DE4436323C2

DE4436323C2 - Automatic seat belt retractor to influence the winding force of a seat belt

Info

Publication number: DE4436323C2
Application number: DE19944436323
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Specht
Original assignee: HS Technik und Design Technische Entwicklungen GmbH
Current assignee: HS Technik und Design Technische Entwicklungen GmbH
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: DE4436323A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurt-Aufroll automat mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a seat belt retractor automat with the features of the preamble of claim 1.

Beim Anlegen eines Sicherheitsgurtes in einem Fahrzeug mit Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten wird der Gurt gegen die Federkraft einer Spiral-Rückzugsfeder gespannt, bis er im Gurtschloß verriegelt wird. Mit zunehmender Gurt auszugslänge steigt die gegen den Auszug wirkende Feder kraft an, so daß der Gurt im Tragebereich relativ straff am Körper des Fahrzeuginsassen anliegt, was als unkomfor tabel empfunden werden kann. Eine Reduzierung der Feder kraft der Rückzugsfeder ist jedoch ausgeschlossen, da sonst die für das Aufwickeln des Sicherheitsgurtes not wendige Kraft zu gering ist.When wearing a seat belt in a vehicle the seat belt is countered with automatic seat belt retractors the spring force of a spiral return spring is tensioned until it is locked in the buckle. With increasing belt extension length increases the spring acting against the extension force, so that the belt is relatively taut in the carrying area lies against the body of the vehicle occupant, which is uncomfortable can be felt. A reduction in the spring due to the return spring is excluded, however otherwise those necessary for winding the seat belt agile power is too low.

Aus der EP 0 581 228 A1 ist ein federangetriebener Auf roller für Sicherheitsgurte bei Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem eine Gurtrolle mit einer ersten Seilrolle mit einer wendelförmigen Führungsrille verbunden ist. In die Führungsrille ist ein flexibles Zugglied, z. B. ein Seil gewickelt, das sich zu einer zweiten Seilrolle mit einer wendelförmigen Führungsrille erstreckt. Die beiden Seil rollen verjüngen sich in entgegengesetzten axialen Rich tungen. Die zweite Seilrolle weist eine Spiralfeder zum Erzeugen einer Aufwickelkraft auf. Durch geeignete Form gebung der Seilrollen können entsprechend den Überset zungsverhältnissen gewünschte Rückzugskraftverläufe ver wirklicht werden. Bei dem beschriebenen Aufroller ist jedoch die Funktionssicherheit nicht gewährleistet, da das Seil aus den Führungsrillen der Seilrollen springen kann und eine Blockierung des Aufrollers bewirken kann.EP 0 581 228 A1 discloses a spring-driven up known for seat belts in motor vehicles, where a belt pulley with a first pulley is connected to a helical guide groove. In the Guide groove is a flexible tension member, e.g. B. a rope wound into a second pulley with a extends helical guide groove. The two rope roll taper in opposite axial direction exercises. The second pulley has a spiral spring Generate a winding force on. By suitable form The rope pulleys can be translated accordingly desired withdrawal force curves become real. In the reel described however, the functional safety is not guaranteed because jump the rope out of the guide grooves of the pulleys can and can block the reel.

Aus der DE 27 00 307 A1 ist ein Sicherheitsgurt- Aufwickelmechanismus bekannt, dessen Wickelwelle mit einer ersten Feder gekoppelt ist, die beim Ausziehen des Gurtbandes kontinuierlich gespannt wird. Eine zweite Feder ist mit der Wickelwelle über ein Untersetzungs getriebe, beispielsweise ein Epizykloidengetriebe bzw. ein Planetengetriebe, gekoppelt. Sie ist einerseits gehäusefest angebracht und andererseits mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden. Durch das Untersetzungs getriebe wird die Federkraft der zweiten Feder in einem ersten Gurtbandauszugsbereich additiv zu der Kraft der ersten Feder auf die Wickelwelle aufgebracht. In einem übermitten- oder Totpunkt hat die zweite Feder keine Kraftwirkung bezüglich der Wickelwelle. In einem sich anschließenden zweiten Gurtbandauszugsbereich wird die Kraft der zweiten Feder subtraktiv zur ersten Feder auf die Wickelwelle aufgebracht.DE 27 00 307 A1 describes a seat belt Winding mechanism known, the winding shaft with a first spring is coupled, which when pulling out the Webbing is continuously tensioned. A second Spring is with the winding shaft via a reduction gear gear, for example an epicycloid gear or a planetary gear, coupled. It is on the one hand fixed to the housing and on the other hand with the Reduction gear connected. Through the reduction gear is the spring force of the second spring in one first belt extension area additive to the force of the first spring applied to the winding shaft. In one The second spring has no center or dead center Force effect with respect to the winding shaft. In one yourself Subsequent second belt extension area is the The force of the second spring is subtractive to the first spring the winding shaft applied.

