DE102020108306A1

DE102020108306A1 - Sicherheitsgurtaufrollerbaugruppe

Info

Publication number: DE102020108306A1
Application number: DE102020108306.8A
Authority: DE
Inventors: Dean M. Jaradi; Mohammad Omar Faruque; S. M. Iskander Farooq; Michael James Whitens
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2020-10-01
Also published as: US11180111B2; US20200307508A1; CN111746459A

Abstract

Diese Offenbarung stellt eine Sicherheitsgurtaufrollerbaugruppe bereit. Ein Sicherheitsgurtaufroller beinhaltet einen Wickler. Der Sicherheitsgurtaufroller beinhaltet einen Torsionsstab, der länglich entlang einer Achse innerhalb des Wicklers verläuft und länglich parallel zu der Achse verlaufende Durchlässe definiert, wobei die Durchlässe voneinander beabstandet sind und die Achse umgeben.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugsicherheitsgurte und insbesondere eine Sicherheitsgurtaufrollerbaugruppe für ein Fahrzeug.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeugrückhaltesystem beinhaltet eine Sicherheitsgurtbaugruppe, die einen Insassen während einer Fahrzeugkollision an einem Sitz sichert. Insbesondere beinhaltet die Sicherheitsgurtbaugruppe einen Aufroller, der ein Gurtband aufweist, das sich über die Brust und das Becken des Insassen erstreckt. Das Gurtband kann selektiv aus der Aufrollerbaugruppe herausgezogen werden. Zum Beispiel kann das Gurtband während des normalen Betriebs eines Fahrzeugs aus der Aufrollerbaugruppe herausgezogen werden und der Auszug ist während einer Fahrzeugkollision eingeschränkt.
Das Rückhaltesystem kann mit Merkmalen zur „Lastbegrenzung“ ausgestattet sein. Während einer Kollision kann der Aufroller des Sicherheitsgurts das Gurtband des Sicherheitsgurts derart sperren, dass es sich nicht weiter von dem Aufroller abrollen kann, wobei jedoch die Merkmale zur Lastbegrenzung ein gewisses zusätzliches begrenztes Abrollen des Gurtbands ermöglichen, wenn die Kraft, die auf das Gurtband ausgeübt wird, einen Lastbegrenzungsschwellenwert überschreitet. Dieses zusätzliche Abrollen des Gurtbands von dem Aufroller begrenzt die Last, die durch das Gurtband auf einen Insassen, z. B. auf die Brust eines Insassen, ausgeübt wird, um die Brusteindrückung zu reduzieren.
Eine Lastbegrenzung kann durch Verwendung eines Torsionsstabs erzielt werden. Ein Ende des Torsionsstabs kann mit einem Wickler verbunden sein, um den das Gurtband in dem Aufroller gewickelt ist. Im Fall einer Kollision kann das andere Ende des Torsionsstabs fixiert sein. Wenn ein Insasse eine Kraft ausübt, die darauf gerichtet ist, das Gurtband aus dem Aufroller herauszuziehen, übt der Wickler eine Drehkraft auf den Torsionsstab aus. Der Torsionsstab gibt bei einer bekannten Schwellenkraft nach, das heißt, er verformt sich. Die Kraft, die einem Insassen durch den Sicherheitsgurt auferlegt wird, wird somit durch die Schwellenkraft des Torsionsstabs begrenzt.
KURZDARSTELLUNG
Ein Sicherheitsgurtaufroller beinhaltet einen Wickler. Der Sicherheitsgurtaufroller beinhaltet einen Torsionsstab, der länglich entlang einer Achse innerhalb des Wicklers verläuft und länglich parallel zu der Achse verlaufende Durchlässe definiert, wobei die Durchlässe voneinander beabstandet sind und die Achse umgeben.
Der Sicherheitsgurtaufroller kann eine Basis beinhalten, die den Torsionsstab drehbar abstützt.
Der Sicherheitsgurtaufroller kann eine Sperrvorrichtung beinhalten, die die Basis betriebsfähig an den Torsionsstab koppelt.
Die Durchlässe sind in einem kreisförmigen Muster um die Achse angeordnet.
Der Sicherheitsgurtaufroller kann ein Gurtband beinhalten, das durch den Wickler abgestützt ist.
