WO2010139433A1 - Kraftbegrenzungseinrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2010139433A1
WO2010139433A1 PCT/EP2010/003267 EP2010003267W WO2010139433A1 WO 2010139433 A1 WO2010139433 A1 WO 2010139433A1 EP 2010003267 W EP2010003267 W EP 2010003267W WO 2010139433 A1 WO2010139433 A1 WO 2010139433A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
limiting device
force limiting
connecting element
feed movement
force
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/003267
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus-Peter Singer
Ronald Jabusch
Thomas Schmidt
Original Assignee
Autoliv Development Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autoliv Development Ab filed Critical Autoliv Development Ab
Publication of WO2010139433A1 publication Critical patent/WO2010139433A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/341—Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means
    • B60R22/3413—Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means operating between belt reel and retractor frame
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices

Definitions

  • the invention relates to a force limiting device for a motor vehicle having the features of the preamble of claim 1.
  • a force limiting device for a belt retractor of a safety belt in a motor vehicle which has a plurality of arranged on the frame of the belt retractor, to be vibrated masses.
  • the masses are rotatably mounted on the retractor frame and engage during the force-limited belt webbing alternately with two teeth in a toothed ring connected to the belt shaft.
  • the belt retractor due to the arranged on the retractor frame oscillating masses consuming in the production and expensive.
  • German Patent Application 10 2008 049 931.5 which has not yet been published, describes a further developed force limiting device operating on the basis of the same physical principle in which two parts with toothings are moved in a force-limited manner and one of the parts carries out a wave-shaped feed movement in which the gears alternately engage and disengage.
  • the wave-like feed movement exporting part By the wave-like feed movement exporting part, the oscillating masses are replaced, so that the force limiting device described therein requires a much smaller space and has a much simpler structure.
  • the wavy feed movement exporting part is realized by a toothed disc, which in the circumferential direction frictionally with the belt shaft connected is.
  • the annular gear disc is provided with axially directed teeth and performs during the force-limited Gurtbandauszugsdoch a rotational feed movement, during which the Axialveriereept alternately engage and disengaged with fixed axial gears of the force limiting device.
  • the gear disc can perform the undulating feed movement, it is axially displaceable on a hub and at least during the force-limited Gurtbandauszugsschi positively connected to the belt shaft.
  • a problem with these force limiting devices is that the parts which carry out the frequency-controlled controlled movement, must be stored, the storage thereby also includes a displacement and / or rotational mobility of the moving part.
  • Prerequisite for the functioning of the force limiting device is a proper storage of the part, which performs the undulating feed movement or the swinging motion, since the movement is the physical basis for the energy destruction in the force limiting device.
  • a faulty storage inevitably means that the force limiting device does not limit the Gurtbandauszugskraft during the force-limited Gurtbandauszug to the intended level.
  • the object of the invention is to provide a force limiting device of the type mentioned above with a simplified structure and increased reliability.
  • the basic idea of the invention can be seen in that the part which carries out the undulating feed movement can be driven via an elastic connecting element.
  • the proposed elastic connecting element is deliberately created in the drive connection to the wavy feed motion exporting part mobility, so that a separate mobility enabling storage is no longer required, and the part can also be driven by a fixed connection. Due to the omitted storage, the construction can be considerably simplified overall, which is particularly advantageous in terms of tolerances and assembly.
  • the vibration behavior of the wavy feed motion exporting part can be influenced, so that an additional parameter for the interpretation of the force limiting behavior of the force limiting device is created by the elasticity of the connecting element.
  • the reliability of the force limiting device is improved as a result of the omission of storage eliminates a possible damage site.
  • Fig.l Belt retractor for a safety belt of a motor vehicle with a force limiting device with elastically coupled vibrating plate in cross section
  • Fig.2 Force limiting device in enlarged transverse sectional view
  • Fig.3 Kraftbegrenzungs adopted after assembly before attachment to a belt retractor
  • Fig.4 Kraftbegrenzungs adopted with oscillating disc and two fixed Axialvertechnikept on a fixed disk and a cup wheel before assembly
  • Fig.5 Force limiting device with oscillating disc between a composite fixed disc and cup wheel before mounting a two-piece toothed ring
  • a force limiting device 4 can be seen on a belt retractor for a safety belt of a motor vehicle.
