DE3533126A1 - BELT REEL FOR REAR TENSIONER - Google Patents
BELT REEL FOR REAR TENSIONERInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen doppelt synchronisierten Si cherheitsgurtaufroller für Rückstraffer, bestehend aus einem mit einer Wickelwelle axial fest verbundenen Zahnrad und einer in Abstand zu dem Zahnrad drehbar gelagerten Sperrklinke, welche zum Eingriff in das Zahnrad ebenfalls eine Verzahnung aufweist, wobei die Eingreifdrehbewegung der Sperrklinke einen gegenüber der Zahnraddrehbewegung umgekehrten Drehsinn hat, mit einer nach dem Auslösen von Sensoren vom Zahnrad über Vorsteuerelemente mitführbaren Steuerplatte, einer Steuerkurve und einem in die Steuer kurve eingreifenden Steuerstift. Ein derartiger Sicher heitsgurtaufroller ist bekannt. Allgemein haben derartige Sicherheitsgurtaufroller zwei verschiedene Sensoren, von denen einer auf Kipp-, Schaukel- oder Ruckbewegungen des Fahrzeuges und der andere auf beschleunigtes Abwickeln des Gurtes reagiert. Die Sensoren bringen bei ihrer Auslösung sogenannte Vorsteuerelemente in Eingriff, welche eine Verbindung mit einem auf der Wickelwelle angebrach ten Mitnehmerrad, beispielsweise einem Zahnrad, schaf fen. Die mitgeführte Steuerscheibe betätigt dann ihrer seits eine Sperrklinke oder einen Sperrhaken, welcher da durch mit einem Zahnrad, welches ebenfalls mit der Wickel welle axial fest verbunden ist, in Eingriff kommt und die ses und damit auch die Wickelwelle blockiert. Sperrklinke und Sperrhaken unterscheiden sich dadurch, daß der Dreh sinn des Sperrhakens beim durch die Steuerscheibe ausge lösten Eingriff in das Zahnrad mit dem Drehsinn der Steu erscheibe bzw. des Zahnrades übereinstimmt, während bei einer Sperrklinke der Drehsinn der in Eingriff kommenden Klinke gerade umgekehrt wie der des Zahnrades bzw. der die Drehbewegung der Klinke auslösenden Steuerscheibe ist. Synchronisierte bzw. doppelt synchronisierte Sicherheits gurtaufroller sind dadurch gekennzeichnet, daß auf der Steuerscheibe in einem bestimmten, festen Abstand zu den jeweiligen Vorsteuerelementen ein Steuerstift oder eine Steuerkurve angebracht ist, welcher bzw. welche den Haken oder die Klinke in einem bezüglich der Zahnstellung des Zahnrades mehr oder weniger exakt definierten Winkel in das Zahnrad einsteuert.The invention relates to a double-synchronized Si Seat belt retractor for rear tensioners, consisting of a gear wheel axially firmly connected to a winding shaft and one rotatably mounted at a distance from the gear Pawl, which also for engagement with the gear has a toothing, the engaging rotary movement the pawl one against the gear rotation has reverse sense of rotation, with one after triggering Sensors can be carried from the gearwheel via pilot control elements Control plate, a control curve and one in the tax curve engaging control pin. Such a sure thing Seat belt retractor is known. Generally have such Seat belt retractor two different sensors, from which one on tipping, swinging or jerking movements of the Vehicle and the other on accelerated settlement of the Gurtes reacts. When triggered, the sensors bring so-called pilot elements engaged, which a Connection with one on the winding shaft ten driving wheel, for example a gear fen. The control disc carried then actuates it on the one hand a pawl or a pawl, which there through with a gear, which also with the winding shaft is axially fixed, engages and the ses and thus also the winding shaft blocked. Pawl and pawls differ in that the rotation sense of the locking hook when out through the control disc released engagement in the gear with the direction of rotation of the tax disc or the gear corresponds, while at a pawl the sense of rotation of the engaging Just reverse the pawl of the gear or the Rotary movement of the pawl triggering control disc is. Synchronized or double-synchronized security Belt retractors are characterized in that on the Control disc at a certain fixed distance from the respective pilot elements a control pin or a Control curve is attached, which the hook or the pawl in one with respect to the tooth position of the Gear more or less precisely defined angle in controls the gear.
Auf diese Weise erreicht man, daß nicht etwa zufällig die Spitzen der Zähne von Klinke und Zahnrad aufeinandertref fen, wodurch einerseits die Klinke durch das Zahnrad zu rückgeschlagen wird und andererseits auch eine starke Be lastung oder gar Zerstörung der Steuerscheibe und/oder der Vorsteuerelemente auftreten kann. Der feste Abstand zwi schen Vorsteuerelement und Steuerkurve bzw. Steuerstift ermöglicht daher ein sicheres Einsteuern der Zähne des Sperrhakens oder der Sperrklinke in das Zahnrad, ohne daß die vorgenannten nachteiligen Wirkungen auftreten. Voraus setzung ist dabei jedoch, daß der Steuerstift weitgehend spielfrei in der Steuerkurve geführt wird.In this way it is achieved that the Tips of the teeth of the pawl and gear meet fen, which on the one hand closes the pawl through the gear is repelled and on the other hand also a strong loading load or even destruction of the control disc and / or the Pilot controls can occur. The fixed distance between control element and control cam or control pin therefore enables a safe control of the teeth of the Locking hook or pawl in the gear without the aforementioned adverse effects occur. Advance setting is, however, that the control pin largely is guided without play in the control curve.
Bei dem bereits erwähnten Sicherheitsgurtaufroller mit al len eingangs genannten Merkmalen ist die Steuerkurve als eine Nut der Sperrklinke ausgeführt, während der Steuer stift fest an der Steuerscheibe angebracht ist. Wegen des bereits erwähnten Drehsinnes der Sperrklinke relativ zum Zahnrad und der damit verbundenen Steuerscheibe ergibt sich, daß zum Einsteuern der Sperrklinke in das Zahnrad die Steuerkurve auf der Sperrklinke eine radial nach innen weisende Komponente haben muß, da der Abstand des Steuer stiftes von der Drehachse der Steuerscheibe konstant bleibt während der Abstand des Steuerstiftes zum Zapfen bzw. der Drehachse der Sperrklinke während des Einsteuervorganges abnehmen muß.In the aforementioned seat belt retractor with al len characteristics mentioned above is the control curve as a pawl groove runs during the tax pin is firmly attached to the control disc. Because of the already mentioned sense of rotation of the pawl relative to Gear and the associated control disc results yourself that to lock the pawl into the gear the control curve on the pawl a radially inward must have pointing component, since the distance of the tax pin of the axis of rotation of the control disc remains constant while the distance of the control pin to the pin or Rotary axis of the pawl during the control process must decrease.