Der Torsionsstab kann jeweils auf der Achse ein erstes distales Ende und ein zweites distales Ende aufweisen und die Durchlässe erstrecken sich durch das erste distale Ende und das zweite distale Ende.
Die Durchlässe können zylindrisch sein.
Der Torsionsstab kann zweite Durchlässe definieren, die die Achse umgeben.
Die Durchlässe können der Achse näher sein als die zweiten Durchlässe.
Die Durchlässe können kleiner sein als die zweiten Durchlässe.
Eine Querschnittsfläche der Durchlässe senkrecht zu der Achse kann kleiner sein als eine Querschnittsfläche der zweiten Durchlässe senkrecht zu der Achse.
Die Durchlässe können in Bezug auf die Achse radial mit den zweiten Durchlässen fluchten.
Ein Sicherheitsgurtaufroller beinhaltet einen Torsionsstab, der länglich entlang einer Achse verläuft. Der Sicherheitsgurtaufroller beinhaltet einen Wickler, der den Torsionsstab umgibt. Der Sicherheitsgurtaufroller beinhaltet Rippen, die sich radial in Bezug auf die Achse von dem Torsionsstab zu dem Wickler erstrecken. Der Sicherheitsgurtaufroller beinhaltet ein Gurtband, das durch den Wickler abgestützt ist.
Der Sicherheitsgurtaufroller kann eine Basis beinhalten, die den Torsionsstab drehbar abstützt.
Der Torsionsstab, der Wickler und die Rippen können monolithisch sein.
Der Wickler kann einen Schlitz definieren, wobei sich das Gurtband in dem Schlitz befindet.
Die Rippen können entlang der Achse beabstandet sein.
Der Sicherheitsgurtaufroller kann Zähne beinhalten, die durch den Torsionsstab abgestützt sind.
Die Zähne und der Torsionsstab können monolithisch sein.
Der Torsionsstab kann Durchlässe definieren, die länglich parallel zu der Achse verlaufen, wobei die Durchlässe die Achse umgeben.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das ein Rückhaltesystem aufweist.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Aufrollers des Rückhaltesystems.
3 ist ein axialer Querschnitt eines Wicklers und eines Torsionsstabs des Aufrollers.
4 ist ein radialer Querschnitt des Wicklers und des Torsionsstabs des Aufrollers.
5 ist ein Verlauf des Drehmoments des Torsionsstabs im Zeitverlauf.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, beinhaltet ein Sicherheitsgurtaufroller 20 für ein Rückhaltesystem 22 eines Fahrzeugs 24 einen Wickler 26. Der Sicherheitsgurtaufroller 20 beinhaltet einen Torsionsstab 28, der länglich entlang einer Achse A1 innerhalb des Wicklers 26 verläuft und länglich parallel zu der Achse A1 verlaufende Durchlässe 30a, 30b, 30c definiert. Die Durchlässe 30a, 30b, 30c sind voneinander beabstandet und umgeben die Achse A1. Die Rippen 32 erstrecken sich radial in Bezug auf die Achse A1 von dem Torsionsstab 28 zu dem Wickler 26. Ein Gurtband 34 ist durch den Wickler 26 abgestützt.
Die Durchlässe 30a, 30b, 30c des Torsionsstabs 28 ermöglichen, dass der Sicherheitsgurtaufroller 20 mehrere Lastbegrenzungsphasen aufweist. Mit anderen Worten bewirken die Durchlässe 30a, 30b, 30c Verformungseigenschaften des Torsionsstabs 28, sodass eine Menge an Gurtband 34, die aus dem Sicherheitsgurtaufroller 20 herausgezogen wird, auf Grundlage eines auf das Gurtband 34 ausgeübten Kraftbetrags variiert, z. B. während eines Fahrzeugaufpralls.
Das Fahrzeug 24 kann eine beliebige Art von Personen- oder Nutzkraftwagen sein, wie etwa ein Auto, ein Lastkraftwagen, eine Geländelimousine, ein Crossover-Fahrzeug, ein Van, ein Minivan, ein Taxi, ein Bus usw.
