CN105813905B - 用于安全带系统的安全带收紧器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于安全带系统的安全带收紧器，该安全带收紧器包括：围绕旋转轴线(A)能够旋转地支承的小齿轮(10)，该小齿轮能够与安全带卷收器的安全带卷轴联接；驱动单元；力传递元件(12)；和导向装置。力传递元件(12)通过驱动单元的激活而如下地沿着导向装置运动，即，该力传递元件与小齿轮(10)啮合。导向装置具有区段(16)，该导向段能够沿着垂直于所述小齿轮(10)的旋转轴线(A)和垂直于力传递元件(12)的运动方向(y)的方向(x)变形。

Description

用于安全带系统的安全带收紧器
技术领域
本发明涉及一种用于安全带系统的安全带收紧器。
背景技术
一般在检查安全带收紧器的功能可靠性时既要考虑常规的应用、就是说安全带收紧器在车辆内的安装状态中在碰撞事故中的使用，也要考虑非常规的应用、例如在生产、运输等等过程中非预期的触发。这些不同的负荷情况以不同的负荷状态为基础。
实际上所有已知结构类型的烟火式安全带收紧器在不同负荷状态中都具有安全带拉入功率(Gurtbandeinzugsleistung)的非预期的偏差。也就是安全带收紧器的构件根据外部情况、特别是鉴于温度和构件公差有时显示出大不相同的特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种尽可能与外部情况无关的、恒定不变的收紧功率(Straffleistung)。
特别是本发明应该适合于由DE102006031359A1已知的安全带收紧器类型。在这种收紧器类型(Straffertyp)中，代替通过驱动单元而直线运动的齿条，一个虽然固定的、然而实际上可变形的力传递元件与联接在安全带卷轴上的小齿轮啮合，以便使这个小齿轮沿着收紧方向旋转。伸长的和可变形的力传递元件能够节省空间地收纳在弧形的收紧管(Strafferrohr)中并且其作用在于柔和地力传递元件柔和引向小齿轮，从而能够避免在齿条中出现的齿-上-齿问题(Zahn-auf-Zahn-Problematik)。此外在DE102010051418A1、DE102010 051419 A1、DE102010051420A1、DE102010051422A1、DE102010051463 A1和DE102011016153A1中示出另外的这种类型的安全带收紧器。
这个目的通过一种安全带收紧器得以实现。
根据本发明的用于安全带系统的安全带收紧器包括：围绕旋转轴线可旋转地支承的小齿轮，该小齿轮能够与安全带卷收器的安全带卷轴联接；驱动单元；力传递元件；和导向装置。力传递元件通过驱动单元的激活如下地沿着导向装置运动，即，该力传递元件与小齿轮啮合。根据本发明，导向装置具有一个区段，该区段可以沿着垂直于小齿轮的旋转轴线和垂直于力传递元件的运动方向的方向(变形方向)变形。
本发明以下列知识为基础：特别是在力传递元件与小齿轮之间的重合度(Ueberdeckung)――该重合度的作用在于使力传递元件的动能转换为小齿轮的旋转能――对安全带收紧器的性能的偏差负有责任。根据本发明通过如下方式应对作用在力传递元件上的横向力对制造公差和装配公差以及温度的依赖性，即，用于力传递元件的导向装置在需要时实施对重合度的自动调整。在横向力大的情况下，力传递元件可以使导向段偏移，从而减小重合度并且由此减低横向力。通过这种方式始终保障用于到小齿轮上的力传递的最佳重合度。因此收紧功率在不同先决条件(公差、温度)下最大程度恒定不变或者在功率偏差相同的情况下在构件的制造和装配以及温度方面能够容忍更大的公差。
为了尽可能有效地自动调整重合度，可偏移的导向段应该设置在导向装置的力传递元件与小齿轮在其内啮合的区域中。横向力则能够在不进一步改变方向的情况下直接用于导向段的变形，该变形能够实现力传递元件的所期望的偏移。
导向段可以是压力容器的组成部分，力传递元件收纳在该压力容器中。特别是导向段可以构造成小齿轮前的压力容器出口(孔)的一侧的延长部。在这样的结构中不需要附加的构件，并且可能的装配公差不存在。