Ausgehend von einer konstanten Winkelgeschwindigkeit der Steuerscheibe erkennt man, daß die Einschwenkbewegung der Sperrlinke dann beschleunigt ablaufen muß, da der Steuer stift in gleichen Zeiten gleiche Wege zurücklegt, diese Bewegung aber bezüglich der Drehachse der Sperrklinke auf einem immer kleiner werdenden Radius erfolgt, so daß die Drehbewegung der Sperrklinke zwangsläufig beschleunigt er folgen muß.Starting from a constant angular velocity of the Control disc shows that the pivoting movement of the Locking link must then expire accelerated because of the tax foundation travels the same way at the same time, this But movement with respect to the axis of rotation of the pawl an ever smaller radius takes place, so that the Rotating movement of the pawl inevitably accelerates it must follow.
Sobald jedoch die Spitze eines Zahnes der Sperrklinke an die Flanke oder den Grund eines Zahnes des Zahnrades anstößt, wird die Drehbewegung der Sperrklinke gestoppt, während die Dreh bewegung des Zahnrades, der vom Zahnrad mitbewegten Steu erscheibe und des an der Steuerscheibe angebrachten Steu erstiftes weiter fortgeführt wird, bis die Zähne der Sperr klinke und des Zahnrades kraftschlüssig ineinandergreifen.However, once the tip of a pawl tooth is on abuts the flank or the bottom of a tooth of the gear the pawl stopped rotating while the rotation movement of the gearwheel, the control moved by the gearwheel disc and the tax attached to the control disc Stiftes continues until the teeth of the lock pawl and the gear mesh with each other.
Die Zähne des Zahnrades und der Sperrklinke sind im allge meinen asymmetrisch und weisen eine flache und eine steile Flanke auf, wobei beim Eingriff der Sperrklinke in das Zahnrad die Sperrkräfte von den steilen Flanken aufgenom men werden, während die flachen Zahnflanken für genügenden Halt und genügende Stärke der Zähne sorgen, zum andern aber auch einen entsprechenden Abstand der Zähne bewirken, so daß die Einführung der Zähne überhaupt möglich wird. Die steile Flanke der Zähne ist erforderlich, damit nicht die Klinke durch die in radialer Richtung wirkenden Kräfte an flachen Flanken wieder aus dem Zahnrad herausgedrückt wird.The teeth of the gear and the pawl are in general mean asymmetrical and have a flat and a steep Flank on, when the pawl engages in the Gear locking forces absorbed by the steep flanks men, while the flat tooth flanks for sufficient Care and sufficient strength of the teeth, to the other but also cause a corresponding distance between the teeth, so that the introduction of the teeth becomes possible at all. The steep flank of the teeth is required, so not the pawl by the forces acting in the radial direction pushed out of the gearwheel on flat flanks becomes.
Die spezielle Zahnform zusammen mit der beschleunigten Schwenkbewegung der Klinke macht es erforderlich, die Schwenkbewegung der Klinke in einer Winkelstellung durchzu führen, bei der ein gewisser Sicherheitsabstand der anein andervorbeibewegten Zahnspitzen von Sperrklinke und Zahn rad gewahrt bleibt. Dies führt zu dem oben beschriebenen Bewegungsablauf, bei dem zunächst eine Zahnspitze der Sperrklinke an die flache Flanke oder den Grund eines Zahnradzahnes an stößt bevor nach einer weiteren Drehung des Zahnrades die steilen Flanken der beiden Zähne kraftschlüssig miteinan der in Verbindung treten. Beim Anstoßen der Zahnspitze der Sperrklinke an die Zahnflanke eines Zahnradzahnes haben die gegenüberliegenden steilen Flanken einen wegen der auftretenden Toleranzen bei der Herstellung der Einzeltei le erforderlichen Sicherheitsabstand von etwa 1 bis 3 mm. The special tooth shape together with the accelerated Pivotal movement of the pawl requires that Swivel movement of the pawl in an angular position lead at a certain safety distance from each other moving tooth tips of pawl and tooth wheel is preserved. This leads to the one described above Sequence of movements in which first a tooth tip of the Pawl on the flat flank or the bottom of a gear tooth pushes the wheel before turning it again on the steep flanks of the two teeth who connect. When the tooth tip hits the Have a pawl on the tooth flank of a gear tooth the opposite steep flanks one because of the tolerances occurring in the manufacture of the individual part le required safety distance of about 1 to 3 mm.
Während das Zahnrad auf seinem Umfang diese restliche Strecke zurücklegt, bewegt sich der über der Steuerscheibe mitgeführte Steuerstift auf einer Kreisbahn um dieselbe Achse wie das Zahnrad um etwa den doppelten Weg, da sein Abstand zur Achse etwa doppelt so groß ist wie der Zahn radradius. Da sich jedoch gleichzeitig die Sperrklinke praktisch nicht weiterdreht, da eine Zahnspitze der Sperr klinke bereits an die flache Flanke eines Zahnradzahnes angelegt hat, damit also die beim Sperren auftretenden Kräfte nicht von dem in der Steuerkurve geführten Stift bzw. der mit dem Stift verbundenen Steuerscheibe oder Vor steuerelementen aufgefangen werden müssen, weist bei allen bekannten derartigen Sicherheitsgurtaufrollern die Steuer kurve eine in Sperrstellung bezüglich der Zahnradachse tangentiale Ausnehmung auf, in welche der Steuerstift einrücken kann, während das Zahnrad die oben beschriebene Restdrehung ausführt. Nachdem inzwischen für derartige Gurtaufroller sogenannte Rückstrammeinrichtungen oder Rückstraffer entwickelt worden sind, welche bei einem Un fall den angelegten Sicherheitsgurt in Sekundenbruchteilen straffziehen, muß man davon ausgehen, daß eine derartige Rückstrammeinrichtung auch zu einem Zeitpunkt ausgelöst werden kann, in dem die Aufrollautomatik gerade durch die Sperrklinke bzw. einen Sperrhaken blockiert ist.While the gear on its circumference this remaining Distance traveled, moves over the control disc carried control pin on a circular path around the same Axis like the gear wheel about twice the way there Distance to the axis is about twice as large as the tooth radius. However, since the pawl is at the same time practically no further rotates, because a tooth tip of the lock paw already on the flat flank of a gear tooth has created, so those that occur when locking Forces not from the pin guided in the control cam or the control disc or front connected to the pin controls must be caught, points at all known such seat belt retractors the tax curve one in the locked position with respect to the gear axis tangential recess in which the control pin can engage while the gear is as described above Executes the remaining rotation. Now for such Belt retractors so-called back tensioning devices or Back tighteners have been developed, which at an Un drop the seat belt in a split second taut, one must assume that such a Back tensioning device also triggered at a time can be in which the automatic reel just through the Pawl or a pawl is blocked.
