DE102005030154B4

DE102005030154B4 - Self-locking belt retractor with degressive sensor for belt-sensitive locking

Info

Publication number: DE102005030154B4
Application number: DE200510030154
Authority: DE
Inventors: Robert Svensson; Lennart Pettersson; Bengt L. Andersson; Tomas Blomberg; Erik Rydsmo; Torbjörn Larsson
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: DE102005030154A1

Abstract

Selbstsperrender Gurtaufroller für Sicherheitsgurte, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Gehäuse gelagerten Gurtwelle und zwei daran radial zwischen einer Ruhestellung und einer Blockierstellung verschwenkbar gelagerten Sperrgliedern, wobei jedes Sperrglied um jeweils eine Rotationsachse radial ausschwenkbar gelagert und von einer als g-Wert-Feder wirkenden Rückstellfeder in seine Ruhestellung vorgespannt ist, welche das Sperrglied mit einer von der Rotationsachse beabstandet an dem Sperrglied angreifenden Kraftkomponente in dessen Ruhelage vorspannt, und wobei der Angriffspunkt der Rückstellfeder bezüglich der für das Ausschwenken des Sperrgliedes wirksamen Rotationsachse derart angeordnet ist, dass der Abstand zwischen der durch den Angriffspunkt der Rückstellfeder verlaufenden Kraftwirkungslinie und der Rotationsachse in der Ruhelage des Sperrgliedes am größten ist und sich mit zunehmender Verschwenkung des Sperrgliedes in dessen Blockierstellung verringert, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtwelle einen Profilkopf (12) mit zwei Ausnehmungen (13) zur Aufnahme je eines darin angeordneten Sperrgliedes (15) aufweist und die beiden Sperrglieder (15) von einer gemeinsamen, auf beide...Self-locking Belt retractor for Seat belts, in particular in motor vehicles, with an in a housing stored belt shaft and two radially therebetween between a rest position and a blocking position pivotally mounted locking members, wherein each locking member can be swung radially about in each case one axis of rotation stored and by acting as a g-value spring return spring is biased in its rest position, which the locking member with one spaced from the axis of rotation on the locking member attacking Force component in its rest position, and wherein the point of application the return spring in terms of the for the pivoting of the locking member effective rotation axis such is arranged that the distance between the point of attack the return spring extending force line of action and the axis of rotation in the rest position of Locking member is the largest and with increasing pivoting of the locking member in the Blocking position reduced, characterized in that the belt shaft a profile head (12) with two recesses (13) each for receiving a locking member arranged therein (15) and the two Locking links (15) from a common, to both ...

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller für Sicherheitsgurte, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Gehäuse gelagerten Gurtwelle und zwei daran radial zwischen einer Ruhestellung und einer Blockierstellung verschwenkbar gelagerten Sperrgliedern, wobei jedes Sperrglied um jeweils eine Rotationsachse radial ausschwenkbar gelagert und von einer als g-Wert-Feder wirkenden Rückstellfeder in seine Ruhestellung vorgespannt ist, welche das Sperrglied mit einer von der Rotationsachse beabstandet an dem Sperrglied angreifenden Kraftkomponente in dessen Ruhelage vorspannt, und wobei der Angriffspunkt der Rückstellfeder bezüglich der für das Ausschwenken des Sperrgliedes wirksamen Rotationsachse derart angeordnet ist, dass der Abstand zwischen der durch den Angriffspunkt der Rückstellfeder verlaufenden Kraftwirkungslinie und der Rotationsachse in der Ruhelage des Sperrgliedes am größten ist und sich mit zunehmender Verschwenkung des Sperrgliedes in dessen Blockierstellung verringert.The The invention relates to a self-locking belt retractor for safety belts, especially in motor vehicles, with a mounted in a housing Gurtwelle and two at it radially between a rest position and a blocking position pivotally mounted locking members, wherein each locking member can be swung radially around in each case one axis of rotation stored and by acting as a g-value spring return spring is biased in its rest position, which the locking member with a spaced from the axis of rotation engaging the locking member Force component in its rest position, and wherein the point of application the return spring in terms of the for the pivoting of the locking member effective rotation axis arranged such is that the distance between the by the point of application of the return spring extending force line of action and the axis of rotation in the rest position the locking member is the largest and with increasing pivoting of the locking member in the Blocking position reduced.

