DE102012200281B4 - Belt retractor with a tensioning device and a force limiting device - Google Patents
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Abstract
Gurtaufroller mit einer Straffeinrichtung (2) und einer Kraftbegrenzungseinrichtung (8) für ein Kraftfahrzeug mit – einer zweiteiligen, in einem Rahmen (1) drehbar gelagerten Gurtwelle (21) mit einem ersten Teil (6), auf dem ein Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, und einem zweiten Teil (7), welches durch eine fahrzeugbeschleunigungssensitiv und/oder gurtbandbeschleunigungssensitiv ansteuerbare erste Blockiereinrichtung (13) fahrzeugfest blockierbar ist, wobei – die Straffeinrichtung (2) an dem ersten Teil (6) der Gurtwelle (20) angeordnet ist, und die Gurtwelle (21) bei einer Aktivierung schlagartig in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes antreibt, wobei – die Kraftbegrenzungseinrichtung (8) zwischen dem ersten Teil (6) und dem zweiten Teil (7) der Gurtwelle (21) angeordnet ist, und bei blockiertem zweiten Teil (7) der Gurtwelle (21) eine kraftbegrenzte Drehung des ersten Teils (6) der Gurtwelle (21) in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes ermöglicht, wobei – eine zweite Blockiereinrichtung (12) vorgesehen ist, welche das zweite Teil (7) der Gurtwelle (21) nach der Aktivierung der Straffeinrichtung zeitlich vor der ersten Blockiereinrichtung (13) fahrzeugfest blockiert, wobei – die zweite Blockiereinrichtung (12) durch eine in eine fahrzeugfeste Verzahnung (5) einsteuerbare Blockierklinke gebildet ist, welche entgegen der Eingriffsrichtung in die Verzahnung (5) federvorgespannt ist, wobei – die Blockierklinke mittels einer in eine Verzahnung (22) der Blockierklinke eingreifenden Feder (15) federvorgespannt ist, und – die Feder (15) derart geformt und angeordnet ist, dass sie in einer Endphase der Aufwickelbewegung oder in einer Anfangsphase der Auszugsbewegung durch die wirkenden Trägheitskräfte selbsttätig aus der Verzahnung (22) außer Eingriff gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass – die Feder (15) derart geformt und angeordnet ist, dass sie die Blockierklinke, nachdem sie außer Eingriff der Verzahnung (22) der Blockierklinke gelangt ist, in Richtung der Eingriffsstellung in die fahrzeugfeste Verzahnung (5) drängt.Belt retractor with a tensioning device (2) and a force limiting device (8) for a motor vehicle with - a two-part, in a frame (1) rotatably mounted belt shaft (21) with a first part (6) on which a seat belt is wound, and a second part (7), which can be locked in a vehicle-fixed manner by a vehicle-acceleration-sensitive and / or belt-belt acceleration-sensitive controllable first blocking device, wherein - the tensioning device (2) is arranged on the first part (6) of the belt shaft (20), and the belt shaft ( 21) drives abruptly in the winding of the seat belt when activated, wherein - the force limiting device (8) between the first part (6) and the second part (7) of the belt shaft (21) is arranged, and blocked second part (7) Gurtwelle (21) allows a force-limited rotation of the first part (6) of the belt shaft (21) in the extension direction of the seat belt, wherein - a second B Locking device (12) is provided, which blocks the second part (7) of the belt shaft (21) after activation of the tensioning device before the first blocking device (13) fixed to the vehicle, wherein - the second blocking device (12) by a vehicle-mounted gearing ( 5) einsteuerbarer blocking pawl is formed, which is against the direction of engagement in the toothing (5) spring-biased, wherein - the blocking pawl by means of a toothing (22) of the locking pawl engaging spring (15) is spring-biased, and - the spring (15) is shaped and arranged such that it automatically disengages from the toothing (22) in an end phase of the winding-up movement or in an initial phase of the withdrawal movement by the acting inertia forces, characterized in that - the spring (15) is shaped and arranged such that the blocking pawl, after it has come out of engagement with the toothing (22) of the blocking pawl, in the direction of the engaged position in the vehicle-fixed teeth (5) urges.
