DE2736998A1

DE2736998A1 - Winding mechanism for vehicle seat belt - has drum with auxiliary spiral spring to accelerate rewinding

Info

Publication number: DE2736998A1
Application number: DE19772736998
Authority: DE
Inventors: Conrad Dipl Ing Oehlerking
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1977-08-17
Publication date: 1979-03-01

Abstract

The wind mechanism is for a motor vehicle seat belt. Its drum is loaded in the winding direction by a spiral spring. A second spiral spring (10) is arranged parallel to the first spiral spring (6). The second spring is connected to drum only during the winding. The second spiral spring may be alternatively connected to the drum only towards the end of the winding up process to ensure accelerated winding up.

Description

Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte Retractor for seat belts

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte von Pahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mit einer das Gurtband zu einem Gurtwickel aufwickelnden, in einem Gehäuse drehbar gehaltenen Wickeltrommel und mit einer zwischen der Wickeltrommel und dem Gehäuse gehaltenen, die Wickeltrommel in Aufwickelrichtung belastenden Spiralfeder.The invention relates to a retractor for seat belts of Pahrzeugen, in particular motor vehicles, with a belt strap to a belt roll winding, rotatably held in a housing winding drum and with an between the winding drum and the housing held, the winding drum in the winding direction onerous coil spring.

Um die Anlegehäufigkeit und den Komfort bei der Benutzung von Sicherheitsgurten in Fahrzeugen, insbesondere in Personen-Kraftfahrzeugen, zu erhöhen, ist es bereits bekannt, die Sicherheitsgurte als sogenannte Automatikgurte mit Gurtband-Aufwickelvorrichtungen sussurüeten. Diese Aufwickelvorrichtungen weisen üblicherweise eine von einer Spiralfeder in Aufwickelrichtung beaufschlagte Aufwickeitrommel auf, die das Gurtband ständig unter einer gewissen Spannung hält und die überschüssige Gurtbandlinge selbsttätig aufwickelt. Dadurch wird zum einen verhindert, daß beim Ablegen des Sicherheitsgurtes das Gurband lose im Fahrzeug herumliegt; zum anderen macht die Aufwickelvorrichtung auch eine besondere Gurtband-Längeneinstellvorrichtung zur Anpassung der Gurtbandlänge an die Körpergröße und/oder die Sitzposition des Fahrzeuginsassen entbehrlich und stellt jederzeit eine glatte Anlage des Gurtes am Körper des Fahrzeuginsassen sicher. Schließlich ermöglicht eine derartige Gurtband-Aufwickelvorrichtung auch eine gewisse Bewegungsfreiheit für den Fahrzeuginsassen, so daß dieser sich beispielsweise unter Abwicklung von Gurtband von der Aufwickeltrommel bei Bedarf vorbeugen kann, um beispielsweise bestimmte Betätigungen an den Schaltern und Einstellvorrichtungen des Armaturenbrettes vornehmen zu können.About the frequency of use and the comfort when using seat belts It is already increasing in vehicles, in particular in passenger motor vehicles known, the seat belts as so-called automatic belts with webbing winding devices sussurüeten. These winders usually have one of a coil spring in the winding direction acted upon take-up drum, which the webbing constantly holds under a certain tension and the excess webbing automatically winds up. This prevents, on the one hand, that the belt strap when you take off the seat belt lying around loosely in the vehicle; on the other hand, the winder also makes one special strap length adjustment device to adjust the strap length the body size and / or the seating position of the vehicle occupant is dispensable and provides A smooth contact of the belt on the body of the vehicle occupant is guaranteed at all times. In the end Such a webbing winding device also enables a certain freedom of movement for the vehicle occupant, so that this is, for example, with the processing of Belt strap from the take-up drum can be prevented if necessary, for example to make certain Operate the switches and adjustment devices on the dashboard to be able to.

