DE102009011091A1

DE102009011091A1 - Seat belt retractor for motor vehicle, has sensing unit for sensing seat belt retractor extension length, and belt shaft, which is pivoted in belt roller frame

Info

Publication number: DE102009011091A1
Application number: DE200910011091
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Singer; Frank Matzen; Erik Ziel
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2029-03-04
Also published as: DE102009011091B4

Abstract

The seat belt retractor (1) has a sensing unit (5) for sensing the seat belt retractor extension length, and a belt shaft (3), which is pivoted in a belt roller frame (4). The sensing unit has a cam disk moved by the rotation of the seat belt shaft. A cam is provided, which is attached to the cam disk in spring-loaded manner. The cam carries out a movement forced by the movement of the cam disk and the position of the cam is sensed by a sensor unit.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer Einrichtung zur Sensierung der Gurtbandauszugslänge mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The The invention relates to a belt retractor with a device for Sensing the belt extension length with the characteristics of Preamble of claim 1.

Gurtaufroller werden z. B. in Sicherheitsgurtsystemen von Kraftfahrzeugen verwendet, welche den Insassen im Unfall zurückhalten und verhindern, dass der Insasse im Unfall auf harte Oberflächen, wie z. B. die Windschutzscheibe, trifft und sich dadurch schwerwiegende Verletzungen zuzieht. Ferner sind solche Gurtaufroller in modernen Kraftfahrzeugen mit irreversiblen oder reversiblen Gurtstraffern versehen, welche im Unfall oder in einer Vorunfallphase in dem Sicherheitsgurtsystem vorhandene Gurtlose herausziehen und dadurch die Koppelung des Insassen an das Kraftfahrzeug weiter verbessern. Insbesondere bei reversiblen Gurtstraffern, welche z. B. einen Elektromotor aufweisen, der die Gurtwelle in Aufrollrichtung antreibt, kann die erzeugte Gurtkraft gesteuert werden, so dass in Abhängigkeit von dem Insassentyp, von der Sitzstellung oder der Gurtbandauszugslänge eine unterschiedliche Gurtkraft erzeugt werden kann. Hierbei ist die Gurtbandauszugslänge von besonderer Bedeutung, da die ermittelte Gurtbandauszugslänge auch dazu verwendet werden kann, um bestimmte Zustände des Sicherheitsgurtsystems zu erkennen, wie z. B. „der Insasse hat gerade den Gurt angelegt” oder „der Insasse hat gerade den Gurt abgelegt”. In den genannten Fällen kann es sinnvoll sein, die Gurtkraft kurzzeitig zu erhöhen, um den Gurt in eine Parkposi tion aufzurollen oder beim Anschnallen erzeugte Gurtlose wieder herauszuziehen. Ferner sind Gurtaufroller bekannt, welche eine pyrotechnische Vorstraffeinrichtung aufweisen, die nur bei angelegtem Gurt im Unfall ausgelöst werden soll. Auch in diesem Fall ist es wichtig den Anschnallzustand zu ermitteln.retractor be z. B. used in safety belt systems of motor vehicles, which restrain the occupants in the accident and prevent the occupant in the accident on hard surfaces, such. B. the windshield hits, causing serious injury tightens. Furthermore, such belt retractors are in modern motor vehicles provided with irreversible or reversible belt tensioners, which in an accident or in an accident phase in the safety belt system Pull out existing slack and thereby the coupling of the occupant to the motor vehicle on. Especially with reversible Belt tensioners, which z. B. have an electric motor, the Belt shaft in the winding direction drives, can the belt force generated be controlled so that, depending on the occupant type, from the sitting position or the belt extension length one different belt force can be generated. Here is the Gurtbandauszugslänge of particular importance, since the determined Webbing extension length can also be used to specific States of the seat belt system to recognize such. B. "the occupant has just put on the belt" or "the Inmate has just dropped the belt ". In the mentioned Cases, it may be useful, the belt force for a short time to increase to roll up the belt in a Parkposi tion or pull out the belt slack when strapping on. Further Belt retractor are known which a pyrotechnic Vorstraffeinrichtung have, which triggered only when wearing a belt in the accident shall be. Also in this case it is important to fasten the seatbelt to investigate.

Ein weiteres Problem bei Gurtaufrollern ist, dass die Gurtaufroller bei schnellem Gurtbandeinlauf ungewollt blockieren können. Zur Überwindung dieses Problems sind verschiedene Systeme bekannt, welche das Sensorsystem in Abhängigkeit von dem Unterschreiten einer vorbestimmten Gurtbandauszugslänge beim Gurtbandeinlauf abschalten. Auch bei Gurtaufrollern mit einer ELR/ALR Funktion erfolgt die Umschaltung aus dem ELR in den ALR Betrieb in Abhängigkeit von dem Überschreiten einer vorbestimmten Gurtbandauszugslänge. Ferner sind moderne Gurtaufroller mit einer zwischen zwei oder mehreren Kraftbegrenzungsniveaus bekannt, bei denen das Kraftbegrenzungsniveau in Abhängigkeit von der ausgezogenen Gurtbandauszugslänge umschaltbar ist.One Another problem with belt retractors is that the belt retractors can block unintentionally with rapid Gurtbandeinlauf. To overcome this problem are different systems known, which the sensor system in response to falling below a predetermined Gurtbandauszugslänge Gurtgurteinlauf switch off. Also on belt retractors with an ELR / ALR function is the Changeover from ELR to ALR operation depending on from exceeding a predetermined webbing extension length. Furthermore, modern belt retractors with one between two or more Force limiting levels are known in which the force limit level depending on the extended belt extension length is switchable.