Description
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer Straffeinrichtung und einer Kraftbegrenzungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a belt retractor with a tensioning device and a force limiting device having the features of the preamble of claim 1.
Gurtaufroller der gattungsgemäßen Art werden in Sicherheitsgurteinrichtungen von Kraftfahrzeugen verwendet und dienen zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtes der Sicherheitsgurteinrichtungen. Zur Verminderung der Insassenbelastung und zur frühzeitigen Ankopplung des Insassen an die Fahrzeugverzögerung sind solche Gurtaufroller mit Straffeinrichtungen und Kraftbegrenzungseinrichtungen versehen, welche nacheinander aktiviert werden. Dabei wird die Gurtwelle des Gurtaufrollers durch die Aktivierung der Straffeinrichtung in einer Frühphase des Unfalles schlagartig in Aufwickelrichtung angetrieben, so dass eventuell vorhandene Gurtlose aus dem Sicherheitsgurt herausgezogen wird. Die Gurtwelle des Gurtaufrollers ist zweiteilig mit einem ersten Teil ausgebildet, und weist ein erstes Teil auf, auf dem der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, und ein zweites Teil, welches fahrzeugfest verriegelbar ist. Die Kraftbegrenzungseinrichtung ist zwischen den beiden Teilen angeordnet und ermöglicht bei verriegeltem zweiten Teil und einer Aktivierung eine kraftbegrenzte Drehung des ersten Teils zu dem zweiten Teil. Im Anschluss an die Aktivierung der Straffeinrichtung wird die Drehrichtung der Gurtwelle aufgrund der Vorwärtsverlagerung des Insassen umgekehrt, d. h. die Gurtwelle dreht in Gurtauszugsrichtung bis die Kraftbegrenzungseinrichtung durch Übersteigen einer vorbestimmten Gurtauszugskraft und Blockieren des zweiten Teils der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung aktiviert wird, so dass das erste Teil der Gurtwelle anschließend eine kraftbegrenzte Drehung in Gurtauszugsrichtung ausführen kann. Das erste Teil der Gurtwelle dreht damit während der Aktivierung der Straffeinrichtung und der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung in unterschiedliche Richtungen, wobei zur Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung das zweite Teil der Gurtwelle zusätzlich blockiert werden muss. Dies erfolgt durch eine an dem Gurtaufroller vorgesehene Blockiereinrichtung, welche fahrzeugsensitiv oder gurtbandsensitiv bei einem Übersteigen vorbestimmter Beschleunigungswerte angesteuert wird. Da die Aktivierung der Blockiereinrichtung und damit auch der Kraftbegrenzungseinrichtung von dem Überschreiten vorbestimmter Beschleunigungswerte abhängt, und die Gurtwelle anschließend erst unter Vollzug eines von der Blockiereinrichtung selbst abhängigen Verriegelungsweges blockiert wird, ist es dabei nicht zu vermeiden, dass die Gurtauszugskraft in der Übergangsphase von der Aktivierung der Straffeinrichtung bis zur Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung kurzzeitig abfällt. Der Verriegelungsweg entspricht dabei der Gurtauszugslänge, welche ausgezogen werden muss, um die Gurtwelle bzw. das zweite Teil der Gurtwelle, ausgehend von dem Stillstand der Gurtwelle nach dem Straffvorgang, in Gurtauszugsrichtung zu blockieren.Belt retractors of the generic type are used in safety belt devices of motor vehicles and serve for rolling up a seat belt of the safety belt devices. To reduce the occupant load and for early coupling of the occupant to the vehicle deceleration such belt retractors are provided with tightening devices and force limiting devices, which are activated sequentially. The belt shaft of the belt retractor is driven by the activation of the tensioning device in an early phase of the accident abruptly in the winding, so that any existing slack is pulled out of the seat belt. The belt shaft of the belt retractor is formed in two parts