DE60017210T2

DE60017210T2 - Wickelwelle eines Sicherheitsgurt-Retraktors und ein Torsionsstab zur Verwendung damit

Info

Publication number: DE60017210T2
Application number: DE60017210T
Authority: DE
Inventors: Joseph Patrick Maryport HARTE; David Carlisle BLACKADDER; Alan Edmond Castle Smithdon
Original assignee: Joyson Safety Systems Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Inc
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: EP1024065B1; DE60017210D1; US6299091B1; EP1024065A2; EP1024065A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurt-Retraktorspule einer Ausführung, die einen Torsionsstab verwendet, um die Gurtbelastung eines Fahrzeuginsassen bei einem Crash zu verringern. Die Erfindung betrifft auch einen Torsionsstab für die Verwendung mit der Spule.
Eine bekannte Ausführung einer Sicherheitsgurt-Retraktorspule umfasst einen Spulenkörper mit einer Bohrung, die durch denselben ausgebildet ist. Ein Klinkenrad ist an einem Ende des Spulenkörpers so angeordnet, dass es sich relativ zum Körper drehen lasst. Ein Torsionsstab ist in der Spule angeordnet und umfasst einen länglichen Stab, der einen verzahnten Umfangsabschnitt aufweist, der angrenzend an jedes Ende des Stabes ausgebildet ist. Einer der verzahnten Umfangsflächenabschnitte greift treibend in eine zusammenwirkende verzahnte Fläche an einem Innenteil des Klinkenrades ein. Die andere verzahnte Umfangsfläche greift treibend in eine zusammenwirkende verzahnte Fläche in der Bohrung an der vom Klinkenrad entgegengesetzten Stirnseite der Spule ein. Somit dreht sich die Spule unter normalen Umständen mit der Klinke. Bei einem Unfall, sperrt der Sperrigmechanismus des Sicherheitsgumetraktors das Klinkenrad, wodurch dessen Drehung verhindert wird. Da der Sicherheitsgurt infolge der Vorwärtsbewegung des Insassen anfängt, abzulaufen, muss der Spulenkörper sich zwangsläufig drehen. Da das Klinkenrad sich nicht drehen kann und der Spulenkörper sich dreht, wird der Torsionsstab, der den Spulenkörper mit dem Klinkenrad verbindet, verdreht. Der Torsionsstab verformt sich plastisch durch die Verdrehung. Die plastische Verformung des Torsionsstabes verringert die Sicherheitsgurtbelastung für den Insassen, was wiederum die Wahrscheinlichkeit vermindert, dass sich der Insasse durch den Sicherheitsgurt eine Verletzung zuzieht.
Ein Nachteil der vorliegenden Anordnung besteht darin, dass der Torsionsstab über einen verzahnten Umfangsflächenabschnitt in das Klinkenrad und den Spulenkörper eingreift. Angesichts der in diesem Zusammenhang auftretenden Kräfte, muss sich der verzahnte Abschnitt über eine beträchtliche Länge des Torsionsstabes erstrecken. Das verringert die Länge des Stabes, die für eine plastische Verdrehung und Verformung bereitgestellt wird, und dies verringert den Betrag der Kraft, der vom Torsionsstab aufgenommen werden kann.
Im Dokument US-A-3970265, in dem die Merkmale des Oberbegriffes der Ansprüche 1 und 4 offenbart werden, wird ein Sicherheitsgurtretraktor beschrieben, der einen Spulenkörper mit einer an demselben angeordneten Viereckführung aufweist, wobei die Viereckführung mit einem Viereckansatz am Torsionsstab so zusammenwirkt, dass der Spulenkörper an den Torsionsstab gekuppelt wird. Ein Problem hinsichtlich des Sicherheitsgurtretraktors von US3970265 besteht darin, dass die Viereckführung nicht an der Stirnseite des Spulenkörpers angeordnet ist, wodurch die Länge des Stabes verringert wird, die für die plastische Verdrehung und Verformung bereitgestellt wird, was somit den Betrag der Kraft verringert, der vom Torsionsstab aufgenommen werden kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Sicherheitsgurt-Retraktorspule und einen Torsionsstab für die Verwendung mit derselben bereitzustellen.
Gemäß des ersten Aspektes der Erfindung wird eine Sicherheitsgurt-Retraktorspule bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Spulenkörper, der entgegengesetzte Stirnseiten aufweist; ein Klinkenrad, das zur Drehung relativ zur Spule an einer Stirnseite des Spulenkörpers angeordnet ist; und einen Torsionsstab, der an das Klinkenrad gekuppelt ist; wobei sich der Torsionsstab durch den Spulenkörper erstreckt und an dessen Ende eine in einem Abstand vom Klinkenrad angeordnete Spulen-Kupplungsformation aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Abstand vom Klinkenrad angeordnete Stirnseite des Spulenkörpers eine Zusammenwirkungsformation für die Zusammenwirkung mit der Spulen-Kupplungsformation am Torsionsstab aufweist, um den Torsionsstab an den Spulenkörper zur Drehung mit demselben zu kuppeln.