Es kann daher aus verschiedenen Gründen sinnvoll sein, die Gurtbandauszugslänge zu sensieren, wobei die Genauigkeit der Sensierung dabei von besonderer Bedeutung ist, da es sich bei dem Gurtaufroller um ein sicherheitsrelevantes Bauteil handelt und eine Fehlsteuerung zu erheblichen Schäden führen kann.It can therefore be useful for various reasons, the Belt extension length to be sensed, with the accuracy Sensing is of particular importance, since it is the belt retractor is a safety-relevant component and a faulty control can lead to considerable damage can.

Aus der DE 41 32 876 C2 ist z. B. ein Gurtaufroller bekannt, der eine mechanische Einrichtung aufweist, welche eine vorbestimmte Gurtbandauszugslänge sensiert und bei Überschreiten der Gurtbandauszugslänge den Gurtaufroller aus einem ELR-Betrieb in einen ALR-Betrieb umschaltet. Die Einrichtung umfasst ein mechanisches Zählgetriebe, das den Gurtaufroller bei Überschreiten des vorgegebenen Schaltpunktes über eine Schalt wippe mechanisch umschaltet. Da es sich bei dieser Lösung um eine mechanische Einrichtung mit verschiedenen ineinandergreifenden Teilen handelt, ist eine Verbesserung der Genauigkeit der Sensierung nur mit einer aufwendigen sehr hohen Fertigungsgenauigkeit zu erreichen. Ferner muss bei dieser Lösung für jede zu sensierende Gurtbandauszugslänge ein Schaltnocken vorgesehen werden, so dass nicht beliebig viele Gurtbandauszugslängen sensiert werden können, und jede zu sensierende Gurtbandauszugslänge einen konstruktiven Aufwand darstellt.From the DE 41 32 876 C2 is z. B. a belt retractor, which has a mechanical device which senses a predetermined Gurtbandauszugslänge and switches when exceeding the Gurtbandauszugslänge the belt retractor from an ELR operation in an ALR operation. The device comprises a mechanical counting gear that mechanically switches the belt retractor when the predetermined switching point is exceeded via a switching rocker. Since this solution is a mechanical device with different interlocking parts, an improvement in the accuracy of the sensing can be achieved only with a complex very high manufacturing accuracy. Furthermore, in this solution, a switching cam must be provided for each Gurtbandauszugslänge to be sensed, so that not as many Gurtbandauszugslängen can be sensed, and each Gurtbandauszugslänge to be sensed is a design effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtaufroller mit einer Einrichtung zur Sensierung der Gurtbandauszugslänge zu schaffen, bei dem die Gurtbandauszugslänge mit einer hohen Genauigkeit während des Gurtbandauszuges sensierbar sein soll, und darüber hinaus beliebig viele vorbestimmte Gurtbandauszugslängen ohne Erhöhung des konstruktiven Aufwandes sensierbar sein sollen.task The invention is a belt retractor with a device to create the Gurtbandauszugslänge to sense, at the webbing extension length with a high accuracy during the Gurtbandauszuges should be sensible, and about In addition, any number of predetermined Gurtbandauszugslängen be sensible without increasing the design effort should.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Gurtaufroller mit einer Einrichtung zur Sensierung der Gurtbandauszugslänge mit den Merkmalen des Anspruchs 1, während bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen, der Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu entnehmen sind.The Solution of the problem is carried out according to the invention by a belt retractor with a device for sensing the Gurtbandauszugslänge with the features of claim 1, while preferred developments the invention of the subclaims, the description and can be seen in the accompanying figures.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass die Einrichtung eine durch die Drehung der Gurtwelle bewegte Kurvenscheibe umfasst, an der ein dem Gehäuse des Gurtaufrollers zugeordneter beweglich geführter Nocken federbelastet anliegt, und der Nocken eine durch die Bewegung der Kurvenscheibe erzwungene Bewegung ausführt, und die Stellung des Nockens durch eine Sensoreinrichtung sensierbar ist. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zunächst die Drehbewegung der Gurtwelle über die Kurvenscheibe in eine Bewegung des Nockens überführt wird, und dann erst die Bewegung des Nockens sensiert wird. Die Bewegung des Nockens kann durch die Anlage an der Kurvenscheibe durch eine rein lineare Bewegung gebildet sein oder auch durch eine andere Bewegungsform, welche in Anpassung an die Art der Sensoreinrichtung dann leichter und genauer zu sensieren ist. Ferner bietet die vorgeschlagene Lösung den Vorteil, dass der Nocken bei entsprechender Formgebung der Kurvenscheibe eine kontinuierliche erzwungene Bewegung ausführt, so dass durch die Sensierung der Stellung des Nockens mit einer Sensoreinrichtung auch verschiedene Gurtbandauszugslängen sensiert werden können, ohne dass dadurch der konstruktive Aufwand erhöht wird.The solution according to the invention provides that the device comprises a cam plate which is moved by the rotation of the belt shaft, against which a movably