DE19544918A1

DE19544918A1 - Seat belt retractor

Info

Publication number: DE19544918A1
Application number: DE1995144918
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Specht; Thomas Dipl Ing Ludwig
Original assignee: ICSRD RUECKHALTESYSTEME fur F
Current assignee: Breed Automotive Technology Inc
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1997-06-05
Also published as: WO1997020713A1

Abstract

The invention concerns a safety belt retractor having a winding shaft (1) for a safety belt webbing (4), a controllable blocking device (9) for the winding shaft (1), and a force limiting device (43), which is active after the blocking device (9) is triggered, for belt webbing extension which is operative over a limited length, wherein the winding shaft (1) is arranged on a mounting shaft (2), the force limiting device (43) is arranged between the winding shaft (1) and the mounting shaft (2) and is operative upon a relative rotary movement as between the winding shaft (1) and the mounting shaft (2), and there is provided a coupling device (50) for releasably coupling the winding shaft (1) and the mounting shaft (2). A belt tensioner (16) which acts on the mounting shaft (2) can be provided on the safety belt retractor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a seat belt retractor with the features of Preamble of claim 1.

Ein derartiger Sicherheitsgurtaufroller ist in der deutschen Patentanmeldung P 44 26 479.8 beschrieben. Die nach der Blockierung der Wickelwelle wirksam werdende Kraftbegrenzungseinrichtung verringert die Verzögerungskräfte, welche auf den angeschnallten Fahrzeuginsassen einwirken, wenn dieser in den gegen Gurtbandauszug blockierten Sicherheitsgurt fällt. Durch die Kraftbegrenzungs einrichtung wird ein begrenzter Gurtbandauszug zugelassen, wenn bestimmte, durch die Kraftbegrenzungseinrichtung eingestellte Gurtbandauszugskräfte vom in das Gurtband fallenden Fahrzeuginsassen ausgeübt werden. Die Kraft begrenzungseinrichtung enthält als wesentliches Bauteil ein verformbares Element, an welchem Verformungsarbeit geleistet wird durch die Kraft, die vom in den Sicherheitsgurt fallenden Körper des Fahrzeuginsassen während des begrenzten Gurtbandauszugs ausgeübt wird.Such a seat belt retractor is in the German patent application P 44 26 479.8. The effective after blocking the winding shaft becoming force limiting device reduces the deceleration forces which act on the buckled vehicle occupants if they are in the opposite Belt retraction blocked seat belt falls. Through the force limitation a limited webbing extension is permitted if certain belt pullout forces set in by the force limiting device the seat belt falling vehicle occupants are exercised. The power limiting device contains a deformable element as an essential component, on which deformation work is carried out by the force exerted by the Seat belt covered body of vehicle occupant during the limited period Belt extension is exercised.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheitsgurt aufroller der eingangs genannten Art hinsichtlich seiner Funktionalität, insbesondere bei Einleitung einer Gurtstrafferkraft, zu verbessern.The present invention has for its object a seat belt reel of the type mentioned in terms of its functionality, especially when initiating a belt tensioner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sicherheitsgurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a seat belt retractor with the Features of claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Durch die Kupplungseinrichtung kann eine auf die Lagerwelle in bestimmter Drehrichtung eingeleitete Kraft direkt auf die Wickelwelle übertragen werden, ohne daß der Kraftfluß über die Kraftbegrenzungseinrichtung geführt ist. Außerdem kann über die Kupplungseinrichtung ein Zuschalten einer zweiten Kraftbegrenzungs einheit gesteuert werden, so daß unterschiedliche Kraftverläufe einstellbar sind. Vorteilhafterweise kann der erfindungsgemäße Sicherheitsgurtaufroller mit einem Gurtstraffer kombiniert sein, dessen Strafferkraft über die Lagerwelle und die Kupplungseinrichtung direkt in die Wickelwelle eingeleitet wird. Die Kraft begrenzungseinrichtung ist daher von der Strafferkraft unbeeinflußt. Danach löst die Kupplungseinrichtung diese Kraftübertragungsverbindung und blockiert die Lagerwelle in einer Drehrichtung gegen die Wickelwellendrehung, die über die Kraftbegrenzungseinrichtung über einen begrenzten Gurtbandauszuges zugelassen ist. Zweckmäßigerweise ist die Lagerwelle in zwei Wellenteile unterteilt, die für den üblichen Gebrauch des Gurtes zueinander drehfest angeordnet sind, bei wirksamer Kraftbegrenzungseinrichtung gegeneinander verdrehbar sind und damit einen Schaltvorgang der Kupplungseinrichtung ermöglichen können, wobei die Verdrehung durch den Gurtbandauszug bewirkt wird. Die Kupplungseinrichtung benötigt nur eine gehäusefeste Abstützung, die von der üblichen Blockiereinrichtung für die Wickelwelle bereitgestellt wird.By means of the coupling device, one can on the bearing shaft in certain Direction of rotation force transmitted directly to the winding shaft without that the power flow is guided over the force limiting device. Besides, can Switching on a second force limitation via the coupling device Unit can be controlled so that different force profiles are adjustable. The seat belt retractor according to the invention can advantageously be equipped with a Belt tensioners can be combined, its tensioning force via the bearing shaft and the Coupling device is introduced directly into the winding shaft. The power Limiting device is therefore unaffected by the penalty force. After that resolves the coupling device blocks this power transmission connection Bearing shaft in a direction of rotation against the winding shaft rotation, which over the Force limiting device via a limited webbing extension is allowed. The bearing shaft is expediently in two shaft parts divided that for the normal use of the belt against each other are arranged against each other with an effective force limiting device are rotatable and thus a switching operation of the coupling device enable, the twist caused by the webbing extension becomes. The coupling device only requires a support that is fixed to the housing the usual blocking device for the winding shaft is provided.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:The invention is explained below using exemplary embodiments Described in more detail with reference to drawings. It shows:

Fig. 1 im Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller; FIG. 1 shows in longitudinal section, a seat belt retractor according to the invention;

Fig. 2 im Querschnitt einen erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller mit Angabe der Lage des Längsschnittes A-A der Fig. 1; Fig. 2 in cross section a seat belt retractor according to the invention with indication of the position of the longitudinal section AA of Fig. 1;

Fig. 3 in seitlicher Draufsicht eine Kupplung des Sicherheitsgurtaufrollers in einer ersten Stellung; Fig. 3 in a lateral plan view of a clutch of the seat belt in a first position;

Fig. 4 in seitlicher Draufsicht die Kupplung des Sicherheitsgurtaufrollers in einer zweiten Stellung; Figure 4 is a side view of the clutch of the seat belt retractor in a second position.

Fig. 5 in seitlicher Draufsicht die Kupplung des Sicherheitsgurtaufrollers in einer dritten Stellung; FIG. 5 is a lateral plan view of the clutch of the seat belt retractor in a third position;

Fig. 6 in seitlicher Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kupplung eines Sicherheitsgurtaufrollers; Fig. 6 in a lateral plan view of a second embodiment of a coupling of a safety belt;

Fig. 7 in einer Schnittansicht gemäß Schnittebene B-B in Fig. 6 die Kupplung in einer ersten Stellung; Fig. 7 is a sectional view according to section plane B-B in Figure 6 shows the coupling in a first position.

Fig. 8 in einer Schnittansicht entsprechend Fig. 7 die Kupplung in einer zweiten Stellung; und Fig. 8 in a sectional view corresponding to Figure 7, the clutch in a second position. and

Fig. 9 in einer Schnittansicht entsprechend Fig. 7 die Kupplung in einer dritten Stellung. Fig. 9 in a sectional view corresponding to Fig. 7, the clutch in a third position.

Ein Sicherheitsgurtaufroller gemäß der Erfindung ist grundsätzlich ähnlich denjenigen bekannten Sicherheitsgurtaufrollern aufgebaut, die z. B. in der US-PS 4,148,446 und der deutschen Patentanmeldung P 44 26 479.8 beschrieben sind, so daß in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels nur auf die für die Erfindung wesentlichen Merkmale näher eingegangen wird.A seat belt retractor according to the invention is basically similar built those known seat belt retractors, the z. B. in the US-PS 4,148,446 and the German patent application P 44 26 479.8 are described, so that in the following description of an embodiment only to those for the invention essential features will be discussed in more detail.

Der Sicherheitsgurtaufroller weist eine hohle Wickelwelle 1 auf, die auf einer zweiteiligen Lagerwelle 2 angeordnet und über diese in einem Aufrollerrahmen 3 drehbar gelagert ist. Mit der Wickelwelle 1 bzw. der Lagerwelle 2 ist eine Gurtrückzugs- oder Wickelfeder (nicht dargestellt) gekoppelt, um eine Gurtrückzugskraft bereitzustellen, so daß ein Gurtband 4 auf der Wickelwelle 1 auf- und abwickelbar ist.The seat belt retractor has a hollow winding shaft 1 , which is arranged on a two-part bearing shaft 2 and is rotatably mounted in a retractor frame 3 via the latter. A belt retraction or winding spring (not shown) is coupled to the winding shaft 1 or the bearing shaft 2 in order to provide a belt retraction force, so that a belt webbing 4 can be wound up and unwound on the winding shaft 1 .

An den beiden Stirnseiten 5, 6 der Wickelwelle 1 ist jeweils ein Zahnkranz 7 bzw. 8 zur gemeinsamen Rotation mit der Wickelwelle 1 bei Auszug und Rückzug des Gurtbandes 4 angeordnet. Am Aufrollerrahmen 3 ist eine Blockiereinrichtung 9 angebracht, die eine U-förmige Blockierklinke 10 mit zwei den Zahnkränzen 7, 8 zugeordneten Blockierzähnen 11, 12 aufweist. Durch Verschwenken der Blockierklinke 10 können die Blockierzähne 11, 12 in jeweilige Außenverzahnungen 13 bzw. 14 an den Zahnkränzen 7, 8 eingreifen und damit die Wickelwelle 1 gegen Rotation aufgrund eines Auszuges des Gurtbandes 4 festlegen. Die Blockiereinrichtung 9 wird in bekannter Weise fahrzeug- und/oder gurtbandsensitiv gesteuert und betätigt, wobei die dafür erforderlichen Einrichtungen an der Mechanikseite 15 des Aufrollerrahmens 3 (linke Seite des Sicherheitsgurtaufrollers in Fig. 1) angeordnet sind. Die Funktionsweise derartiger Einrichtungen ist in den oben angegebenen Schriften ausführlich beschrieben.On the two end faces 5 , 6 of the winding shaft 1 there is in each case a ring gear 7 or 8 for rotation together with the winding shaft 1 when the webbing 4 is pulled out and retracted. On the reel frame 3 , a blocking device 9 is attached, which has a U-shaped blocking pawl 10 with two blocking teeth 11 , 12 assigned to the ring gears 7 , 8 . By pivoting the blocking pawl 10 , the blocking teeth 11 , 12 can engage in respective external toothings 13 and 14 on the toothed rings 7 , 8 and thus fix the winding shaft 1 against rotation due to the webbing 4 being pulled out. The blocking device 9 is controlled and actuated in a known manner in a vehicle and / or webbing-sensitive manner, the devices required for this being arranged on the mechanical side 15 of the retractor frame 3 (left side of the seat belt retractor in FIG. 1). The functioning of such devices is described in detail in the above-mentioned documents.

