DE10141915C1

DE10141915C1 - Belt roller for vehicle seat belts comprises a ring having a drive consisting of a switching ring fixed to a belt shaft, and a control plate coupled to the belt shaft

Info

Publication number: DE10141915C1
Application number: DE2001141915
Authority: DE
Inventors: Guenter Clute; Ronald Jabusch
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2021-08-29
Also published as: WO2003020557A1

Abstract

Belt roller comprises a power-limiting device and a switching device for adjusting the power level of the power-limiting device. A ring is also provided to control coupling elements used for determining the power level. The drive for the ring consists of a switching ring (11) fixed to a belt shaft (10), and a control plate (15) coupled to the belt shaft. Switching ramps (16a, 16b) are arranged on the switching ring and control plate to axially displace the switching ring. Preferred Features: A radially controlled latch (17) and an inertial weight (20) are arranged on the control plate.

Description

Die Erfindung betrifft einen mit einer Kraftbegrenzung versehener Gurtaufroller mit einer wenigstens zweistufig ausgebildeten Kraftbegrenzungseinrichtung und mit einer über einen Antrieb schaltbaren Schalteinrichtung zur Einstellung eines unterschiedlichen Kraftniveaus für die Kraftbegrenzungseinrichtung, wobei als Schalteinrichtung ein axial in Richtung der Wellenachse von dem Antrieb verschiebbarer sowie der Festlegung des Kraftniveaus dienende Kupplungselemente steuernder Wellenring vorgesehen ist.The invention relates to one with a force limit provided belt retractor with at least two stages trained force limiting device and with a Switchable switching device via a drive Setting a different power level for the Force limiting device, being a switching device an axially in the direction of the shaft axis of the drive displaceable as well as the determination of the force level Serving coupling elements controlling shaft ring provided is.

Eine Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist in der WO 00/76814 beschrieben. Der Gurtaufroller ist zur Einstellung des Kraftniveaus mit einem zweistufig ausgebildeten Torsionsstab als Kraftbegrenzungseinrichtung versehen, wobei die Schaltvorrichtung bei dem beschriebenen Gurtaufroller dafür sorgt, daß beispielsweise im Rahmen des Zusammenwirken des Gurtaufrollers mit einem Airbag zu einem bestimmten Zeitpunkt von dem höheren Kraftniveau auf ein niedrigeres Kraftniveau umgeschaltet wird. Um das Umschalten auch unter Last zu ermöglichen, weist die Schalteinrichtung eine unter Selbstöffnungstendenz gelagerte Kupplungsklinke auf, die von einem axial verschiebbaren Wellenring in ihrer Kupplungsstellung festgehalten wird; wird der Wellenring durch die Einwirkung eines pyrotechnisch arbeitenden Antriebs verschoben, gelangt die Kupplungsklinke in ihre Freigabestellung, ohne daß weitere Betätigungskräfte für den Schaltvorgang aufgebracht werden müssen.A belt retractor with the aforementioned features is in of WO 00/76814. The belt retractor is for Setting the force level with a two-stage trained torsion bar as a force limiting device provided, the switching device in the described Belt retractor ensures that, for example, as part of the Interaction of the belt retractor with an airbag into one certain point in time from the higher level of force lower power level is switched. To do that The switch also enables switching under load Switching device under self-opening tendency mounted clutch pawl on by an axial sliding shaft ring in its coupling position is held; becomes the wave ring by the action of a pyrotechnic drive moved, the clutch pawl reaches its release position without that further actuating forces for the switching process must be applied.

Die vorstehend beschriebene Schalteinrichtung ist nur für einen pyrotechnischen Antrieb ausgelegt und geeignet, der signalgesteuert ausgelöst wird. Es tritt jedoch das Problem auf, daß ein für große Insassen einzustellendes hohes Kraftniveau der Kraftbegrenzungseinrichtung bei kleineren Insassen, wie insbesondere kleineren Frauen, Jugendlichen und Kindern, nicht anspricht, so daß für diese Insassengruppe faktisch keine Kraftbegrenzung zum Tragen kommt und die Belastungen für diesen Personenkreis entsprechend hoch sind.The switching device described above is only for designed and suitable a pyrotechnic drive, the is triggered by a signal. However, the problem occurs that a high to be set for large occupants Force level of the force limiting device for smaller ones Inmates, especially smaller women, adolescents and children, does not respond, so for this In fact, occupant groups have no force limit to bear comes and the burdens for this group of people are correspondingly high.

Eine Lösung dieses Problems ist in der DE 27 27 470 A1 beschrieben, wobei bereits die Einstellung des Kraftbegrenzungsniveaus in Abhängigkeit von der Größe des Fahrzeuginsassen vorgesehen ist. Hierzu weist der bekannte Gurtaufroller eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Veränderung der Einspannlänge des Torsionsstabes auf, die in einer Ausführungsform des vorbekannten Gurtaufrollers in Abhängigkeit von der Länge des ausgezogenen Gurtbandes steuerbar ist, indem eine die Einspannlänge festlegende Schiebehülse über ein Getriebe mit der Gurtwelle verbunden ist.A solution to this problem is in DE 27 27 470 A1 described, the setting of Force limiting levels depending on the size of the Vehicle occupants is provided. The well-known Belt retractor a device for continuous Change the clamping length of the torsion bar to that in an embodiment of the known belt retractor in Depends on the length of the extended webbing can be controlled by defining the clamping length Sliding sleeve connected to the belt shaft via a gear is.

