DE102013217234B4 - Belt retractor for a safety belt of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

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, dadurch gekennzeichnet, dass-ein Übersetzungsgetriebe (7) vorgesehen ist, welches die Drehbewegung der Gurtwelle (2) auf die Fliehkraftbremse (20) überträgt, wobei-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, wobei-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 for a seat belt of a motor vehicle, with a belt shaft (2) rotatably mounted in a frame (1), on which the seat belt can be wound, and which is spring-loaded in the winding direction by means of a winding spring (19) supported on the frame (1) A centrifugal brake (20) which can be driven by the belt shaft (2) is provided on the belt retractor, characterized in that a transmission gear (7) is provided which transmits the rotational movement of the belt shaft (2) to the centrifugal brake (20), wherein-the centrifugal brake (20) can be coupled to the belt shaft (2) by a coupling device (6) which couples the centrifugal brake (20) to the belt shaft (2) when the belt shaft (2) is rotated in the winding direction and when the The belt shaft (2) is decoupled from the belt shaft (2) in the unwinding direction, the coupling device (6) comprising a friction disk (11) which is used to couple the centrifugal brake (20) to the belt Elle (2) frictionally comes to rest on a drive wheel (8) of the transmission gear (7).

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 seat 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 to roll up seat belts in motor vehicles, the belt retractor having a belt shaft rotatably mounted in a frame, which is spring-loaded in the winding direction of the seat belt by a winding spring supported on the frame. The spring force of the winding spring is dimensioned so that the seat belt is always wound up into the park position after the belt tongue has been released from the belt buckle.

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.Special circumstances must also be taken into account, due to which the winding movement can be hindered, so that the winding spring must necessarily be designed to be stronger than would actually be necessary 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, for example, the belt retractor for the middle seat belt of the rear row of seats. In order to avoid unnecessarily high forces during the restraint of the occupant in the backrest in the event of an accident, the belt retractor is preferably fastened in the roof area of the motor vehicle in this case. The safety belt further comprises a first belt buckle which is fixed to the vehicle and a first belt tongue which is held at the end of the safety belt and with which the end of the safety belt can be detachably fastened in the first belt buckle. The first belt buckle is also known as a so-called "mini-buckle" and is only activated when the end of the seat belt is to be loosened. In addition, a second belt tongue, which can be locked in a second belt lock and slidably guided on the seat belt, divides the seat belt in the locked position into the lap belt section and the diagonal belt section in the tried and tested 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 seat belt is retracted together with the second belt tongue, while the end of the seat belt is locked in the first belt lock via the first belt tongue.

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 is sitting in the middle seat and the seat belt is not needed, the first belt tongue locked in the first belt buckle can be released and the seat belt, together with the two belt tongues, retracted over the entire length or at least over a greater length. So that the seat belt is safely drawn in over the greater length together with the two belt tongues in this case too, the winding spring must be designed to be stronger than would actually be necessary for the normal unbuckling process.

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 resulting disadvantage is that the seat belt is greatly accelerated after unlocking the first belt tongue from the "mini-buckle", whereby the seat belt can perform very fast movements under unfavorable circumstances, and those on the neighboring seats or on the seats of the 3rd row seated occupants can be endangered.

Aus den Druckschriften DE 35 36 528 A1 und DE 102 51 057 A1 sind jeweils Gurtaufroller bekannt, bei denen die Drehbewegung der Gurtwelle mittels einer von der Gurtwelle antreibbaren Fliehkraftbremse gebremst wird. Nachteilig bei diesen Lösungen ist es jedoch, dass die Fliehkraftbremse sowohl während der Gurteinzugsbewegung als auch während der Gurtauszugsbewegung angetrieben wird, so dass der Gurtbandtragekomfort verschlechtert wird.From the pamphlets DE 35 36 528 A1 and DE 102 51 057 A1 belt retractors are known in which the rotational movement of the belt shaft is braked by means of a centrifugal brake that can be driven by the belt shaft. However, it is disadvantageous in these solutions that the centrifugal brake is driven both during the belt retraction movement and during the belt extraction movement, so that the comfort of the belt strap is impaired.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller mit einer Fliehkraftbremse 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, ohne dass dadurch der Gurtbandtragekomfort verschlechtert wird.Against this background, the invention is based on the object of creating a belt retractor with a centrifugal brake, which can be provided with a stronger winding spring without the risk of the seat belt executing winding movements at excessive retraction speeds during the retraction movement due to the higher spring force, without the webbing comfort being impaired as a result.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 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 dieTo achieve the object, it is proposed according to claim 1 that a transmission gear is provided which transmits the rotary movement of the belt shaft to the centrifugal brake. The speed of the centrifugal brake can be increased by the transmission gear, 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 on which the centrifugal brake is based is a rotary movement, the transmission can e.g.