Damit dennoch der Insassenkörper bei größeren Verzögerungen oder Beschleunigungen, beispielsweise bei einer Kollision des Fahrzeugs, sicher auf dem Sitz zurückgehalten werden kann, weisen die bekannten Gurtband-Aufwickelvorrichtungen üblicherweise auch eine Sperrvorrichtung auf, die unter derartigen Umständen eingreift und die Aufwickeltrommel durch Verbindung mit dem feststehenden Gehäuse in Abwickelrichtung sperrt.So that the occupant's body in the event of major decelerations or accelerations, for example, in the event of a vehicle collision, safely retained on the seat can be, the known webbing winding devices usually have also a locking device which intervenes in such circumstances and which Winding drum through connection to the fixed housing in the unwinding direction locks.

Nun hat sich Jedoch gezeigt, daß diese bekannten automatischen Sicherheitsgurt-Aufwickelvorrichtungen insbesondere dann, wenn eine relativ große Gurtbandlänge auf der Aufwickeltrommel aufgewickelt gehalten werden soll, nicht allen Ansprüchen in vollem Umfang gerecht werden können. Da die Rückzugskraft beziehungsweise das Rückstell drehmoment der Aufwickelfeder desto größer wird, Je größer der Federweg ist, das heißt Je mehr Gurtband von der Aufwickeltrommel abgewickelt ist, ergibt sich im angelegten Zustand des Gurtes, wenn also eine relativ große Länge Gurtband von der Wickeltrommel abgewickelt ist, eine verhältnismäßig große Gurtspannung, die sich als unangenehmer und störender Druck am Körper des mit dem Sicherheitsgurt gesicherten Fahrzeuginsassen bemerkbar macht. Wird dagegen, um die Gurtspannung bei ausgezogenem Gurt zu verringern, die Aufwickelfeder schwächer ausgebildet, dann stellt sich gegen Ende des Gurtaufwickelvorganges eine allzu geringe Rückzugskraft ein, die unter Umständen, beispiasweise bei nicht ganz gerader Führung des Gurtes zu einer unvollständigen Aufwicklung des Gurtbandes nach dem Ablegen des Sicherheitsgurtes führt. Neben dem in Abhängigkeit vom Federweg proportional ansteigenden Rückstelldrehmoment der im allgemeinen als Spiralfeder ausgebildeten Aufwickelfeder wirkt sich dabei auch noch der während des Auf- beziehungsweise Abwickelvorgangs des Gurtes auf der Wickeltrommel verändernde Gurtwickelradius verschlechternd aus, da mit kleiner werdendem Gurtwickel, das heißt mit größer werdender Gurtabwicklung,die auf den Sicherheitsgurt ausgeübte Gurtrückzugskraft auch bei einem konstant gehaltenen Riickstelldrehmoment noch ansteigen würde.However, it has now been shown that these known automatic seat belt retractors especially when there is a relatively large length of webbing on the take-up drum should be kept wound up, does not fully meet all requirements can be. Since the retraction force or the restoring torque of the The winding spring becomes larger, the greater the spring deflection, that is, the more Belt strap is unwound from the winding drum, results in the applied state of the belt, so if a relatively long length of belt strap is unwound from the winding drum is, a relatively large belt tension, which turns out to be more uncomfortable and annoying Noticeable pressure on the body of the vehicle occupant secured with the seat belt power. On the other hand, in order to reduce the belt tension when the belt is pulled out, the Winding spring is weaker, then it occurs towards the end of the belt winding process too little retraction force, which under certain circumstances, for example in the case of not very straight guidance of the belt to an incomplete winding of the webbing after taking off the seat belt. Besides that, depending on the spring deflection proportionally increasing restoring torque, generally as a spiral spring trained winding spring also has an effect during the winding up or The unwinding process of the belt on the winding drum worsens the belt winding radius which changes off, because with decreasing belt winding, that is, with increasing belt unwinding, the belt retraction force exerted on the seat belt even if it is kept constant Reset torque would still increase.