  • the force limiting device 4 is rotatably supported on a frame 2 of the belt retractor by the force limiting device 4 engages with engaging portions 5 extending from a cup-shaped part 8 in openings 6 of the frame 2.
  • the frame 2 of the belt follower is formed from a base plate 2a and two legs 2b and 2c extending from the base plate. In the legs 2b and 2c openings 2d and 2e are respectively provided through which the belt shaft 1 protrudes.
  • the force limiting device 4 is provided on its radially inner side with a two-part toothed ring, which is formed from a toothed pulley 7 which penetrates the opening 2e and a clamping ring 17 caulked with the toothed pulley 7. Further, the belt shaft 1 is provided on the opening 2e by cross-side with a locking pawl 3, which controls the control of the blocking system in the toothed ring 7 and thereby determines the belt shaft 1 in Gurtauszugsraum.
  • the force limiting device 4 is characterized in blocked belt shaft 1 in the Force flow of the belt shaft 1 arranged in the frame 2 and allows a force-limited belt webbing from the belt retractor.
  • the present force limiting device 4 is specially designed to limit the force of a rotational movement, but it can also be set up using the same principle of action for limiting the force of a linear movement, as described for example in WO 2006/108451 Al.
  • the force limiting device 4 can be seen for a better understanding of the invention in an enlarged view.
  • the force limiting device 4 is formed of three parts 8,13,15, which perform relative to each other a frequency controlled movement.
  • the part 8 is in the form of a cup wheel and the part 13 is formed as a non-rotatably connected to the part 8 fixed disk.
  • the part 13 is provided with radially outwardly projecting fingers 14, which engage in corresponding recesses 29 of the part 8.
  • the part 8 and the part 13 are provided with gear teeth 9 and 12 facing each other in the assembled state, which can be regarded as fixed when the force limiting device 4 is attached to the frame 2 of the belt retractor.
  • the part 15 is arranged in the form of a vibrating plate, which is provided with axially facing the stationary teeth 9 and 12 opposite teeth 10 and 11.
  • the part 15 is as described below is rotated, so that the parts 8,13 and 15 represent the relatively moving parts in the context of the invention.
  • the terms axial and radial in the present invention refer to the axis of rotation of the belt shaft.
  • the part 15 is at its Radialinnenseite with an elastic see connecting element 16 is provided in the form of an elastomer disc, which has radially inwardly directed teeth 18, which together form a driver contour 28.
  • the composite of the parts 8,13 and 15 is held together by a two-part toothed ring, formed from the toothed disc 7 and the caulked with the toothed disc 7 clamping ring 17.
  • the clamping ring 17 is formed from a radial flange 21 and from the radial flange 21 axially projecting fingers 23.
  • protruding projections 19 are provided in the direction of the toothed disc 7, which have a smaller width than the fingers 23, so that in the transition from the fingers 23 to the projections 19 paragraphs are formed, the assembly of the clamping ring 17 and the toothed disc 7 act as stops. Free spaces 25 are provided between the fingers 23, which are delimited at their base by also axially extending paragraphs 26 of the radial flange 21.
  • the toothed disk 7 is formed by a radial flange 30 and a toothed portion 31 arranged axially on the radial flange 30. In the radial flange 30 windows 22 are provided whose geometry corresponds to the cross-sectional area of the projections 19.
  • axially projecting lugs 24 are provided on the radial flange 30 between the windows 22, the cross-sectional area is adapted perpendicular to the axial extent at least in the width in the circumferential direction of the width of the free spaces 25.
  • the force limiting device 4 is assembled from the state shown in FIG. 4 as follows. First, the part 15 is inserted into the cup-shaped part 8, then inserted the part 13 with the radially projecting fingers 14 in the recesses 29 and thereby rotatably connected to the part 8. After this assembly step lies the in 5 pre-assembly unit 32, to which the two-part toothed ring with the toothed disk 7 and the clamping ring 17 is attached in a next assembly step. The clamping ring 17 is thereby inserted with the fingers 23 into the driver contour formed by the teeth 18, so that the clamping ring 17 is rotatably connected via the driver contour 28 with the elastic connecting element 16 and thus also with the part 15.