Drehzahl der Fliehkraftbremse erhöht werden, so dass die Fliehkraftbremse insgesamt für eine höhere Drehzahl ausgelegt werden kann.Speed of the centrifugal brake can be increased so that the centrifugal brake can be designed overall for a higher 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 to the belt shaft by a coupling device which couples the centrifugal brake to the belt shaft when the belt shaft is rotated in the winding direction and decouples it from the belt shaft when the belt shaft is rotated in the unwinding direction. Due to the proposed further development of the invention, the centrifugal brake acts exclusively during a rotary movement of the Belt shaft in the winding direction, while the unwinding movement is not slowed down regardless of the height of the extraction speed. In this way, the occupant can take off the seat belt to put on without any possible hindrance 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 implemented in a particularly simple manner in terms of construction by comprising a friction disk which, in order to couple the centrifugal brake to the belt shaft, comes to rest against a drive wheel of the transmission gear in a frictional manner. Through the friction disk, the movement of the belt shaft can be transmitted very easily via the transmission gear to the centrifugal brake without the friction disk needing to be synchronized with respect to the drive wheel. Furthermore, the surfaces of the friction disk and the drive wheel do not have to have a specially designed structure, as would be required, for example, in the case of a positive force 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 disk is spring-loaded by means of a spring in the direction of the drive wheel, and that a control contour that is fixed to the belt shaft is provided, on which the friction disk rests in a form-fitting manner, which is shaped such that it moves the friction disk in the direction of a winding movement of the belt shaft of the drive wheel. Through the proposed solution, the friction disk is spring-loaded in the direction of the drive wheel, and at the same time rests positively on the control contour. Due to the shape of the control contour, the movement of the friction disk is then forced during the winding movement, so that the centrifugal brake is practically automatically coupled during the winding movement. The movement of the friction disk 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 connected to the belt shaft in a rotationally fixed manner, on the radial outer side of which the control contour, formed by an annular groove and a spiral groove extending from the annular groove, is provided, in which the friction disk is guided by means of a driver, the annular groove is arranged such that the friction disk in the position with the driver engaging in the annular groove is arranged at a distance from the drive disk, and the spiral groove is aligned so that the annular disk is in the winding direction by the engagement of the driver in the spiral groove and a rotary movement of the belt shaft Direction of the drive wheel and with a rotational movement of the belt shaft in the unwinding direction is urged in the direction of the annular groove. The annular groove practically forms a type of freewheel, by means of which a rotational movement of the belt shaft relative to the friction disk is possible during the unwinding movement of the belt shaft without an axial movement of the friction disk. The spiral groove starts from the ring groove, so that the ring disk, which is spring-loaded in the direction of the drive wheel, is automatically pushed into the spiral groove with the driver when the belt shaft rotates in the winding direction and is then moved in the axial direction towards the drive wheel due to the shape of the spiral groove. In the event that the belt shaft then rotates again in the unwinding direction, the friction disk with the driver guided in the spiral groove is again moved axially away from the drive wheel, i.e. against the acting spring force, until the friction disk again engages with the driver in the annular groove. The spiral groove practically forms that part of the control contour which forces the axial movement of the friction disk, while the annular groove enables the belt shaft to rotate freely with respect to the friction disk.

