DE102008038838A1 - Seat belt tightener for motor vehicle, has drive device for enabling force flow between drive unit and axle during tightening process, where free-wheel mechanism of drive device interrupts force flow during completion of tightening process - Google Patents

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Abstract

The tightener (10) has a drive device for enabling a force flow between a drive unit and a belt retractor axle in drive direction during a tightening process. The drive device has a free-wheel mechanism, which interrupts the force flow during completion of the tightening process. The free-wheel mechanism includes a drive element (16) and a clutch element (24), which is released from a coupled position to an uncoupled position. The clutch element is separable from a retaining element (30) and relative motion between the clutch and the retaining elements is determined.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurtsystem, mit einer Antriebsvorrichtung, die während eines Straffvorgangs einen Kraftfluß zwischen einer Antriebseinheit und einer Gurtaufrollerachse in einer Antriebsrichtung bereitstellt.The The invention relates to a belt tensioner for a safety belt system, with a drive device during a tightening process a power flow between a drive unit and a belt retractor shaft in a drive direction provides.

Gurtstraffer, die in Verbindung mit einem Gurtaufroller in einer Gefahrensituation die Gurtbandlose rasch beseitigen, sind in vielfältigen Bauformen bekannt. Nach dem Straffvorgang treten jedoch oft Belastungen für den Fahrzeuginsassen auf, die konstruktionsbedingt sind.pretensioners which in conjunction with a belt retractor in a dangerous situation The Gurtbandlose eliminate quickly, are known in a variety of designs. To However, the tightening process often causes stress for the vehicle occupants due to the design.

Die Erfindung schafft einen Gurtstraffer, der dem Fahrzeuginsassen nach erfolgtem Straffvorgang einen erhöhten Komfort bietet und weitgehend frei von Störeinflüssen ist.The The invention provides a belt tensioner that follows the vehicle occupant completed tightening process provides increased comfort and largely free of disturbing influences.

Bei einem Gurtstraffer der eingangs genannten Art wird dies dadurch erreicht, daß die Antriebsvorrichtung eine Freilaufeinrichtung aufweist, die bei Beendigung des Straffvorgangs den Kraftfluß unterbricht, vorzugsweise selbsttätig. Um den Fahrzeuginsassen nach dem Straffvorgang nicht unnötig zu belasten, ist es wünschenswert, den Kraftfluß zur Gurtaufrollerachse zu unterbrechen. Dies wird mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Freilaufeinrichtung auf einfache und effiziente Art erreicht. Insbesondere ermöglicht es der erfindungsgemäße Gurtstraffer bei geeigneter Gestaltung und Lagerung des Kupplungselements, daß der Kraftfluß bereits vor der Aktivierung eines gurtbandsensitiven Sperrsystems, das die Gurtaufrollerachse gegen einen Gurtbandabzug sperrt, unterbrochen wird. Dadurch wird der Fahrzeuginsassen nicht nur vor einer unnötigen Kraftspitze im Gurtband bewahrt; es werden auch sämtliche Störeinflüsse eliminiert, die vom Gurtstraffer herrühren (insbesondere Reibung und Druck) und sich negativ auf die Energiewandlung auswirken.at a belt tensioner of the type mentioned this is characterized achieved that the Drive device has a freewheel device at the end the tensioning process interrupts the power flow, preferably automatically. In order not to unnecessarily burden the vehicle occupant after the tightening process, it is desirable the power flow to Belt retractor shaft to interrupt. This is provided with the inventively provided Free-running device achieved in a simple and efficient way. In particular, it allows the belt tensioner according to the invention with a suitable design and storage of the coupling element that the power flow already before activating a web-sensitive locking system that locks the belt retractor locks against a belt withdrawal, is interrupted. This will the vehicle occupants not only against an unnecessary force peak in the webbing preserved; it also eliminates all interference, which come from the belt tensioner (especially friction and pressure) and adversely affect the energy conversion impact.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Freilaufeinrichtung kann unterschiedlich gestaltet sein. Wichtig ist, daß der Kraftfluß in Antriebsrichtung gewährleistet ist und in entgegengesetzter Richtung unterbrochen wird. Die Unterbrechung des Kraftflusses kann auf verschiedene Art und Weise erreicht werden. Eine Möglichkeit besteht z. B. darin, ein Kupplungselement bei der Rückwärtsdrehung der Gurtaufrollerachse von einem mitgeführten Element zu trennen oder zumindest eine Relativbewegung zwischen den beiden Elementen zu veranlassen, was dann zu einem Auskuppeln des Kupplungselements führt.The provided according to the invention Freewheel device can be designed differently. Important is that the Power flow in Drive direction ensured is and is interrupted in the opposite direction. The interruption The power flow can be achieved in various ways. A possibility exists z. As therein, a coupling element in the reverse rotation to separate the belt retractor from an entrained element or at least one relative movement between the two elements causing what then to a disengagement of the coupling element leads.