guided cam assigned to the housing of the belt retractor bears in a spring-loaded manner, and the cam executes a movement forced by the movement of the cam disk, and the position of the cam Cam is sensed by a sensor device. The advantage of the invention is that initially the rotational movement of the belt shaft is transferred via the cam in a movement of the cam, and then only the movement of the cam is sensed. The movement of the cam can be formed by the contact with the cam by a purely linear movement or by another form of movement, which in Adaptation to the type of sensor device then easier and more accurate to sense. Furthermore, the proposed solution has the advantage that the cam executes a continuous forced movement with appropriate shaping of the cam so that different Gurtbandauszugslängen can be sensed by sensing the position of the cam with a sensor device, without thereby increasing the design effort.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kurvenscheibe einen Abschnitt aufweist, an dem der Nocken bei vollständig eingezogenem Gurt vor der Montage im Fahrzeug anliegt, und der Abschnitt eine derartige Kontur aufweist, dass der Nocken in der Anlage an der bewegten Kurvenscheibe bei einem Gurtbandauszug bis zu einer vorbestimmten Gurtbandauszugslänge nicht bewegt wird. Die Einrichtung zur Sensierung der Gurtbandauszugslänge wird dadurch bewusst erst mit der Montage, wenn die Gurtbandauszugslänge beim Einbau des Gurtaufrollers in das Fahrzeug eine vorbestimmte Gurtbandauszugslänge überschreitet, in einen Zustand versetzt, in dem ein weiterer Gurtbandauszug ein Signal erzeugt. Dadurch ist die Einrichtung in dem Zustand der Anlieferung beim Fahrzeughersteller in einem quasi deaktivierten Zustand.Further it is proposed that the cam has a section, on the cam before fully retracted belt the assembly rests in the vehicle, and the section such Contour that the cam is in contact with the moving cam in a Gurtbandauszug up to a predetermined Gurtbandauszugslänge is not moved. The device for sensing the webbing extension length becomes aware of this only with the assembly, if the Gurtbandauszugslänge when installing the belt retractor in the vehicle a predetermined Belt extension length exceeds, put into a state in which another belt web extract generates a signal. This is the device in the state of delivery to the vehicle manufacturer in a quasi-deactivated state.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kurvenscheibe einen Abschnitt aufweist, an dem der Nocken während der Ausführung der erzwungenen Bewegung anliegt, und der Abschnitt eine derartige Kontur aufweist, dass die Bewegung des Nockens mit zunehmender Gurtbandauszugslänge abnimmt. Da das Gurtband auf der Gurtwelle spiralförmig aufgewickelt ist, ist die Gurtbandauszugslänge pro Umdrehung der Gurtwelle nicht konstant, sondern nimmt mit zunehmender Gurtbandauszugslänge ab, und zwar ca. um 10 mm je Umdrehung der Gurtwelle. Durch die vorgeschlagene Formgebung der Kurvenscheibe kann dieser Einfluss kompensiert werden, so dass der Nocken schließlich im Idealfall eine zu der Gurtbandauszugsbewegung proportionale Bewegung ausführt, und durch die Sensierung der Bewegung des Nockens zumindest annähernd proportional auch die Gurtbandauszugslänge sensiert werden kann.Further it is proposed that the cam has a section, at which the cam during the execution of the forced Movement is applied, and the section has such a contour, that the movement of the cam with increasing Gurtbandauszugslänge decreases. Because the strap on the belt shaft spiral is the webbing extension length per revolution the belt shaft is not constant, but decreases with increasing Gurtbandauszugslänge from, about 10 mm per revolution of the belt shaft. By the Proposed shaping of the cam can this influence be compensated, so that the cam finally, ideally performs a movement proportional to the webbing extension movement, and by sensing the movement of the cam at least approximately proportionally, the Gurtbandauszugslänge can be sensed.

Ferner wird vorgeschlagen, dass ein von der Gurtwelle angetriebenes mechanisches Getriebe vorgesehen ist, und die Kurvenscheibe mit dem Getriebe gekoppelt ist. Durch das Getriebe kann die Drehbewegung der Gurtwelle soweit untersetzt werden, dass die Kurvenscheibe je Umdrehung der Gurtwelle nur um einen geringfügigen Betrag bewegt wird. Die Kurvenscheibe kann dadurch entsprechend klein ausgebildet werden, und es muss nur ein verhältnismäßig kleiner Freiraum in dem Gurtaufroller zur Ermöglichung der Bewegungsfreiheit der Kurvenscheibe vorgesehen werden.Further It is proposed that a belt driven by the mechanical shaft Gear is provided, and the cam with the gearbox is coupled. Through the transmission, the rotational movement of the belt shaft be reduced so far that the cam per revolution of the Belt shaft is only moved by a small amount. The cam can be made correspondingly small, and it just has to be a relatively small one Free space in the belt retractor to allow freedom of movement the cam can be provided.