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 can have at least one pivotable brake mass which is spring-loaded into a pivoted position and which comes to rest on a braking surface when the centrifugal brake is driven by the belt shaft. The proposed solution represents a very compact solution of the centrifugal brake, the movement of the braking mass causing the braking force being a pivoting movement which can be implemented in a very small installation space. Furthermore, the movement of the braking mass is triggered by the transmitted rotary movement of the belt shaft and is therefore proportional to the movement of the belt shaft. The generated braking force increases proportionally with the winding speed, i.e. the higher the winding 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.The centrifugal brake can have a rotatably mounted drive shaft with several brake masses pivotably mounted thereon. The proposed embodiment of the centrifugal brake is advantageous in that it enables the rotational movement of the belt shaft to be braked particularly easily. All that is required is to transmit the rotational movement of the belt shaft, e.g. via a gear train, to the drive shaft, whereby the braking force as such can be increased by the multiple braking masses provided, and the braking masses can be arranged in such a way that the acting radial forces are exerted compensate each other and thus no radial forces act 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, displaceable sliding sleeve for controlling the movement of the braking masses can also be provided on the drive shaft. The movement behavior of all braking masses can be influenced jointly by the spring-loaded sliding sleeve, it being particularly advantageous that the braking masses thereby not being able to pivot individually. In this case, the response threshold of the centrifugal brake can be further changed by the design of the spring force of the spring acting on the sliding sleeve, whereby a restoring force is simultaneously exerted on the deflected braking masses via the spring-loaded sliding sleeve, so that the braking masses automatically when the rotational speed of the belt shaft is reduced Swivel back to the starting position.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:

  • 1: eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers;
  • 2: ein vergrößerter Ausschnitt der Explosionsdarstellung aus der 1; und
  • 3: eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Gurtaufrollers.
The invention is explained below on the basis of a preferred embodiment with reference to the accompanying figures. It shows:
  • 1 : an exploded view of a belt retractor according to the invention;
  • 2 : an enlarged section of the exploded view from 1 ; and
  • 3rd : 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 a belt retractor according to the invention 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 3rd to recognize. In the spring box 3rd is a sectional view of the 3rd coil spring to be recognized 19th arranged, which with a first inner end on the belt shaft 2 and with a second outer end to the housing of the spring cassette, which is fixed to the frame 3rd is attached. The spiral spring 19th tensions the belt shaft 2 opposite the frame 1 in the winding direction so that the one on the belt shaft 2 The windable seat belt is automatically wound onto the belt shaft when it is unbuckled. 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.The belt retractor also includes a centrifugal brake 20th , a transmission gear 7th and a coupling device 6th as essential components including an additional housing 4th for holding the components on the frame 1 of the belt retractor. That on the frame 1 held additional housing 4th also serves to hold the spring cassette 3rd , which is also attached 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 case 4th with the centrifugal brake arranged in it 20th , the transmission gear 7th and the coupling device 6th are outward to the coil spring 19th through a lid 5 covered so that these assemblies and the spring cassette 3rd are to be regarded as spatially separated from one another.

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 6th includes a non-rotatably via an internal toothing on an externally toothed extension of the belt shaft 2 held coupling ring 12th with an annular groove arranged radially on the outside 21 and one from the ring groove 21 outgoing, in the direction of the transmission gear 7th running spiral groove 22nd . Furthermore, the coupling device comprises 6th one on the coupling ring 12th arranged friction disc 11 , which with a driver 23 depending on the position of the friction disc 11 either positively in the ring groove 21 or positively in the spiral groove 22nd intervenes. The friction disc 11 is also located on the face of the belt shaft 2 supporting compression spring 17th in the direction of the transmission gear 7th 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 gear 7th has a rotatable on the coupling ring 12th mounted drive wheel 8th with a large outer diameter, which axially via a disk-shaped holding part 10 is secured. The holding part 10 is axial via protruding pins 26th in frontal openings 25th in the coupling ring 12th 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 gear 7th furthermore comprises a smaller one fixed against rotation with a drive shaft 13th the centrifugal brake 20th connected gear 9 , which with the toothing of the drive wheel 8th combs. The drive wheel 8th thus drives the centrifugal brake 20th about 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 on the drive wheel 8th and the gear 9 corresponds to.

