DE112012004799T5

DE112012004799T5 - Sitzgurtaufroller

Info

Publication number: DE112012004799T5
Application number: DE112012004799.0T
Authority: DE
Inventors: Gary Lee Stroik jun.
Original assignee: TK Holdings Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Acquisition LLC
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2014-07-31
Anticipated expiration: 2032-11-17
Also published as: US20130126657A1; DE112012004799B4; WO2013074975A1; JP2014533627A; JP6198746B2; US10112576B2

Abstract

Eine Aufrollvorrichtung für ein Sitzgurtsystem mit einem Gurtband zum Zurückhalten eines gesicherten Insassen, wobei der Aufroller eine Spule umfasst, die gestaltet ist, um das Gurtband um eine Rotationsachse aufzuwickeln und abzuwickeln, wobei die Spule eine Seite mit einer Öffnung darin enthält; eine Manschette enthaltend eine äußere Oberfläche und eine innere Oberfläche, wobei die äußere Oberfläche gestaltet ist, um in die Öffnung einzugreifen; eine Verriegelungsbasis, die gestaltet ist, um wirksam in die innere Oberfläche einzugreifen; und ein energieabsorbierendes Element, das gestaltet ist, um einen zunehmenden Grad an Lastwiderstand nach relativer Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis bereitzustellen.

Description

Querverweis auf verwandte Patentanmeldungen
Diese Anmeldung nimmt die Vorteile und Priorität der provisorischen US-Anmeldung Nr. 61/561,564 in Anspruch, die am 18. November 2011 eingereicht wurde. Die provisorische US-Patentanmeldung Nr. 61/561,564 ist hiermit in ihrer Gesamtheit durch Verweis eingefügt.
Hintergrund
Die vorliegende Anmeldung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von Insassenrückhaltevorrichtungen (zum Beispiel Sitzgurtanordnungen) mit Möglichkeiten zur Energieleitung (zum Beispiel Lastabsorption). Spezifischer bezieht sich die vorliegende Anmeldung auf eine verbesserte Methode zum Leiten der Energie zur Anwendung in einem Sitzgurtaufroller einer Insassenrückhaltevorrichtung.
Zusammenfassung
Eine Ausführungsform bezieht sich auf eine Aufrollvorrichtung für ein Sitzgurtsystem mit einem Gurtband zum Zurückhalten eines gesicherten Insassen. Der Aufroller umfasst eine Spule, eine Manschette, eine Verriegelungsbasis und ein energieabsorbierendes Element. Die Spule ist gestaltet, um das Gurtband um eine Rotationsachse aufzuwickeln und abzuwickeln, und die Spule enthält eine Seite mit einer Öffnung darin. Die Manschette enthält eine äußere Oberfläche und eine innere Oberfläche, wobei die äußere Oberfläche gestaltet ist, um in die Öffnung der Spule einzugreifen. Die Verriegelungsbasis ist gestaltet, um wirksam in die innere Oberfläche der Manschette einzugreifen. Das energieabsorbierende Element ist gestaltet, um einen zunehmenden Grad an Lastwiderstand nach relativer Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis bereitzustellen.
Das energieabsorbierende Element kann zwischen der Verriegelungsbasis und der Spule angeordnet sein und kann gestaltet sein, um den zunehmenden Grad an Lastwiderstand nach Kompression bereitzustellen, so dass die relative Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis die Bewegung der Verriegelungsbasis relativ zu der Spule in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse antreibt, um das energieabsorbierende Element zusammenzudrücken. Alternativ kann die Aufrollvorrichtung des Weiteren eine Welle umfassen, die in der Öffnung der Spule angeordnet ist und eine Öffnung in der Verriegelungsbasis, wobei das energieabsorbierende Element um die Welle in der Öffnung der Spule und der Öffnung in der Verriegelungsbasis angeordnet ist. Das energieabsorbierende Element kann ein erstes Ende enthalten, das mit der Spule verbunden ist, und ein zweites Ende enthalten, das mit der Verriegelungsbasis verbunden ist, so dass die relative Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis das energieabsorbierende Element aufwickelt, um den zunehmenden Grad an Lastwiderstand bereitzustellen.
Eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf eine Aufrollvorrichtung für ein Sitzgurtsystem mit einem Gurtband zum Zurückhalten eines gesicherten Insassens. Der Aufroller umfasst eine Spule, ein energieabsorbierendes Element, ein bewegliches Element und eine Verriegelungsbasis. Die Spule ist gestaltet, um das Gurtband um eine Rotationsachse aufzuwickeln und abzuwickeln, und die Spule enthält eine Seite mit einer Öffnung darin. Das energieabsorbierende Element ist in der Öffnung der Spule angeordnet und ist gestaltet, um einen zunehmenden Grad an Lastwiderstand nach Kompression bereitzustellen. Das bewegliche Element ist in der Öffnung der Spule angeordnet. Eine relative Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis ist gestaltet, um das bewegliche Element zu bewegen, um das energieabsorbierende Element zusammenzudrücken.
Noch eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf eine Aurollvorrichtung für ein Sitzgurtsystem mit einem Gurtband zum Zurückhalten eines gesicherten Insassens. Der Aufroller umfasst eine Spule, eine Verriegelungsbasis, eine Welle und ein energieabsorbierendes Element. Die Spule ist gestaltet, um das Gurtband um eine Rotationsachse aufzuwickeln und abzuwickeln, und die Spule enthält ein in einer Seite vorgesehenes Bohrloch. Die Verriegelungsbasis ist auf der Seite der Spule vorgesehen. Die Welle ist in dem Bohrloch angeordnet und enthält ein Ende, das mit der Spule oder der Verriegelungsbasis gekoppelt ist. Die Welle enthält auch mindestens einen Schenkel. Das energieabsorbierende Element liegt in der Form einer Spiralfeder vor, die in dem Bohrloch um die Welle angeordnet ist, so dass der mindestens eine Schenkel zwischen zwei benachbarten Spiralen der Spiralfeder vorgesehen ist. Die Spiralfeder ist gestaltet, um einen zunehmenden Grad an Lastwiderstand nach einer relativen Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis vorzusehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeuges, das ein Insassenrückhaltesystem in der Form einer Sitzgurtanordnung mit einem Aufroller gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines konventionellen Aufrollers mit einem in die Spule integrierten Torsionsstab.
3 ist eine Querschnittsansicht der konventionellen Spule der 2.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Spulenanordnung für einen Sitzgurtaufroller mit einer Energieleitungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
5 ist eine Querschnittsansicht des Aufrollers der 4.
6 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Spulenanordnung für einen Aufroller.
7 ist eine Querschnittsansicht einer Spulenanordnung für einen Sitzgurtaufroller mit einer Energieleitungsvorrichtung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform.
8 ist eine Querschnittsansicht einer Spulenanordnung für einen Sitzgurtaufroller mit einer Energieleitungsvorrichtung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform.
9 ist eine Querschnittsansicht einer Spulenanordnung für einen Sitzgurtaufroller mit einer Energieleitungsvorrichtung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform.
10 ist eine Querschnittsansicht einer Spulenanordnung für einen Sitzgurtaufroller mit einer Energieleitungsvorrichtung gemäß einer noch weiteren beispielhaften Ausführungsform.
11 ist eine schematische Zeichnung einer beispielhaften Ausführungsform einer Spulenanordnung mit einer Vielzahl Energieleitungsvorrichtungen, die in Reihe gestaltet sind.
12 ist eine schematische Zeichnung einer beispielhaften Ausführungsform einer Spulenanordnung mit einer Vielzahl von Energieleitungsvorrichtungen, die parallel ausgestaltet sind.
13 ist eine Querschnittsansicht einer Spulenanordnung für einen Sitzgurtaufroller mit einer Energieleitungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform.
14 und 15 sind perspektivische Ansichten einer beispielhaften Ausführungsform einer Verriegelungsbasis zur Verwendung in einer Spulenanordnung eines Aufrollers, wie der Spulenanordnung gemäß 13.
Detaillierte Beschreibung
Mit allgemeinem Bezug auf die Figuren sind hier Aufrollmechanismen (zum Beispiel Aufroller) offenbart, die gestaltet sind, um Energieleitung- oder Absorptionsvorrichtungen gestaltet zur Absorption von Energie und Last in einer nicht uniformen (zum Beispiel zunehmenden) Weise zu absorbieren, wie zum Beispiel beginnend mit einem relativ geringen Niveau einer Energieabsorption (zum Beispiel Lastwiderstand), dann wenn der Insasse, der durch das Gurtband gesichert ist, den Aufroller verschiebt (zum Beispiel umlenkt) das Niveau der Last- und Energieabsorption (zum Beispiel Lastwiderstand) erhöhend. Das Insassenrückhaltesystem mit Aufrollern mit Energieleitungsvorrichtung (zum Beispiel lastabsorbierende Elemente) wie hier offenbart, sind gestaltet, um die Brustumlenkung (oder Verschiebung) und Kompression des Insassens zu limitieren. Durch ein initiales Bereitstellen eines relativ niedrigen Niveaus der Energieabsorption können die Aufroller wie hierin offenbart vorteilhafterweise eine verbesserte Leistung für kleine Insassen (zum Beispiel fünf Perzentil der Insassen) bereitstellen. Auch sind durch Bereitstellen eines zunehmenden Grades an Last- und Energieabsorption die hierin offenbarten Aufroller in der Lage, größere Insassen (zum Beispiel 95 Perzentil der Insassen) zurückzuhalten, um deren Auslenkung zu begrenzen, da die relativ geringen Grade an Energieabsorption, die für kleine Insassen ideal sind, nicht ideal sein können, um die Auslenkung von größeren Insassen während eines dynamischen Fahrzeugereignisses zu begrenzen. In anderen Worten können die hierin offenbarten Aufroller vorteilhafterweise eine effiziente Methode zur Begrenzung der Auslenkung von Insassen sein, die in Größe schwanken (zum Beispiel von kleinen zu großen Insassen), um eine vorteilhafte Leistung angesichts der Kriterien des neuen Autobewertungsprogrammes (NCAP) bereitzustellen, zum Beispiel durch Anwenden eines Energieleitungssystems, das eine progressive Weise von Last- und Energieabsorption während eines dynamischen Fahrzeugereignisses vorsieht.
