DE102013217234A1 - Belt retractor for a safety belt of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges, mit – einer in einem Rahmen (1) drehbar gelagerten Gurtwelle (2), auf der der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, und welche mittels einer sich an dem Rahmen (1) abstützenden Aufwickelfeder (19) in Aufwickelrichtung federbelastet ist, wobei – an dem Gurtaufroller eine von der Gurtwelle (2) antreibbare Fliehkraftbremse (20) vorgesehen ist.The present invention relates to a belt retractor for a safety belt of a motor vehicle, comprising - a belt shaft (2) rotatably mounted in a frame (1) on which the safety belt can be wound, and which by means of a winding spring (19) supported on the frame (1) ) is spring-loaded in the winding, wherein - on the belt retractor of the belt shaft (2) drivable centrifugal brake (20) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a belt retractor for a safety belt of a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1.

Gurtaufroller dienen im Allgemeinen zum Aufrollen von Sicherheitsgurten in Kraftfahrzeugen, wobei der Gurtaufroller dazu eine in einem Rahmen drehbar gelagerte Gurtwelle aufweist, welche durch eine sich an dem Rahmen abstützende Aufwickelfeder in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes federbelastet ist. Die Federkraft der Aufwickelfeder ist so bemessen, dass der Sicherheitsgurt nach dem Lösen der Gurtzunge aus dem Gurtschloss in jedem Fall in die Parkposition aufgewickelt wird.Belt retractors are generally used for rolling up seat belts in motor vehicles, wherein the belt retractor for this purpose has a belt frame rotatably mounted in a frame, which is spring-loaded by a winding spring supported on the frame in the winding direction of the seat belt. The spring force of the take-up spring is dimensioned so that the safety belt is wound after releasing the belt tongue from the buckle in any case in the park position.

Dabei müssen auch besondere Umstände berücksichtigt werden, aufgrund derer die Aufwickelbewegung behindert werden kann, so dass die Aufwickelfeder zwangsweise stärker ausgelegt werden muss als dies für die Aufwickelbewegung unter normalen Umständen eigentlich erforderlich wäre.In this case, special circumstances must be taken into account, due to which the winding movement can be hindered, so that the take-up spring must be compulsorily designed to be stronger than would actually be required for the winding movement under normal circumstances.

Ein Beispiel eines solchen Gurtaufrollers ist z.B. der Gurtaufroller für den mittleren Sicherheitsgurt der hinteren Sitzreihe. Um unnötig hohe Kräfte während der Rückhaltung des Insassen im Unfall in der Rückenlehne zu vermeiden, wird der Gurtaufroller in diesem Fall bevorzugt im Dachbereich des Kraftfahrzeuges befestigt. Der Sicherheitsgurt umfasst ferner ein fahrzeugfest befestigtes erstes Gurtschloss und eine an dem Ende des Sicherheitsgurtes gehaltene erste Gurtzunge, mit welcher das Ende des Sicherheitsgurtes lösbar in dem ersten Gurtschloss befestigbar ist. Das erste Gurtschloss wird auch als sogenanntes „Mini-buckle“ bezeichnet und wird nur betätigt, wenn das Ende des Sicherheitsgurtes gelöst werden soll. Außerdem ist eine in einem zweiten Gurtschloss verriegelbare, auf dem Sicherheitsgurt verschiebbar geführte zweite Gurtzunge vorgesehen, welche den Sicherheitsgurt in der verriegelten Stellung in den Beckengurtabschnitt und den Diagonalgurtabschnitt in der bewährten 3-Punkt-Geometrie unterteilt.An example of such a belt retractor is e.g. the belt retractor for the middle seat belt of the rear seat row. To avoid unnecessary high forces during the retention of the occupant in the accident in the backrest, the belt retractor is preferably attached in this case in the roof area of the motor vehicle. The safety belt further comprises a first belt buckle fastened to the vehicle and a first belt tongue held at the end of the safety belt with which the end of the safety belt can be detachably fastened in the first belt buckle. The first buckle is also referred to as a so-called "mini-buckle" and is only operated when the end of the seat belt is to be solved. In addition, a lockable in a second buckle, slidably guided on the seat belt second belt tongue is provided which divides the seat belt in the locked position in the lap belt section and the Diagonalgurtabschnitt in the proven 3-point geometry.

Während des normalen Abschnallvorganges wird der Sicherheitsgurt zusammen mit der zweiten Gurtzunge eingezogen, während das Ende des Sicherheitsgurtes über die erste Gurtzunge in dem ersten Gurtschloss verriegelt ist.During the normal unbuckling process, the safety belt is retracted together with the second belt tongue, while the end of the safety belt is locked via the first belt tongue in the first belt buckle.

Für den Fall, dass kein Insasse auf dem mittleren Sitz sitzt, und der Sicherheitsgurt nicht benötigt wird, kann die in dem ersten Gurtschloss verriegelte erste Gurtzunge gelöst und der Sicherheitsgurt zusammen mit den beiden Gurtzungen über die gesamte oder zumindest über eine größere Länge eingezogen werden. Damit der Sicherheitsgurt auch in diesem Fall zusammen mit den beiden Gurtzungen sicher über die größere Länge eingezogen wird, muss die Aufwickelfeder stärker ausgelegt werden als dies für den normalen Abschnallvorgang eigentlich erforderlich wäre.In the event that no occupant sits in the middle seat, and the seat belt is not needed, the first belt tongue locked in the first buckle can be released and the seatbelt can be retracted together with the two belt tongues over the entire or at least a greater length. Thus, the safety belt is retracted safely in this case along with the two belt tongues over the greater length, the take-up spring must be designed stronger than would actually be required for the normal Abschnallvorgang.