Die Trennung bzw. Relativbewegung kann bei der Rückwärtsdrehung der Gurtaufrollerachse selbsttätig erfolgen, z. B. durch Ausnutzung der Massenträgheit, kann aber auch anderweitig ausgelöst werden, z. B. infolge eines Signals, das eine Umkehrbewegung anzeigt, oder mit Hilfe einer Zeitsteuerung. Die mechanische Umsetzung der Trennung bzw. Relativbewegung kann beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch durchgeführt werden.The Separation or relative movement can take place automatically during the reverse rotation of the belt retractor axle, z. B. by utilizing the inertia, but can also be otherwise to be triggered, z. B. as a result of a signal indicating a reversal, or with the help of a timer. The mechanical implementation of the separation or Relative movement, for example, hydraulic, pneumatic or performed electrically become.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Freilaufeinrichtung ein Antriebselement und ein Kupplungselement auf, das aus einer eingekuppelten Stellung, in der es kraftschlüssig an das Antriebselement gekoppelt ist, in eine ausgekuppelte Stellung gebracht werden kann, in der es das Antriebselement freigibt, d. h. das Auskuppeln des Kupplungselements entspricht der Unterbrechung des Kraftflusses.at the preferred embodiment According to the invention, the freewheel device has a drive element and a coupling element which, from an engaged position, in which it frictionally coupled to the drive element, in a disengaged position can be brought, in which it releases the drive element, d. H. the disengagement of the coupling element corresponds to the interruption of Power flow.

Vorzugsweise ist das Antriebselement drehbar und das Kupplungselement bewegbar in einer Führung gelagert, die eine Kreisbahn für das Kupplungselement vorgibt. So kann das Kupplungselement in der eingekuppelten Stellung das Antriebselement in eine Drehung versetzen, die dann leicht auf die Gurtaufrollerachse übertragen werden kann.Preferably the drive element is rotatable and the coupling element is movable in a guided tour stored, which is a circular path for specifies the coupling element. Thus, the coupling element in the coupled position to set the drive element in a rotation, which can then be easily transferred to the belt retractor shaft.

Für die Kraftübertragung vom Kupplungselement auf das Antriebselement eignet sich eine Verzahnung des Kupplungselements, die in der eingekuppelten Stellung, vorzugsweise formschlüssig, in eine Gegenverzahnung des Antriebselements eingreift.For the power transmission From the coupling element on the drive element is a toothing the coupling element, in the engaged position, preferably a form fit, engages in a counter-toothing of the drive element.

Ein leichtes Auskuppeln wird mit einem Kupplungselement ermöglicht, das um eine Drehachse kippbar ist.One easy disengaging is possible with a coupling element, which is tiltable about a rotation axis.

Um das Kupplungselement während des Straffvorgangs sicher in der eingekuppelten Stellung zu halten, weist das Kupplungselement vorzugsweise eine Fläche auf, die so orientiert ist, daß eine Krafteinwirkung auf diese Fläche das Kupplungselement in die eingekuppelte Stellung beaufschlagt. Hierfür kann nach der Aktivierung der Antriebseinheit vorteilhaft der bereitgestellte Gasdruck oder ein von diesem angetriebenes Kraftübertragungselement genutzt werden.Around the coupling element during to keep the tightening process securely in the engaged position, For example, the coupling element preferably has a surface which is oriented in this way is that a force on this surface the coupling element is acted upon in the engaged position. For this can after the activation of the drive unit advantageously provided Gas pressure or a power transmission element driven by this used become.

Die Freilaufeinrichtung ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Art eines Klemmrollenfreilaufs ausgebildet, wie man ihn bei Hinterrädern älterer Fahrräder vorfindet. Das Kupplungselement, vorzugsweise eine Klinke, wirkt mit einem Klemmelement, vorzugsweise eine Klemmrolle, zusammen, das in Antriebsrichtung vom Kupplungselement mitgenommen wird, sich in der der Antriebsrichtung entgegengesetzten Richtung jedoch an der Führung abstützt.The Freewheel device is in the preferred embodiment of the invention after Designed a type of pinch roller freewheel, as found in the rear wheels of older bicycles. The coupling element, preferably a pawl, acts with a Clamping element, preferably a pinch roller, together, in the drive direction is taken from the coupling element, in the drive direction opposite direction but supported on the guide.