Durch den Rückstraffer werden die Wickelwelle und das Zahn rad mit sehr großer Kraft und sehr schnell in die nicht sperrende Richtung gedreht. Während jedoch bei einer lang samen Aufwickelbewegung der Wickelwelle und des Zahnrades die Steuerscheibe und der daran befestigte Steuerstift und auch die Vorsteuerelemente durch Federn in ihre Ausgangs lage zurückgebracht werden und so das System entriegeln, geschieht der Aufwickelvorgang durch den Rückstraffer der art schnell, daß die Steuerscheibe und die mit ihr verbun denen Teile während der Drehung des Zahnrades praktisch in ihrer Stellung verharren. Dabei wird jedoch über die flachen Flanken der Zähne der Sperrklinke und des Zahnra des die Sperrklinke zwangsweise in Richtung ihrer Ausgangs lage zurückgedrückt, wobei der in der tangentialen Ausneh mung der Steuerkurve befindliche Steuerstift einer großen Kraft in radialer Richtung ausgesetzt ist. Da der Steuer stift jedoch in Bezug auf die Achse einen festen Abstand hat, wird er durch die in radialer Richtung wirkende Kraft entweder abgebrochen, verbogen oder aus der Steuerkurve herausgedrängt und verklemmt gegebenenfalls mit der Sperr klinke. Dabei können auch die Steuerscheibe und die Vor steuerelemente zerstört oder beschädigt werden. Dadurch kann der Fall eintreten, daß nach beendetem Rückstrammvor gang die wieder frei laufende Wickelwelle nicht mehr durch die Sperrvorrichtung gesichert wird, wodurch der gesamte Gurt seine Sicherungsfunktion verloren hat.Through the back tensioner, the winding shaft and the tooth wheel with very great power and very quickly in the not blocking direction rotated. However, while at a long same winding movement of the winding shaft and the gear the control disc and the control pin attached to it and also the pilot controls by springs in their output be brought back and unlock the system, the winding process is done by the back tensioner Art quickly that the control disc and the connected to it which parts practical during the rotation of the gear remain in their position. However, this is about the flat flanks of the teeth of the pawl and the tooth of the pawl forcibly towards its exit position pushed back, the in the tangential Ausneh Control pin located in a large control pin Radial force is applied. Because the tax but creates a fixed distance with respect to the axis has, it is due to the force acting in the radial direction either broken off, bent or out of the control curve pushed out and jammed with the lock if necessary pawl. The control disc and the front can also be used controls are destroyed or damaged. Thereby the case may occur that after the back tension has ended no longer run through the free-running winding shaft the locking device is secured, thereby the entire Belt has lost its safety function.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Si cherheitsgurtaufroller für Rückstraffer zu schaffen, wel cher in verriegelter Position beim Auslösen des Rückstraf fers automatisch in der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit entriegelt wird, ohne dabei seine Sperrfunktion zu verlieren oder sonst beschädigt zu werden.The invention is therefore based on the object of a Si to create seat belt retractors for back tighteners, wel cher in the locked position when triggering the back penalty automatically in the available short Time is unlocked without losing its locking function lose or otherwise get damaged.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Steuerstift auf der Sperrklinke und die Steuerkurve auf der Steuerscheibe angeordnet sind und daß die Steuerkurve auf ihrer ganzen Länge in einem Winkel von mindestens 10° gegenüber einer Tangente geneigt ist, welche im jeweiligen Schnittpunkt der Steuerkurve mit einem um die Drehachse des Zahnrades bzw. der Steuerscheibe geschlagenen Kreisbogen an diesen angelegt wird. Aus den eingangs geschilderten Nachteilen der bekannten Sicherheitsgurtaufroller geht hervor, daß bei der plötzlichen Aufwickelbewegung der Wickelwelle und des damit verbundenen Zahnrades die Sperrklinke gewaltsam aus dem Zahnrad herausgedrückt wird, wobei der Steuerstift, da er sich noch in der tangentialen Ausnehmung der Steuer kurve befindet, einer starken in radialer Richtung wirken den Kraft ausgesetzt ist, der er nur durch Abbrechen, Ver biegen oder aus der Sperrkurve Herausgleiten ausweichen kann. Demzufolge sind diese Nachteile nur dadurch zu ver meiden, daß die Steuerkurve keine tangentiale Ausnehmung aufweist, durch welche die ausschließlich radiale Kraft wirkung auf den Stift beim Herausdrücken der Sperrklinke aus dem Zahnrad hervorgerufen wird. Dementsprechend weist die Steuerkurve des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers keine tangentiale Ausnehmung auf, sondern ist stattdessen gegen über der tangentialen Richtung um mindestens 10° geneigt. Dadurch wird die radiale Kraftkomponente, die auf die Sperrklinke wirkt, am gegen die tangentiale Richtung ge neigten Rand der Steuerkurve teilweise in eine tangentiale Kraftkomponente umgesetzt, wodurch der Führungsstift durch eine Rotationsbewegung um die Drehachse der Führungsschei be und des Zahnkranzes ausweicht, wobei die Steuerscheibe und die Vorsteuerelemente gleichzeitig in ihrer Ausgangs position zurückgedreht werden. Diese Rückstellung des Steuerstiftes sowie der damit verbundenen Steuerscheibe und der Vorsteuerelemente erfolgt somit zwangsweise durch die Rückwärtsbewegung des Zahnrades und des dadurch be wirkten Herausdrängens der Sperrklinke aus dem Eingriff mit dem Zahnrad und geschieht erheblich schneller als dies durch die Rückstellfeder möglich wäre.This object is achieved in that the control pin the pawl and the control cam on the