DE20300429U1 - Belt tensioner drive for a seat belt retractor - Google Patents
Belt tensioner drive for a seat belt retractorInfo
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St /Hc 13. Januar 2003St /Hc 13 January 2003
Gurtstrafferantrieb für einen SicherheitsgurtaufrollerBelt tensioner drive for a seat belt retractor
Die Erfindung betrifft einen Gurtstrafferantrieb für einen Sicherheitsgurt, mitThe invention relates to a belt tensioner drive for a safety belt, with
einem Aufhahmeteil, mehreren schubstäbilen Körpern, die in dem Aufhahmeteila receiving part, several shear-resistant bodies which are in the receiving part
5 aufgenommen sind und von einem Antriebsmittel aus dem Aufhahmeteil ausgetrieben werden können, und einem Rad, das von den Körpern in Drehung versetzt wird, wenn diese aus dem Aufhahmeteil ausgetrieben werden.5 and can be driven out of the receiving part by a drive means, and a wheel which is set in rotation by the bodies when they are driven out of the receiving part.
Ein solcher Gurtstrafferantrieb ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 195 12 660 bekannt. Das Rad kann über eine Kupplung mitSuch a belt tensioner drive is known, for example, from the German laid-open specification 195 12 660. The wheel can be connected to a clutch with
10 einer Gurtspule eines Gurtaufrollers für den Sicherheitsgurt gekoppelt werden. Wenn das Antriebsmittel, das hier ein Gasgenerator ist, aktiviert wird und die Körper aus dem Aufhahmeteil heraustreibt, wird die Drehung des Rades auf die Gurtspule des Gurtaufrollers übertragen, so dass die Gurtspule in der Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes gedreht wird. Auf diese Weise wird die10 of a belt reel of a belt retractor for the safety belt. When the drive means, which is a gas generator here, is activated and drives the bodies out of the receiving part, the rotation of the wheel is transmitted to the belt reel of the belt retractor, so that the belt reel is rotated in the winding direction of the safety belt. In this way, the
15 sogenannte Gurtlose beseitigt, wodurch der Sicherheitsgurt straff am Körper des Fahrzeuginsassen anliegt.15 so-called belt slacks have been eliminated, which means that the seat belt fits tightly around the body of the vehicle occupant.
Bei den bekannten Gurtstrafferantrieben, die mit schubstabilen Körpern zumIn the known belt tensioner drives, which are equipped with shear-resistant bodies for
Antrieb des Rades arbeiten, besteht das Problem, dass die Körper, nachdem sie das Rad in Drehung versetzt haben, wieder zuverlässig vom Rad gelöst werdendrive the wheel, the problem is that the bodies, after they have set the wheel in rotation, are reliably released from the wheel again
20 müssen. Bei dem Gurtstrafferantrieb aus der oben genannten Offenlegungsschrift20. In the belt tensioner drive from the above-mentioned disclosure document
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T10344DE -2/8- 13. Januar2003T10344EN -2/8- 13 January 2003
ist hierbei vorgesehen, dass die Körper frei aus dem Rad in eine Auffangschale herausfallen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 196 02 549 ist ein Gurtstrafferantrieb bekannt, bei dem ein schwertförmiges Führungsblech verwendet wird, um die schubstabilen Körper aus dem Rad auszuleiten.The aim is for the bodies to fall freely out of the wheel into a collecting tray. A belt tensioner drive is known from German patent application 196 02 549, in which a sword-shaped guide plate is used to guide the shear-stable bodies out of the wheel.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtstrafferantrieb der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die mit dem Herausleiten der schubstabilen Körper aus dem Rad verbundenen Probleme beseitigt sind.The object of the invention is to further develop a belt tensioner drive of the type mentioned at the outset in such a way that the problems associated with guiding the shear-stable bodies out of the wheel are eliminated.