Durch eine Bewegung des Kupplungselements relativ zum Klemmelement, die dann auftritt, wenn sich das Antriebselement mit dem Kupplungselement, aber ohne das abgestützte Klemmelement zurückdreht, kann das Kupplungselement in die ausgekuppelte Stellung gebracht werden.By a movement of the coupling element relative to the clamping element, which then occurs when the drive element with the coupling element, but without turning back the supported clamping element, the coupling element can be brought into the disengaged position.

Hierfür ist das Klemmelement vorzugsweise in einer wenigstens einseitig offenen Aufnahme des Kupplungselements aufgenommen, so daß es einerseits in Antriebsrichtung an der Führung abrollen, sich aber andererseits bei einer Bewegung in entgegengesetzter Richtung an der Führung abstützen kann.This is it Clamping element preferably in an open at least one side Received receiving the coupling element, so that it on the one hand in the drive direction on the guide roll, but on the other hand, in a movement in opposite Direction at the lead can support.

Gemäß einer konkreten Ausgestaltung der Freilaufeinrichtung des erfindungsgemäßen Gurtstraffers weist die Aufnahme des Kupplungselements einen Boden auf, der in der eingekuppelten Stellung des Kupplungselements in Richtung einer Wand der Führung geneigt ist. Die Neigung des Bodens und dessen Abstand zur Wand sind dabei so bemessen, daß eine Bewegung des Kupplungselements relativ zum Klemmelement in einer zur Antriebsrichtung entgegengesetzten Richtung zu einem Verschwenken des Kupplungselements in die ausgekuppelte Stellung führt.According to one specific embodiment of the freewheel device of the belt tensioner according to the invention the receptacle of the coupling element has a bottom which is in the engaged position of the coupling element in the direction of a Wall of leadership is inclined. The slope of the floor and its distance to the wall are dimensioned so that a Movement of the coupling element relative to the clamping element in one to the drive direction opposite direction to a pivoting of the Coupling element leads to the disengaged position.

Das Antriebselement weist bevorzugt eine Verzahnung auf, die bei Aktivierung der Antriebseinheit unmittelbar in eine Verzahnung eines Ritzels eingreift, das an die Gurtaufrollerachse gekoppelt ist. Auf diese Weise wird die Antriebskraft direkt auf das Ritzel übertragen, und es kann auf weitere zwischengeschaltete Zahnräder verzichtet werden.The Drive element preferably has a toothing, upon activation the drive unit directly into a toothing of a pinion engaged, which is coupled to the belt retractor shaft. To this Way, the driving force is transmitted directly to the pinion, and it can be dispensed with further intermediate gears become.

Gemäß einer Weiterbildung weist das Antriebselement einen Abschnitt ohne Verzahnung auf, der vor Aktivierung der Antriebseinheit im Bereich des Ritzels angeordnet ist. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn das Antriebselement ein Hohlrad ist, da sich dann das Ritzel während des normalen Gurtaufrollerbetriebs frei drehen kann. Bei Aktivierung der Antriebseinheit gelangt die Verzahnung des Antriebselements mit der Verzahnung des Ritzels in Eingriff und treibt dieses an.According to one Further, the drive element has a section without teeth on, before activation of the drive unit in the area of the pinion is arranged. This is especially advantageous if the drive element is a ring gear, since then the pinion during normal Gurtaufrollerbetriebs can rotate freely. When activating the drive unit enters the Gearing of the drive element with the teeth of the pinion engaged and drive this.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description and from the attached Drawings to which reference is made. In the drawings show:

1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers im Einbauzustand; 1 a schematic sectional view of a belt tensioner according to the invention in the installed state;

2 den Gurtstraffer in Schnittansicht am Ende eines Straffvorgangs; 2 the belt tensioner in sectional view at the end of a tightening process;

3 den Gurtstraffer in Schnittansicht zu Beginn der Umkehrbewegung; 3 the belt tensioner in sectional view at the beginning of the reversal movement;

4 den Gurtstraffer in Schnittansicht im weiteren Verlauf der Umkehrbewegung; 4 the belt tensioner in sectional view in the course of the reverse movement;

5 eine Einzelansicht des Kupplungselements; und 5 a single view of the coupling element; and

6 eine perspektivische Ansicht einer Baugruppe des Gurtstraffers. 6 a perspective view of an assembly of the belt tensioner.

