DE29622038U1

DE29622038U1 - Seat belt retractor

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Publication number: DE29622038U1
Application number: DE29622038U
Authority: DE
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2006-12-19
Also published as: DE19648472C1

Description

18. Dezember 1996 96-2629 G-sk/hd18 December 1996 96-2629 G-sk/hd

Autoliv Development AB
S-44783 VargardaAutoliv Development AB
S-44783 Vargarda

SicherheitsgurtaufrollerSeat belt retractor

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufrolier mit einer drehbar in einem Rahmen gelagerten Gurtspule, die mit einer zentralen Bohrung versehen ist, mit einem in der zentralen Bohrung angeordnetenTorsionsstab, der drehfest mit einem Endbereich der Gurtspule verbunden ist, wobei das freie Ende des Torsionsstabes durch eine im Gefahrenfal! aktivierbare Verriegelungseinrichtung gegenüber dem Rahmen verriegelbar ist, so daß der Gurt unter Tordierung des Torsionsstabs gegen eine vorgegebene Kraft ausziehbar ist.The invention relates to a safety belt retractor with a belt reel that is rotatably mounted in a frame and is provided with a central bore, with a torsion bar arranged in the central bore and connected in a rotationally fixed manner to an end region of the belt reel, wherein the free end of the torsion bar can be locked relative to the frame by a locking device that can be activated in the event of danger, so that the belt can be pulled out against a predetermined force by twisting the torsion bar.

Ein Sicherheitsgurtaufroller dieser Art ist beispielsweise aus DE 43 14 883 A1 bekannt. Bei diesem bewirkt die Verdrillung des Torsionsstabes, die mehr als 360° betragen kann, eine Energiewumandlung, die zu einem Abbau von Lastspitzen im Gurtband führt.A seat belt retractor of this type is known, for example, from DE 43 14 883 A1. In this case, the twisting of the torsion bar, which can be more than 360°, causes an energy conversion that leads to a reduction in load peaks in the belt.

Sind Fahrzeuge mit Airbags (im Gefahrenfall aufblasbare Luftkissen) ausgestattet, kann die Rückhaltekraft von Sicherheitsgurtaufrollern, deren Gurtbänder schlagartig blockiert werden, zu groß werden. Die Gefahr, daß zu große Rückhaltekräfte auf eine im Gefahrenfall zu sichernde Person einwirken, ist zusätzlich dadurch gegeben, daß üblicherweise steife und unnachgiebige Gurtbänder verwendet werden.If vehicles are equipped with airbags (air cushions that inflate in the event of danger), the restraining force of seat belt retractors whose belt straps are suddenly blocked can become too great. The risk that excessive restraining forces will act on a person who is to be secured in the event of danger is also present because stiff and inflexible belt straps are usually used.

Sicherheitsgurtaufroller der eingangs angegebenen Art kommen daher insbesondere in Verbindung mit Airbags zur Anwendung, um die Rückhaltekräfte auf ein erträglicheres Maß zu begrenzen.Seat belt retractors of the type mentioned above are therefore used in particular in conjunction with airbags in order to limit the restraining forces to a more tolerable level.