Insassenrückhaltevorrichtungen, wie zum Beispiel eine Sitzgurtanordnung, enthalten Sitzgurtaufroller (zum Beispiel Aufroller), die im Allgemeinen Torsionsstäbe enthalten, die gestaltet sind, um Energie während der Belastung der Sitzgurtanordnung durch einen Insassen, zum Beispiel während eines dynamischen Fahrzeugereignisses (zum Beispiel Frontaufprall) zu absorbieren. Die Aufroller enthalten einen Spule, die mit einem Ende des Sitzgurtbandes gekoppelt ist und ein Verriegelungselement (zum Beispiel Verriegelungsbasis), die selektiv die Rotation der Spule relativ zu dem Verriegelungselement und/oder dem Rahmen (zum Beispiel Basis) des Aufrollers verhindert, mit der Ausnahme einer Rotation der Spule, die die Torsionsstärke des Torsionsstabes überwindet. Somit absorbiert der Torsionsstab Energie dadurch, dass es der selektiv verriegelten Spule ermöglicht wird, zu rotieren, wenn die Belastung durch die Spule größer ist als eine Schwellentorsionsstärke des Torsionsstabes.
1 illustriert ein aktives Insassenrückhaltesystem in der Form eines Sitzgurtsystems 10. Das Sitzgurtsystem wird in einem Fahrzeug 1 verwendet, um die Bewegung des gesicherten Insassens 11 während einer plötzlichen positiven oder negativen Beschleunigung (zum Beispiel einer Entschleunigung) zu begrenzen, wie zum Beispiel eine Beschleunigung während eines dynamischen Aufpralls des Fahrzeuges. Das Sitzgurtsystem 10 enthält einen Sitzgurt oder Gurtband 12, einen Anschnallmechanismus 14, ein Laschenelement 16, das gestaltet ist, um selektiv in den Anschnallmechanismus 14 einzugreifen, ein Verankerungselement 18, das gestaltet ist, um ein Ende (zum Beispiel ein erstes Ende) des Gurtbandes 12 zu befestigen, und ein Aufrollmechanismus 20 (zum Beispiel Aufrollanordnung, Aufroller etc.). Ein anderes Ende (zum Beispiel ein zweites Ende) des Gurtbandes 12 ist wirksam mit dem Aufroller 20 gekoppelt, so dass das Gurtband 12 in der Lage ist, in Bezug (zum Beispiel relativ) zum Aufroller 20 aufgewickelt (zum Beispiel aufgerollt) und/oder abgewickelt (zum Beispiel abgerollt) zu werden.
Der Aufroller 20 kann zum Beispiel gestaltet sein, um in einer von zwei Bedienungsmodi bedient zu werden: Ein erster freier Bedienungsmodus, in welchem das Gurtband 12 in der Lage ist, in Bezug auf den Aufroller 20 frei ab- und aufgewickelt zu werden, so dass es dem Insassen 11 möglich ist, komfortabel in dem Sitz durch die Möglichkeit des Ausziehens des Gurtbandes gesichert zu sein, um die Schlaffheit zwischen dem Insassen und dem Gurtband zu erhöhen; und ein zweiter energieabsorbierender (oder verriegelter) Bedienungsmodus, in welchem das Gurtband 12 in den Aufroller aufgerollt sein kann, aber das Ausziehen des Gurtbandes von dem Aufroller durch eine oder mehr als eine Energieleitungsvorrichtung (zum Beispiel ein energieabsorbierendes Element, ein lastabsorbierendes Element, ein Torsionsstab etc.) abgefangen wird. Entsprechend kann während eines dynamischen Fahrzeugaufprallereignisses der Aufroller 20 von dem ersten Betriebsmodus auf den zweiten Betriebsmodus umschalten, um den Aufroller zu verriegeln, um somit ein Entrollen oder Abwickeln des Gurtbandes 12 von dem Aufroller 20 zu verhindern, um eine Auslenkung des gesicherten Insassens zu verhindern.
Das Sitzgurtsystem 10 kann einen oder mehrere Sensoren (nicht gezeigt) enthalten, die eine plötzliche Beschleunigung des Fahrzeuges, wie zum Beispiel während eines dynamischen Fahrzeugaufprallereignisses detektieren. Der Sensor kann ein Signal zu einer Steuerung (nicht gezeigt) kommunizieren, die die Stärke der Beschleunigung (zum Beispiel niedrig, hoch) anzeigt, wodurch die Steuerung bestimmen kann, ob der Aufroller 20 aktiviert werden soll, wie zum Beispiel durch Umschalten des Aufrollers 20 von dem ersten Bedienungsmodus in den zweiten Bedienungsmodus.
Der Aufroller 20 kann einen Gurtstraffer, wie zum Beispiel den Gurtstraffer 22 gezeigt in 2, enthalten, um ein nichtreversibles Aufrollen des Gurtbandes 12 in den Aufroller 20 nach Anwendung wie zum Beispiel während eines dynamischen Fahrzeugaufprallereignisses vorzusehen. Der Gurtstraffer 22 zieht das Gurtband 12 in den Aufroller 20 ein, um Schlaffheit (zum Beispiel Spielraum, Lockerheit) zwischen dem Insassen 11 und dem Gurtband 12 zu entfernen. Der Gurtstraffer 22 ist nicht reversibel, um das Ausziehen des Gurtbandes 12 aus dem Aufroller 20 folgend eines Einzuges des Gurtbandes 12 in den Aufroller 20 zu verhindern.
Der Aufroller 20 enthält einen Rahmen, wie zum Beispiel den Rahmen 24 gezeigt in 2, der gestaltet ist, um den Aufroller 20 strukturell abzustützen, um der Belastung zu widerstehen, die an den Aufroller 20 von dem Gurtband 12 übermittelt wird, die durch eine Belastung des Insassens während einer plötzlichen Beschleunigung hervorgerufen wird. Der Rahmen 24 kann gestaltet sein, um zentral eine Spulenanordnung abzustützen, wie zum Beispiel die Spulenanordnungen gezeigt in den 4 bis 10. Der Rahmen 24 enthält zwei Schenkel 25, die sich von einer Basis 26 erstrecken, wobei jeder Schenkel 25 eine Öffnung oder Ausschnitt 27 enthält, der gestaltet ist, um einen Bereich der Spulenanordnung aufzunehmen.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, verwenden konventionelle Aufroller 1020 üblicherweise einen Torsionsstab 1060, der innerhalb der Spule 1062 des Aufrollers 1020 angeordnet ist, um eine Energieleitung mit dem Zweck der Entfernung der Energie aus dem System während eines dynamischen Fahrzeugereignisses, wie zum Beispiel einem Frontaufprallereignis, vorzusehen. Der Torsionsstab 1060 ist im Allgemeinen aus Stahl hergestellt, um eine konstante Last über den Konstruktionsbereich bereitzustellen. Im Ergebnis ist die Fähigkeit des Belastungsmanagements des konventionellen Aufrollers 1020 begrenzt auf einen einzigen Grad der Energieabsorption.
Allerdings ist der Torsionsstab in der Belastung begrenzt, die dieser fähig ist zu absorbieren (das heißt die Drehmomentkurven des Torsionsstabes weisen limitierte Formen auf), was wiederum die Fähigkeit des Aufrollers zur Energieabsorption begrenzt. Zum Beispiel kann ein Aufroller mit einem Torsionsstab eine flache Drehmomentkurve aufweisen, die eine flache Energieabsorptionseigenschaft darstellt. Entsprechend gibt es ein Bedürfnis, in der Lage zu sein, die Energieabsorptionseigenschaften des Aufrollers maßzuschneidern (zum Beispiel einzustellen), um die variierenden Bedürfnisse basierend auf Parametern, wie zum Beispiel dem spezifischen Fahrzeug und der Sitzposition des zurückgehaltenen Insassen, zu erfüllen, um die reaktiven Kräfte maßzuschneidern, die die Sitzgurtanordnung auf den zurückgehaltenen Insassen während eines dynamischen Fahrzeugereignisses ausübt.
Die hierin offenbarten Aufroller enthalten Energieleitungsvorrichtungen, die es dem Aufroller ermöglichen, eine maßgeschneiderte Energieabsorptionseigenschaft aufzuweisen, welche gestaltet werden können, um kundenspezifische Anforderungen (zum Beispiel OEMs) zu erfüllen.
4 und 5 stellen eine beispielhafte Ausführungsform einer Spulenanordnung für einen Aufroller (zum Beispiel den Aufroller 20) dar, der eine Spule 130, einen Torsionsstab 140, eine Verriegelungsbasis 150, eine zwischen der Spule 130 und der Verriegelungsbasis 150 vorgesehene Manschette 160, und eine Energieleitungsvorrichtung 170 (zum Beispiel ein energieabsorbierendes Element, ein lasttragendes Element etc.) enthält. Die Spule 130 ist gestaltet, um wirksam mit einem Ende des Sitzbandgurtes 12 gekoppelt zu sein. Der Torsionsstab 140 ist innerhalb der Spule 130 angeordnet und gestaltet, um Energie zu absorbieren. Die Verriegelungsbasis 150 ist gestaltet, um selektiv die Rotation des Aufrollers zu blockieren.
Die Spule 130 ist gestaltet, um um eine Rotationsachse 119 (zum Beispiel eine längliche Achse, eine Drehachse etc.) zu rotieren, und enthält ein erstes Ende 131, ein zweites Ende 132 und einen ringförmigen Körper 133, der gestaltet ist, um ein Ende des Gurtbandes 12 aufzunehmen. Wie gezeigt ist das erste Ende 131 gestaltet, um die Manschette 160, die Verriegelungsbasis 150 und den Drehstab 140 durch eine Öffnung 134 darin aufzunehmen. Die Oberfläche der Spule 130, die die Öffnung 134 definiert, kann gestaltet sein, um die Manschette 160 abzustützen. Die Öffnung 134 kann des weiteren Antirotationsmerkmale enthalten, die gestaltet sind, um eine relative Rotation zwischen der Spule 130 und der Manschette 160 zu verhindern. Zum Beispiel kann die Öffnung 134 ein oder mehrere semikreisförmige (oder andere geeignet geformte) Bereiche 135 enthalten, um einen passenden Bereich (zum Beispiel einen Vorsprung) der Manschette 160 darin aufzunehmen, wie in 4 gezeigt. Das erste Ende 131 kann auch eine Schulter 136 enthalten, die sich weg von dem ringförmigen Körper 133 erstreckt, zum Beispiel in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse 119, wobei die Schulter 136 gestaltet sein kann, um die Energieleitungsvorrichtung 170 in einem Hohlraum zu erfassen, welcher zum Beispiel durch die Schulter 136 und das erste Ende 131 in Kombination mit der Verriegelungsbasis 150 ausgebildet ist. Das zweite Ende 132 kann gestaltet sein, um drehbar in den Rahmen 24 (zum Beispiel Durchlass 27) einzugreifen, oder der Aufroller 20 kann eine andere Komponente (zum Beispiel ein Getrieberad) enthalten, die mit dem zweiten Ende 132 gekoppelt ist und schwenkbar in den Rahmen 24 eingreifen kann.
