DE4344656C1

DE4344656C1 - Belt roller for safety belt system in motor vehicle

Info

Publication number: DE4344656C1
Application number: DE19934344656
Authority: DE
Inventors: Klaus Haag; Gerd Stueckle; Dieter Kappler; Michael Keller; Gerhard Roth; Franz Rieger; Willi Mathe
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2013-12-25

Abstract

The belt roller is connected to the blocking device by an energy absorbing rotary bar running in its axial direction. The cross section of the rotary bar (8) starting from its tension position (9) for the blockable device decreases and the energy absorption possibilities are altered by an axial displacement of the rotary bar in its two tension positions (9,10). On a face surface (11) of the rotary bar a positioning device (12) engages and the rotary bar is pushed against the force of a spring (13) in the direction of less applied force. The positioning device comprises a lever (14) which can be pivoted in a path altering manner dependent upon the sitting depth of the seat cushion (17) of the corresp. seat (18).

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtroller für ein Sicherheitsgurtsystem in einem Kraftwagen mit einem bei einem vorbestimmten Ruck am Gurtband und/oder vorbestimmten Fahrzeugverzögerung die Gurtrolle sperrenden Einrichtung, wobei die Gurtrolle durch einen in ihrer Achsrichtung verlaufenden, ein energieabsorbierendes Element bildenden Drehstab mit der sperrbaren Einrichtung verbunden ist und das maximal mögliche Energieabsorptionsvermögen zumindest in Abhängigkeit des Gewichtes des jeweiligen Benutzers des Sicherheitsgurtes durch selbsttätige Veränderung des wirksamen Drehstababschnittes ausgeschöpft wird.The invention relates to a belt roller for a Seat belt system in a motor vehicle with one at one predetermined jerk on the webbing and / or predetermined Vehicle deceleration, the belt reel locking device, wherein the belt roll through a running in its axial direction, an energy absorbing element forming torsion bar with the lockable device is connected and the maximum possible Energy absorption capacity at least depending on the Weight of the respective user of the seat belt automatic change of the effective torsion bar section is exhausted.

Ein derartiger Gurtroller, bei dem der Torsionsstab über seine Länge mit gleichbleibendem Querschnitt versehen ist, so daß zum Erhalt eines in weiten Grenzen proportional veränderbaren Energieabsorptionsvermögens die die Einspannlänge des Torsionsstabes bestimmende Schiebehülse über verhältnismäßig weite, die Baulänge des Gurtrollers stark vergrößernde Wegstrecken bewegt werden muß, ist durch die DE 27 27 470 A1 bekannt. Als spezifische Parameter für das wählbare Niveau für die Kraftbegrenzung werden das Gewicht und die Größe der Gurtbenutzer sowie deren zur Verfügung stehender Vorverlagerungsweg herangezogen.Such a belt roller, in which the torsion bar over his Length is provided with a constant cross-section, so that Obtaining a proportionally variable change within wide limits Energy absorption capacity which is the clamping length of the Torsion bar determining sliding sleeve over proportionately wide, increasing the overall length of the belt roller Paths must be moved is by DE 27 27 470 A1 known. As specific parameters for the selectable level for the force limit will be the weight and size of the Belt users and their available Advance shift used.

Durch die DE 38 42 791 C2 ist es bekannt, bei einem energieabsorbierend wirkenden Gurtkraftbegrenzer die zur Herbeiführung unterschiedlich hohen Kraftniveaus erforderlichen Bewegungen durch eine hilfskraftbetätigte Stelleinrichtung zu erzielen.From DE 38 42 791 C2 it is known for one energy-absorbing belt force limiters for Different levels of force are required Movements by an auxiliary actuator achieve.