An der der Mechanikseite 15 gegenüberliegenden Seite (üblicherweise die Federseite) der Wickelwelle 1 bzw. des Aufrollerrahmens 3 ist eine Gurtstraffereinrichtung 16 angeordnet, die einen auf einem rechten Wellenteil 17 der zweiteiligen Lagerwelle 2 drehfest angebrachten Zahnradsatz 30 aufweist, mit dem eine pyrotechnisch antreibbare Zahnstangen-Kolben-Einrichtung in Eingriff gebracht werden kann (wie z. B. in der EP 0 629 531 A1 beschrieben), so daß das rechte Wellenteil 17 in Rotation versetzt werden kann und in noch zu beschreibender Weise die Rotation auf die Wickelwelle 1 zur Gurtstrammung oder -straffung überträgt.On the side opposite the mechanical side 15 (usually the spring side) of the winding shaft 1 or the reel frame 3 , a belt tensioner device 16 is arranged, which has a gearwheel set 30 , which is mounted on a right shaft part 17 of the two-part bearing shaft 2 , and with which a pyrotechnically driven rack and pinion Piston device can be brought into engagement (as described, for example, in EP 0 629 531 A1), so that the right shaft part 17 can be set in rotation and, in a manner to be described, the rotation on the winding shaft 1 for belt tensioning or - streamlines transfers.

Die zweiteilige Lagerwelle 2 besteht aus dem oben genannten rechten, strafferseitigen Wellenteil 17 und einem linken, mechanikseitigen Wellenteil 18, die miteinander verbunden sind, indem ein runder Zapfen 19, der axial vom linken Wellenteil 18 hervorsteht, in eine entsprechende Vertiefung 20 an der Stirnfläche des rechten Wellenteils 17 bei der Montage eingepreßt wird, so daß ein durch die Preßpassung festgelegtes Drehmoment zwischen den beiden Wellenteilen 17, 18 übertragbar ist. Die beiden Wellenteile 17, 18 können sich gegeneinander verdrehen, wenn dieses Drehmoment durch entsprechende Krafteinleitung auf die beiden Wellenteile 17, 18 überschritten wird. Die beiden Wellenteile 17, 18 sind in ihrem Verbindungsbereich 21 in einer Bohrung 22 der Wickelwelle 1 derart spielfrei aufgenommen, daß die Möglichkeit einer Relativbewegung zwischen der Wand der Bohrung 22 und den beiden Wellenteilen 17, 18 in ihrem Verbindungsbereich 21 besteht. Die beiden Wellenteile 17, 18 sind des weiteren mit ihren voneinander abgewandten Wellenenden 23 bzw. 24 am Aufrollerrahmen 3 radial und axial gelagert.The two-part bearing shaft 2 consists of the above-mentioned right, tensioner-side shaft part 17 and a left, mechanics-side shaft part 18 , which are connected to one another by a round pin 19 , which protrudes axially from the left shaft part 18 , into a corresponding recess 20 on the end face of the right shaft part 17 is pressed in during assembly, so that a torque determined by the press fit can be transmitted between the two shaft parts 17 , 18 . The two shaft parts 17 , 18 can rotate against each other if this torque is exceeded by appropriate force transmission to the two shaft parts 17 , 18 . The two shaft parts 17 , 18 are received in their connecting area 21 in a bore 22 of the winding shaft 1 so that there is no possibility of a relative movement between the wall of the bore 22 and the two shaft parts 17 , 18 in their connecting area 21 . The two shaft parts 17 , 18 are furthermore mounted radially and axially on the reel frame 3 with their shaft ends 23 and 24 facing away from one another.

Die Wickelwelle 1 ist weiterhin über zwei Scheiben 25, 26 an der Lagerwelle 2 abgestützt, wobei die rechte Scheibe 25 gegen einen Absatz 27 des rechten Wellenteiles 17 angelegt ist und die linke Scheibe 26 gegen einen Absatz 28 des linken Wellenteiles 18 angelegt ist. Diese Abstützung der Wickelwelle 1 mittels der Scheiben 25, 26 erlaubt eine rotatorische Verschiebung der Wickelwelle 1 relativ zu den beiden Wellenteilen 17, 18.The spool 1 continues over two disks 25, supported 26 on the bearing shaft 2, with the right disc is applied 25 against a shoulder 27 of the right shaft part 17 and the left wheel is applied 26 against a shoulder 28 of the left-hand shaft portion 18th This support of the winding shaft 1 by means of the disks 25 , 26 allows the winding shaft 1 to be rotated relative to the two shaft parts 17 , 18 .

Beidseits ihres zentralen Bohrungsbereiches 22 weist die Wickelwelle 1 jeweils einen an der Stirnseite offenen Hohlraum 31 bzw. 32 auf, der z. B. zylinderähnliche Form aufweist und zumindest eine axiale Längsnut 33, 34 enthält. Die beiden Wellenteile 17, 18 der Lagerwelle 2 enthalten ein Außengewinde 35, 36 im Bereich der Hohlräume 31, 32, wobei die beiden Gewinde 35, 36 entgegengesetzte Steigungsrichtungen aufweisen. Auf diesen Gewinden 35, 36 sind jeweils ein oder mehrere (gemäß Darstellung jeweils drei) mutternähnliche Axialverschiebungs elemente 37, 38 mit Innengewinde aufgeschraubt, die einen radialen Vorsprung 39 aufweisen, der in der Längsnut 33, 34 aufgenommen ist und eine Festlegung der Axialverschiebungselemente 37, 38 in Umfangsrichtung bei möglicher axialer Verschiebung zuläßt. In einer Grundstellung (bei normalem Gurtbetrieb) sind die Axialverschiebungselemente 37, 38 angrenzend an einen Ringbereich 40 der Wickelwelle 1 im Verbindungsbereich 21 der beiden Wellenteile 17, 18 angeordnet, so daß sich bei einer relativen Verdrehung der Wickelwelle 1 gegenüber den beiden Wellenteilen 17, 18 die beiderseits des Verbindungsbereichs 21 angeordneten Axialverschiebungselemente 37, 38 je nach Drehrichtung axial gegeneinander oder voneinander fortbewegen, d. h. in Richtung der beiden Scheiben 25, 26 bewegen. Auf jedem Wellenteil 17, 18 ist zwischen dem Axialverschiebungselement 37, 38 und der Scheibe 25, 26 zumindest ein hülsenförmiger Verformungskörper 41, 42 angeordnet. Die vorstehend beschriebenen, in der Wickelwelle 1 angeordneten Elemente bilden zwei Einheiten einer Kraftbegrenzungseinrichtung 43 für einen kraftkontrollierten Auszug des Gurtbandes 4 bei Auslösung der Blockiereinrichtung 9 für die Wickelwelle 1. Durch unterschiedliche Auslegung der beiden jeweils einem Wellenteil 17 bzw. 18 zugeordneten Einheiten, z. B. durch unterschiedliche Festigkeit der Verformungs körper 41, 42 kann ein zweistufiges Kraftverhalten der Kraftbegrenzungs einrichtung 43 eingestellt werden.On both sides of its central bore area 22 , the winding shaft 1 each has a cavity 31 or 32 which is open on the end face and which, for. B. has a cylinder-like shape and contains at least one axial longitudinal groove 33 , 34 . The two shaft parts 17 , 18 of the bearing shaft 2 contain an external thread 35 , 36 in the region of the cavities 31 , 32 , the two threads 35 , 36 having opposite pitch directions. On these threads 35 , 36 one or more (as shown three each) nut-like axial displacement elements 37 , 38 are screwed with an internal thread, which have a radial projection 39 which is received in the longitudinal groove 33 , 34 and a fixing of the axial displacement elements 37 , 38 in the circumferential direction with possible axial displacement. In a basic position (during normal belt operation), the axial displacement elements 37 , 38 are arranged adjacent to an annular region 40 of the winding shaft 1 in the connecting region 21 of the two shaft parts 17 , 18 , so that when the winding shaft 1 is rotated relative to the two shaft parts 17 , 18 move the axial displacement elements 37 , 38 arranged on both sides of the connecting region 21 axially relative to or from one another depending on the direction of rotation, ie move in the direction of the two disks 25 , 26 . At least one sleeve-shaped deformation body 41 , 42 is arranged on each shaft part 17 , 18 between the axial displacement element 37 , 38 and the disk 25 , 26 . The elements described above, arranged in the winding shaft 1 , form two units of a force limiting device 43 for a force-controlled pull-out of the webbing 4 when the blocking device 9 for the winding shaft 1 is triggered. By different design of the two units each assigned to a shaft part 17 or 18 , for. B. by different strength of the deformation body 41 , 42 , a two-stage force behavior of the force limiting device 43 can be set.

Der linke, ringförmige Zahnkranz 7 ist neben der Stirnseite 5 der Wickelwelle 1 drehfest auf dem linken Wellenteil 18 angebracht (z. B. über eine Keilverzahnung). Der rechte Zahnkranz 8 weist einen ringförmigen inneren Absatz 44 auf, mit dem er an einem zugeordneten Ringabsatz 45 der Wickelwelle 1 radial konzentrisch zur Wickelwellenachse 46 gelagert ist. In axialer Richtung liegt der rechte Zahnkranz 8 außen an der Stirnseite 6 der Wickelwelle 1 an und kann in Umfangsrichtung relativ zu dieser verschoben werden.The left, ring-shaped ring gear 7 is attached in a rotationally fixed manner on the left shaft part 18 next to the end face 5 of the winding shaft 1 (for example by means of splines). The right toothed ring 8 has an annular inner shoulder 44 with which it is mounted on an associated ring shoulder 45 of the winding shaft 1 radially concentrically to the winding shaft axis 46 . In the axial direction, the right toothed ring 8 bears against the outside of the end face 6 of the winding shaft 1 and can be displaced relative to the latter in the circumferential direction.

Nachfolgend wird eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung 50 zum rotatorischen Kuppeln und Entkuppeln des rechten Wellenteils 17 der Lagerwelle 2, des rechten Zahnkranzes 8 und der Wickelwelle 1 beschrieben.A coupling device 50 according to the invention for rotary coupling and uncoupling of the right shaft part 17 of the bearing shaft 2 , the right ring gear 8 and the winding shaft 1 is described below.

Am Umfang einer zentralen Öffnung 51 des rechten Zahnkranzes 8 (siehe Fig. 2) ist eine Innenkontur 52 zum Zusammenwirken mit einer Außenkontur 53 am Umfang einer Kupplungsscheibe 54 des rechten Wellenteils 17 in der Ebene des Zahnkranzes 8 vorgesehen. Die Kupplungsscheibe 54 kann integraler Teil des rechten Wellenteils 17 sein oder ein Ringelement sein, das mittels eines Kerbzahnprofils 55 oder dergleichen (wie in den Fig. 1 und 2 angedeutet) formschlüssig auf dem rechten Wellenteil 17 angebracht ist.On the circumference of a central opening 51 of the right toothed ring 8 (see FIG. 2), an inner contour 52 is provided for cooperation with an outer contour 53 on the circumference of a clutch disk 54 of the right shaft part 17 in the plane of the toothed ring 8 . The clutch disk 54 can be an integral part of the right shaft part 17 or be a ring element, which by means of a splined profile 55 or the like (as shown in Figs. 1 and 2 indicated) is positively mounted on the right shaft part 17.