Aus K. Hain: "Angewandte Getriebelehre"; 2. Auflage, VDI- Verlag Düsseldorf, 1961, S. 307 und 308, ist ein Schubkurbelgetriebe zum Umsetzen einer Schubbewegung in eine Dreh- oder Schwingbewegung bekannt. Es enthält eine linear geführte, hin- und herbewegbare Schubstange sowie eine Koppelstange und einen Abtriebshebel. Die Hubbe wegung der Schubstange endet in einer Totpunktlage, in der die Koppelstange senkrecht auf der Längsführung der Schubstange steht. Eine Bewegung der Schubstange über den Totpunkt hinaus ist im allgemeinen nicht erwünscht.From K. Hain: "Applied gear theory"; 2nd edition, VDI- Verlag Düsseldorf, 1961, pp. 307 and 308, is a Slider crank gear for converting a push movement into a rotating or swinging movement is known. It contains one linearly guided, reciprocable push rod as well a coupling rod and an output lever. The Hubbe movement of the push rod ends in a dead center position, in of the coupling rod perpendicular to the longitudinal guide of the Push rod is standing. A movement of the push rod over the Dead center is generally not desirable.

Aus der JP 58-185 349(3) ist ein Sicherheitsgurt- Aufrollautomat mit einer Wickelwelle für einen auf- und abwickelbaren Sicherheitsgurt bekannt, bei dem die Wickelwelle mit einer Rückzugsfeder unter Aufwickel spannung gehalten ist. Die Rückzugsfeder ist einerseits direkt mit der Wickelwelle und andererseits mit einem Zapfen, der an einer drehbaren Scheibe exzentrisch angebracht ist, verbunden. Durch Verdrehen der Scheibe kann die Rückzugsfeder gespannt oder entspannt und somit die Zugkraft an der Wickelwelle beeinflußt werden. Der Drehantrieb der Scheibe erfolgt entweder über eine auf einem Kreisbogen verschwenkbare, gebogene Zahnstange, die mit einem mit der Scheibe gekoppelten Zahnrad in Eingriff ist, oder über eine gerade Zahnstange, die mit einer Außenverzahnung an der Scheibe in Eingriff ist und durch einen Linearmotor linear verschiebbar ist.From JP 58-185 349 (3) is a seat belt Automatic reel-up with a winding shaft for one reel unwound seat belt known in which the Winding shaft with a return spring under winding voltage is kept. The return spring is on the one hand directly with the winding shaft and on the other hand with a Pin that is eccentric on a rotating disc attached, connected. By turning the disc the return spring can be tensioned or relaxed and thus the tensile force on the winding shaft can be influenced. Of the Rotary drive of the disc takes place either on a an arc swiveling, curved rack that engages with a gear wheel coupled to the disc or a straight rack with a External toothing is engaged and through a linear motor is linearly displaceable.

Aus der DE 27 35 979 A1 ist eine Federanordnung zur Abgabe eines Drehmoments zur Beaufschlagung einer ein Ende eines Sicherheitsgurtes selbsttätig aufwickelnden Gurtaufwickeltrommel bekannt. Die Feder ist beispiels weise eine einseitig eingespannte Blattfeder, an der ein Seil mit seinem einen Ende angebracht ist. Das andere Ende des Seiles ist auf einer mit der Gurtaufwickel trommel gekoppelten Aufwickelwelle auf- und abwickelbar und überträgt ein von der Feder erzeugtes Drehmoment auf die Gurtaufwickeltrommel. Der Angriffspunkt des Seiles an der Blattfeder ist verstellbar, so daß der wirksame Hebelarm der Blattfeder und somit die nutzbare Federkraft verändert werden kann.DE 27 35 979 A1 discloses a spring arrangement for Delivery of a torque to act upon a End of a seat belt that winds up automatically Belt winding drum known. The spring is an example have a leaf spring clamped on one side, on the Rope is attached with one end. The other The end of the rope is on one with the belt rewinder drum-coupled winding shaft can be wound up and unwound and transmits a torque generated by the spring the belt take-up drum. The point of attack of the rope the leaf spring is adjustable so that the effective Lever arm of the leaf spring and thus the usable spring force can be changed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem gattungsgemäßen Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten eine Krafterzeugungseinrichtung mit einem bezüglich des Kraftangriffs des Kraftmittels und der Art des Kraftmittels universellen Getriebe zu schaffen.The present invention is based on the object in the generic seat belt retractor a force generating device with a related to the Force attack of the fuel and the type of To create power using universal gears.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sicher heitsgurt-Aufrollautomaten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by a safety device seat belt retractors with the features of the Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the Seat belt retractors are specified in the dependent claims.