Ein sich daraus ergebender Nachteil ist es, dass der Sicherheitsgurt nach dem Entriegeln der ersten Gurtzunge aus dem „Mini-buckle“ stark beschleunigt wird, wodurch der Sicherheitsgurt unter ungünstigen Umständen sehr schnelle Bewegungen ausführen kann, und die auf den Nachbarsitzen oder auf den Sitzen der 3. Sitzreihe sitzenden Insassen gefährdet werden können.A consequent disadvantage is that the safety belt is greatly accelerated after unlocking the first belt tongue from the "mini-buckle", whereby the seat belt under very unfavorable circumstances can perform very fast movements, and on the neighboring seats or on the seats 3. Seat row seated occupants can be endangered.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller zu schaffen, welcher mit einer stärkeren Aufwickelfeder versehen werden kann, ohne dass dadurch die Gefahr entsteht, dass der Sicherheitsgurt während der Einzugsbewegung aufgrund der höheren Federkraft Aufwickelbewegungen mit überhöhten Einzugsgeschwindigkeiten ausführt.Against this background, the invention has the object to provide a belt retractor, which can be provided with a stronger Aufwickelfeder without thereby creating the risk that the seat belt during retraction due to the higher spring force windings with excessive retraction speeds.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen, dass an dem Gurtaufroller eine von der Gurtwelle antreibbare Fliehkraftbremse vorgesehen ist. Die vorgeschlagene Verwendung einer Fliehkraftbremse weist den Vorteil auf, dass die abzubremsende Bewegung geschwindigkeitsabhängig gebremst wird, d.h. die Bremskraft steigt mit zunehmender Geschwindigkeit an. Die Fliehkraftbremse kann so ausgelegt werden, dass sie erst ab dem Überschreiten einer vorbestimmten Grenzgeschwindigkeit der Aufwickelbewegung überhaupt erst Bremskräfte erzeugt. Die Aufwickelbewegung wird damit bevorzugt bei einem „normalen“ Aufwickeln des Sicherheitsgurtes unterhalb der durch die Auslegung der Fliehkraftbremse vorbestimmten Grenzgeschwindigkeit der Aufwickelbewegung nicht abgebremst. Der Gurtaufroller wirkt damit während der normalen Verwendung wie ein herkömmlicher Gurtaufroller, und die Fliehkraftbremse wirkt erst, wenn außergewöhnliche Situationen auftreten und der Sicherheitsgurt mit einer überhöhten Geschwindigkeit aufgewickelt wird.To solve the problem it is proposed according to claim 1, that on the belt retractor a drivable by the belt shaft centrifugal brake is provided. The proposed use of a centrifugal brake has the advantage that the braked movement is braked depending on the speed, i. the braking force increases with increasing speed. The centrifugal brake can be designed so that it only generates braking forces after exceeding a predetermined limit speed of the winding movement. The winding movement is thus preferably not braked in a "normal" winding the seat belt below the predetermined by the design of the centrifugal brake limit speed of the winding movement. The belt retractor thus acts like a conventional belt retractor during normal use, and the centrifugal brake acts only when unusual situations occur and the seat belt is wound at an excessive speed.

Weiter wird vorgeschlagen, dass ein Übersetzungsgetriebe vorgesehen ist, welches die Drehbewegung der Gurtwelle auf die Fliehkraftbremse überträgt. Durch das Übersetzungsgetriebe kann die Geschwindigkeit der Fliehkraftbremse erhöht werden, so dass im Ergebnis die Masse und die Wirkradien der Trägheitsmassen in der Fliehkraftbremse verringert werden können. Sofern die der Fliehkraftbremse zugrundeliegende Bewegung eine Drehbewegung ist, kann z.B. durch das Übersetzungsgetriebe die Drehzahl der Fliehkraftbremse erhöht werden, so dass die Fliehkraftbremse insgesamt für eine höhere Drehzahl ausgelegt werden kann.It is further proposed that a transmission gear is provided which transmits the rotational movement of the belt shaft to the centrifugal brake. By the transmission gear, the speed of the centrifugal brake can be increased, so that as a result, the mass and the effective radii of the inertial masses in the centrifugal brake can be reduced. If the movement underlying the centrifugal brake is a rotary movement, e.g. the speed of the centrifugal brake can be increased by the transmission gear, so that the centrifugal brake can be designed for a higher overall speed.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Fliehkraftbremse durch eine Kopplungseinrichtung mit der Gurtwelle koppelbar ist, welche die Fliehkraftbremse bei einer Drehung der Gurtwelle in Aufwickelrichtung an die Gurtwelle ankoppelt und bei einer Drehung der Gurtwelle in Abwickelrichtung von der Gurtwelle entkoppelt. Durch die vorgeschlagene Weiterentwicklung der Erfindung wirkt die Fliehkraftbremse ausschließlich bei einer Drehbewegung der Gurtwelle in Aufwickelrichtung, während die Abwickelbewegung unabhängig von der Höhe der Auszugsgeschwindigkeit nicht abgebremst wird. Damit kann der Insasse den Sicherheitsgurt zum Anlegen ohne eine mögliche Behinderung durch die Fliehkraftbremse ausziehen. It is further proposed that the centrifugal brake can be coupled by a coupling device with the belt shaft, which couples the centrifugal brake at a rotation of the belt shaft in the winding direction to the belt shaft and decoupled from the belt shaft during rotation of the belt shaft in the unwinding. The proposed further development of the invention, the centrifugal brake acts exclusively in a rotational movement of the belt shaft in the winding, while the unwinding is not braked regardless of the height of the pullout speed. This allows the occupant to take off the seatbelt for deployment without any interference from the centrifugal brake.