Die für die Höhe des Kraftniveaus des Gurtkraftbegrenzers relevanten Einflußgrößen, zu denen neben dem Gewicht des jeweils gehaltenen Insassen auch die Fahrzeugverzögerung gehört, in eine Steuereinheit einzugeben und aus den Eingangsdaten ein maximal mögliches Energieabsorptionsvermögen abzuleiten, ist der DE 22 49 759 C2 entnehmbar.The for the level of force of the belt force limiter relevant influencing factors, in addition to the weight of each held occupants also heard the vehicle deceleration in a Enter control unit and a maximum of the input data deriving possible energy absorption capacity is DE 22 49 759 C2 removable.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei geringen Verschiebebewegungen eine über weite Grenzen reichende Änderung des Energieabsorptionsvermögens zu erreichen.It is an object of the invention, with small displacement movements a far - reaching change in the To achieve energy absorption capacity.

Diese Aufgabe wird bei einem Gurtroller nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. This task is performed on a belt reel according to the generic term of Claim 1 solved by the characterizing features.

Bei einem Ausführungsbeispiel mit einfachem Aufbau, greift an einer Stirnfläche des Drehstabes eine Stelleinrichtung an und der Drehstab wird gegen die Kraft einer Feder in Richtung ge ringerer Ansprechkraft verschoben. In one embodiment with a simple structure, attacks an end face of the torsion bar on and the torsion bar is ge against the force of a spring in the direction less responsiveness shifted.

Eine rein mechanisch arbeitende Ausführung erhält man dann, wenn die Stelleinrichtung aus einem Hebel besteht, der in Abhängig keit von der Einsitztiefe des Sitzkissens des zugeordneten Sitzes gegebenenfalls wegverändert verschwenkt wird.A purely mechanical version is obtained when the actuating device consists of a lever that is dependent speed of the seat depth of the assigned seat cushion Seat is swiveled away if necessary.

Es ist aber auch möglich, daß die Stelleinrichtung aus einem Hebel besteht und dieser von einem Stellmotor aus betätigt wird.But it is also possible that the actuating device from one Lever exists and this is operated by an actuator.

Dabei kann der Stellmotor von einer Auswerteeinheit aus ange steuert werden, die als Eingangsgrößen Einsitztiefe, momentane Fahrzeugverzögerung und Sitzstellung verarbeitet. Ein Verdrehen des Drehstabes schon bei verhältnismäßig geringer Gurtkraft wird in diesem Zusammenhang dann herbeigeführt, wenn die Einsitztiefe gering, die momentane Fahrzeugverzögerung gleichfalls klein und der Sitz in einer hinteren Stellung und somit weit weg vom Lenkrad bzw. der Armaturentafel ist.The servomotor can be operated from an evaluation unit are controlled, which are the input variables of seat depth, momentary Vehicle deceleration and seat position processed. A twisting the torsion bar is already with a relatively low belt force in this context brought about when the seat depth low, the current vehicle deceleration is also small and the seat in a rear position and thus far away from Steering wheel or the dashboard is.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Gurtroller mit angedeuteter mechanischer Stellein richtung im Zustand größter Ansprechkraft des Drehstabes und Fig. 1 is a belt reel with indicated mechanical Stellin direction in the state of greatest responsiveness of the torsion bar and

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 mit skizzierter hilfskraftbetä tigter Stelleinrichtung im Zustand geringster Ansprechkraft des Drehstabes. Fig. 2 shows the arrangement of FIG. 1 with outlined auxiliary power actuated actuator in the state of lowest response force of the torsion bar.

Ein nur unvollständig dargestellter Gurtroller 1 weist eine sperrbare Einrichtung 2 auf, deren Klinkenrad 3 in nicht gezeig ter, jedoch bekannter Weise beim Auftreten einer vorbestimmten Fahrzeugverzögerung und/oder eines festgelegten Ruckes am Gurt band festgesetzt wird, so daß ein mit dem Klinkenrad 3 in Ein griff stehendes Zwischenrad 4 wegen des Bestrebens eines weite ren Gurtbandauszuges und der damit verbundenen Drehbewegung der Gurtrolle 5 nach rechts wandert und mit einem ortsfesten Klin kenrad 6 verrastet. An incompletely shown belt reel 1 has a lockable device 2 , the ratchet wheel 3 is fixed in a manner not shown, but in a known manner when a predetermined vehicle deceleration and / or a fixed jerk on the belt, so that a with the ratchet wheel 3 in one handle standing idler 4 because of the endeavor of a wide belt webbing extension and the associated rotational movement of the belt reel 5 moves to the right and locked with a stationary clinic wheel 6 .