Ein selbstsperrender Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist in der GB 1 586 594 A beschrieben. Bei dem bekannten Gurtaufroller sind an der Stirnseite der Gurtwelle auf zwei davon abstehenden Lagerzapfen zwei Sperrglieder gelagert, die gegen die Wirkung jeweils einer an ihnen angreifenden Rückstellfeder radial bis zum Eingriff in eine gehäusefeste Verzahnung ausschwenkbar sind. Die beiden, als Zugfedern ausgebildeten und als g-Wert-Feder wirkenden Rückstellfedern sind so angeordnet, dass jede Rückstellfeder das Sperrglied mit einer von der Rotationsachse beabstandet an dem Sperrglied angreifenden Kraftkomponente das Sperrglied in dessen Ruhelage vorspannt, wobei der Angriffspunkt der jeweiligen Rückstellfeder bezüglich der Rotationsachse derart angeordnet ist, dass der Abstand zwischen der durch den Angriffspunkt der Rückstellfeder verlaufenden Kraftwirkungslinie und der Rotationsachse in der Ruhelage des Sperrgliedes am größten ist und sich mit zunehmender Verschwenkung des Sperrgliedes in dessen Blockierstellung verringert.A self-locking belt retractor with the aforementioned features is in the GB 1 586 594 A described. In the known belt retractor two locking members are mounted on the end face of the belt shaft on two projecting bearing journal, which are against the action of each of them acting on a return spring radially swung to engage in a housing-fixed teeth. The two, designed as tension springs and acting as a g-value spring return springs are arranged so that each return spring biases the locking member spaced apart from the axis of rotation on the locking member force component biases the locking member in its rest position, wherein the point of the respective return spring with respect Rotation axis is arranged such that the distance between the running through the point of the return spring force line of action and the axis of rotation in the rest position of the locking member is greatest and decreases with increasing pivoting of the locking member in its blocking position.

Mit dem bekannten Gurtaufroller ist der Nachteil verbunden, dass jeweils zwei getrennte Rückstellfedern für die Steuerung der beiden Sperrglieder vorgesehen sind. Hiermit wird nicht nur der Herstellungs- und Montageaufwand vergrößert, es besteht auch hinsichtlich der Funktion des Gurtaufrollers das Risiko, dass die Federn in ihrer Auslegung Abweichungen voneinander, beispielsweise eine unterschiedliche Federspannung, aufweisen können, so dass sich ein unterschiedliches Ansprechverhalten für die beiden Sperrglieder ergibt.With the known belt retractor has the disadvantage that each two separate return springs for the Control of the two locking members are provided. Hereby becomes not only the manufacturing and assembly costs increased, it exists also with regard to the function of the belt retractor the risk that the springs in their design deviations from each other, for example a different spring tension, may have, so that a different Responsiveness for the two locking members results.