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 20th includes next to the drive shaft 13th three in the circumferential direction non-rotatably on the drive shaft 13th braking masses held 14th which is perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft 13th aligned pivot axes are pivotable. It is also on the drive shaft 13th one is about a compression spring 16 on the gear 9 supporting sliding sleeve 24 provided which the to the drive shaft 13th towards the lever arms of the braking masses 14th enclose axially between them with two radially outwardly protruding ring flanges. Due to the spring load on the sliding sleeve 24 this becomes in the direction of the belt shaft 2 pushed and pivoted thereby the braking masses 14th by embracing the lever arms of the braking masses 14th radially inwards or in the representation of the 3rd clockwise. The centrifugal brake 20th is in a partial housing 15th with a cylindrical braking surface 18th arranged, which is integrally attached to the higher-level housing 4th is molded.

Die Ankopplung der Fliehkraftbremse 20 über die Kopplungseinrichtung 6 erfolgt wie nachfolgend beschrieben.The coupling of the centrifugal brake 20th via the coupling device 6th 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 rotates in the unwinding direction, the friction disc is located 11 basically in the representation of the 3rd left-hand stop position and engages with the driver 23 into the ring groove 21 of the coupling ring 12th a. Should be the washer 11 for whatever reason at this point with the driver 23 in the spiral groove 22nd intervene, so the friction disc 11 due to the orientation of the spiral groove 22nd axially in the direction of the belt shaft 2 moved up the friction disc 11 with the driver 23 into the ring groove 21 engages, and the friction disc 11 free opposite the coupling ring 12th 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 rotates in the winding direction, i.e. in the opposite direction of rotation, is carried out by the compression spring 17th exerted compressive force to the fact that the friction disc 11 with the driver 23 when walking past the opening of the spiral groove 22nd into the spiral groove 22nd is pushed. By the subsequent rotary movement of the coupling ring 12th becomes the friction disc 11 then through the into the spiral groove 22nd positively engaging driver 23 to an axial movement in the direction of the drive wheel 8th forced until they get to the drive wheel 8th frictionally comes to rest on the side. As the drive wheel 8th through the holding part 10 is axially secured, the drive wheel 8th then through the between the friction disc 11 and the drive wheel 8th or by between the drive wheel 8th and the holding part 10 Acting frictional connection is driven to a rotary movement and in turn drives the drive shaft 13th the centrifugal brake 20th about 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 rotary movement of the drive shaft 13th with the braking masses held on it 14th is on the braking masses 14th a radial force is exerted, which results in a torque of the braking masses 14th leads to their pivot bearing. The braking masses 14th are uniformly eccentric on the drive shaft 13th stored so that the on the braking masses 14th acting radial forces act uniformly on the same side of the pivot bearing of the braking masses. As the shorter, the drive shaft 13th facing lever arms of the braking masses 14th at the same time between the radial flanges of the sliding sleeve 24 can take hold of the braking masses 14th but only by moving the sliding sleeve 24 against that of the compression spring 16 swivel the exerted spring force outwards. This forms the braking masses 14th and the compression spring 16 a mass-spring system, which is decisive for the movement behavior of the braking masses 14th co-determined.

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. The speed of the drive shaft increases 13th further on, so that the on the braking masses 14th acting radial forces and thereby on the braking masses 14th acting moment that of the compression spring 16 overcome exerted moment, so the sliding sleeve 24 against the spring force of the compression spring 16 shifted, and the braking masses 14th begin to pivot outwards until they hit the cylindrical braking surface 18th of the partial housing 15th get to the system and slow down further rotation.

