CN103237690B - 具有限力装置的安全带拉紧器及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于安全带伸缩器的、具有限力装置的安全带拉紧器，具有能旋转地支承的和联接到安全带卷轴上的齿轮（14）、驱动单元、和通过所述驱动单元运动的力传递元件（20）。所述力传递元件（20）与齿轮（14）进入啮合，以使齿轮沿拉紧方向A旋转。这样设计力传递元件（20），即该力传递元件（20）的一个部分（20b）在齿轮（14）在通过所述力传递元件（20）而进行旋转之后占据的旋转位置中与齿轮（14）处于啮合。本发明还涉及一种用于借助安全带拉紧器拉紧安全带以及随后借助限力装置进行力限制的方法，包括以下步骤：通过驱动单元使力传递元件（20）沿第一方向运动，从而力传递元件（20）与联接到安全带卷轴（12）上的齿轮（14）进入啮合；通过运动的力传递元件（20）使齿轮（14）沿拉紧方向A旋转；和保证，在齿轮（14）的旋转结束后，力传递元件（20）的一个部分（20b）与齿轮（14）处于啮合中。

Description

具有限力装置的安全带拉紧器及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于安全带伸缩器的具有限力装置的安全带拉紧器。本发明还涉及一种用于拉紧安全带和随后力限制的方法。
背景技术
在发生事故时，安全带拉紧器应拉紧安全带，借此乘客尽可能快地加入到车辆的整体减速中。通过对安全带的拉紧，尤其减少了薄片卷轴作用(Filmspuleffekt)(安全带松动地卷绕到安全带卷轴上)以及安全带松弛(安全带未紧贴乘客)的影响，所述影响对拉止乘客产生不利作用。
限力装置保证，车辆减速过程中，安全带在拉紧后作用在乘客上的力不会过于剧烈地增大。然而为了减轻乘客的负载，在锁止安全带卷轴后，允许安全带卷轴沿安全带抽出方向(与拉紧方向相反)旋转，所述旋转当然通过能量转化、即通过做功(例如扭转扭杆)被减缓。
在大多数已知的具有限力装置的安全带伸缩器中，为了在力限制之前锁止安全带卷轴，需要调整制动爪。然而，所述调整通常不与拉紧过程的结束同时进行，而是具有一定的时间延迟。在力限制开始前，所述延迟导致安全带力的不希望的降低。
发明内容
本发明的任务在于，在具有安全带拉紧器和限力装置的安全带伸缩器中，对安全带拉紧与随后的力限制之间的过渡进行优化。
所述任务通过具有按照本发明的特征的安全带拉紧器以及通过具有按照本发明的特征的方法来解决。在一种用于安全带伸缩器的、具有限力装置的安全带拉紧器中，所述安全带拉紧器具有能旋转地支承的和联接到安全带卷轴上的齿轮、驱动单元、和通过所述驱动单元运动的力传递元件，所述力传递元件与齿轮进入啮合，以使齿轮沿拉紧方向旋转，其特征在于，这样设计力传递元件，使得该力传递元件的一个部分在齿轮在通过所述力传递元件而进行旋转之后占据的旋转位置中与齿轮处于啮合，并且所述力传递元件在向回运动过程中弹性或塑性变形。在一种用于借助安全带拉紧器拉紧安全带以及随后借助限力装置进行力限制的方法，所述方法包括以下步骤：通过驱动单元使力传递元件沿第一方向运动，从而力传递元件与联接到安全带卷轴上的齿轮进入啮合；通过运动的力传递元件使齿轮沿拉紧方向旋转；和保证，在齿轮的旋转结束后，力传递元件的一个部分与齿轮处于啮合中，其中，所述力传递元件在向回运动过程中弹性或塑性变形。根据本发明的用于安全带伸缩器的、具有限力装置的安全带拉紧器具有能旋转地支承的和联接到安全带卷轴上的齿轮、驱动单元、和通过所述驱动单元运动的力传递元件。所述力传递元件与齿轮进入啮合，以使齿轮沿拉紧方向A旋转。这样设计力传递元件，即该力传递元件的一个部分在齿轮在通过所述力传递元件而进行旋转之后占据的旋转位置中与齿轮处于啮合。