Mit dieser Lösung ist der Nachteil verbunden, daß die Schiebehülse keine ausreichende Sicherheit für die Festlegung der Einspannlänge des Torsionsstabes darstellt, und daß im übrigen die Mechanik für eine kontinuierliche Anpassung der Einspannlänge des Torsionsstabes an die Umdrehungszahl der Gurtwelle und damit an den jeweils herrschenden Gurtbandauszug aufwendig ist.This solution has the disadvantage that the Sliding sleeve not sufficient security for that Defines the clamping length of the torsion bar, and that, moreover, the mechanics for a continuous Adjustment of the clamping length of the torsion bar to the Number of revolutions of the belt shaft and thus on the respective prevailing webbing pull-out is complex.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, bei einem Gurtaufroller mit den gattungsgemäßen Merkmalen eine mechanisch steuerbare Schaltvorrichtung vorzusehen, die in Abhängigkeit von dem Gurtbandauszug arbeitet.The invention is based on the object in one Belt retractor with the generic features one to provide mechanically controllable switching device which in Dependence on the webbing extension works.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution to this problem is inclusive advantageous refinements and developments of Invention from the content of the claims, which this Description are reproduced.

Die Erfindung sieht hierzu in ihrem Grundgedanken vor, daß der Antrieb für den Wellenring aus einem drehfest mit der Gurtwelle verbundenen und axial gegenüber der Gurtwelle verschiebbaren und dabei den Wellenring beaufschlagenden Schaltring sowie aus einer an die Gurtwelle gekoppelten und im Auslösefall trägheitsgesteuert gehäusefest verriegelbaren Steuerscheibe besteht, wobei an Schaltring und Steuerscheibe sich axial erhebende Schaltrampen angeordnet sind, die im Falle der Relativdrehung der sich im Lastfall weiterdrehenden Gurtwelle gegenüber der in Abhängigkeit vom Gurtbandauszug in die Verriegelungsposition eingesteuerten Steuerscheibe aneinander ablaufen und so die axiale Verschiebung des Schaltringes herbeiführen. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß ein rein mechanischer Antrieb für den die Schaltvorrichtung bildenden Wellenring vorgesehen ist, der zudem an eine den Gurtbandauszug erfassende Einrichtung koppelbar ist, so daß über das Maß des Gurtbandauszuges auch das Kraftbegrenzungsniveau einstellbar ist. In vorteilhafter Weise wird dabei das Prinzip der mit einem axial verschiebbaren Wellenring arbeitenden Schaltvorrichtung beibehalten.The basic idea of the invention provides that the drive for the shaft ring from a rotationally fixed with the Belt shaft connected and axially opposite the belt shaft displaceable and thereby acting on the shaft ring Switch ring and from a coupled to the belt shaft and If triggered, inertia-controlled, housing-fixed lockable control disc, with switching ring and control disc axially rising switching ramps are arranged in the case of the relative rotation of the in case of load, the belt shaft continues to rotate compared to the in Dependence on the webbing extension in the Locked position controlled control disc run against each other and thus the axial displacement of the Bring switching rings. With the invention Advantage associated that a purely mechanical drive for the shaft ring forming the switching device is provided is also the one that detects the webbing extension Device can be coupled, so that the degree of Webbing extension also the force limit level is adjustable. This is advantageous Principle of having an axially movable shaft ring maintain working switching device.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß über den Umfang von Schaltring und Steuerscheibe verteilt jeweils drei Schaltrampen angeordnet sind.According to an embodiment of the invention provided that over the circumference of switching ring and Control disc each arranged three switching ramps are.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, daß an der Steuerscheibe eine radial in eine gehäusefeste Verzahnung aussteuerbare Klinke und eine relativ zur Steuerscheibe verdrehbare Trägheitsmasse angeordnet sind, macht sich die Erfindung das Prinzip einer trägheitsgesteuerten Verriegelung zunutze, ähnlich wie dies bei selbstsperrenden Gurtaufrollern im Rahmen des fahrzeugsensitiven bzw. gurtbandsensitiven Blockiersystems bekannt ist. In der vorliegenden Anwendung ist dabei vorgesehen, daß die an der Steuerscheibe gelagerte Klinke in ihrer eingeschwenkten Stellung in einer zum Außenumfang geöffneten Ausnehmung der Trägheitsmasse liegt und eine Endkante der Ausnehmung als Steuernase für die radiale Aussteuerung der Klinke ausgebildet ist.So much for an embodiment of the invention it is provided that a radial in on the control disc a pawl which can be actuated by the housing and a Inertial mass rotatable relative to the control disk are arranged, the invention adopts the principle of a inertial locking, similar to this with self-locking belt retractors as part of the Vehicle-sensitive or webbing-sensitive blocking system is known. In the present application it is included provided that the pawl mounted on the control disc in their swiveled-in position in a direction towards the outer circumference open recess of the inertial mass and a End edge of the recess as a control nose for the radial Control of the pawl is formed.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß eine sich zwischen Steuerscheibe und Trägheitsmasse jeweils abstützende Druckfeder angeordnet ist, die bei der Relativdrehung der Trägheitsmasse gegenüber der verriegelten Steuerscheibe gespannt wird.According to an embodiment of the invention provided that a between control disc and Inertial mass each supporting pressure spring arranged is that at the relative rotation of the inertial mass is clamped against the locked control disc.