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 braking masses 14th begin to swing out and when they come to rest on the braking surface 18th reach depends on the entrainment of the drive wheel 8th , i.e. the geometry of the spiral groove 22nd , on the transmission ratio of the transmission gear 7th , from the mass of the braking masses 14th , of the lever ratios of the pivot bearing of the braking masses 14th and finally by 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 swiveling the braking masses 14th falls again, the braking masses 14th due to the by the compression spring 16 on the sliding sleeve 24 exerted spring force is pivoted radially inward again and thereby lose contact with the braking surface 18th until the speed increases again. The centrifugal brake 20th represents together with the transmission gear 7th practically a self depending on the speed of the belt shaft 2 regulating brake 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.The coupling device is in particular here 6th with the through the ring groove 21 and the spiral groove 22nd formed control contour important, which an automatic coupling of the centrifugal brake 20th when the belt shaft rotates 2 caused exclusively in the winding direction, while the centrifugal brake 20th is deliberately not coupled during the pull-out movement of the seat belt, 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.With the solution according to the invention, a stronger winding spring can be used 19th for pre-tensioning the belt shaft 2 used because the winding movement of the belt shaft 2 if the belt is drawn in too quickly by the centrifugal brake 20th 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, there is the frictional entrainment of the drive wheel 8th of particular importance for the solution according to the invention, since it uses a conventional gear wheel as the drive wheel 8th can be used, and no driving contour is required to transfer the rotary movement. The drive wheel 8th is simply taken between the friction disc 12th and the holding part 10 pinched, and thereby driven to rotate.

Claims (6)

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, dadurch gekennzeichnet, dass -ein Übersetzungsgetriebe (7) vorgesehen ist, welches die Drehbewegung der Gurtwelle (2) auf die Fliehkraftbremse (20) überträgt, wobei -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, wobei -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 for a safety belt of a motor vehicle, with a belt shaft (2) rotatably mounted in a frame (1) and on which the seat belt can be wound, and which is spring-loaded in the winding direction by means of a winding spring (19) supported on the frame (1), a centrifugal brake (20) drivable by the belt shaft (2) being provided on the belt retractor, characterized in that -a transmission gear (7 ) is provided, which transmits the rotational movement of the belt shaft (2) to the centrifugal brake (20), the centrifugal brake (20) being able to be coupled to the belt shaft (2) by a coupling device (6) which controls the centrifugal brake (20) when a Rotation of the belt shaft (2) in the winding direction is coupled to the belt shaft (2) and decoupled from the belt shaft (2) when the belt shaft (2) rotates in the unwinding direction, the coupling device (6) comprising a friction disk (11) which is used for Coupling of the centrifugal brake (20) to the belt shaft (2) frictionally comes to rest on a drive wheel (8) of the transmission gear (7). Gurtaufroller nach Anspruch 1, 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 Claim 1 , characterized in that -the friction disc (11) is spring-loaded by means of a spring (17) in the direction of the drive wheel (8), and -a control contour fixed to the belt shaft is provided which, when the belt shaft (2) is wound up, causes the friction disk (11 ) in the direction of the drive wheel (8). Gurtaufroller nach Anspruch 1 und 2, 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 Claim 1 and 2 , characterized in that the coupling device (6) has a coupling ring (12) connected to the belt shaft (2) in a rotationally fixed manner, on the radial outer side of which the control contour, formed by an annular groove (21) and a spiral groove extending from the annular groove (21) ( 22), is provided, in which the friction disc (11) is guided by means of a driver (23), the annular groove (21) being arranged in such a way that the friction disc (11) is in the position with the one in the annular groove (21) engaging driver (23) is arranged at a distance from the drive disk (8), and the spiral groove (22) is aligned so that the friction disk (11) through the engagement of the driver (23) in the spiral groove (22) during a rotary movement of the Belt shaft (2) is urged in the winding direction in the direction of the drive wheel (8) and when the belt shaft (2) rotates in the unwinding direction in the direction of the annular groove (21). 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) has at least one brake mass (14) which is spring-loaded into a pivoted position and which is pivotably mounted and which is applied to a friction surface when the centrifugal brake (20) is driven by the belt shaft (2) (18) reaches the plant. Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass -die Fliehkraftbremse (20) eine drehbar gelagerte Antriebswelle (13) mit mehreren schwenkbar daran gelagerten Bremsmassen (14) aufweist.Belt retractor Claim 4 , characterized in that the centrifugal brake (20) has a rotatably mounted drive shaft (13) with several brake masses (14) mounted thereon so as to be pivotable. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass -auf der Antriebswelle (13) eine federbelastete, verschiebliche Schiebehülse (24) zur Steuerung der Bewegung der Bremsmassen (14) vorgesehen ist.Belt retractor Claim 5 , characterized in that a spring-loaded, displaceable sliding sleeve (24) for controlling the movement of the braking masses (14) is provided on the drive shaft (13).
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