Ein Sicherheitsgurtaufrolier, der in Verbindung mit einem Airbag verwendet wird, kann beispielsweise auf eine Rückhaltekraft von etwa 4 bis 6 kN ausgelegt werden. Wird hingegen ein Sicherheitsaufroller ohne Airbag eingesetzt, ist eine Rückhaltekraft von etwa 7 bis 12 kN wünschenswert.A safety belt retractor that is used in conjunction with an airbag, can, for example, be designed for a restraining force of around 4 to 6 kN. If, however, a safety retractor is used without an airbag, a restraining force of around 7 to 12 kN is desirable.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sicherheitsgurtaufroller der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der sich ohne Veränderung der Abmessungen und/oder des Materials des Torsionsstabes sowohl in Verbindung mit Airbags als auch ohne Airbags einsetzen läßt.The object of the invention is therefore to create a safety belt retractor of the type specified at the outset, which can be used both in conjunction with airbags and without airbags without changing the dimensions and/or the material of the torsion bar.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Sicherheitsgurtaufroller der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß im radialen Abstand von der Seite der Gurtspule, an der der Torsionsstab undrehbar gefestigt ist, mindestens ein rahmenfester Zahn vorgesehen ist und daß diese Seite der Gurtspule in radialer Richtung nachgiebig in dem Rahmen gelagert ist, so daß bei blockiertem Torsionsstab der Kern der Gurtspuie gegen den Zahn gezogen wird und dieser in den Kern unter Erhöhung des Rückhaltemoments einschneidet.According to the invention, this object is achieved in a safety belt retractor of the type specified at the outset in that at least one frame-fixed tooth is provided at a radial distance from the side of the belt reel to which the torsion bar is non-rotatably secured, and that this side of the belt reel is resiliently mounted in the frame in the radial direction, so that when the torsion bar is blocked, the core of the belt reel is pulled against the tooth and the tooth cuts into the core, increasing the restraining torque.

Ist beispielsweise für den Fall, daß ein Fahrzeug nicht mit einem Airbag ausgestattet ist, ein Sicherheitsgurtaufroller mit größerer Rückhaltekraft erwünscht, kann ein Sicherheitsgurtaufrolier nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bei sonst unveränderter Bauweise zusätzlich mit einem oder mehreren in den Kern der Gurtspule einschneidenden Zähnen versehen werden, die im Gefahrenfall die Auszugskraft des Gurts erhöhen.If, for example, in the event that a vehicle is not equipped with an airbag, a seat belt retractor with a greater restraining force is desired, a seat belt retractor according to the preamble of claim 1 can, with the design otherwise unchanged, be additionally provided with one or more teeth cutting into the core of the belt reel, which increase the pull-out force of the belt in the event of danger.

Aus FR 26 96 693 ist ein Sicherheitsgurtaufroller bekannt, bei dem nach Blockierung der Gurtrolle im Gefahrenfall durch eine einseitig angeordnete BlockiereinrichtungFrom FR 26 96 693 a safety belt retractor is known in which after blocking the belt reel in case of danger by a blocking device arranged on one side

der Kern der Gurtspule gegen rahmenfeste, an dem Kern angreifende Zähne gezogen wird, die die Blockierung der Gurtrolle durch Einschneiden in den Kern unterstützen. the core of the belt reel is pulled against teeth fixed to the frame that engage the core, which support the blocking of the belt reel by cutting into the core.

Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß die Gurtspule mit im Abstand über ihren Umfang verteilten Zähnen versehen ist, die unter Erhöhung des Rückhaltemoments in das Material des Rahmens oder Gehäuses einschneiden können. Bei diesem Material kann es sich beispielsweise um den Rand des Durchbruchs einer Seitenwand des Rahmens handeln, den die Gurtspule mit ihrem mit Zähnen versehenen Teil durchsetzt. Der Abstand der Zähne auf der Gurtspule wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß jeweils ein Zahn oder auch mehrere Zähne in das Material des Rahmens oder des Gehäuses einschneiden können.The arrangement can also be such that the belt reel is provided with teeth distributed at a distance around its circumference, which can cut into the material of the frame or housing, increasing the retaining torque. This material can be, for example, the edge of the opening in a side wall of the frame, through which the belt reel passes with its toothed part. The distance between the teeth on the belt reel is expediently chosen so that one or more teeth can cut into the material of the frame or housing.

Zweckmäßigerweise sind mindestens zwei im Gefahrenfall in den Kern einschneidende Zähne vorgesehen.It is advisable to provide at least two teeth that cut into the core in the event of danger.

Der Zahn bzw. die Zähne können an dem Rand eines Durchbruchs einer Seitenwand des Rahmens angeordnet sein, den die Gurtspule mit ihrem einen Ende durchsetzt.The tooth or teeth can be arranged on the edge of an opening in a side wall of the frame through which the belt reel passes with one end.