Zur Kopplung der Steuerbewegung der Steuerscheibe an den Gurtbandauszug ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß an der Klinke ein axial abstehender und in eine an einer axial neben der Steuerscheibe mit Trägheitsmasse angeordneten und auf einem an einer seitlichen Gehäusekappe angeordneten Exzenter drehbar gelagerten Taumelscheibe ausgebildete Steuerkurve eingreifender Stift angeordnet ist. Hierzu weist entsprechend einem Ausführungsbeispiel die Steuerkurve einen ersten zur Betätigung der Schaltvorrichtung eingerichteten Abschnitt und einen zweiten, die Funktion der Schaltvorrichtung verhindernden Abschnitt auf. Hierbei kann vorgesehen sein, daß die radiale Breite der Steuerkurve in ihrem ersten Abschnitt derart bemessen ist, daß die Taumelbewegung der Taumelscheibe wie auch das Ausschwenken der Klinke durch den in der Steuerkurve geführten Stift der Klinke nicht behindert wird, und daß der zweite Abschnitt der Steuerkurve gegenüber dem ersten Abschnitt derart verengt ist, daß bei in dem zweiten Abschnitt liegenden Stift das Ausschwenken der Klinke ausgeschlossen ist. For coupling the control movement of the control disc to the Belt extension is according to one embodiment of the Invention provided that an axially on the pawl protruding and in an axially adjacent to the Control disc arranged with inertial mass and on a eccentric arranged on a side housing cap swivel-mounted swash plate designed cam engaging pin is arranged. This points according to one embodiment, the control curve a first for actuating the switching device established section and a second, the function of the switching device preventing section. in this connection can be provided that the radial width of the Control curve is dimensioned in its first section such that the wobble of the swash plate like that Swing out the pawl by the in the control curve guided pin of the jack is not hindered, and that the second section of the control curve compared to the first Section is narrowed so that in the second Section lying pin swiveling out the pawl is excluded.

Zur Ausbildung des Taumelgetriebes ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß die Taumelscheibe von der Steuerscheibe in Drehung versetzt wird, wobei nach einem Ausführungsbeispiel die Steuerscheibe an ihrer den Schaltrampen abgewandten Seite zur Aufnahme von Klinke Trägheitsmasse und Taumelscheibe topfförmig ausgebildet und an der Innenseite des aufstehenden Randes mit einer Innenverzahnung versehen ist, die in Eingriff mit einer zugeordneten Außenverzahnung der Taumelscheibe steht.To form the wobble mechanism is after a Embodiment of the invention provided that the Swashplate set in rotation by the control disk is, according to one embodiment, the Control disc on its side facing away from the switching ramps for holding the pawl inertia mass and swash plate Pot-shaped and on the inside of the upstanding edge is provided with an internal toothing, which are in engagement with an associated external toothing of the Swashplate stands.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel die Außenverzahnung der Taumelscheibe eine geringere Zähnezahl aufweist als die Innenverzahnung der Steuerscheibe, ist hierdurch ein Getriebe verwirklicht, so daß aufgrund des so gebildeten Versatzes sich die Taumelscheibe relativ zur Steuerscheibe bzw. zur Gurtwelle verdreht.So far, according to one embodiment, the external toothing the swash plate has fewer teeth than that Internal toothing of the control disc is a Transmission realized so that due to the so formed Stagger the swash plate relative to the control disc or twisted to the belt shaft.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ansprechschwelle der Trägheitsmasse mit einem höheren G-Wert eingestellt ist als die Ansprechschwelle der einen Bestandteil des zum Gurtaufroller gehörigen Blockiersystems bildenden Trägheitsmasse. Mit dieser Lösung ist sichergestellt, daß bei einem auch im Rahmen von Anlegevorgängen häufig vorkommenden zu schnellen Gurtbandauszug, der auf der Blockierseite schon zu einem Blockieren und damit dem bekannten "Hakeln" des Gurtbandes führen kann, auf der Steuerseite für die Schaltvorrichtung noch keine Verriegelung der Steuerscheibe erfolgt. According to an embodiment of the invention provided that the response threshold of the inertial mass with is set to a higher G value than that Response threshold of a component of the Belt retractor belonging to the blocking system Inertial mass. This solution ensures that often also in the context of creation processes occurring too fast webbing that is on the Blocking page to a block and thus the known "hook" of the webbing can lead to Control side for the switching device still none The control disc is locked.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, daß die Fußpunkte der jeweils aneinander ablaufenden Schaltrampen von Steuerscheibe und Schaltring mit einem dem für die Ausschwenkbewegung der Klinke erforderlichen Drehwinkel entsprechenden Abstand zueinander angeordnet sind, ist damit sichergestellt, daß zum Zeitpunkt des Wirksamwerdens der Kraftbegrenzungseinrichtung bei blockierter Gurtwelle der für das Ausschwenken der Klinke erforderliche Drehweg der Steuerscheibe berücksichtigt ist, so daß bei Weiterdrehung der Gurtwelle noch während der Anlaufphase der Kraftbegrenzung durch das Ablaufen der Schaltschrägen eine Verschiebung des Schaltringes mit Wellenring und damit die Umschaltung auf das niedrige Kraftniveau erfolgen.So much for an embodiment of the invention it is provided that the base points of each other running switching ramps of control disc and switching ring with one for the pivoting movement of the latch required rotation angle corresponding distance to each other are arranged, it is ensured that for Effective date of the Force limiting device when the belt shaft is blocked required for the pivoting of the pawl the Control disc is taken into account, so that on further rotation the belt shaft during the start-up phase of the Force limitation due to the draining of the switchgear one Shift of the switching ring with shaft ring and thus the Switch to the low power level.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the invention reproduced, which is described below. It demonstrate:

Fig. 1 die Gurtwelle eines selbstsperrenden Gurtaufrollers mit den die Ansteuerung der Schaltvorrichtung bewirkenden Bauteilen in einer auseinandergezogenen Darstellung, Fig. 1, the belt shaft of a self-locking belt retractor with which the actuation of the switching device causing components in an exploded view,

Fig. 2 die Gurtwelle mit den daran angeschlossenen Bauteilen zur Ansteuerung der Schaltvorrichtung in einer geschnitten Seitenansicht, Fig. 2, the belt shaft with the connected components for driving the switching device in a cut side view,

Fig. 3 die Steuerscheibe mit Trägheitsmasse und Klinke einschließlich der gehäusefesten Verzahnung in einer Stirnansicht, Fig. 3, the control disc having inertial mass and pawl including the teeth fixed to the housing in an end view,

Fig. 4 die Steuerscheibe gemäß Fig. 3 mit aufgesetzter Taumelscheibe in Stirnansicht. Fig. 4, the control disc of FIG. 3 with the swash plate in front view.