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Rad von einem Ringkanal umgeben ist, der abgesehen von einem Einlaufkanal, der mit dem Aufnahmeteil in Verbindung steht, geschlossen ist. Der erfindungsgemäße Gurtstrafferantrieb beruht auf dem Grundgedanken, die schubstabilen Körper bei Aktivierung des Gasgenerators in das Rad einzubringen und dann dort zu belassen. Dies hat zwei Vorteile. Zum einen stellt sich nicht mehr das Problem, die Körper aus dem Rad auszuleiten. Zum anderen erhöht sich auf diese Weise mit jedem Körper, der in das Rad eingebracht wird, das Trägheitsmoment der aus dem Rad, den Körpern und der mit dem Rad gekoppelten Gurtspule gebildeten Baugruppe. Diese Baugruppe dreht sich, nachdem der letzte Körper in das Rad eingebracht ist, aufgrund ihrer Massenträgheit ohne weiteren äußeren Antrieb weiter, so dass die Gurtspule mehrere Umdrehungen zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes ausführt, obwohl der eigentliche Antrieb nur während einer einzigen Umdrehung wirkt.For this purpose, the invention provides that the wheel is surrounded by an annular channel which is closed apart from an inlet channel which is connected to the receiving part. The belt tensioner drive according to the invention is based on the basic idea of introducing the thrust-stable bodies into the wheel when the gas generator is activated and then leaving them there. This has two advantages. Firstly, the problem of removing the bodies from the wheel no longer arises. Secondly, with each body introduced into the wheel, the moment of inertia of the assembly formed from the wheel, the bodies and the belt spool coupled to the wheel increases. After the last body has been introduced into the wheel, this assembly continues to rotate without any further external drive due to its mass inertia, so that the belt spool makes several revolutions to wind up the seat belt, although the actual drive only acts during a single revolution.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Einlaufkanal und dem Ringkanal eine Klappe angeordnet ist. Die Klappe dient zum einen zur Führung der Körper, wenn diese in das Rad eingebracht werden. Zum anderen ermöglicht die Klappe eine Rückdrehung des Rades, da die Körper bei der Rückdrehung von der Klappe aus dem Ringkanal wieder in das Aufnahmeteil geleitet werden. Dies ermöglicht, dass die Gurtspule des Gurtaufrollers selbst dann wieder frei drehbar ist, wenn keine Kupplung zwischen der Gurtspule und dem Gurtstrafferantrieb verwendet wird oder dieAccording to the preferred embodiment of the invention, a flap is arranged between the inlet channel and the ring channel. The flap serves to guide the bodies when they are introduced into the wheel. The flap also enables the wheel to rotate backwards, as the bodies are guided back out of the ring channel by the flap into the receiving part when they rotate backwards. This allows the belt reel of the belt retractor to rotate freely again even if no coupling is used between the belt reel and the belt tensioner drive or if the
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T10344 DE - 3/8 - 13. Januar 2003T10344 EN - 3/8 - January 13, 2003
Kupplung nach dem Straffvorgang nicht wieder gelöst wird. Da eine Rückdrehung der Gurtspule mit sehr viel geringeren Geschwindigkeiten erfolgt als eine Drehung des Rades beim Straffen des Sicherheitsgurtes, stellt es kein Problem dar, die Körper wieder aus dem Rad herauszuleiten.The clutch is not released again after the tightening process. Since the belt reel rotates back at a much lower speed than the wheel rotates when the seat belt is tightened, it is not a problem to guide the bodies out of the wheel again.
Das Rad ist vorzugsweise mit einer Anschlagwand versehen, an welcher der erste Körper in Anlage gelangt, wenn er aus dem Aufnahmeteil in das Rad hineingetrieben wird. Dies gewährleistet, dass sich das Rad definiert in Drehung setzt und kein Schlupf auftritt.The wheel is preferably provided with a stop wall against which the first body comes into contact when it is driven from the receiving part into the wheel. This ensures that the wheel starts to rotate in a defined manner and no slippage occurs.