Das Fahrzeug 24 kann eine Karosserie und einen Rahmen beinhalten. Die Karosserie und der Rahmen können eine selbsttragende Bauweise aufweisen. Bei der selbsttragenden Bauweise dient die Karosserie, z. B. die Schweller, als Rahmen des Fahrzeugs 24, und die Karosserie (einschließlich der Schweller, Säulen, Dachholme usw.) ist einstückig, d. h. eine durchgängige einteilige Einheit. Als ein anderes Beispiel können die Karosserie und der Rahmen eine Rahmenbauweise (auch als Bauweise mit aufgesetzter Kabine bezeichnet) aufweisen. Mit anderen Worten sind die Karosserie und der Rahmen separate Komponenten, d. h. modular, und die Karosserie ist auf dem Rahmen abgestützt und daran fixiert. Alternativ können die Karosserie und der Rahmen eine beliebige geeignete Bauweise aufweisen. Die Karosserie und/oder der Rahmen können aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium usw.
Das Fahrzeug 24 beinhaltet eine Fahrgastkabine zum Unterbringen von Insassen, falls vorhanden, des Fahrzeugs 24. Die Fahrgastkabine beinhaltet einen oder mehrere Sitze. Der Sitz ist als Schalensitz gezeigt, doch die Sitze können anderen Arten angehören. Die Position und Ausrichtung der Sitze und Komponenten davon können durch einen Insassen einstellbar sein.
Das Rückhaltesystem 22 hält einen Insassen des Fahrzeugs 24 zurück und hilft dabei, die Bewegung des Insassen während eines Aufpralls auf das Fahrzeug 24 zu steuern. Das Rückhaltesystem 22 kann einen oder mehrere Anker, den Sicherheitsgurtaufroller 20, das Gurtband 34, eine Schnalle und Schlosszunge usw. beinhalten. Zum Beispiel kann das Rückhaltesystem 22 ein Dreipunktgurt sein, was bedeutet, dass das Gurtband 34 an drei Punkten um den Insassen herum angebracht ist, wenn der Gurt angelegt ist. Das Gurtband 34 kann an den drei Punkten durch die Anker, den Sicherheitsgurtaufroller 20 und die Schnalle und Schlosszunge angebracht sein. Das Rückhaltesystem 22 kann alternativ eine andere Anordnung von Anbringungspunkten aufweisen.
Der Sicherheitsgurtaufroller 20 stellt Auszug und Einzug des Gurtbands 34 bereit, was z. B. ermöglicht, dass eine Länge des Gurtbands 34 außerhalb des Aufrollers 20 Insassen mit verschiedenen Größen unterbringt. Der Sicherheitsgurtaufroller 20 wird selektiv gesperrt, um die Bewegung des Gurtbands 34 einzuschränken, z. B. während eines Aufpralls auf das Fahrzeug 24. Zum Beispiel kann der Sicherheitsgurtaufroller 20 eine Sperrvorrichtung 36 beinhalten, die auslöst, um das Gurtband 34 lösbar zu sperren, z. B. wenn während des Aufpralls auf das Fahrzeug 24 durch den Insassen eine Kraft auf das Gurtband 34 ausgeübt wird. Der Sicherheitsgurtaufroller 20 kann das Gurtband 34 entsperren, wenn die Kraft von dem Gurtband 34 entfernt wird, um Auszug und Einzug des Gurtbands 34 aus dem Aufroller 20 zu ermöglichen.
Der Sicherheitsgurtaufroller 20 kann an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs 24 abgestützt sein. Zum Beispiel kann der Sicherheitsgurtaufroller 20 eine Basis 38 beinhalten. Die Basis 38 kann an dem Rahmen und/oder der Karosserie des Fahrzeugs 24, an einer Säule, einem Dach, einem Boden usw. des Fahrzeugs 24 fixiert sein. Als ein anderes Beispiel kann die Basis 38 an einem Rahmen des Sitzes des Fahrzeugs 24 fixiert sein. Die Basis 38 kann über ein Befestigungselement, Schweißen usw. fixiert sein.