Eine einfache Ausführungsform des Getriebes kann dadurch geschaffen werden, indem dieses durch eine exzentrisch an der Gurtwelle gelagerte Taumelscheibe mit einer in einer gehäusefesten Innenverzahnung des Gurtaufrollers kämmenden Außenverzahnung gebildet ist, und die durch die Bewegung der Gurtwelle zu einer Taumelbewegung angeregte Taumelscheibe über einen in einer Führungskontur an der Kurvenscheibe verschieblich geführten Mitnehmer mit der Kurvenscheibe gekoppelt ist. Die Verwendung einer Taumelscheibe bietet den Vorteil, dass eine sehr große Untersetzung mit nur zwei ineinander kämmenden Zahnrädern verwirklicht werden kann.A simple embodiment of the transmission can be created be by this by an eccentrically mounted on the belt shaft swash plate with one in a housing-fixed internal toothing of the belt retractor combing external toothing is formed, and the stimulated by the movement of the belt shaft to a wobbling motion Swash plate over one in a guide contour on the cam slidably guided driver coupled with the cam. The use of a swash plate offers the advantage of having a very large reduction ratio realized only two meshing gears can be.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der Nocken in Radialrichtung außen an der Kurvenscheibe anliegt und bei Bewegung der Kurvenscheibe eine lineare Verschiebebewegung in Radialrichtung ausführt. Die Ausrichtung des Nockens ist insofern von Vorteil, dass dadurch die durch die Bewegung der Gurtwelle bewegte Kurvenscheibe eine größtmögliche Bewegung des Nockens im Verhältnis zu der eigenen Bewegung erzwingt.Further It is suggested that the cam be radially outward on the cam and when moving the cam performs a linear displacement movement in the radial direction. The Alignment of the cam is advantageous in that thereby the by the movement of the belt shaft moving cam a maximum Movement of the cam in relation to the own movement forces.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der Nocken einen Magneten aufweist und die Sensoreinrichtung durch einen feststehenden Magnetfeldsensor gebildet ist. Die Bewegung des Nockens kann dadurch berührungslos sensiert werden, indem der Nocken mit dem durch den Magneten erzeugten Magnetfeld an dem Magnetfeldsensor vorbeigeführt wird.Further It is suggested that the cam has a magnet and the sensor device by a fixed magnetic field sensor is formed. The movement of the cam can thereby contactlessly be sensed by the cam with the generated by the magnet Magnetic field is passed to the magnetic field sensor.

Die Erfindung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Gurtaufroller eine reversible Vorstraffeinrichtung aufweist und das Signal der Sensoreinrichtung einer Ansteuereinheit für die Vorstraffeinrichtung zugeführt wird. Das für die Ansteuerung der Vorstraffeinrichtung erforderliche Signal wird damit direkt an dem Gurtaufroller selbst erzeugt, so dass eine gesonderte externe Ansteuerleitung entfällt.The Invention is particularly advantageous when the belt retractor a reversible pre-tensioning device and the signal of Sensor device of a drive unit for the Vorstraffeinrichtung is supplied. That for the activation of Vorstraffeinrichtung required signal is thus directly on the belt retractor itself generated, so that a separate external control line is eliminated.

Weiter wird vorgeschlagen, dass an der der Kurvenscheibe zugewandten Seite des Nockens eine Führungsnut vorgesehen ist, in die die Kurvenscheibe eingreift. Durch die Führungsnut wird verhindert, dass der Nocken während der Bewegung der Kurvenscheibe von dieser abrutschen kann.Further It is proposed that on the side facing the cam the cam is provided a guide groove into which the Cam engages. Through the guide groove is prevented that the cam during movement of the cam can slip off this.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:following The invention is based on a preferred embodiment explained in more detail. In the figures are in detail to recognize:

1: Gurtaufroller in Seitenansicht 1 : Belt retractor in side view

2: Gurtaufroller in Schnittrichtung B-B der 4 2 : Belt retractor in cutting direction BB der 4

3: Gurtaufroller in Schnittrichtung C-C der 2 3 : Belt retractor in cutting direction CC der 2

4: Gurtaufroller in Schnittrichtung A-A der 1 4 : Belt retractor in cutting direction AA the 1

5a–5c: Gurtaufroller in Schnittrichtung D-D der 2 bei verschiedenen Gurtbandauszugslängen 5a - 5c : Belt retractor in cutting direction DD der 2 at different webbing extension lengths

6: Kurvenscheibe mit Nocken 6 : Cam with cam

7a und 7b: Kurvenscheibe mit Nocken entlang der Schnittrichtung E-E aus 6 in verschiedenen Stellungen 7a and 7b : Cam with cams along the cutting direction EE off 6 in different positions

In 1 ist ein Gurtaufroller zu erkennen, welcher eine in einem Aufrollerrahmen 4 drehbar gelagerte Gurtwelle 3 und an einer Seite des Aufrollerrahmens 4 einen pyrotechnischen Gurtstraffer 2 aufweist. An der anderen Seite des Aufrollerrahmens 4 ist eine Federkassette 32 und ein Gehäuse 7 mit der Einrichtung 5 zur Sensierung der Gurtbandauszugslänge vorgesehen.In 1 is to recognize a belt retractor, which one in a retractor frame 4 rotatably mounted belt shaft 3 and on one side of the retractor frame 4 a pyrotechnic belt tensioner 2 having. On the other side of the retractor frame 4 is a spring cassette 32 and a housing 7 with the device 5 provided for sensing the Gurtbandauszugslänge.