Gegenstand der Erfindung ist die Ansteuerung des in der Zeichnung zu der vorliegenden Anmeldung nicht dargestellten Wellenringes. Die Arbeitsweise des Wellenringes in seiner Schaltfunktion für die Kraftbegrenzungsvorrichtung ist in der zur Bildung der Gattung herangezogenen WO 00/76814 im einzelnen beschrieben, so daß hinsichtlich dieser Funktionen auf die Offenbarung der WO 00/76814 Bezug genommen ist.The invention relates to the control of the Drawing not shown for the present application Wave ring. The mode of operation of the shaft ring in its Switching function for the force limiting device is in WO 00/76814 used to form the genus in individual described so that with regard to this Functions related to the disclosure of WO 00/76814 is taken.

Soweit sich die Antriebsseite für die Bewegung des Wellenringes aus Fig. 1 entnehmen läßt, ist mit 10 eine Gurtwelle bezeichnet, die Bestandteil eines mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung versehenen Gurtaufrollers gemäß der WO 00/76814 ist. Mit der Gurtwelle 10 drehfest verbunden ist ein Schaltring 11, der, wie sich aus Fig. 2 entnehmen läßt, eine Ausnehmung 12 aufweist, in welcher der Wellenring für die Schaltung des Kraftbegrenzungsniveaus aufgenommen ist. Wie sich aus Fig. 2 weiter ergibt, ist in der Ebene der Ausnehmung 12 für den Wellenring eine Ausnehmung 13 für die Kupplungsklinke(n) vorgesehen, die von dem Wellenring beaufschlagt ist (sind). Mit 14 ist die mehrstufige, insbesondere zweistufige Torsionsstabeinrichtung bezeichnet, auf die die von dem Wellenring gesteuerten Kupplungsklinken zugreifen.As far as the drive side for the movement of the shaft ring can be seen from FIG. 1, 10 denotes a belt shaft which is part of a belt retractor provided with a force limiting device according to WO 00/76814. A switching ring 11 is connected in a rotationally fixed manner to the belt shaft 10 and, as can be seen from FIG. 2, has a recess 12 in which the shaft ring for the switching of the force limiting level is received. As can further be seen from FIG. 2, in the plane of the recess 12 for the shaft ring, a recess 13 for the coupling pawl (s) is provided, which is (are) acted upon by the shaft ring. 14 designates the multi-stage, in particular two-stage torsion bar device which is accessed by the clutch pawls controlled by the shaft ring.

Axial neben dem Schaltring 11 ist auf einem Fortsatz 10a der Gurtwelle 10 eine Steuerscheibe 15 angeordnet, die einerseits von der Gurtwelle 10 bei normalen Drehbewegungen mitgenommen wird, andererseits aber auch gegenüber der Gurtwelle 10 relativbeweglich angeordnet ist, so daß eine Verdrehung der Steuerscheibe 15 gegenüber der Gurtwelle 10 möglich ist. An den einander zugewandten Seiten von Schaltring 11 und Steuerscheibe 15 sind über den Umfang der vorgenannten Bauteile verteilt drei Schaltrampen 16 angeordnet, die sich axial aufeinander zu von dem jeweiligen Bauteil erstrecken und derart angeordnet sind, daß die Schaltrampen 16 bei einer Relativdrehung von Steuerscheibe 15 und dem mit der Gurtwelle 10 drehfest verbundenen Schaltring 11 aneinander ablaufen. Hierbei sind mit 16a die an dem Schaltring 11 befindlichen Schaltrampen bezeichnet und mit 16b die an der Steuerscheibe 15 angebrachten Schaltrampen.Axially next to the switching ring 11 , a control disc 15 is arranged on an extension 10 a of the belt shaft 10 , which is taken along by the belt shaft 10 during normal rotary movements, but is also arranged to be relatively movable relative to the belt shaft 10 , so that the control disc 15 is rotated relative to one another the belt shaft 10 is possible. On the mutually facing sides of the switching ring 11 and the control disk 15 , three switching ramps 16 are arranged distributed over the circumference of the aforementioned components, which extend axially towards one another from the respective component and are arranged such that the switching ramps 16 with a relative rotation of the control disk 15 and the shift ring 11 connected to the belt shaft 10 in a rotationally fixed manner run against one another. 16a denotes the switching ramps located on the switching ring 11 and 16b the switching ramps attached to the control disk 15 .

Auf ihrer der Anordnung der Schaltrampen 16b abgewandten Seite ist die Steuerscheibe 15 topfförmig mit einem aufstehenden Rand 18 ausgebildet. An der Steuerscheibe 15 ist eine radial um einen Drehpunkt 25 ausschwenkbare Klinke 17 gelagert (Fig. 3), wobei in dem aufstehenden Rand 18 der Steuerscheibe 15 ein Fenster 40 ausgebildet ist, durch welches die Klinke 17 radial ausschwenken kann.On its side facing away from the arrangement of the switching ramps 16 b, the control disk 15 is cup-shaped with an upstanding edge 18 . A pawl 17 which can be pivoted radially about a pivot point 25 is mounted on the control disc 15 ( FIG. 3), a window 40 being formed in the upstanding edge 18 of the control disc 15 , through which the pawl 17 can pivot radially.