Wie gezeigt liegt die Manschette 160 in der Form eines kreisförmigen Elementes mit einer äußeren Oberfläche 161 vor, die von einem äußeren Durchmesser definiert wird, und einer inneren Oberfläche 162, die durch einen inneren Durchmesser definiert wird. Die innere Oberfläche 162 kann ein Gewinde aufweisen, um mit der Verriegelungsbasis durch eine Gewindeverbindung zu koppeln. Die Gewindeverbindung kann eine relative Bewegung zwischen der Manschette 160 und der Verriegelungsbasis 150 entlang der Rotationsachse 119 ermöglichen. Die äußere Oberfläche 161 kann gestaltet sein, um von der Spule 130 abgestützt zu werden, und kann Antirotationsmerkmale enthalten, um eine relative Rotation zwischen der Manschette 160 und der Spule 130 zu verhindern. Zum Beispiel kann die Manschette 160 einen oder mehrere Vorsprünge 163 enthalten, die sich von der äußeren Oberfläche 161 erstrecken, wobei jeder Vorsprung 163 gestaltet ist, um in einen passenden Bereich 135 der Öffnung 134 einzugreifen. Wie in 4 gezeigt, enthält die Manschette 160 zwei Vorsprünge 163, die auf gegenüberliegenden Seiten der Manschette 160 vorgesehen sind. Allerdings kann die Manschette 160 jede Anzahl von Vorsprüngen enthalten, welche jeden winkelförmigen Abstand um die äußere Oberfläche 161 aufweisen können.
Die Manschette 160 kann weitere geeignete Ausgestaltungen aufweisen, um eine relative Rotation zwischen der Spule 130 und der Manschette 160 zu verhindern, während eine relative Bewegung (zum Beispiel axiale Bewegung) zwischen der Manschette 160 und der Verriegelungsbasis 150 möglich ist. Zum Beispiel kann die Manschette in der Form einer Mutter mit einer polygonal geformten äußeren Oberfläche (zum Beispiel hexagonale äußere Oberfläche) vorliegen, die gestaltet ist, um in eine passende polygonal geformte Öffnung 134 (zum Beispiel hexagonale Öffnung) in der ersten Seite der Spule 130 einzugreifen. Die Mutter kann eine allgemein ringförmige zentrale Öffnung aufweisen, die eine mit Gewinde versehene innere Oberfläche enthält. Auch kann zum Beispiel die Manschette eine äußere Oberfläche aufweisen, die eine schlüsselartige Form (zum Beispiel Rippe, Stern, Polygon etc.) aufweisen, welche gestaltet ist, um in eine passende schlüsselartig geformte Öffnung in der Spule 130 einzugreifen.
Die Verriegelungsbasis 150 ist gestaltet, um wirksam in die Manschette 160 einzugreifen und die Energieleitungsvorrichtung 170, die zwischen der Spule 130 und der Verriegelungsbasis 150 vorgesehen ist, zu halten. Wie gezeigt enthält die Verriegelungsbasis 150 einen ringartig geformten Körper 151 mit einer mit einem Gewinde versehenen äußeren Oberfläche 152 zum Eingreifen in das Gewinde der Manschette 160 und eine innere Oberfläche 153 mit einem inneren Durchmesser, der eine Öffnung 154 definiert, die gestaltet ist, um den Torsionsstab 140 darin aufzunehmen. Die Öffnung 154 kann eine schlüsselartige Form aufweisen, die gestaltet ist, um einen Bereich des Torsionstabes 140 mit einer passenden schlüsselartigen Form aufzunehmen, um das Drehmoment zwischen der Verriegelungsbasis 150 und dem Torsionsstab 140 zu übertragen.
Die Verriegelungsbasis 150 kann auch eine Schulter 156 enthalten, die sich nach außen von der äußeren Oberfläche 152 erstreckt, zum Beispiel in einer Richtung, die quer zu der Rotationsachse 119 ist. Die Schulter 156 kann gestaltet sein, um die Energieleitungsvorrichtung 170 zwischen der Schulter 156 der Verriegelungsbasis 150 und der Spule 130 zu halten, wie die Schulter 136 der Spule 130. Zum Beispiel können die Schulter 156 und der Körper 151 der Verriegelungsbasis 150 in Kombination mit der Schulter 136 der Spule 130 den Hohlraum ausbilden, in welchem die Energieleitungsvorrichtung 170 vorgesehen und gehalten wird. Wie gezeigt weist die Schulter 156 einen allgemeinen L-förmigen Querschnitt auf, aber die Schulter kann ringförmig sein oder jede geeignete Form aufweisen, die in der Lage ist, die Energieleitungsvorrichtung 170 an der Stelle zu halten.
Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist die Energieleitungsvorrichtung 170 zwischen der Spule 130 und der Verriegelungsbasis 150 in dem dazwischen geformten Hohlraum angeordnet. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Energieleitungsvorrichtung 170 eine kegelstumpfförmige Feder 171 (zum Beispiel eine Tellerfeder oder Unterlegscheibe) mit einem inneren Durchmesser, der eine Öffnung 172 definiert, um den Körper 151 der Verriegelungsbasis 150 darin aufzunehmen, und einen äußeren Durchmesser 173, der gestaltet ist, um von der Spule 130 gehalten zu werden, wie das erste Ende 131 und/oder die Schulter 136. Die Energieleitungsvorrichtung 170 (zum Beispiel die Feder 171) kann gestaltet sein, bei Zusammendrücken eine Kraft zu vermitteln. Zum Beispiel wenn der Hohlraum in der Größe reduziert wird (zum Beispiel die Breite wie in 5 gezeigt) wie durch eine relative Bewegung zwischen der Verriegelungsbasis 150 und der Spule 130, können die Spule 130 (zum Beispiel das erste Ende 131) und die Verriegelungsbasis 150 (zum Beispiel die Schulter 156) die Energieleitungsvorrichtung 170 zusammendrücken, so dass diese veranlasst wird, eine Kraft (zum Beispiel Trennungskraft) auf beide die Spule 130 und die Verriegelungsbasis 150 auszuüben. Diese Kraft kann zum Beispiel in einer Richtung sein, die im Allgemeinen parallel zu der Rotationsachse 119 ist, um wiederum eine Reibungskraft zwischen der Energieleitungsvorrichtung 170 und der Spule 130 und/oder der Verriegelungsbasis 150 zu generieren. Diese Kräfte können auch variiert werden (zum Beispiel erhöht werden) durch weiteres Zusammendrücken der Energieleitungsvorrichtung 170, um dadurch einen zunehmenden Grad an Lastwiderstand oder Energieabsorption bereitzustellen.
Wenn die Verriegelungsbasis 150 von der Rotation verriegelt ist, wie während eines dynamischen Fahrzeugaufprallereignisses, kann die Spule 130 unter der Insassenbelastung rotieren, wenn die Belastung die Torsionsstärke des Torsionsstabes 140 übersteigt. Nach Rotation der Spule 130 relativ zu der Verriegelungsbasis 150 wird die Verriegelungsbasis 150 bewegt (zum Beispiel gleitet, verlagert) entlang der Rotationsachse 119 der Spule 130, so dass die Schulter 156 der Verriegelungsbasis 150 sich hin zur Spule 130 bewegt, wie dem ersten Ende 131, wobei die Feder 171 zwischen der Verriegelungsbasis 150 und der Spule 130 zusammengedrückt wird. Die Verriegelungsbasis 150 ist in der Lage, sich in Richtung der Spule 130 nach relativer Rotation zwischen der Spule 130 und der Verriegelungsbasis 150 aufgrund der Gewindeverbindung oder Kopplung zwischen der Verriegelungsbasis 150 und der Manschette 160 zu bewegen. Wenn die Manschette 160 mit der Spule 130 relativ zu der Verriegelungsbasis 150 rotiert, veranlasst das Gewinde eine Bewegung (zum Beispiel gleiten, verlagern) der Verriegelungsbasis 150 relativ zu der Manschette 160, wobei die Strecke, die sich die Verriegelungsbasis 150 relativ zu der Spule 130 bewegt, eine Funktion der Gewindesteigung ist. Entsprechend kann die Gewindesteigung der Gewindeverbindung zwischen der Verriegelungsbasis 150 und der Manschette 160 variiert werden, um die Verschiebung (zum Beispiel die Rate der Verschiebung) der Verriegelungsbasis 150 relativ zu der Spule 130 als eine Funktion der Rotation der Spule 130 relativ zu der Verriegelungsbasis 150 maßzuschneidern.
Darüber hinaus verändert (zum Beispiel erhöht) ein zusätzliches Zusammendrücken der Energieleitungsvorrichtung 170 (zum Beispiel der Feder 171) die Kraft, die von der Energieleitungsvorrichtung 170 auf die Spule 130 (und/oder die Verriegelungsbasis 150) angewendet wird, um dabei das Drehmoment zu beeinflussen (zum Beispiel zu erhöhen), das erforderlich ist, um eine zusätzliche Rotation der Spule 130 relativ zu der Verriegelungsbasis 150 zu induzieren. Entsprechend ist die Energieleitungsvorrichtung 170 gestaltet, um die Drehmomentkurvencharakteristik des Aufrollers (d. h. den Grad an Drehmoment, den der Aufroller absorbieren kann) nach Rotation der Spule 130 relativ zu der Verriegelungsbasis 150 zu verändern. Zum Beispiel kann die Drehmomentkurvencharakteristik des Aufrollers progressiv sein, so dass die Menge der Energie, die erforderlich ist, um die Spule 130 relativ zu der Verriegelungsbasis 150 weiter zu rotieren, erhöht wird als eine Funktion der relativen Rotation zwischen der Spule 130 und der Verriegelungsbasis 150. Entsprechend ist der Aufroller 20 gestaltet, um eine zunehmende Menge an Energieleitung vorzusehen.