In 1 ist unter Weglassung einiger für die Erfindung nicht wesentlicher Bauteile ein Gurtstraffer 10 für ein Sicherheitsgurtsystem in einem Kraftfahrzeug gezeigt.In 1 is a belt tensioner, omitting some not essential for the invention components 10 for a safety belt system in a motor vehicle.

Der Gurtstraffer 10 umfaßt ein in einem Rahmen drehbar gelagertes Ritzel 12, das eine Verzahnung 14 aufweist. Das Ritzel 12 ist drehfest mit einer in der Figur nicht gezeigten Achse eines Gurtaufrollers verbunden und dadurch (z. B. über einen als Kraftbegrenzer dienenden Torsionsstab) mit einer Gurtspule zum Auf- und Abwickeln von Gurtband gekoppelt.The belt tensioner 10 comprises a rotatably mounted in a frame pinion 12 that a gearing 14 having. The pinion 12 is non-rotatably connected to a not shown in the figure axis of a belt retractor and thereby coupled (eg., Serving as a force limiter torsion bar) with a belt reel for winding and unwinding webbing.

Weiterhin ist ein Antriebselement 16 vorgesehen, das hier als Hohlrad ausgebildet ist. Das Antriebselement 16 weist eine Verzahnung 18 auf, die unmittelbar in die Verzahnung 14 des Ritzels 12 eingreifen kann. Das Antriebselement 16 ist um eine Mittelachse M drehbar, um das Ritzel 12 anzutreiben, wobei die Mittelachse M gegenüber einer Drehachse D des Ritzels 12 versetzt ist. Alternativ zur gezeigten Ausgestaltung könnte das Antriebselement 16 auch die Form eines Kreisbogens aufweisen.Furthermore, a drive element 16 provided, which is designed here as a ring gear. The drive element 16 has a toothing 18 on, which are directly in the gearing 14 of the pinion 12 can intervene. The drive element 16 is rotatable about a central axis M to the pinion 12 to drive, wherein the central axis M with respect to a rotational axis D of the pinion 12 is offset. As an alternative to the embodiment shown, the drive element could 16 also have the shape of a circular arc.

Um im Normalbetrieb des Gurtaufrollers vor Aktivierung des Gurtstraffers 10 eine ungehinderte Drehung der Gurtaufrollerachse zu ermöglichen, weist das Antriebselement 16 einen Abschnitt 20 ohne Verzahnung auf, der im Einbauzustand des Gurtstraffers 10 im Bereich des Ritzels 12 angeordnet ist.In normal operation of the belt retractor before activation of the belt tensioner 10 to allow unimpeded rotation of the belt retractor, has the drive element 16 a section 20 without teeth on, in the installed state of the belt tensioner 10 in the area of the pinion 12 is arranged.

Das Antriebselement 16 ist von einer Führung 22 umgeben, die eine gekrümmte Form aufweist. Die Führung 22 ist hier rohrförmig mit konstantem Innendurchmesser ausgeführt. An einem Ende der Führung 22 ist ein Kupplungselement 24 so angeordnet und gelagert, daß es sich zum einen in der Führung 22 fortbewegen kann; zum anderen kann das Kupplungselement 24 aus einer eingekuppelten Stellung, in der es kraftschlüssig an das Antriebselement 16 gekoppelt ist, in eine ausgekuppelte Stellung gebracht werden, in der es das Antriebselement 16 freigibt.The drive element 16 is from a leadership 22 surrounded, which has a curved shape. The leadership 22 is here designed tubular with a constant inner diameter. At one end of the lead 22 is a coupling element 24 arranged and stored so that it is on the one hand in the leadership 22 can move; on the other hand, the coupling element 24 from a coupled position, in which it frictionally connected to the drive element 16 is coupled to be brought into a disengaged position in which it is the drive element 16 releases.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kupplungselement 24 eine Klinke, die in 5 einzeln gezeigt ist. Das Kupplungselement 24 weist eine Verzahnung (Rippen) 26 auf, die gemäß 1 im Einbauzustand des Gurtstraffers 10 formschlüssig in eine Gegenverzahnung (Öffnungen) 28 des Antriebselements 16 eingreift. Durch Verschwenken um eine Drehachse E kann das Kupplungselement 24 außer Eingriff mit dem Antriebselement 16 gebracht werden (ausgekuppelte Stellung).In the illustrated embodiment, the coupling element 24 a latch in 5 shown individually. The coupling element 24 has a toothing (ribs) 26 on, according to 1 in the installed state of the belt tensioner 10 positive fit in a counter-toothing (openings) 28 of the drive selements 16 intervenes. By pivoting about a rotation axis E, the coupling element 24 out of engagement with the drive element 16 be brought (disengaged position).