Ferner ist in der topfförmigen Steuerscheibe 15 eine relativ zur Steuerscheibe 15 verdrehbare Trägheitsmasse 20 angeordnet, die über eine sich zwischen der Trägheitsmasse 20 und der Steuerscheibe 15 abstützende Druckfeder 21 an die Drehbewegung der Steuerscheibe 15 gekoppelt ist. Hierzu ist die Trägheitsmasse 20 mit einer sekantenartig angeordneten Ausnehmung 27 versehen, in welche die Feder 21 einlegbar ist, die sich mit ihrem einen Ende an einem an einer Kante der Ausnehmung 27 angeordneten Widerlager 22 abstützt und mit ihrem gegenüberliegenden Ende gegen ein axial von der Steuerscheibe 15 abstehendes Widerlager 23 anliegt (Fig. 3). Die Trägheitsscheibe weist ferner eine sich zum Umfangsrand öffnende Ausnehmung 24 auf, in welcher die an der Steuerscheibe 15 drehbar gelagerte Klinke 17 passend aufgenommen ist. Die eine Endkante der Ausnehmung 24 greift dabei hinterschnittartig in die Klinke 17 ein und bildet so eine Steuernase 26, die dafür sorgt, daß bei einer Relativdrehung der Trägheitsmasse 20 gegenüber der Steuerscheibe 15 die Klinke 17 radial auswärts durch das Fenster 40 geschwenkt wird.Furthermore, an inertial mass 20 which is rotatable relative to the control disc 15 is arranged in the cup-shaped control disc 15 and is coupled to the rotary movement of the control disc 15 via a compression spring 21 which is supported between the inertial mass 20 and the control disc 15 . For this purpose, the inertial mass 20 is provided with a secant-like recess 27 , into which the spring 21 can be inserted, which is supported with one end on an abutment 22 arranged on an edge of the recess 27 and with its opposite end against an axially from the control disk 15 protruding abutment 23 is present ( Fig. 3). The inertial disc also has a recess 24 opening towards the peripheral edge, in which the pawl 17 rotatably mounted on the control disc 15 is accommodated in a suitable manner. One end edge of the recess 24 engages like an undercut in the pawl 17 and thus forms a control lug 26 , which ensures that the pawl 17 is pivoted radially outward through the window 40 when the inertial mass 20 rotates relative to the control disk 15 .

Axial neben der Trägheitsscheibe ist in die topfförmige Steuerscheibe 15 eine Taumelscheibe 28 eingesetzt, die ihrerseits auf einem gehäusefesten Exzenter 34 gelagert ist (Fig. 4), wobei der Exzenter 34 Bestandteil einer Gehäusekappe 35, entweder einstückig mit dieser ausgebildet oder fest mit dieser verbunden, ist. Die Gehäusekappe 35 ist in Fig. 4 nicht vollständig dargestellt, sondern nur über die mit dem Bezugszeichen 35 versehene Verbindung zum Exzenter 34 angedeutet. Die Taumelscheibe 28 weist auf ihrem Außenumfang eine Außenverzahnung 29 auf, die mit einer an dem aufstehenden Rand 18 der Steuerscheibe 15 ausgebildeten Innenverzahnung 30 kämmt, wobei die Außenverzahnung 29 der Taumelscheibe 28 eine geringere Zähnezahl aufweist als die Innenverzahnung 30 der Steuerscheibe 15. Soweit demnach bei der Drehung der Steuerscheibe 15 gemeinsam mit der Gurtwelle 10 die Taumelscheibe 28 ebenfalls in Drehung versetzt wird, wird durch die Verzahnungen 29, 30 ein Versatz ausgebildet, so daß sich die Taumelscheibe 28 relativ zur Steuerscheibe 15 bzw. der Gurtwelle 10 verdreht.Axially next to the inertial disc, a swash plate 28 is inserted into the cup-shaped control disc 15 , which in turn is mounted on a housing-fixed eccentric 34 ( FIG. 4), the eccentric 34 being part of a housing cap 35 , either integrally formed with it or firmly connected to it, is. The housing cap 35 is not shown completely in FIG. 4, but is only indicated via the connection to the eccentric 34 provided with the reference number 35 . The swash plate 28 has on its outer circumference an external toothing 29 which meshes with an internal toothing 30 formed on the upstanding edge 18 of the control disc 15 , the external toothing 29 of the swash plate 28 having a smaller number of teeth than the internal toothing 30 of the control disc 15 . To the extent that when the control disc 15 rotates together with the belt shaft 10, the swash plate 28 is also set in rotation, an offset is formed by the toothings 29 , 30 so that the swash plate 28 rotates relative to the control disc 15 or the belt shaft 10 .