Der Zahn bzw. die Zähne sind vorzugsweise an dem Rand der Seite des Durchbruchs angeordnet, an der der Gurt von der Gurtspule abläuft. Wird die Auszugskraft schlagartig durch Blockierung des Torsionsstabs erhöht, zieht der Gurt die Gurtspule in Richtung des Ablaufs des Gurts, so daß der Zahn schneidend an dem Kern der Gurtspule angreifen kann.The tooth or teeth are preferably arranged on the edge of the side of the opening on which the belt runs off the belt reel. If the pull-out force is suddenly increased by blocking the torsion bar, the belt pulls the belt reel in the direction of the belt run-off, so that the tooth can cut into the core of the belt reel.

Zweckmäßigerweise bestehen der Rahmen und der Zahn bzw. die Zähne einstückig aus Stahlblech, so daß der Zuschnitt des Rahmes durch Stanzen hergestellt und anschließend gebogen werden kann.It is practical for the frame and the tooth or teeth to be made as one piece from sheet steel, so that the frame can be cut by punching and then bent.

Zweckmäßigerweise besteht mindestens der Teil des Kerns der Gurtrolle, in den der Zahn einschneiden kann, aus einem weicheren Material als der Zahn bzw. der Rahmen. It is advisable for at least the part of the belt roller core into which the tooth can cut is made of a softer material than the tooth or the frame.

Bei Sicherheitsgurtaufrollern ist es erwünscht, die Auszugskraft des Gurts im Gefahrenfall dem Gewicht der zu sichernden Person und/oder der Härte des Aufpralls des Wagens bei einem Unfall oder-aber der Verwendung eines Airbags anzupassen. Nach einer erfinderischen Weiterbildung ist daher vorgesehen, daß an dem Rahmen im Bereich des Zahns eine einstellbare Einrichtung zur Begrenzung der Einschneidtiefe des Zahns in den Kern der Gurtspule vorgesehen ist. Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller schneidet der Zahn bzw. die Zähne von dem Kern zungenartig einen Span heraus, wobei die durch den Zahn bewirkte Rückhaltekraft von der Dicke des Einschnitts bzw. des abgeschälten Spans abhängt.In the case of seat belt retractors, it is desirable to adapt the pull-out force of the belt in the event of danger to the weight of the person to be secured and/or the severity of the impact of the vehicle in the event of an accident or the use of an airbag. According to an inventive development, an adjustable device is therefore provided on the frame in the area of the tooth to limit the depth of cut of the tooth into the core of the belt reel. In the seat belt retractor according to the invention, the tooth or teeth cut a chip out of the core in the manner of a tongue, whereby the retaining force caused by the tooth depends on the thickness of the cut or the chip that is peeled off.

Die die Einschneidtiefe begrenzende Einrichtung kann aus einem an der Gurtspule angreifenden Anschlag bestehen, dessen radialer Abstand zur Gurtspule einstellbar ist, so daß sich die Gurtspule gegen diesen Anschlag abstützt und dadurch die Eindringtiefe des Zahns in den Kern der Gurtspuie begrenzt wird.The device limiting the cutting depth can consist of a stop engaging the belt reel, the radial distance of which from the belt reel is adjustable, so that the belt reel is supported against this stop and the depth of penetration of the tooth into the core of the belt reel is thereby limited.

Der radiale Abstand des Anschlags zu der Gurtspule kann durch einen Exzenter einstellbar sein.The radial distance of the stop to the belt reel can be adjusted using an eccentric.