Aus der DE 27 22 744 A1 ist weiterhin ein selbstsperrender Gurtaufroller mit einer einen Profilkopf aufweisenden Gurtwelle bekannt, der zwei Ausnehmungen mit jeweils einem darin gelagerten Sperrglied umfasst. Die Sperrglieder selbst sind nicht federbelastet, sondern werden über eine axial neben dem Profilkopf auf der Gurtwelle drehbar gelagerte Steuerscheibe angesteuert, die ihrerseits über eine zwischen dem Wellenflansch der Gurtwelle und der Steuerscheibe bewirkende Zugfeder vorgespannt ist und dadurch jeweils der Drehbewegung der Gurtwelle folgt.From the DE 27 22 744 A1 Furthermore, a self-locking belt retractor with a profiled head having a belt shaft is known, comprising two recesses, each with a locking member mounted therein. The locking members themselves are not spring-loaded, but are driven via an axially adjacent to the profile head on the belt shaft rotatably mounted control disc, which in turn is biased by a between the shaft flange of the belt shaft and the control disk causing tension spring and thereby each of the rotational movement of the belt shaft follows.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Gurtaufroller mit den gattungsgemäßen Merkmalen die Ansteuerung der Sperrglieder zu verbessern und den Herstellungs- und Montageaufwand zu reduzieren.Of the Invention is therefore the object of a belt retractor with the generic features To improve the control of the locking members and the manufacturing and reduce assembly costs.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution This object is apparent from the claim 1; advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass die Gurtwelle einen Profilkopf mit zwei Ausnehmungen zur Aufnahme je eines darin angeordneten Sperrgliedes aufweist und die beiden Sperrglieder von einer gemeinsamen, auf beide Sperrglieder einwirkenden Rückstellfeder jeweils in ihre Ruhestellung vorgespannt sind, und dass die Rückstellfeder als Omegafeder mit an ihren Enden aus der Federebene abgebogenen Federschenkeln ausgebildet ist, wobei die Federschenkel an den Sperrgliedern angreifen und die Sperrglieder mit der in Richtung der Wellenmittenachse verlaufenden Kraftkomponente vorspannen. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass nur noch eine Feder zur gemeinsamen Steuerung der Sperrglieder vorgesehen ist und entsprechend hergestellt und montiert werden muss. The The invention provides in its basic idea that the belt shaft a Profile head with two recesses for receiving one each arranged therein Has locking member and the two locking members of a common, acting on both locking members return spring each in their Rest position are biased, and that the return spring as Omega spring with at its ends from the spring plane bent spring legs is formed, wherein the spring legs engage the locking members and the locking members with extending in the direction of the shaft center axis Preload force component. The invention has the advantage that only one spring for common control of the locking members is provided and manufactured and assembled accordingly got to.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Profilkopf in symmetrischer Anordnung zueinander einander gegenüberliegende Ausnehmungen mit darin gelagerten Sperrgliedern ausgebildet sind.To an embodiment The invention provides that on the profile head in symmetrical Arrangement with each other opposite recesses formed therein locking members are formed.

Die symmetrischen Eingriffsverhältnisse sind dann günstig ausgelegt, wenn nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Angriffspunkte der Federschenkel der Rückstellfeder an den Sperrgliedern derart angeordnet sind, dass die einander gegenüberliegenden Angriffspunkte der Federschenkel mit der Wellenmittenachse der Gurtwelle auf einer Geraden liegen.The symmetrical engagement conditions are then cheap designed, if according to one embodiment the invention, the points of attack of the spring legs of the return spring are arranged on the locking members such that the opposing ones Attack points of the spring legs with the shaft center axis of the belt shaft lying on a straight line.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann hinsichtlich der Lagerung des Sperrgliedes in der Ausnehmung des Profilkopfes vorgesehen sein, dass das Sperrglied zu seiner Lagerung einen balligen Lageransatz mit einem teilkreisförmigen Umfang aufweist und die Ausnehmung des Profilkopfes einen halbschalenförmigen Lagerbereich mit einer entsprechend teilkreisförmigen Gestalt zur Aufnahme des Lageransatzes des Sperrgliedes aufweist, wobei der Lageransatz des Sperrgliedes in dem Lagerbereich um die daran angeordnete Rotationsachse schwenkbar ist.In an advantageous embodiment may be provided with respect to the storage of the locking member in the recess of the profile head that the locking member to its storage a spherical bearing approach with a part-circular extent and the recess of the profile head has a half-shell-shaped bearing portion having a corresponding part-circular shape for receiving the bearing lug of the locking member, wherein the bearing lug of the locking member in the bearing area is pivotable about the rotation axis arranged thereon.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die von der Rückstellfeder auf das Sperrglied ausgeübte Kraft in Richtung der Wellenmittenachse gerichtet ist.To an embodiment The invention provides that the of the return spring on the locking member practiced Force is directed in the direction of the shaft center axis.

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

1 die Gurtwelle eines Gurtaufrollers mit Sperrgliedern in einer schematischen Perspektivansicht, 1 the belt shaft of a belt retractor with locking members in a schematic perspective view,

2 die Blockierseite der Gurtwelle gemäß 1 in einer Draufsicht bei in Ruhestellung befindlichem Sperrglied, 2 the blocking side of the belt shaft according to 1 in a top view when the locking member is at rest,

3 die Blockierseite der Gurtwelle gemäß 2 bei in der Blockierstellung befindlichem Sperrglied. 3 the blocking side of the belt shaft according to 2 in the blocking position located in the blocking position.

