DE102009004575B4 - Belt tensioner with damping of the tension - Google Patents
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Abstract
Gurtstraffer bestehend aus einem Gurtaufroller und einem an die Gurtwelle des Gurtaufrollers ankuppelbaren Strafferantrieb, wobei der Gurtaufroller eine im Anschluss an den Straffvorgang bei Belastung der Gurtwelle (10) in Gurtauszugsrichtung wirksame Kraftbegrenzungseinrichtung (11) aufweist, die an ihrem einen Ende mit der Gurtwelle (10) verbunden ist und deren anderes Ende mit einem nach Abschluss des Straffvorganges gegen eine Rückdrehung in Gurtauszugsrichtung festlegbaren Profilkopf (14) verbunden ist, wobei der Strafferantrieb an dem Profilkopf (14) ankuppelbar ist und in fest mit der Gurtwelle (10) verbundenes und mit dem Profilkopf (14) zusammenwirkendes Dämpfungselement (16) in den Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Strafferantrieb und der Gurtwelle (10) eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Drehung der Gurtwelle (10) in Gurtauszugsrichtung relativ zu dem festgelegten Profilkopf (14) ermöglichende Dämpfungselement als ein wenigstens teilweise mit einem viskosen Material gefüllter Dämpferring (16) ausgebildet ist, in welchen wenigstens ein an dem Profilkopf (14) angeordneter Kolben (18) eingreift, wobei das viskose Material eine den Verlauf der einwirkenden Kraft im Verhältnis zur Beschleunigung eines auf das viskose Material einwirkenden Elements beinhaltende Kennlinie aufweist, gemäß der ein steiler Kraftanstieg erst bei Erreichen einer höheren Beschleunigung eintritt, so dass bei Einwirkung des Strafferantriebes mit hoher Beschleunigung der Dämpferring (16) sperrt und die vom Profilkopf (14) ausgehende Kraft ungedämpft auf die Gurtwelle (10) überträgt und bei Drehung der Gurtwelle (10) in Gurtauszugsrichtung mit geringer Beschleunigung der Dämpferring (16) seine Dämpfungsfunktion ausübt.Belt tensioner consisting of a belt retractor and a tensioner drive which can be coupled to the belt shaft of the belt retractor, wherein the belt retractor has a force limiting device (11) which acts in the belt extension direction following the tightening operation under load of the belt shaft (10), which at one end is connected to the belt shaft (10 Is connected) and whose other end is connected to a after completion of the tightening process against a reverse rotation in Gurtauszugsrichtung fixable profile head (14), wherein the tensioner drive on the profile head (14) can be coupled and firmly connected to the belt shaft (10) and with the Profile head (14) cooperating damping element (16) in the torque transmission path between the tensioner and the belt shaft (10) is switched on, characterized in that a rotation of the belt shaft (10) in Gurtauszugsrichtung relative to the fixed profile head (14) enabling damping element as a at least partially with e a viscous material filled damper ring (16) is formed, in which at least one of the profile head (14) arranged piston (18) engages, wherein the viscous material a the course of the applied force in relation to the acceleration of an acting on the viscous material element containing Characteristic, according to which a steep increase in force occurs only when reaching a higher acceleration, so that upon exposure of the tensioner drive with high acceleration of the damper ring (16) locks and transmits the outgoing from the profile head (14) force undamped on the belt shaft (10) and at Rotation of the belt shaft (10) in Gurtauszugsrichtung with low acceleration of the damper ring (16) exerts its damping function.
Description
Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer bestehend aus einem Gurtaufroller und einem an die Gurtwelle des Gurtaufrollers ankuppelbaren Strafferantrieb, wobei der Gurtaufroller eine im Anschluss an den Straffvorgang bei Belastung der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung wirksame Kraftbegrenzungseinrichtung aufweist, die mit an ihrem einen Ende mit der Gurtwelle verbunden ist und deren anderes Ende mit einem nach Abschluss des Straffvorganges gegen eine Rückdrehung in Gurtauszugsrichtung festlegbaren Profilkopf verbunden ist, wobei der Strafferantrieb an dem Profilkopf ankuppelbar und ein fest mit der Gurtwelle verbundenes und mit dem Profilkopf zusammenwirkendes Dämpfungselement in den Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Strafferantrieb und der Gurtwelle eingeschaltet ist.The invention relates to a belt tensioner consisting of a belt retractor and a can be coupled to the belt shaft of the retractor tensioner, the belt retractor having a force acting after the tightening of the belt shaft in Gurtauszugsrichtung force limiting device, which is connected at its one end to the belt shaft and the other end is connected with a definable after completion of the tightening process against a reverse rotation in Gurtauszugsrichtung profile head, the tensioner can be coupled to the profile head and a firmly connected to the belt shaft and cooperating with the profile head damping element in the torque transmission between the tensioner and the belt shaft is turned on ,
Ein Gurtstraffer mit den vorgenannten Merkmalen ist in der
Mit dem bekannten Gurtstraffer ist der Nachteil verbunden, dass die Auslegung des Deformationselements im Hinblick auf dessen Verhalten bei der Dämpfung des von dem Strafferantrieb eingeleiteten Drehmoments einerseits und bei der Kraftbegrenzung während der Drehung der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung andererseits schwierig zu bewerkstelligen ist, soweit das Dämpfungselement einerseits eine genügende Steifigkeit aufweisen muss, um dem ausgeübten Straffimpuls zu widerstehen, andererseits das Dämpfungselement aber keine wesentliche Überhöhung der Kraft während der Kraftbegrenzungsphase auslösen soll.With the known belt tensioner has the disadvantage that the design of the deformation element with respect to its behavior in the damping of the torque introduced by the tensioner on the one hand and the force limit during rotation of the belt shaft in Gurtauszugsrichtung on the other hand difficult to accomplish, as far as the damping element on the one hand must have a sufficient rigidity to withstand the applied puncture impulse, on the other hand, the damping element but no significant increase in the force during the force limiting phase to trigger.