control disc are arranged and that the control curve on its whole Length at an angle of at least 10 ° to one Tangent is inclined, which is in the respective intersection the control curve with one around the axis of rotation of the gear or the control disc struck circular arc on this is created. From the disadvantages described above the known seat belt retractor shows that with the sudden winding movement of the winding shaft and the associated gear the pawl by force is pushed out of the gearwheel, the control pin, since it is still in the tangential recess of the tax curve is strong, act in the radial direction is exposed to the force that it can only be broken off, Ver bend or slide out of the blocking curve can. As a result, these disadvantages can only be avoided avoid that the control curve has no tangential recess through which the exclusively radial force effect on the pin when pushing out the pawl is caused by the gear. Accordingly points the control curve of the belt retractor according to the invention is none tangential recess, but instead is against inclined at least 10 ° above the tangential direction. This causes the radial force component to act on the Pawl acts on against the tangential direction inclined edge of the control curve partially into a tangential Force component implemented, causing the guide pin through a rotational movement around the axis of rotation of the guide plate be and the ring gear evades, the control disc and the pilot controls simultaneously in their output position can be turned back. This provision of the Control pin and the associated control disc and the precontrol element is therefore forced through the backward movement of the gear and thereby be acted pushing the pawl out of engagement with the gear and happens much faster than this would be possible by the return spring.
Um jedoch auf die bei allen bekannten derartigen Gurtauf rollern vorhandene tangentiale Ausnehmung der Steuerkurve verzichten zu können, sind gegenüber den bekannten Gurtauf rollsystemen weitere vorteilhafte konstruktive Änderungen vonnöten. Diese bestehen darin, daß der Steuerstift auf der Sperrklinke und die Steuerkurve auf der Steuerscheibe angeordnet sind.However, in order to the on all known such belts roll existing tangential recess of the control curve To be able to do without are known belts rolling systems further advantageous design changes necessary. These consist of the control pin on the pawl and the control cam on the control disc are arranged.
Um nun wie eingangs geschildert den Einsteuervorgang der Sperrklinke in das Zahnrad mit Hilfe der auf der Steuer scheibe angeordneten Steuerkurve zu bewirken, muß der im festen Abstand vom Lagerzapfen der Sperrklinke angeordnete Steuerstift so entlang einer Steuerkurve geführt werden, daß sein Abstand zur Drehachse der Steuerscheibe und des Zahnrades kontinuierlich abnimmt. Setzt man nun wiederum, wie bei dem eingangs genannten Beispiel, eine im wesentli chen konstante Winkelgeschwindigkeit des Zahnrades und der Steuerscheibe voraus, so erkennt man, daß die Einsteuerbe wegung der Sperrklinke in die Verzahnung des Zahnrades mit kontinuierlich abnehmender Geschwindigkeit abläuft. Wäh rend also die Zähne des Zahnrades während des Einklinkvor ganges der Sperrklinke bei konstanter Winkelgeschwindig keit in gleichen Zeiten gleiche Wegstrecken zurücklegen, wird die pro Zeiteinheit zurückgelegte Strecke der Spitze eines Zahnes der Sperrklinke im Verlaufe des Einklinkvor ganges immer kleiner. Auf diese Weise kann man das Anschla gen der Zähne der Sperrklinke an die flache Flanke der Zahnradzähne vor dem kraftschlüssigen Kontakt der steilen Flanken vermeiden. Man kann sogar erreichen, daß der kraft schlüssige Kontakt der steilen Zahnflanken hergestellt wird, bevor die Zahnspitze eines (oder mehrerer) Sperr klinkenzahnes (-zähne) die flache Flanke eines Zahnradzah nes berührt.Now, as described at the beginning, the control process of the Pawl in the gear with the help of on the wheel to effect disc-arranged control curve, the in fixed distance from the bearing pin of the pawl Control pin are guided along a control curve so that its distance from the axis of rotation of the control disc and Gear continuously decreases. If you now again as in the example mentioned at the beginning, one essentially Chen constant angular velocity of the gear and the Control disc ahead, so you can see that the Einsteuerbe movement of the pawl in the toothing of the gearwheel continuously decreasing speed. Wuh rend the teeth of the gear during the engagement pawl at constant angular velocity cover the same distances at the same times, becomes the distance of the peak covered per unit of time of a tooth of the pawl in the course of the engagement ganges getting smaller. In this way you can connect against the teeth of the pawl on the flat flank of the Gear teeth before the frictional contact of the steep Avoid flanks. You can even get the power conclusive contact of the steep tooth flanks will lock before the tooth tip of one (or more) ratchet tooth (s) the flat flank of a gear tooth touched.
Auf diese Weise hat man daher auch die Notwendigkeit einer tangentialen Ausnehmung der Steuerkurve vermieden.In this way you have the need for one tangential recess of the control curve avoided.
Gleichzeitig erreicht man durch diese konstruktive Maßnah me, daß der Einsteuer- bzw. Einklinkvorgang noch präziser und besser synchronisiert ablaufen kann als bei den be kannten Gurtaufrollern.At the same time you can achieve this by constructive measures me that the control or latching process is even more precise and can run better synchronized than with the be knew belt retractors.