Auf diese Weise lässt sich ein größerer Anteil der Länge des Torsionsstabes für die Torsionsverformung als bei Torsionsstäben bekannter Ausführungen nutzen.
Die Klinkenradkupplung umfasst vorzugsweise eine Kupplungsfläche, die in einem Umfangsabschnitt des Torsionsstabes zu einem Ende desselben hin ausgebildet ist, und eine Zusammenwikungsvertiefung im Klinkenrad, die das eine Ende des Torsionsstabes aufnimmt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Spulen-Kupplungsformation eine Auskragung, die vom Ende des Körpers aus querliegend hervorsteht.
Gemäß eines zweiten Aspektes der Erfindung wird ein Torsionsstab für eine Sicherheitsgurt-Retraktorspule bereitgestellt, der einen länglichen Körper umfasst, der eine Klinkenradkupplung, die in einem Umfangsabschnitt zu einem Ende des Körpers hin ausgebildet ist und eine Spulen-Kupplungsformation aufweist, die eine Auskragung umfasst, die vom anderen Ende des Körpers aus querliegend hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen-Kupplungsformation angeordnet ist, um mit einer Zusammenwirkungsfonnation an der Stirnseite des Spulenkörpers der Sicherheitsgurt-Retraktorspule zusammenzuwirken.
Die Klinkenradkupplung umfasst vorzugsweise eine Kupplungsfläche, die in einem Umfangsabschnitt zu einem Ende hin ausgebildet ist.
Die Kupplungsfläche im Torsionsstab ist vorzugsweise ein verzahnter Abschnitt. In einem solchen Fall umfasst die Zusammenwirkungsvertiefung im Klinkenrad eine konespondierende verzahnte Innenwand.
Die Spulen-Kupplungsformation umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von radialen Auskragungen. In diesem Fall umfasst die Zusammenwirkungsformation an der Retraktorspule eine Vielzahl von radial in einem Abstand angeordneten Vorsprünge, die dazwischen befindliche Leerräume für die Aufnahme der jeweiligen radialen Auskragungen definieren. Die radialen Auskragungen können in gleichmäßigen Abständen um die Längsachse des Torsionsstabes angeordnet sein. Ferner können die Vorsprünge an der Spule gleichartig um die Längsachse der Spule beabstandet sein.
Die Spulen-Kupplungsformation umfasst am besten einen Scheibenabschnitt und eine Vielzahl von Auskragungen, die in einer Stirnseite des Scheibenabschnitts ausgebildet sind. Alternativ umfasst die Spulen-Kupplungsformation eine Scheibe, die Aussparungen aufweist, die auf dem Umfang derselben ausgebildet sind, um eine Vielzahl von radialen Auskragungen zu formen.
Bei einer anderen Ausführungsform umfasst die Spulen-Kupplungsformation eine Vielzahl von radialen Auskragungen, wobei jede radiale Auskragung einen radialen Abschnitt, der sich vom Ende des Torsionsstabes nach außen erstreckt, und einen axialen Abschnitt umfasst, der sich vom Ende des radialen Abschnitts im Allgemeinen parallel zur Achse des Torsionsstabes und zu dem Ende des Stabes hin erstreckt, das sich mit dem Klinkenrad verbindet.
In diesem Fall umfasst die Zusammenwirkungsformation an der Stirnseite der Retraktorspule vorzugsweise eine Vielzahl von radial in einem Abstand angeordneten Vertiefungen, von denen jede angeordnet ist, um mindestens einen Teil des axialen Abschnitts einer jeweiligen Auskragung aufzunehmen. Außerdem kann die Zusammenwirkungsformation auch Vorsprünge umfassen; die zwischen den jeweiligen Vertiefungen angeordnet sind.
Wenn die Spulen-Kupplungsformation einen Scheibenabschnitt und eine Vielzahl von Auskragungen, die an einer Stirnseite der Scheibe ausgebildet sind, oder eine Scheibe, die mit Aussparungen ausgebildet ist, um radiale Auskragungen zu definieren, umfasst, kann die Zusammenwirkungsformation an der Stirnseite der Retraktorspule eine Vertiefung umfassen, die im Wesentlichen das Negativ der Spulen-Kupplungsformation am Torsionsstab ist. Das heißt, dass die Vertiefung die Buchsen-Stecker-Spulen-Kupplungsformation umfasst, wodurch die Spulen-Kupplungsformation sich an die Vertiefung anpasst, um den Torsionsstab an die Spule zu kuppeln. Wenn die Spulen-Kupplungsformation eine Scheibe mit Aussparungen ist, ist die Vertiefung an der Spule im Wesentlichen kreisförmig und weist eine Vielzahl von nach innen hervorstehenden Zahnelementen auf.
Wenn die Klinkenradkupplung einen verzahnten Abschnitt am Stab umfasst und die Spulen-Kupplungsformation eine radiale Auskragung umfasst, kann die radiale Auskragung sich radial bis hinter die Zähne des verzahnten Abschnitts erstrecken.