Vorzugsweise besteht das Rad aus einem elastischen Material und weist eine hinterschnittene Aufnahmenut für die Körper auf. Die Körper werden also, nachdem sie in das Rad eingebracht sind, von alleine in der Aufhahmenut gehalten, was die Reibung mit dem Ringkanal verringert. Zusätzlich kann die Aufhahmenut mit Rippen oder Nuten versehen sein, so dass ein Formschluß zwischen dem Rad und den Körpern erzielt wird. Dies verbessert die Kraft-Übertragung, wenn die Körper in die Aufnahmenut eingebracht werden.The wheel is preferably made of an elastic material and has an undercut receiving groove for the bodies. The bodies are therefore held in the receiving groove by themselves after they have been inserted into the wheel, which reduces friction with the ring channel. In addition, the receiving groove can be provided with ribs or grooves so that a positive connection is achieved between the wheel and the bodies. This improves the power transmission when the bodies are inserted into the receiving groove.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:The invention is described below with reference to a preferred embodiment, which is shown in the accompanying drawings, in which:
- Figur 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Gurtstrafferantriebs;- Figure 1 is an exploded perspective view of a belt tensioner drive according to the invention;
- Figur 2 einen Querschnitt durch den Gurtstrafferantrieb von Figur 1;- Figure 2 shows a cross-section through the belt tensioner drive of Figure 1;
- Figur 3 einen Schnitt durch das beim Gurtstrafferantrieb verwendete Rad;- Figure 3 shows a section through the wheel used in the belt tensioner drive;
- Figur 4 eine Variante des Rades von Figur 3; und- Figure 4 shows a variant of the wheel of Figure 3; and
- Figur 5 den Gurtstrafferantrieb von Figur 2, nachdem ein Straffvorgang ausgeführt wurde.- Figure 5 shows the belt tensioner drive of Figure 2 after a tensioning process has been carried out.
In den Figuren 1 bis 3 ist ein Gurtstrafferantrieb gezeigt, der dazu dient, eine (nicht dargestellte) Gurtspule eines Gurtaufrollers in Drehung zu versetzen. DerFigures 1 to 3 show a belt tensioner drive which is used to rotate a belt reel (not shown) of a belt retractor. The
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T10344 DE - 4/8 - 13. Januar 2003T10344 EN - 4/8 - January 13, 2003
Gurtstrafferantrieb weist eine Grundplatte 10, einen Block 12, der mit einer Mittelöffhung versehen ist und einen Einlaufkanal 16, und eine Deckplatte 18 auf. Im Inneren der Öffnung 14 ist ein Rad 20 angeordnet, so dass um das Rad herum ein Ringkanal 22 gebildet ist. Dieser Ringkanal 22 (siehe insbesondere Figur 2) ist, abgesehen vom Einlaufkanal 16, vollständig geschlossen.The belt tensioner drive has a base plate 10, a block 12 provided with a central opening and an inlet channel 16, and a cover plate 18. A wheel 20 is arranged inside the opening 14 so that an annular channel 22 is formed around the wheel. This annular channel 22 (see in particular Figure 2) is completely closed, apart from the inlet channel 16.
Das Rad 20 (siehe auch Figur 3) weist eine Aufnahmenut 24 auf, die hinterschnitten ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die lichte Weite der Aufnahmenut 24, gemessen parallel zur Mittelachse M des Rades 20, in einem Mittelbereich der Aufnahmenut größer ist als im Außenbereich. Das Rad 20 ist mit einer Anschlagwand 26 versehen, die quer in der Aufnahmenut 24 liegt. Das Rad 20 selbst besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise hochfestem Kunststoff, und ist drehfest auf einer Welle 28 angebracht. Die Welle 28 übernimmt den Abtrieb vom Gurtstrafferantrieb hin zur anzutreibenden Gurtspule. Zwischen der Welle 28 und der Gurtspule kann ein Kupplung vorgesehen sein, welche eine Verbindung zwischen dem Gurtstafferantrieb und der Gurtspule erst dann herstellt, wenn der StraffVorgang beginnt.The wheel 20 (see also Figure 3) has a receiving groove 24 which is undercut. This means that the clear width of the receiving groove 24, measured parallel to the central axis M of the wheel 20, is larger in a central area of the receiving groove than in the outer area. The wheel 20 is provided with a stop wall 26 which lies transversely in the receiving groove 24. The wheel 20 itself consists of an elastic material, for example high-strength plastic, and is attached in a rotationally fixed manner to a shaft 28. The shaft 28 takes over the output from the belt tensioner drive to the belt reel to be driven. A coupling can be provided between the shaft 28 and the belt reel, which only establishes a connection between the belt tensioner drive and the belt reel when the tensioning process begins.