Die in 1 dargestellte Gurtwelle 10 hat einen Schaft 11 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Gurtwickels. An dem in 1 rechten Ende der Gurtwelle 10, welches bei Lagerung der Gurtwelle in einem nicht dargestellten U-förmigen Gehäuse eines selbstsperrenden Gurtaufrollers über den seitlichen Gehäuseschenkeln hervorsteht, ist ein Profilkopf 12 ausgebildet, in welchem zwei einander symmetrisch gegenüberliegende Ausnehmungen 13 angeordnet sind. Die Ausnehmungen 13 weisen dabei jeweils einen mit seinem Boden zur Wellenmittenachse ausgerichteten halbschalenförmigen Lagerbereich 14 auf, der, wie noch zu beschreiben sein wird, jeweils der Lagerung des in der Ausnehmung 13 angeordneten Sperrgliedes 15 dient.In the 1 illustrated belt shaft 10 has a shaft 11 for receiving a Gurtwickels not shown. At the in 1 right end of the belt shaft 10 , which protrudes on storage of the belt shaft in a non-illustrated U-shaped housing of a self-locking belt retractor on the side housing legs, is a profile head 12 formed, in which two mutually symmetrically opposed recesses 13 are arranged. The recesses 13 in each case have a half-shell-shaped storage area aligned with its bottom to the shaft center axis 14 on, as will be described, each of the storage of the recess 13 arranged locking member 15 serves.

Die Sperrglieder 15 weisen in einem Teilbereich Sperrzähne 16 auf, ferner einen balligen Lageransatz 17, der beim Einsetzen der Sperrglieder in die Ausnehmungen 13 des Profilkopfes 12 in deren jeweiligem Lagerbereich 14 zu liegen kommt (2).The locking members 15 have in a partial area ratchet teeth 16 on, also a spherical bearing approach 17 , the insertion of the locking members in the recesses 13 of the profile head 12 in their respective storage area 14 to come to rest ( 2 ).

Die beiden Sperrglieder 15 sind jeweils von einer Rückstellfeder 20 erfasst, die als halbrunde Omegafeder mit an ihren Enden aus der Federebene abgebogenen Federschenkeln 21 ausgebildet ist. Die Federschenkel 21 greifen an den in den Ausnehmungen 13 des Profilkopfes 12 liegenden Sperrgliedern 15 an Angriffspunkten 22 an und spannen diese in deren Ruhestellung vor, in welcher sich die Sperrzähne 16 der Sperrglieder 15 innerhalb der Kontur des Profilkopfes 12 befinden (2).The two locking members 15 are each of a return spring 20 captured as a semicircular omega feather with bent at their ends from the spring plane spring legs 21 is trained. The spring legs 21 engage in the recesses 13 of the profile head 12 lying blocking members 15 at attack points 22 at and bias them in their rest position, in which the ratchet teeth 16 the locking members 15 within the contour of the profile head 12 are located ( 2 ).