Die vorstehenden Überlegungen bezüglich des Einsteuervor ganges sind für den Fall durchgeführt worden, daß der ra diale Abstand zwischen Zahnspitze und Zahngrund bei den Zähnen der Sperrklinke etwas größer ist als bei dem Zahn rad, wodurch das Anschlagen der Spitze eines Sperrklinken zahnes an die flache Flanke eines Zahnradzahnes überhaupt erst möglicht wird. Die völlig analogen Überlegungen für den Fall, daß der radiale Abstand zwischen Zahnspitze und Zahngrund bei dem Zahnrad größer ist als bei der Sperr klinke, führen zu den genau gleichen Konsequenzen und Er gebnissen. In der Praxis wird man versuchen, die Zähne beider Elemente im wesentlichen gleich zu gestalten, wobei mehr oder weniger zufällig mal der eine und mal der andere Fall eintritt.The foregoing considerations regarding taxation ganges have been carried out in the event that the ra the distance between the tooth tip and tooth base in the Teeth of the pawl is slightly larger than that of the tooth rad, causing the tip of a pawl to strike tooth on the flat flank of a gear tooth at all is only possible. The completely analogous considerations for the case that the radial distance between the tooth tip and The tooth base of the gear is larger than that of the lock jack, lead to exactly the same consequences and He results. In practice you will try your teeth to design both elements essentially the same, whereby more or less randomly one and the other Case occurs.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß über die gesamte Länge der Steuerkurve der Winkel, welchen die Steuerkurve mit der tangentialen Rich tung einschließt mindestens 20° beträgt.In a preferred embodiment of the invention provided that over the entire length of the control curve Angle, which the control curve with the tangential Rich tion includes at least 20 °.
Auf diese Weise ist eine schnelle Entarretierung der Sperr mechanik auch dann sichergestellt, wenn die Reibung zwi schen Steuerstift und Steuerkurve etwa durch langen Nicht gebrauch größer ist als im Normalfall.This is a quick unlocking of the lock mechanics ensured even if the friction between control pin and control curve, for example due to a long non-period use is greater than normal.
Da die Steuerkurve einen Schlitz bzw. eine Nut von der Breite des Steuerstiftdurchmessers ist, ist unter dem Win kel, welchen die Steuerkurve mit der tangentialen Rich tung einschließt, derjenige Winkel zu verstehen, der im Kreuzungspunkt zwischen der Längsmittellinie der Steuer kurvennut und einem um die Achse der Steuerscheibe geschla genen Kreis zwischen der Kreistangente in diesem Punkt und der Tangente an die Längsmittellinie der Steuerkurvennut in diesem Punkt zu messen ist.Since the control cam has a slot or a groove from the The width of the control pin diameter is below the win kel, which the control curve with the tangential Rich includes understanding the angle that is in the Crossing point between the longitudinal center line of the tax curve groove and one closed around the axis of the control disc circle between the tangent at this point and the tangent to the longitudinal center line of the cam groove is to be measured at this point.
Weiterhin ist in der bevorzugten Ausführungsform der Er findung vorgesehen, daß die Sperrklinke in einer Ebene mit dem Zahnrad auf einer Gehäuseplatte um einen im Rahmen außerhalb des Zahnradradius befestigten Zapfen oder Niet drehbar angeordnet ist.Furthermore, in the preferred embodiment, the Er Invention provided that the pawl in one plane the gear on a housing plate around one in the frame pins or rivets attached outside the gear radius is rotatably arranged.
Eine derartige Ausführungsform ermöglicht eine leichte und schnelle Montage der Sperrklinke und der übrigen Teile.Such an embodiment enables an easy and quick assembly of the pawl and other parts.
Bevorzugt ist an dem erfindungsgemäßen Gurtaufroller auch vorgesehen, daß ein an der Gehäuseplatte angebrachter Ha ken die Sperrklinke umgreift.It is also preferred on the belt retractor according to the invention provided that a Ha attached to the housing plate around the pawl.
Da der Drehzapfen der Sperrklinke in der Gehäuseplatte drehbar gelagert ist und die Sperrklinke in einer Ebene oberhalb der Gehäuseplatte in das Zahnrad eingreift, wird beim Eingriff des Zahnrades in die Sperrklinke unter ande rem ein Drehmoment auf diese Sperrklinke ausgeübt, welches die Sperrklinke aus ihrer Drehebene herauszudrehen be strebt ist. Daher wird erfindungsgemäß die Sperrklinke durch einen sie umgreifenden Haken in ihrer Drehebene ge halten.Because the pivot of the pawl in the housing plate is rotatably mounted and the pawl in one plane engages in the gear above the housing plate when the gear engages in the pawl among others rem exerted a torque on this pawl, which unscrew the pawl from its rotating plane strives for. Therefore, the pawl according to the invention by a hook encompassing them in their plane of rotation hold.
Stattdessen kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn ge mäß der Erfindung der Steuerstift als durch einen kreisbo genförmigen Schlitz der Gehäuseplatte hindurchragender Niet ausgebildet ist, dessen Kopf breiter ist als der Schlitz und auf der der Sperrklinke gegenüberliegenden Seite der Gehäuseplatte angenordnet ist.Instead, however, it may also be appropriate if ge according to the invention the control pin as by a circular bo Gen-shaped slot of the housing plate protruding Rivet is formed, the head of which is wider than that Slot and on the opposite side of the pawl Side of the housing plate is arranged.
Auch auf diese Weise wird die Sperrklinke durch den auf einer Seite als Sicherungsniet ausgebildeten Steuerstift in ihrer Drehebene gehalten.Also in this way the pawl is on one side designed as a safety rivet control pin held in their plane of rotation.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wei terhin vorgesehen, daß die Zähne der Sperrklinke eine steile und eine flache Flanke aufweisen und daß die Zahn form des Zahnrades den Zähnen der Sperrklinke angepaßt ist.In the preferred embodiment of the invention, white thereafter provided that the teeth of the pawl a have steep and a flat flank and that the tooth shape of the gear adapted to the teeth of the pawl is.
Dabei ist es wichtig, daß nicht nur die beim Sperren be lastete steile Flanke der jeweils in Eingriff miteinander kommenden Zähne gleichartig ausgebildet ist, sondern daß auch die beim Sperren unbelastete Rückseite der aneinander liegenden Zähne in guter Paßform ausgeführt ist. Diese beim Sperren unbelastete Rückseite überträgt nämlich zu Beginn des Rückstrammvorganges durch die Rückstraffein richtung die Kraftübertragung von dem Zahnrad auf die Sperrklinke, durch welche diese aus dem Zahnrad herausge drückt wird, während gleichzeitig über die Steuerkurve und den Steuerstift die Rückstellung der Steuerscheibe und der Vorsteuerelemente erfolgt. It is important that not only be when locking weighed down steep flank each engaging with each other coming teeth is of the same design, but that also the back of each other, unloaded when locking lying teeth is in a good fit. These when the back is unloaded, it transmits too Beginning of the back tightening process by the back tightening direction of power transmission from the gear to the Pawl, through which this out of the gear is pressed while simultaneously using the control curve and the control pin the reset of the control disc and the Pilot controls are done.