Ist die Gurtspule mit schneidenden Zähnen versehen, kann die Einrichtung zur Begrenzung der Einschneidtiefe des oder der Zähne, beispielsweise ein Stempel, neben den Zähnen an dem Mantel oder dem Kern der Gurtspule angreifen.If the belt reel is provided with cutting teeth, the device for limiting the cutting depth of the tooth(s), for example a punch, can engage the casing or core of the belt reel next to the teeth.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die in radialer Richtung nachgiebige Lagerung der einen Seite der Gurtspule blockierbar ist. Durch diese Blockierung kann die einschneidende Wirkung des Zahns auf den Kern der Gurtspule aufgehoben werden, so daß die Auszugskraft des Gurts allein durch die Tordierung des Torsionsstabs bewirkt wird. Durch eine Steuereinrichtung kann dieAccording to a further embodiment of the invention, it is provided that the radially flexible bearing of one side of the belt reel can be blocked. This blocking can cancel out the cutting effect of the tooth on the core of the belt reel, so that the pull-out force of the belt is caused solely by the twisting of the torsion bar. The

nachgiebige Lagerung beispielsweise dann blockiert werden, wenn bei einem Crash ein vorhandener Airbag nicht aufgeblasen wird.Flexible mounting can be blocked, for example, if an existing airbag is not inflated in the event of a crash.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Fig. 1 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Gurtaufroller in schematischer Darstellung,Fig. 1 shows a section through the belt retractor according to the invention in a schematic representation,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gurtaufroller nach Fig. 1 in Richtung der Pfeile II,Fig. 2 a side view of the belt retractor according to Fig. 1 in the direction of arrows II,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Sicherheitsgurtaufrollers nach Fig. 1 in Richtung der Pfeile 111,Fig. 3 is a side view of the seat belt retractor according to Fig. 1 in the direction of the arrows 111,

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung des Sicherheitsgurtaufrollers mit einer schematisch angedeuteten Einrichtung zur Blockierung der nachgiebigen Lagerung der einen Seite der Gurtspule undFig. 5 is a representation of the seat belt retractor corresponding to Fig. 1 with a schematically indicated device for blocking the flexible mounting of one side of the belt reel and

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der in den Kern der Gurtspule einschneidenden Zähne mit einstellbaren Anschlägen zur Einstellung der Schnittiefe.Fig. 4 is an enlarged view of the teeth cutting into the core of the belt reel with adjustable stops for adjusting the cutting depth.

Der Sicherheitsgurtaufroller 1 besteht aus einem U-förmig aus einem Blechzuschnitt gebogenen Rahmen 2, dessen zueinander parallelen Schenkel 3, 4 Durchbrüche 5, 6 aufweisen. Der Durchbruch 6 ist mit einem innenverzahnten Rand versehen, wobei die einzelnen Zähne 7 ein sägezahnartiges Profil aufweisen.The seat belt retractor 1 consists of a U-shaped frame 2 bent from a sheet metal blank, the parallel legs 3, 4 of which have openings 5, 6. The opening 6 is provided with an internally toothed edge, whereby the individual teeth 7 have a sawtooth-like profile.

Durch den Durchbruch 5 ragt der linke Endbereich der Gurtspule 8. Im Bereich des Austrittsendes des von der Gurtspule 8 abgezogenen Gurtes 9 ist der Rand des Durchbruchs 5 mit zwei nach innen ragenden Zähnen 10 mit sägezahnartigem Profil versehen.The left end area of the belt reel 8 protrudes through the opening 5. In the area of the exit end of the belt 9 pulled off the belt reel 8, the edge of the opening 5 is provided with two inwardly projecting teeth 10 with a sawtooth-like profile.

Der Kern der Gurtspule 8 ist mit einer Sacklochbohrung 11 versehen, in deren Grund an deren linken Seite ein Torsionsstab 12 undrehbar verankert ist. Die Gurtspule 8 ist an ihrer linken Seite durch einen Lagerzapfen 13 in einem Gehäusedeckel o. dgl. gelagert, und zwar in einer Weise, daß die Lagerung in Auszugsrichtung des Gurtes 9 gegen Federkraft nachgiebig gehaltert ist, was durch das Druckfedersymbol 14 angedeutet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Torsionsstab 12 durch einen Wellenzapfen 15 fest, also in radialer Richtung unbeweglich, in einem mit dem Rahmen verbundenen Gehäusedeckel gelagert.The core of the belt reel 8 is provided with a blind hole 11, in the base of which on the left side of which a torsion bar 12 is anchored non-rotatably. The belt reel 8 is mounted on its left side by a bearing pin 13 in a housing cover or the like, in such a way that the bearing is held flexibly against spring force in the pull-out direction of the belt 9, which is indicated by the compression spring symbol 14. On the opposite side, the torsion bar 12 is mounted by a shaft pin 15, i.e. immovable in the radial direction, in a housing cover connected to the frame.