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine Sicherheitsgurt-Aufwickelvorrichtung der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die eine Verbesserung der vorerwähnten Verhältnisse erreicht. Insbesondere Boll der Tragekomfort des Sicherheitsgurtes und damit auch die Neigung des Fahrzeuginsassen zum Anlegen eines Sicherheitsgurtes dadurch erhöht werden, daß der Gurt im angelegten Zustand keinen wesentlich störenden Druck auf den Körper mehr ausübt und daB andererseits das Aufwickeln des Gurtbandes nach dem Ablegen des Gurtes bis zum Ende des Aufwickelvorganges schnell und einwandfrei, das heißt mit genügend großer Rückzugskraft,erfolgt.The object on which the invention is based is now to provide a To create seat belt winding device of the type mentioned at the beginning, which achieves an improvement in the aforementioned conditions. Boll in particular the wearing comfort of the seat belt and thus also the inclination of the vehicle occupant to put on a seat belt can be increased in that the belt is put on State no longer exerts any significant disruptive pressure on the body and that on the other hand the winding of the belt after removing the belt until the end of the winding process quickly and flawlessly, i.e. with a sufficiently large retraction force.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß eine zur ersten Spiralfeder parallel liegende zweite Spiralfeder vorgesehen ist, die nur während eines Teils des Aufwickelvorganges zugeschaltet ist. Insbesondere soll die zweite Spiralfeder nur gegen Ende des Aufwickelvorganges bei großem Gurtwickel zugeschaltet sein. Dadurch, daß gemäß der Erfindung der herkömmlichen Spiralfeder gegen Ende des Aufwickelvorganges eine zweite Spiralfeder parallel geschaltet wird, kann das Aufwickeln des Gurtes nach dem Ablegen ohne Vergrößerung des Gurtanlegedruckes im angelegten Zustand verbessert werden. Diese zweite Spiralfeder kommt nämlich nur gegen Ende des Aufwickelvorganges zur Wirkung und wird im übrigen zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der von der Wikkeltrommel abgezogenen Gurtbandlänge zu- beziehungsweise abgeschaltet. Dazu kann eine den Gurtwickeldurchmesser auf der Wikkeltrommel erfassende Meßvorrichtung vorgesehen sein, die bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes ein Signal zum Zu- beziehungsweise Abschalten der zweiten Spiralfeder abgibt.To solve this problem it is proposed according to the invention, that a second spiral spring lying parallel to the first spiral spring is provided which is only switched on during part of the winding process. In particular the second spiral spring should only be used towards the end of the winding process with a large belt roll be connected. In that according to the invention of the conventional coil spring towards the end of the winding process a second spiral spring is connected in parallel, can wind up the belt after it has been taken off without increasing the pressure on the belt can be improved when applied. That second spiral spring is coming only towards the end of the winding process to take effect and is otherwise expedient depending on the length of the belt strap withdrawn from the winding drum switched off. For this purpose, one can detect the belt winding diameter on the winding drum Measuring device may be provided which, when a predetermined limit value is exceeded emits a signal for connecting or disconnecting the second spiral spring.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung können auf dem Gurtband an einer vorgegebenen Stelle Markierungen vorgesehen sein und es kann eine das Gurtband abtastende Vorrichtung bei Vorbeilaufenvder Markierungen zur Abgabe eines Signals zum Zu- beziehungsweise Abschalten der zweiten Spiralfeder beaufschlagbar sein. In beiden Fällen wird also die Zu- beziehungsweise Abschaltung der zweiten Spiralfeder in Abhängigkeit von der von der Aufwickeltrommel abgezogenen Gurtbandlänge vorgenommen.According to another embodiment of the invention, on the belt strap Markings can be provided at a predetermined point and the belt strap scanning device when passing the markings to emit a signal be acted upon to connect or disconnect the second spiral spring. In both cases, the second spiral spring is switched on and off made depending on the length of the belt strap pulled from the winding drum.