Auf diese Weise ist das Kraftmoment, das sich durch die Spulen-Kupplung aufbringen lässt, infolge der erhöhten Hebelübersetzung, die durch die Länge der radialen Auskragungen bereitgestellt wird, größer. Dies wiederum verringert die Spannungskonzentrationen an der Kupplung und ermöglicht die Verwendung einer flachen scheibenähnlichen Formation anstelle des langen verzahnten Abschnitts, der für die Klinkenradkupplung erforderlich ist.
Vorzugsweise weist das Klinkenrad-Kupplungsende des Torsionsstabes, nach Einbau in der Spule, eine Endkappe auf um den Stab an der Spule in seiner Position zu halten. Die Endkappe wird vorzugsweise durch das Bearbeiten des Endes zu einer Endkappe hergestellt, und zwar am besten durch eine Orbitalvernietung des Endes.
Gemäß eines dritten Aspektes der Erfindung, wird ein Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes bereitgestellt, und zwar entsprechend der Defintion in Anspruch 21.
Gemäß eines vierten Aspektes der Erfindung wird ein Verfahren für den Einbau eines erfindungsgemäßen Torsionsstabes in eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurt-Retraktorspule bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst: Einführen eines Torsionsstabes gemäß der Erfindung in eine Bohrung in einer Sicherheitsgurt-Retraktorspule, deren Bohrung zur Aufnahme des Torsionsstabes angeordnet ist, wobei der Einführungsschritt das Einführen des Stabendes, das die Klinkenradkupplung in der Bohrung an dem Ende der Spule aufweist, das in einem Abstand von dem Ende angeordnet ist, das das Klinkenrad aufnimmt, umfasst; Verbinden der Spulen-Kupplungsformation am Stab mit der Zusammenwirkungsformation an der Stirnseite der Spule; Verbinden der Klinkenrad-Kupplungsfläche am Stab mit dem Klinkenrad, wodurch ein Teil des Stabendes vom Klinkenrad aus hervorsteht; und Bearbeiten des hervorstehenden Stabendes, um eine Endkappe zu formen, die den Stab in der Spule in seiner Position hält.
Vorzugsweise umfasst der Bearbeitungsschritt die Ausführung der Orbitalnietung des hervorstehenden Endes des Körpers zur Formung der Endkappe.
Es werden jetzt die erfindungsgemäßen Torsionsstäbe und Retraktorspulen, anhand von Beispielen, im Detail und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Torsionsstabes mit Sicht von einem Ende aus ist;
2 eine perspektivische Darstellung des Torsionsstabes von 1 mit Sicht vom anderen Ende aus ist;
3 eine Seitenansicht des Stabes der 1 und 2 ist;
4 eine perspektivische Darstellung einer erfimdungsgemäßen Sicherheitsgurt-Retraktorspule einschließlich des Torsionsstabes der 1 bis 3 ist;
5 eine Seitenansicht der Spule von 4 ist;
6 eine Endansicht der Spule von 5 mit Sicht in der Richtung des Pfeils VI in 5 ist, wobei der Torsionsstab weggelassen wurde;
7 ein Schnitt durch die Spule von 6 längs der Schnittlinie VII-VII in 6 ist, wobei der Torsionsstab vorhanden ist;
8 eine perspektivische Teilansicht der Stirnseite der Spule der 4 bis 7 ist, wobei der Torsionsstab entfernt wurde;
9 eine ähnliche Ansicht wie 8 ist, wobei der Torsionsstab vorhanden ist;
10 eine perspektivische Darstellung des zweiten erfindungsgemäßen Torsionsstabes mit Sicht von einem Ende aus ist;
11 eine perspektivische Darstellung des Torsionsstabes von 10 mit Sicht vom anderen Ende aus ist;
12 eine Seitenansicht des Torsionsstabes der 10 und 11 ist;
13 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt-Retraktorspule einschließlich des Torsionsstabes der 10 bis 12 ist;
14 eine Seitenansicht der Spule von 13 ist;
15 eine Endansicht der Spule der 13 und 14 mit Sicht in Richtung des Pfeils XV in 14 ist, wobei der Torsionsstab entfernt wurde;
16 ein Schnitt durch die Spule der 13 bis 15 längs der Schnittlinie XVI-XVI in 15 ist, wobei der Torsionsstab vorhanden ist;
17 eine perspektivische Teilansicht der Stirnseite der Spule der 13 bis 16 ist, wobei der Torsionsstab entfernt wurde;
18 eine ähnliche Ansicht wie 17 ist, wobei der Torsionsstab vorhanden ist;
19 eine perspektivische Darstellung eines dritten erfindungsgemäßen Torsionsstabes mit Sicht von einem Ende aus ist;
20 eine perspektivische Darstellung des Torsionsstabes von 19 mit Sicht vom anderen Ende aus ist;
21 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt-Retraktorspule einschließlich des Torsionsstabes der 19 bis 20 ist;
22 eine Endansicht der Spule von 21 mit Sicht in Richtung des Pfeils XXII in 21 ist, wobei der Torsionsstab entfernt wurde;
23 ein Schnitt durch die Spule der 21 und 22 längs der Schnittlinie XXIII-XXIII in 22 ist, wobei der Torsionsstab vorhanden ist;
24 eine perspektivische Teilansicht der Stirnseite der Spule der 21 bis 23 ist, wobei der Torsionsstab entfernt wurde;
25 eine ähnliche Ansicht wie 24 ist, wobei der Torsionsstab vorhanden ist;
26 eine Endansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Spule ist;
27 eine perspektivische Teilansicht der Stirnseite der Spule von 26 ist, wobei der Torsionsstab entfernt wurde;
28 eine ähnliche Ansicht wie 27 ist, wobei der Torsionsstab der 19 und 20 vorhanden ist;
29 eine perspektivische Darstellung eines vierten erfindungsgemäßen Torsionsstabes mit Sicht von einem Ende aus ist;
30 eine perspektivische Darstellung des Torsionsstabes von 29 mit Sicht vom anderen Ende aus ist;
31 eine Seitenansicht des Torsionsstabes der 29 und 30 ist;
32 eine Endansicht einer noch weiteren Ausführungsform der Sicherheitsgurt-RetraktorSpule ist;
33 eine perspektivische Teilansicht der Stirnseite der Spule von 32 ist, wobei der Torsionsstab entfernt wurde, und
34 eine ähnliche Ansicht wie 33 ist, wobei der Torsionsstab der 29 bis 31 vorhanden ist.