Dabei kann die Kopplungseinrichtung konstruktiv besonders einfach verwirklicht werden, indem sie eine Reibscheibe umfasst, welche zur Kopplung der Fliehkraftbremse an die Gurtwelle reibschlüssig an einem Antriebsrad des Übersetzungsgetriebes zur Anlage gelangt. Durch die Reibscheibe kann die Bewegung der Gurtwelle sehr einfach über das Übersetzungsgetriebe auf die Fliehkraftbremse übertragen werden, ohne dass die Reibscheibe dazu gegenüber dem Antriebsrad synchronisiert zu werden braucht. Ferner müssen die Oberflächen der Reibscheibe und des Antriebsrades dazu keine besonders ausgebildete Struktur aufweisen, wie dies z.B. bei einer formschlüssigen Kraftübertragung erforderlich wäre.In this case, the coupling device can be realized in a structurally particularly simple manner by comprising a friction disk which, for the purpose of coupling the centrifugal brake to the belt shaft, frictionally engages a drive wheel of the transmission gearbox. Through the friction disc, the movement of the belt shaft can be very easily transmitted via the transmission gear to the centrifugal brake, without the friction disc needs to be synchronized with respect to the drive wheel. Furthermore, the surfaces of the friction disc and the drive wheel need not have a specially designed structure for this, e.g. would be required in a positive power transmission.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Reibscheibe mittels einer Feder in Richtung des Antriebsrades federbelastet ist, und dass eine gurtwellenfeste Steuerkontur vorgesehen ist, an der die Reibscheibe formschlüssig anliegt, welche derart geformt ist, dass sie bei einer Aufwickelbewegung der Gurtwelle eine Bewegung der Reibscheibe in Richtung des Antriebsrades erzwingt. Durch die vorgeschlagene Lösung wird die Reibscheibe federbelastet in Richtung des Antriebsrades gedrängt, und liegt dabei gleichzeitig formschlüssig an der Steuerkontur an. Aufgrund der Formgebung der Steuerkontur wird die Bewegung der Reibscheibe dann während der Aufwickelbewegung erzwungen, so dass die Fliehkraftbremse praktisch während der Aufwickelbewegung selbsttätig angekoppelt wird. Dabei kann die Bewegung der Reibscheibe durch die Federkraft unterstützt werden.It is also proposed that the friction disc is spring-loaded by means of a spring in the direction of the drive wheel, and that a Gurtwellenfeste control contour is provided, against which the friction disc rests positively, which is shaped such that it during a winding movement of the belt shaft movement of the friction disc in the direction of the drive wheel forces. The proposed solution, the friction plate is urged spring loaded in the direction of the drive wheel, while at the same time is positively against the control contour. Due to the shape of the control contour, the movement of the friction disc is then forced during the winding, so that the centrifugal brake is coupled automatically during the winding movement automatically. The movement of the friction disc can be supported by the spring force.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kopplungseinrichtung einen drehfest mit der Gurtwelle verbundenen Kopplungsring aufweist, an dessen Radialaußenseite die Steuerkontur, gebildet durch eine Ringnut und eine von der Ringnut ausgehende Spiralnut, vorgesehen ist, in welchen die Reibscheibe mittels eines Mitnehmers geführt ist, wobei die Ringnut derart angeordnet ist, dass die Reibscheibe in der Stellung mit dem in die Ringnut eingreifenden Mitnehmer beabstandet zu der Antriebsscheibe angeordnet ist, und die Spiralnut so ausgerichtet ist, dass die Ringscheibe durch den Eingriff des Mitnehmers in die Spiralnut und einer Drehbewegung der Gurtwelle in Aufwickelrichtung in Richtung des Antriebsrades und bei einer Drehbewegung der Gurtwelle in Abwickelrichtung in Richtung der Ringnut gedrängt wird. Die Ringnut bildet praktisch eine Art Freilauf, durch den eine Drehbewegung der Gurtwelle zu der Reibscheibe während der Abwickelbewegung der Gurtwelle ohne eine Axialbewegung der Reibscheibe möglicht ist. Die Spiralnut geht von der Ringnut aus, so dass die in Richtung des Antriebsrades federbelastete Ringscheibe bei einer Drehung der Gurtwelle in Aufwickelrichtung automatisch mit dem Mitnehmer in die Spiralnut gedrängt wird und anschließend bedingt durch die Form der Spiralnut in Axialrichtung auf das Antriebsrad zu bewegt wird. Für den Fall, dass die Gurtwelle anschließend wieder in Abwickelrichtung dreht, wird die Reibscheibe mit dem in der Spiralnut geführten Mitnehmer wieder axial von dem Antriebsrad weg, also gegen die wirkende Federkraft, bewegt, bis die Reibscheibe wieder mit dem Mitnehmer in die Ringnut eingreift. Die Spiralnut bildet praktisch den Teil der Steuerkontur, welcher die Axialbewegung der Reibscheibe erzwingt, während die Ringnut eine freie Drehbewegung der Gurtwelle gegenüber der Reibscheibe ermöglicht.It is further proposed that the coupling device has a coupling ring rotatably connected to the belt shaft, on the radial outer side of the control contour, formed by an annular groove and an outgoing groove of the annular groove is provided, in which the friction disc is guided by a driver, wherein the annular groove is arranged such that the friction disc in the position with the engaging in the annular groove driver is arranged spaced from the drive pulley, and the spiral groove is aligned so that the annular disc by the engagement of the driver in the spiral groove and a rotational movement of the belt shaft in the winding in Direction of the drive wheel and in a rotational movement of the belt shaft in the unwinding direction in the direction of the annular groove is urged. The annular groove practically forms a kind of freewheel, by which a rotational movement of the belt shaft to the friction disc during the unwinding movement of the belt shaft without axial movement of the friction plate is possible. The spiral groove extends from the annular groove, so that the spring-loaded in the direction of the drive wheel annular disk is automatically urged with a rotation of the belt shaft in the winding direction with the driver in the spiral groove and is then moved due to the shape of the spiral groove in the axial direction to the drive wheel. In the event that the belt shaft then rotates again in the unwinding direction, the friction disc with the guided in the spiral groove driver is again axially away from the drive wheel, ie against the acting spring force, moves until the friction disc engages again with the driver in the annular groove. The spiral groove forms practically the part of the control contour, which forces the axial movement of the friction disc, while the annular groove allows a free rotational movement of the belt shaft with respect to the friction disc.