Der Wickler 26 stützt das Gurtband 34 ab. Zum Beispiel kann der Wickler 26 einen oder mehrere Schlitze 40 definieren. Das Gurtband 34 kann sich in den Schlitzen 40 befinden und um den Wickler 26 gewickelt sein. Das Gurtband 34 kann aus einem Stoff in Form eines Riemens gebildet sein. Der Wickler 26 ist drehbar durch die Basis 38 abgestützt, z. B. um sich um die Achse A1 zu drehen, während die Sperrvorrichtung 36 entsperrt ist. Der Wickler 26 kann ein Zylinder sein, der länglich zwischen einem ersten Ende 42 und einem zweiten Ende 44 verläuft. Die Schlitze 40 können länglich parallel zu der Achse A1 verlaufen und sich zwischen den Enden 42, 44 befinden. Der Wickler 26 kann ein Paar von sich nach außen erstreckenden Flanschen 46 beinhalten. Die Flansche 46 halten die Positionierung des Gurtbands 34 in Bezug auf den Wickler 26 aufrecht. Die Flansche 46 erstrecken sich radial von der Achse A1 weg von einer Außenfläche 48 des Wicklers 26. Die Flansche 46 können sich an den Enden 42, 44 befinden. Das Gurtband 34 kann sich zwischen den Flanschen 46 befinden. Der Wickler 26 kann einen sich nach innen erstreckenden Flansch 50 beinhalten, der den Wickler 26 mit dem Torsionsstab 28 verbindet. Der Flansch 50 überträgt Drehmoment von dem Wickler 26 auf den Torsionsstab 28. Der Flansch 50 erstreckt sich radial in Richtung der Achse A1 von einer Innenfläche 52 des Wicklers 26 an dem ersten Ende 42. Die Adjektive „erstes“, „zweites“, „drittes“ usw. werden in der gesamten vorliegenden Schrift als Identifikatoren verwendet und sollen keine Bedeutung oder Reihenfolge anzeigen.
Eine Wicklerfeder 54 kann an den Wickler 26 und die Basis 38 gekoppelt sein, z. B. an dem ersten Ende 42. Die Wicklerfeder 54 kann mit Spannung oder Druck belastet sein, wenn das Gurtband 34 vollständig eingezogen ist, und die Wicklerfeder 54 kann ferner entweder mit Spannung oder Druck belastet sein, wenn das Gurtband 34 aus dem Wickler 26 ausgezogen ist. Somit kann die Wicklerfeder 54 eine Kraft ausüben, die darauf gerichtet ist, das Gurtband 34 einzuziehen. Die Wicklerfeder 54 kann eine spiralförmige Torsionsfeder oder eine beliebige andere Art von Feder sein.
Der Torsionsstab 28 kann dazu ausgestaltet sein, drehend nachzugeben, z. B. sich plastisch zu verformen, wenn der Torsionsstab 28 durch den Wickler 26 gedreht wird, aber durch die Sperrvorrichtung 36 fixiert ist. Insbesondere kann der Torsionsstab 28 mit einer geeigneten Form, einer geeigneten Abmessung und aus einem geeigneten Material gebildet sein, um nachzugeben, wenn er einer Schwellendrehkraft ausgesetzt ist. Falls sich zum Beispiel die Sperrvorrichtung 36 in der gesperrten Position befindet und das Gurtband 34 eine Drehkraft auf den Wickler 26 ausübt, kann der Torsionsstab 28 verhindern, dass sich der Wickler 26 dreht, es sei denn, die Kraft überschreitet einen Schwellenwert, wobei in diesem Fall das drehende Nachgeben des Torsionsstabs 28 ermöglichen kann, dass sich der Wickler 26 dreht. Somit wird die durch das Gurtband 34 getragene Last begrenzt.
Der Torsionsstab 28 kann drehbar durch die Basis 38 abgestützt sein. Mit anderen Worten kann der Torsionsstab 28 durch die Basis 38 abgestützt sein, z. B. in einer Öffnung der Basis 38, und der Torsionsstab 28 kann in Bezug auf die Basis 38 drehbar sein, z. B. um die Achse A1 und wenn die Sperrvorrichtung 36 entsperrt ist.
Der Torsionsstab 28 verläuft länglich entlang der Achse A1. Der Torsionsstab 28 weist ein erstes distales Ende 56 und ein zweites distales Ende 58 auf. Der Torsionsstab 28 verläuft länglich zwischen den distalen Enden 56, 58. Die distalen Enden 56, 58 liegen auf der Achse A1.