In den 1 bis 3 ist ein Torsionsstab 10 perspektivisch dargestellt, mit Sicht von den entgegengesetzten Enden aus. Der Torsionsstab 10 umfasst einen länglichen Körper 12, der ein Klinken-Kupplungsende 14 und ein Spulen-Kupplungsende 16 aufweist.
Der Körper 12 ist zylindrisch und aus einer für die Torsion geeigneten Legierung hergestellt, obwohl jeder geeignet geformte Körper eingesetzt werden könnte.
Das Klinken-Kupplungsende 14 umfasst einen verzahnten Abschnitt 18, der um die Umfangsfläche des zylindrischen Körpers 12 ausgebildet ist. Eine Endkappe 20, die durch Orbitalvernietung des äußersten Endteils des verzahnten Abschnitts 18 geformt wird, wird am Ende des Klinken-Kupplungsendes 14 bereitgestellt.
Das Spulen-Kupplungsende 16 umfasst einen scheibenförmigen Basisteil 22 mit zehn radialen Auskragungen 24, die an der Fläche des Basisteils 22 ausgebildet sind. Der scheibenförmige Basisteil 22 hat einen Durchmesser, der größer als der des Körpers 12 und der des verzahnten Abschnitts 18 ist. Die radialen Auskragungen 24 erstrecken sich bis zur Umfangskante der Basis 22. Die radialen Auskragungen 24 sind in gleichmäßigen Winkelabständen um die Längsachse A (siehe 3) des Torsionsstabes 10 beabstandet.
Ein Zapfen 26 steht axial von der Fläche der scheibenähnlichen Basis 22 aus hervor, die vom Körper 12 wegzeigt.
In den 4 und 5 ist der Torsionsstab 10 der 1 bis 3 eingebaut in einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt-Retraktorspule dargestellt.
In den 4 bis 9 umfasst eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurt-Retraktorspule 28 einen Spulenkörper 30. Der Spulenkörper 30 umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Hauptkörperteil 32, der eine Axialbohrung 34 aufweist, die durch denselben ausgebildet ist. An entgegengesetzten Enden des Hauptkörperteils 32 sind Endflansche 36, 38 ausgebildet. Eine Sicherheitsgurt-Haltebaugruppe 40 ist um den Hauptkörperteil 32 ausgebildet und wird nicht im Detail beschrieben.
Die Bohrung 34 weitet sich im Durchmesser an einer Schulter 42 auf und verjüngt sich nach außen zum Endflansch 38 hin.
Ein Klinkenrad 44 ist am Endflansch 38 des Körpers 30 der Spule 28 angeordnet. Das Klinkenrad 44 umfasst eine flache Scheibe 46, die einen verzahnten äußeren Umfang und eine axial hervorstehende Nabe 48 aufweist. Eine Bohrung 50 ist in Axialrichtung der Scheibe 46 und der Nabe 48 ausgebildet. Die Innenfläche der Bohrung 50 ist gemäß der Darstellung in 7 verzahnt.
Die axial hervorstehende Nabe 48 des Klinkenrades 44 wird im Spulenkörper 30, und zwar im aufgeweiteten Teil der Bohrung 34, aufgenommen. Das Klinkenrad 44 wird so aufgenommen, dass es sich, falls erforderlich, relativ zur Spule drehen kann.
Der entgegengesetzte Endflansch 36 weist zehn sich axial erstreckende Vorsprünge 52 auf, die in gleichmäßigen Winkelabständen um die Bohrung 34 angeordnet sind. Die Vorsprünge 52 definieren dazwischen befindliche Leerräume 54.