Durch den erfindungsgemäß gestalteten Gelenkmechanismus kann eine zusätzliche Wirkkraft in bestimmten Auszugsbereichen erzeugt werden, die sich in Abhängigkeit von der Auszugslänge des Sicherheitsgurtes einmal additiv zur Federkraft der Rückzugsfeder über lagert und die Rückzugskraft somit verstärkt, wie es im oberen Rückzugsbereich erwünscht ist, so daß der Gurt sicher aufgerollt wird, und die sich zum anderen subtrak tiv überlagert, so daß die Rückzugskraft vermindert wird, wie es im Tragebereich erwünscht ist. Die Kraft erzeugungseinrichtung wirkt dabei stufenlos und der Wech sel von der additiven Krafterzeugung zur subtraktiven Krafterzeugung erfolgt kontinuierlich ohne Schaltsprünge oder Schaltübergänge. Ein besonders einfacher und zweck mäßiger Aufbau wird erreicht, wenn die Wirkkraft der Krafterzeugungseinrichtung direkt an der Wickelwelle an greift, an der auch die als Spiralfeder ausgebildete Rückholfeder des bekannten Sicherheitsgurt-Aufroll automaten angreift. Die Krafterzeugungseinrichtung kann derart ausgebildet und einstellbar sein, daß die Größe der erzeugten Wirkkraft in Abhängigkeit von der Aus zugslänge des Sicherheitsgurtes für unterschiedliche An wendungsfälle anpaßbar ist.Through the joint mechanism designed according to the invention can have an additional potency in certain extraction areas are generated, which are in Depends on the length of the seat belt once additive to the spring force of the return spring stores and thus increases the retraction force, as in upper retraction area is desired so that the belt is rolled up safely, and the other is subtractive tiv superimposed so that the retraction force is reduced as is desired in the wearing area. The power generating device acts continuously and the change sel from additive power generation to subtractive Power is generated continuously without switching jumps or switching transitions. A particularly simple and purpose moderate build-up is achieved when the active power of the Force generating device directly on the winding shaft engages, which is also designed as a spiral spring Return spring of the well-known seat belt retractor machine attacks. The force generating device can be designed and adjustable so that the size the generated power depending on the off length of seat belt for different types of belt application cases is customizable.

Der Gelenkmechanismus bietet einen besonders funktions- und be triebssicheren sowie platzsparenden Aufbau. Durch die Verbindung der Lenker mit der längs geführten Zahn stange ergibt sich eine definierte Zwangsbewegung des Gelenkmechanismus, wenn das Ritzel der Wickelwelle die Zahnstange antreibt. Die Kraft des Kraftmittels kann auf nur einen der beiden ersten Lenker aufgebracht werden, um eine Wirkkraft in der Zahnstange zu erzeugen. Durch eine gleichmäßige Kraftaufbringung auf die beiden ersten Len ker ergibt sich ein gleichmäßigerer Kraftverlauf in dem Gelenkmechanismus. Ein besonders einfach ausgebildetes Kraftmittel ist eine Zugfeder, die zwischen die beiden ersten Lenker gespannt wird und diese gegeneinander zieht. Durch Wahl der Anzahl paralleler Federn, der An lenkpunkte an den beiden Lenkern und der Federstärke und der Federkennlinie können beliebige Wirkkraftverläufe eingestellt werden. Statt der Zugfeder können auch Druck federn, die sich beispielsweise an einem gehäusefesten Teil abstützen, gegen die ersten Lenker drücken. Das Druckelement kann einstückig als Teil des ersten Lenkers hergestellt sein und Federeigenschaften aufweisen. Ebenso können hydraulisch wirkende Elemente als Zug- oder Druck kraftmittel eingesetzt werden. Durch die Verwendung eines Untersetzungsgetriebes kann die Anzahl der Umdrehungen der Wickelwelle an die verfügbare Länge der Zahnstange unter Berücksichtigung des Moduls von Ritzel und Zahnstange angepaßt werden. Vorzugsweise ist die Krafter zeugungseinrichtung bzw. das Getriebe (der Gelenkmechanismus) an einem seitlichen Abschlußdeckel des Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten angebracht und/oder an ihm integriert, wodurch ein einfacher Aufbau erzielt wird. Weitere Kraftmittel können an der Kraft erzeugungseinrichtung vorgesehen sein, die sowohl im ad ditiven als auch im subtraktiven Bereich insbesondere auch stufenlos eingreifen können.The joint mechanism offers a particularly functional and be safe and space-saving construction. By connecting the handlebar to the longitudinal tooth rod results in a defined forced movement of the Hinge mechanism when the pinion of the winding shaft the Rack drives. The power of the power means can be only one of the first two handlebars are applied to to generate an active force in the rack. By a even application of force to the first two len ker results in a more even force curve in the Hinge mechanism. A particularly simple one Power is a tension spring between the two first handlebar is tensioned and these against each other pulls. By choosing the number of parallel springs, the An steering points on the two handlebars and the spring strength and the spring characteristic can have any active force curve can be set. Instead of the tension spring, pressure can also be applied springs, for example on a housing-fixed Support part, press against the first handlebars. The Pressure element can be made in one piece as part of the first handlebar be made and have spring properties. As well can act hydraulically acting elements as tension or compression fuels are used. By using a Reduction gear can be the number of revolutions the winding shaft to the available length of the rack taking into account the module of pinion and Rack can be adjusted. Preferably the force generating device or the transmission (the Hinge mechanism) on a side cover of the Seat belt retractors attached and / or on integrated into it, making it easy to set up becomes. Other means of strength can be added to the strength generating device can be provided, both in the ad ditiven as well as in the subtractive area in particular can also intervene continuously.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausfüh rungsbeispiels unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnun gen näher erläutert. Es zeigt:The invention is based on an embodiment Example with reference to the accompanying drawings gene explained in more detail. It shows:

Fig. 1 in einer Seitenansicht einen Sicherheitsgurt- Aufrollautomaten in Betrachtung in Richtung seiner Wickelwelle mit der erfindungsgemäßen Krafterzeugungseinrichtung; Figure 1 is a side view of a seat belt retractor viewed in the direction of its winding shaft with the force generating device according to the invention.

Fig. 2 in schematischer Draufsicht die Krafter zeugungseinrichtung in einer Stellung zur Er zeugung einer additiven Wirkkraft; Figure 2 is a schematic plan view of the force generating device in a position for generating an additive active force.

Fig. 3 in schematischer Draufsicht die Krafter zeugungseinrichtung in einer Stellung zur Er zeugung einer subtraktiven Wirkkraft; Figure 3 is a schematic plan view of the force generating device in a position for generating a subtractive active force.

Fig. 4 in schematischer Querschnittsansicht die Anord nung eines Planetenuntersetzungsgetriebes am Automaten; und Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of the arrangement of a planetary reduction gear on the machine; and

Fig. 5 eine schematische Darstellung von Gurtbandaus zugskraftverläufen über die Auszugslänge bei bekannten Automaten und bei dem erfindungsge mäßen Automaten. Fig. 5 is a schematic representation of Gurtbandaus tractive force curves over the extension length in known machines and in the automats according to the invention.

In Fig. 1 ist ein Sicherheitsgurt-Aufrollautomat 1 in einer Ansicht auf einen seitlichen Abschlußdeckel 2 dar gestellt. Der Sicherheitsgurt-Aufrollautomat 1 ist in bekannter Form ausgebildet und enthält eine gehäusefeste Wellenachse 3 einer Wickelwelle 4 zum Auf- und Abwickeln eines Sicherheitsgurtes. Der Aufrollautomat 1 enthält eine Rückzugsfeder, die eine Rückzugskraft auf die Wick elwelle 4 aufbringt, um den Sicherheitsgurt sowohl in der Ruhestellung als auch in angelegtem Zustand am Körper des Fahrgastes zu halten. Eine Verriegelungseinrichtung kann die Wickelwelle 4 in bekannter Weise bei übermäßiger Be schleunigung blockieren.In Fig. 1, a seat belt retractor 1 is shown in a view of a side cover 2 is. The automatic seat belt retractor 1 is designed in a known form and contains a shaft axis 3 fixed to the housing of a winding shaft 4 for winding and unwinding a seat belt. The automatic reel-up 1 contains a retraction spring which applies a retraction force to the winding shaft 4 in order to hold the seat belt on the body of the passenger both in the rest position and in the fastened state. A locking device can block the winding shaft 4 in a known manner with excessive acceleration Be.

An einem Ende der Wickelwelle 4 ist ein Ritzel 5 fest angebracht, das die Wickelwelle 4 mit einer Kraft erzeugungseinrichtung 20 koppelt. Die Krafterzeugungsein richtung 20 enthält ein Getriebe 7 und ein Kraftmittel 17 zum Bereitstellen einer Kraft. Das Ritzel 5 treibt über seine Verzahnung eine Zahnstange 6 des Getriebes 7 an, die am Abschlußdeckel 2 im Eingriff mit dem Ritzel 5 längsverschiebbar geführt ist. Das Getriebe 7 ist als Gelenkmechanismus 7 ausgebildet, der zwei erste Hebel oder Lenker 8, 9 und zwei zweite Hebel oder Lenker 10, 11 aufweist. Die beiden ersten Lenker 8, 9 sind jeweils an einem Ende mit einem Gelenk 12 bzw. 13 beidseits der Zahnstange 6 am Abschlußdeckel 2 in zueinander symmetris cher Anordnung schwenkbar befestigt. Die beiden zweiten Lenker 10, 11 sind einerseits jeweils über ein Gelenk 14 bzw. 15 mit dem ersten Lenker 8 bzw. 9 schwenkbar verbun den und andererseits mit einem Gelenk 16 schwenkbar mit einander verbunden. Das Gelenk 16 ist an der Zahnstange 6, beispielsweise über einen Zapfen, gehalten, so daß die gelenkseitigen Enden der zweiten Lenker 10, 11 schwenkbar an der Zahnstange 6 festgelegt sind.At one end of the winding shaft 4 , a pinion 5 is firmly attached, which couples the winding shaft 4 with a force generating device 20 . The Krafterzeugungsein device 20 includes a transmission 7 and a power means 17 for providing a force. The pinion 5 drives, via its toothing, a toothed rack 6 of the gear 7 , which is guided on the end cover 2 so as to be longitudinally displaceable in engagement with the pinion 5 . The transmission 7 is designed as a joint mechanism 7 which has two first levers or links 8 , 9 and two second levers or links 10 , 11 . The two first link 8 , 9 are each pivotally attached at one end with a joint 12 and 13 on both sides of the rack 6 on the end cover 2 in a symmetris cher arrangement. The two second links 10 , 11 are on the one hand each via a joint 14 or 15 with the first link 8 or 9 pivotally connected and on the other hand pivotally connected to each other with a joint 16 . The joint 16 is held on the rack 6 , for example via a pin, so that the articulated ends of the second link 10 , 11 are pivotally attached to the rack 6 .