Zusätzlich kann die Energieleitungsvorrichtung 170 gestaltet sein, um die Drehmomentkurvencharakteristik des Aufrollers 20 von der anfänglichen relativen Rotation zwischen der Spule 130 und der Verriegelungsbasis 150 durch eine vorgegebene Kraft, die von der Energieleitungsvorrichtung in die Spule 130 eingetragen wird, zu verändern, wie durch einen vorgegebenen Grad an Kompression auf die Energieleitungsvorrichtung 170 zwischen der Spule 130 und der Verriegelungsbasis 150. Mit anderen Worten kann der Aufroller 20 mit der Energieleitungsvorrichtung 170 ohne eine Schwellenwertkraft gestaltet sein, so dass der Aufroller beginnt Energie durch die Energieleitungsvorrichtung zu absorbieren, sobald der Aufroller einer Belastung unterliegt. Diese Schwellenwertkraft kann erreicht werden zum Beispiel indem die Energieleitungsvorrichtung 170 anfänglich mit einer vorbestimmten Menge an Kompression gestaltet wird. In anderen Worten, der Aufroller 20 kann mit der Energieleitungsvorrichtung 170 in einem ersten zusammengedrückten Zustand zusammengebaut werden, der eine anfängliche Schwellenwertkraft herstellt.
Alternativ kann die Energieleitungsvorrichtung 170 gestaltet sein, um die Drehmomentkurvencharakteristik des Aufrollers 20 nach einem vorbestimmten Betrag an relativer Rotation zwischen der Spule 130 und der Verriegelungsbasis 150 zu verändern. Das kann erreicht werden zum Beispiel durch einen vorbestimmten oder vorgegebenen Betrag an Spiel zwischen der Energieleitungsvorrichtung 170 und der Spule 130 und/oder Verriegelungsbasis 150, so dass die Energieleitungsvorrichtung 170 anfangs nicht zusammengedrückt ist. Die Energieleitungsvorrichtung 170 wird dann auf einen ungefähren Grad der Rotation der Spule 130 (zum Beispiel halbe Umdrehung, eine Umdrehung, zehn Umdrehungen etc.) relativ zu der Verriegelungsbasis 150 zusammengedrückt, wobei nach zusätzlicher Rotation der Spule 130 relativ zu der Verriegelungsbasis 150 nachdem das vorgegebene Spiel entfernt wurde, die Kraft, die von der Energieleitungsvorrichtung 170 ausgeübt wird, sich erhöht. Die Kraft, die von der Energieleitungsvorrichtung 170 in die Spule 130 und/oder die Verriegelungsbasis 150 abgegeben wird, kann dann mit sukzessiver relativer Rotation erhöht werden, um somit den Drehmoment zu erhöhen, der erforderlich ist, um die Rotation der Spule 130 relativ zu der Verriegelungsbasis 150 fortzusetzen.
Die Energieleitungsvorrichtung des Aufrollers kann gestaltet sein, um mehr als ein Element oder eine Komponente (zum Beispiel die Feder 171) zu enthalten. Zum Beispiel kann die Energieleitungsvorrichtung 270 des Aufrollers zwei (oder mehr) Federn 271 (zum Beispiel Tellerfedern) enthalten, die benachbart zueinander in der Richtung der Kompression/Spannung (zum Beispiel übereinander gesteckt, in Reihe) angeordnet sind, wie in 6 gezeigt. Die zwei (oder mehr) gestapelten Federn 271 können ähnlich gestaltet sein (zum Beispiel weisen ähnliche Federraten ähnliche Größen, ähnliche Formen etc. auf) so dass zwei Federn 271, die zwischen der Spule 230 und der Verriegelungsbasis 250 mit einer spiegelverkehrten Konfiguration angeordnet sind, zweimal die Verschiebung (zum Beispiel Bewegungslänge) wie die einzelne Federkonfiguration erzeugen können, wenn diese derselben Belastung (zum Beispiel Kompression) ausgesetzt sind. In anderen Worten, die mit zwei Federn 271 gestapelte Konfiguration ermöglicht es der Verriegelungsbasis 250 sich in Richtung der Spule 230 zu bewegen (zum Beispiel zu verschieben), wie zum Beispiel relativ zu der Spule 230 und/oder der Welle 340, mit der zweifachen Verschiebung relativ zu der einzelnen Federkonfiguration, bei Bedienung unter ähnlichen Belastungen. 11 stellt ein weiteres Beispiel einer Energieleitungsvorrichtung mit zwei Federn 771 dar, die in Reihe zwischen der Spule 730 und der Verriegelungsbasis 750 gestaltet sind.
Als ein weiteres Beispiel kann die Energieleitungsvorrichtung des Aufrollers zwei (oder mehr) Federn (zum Beispiel Tellerfedern) enthalten, die benachbart zueinander in einer Richtung quer zu der Richtung der Kompression/Spannung (zum Beispiel parallel) angeordnet sind. Die zwei (oder mehr) parallel gestalteten Federn können ähnlich oder unähnlich gestaltet sein, so dass zwei ähnlich gestaltete Federn zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis mit einer Seite-an-Seite-Konfiguration angeordnet sind, die eine zweifache Belastung oder Drehmoment erfordern, um denselben Abstand im Vergleich zu einer einzelnen Federkonfiguration zu verdrängen, wie zum Beispiel um die Energieleitungsvorrichtung und um denselben Abstand zusammenzudrücken, um den sich die Verriegelungsbasis (zum Beispiel die Schulter) in Richtung der Spule bewegt, wenn diese durch eine relative Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis induziert wird. 12 stellt ein Beispiel einer Energieleitungsvorrichtung mit zwei Federn 871 dar, die parallel zwischen der Spule 830 und der Verriegelungsbasis 850 gestaltet sind. Die zwei (oder mehr) Federn können auch unähnliche Federraten aufweisen, um weiter die Drehmomentkurvencharakteristik des Aufrollers zu beeinflussen. Entsprechend kann das gewünschte Verhältnis von Verschiebung zu Belastung (zum Beispiel Kraft) der Energieleitungsvorrichtung maßgeschneidert werden durch Variieren der Zahl und/oder Eigenschaften (zum Beispiel Federrate) der Federn der Energieleitungsvorrichtung, um so die Drehmomentkurvencharakteristik des Aufrollers maßzuschneidern.
Der Torsionsstab 140 ist gestaltet, um ein Drehmoment zu übertragen, um Energie zu absorbieren. Wie in 5 gezeigt enthält der Torsionsstab 140 eine Welle 143, ein erstes Zahnrad 141, dass sich von der Welle 143 an einem ersten Ort erstreckt, und ein zweites Zahnrad 142, dass sich von der Welle 143 an einem zweiten Ort erstreckt. Der erste und der zweite Ort können jede geeignete Position entlang der Welle 143 sein. Die Zahnräder 141, 142 sind gestaltet, um das Drehmoment zu übertragen. Zum Beispiel können die Zahnräder 141, 142 als Stirnräder, als schlüsselartig geformte Zahnräder gestaltet sein, oder können mit jeder geeigneten Konfiguration gestaltet sein, die es erlaubt, ein Drehmoment zu übertragen.
Der Aufroller mit dem Torsionsstab 140 kann auch ein Getrieberad 180 und ein Spulenlager 191 enthalten. Wie gezeigt ist das Getrieberad 180 an dem zweiten Ende 132 der Spule 130 angeordnet, und das Spulenlager 191 ist um einen Bereich des Getrieberades 180 vorgesehen, um eine effiziente relative Rotation zwischen der Spulennanordnung und einer anderen Komponente (zum Beispiel dem Rahmen) des Aufrollers (zum Beispiel des Aufrollers 20) zu erleichtern. Das Getrieberad 180 und das Spulenlager 191 können für eine relative effiziente Rotation der Spule 130, des Getrieberades und Spule 130, die relativ zu einer anderen Komponente des Aufrollers gelagert ist, wie einen Rahmen, welcher die Spule 130 abstützen kann und den Aufroller mit einem Sitz oder anderen Fahrzeugkomponenten koppelt, vorgesehen sein. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das Getrieberad 180 separat von der Spule 130 unter Verwendung jedes geeigneten Verfahrens (zum Beispiel Schweißen, Presspassung etc.) ausgebildet sein und damit gekoppelt sein. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann das Getrieberad 180 einstückig mit der Spule 130 ausgebildet sein, so dass es sich um eine einheitliche Komponente handelt. Zum Beispiel kann das Getrieberad 180 mit der Spule 130 (zum Beispiel an dem zweiten Ende 132) aus demselben Material gebildet sein. Des Weiteren können die weiteren Getrieberäder aufweisenden gezeigten Beispiele das Getrieberad einstückig geformt mit der Spule aufweisen oder separat ausgebildet und anschließend daran gekoppelt sein.
Das Getrieberad 180 kann einen kreisförmigen Körper 181 mit einer Schulter 182 aufweisen, die sich weg von dem Körper 181 erstreckt. Die Schulter 182 kann gestaltet sein, um in die Spule 130 durch eine zweite Öffnung 137 einzugreifen, wie zum Beispiel durch Ausrichten einer zentralen Achse des Getrieberades 180 mit der Rotationsachse 119. Das Getrieberad 180 kann eine Bohrung 183 enthalten, die gestaltet ist, um den Torsionsstab 140 darin aufzunehmen. Wie in 5 gezeigt enthält die Bohrung 183 einen ersten Bereich 183a und einen zweiten Bereich 183b. Der erste Bereich 183a kann gestaltet sein, um einen Bereich der Welle 143 des Torsionsstabes 140 aufzunehmen und der zweite Bereich 183b kann gestaltet sein, um das erste Zahnrad 141 des Torsionsstabes 140 aufzunehmen, um somit das Drehmoment zwischen dem Torsionsstab 140 und dem Getrieberad 180 zu übertragen. Jedoch wird angemerkt, dass das erste Zahnrad 141 gestaltet sein kann, um das Drehmoment direkt oder indirekt (zum Beispiel durch eine weitere Komponente) auf die Spule zu übertragen. Entsprechend kann der zweite Bereich 183b der Bohrung 183 eine Form (zum Beispiel schlüsselartig, Stirnrad etc.) aufweisen, die das erste Zahnrad 141 aufnimmt und eingreift, welches eine passende Schlüsselform aufweist, um eine relative Rotation zwischen dem Getrieberad 180 und dem Torsionsstab 140 zu verhindern.