Wie in den 5, 7 und 9 dargestellt, ist der Torsionsstab 10 in der Retraktorspule 28 so angeordnet, dass der verzahnte Abschnitt 18 der Klinkenkupplung 14 in die verzahnte Innenfläche der Bohrung 50 in der Nabe 48 des Klinkenrades 44 eingreift. Ein Teil des verzahnten Abschnitts 18 steht von der Bohrung 50 aus hervor und der hervorstehende Teil wird verformt, um durch Orbitalvernietung die Endkappe 20 zu formen.
Die radialen Auskragungen 24 der scheibenförmigen Basis 22 werden in den Leerräumen 54 zwischen den axialen Vorsprüngen 52 am Endflansch 36 der Spule 28 aufgenommen. Dies lässt sich am deutlichsten in 9 erkennen.
Unter normalen Umständen dreht sich das Klinkenrad 44 mit der Spule 28, da beide über den Torsionsstab 10 gekoppelt sind. Im Fall einer starken Abbremsung des Fahrzeuges, in der die Retraktorspule eingebaut ist, beispielsweise bei einem Zusammenstoß, sperrt jedoch die Sperrvorrichtung des Sicherheitsgurtretraktors das Klinkenrad 44, wodurch die weitere Drehung des Klinkenrades verhindert wird. Der Impuls des in seiner Bewegungsmöglichkeit durch einen Sicherheitsgurt, der mit der Spule 28 verbunden ist, eingeschränkten Insassen befördert den Insassen nach vorne, was bewirkt, dass der Sicherheitsgurt von der Spule abläuft. Da die Bewegungsmöglichkeit des Klinkenrades 44 eingeschränkt ist und die Drehung der Spule 28 erzwungen wird, fängt der Torsionsstab 10 an, sich zu verdrehen. Bei einer schweren Belastung, wie sie bei einem Zusammenstoß auftritt, ist die Kraft am Torsionsstab so groß, dass der Torsionsstab sich plastisch verformt, was ermöglicht, dass der Gurt noch um ein kleines Stück weiter von der Spule abläuft. Die plastische Verformung des Torsionsstabes verringert die Belastung am Brustkorb des Insassen, die durch den Sicherheitsgurt ausgeübt wird, um die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass dem Insassen durch den Gurt eine Verletzung zugefügt wird.
Die vorliegende Anordnung, die eine radiale Auskragung am Ende des Torsionsstabes und Formationen an der Stirnseite der Spule bereitstellt, um die Spule an den Torsionsstab zu kuppeln, gestattet, dass ein größerer Anteil des Torsionsstabes für die Torsionsverformung als bei Torsionsstäben früherer Ausführungen bereitgestellt wird, die einen verzahnten Umfangsabschnitt, wie in 1 mit dem Bezugszeichen 18 dargestellt, an jedem Ende einsetzen. Da sich außerdem die Zusammenwirkungsformation an der Stirnseite der Spule befindet, können die radialen Auskragungen am Torsionsstab einen viel größeren Durchmesser oder eine viel größere Länge als frühere Anordnungen haben. Dieser größere Durchmesser stellt eine größere Hebelübersetzung als frühere Anordnungen bereit, was die Kraft verringert, die auf die Kupplungsformationen ausgeübt wird. Außerdem stellt die Scheibe eine hochfeste Nabe bereit, damit bei Zugbelastung die großen, auf den Torsionsstab wirkenden Scherbeanspruchungen aufgenommen werden können. Darüber hinaus ist die Herstellung der verzahnten Bereiche am Torsionsstab teuer und somit verringert der Wegfall des Bedarfs an einem verzahnten Abschnitt die Kosten für die Baugruppe.
Die 10 bis 12 zeigen einen zweiten erfindungsgemäßen Torsionsstab 56. Die Teile, die den Teilen in den 1 bis 9 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Torsionsstab in den 10 bis 12 ist im Wesentlichen mit dem vergleichbar, der in den 1 bis 3 dargestellt ist und wird deswegen nicht im Detail beschrieben.
In 10 weist der Torsionsstab 56 einen Körper 12 mit einem Klinken-Kupplungsende 14 und einem Spulen-Kupplungsende 16 auf. Das Klinken-Kupplungsende 14 ist mit dem Klinken-Kupplungsende des Torsionsstabes 10 der 1 bis 3 identisch.
Das Torsions-Kupplungsende 16 umfasst eine Scheibe 58, die einen Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen größer als der des Körpers 12 und der des verzahnten Abschnitts 18 des Klinken-Kupplungsende 14 ist. Die Scheibe 58 weist acht Aussparungsabschnitte 60 auf, die von deren Umfangskante aus ausgespart wurden und die acht radiale Auskragungen 62 zwischen den jeweiligen Aussparungsabschnitten 60 bilden.
Die in den 13 bis 18 dargestellte Retraktorspule ist mit der identisch, die in den 4 bis 9 dargestellt ist und wird deswegen nicht im Detail beschrieben. In den 14, 16 und 18 ist der Torsionsstab 56 eingebaut in der Retraktorspule 28 dargestellt. Wie bei der Ausführungsform, die in den 1 bis 9 dargestellt ist, greift der verzahnte Abschnitt 18 des Klinken-Kupplungsendes 14 in die verzahnte Innenfläche der Bohrung 50 in der Nabe 48 des Klinkenrades 44 ein. Am entgegengesetzten Ende der Spule 28 ist die Scheibe 58 am Endflansch 36 angeschlagen und die radialen Auskragungen 62 werden in den Leerräumen 54 zwischen den axialen Vorsprüngen 52 (siehe 18) aufgenommen.