  • the toothed disc 7 is placed, wherein the projections 19 are caulked in the windows 22.
  • the lugs 24 are inserted into the free spaces 25 and clamp in the end position, the teeth 18 of the elastic connecting element 16 between them and the base of the free spaces 25 forming paragraphs 26, as can be seen in Figure 2.
  • a solid composite of the entire force limiting device 4 is provided, which is held together by the voltage applied to the outer sides of the force limiting device 4 radial flanges 30 and 21.
  • the force limiting unit 4 is ready pre-assembled and ready shown for mounting on the belt retractor.
  • the toothed portion 31 of the toothed disc 7 After mounting on the belt retractor is the toothed portion 31 of the toothed disc 7 in a plane with the arranged on the belt shaft 1 blocking pawl 3, see also Fig.l.
  • the blocking pawl 3 moves into the toothing of the toothed section 31 and thereby drives the part 15 beyond that created by the fingers 23 and the cam contour 28 non-positive connection.
  • the elastic connection element 16 is dimensioned such that it can transmit the peripheral forces to the part 15.
  • the part 15 with the teeth 10 and 11 is then excited to a wavy feed motion, wherein the pairs of teeth formed from the teeth 9 and 11 or 10 and 12 thereby alternately engage and disengage.
  • the wave crests and troughs of the waveform of the feed motion are directed transversely to the rotational movement, so that the waveform corresponds to a transverse wave.
  • the waveform of the movement is of particular importance, since the part 15 thereby changes the direction of movement in the reversal points and is thus subject to a constantly repeating sequence of movements of deceleration and subsequent acceleration, which ultimately causes the energy destruction required for the force-limited webbing extension.
  • the waveform of the feed movement is made possible by the part 15 is driven by an elastic connecting element 16 which is clamped by the driver contour 28 and the teeth 18 in the axial direction between the shoulder 26 and the lugs 24, in which case the transverse mobility of the elastic connecting element 16 to the direction of rotation of the part 15 is of particular importance.
  • a storage of the part 15 with an axial mobility, as is required in the known from the prior art solution is not required.
  • the force limiting characteristic can be significantly influenced by the design of the elastic connecting element 16, in particular by its elastic properties. be influenced.
  • the part 15 can also be urged by the elastic gleichseletnent 16 in the installed state in a position in which at least one pair of teeth is engaged, see, for example, the teeth 10 and 12 in Fig.2. By this forced position, the part 15 is driven directly upon engagement of the locking pawl 3 in the toothed portion 31 and the onset rotational movement to the undulating feed motion.
  • the rotational movement is thereby superimposed by the sliding of the abutting teeth of the teeth 10 and 12 automatically with a movement transverse to the rotational movement, so that finally the waveform of the feed movement is enforced.
  • the elastic connecting element 16 in the form of the membrane is preformed so that it undergoes a slight deformation during installation, through which the part 15 is acted upon by the corresponding spring force.
  • the use of an elastomer for the elastic connecting element 16 is particularly favorable, since this can be preformed particularly easily in the production, wherein the material allows almost any shapes.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftbegrenzungseinrichtung (4) für ein Kraftfahrzeug, welche wenigstens zwei relativ zueinander mit einer frequenzbedingt definierten Bewegung gesteuerte Teile (15,13, 8) aufweist, wobei die sich relativ zueinander bewegenden Teile (8,3,15) ineinandergreifende Verzahnungen (9,10,11,12) aufweisen, und wenigstens eines der Teile (15) gegenüber dem anderen Teil (8,13) eine wellenförmige Vorschubbewegung ausführt, bei der die Verzahnungen (9,10,11,12) wechselnd in Eingriff und außer Eingriff gelangen, wobei vorgeschlagen wird, dass das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil (15) über ein elastisches Verbindungselement (16) antreibbar ist.