本发明基于这样的认识，即在拉紧过程结束与力限制开始之间出现的力降低可以这样避免，即在该时间间隔中，由一个构件或在一个构件上做功，所述构件在力线(Kraftfluss)中布置在安全带与安全带卷轴之间。所述做功完全或至少部分地补偿所述力降低。还可以设定有意的过度补偿，从而有针对性地在提高的力水平上引入力限制。
根据本发明的构思从技术上这样来实现，即力传递元件的在拉紧过程之后仍与齿轮处于啮合中的部分由所述齿轮相反于其驱动方向向回运动。在向回运动过程中，尤其是通过以下方式完成用于补偿力降低所需的功，即所述力传递元件通过摩擦被加热和/或弹性或塑性变形。
根据本发明的优选实施形式，力传递元件具有至少一个规定断点。所述规定断点允许力传递元件分开成多个部分，从而在拉紧过程之后，至少一个分开的部分与齿轮保持啮合并且可用于做功。
优选这样设计所述规定断点，即力传递元件通过由驱动单元或齿轮施加到力传递元件上的力在规定断点上断开。
但备选地，所述规定断点还可以这样设计，即力传递元件在安装安全带拉紧器时就已断开。这时，虽然所述力传递元件在拉紧过程之前就已断开；但是，通过相继地设置各断开部分，可以获得希望的效果。
所述规定断点优选通过空隙构成、尤其是通过缺口、或通过材料削弱部构成。
但所述力传递元件还可以包括至少两个在接合点或连接点上接合或组合成整体的部分。在此情况下，所述接合点或连接点构成规定断点。
为了实现足以补偿力降低的做功，有一种构造是有利的，其中，这样设计力传递元件的在拉紧过程之后与齿轮处于啮合中的部分，即该部分与拉紧器管和/或拉紧器壳体和/或齿轮和/或与安全带拉紧器的其他构件实现摩擦锁合和/或形锁合。这时，所述部分的向回运动只有在克服所述摩擦锁合和/或形锁合的情况下才能执行。
本发明还提出了用于借助安全带拉紧器拉紧安全带以及随后借助限力装置进行力限制的方法。根据本发明的方法包括以下步骤：通过驱动单元使力传递元件沿第一方向运动，从而力传递元件与联接到安全带卷轴上的齿轮进入啮合；通过运动的力传递元件使齿轮沿拉紧方向A旋转；和保证，在齿轮的旋转结束后，力传递元件的一个部分与齿轮处于啮合。
优选地，所述力传递元件在其运动过程中断开。但备选地，也可以在安全带拉紧器的安装过程中就已经设置强制的断开。
在根据本发明的方法的优选实施形式中，齿轮在沿拉紧方向A的旋转之后通过由乘客施加的安全带力沿安全带抽出方向B旋转，其中，齿轮使力传递元件的与齿轮处于啮合中的所述部分沿与第一方向相反的第二方向运动。
在这种情况下，通过下述方式得到根据本发明的构思的简单技术实现，即在力传递元件的所述部分沿第二方向运动的过程中，在所述部分上做功。
为了保证足够的做功，所述部分应该与拉紧器管和/或拉紧器壳体和/或齿轮和/或与安全带拉紧器的其他构件实现摩擦锁合和/或形锁合。
附图说明
本发明的其他特征和优点由接着的说明和被引用的附图得出。附图如下：
图1具有根据本发明的安全带拉紧器的安全带伸缩器的分解图；
图2组装的安全带伸缩器的剖视图；
图3拉紧过程之前的安全带拉紧器的部分剖面示意图；
图4a根据第一实施形式的安全带拉紧器的力传递元件；
图4b根据第二实施形式的安全带拉紧器的力传递元件；
图5拉紧过程之后的安全带拉紧器的部分剖面示意图；
具体实施方式
图1中描绘了安全带伸缩器的主要构件，该安全带伸缩器具有根据烟火技术驱动的安全带拉紧器。图2示出在组装的状态中的安全带伸缩器。
安全带卷轴12可旋转地支承在伸缩器框架10中，安全带可以卷起到所述安全带卷轴上或从所述安全带卷轴上抽出。联接到安全带卷轴12上的齿轮14可旋转地支承在伸缩器框架10上。
安全带伸缩器的安全带拉紧器具有根据烟火技术的驱动单元以及力传递元件20，所述驱动单元具有点火器16，所述力传递元件20可移动地设置在拉紧器管18中。所述安全带伸缩器的各部件至少部分地安置在拉紧器壳体22中，所述拉紧器壳体固定在伸缩器框架10上。
齿轮14上还安装有止动盘24、设置在其中的螺旋弹簧26以及盖28。这些部件构成了安全带伸缩器的在其作用方面本身已知的弹簧侧，然而所述弹簧侧对于安全带拉紧器的功能来说是不重要的。