Die Außenkontur 53 weist einen radial erhabenen Abschnitt 56 auf (im Ausführungsbeispiel ist er beispielhaft dreifach über den Umfang verteilt vorgesehen), der in Umfangsrichtung auf der einen Seite eine Anschlagfläche 57 bildet und auf seiner in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seite eine Hinterschneidung 58 enthält, in der sich ein Kupplungsplättchen 59 mit einem abgerundeten Ende 60 in Umfangsrichtung abstützt. In einer Grundstellung der Kupplungseinrichtung 50 (wie in Fig. 2 dargestellt) ist das Kupplungsplättchen 59 aus der Umfangsrichtung nach außen geschwenkt angeordnet, so daß das der Hinterschneidung 58 gegenüberliegende, andere Ende 61 des Kupplungs plättchens 59 an einer zugeordneten radialen Abstützausnehmung 62 der Innenkontur 52 des Zahnkranzes 8 anliegt. Gleichzeitig liegt das Kupplungs plättchen 59 in einer identisch geformten radialen Abstützausnehmung des axial aus der Stirnseite 6 der Wickelwelle 1 hervorstehenden Ringabsatzes 45 an.The outer contour 53 has a radially raised section 56 (in the exemplary embodiment it is provided, for example, distributed three times over the circumference), which in the circumferential direction forms a stop surface 57 on the one side and on its circumferentially opposite side contains an undercut 58 in which there is an undercut supports a clutch plate 59 with a rounded end 60 in the circumferential direction. In a basic position of the coupling device 50 (as shown in FIG. 2), the coupling plate 59 is pivoted outward from the circumferential direction, so that the undercut 58 opposite the other end 61 of the coupling plate 59 on an associated radial support recess 62 of the inner contour 52 of the ring gear 8 is present. At the same time, the clutch plate 59 is in an identically shaped radial support recess of the axially protruding from the end face 6 of the winding shaft 1 ring shoulder 45 .

Die Innenkontur 52 des Zahnkranzes 8 enthält des weiteren im Anschluß an die radiale Abstützausnehmung 62 eine radial einwärts gerichtete Erhebung 63 mit einer Gleitfläche 64 für das damit zusammenwirkende Ende 61 des Kupplungsplättchens 59 sowie an der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden anderen Seite eine Gegenanschlagfläche 65 zum Zusammenwirken mit der Anschlagfläche 57 an der Außenkontur 53 der Kupplungsscheibe 54 des rechten Wellenteils 17.The inner contour 52 of the ring gear 8 further includes, following the radial support recess 62, a radially inward elevation 63 with a sliding surface 64 for the cooperating end 61 of the coupling plate 59 and on the other side opposite in the circumferential direction, a counter stop surface 65 for interacting with the Stop surface 57 on the outer contour 53 of the clutch disc 54 of the right shaft part 17 .

Die Funktion des Sicherheitsgurtaufrollers wird nachfolgend beschrieben. Wenn im Crashfall die pyrotechnische Ladung des Gurtstraffers 16 gezündet wird, erzeugt dieser eine Rotation des rechten Wellenteils 17 zum Straffen des Gurtbandes 4, wobei durch konstruktive Auslegung des Gurtstraffers 16 eine gewünschte Anzahl von Umdrehungen des Wellenteils 17 erzeugbar ist. Die Kupplungseinrichtung 50 befindet sich in der in Fig. 2 und 3 dargestellten Grundstellung mit zwischen der Wickelwelle 1 und der Kupplungsscheibe 54 vorgespannten Kupplungsplättchen 59, so daß die Rotation des rechten Wellenteils 17 bzw. der Kupplungsscheibe 54 (Pfeil C in Fig. 3) über die Kupplungsplättchen 59 direkt auf die Wickelwelle 1 übertragen wird (siehe Fig. 3, wo durch den aufgebrochen dargestellten Teil D des Zahnkranzes 8 der Eingriff des Kupplungsplättchens 59 in die Wickelwelle 1 gezeigt ist; Pfeil E: resultierende Rotation der Wickelwelle 1) und somit zu einer sofortigen Straffung des Gurtbandes 4 führt. Der Zahnkranz 8 wird dabei über die Kupplungsplättchen 59 mitbewegt (Pfeil F).The function of the seat belt retractor is described below. If the pyrotechnic charge of the belt tensioner 16 is ignited in the event of a crash, the belt tensioner 16 generates a rotation of the right-hand shaft part 17 for tightening the belt webbing 4 , a desired number of revolutions of the shaft part 17 being able to be generated by the design of the belt tensioner 16 . The clutch device 50 is in the basic position shown in FIGS. 2 and 3 with clutch plates 59 preloaded between the winding shaft 1 and the clutch disk 54 , so that the rotation of the right-hand shaft part 17 or the clutch disk 54 (arrow C in FIG. 3) is over the clutch plate 59 is transferred directly to the winding shaft 1 (see FIG. 3, where the engagement of the coupling plate 59 in the winding shaft 1 is shown by the broken-open part D of the ring gear 8 ; arrow E: resulting rotation of the winding shaft 1 ) and thus to an immediate tightening of the webbing 4 leads. The ring gear 8 is moved over the clutch plate 59 (arrow F).