Zwar ist ein Gurtaufroller bekannt, bei welchem die Steu erkurve auf der Steuerscheibe angeordnet ist, jedoch ist hierbei der Steuerstift auf einem Sperrhaken angeordnet, wobei sich wegen dessen mit dem Zahnrad gleichsinniger Drehbewegung beim Einsteuervorgang die gleichen ungünsti gen Verhältnisse beim Bewegungsablauf des Hakens ergeben wie bei dem Gurtaufroller mit Sperrklinke, bei dem die Steuerkurve auf der Klinke und der Steuerstift auf der Steuerscheibe angeordnet sind. Bezüglich des beschleunigt oder verlangsamt ablaufenden Einsteuervorganges liegen al so die Verhältnisse bei Sperrhaken genau umgekehrt wie bei Sperrklinken.A belt retractor is known in which the tax Erkurve is arranged on the control disc, however the control pin is arranged on a locking hook, whereby because of it with the gear in the same direction Rotation during the control process the same unfavorable conditions in the course of the movement of the hook like the belt retractor with pawl, where the Control curve on the pawl and control pin on the Control disc are arranged. Regarding the accelerated or slowed down taxation process are al the situation with locking hooks is exactly the opposite of that for Pawls.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und den da zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further advantages, features and possible applications of the present invention result from the following Description of a preferred embodiment and there associated drawings. Show it:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Gurtaufrollers für Rück straffer und Fig. 1 shows the side view of a belt retractor for back taut and
Fig. 2 einen Axialschnitt durch den Gurtaufroller der Fig. 1, wobei abgebrochen auch der daran ange brachte Rückstraffer gezeigt ist. Fig. 2 shows an axial section through the belt retractor of FIG. 1, with the back tensioner attached to it also being shown broken off.
Der in den Zeichnungen als bevorzugte Ausführungsform dar gestellte Sicherheitsgurtaufroller weist die allgemein mit 1 bezeichnete Wickelachse und das axial fest mit dieser verbundene Sperrzahnrad 40 auf, in dessen Zähne die Ver zahnung 41 der Sperrklinke 18 eingreifen kann, die über einen als Niet ausgebildeten Zapfen 19 an der Gehäuseplat te 16 drehbar angeordnet ist. Der Gurtaufroller bzw. Auto mat weist auch fahrzeugempfindliche Sensoren auf, nämlich die im Gehäuse 28 des Sensors gelagerte Trägheitsmasse in Gestalt eines hängenden oder stehenden Pendels oder einer Kugel, die in dem am Gehäuse 28 angeordneten Lager vorge sehene Klinkenachse 31 mit fahrzeugempfindlicher Klinke 30 und den - davon gesteuerten - Pilothebel 22. Letzterer wird bei übermäßiger Fahrzeugbeschleunigung von der fahr zeugempfindlichen Klinke 30 in Eingriff mit Zähnen des Steu errades 23 gebracht, welches so mit der Steuerplatte 20 ver bunden wird, da der Pilothebel 22 auf der Steuerplatte 20 drehbar gelagert ist.The shown in the drawings as a preferred embodiment of the seat belt retractor has the generally designated 1 winding axis and the axially fixedly connected to this ratchet gear 40 , in whose teeth the Ver teeth 41 of the pawl 18 can engage, which is designed as a rivet pin 19 the housing plate te 16 is rotatably arranged. The belt retractor or Auto mat also has vehicle-sensitive sensors, namely the inertial mass stored in the housing 28 of the sensor in the form of a hanging or standing pendulum or a ball, the provided in the bearing 28 arranged on the pawl axis 31 with vehicle-sensitive pawl 30 and the - of which controlled - Pilothebel 22 . The latter is brought in excessive vehicle acceleration from the vehicle-sensitive pawl 30 into engagement with teeth of the control wheel 23 , which is so connected to the control plate 20 as the pilot lever 22 is rotatably mounted on the control plate 20 .
Weiterhin weist die Steuerplatte 20 auch eine Innenverzah nung 44 auf, in welche bei übermäßiger Gurtbandbeschleuni gung der Steuerzahn der gurtbandempfindlichen Klinke 24 ein greift, welche ihrerseits drehbar um einen mit der Wickel welle fest verbundenen Zapfen 45 gelagert ist. Die Einsteue rung der gurtbandempfindlichen Klinke 24 geschieht dabei über einen Massenträger 26, auf welchem wiederum eine träge Masse 25 reibschlüssig befestigt ist. Die reibschlüssige Verbindung zwischen Massenträger 26 und Masse 25 ist dabei so fest, daß sie bei einer Gurtbeschleunigung, wie sie im Alltagsgebrauch des Automaten auftreten kann, praktisch als starre Verbindung wirkt, andererseits gleitet jedoch die träge Masse 25 auf dem Massenträger 26, wenn letzterer nach dem Auslösen des Rückstraffers über die Klinke 24 eine ex treme Beschleunigung erfährt. Bei einer starren Verbindung zwischen Massenträger 26 und Masse 25 wäre wegen der Träg heit der Masse 25 die auf die Klinke 24 während des Rück strammvorganges wirkende Kraft so groß, daß sie wahrschein lich zerstört würde.Furthermore, the control plate 20 also has an internal toothing 44 , in which, in the event of excessive belt acceleration, the control tooth of the belt-sensitive pawl 24 engages, which in turn is rotatably mounted about a pin 45 connected to the winding shaft. The Einsteue tion of the belt-sensitive pawl 24 is done via a mass carrier 26 , on which in turn an inert mass 25 is frictionally attached. The frictional connection between mass carrier 26 and mass 25 is so strong that it acts practically as a rigid connection when belt acceleration, as can occur in everyday use of the machine, but on the other hand, the inert mass 25 slides on the mass carrier 26 , if the latter the triggering of the back tensioner on the pawl 24 experiences an extreme acceleration. In a rigid connection between mass carrier 26 and mass 25 would be due to the inertia of the mass 25 force acting on the pawl 24 during the back tightening process so great that it would probably be destroyed.