In der Taumelscheibe 28 ist ferner eine Steuerkurve 31 ausgebildet, in die ein von der Klinke 17 axial abstehender Stift 38 eingreift, wobei der Stift 38 aufgrund des zwischen der Steuerscheibe 15 als Träger der Klinke 17 und der Taumelscheibe 28 gebildeten Versatzes bei der Drehbewegung durch die Steuerkurve 31 wandert. Diese Steuerkurve 31 weist einen ersten Abschnitt 32 auf, dessen radiale Breite derart bemessen ist, daß der in dem ersten Abschnitt 32 laufende Stift 38 die Taumelbewegung der Taumelscheibe 28 nicht hindert. Darüber hinaus ist der erste Abschnitt 32 aber mit einer solchen Breite versehen, daß auch die radiale Bewegung des Stiftes 38 bei der radialen Ausschwenkung der Klinke 17 durch das Fenster 40 nicht behindert wird. An dem ersten Abschnitt 32 schließt sich ein zweiter Abschnitt 33 der Steuerkurve 31 an, der noch so breit ausgebildet ist, daß die Taumelbewegung der Taumelscheibe 28 weiterhin nicht behindert ist. Allerdings ist der Stift 38 in dem zweiten Abschnitt 33 der Steuerkurve 31 derart geführt, daß die Klinke 17 in ihrer eingeschwenkten Stellung festgehalten wird, wenn der Stift 38 in dem zweiten Abschnitt 33 der Steuerkurve 31 der Taumelscheibe 28 geführt ist.In the swash plate 28 , a control cam 31 is also formed, in which a pin 38 protrudes axially from the pawl 17 , the pin 38 due to the offset formed between the control disk 15 as a carrier of the pawl 17 and the swash plate 28 during the rotary movement by the Control curve 31 moves. This control curve 31 has a first section 32 , the radial width of which is dimensioned such that the pin 38 running in the first section 32 does not prevent the wobble movement of the swash plate 28 . In addition, the first section 32 is provided with such a width that the radial movement of the pin 38 is not impeded by the window 40 when the pawl 17 is pivoted out radially. The first section 32 is followed by a second section 33 of the control cam 31 , which is so wide that the wobble movement of the swash plate 28 is still not hindered. However, the pin 38 is guided in the second section 33 of the cam 31 such that the pawl 17 is held in its pivoted-in position when the pin 38 is guided in the second section 33 of the cam 31 of the swash plate 28 .

Die den Exzenter 34 zur Lagerung der Taumelscheibe 28 tragende Gehäusekappe 35 ist ihrerseits topfförmig ausgebildet und greift mit einem Umfangsrand 36 über den Außenumfang der Steuerscheibe 15 (Fig. 2), wobei an dem Umfangsrand 36 der Gehäusekappe 35 eine Innenverzahnung 37 ausgebildet ist, in welche die Klinke 17 bei ihrer radialen Aussteuerung eingreift, so daß die Steuerscheibe 15 in ihrer weiteren Drehbewegung festgelegt ist.The housing cap 35 , which in turn supports the eccentric 34 for mounting the swash plate 28, is cup-shaped and engages with a peripheral edge 36 over the outer periphery of the control disc 15 ( FIG. 2), an internal toothing 37 being formed on the peripheral edge 36 of the housing cap 35 , into which the pawl 17 engages in its radial modulation, so that the control disc 15 is fixed in its further rotational movement.

Bei den normalen Auf- und Abwickeldrehungen der Gurtwelle 10 dreht sich jeweils die Steuerscheibe 15 mit der Gurtwelle 10 mit. Kommt es im Verlaufe eines Unfalls zu einer entsprechend schnellen Drehung der Gurtwelle 10 in Gurtauszugsrichtung, so bleibt die Trägheitsmasse 20 aufgrund ihrer Massenträgheit gegen die Wirkung der Druckfeder 21 hinter der Drehbewegung der Steuerscheibe 15 zurück, wobei durch diese Relativdrehung zwischen Steuerscheibe 15 und Trägheitsmasse 20 der an der Steuerscheibe 15 gelagerten Klinke 17 ein Drehimpuls vermittelt wird, der die Klinke 17 radial nach außen verschwenken will.During the normal winding and unwinding rotations of the belt shaft 10 , the control disk 15 rotates with the belt shaft 10 . If there is a correspondingly rapid rotation of the belt shaft 10 in the belt pull-out direction in the course of an accident, the inertial mass 20, due to its inertia against the action of the compression spring 21, lags behind the rotary movement of the control disk 15 , with this relative rotation between the control disk 15 and the inertial mass 20 on the control disc 15 mounted pawl 17 an angular momentum is imparted, which wants to pivot the pawl 17 radially outwards.

Diese Ausschwenkbewegung der Klinke 17 wird nur solange zugelassen, wie sich der Stift 38 der Klinke 17 in dem ersten Abschnitt 32 der an der Taumelscheibe 28 befindlichen Steuerkurve 31 befindet. Aufgrund des vorherigen Anlegevorganges des auf der Gurtwelle 10 aufgewickelten Sicherheitsgurtes ist ein Anlegezustand festgelegt, der einer größeren oder einer kleineren Person entspricht. Bei kleineren Personen wird entsprechend weniger Gurtband von der Gurtwelle 10 abgezogen, so daß in diesem Fall der Stift 38 im ersten Abschnitt 32 der Steuerkurve 31 liegt, während der Gurtbandauszug bei größeren Personen dazu führt, daß der Stift 38 in den zweiten Abschnitt 33 der Steuerkurve 31 gelangt. This pivoting-out movement of the pawl 17 is only permitted as long as the pin 38 of the pawl 17 is located in the first section 32 of the control cam 31 located on the swash plate 28 . Due to the previous putting on process of the seat belt wound on the belt shaft 10 , a putting on condition is determined which corresponds to a larger or a smaller person. In the case of smaller persons, correspondingly less webbing is pulled off the belt shaft 10 , so that in this case the pin 38 lies in the first section 32 of the control curve 31 , while the pull-out of the belt strap for larger persons leads to the pin 38 in the second section 33 of the control curve 31 arrives.

Ist also zum Zeitpunkt des Unfalles eine kleine Person angeschnallt, so ist entsprechend wenig Gurtband von der Gurtwelle 10 abgewickelt, und der Stift 38 der Klinke 17 liegt im ersten Abschnitt 32 der Steuerkurve 31, in welchem die durch die Relativdrehung der Trägheitsmasse 20 zur Steuerscheibe 15 bewirkte radiale Aussteuerung der Klinke 17 möglich ist. Bei dieser Aussteuerung greift die Klinke 17 in die Innenverzahnung 37 der Gehäusekappe 35 ein und legt somit die Steuerscheibe 15 gegen eine Weiterdrehung fest.If a small person is buckled up at the time of the accident, correspondingly little webbing is unwound from the belt shaft 10 , and the pin 38 of the pawl 17 lies in the first section 32 of the control cam 31 , in which the by the relative rotation of the inertial mass 20 to the control disc 15th effected radial control of the pawl 17 is possible. With this modulation, the pawl 17 engages in the internal toothing 37 of the housing cap 35 and thus fixes the control disk 15 against further rotation.