Um die zweite Spiralfeder in einfacher Weise zu- und abschalten zu können, kann eines ihrer Enden an einer je nach Schaltstellung mit der Gurtaufwickeltrommel oder dem Gehäuse verbindbaren Vorrichtung befestigt sein, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung durch eine axial verschiebbare Schiebehülse gebildet ist, die durch entsprechende Axialverschiebung an der einen Stirnseite mit der Aufwickeltrommel und an der anderen Stirnseite mit dem Gehäuse in drehfesten Sperreingriff bringbar ist. Weiterhin kann die Schiebehülse durch eine elektromagnetische Verstellvorrichtung verschiebbar sein. Die Verschiebung der Schiebehülse kann jedoch ohne weiteres auch mechanisch oder hydraulisch erfolgen.To switch the second spiral spring on and off in a simple manner can, one of their ends at a depending on the switch position with the belt winding drum or be attached to the housing connectable device, according to a preferred Embodiment of the invention formed by an axially displaceable sliding sleeve is that by corresponding axial displacement on one end face with the winding drum and can be brought into rotationally fixed locking engagement with the housing on the other end face is. Furthermore, the sliding sleeve can be adjusted by means of an electromagnetic adjustment device be movable. The displacement of the sliding sleeve can, however, also easily be done mechanically or hydraulically.

In der Zeichnung ist in schematischer Darstellungsweise ein Ausführungebeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Figur, der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil einer Sicherheitsgurtaufwickelvorrichtung, bei der mit 1 eine in einem feststehenden Gehäuse 2 drehbar gelagerte Gurtaufwickeltrommel bezeichnet ist, auf der ein dew eS'newsw Sicherheitsgurtes 3 zu einem Gurtwickel4 aufgewickelt gehalten ist. In einem starr mit dem Gehäuse 2 verbundenen Federgehäuse 5 ist eine erste Spiralfeder 6 angeordnet, die mit ihrem radial inneren Ende 7 auf einem mit der Aufwickeltrommel 1 verbundenen Wellenstumpf 8 und deren radial äußeres Ende 9 an dem Federgehäuse 5 befestigt ist. Diese erste Spiralfeder 6 beaufschlagt die Aufwickeltrommel 1 mit einem Rückstelldrehmoment in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes. Das Anlegen des Sicherheitsgurtes erfolgt also durch Abwickeln von Gurtband von der Wickeltrommel 1 unter Spannen der ersten Spiralfeder 6, die die dabei gespeicherte Energie nach dem Ablegen des Sicherheitsgurtes durch Aufwickeln desselben wieder in Arbeit umwandelt. Entsprechend der stetig ansteigenden Federkennlinie einer solchen Spiralfeder nimmt das Rückstelldrehmoment über dem Federweg, das heißt über der Gurtauszugslänge zu. Da gleichzeitig auch der Durchmesser des Gurtwickels 4 kleiner wird, ergibt sich eine überproportional ansteigende Rückzugskraft am Sicherheitsgurt 3o Gemäß der Erfindung ist nun neben der ersten, herkömmlichen Spiralfeder 6 noch eine zweite Spiralfeder 10 vorgesehen, die in einem bestimmten Bereich des Aufwickelvorganges, nämlich gegen Ende des Aufwickelvorganges bei großem Gurtwickel parallel wirkend zuschaltbar ist. Dazu ist deren radial äußeres Ende 11 ebenfalls an dem Federgehäuse 5 befestigt, während ihr radial inneres Ende 12 an einer Schiebehülse 13 angreift, die axial verschiebbar gehalten ist und dabei Je nach Schalt stellung entweder mit dem Pedergehäuse 5 oder aber mit dem mit der Aufwickeltrommel 1 verbundenen Wellenstumpf 8 form- oder kraftschlüssig verbindbar ist. Dazu können an den Stirnseiten 14 und 15 der Schiebehülse 13 beziehungsweise an den mit diesen Stirnseiten in Eingriff kommenden Flächen 16 des Pedergehäuses 5 und 17 des Wellenstumpfes 8 entsprechende Verzahnungen oder dergleichen vorgesehen sein, so daß bei einer Verschiebung der Schiebehülse 13 eine drehfeste Verbindung erzielbar ist. Die Verschiebung der Schiebehülse 13 selbst kann dabei entweder mechanisch oder hydraulisch oder aber auch elektromagnetisch erfolgen, was in der Zeichnung nicht weiter dargestellt ist.The drawing shows an exemplary embodiment in a schematic representation the invention shown, which is explained in more detail below. The figure who The drawing shows a longitudinal section through part of a seat belt retractor, in the one with 1 rotatably mounted in a fixed housing 2 Belt winding drum is designated, on which a dew eS'newsw seat belt 3 to a belt roll4 is kept wound up. In a spring housing rigidly connected to the housing 2 5, a first spiral spring 6 is arranged, which with its radially inner end 7 on a stub shaft 8 connected to the winding drum 1 and its radially outer one End 9 is attached to the spring housing 5. This first spiral spring 6 is applied the winding drum 1 with a return torque in the winding direction of the seat belt. The seat belt is put on by unwinding the webbing from the winding drum 1 under tensioning the first spiral spring 6, which is the thereby stored Energy after taking off the seat belt by winding it up again converts to work. According to the steadily increasing spring characteristic of such The coil spring takes the restoring torque over the spring travel, that is, over the Belt extension length to. Since the diameter of the belt roll 4 is also smaller at the same time there is a disproportionately increasing retraction force on the seat belt 3o According to the invention is now in addition to the first, conventional spiral spring 6 still a second spiral spring 10 is provided, which in a certain area of the winding process, namely towards the end of the winding process with a large belt roll acting in parallel is switchable. For this purpose, its radially outer end 11 is also on the spring housing 5 attached, while its radially inner end 12 engages a sliding sleeve 13, which is held axially displaceable and depending on the switching position either with the pedal housing 5 or with the stub shaft connected to the winding drum 1 8 is positively or non-positively connectable. For this purpose, at the end faces 14 and 15 of the sliding sleeve 13 or in engagement with these end faces Coming surfaces 16 of the pedal housing 5 and 17 of the stub shaft 8 corresponding Toothings or the like may be provided so that when the Sliding sleeve 13 a non-rotatable connection can be achieved. The displacement of the sliding sleeve 13 itself can either mechanical or hydraulic or but also take place electromagnetically, which is not shown in the drawing is.