with a first part, and has a first part, on which the safety belt can be wound up, and a second part, which is vehicle-lockable. The force limiting device is arranged between the two parts and allows for locked second part and an activation of a force-limited rotation of the first part to the second part. Following the activation of the tensioning device, the direction of rotation of the belt shaft is reversed due to the forward displacement of the occupant, i. H. The belt shaft rotates in Gurtauszugsrichtung until the force limiting device is activated by exceeding a predetermined belt extraction force and blocking the second part of the belt shaft in Gurtauszugsrichtung, so that the first part of the belt shaft can then perform a force-limited rotation in Gurtauszugsrichtung. The first part of the belt shaft thus rotates during activation of the tensioning device and the activation of the force limiting device in different directions, wherein the activation of the force limiting device, the second part of the belt shaft must be additionally blocked. This takes place by means of a blocking device provided on the belt retractor, which is actuated in a vehicle-sensitive or web-belt-sensitive manner when exceeding predetermined acceleration values. Since the activation of the blocking device and thus also of the force limiting device depends on the exceeding of predetermined acceleration values, and the belt shaft is subsequently blocked only when a locking path dependent on the blocking device itself is engaged, it is unavoidable that the belt pull-out force is in the transition phase from the activation the tensioning device briefly drops until activation of the force limiting device. The locking path corresponds to the Gurtauszugslänge, which must be pulled out to block the belt shaft or the second part of the belt shaft, starting from the stoppage of the belt shaft after the tightening process, in Gurtauszugsrichtung.
Aus der
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtaufroller der gattungsgemäßen Art einfacher und kostengünstiger darzustellen, bei dem der oben beschriebene kurzzeitige Abfall der Gurtauszugskraft zumindest verringert ist.The object of the invention is to represent a belt retractor of the generic type simpler and more cost-effective, in which the short-term drop in the belt pullout force described above is at least reduced.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Gurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.To solve the problem, a belt retractor with the features of claim 1 is proposed. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Blockierklinke mittels einer in eine Verzahnung der Blockierklinke eingreifenden Feder federvorgespannt ist, und dass die Feder derart geformt und angeordnet ist, dass sie in einer Endphase der Aufwickelbewegung oder in einer Anfangsphase der Auszugsbewegung durch die wirkenden Trägheitskräfte selbsttätig aus der Verzahnung außer Eingriff gelangt. Da die Beschleunigung bzw. die Verzögerung der Gurtwelle während der Drehrichtungsumkehr, also während der Endphase der Straffbewegung und in der Anfangsphase der darauffolgenden Auszugsbewegung der Gurtwelle erheblich größer als die während des Normalgebrauchs des Gurtaufrollers wirkenden Beschleunigungen und Verzögerungen sind, können in diesem Fall die deutlich höheren Trägheitskräfte besonders einfach dazu genutzt werden, um die Feder selbsttätig außer Eingriff mit der Verzahnung der Blockierklinke zu bringen, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Blockierklinke während des Normalgebrauchs ungewollt verriegelt. Dieses kann z. B. durch eine trägheitsbedingte Bewegung der Blockierklinke oder der Feder, bewirkt durch das schlagartige Anhalten der Gurtwelle zum Ende der Straffbewegung, realisiert werden, während der die Blockierklinke eine trägheitsbedingte Schwenkbewegung zu dem zweiten Teil der Gurtwelle ausführt und die Feder von der Blockierklinke entkoppelt wird. Die Formgebung und Anordnung der Feder ist dabei gezielt so gewählt, dass die Federkräfte entgegen der Ausschwenkbewegung der Blockierklinke in die fahrzeugfeste Verzahnung gerichtet sind und die Blockierklinke außer Eingriff der fahrzeugfesten Verzahnung halten.According to the basic idea of the invention, it is proposed that the blocking pawl is spring-biased by means of a spring engaging in a toothing of the blocking pawl, and that the spring is shaped and arranged such that it is in an end phase of the take-up motion or in an initial phase of the pull-out movement by the acting inertial forces automatically disengages from the teeth. Since the acceleration or the deceleration of the belt shaft during the reversal of direction, ie during the final phase of the tensioning movement and in the initial phase of the subsequent extension movement of the belt shaft significantly greater than the forces acting during normal use of the belt retractor accelerations and decelerations, in this case, the significantly higher Inertia forces are particularly easy to use, the spring automatically disengaged from the teeth of the Blocking pawl to bring without the risk that the locking pawl locked during normal use unintentional. This can be z. Example, by an inertial motion of the blocking pawl or the spring, caused by the sudden stop of the belt shaft to the end of the tensioning movement, realized during which the blocking pawl performs a inertial pivotal movement to the second part of the belt shaft and the spring is decoupled from the blocking pawl. The shape and arrangement of the spring is specifically chosen so that the spring forces are directed against the Ausschwenkbewegung the locking pawl in the vehicle-mounted teeth and hold the locking pawl out of engagement of the vehicle-mounted teeth.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Feder derart geformt und angeordnet ist, dass sie die Blockierklinke, nachdem sie außer Eingriff mit der Verzahnung der Blockierklinke gelangt, in Richtung der Eingriffsstellung in die fahrzeugfeste Verzahnung drängt. Die Feder kann dadurch neben der Rückhaltung der Blockierklinke in der Normalgebrauchsstellung gleichzeitig zu einem schnelleren Verriegeln des zweiten Teils der Gurtwelle genutzt werden, indem die Federkraft, nachdem die Feder außer Eingriff mit der Verzahnung der Blockierklinke gelangt, dazu genutzt wird, um die Blockierklinke in die fahrzeugfeste Verzahnung zu drängen.According to the basic idea of the invention, it is proposed that the spring is shaped and arranged in such a way that it urges the blocking pawl, after coming out of engagement with the toothing of the blocking pawl, in the direction of the engaged position into the vehicle-fixed toothing. The spring can thereby be used in addition to the retention of the locking pawl in the normal use position simultaneously to a faster locking of the second part of the belt shaft by the spring force, after the spring is disengaged from the teeth of the locking pawl, is used to the locking pawl in the to force vehicle-proof gearing.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Feder einen Biegeabschnitt aufweist, mit dem sie sich an dem zweiten Teil der Gurtwelle abstützt. Durch den Biegeabschnitt kann die von der Feder auf die Blockierklinke ausgeübte Federkraft erhöht werden, wodurch der Verriegelungsweg weiter verkürzt werden kann.It is also proposed that the spring has a bent portion, with which it is supported on the second part of the belt shaft. By the bending portion, the force exerted by the spring on the blocking pawl spring force can be increased, whereby the locking path can be further shortened.