Des weiteren ist an dem Gelenkmechanismus 7 ein Kraftmit tel 17 in Form einer Zugfeder vorgesehen, die an zwei Kraftangriffs punkten 18, 19 an den Lenkern 8 bzw. 9 befe stigt ist und eine Zugkraft auf die beiden Lenker 8, 9 aufbringt, die die beiden Lenker 8, 9 gegeneinander spannt. Die Zugkraft wird von den ersten Lenkern 8, 9 über die Gelenke 14 bzw. 15 auf die beiden zweiten Lenker 10 bzw. 11 übertragen. In der in Fig. 1 dargestellten Totpunktlage des Gelenkmechanismus 7 sind die beiden zweiten Lenker 10, 11 zueinander geradlinig ausgerichtet, so daß sie über das Gelenk 16 keine resultierende Wirkkraft in Längsrichtung der Zugstange 6 erzeugen kön nen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind dabei die beiden ersten Lenker 8, 9 parallel angeordnet, sie können jedoch auch bei Variation der Positionierung der Gelenke 12, 13 am Abschlußdeckel 2 unter einem Winkel zueinander stehen.Furthermore, a Kraftmit tel 17 is provided in the form of a tension spring on the articulation mechanism 7 , which points at two force application points 18 , 19 on the links 8 and 9, respectively, and a tensile force on the two links 8 , 9 , which the two Handlebars 8 , 9 clamped against each other. The tensile force is transmitted from the first links 8 , 9 to the two second links 10 and 11 via the joints 14 and 15, respectively. In the dead center position of the joint mechanism 7 shown in FIG. 1, the two second links 10 , 11 are aligned in a straight line with respect to one another, so that they cannot produce any resulting active force in the longitudinal direction of the pull rod 6 via the joint 16 . In the illustrated embodiment, the two first links 8 , 9 are arranged in parallel, but they can also be at an angle to one another when the positioning of the joints 12 , 13 on the end cover 2 is varied.

In Fig. 2 ist eine Stellung des Gelenkmechanismus 7 sche matisch dargestellt, bei der der Sicherheitsgurt auf der Wickelwelle 4 in Ruhelage aufgewickelt ist. Die Zahnstan ge 6 ist durch das Ritzel 5 der Wickelwelle 4 in eine obere Endstellung verschoben. Die von der Zugfeder 17 über die ersten Lenker 8, 9 auf die zweiten Lenker 10, 11 übertragenen Lenkerlängskräfte werden in dem Gelenk 16 auf die Zahnstange 6 übertragen, in der sie eine resul tierende Wirkkraft in Längsrichtung der Zahnstange 6 (nach oben in Fig. 1 und 2) schaffen. Diese Wirkkraft wird über das Ritzel 5 auf die Wickelwelle 4 übertragen, wobei sie die Federkraft der Rückzugsfeder des Automaten 1 additiv verstärkt und eine vergrößerte Rückzugskraft auf den Sicherheitsgurt aufbringt. Die Größe der längsge richteten Wirkkraft wird von der Kraft der Zugfeder 17 und den geometrischen Verhältnissen an den Lenkern, wie z. B. der Lage der Anlenkpunkte der Feder 17, der Posi tion der Gelenke 12, 13 der Lenker 8, 9 am Abschlußdeckel 2 und der Länge der Lenker 8, 9 und 10, 11, sowie von der jeweiligen Stellung des Gelenkmechanismus 7 bestimmt.In Fig. 2, a position of the hinge mechanism 7 is shown cal matically, in which the seat belt is wound on the winding shaft 4 in the rest position. The toothed rack ge 6 is moved by the pinion 5 of the winding shaft 4 in an upper end position. The longitudinal forces transmitted from the tension spring 17 via the first link 8 , 9 to the second link 10 , 11 are transmitted in the joint 16 to the rack 6 , in which they a resul ting active force in the longitudinal direction of the rack 6 (up in Fig. 1 and 2) create. This effective force is transmitted via the pinion 5 to the winding shaft 4 , whereby it additionally increases the spring force of the retraction spring of the machine 1 and applies an increased retraction force to the seat belt. The size of the longitudinally directed active force is the force of the tension spring 17 and the geometric conditions on the handlebars, such as. B. the position of the pivot points of the spring 17 , the posi tion of the joints 12 , 13 of the handlebars 8 , 9 on the end cover 2 and the length of the handlebars 8 , 9 and 10 , 11 , and the respective position of the joint mechanism 7 .