In Figur 4 ist eine Variante zu dem in Figur 3 gezeigten Rad 20 dargestellt. Der Unterschied besteht darin, dass auf der Außenfläche des Rades 20 und insbesondere in der Aufnahmenut 24 eine Vielzahl von kleinen Rippen 30 ausgebildet sind.Figure 4 shows a variant of the wheel 20 shown in Figure 3. The difference is that a plurality of small ribs 30 are formed on the outer surface of the wheel 20 and in particular in the receiving groove 24.
hi den Einlaufkanal 16 des Blocks 12 ist ein Aufhahmeteil 32 eingesetzt, das hier als Rohr ausgebildet ist. Das Rohr wird mittels einer Spannplatte 34 an der Grundplatte 10 befestigt. Im Inneren des Aufhahmeteils 32 sind mehrere schubstabile Körper 36 angeordnet, die hier als Stahlkugeln ausgeführt sind.A receiving part 32, which is designed here as a tube, is inserted into the inlet channel 16 of the block 12. The tube is fastened to the base plate 10 by means of a clamping plate 34. Several shear-stable bodies 36, which are designed here as steel balls, are arranged inside the receiving part 32.
Am Übergang vom Einlaufkanal 16 in den Ringkanal 22 ist eine Klappe 38 angeordnet, die zwischen einer in Figur 2 gezeigten Stellung, in der sie in den Ringkanal 22 hineinragt und den Einlaufkanal 16 freigibt, und einer radial auswärts verschwenkten Stellung bewegbar ist, in der sie außerhalb des Ringkanals 22 angeordnet ist und den Einlaufkanal 16 abdeckt.At the transition from the inlet channel 16 to the annular channel 22, a flap 38 is arranged, which is movable between a position shown in Figure 2, in which it projects into the annular channel 22 and exposes the inlet channel 16, and a radially outwardly pivoted position, in which it is arranged outside the annular channel 22 and covers the inlet channel 16.
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T10344 DE - 5/8 - 13. Januar 2003T10344 EN - 5/8 - January 13, 2003
Mit dem bezüglich Figur 2 linken Ende des Aumahmeteils 32 steht ein Antriebsmittel in Verbindung, das hier durch den Pfeil P symbolisiert ist und beispielsweise durch einen pyrotechnischen Gasgenerator gebildet sein kann. Wenn der Gurtstrafferantrieb aktiviert werden soll, wird der Gasgenerator gezündet, so dass er ein Druckgas erzeugt, das die Körper 36 in der Richtung des Pfeils P aus dem Aumahmeteil 32 heraus- und in den Ringkanal 22 hineintreibt.A drive means is connected to the left end of the receiving part 32 with respect to Figure 2, which is symbolized here by the arrow P and can be formed, for example, by a pyrotechnic gas generator. When the belt tensioner drive is to be activated, the gas generator is ignited so that it produces a pressurized gas which drives the bodies 36 in the direction of the arrow P out of the receiving part 32 and into the annular channel 22.
Die Klappe 38 dient dabei als Führung und gewährleistet, dass die Körper 36 in tangialer Richtung in den Ringkanal 22 einlaufen. Dort trifft der erste Körper 36 auf die Anschlagwand 26 und beginnt, das Rad 20 bezüglich den Figuren 2 und 3 im Uhrzeigersinn mitzunehmen. Das Rad wird dann immer weiter von den nachrückenden Körpern angetrieben. Beim Eintreten der Körper 36 in die Aufhahmenut 24 des Rades 20 drücken die Körper den äußeren Rand des Rades 20 leicht auseinander, bis sie in die Aufhahmenut 24 eintreten und dort einrasten. Wenn das Rad 20 gemäß der Variante von Figur 4 mit Rippen 30 versehen ist, kommt es zu einem Formschluß zwischen den Körpern 36 und dem Rad 20, was die Übertragung der Bewegungsenergie der Körper 36 auf das Rad 20 verbessert.The flap 38 serves as a guide and ensures that the bodies 36 enter the annular channel 22 in a tangential direction. There, the first body 36 meets the stop wall 26 and begins to take the wheel 20 with it in a clockwise direction with respect to Figures 2 and 3. The wheel is then driven further and further by the following bodies. When the bodies 36 enter the receiving groove 24 of the wheel 20, the bodies press the outer edge of the wheel 20 slightly apart until they enter the receiving groove 24 and engage there. If the wheel 20 is provided with ribs 30 according to the variant in Figure 4, there is a positive connection between the bodies 36 and the wheel 20, which improves the transfer of the kinetic energy of the bodies 36 to the wheel 20.