Der Torsionsstab 28 befindet sich innerhalb des Wicklers 26. Mit anderen Worten umgibt der Wickler 26 den Torsionsstab 28. Zum Beispiel können der Torsionsstab 28 und der Wickler 26 konzentrisch auf der Achse A1 angeordnet, z. B. zentriert, sein. Das erste distale Ende 56 des Torsionsstabs 28 befindet sich in der Nähe des ersten Endes 42 des Wicklers 26, d. h. näher an dem ersten Ende 42 des Wicklers 26 als dem zweiten Ende 44 des Wicklers 26. Das zweite distale Ende 58 des Torsionsstabs 28 befindet sich in der Nähe des zweiten Endes 44 des Wicklers 26, d. h. näher an dem zweiten Ende 44 des Wicklers 26 als dem ersten Ende 42 des Wicklers 26. Der Torsionsstab 28 kann betriebsfähig an den Wickler 26 gekoppelt sein, um dazwischen Drehmoment zu übertragen. Zum Beispiel kann der sich nach innen erstreckende Flansch 50 des Wicklers 26 in der Nähe des ersten distalen Endes 56 an dem Torsionsstab 28 fixiert sein. Zum Beispiel kann der Flansch 50 mit dem Torsionsstab 28 verschweißt sein. Als ein anderes Beispiel können der Wickler 26 und der Torsionsstab 28 monolithisch sein, d. h. eine einteilige Einheit, ohne dass Befestigungselemente, Verbindungsstellen, Schweißen, Klebstoffe usw. den Wickler 26 und den Torsionsstab 28 aneinander fixieren. Als ein anderes Beispiel kann der sich nach innen erstreckende Flansch 50 eine Passfedernut definieren und das erste distale Ende 56 des Torsionsstabs 28 kann so mit einer Passfeder versehen sein, dass es mit der Passfedernut zusammenpasst, um eine relative Drehung zwischen dem Torsionsstab 28 und dem Wickler 26 zu verhindern (nicht gezeigt).
Der Torsionsstab 28 definiert die Vielzahl von Durchlässen 30a, 30b, 30c. Die Durchlässe 30a, 30b, 30c beeinflussen die Verformungseigenschaften des Torsionsstabs 28, z.B. einen Kraftbetrag, der erforderlich ist, um den Torsionsstab 28 zu verformen. Die Durchlässe 30a, 30b, 30c verlaufen länglich parallel zu der Achse A1. Die Durchlässe 30a, 30b, 30c können sich durch das erste distale Ende 56 und das zweite distale Ende 58 erstrecken. Mit anderen Worten können die Durchlässe 30a, 30b, 30c an den distalen Enden 56, 58 offen sein. Die Durchlässe 30a, 30b, 30c können zylindrisch sein und eine Länge und einen Durchmesser definieren. Die Durchlässe 30a, 30b, 30c sind voneinander beabstandet und umgeben die Achse A1. Zum Beispiel können die Durchlässe 30a, 30b, 30c in einem kreisförmigen Muster C um die Achse A1 angeordnet sein. Einige der Durchlässe 30a, 30b können der Achse A1 näher sein als andere Durchlässe 30b, 30c. Mit anderen Worten können die Durchlässe 30a, 30b, 30c in Bezug auf die Achse A1 radial voneinander beabstandet sein. Zum Beispiel können die Durchlässe 30a, 30b, 30c in Sätzen angeordnet sein, z. B. einem Satz von ersten Durchlässen 30a, einem Satz von zweiten Durchlässen 30b und einem Satz von dritten Durchlässen 30c. Die Durchlässe 30a, 30b, 30c jedes Satzes können in einem kreisförmigen Muster C vorliegen. Die Sätze der Durchlässe 30a, 30b, 30c können konzentrisch in Bezug auf die Achse A1 angeordnet sein. Zum Beispiel kann der erste Satz von Durchlässen 30a der Achse A1 am nächsten sein, der dritte Satz von Durchlässen 30c kann am weitesten von der Achse A1 entfernt sein und der zweite Satz von Durchlässen 30b kann zwischen den Durchlässen 30a, 30c des ersten und dritten Satzes liegen. Einige der Durchlässe 30a, 30b, 30c können in Bezug auf die Achse A1 radial mit anderen Durchlässen 30a, 30b, 30c fluchten. Zum Beispiel können einer der Durchlässe 30a des ersten Satzes, einer der Durchlässe 30b des zweiten Satzes und einer der Durchlässe 30c des dritten Satzes alle auf einem gemeinsamen Radius R1 der Achse A1 liegen.