Mit Beginn des Unfalles hat auch auf der sogenannten Blockierseite des Gurtaufrollers das Blockiersystem zur Verriegelung der Gurtwelle 10 mit dem Gehäuse angesprochen, so daß bei auf die verriegelte Gurtwelle 10 anhaltendem Gurtzug nun die Kraftbegrenzungseinrichtung beaufschlagt wird, die aufgrund der Verdrillung des Torsionsstabes eine Weiterdrehung der Gurtwelle 10 in Gurtauszugsrichtung um einen gewissen Betrag zuläßt. Dabei entsteht bis zum Wirksamwerden der Kraftbegrenzung ein gewisser Drehwinkel, um den sich die Gurtwelle 10 weiterdrehen kann, ohne daß der in die Welle 10 integrierte Torsionsstab bereits wirksam wird (Anlaufphase der Kraftbegrenzungseinrichtung). Diese noch vor dem Wirksamwerden der Kraftbegrenzungseinrichtung eintretende Weiterdrehung der Gurtwelle 10 führt nun bei durch die Klinke 17 verwirklichter Blockierung der Steuerscheibe 15 zu einer Relativdrehung des mit der Gurtwelle 10 verbundenen Schaltringes 11 gegenüber der feststehenden Steuerscheibe 15, so daß die am Schaltring 11 und Steuerscheibe 15 befindlichen Schaltrampen 16a, 16b aneinander abgleiten und der Schaltring 11 sich dadurch gegenüber der Steuerscheibe 15 axial verschiebt und dabei den in seiner Ausnehmung 12 angeordneten Wellenring axial mitnimmt. Damit wird die in der gattungsbildenden WO 00/76814 beschriebene Schaltung der Kraftbegrenzungsvorrichtung auf ein niedrigeres Kraftniveau ausgeführt.With the beginning of the accident, the blocking system for locking the belt shaft 10 with the housing has also addressed the so-called blocking side of the belt retractor, so that when the belt tension persists on the locked belt shaft 10, the force limiting device is now acted upon, which further rotation of the belt shaft is caused by the twisting of the torsion bar 10 in the belt extension direction by a certain amount. This creates a certain angle of rotation until the force limitation becomes effective, by which the belt shaft 10 can continue to rotate without the torsion bar integrated in the shaft 10 already being effective (start-up phase of the force limitation device). This further rotation of the belt shaft 10 , which occurs before the force limiting device becomes effective, now leads, when the control disk 15 is blocked by the pawl 17 , to a relative rotation of the switching ring 11 connected to the belt shaft 10 with respect to the fixed control disk 15 , so that the ones on the switching ring 11 and control disk 15 sliding ramps 16 a, 16 b located on each other and the switching ring 11 thereby axially displaces relative to the control disc 15 and thereby axially entrains the shaft ring arranged in its recess 12 . The circuit of the force limiting device described in the generic WO 00/76814 is thus carried out to a lower force level.

Ist zum Zeitpunkt des Unfalles eine große Person angeschnallt, so liegt aufgrund des großen Gurtbandauszuges der Stift 38 der Klinke 17 im zweiten Abschnitt 33 der Steuerkurve 31, und hierbei wird die durch die Relativdrehung der Trägheitsmasse 20 gegenüber der Steuerscheibe 15 eingeleitete radiale Ausschwenkung der Klinke 17 verhindert, so daß die Steuerscheibe 15 unverriegelt bleibt und sich in jedem Zustand mit der Gurtwelle 10 mitdreht. Somit unterbleibt die Relativdrehung zwischen der Gurtwelle 10 mit Schaltring 11 gegenüber der Steuerscheibe 15, und es kommt nicht zu der für die Schaltung des Kraftniveaus notwendigen Axialverschiebung des Schaltringes 11 mit Wellenring. Das eingestellte hohe Kraftniveau bleibt somit erhalten.If a large person is buckled up at the time of the accident, the pin 38 of the pawl 17 lies in the second section 33 of the control curve 31 due to the large webbing extension, and the radial pivoting out of the pawl 17 initiated by the relative rotation of the inertial mass 20 with respect to the control disk 15 prevented so that the control disc 15 remains unlocked and rotates with the belt shaft 10 in any state. Thus, the relative rotation between the belt shaft 10 with the switching ring 11 with respect to the control disc 15 does not occur, and there is no axial displacement of the switching ring 11 with the shaft ring which is necessary for switching the force level. The set high level of force is thus retained.