Anschließend werden die beiden Zahnkränze 7, 8 durch die ausgelöste Blockiereinrichtung 9 verriegelt (Fig. 4), indem die beiden Blockierklinken 11, 12 in die Verzahnung 13, 14 eingreifen. Der linke, mechanikseitige Zahnkranz 7 hält das linke Wellenteil 18 verriegelt. Der in den Gurt fallende Fahrzeuginsasse spannt das Gurtband 4 (Pfeil G) und bewirkt dadurch eine Rotation der Wickelwelle 1 (Pfeil H) relativ zu dem blockierten linken Wellenteil 18, wodurch sich das linke Axialverschiebungselement 37 axial nach links bewegt und den linken Verformungskörper 41 zu verformen beginnt. Das rechte Wellenteil 17, das sich nach Überschreiten einer bestimmten Kraft bzw. eines Drehmomentes in der Verbindung 21 relativ zum linken Wellenteil 18 verdrehen kann, wird von der Wickelwelle 1 mittels der Kupplungsplättchen 59 über einen Schaltweg (siehe Fig. 2: Winkel α) bis zur Berührung und Anlage der Anschlagfläche 57 an der Gegenanschlagfläche 65 am Zahnkranz 8 mitgenommen. Während der Verdrehung um den Schaltweg werden die Kupplungsplättchen 59 durch eine Steuerfläche 66 des Zahnkranzes 8 einwärts zur Anlage an die Außenkontur 53 der Kupplungs scheibe 54 des rechten Wellenteils 17 gelegt und somit aus dem Abstützkontakt in der Abstützausnehmung der Wickelwelle 1 gebracht. Dies bewirkt, daß sich die Wickelwelle 1 nun auch gegen das rechte, in Umfangsrichtung gegen den fixierten Zahnkranz 8 festgelegte Wellenteil 17 verdrehen kann und daß die am rechten Wellenteil 17 wirksame Kraftbegrenzungseinheit durch axiale Bewegung des rechten Axialverschiebungselementes 38 den Verformungskörper 42 verformt. Wenn die beiden Axialverschiebungselemente 37, 38 an einem jeweiligen Bund am rechten und am linken Wellenteil 17, 18 axial anschlagen, ist die Rotation der Wickelwelle 1 bei noch verriegelten Zahnkränzen 7, 8 und somit der Gurtbandauszug beendet. Durch die verformten Verformungskörper 42, 43 ergibt sich eine Verklemmung zwischen der Wickelwelle 1 und den Wellenteil 17, 18, so daß bei freigegebener Blockiereinrichtung 9 das Gurtband 4 über die Wickel- oder Rückzugsfeder wieder aufgewickelt werden kann und seine normale Funktion erfüllen kann, allerdings ohne die nun verbrauchte Funktion der Kraftbegrenzungseinrichtung 43.The two ring gears 7 , 8 are then locked by the triggered blocking device 9 ( FIG. 4) by the two blocking pawls 11 , 12 engaging in the toothing 13, 14 . The left gear ring 7 on the mechanical side holds the left shaft part 18 locked. The vehicle occupant falling into the belt tensions the webbing 4 (arrow G) and thereby causes the winding shaft 1 (arrow H) to rotate relative to the blocked left shaft part 18 , as a result of which the left axial displacement element 37 moves axially to the left and the left deformation body 41 closes begins to deform. The right-hand shaft part 17 , which can rotate relative to the left-hand shaft part 18 after a certain force or torque in the connection 21 has been exceeded, is moved from the winding shaft 1 by means of the clutch plate 59 over a switching path (see FIG. 2: angle α) to taken to touch and abut the stop surface 57 on the counter stop surface 65 on the ring gear 8 . During the rotation of the switching path, the clutch plates 59 are placed by a control surface 66 of the ring gear 8 inward for contact with the outer contour 53 of the clutch disc 54 of the right shaft part 17 and thus brought out of the support contact in the support recess of the winding shaft 1 . The result of this is that the winding shaft 1 can now also rotate against the right shaft part 17, which is fixed in the circumferential direction against the fixed ring gear 8 , and that the force limiting unit effective on the right shaft part 17 deforms the deformation body 42 by axial movement of the right axial displacement element 38 . If the two axial displacement elements 37 , 38 stop axially on a respective collar on the right and on the left shaft parts 17 , 18 , the rotation of the winding shaft 1 is finished when the sprockets 7 , 8 are still locked and thus the belt webbing extension is ended. The deformed deformation body 42 , 43 results in jamming between the winding shaft 1 and the shaft part 17 , 18 , so that when the blocking device 9 is released, the webbing 4 can be rewound via the winding or return spring and can perform its normal function, but without the now used function of the force limiting device 43 .

Wenn der Sicherheitsgurtaufroller keine Gurtstraffereinrichtung enthält oder wenn diese im Bedarfsfall nicht auslöst, so entfällt zwar der beschriebene Gurtstraffvorgang mit der in Fig. 3 dargestellten Gurtstraffbewegung, jedoch bleibt die Funktion der Kraftbegrenzungseinrichtung 43 und der Kupplungseinrichtung 50 erhalten, da die Kupplungseinrichtung 50 in ihrer aktiven Kupplungsstellung vorgespannt ist.If the seat belt retractor does not contain a belt tensioner device or if this does not trigger when necessary, the belt tensioning process described with the belt tensioning movement shown in FIG. 3 is omitted, but the function of the force limiting device 43 and the clutch device 50 is retained since the clutch device 50 is in its active clutch position is biased.