Bei einer Gurtbandbeschleunigung jedoch, wie sie etwa auf tritt, wenn ein Fahrzeuginsasse sich beim Bremsen vorwärts bewegt oder auch beispielsweise bei kleineren Auffahrunfäl len im Schrittempo, wodurch noch nicht das Auslösen des Rückstraffers bewirkt wird, bewegt sich die auf dem Zapfen 45 drehbar gelagerte Klinke 24 mit der Wickelwelle in Rich tung auf den Massenträger 26, welcher aufgrund des durch die an ihm befestigte träge Masse 25 hervorgerufenen großen Beschleunigungswiderstandes praktisch in seiner Position verharrt, so daß die Klinke 24 um den Zapfen 45 gedreht wird und dabei in Eingriff mit der Innenverzahnung 44 der Steuerplatte 20 kommt. Eine Druckfeder 27 bringt die Klinke 24 wieder in Freigabestellung, sobald die Gurtbandbeschleu nigung einen bestimmten Wert unterschreitet, welcher vom Verhältnis der Kraft der Druckfeder 27 zu der gesamten aus Massenträger 26 und Masse 25 gebildeten trägen Masse abhängt.In the case of a belt belt acceleration, however, such as occurs when a vehicle occupant moves forwards when braking or, for example, in the case of small Auffahrunfäl len at walking pace, which does not yet trigger the back tensioner, the pawl 24 rotatably mounted on the pin 45 moves with the winding shaft in Rich direction on the mass carrier 26 , which practically remains in its position due to the large acceleration resistance caused by the inert mass 25 attached to it, so that the pawl 24 is rotated around the pin 45 and thereby engages with the internal toothing 44 the control plate 20 comes. A compression spring 27 brings the pawl 24 back into the release position as soon as the Gurtbandbeschleu acceleration falls below a certain value, which depends on the ratio of the force of the compression spring 27 to the total inertial mass formed from mass carrier 26 and mass 25 .
Sobald die Klinke 24 in die Innenverzahnung 44 der Steuer platte 20 eingreift, wird diese über die Klinke 24 von der Wickelwelle gedreht, wobei über die Steuerkurve 36 und den Steuerstift 37 die Verzahnung 41 der Klinke 18 mit dem Zahnrad 40 in Ein griff gebracht wird und damit die fest mit dem Zahnrad 40 verbundene Wickelwelle 1 sperrt.As soon as the pawl 24 engages in the internal toothing 44 of the control plate 20 , this is rotated by the winding shaft via the pawl 24 , the toothing 41 of the pawl 18 being brought into engagement with the toothed wheel 40 via a control cam 36 and the control pin 37 so that the winding shaft 1 firmly connected to the gear 40 locks.
Die Steuerplatte 20 weist eine Federaufnahme 46 für eine Fe der 21 auf, welche an einem am Gehäuse 16 befestigten Halte winkel 47 abgestützt wird. Diese Drück-Rückhaltefeder 21 be wegt nach der Zugentlastung des Gurtbandes die Steuerplatte 20 und über die Steuerkurve 36 und den Steuerstift 37 auch die Klinke 18 in ihre Ausgangsstellung zurück. Dabei wird zu Beginn des Rückstellvorganges über die Verzahnung 41 der Klinke 18 auch das Zahnrad 40 und die damit verbundenen Wik kelwelle 1 zurückgedreht, solange Klinke 18 und Zahnrad 40 miteinander in Eingriff sind.The control plate 20 has a spring receptacle 46 for a Fe of 21 , which is supported on a bracket 16 attached to the housing bracket 47 . This pressure-retaining spring 21 moves after the strain relief of the webbing, the control plate 20 and via the control cam 36 and the control pin 37 and the pawl 18 back to its initial position. Here, at the beginning of the resetting process via the toothing 41 of the pawl 18 , the gear 40 and the associated shaft shaft 1 are turned back as long as the pawl 18 and gear 40 are in engagement with one another.
Diese Rückstellung durch die Druck-Rückhaltefeder 21 ge schieht jedoch vergleichsweise langsam. Wird dagegen der Rückstraffer ausgelöst, während Klinke 18 und Zahnrad 40 miteinander in Eingriff sind, was wegen des einem Unfall vorausgehenden Bremsens durchaus wahrscheinlich ist, so wird die Wickelwelle 1 und damit auch das Zahnrad 40 erheb lich schneller zurückgedreht, als dies durch die Druck-Rück haltefeder 21 in der eben geschilderten Weise geschehen könnte.This provision by the pressure retaining spring 21, however, happens comparatively slowly. If, on the other hand, the back tensioner is triggered while the pawl 18 and the gear 40 are in engagement with one another, which is quite probable because of the braking preceding an accident, the winding shaft 1 and thus also the gear 40 are rotated back significantly faster than this due to the pressure Back retaining spring 21 could happen in the manner just described.
Dreht sich in einem solchen Fall das Zahnrad 40 plötzlich rückwärts, d.h. in Fig. 1 im Uhrzeigersinn, so wird die Klinke 18 bzw. deren Verzahnung 41 vom Zahnrad 40 aus gese hen in radialer Richtung aus der Verzahnung herausgedrückt, wobei der Steuerstift 37 in der Steuerkurve 36 ausweichen kann und dabei die Steuerplatte 20 in die Ausgangsstellung zurückdreht. Dies ist deshalb möglich, weil die Steuerkurve 36 auf ihrer ganzen Länge vom Zahnrad 40 aus gesehen eine genügend große radiale Komponente hat, da der Winkel zwi schen der Längsmittellinie 48 der Steuerkurve 36 im Schnitt punkt mit einem Zahnradumkreis mit der entsprechenden Kreistangente einen Winkel von mindestens 20°, vorzugsweise 30 bis 40° einschließt.In such a case, the gear 40 suddenly turns backwards, ie clockwise in FIG. 1, the pawl 18 or its toothing 41 is seen from the toothed wheel 40 in the radial direction and pushed out of the toothing, the control pin 37 in the Dodge cam 36 and thereby turns the control plate 20 back to the starting position. This is possible because the control cam 36 has a sufficiently large radial component along its entire length from the gear 40 , since the angle between the longitudinal center line 48 of the control cam 36 at the intersection with a gear circumference with the corresponding circular tangent is at least an angle Includes 20 °, preferably 30 to 40 °.