Description

Kraftbegrenzungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Kraftbegrenzungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Aus der WO 2006/108451 Al ist z.B. eine Kraftbegrenzungseinrichtung für einen Gurtaufroller eines Sicherheitsgurtes in einem Kraftfahrzeug bekannt, welche mehrere an dem Rahmen des Gurtaufrollers angeordnete, in Schwingung zu versetzende Massen aufweist. Die Massen sind drehbar an dem Aufrollerrahmen gelagert und greifen während des kraftbegrenzten Gurtbandauszugs wechselweise mit zwei Zähnen in einen mit der Gurtwelle verbundenen Verzahnungsring ein. Insgesamt ist der Gurtaufroller aufgrund der an dem Aufrollerrahmen angeordneten schwingend gelagerten Massen aufwendig in der Herstellung und teuer.
In der noch nicht veröffentlichten, auf die Anmelderin zurückgehenden deutschen Patentanmeldung 10 2008 049 931.5 wird eine weiter entwickelte, auf der Grundlage desselben physikalischen Prinzips arbeitende Kraftbegrenzungseinrichtung beschrieben, bei der zwei Teile mit Verzahnungen kraftbegrenzt zueinander bewegt werden und eines der Teile dabei eine wellenförmige Vorschubbewegung ausführt, bei der die Verzahnungen wechselnd in Eingriff und außer Eingriff gelangen. Durch das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil werden die schwingenden Massen ersetzt, so dass die dort beschriebene Kraftbegrenzungseinrichtung einen wesentlich kleineren Bauraum benötigt und einen wesentlich einfacheren Aufbau aufweist. In einem Ausführungsbeispiel ist das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil durch eine Verzahnungsscheibe verwirklicht, die in Umfangsrichtung kraftschlüssig mit der Gurtwelle verbunden ist. Die ringförmige Verzahnungsscheibe ist mit axial gerichteten Verzahnungen versehen und führt während der kraftbegrenzten Gurtbandauszugsbewegung eine rotatorische Vorschubbewegung aus, während der die Axialverzahnungen wechselweise in Eingriff und außer Eingriff mit feststehenden Axial- Verzahnungen der Kraftbegrenzungseinrichtung gelangen. Damit die Verzahnungsscheibe die wellenförmige Vorschubbewegung ausführen kann, ist sie axial verschieblich auf einer Nabe angeordnet und zumindest während der kraftbegrenzten Gurtbandauszugsbewegung kraftschlüssig mit der Gurtwelle verbunden.
Ein Problem bei diesen Kraftbegrenzungseinrichtungen ist es, dass die Teile, welche die frequenzbedingt gesteuerte Bewegung ausführen, gelagert werden müssen, wobei die Lagerung dabei auch eine Verschiebbarkeit und/oder Drehbeweglichkeit des bewegten Teiles umfasst. Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit der Kraftbegrenzungseinrichtung ist eine einwandfreie Lagerung des Teiles, welches die wellenförmige Vorschubbewegung oder die Schwingbewegung ausführt, da die Bewegung die physikalische Grundlage für die Energievernichtung in der Kraftbegrenzungseinrichtung ist. Eine schadhafte Lagerung bedeutet zwangsläufig, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung während des kraftbegrenzten Gurtbandauszuges die Gurtbandauszugskraft nicht auf das vorgesehene Niveau begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftbegrenzungseinrichtung der eingangs genannten Art mit einem vereinfachten Aufbau und einer erhöhten Zuverlässigkeit zu schaffen.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Kraftbegrenzungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu entneh- men.
Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil über ein elastisches Verbindungselement antreibbar ist. Durch das vorgeschlagene elastische Verbindungselement wird in der Antriebsverbindung zu dem die wellenförmige Vorschubbewegung ausführenden Teil bewusst eine Beweglichkeit geschaffen, so dass eine gesonderte die Beweglichkeit ermöglichende Lagerung nicht mehr erforderlich ist, und das Teil auch mittels einer festen Verbindung angetrieben werden kann. Aufgrund der entfallenden Lagerung kann die Konstruktion insgesamt erheblich vereinfacht werden, was insbesondere hinsichtlich der einzuhaltenden Toleranzen und des Zusammenbaus von Vorteil ist . Ferner kann durch die Elastizität des elastischen Verbindungselementes gleichzeitig das Schwingverhalten des die wellenförmige Vorschubbewegung ausführenden Teils beeinflusst werden, so dass durch die Elastizität des Verbindungselementes ein zusätzlicher Parameter zur Auslegung des Kraftbegrenzungsverhaltens der Kraftbegrenzungseinrichtung geschaffen ist. Außerdem ist die Zuverlässigkeit der Kraftbegrenzungseinrichtung insgesamt verbessert, da durch den Entfall der Lagerung eine mögliche Schadensstelle entfällt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert . In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:
Fig.l: Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung mit elastisch angekoppelter Schwingscheibe im Querschnitt
Fig.2: Kraftbegrenzungseinrichtung in vergrößerter Quer- Schnittsdarstellung
Fig.3: Kraftbegrenzungseinrichtung nach dem Zusammenbau vor dem Anbau an einen Gurtaufroller
Fig.4: Kraftbegrenzungseinrichtung mit Schwingscheibe und zwei feststehenden Axialverzahnungen an einer Festscheibe und einer Topfscheibe vor dem Zusammenbau
Fig.5: Kraftbegrenzungseinrichtung mit Schwingscheibe zwischen einer zusammengesetzten Festscheibe und Topfscheibe vor der Montage eines zweiteiligen Zahnringes
In Fig.l ist eine erfindungsgemäße Kraftbegrenzungseinrichtung 4 an einem Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges zu erkennen. Die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 ist an einem Rahmen 2 des Gurtaufrollers drehfest gehaltert, indem die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 mit sich von einem topfförmigen Teil 8 erstreckenden Eingriffsabschnitten 5 in Öffnungen 6 des Rahmens 2 eingreift. Der Rahmen 2 des Gurtauf- rollers ist aus einer Grundplatte 2a und zwei sich von der Grundplatte erstreckenden Schenkeln 2b und 2c gebildet. In den Schenkeln 2b und 2c sind jeweils Öffnungen 2d und 2e vorgesehen, durch die die Gurtwelle 1 hindurchragt. Die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 ist an ihrer Radialinnenseite mit einem zweiteiligen Zahnring versehen, der aus einer die Öffnung 2e durchgreifenden Zahnscheibe 7 und einem mit der Zahnscheibe 7 verstemmten Klemmring 17 gebildet ist. Ferner ist die Gurtwelle 1 an der die Öffnung 2e durchgreifenden Seite mit einer Blockierklinke 3 versehen, die bei Ansteuerung des Blockiersystems in den Zahnring 7 einsteuert und dadurch die Gurtwelle 1 in Gurtauszugsrichtung festlegt. Die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 ist dadurch bei blockierter Gurtwelle 1 in dem Kraftfluss von der Gurtwelle 1 in den Rahmen 2 angeordnet und ermöglicht einen kraftbegrenzten Gurtbandauszug aus dem Gurt- aufroller. Die vorliegende Kraftbegrenzungseinrichtung 4 ist speziell zur Kraftbegrenzung einer Drehbewegung ausgebildet, sie kann aber auch unter Verwendung desselben Wirkprinzips für die Kraftbegrenzung einer Linearbewegung eingerichtet werden, wie dies z.B. in der WO 2006/108451 Al beschrieben ist.