Bei normalem Blockierverhalten, d. h. beispielsweise beim Blockieren beim Bremsen,wird die Gurtzugkraft lediglich über den mechanikseitigen Zahnkranz 7 abgestützt. Da die Wickelwelle 1 und das linke Wellenteil 18 über den Verformungskörper 41 und das Axialverschiebungselement 37 gegeneinander gespannt sind, wird die Gurtzugkraft zum blockierten Zahnkranz 7 ohne Relativbewegung zwischen der Wickelwelle 1 und dem linken Wellenteil 18 übertragen. Die in Bereitschaft stehende Kraftbegrenzungseinrichtung 43 spricht noch nicht an. Steigt die Gurtzugkraft aufgrund einer starken Vorverlagerung eines Fahrzeuginsassen, so wird der Verformungskörper 41, abhängig von seiner vorgewählten Festigkeit bzw. seinem Verformungswiderstand, ab einer bestimmten Gurtzugkraft axial verformt, d. h. die Kraftbegrenzungseinrichtung 43 ist wirksam geworden. Die strafferseitige Kraftbegrenzungseinrichtung 43 wird dann wirksam, wenn das rechte Wellenteil 17, das sich anfangs noch mit der Wickelwelle 1 unter Verdrehung gegenüber dem linken Wellenteil 18 mitdreht, nach Überwinden des Schaltweges an der Anlagefläche 65 am Zahnkranz 8 anliegt.In the case of normal blocking behavior, ie for example when blocking when braking, the belt tensile force is only supported via the gear rim 7 on the mechanical side. Since the winding shaft 1 and the left shaft part 18 are tensioned against one another via the deformation body 41 and the axial displacement element 37 , the belt tensile force is transmitted to the blocked ring gear 7 without relative movement between the winding shaft 1 and the left shaft part 18 . The force limiting device 43 which is in standby does not yet respond. If the belt tensile force increases due to a strong forward displacement of a vehicle occupant, the deformation body 41 , depending on its preselected strength or its resistance to deformation, is axially deformed above a certain belt tensile force, ie the force limiting device 43 has become effective. The strafferseitige force limiting device 43 is then effective when the right shaft member 17 initially rotates still with the winding shaft 1 by rotation in relation to the left shaft part 18, is applied after overcoming the switching point on the bearing surface 65 at the ring gear. 8

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kupplungseinrichtung (siehe Fig. 6 bis 9) des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufrollers enthält einen scheibenförmigen Zahnkranz 8′ in stirnseitiger Anordnung an der Wickelwelle 1. In einer zentralen Öffnung des Zahnkranzes 8′ ist eine Kupplungsscheibe 54′ des rechten Wellenteils 17 konzentrisch zur Wickelwelle 1 und zum Zahnkranz 8′ angeordnet. Die Kupplungsscheibe 54′ weist mehrere radiale Vorsprünge auf, die in entsprechende Ausnehmungen am Zahnkranz 8′ mit Spiel, d. h. der Möglichkeit der begrenzten relativen Umfangsbewegung zueinander eingefügt sind. In einer axialen Vertiefung 70 in der Stirnseite der Wickelwelle 1 ist ein Kupplungsblech 71 angeordnet. Ein Abschnitt 72 des Kupplungsbleches 71 ist in der Vertiefung 70 befestigt (z. B. an den Boden der Vertiefung verschraubt). Der andere Abschnitt 73 ist axial in Richtung zum Zahnkranz 8′ gebogen, so daß das Kupplungsblech 71 am Oberrand 74 der Vertiefung 70 anliegt. In einer Grundstellung (Fig. 7) ist der Zahnkranz 8′ mit einem Kupplungsbereich 75 (Kante 76 und Fläche 77) an dem abgebogenen Abschnitt 73 des Kupplungsbleches 71 angelegt und z. B. durch Scherstifte in dieser Position gehalten. Bei Zündung des Gurtstraffers bewegt sich der Kupplungsabschnitt 54′ in Pfeilrichtung an das Kupplungsblech 71 (wie in Fig. 7 dargestellt) und überträgt über das Kupplungsblech 71 seine Rotation auf die Wickelwelle 1. Das sich das eine festlegbare Festigkeit aufweisende Kupplungsblech 71 am Kupplungsbereich 75 des Zahnkranzes 8′ abstützt, kann es sich nicht verformen oder um seine zentrale Biegestelle biegen. Daher überträgt es die Antriebskraft des Gurtstraffers auf die Wickelwelle 1 und den mitbewegten Zahnkranz 8′.Another embodiment of a coupling device (see Fig. 6 to 9) of the seat belt retractor according to the invention contains a disc-shaped ring gear 8 'in an end-face arrangement on the winding shaft 1st In a central opening of the ring gear 8 ', a clutch disc 54 ' of the right shaft part 17 is arranged concentrically with the winding shaft 1 and the ring gear 8 '. The clutch disc 54 'has a plurality of radial projections which are inserted into corresponding recesses on the ring gear 8 ' with play, ie the possibility of limited relative circumferential movement to one another. A coupling plate 71 is arranged in an axial recess 70 in the end face of the winding shaft 1 . A section 72 of the coupling plate 71 is fastened in the depression 70 (eg screwed to the bottom of the depression). The other section 73 is axially bent toward the ring gear 8 ', so that the coupling plate 71 bears against the upper edge 74 of the recess 70 . In a basic position ( Fig. 7), the ring gear 8 'with a coupling region 75 (edge 76 and surface 77 ) is applied to the bent portion 73 of the coupling plate 71 and z. B. held in this position by shear pins. When the belt tensioner is ignited, the coupling section 54 'moves in the direction of the arrow to the coupling plate 71 (as shown in FIG. 7) and transmits its rotation to the winding shaft 1 via the coupling plate 71 . That the coupling plate 71 having a definable strength is supported on the coupling region 75 of the ring gear 8 ', it cannot deform or bend around its central bending point. Therefore, it transmits the driving force of the belt tensioner to the winding shaft 1 and the co-moving ring gear 8 '.

Nach Blockierung des Zahnkranzes 8′ (Fig. 8) wird die Wickelwelle 1 durch den Gurtbandzug in die entgegegesetzte Richtung bewegt. Dabei nimmt sie die Kupplungsscheibe 54′ über den Schaltweg a bis zum Anschlag am Zahnkranz 8′ mit. Inzwischen wirkt die Kraftbegrenzungseinrichtung 43 in der vorher beschriebenen Weise.After blocking the ring gear 8 '( Fig. 8), the winding shaft 1 is moved by the webbing in the opposite direction. It takes the clutch disc 54 'over the switching path a to the stop on the ring gear 8 '. In the meantime, the force limiting device 43 acts in the manner previously described.