Insbesondere kann die Fliehkraftbremse wenigstens eine in eine eingelenkte Stellung federbelastete, schwenkbar gelagerte Bremsmasse aufweisen, welche beim Antrieb der Fliehkraftbremse durch die Gurtwelle an einer Bremsfläche zur Anlage gelangt. Die vorgeschlagene Lösung stellt eine sehr kleinbauende Lösung der Fliehkraftbremse dar, wobei die für die Bremskraft ursächliche Bewegung der Bremsmasse eine Schwenkbewegung ist, welche in einem sehr kleinen Bauraum verwirklicht werden kann. Ferner wird die Bewegung der Bremsmasse durch die übertragene Drehbewegung der Gurtwelle ausgelöst und ist damit proportional zu der Bewegung der Gurtwelle. Damit ist die erzeugte Bremskraft proportional mit der Aufwickelgeschwindigkeit ansteigend ausgebildet, d.h. je höher die Aufwickelgeschwindigkeit ist, desto größer ist die erzeugte Bremskraft.In particular, the centrifugal brake may have at least one spring-loaded in a deflected position, pivotally mounted brake mass, which comes when driving the centrifugal brake by the belt shaft to a braking surface to the plant. The proposed solution represents a very small-scale solution of the centrifugal brake, wherein the causative for the braking force movement of the brake mass is a pivoting movement, which can be realized in a very small space. Furthermore, the movement of the brake mass is triggered by the transmitted rotational movement of the belt shaft and is thus proportional to the movement of the belt shaft. Thus, the generated braking force is made to increase in proportion to the take-up speed, that is, to increase. the higher the take-up speed, the greater the braking force generated.

Dabei kann die Fliehkraftbremse eine drehbar gelagerte Antriebswelle mit mehreren schwenkbar daran gelagerten Bremsmassen aufweisen. Die vorgeschlagene Ausführungsform der Fliehkraftbremse ist insofern von Vorteil, da die Drehbewegung der Gurtwelle dadurch besonders einfach gebremst werden kann. Es ist dazu lediglich erforderlich die Drehbewegung der Gurtwelle z.B. über ein Zahnradgetriebe auf die Antriebswelle zu übertragen, wobei durch die vorgesehenen mehreren Bremsmassen zum einen die Bremskraft als solches erhöht werden kann, und zum anderen können die Bremsmassen so angeordnet werden, dass sich die wirkenden Radialkräfte gegenseitig ausgleichen und dadurch keine Radialkräfte auf die Antriebswelle wirken.In this case, the centrifugal brake have a rotatably mounted drive shaft with a plurality of pivotally mounted thereon brake masses. The proposed embodiment of the centrifugal brake is advantageous in that the rotational movement of the belt shaft can be particularly easily braked. It is only necessary to transmit the rotational movement of the belt shaft, for example via a gear transmission to the drive shaft, wherein the brake force can be increased as such by the provided plurality of brake masses, and on the other hand, the brake masses can be arranged so that the acting Radial forces compensate each other and thus no radial forces acting on the drive shaft.

In diesem Fall kann auf der Antriebswelle ferner eine federbelastete verschiebliche Schiebehülse zur Steuerung der Bewegung der Bremsmassen vorgesehen sein. Durch die federbelastete Schiebehülse kann das Bewegungsverhalten aller Bremsmassen gemeinsam beeinflusst werden, wobei es dabei insbesondere von Vorteil ist, dass die Bremsmassen dadurch nicht einzeln verschwenken können. Die Ansprechschwelle der Fliehkraftbremse kann in diesem Fall durch die Auslegung der Federkraft der auf die Schiebehülse einwirkenden Feder weiter verändert werden, wobei über die federbelastete Schiebehülse gleichzeitig eine Rückstellkraft auf die ausgelenkten Bremsmassen ausgeübt wird, so dass die Bremsmassen bei einer Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Gurtwelle selbsttätig wieder in die Ausgangsstellung zurück verschwenken.In this case, a spring-loaded sliding sliding sleeve for controlling the movement of the brake masses may be further provided on the drive shaft. The spring-loaded sliding sleeve, the movement behavior of all brake masses can be influenced together, and it is particularly advantageous that the brake masses can not pivot individually. The threshold of the centrifugal brake can be further changed in this case by the interpretation of the spring force of the spring acting on the sliding sleeve, wherein on the spring-loaded sliding sleeve at the same time a restoring force is exerted on the deflected brake masses, so that the brake masses automatically with a reduction in the rotational speed of the belt shaft swivel back to the starting position.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained below with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying figures. Showing:

1: eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers; 1 an exploded view of a belt retractor according to the invention;

2: ein vergrößerter Ausschnitt der Explosionsdarstellung aus der 1; und 2 : an enlarged section of the exploded view from the 1 ; and

3: eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Gurtaufrollers. 3 : A sectional view of an enlarged section of the belt retractor.

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Gurtaufroller mit einem U-förmigen Rahmen 1, einer in dem Rahmen 1 drehbar gelagerten Gurtwelle 2 und einer am dem Rahmen 1 befestigten Federkassette 3 zu erkennen. In der Federkassette 3 ist eine in der Schnittdarstellung der 3 zu erkennende Spiralfeder 19 angeordnet, welche mit einem ersten inneren Ende an der Gurtwelle 2 und mit einem zweiten äußeren Ende an dem rahmenfest befestigten Gehäuse der Federkassette 3 befestigt ist. Die Spiralfeder 19 spannt die Gurtwelle 2 gegenüber dem Rahmen 1 in Aufwickelrichtung vor, so dass der auf der Gurtwelle 2 aufwickelbare Sicherheitsgurt beim Abschnallen selbsttätig auf der Gurtwelle aufgewickelt wird. Soweit entspricht der Gurtaufroller dem Stand der Technik.In the 1 is an inventive belt retractor with a U-shaped frame 1 one in the frame 1 rotatably mounted belt shaft 2 and one on the frame 1 attached spring cassette 3 to recognize. In the spring cassette 3 is one in the sectional view of the 3 to be recognized spiral spring 19 arranged, which with a first inner end to the belt shaft 2 and a second outer end on the frame fixed fixed housing of the spring cassette 3 is attached. The spiral spring 19 tenses the belt shaft 2 opposite the frame 1 in the winding before, so that on the belt shaft 2 windable seat belt is automatically wound on the belt shaft when removing the belt. As far as the belt retractor corresponds to the state of the art.