Durch diese Parallelschaltung einer zweiten Spiralfeder im Bereich des Endes des Aufwickelvorganges des Sicherheitsgurtes 3 auf der Wickeltrommel 1 wird eine auf diesen Bereich begrenzte Vergrößerung des Rückstelldrehmomentes erzielt, die für ein sicheres Aufrollen des Sicherheitsgurtes auf der Wickelrolle bis in die Ablagestellung sorgt. Eine Erhöhung des im Anlegezustand sich einstellenden Anlagedruckes des Gurtes erfolgt dagegen nicht.This parallel connection of a second spiral spring in the area the end of the winding process of the seat belt 3 on the winding drum 1 an increase in the restoring torque limited to this range is achieved, for a safe roll-up of the seat belt on the roll up to in the storage position ensures. An increase in that which occurs in the application state On the other hand, there is no application pressure of the belt.

Es ist vielmehr möglich und vorteilhaft,die erste, ständig im Eingriff stehende Spiralfeder 6 so schwach auszubilden, daß der sich in der Anlageposition des Sicherheitsgurtes einstellende Anlagedruck ohne Beeinträchtigung des Komforts hingenommen werden kann.Rather, it is possible and advantageous to be the first, constantly engaged to train standing spiral spring 6 so weak that it is in the contact position of the seat belt adjusting pressure without impairing comfort can be accepted.