Bei Weiterbewegung der Wickelwelle 1 während des begrenzten Gurtbandauszuges drückt (siehe Fig. 9) die nun blockierte Kupplungsscheibe 54′ den aus der Vertiefung 70 hervorstehenden Abschnitt 73 des Kupplungsbleches 71 vollständig in die Vertiefung 70 (d. h. noch weiter als die in Fig. 9 dargestellte Position), da dieser sich nicht mehr an dem Kupplungsabschnitt 75 des Zahnkranzes 8′ abstützen kann. Die Wickelwelle 1 kann sich in der schon beschriebenen Weise um den von der Kraftbegrenzungseinrichtung 43 zugelassenen Weg drehen. Die unterschiedlich gestaltete Kupplungseinrichtung hat also keine Änderung des Funktionsablaufes des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufrollers zur Folge.When the winding shaft 1 moves further during the limited webbing extension (see FIG. 9), the now blocked clutch disc 54 'presses the section 73 of the clutch plate 71 protruding from the recess 70 completely into the recess 70 (ie even further than the position shown in FIG. 9) ), since this can no longer be supported on the coupling section 75 of the ring gear 8 '. The winding shaft 1 can rotate in the manner already described about the path permitted by the force limiting device 43 . The differently designed coupling device does not result in a change in the functional sequence of the seat belt retractor according to the invention.

Claims

1. seat belt retractor with a winding shaft for a seat belt webbing, a controllable blocking device for the winding shaft and a force limiting device active after a blocking device has been triggered for a belt webbing pull-out that is effective over a limited length,
characterized,
that the winding shaft ( 1 ) is arranged on a bearing shaft ( 2 ),
that between the winding shaft ( 1 ) and the bearing shaft ( 2 ) the force limiting device ( 43 ) is arranged and is effective with a relative rotational movement between the winding shaft ( 1 ) and the bearing shaft ( 2 ), and
that a coupling device ( 50 ; 50 ') is provided for releasably coupling the winding shaft ( 1 ) and the bearing shaft ( 2 ).

2. Seat belt retractor according to claim 1, characterized in that the bearing shaft ( 2 ) has two releasable shaft parts from a rotary coupling ( 17 , 18 ) and that the coupling device ( 50 ; 50 ') for releasably coupling a shaft part ( 17 ) of the bearing shaft ( 2 ) is provided with the winding shaft ( 1 ).

3. Seat belt retractor according to claim 1 or 2, characterized in that a belt tensioner device ( 16 ) is provided for a rotary drive of the bearing shaft ( 2 ).

4. Seat belt retractor according to claim 2, characterized in that the coupling device ( 50 ; 50 ') couples the bearing shaft ( 2 ) with the winding shaft ( 1 ) in the driving force direction of the belt tensioner device ( 16 ) and after blocking the bearing shaft ( 2 ) by the blocking device ( 9 ) decoupled so that the force limiting device ( 43 ) for the limited webbing extension can take effect by relative movement between the bearing shaft ( 2 ) and the winding shaft ( 1 ).

5. Seat belt retractor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coupling device ( 50 ; 50 ') blocks the bearing shaft ( 2 ) in the direction of rotation of the winding shaft ( 1 ) for connecting a second unit of the force limiting device ( 43 ).

6. Seat belt retractor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bearing shaft ( 2 ) is divided into a left, mechanical-side shaft part ( 18 ) and a right, taut-side shaft part ( 17 ) that between the winding shaft ( 1 ) and each of the two shaft parts ( 17 , 18 ) a unit of the force limiting device ( 43 ) is provided, that when the blocking device ( 9 ) is triggered, the left shaft part ( 18 ) is blocked and the left unit of the force limiting device ( 43 ) causes a relative rotation of the winding shaft ( 1 ) to the left shaft part ( 18 ) in the belt pull-out direction, which releases the coupling of the right shaft part ( 17 ) from the winding shaft ( 1 ), whereupon the right shaft part ( 17 ) is fixed to the housing in the direction of rotation of the winding shaft ( 1 ), so that the further rotation Winding shaft ( 1 ) also the second unit of the force limiting device ( 43 ) is effective.

7. Seat belt retractor according to one of claims 2 to 6, characterized in that a lockable locking element ( 8 ; 8 '), in particular a ring gear, provides the housing-fixed fixing of the right shaft part ( 17 ) in the direction of rotation of the winding shaft ( 1 ).

8. Seat belt retractor according to claim 7, characterized in that the latching element ( 8 ; 8 ') is mounted on the winding shaft ( 1 ) and by the coupling device ( 50 ; 50 ') in normal operation to the winding shaft ( 1 ) is rotatably coupled and when triggered Blocking can be uncoupled.

9. Seat belt retractor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling device ( 50 ) has at least one coupling element ( 59 ) which between a controlling outer contour ( 53 ) of a shaft part ( 17 ) and a controlling inner contour ( 52 ) of the surrounding Arranged locking element ( 8 ) and can be brought out of a coupling position by this.

10. Seat belt retractor according to claim 9, characterized in that on the winding shaft ( 1 ) engaging sections for the coupling elements ( 59 ) are provided.

11. Seat belt retractor according to one of claims 1 to 10, characterized in that on the winding shaft ( 1 ) at least one coupling element ( 71 ) is mounted, the resistance due to its deformation in one direction of rotation allows a power transmission, in particular from a belt tensioner device, and in opposite directions Direction of rotation enables its decoupling due to its deformation.