and the radially inner first pawl 632 in engagement with the third toothing 626 the gear shaft 624 . Through the engagement of the inner first pawl 632 into the third toothing 626 the gear shaft 624 and the simultaneous disengagement of the second pawl 633 becomes a rotary connection between the drive wheel 63 and the gear shaft 624 created while the rotary connection between the drive wheel 63 and the release ring 611 is canceled at the same time. The electric motor then drives 4th the gear shaft 624 via the drive wheel 63 , like in the 19th can be seen, in the winding direction, and the belt shaft 5 is based on the same principle as for the first embodiment according to the 11 described sequence of movements of the planetary gear 62 driven with a speed reduced to a lower speed but with a higher torque in the winding direction.
In den 20 und 21 ist der Gurtaufroller in der Funktion als elektronischer Kraftbegrenzer mit dem Antriebsrad 63 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel zu erkennen, wobei der Bewegungsablauf und der kraftbegrenzte Gurtbandauszug nach demselben Bewegungsablauf erfolgt, wie er bereits zu den 12 und 13 beschrieben wurde. Insoweit wird auf die dortige Beschreibung verwiesen.In the 20th and 21 the belt retractor functions as an electronic force limiter with the drive wheel 63 to recognize according to the second embodiment, wherein the sequence of movements and the force-limited belt extension takes place according to the same sequence of movements as it was already to the 12th and 13th has been described. In this respect, reference is made to the description there.
Der Elektromotor 4 treibt auch hier den Entriegelungsring 611 über die radial äußere zweite Klinke 633 in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes an, so dass die Blockierelemente 613 ihre Unterstützung an der Steuerkontur 616 verlieren und dadurch aus der blockierenden Stellung radial nach innen gedrängt werden, und die kraftbegrenzte Gurtbandauszugsbewegung ermöglicht wird.The electric motor 4th also drives the release ring here 611 via the radially outer second pawl 633 in the direction of extension of the seat belt, so that the blocking elements 613 their support on the control contour 616 lose and are thereby urged radially inward from the blocking position, and the force-limited belt extension movement is made possible.
In der 22 ist der Gurtaufroller in seiner Funktion als Gurtwarner zu erkennen, wobei der Bewegungsablauf wiederum identisch zu dem zu der 14 beschriebenen Bewegungsablauf ist, und das Antriebrad 63 nach der 15 vorgesehen ist.In the 22nd the seat belt retractor can be recognized in its function as a seat belt warning device, the sequence of movements being identical to that of the 14th described sequence of movements, and the drive wheel 63 after 15th is provided.
Der Gurtaufroller kann mit der beschriebenen Gurtwarnfunktion als einzige Funktion versehen sein. Es ist aber auch denkbar den Gurtaufroller mit einigen oder allen beschriebenen Zusatzfunktionen wie z.B. reversibler Gurtstraffer, Aufwickelhilfe, Komfortfunktion zur Reduzierung oder Erhöhung der Rückzugskraft oder Kraftbegrenzungsfunktion zu versehen, welche wie beschrieben, in Verwendung eines einzigen Elektromotors 4 realisiert werden können.The belt retractor can be provided with the belt warning function described as the only function. But it is also conceivable to provide the belt retractor with some or all of the additional functions described, such as reversible belt tensioner, winding aid, comfort function to reduce or increase the retraction force or force limiting function, which, as described, use a single electric motor 4th can be realized.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
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11
-
Rahmenframe
-
22
-
Schlitzslot
-
33
-
GehäuseschalenHousing shells
-
44th
-
ElektromotorElectric motor
-
4141
-
Antriebswelledrive shaft
-
4242
-
verzahntes Endetoothed end
-
55
-
GurtwelleBelt shaft
-
5050
-
GurtwellenkörperBelt shaft body
-
5151
-
TorsionsstabTorsion bar
-
5252
-
RadialflanschRadial flange
-
521521
-
Fingerfinger
-
66th
-
Getriebetransmission
-
6060
-
GetriebegehäuseGear housing
-
601601
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InnenverzahnungInternal gearing
-
602602
-
Ramperamp
-
603603
-
AusnehmungenRecesses
-
604604
-
Ramperamp
-
605605
-
Stegweb
-
6161
-
KraftbegrenzungseinheitForce limiting unit
-
611611
-
EntriegelungsringRelease ring
-
61116111
-
AusschnittCutout
-
61126112
-
Öffnungopening
-
612612
-
TrägerteilCarrier part
-
613613
-
BlockierelementBlocking element
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614614
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AusnehmungenRecesses
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615615
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Federfeather
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61516151
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zweites Endesecond end
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61526152
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erstes Endefirst end
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616616
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SteuerkonturControl contour
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61616161
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Ramperamp
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61626162
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Vertiefungdeepening
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617617
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InnenverzahnungInternal gearing
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618618
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StiftPen
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6262
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PlanetengetriebePlanetary gear
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621a621a
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erster Planetenträgerfirst planet carrier
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62116211
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BlockierklinkeLocking pawl
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62126212
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RastkonturLatching contour
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621b621b
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zweiter Planetenträgersecond planet carrier
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622a622a
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erste Planetenräderfirst planet gears
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622b622b
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zweiten Planetenrädersecond planet gears
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622c622c
-
dritte Planetenräderthird planetary gears
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623623
-
HohlradRing gear
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624624
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GetriebewelleGear shaft
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625625
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erste Verzahnungfirst toothing
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626626
-
dritte Verzahnungthird toothing
-
627627
-
zweite Verzahnungsecond toothing
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628628
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RingabschnittRing section
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629629
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SperrklinkePawl
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6363
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Antriebsraddrive wheel
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631631
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InnenverzahnungInternal gearing
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632632
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erste Klinkefirst latch
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633633
-
zweite Klinkesecond latch
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634634
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FederblechSpring plate
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635635
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RingflanschRing flange
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636636
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erster Ringvorsprungfirst ring projection
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637637
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zweiter Ringvorsprungsecond ring projection
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638638
-
Öffnungopening
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639639
-
Öffnungopening
-
6464
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BlockierteilBlocking part
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6565
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RingfederRing spring
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651651
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erstes Endefirst end
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652652
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zweiten Endesecond end
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77th
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Stegweb
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7171
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InnenverzahnungInternal gearing
-
88th
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VerriegelungseinheitLocking unit
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8080
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SteuerscheibeControl disk
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8181
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WS-BlockierklinkeWS locking pawl
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8282
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AktuatorActuator
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99
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FederkassetteSpring cassette
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9090
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Gehäusecasing
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9191
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TriebfederMainspring
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9292
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GehäuseabdeckungHousing cover
