DE202004009058U1

DE202004009058U1 - Roller for car seat belt has teeth engaging with latch mounted on casing, single tooth on latch engaging with those on roller in first locking position and additional pulling of belt engaging additional teeth on latch

Info

Publication number: DE202004009058U1
Application number: DE200420009058
Authority: DE
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2014-06-09

Abstract

The roller (14) for a car seat belt has teeth (16) which engage with a latch (18) mounted on the casing (12). In a first locking position a single tooth (20) on the latch engages with those on the roller. Additional pulling of the belt engages additional teeth (22) on the latch.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Rahmen, einer Gurtspule, die drehbar in dem Rahmen gelagert ist und einen Sicherheitsgurt aufnehmen kann, und einem Blockiersystem, das die Gurtspule gegen eine Drehung in der Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes blockieren kann und eine Blockierklinke mit mehreren Zähnen sowie eine Blockierverzahnung aufweist.The The invention relates to a belt retractor for a vehicle seat belt, with a frame, a belt reel, which is rotatably mounted in the frame and can accommodate a seat belt and a locking system, the belt spool against rotation in the unwinding direction of the Seat belt can block and a pawl with several tooth and has a locking toothing.

Das Blockiersystem dient dazu, die Gurtspule fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv zu blockieren, so daß kein Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgezogen werden kann. Grundsätzlich sind dabei zwei unterschiedliche Bauarten bekannt. Bei einer ersten Bauart ist die Blockierklinke am Rahmen des Gurtaufrollers gelagert, und die Blockierverzahnung ist entweder direkt an der Gurtspule oder an einer mit dieser gekoppelten Scheibe ausgebildet. Bei einer zweiten Bauart ist die Blockierklinke an der Gurtspule oder einer mit dieser gekoppelten Scheibe ausgebildet, während die Blockierverzahnung am Rahmen angebracht ist. Allen Blockiersystemen ist gemeinsam, daß sie nach Aktivierung eine geringfügige Drehung der Gurtspule in der Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes dazu nutzen, die eigentliche Blockierung hervorzurufen. Beispielsweise kann die Drehung der Gurtspule in der Abwickelrichtung über eine Kulissenführung dazu verwendet werden, eine Blockierklinke in eine Blockierverzahnung einzusteuern. Im blockierten Zustand kann der Sicherheitsgurt nicht von der Gurtspule abgezogen werden, so daß ein angeschnallter Fahrzeuginsasse bei einem Unfall frühzeitig an der Verzögerung des Fahrzeugs teilnimmt.The Blocking system is used to make the belt spool vehicle-sensitive and / or belt sensitive to block, so that no seat belt from the belt spool can be removed. Basically there are two different ones Types known. In a first type, the locking pawl mounted on the frame of the belt retractor, and the locking teeth is either directly on the belt spool or on one coupled to it Disc formed. In a second type is the locking pawl formed on the belt reel or a disc coupled to it, while the locking teeth are attached to the frame. All blocking systems has in common that they a slight after activation Rotation of the belt spool in the unwinding direction of the seat belt use to cause the actual blocking. For example can the rotation of the belt spool in the unwinding direction via a link guide be used, a locking pawl in a locking toothing einzusteuern. In the blocked state, the seat belt cannot be removed the belt spool are pulled off, so that a buckled vehicle occupant early in the event of an accident at the delay of the vehicle participates.

Obwohl die Blockierung der Gurtspule nur für Notfälle wie einen Fahrzeugunfall vorgesehen ist, läßt sich kaum verhindern, daß bereits im normalen Betrieb gelegentlich das Blockiersystem anspricht, beispielsweise bei starker Verzögerung des Fahrzeugs oder auch beim schnellen Abziehen des Sicherheitsgurtes von der Gurtspule. In diesen Fällen ist für einen Fahrzeuginsassen spürbar, daß unvermeidbar eine bestimmte Länge des Sicherheitsgurtes abgezogen werden kann, bevor die Gurtspule blockiert ist.Even though blocking the belt spool only for emergencies such as a vehicle accident is provided, can hardly prevent that already occasionally the blocking system responds in normal operation, for example in the case of severe deceleration of the vehicle or when quickly pulling off the seat belt from the belt reel. In these cases for one Vehicle occupants noticeable, that inevitable a certain length of the seat belt can be removed before the belt spool is blocked is.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß für einen Fahrzeuginsassen kaschiert wird, daß eine gewisse Länge des Sicherheitsgurtes abgewickelt werden muß, bis die Gurtspule blockiert ist.The The object of the invention is a belt retractor of the beginning to further develop the type mentioned that a vehicle occupant conceals is that a certain length of the seat belt must be unwound until the belt spool is blocked is.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Geometrie der Blockierverzahnung und der Blockierklinke sowie die Schwenkachse der Blockierklinke relativ zum Mittelpunkt der Blockierverzahnung so gewählt sind, daß die Blockierklinke in einer ersten Stellung mit mindestens einem ersten Zahn in die Blockierverzahnung eingreift und in einer zweiten, vollständig in die Blokkierverzahnung eingesteuerten Stellung mit anderen Zähnen in die Blockierverzahnung eingreift. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, die Geometrie der Blockierverzahnung einerseits und die Geometrie der Zähne der Blockierklinke andererseits unterschiedlich auszugestalten. Unter „unterschiedlich" wird hierbei verstanden, daß es keine Stellung der Blockierklinke relativ zur Blockierverzahnung gibt, in der sämtliche Zähne der Blockierklinke vollständig in die Blockierverzahnung eingreifen; es gibt sind unterschiedliche Stellungen mit unterschiedlichen Eingriffszuständen. In einer ersten Stellung greift nur der erste Zahn der Blockierklinke in die Blockierverzahnung ein. Diese Stellung kann bereits nach einer Drehung über einen vergleichsweise geringen Winkelbereich der Gurtspule erreicht werden, so daß die Gurtspule bereits nach einer kurzen Drehung in der Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes blockiert ist. Da eine Blockierung der Gurtspule mit nur einem Zahn der Blockierklinke nicht geeignet ist, sehr hohe Lasten zuverlässig aufzunehmen, kann die Blockierklinke in die zweite Stellung gebracht werden, in der sie mit mehreren Zähnen in die Blockierverzahnung eingreift. Da jedoch die Geometrie der Zähne der Blockierklinke nicht mit der Geometrie der Blockierverzahnung übereinstimmt, wird dabei der erste Zahn der Blockierklinke (zumindest teilweise) aus der Blockierverzahnung herausgezogen.to solution this task is provided according to the invention, that the Geometry of the locking teeth and the locking pawl and the Pivot axis of the locking pawl relative to the center of the locking teeth so chosen are that the Blocking pawl in a first position with at least one first Tooth engages in the locking teeth and in a second, completely in the blocking teeth set position with other teeth in the locking gear engages. The invention is based on the basic idea the geometry of the locking teeth on the one hand and the geometry of the Teeth of On the other hand, the blocking pawl can be designed differently. "Different" is understood here to mean that it no position of the locking pawl relative to the locking teeth in which all Teeth of Blocking pawl completely engage in the locking teeth; there are different ones Positions with different engagement states. In a first position only the first tooth of the locking pawl engages in the locking teeth on. This position can be changed after one turn comparatively small angular range of the belt reel can be reached, so the belt spool after a short turn in the unwinding direction of the seat belt is blocked. Because the belt reel is blocked with only one tooth the locking pawl is not suitable for reliably absorbing very high loads, the pawl can be moved to the second position, in which they have multiple teeth engages in the locking teeth. However, since the geometry of the Teeth of Locking pawl does not match the geometry of the locking teeth, the first tooth of the locking pawl (at least partially) pulled out of the locking teeth.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Embodiments of the invention result from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:The In the following, the invention is based on a preferred embodiment described in the attached Drawings is shown. In these show:

– 1 in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller, wobei sich die Blockierklinke in ihrer Ausgangsstellung befindet;- 1 in a side view of a belt retractor according to the invention, wherein the locking pawl is in its initial position;

– 2 den Gurtaufroller von 1, wobei sich die Blockierklinke in ihrer ersten Stellung befindet;- 2 the belt retractor from 1 , with the locking pawl in its first position;

– 3 den Gurtaufroller von 1, wobei sich die Blockierklinke in ihrer zweiten Stellung befindet.- 3 the belt retractor from 1 , with the locking pawl in its second position.

In 1 ist ein Gurtaufroller 10 gezeigt, der einen Rahmen 12 aufweist, in welchem drehbar eine Gurtspule 14 gelagert ist. Die Gurtspule ist dafür vorgesehen, einen (nicht dargestellten) Sicherheitsgurt aufzunehmen. Die Gurtspule 14 ist auf ihrer Stirnseite mit einer Blockierverzahnung 16 versehen, die durch 24 Zähne gebildet ist.In 1 is a belt retractor 10 shown of a frame 12 has, in which a belt spool is rotatable 14 is stored. The belt spool is intended to accommodate a seat belt (not shown). The belt spool 14 is on its front side with locking teeth 16 provided, which is formed by 24 teeth.

Es ist eine Blockierklinke 18 vorgesehen, die schwenkbar um eine Achse L am Rahmen gelagert ist. An ihrer von der Schwenkachse abgewandten Seite ist die Blockierklinke mit insgesamt vier Zähnen versehen, nämlich einem ersten Zahn 20 und drei weiteren Zähnen 22. Die Blockierklinke ist mit einer Steuernut 24 versehen, in die ein hier angedeuteter Steuerzapfen 26 eingreift. Der Steuerzapfen 26 ist teil eines Blockiersystems, mit dem die Blockierklinke 18 aus ihrem inIt is a pawl 18 provided which is pivotally mounted about an axis L on the frame. On its side facing away from the pivot axis, the locking pawl is provided with a total of four teeth, namely a first tooth 20 and three more teeth 22 , The locking pawl is with a control groove 24 provided, in which a control pin indicated here 26 intervenes. The control pin 26 is part of a locking system with which the locking pawl 18 from their in

1 gezeigten Ausgangszustand über eine in 2 gezeigte erste Stellung bis in eine in 3 gezeigte zweite Stellung verschwenkt werden kann. Die genaue Funktionsweise des Blockiersystems ist für das Verständnis der Erfindung nicht von Bedeutung und wird daher hier nicht weiter erläutert. 1 shown initial state via a in 2 shown first position up to in 3 shown second position can be pivoted. The precise functioning of the blocking system is not important for understanding the invention and is therefore not explained further here.

Die Blockierklinke ist auf ihrer in der Schwenkrichtung von der Ausgangsstellung in die zweite Stellung gesehen vorderen Seite mit einer Nase 28 versehen, der gegenüber eine Aussparung 30 am Rahmen 12 liegt. Ferner ist an der Blockierklinke 18 eine Anschlagfläche 32 vorgesehen, die gegenüber einer elastisch nachgiebigen Lasche 34 am Rahmen 12 des Gurtaufrollers liegt.The blocking pawl has a nose on its front side as seen in the pivoting direction from the starting position into the second position 28 provided, the opposite a recess 30 on the frame 12 lies. Also on the pawl 18 a stop surface 32 provided opposite an elastically flexible tab 34 on the frame 12 of the belt retractor.

In ihrer Ausgangsstellung (siehe 1) greift die Blockierklinke 18 nicht in die Blockierverzahnung 16 der Gurtspule 14 ein. Die Gurtspule ist daher frei drehbar.In their starting position (see 1 ) engages the blocking pawl 18 not in the locking teeth 16 the belt reel 14 on. The belt reel can therefore be freely rotated.

Wenn das Blockiersystem anspricht und gleichzeitig Sicherheitsgurt von der Gurtspule 14 abgezogen wird, gelangt die Blockierklinke 18 in eine erste Stellung (siehe 2), die dadurch definiert ist, daß die Anschlagfläche 32 der Blockierklinke 18 an der Lasche 34 am Rahmen 12 anliegt. In dieser ersten Stellung befindet sich der erste Zahn 20 der Blockierklinke 18 in vollständigem Eingriff mit der Blockierverzahnung 16 der Gurtspule 14. Dadurch ist eine Drehung der Gurtspule in der Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes blockiert. Da jedoch der die erste Stellung der Blockierklinke 18 definierende Anschlag bestehend aus der Anschlagfläche 32 und der Lasche 34 elastisch nachgiebig ist und außerdem die Blockierverzahnung 16 auf die Blockierklinke 18 ein Moment ausübt, welches die Blockierklinke 18 weiter in die Blockierverzahnung 16 hinein zu verschwenken sucht, wird die Blockierklinke 18 bei höheren Belastungen der Gurtspule von der in 2 gezeigten ersten Stellung in die in 3 gezeigte zweite Stellung überführt. Dieser Vorgang beginnt bei Zugkräften im Sicherheitsgurt in der Größenordnung von 3 kN. Das auf die Blockierklinke 18 einwirkende Moment führt dazu, daß die Lasche 34 nachgibt, so daß die Blockierklinke 18 weiter bezüglich den Figuren im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, bis die Blockierklinke 18 mit ihrer in der Schwenkrichtung gesehen vorderen Fläche am Rahmen 12 des Gurt-aufrollers anliegt und die Nase 28 in die Ausnehmung 30 eingreift. Auf diese Weise ist eine formschlüssige Verbindung zwischen der Blockierklinke 18 und dem Rahmen geschaffen, welche einen Teil der auf die Blockierklinke einwirkenden Belastungen an dieser Stelle in den Rahmen einleitet; die im Bereich der Lagerachse L vorhandene Abstützung der Blockierklinke wird entlastet. Auch wird ein Teil der auf die Blockierklinke 18 wirkenden Belastungen durch die Reibung im Berührungspunkt P zwischen der Blockierklinke 18 und dem Rahmen 12 des Gurtaufrollers unmittelbar in den Rahmen abgeleitet.If the locking system responds and at the same time the seat belt from the belt reel 14 is pulled, the locking pawl arrives 18 in a first position (see 2 ), which is defined in that the stop surface 32 the locking pawl 18 on the tab 34 on the frame 12 is applied. The first tooth is in this first position 20 the locking pawl 18 in full engagement with the locking teeth 16 the belt reel 14 , This blocks rotation of the belt spool in the unwinding direction of the seat belt. However, since the the first position of the locking pawl 18 defining stop consisting of the stop surface 32 and the tab 34 is resilient and also the locking teeth 16 on the pawl 18 exerts a moment that the pawl 18 further into the locking teeth 16 tries to pivot into it, the blocking pawl 18 at higher loads on the belt reel from the in 2 shown first position in the in 3 shown second position transferred. This process begins with tensile forces in the seat belt in the order of 3 kN. That on the pawl 18 acting moment causes the tab 34 yields, so that the pawl 18 is further pivoted clockwise with respect to the figures until the locking pawl 18 with its front surface on the frame as seen in the pivoting direction 12 of the belt retractor and the nose 28 into the recess 30 intervenes. In this way there is a positive connection between the locking pawl 18 and created the frame, which introduces part of the loads acting on the locking pawl into the frame at this point; the support of the locking pawl in the area of the bearing axis L is relieved. Also part of the on the pawl 18 acting loads due to the friction at the point of contact P between the locking pawl 18 and the frame 12 of the belt retractor derived directly into the frame.

Wie in 3 zu sehen ist, greifen die drei Zähne 22 der Blockierklinke 18, wenn diese sich in ihrer zweiten Stellung befindet, vollständig in die Blockierverzahnung 16 ein. Der erste Zahn 20 der Blockierklinke 18 wurde dagegen fast um die halbe Zahnhöhe aus der Blockierverzahnung 16 herausgezogen.As in 3 can be seen, grab the three teeth 22 the locking pawl 18 when it is in its second position, fully into the locking teeth 16 on. The first tooth 20 the locking pawl 18 however, was almost half the tooth height from the locking teeth 16 pulled out.

Anstelle des elastischen Anschlags, der aus der Anschlagfläche 32 und der Lasche 34 gebildet ist, könnte auch ein plastisch verformbarer Anschlag verwendet werden. Dies würde die Funktionsfähigkeit des Gurtaufrollers nicht beeinträchtigen, da nach einem Betriebszustand, bei dem es zu einer plastischen Verformung des Anschlages gekommen ist, ohnehin von einem Fahrzeugunfall und daraus resultierend von der Notwendigkeit eines Austauschs des Gurtaufrollers ausgegangen werden muß.Instead of the elastic stop that comes from the stop surface 32 and the tab 34 is formed, a plastically deformable stop could also be used. This would not impair the functionality of the belt retractor, since after an operating state in which there has been a plastic deformation of the stop, a vehicle accident and, as a result, the need to replace the belt retractor must be assumed anyway.