Eine weitere bevorzugte Weiterentwicklung kann dadurch verwirklicht werden, indem an dem zweiten Teil der Gurtwelle ein radial gerichteter Vorsprung vorgesehen ist, und die Feder eine Sicke aufweist, mit der sie auf dem Vorsprung festgelegt ist. Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Feder an dem zweiten Teil der Gurtwelle in einer vorbestimmten Stellung lagefixiert werden. Diese Lagefixierung der Feder wird erst durch eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Teil und der Feder aufgehoben, welche z. B. die Gurtauszugsbewegung des zweiten Teils der Gurtwelle vor Beginn der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung sein kann. In diesem Fall wird die Lagefixierung der Feder zu dem zweiten Teil der Gurtwelle bewusst in einer Anfangsphase der Auszugsbewegung aufgehoben, damit die Feder anschließend ihre volle Federkraft auf die Blockierklinke ausüben kann.A further preferred development can be realized by providing a radially directed projection on the second part of the belt shaft, and the spring has a bead with which it is fixed on the projection. By the proposed solution, the spring can be fixed in position on the second part of the belt shaft in a predetermined position. This positional fixation of the spring is canceled only by a relative movement between the second part and the spring, which z. B. may be the belt extension movement of the second part of the belt shaft before the start of activation of the force limiting device. In this case, the positional fixing of the spring to the second part of the belt shaft is deliberately released in an initial phase of the extension movement, so that the spring can then exert its full spring force on the blocking pawl.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die erste und die zweite Blockiereinrichtung jeweils durch eine in eine fahrzeugfeste Verzahnung einsteuerbare Blockierklinke gebildet sind, und der Verriegelungsweg der die zweite Blockiereinrichtung bildenden Blockierklinke kürzer als der Verriegelungsweg der die erste Blockiereinrichtung bildenden Blockierklinke ist. Durch die vorgeschlagene Bemessung der Verriegelungswege kann die zeitliche frühere Blockierung der Gurtwelle besonders einfach realisiert werden, wobei der Verriegelungsweg sowohl durch die Positionierung der Blockierklinke als auch durch die Bemessung der Verzahnung verkürzt werden kann.It is also proposed that the first and the second blocking device are each formed by a blocking pawl which can be activated in a vehicle-fixed toothing, and the locking path of the blocking pawl forming the second blocking device is shorter than the locking path of the blocking pawl forming the first blocking device. The proposed design of the locking paths, the temporal earlier blockage of the belt shaft can be particularly easily implemented, the locking path can be shortened both by the positioning of the locking pawl and by the design of the teeth.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zweite Blockiereinrichtung durch eine in eine fahrzeugfeste Verzahnung einsteuerbare Blockierklinke gebildet ist, und die Verzahnung der Blockierklinke wenigstens zwei Zähne der fahrzeugfesten Verzahnung überdeckt. Durch die vorgeschlagene Überdeckung kann der Verriegelungsweg verkürzt werden, indem der absolute Weg zur Blockierung der Blockierklinke, bis ein Zahn der Blockierklinke an einem Zahn der gehäusefesten Verzahnung blockierend anliegt, verkürzt werden kann.It is also proposed that the second blocking device is formed by a locking pawl which can be activated in a vehicle-fixed toothing, and the toothing of the blocking pawl covers at least two teeth of the vehicle-fixed toothing. By the proposed overlap of the locking path can be shortened by the absolute way to block the locking pawl until a tooth of the blocking pawl against a tooth of the housing-fixed teeth blocking, can be shortened.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die zweite Blockiereinrichtung durch eine in eine fahrzeugfeste Verzahnung einsteuerbare Blockierklinke gebildet ist, und die Zahnteilung der Blockierklinke kleiner als die Zahnteilung der gehäusefesten Verzahnung ist. Durch die kleinere Zahnteilung kann der Weg zur Blockierung der Blockierklinke weiter verkürzt werden, da der Verriegelungsweg zwischen einem Zahn der Blockierklinke und dem nächstliegenden Zahn der gehäusefesten Verzahnung dadurch kürzer ist.It is further proposed that the second blocking device is formed by a locking pawl which can be activated in a vehicle-fixed toothing, and the tooth pitch of the blocking pawl is smaller than the tooth pitch of the housing-fixed toothing. Due to the smaller tooth pitch, the path for blocking the blocking pawl can be further shortened since the locking path between a tooth of the blocking pawl and the nearest tooth of the housing-fixed toothing is thereby shorter.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying figures. Showing:
In der
In dem Schenkel
Bis auf die erfindungsgemäß vorgesehene zweite Blockiereinrichtung
In den
An dem zweiten Teil
Wie in der
In der
Im weiteren Ablauf dreht die Gurtwelle
Alternativ kann die Feder
Zur Freigabe der Feder
Da die zur Ansteuerung der zweiten Blockiereinrichtung
Wie in der
In den
In der
In der
In der
Claims (7)
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