Die Gurtrolle 5 ist mit einer gestuften Bohrung 7 versehen die von einem Drehstab 8 durchdrungen wird, der ausgehend von der längsverschiebbaren Einspannstelle 9 im Klinkenrad 3 konisch zu läuft. Eine der Einspannstelle 9 gegenüberliegende Einspannstel le 10 in der Gurtrolle 5 ist gleichfalls längsverschiebbar aus gebildet, so daß eine an der Stirnseite 11 der Einspannstelle 10 angreifende Stelleinrichtung 12 den Drehstab 8 gegen die Kraft einer Feder 13 nach links zu verschieben vermag, wobei der Dreh stab 8 an der klinkenradseitigen Einspannstelle 9 aus dem in Achsrichtung des Drehstabes 8 gegen Verschieben gesicherten Klinkenrad 3 austritt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Durch diese Verschiebemöglichkeit wird erreicht, daß die Kraft, die zum Verdrehen des Drehstabes 8, der als energieabsorbierendes Element bei einer starken Gurtbelastung wirkt, notwendig ist, in vorbestimmten Grenzen veränderbar ist.The belt reel 5 is provided with a stepped bore 7 which is penetrated by a torsion bar 8 which, starting from the longitudinally displaceable clamping point 9 in the ratchet wheel 3, is tapered. One of the clamping point 9 opposite Einspannstel le 10 in the belt reel 5 is also longitudinally displaceable, so that an attacking on the end face 11 of the clamping point 10 actuating device 12 is able to move the torsion bar 8 against the force of a spring 13 to the left, the torsion bar 8 emerges at the ratchet wheel-side clamping point 9 from the ratchet wheel 3 secured against displacement in the axial direction of the torsion bar 8 , as is shown in FIG. 2. This displacement option ensures that the force required to rotate the torsion bar 8 , which acts as an energy-absorbing element under heavy belt loads, can be varied within predetermined limits.

Die Stelleinrichtung 12 umfaßt einen zweiarmigen Hebel 14, an dessen freiem Hebelarm 15 ein Drahtzug 16 angreift, der beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 - gegebenenfalls weguntersetzt oder wegübersetzt - zum Sitzkissen 17 eines nur angedeuteten Sitzes 18 führt. Durch eine nicht gezeigte, schwergewichtige Person ist das Sitzkissen 17 stark eingesessen, so daß sich der Drehstab 8 in einer Position befindet, in der zu seinem Verdrehen höhere Gurtkräfte erforderlich sind, als dies bei ei ner leichten Person der Fall ist. Ist das Sitzkissen 17 entla stet, so wird durch die nicht näher dargestellte Sitzfederung die Oberseite des Sitzkissen 17 wieder in seine Ausgangsstellung und dabei der Drehstab 8 in seine in Fig. 2 dargestellte Positi on überführt. Kommt es zum Bruch des Drahtzuges 16, so wird durch die Kraft der Feder 13 der Drehstab 8 in seine in Fig. 1 gezeigte andere Endstellung überführt und damit sichergestellt, daß z. B. durch eine schwergewichtige Person bei starker Gurtbelastung keine Überlastung des Drehstabes 8 und womöglich ein Bruch desselben eintritt. The actuating device 12 comprises a two-armed lever 14 , on the free lever arm 15 of which a wire pull 16 engages, which in the exemplary embodiment according to FIG. 1 leads to the seat cushion 17 of a seat 18 , only indicated, if necessary. By a heavyweight person, not shown, the seat cushion 17 is heavily indented, so that the torsion bar 8 is in a position in which higher belt forces are required for its rotation than is the case with a light person. Is the seat cushion 17 entla stet, the upper side of the seat cushion 17 is transferred back to its initial position and the torsion bar 8 in its position shown in Fig. 2 by the seat suspension, not shown. If the wire pull 16 breaks, the force of the spring 13 transfers the torsion bar 8 into its other end position shown in FIG. 1, thus ensuring that, for. B. by a heavy person with heavy belt load, no overloading of the torsion bar 8 and possibly a breakage of the same occurs.