Das Kupplungselement 24 ist Teil einer Freilaufeinrichtung, die aus dem Antriebselement 16, der Führung 22, dem Kupplungselement 24 und einem Klemmelement 30 gebildet ist.The coupling element 24 is part of a freewheel device consisting of the drive element 16 , the leadership 22 , the coupling element 24 and a clamping element 30 is formed.

Das Klemmelement 30 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Klemmrolle, die im Kupplungselement 24 auf der der Verzahnung 26 abgewandten Seite in einer Aufnahme lose oder mit Hilfe einer Druckfeder angefedert aufgenommen ist. Die Aufnahme des Kupplungselements 24 ist durch zwei Seitenwände 32, von denen in den 1 bis 4 nur die hintere zu sehen ist, einen Boden 34 und einen Anschlag 36 begrenzt. Zur äußeren Wand 38 der Führung 22 ist die Aufnahme offen, so daß das Klemmelement 30 auf der äußeren Wand 38 der Führung 22 abrollen kann. In 6 ist die Anordnung bzw. Lagerung des Kupplungselements 24 mit dem Klemmelement 30 auf dem Antriebselement 16 zu sehen.The clamping element 30 is in the illustrated embodiment, a pinch roller in the coupling element 24 on the gearing 26 remote side is received in a receptacle loose or spring-loaded by means of a compression spring. The inclusion of the coupling element 24 is through two side walls 32 of which in the 1 to 4 only the back can be seen, a bottom 34 and a stop 36 limited. To the outer wall 38 the leadership 22 the receptacle is open, so that the clamping element 30 on the outer wall 38 the leadership 22 can roll. In 6 is the arrangement or storage of the coupling element 24 with the clamping element 30 on the drive element 16 to see.

Der Boden 34 ist im Einbauzustand des Gurtstraffers 10, wenn sich also das Kupplungselement 24 in der eingekuppelten Stellung befindet, in Richtung der äußeren Wand 38 der Führung 22 geneigt. Die Neigung des Bodens 34 und dessen Abstand zur äußeren Wand 38 sind so bemessen, daß eine Bewegung des Kupplungselements 24 relativ zum Klemmelement 30 in Richtung des Pfeils B (siehe 3), was einer Bewegung des Klemmelements 30 weg vom Anschlag 36 entspricht, zu einem Verschwenken des Kupplungselements 24 in die ausgekuppelte Stellung führt.The floor 34 is in the installed state of the belt tensioner 10 , so if so the coupling element 24 in the engaged position, toward the outer wall 38 the leadership 22 inclined. The slope of the ground 34 and its distance to the outer wall 38 are sized so that a movement of the coupling element 24 relative to the clamping element 30 in the direction of arrow B (see 3 ), which is a movement of the clamping element 30 away from the stop 36 corresponds to a pivoting of the coupling element 24 leads to the disengaged position.

Der Gurtstraffer 10 weist ferner eine nicht gezeigte Antriebseinheit mit einem pyrotechnischen Antrieb auf. Der pyrotechnische Antrieb steht über ein Rohr 40, das die Führung 22 jenseits des Kupplungselements 24 verlängert, mit der Führung 22 in Strömungsverbindung. Wie alle zuvor genannten Bauteile ist die Antriebseinheit Teil einer Antriebsvorrichtung, die während eines Straffvorgangs einen Kraftfluß zwischen der Antriebseinheit und der Gurtaufrollerachse bereitstellt.The belt tensioner 10 also has a drive unit, not shown, with a pyrotechnic drive. The pyrotechnic drive is above a pipe 40 that the leadership 22 beyond the coupling element 24 extended, with the leadership 22 in fluid communication. Like all of the aforementioned components, the drive unit is part of a drive device that provides power flow between the drive unit and the belt retractor axis during a tightening operation.