Der Torsionsstab und die Retraktorspule funktionieren genau so wie es oben in Bezug auf die Ausführungsform der 1 bis 9 beschrieben wurde.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Torsionsstab 64 ist in den 19 und 20 dargestellt. Die Teile, die den Teilen in den 1 bis 3 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Torsionsstab 64 in den 19 und 20 ist im Wesentlichen mit dem vergleichbar, der in den 1 bis 3 dargestellt ist und wird deswegen nicht im Detail beschrieben.
Wie beim Torsionsstab der 1 bis 3 umfasst der Torsionsstab der 19 und 20 einen Körper 12, der ein Klinken-Kupplungsende 14 und ein Spulen-Kupplungsende 16 aufweist. Das Klinken-Kupplungsende 14 ist mit dem des Torsionsstabes der 1 bis 3 identisch.
Das Spulen-Kupplungsende 16 umfasst eine Scheibe 66, die einen Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen größer als der des Körpers 12 und der des verzahnten Abschnitts 18 des Klinken-Kupplungsendes 14 ist. Die Scheibe 66 weist acht Aussparungsabschnitte 68 auf, die von deren Umfangskante aus ausgespart wurden. Der Aussparungsabschnitt 68 definiert die radialen Auskragungen 70 zwischen den jeweiligen Aussparungsabschnitten 68. Die Scheibe 66 hat einen größeren Durchmesser als die Scheibe 58 im Torsionsstab der 10 bis 12. Bei den Aussparungsabschnitten 68 handelt es sich um tiefer ausgefürte Aussparungsabschnitte als bei den Aussparungsabschnitten 60 im Torsionsstab 56, die in den 10 bis 12 dargestellt sind.
Das freie Ende 72 von jeder radialen Auskragung 70 ist zum Klinken-Kupplungsende 14 des Torsionsstabes 64 hin gebogen. Somit umfasst jede radiale Auskragung 70 einen sich radial erstreckenden Teil, der über eine Krümmung in einen sich axial erstreckenden Teil übergeht.
Eine Retraktorspule 74 ist in den 21 bis 25 dargestellt. Die in den 21 bis 25 dargestellte Retraktorspule 74 ist mit der vergleichbar, die in den 4 bis 9 dargestellt ist. Die Teile, die den Teilen in den 4 bis 9 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Spule 74 ist mit der identisch, die in den 4 bis 9 dargestellt ist, nur mit der Ausnahme, dass die Vorsprünge 52 am Endflansch 36 der Spule durch in Winkelabständen angeordnete Vertiefungen 76 ersetzt wurden.
Nachdem der Torsionsstab 64 der 19 und 20, wie in 25 dargestellt, in der Spule 74 angeordnet wurde, werden die sich axial erstreckenden Enden 72 der radialen Auskragungen 70 in den Vertiefungen 76 so aufgenommen, dass der Torsionsstab 64 an die Spule 74 gekuppelt wird.
Der Torsionsstab 64 und die Retraktorspule 74 funktionieren genau so wie es oben in Bezug auf die Ausführungsform der 1 bis 9 beschrieben wurde.
Die 26 bis 28 zeigen einen alternativen Endflansch 36 der in den 21 bis 25 dargestellten Spule 74. In 26 weist der Endflansch 36 Vertiefungen 76 wie bei der Ausführungsform der 21 bis 25 auf, zusätzlich sind aber axiale Vorsprünge 78 zwischen jeder Vertiefung 76 angeordnet. Diese Anordnung dient außerdem dazu, den Torsionsstab 64 zu befestigen und an die Spule 74 zu kuppeln.
In den 29 bis 31 ist wieder ein anderer erfindungsgemäßer Torsionsstab 80 dargestellt. Die Teile, die den Teilen in den 1 bis 3 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Torsionsstab 80 in den 29 bis 31 ist im Wesentlichen mit dem vergleichbar, der in den 1 bis 3 dargestellt ist und wird deswegen nicht im Detail beschrieben.
Der Torsionsstab 80 umfasst einen länglichen Körper 12, der ein Klinken-Kupplungsende 14 und ein Spulen-Kupplungsende 16 aufweist. Das Klinken-Kupplungsende 14 ist mit dem identisch, das in den
1 bis 3 dargestellt ist. Das Spulen-Kupplungsende 16 umfasst eine Scheibe 82, die einen Durchmesser hat, der im Wesentlichen größer als der des Körpers 12 und der des verzahnten Abschnitts 18 des Klinken-Kupplungsendes 14 ist. Die Scheibe 82 weist acht Aussparungsabschnitte 84 auf, die von der Umfangskante der Scheibe aus ausgespart wurden. Die Aussparungsabschnitte 84 bilden zwischen den jeweiligen Paaren derselben die radialen Auskragungen 86. Die Aussparungen 84 sind nicht so tief ausgeführt wie die Aussparungen 60 bei der Ausführungsform der 10 bis 12.