Mit dem rechten Ende des Torsionsstabs 12 ist eine Scheibe 16 drehfest verbunden, die durch eine an dieser und an den Zähnen 7 des Zahnkranzes angreifende im Gefahrenfall radial verschiebliche Sperrklinke 17 gegenüber dem Rahmenschenkel 3 verriegelbar ist. Die Sperrklinke 17 wird nach Aktivierung beispielsweise durch einen fahrzeugsensiven Trägheitssensors, der in dem Durchbruch 18 des linken Rahmenschenkels 4 gehaltert ist, aus seiner inaktiven Stellung, in der ein Gurtauszug gegen die Kraft einer Aufspulfeder möglich ist, seine aus Fig. 2 ersichtliche Verriegelungsstellung verschoben. Die Blockierung des rechten Endes des Torsionsstabes 12 im Gefahrenfall durch eine Blockiereinrichtung ist bekannter Art und wird daher nicht näher beschrieben.A disk 16 is connected to the right end of the torsion bar 12 in a rotationally fixed manner, which can be locked relative to the frame leg 3 by a locking pawl 17 which engages with the disk and with the teeth 7 of the gear ring and can be moved radially in the event of danger. After activation, for example by a vehicle-sensitive inertia sensor which is held in the opening 18 of the left frame leg 4, the locking pawl 17 is moved from its inactive position, in which a belt can be pulled out against the force of a winding spring, to its locking position shown in Fig. 2. The blocking of the right end of the torsion bar 12 in the event of danger by a blocking device is of a known type and is therefore not described in more detail.

Befindet sich die Sperrklinke 17 der Verriegelungseinrichtung in ihrer aus Fig. 2 ersichtlichen Verriegelungsstellung, läßt sich der Gurt 9 nur noch gegen das Torsionsmoment des Torsionsstabes 12 ausziehen, so daß auch die linke Seite der Gurtspule gegen die Kraft der Feder 14 radial in Anlage an die an dem Rand des Durchbruchs 5 befindlichen sägezahnartigen Zähne gezogen wird, so daß diese in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise in den Kern der Gurtspule 8 einschneiden und von diesem einen Span abheben.If the pawl 17 of the locking device is in its locking position shown in Fig. 2, the belt 9 can only be pulled out against the torsional moment of the torsion bar 12, so that the left side of the belt reel is also pulled radially against the force of the spring 14 into contact with the sawtooth-like teeth located on the edge of the opening 5, so that these cut into the core of the belt reel 8 in the manner shown in Fig. 3 and remove a chip from it.

Um die Eindringtiefe der Zähne 10 in den Kern der Gurtspule entsprechend der gewünschten Erhöhung des durch den Torsionsstab 12 bewirkten Auszugsmoments einstellen zu können, sind an dem linken Rahmenschenken 4 in Führungen radialIn order to be able to adjust the penetration depth of the teeth 10 into the core of the belt reel according to the desired increase in the pull-out torque caused by the torsion bar 12, radial