Das Spulenlager 191 kann ringförmig sein und kann gestaltet sein, um um einen Abschnitt des Getrieberades herum vorgesehen zu sein, wie um einen Abschnitt der äußeren Oberfläche des Getrieberades 180. Eine äußere Oberfläche des Spulenlagers 191 kann gestaltet sein, um in eine andere Komponente des Aufrollers, wie dem Rahmen, einzugreifen, um eine Rotation der Spulenanordnung relativ zu anderen Aufrollkomponenten zu ermöglichen. Es wird angemerkt, dass das Spulenlager 191 jede geeignete Konfiguration (zum Beispiel Form, Größe etc.) aufweisen kann, die eine effiziente Rotation der Spulenanordnung relativ zu weiteren Aufrollkomponenten ermöglicht.
Der Aufroller 20 kann auch ein Halteelement enthalten, das gestaltet ist, um den Torsionsstab 140 ein Gleiten entlang seiner länglichen Achse (zum Beispiel der Rotationsachse 119) relativ zu dem Spulenlager 191 und der Spule 130 zu verhindern. Wie in 4 gezeigt liegt das Halteelement in der Form eines E-Clips 193 vor, der in die Welle 143 des Torsionsstabes 140 eingreift. Zum Beispiel kann der E-Clip 193 gestaltet sein, um in eine Hinterschnittaussparung vorgesehen in der Welle 143 einzugreifen, um den Torsionsstab 140 relativ zu der Spulenlagerung 191 und der Spule 130 in Position zu halten. Das Halteelement kann auch gestaltet sein, um in einen weiteren Abschnitt des Torsionsstabes 140, wie zum Beispiel eine Schulter, einzugreifen, um den Torsionsstab 140 in Position relativ zu der Spulenlagerung 191 und der Spule 130 zu halten.
Die Spulenanordnung der 4 und 5 kann ohne den Torsionsstab 140 gestaltet sein, so dass der Aufroller die Spule 130, die Manschette 160, die Verriegelungsbasis 150 und die Energieleitungsvorrichtung 170 enthält, wobei jede davon im Allgemeinen wie oben beschrieben gestaltet sein kann, jedoch modifiziert sein kann, um das Fehlen eines Torsionsstabes 140, der durch die Spule 130, die Manschette 160 und/oder die Verriegelungsbasis 150 führt, zu reflektieren. Die ohne den Torsionsstab gestaltete Spulenanordnung sieht nach wie vor eine Energieleitung durch das Absorbieren einer Belastung (zum Beispiel Drehmoment) während der relativen Rotation zwischen der Spule 130 und der Verriegelungsbasis 150 vor, kann jedoch eine andere Drehmomentkurvencharakteristik für den Aufroller mit der Spulenanordnung vorsehen, da der Torsionsstab 140 kein Faktor in der Drehmomentkurvencharakteristik ist.
7 stellt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Spulenanordnung zur Anwendung in einem Aufroller dar, der eine Spule 330, einen Torsionsstab 340, eine Verriegelungsbasis 350, ein bewegliches Element 360 (zum Beispiel ein Federstoppelement) und eine Energieleitungsvorrichtung in der Form einer helikalen Kompressionsfeder 370 enthält. Die Spule 330 kann im Allgemeinen wie oben beschrieben gestaltet sein und kann ein Getrieberad 380 enthalten, das mit dieser einstückig ausgebildet ist oder daran gekoppelt ist. Die Spulenanordnung der 7 kann auch eine Spulenlagerung 391 und ein Rückhaltelement 393 wie oben beschrieben enthalten.
Wie gezeigt weist das bewegliche Element 360 einen im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt auf, das eine ringförmige Basis 361 (zum Beispiel Ringabschnitt) und eine Wand 362 enthält, die sich zwischen einem Abschnitt der Basis 361 erstreckt oder nahe einem Ende der Basis 361. Die Basis 361 enthält eine äußere Oberfläche 363 und eine innere Oberfläche 364. Die äußere Oberfläche 363 ist gestaltet, um in die Spule 330 einzugreifen, um darin gehalten zu werden, so dass das bewegliche Element 360 mit der Spule 330 um einen korrespondierenden Betrag rotiert, wenn die Spule 330 rotiert, während es für das bewegliche Element 360 möglich ist, sich entlang der Rotationsachse relativ zu der Spule 330 zu bewegen. Mit anderen Worten, das bewegliche Element 360 und die Spule 330 können gestaltet sein, um zusammen zu rotieren, jedoch kann das bewegliche Element 360 axial relativ zu der Spule 330 gleiten. Zum Beispiel kann die innere Oberfläche 364 ein Gewinde enthalten, das gestaltet ist, um ein passendes Gewinde der Verriegelungsbasis 350 aufzunehmen, um eine relative Einstellung (zum Beispiel Bewegung entlang einer Schwenkachse des beweglichen Elementes oder der Rotationsachse) zwischen dem beweglichen Element 360 und der Verriegelungsbasis 350 zu ermöglichen. Für die Spulenanordnung angeordnet mit dem Torsionsstab 340 kann die Wand 362 des beweglichen Elementes 360 eine Öffnung 365 enthalten, die gestaltet ist, um es dem Torsionsstab 340 zu ermöglichen, dort durchgeführt zu werden. Die Wand 362 ist gestaltet, um die Energieleitungsvorrichtung (zum Beispiel die Feder 370) abzustützen und/oder aufzunehmen und kann ein Merkmal aufweisen (zum Beispiel Aussparung, Bohrung, Vorsprung, Schulter etc.), die der Aufbewahrung der Energieleitungsvorrichtung (zum Beispiel der Feder 370) hilft, wie das Festhalten eines Endes der Feder.
Die Verriegelungsbasis 350 ist im Allgemeinen gestaltet, wie oben beschrieben, mit einem ringförmig geformten Körper 351 mit einer äußeren Gewindeoberfläche 352, die gestaltet ist, um in das Gewinde des beweglichen Elementes 360 in eine Gewindeverbindung einzugreifen, und mit einer inneren Oberfläche 353, die eine Öffnung 354 definiert, die gestaltet ist, um den Torsionsstab 340 aufzunehmen. Die Verriegelungsbasis 350 ist gestaltet, um durch einen Betätiger (nicht gezeigt) selektiv verriegelt zu werden (d. h. an der Rotation gehindert zu werden), wie zum Beispiel um die Rotation der Verriegelungsbasis 350 relativ zu dem Rahmen während eines dynamischen Fahrzeugereignisses zu verhindern.
Wie gezeigt, weist die Kompressionsfeder 370 eine helikale oder gewickelte Form auf. Die helikale Kompressionsfeder 370 weist einen inneren Durchmesser auf, der gestaltet ist, um den Torsionsstab 340 aufzunehmen, so dass die Feder 370 um den Torsionsstab 340 angeordnet ist (zum Beispiel gewickelt ist). Die Feder 370 weist auch einen äußeren Durchmesser auf, der gestaltet ist, um innerhalb eines Hohlraums (zum Beispiel Bohrung, Öffnung etc.) der Spule 330 zu passen. Es ist anzumerken, dass die Feder 370 mit unterschiedlichen Konfigurationen (zum Beispiel Größe, Länge, Durchmesser, Material etc.) gestaltet sein kann, um so die Ausführungseigenschaften (zum Beispiel Federrate) der Feder 370 zu variieren, um die Leistung des Aufrollers und der Feder maßzuschneidern. Zum Beispiel kann die Feder 370 eine konstante Rate oder variable Rate mit einer Standard-, Variable-Pitch variablen Raten-, Fass-, Stundenglas-, konischen oder jeder anderen geeigneten Form oder Konfiguration aufweisen. Die Feder 370 enthält ein erstes Ende 371 und ein zweites Ende 372, wobei das erste Ende 371 zum Beispiel von einer Schulter des Torsionsstabes 340 und/oder einem Ende der Spule 330 gehalten werden kann, und wobei das zweite Ende 372 von der Wand 362 des beweglichen Elementes 360 gehalten werden kann. Wie in 7 gezeigt kann die Schulter des Torsionsstabes 340, der die Bewegung des ersten Endes 371 der Feder 370 aufhält oder begrenzt, auch ein Zahnrad sein, das gestaltet ist, um ein Drehmoment zwischen dem Torsionsstab 340 und dem Getrieberad 380 (und/oder der Spule 330 zu übertragen. Alternativ kann die Energieleitungsvorrichtung anders als die Feder 370 gestaltet sein und dennoch eine Kraft in der Spule 330 vorsehen, die einer Rotation der Spule 330 bei Verriegelung widersteht, wobei die Kraft durch eine relative Bewegung (zum Beispiel Verschiebung) zwischen dem beweglichen Element 360 und der Spule 330 induziert wird.
Wenn die Verriegelungsbasis 350 selektiv verriegelt ist (d. h. an einer Rotation behindert ist), wie während eines dynamischen Fahrzeugereignisses, kann die Spule 330 relativ zu der Verriegelungsbasis 350 durch Überwinden des Widerstandes der Energieleitungsvorrichtung 370 (und eines Torsionsstabes 340 wenn vorgesehen) rotieren, wie zum Beispiel induziert durch eine Insassenbelastung durch den Sitzgurt. Eine relative Rotation zwischen der Spule 330 und der Verriegelungsbasis 350 bewirkt eine Bewegung (zum Beispiel Verschiebung) des beweglichen Elementes 360, wie zum Beispiel entlang der Rotationsachse relativ zu der Spule 330 in einer Richtung hin zu der Feder 370. Somit drückt die Bewegung des beweglichen Elementes 360 die Feder 370 zusammen, wobei die von der Feder 370 auf das bewegliche Element 360 (und die Spule 330, Getrieberad 380 und/oder den Torsionsstab 340) eingeleitete Kraft erhöht wird, um das Drehmoment zu beeinflussen, das erforderlich ist, um die Rotation der Spule 330 relativ zu der Verriegelungsbasis 350 fortzusetzen. Zum Beispiel kann das bewegliche Element 360 sich axial hin zu dem Ende der Spule 330 gegenüber der Verriegelungsbasis 350 bewegen, um die in der Spule 330 angeordnete Energieleitungsvorrichtung (zum Beispiel die Feder 370) gegen den Torsionsstab 340, wie die Schulter (zum Beispiel Zahnrad) zu drücken.