Einige der Durchlässe 30a, 30b können kleiner sein als die anderen Durchlässe 30b, 30c. Zum Beispiel kann ein Durchmesser einiger der Durchlässe 30a, 30b kleiner sein als ein Durchmesser anderer Durchlässe 30b, 30c. Als ein anderes Beispiel kann eine Querschnittsfläche einiger der Durchlässe 30a, 30b kleiner als eine Querschnittsfläche anderer Durchlässe 30b, 30c sein, z. B. wenn die Querschnittsflächen senkrecht zu der Achse A1 genommen werden. Die Durchlässe 30a, 30b, die der Achse A1 näher sind, können kleiner als die Durchlässe 30b, 30c sein, die weiter von der Achse A1 entfernt sind. Zum Beispiel können die Durchlässe 30b des zweiten Satzes kleiner als die Durchlässe 30c des dritten Satzes sein und die Durchlässe 30a des ersten Satzes können kleiner als die Durchlässe 30b des zweiten Satzes sein.
Die Zähne 60 können durch den Torsionsstab 28 abgestützt sein. Die Zähne 60 ermöglichen, dass die Sperrvorrichtung in den Torsionsstab 28 eingreift und die Drehung des Torsionsstabs 28 in Bezug auf die Basis 38 einschränkt. Zum Beispiel können die Zähne 60 Ratschenzähne sein, die dazu konfiguriert sind, mit einer Sperrklinke 62 der Sperrvorrichtung 36 in Eingriff zu treten. Die Zähne 60 und der Torsionsstab 28 können monolithisch sein. Die Zähne 60 können sich in der Nähe des ersten distalen Endes 56 des Torsionsstabs 28 befinden.
Der Aufroller 20 kann Rippen 32 beinhalten, die sich radial in Bezug auf die Achse A1 von dem Torsionsstab 28 zu dem Wickler 26 erstrecken. Die Rippen 32 stützen den Wickler 26 und den Torsionsstab 28 in Bezug aufeinander ab. Die Rippen 32 können sich biegen oder anderweitig verformen, wenn Drehmoment von dem Wickler 26 auf den Torsionsstab 28 ausgeübt wird, während die Sperrvorrichtung 36 gesperrt ist. Die Rippen 32 können an dem Torsionsstab 28 und/oder dem Wickler 26 fixiert sein, z. B. über eine Schweißnaht usw. Der Torsionsstab 28, der Wickler 26 und die Rippen 32 können monolithisch sein.
Die Rippen 32 können entlang der Achse A1 voneinander beabstandet sein. Zum Beispiel können sich eine oder mehrere Rippen 32 an dem ersten Ende 42 des Wicklers 26 befinden und eine oder mehrere Rippen 32 können sich an dem zweiten Ende 44 des Wicklers 26 befinden. Das Gurtband 34 kann sich zwischen den Rippen 32 an dem ersten Ende 42 des Wicklers 26 und den Rippen 32 an dem zweiten Ende 44 des Wicklers 26 befinden.
Die Sperrvorrichtung 36 koppelt die Basis 38 betriebsfähig an den Torsionsstab 28. Die Sperrvorrichtung 36 ist beweglich zwischen einer entsperrten Position, in der eine Drehung des zweiten Endes 44 des Torsionsstabs 28 in Bezug auf die Basis 38 ermöglicht ist, und der gesperrten Position, in der eine Drehung des zweiten Endes 44 des Torsionsstabs 28 in Bezug auf die Basis 38 eingeschränkt ist. Die Sperrvorrichtung 36 kann sich während eines Aufpralls auf das Fahrzeug 24 aus der entsperrten Position in die gesperrte Position bewegen.
Zum Beispiel kann jeder Zahn 60 eine erste Seite und eine zweite Seite beinhalten. Die erste Seite weist einen flacheren Winkel auf als die zweite Seite. Wenn sich die Zähne 60 in Bezug auf die Sperrklinke 62 derart drehen, dass die ersten Seiten der Zähne 60 zu der Sperrklinke 62 weisen, gleitet die Sperrklinke 62 über die Zähne 60, und wenn sich die Zähne 60 in Bezug auf die Sperrklinke 62 derart drehen, dass die zweiten Seiten der Zähne 60 zu der Sperrklinke 62 weisen, rastet die Sperrklinke 62 an der zweiten Seite ein und verhindert eine Drehung der Zähne 60. Die Sperrklinke 62 kann angelenkt an die Basis 38 gekoppelt sein. Die Sperrklinke 62 ist beweglich zwischen der entsperrten Position, die von den Zähnen 60 beabstandet ist, und der gesperrten Position, in der die Zähne 60 in Eingriff genommen sind. Die Sperrklinke 62 weist ein angelenktes Ende und ein freies Ende auf. In der entsperrten Position ist das freie Ende von den Zähnen 60 beabstandet. In der gesperrten Position berührt das freie Ende die Zähne 60.