Wenn sämtliche Körper 36 in den Ringkanal 20 und die Aufhahmenut 24 im Rad 20 eingelaufen sind, kommt der erste Körper 36 wieder an der Klappe 38 an, diesmal jedoch an der Unterseite. Dadurch wird die Klappe 38 radial nach außen verstellt, also bezüglich den Figuren 2 und 3 entgegen dem Uhrzeigersinn. Aufgrund der Massenträgheit des mit den Körpern 36 versehenen Rades 20 (und zusätzlich der Massenträgheit der vom Rad 20 angetriebenen Gurtspule) dreht sich das Rad 20 weiter, obwohl es von den Körpern 36 nicht mehr aktiv angetrieben wird. Das Rad 20 kann somit deutlich mehr als eine Umdrehung ausführen, was zu einer besonders großen Länge von aufgewickeltem Gurtband führt.When all the bodies 36 have entered the ring channel 20 and the receiving groove 24 in the wheel 20, the first body 36 arrives at the flap 38 again, but this time on the underside. This causes the flap 38 to be adjusted radially outwards, i.e. counterclockwise with respect to Figures 2 and 3. Due to the inertia of the wheel 20 provided with the bodies 36 (and additionally the inertia of the belt reel driven by the wheel 20), the wheel 20 continues to rotate even though it is no longer actively driven by the bodies 36. The wheel 20 can therefore perform significantly more than one revolution, which leads to a particularly large length of wound-up belt strap.
In Figur 5 ist der Zustand des Gurtstrafferantriebs gezeigt, nachdem dasFigure 5 shows the state of the belt tensioner drive after the
Antriebsmittel aktiviert und eine Gurtstraffung durchgeführt wurde. Sämtliche Körper 36 befinden sich im Ringkanal 22 und in der Aufhahmenut 24 im Rad 20.The drive means has been activated and the belt has been tightened. All bodies 36 are located in the ring channel 22 and in the receiving groove 24 in the wheel 20.
Wenn es zu einer Rückdrehung des Rades 20 kommt, greift die Klappe 38 hinterIf the wheel 20 rotates backwards, the flap 38 behind
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T10344 DE - 6/8 - 13. Januar 2003T10344 EN - 6/8 - January 13, 2003
der Anschlagwand 26 in die Aufiiahmenut 24 ein und drängt die dann auf sie auflaufenden Körper 36 nach außen, so dass sie durch den Einlaufkanal 16 zurück in das Aufiiahmeteil 32 gefördert werden.the stop wall 26 into the receiving groove 24 and pushes the bodies 36 then running onto it outwards so that they are conveyed through the inlet channel 16 back into the receiving part 32.
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| DE102006007298A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Trw Automotive Gmbh | Seat belt tightener for safety seat belt system, has guide for power transmission unit formed in housing, where radial distance of guide from center point of circular path is different in starting position and end position of drive unit |
| DE102006045198A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Trw Automotive Gmbh | Belt retractor for seat belt system, has belt pretensioner provided with drive unit that is moved on circular path during activation of another drive unit and driving bevel, where former drive unit is directly supported in frame |
| DE112011103793B4 (en) * | 2010-11-17 | 2019-01-03 | Trw Automotive Gmbh | Drive wheel for belt tensioners and belt tensioners for a safety belt system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10356180A1 (en) | 2004-07-22 |
| DE10356180B4 (en) | 2007-01-11 |
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