Alternativ kann die relative Rotation zwischen der Verriegelungsbasis 350 und der Spule 330 gestaltet sein, um die Verriegelungsbasis 350 zu bewegen, um die Energieleitungsvorrichtung (zum Beispiel die Feder 370) zusammenzudrücken. Zum Beispiel kann die Wand 362 einstückig mit der Verriegelungsbasis 350 ausgebildet sein oder mit der Verriegelungsbasis 350 verbunden sein, welche sich zusammen relativ zu der Basis 361 und der Spule 330 bewegen können. Die Kompression der Energieleitungsvorrichtung kann eine Kraft in die Spule 330 einleiten, die einer zusätzlichen Rotation der Spule 330 relativ zu der Verriegelungsbasis 350 widersteht, so dass eine weitergehende Rotation der Spule 330 durch eine Erhöhung des Drehmomentes erreicht wird, das groß genug ist, um die gegensätzliche Kraft der Energieleitungsvorrichtung zu überkommen.
8 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spulenanordnung für einen Aufroller (zum Beispiel dem Aufroller 20) dar, der eine Spule 430, eine Welle 440, eine Verriegelungsbasis 450, eine Manschette 460 und eine Energieleitungsvorrichtung in der Form einer Torsionsfeder 470 enthält. Die Spulenanordnung kann auch jedes der oben diskutierten Elemente enthalten wie zum Beispiel ein Getrieberad 480, ein Spulenlager 491 und/oder ein Rückhaltelement 493, welche wie oben gestaltet sein können. Die Spule 430, die Manschette 460 und die Verriegelungsbasis 450 können generell wie oben beschrieben gestaltet sein. Allerdings können die Manschette 460 und die Verriegelungsbasis 450 ohne einen Gewindeeingriff gestaltet sein. Des Weiteren kann die Welle 440 als ein Torsionsstab gestaltet sein, welcher generell wie oben für den Torsionsstab 140 beschrieben gestaltet sein kann, um somit Energie während einer relativen Rotation zwischen der Spule 430 und der Verriegelungsbasis 450 zu absorbieren.
Wie gezeigt ist die Energieleitungsvorrichtung als eine Torsionsfeder 470 mit einer helikalen oder gewickelten Form mit einem ersten Dorn 471 (zum Beispiel Ende) gestaltet, der gestaltet ist, um in die Spule 430 einzugreifen, und einen zweiten Dorn 472 (zum Beispiel Ende), der gestaltet ist, um in die Verriegelungsbasis 450 einzugreifen. Der Körper der Torsionsfeder 470 kann gestaltet sein, um um die Welle 440 gewickelt zu werden, wie zum Beispiel dort wo der Körper der Feder 470 und die Welle 440 in einem Hohlraum (zum Beispiel einem Bohrloch, einer Öffnung etc.) der Spule 430 vorgesehen sind. Eine relative Rotation zwischen der Spule 430 und der Verriegelungsbasis 450 ist gestaltet, um die Feder 470 aufzuwickeln, um das Drehmoment zu verändern (zum Beispiel zu erhöhen), das erforderlich ist, um das Aufwickeln der Feder 470 fortzusetzen und um das Rotieren der Spule 430 relativ zu der Verriegelungsbasis 450 fortzusetzen. Demnach, wenn die Verriegelungsbasis 450 sich in einem verriegelten Betriebsmodus zur Verhinderung ihrer Rotation befindet, absorbiert die Torsionsfeder 470 Energie, wenn die Feder durch die Rotation der Spule 130 relativ zu der Verriegelungsbasis 150 aufgewickelt wird. Die Torsionsfeder 470 kann die Drehmomentkurvencharakteristik des Aufrollers beeinflussen, zum Beispiel durch Induzieren von Reibung zwischen den Windungen und der Welle und/oder ein erhöhtes Drehmoment aufgrund der Federrate der Feder aufweisen.
Die Spule 430 enthält ein Merkmal, das gestaltet ist, um den ersten Dorn 471 der Spule 470 zu halten. Zum Beispiel kann die Spule 430 eine Schlaufe, eine Aussparung, eine Vertiefung oder jedes andere geeignete Merkmal enthalten, das den ersten Dorn 471 hält. Zusätzlich enthält die Verriegelungsbasis 450 ein Merkmal, das gestaltet ist, um den zweiten Dorn 472 der Feder 470 zu halten. Zum Beispiel kann die Verriegelungsbasis 450 eine Schlaufe, eine Aussparung, eine Vertiefung oder jedes geeignete Merkmal enthalten, das den zweiten Dorn 472 hält. Die Feder 470 kann gestaltet sein, um die Welle 440 nach einer vorgegebenen Rotation (zum Beispiel zwischen dem ersten und dem zweiten Dorn 471, 472) zu verriegeln. Zum Beispiel kann die Feder 470 gestaltet sein, um einen inneren Durchmesser mit einer vorgegebenen Größe an Spiel mit einem äußeren Durchmesser der Welle 440 aufzuweisen, und dass während der relativen Rotation zwischen dem ersten und zweiten Dorn 471, 472 das Spiel bis nach der vorgegebenen Rotation reduziert ist, wobei der innere Durchmesser der Feder 470 in Kontakt mit dem äußeren Durchmesser der Welle 440 gelangt. Dieser Kontakt kann vorteilhafterweise eine Reibung induzieren, um weiter die Last und Energieabsorption (zum Beispiel die Drehmomentkurvencharakteristik) der Spulenanordnung und Aufrollers maßzuschneidern. Die Feder 470 kann auch gestaltet sein, um nach einer vorgegebenen Rotation (welche ähnlich oder unterschiedlich sein kann als die vorgegebene Rotation, um die Feder zu verriegeln) aufzusitzen, so wie zum Beispiel dort wo zwei oder mehr benachbarte Windungen der Feder in Kontakt kommen. Zum Beispiel kann es einen vorbestimmten Spalt (zum Beispiel Spiel) geben, welcher zwischen benachbarten Windungen der Feder 470 vorgesehen ist, und dieser Spalt kann reduziert werden, wie zum Beispiel während des Aufwickelns der Feder (zum Beispiel relative Rotation zwischen dem ersten und zweiten Dorn 471, 472). Entsprechend kann die Größe des Spaltes für die Rotation (zum Beispiel der gewünschte Rotationswinkel) maßgeschneidert werden, so dass nach der Rotation der Spalt eliminiert ist, um die benachbarten Windungen aufgrund der Kompression der Feder entlang dessen länglicher Achse in Kontakt zu bringen. Die aufsitzende Feder kann vorteilhafterweise die Last und Energieabsorption (zum Beispiel die Drehmomentkurvencharakteristik) der Spulenanordnung und des Aufrollers verändern. Die Anzahl von Windungen, die aufsitzen, können angepasst werden, um somit die Leistung der Energieabsorption des Aufrollers anzupassen.
9 und 10 stellen noch weitere beispielhafte Ausführungsformen der Spulenanordnung für Aufroller mit Energieleitungsvorrichtungen dar, die gestaltet sind, um Energie zu absorbieren, um die Drehmomentkurvencharakteristik der Aufroller zu beeinflussen. Jeder Aufroller (zum Beispiel Spulenanordnung) enthält eine Spule, eine Verriegelungsbasis, eine innerhalb der Spule angeordnete Welle und eine um die Welle angeordnete Feder.
Wie in 9 gezeigt enthält der Aufroller 520 eine Spule 530, eine Verriegelungsbasis 550, eine Welle 540 und eine Feder 570. Die Spule 530 enthält eine in einer Seite vorgesehene Bohrung und die Verriegelungsbasis 550 ist auf der Seite der Spule mit der Bohrung vorgesehen. Die Welle 540 und die Feder 570 sind in der Bohrung der Spule 530 angeordnet. Die Welle 540 enthält ein erstes Ende 541, das mit der Verriegelungsbasis 550 gekoppelt ist, und enthält auch mindestens einen Schenkel 543, der sich von der Welle 540 erstreckt. Jeder Schenkel 543 ist gestaltet, um in die Feder 570 (gezeigt in der Form einer helikalen Kompressionsfeder) einzugreifen, wo jeder Schenkel 543 in der Lage ist, die Feder 570 entlang einer länglichen Achse 519 (zum Beispiel der Welle 540) zu bewegen, wie zum Beispiel um eine Anzahl von Windungen der Feder 570 zu verändern, die zwischen dem Schenkel 543 und der Spule 530 (und/oder der Verriegelungsbasis 550) vorgesehen sind. Die Feder 570 kann mit der Spule 530 gekoppelt sein, so dass die Feder 570 und die Spule 530 miteinander rotieren können. Zum Beispiel kann ein zweites Ende 572 der Feder 570 mit einer Wand 532 der Spule 530 gekoppelt sein.
Wenn die Verriegelungsbasis 550 selektiv verriegelt wird, wie während eines dynamischen Fahrzeugereignisses, ist die Spule 530 in der Lage, relativ zu der Verriegelungsbasis 550 nach Überwinden der Widerstandskraft der Energieleitungsvorrichtung (zum Beispiel der Feder 570) zu rotieren. Des weiteren, wenn die Spule 530 und die Feder 570 entlang der länglichen Achse 519 relativ zu der verriegelten Verriegelungsbasis 550 und den Schenkeln 543 der Welle 540 rotieren wie zum Beispiel durch Belasten des Gurtbandes 12 durch einen Insassen, wird die Feder 570 entlang der länglichen Achse 519 bewegt, wobei eine Anzahl von Windungen der Feder 570 von einer ersten Seite 534 (zum Beispiel freie Seite) auf eine zweite Seite 535 (zum Beispiel befestigte Seite) verschoben werden. Zum Beispiel kann die Bewegung der Feder 570 die Anzahl von Windungen der Feder 570 auf der zweiten Seite 535 der Feder 570 erhöhen, um so die Feder 570 zusammenzudrücken. Die Kompression der Feder 570 kann die Widerstandskraft erhöhen, die von der Feder 570 in die Spule 530 eingeleitet wird, um die energieabsorbierende Leistung des Aufrollers 520 zu verändern.