根据本发明的安全带收紧器的一种优选的实施方式，导向段支撑在壳壁上，其中，导向段通过一个间隙而与壳壁的一个凹部间隔开距离。壳壁利用凹部事先给定用于导向段的限定的变形区域。在一方面稳定的壳壁防止变形的同时，另一方面凹部能够实现导向段的(限定的)偏移，因而力传递元件可以向凹部的方向偏移。
为了在导向段变形的情况中确保不妨碍偏移的力传递元件的前进运动，间隙沿着变形方向的宽度不应该大于导向段沿着这个方向的厚度。因此可以排除的是：除了导向段之外力传递元件本身也被挤进凹部中。也就是说，这将意味着：为了将力传递元件重新从隆起中运出，该力传递元件反向于变形方向的进一步的偏移是必要的。
为了导向段的界定的变形，凹部具有关于力传递元件的运动方向的前部边棱，导向段在其变形时围绕该前部边棱弯曲。
根据本发明的安全带收紧器的一种替换的结构规定：导向段支撑在壳壁上，其中，导向段的中间部分与壳壁的一个空隙对置。在这种结构中，所述空隙能够实现的是：力传递元件将导向段(以有限的程度)挤压穿过所述空隙，从而使这个导向段“凹陷”。在此涉及的必须是导向段的中间部分而不是自由端部，这是很重要的，因为必须(沿着力传递元件的运动方向观察)在空隙之前和之后实现导向段的充分搭接，使得导向段不会滑动穿过所述空隙。
为了有针对性地影响导向段的变形，可以在所述空隙的区域中设置用于导向段的弹性支撑部。通过这种方式，一个限定的阻力可以防止变形。
本发明的方案特别是适合于安全带收紧器，在该安全带收紧器中，力传递元件由一种实质上可变形的优选弹性体的材料构成。
附图说明
本发明的其它特征和优点出自下面的说明和参照的附图。在附图中：
图1为根据本发明的安全带收紧器的局部在收紧过程前的剖视图；
图2为图1所示出的安全带收紧器在收紧过程期间的视图，其中没有导向装置的调整；
图3为图1所示出的安全带收紧器在收紧过程期间的视图，其中具有导向装置的调整。
具体实施方式
图1示意性地示出安全带收紧器的一个小齿轮10、一个力传递元件12和一个导向装置。
小齿轮10围绕轴线A可旋转地支承并且永久地或者仅仅在需要时不能相对旋转地与安全带卷收器的安全带卷轴联接。
优选由实质上可变形的弹性体的材料构成的力传递元件12如下地收纳在管状的压力容器14中，即，该力传递元件在安装状态中不与小齿轮10啮合。因此在安全带卷收器10的正常运行中、就是说在安全带收紧器可能激活之前，安全带卷轴可以无阻碍地旋转。力传递元件优选是伸长的，它的长度为直径的数倍并且基本上一件式地构造，就是说一个唯一的力传递元件与小齿轮10共同作用。
压力容器14在它的出口处具有延长的导向段16，该导向段与小齿轮10的齿沿着方向x以一定的距离相对。这个导向段16支撑在壳壁18上。
然而导向段16的自由端部通过间隙20与壳壁18的凹部22间隔开距离。间隙20沿着方向x的宽度大致等于导向段16沿着这个方向的厚度。也可以由壳壁18中的相应的材料变薄部构成凹部22。
凹部22在大致相当于如下区域的长度上延伸，在该区域中，当力传递元件12沿着导向段16运动时，该力传递元件与小齿轮10啮合，如以后还将说明的那样。
在所示出的实施例中，压力容器14的导向段16由此和壳壁18包括凹部22构成前述的用于力传递元件12的导向装置。
在压力容器14的(无法看到的)入口处连接有驱动单元，该驱动单元优选包括烟火式驱动装置。
当在安全带拉止情况中激活驱动单元时产生压缩气体，该压缩气体充满压力容器14的位于驱动单元与力传递元件12之间的区段。力传递元件12通过加压沿着导向段16沿着方向y向小齿轮10运动并且从这个小齿轮旁边经过，该小齿轮10的齿进入力传递元件12的材料中。通过小齿轮10与力传递元件12的重合度――在图1中用双箭头B表示出――使小齿轮10和安全带卷收器的联接在其上的安全带卷轴旋转，从而将安全带收缩。
图2示出收紧过程，在该收紧过程中没有进行导向装置的调整。在这种情况中能够实现力传递元件12的动能转换为小齿轮10的转动的重合度小于在图3示出的情况中。安全带收紧器如下设计――特别是力传递元件12的刚性，即，这个重合度的作用在于理想的力传递。
在图3示出的收紧过程中，重合度和与此相关的沿着方向x在力传递元件12与小齿轮10之间作用的力大得多。这特别是可以由在构件的制造和装配时的公差决定。温度影响也会对不同的力比负有责任。因此力传递元件12在温度较低时比在温度较高时更硬。