Die Sperrvorrichtung 36 kann einen Aktivierungssensor (nicht gezeigt) beinhalten, der eine plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs 24 erfasst und die Aktivierung der Sperrvorrichtung 36 auslöst, um z. B. die Zähne 60 und die Sperrklinke 62 in Eingriff zu bringen. Der Aktivierungssensor kann mit der Sperrklinke 62 entweder direkt oder indirekt durch eine Steuerung (nicht gezeigt) in Kommunikation stehen. Der Aktivierungssensor kann in dem Aufroller 20 oder an anderer Stelle in dem Fahrzeug 24 angeordnet sein. In dem Aufroller 20 kann es sich bei dem Aktivierungssensor zum Beispiel um ein beschwertes Pendel, eine Fliehkraftkupplung oder eine beliebige andere geeignete Art handeln. In dem Fahrzeug 24 kann es sich bei dem Aktivierungssensor außerhalb des Aufrollers 20 zum Beispiel um Nach-Kontakt-Sensoren, wie etwa Beschleunigungsmesser, Drucksensoren und Kontaktschalter; Vor-Aufprall-Sensoren, wie etwa Radar, Lidar und Bilderfassungssysteme; oder eine beliebige andere geeignete Art handeln. Die Bildsysteme können eine(n) oder mehrere Kameras, CCD-Bildsensoren, CMOS-Bildsensoren usw. beinhalten.
Während des normalen Betriebs des Fahrzeugs 24 befindet sich die Sperrvorrichtung 36 in der entsperrten Position. Im Fall eines plötzlichen Aufpralls kann der Aktivierungssensor die Sperrvorrichtung 36 auslösen, um z. B. die Sperrklinke 62 mit den Zähnen 60 in Eingriff zu nehmen. Die Sperrklinke 62 kann sich aus der entsperrten Position in die gesperrte Position bewegen, wobei die Zähne 60 in Eingriff genommen werden. Gleichzeitig drückt die Trägheit des Insassen den Insassen gegen das Gurtband 34. Die Zugkraft in dem Gurtband 34 ist darauf gerichtet, das Gurtband 34 aus dem Wickler 26 zu ziehen. Die Zähne 60, die mit dem Wickler 26 durch den Torsionsstab 28 verbunden sind, können eine Drehung des Wickler 26 verhindern, bis die Zugkraft in dem Gurtband 34 einen oder mehrere Kraftschwellenwerte überschreitet und sich der Torsionsstab 28 verformt. Die Durchlässe 30a, 30b, 30c stellen bei fortschreitenden Lastbeträgen eine Verformung des Torsionsstabs 28 bereit. Wenn zum Beispiel die Kraft einen niedrigsten Schwellenwert überschreitet, z. B. 4 Kilonewton, verformt sich der Torsionsstab 28 an dem ersten Satz der Durchlässe 30a. Wenn die Kraft einen höheren Schwellenwert überschreitet, z. B. 6 Kilonewton, verformt sich der Torsionsstab 28 an dem zweiten Satz von Durchlässen 30b. Wenn die Kraft einen höchsten Schwellenwert überschreitet, z. B. 8 Kilonewton, verformt sich der Torsionsstab 28 an dem dritten Satz von Durchlässen 30c. Ein Verlauf des Auszugs des Gurtbands 34 aus dem Aufroller 20 (oder der Verformung des Torsionsstabs), wenn erhöhtes Drehmoment angelegt wird, ist in 5 gezeigt. Der Verlauf zeigt die Belastungsphasen des Aufrollers 20 mit den verschiedenen Schritten in dem Verlauf. Somit weist die Lastbegrenzung des Aufrollers 20 mehrere Lastbegrenzungsphasen auf.