Die aus dem Antriebselement 16, der Führung 22, dem Kupplungselement 24 und dem Klemmelement 30 gebildete Freilaufeinrichtung erlaubt eine Drehung des Antriebselements 16 in Richtung des Pfeils A, blockiert jedoch eine Drehung in entgegengesetzter Richtung (Pfeil B) durch ein Verklemmen des Klemmelements 30. Um den Kraftfluß zur Gurtaufrollerachse zu unterbrechen, wird die Blockierung des Antriebselements 16 jedoch durch die besondere Gestaltung und Lagerung des Kupplungselements 24 selbsttätig aufgehoben, wie nachfolgend noch genauer erläutert wird.The from the drive element 16 , the leadership 22 , the coupling element 24 and the clamping element 30 formed freewheel device allows rotation of the drive element 16 in the direction of the arrow A, but blocks a rotation in the opposite direction (arrow B) by jamming the clamping element 30 , In order to interrupt the power flow to the belt retractor, the blocking of the drive element 16 however, by the special design and storage of the coupling element 24 automatically canceled, as will be explained in more detail below.

Im Folgenden wird die Funktionsweise des Gurtstraffers 10 beschrieben. In einem Rückhaltefall wird der pyrotechnische Antrieb aktiviert. Er erzeugt ein Druckgas, das durch das Rohr 40 in die Führung 22 strömt und eine Antriebskraft auf das Kupplungselement 24 ausübt. Dadurch wird das Kupplungselement 24 mit dem Klemmelement 30 in der Führung 22 in Bewegung versetzt, und zwar auf einer Kreisbahn K in Richtung des Pfeils A (Antriebsrichtung), wie in 2 gezeigt. Das Klemmelement 30 wird vom Anschlag 36 des Kupplungselements 24 mitgenommen und rollt auf der äußeren Wand 38 der Führung 22 ab.The following is the operation of the belt tensioner 10 described. In a case of restraint, the pyrotechnic drive is activated. He generates a pressurized gas through the pipe 40 in the lead 22 flows and a driving force on the coupling element 24 exercises. This will cause the coupling element 24 with the clamping element 30 in the lead 22 set in motion, on a circular path K in the direction of arrow A (drive direction), as in 2 shown. The clamping element 30 will from the stop 36 of the coupling element 24 taken along and rolls on the outer wall 38 the leadership 22 from.

Das Druckgas übt eine Kraft auf die schräge Fläche 24a des Kupplungselements 24 aus, die das Kupplungselement 24 in der eingekuppelten Stellung hält. Dadurch ist gewährleistet, daß das Kupplungselement 24 bei seiner Bewegung das Antriebselement 16 mitnimmt. Bei der so erzeugten Drehbewegung des Antriebselements 16 um die Mittelachse M gelangt die Verzahnung 18 des Antriebselements 16 mit der Verzahnung 14 des Ritzels 12 in Eingriff und dreht dieses um dessen Drehachse D, wie in 2 zu gezeigt ist. Die Drehung des Ritzels 12 überträgt sich auf die Gurtaufrollerachse, so daß Gurtband eingezogen wird.The compressed gas exerts a force on the inclined surface 24a of the coupling element 24 out, which is the coupling element 24 holds in the engaged position. This ensures that the coupling element 24 in its movement, the drive element 16 entraining. In the thus generated rotational movement of the drive element 16 around the central axis M enters the teeth 18 of the drive element 16 with the teeth 14 of the pinion 12 engages and rotates about its axis of rotation D, as in 2 is shown too. The rotation of the pinion 12 transmits to the belt retractor shaft, so that webbing is retracted.

Bedingt durch die Änderung der auf das Gurtband einwirkenden Kraft im Zuge der Insassenvorverlagerung und der nachlassenden Kraft im Verlauf der Gurtstraffung erfolgt nach einer gewissen Zeit eine Umkehr des auf die Gurtaufrollerachse wirkenden Drehmoments. Dies führt zu einer geringfügigen Drehung der Gurtaufrollerachse und des daran gekoppelten Antriebselements 16 in Richtung des Pfeils B, also entgegengesetzt zur Antriebsrichtung, wie in 3 gezeigt ist. Dadurch wird ein gurtbandsensitives Sperrsystem (nicht gezeigt) aktiviert und z. B. eine Sperrklinke eingesteuert.Due to the change in the force acting on the webbing in the course of occupant forward displacement and the decreasing force in the course of the belt tightening takes place after a certain time, a reversal of the force acting on the belt retractor torque. This results in a slight rotation of the belt retractor shaft and the drive element coupled thereto 16 in the direction of arrow B, that is opposite to the drive direction, as in 3 is shown. As a result, a belt-sensitive locking system (not shown) is activated and z. B. a pawl is controlled.

