CN103282244A - 具有速度受控的力限制装置的带收紧器 - Google Patents

Abstract

带收紧器（100），其具有速度受控的力限制装置（4），用于实现带织带（101）的力限制的抽取，该带收紧器包括：带轴（1），其能旋转地安装至收紧器框架（3）中；锁定装置，其用于在带织带的抽取加速度和/或车辆的减速度的预定值被超过时，在带抽取方向上相对于收紧器框架（3）锁定带轴（1）；至少两个在力限制装置（4）激活时相对于彼此移动的部件（5,6,7），其中一个部件（5）执行摆动，其中，两个部件（5,6,7）具有齿部（11,12,13,14）并在所述相对运动期间通过所述齿部交替啮合以及脱离啮合，其中带轴（1）由第一和第二部件（1a,1b）至少两部件式地构成；带织带（101）能够被卷绕到所述第一部件（1a）上，以及锁定装置被触发时，所述带轴（1）的第二部件（1b）能够相对于收紧器框架（3）被锁定，以及能够相对于彼此移动的所述部件（5,6,7）中的每一个被分配至带轴（1）的不同部件（1a，1b）。

Description

具有速度受控的力限制装置的带收紧器

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分特征的具有速度受控的力限制装置的带收紧器。

用于带收紧器的力限制装置，如，速度受控的力限制装置，可从本申请人提交的WO2006/108451A1中知晓；所述装置具有多个设置于带收紧器的框架上的摆动设置的质量体。所述质量体可旋转地放在卷收框架上，以及在带织带的力限制的抽取过程中交替以两个齿啮合至与带轴相连的齿环中。由于设置在收紧器框架上的摆动的质量体，带收紧器整体上是复杂的并且制造成本高。此外，由于摆动的质量体，带收紧器要求相对大的安装空间。

在由本申请人提交的德国专利申请102008049931.5中，描述了一种改进的力限制装置，其基于相同的物理原理来运行，其中，两个齿部以力限制的方式相对于彼此移动，其中一个齿部执行“波形”的前向移动——其中所述齿部交替地啮合和脱离啮合。摆动的质量体被执行波形的前向移动的部件替代，从而使得其中所描述的力限制装置要求一个显著要小的安装空间以及显示出明显更为简单的结构。在一个示例性实施方案中，执行波形前向移动的部件通过一个齿盘来实现，所述齿盘力锁合地连接至带轴。

此外，从DE102009010435A1中已知一种具有速度受控的力限制装置的带收紧器，其中，为了激活力限制装置，力限制装置固定至带收紧器的框架上的一部件上并可连接至带轴上的另一部件上。力限制装置所借以连接至带轴的部件被设计为一个可旋转的齿环，带轴上的止动爪啮合入该齿环中。在力限制的带张紧移动中，来自齿环的扭矩经由轴向指被引导至有齿的飞轮中，该飞轮然后被驱动开始旋转运动，并带有附加的横向的摆动——该飞轮交替地与带收紧器上的框架上设置的齿啮合和脱离啮合。在该旋转运动期间，飞轮被周期性地加速和减速，由此实现力限制原理下的能量消灭。这种设计的一个缺点见诸于：一旦触发锁定装置，齿环必须与啮合的止动爪具有特定的对准，使得止动爪不会错误地锁定在齿环的齿部的峰上。因此，止动爪的啮合移动必须与齿环的对准是同步的，这进而可能是有问题的，因为，齿环自身的对准是通过其组装至收紧器框架形成的。因此，由于对齿环自身的以及其至收紧器框架的附接点的加工容差，齿环的对准具有一定的不可避免的容差，以及这些容差使止动爪的移动的同步复杂化。

本发明的目标是构造一种可替换的低本高效的以及紧凑的带收紧器，其具有速度受控的力限制装置。

根据本发明，该目标通过具有权利要求1的特征的带收紧器实现。此外，优选的实施方案通过从属权利要求，附图和相关描述来给出。

根据本发明，为了实现所述目标，根据权利要求1，提出：带轴由第一和第二部件至少两部件式地构成，带织带能够卷绕到所述第一部件上，以及在触发锁定装置时，带轴的第二部件能够相对于收紧器框架锁定，以及能相对于彼此移动的所述部件中的每一个部件分配至带轴的不同部件。因此，带轴连同力限制装置形成于一个能低本高效地被组装的单元中，其中，带收紧器的剩余部件能够以低本高效的方式从已有带收紧器上取用，无需任何设计上的改变。由于所述带轴的两部件式设计，以及所提出的力限制装置的部件至带轴的部件的分配，一旦带轴锁定，力限制装置自动位于带织带和安装于车辆的收紧器框架之间的力流中，从而当一预定的带抽取力被超过时，所述装置自动被触发以及带抽取运动随后通过速度被调制的力限制装置被控制。此外，力限制装置的所述部件能够相对于彼此以及带轴的部件（包括锁定装置）具有任何特定的对准，而不会对任何潜在所需的止动爪的啮合运动的同步造成不利。