Die Offenbarung ist auf veranschaulichende Weise beschrieben worden und es versteht sich, dass die Terminologie, die verwendet worden ist, einen Charakter von beschreibenden und nicht einschränkenden Worten aufweisen soll. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Sicherheitsgurtaufroller bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen Wickler; und einen Torsionsstab, der länglich entlang einer Achse innerhalb des Wicklers verläuft und länglich parallel zu der Achse verlaufende Durchlässe definiert, wobei die Durchlässe voneinander beabstandet sind und die Achse umgeben.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Basis, die den Torsionsstab drehbar abstützt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Sperrvorrichtung, die die Basis betriebsfähig an den Torsionsstab koppelt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Durchlässe in einem kreisförmigen Muster um die Achse angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Gurtband, das durch den Wickler abgestützt ist.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Torsionsstab jeweils auf der Achse ein erstes distales Ende und ein zweites distales Ende auf und die Durchlässe erstrecken sich durch das erste distale Ende und das zweite distale Ende.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Durchlässe zylindrisch.
Gemäß einer Ausführungsform definiert der Torsionsstab zweite Durchlässe, die die Achse umgeben.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Durchlässe der Achse näher als die zweiten Durchlässe.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Durchlässe kleiner als die zweiten Durchlässe.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Querschnittsfläche der Durchlässe senkrecht zu der Achse kleiner als eine Querschnittsfläche der zweiten Durchlässe senkrecht zu der Achse.
Gemäß einer Ausführungsform fluchten die Durchlässe in Bezug auf die Achse radial mit den zweiten Durchlässen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Sicherheitsgurtaufroller bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen Torsionsstab, der länglich entlang einer Achse verläuft; einen Wickler, der den Torsionsstab umgibt; Rippen, die sich radial in Bezug auf die Achse von dem Torsionsstab zu dem Wickler erstrecken; und ein Gurtband, das durch den Wickler abgestützt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Basis, die den Torsionsstab drehbar abstützt.
Gemäß einer Ausführungsform sind der Torsionsstab, der Wickler und die Rippen monolithisch.
Gemäß einer Ausführungsform definiert der Wickler einen Schlitz, wobei sich das Gurtband in dem Schlitz befindet.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Rippen entlang der Achse beabstandet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Zähne, die durch den Torsionsstab abgestützt sind.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Zähne und der Torsionsstab monolithisch.
Gemäß einer Ausführungsform definiert der Torsionsstab Durchlässe, die länglich parallel zu der Achse verlaufen, wobei die Durchlässe die Achse umgeben.

Claims

Sicherheitsgurtaufroller, umfassend: einen Wickler; und einen Torsionsstab, der länglich entlang einer Achse innerhalb des Wicklers verläuft und länglich parallel zu der Achse verlaufende Durchlässe definiert, wobei die Durchlässe voneinander beabstandet sind und die Achse umgeben.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Basis, die den Torsionsstab drehbar abstützt.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Sperrvorrichtung, die die Basis betriebsfähig an den Torsionsstab koppelt.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, wobei die Durchlässe in einem kreisförmigen Muster um die Achse angeordnet sind.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, wobei der Torsionsstab jeweils auf der Achse ein erstes distales Ende und ein zweites distales Ende aufweist und sich die Durchlässe durch das erste distale Ende und das zweite distale Ende erstrecken.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, wobei die Durchlässe zylindrisch sind.
Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 1-6, wobei der Torsionsstab zweite Durchlässe definiert, die die Achse umgeben.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 7, wobei die Durchlässe der Achse näher sind als die zweiten Durchlässe.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 7, wobei die Durchlässe kleiner sind als die zweiten Durchlässe.
Sicherheitsgurtaufroller, umfassend: einen Torsionsstab, der länglich entlang einer Achse verläuft; einen Wickler, der den Torsionsstab umgibt; Rippen, die sich radial in Bezug auf die Achse von dem Torsionsstab zu dem Wickler erstrecken; und ein Gurtband, das durch den Wickler abgestützt ist.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 10, ferner umfassend eine Basis, die den Torsionsstab drehbar abstützt.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 10, wobei der Torsionsstab, der Wickler und die Rippen monolithisch sind.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 10, wobei die Rippen entlang der Achse beabstandet sind.
Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 10, ferner umfassend Zähne, die durch den Torsionsstab abgestützt sind.
Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 10-14, wobei der Torsionsstab Durchlässe definiert, die länglich parallel zu der Achse verlaufen, wobei die Durchlässe die Achse umgeben.