Wenn der Gurt von der Wickelwelle 4 abgezogen wird, be wegt das Ritzel 5 die Zahnstange 6 abwärts in Fig. 2, bis der in Fig. 1 dargestellte Totpunkt erreicht ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, nimmt dabei die auf die Zahn stange 6 ausgeübte längsgerichtete Wirkkraft von einem maximalen Wert kontinuierlich bis auf einen Wert von Null im Totpunkt des Gelenkmechanismus 7 ab. Ein weiteres Aus ziehen des Gurtes bewegt die Zahnstange 6 weiter (abwärts gemäß der Darstellung in den Fig. 1 bis 3), bis eine Endstellung gemäß Fig. 3 erreicht ist, in der der Gurt seine Endstellung in der Trageposition erreicht hat, in der er am Körper eines Fahrzeuginsassen anliegt. Der Ge lenkmechanismus 7 läßt ein weiteres Ausziehen des Gurtes zu. In der in Fig. 3 dargestellten Stellung ist die am Gelenk 16 in Längsrichtung der Zahnstange 6 abwärts ge richtete Wirkkraft subtraktiv zur Federkraft der Rück zugsfeder an der Wickelwelle 4, d. h. sie mindert die Gurtrückzugskraft. Von der Totpunktstellung (Fig. 1) aus gehend steigt die Größe der Wirkkraft stufenlos bis zur maximalen Größe in der Endstellung.When the belt is pulled off the winding shaft 4 , the pinion 5 moves the rack 6 downward in FIG. 2 until the dead center shown in FIG. 1 is reached. As can be seen from FIG. 2, the longitudinal effective force exerted on the toothed rack 6 continuously decreases from a maximum value to a value of zero at the dead center of the joint mechanism 7 . Another pull of the belt moves the rack 6 further (downward as shown in FIGS. 1 to 3) until an end position as shown in FIG. 3 is reached, in which the belt has reached its end position in the wearing position in which it lies against the body of a vehicle occupant. The Ge steering mechanism 7 allows further removal of the belt. In the position shown in FIG. 3, the downward force acting on the joint 16 in the longitudinal direction of the rack 6 is subtractive to the spring force of the return spring on the winding shaft 4 , ie it reduces the belt retraction force. Starting from the dead center position ( FIG. 1), the size of the active force increases continuously up to the maximum size in the end position.

Weiters kann der Sicherheitsgurt-Aufrollautomat 1 ein Untersetzungsgetriebe 21 (siehe Fig. 5) aufweisen, durch das die Anzahl der Umdrehungen der Wickelwelle 4, die üblicherweise 13 Umdrehungen von der Ruheposition bis zum maximalen Auszug ausführt, auf die Länge der Zahnstange 6 und die Bewegungsverhältnisse am Gelenkmechanismus 7 ab gestimmt werden kann.Furthermore, the seat belt retractor 1 can have a reduction gear 21 (see FIG. 5), by means of which the number of revolutions of the winding shaft 4 , which usually executes 13 revolutions from the rest position to the maximum extension, to the length of the rack 6 and the movement conditions can be tuned from the hinge mechanism 7 .