以下将参考附图，基于优选实施方案更详细地介绍本发明。其中：

图1：具有带张紧器的带收紧器；

图2：具有力限制装置的带轴；

图3：分解表示的具有力限制装置的两部件式带轴的第一视图；

图4：分解表示的具有力限制装置的两部件式带轴的第二视图；

图5：具有力限制装置的两部件式带轴，其中示出有各个部件；

图6：根据第一实施方案的具有力限制装置的带收紧器的剖面表示；

图7：组装之前的另一可替换力限制装置，以分解图的方式给出；

图8：具有力限制装置的收紧器框架；其中带轴的一部件被布置在该框架上；

图9：图8的收紧器框架，其中带轴的第二部件被引入到一侧上。

图10：根据第二实施方案的具有力限制装置的带收紧器的剖面表示；

图11：具有冲压的轴向齿部的收紧器框架的第一视图；以及

图12：具有冲压的轴向齿部的收紧器框架的第二视图。

图1示出了根据本发明的带收紧器100，其具有收紧器框架3，设置于收紧器框架3的一侧上的带张紧器102，以及设置于收紧器框架3的相对侧上的盘簧盒。还如图6所示出的，收紧器框架3具有U形设计，带有两个相对的侧边3a和3b，该收紧器框架不但用于将带收紧器100固定至机动车辆，还用于安装带轴（该带轴在该情况下为两部件式带轴）1。

带轴1具有两部件式设计，其具有第一部件1a和第二部件1b，第一部件和第二部件经由速度受控的力限制装置4彼此连接。盘绕带轴1的第一部件1a的是带织带101，该带织带可以抵抗弹簧盒103中的盘簧的弹力，可沿着箭头A的方向拉出。当预定的带织带抽取加速度和/或车辆减速度值被超过时，带轴1的第二部件1b可经由止动爪形式的锁定装置19相对于收紧器框架3以及因此相对于车辆锁定，从而带的抽取只在力限制装置4被激活时才是可能的。

力限制装置4被设计为一个预组装组件，具有第一、中央环形开口25和与其同心布置的第二环形开口26；所述第二开口具有更大的直径，其中第一开口25以及第二开口26设有型廓15,18，如从图4明显可见的。

带轴1的第一部件1a被设置用于卷绕带织带101以及具有轴向的圆柱形突起23，该延伸部同样装配有型廓31。带轴1的第二部件1b具有圆柱形突起17，该突起17具有外部型廓32，在该型廓上形成有径向内凹陷28，该凹陷略大于带轴1的第一部件1b上的突起23（见图5）。型廓对31和15，以及32和18被成对地相同地成型并能够优选被设计为多齿型廓。

力限制装置4本身包括第一部件6，该第一部件具有环形圆盘的形式，该环形圆盘外边缘设置有轴向的突缘9，以及其中央开口25上设置有环形凸缘33。部件6优选以非机器切削的方式产生，例如以冲压方式产生，通过该方式，突缘9和凸缘33（包括其上的型廓15）也被产生。此外，力限制装置4包括第二部件7，该部件同样被设计为环形的圆盘，该圆盘带有中央开口部分并且在其外边缘具有多个均匀间隔的径向突起。径向突起10的宽度和间隔的尺寸被设计为使得它们能够精确地装配在部件6的轴向对齐的突缘9之间。

此外，力限制装置4包括环形圆盘形式的部件5，其具有两个轴向的齿部11和13以及一个径向向内的齿部34。所述齿部11被成型为使得其与设置在部件6上的相对的齿部12啮合。所述齿部12显示在图6中。此外，设置有同步件8，其以型廓18形成径向向内的具有更大直径的中央开口26，并在外部具有齿部35。力限制装置4还包括波形弹簧环22和保险环24，作为附加的部件。