Die 32 bis 34 zeigen einen Endflansch 36 einer Spule, die mit der Spule der 4 bis 9 vergleichbar ist. Der Flansch 36 der 32 bis 34 ersetzt die axialen Vorsprünge 52 durch einen sich axial erstreckenden ringförmigen Bund 88. Der ringförmige Bund 88 umfasst acht nach innen hervorstehende Zähne 90, die in gleichmäßigen Winkelabständen um den ringförmigen Bund 88 angeordnet sind.
Nachdem der Torsionsstab der 29 bis 31, wie in den 32 bis 34 dargestellt, in der Spule angeordnet wurde, werden die Auskragungen 86 in den Leerräumen zwischen den Zähnen 90 aufgenommen und die Zähne 90 werden in den Aussparungen 84 so aufgenommen, dass der Torsionsstab 80 und die Spule aneinander gekuppelt werden.
Wieder funktionieren der Torsionsstab und die Spule der 29 bis 34 genau so wie der entsprechende Stab und die Spule der 1 bis 9.

Claims

Sicherheitsgurt-Retraktorspule (28), die einen Spulenkörper (30), der entgegengesetzte Stirnseiten aufweist, ein Klinkenrad (44), das zur Drehung relativ zur Spule an einer Stirnseite des Spulenkörpers angeordnet ist und einen Torsionsstab (10), der an das Klinkenrad gekuppelt ist, umfasst, wobei sich der Torsionsstab durch den Spulenkörper erstreckt und an dessen Ende eine in einem Abstand vom Klinkenrad angeordnete Spulen-Kupplungsformation (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Abstand vom Klinkenrad angeordnete Stirnseite des Spulenkörpers eine Zusammenwirkungsformation (52, 54) für die Zusammenwirkung mit der Spulen-Kupplungsformation am Torsionsstab aufweist, um den Torsionsstab an den Spulenkörper zur Drehung mit demselben zu kuppeln.
Sicherheitsgurt-Retraktorspule nach Anspruch 1, bei der die Klinkenradkupplung eine Kupplungsfläche (18), die in einem Umfangsabschnitt des Torsionsstabes zu einem Ende desselben hin ausgebildet ist und eine Zusammenwvkungsverfiefung (50) im Klinkenrad, die das eine Ende des Torsionsstabes aufnimmt, umfasst.
Sicherheitsgurt-Retraktorspule nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Spulen-Kupplungsformation eine Auskragung (52) umfasst, die vom Ende des Körpers aus querliegend hervorsteht.
Torsionsstab (10) für eine Sicherheitsgurt-Retraktorspule (28), der einen länglichen Körper umfasst, der eine Klinkenradkupplung, die in einem Umfangsabschnitt zu einem Ende des Körpers hin ausgebildet ist und eine Spulen-Kupplungsformation (24) aufweist, die eine Auskragung umfasst, die vom anderen Ende des Körpers aus querliegend hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen-Kupplungsformation angeordnet ist, um mit einer Zusammenwirkungsformation (52, 54) an der Stirnseite des Spulenkörpers der Sicherheitsgurt-Retraktorspule zusammenzuwirken.
Torsionsstab nach Anspruch 4, der in einer Sicherheitsgurt-Retraktorspule eingesetzt wird, die einen Spulenkörper, der entgegengesetzte Stirnseiten aufweist, sowie ein Klinkenrad (44), das zur Drehung relativ zur Spule an einer Stirnseite des Spulenkörpers angeordnet ist, umfasst, wobei der Torsionsstab an das Klinkenrad gekuppelt ist und sich durch den Spulenkörper erstreckt, und die in einem Abstand vom Klinkenrad angeordnete Stirnseite des Spulenkörpers eine Zusammenwirkungsformation (52, 54) für die Zusammenwirkung mit der Auskragung aufweist, um den Torsionsstab an den Spulenkörper zur Drehung mit demselben zu kuppeln.
Torsionsstab nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Klinkenradkupplung am Torsionsstab eine Kupplungsfläche (18) umfasst, die in einem Umfangsabschnitt des Körpers zu einen Ende hin ausgebildet ist.
Torsionsstab nach Anspruch 6, bei dem die Kupplungsfläche im Torsionsstab ein verzahnter Abschnitt (18) ist.
Torsionsstab nach Anspruch 7, bei dem das Klinkenrad eine Vertiefung (50) umfasst, die eine verzahnte Innenwand für die Zusammenwirkung mit dem verzahnten Abschnitt am Torsionsstab aufweist.
Torsionsstab nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem die Spulen-Kupplungsformation eine Vielzahl von radialen Auskragungen (24) umfasst.
Torsionsstab nach Anspruch 9, bei dem die Zusammenwirkungsformation an der Retraktorspule eine Vielzahl von radial in einem Abstand angeordneten Ausbuchtungen (52) umfasst, die dazwischen befindliche Leerräume für die Aufnahme der jeweiligen radialen Auskragungen (24) definieren.