Zusätzlich kann die oben beschriebene Anordnung (zum Beispiel die Anordnung der 9) in Abhängigkeit von der Normalkraft zwischen der Welle 540 und der Feder 570 es der Energieleitungsvorrichtung erlauben, zurückgesetzt zu werden. Wenn das Gurtband 12 von der Spule 530 ausgezogen wird (zum Beispiel entfernt, gezogen), verhindert die Feder 570 die Welle 540 daran, die Windungen auf die zweite Seite 535 der Spulenanordnung zu bewegen, um dabei Energie (zum Beispiel Last) zu absorbieren, welche einen zweiten Spannungseffekt auf das Gurtband 12 ausüben kann, um die Schlaffheit aus dem Sitzgurtsystem (zum Beispiel des Gurtbandes) zu entfernen.
Wie in 10 gezeigt enthält der Aufroller 620 eine Spule 630, eine Verriegelungsbasis 650, eine Welle 640 und eine Feder 670. Die Spule 630 enthält eine in einer Seite vorgesehene Bohrung, und die Verriegelungsbasis 650 ist auf der Seite der Spule mit der Bohrung vorgesehen. Die Welle 640 und die Feder 670 sind in der Bohrung der Spule 630 angeordnet. Die Feder 670 ist in der Form einer helikalen Zugfeder anstatt der helikalen Kompressionsfeder 570. Die Zugfeder 670 kann eine konstante oder variable Federrate aufweisen, und kann einen Körper aufweisen, der sich um die Welle 640 wickelt. Die Zugfeder 670 kann mit der Spule 630 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die Feder 670 ein Ende enthalten, das gestaltet ist, um an mindestens einem Bereich der Spule 630, wie zum Beispiel einer Wand, befestigt zu werden. Die Welle 640 enthält ein erstes Ende 641, das mit einer Verriegelungsbasis 650 gekoppelt ist, und mindestens einen Schenkel 643, der sich von der Welle 640 erstreckt. Wie gezeigt enthält die Welle 640 einen ersten Schenkel 643a, der allgemein eine lineare Form aufweist, und einen zweiten Schenkel 643b, der im Allgemeinen eine L-Form aufweist, wobei die Schenkel 346a, 346b gestaltet sind, um die Feder 670 nach einer relativen Rotation zu bewegen.
Wenn die Verriegelungsbasis 650 selektiv verriegelt wird, wie während eines dynamischen Fahrzeugereignisses, ist die Spule 630 in der Lage, relativ zu der Verriegelungsbasis 650 nach Überwinden der Widerstandskraft der Energieleitungsvorrichtung (zum Beispiel der Feder 670) zu rotieren. Des Weiteren, wenn die Spule 630 und die Feder 670 um die längliche Achse 619 relativ zu der Verriegelungsbasis 650 rotieren, ist die Feder 670 gestaltet, um sich entlang der länglichen Achse 619 zu bewegen, wobei die Schenkel 643 veranlasst werden, eine Anzahl von Windungen der Feder 670 von einer ersten Seite 634 (zum Beispiel eine befestigte Seite) auf eine zweite Seite 635 (zum Beispiel eine freie Seite) zu verschieben. Zum Beispiel kann die Bewegung der Feder 670 die Anzahl von Windungen der Feder 670 auf einer Seite (zum Beispiel der befestigten Seite) der Feder 570 erniedrigen, so dass die Länge der Feder 670 ausgedehnt wird, um die Widerstandskraft der Feder 670 zu beeinflussen (zum Beispiel zu erhöhen). Zusätzlich erlaubt diese Anordnung abhängig von der Normalkraft zwischen der Welle und der Feder ein Zurücksetzen der Energieleitungsvorrichtung. Wenn das Gurtband von der Spule ausgezogen (zum Beispiel entfernt, gezogen) ist, verhindert die Feder, dass die Welle die Windungen auf die freie Seite der Feder bewegt, um dabei Energie (zum Beispiel Last) zu absorbieren, was einen zweiten Spannungseffekt auf das Gurtband zur Entfernung von Schlaffheit aus dem Gurtsystem (zum Beispiel dem Gurtband) bereitstellen kann.
13 bis 15 stellen noch eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Spulenanordnung zur Anwendung in einem Aufroller dar, um eine angepasste (zum Beispiel zunehmende) Last und Energieabsorptionscharakteristik des Aufrollers bereitzustellen. Die Spulenanordnung enthält eine Spule 930, einen Torsionsstab 940, der innerhalb eines Hohlraums (zum Beispiel Öffnung) der Spule 930 angeordnet ist, eine Verriegelungsbasis 950, eine Manschette 960, die zwischen der Spule 930 und der Verriegelungsbasis 950 vorgesehen ist, und eine Energieleitungsvorrichtung 970 (zum Beispiel ein energieabsorbierendes Element, ein lasttragendes Element etc.), das zwischen der Verriegelungsbasis 950 und der Spule 930 angeordnet ist. Die Spule 930 ist gestaltet, um wirksam mit einem Ende des Sitzgurtbandes 12 gekoppelt zu sein. Der Torsionsstab 940 ist gestaltet, um Energie zu absorbieren. Die Verriegelungsbasis 150 ist gestaltet, um selektiv die Rollanordnung zu verriegeln, um eine Rotation der Spule 930 zu verhindern.
Wie in 13 gezeigt, enthält die Energieleitungsvorrichtung 170 zwei Federn 971, die in einer Reihe (zum Beispiel als in Reihe gestapelte Anordnung) angeordnet sind. Zum Beispiel können die zwei Federn 971 ähnlich gestaltet sein und in symmetrisch gegenüberliegender Anordnung vorgesehen sein. Jedoch kann die Energieleitungsvorrichtung 170 mehr als zwei Federn 971 enthalten, wobei jede Feder unterschiedlich oder ähnlich relativ zu den anderen Federn gestaltet sein kann.
Wie auch in 13 gezeigt, sind die Manschette 960 und die Verriegelungsbasis 950 durch eine Gewindeverbindung verbunden, so dass eine relative Rotation zwischen der Manschette 960 und der Verriegelungsbasis 950 zum Beispiel die Verriegelungsbasis 950 entlang ihrer länglichen Achse (zum Beispiel welche zu der Rotationsachse der Spulenanordnung korrespondieren kann) in eine Richtung hin zu der Spule 930 bewegen, so dass dabei die zwei (oder mehreren) Federn 971, die zwischen der Verriegelungsbasis 950 und der Spule 930 angeordnet sind, zusammengepresst werden. Diese Kompression kann Kräfte induzieren, wie oben offenbart, welche einer Rotation der Spule 930 widerstehen kann, wenn sich der Aufroller in einem verriegelten Bedienungsmodus befindet. Der Widerstand der Feder 971 kann eine zunehmende Drehmomentkurvencharakteristik des Aufrollers vorsehen.
Wie in den 14 und 15 gezeigt, enthält die Verriegelungsbasis 950 einen Körper 951 mit einem Gewindebereich 952, welcher gestaltet ist, um in die Manschette 960 einzugreifen, um zum Beispiel eine relative axiale Bewegung zwischen der Verriegelungsbasis 950 und der Manschette 960 nach relativer Rotation dazwischen anzutreiben. Die Verriegelungsbasis 950 enthält auch eine Schulter 956, die sich von dem Körper 951 erstreckt. Die Schulter 956 kann gestaltet sein, um zu helfen, die Feder 971 in Position zu halten, und kann des Weiteren ein Merkmal enthalten, das gestaltet ist, um die Rotation der Verriegelungsbasis 950 zu verriegeln. Zum Beispiel kann die Schulter 956 Zahnradzähne enthalten, die entlang von mindestens einem Bereich des äußeren Umfanges angeordnet sind, wobei die Zahnradzähne gestaltet sind, um passende Zähne von einer Verriegelungsklinke zur Verhinderung der Rotation der Verriegelungsbasis 950 aufzunehmen. Jedoch kann die Schulter 956 weitere Merkmale enthalten, um die Rotation der Verriegelungsbasis 950 zu verhindern, wie zum Beispiel eine Oberfläche (zum Beispiel Nocke) oder Aussparungen, die gestaltet sind, um einen passenden Bereich eines anderen Elementes, wie einer Verriegelungsklinke aufzunehmen.
Die Verriegelungsbasis 950 kann auch eine Öffnung 954 enthalten, die gestaltet ist, um einen Bereich des Torsionsstabes 940 aufzunehmen. Wie in 15 gezeigt, kann die Öffnung 954 hexagonal sein, und gestaltet sein, um einen hexagonal geformten Bereich des Torsionsstabes 940 aufzunehmen, um ein Drehmoment zwischen der Verriegelungsbasis 950 und dem Torsionsstab 940 zu übertragen. Jedoch kann die Öffnung 954 andere geeignete Formen (zum Beispiel polygonal, Keil etc.) aufweisen, die ein Drehmoment übertragen.
Wie hierin verwendet, sind die Formulierungen „annähernd”, „ungefähr”, „im Wesentlichen” und ähnliche Formulierungen dazu vorgesehen, eine breite Bedeutung in Übereinstimmung mit der durch einen Fachmann, den Gegenstand dieser Offenbarung betreffend, allgemeinen und akzeptierten Verwendung aufzuweisen. Der Fachmann, der diese Offenbarung prüft, sollte verstehen, dass diese Formulierungen dazu vorgesehen sind, eine Beschreibung von bestimmten beschriebenen und beanspruchten Merkmalen ohne eine Beschränkung des Umfanges dieser Merkmale auf die präzise bestimmten numerischen Bereiche zu ermöglichen. Demnach sollten diese Formulierungen als Indikationen von nicht substantiellen oder unbedeutenden Modifikationen oder Veränderungen des beschriebenen und beanspruchten Gegenstandes interpretiert werden und als innerhalb des in den beigefügten Ansprüchen vorgetragenen Umfanges der Erfindung betrachtet werden.
Es sollte angemerkt werden, dass die hierin verwendete Formulierung „beispielhaft” zur Beschreibung von verschiedenen Ausführungsformen dazu vorgesehen ist, anzugeben, dass solche Ausführungsformen mögliche Beispiele, Darstellungen und/oder Illustrationen von möglichen Ausführungsformen sind (und solch eine Formulierung nicht zur Suggerierung vorgesehen ist, dass solche Ausführungsformen notwendigerweise außergewöhnliche oder superlative Beispiele sind).