Wie sich aus einem Vergleich der 2 und 3 ergibt, ist die Rotationsachse 18 des Sperrgliedes 15 derart zur Kraftwirkungslinie 25 der Rückstellfeder 20 angeordnet, dass der Abstand zwischen der Kraftwirkungslinie 25 und der Rotationsachse 18 in der Ruhestellung des Sperrgliedes 15 am größten ist (vgl. 2) und sich mit zunehmender Verschwenkung des Sperrgliedes 15 in dessen Blockierstellung (wie in 3 dargestellt) verringert beziehungsweise in der Blockierstellung des Sperrgliedes am kleinsten ist. Soweit sich die in der Kraftwirkungslinie 25 wirkende Federkraft der Rückstellfeder mit der zunehmenden Auslenkung des Sperrgliedes 15 aufgrund der zunehmenden Federspannung vergrößert, ist dafür Sorge getragen, dass sich der Abstand der Rotationsachse 18 von der Kraftwirkungslinie 25 in einem solchen Maße verringert, dass sich insgesamt ein degressiver Verlauf des zu überwindenden Moments mit zunehmender Auslenkung des Sperrgliedes 15 ergibt. Wenn also die durch den in der Ruhestellung des Sperrgliedes 15 gegebenen Abstand der Rotationsachse 18 von der Kraftwirkungslinie 25 definierte Ansprechschwelle für die Auslenkung des Sperrgliedes aus dessen Ruhestellung überschritten wird, so setzt sich der weitere Blockierweg bis zum Erreichen der Blockierstellung des Sperrgliedes aufgrund des degressiven Verlaufs des bei der Auslenkung des Sperrgliedes zu überwindenden Moments auch bei nachlassenden Beschleunigungen weiter fort.As can be seen from a comparison of 2 and 3 gives, is the axis of rotation 18 of the locking member 15 so to the force action line 25 the return spring 20 arranged that the distance between the force line of action 25 and the rotation axis 18 in the rest position of the locking member 15 is greatest (cf. 2 ) and with increasing pivoting of the locking member 15 in its blocking position (as in 3 shown) is reduced or in the blocking position of the locking member is the smallest. As far as the in the force line of action 25 acting spring force of the return spring with the increasing deflection of the locking member 15 increased due to the increasing spring tension, it is ensured that the distance of the rotation axis 18 from the force action line 25 reduced to such an extent that overall a degressive course of the moment to be overcome with increasing deflection of the locking member 15 results. So if by the in the rest position of the locking member 15 given distance of the rotation axis 18 from the force action line 25 defined threshold for the deflection of the locking member is exceeded from the rest position, so continues the further Blockierweg until reaching the blocking position of the locking member due to the degressive course of the at the deflection of the locking member to be overcome torque even with decreasing accelerations on.

Claims

Self-locking belt retractor for safety belts, especially in motor vehicles, with a mounted in a housing belt and two radially therebetween a rest position and a blocking position pivotally mounted locking members, each locking member mounted radially swinging about one axis of rotation and acting as a g-value spring Restoring spring is biased in its rest position, which biases the locking member with a spaced apart from the axis of rotation on the locking member force component in its rest position, and wherein the point of the return spring is arranged with respect to the pivot axis for pivoting the locking member such that the distance between the by the point of application of the return spring extending force line of action and the axis of rotation in the rest position of the locking member is greatest and decreases with increasing pivoting of the locking member in its blocking position, characterized in that the belt shaft a profile head ( 12 ) with two recesses ( 13 ) for receiving a respective locking member arranged therein ( 15 ) and the two locking members ( 15 ) of a common, on both locking members ( 15 ) acting return spring ( 20 ) each in their peace are biased position, and that the return spring ( 20 ) as omega spring with bent at their ends from the spring plane spring legs ( 21 ), wherein the spring legs ( 21 ) on the locking members ( 15 ) attack and the locking members ( 15 ) with the in the direction of the shaft center axis ( 23 ) biasing force component.

Self-locking belt retractor according to claim 1, characterized in that on the profile head ( 12 ) in symmetrical arrangement mutually opposed recesses ( 13 ) with locking members ( 15 ) are formed.

Self-locking belt retractor according to claim 1, characterized in that the attack points ( 22 ) of the spring leg ( 21 ) of the return spring ( 20 ) on the locking members ( 15 ) are arranged such that the opposing points of attack ( 22 ) of the spring leg ( 21 ) with the shaft center axis ( 23 ) the belt shaft ( 10 ) lie on a straight line.

Self-locking belt retractor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the locking member ( 15 ) for its storage a spherical bearing approach ( 17 ) having a part-circular circumference and the recess ( 13 ) of the profile head ( 12 ) a half-shell-shaped storage area ( 14 ) having a corresponding part-circular shape for receiving the bearing projection ( 17 ) of the locking member ( 15 ), the storage approach ( 17 ) of the locking member ( 15 ) in the storage area ( 14 ) about the rotational axis arranged thereon ( 18 ) pivotable.

Self-locking belt retractor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the return spring ( 20 ) on the locking member ( 15 ) applied force in the direction of the shaft center axis ( 23 ).