Torsionsstab nach Anspruch 10, bei dem die radialen Auskragungen in gleichmäßigen Abständen um die Längsachse des Torsionsstabes angeordnet und die Ausbuchtungen an der Spule gleichartig um die Längsachse der Spule angeordnet sind.
Torsionsstab nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem die Spulen-Kupplungsformation 10 einen Scheibenabschnitt (22) und eine Vielzahl von Auskragungen (24) umfasst, die in einer Stirnseite des Scheibenabschnitts ausgebildet sind.
Torsionsstab nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem die Spulen-Kupplungsformation eine Scheibe (58) umfasst, die Aussparungen (60) aufweist, die auf dem Umfang derselben ausgebildet sind, um eine Vielzahl von radialen Auskragungen (62) zu formen.
Torsionsstab nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem die Spulen-Kupplungsformation eine Vielzahl von radialen Auskragungen umfasst, wobei jede radiale Auskragung einen radialen Abschnitt, der sich vom Ende des Torsionsstabes aus nach außen erstreckt, und einen axialen Abschnitt umfasst, der sich vom Ende des radialen Abschnitts aus im Allgemeinen parallel zur Achse des Torsionsstabes und zu dem Ende (20) des Stabes hin erstreckt, das als Klinkenrad-Kupplungsstück dient.
Torsionsstab nach Anspruch 14, bei dem die Zusammenwirkungsformation an der Stirnseite der Retraktorspule eine Vielzahl von radial in einem Abstand angeordneten Vertiefungen (76) umfasst, von denen jede angeordnet ist, um mindestens einen Teil des axialen Abschnitts einer jeweiligen Auskragung aufzunehmen.
Torsionsstab nach Anspruch 15, bei dem die Zusammenwirkungsformation außerdem Ausbuchtungen (78) umfasst, die zwischen den jeweiligen Vertiefungen angeordnet sind.
Torsionsstab nach Anspruch 12 oder 13, bei die Zusammenwirkungsformation an der Stirnseite der Retraktorspule eine Vertiefung umfasst, die im Wesentlichen das Negativ der Spulen-Kupplungsformation am Torsionsstab (10) ist.
Torsionsstab nach Anspruch 9, falls abhängig von Anspruch 7, bei dem die radiale Auskragung sich radial bis hinter die Zähne des verzahnten Abschnitts erstreckt.
Torsionsstab nach einem der Ansprüche 5 bis 18, bei dem das Klinkenrad-Kupplungsende des Torsionsstabes eine Endkappe (20) aufweist, um den Stab an der Spule in seiner Position zu halten.
Torsionsstab nach Anspruch 19, bei dem die Endkappe durch eine erneute formgebende Bearbeitung des Stabendes hergestellt wird, und zwar durch eine Orbitalvernietung des Endes.
Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes (10) für eine Sicherheitsgurt-Retraktorspule (28), das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines länglichen Stabes eines geeigneten Torsionsstabmaterials; Abschneiden einer Länge des Stabes, um einen Stab zu formen; Formen einer Klinkenrad-Kupplungsfläche in einem Umfangsabschnitt des Stabes zu einem Ende desselben hin und Schmieden des anderen Endes, um eine Spulen-Kupplungsformation in Form einer Auskragung zu formen, die von dem anderen Ende des Stabes aus querliegend hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen-Kupplungsformation angeordnet ist, um mit einer Zusammenwirkungsformation (52, 54) an der Stirnseite eines Spulenkörpers der Sicherheitsgurt-Retraktorspule zusammenzuwirken.
Verfahren für den Einbau eines Torsionsstabes nach einem der Ansprüche 4 bis 20 in eine Sicherheitsgurt-Retraktorspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das die folgenden Schritte umfasst: Einführen eines Torsionsstabes gemäß der Erfindung in eine Bohrung in einer Sicherheitsgurt-Retraktorspule, deren Bohrung zur Aufnahme des Torsionsstabes angeordnet ist, wobei der Einführungsschritt das Einführen des Stabendes, das die Klinkenradkupplung aufweist, in der Bohrung an dem Ende der Spule, das in einem Abstand von dem Ende angeordnet ist, das das Klinkenrad aufnimmt, umfasst; Kuppeln der Spulen-Kupplungsformation am Stab an die Zusammenwirkungsformation an der Stirnseite der Spule; Kuppeln der Klinkenrad-Kupplungsfläche am Stab an das Klinkenrad, wodurch ein Teil des Stabendes vom Klinkenrad aus hervorsteht; und Bearbeiten des hervorstehenden Stabendes, um eine Endkappe zu formen, die den Stab in der Spule in seiner Position hält.
Verfahren für den Einbau eines Torsionsstabes nach einem der Ansprüche 4 bis 20 in eine Sicherheitsgurt-Retraktorspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren nach Anspruch 22 außerdem als Bearbeitungsschritt die Ausführung der Orbitalvernietung des hervorstehenden Endes des Körpers zur Formung der Endkappe umfasst.