力限制装置4在一个预组装步骤中被组装成一个组件。首先，部件5，弹簧环22，和同步件8以此顺序被放入部件6中，其中同步件8的齿部35与部件5的齿部34啮合，以获取抗扭连接。接着，部件7的径向突起10被插入在突缘9之间，以形成与部件6的抗扭连接，以及最终被保险环24固定，该弹簧环与突缘9上的相应的径向向内的槽16啮合。弹簧环22由此一侧支撑在部件7上，对部件5施以朝向部件6的作用力，从而使得齿部11和12在力限制装置4激活前啮合。

以此方式预组装的力限制装置4在图3和图4中以不同角度示出，其中还示出带轴1的第一部件1a和第二部件1b。

在带收紧器100的组装过程中，力限制装置4以同步件8的开口26被推至带轴1的第二部件1b的突起17上，由此，型廓18和32彼此啮合以及在带轴1的第二部件1b、同步件8和部件5之间实现抗扭连接。为了限制力限制装置4的滑动运动，突起17被一阻挡部30限制，在最终位置中，同步件8和部件7的前面靠在所述阻挡部30上。由带轴1的第二部件1b和力限制装置4构成的单元然后被推入收紧器框架3的侧边3a的开口中，如图8所示。接着，带轴1的第二部件1a被插入通过侧边3b中所设置的第二开口，并且突起23被压入部件6的开口25中，从而相互啮合的型廓31和15建立部件6和带轴1的部件1b之间的抗扭连接，以及力限制装置4因此被布置在收紧器框架3的侧边3a和3b之间。

带轴1的第二部件1b中的凹陷28大于第一部件1a上的突起23，从而在突起23和凹陷28的内壁之间形成一个间隙，部件6的凸缘33位于该间隙中。一旦压缩带轴1的第一部件1a，凹陷28的内壁可以作为支座，使得型廓31和15无论怎样都被迫使形状锁合地啮合在一起。

在带轴1的第一部件1a被压缩后，第一部件1a连同部件6和7和第二部件1b以及同步件8和部件5共同形成一个抗扭连接。如果带轴1的第二部件1b在锁定装置19被触发后被锁定在车辆上，同步件8和部件5由于抗扭连接也能够视为被固定至车辆的框架上。如果在第二部件1b锁定时，带抽取力超过力限制装置的阈值，带轴1的第一部件1a能够沿着抽取方向旋转，因为，部件6相对于部件5旋转，其中部件5执行力限制的波形的摆动，在该运动期间，齿部11,12,13和14交替地彼此成对啮合和脱离啮合。部件5和6和/或7因此执行相对于彼此的运动，在该相对运动期间，部件5,6和7交替地减速和加速。部件6和7因此执行纯粹为旋转的运动，该运动受控于部件5的摆动，该摆动横交于旋转运动。在该方面，部件5的齿部34被布置为相对于同步件8的齿部35有一微小的横向间隔，从而使其能够执行横向的摆动。

力限制装置4以及尤其是齿部11,12,13和14的啮合区域以及部件5本身被布置在两个部件1a和1b的重叠区域中（该重叠区域由凹陷28啮合入突起23而形成），从而力限制装置4以及尤其是部件5,6和7即使受到作用的力也充分地得到机械支撑；以及它们相对于彼此的位置即使在力限制装置4激活期间也得以保持。由于彼此紧密连接的部件6和7现在形成腔（部件5于腔中执行摆动）以及还形成紧密连接用于支撑弹簧环22和承载作用于齿部11和12中的轴向力，作用在带轴1的部件1a和1b之间的轴向力被显著降低，使得带轴本身即使在力限制装置4被激活时也是形状稳定的，以及部件1a和1b彼此不被分开。

带轴1的第二部件1b的锁定于图6所示的示例性实施方案中通过将锁定装置19啮合入张紧器驱动轮20的内齿部21实现，所述驱动轮20于带抽取方向上固定至收紧器框架3。在图10中，可以看出本发明的一个替代实施方案，其中，锁定装置19直接锁定于收紧器框架3的侧边3a的开口的齿部36中。

弹簧环22的尺寸优选地被设计为使其作用一个弹簧力FF至啮合部件5和6上，该力乘以力作用线到带轴1的旋转轴线的距离D（FF x D）大于受到的最大带抽取力FG乘以到带轴1的支撑点的距离L1，L2（FG xL1）。所受到的带抽取力FG的作用线假设位于支撑点的中间，从而L1等于L2。由于所提出的弹簧环22的尺寸设计，带轴1的弯曲和/或带轴1的部件1a和1b的相互倾斜被降低或甚至完全消失。