verschiebliche Stempel 20 vorgesehen, die entsprechend ihrer radialen Ausfahrsteilung die Einschneidtiefe der Zähne 10 in den Kern des Torsionsstabs 8 begrenzen. Zur Radialverstellung der Stempel 20 sind verdrehbare Exzenter 21 vorgesehen, die von Hand voreingestellt oder aber auch durch steuerbare Antriebe verdreht werden können.Movable punches 20 are provided, which limit the cutting depth of the teeth 10 into the core of the torsion bar 8 according to their radial extension pitch. Rotatable eccentrics 21 are provided for the radial adjustment of the punches 20, which can be preset by hand or rotated by controllable drives.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, kann die Wirkung der in den Kern der Gurtspule einschneidenden Zähne völlig dadurch aufgehoben werden, daß beispielsweise durch einen Elektromagneten 22 ein Sperrglied 23 zwischen das Lager 24 des Zapfens 13 und einem rahmenfesten Anschlag 25 geschoben wird, der die Wirkung der Druckfeder 14 aufhebt und eine Radiaiverlagerung des Lagerzapfens 13 im Falle eines Crashs verhindert. Das Sperrglied 23 kann beispielsweise immer dann eingerückt werden, wenn im Falle eines Crashs ein vorhandener Airbag nicht aufgeblasen wird.As can be seen from Fig. 5, the effect of the teeth cutting into the core of the belt reel can be completely eliminated by, for example, an electromagnet 22 pushing a locking member 23 between the bearing 24 of the pin 13 and a stop 25 fixed to the frame, which cancels the effect of the compression spring 14 and prevents a radial displacement of the bearing pin 13 in the event of a crash. The locking member 23 can, for example, always be engaged if an existing airbag is not inflated in the event of a crash.

Claims

18 December 1996 96-2629 G-sk/hd Autoliv Development AB S-44783 Vargarda Seat belt retractor Claims:

1. Seat belt retractor (1)

with a belt spool (8) rotatably mounted in a frame (2, 3, 4) and provided with a central bore (11),

with a torsion bar (12) arranged in the central bore (11) which is connected in a rotationally fixed manner to an end region of the belt reel (8),

wherein the free end of the torsion bar (12) can be locked against the frame by a locking device that can be activated in the event of danger, so that the belt (9) can be pulled out against a predetermined force by twisting the torsion bar (12),

dadurch gekennzeichnet,characterized,

that at least one frame-fixed tooth (10) is provided at a radial distance from the side of the belt reel (8) to which the torsion bar (12) is non-rotatably attached and that this side of the belt reel (8) is radially

is mounted on the frame (4) so that when the torsion bar (12) is blocked, the core of the belt reel (8) is pulled against the tooth (10) and this cuts into the core, increasing the restraining torque.

2. Safety belt retractor according to the preamble of claim 1, characterized in that the side of the belt reel to which the torsion bar is non-rotatably attached is resiliently mounted on the frame in the radial direction, and that the belt reel is provided on this side with teeth distributed at a distance around its circumference, which can cut into the material of the frame or housing, increasing the retaining torque.

3. Safety belt retractor according to claim 1, characterized in that at least two cutting teeth (10) are provided.

4. Safety belt retractor according to claim 1 or 2, characterized in that the tooth (10) is arranged on the edge of an opening (5) in a side wall (3) of the frame, through which the belt reel (8) passes with one end.

5. Safety belt retractor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tooth (10) is arranged on the edge of the side of the opening from which the belt (9) runs off the belt spool (8).

6. Safety belt retractor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the frame (2, 3, 4) and the tooth (10) consist of one piece from sheet steel.

7. Safety belt retractor according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least the part of the core of the belt reel (8) into which the tooth can cut consists of a softer material than the tooth or the frame.

8. Safety belt retractor according to one of claims 1 to 7, characterized in that an adjustable device (20, 21) for limiting the cutting depth of the tooth (10) in the core of the belt reel (8) is arranged in the region of the tooth (10) on the frame (4).

9. Safety belt retractor according to claim 8, characterized in that the device consists of a stop (20) engaging the belt reel (8), the radial distance of which from the belt reel (8) is adjustable.

10. Safety belt retractor according to claim 8 or 9, characterized in that the radial distance of the stop (20) is adjustable by an eccentric (21).

11. Safety belt retractor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the radially flexible bearing (24) of one side of the belt reel (8) can be blocked.

12. Safety belt retractor according to claim 11, characterized in that a locking member (23) which can be engaged by an electromagnet (22) is provided for blocking the flexible mounting.