Wie in der Zeichnung im einzelnen nicht dargestellt, sind die Fußpunkte der aneinander ablaufenden Schaltrampen 16a und 16b von Schaltring 11 und Steuerscheibe 15 um denjenigen Winkelbetrag voneinander beabstandet, um den sich die Steuerscheibe 15 während der Aussteuerung der Klinke 17 noch weiterdreht, so daß zum Zeitpunkt der Verriegelung der Steuerscheibe 15 mit der Innenverzahnung 37 der Gehäusekappe 35 die Fußpunkte unmittelbar voreinander stehen und somit mit Beginn der Weiterdrehung der Gurtwelle gegenüber der blockierten Steuerscheibe 15 die Axialverschiebung des Schaltringes 11 sofort eingeleitet wird.As not shown in the drawing in detail, the base points of the converging switching ramps 16 a and 16 b of the switching ring 11 and control disk 15 are spaced apart by the angular amount by which the control disk 15 rotates further during the actuation of the pawl 17 , so that the foot points are at the time of locking of the control disc 15 with the internal teeth 37 of the housing cap 35 directly each other, and thus the axial displacement of the switching ring 11 is immediately initiated at the start of further rotation of the spool opposite the control disc blocked 15th

Es ist zweckmäßig, wenn die Trägheitssteuerung der Trägheitsmasse 20 unter Berücksichtigung der Druckfeder 21 so eingestellt ist, daß ein Ansprechen des Steuersystems erst bei einer höheren Ansprechschwelle erfolgt, als diese auf der Blockierseite des Gurtaufrollers mit dem fahrzeugsensitiven bzw. gurtbandsensitiven Steuersystem verwirklicht ist, damit nicht bei jedem, auch bei normalen Anlegevorgängen bereits die Klinke 17 angesteuert wird.It is expedient if the inertia control of the inertial mass 20 is set taking into account the compression spring 21 so that the control system only responds at a higher response threshold than that which is realized on the blocking side of the belt retractor with the vehicle-sensitive or belt-sensitive control system, so not the pawl 17 is already actuated in each case, even in normal application processes.

Claims

1. A belt retractor provided with a force limitation with an at least two-stage force limiting device and with a switching device which can be switched via a drive for setting a different force level for the force limiting device, with a coupling element serving as a switching device which is axially displaceable in the direction of the shaft axis and serves to determine the force level Controlling shaft ring is provided, characterized in that the drive for the shaft ring from a rotationally connected to the belt shaft ( 10 ) and axially displaceable relative to the belt shaft ( 10 ) and thereby acting on the shaft ring switching ring ( 11 ) and from the belt shaft ( 10 ) Coupled and inertia-controlled lockable control disk ( 15 ) in the event of tripping, on the switching ring ( 11 ) and control disk ( 15 ) axially rising switching ramps ( 16 a, 16 b) are arranged, which in the case de r The relative rotation of the belt shaft ( 10 ), which continues to rotate in the event of a load, run against one another with respect to the control disk ( 15 ), which is adjusted into the locking position depending on the belt webbing extension, and thus bring about the axial displacement of the switching ring ( 11 ).

2. Belt retractor according to claim 1, characterized in that three switching ramps ( 16 a, 16 b) are arranged distributed over the circumference of the switching ring ( 11 ) and control disc ( 15 ).

3. Belt retractor according to claim 1 or 2, characterized in that on the control disc ( 15 ) a radially in a housing-fixed toothing ( 37 ) controllable pawl ( 17 ) and a relative to the control disc ( 15 ) rotatable inertial mass ( 20 ) are arranged.

4. Belt retractor according to claim 3, characterized in that the pawl ( 17 ) mounted on the control disc ( 15 ) lies in its pivoted-in position in a recess ( 24 ) of the inertial mass ( 20 ) which is open to the outer circumference and an end edge of the recess ( 24 ). is designed as a control lug ( 26 ) for the radial control of the pawl ( 17 ).

5. Belt retractor according to claim 3 or 4, characterized in that between the control disc ( 15 ) and inertial mass ( 20 ) each supporting pressure spring ( 21 ) is arranged, the relative rotation of the inertial mass ( 20 ) relative to the locked control disc ( 15 ) is excited.

6. Belt retractor according to one of claims 3 to 5, characterized in that on the pawl ( 17 ) an axially projecting and in an axially adjacent to the control disc ( 15 ) with inertial mass ( 20 ) and on one of a side housing cap ( 35 ) arranged eccentric ( 34 ) rotatably mounted swash plate ( 28 ) trained cam ( 31 ) engaging pin ( 38 ) is arranged.

7. The belt retractor according to claim 6, characterized in that the control cam ( 31 ) has a first section ( 32 ) set up for actuating the switching device and a second section ( 33 ) preventing the function of the switching device.

8. Belt retractor according to claim 7, characterized in that the radial width of the control cam ( 31 ) in its first section ( 32 ) is dimensioned such that the wobble movement of the swash plate ( 28 ) as well as that. Pivoting of the pawl (17) of the pawl (17) is not impeded by the guided in the control cam (31) pin (38), and that the second portion (33) of the control cam (31) relative to the first portion (32) narrowed in such a way is that with the pin ( 38 ) lying in the second section ( 33 ) the pivoting of the pawl ( 17 ) is excluded.

9. Belt retractor according to one of claims 6 to 8, characterized in that the swash plate ( 28 ) is set in rotation by the control disc ( 15 ).

10. Belt retractor according to claim 9, characterized in that the control disc ( 15 ) on its side facing the switching ramps ( 16 b) for receiving the pawl ( 17 ) inertia mass ( 20 ) and swash plate ( 28 ) cup-shaped and on the inside of the standing Edge ( 18 ) is provided with an internal toothing ( 30 ) which is in engagement with an associated external toothing ( 29 ) of the swash plate ( 28 ).

11. Belt retractor according to claim 10, characterized in that the external toothing ( 29 ) of the swash plate ( 28 ) has a smaller number of teeth than the internal toothing ( 30 ) of the control disc ( 15 ).

12. Belt retractor according to one of claims 3 to 11, characterized in that the response threshold of the inertial mass ( 20 ) is set with a higher G-value than the response threshold of the inertial mass forming part of the blocking system belonging to the belt retractor.

13. Belt retractor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the base points of the mutually running switching ramps ( 16 a, 16 b) of the control disc ( 15 ) and switching ring ( 11 ) with one for the pivoting movement of the pawl ( 17 ) required rotation angle corresponding distance from each other are arranged.