Die Einzugskraft gegen Ende des Aufwickelvorganges, also bei nahezu erreichter Ablagestellung, kann dagegen durch entsprechende Bemessung der zweiten, in diesem Bereich zugeschalteten Spiralfeder 10 in passender Weise erhöht werden.The pull-in force towards the end of the winding process, i.e. at almost reached storage position, on the other hand, by appropriately dimensioning the second, spiral spring 10 connected in this area can be appropriately increased.

Die Steuerung der Zuschaltung der zweiten Spiralfeder 10 beim Aufwickeln des Sicherheitsgurtes,beziehungsweise deren Abschaltung beim Abwickeln des Sicherheitsgurtes von der Wickeltrommel 1,kann dabei in Abhängigkeit von der Gurtbandlänge erfolgen. Dazu kann entweder, wie hier nicht weiter dargestellt ist, durch ein besonderes Meporgan der Durchmesser des Gurtwickels 4 erfaßt werden und bei Unter- beziehungsweise Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes ein Signal zum Zu- beziehungsweise Abschalten der zweiten Spiralfeder abgegeben werden. Es ist aber auch möglich, in dem Sicherheitsgurtband an geeigneter Stelle eine Markierung beispielsweise in Form einer Verdickung anzubringen und das Gurtband durch eine Abtastvorrichtung, die beispielsweise von durch zwei Federn gegeneinander gedrückte Walzen gebildet ist, laufen zu lassen. Diese Abtastvorrichtung gibt dambeim Durchlaufen der Markierung eine Signal an die die Verstellung der Schiebehülse 13 bewirkende Vorrichtung zur Zu- beziehungsweise Abschaltung der zweiten Spiralfeder 10 weiter.The control of the connection of the second spiral spring 10 when winding the seat belt, or their deactivation when unwinding the seat belt of the winding drum 1, can take place depending on the length of the belt. This can be done either, as is not shown here, by a special Meporgan, the diameter of the belt roll 4 can be detected and with under or If a predetermined limit value is exceeded, a signal to increase or decrease Switching off the second spiral spring are released. But it is also possible in the seat belt strap at a suitable point, for example in the form of a mark a thickening to be attached and the webbing through a scanning device, the is formed, for example, by rollers pressed against each other by two springs, to run. This scanning device then gives as it traverses the marking a signal to the adjustment of the sliding sleeve 13 effecting device for Activation and deactivation of the second spiral spring 10 further.

Claims

CLAIMS 1. buffing device for seat belts of vehicles, in particular motor vehicles, with a belt that winds up the belt to form a belt roll, winding drum rotatably held in a housing and with one between the winding drum and the housing held, the winding drum loading in the winding direction of the spiral spring, characterized in that one lying parallel to the first spiral spring (6) second spiral spring (10) is provided, which only during part of the winding process is switched on.

2. Take-up device according to claim 1, characterized in that the second spiral spring (10) only towards the end of the winding process with a large belt roll (4) is switched on.

3. Winding device according to claim 1 or 2, characterized in that that the second spiral spring (10) depends on the one of the winding drum (1) withdrawn length of the belt strap (3) is switched on or off.

4. Take-up device according to claim 3, characterized in that a measuring device that detects the diameter of the belt roll on the winding drum (1) is provided, which sends a signal when a predetermined limit is exceeded to switch the second spiral spring on or off.

5. Take-up device according to claim 3, characterized in that markings are provided at a predetermined point on the belt strap (3) and that a device that scans the webbing as the markings pass for emitting a signal to switch the second spiral spring on or off (10) can be acted upon.

6. winding device according to one of claims 1 - 5, characterized in that that one end (12) of the second spiral spring (10) at a depending on the switching position with attached to the belt winding drum (1) or the housing (5) connectable device is.

7. Take-up device according to claim 6, characterized in that the device is formed by an axially displaceable sliding sleeve (13) which by corresponding axial displacement on one end face (15) with the winding drum (1, 8) and on the other end face (14) with the housing (5) in non-rotatable locking engagement can be brought.

8. Take-up device according to claim 7, characterized in that the sliding sleeve (13) can be displaced by an electromagnetic adjusting device is.