Zusätzlich umfasst der Gurtaufroller noch eine Fliehkraftbremse 20, ein Übersetzungsgetriebe 7 und eine Kopplungseinrichtung 6 als wesentliche Bauteile einschließlich eines zusätzlichen Gehäuses 4 zur Halterung der Bauteile an dem Rahmen 1 des Gurtaufrollers. Das an dem Rahmen 1 gehaltene zusätzliche Gehäuse 4 dient außerdem zur Halterung der Federkassette 3, welche dadurch ebenfalls rahmenfest befestigt ist.In addition, the belt retractor still includes a centrifugal brake 20 , a translation gearbox 7 and a coupling device 6 as essential components including an additional housing 4 for mounting the components to the frame 1 of the belt retractor. That on the frame 1 held additional housing 4 also serves to hold the spring cassette 3 , which is thereby also fixed to the frame.

Das Gehäuse 4 mit der darin angeordneten Fliehkraftbremse 20, dem Übersetzungsgetriebe 7 und der Kopplungseinrichtung 6 sind nach außen zu der Spiralfeder 19 hin durch einen Deckel 5 abgedeckt, so dass diese Baugruppen und die Federkassette 3 als räumlich voneinander getrennt anzusehen sind.The housing 4 with the centrifugal brake arranged therein 20 , the transmission gearbox 7 and the coupling device 6 are outward to the coil spring 19 through a lid 5 covered, so these assemblies and the spring cassette 3 are to be regarded as spatially separated.

Die Kopplungseinrichtung 6 umfasst einen über eine Innenverzahnung drehfest auf einen außenverzahnten Fortsatz der Gurtwelle 2 gehaltenen Kopplungsring 12 mit einer radial außen angeordneten Ringnut 21 und einer von der Ringnut 21 ausgehenden, in Richtung des Übersetzungsgetriebes 7 verlaufenden Spiralnut 22. Ferner umfasst die Kopplungseinrichtung 6 eine auf dem Kopplungsring 12 angeordnete Reibscheibe 11, welche mit einem Mitnehmer 23 in Abhängigkeit von der Stellung der Reibscheibe 11 entweder formschlüssig in die Ringnut 21 oder formschlüssig in die Spiralnut 22 eingreift. Die Reibscheibe 11 ist ferner über eine sich an der Stirnseite der Gurtwelle 2 abstützende Druckfeder 17 in Richtung des Übersetzungsgetriebes 7 federbelastet.The coupling device 6 comprises a non-rotatably on an externally toothed extension of the belt shaft via an internal toothing 2 held coupling ring 12 with a radially outer annular groove 21 and one of the annular groove 21 outgoing, in the direction of the transmission gear 7 extending spiral groove 22 , Furthermore, the coupling device comprises 6 one on the coupling ring 12 arranged friction disk 11 , which with a driver 23 depending on the position of the friction disc 11 either form-fitting in the annular groove 21 or positively in the spiral groove 22 intervenes. The friction disc 11 is also about a on the front side of the belt shaft 2 supporting compression spring 17 in the direction of the transmission gear 7 spring-loaded.

Das Übersetzungsgetriebe 7 weist ein drehbar auf dem Kopplungsring 12 gelagertes Antriebsrad 8 mit einem großen Außendurchmesser auf, welches axial über ein scheibenförmiges Halteteil 10 gesichert ist. Das Halteteil 10 ist axial über vorstehende Stifte 26 in stirnseitigen Öffnungen 25 in dem Kopplungsring 12 drehfest und zugfest gesichert.The transmission gearbox 7 has a rotatable on the coupling ring 12 stored drive wheel 8th with a large outer diameter, which axially over a disc-shaped holding part 10 is secured. The holding part 10 is axial over protruding pins 26 in frontal openings 25 in the coupling ring 12 secured against rotation and tensile strength.

Das Übersetzungsgetriebe 7 umfasst ferner ein kleineres drehfest mit einer Antriebswelle 13 der Fliehkraftbremse 20 verbundenes Zahnrad 9, welches mit der Verzahnung des Antriebsrades 8 kämmt. Das Antriebsrad 8 treibt damit die Fliehkraftbremse 20 über das Zahnrad 9 mit einer übersetzten Drehzahl an, welche der Drehzahl der Gurtwelle 2 multipliziert mit dem Quotienten der Zähnezahlen des Antriebesrades 8 und des Zahnrades 9 entspricht.The transmission gearbox 7 further includes a smaller rotationally fixed with a drive shaft 13 the centrifugal brake 20 connected gear 9 , which with the toothing of the drive wheel 8th combs. The drive wheel 8th thus drives the centrifugal brake 20 over the gear 9 with a translated speed, which is the speed of the belt shaft 2 multiplied by the quotient of the number of teeth of the drive wheel 8th and the gear 9 equivalent.

Die Fliehkraftbremse 20 umfasst neben der Antriebswelle 13 drei in Umfangsrichtung drehfest an der Antriebswelle 13 gehaltene Bremsmassen 14, welche um senkrecht zu der Drehachse der Antriebswelle 13 ausgerichtete Schwenkachsen verschwenkbar sind. Ferner ist auf der Antriebswelle 13 eine sich über eine Druckfeder 16 an dem Zahnrad 9 abstützende Schiebehülse 24 vorgesehen, welche die zu der Antriebswelle 13 hin gerichteten Hebelarme der Bremsmassen 14 mit zwei radial nach außen vorstehenden Ringsflanschen axial zwischen sich einschließen. Aufgrund der Federbelastung der Schiebehülse 24 wird diese in Richtung der Gurtwelle 2 gedrängt und verschwenkt dadurch die Bremsmassen 14 durch das Umfassen der Hebelarme der Bremsmassen 14 radial einwärts bzw. in der Darstellung der 3 im Uhrzeigersinn. Die Fliehkraftbremse 20 ist in einem Teilgehäuse 15 mit einer zylindrischen Bremsfläche 18 angeordnet, welches einstückig an das übergeordnete Gehäuse 4 angeformt ist.The centrifugal brake 20 includes next to the drive shaft 13 three rotationally fixed to the drive shaft in the circumferential direction 13 held brake masses 14 which is perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft 13 aligned pivot axes are pivotable. Further, on the drive shaft 13 one over a compression spring 16 on the gear 9 supporting sliding sleeve 24 provided, which to the drive shaft 13 directed towards lever arms of the brake masses 14 enclose axially between itself with two radially outwardly projecting annular flanges. Due to the spring load of the sliding sleeve 24 this will be in the direction of the belt shaft 2 pushed and thereby pivots the brake masses 14 by embracing the lever arms of the brake masses 14 radially inward or in the representation of 3 clockwise. The centrifugal brake 20 is in a part housing 15 with a cylindrical one brake surface 18 arranged, which in one piece to the parent housing 4 is formed.