In 2 ist der Gurtaufroller 1 in der Darstellung entlang der Schnittrichtung B-B zu erkennen. Die Gurtwelle 3 ist in zwei Öffnungen 31 und 28 des Aufrollerrahmens 4 drehbar gelagert und in Aufrollrichtung über eine in der Federkassette 32 angeordnete Feder 12 vorgespannt. Die Feder 12 ist über einen Wellenzapfen 14 mit der Gurtwelle 3 verbunden, auf dem zusätzlich eine Buchse 13 angeordnet ist, auf der eine Taumelscheibe 6 exzentrisch gelagert ist.In 2 is the belt retractor 1 to be seen in the illustration along the cutting direction BB. The belt shaft 3 is in two openings 31 and 28 of the retractor frame 4 rotatably mounted and in the winding direction via a spring in the cassette 32 arranged spring 12 biased. The feather 12 is over a shaft journal 14 with the belt shaft 3 connected, on the addition of a socket 13 is arranged on the a swash plate 6 is mounted eccentrically.

Die Gurtwelle 3 ist an der Seite der Federkassette 32 mit einem Ende eines Torsionsstabes 30 verbunden, der mit seinem anderen Ende mit einem gegenüber dem Aufrollerrahmen 4 verriegelbaren Profilkopf 29 verbunden ist. Die Seite des Gurtaufrollers 1, an der der Profilkopf 29 angeordnet ist, wird demnach auch Verriegelungsseite genannt. Im Unfall wird der Profilkopf 29 gegenüber dem Aufrollerrahmen 4 verriegelt, so dass sich die Gurtwelle 3 durch plastische Torsinn des Torsionsstabes 30 in Gurtbandauszugsrichtung drehen kann, wobei die plastische Verformung des Torsionsstabes 30 das dabei wirkende Kraftbegrenzungsniveau bestimmt. Die Einrichtung 5 zur Sensierung der Gurtbandauszugslänge ist dabei bewusst auf der Seite der Gurtwelle 3 angeordnet, an der die Federkassette 26 angeordnet ist, damit die Gurtbandauszugsbewegung der Gurtwelle 3 auch während der kraftbegrenzten Gurtbandauszugsbewegung möglichst einfach und unmittelbar sensiert werden kann. Da an der Verriegelungsseite durch die Blockiervorrichtung des Profilkopfes 29 und die Ansteuerung der Blockiervorrichtung bereits verhältnismäßig viele Bauteile angeordnet werden müssen, ist der zur Verfügung stehende Bauraum an der Verriegelungsseite bereits sehr begrenzt. Ferner ist der direkte Zugang zu der Gurtwelle 3 zur Sensierung deren Bewegung hier verhältnismäßig schwierig. Aus diesen Gründen ist die Anordnung der Einrichtung 5 aus konstruktiven Gründen an der Seite der Federkassette 26 wesentlich günstiger, und ermöglicht zudem eine Sensierung der Gurtbandauszugsbewegung während der Kraftbegrenzungsphase.The belt shaft 3 is at the side of the spring cassette 32 with one end of a torsion bar 30 connected to the other end with one opposite the retractor frame 4 lockable profile head 29 connected is. The side of the belt retractor 1 at the profile head 29 is arranged, is therefore also called locking side. In the accident, the profile head 29 opposite the retractor frame 4 locked so that the belt shaft 3 by plastic torsion of the torsion bar 30 in Gurtbandauszugsrichtung can rotate, the plastic deformation of the torsion bar 30 determines the force limit level acting thereby. The device 5 to sense the Gurtbandauszugslänge is consciously on the side of the belt shaft 3 arranged on the spring cassette 26 is arranged so that the Gurtbandauszugsbewegung the belt shaft 3 Even during the force-limited belt extension movement can be sensed as simple and immediate as possible. As on the locking side by the locking device of the profile head 29 and the control of the blocking device already relatively many components must be arranged, the available space on the locking side is already very limited. Furthermore, the direct access to the belt shaft 3 to sense their movement here relatively difficult. For these reasons, the arrangement of the device 5 for constructive reasons on the side of the spring cassette 26 much cheaper, and also allows a sensing of Gurtbandauszugsbewegung during Kraftbegrenzungsphase.