图7示出了本发明的有些修改的实施方案，其中，部件7具有窗口37，部件7借助该窗口被推到部件6的突缘9上。

对于本发明的实现来说重要的是，部件5（其执行摆动，该摆动横交于部件6和7的旋转运动以及横交于带轴1的第一部件1a的旋转运动），和部件6和7（其执行旋转运动，无任何横向运动）均分配至带轴1的不同部件1a和2b（其旨在相对于彼此执行力限制运动）。因此，力限制装置4直接在带轴1的部件1a和1b之间的力流中起作用，而带收紧器100的剩余部件无需相对于传统带收紧器发生改变。尤其是，锁定装置19能够根据传统原理来运行，卡于连接至外壳的齿部中，由此，由于所提出的力限制装置4的设置，与锁定装置19的同步相关的问题不会出现。

由于力限制装置4能够作为一个预组装组件在带收紧器100的组装期间被安装，力限制装置能够作为一个单元被预安装在外部加工位置中，然后作为一个组件被运送。此外，可以通过预组装的力限制装置4，简化组装过程，因为，在带收紧器100的组装过程中，力限制装置4的各个部件不再必须被独立处理。此外，力限制装置的功能和力限制特性能够在其被安装到带收紧器100之前，至少通过随机抽样而在外部测试装置中被检测。

此外，通过侧边3a和3b之间的力限制装置4的设置，可以获取的优势是，侧边3a和3b之间的力限制装置4中的力产生并使得带轴1通过布置于其上的力限制装置4被提供有特别好的机械支撑。此外，由于所提出的力限制装置4的布置，带轴1的支撑点之间的支撑距离的尺寸能够被设计的尽可能大，从而即使在正常使用下，对于紧凑的带轴100结构，带轴1也是非常稳定的。

此外，由于力限制装置4中的中央开口25的构造——力限制装置4借助此开口布置为与带轴1的两个部件1a和2b同轴——可以保持带收紧器100的紧凑结构，其中带轴1的延伸进入开口25中的部件1a和1b因此额外地以一个机械稳定的连接头而保持在一起。由于力限制装置4于外部径向地包裹带轴1，如果需要，直径可以进一步减少（相对于传统带轴）。

而且，由于两个同心开口25和26，力限制装置4能够以非常简单和紧凑的方式被联接至带轴1的两个部分1a和1b。此外，由于开口25和26以及部件5,6和7的同心布置，力限制装置4还可以与带轴1的旋转轴线以及第一部件1a的旋转轴线同心布置（所述第一部件1a执行力限制的旋转运动），使得第一部件1a的旋转运动能够直接被力限制装置4减弱，而不需要额外的部件用于传递一系列运动。

图11和12给出了本发明的进一步优选的示例性实施方案，其中齿部14是侧边3a的集成部件，即，该齿部被视为与侧边3a设计成一件。其例如可以以一个额外的部件的形式来实现，所述额外的部件被粘合至或压入至侧边3a上，使得该额外的部件与侧边3a形成一个固定的单元。

替代地，以及如所示的示例性实施方案中的情形，齿部14还能够通过冲压形成，即通过规则的等间隔布置的下凹形成，该下凹可以通过滚轧或通过冲压形成于侧边3a中。

此外，齿部14还能够被冲制形成，即通过规则的等间隔布置的凹槽形成，该凹槽能够例如通过冲孔形成。

所提出的实施方案的优点见诸于：减少了多个部件，使得整个生产成本能够下降。此外，该实施方案允许侧边3a的齿部具有更为平的结构，从而带收紧器的刚度得以提高，以及侧边3a的壁厚能够做到更小。带收紧器因此总体上更轻以及更低本高效。

Claims (16)

1.带收紧器（100），其具有速度受控的力限制装置（4），用于实现带织带（101）的力限制的抽取，该带收紧器包括：

带轴（1），其能旋转地安装至收紧器框架（3）中，

锁定装置，其用于在带织带的抽取加速度和/或车辆的减速度的预定值被超过时，在带抽取方向上相对于收紧器框架（3）锁定带轴（1），

至少两个在力限制装置（4）激活时相对于彼此移动的部件（5,6,7），其中一个部件（5）执行摆动，其中

两个部件（5,6,7）具有齿部（11,12,13,14）并在所述相对运动期间通过所述齿部交替啮合以及脱离啮合，

其特征在于：

带轴（1）由第一和第二部件（1a,1b）至少两部件式地构成；

带织带（101）能够被卷绕到所述第一部件（1a）上，以及锁定装置被触发时，所述带轴（1）的第二部件（1b）能够相对于收紧器框架（3）被锁定，以及

能够相对于彼此移动的所述部件（5,6,7）中的每一个被分配至带轴（1）的不同部件（1a，1b）。

2.根据权利要求1所述的带收紧器（100），其特征在于：收紧器框架（3）被设计为具有U形，具有两个相对的侧边（3a,3b），以及力限制装置设置于侧边（3a，3b）之间。