Das Untersetzungsgetriebe 21 ist im Ausführungsbeispiel als Planetenradgetriebe 21 ausgebildet. Es enthält drei Planetenräder 22, die in einer Gehäuseabschlußwand 23 des Automaten 1 gelagert sind und von einem Ritzel 24 der Wickelwelle 4 angetrieben werden. Ein Sonnenrad 25 umgreift die Planetenräder 22 und wird gemäß dem gewähl ten Untersetzungsverhältnis mit gegenüber der Wickelwelle 4 reduzierter Umdrehungszahl angetrieben. Das Sonnenrad 25 weist eine Lagerhülse 26 auf, auf der das Ritzel 5 befestigt ist. Am Abschlußdeckel 2 ist die Zahnstange 6 längsverschiebbar (senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 4) geführt und im Eingriff mit dem Ritzel 5 angeordnet. Die weiteren Teile des Gelenkmechanismus 7 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Das Unterset zungsverhältnis ist derart gewählt, daß der Gelenk mechanismus 7 kompakt aufgebaut ist und die Länge der Zahnstange 6 dem Einbauraum für den Sicherheitsgurt-Auf roll-automaten 1 angepaßt ist.The reduction gear 21 is designed in the exemplary embodiment as a planetary gear 21 . It contains three planet gears 22 , which are mounted in a housing end wall 23 of the machine 1 and are driven by a pinion 24 of the winding shaft 4 . A sun gear 25 engages around the planet gears 22 and is driven in accordance with the selected reduction ratio with a reduced number of revolutions relative to the winding shaft 4 . The sun gear 25 has a bearing sleeve 26 on which the pinion 5 is attached. On the end cover 2 , the rack 6 is longitudinally displaceable (perpendicular to the plane of the drawing in Fig. 4) and arranged in engagement with the pinion 5 . The other parts of the joint mechanism 7 are not shown for reasons of clarity. The reduction ratio is chosen such that the joint mechanism 7 is of compact construction and the length of the rack 6 is adapted to the installation space for the seat belt roll-up machine 1 .

Anhand der Fig. 5 wird die Auswirkung der erfindungsge mäßen Krafterzeugungseinrichtung 20 auf die Gurtbandzug kräfte erläutert. Die in der aufgewickelten Ruhestellung des Sicherheitsgurtes erforderliche Gurtbandauszugskraft wird durch die zusätzliche, auf die Wickelwelle 4 additiv aufgebrachte Wirkkraft gegenüber der Auszugskraft bei einem herkömmlichen Serienautomaten etwa verdoppelt. Ent sprechend dem Abnahme der additiven Wirkkraft nimmt auch die Gurtbandauszugskraft mit zunehmender Gurtbandaus zugslänge bis zum Bereich des Totpunktes ab, in dem man gels zusätzlicher Wirkkraft die Auszugskräfte bei beiden Automaten in etwa gleich sind. Mit zunehmender Gurtban dauszugslänge setzt die Wirkung der zunehmenden subtrak tiven Wirkkraft ein, so daß die beim herkömmlichen Serienautomat durch die zunehmende Kraft der Spiralfeder ansteigende Gurtbandauszugskraft-kurve abgesenkt wird. Die Absenkung wirkt sich im Tragebereich positiv aus, indem die Rückzugskraft (jeweils untere Kurve) vermindert wird und somit ein komfortablerer Gurtsitz am Körper des Insassen ermöglicht wird. Die aufwärts weisenden Pfeile im linken Teil des Schaubildes der Fig. 5 symbolisieren die zusätzlich aufzuwendende Kraft bzw. Arbeit beim an fänglichen Ausziehen des Gurtes, die als gespeicherte Federenergie im rechtem Teil abgegeben wird (durch ab wärts weisende Pfeile symbolisiert). Der Unterschied zwi schen Auszugskraft und Rückzugskraft ist reibungsbedingt.With reference to FIG. 5, the effect of the erfindungsge MAESSEN force generating means 20 will be explained forces on the Gurtbandzug. The belt pull-out force required in the wound-up rest position of the seat belt is approximately doubled by the additional active force applied to the winding shaft 4 compared to the pull-out force in a conventional series machine. Accordingly, the decrease in the additive active force, the belt pull-out force decreases with increasing Gurtbandaus extension length to the area of the dead center, in which one gels additional force, the pull-out forces are approximately the same in both machines. With increasing belt strap extension length, the effect of the increasing subtractive operating force begins, so that the increasing belt force pulling curve is reduced in the conventional series machine by the increasing force of the coil spring. The lowering has a positive effect in the wearing area by reducing the retraction force (lower curve in each case) and thus enabling a more comfortable seat belt on the occupant's body. The upward-pointing arrows in the left part of the diagram in FIG. 5 symbolize the additional force or work to be performed when the belt is initially pulled out, which is released as stored spring energy in the right-hand part (symbolized by downward-pointing arrows). The difference between pull-out force and pull-back force is due to friction.

Der Totpunktbereich wird nach einem Gurtbandauszug, der etwa vier Umdrehungen der Wickelwelle entspricht, er reicht. Der rechte Bereich des Gurtbandauszuges oberhalb des Totpunktes bis zum maximalen Auszug, in dem der Tragebereich liegt, entspricht etwa neun Umdrehungen der Wickelwelle. Dementsprechend ist der Gelenkmechanismus 7 abgestimmt.The dead center area is sufficient after a webbing extension which corresponds to approximately four revolutions of the winding shaft. The right area of the webbing pull-out above the dead center up to the maximum pull-out, in which the carrying area is located, corresponds to about nine turns of the winding shaft. The hinge mechanism 7 is coordinated accordingly.