图3以简化的方式示出拉紧过程之前的安全带拉紧器。在拉止情况下，根据烟火技术的驱动单元被激活并产生气体，该气体向拉紧器管18中的(这里没有轮廓地示出的)力传递元件20施加压力。由此，力传递元件20沿第一运动方向离开点火器16地运动，与齿轮14进入啮合并且使齿轮14沿拉紧方向A转动。
图4a和图4b示出力传递元件20(同样没有轮廓)的两种不同的实施形式，当然力传递元件具有一个或多个通过缺口构成的规定断点30。规定断点30也可以通过其他类型的空隙或材料削弱部构成。力传递元件20也可以由多个部分接合或组合成整体，从而使接合点或连接点构成规定断点30。
在拉紧过程的进程中，力传递元件20至少在一个规定断点30上断开。所述断开可以已经通过对力传递元件20的压力加载引起，或者通过力传递元件20(尤其是规定断点)与齿轮14的接触才引起。力传递元件20的至少一个前部分20a向前运动如此远以至于其脱离了与齿轮14的啮合，而力传递元件20的至少一个后部分20b在所述拉紧过程结束之后仍保持与齿轮14的啮合。
一旦所述拉紧过程结束，由于车辆减速而由乘客沿安全带抽出方向B施加到安全带上的力就会起主导作用，即产生了负荷变换。为了让联接在安全带卷轴12上的齿轮14可以沿安全带抽出方向B运动，该齿轮必须使力传递元件20的仍与齿轮14处于啮合中的至少一个后部分20b沿与第一运动方向相反的第二运动方向(即朝点火器16的方向)向回运动。
在力传递元件20运动回到拉紧器管18或拉紧器壳体22中的过程中，必须耗费功，这是因为力传递元件20与拉紧器管18和/或拉紧器壳体22和/或齿轮14和/或与其他构件(尤其是安全带拉紧器的弹簧侧上的引导部中的一个)摩擦锁合和/或形锁合。所做的功在进行力限制之前完全或至少部分地补偿力降低。该做功还可以作为确定的力升高在力限制过程中使用。
图5示出处于安全带拉紧器20向回运动之后的状态中的安全带拉紧器，其中力传递元件20的后部分20b再次完全脱离与齿轮14的啮合。
在备选实施形式中规定，力传递元件20在其安装过程中就已断开或分开。对于补偿力降低的功能重要的是，在拉紧过程之后，力传递元件20的至少一个分开的或单独的部分保持与齿轮啮合。
通过一个或多个规定断点30在传递元件20上的相应布置和构造，可以在力限制开始之前或在力限制开始时对安全带力的变化进行调节。

Claims (4)

1.用于安全带伸缩器的、具有限力装置的安全带拉紧器，具有能旋转地支承的和联接到安全带卷轴(12)上的齿轮(14)、驱动单元和通过所述驱动单元运动的力传递元件(20)，所述力传递元件与齿轮(14)进入啮合，以使齿轮(14)沿拉紧方向(A)旋转，其中，这样设计力传递元件(20)，使得保证：在齿轮的旋转结束的情况下，该力传递元件(20)的一个部分(20b)在齿轮(14)在通过所述力传递元件(20)而进行旋转之后占据的旋转位置中与齿轮(14)处于啮合，并且所述力传递元件在向回运动过程中弹性或塑性变形，其特征在于，力传递元件(20)具有至少一个规定断点(30)，这样设计规定断点(30)，即力传递元件(20)在安装安全带拉紧器时就已断开。
2.根据权利要求1所述的安全带拉紧器，其特征在于，规定断点(30)通过空隙构成或通过材料削弱部构成。
3.根据权利要求1所述的安全带拉紧器，其特征在于，力传递元件(20)包括至少两个在接合点或连接点上接合或组合成整体的部分，其中所述接合点或连接点构成规定断点(30)。
4.根据权利要求1所述的安全带拉紧器，其特征在于，这样设计所述部分(20b)，即该部分与拉紧器管(18)和/或拉紧器壳体(22)和/或齿轮(14)和/或与安全带拉紧器的其他构件实现摩擦锁合和/或形锁合。
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