Die hierin verwendeten Formulierungen „gekoppelt”, „verbunden” und ähnliche bedeuten eine direkte oder indirekte Verbindung von zwei Elementen zueinander. Solch eine Verbindung kann stationär (das heißt permanent) oder bewegbar (das heißt, entfernbar oder lösbar) sein. Solche Verbindung kann mit den zwei Elementen oder mit den zwei Elementen und jedem weiteren dazwischen liegenden Element, das einstückig als ein einzelner einheitlicher Körper miteinander oder mit den zwei Elementen und jedem weiteren dazwischen liegenden Element miteinander verbunden sind, bewirkt werden.
Referenzen hierin zu den Positionen der Elemente (z. B. „oben”, ”unten”, „oberhalb”, „unterhalb” etc.) werden lediglich zur Beschreibung der Orientierung von verschiedenen Elementen in den Figuren verwendet. Es ist anzumerken, dass die Orientierung der verschiedenen Elemente in Bezug zu anderen beispielhaften Ausführungsformen variieren kann und dass solche Variationen vorgesehen sind, von der vorliegenden Offenbarung mit eingeschlossen zu sein.
Es ist wichtig zu bemerken, dass der Aufbau und die Anordnung der Aufroller und/oder Spulenanordnungen, wie in den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen gezeigt, lediglich illustrativ ist. Obwohl nur einige wenige Ausführungsformen im Detail in dieser Offenbarung beschrieben worden sind, wird der Fachmann, der diese Offenbarung prüft, leicht bemerken, dass weitere Modifikationen möglich sind (das heißt Variationen in Größe, Dimension, Struktur, Form und Proportionen der verschiedenen Elemente, Parameterwerte, Befestigungsanordnungen, Verwendung von Material, Farbe, Orientierung etc.), ohne grundlegend von der neuen Lehre und den Vorteilen des hierin beschriebenen Gegenstandes abzuweichen. Zum Beispiel können die einstückig geformten Elemente als vielfache Teile oder Elemente konstruiert werden, die Position der Elemente kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, und die Art oder Zahl der diskreten Elemente oder Positionen kann verändert oder variiert werden. Die Reihenfolge oder Sequenz von jedem Prozess oder Verfahrensschritt kann gemäß alternativer Ausführungsformen variiert oder umgeordnet werden. Andere Substitutionen, Modifikationen, Veränderungen oder Auslassungen können ebenfalls im Design, in den Verfahrensbedingungen und der Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Eine Aufrollvorrichtung für ein Sitzgurtsystem mit einem Gurtband zum Zurückhalten eines gesicherten Insassen, wobei der Aufroller umfasst: eine Spule, die gestaltet ist, um das Gurtband um eine Rotationsachse aufzuwickeln und abzuwickeln, wobei die Spule eine Seite mit einer Öffnung darin enthält; eine Manschette enthaltend eine äußere Oberfläche und eine innere Oberfläche, wobei die äußere Oberfläche gestaltet ist, um in die Öffnung einzugreifen; eine Verriegelungsbasis, die gestaltet ist, um wirksam in die innere Oberfläche einzugreifen; und ein energieabsorbierendes Element, das gestaltet ist, um einen zunehmenden Grad an Lastwiderstand nach relativer Drehung zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis bereitzustellen.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das energieabsorbierende Element zwischen der Verriegelungsbasis und der Spule angeordnet ist und gestaltet ist, um den zunehmenden Grad an Lastwiderstand nach Kompression bereitzustellen; und wobei die relative Drehung zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis die Bewegung der Verriegelungsbasis in Bezug auf die Spule in eine Richtung parallel zu der Drehachse antreibt, um das energieabsorbierende Element zu komprimieren.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Verriegelungsbasis einen Körper und eine Schulter enthält, wobei der Körper gestaltet ist, um wirksam in die innere Oberfläche der Manschette einzugreifen und die Schulter gestaltet ist, um das energieabsorbierende Element zu halten.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Spule auch eine Schulter enthält, die sich von der Seite erstreckt, wobei die Schulter der Spule, der Seite, die Schulter der Verriegelungsbasis und der Körper zusammen einen Hohlraum ausbilden, um das energieabsorbierende Element darin zu halten.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das energieabsorbierende Element als eine kegelstumpfförmige Feder ausgestaltet ist, die eine Öffnung aufweist, die gestaltet ist, um den Körper aufzunehmen.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 5, des Weiteren einen Torsionsstab umfassend, der in der Öffnung der Spule und einer Öffnung des Körpers angeordnet ist, wobei der Torsionsstab ein erstes Zahnrad aufweist, der gestaltet ist, um ein Drehmoment auf die Spule zu übertragen, und ein zweites Zahnrad aufweist, das gestaltet ist, um ein Drehmoment auf die Verriegelungsbasis zu übertragen.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Körper eine äußere Oberfläche enthält, die gestaltet ist, um wirksam in die innere Oberfläche der Manschette durch eine Gewindeverbindung einzugreifen.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die äußere Oberfläche der Manschette mindestens einen Vorsprung enthält, der gestaltet ist, um in einem Bereich der Öffnung in der Seite der Spule einzugreifen, um eine relative Rotation zwischen der Spule und dem Manschette zu verhindern.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 1, des Weiteren eine Welle umfassend, die in der Öffnung der Spule und einer Öffnung in der Verriegelungsbasis angeordnet ist, wobei das energieabsorbierende Element um die Welle in der Öffnung der Spule und der Öffnung in der Verriegelungsbasis angeordnet ist, und ein erstes Ende enthält, das mit der Spule verbunden ist, und ein zweites Ende enthält, das mit der Verriegelungsbasis verbunden ist, und wobei die relative Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis das energieabsorbierende Element aufwickelt, um den zunehmenden Grad an Lastwiderstand bereitzustellen.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der zunehmende Grad an Lastwiderstand durch mindestens eine Feder, die an der Welle aufsitzt, und eine Feder, die an der Welle verriegelt, bereitgestellt wird.
Aufrollvorrichtung für ein Sitzgurtsystem mit einem Gurtband zum Zurückhalten eines gesicherten Insassen, wobei der Aufroller umfasst: eine Spule, die gestaltet ist, um das Gurtband um eine Rotationsachse aufzuwickeln und abzuwickeln, wobei die Spule eine Seite mit einer Öffnung darin enthält; ein energieabsorbierendes Element, das in der Öffnung der Spule angeordnet ist und gestaltet ist, um einen zunehmenden Grad an Lastwiderstand nach Kompression bereitzustellen; ein bewegliches Element, das in der Öffnung der Spule angeordnet ist; und eine Verriegelungsbasis; wobei die relative Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis gestaltet ist, um das bewegliche Element zu bewegen, um das energieabsorbierende Element zu komprimieren.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 11, des Weiteren einen Torsionsstab umfassend, der in der Öffnung der Spule angeordnet ist und ein erstes Zahnrad aufweist, das gestaltet ist, um ein Drehmoment auf die Spule zu übertragen, und ein zweites Zahnrad aufweist, das gestaltet ist, um ein Drehmoment auf die Verriegelungsbasis zu übertagen.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei das energieabsorbierende Element in der Form einer helikalen Kompressionsfeder ist, die um den Torsionsstab gewickelt ist, wobei die Feder ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, die gestaltet ist, um das bewegliche Element zu kontaktieren, wobei das erste Ende gestaltet ist, um eines der von dem ersten Zahnrad, der Spule und ein Getrieberad, das wirksam mit einer zweiten Seite der Spule gekoppelt ist, zu kontaktieren.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das bewegliche Element eine äußere Oberfläche und eine innere Oberfläche enthält, die gestaltet ist, um wirksam in die Verriegelungsbasis durch eine Gewindeverbindung einzugreifen, wobei die äußere Oberfläche gestaltet ist, um eine relative Rotation zwischen dem beweglichen Element und der Spule zu verhindern, und eine relative Bewegung zwischen dem beweglichen Element und der Spule entlang der Rotationsachse zu ermöglichen, wobei die relative Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis das bewegliche Element durch die Gewindeverbindung bewegt.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 11, des Weiteren eine Manschette umfassend, die zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis angeordnet ist, wobei die Manschette eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist, die mit der Spule gekoppelt ist, wobei die innere Oberfläche gestaltet ist, um wirksam in eine äußere Oberfläche der Verriegelungsbasis durch eine Gewindeverbindung einzugreifen, und wobei das bewegliche Element mit der Verriegelungsbasis gekoppelt ist, so dass die Verriegelungsbasis das bewegliche Element nach relativer Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis bewegt.
Eine Aufrollvorrichtung für ein Sitzgurtsystem mit einem Gurtband zum Zurückhalten eines gesicherten Insassen, wobei der Aufroller umfasst: eine Spule, die gestaltet ist, um das Gurtband um eine Rotationsachse aufzuwickeln und abzuwickeln, wobei die Spule ein in einer Seite vorgesehenes Bohrloch enthält; eine Verriegelungsbasis, die an der Seite der Spule vorgesehen ist; eine Welle, die in dem Hohlraum angeordnet ist und ein Ende enthält, das mit der Spule oder der Verriegelungsbasis gekoppelt ist, wobei die Welle auch mindestens einen Schenkel enthält; und ein energieabsorbierendes Element in der Form einer Spiralfeder, die in dem Bohrloch um die Welle angeordnet ist, so dass der mindestens eine Schenkel zwischen zwei benachbarten Spiralen der Spiralfeder vorgesehen ist; wobei die Spiralfeder gestaltet ist, um einen zunehmenden Grad an Lastwiderstand nach relativer Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis bereitzustellen.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das Ende der Welle mit der Verriegelungsbasis gekoppelt ist, und wobei die relative Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis den Schenkel veranlasst, die Springfeder gegen die Spule zusammenzudrücken, um den zunehmenden Grad an Lastwiderstand bereitzustellen.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei ein Ende der Springfeder mit einer zweiten Seite der Spule gekoppelt ist, und wobei der Schenkel gestaltet ist, eine Anzahl von Spiralen der Spiralfeder, die zwischen dem Schenkel und der Spule vorgesehen ist, nach einer relativen Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis zu erhöhen.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das Ende der Welle mit der Verriegelungsbasis gekoppelt ist, und ein Ende der Springfeder an der Spule befestigt ist, und wobei die relative Rotation zwischen der Spule und der Verriegelungsbasis den Schenkel veranlasst, eine Anzahl von Spiralen, die zwischen dem mindestens einen Schenkel und dem befestigten Ende der Spiralfeder vorgesehen sind, zu verringern.
Aufrollvorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei der mindestens eine Schenkel einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel enthält, der sich in eine entgegengesetzte Richtung von dem ersten Schenkel erstreckt.