Bei der Rückwärtsdrehung des Antriebselements 16 wird das eingekuppelte Kupplungselement 24 mitgenommen, wogegen sich das Klemmelement 30 an der äußeren Wand 38 der Führung 22 abstützt. Während sich das Kupplungselement 24 relativ zum Klemmelement 30 bewegt, übt dieses einen Druck auf den Boden 34 des Kupplungselements 24 aus, und das Kupplungselement 24 kippt um seine Drehachse E in die ausgekuppelte Stellung, wie in 4 gezeigt. Damit ist das Antriebselement 16 freigegeben und vom auf den Fahrzeuginsassen wirkenden Kraftfluß entkoppelt. Dies geschieht aufgrund der besonderen Gestaltung und Lagerung des Kupplungselements 24 bereits vor der Aktivierung des gurtbandsensitiven Sperrsystems, das die Gurtaufrollerachse gegen einen Gurtbandabzug sperrt.During the reverse rotation of the drive element 16 becomes the engaged coupling element 24 taken along, whereas the clamping element 30 on the outer wall 38 the leadership 22 supported. While the coupling element 24 relative to the clamping element 30 moved, this exerts a pressure on the ground 34 of the coupling element 24 out, and the coupling element 24 tilts about its axis of rotation E in the disengaged position, as in 4 shown. This is the driving element 16 released and decoupled from acting on the vehicle occupant power flow. This happens due to the special design and storage of the coupling element 24 even before the activation of the belt-sensitive locking system, which locks the belt retractor shaft against a webbing withdrawal.

Das erfindungsgemäße Kupplungsprinzip ist nicht auf Gurtstraffer mit kreisförmigem Antriebselement und gekrümmter Führung beschränkt, sondern z. B. auch bei Linearstraffern mit einer geraden Zahnstange als Antriebselement anwendbar.The coupling principle according to the invention is not on belt tensioners with circular drive element and curved guide limited, but z. B. also with linear tensioners with a straight rack applicable as a drive element.

Claims (14)

Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurtsystem, mit einer Antriebsvorrichtung, die während eines Straffvorgangs einen Kraftfluß zwischen einer Antriebseinheit und einer Gurtaufrollerachse in einer Antriebsrichtung bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung eine Freilaufeinrichtung aufweist, die bei Beendigung des Straffvorgangs den Kraftfluß unterbricht.A belt tensioner for a safety belt system, comprising a drive device, which during a tightening process provides a power flow between a drive unit and a belt retractor axis in a drive direction, characterized in that the drive device comprises a freewheel device, which interrupts the power flow at the end of the tightening process. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufeinrichtung ein Antriebselement (16) und ein Kupplungselement (24) aufweist, das aus einer eingekuppelten Stellung, in der es kraftschlüssig an das Antriebselement (16) gekoppelt ist, in eine ausgekuppelte Stellung gebracht werden kann, in der es das Antriebselement (16) freigibt.Belt tensioner according to claim 1, characterized in that the freewheel device is a drive element ( 16 ) and a coupling element ( 24 ), which from a coupled position in which it frictionally to the drive element ( 16 ) can be brought into a disengaged position in which it is the drive element ( 16 ) releases. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (24) von einem mitgeführten Element (30) trennbar ist, oder eine Relativbewegung zwischen den beiden Elementen (24, 30) veranlaßt werden kann, wodurch das Kupplungselement (24) in die ausgekuppelte Stellung gebracht wird.Belt tensioner according to claim 2, characterized in that the coupling element ( 24 ) of an entrained element ( 30 ) is separable, or a relative movement between the two elements ( 24 . 30 ), whereby the coupling element ( 24 ) is brought into the disengaged position. Gurtstraffer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung bzw. die Relativbewegung selbsttätig erfolgt.Belt tensioner according to claim 3, characterized that the Separation or the relative movement takes place automatically. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (16) drehbar gelagert ist, und daß das Kupplungselement (24) bewegbar in einer Führung (22) gelagert ist, die eine Kreisbahn (K) für das Kupplungselement (24) vorgibt.Belt tensioner according to one of claims 2 to 4, characterized in that the drive element ( 16 ) is rotatably mounted, and that the coupling element ( 24 ) movable in a guide ( 22 ) is mounted, which has a circular path (K) for the coupling element ( 24 ) pretends. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (24) eine Verzahnung (26) aufweist, die in der eingekuppelten Stellung in eine Gegenverzahnung (28) des Antriebselements (16) eingreift.Belt tensioner according to one of claims 2 to 5, characterized in that the coupling element ( 24 ) a gearing ( 26 ), which in the engaged position in a counter-toothing ( 28 ) of the drive element ( 16 ) intervenes. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (24) um eine Drehachse (E) kippbar ist.Belt tensioner according to one of claims 2 to 6, characterized in that the coupling element ( 24 ) is tiltable about a rotation axis (E). Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (24) eine Fläche (24a) aufweist, die so orientiert ist, daß eine Krafteinwirkung auf diese Fläche (24a) das Kupplungselement (24) in die eingekuppelte Stellung beaufschlagt.Belt tensioner according to one of claims 2 to 7, characterized in that the coupling element ( 24 ) an area ( 24a ), which is oriented so that a force on this surface ( 24a ) the coupling element ( 24 ) is acted upon in the engaged position. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (24) mit einem Klemmelement (30) zusammenwirkt, das in Antriebsrichtung vom Kupplungselement (24) mitgenommen wird, sich in der der Antriebsrichtung entgegengesetzten Richtung jedoch an der Führung (22) abstützt.Belt tensioner according to one of claims 5 to 8, characterized in that the coupling element ( 24 ) with a clamping element ( 30 ) cooperates in the drive direction of the coupling element ( 24 ) is taken along, but in the direction opposite to the drive direction on the guide ( 22 ) is supported. Gurtstraffer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (24) durch eine Bewegung relativ zum Klemmelement (30) in die ausgekuppelte Stellung gebracht wird.Belt tensioner according to claim 9, characterized in that the coupling element ( 24 ) by a movement relative to the clamping element ( 30 ) is brought into the disengaged position. Gurtstraffer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (30) in einer wenigstens einseitig offenen Aufnahme des Kupplungselements (24) aufgenommen ist.Belt tensioner according to claim 9 or 10, characterized in that the clamping element ( 30 ) in an at least one side open receptacle of the coupling element ( 24 ) is recorded. Gurtstraffer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme einen Boden (34) aufweist, der in der eingekuppelten Stellung des Kupplungselements (24) in Richtung einer Wand (38) der Führung (22) geneigt ist wobei die Neigung des Bodens (34) und dessen Abstand zur Wand (38) so bemessen sind, daß eine Bewegung des Kupplungselements (24) relativ zum Klemmelement (30) in einer zur Antriebsrichtung entgegengesetzten Richtung zu einem Verschwenken des Kupplungselements (24) in die ausgekuppelte Stellung führt.Belt tensioner according to claim 11, characterized in that the receptacle is a floor ( 34 ), which in the engaged position of the coupling element ( 24 ) in the direction of a wall ( 38 ) the leadership ( 22 ) is inclined whereby the inclination of the soil ( 34 ) and its distance to the wall ( 38 ) are dimensioned so that a movement of the coupling element ( 24 ) relative to the clamping element ( 30 ) in a direction opposite to the drive direction direction to a pivoting of the coupling element ( 24 ) leads to the disengaged position. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (16) eine Verzahnung (18) aufweist, die bei Aktivierung der Antriebseinheit in eine Verzahnung (14) eines Ritzels (12) eingreift, das an die Gurtaufrollerachse gekoppelt ist.Belt tensioner according to one of claims 2 to 12, characterized in that the drive element ( 16 ) a gearing ( 18 ), which upon activation of the drive unit in a toothing ( 14 ) of a pinion ( 12 ), which is coupled to the belt retractor shaft. Gurtstraffer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (16) einen Abschnitt (20) ohne Verzahnung aufweist, der vor Aktivierung der Antriebseinheit im Bereich des Ritzels (12) angeordnet ist.Belt tensioner according to claim 13, characterized in that the drive element ( 16 ) a section ( 20 ) without teeth, which before activation of the drive unit in the region of the pinion ( 12 ) is arranged.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4032829A1 (en) * 1989-10-24 1991-05-16 Autoliv Kolb Gmbh & Co Vehicle safety belt tightener - has spring on toothed lock first engaging teeth on vehicle mounted guide, then forcing two sets of teeth to interlock
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