Die Ankopplung der Fliehkraftbremse 20 über die Kopplungseinrichtung 6 erfolgt wie nachfolgend beschrieben.The coupling of the centrifugal brake 20 via the coupling device 6 takes place as described below.

Wenn die Gurtwelle 2 in Abwickelrichtung dreht, befindet sich die Reibscheibe 11 grundsätzlich in der in der Darstellung der 3 linksseitigen Anschlagstellung und greift mit dem Mitnehmer 23 in die Ringnut 21 des Kopplungsringes 12 ein. Sollte die Ringscheibe 11 aus irgendwelchen Gründen zu diesem Zeitpunkt mit dem Mitnehmer 23 in der Spiralnut 22 eingreifen, so wird die Reibscheibe 11 aufgrund der Ausrichtung der Spiralnut 22 axial in Richtung der Gurtwelle 2 verschoben, bis die Reibscheibe 11 mit dem Mitnehmer 23 in die Ringnut 21 eingreift, und die Reibscheibe 11 frei gegenüber dem Kopplungsring 12 drehen kann.When the belt shaft 2 in the unwinding, the friction disc is located 11 basically in the representation of the 3 left-side stop position and engages with the driver 23 in the ring groove 21 of the coupling ring 12 one. Should the ring disk 11 for some reason at this time with the driver 23 in the spiral groove 22 intervene, then the friction disc 11 due to the orientation of the spiral groove 22 axially in the direction of the belt shaft 2 moved until the friction disc 11 with the driver 23 in the ring groove 21 engages, and the friction disc 11 free relative to the coupling ring 12 can turn.

Wenn die Gurtwelle 2 in Aufwickelrichtung, also in die entgegengesetzte Drehrichtung dreht, führt die von der Druckfeder 17 ausgeübte Druckkraft dazu, dass die Reibscheibe 11 mit dem Mitnehmer 23 beim Vorbeilaufen der Öffnung der Spiralnut 22 in die Spiralnut 22 gedrängt wird. Durch die nachfolgende Drehbewegung des Kopplungsringes 12 wird die Reibscheibe 11 dann durch den in die Spiralnut 22 formschlüssig eingreifenden Mitnehmer 23 zu einer Axialbewegung in Richtung des Antriebsrades 8 gezwungen, bis sie an dem Antriebsrad 8 reibschlüssig seitlich zur Anlage gelangt. Da das Antriebsrad 8 durch das Halteteil 10 axial gesichert ist, wird das Antriebsrad 8 anschließend durch den zwischen der Reibscheibe 11 und dem Antriebsrad 8 bzw. durch den zwischen dem Antriebsrad 8 und dem Halteteil 10 wirkenden Reibschluss zu einer Drehbewegung angetrieben und treibt ihrerseits die Antriebswelle 13 der Fliehkraftbremse 20 über das Zahnrad 9 an.When the belt shaft 2 in the winding, so in the opposite direction of rotation, which leads from the compression spring 17 exerted compressive force that the friction disc 11 with the driver 23 when passing the opening of the spiral groove 22 in the spiral groove 22 is urged. By the subsequent rotation of the coupling ring 12 becomes the friction disc 11 then through the spiral groove 22 positively engaging driver 23 to an axial movement in the direction of the drive wheel 8th forced her to the drive wheel 8th frictionally engaged laterally to the plant. Because the drive wheel 8th through the holding part 10 axially secured, the drive wheel 8th then through the between the friction disc 11 and the drive wheel 8th or by the between the drive wheel 8th and the holding part 10 driven frictional engagement with a rotational movement and drives in turn the drive shaft 13 the centrifugal brake 20 over the gear 9 at.

Durch die Drehbewegung der Antriebswelle 13 mit den daran gehaltenen Bremsmassen 14 wird auf die Bremsmassen 14 eine Radialkraft ausgeübt, welche zu einem Drehmoment der Bremsmassen 14 um ihre Schwenklager führt. Die Bremsmassen 14 sind dazu einheitlich exzentrisch an der Antriebswelle 13 gelagert, so dass die auf die Bremsmassen 14 einwirkenden Radialkräfte einheitlich an derselben Seite der Schwenklager der Bremsmassen wirken. Da die kürzeren, der Antriebswelle 13 zugewandten Hebelarme der Bremsmassen 14 gleichzeitig zwischen die Radialflansche der Schiebehülse 24 greifen, können die Bremsmassen 14 aber nur unter Verschiebung der Schiebehülse 24 gegen die von der Druckfeder 16 ausgeübte Federkraft nach außen verschwenken. Damit bilden die Bremsmassen 14 und die Druckfeder 16 ein Masse-Federsystem, welches entscheidend das Bewegungsverhalten der Bremsmassen 14 mitbestimmt.By the rotational movement of the drive shaft 13 with the brake masses held on it 14 gets on the brake masses 14 exerted a radial force, which contributes to a torque of the brake masses 14 leads around their swivel bearings. The brake masses 14 are uniformly eccentric to the drive shaft 13 stored, so that on the brake masses 14 acting radial forces acting uniformly on the same side of the pivot bearing of the brake masses. Because the shorter, the drive shaft 13 facing lever arms of the brake masses 14 at the same time between the radial flanges of the sliding sleeve 24 can grab the brake masses 14 but only with displacement of the sliding sleeve 24 against the of the compression spring 16 Swing applied spring force outwards. This forms the brake masses 14 and the compression spring 16 a mass spring system, which decisively the movement behavior of the brake masses 14 influenced.