In der 3 ist der Gurtaufroller 1 entlang der Schnittrichtung C-C aus der 2 zu erkennen. Die Taumelscheibe 6 weist eine Außenverzahnung 9 auf, welche in einer an dem Gehäuse 7 angeordneten und dadurch an dem Aufrollerrahmen 4 festgelegten Innenverzahnung 8 kämmt. Das Gehäuse 7 und der Aufrollerrahmen 4 sind insgesamt feststehend und können als Bestandteil der allgemein als Gehäuse des Gurtaufrollers 1 bezeichneten feststehenden Grundstruktur des Gurtaufrollers 1 begriffen werden. Die Innenverzahnung 8 ist fest an dem Gehäuse 7 angeordnet, kann aber auch an einem beliebigen anderen feststehenden Teil des Gehäuses des Gurtaufrollers 1 angeordnet sein. Insofern bezieht sich der Begriff „gehäusefest” auf das Gehäuse des gesamten Gurtaufrollers 1. Die Außenverzahnung 9 der Taumelscheibe 6 weist 59 Zähne auf, während die Innenverzahnung 8 an dem Gehäuse 7 60 Zähne aufweist. Durch dieses Verzahnungsverhältnis wird die Taumelscheibe 6 bei einer Umdrehung der Gurtwelle 3 genau um einen Zahn gegenüber dem Gehäuse 7 relativ verdreht.In the 3 is the belt retractor 1 along the cutting direction CC from the 2 to recognize. The swash plate 6 has an external toothing 9 on, which in one on the housing 7 arranged and thereby on the retractor frame 4 specified internal toothing 8th combs. The housing 7 and the retractor frame 4 are altogether stationary and can as a part of the generally as a housing of the belt retractor 1 designated fixed basic structure of the belt retractor 1 be understood. The internal toothing 8th is fixed to the housing 7 but can also be attached to any other fixed part of the housing of the belt retractor 1 be arranged. In this respect, the term "fixed to the housing" refers to the housing of the entire belt retractor 1 , The external toothing 9 the swash plate 6 has 59 teeth, while the internal teeth 8th on the housing 7 60 teeth. By this Verzahnungsverhältnis is the swash plate 6 during one revolution of the belt shaft 3 exactly one tooth opposite the case 7 relatively twisted.

Ferner ist in 2 auf dem Wellenzapfen 14 eine zentrisch gelagerte Kurvenscheibe 11 zu erkennen, die in den 5a–5c entlang der Schnittrichtung D-D aus der 2 in verschiedenen Stellungen und in 6 vergrößert dargestellt ist. Die Kurvenscheibe 11 ist über einen an der Taumelscheibe 6 angeordneten Mitnehmer 27, welcher in eine Führungskontur 26 an der Kurvenscheibe 11 eingreift, mit der Taumelscheibe 6 verbunden. Der in Umfangsrichtung gerichtete Anteil der Relativbewegung der Taumelscheibe 6 gegenüber dem Gehäuse 7 wird dadurch auf die Kurvenscheibe 11 übertragen, so dass die Kurvenscheibe 11 bei einem Gurtbandauszug eine Drehbewegung ausführt. An der Kurvenscheibe 11 liegt ein in seiner Längsrichtung verschieblich an dem Gehäuse des Gurtaufrollers 1 angeordneter Nocken 15 an. Der Nocken 15 ist durch eine sich an einer fest an dem Gehäuse des Gurtaufrollers 1 angeordneten Grundplatte 20 abstützenden Feder 16 in Richtung der Kurvenscheibe 11 federbelastet, so dass er bei einer Drehbewegung der Kurvenscheibe 11 an deren Außenkontur anliegt und dadurch eine durch die Bewegung und Formgebung der Außenkontur der Kurvenscheibe 11 erzwungene Bewegung ausführt. Die Kurvenscheibe 11 kann in zwei Abschnitte 11a und 11b unterteilt werden, die jeweils eine Außenkontur 18 und 19 aufweisen, welche die Bewegung des Nockens 15 in Längsrichtung während der Drehbewegung der Kurvenscheibe 11 bestimmen.Furthermore, in 2 on the shaft journal 14 a centrally mounted cam 11 to recognize in the 5a - 5c along the cutting direction DD from the 2 in different positions and in 6 is shown enlarged. The cam 11 is about one on the swash plate 6 arranged driver 27 which is in a guide contour 26 on the cam 11 engages, with the swash plate 6 connected. The circumferentially directed proportion of the relative movement of the swash plate 6 opposite the housing 7 This will cause the cam 11 transferred so that the cam 11 performs a rotational movement in a belt extension. At the cam 11 is located in its longitudinal direction displaceable on the housing of the belt retractor 1 arranged cam 15 at. The cam 15 is by a fixed to the housing of the belt retractor 1 arranged base plate 20 supporting spring 16 in the direction of the cam 11 spring-loaded so that it turns during rotation of the cam 11 abuts the outer contour and thereby one by the movement and shaping of the outer contour of the cam 11 performs forced movement. The cam 11 can be divided into two sections 11a and 11b be divided, each having an outer contour 18 and 19 which have the Movement of the cam 15 in the longitudinal direction during the rotational movement of the cam 11 determine.