Der besondere Vorteil des beschriebenen Gurtaufrollers besteht darin, daß bereits eine sehr geringe Drehung der Gurtspule in der Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes ausreicht, die Gurtspule zu blockieren. Dies ermöglicht, anstelle der im Stand der Technik üblichen Blockierverzahnungen mit 15 Zähnen sehr viel höhere Zähnezahlen zu verwenden, beispielsweise die hier gezeigten 24 Zähne. Eine Erhöhung der Zähnezahl ist grundsätzlich wünschenswert, da die wirkenden Belastungen auf eine höhere Anzahl von Zähnen verteilt werden können. Bisher war es jedoch nicht möglich, höhere Zähnezahlen zu verwenden, da mit der Anzahl der Zähne aus konstruktiven Gründen auch die Winkeldrehung angestiegen ist, die zum Einsteuern der Blockierklinke 18 in die Blockierverzahnung 16 not wendig war. Erfindungsgemäß kann dieser Winkelbereich jedoch verringert werden, so daß nun problemlos höhere Zähnezahlen zum Einsatz kommen können.The particular advantage of the belt retractor described is that a very slight rotation of the belt spool in the unwinding direction of the seat belt is sufficient to block the belt spool. This makes it possible to use much higher numbers of teeth instead of the blocking teeth with 15 teeth which are customary in the prior art, for example the 24 teeth shown here. An increase in the number of teeth is fundamentally desirable, since the acting loads can be distributed over a larger number of teeth. So far, however, it has not been possible to use larger numbers of teeth, since the number of teeth for design reasons also increases the angular rotation required to engage the locking pawl 18 into the locking teeth 16 was necessary. According to the invention, however, this angular range can be reduced, so that higher numbers of teeth can now be used without problems.

Claims

Belt retractor for a vehicle seat belt, with a frame ( 12 ), a belt spool ( 14 ) which is rotatably mounted in the frame and can accommodate a seat belt, and a blocking system which block the belt spool against rotation in the unwinding direction of the seat belt can and a pawl ( 18 ) with several teeth ( 20 . 22 ) and a locking toothing ( 16 ), characterized in that the geometry of the locking teeth ( 16 ) and the locking pawl ( 18 ) and the pivot axis L of the locking pawl ( 18 ) relative to the center of the locking teeth ( 16 ) are selected so that the locking pawl ( 18 ) in a first position with a first tooth ( 20 ) in the locking teeth ( 16 ) engages and in a second position, completely engaged in the locking teeth, with other teeth ( 22 ) in the locking teeth ( 16 ) intervenes.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that the first tooth and partly a second tooth from the blocking pawl engages in the locking teeth.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that at the transition of the blocking pawl ( 18 ) from the first to the second position the first tooth of the locking pawl from the locking teeth ( 16 ) is moved away.

Belt retractor according to claim 1 or claim 3, characterized in that the blocking pawl ( 18 ) has a total of four teeth.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that the Pawl more than four teeth having.

Belt retractor according to claim 4, characterized in that in the second position of the locking pawl three teeth ( 22 ) completely in the locking teeth ( 16 ) intervene.

Belt retractor according to claim 5, characterized in that more than three teeth Completely engage in the locking teeth.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the locking teeth ( 16 ) on the belt reel ( 14 ) is attached

Belt retractor according to claim 8, characterized in that a flexible stop ( 32 . 34 ) is provided, which defines the first position of the locking pawl.

Belt retractor according to claim 9, characterized in that the stop ( 32 . 34 ) is resilient.

Belt retractor according to claim 10, characterized in that the stop is from a stop surface ( 32 ) on the locking pawl ( 18 ) is formed on a resilient tab ( 34 ) on the frame ( 12 ) can apply.

Belt retractor according to claim 9, characterized in that the Stop is plastically compliant.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that a support surface P is provided on the frame, which is oriented approximately radially with respect to the central axis of the belt reel and on which the blocking pawl ( 18 ) in the second position in order to divert some of the acting blocking loads into the frame by friction.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking pawl ( 18 ) with a grid design ( 28 ) with which, when it is in the second position, it is supported on the frame in order to hold part of the acting blocking loads by positive locking in the frame ( 12 ).

Belt retractor according to claim 14, characterized in that the latching design has a nose ( 28 ) which is in a recess ( 30 ) can intervene on the frame.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the locking teeth ( 16 ) Has 24 teeth.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the locking teeth ( 16 ) has more than 24 teeth.