Wie in Fig. 2 angedeutet, führt der Drahtzug 16 zu einem hilfs kraftbetätigten Stellmotor 19, der von einer Auswerteeinheit 20 angesteuert wird. Die Auswerteeinheit 20 weist Eingänge 21, 22 und 23 auf, an deren Ende nicht dargestellte Aufnehmer plaziert sind, die die Einsitztiefe des Sitzkissens, die jeweilige Fahr zeugverzögerung und den Abstand des Insassen z. B. von der Arma turentafel erfassen. Aus den Eingangsgrößen wird in der Auswer teeinheit 20 eine Größe gebildet, die den Stellmotor 19 eine derartige Position einnehmen läßt, daß über den angeschlossenen Drahtzug 16 der Drehstab 8 jeweils in eine Schiebelage dirigiert wird, der ein Höchstmaß an energieabsorbierender Wirkung gestat tet. Tritt bei dieser Ausführung ein Defekt ein, so wird der Drehstab 8 durch die Kraft der Feder 13 in seine Endstellung nach Fig. 1 überführt, in der der Drehstab 8 imstande ist, hohe Gurtbelastungskräfte aufzunehmen.As indicated in FIG. 2, the wire pull 16 leads to an auxiliary power-operated servomotor 19 which is controlled by an evaluation unit 20 . The evaluation unit 20 has inputs 21 , 22 and 23 , at the end of which sensors, not shown, are placed, which testify the seat depth of the seat cushion, the respective vehicle deceleration and the distance of the occupant. B. capture from the armature turentafel. From the input variables, a size is formed in the evaluation unit 20 , which allows the servomotor 19 to occupy such a position that the torsion bar 8 is directed into a sliding position via the connected wire cable 16, which allows a maximum degree of energy-absorbing effect. If a defect occurs in this embodiment, the torsion bar 8 is transferred by the force of the spring 13 into its end position according to FIG. 1, in which the torsion bar 8 is able to absorb high belt loading forces.

Claims

1. belt reel for a seat belt system in a motor vehicle with a device locking the belt reel at a predetermined jerk on the belt webbing and / or a predetermined vehicle deceleration, the belt reel being connected to the lockable device by a torsion bar running in its axial direction and forming an energy-absorbing element, and the maximum possible energy absorption capacity is exhausted at least depending on the weight of the respective user of the seat belt by automatically changing the effective torsion bar section, characterized in that the cross section of the torsion bar ( 8 ) decreases, starting from its clamping point ( 9 ) assigned to the lockable device ( 2 ) and the energy absorption capacity is changed by an axial displacement of the torsion bar ( 8 ) in its two clamping points ( 9 and 10 ).

2. Belt roller according to claim 1, characterized in that on an end face ( 11 ) of the torsion bar ( 8 ) engages a Stellein direction ( 12 ) and the torsion bar ( 8 ) is displaced against the force of a spring ( 13 ) in the direction of lower response force.

3. Belt roller according to claim 2, characterized in that the adjusting device ( 12 ) consists of a lever ( 14 ) which is pivoted depending on the seat depth of the seat cushion ( 17 ) of the associated seat ( 18 ) possibly changed away.

4. Belt roller according to claim 2, characterized in that the actuating device ( 12 ) consists of a lever ( 14 ) and this is actuated by an actuator ( 19 ).

5. Belt roller according to claim 4, characterized in that the servomotor ( 19 ) is controlled by an evaluation unit ( 20 ), which processes the input variables seat depth, instantaneous vehicle deceleration and seat position.