In 5a ist die Stellung der Kurvenscheibe 11 bei vollständig eingezogenem Gurtband 10 dargestellt. Der Nocken 15 liegt an der Außenkontur 18 des Abschnitts 11a an. Die Außenkontur 18 weist einen konstanten Radius auf, so dass der Nocken 15 bei einer Drehung der Kurvenscheibe 11 aus dieser Stellung entgegen dem Uhrzeigersinn zunächst einmal nicht bewegt wird, bis die Kurvenscheibe 11 die in 5b dargestellte Stellung erreicht, in der der Abschnitt 11a in den Abschnitt 11b übergeht. Diese Stellung entspricht der vorbestimmten Gurtbandauszugslänge, welche bei der Montage im Fahrzeug überschritten werden muss, so dass die Einrichtung 5 bei einem weiteren Gurtbandauszug ein Signal erzeugt. Die Außenkontur 19 des Abschnitts 11b ist so geformt, dass der Nocken 5 eine zu der Gurtbandauszugslänge proportionale oder annähernd proportionale Verschiebebewegung ausführt. Sofern das Signal nicht proportional ist, kann dieses aber auch in der weiteren Signalverarbeitung oder durch eine Kalibrierung berücksichtigt werden.In 5a is the position of the cam 11 when fully retracted webbing 10 shown. The cam 15 lies on the outer contour 18 of the section 11a at. The outer contour 18 has a constant radius so that the cam 15 during a rotation of the cam 11 From this position counterclockwise initially not moved until the cam 11 in the 5b achieved position shown in the section 11a in the section 11b passes. This position corresponds to the predetermined Gurtbandauszugslänge, which must be exceeded during assembly in the vehicle, so that the device 5 generates a signal at a further Gurtbandauszug. The outer contour 19 of the section 11b is shaped so that the cam 5 performs a proportional to the Gurtbandauszugslänge or approximately proportional displacement movement. If the signal is not proportional, this can also be taken into account in the further signal processing or by a calibration.

In 4 ist der Gurtaufroller 1 aus 1 entlang der Schnittrichtung A-A zu erkennen. Auf der Gurtwelle 3 ist das Gurtband 10 spiralförmig aufgewickelt, so dass auf der Gurtwelle 3 zwei Lagen 10a und 10b des Gurtbandes 10 übereinanderliegen. Aufgrund des spiralförmig gewickelten Gurtbandes 10 nimmt der Wickeldurchmesser mit zunehmender Gurtbandauszugslänge ab, so dass die Gurtbandauszugslänge je Umdrehung der Gurtwelle 3 ebenfalls abnimmt. Dieser Effekt wird durch die Formgebung der Außenkontur 19 bei der Sensierung der Gurtbandauszugslänge berücksichtigt, so dass die vorgeschlagene Einrichtung bei einer entsprechenden Signalaufbereitung eine kontinuierliche millimetergenaue Messung der Gurtbandauszugslänge ermöglicht.In 4 is the belt retractor 1 out 1 to recognize along the cutting direction AA. On the belt shaft 3 is the webbing 10 wound up spirally, so on the belt shaft 3 two layers 10a and 10b of the webbing 10 superimposed. Due to the spirally wound webbing 10 the winding diameter decreases with increasing Gurtbandauszugslänge, so that the Gurtbandauszugslänge per revolution of the belt shaft 3 also decreases. This effect is due to the shaping of the outer contour 19 taken into account in the sensing of Gurtbandauszugslänge, so that the proposed device with a corresponding signal processing allows a continuous millimeter accurate measurement of Gurtbandauszugslänge.