Als alternative Möglichkeit ist in der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gurtstraffer mit den eingangs genannten, gattungsgemäßen Merkmalen so auszulegen, dass das eingesetzte Übertragungselement dem einzustellenden Verhalten des Gurtstraffers in den beiden Betriebszuständen während der Einwirkung des Strafferantriebes einerseits und während der Kraftbegrenzungsphase bei Belastung des Gurtaufrollers andererseits besser gerecht wird.The invention is therefore based on the object, a belt tensioner with the aforementioned generic features designed so that the transmission element used to meet the adjusted behavior of the belt tensioner in the two operating conditions during the action of the tensioner on the one hand and during the force limiting phase under load of the belt retractor on the other hand better becomes.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Patentanspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution to this problem arises including advantageous embodiments and developments of the invention of the patent claim 1; advantageous embodiments and modifications of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass das Dämpfungselement als ein wenigstens teilweise mit einem viskosen Material gefüllter Dämpferring ausgebildet ist, in welchen wenigstens ein an dem Profilkopf angeordneter Kolben eingreift, wobei das Viskosematerial eine den Verlauf der einwirkenden Kraft im Verhältnis zur Beschleunigung eines auf das Viskosematerial einwirkenden Elements beinhaltende Kennlinie aufweist, gemäß der ein steiler Kraftanstieg erst bei Erreichen einer höheren Beschleunigung eintritt, so dass bei Einwirkung des Strafferantriebes mit hoher Beschleunigung das Dämpfungselement sperrt und die vom Profilkopf ausgehende Kraft ungedämpft auf die Gurtwelle überträgt und bei Drehung der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung mit geringer Beschleunigung das Dämpfungselement seine Dämpfungsfunktion ausübt.The invention provides in its basic idea that the damping element is designed as a filled at least partially with a viscous material damper ring, in which engages at least one arranged on the profile head piston, the viscous material a the course of the applied force in proportion to the acceleration of a Having the viscose material acting element-containing characteristic, according to which a steep force increase occurs only when reaching a higher acceleration, so that upon application of the tensioner drive with high acceleration locks the damping element and transmits the outgoing from the profile head force undamped on the belt shaft and upon rotation of the belt shaft in Belt extension direction with low acceleration, the damping element exerts its damping function.
Die Erfindung geht dabei von dem Lösungsprinzip aus, dass in den beiden angesprochenen Betriebszuständen des Gurtstraffers jeweils unterschiedliche Beschleunigungen auf das Übertragungselement einwirken. Während nach Auslösung des Strafferantriebes der Profilkopf sich mit hoher Anfangsbeschleunigung in Gurtaufwickelrichtung zu drehen beginnt, um die Gurtwelle in Gurtaufwickelrichtung mitzunehmen, findet während der Kraftbegrenzungsphase bei Belastung der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung eine langsame Drehung der Gurtwelle gegenüber dem festgelegten Profilkopf bei gleichzeitiger Wirksamkeit der eingesetzten Kraftbegrenzungseinrichtung statt. Insofern macht sich die Erfindung den entsprechend auftretenden Impulsunterschied zwischen den beiden Betriebszuständen zunutze und sieht hierzu das Dämpferprinzip vor, wobei das eingesetzte Dämpfungselement so eingerichtet ist, dass das Dämpfungselement bei hoher Beschleunigung sperrt und somit keine Dämpfung stattfindet, während das Dämpfungselement bei geringer Beschleunigung seine Dämpfungsfunktion ausübt. Somit erfolgt während des Straffens die Drehmomentenübertragung nicht mehr über den Torsionsstab wie bei der gattungsbildenden
Hierbei kann in einer ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass der Dämpferring einen mit dem viskosen Material gefüllten Ringraum aufweist, in den ein am Profilkopf angeordneter Kolben eingreift; hierzu ist es aus der
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Dämpferring einen sich über einen Teilabschnitt seines Umfangs erstreckenden und mit dem viskosen Material gefüllten Verdrängungsraum aufweist und an dem Profilkopf zwei Kolben derart angeordnet sind, dass die Kolben in der Ausgangsstellung den Verdrängungsraum des Dämpferringes beidseitig begrenzen, so dass in den beiden Beanspruchungsrichtungen während des Straffvorganges und während der Kraftbegrenzungsphase nach Drehrichtungsumkehr jeweils ein Kolben des Profilkopfes auf das im Verdrängungsraum befindliche Viskosematerial einwirkt.Alternatively it can be provided that the damper ring has a over a portion of its circumference extending and filled with the viscous material displacement chamber and two pistons are arranged on the profile head such that the piston in the initial position limit the displacement space of the damper ring on both sides, so that in the two directions of stress during the tightening process and during the force limiting phase after reversal of rotation in each case a piston of the profile head acts on the viscous material located in the displacement chamber.
Aus der
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dämpferring an der Gurtwelle formschlüssig festgelegt ist.According to one embodiment of the invention, it is provided that the damper ring is fixed positively to the belt shaft.
In an sich aus der gattungsbildenden
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is reproduced, which is described below. Show it:
Soweit in
Im Inneren der in
Zwischen dem Profilkopf
Wie sich im einzelnen aus einer Zusammenschau der
Wie sich aus
Dies führt dazu, dass bei Auslösung des Strafferantriebes und der damit verbundenen schnellen Drehung des Profilkopfes
Kommt es nach Abschluss des Straffvorganges zu einer Drehrichtungsumkehr, weil aufgrund einer an dem auf die Gurtwelle
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2009
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