3.根据权利要求2所述的带收紧器（100），其特征在于：所述齿部中的至少一个（14）被设置在其中一个侧边（3a,3b）上。

4.根据权利要求3所述的带收紧器（100），其特征在于：所述齿部（14）设置于一个额外部件上，该额外部件被压入到或粘合到侧边（3a）中，或作为一个额外的部件被烧结并形状锁合地粘合到侧边（3a）上。

5.根据权利要求3所述的带收紧器（100），其特征在于：所述齿部（14）通过冲压过程形成于侧边（3a）上。

6.根据权利要求3所述的带收紧器（100），其特征在于：所述齿部（14）由等距放置的凹槽形成。

7.根据前述任一权利要求所述的带收紧器（100），其特征在于：力限制装置（4）被设计成环形，具有中央开口（25）并与带轴（1）的两个部件（1a,1b）共轴放置。

8.根据前述任一权利要求所述的带收紧器（100），其特征在于：带轴（1）的所述两个部件（1a,1b）在带轴（1）的旋转轴线方向上部分重叠，以及力限制装置（4）位于所述两个部件（1a，1b）的重叠部所限定的部分内。

9.根据前述任一权利要求所述的带收紧器（100），其特征在于：带轴（1）的所述两个部件（1a,1b）在带轴（1）的旋转轴线方向上部分重叠，以及力限制装置（4）的一个部件（6）的一部分延伸进入所述部件（1a,1b）的重叠部分之间设置的自由空间中以及在重叠部的区域内以于带织带（101）的张紧方向上抗扭的方式位于带轴（1）的其中一个部件上（1a，1b）。

10.根据前述任一权利要求所述的带收紧器（100），其特征在于：在能相对于彼此移动的所述部件（5,6,7）之间，设置弹簧（22），该弹簧的尺寸被设计为使得部件（5,6,7）在啮合区域内被弹簧（22）以弹力（FF）预张紧，该弹力乘以到达带轴（1）的旋转轴线的距离（D）后，产生一个扭矩，该扭矩比通过带织带（101）产生的拉力（FG）乘以到带轴（1）的支撑点的距离（L1，L2）所得到的扭矩更大。

11.根据前述任一权利要求所述的带收紧器（100），其特征在于：力限制装置（4）能够作为一个预组装组件连接至带收紧器（100）。

12.根据前述任一权利要求所述的带收紧器（100），其特征在于：力限制装置（4）包括第一和第二开口（25,26），力限制装置（4）通过所述第一和第二开口能够抗扭地固定至带轴（1）的相应部件（1a，1b）上。

13.根据权利要求12所述的带收紧器（100），其特征在于：所述开口（25,26）被设计为是圆形的且彼此同心布置。

14.根据前述任一权利要求所述的带收紧器（100），其特征在于：力限制装置（4）的能够相对于彼此移动的部件（5,6,7）通过两个形成紧凑的单元并于其间封闭一个空的空间（27）的圆盘和一个位于空的空间（27）中的能够相对于前两个圆盘移动的第三圆盘构成。

15.根据权利要求14所述的带收紧器（100），其特征在于：空的空间（27）通过以下来形成：第一圆盘于其外边缘设置一个或多个轴向突缘（9），以及第二圆盘设置一个或多个径向突起（10），所述第二圆盘通过所述突起以与第一圆盘平行和相间隔的布置抗扭地固定至轴向凸缘（9）上。

16.根据前述任一权利要求所述的带收紧器（100），其特征在于：带轴（1）的部件（1a）以突起（23）啮合入带轴（1）的相应的另一部件（1b）的凹陷（28）中，以及突起（23）的尺寸被设计为小于凹陷（28），使得在带轴（1）的部件（1a，1b）之间形成间隙，力限制装置（4）的部件（6,7）延伸进入该间隙，该力限制装置（4）的部件（6,7）抗扭地固定在所述突起（23）上。

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