In den 7a und 7b ist der Nocken 15 und die Kurvenscheibe 11 in der Darstellung entlang der Schnittrichtung E-E in unterschiedlichen Stellungen zu erkennen. Der Nocken 15 ist an seiner der Kurvenscheibe 11 zugewandten Seite mit einer Führungsnut 15a versehen, in die die Kurvenscheibe 11 eingreift. Die Führungsnut 15a ist so ausgerichtet, dass die Kurvenscheibe 11 sich in ihre Drehrichtung gegenüber dem Nocken 15 bewegen kann aber keine quer zu der Drehrichtung gerichtete Bewegung gegenüber dem Nocken ausführen kann, so dass der Nocken 15 nicht den Kontakt zu der Kurvenscheibe 11 verlieren kann. An dem Nocken 15 ist ein Magnet 21 vorgesehen, welcher ein Magnetfeld 24 erzeugt. Der Magnet 21 und der Nocken 15 können als körperliche Einheit verstanden werden, so dass eine Bewegung des Nockens 15 gleichzeitig eine identische Bewegung des Magneten 21 und des Magnetfeldes 24 zur Folge hat. Dem Magneten 21 gegenüberliegend ist eine Sensoreinrichtung 22 über ein Trägerelement 23 in einer Aufnahme 25 gehäusefest an dem Gurtaufroller 1 angeordnet. Die Sensoreinrichtung 22 ist durch einen Magnetfeldsensor wie z. B. einen Hallsensor gebildet. In der 7a befindet sie die Kurvenscheibe 11 in der Stellung, in der der Gurt vollständig oder nahezu vollständig aufgewickelt ist, wie sie z. B. auch in der 5b dargestellt ist. Der Magnet 21 befindet sich direkt gegenüber der Sensoreinrichtung 22, so dass die Sensoreinrichtung 22 einer hohen magnetischen Flussdichte ausgesetzt ist. In 7b befindet sich die Kurvenscheibe 11 in einer Stellung, in der der Gurt ausgezogen ist, wie z. B. in der 5c dargestellt. Der Nocken 15 liegt aufgrund der Federbelastung durch die Feder 16 an der Außenkontur 19 des Abschnittes 11b der Kurvenscheibe 11 an und wurde dabei gegenüber der in 7a dargestellten Stellung linear verschoben. Der Magnet 21 befindet sich nun in einer seitlich verschobenen Stellung gegenüber der Sensoreinrichtung 22, so dass die magnetische Flussdichte des auf die Sensoreinrichtung 22 einwirkenden Magnetfeldes 24 entsprechend kleiner ist. Die veränderte magnetische Flussdichte bewirkt dann eine Veränderung des Signals der Sensoreinrichtung 22, welches dann zur Ermittlung der Gurtbandauszugslänge verwendet wird.In the 7a and 7b is the cam 15 and the cam 11 to recognize in the representation along the cutting direction EE in different positions. The cam 15 is at its the cam 11 facing side with a guide groove 15a provided, in which the cam 11 intervenes. The guide groove 15a is aligned so that the cam 11 in their direction of rotation with respect to the cam 15 but can not move transversely to the direction of rotation relative to the cam can run, so that the cam 15 not in contact with the cam 11 can lose. On the cam 15 is a magnet 21 provided which has a magnetic field 24 generated. The magnet 21 and the cam 15 can be understood as a physical entity, allowing a movement of the cam 15 at the same time an identical movement of the magnet 21 and the magnetic field 24 entails. The magnet 21 opposite is a sensor device 22 via a carrier element 23 in a recording 25 fixed to the housing on the belt retractor 1 arranged. The sensor device 22 is by a magnetic field sensor such. B. formed a Hall sensor. In the 7a she finds the cam 11 in the position in which the belt is fully or almost completely wound, as z. B. also in the 5b is shown. The magnet 21 is located directly opposite the sensor device 22 so that the sensor device 22 is exposed to a high magnetic flux density. In 7b is the cam 11 in a position in which the belt is pulled out, such. B. in the 5c shown. The cam 15 is due to the spring load by the spring 16 on the outer contour 19 of the section 11b the cam 11 and was compared to the in 7a Position shown shifted linearly. The magnet 21 is now in a laterally shifted position relative to the sensor device 22 so that the magnetic flux density of the sensor device 22 acting magnetic field 24 is correspondingly smaller. The changed magnetic flux density then causes a change in the signal of the sensor device 22 , which is then used to determine the Gurtbandauszugslänge.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 4132876 C2 [0005]

Claims

Belt retractor ( 1 ) with a device for detecting the webbing extension length and one in a retractor frame ( 4 ) rotatably mounted belt shaft ( 3 ) to which the belt ( 10 ) is windable, characterized in that the device by the rotation of the belt shaft ( 3 ) moving cam ( 11 ), at which a the housing of the belt retractor ( 1 ) associated with movably guided cam ( 15 ) is spring-loaded, and the cam ( 15 ) one by the movement of the cam ( 11 ) performs forced movement, and the position of the cam ( 15 ) by a sensor device ( 22 ) is sensible.

Belt retractor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the cam disc ( 11 ) a section ( 11a ), on which the cam ( 15 ) with fully retracted belt ( 10 ) is in the vehicle before assembly, and the section ( 11a ) such a contour ( 18 ), that the cam ( 15 ) in the system on the moving cam ( 11 ) is not moved at a Gurtbandauszug up to a predetermined Gurtbandauszugslänge.

Belt retractor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cam disc ( 11 ) a section ( 11b ), on which the cam ( 15 ) is present during the execution of the forced movement, and the section ( 11b ) has a contour such that the movement of the cam ( 15 ) decreases with increasing Gurtbandauszugslänge.

Belt retractor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the belt shaft ( 3 ) driven mechanical transmission is provided, and the cam ( 11 ) is coupled to the transmission.

Belt retractor according to claim 4, characterized in that the mechanical transmission by an eccentric on the belt shaft ( 3 ) mounted swash plate ( 6 ) with a housing-fixed internal toothing ( 8th ) of the belt retractor ( 1 ) meshing external toothing ( 9 ) is formed, and by the movement of the belt shaft ( 3 ) to a tumbling excited swash plate ( 6 ) over one in a guiding contour ( 26 ) on the cam ( 11 ) slidably guided driver ( 27 ) with the cam ( 11 ) is coupled.

Belt retractor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cam ( 15 ) in the radial direction on the outside of the cam disc ( 11 ) and when the cam disk ( 11 ) performs a linear displacement movement in the radial direction.

Belt retractor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cam ( 15 ) a magnet ( 21 ), and the sensor device ( 22 ) is formed by a fixed magnetic field sensor.

Belt retractor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the belt retractor ( 1 ) has a reversible pre-tensioning device, and the signal of the sensor device ( 22 ) is supplied to a drive unit for the pre-tensioning device.

Belt retractor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the cam disc ( 11 ) facing side of the cam ( 15 ) a guide groove ( 15a ) is provided, in which the cam ( 11 ) intervenes.