Für eine weitere Einstellung der Wirkkraft der Krafter zeugungseinrichtung kann z. B. die Zahnstange 6 (siehe Fig. 1) einen Zapfen 27 aufweisen, an dem im additiven Bereich und/oder im subtraktiven Bereich Federn oder der gleichen angreifen können, so daß die Kurve der Gurtband auszugskraft beliebig variiert werden kann.For a further adjustment of the force of the force generating device z. B. the rack 6 (see Fig. 1) have a pin 27 on which in the additive area and / or in the subtractive area springs or the like can attack, so that the curve of the belt tension can be varied as desired.

Anstelle der beschriebenen Feder 17 können beliebige Kraftmittel an dem Gelenkmechanismus 7, insbesondere an den ersten Lenkern 8, 9 angreifen, sei es als Zug- oder als Druckelemente in entsprechender Anordnung. Die Lenker 8, 9 können federkrafterzeugende Elemente aufweisen, die sich an dem Abschlußdeckel 2 abstützen können. Ebenso können Spiralfedern an den Gelenkpunkten 12 und 13 der ersten Lenker 8 bzw. 9 angebracht sein und eine Feder kraft zum gegeneinandergerichteten Verschwenken der bei den ersten Lenker 8, 9 auf diese aufbringen.Instead of the spring 17 described , any force means can act on the joint mechanism 7 , in particular on the first links 8 , 9 , be it as pulling or pushing elements in a corresponding arrangement. The links 8 , 9 can have spring force-generating elements that can be supported on the end cover 2 . Likewise, spiral springs can be attached to the articulation points 12 and 13 of the first links 8 and 9 and apply a spring force for pivoting against one another in the case of the first links 8 , 9 .

Claims

1. Seat belt retractor with a winding shaft for a seat belt that can be wound up and unwound, the winding shaft being held under winding tension with a retraction spring, and with a force generating device that has a gearbox that has the force of a fuel acting on the gearbox as a function of a respective one the transmission converts an extension length of the seat belt corresponding position in a relation to the spring force of the return spring additive or subtractive reaction force or determines a potency free dead center position, characterized in that the transmission (7) is a multi-membered linkage mechanism (7), which via a toothed rack (6 ) with a pinion ( 5 ) of the winding shaft ( 4 ) in meshing engagement, the articulated mechanism ( 7 ) having two first links ( 8 , 9 ) and two second links ( 10 , 11 ), the first links ( 8 , 9 ) with respect to the rack ( 6 ) are arranged opposite one another d and on the one hand are pivotally mounted on a part fixed to the housing (end cover 2 ) and on the other hand are each articulatedly connected to one of the second links ( 10 , 11 ), and the two second links ( 10 , 11 ) in turn by means of a joint ( 16 ) are connected to one another and, with an alignment parallel to one another, determine the dead center position which is free of active force.

2. Seat belt retractor according to claim 1, characterized in that the rack ( 6 ) via the joint ( 16 ) with the joint mechanism ( 7 ) is connected.

3. seat belt retractor according to claim 1 or 2, characterized in that the force means ( 17 ) on each of the first two links ( 8 , 9 ) applies a force that biases the first two links ( 8 , 9 ) against each other in the pivoting direction.

4. Seat belt retractor according to claim 3, characterized in that the force means ( 17 ) is a tension spring ( 17 ) which connects the two first links ( 8 , 9 ).

5. Seat belt retractor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the force means ( 17 ) comprises two spiral springs which are attached to the pivot bearings ( 12 , 13 ) of the first link ( 8 , 9 ) to the first Tension handlebars ( 8 , 9 ) against each other.

6. Seat belt retractor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the force application points ( 18 , 19 ) of the power means ( 17 ) on the first links ( 8 , 9 ) along the length of which are adjustable.

7. Seat belt retractor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the force means ( 17 ) has at least one pressure element, via which at least one of the two first links ( 8 , 9 ) on a housing-fixed part ( 2 ) supports.

8. Seat belt retractor according to claim 7, characterized in that the pressure element is a fe derndes part of / the first link (s) ( 8 , 9 ).

9. Seat belt retractor according to claim 7, there characterized in that the pressure element a Compression spring is.

10. Seat belt retractor according to one of claims 1 to 9, characterized in that between the winding shaft's ( 4 ) and the rack ( 6 ) a reduction gear ( 21 ) is arranged.

11. Seat belt retractor according to claim 10, characterized in that the reduction gear ( 21 ) is a planetary gear ( 21 ).

12. A seat belt retractor according to one of claims 1 to 11, characterized in that the movement of the articulated mechanism ( 7 ) from one end position in the first area in which the webbing is completely wound up to the dead center position about four revolutions of the winding shaft ( 4th ) corresponds.

13. Seat belt retractor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the force generating device ( 20 ) or the gear ( 7 ) is attached to a side end cover ( 2 ) of the seat belt retractor ( 1 ).