Steigt die Drehzahl der Antriebswelle 13 weiter an, so dass die auf die Bremsmassen 14 wirkenden Radialkräfte und das dadurch auf die Bremsmassen 14 einwirkende Moment das von der Druckfeder 16 ausgeübte Moment überwinden, so wird die Schiebehülse 24 gegen die Federkraft der Druckfeder 16 verschoben, und die Bremsmassen 14 beginnen nach außen zu verschwenken, bis sie an der zylindrischen Bremsfläche 18 des Teilgehäuses 15 zur Anlage gelangen und die weitere Drehbewebung bremsen. Increases the speed of the drive shaft 13 continue on, so that on the brake masses 14 acting radial forces and thereby on the brake masses 14 acting moment that from the compression spring 16 overcome applied moment, so is the sliding sleeve 24 against the spring force of the compression spring 16 shifted, and the brake masses 14 begin to pivot outward until it stops at the cylindrical braking surface 18 of the part housing 15 get to the plant and brake the further rotation movement.

Der Zeitpunkt, wann die Bremsmassen 14 beginnen auszuschwenken und wann sie dabei zur Anlage an der Bremsfläche 18 gelangen, hängt dabei von der Mitnahme des Antriebsrades 8, also von der Geometrie der Spiralnut 22, von dem Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes 7, von der Masse der Bremsmassen 14, von den Hebelverhältnissen der Schwenklagerung der Bremsmassen 14 und schließlich von der Federkraft der Druckfeder 16 ab.The time when the brake masses 14 start swinging out and when they are about to attach to the braking surface 18 get depends on the entrainment of the drive wheel 8th that is, the geometry of the spiral groove 22 , from the gear ratio of the transmission gear 7 , from the mass of brake masses 14 , on leverage ratios of pivoting bearings of brake weights 14 and finally the spring force of the compression spring 16 from.

Für den Fall, dass die Drehzahl der Gurtwelle 2 nach dem Verschwenken der Bremsmassen 14 wieder sinkt, werden die Bremsmassen 14 aufgrund der von der Druckfeder 16 auf die Schiebehülse 24 ausgeübten Federkraft wieder radial einwärts verschwenkt und verlieren dadurch den Kontakt zu der Bremsfläche 18, bis die Drehzahl wieder ansteigt. Die Fliehkraftbremse 20 stellt zusammen mit dem Übersetzungsgetriebe 7 praktisch ein sich selbst in Abhängigkeit von der Drehzahl der Gurtwelle 2 regelndes Bremssystem dar.In the event that the speed of the belt shaft 2 after pivoting the brake masses 14 again drops, the brake masses 14 due to the pressure spring 16 on the sliding sleeve 24 applied spring force again pivoted radially inward and thereby lose contact with the braking surface 18 until the speed increases again. The centrifugal brake 20 puts together with the transmission gear 7 practically a self depending on the speed of the belt shaft 2 regulating braking system.

Dabei ist insbesondere die Kopplungseinrichtung 6 mit der durch die Ringnut 21 und die Spiralnut 22 gebildeten Steuerkontur wichtig, welche eine selbsttätige Ankopplung der Fliehkraftbremse 20 bei einer Drehbewegung der Gurtwelle 2 ausschließlich in Aufwickelrichtung bewirkt, während die Fliehkraftbremse 20 bei der Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes bewusst nicht angekoppelt wird, damit die Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes nicht gestört wird.In this case, in particular, the coupling device 6 with the through the annular groove 21 and the spiral groove 22 formed control contour important, which is an automatic coupling of the centrifugal brake 20 during a rotary movement of the belt shaft 2 exclusively in the winding direction, while the centrifugal brake 20 during the extension movement of the seat belt is deliberately not coupled, so that the pull-out movement of the seat belt is not disturbed.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann eine stärkere Aufwickelfeder 19 zur Vorspannung der Gurtwelle 2 verwendet werden, da die Aufwickelbewegung der Gurtwelle 2 bei einem zu schnellen Gurtbandeinzug durch die Fliehkraftbremse 20 selbsttätig gebremst wird.By the solution according to the invention, a stronger Aufwickelfeder 19 for pretensioning the belt shaft 2 be used because the winding movement of the belt shaft 2 if the webbing retraction is too fast due to the centrifugal brake 20 is automatically braked.

Ferner ist die reibschlüssige Mitnahme des Antriebsrades 8 für die erfindungsgemäße Lösung von besonderer Bedeutung, da dadurch ein herkömmliches Zahnrad als Antriebsrad 8 verwendet werden kann, und zur Übertragung der Drehbewegung keine Mitnahmekontur erforderlich ist. Das Antriebsrad 8 wird zur Mitnahme einfach zwischen der Reibscheibe 12 und dem Halteteil 10 eingeklemmt, und dadurch zu einer Drehbewegung angetrieben.Furthermore, the frictional entrainment of the drive wheel 8th for the inventive solution of particular importance, as a result of a conventional gear as a drive wheel 8th can be used, and no entrainment contour is required to transmit the rotational movement. The drive wheel 8th becomes easy to take between the friction disc 12 and the holding part 10 clamped, and thereby driven to a rotary motion.