Im Gegensatz dazu weisen die Steuerkurven bei bekannten, vergleichbaren Automaten für den Steuerstift im Zustand des Ein griffes der entsprechenden Klinke mit dem entsprechenden Zahnrad immer eine zum Umkreis des Zahnrades tangentiale Ausnehmung auf, welche sich in dem in Fig. 1 abgebrochen dargestellten Teil der Steuerkurve 36 nach unten anschlie ßen würde. In einem solchen Fall könnte der Steuerstift 37 nicht in radialer Richtung ausweichen, so daß mit der Zer störung einiger Komponenten zu rechnen wäre und außerdem der Rückstrammvorgang behindert würde.In contrast, the control cams in known, comparable machines for the control pin in the state of a grip of the corresponding pawl with the corresponding gear always have a tangential recess to the periphery of the gear, which is shown in broken-off part in FIG. 1 of the control curve 36 would connect down. In such a case, the control pin 37 could not evade in the radial direction, so that the disruption of some components would have to be expected and also the back tightening process would be hindered.
Durch die erfindungsgemäße Kombination der bestimmten An ordnung einer Steuerkurve 36 und eines Steuerstiftes 37 unter Verwendung einer Sperrklinke 18 gelingt es also, durch die beim Rückstrammvorgang sehr plötzlich erfolgende Rück wärtsdrehung des Zahnrades 40 nicht nur die Sperrklinke 18, sondern auch die Steuerplatte 20 ohne Belastung des Pilot hebels 22 oder der Klinke 24 in ihre Ausgangsstellung zer störungsfrei zurückzubewegen, so daß nach erfolgtem Rück strammvorgang die Gurtautomatik noch voll funktionsfähig ist und damit die Sicherungsfunktion des Gurtes (ohne Rück straffer) erhalten bleibt. Dies ist insofern von Bedeutung, als bei einem Unfall nach erfolgtem Rückstrammvorgang die Sperrfunktion der Gurtautomatik unbedingt erhalten bleiben muß, da nach der Entlastung des Seiles 4 die Wickelwelle 1 nicht mehr durch die Rückstrammeinrichtung gehalten wird und so der Gurt frei abwickeln könnte, falls die Sperrklin ke nicht einrastet. By combining the particular arrangement according to the invention to a control cam 36 and a control pin 37 using a pawl 18 , it is thus possible, through the backward rotation of the gearwheel 40 , which occurs very suddenly during the back tightening process, not only the pawl 18 , but also the control plate 20 without loading the Pilot lever 22 or the pawl 24 to move back to their initial position without interference, so that after the back tightening process the automatic belt is still fully functional and thus the safety function of the belt (without back tightener) is retained. This is of importance insofar as the locking function of the automatic belt system must absolutely be maintained in the event of an accident after the back tensioning process has taken place, since after the rope 4 has been relieved, the winding shaft 1 is no longer held by the back tensioning device and the belt could therefore unwind if the locking pin ke does not click into place.
Zur Vervollständigung der Beschreibung des Gurtaufrollers sind in Fig. 2 der Einsatz 32 der Wickelwelle 1, die Kappe 33 rechts zur Abdeckung der beschriebenen Me chanik und schließlich auch die Spule 35 vollständig dar gestellt.To complete the description of the belt retractor in Fig. 2, the insert 32 of the winding shaft 1 , the cap 33 on the right to cover the Me mechanics described and finally the coil 35 is fully presented.
Außerdem zeigt Fig. 2 den Rückstraffer, der im oberen Teil wiedergegeben ist, seine Befestigung am Gurtaufroller und dessen auf den Rückstraffer abgestellte Teile:In addition, Fig. 2 shows the back tensioner, which is shown in the upper part, its attachment to the belt retractor and its parts placed on the back tensioner:
An der Gehäuseplatte 16 ist über einen Niet 6 ein Halter 13 angebracht, welcher einen Gasgenerator 5 sowie einen Zy linder 43 haltert, die mittels T-Stück 2 verbunden sind. Im Zylinder 43 befindet sich der Kolben 3, und koaxial in die sem verläuft das durchgehende Seil 4.On the housing plate 16 , a holder 13 is attached via a rivet 6 , which holder holds a gas generator 5 and a cylinder 43 , which are connected by means of a T-piece 2 . The piston 3 is located in the cylinder 43 , and the continuous rope 4 runs coaxially in the sem.
Im linken Bereich des in Fig. 2 gezeigten Gurtaufrollers schließt sich nach unten der Seilspeicher 7 an, in welchem das Seil 4 aufgewickelt gehaltert ist. Außerdem befindet sich unter der links in Fig. 2 gezeigten Kappe 8 eine Fe derkassette 9 für eine nicht dargestellte Rückholfeder, und koaxial innerhalb des Seilspeichers ist die Seilscheibe 10 gelagert. Mit der in Fig. 2 unten links gezeigten Schraube 12 sind die Teile dann an der Gehäuseplatte 16 befestigt, gegen welche sich die Wickelwelle 1 über das Lager 14 ab stützt. Die Achsenverzahnung 15 gehört zur Wickelwelle 1. Man sieht an dieser links die Kerbverzahnung 15 a, welche die Verbindung mit der Seilscheibe 10 bewirkt.In the left-hand area of the belt retractor shown in FIG. 2, the cable store 7 , in which the cable 4 is held wound, is connected at the bottom. In addition, there is a Fe derkassette 9 for a return spring, not shown, under the cap 8 shown on the left in FIG. 2, and the pulley 10 is mounted coaxially within the cable storage device. With the screw 12 shown at the bottom left in FIG. 2, the parts are then fastened to the housing plate 16 , against which the winding shaft 1 is supported via the bearing 14 . The axis toothing 15 belongs to the winding shaft 1 . On this left you can see the serration 15 a , which causes the connection with the pulley 10 .
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