如在图3中可以看到的那样，当高的横向力作用时，力传递元件12可以横向于它的前进运动方向、更确切地说沿着垂直于力传递元件12的运动方向y和垂直于小齿轮10的旋转轴线A的方向x偏移。这是可能的，是因为力传递元件12如下地压到导向段16上，使得这个导向段围绕前部边棱24弯曲并且挤进稳定的壳壁18的凹部22中。
导向段16的变形根据压力容器的材料可以是弹性的或塑性的。由于间隙20的宽度不大于导向段16的厚度，所述后部边棱26不构成对力传递元件12的继续的前进运动的本质的障碍。
由于这样实现的能够实现力传递元件12的偏移的导向装置的自动调整，可以减少重合度和降低与此相关的横向力。因此有效地减少对力传递到小齿轮10上的妨碍或者甚至对力传递元件12的夹紧。
根据一种(未示出的)替换的设计方案，也可以在壳壁18中设置空隙(缺口)代替凹部22，其中，导向段16沿着力传递元件12的运动方向y观察超出所述开口延伸。在这种情况中当横向力相应大时根据压力容器的材料使得导向段16沿着横向x弹性或塑性凹陷。导向段16应该足够远地突出于空隙的后部边棱26，使得后部边棱26(同样如前部边棱24那样)能够用作支撑部，并且使得导向段16的自由端部在变形的情况下不会滑入空隙中。可以通过在空隙区域中设置用于导向段16的弹性支撑部来有针对性地影响导向段16的变形。
附图标记列表
10 小齿轮
12 力传递元件
14 压力容器
16 导向段
18 壳壁
20 间隙
22 凹部
24 前部边棱
26 后部边棱

Claims (14)

1.用于安全带系统的安全带收紧器，该安全带收紧器包括：
围绕旋转轴线A能够旋转地支承的小齿轮(10)，该小齿轮能够与安全带卷收器的安全带卷轴联接；
驱动单元；
力传递元件(12)；和
导向装置，
其中，力传递元件(12)通过驱动单元的激活而如下地沿着导向装置运动，即，该力传递元件与小齿轮(10)啮合，
其特征在于：导向装置具有导向段(16)，该导向段能够沿着垂直于所述小齿轮(10)的旋转轴线A和垂直于力传递元件(12)的运动方向y的方向x变形。
2.如权利要求1所述的安全带收紧器，其特征在于：能够偏移的导向段(16)设置在导向装置的一个区域中，在该区域中，力传递元件(12)与小齿轮(10)啮合。
3.如权利要求1所述的安全带收紧器，其特征在于：导向段(16)是压力容器(14)的组成部分，力传递元件(12)收纳在该压力容器中。
4.如权利要求2所述的安全带收紧器，其特征在于：导向段(16)是压力容器(14)的组成部分，力传递元件(12)收纳在该压力容器中。
5.如权利要求1至4之任一项所述的安全带收紧器，其特征在于：导向段(16)支撑在壳壁(18)上，其中，导向段(16)通过间隙(20)而与壳壁(18)的凹部(22)间隔开距离。
6.如权利要求5所述的安全带收紧器，其特征在于：间隙(20)沿着方向x的宽度不大于导向段(16)沿着这个方向的厚度。
7.如权利要求5所述的安全带收紧器，其特征在于：凹部(22)具有关于力传递元件(12)的运动方向y的前部边棱(24)，导向段(16)在其变形时围绕该前部边棱弯曲。
8.如权利要求6所述的安全带收紧器，其特征在于：凹部(22)具有关于力传递元件(12)的运动方向y的前部边棱(24)，导向段(16)在其变形时围绕该前部边棱弯曲。
9.如权利要求1至4之任一项所述的安全带收紧器，其特征在于：导向段(16)支撑在壳壁(18)上，其中，导向段(16)的中间部分与壳壁(18)的空隙对置。
10.如权利要求9所述的安全带收紧器，其特征在于：在所述空隙的区域中设置有用于导向段(16)的弹性支撑部。
11.如权利要求1至4之任一项所述的安全带收紧器，其特征在于：力传递元件(12)由实质上能够变形的材料构成。
12.如权利要求1至4之任一项所述的安全带收紧器，其特征在于：力传递元件(12)由实质上能够变形的弹性体的材料构成。
13.如权利要求1至4之任一项所述的安全带收紧器，其特征在于：小齿轮(10)的齿在力传递时插入力传递元件(12)的材料中。
14.如权利要求1至4之任一项所述的安全带收紧器，其特征在于：力传递元件具有至少一个一件式的区段，该区段的长度为它的直径的数倍。
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