Claims (9)

Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges, mit – einer in einem Rahmen (1) drehbar gelagerten Gurtwelle (2), auf der der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, und welche mittels einer sich an dem Rahmen (1) abstützenden Aufwickelfeder (19) in Aufwickelrichtung federbelastet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – an dem Gurtaufroller eine von der Gurtwelle (2) antreibbare Fliehkraftbremse (20) vorgesehen ist.Belt retractor for a safety belt of a motor vehicle, with - one in a frame ( 1 ) rotatably mounted belt shaft ( 2 ), on which the safety belt is windable, and which by means of a on the frame ( 1 ) supporting take-up spring ( 19 ) is spring-loaded in the winding direction, characterized in that - on the belt retractor one of the belt shaft ( 2 ) driven centrifugal brake ( 20 ) is provided. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Übersetzungsgetriebe (7) vorgesehen ist, welches die Drehbewegung der Gurtwelle (2) auf die Fliehkraftbremse (20) überträgt.Belt retractor according to claim 1, characterized in that - a transmission gear ( 7 ) is provided, which the rotational movement of the belt shaft ( 2 ) on the centrifugal brake ( 20 ) transmits. Gurtaufroller nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Fliehkraftbremse (20) durch eine Kopplungseinrichtung (6) mit der Gurtwelle (2) koppelbar ist, welche die Fliehkraftbremse (20) bei einer Drehung der Gurtwelle (2) in Aufwickelrichtung an die Gurtwelle (2) ankoppelt und bei einer Drehung der Gurtwelle (2) in Abwickelrichtung von der Gurtwelle (2) entkoppelt. Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that - the centrifugal brake ( 20 ) by a coupling device ( 6 ) with the belt shaft ( 2 ), which the centrifugal brake ( 20 ) with a rotation of the belt shaft ( 2 ) in the winding direction to the belt shaft ( 2 ) and with a rotation of the belt shaft ( 2 ) in the unwinding direction of the belt shaft ( 2 ) decoupled. Gurtaufroller nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kopplungseinrichtung (6) eine Reibscheibe (11) umfasst, welche zur Kopplung der Fliehkraftbremse (20) an die Gurtwelle (2) reibschlüssig an einem Antriebsrad (8) des Übersetzungsgetriebes (7) zur Anlage gelangt. Belt retractor according to claim 2 and 3, characterized in that - the coupling device ( 6 ) a friction disc ( 11 ), which for coupling the centrifugal brake ( 20 ) to the belt shaft ( 2 ) frictionally engaged on a drive wheel ( 8th ) of the transmission ( 7 ) arrives at the plant. Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Reibscheibe (11) mittels einer Feder (17) in Richtung des Antriebsrades (8) federbelastet ist, und – eine gurtwellenfeste Steuerkontur vorgesehen ist, welche bei einer Aufwickelbewegung der Gurtwelle (2) eine Bewegung der Reibscheibe (11) in Richtung des Antriebsrades (8) erzwingt. Belt retractor according to claim 4, characterized in that - the friction disk ( 11 ) by means of a spring ( 17 ) in the direction of the drive wheel ( 8th ) is spring-loaded, and - a belt-wave-fixed control contour is provided, which during a winding movement of the belt shaft ( 2 ) a movement of the friction disc ( 11 ) in the direction of the drive wheel ( 8th ) enforces. Gurtaufroller nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kopplungseinrichtung (6) einen drehfest mit der Gurtwelle (2) verbundenen Kopplungsring (12) aufweist, an dessen Radialaußenseite die Steuerkontur, gebildet durch eine Ringnut (21) und eine von der Ringnut (21) ausgehende Spiralnut (22), vorgesehen ist, in welchen die Reibscheibe (11) mittels eines Mitnehmers (23) geführt ist, wobei – die Ringnut (21) derart angeordnet ist, dass die Reibscheibe (11) in der Stellung mit dem in die Ringnut (21) eingreifenden Mitnehmer (23) beabstandet zu der Antriebsscheibe (8) angeordnet ist, und – die Spiralnut (22) so ausgerichtet ist, dass die Reibscheibe (11) durch den Eingriff des Mitnehmers (23) in die Spiralnut (22) bei einer Drehbewegung der Gurtwelle (2) in Aufwickelrichtung in Richtung des Antriebsrades (8) und bei einer Drehbewegung der Gurtwelle (2) in Abwickelrichtung in Richtung der Ringnut (21) gedrängt wird.Belt retractor according to claim 4 and 5, characterized in that - the coupling device ( 6 ) rotatably with the belt shaft ( 2 ) coupled coupling ring ( 12 ), on the radial outer side of the control contour, formed by an annular groove ( 21 ) and one of the annular groove ( 21 ) outgoing spiral groove ( 22 ), in which the friction disc ( 11 ) by means of a driver ( 23 ), wherein - the annular groove ( 21 ) is arranged such that the friction disc ( 11 ) in the position with the in the annular groove ( 21 ) engaging driver ( 23 ) spaced from the drive pulley ( 8th ), and - the spiral groove ( 22 ) is aligned so that the friction disc ( 11 ) by the engagement of the driver ( 23 ) in the spiral groove ( 22 ) during a rotational movement of the belt shaft ( 2 ) in the winding direction in the direction of the drive wheel ( 8th ) and during a rotational movement of the belt shaft ( 2 ) in the unwinding direction in the direction of the annular groove ( 21 ) is urged. Gurtaufroller nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Fliehkraftbremse (20) wenigstens eine in eine eingelenkte Stellung federbelastete, schwenkbar gelagerte Bremsmasse (14) aufweist, welche beim Antrieb der Fliehkraftbremse (20) durch die Gurtwelle (2) an einer Reibfläche (18) zur Anlage gelangt.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that - the centrifugal brake ( 20 ) at least one spring-loaded in a deflected position, pivotally mounted brake mass ( 14 ), which in driving the centrifugal brake ( 20 ) through the belt shaft ( 2 ) on a friction surface ( 18 ) arrives at the plant. Gurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – die Fliehkraftbremse (20) eine drehbar gelagerte Antriebswelle (13) mit mehreren schwenkbar daran gelagerten Bremsmassen (14) aufweist.Belt retractor according to claim 7, characterized in that - the centrifugal brake ( 20 ) a rotatably mounted drive shaft ( 13 ) with a plurality of brake masses pivotally mounted thereon ( 14 ) having. Gurtaufroller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – auf der Antriebswelle (13) eine federbelastete, verschiebliche Schiebehülse (24) zur Steuerung der Bewegung der Bremsmassen (14) vorgesehen ist.Belt retractor according to claim 8, characterized in that - on the drive shaft ( 13 ) a spring-loaded, sliding sliding sleeve ( 24 ) for controlling the movement of the brake masses ( 14 ) is provided.
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