In der Fig.2 ist die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 zum besseren Verständnis der Erfindung in vergrößerter Darstellung zu erkennen. Die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 ist gebildet aus drei Teilen 8,13,15, die relativ zueinander eine Frequenz gesteuerte Bewegung ausführen. Das Teil 8 ist in Form einer Topfscheibe und das Teil 13 als eine mit dem Teil 8 drehfest verbundene Festscheibe ausgebildet. Das Teil 13 ist dazu mit radial außen vorstehenden Fingern 14 versehen, die in korrespondierende Ausnehmungen 29 des Teiles 8 eingreifen. Das Teil 8 und das Teil 13 sind mit im zusammengebauten Zustand einander zugewandten Verzahnungen 9 und 12 versehen, welche bei Festlegung der Kraftbegrenzungseinrichtung 4 an dem Rahmen 2 des Gurtaufrollers als feststehend angesehen werden können. Zwischen den Verzahnungen 9 und 12 ist das Teil 15 in Form einer Schwingscheibe angeordnet, welches mit axial gerichteten den feststehenden Verzahnungen 9 und 12 gegenüber stehenden Verzahnungen 10 und 11 versehen ist. Bei aktivierter Kraftbegrenzungseinrichtung 4 wird das Teil 15 wie nachher noch beschrieben wird in Drehung versetzt, so dass die Teile 8,13 und 15 die relativ zueinander bewegten Teile im Sinne der Erfindung darstellen. Die Begriffe axial und radial beziehen sich bei der vorliegenden Erfindung auf die Drehachse der Gurtwelle.
Das Teil 15 ist an seiner Radialinnenseite mit einem elasti- sehen Verbindungselement 16 in Form einer Elastomerscheibe versehen, welche radial nach innen gerichtete Zähne 18 aufweist, die insgesamt eine Mitnehmerkontur 28 bilden. Der Verbund aus den Teilen 8,13 und 15 wird über einen zweiteiligen Zahnring, gebildet aus der Zahnscheibe 7 und dem mit der Zahnscheibe 7 verstemmten Klemmring 17, zusammengehalten. Wie auch in den Fig.3 bis 5 zu erkennen ist, ist der Klemmring 17 aus einem Radialflansch 21 und von dem Radialflansch 21 axial abragenden Fingern 23 gebildet. An der Stirnseite der Finger 23 sind in Richtung der Zahnscheibe 7 vorstehende Vorsprünge 19 vorgesehen, welche eine geringere Breite als die Finger 23 aufweisen, so dass im Übergang von den Fingern 23 zu den Vorsprüngen 19 Absätze gebildet werden, die beim Zusammensetzen des Klemmringes 17 und der Zahnscheibe 7 als Anschläge wirken. Zwischen den Fingern 23 sind Freiräume 25 vorgesehen, die an ihrem Grund durch sich ebenfalls von dem Radialflansch 21 axial erstreckende Absätze 26 begrenzt sind. Die Zahnscheibe 7 ist durch einen Radialflansch 30 und einen axial an dem Radialflansch 30 angeordneten Verzahnungsabschnitt 31 gebildet. In dem Radialflansch 30 sind Fenster 22 vorgesehen, deren Geometrie der Querschnittsfläche der Vorsprünge 19 entspricht. Ferner sind an dem Radialflansch 30 zwischen den Fenstern 22 axial vorstehende Nasen 24 vorgesehen, deren Querschnittsfläche senkrecht zu der axialen Erstreckung zumindest in der Breite in Umfangsrichtung an die Breite der Freiräume 25 angepasst ist.
Die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 wird ausgehend von dem in Fig .4 dargestellten Zustand wie folgt zusammengesetzt. Zuerst wird das Teil 15 in das topfförmige Teil 8 eingesetzt, anschließend das Teil 13 mit den radial vorstehenden Fingern 14 in die Ausnehmungen 29 eingefügt und dadurch drehfest mit dem Teil 8 verbunden. Nach diesem Zusammenbauschritt liegt die in Fig.5 dargestellte Vormontageeinheit 32 vor, an die in einem nächsten Montageschritt der zweiteilige Zahnring mit der Zahnscheibe 7 und dem Klemmring 17 angesetzt wird. Der Klemmring 17 wird dabei mit den Fingern 23 in die durch die Zähne 18 gebildete Mitnehmerkontur 28 eingesetzt, so dass der Klemmring 17 über die Mitnehmerkontur 28 drehfest mit dem elastischen Verbindungselement 16 und damit auch mit dem Teil 15 verbunden ist. Anschließend wird die Zahnscheibe 7 aufgesetzt, wobei die Vorsprünge 19 in den Fenstern 22 verstemmt werden. Dabei werden gleichzeitig die Nasen 24 in die Freiräume 25 eingeführt und klemmen in der Endlage die Zähne 18 des elastischen Verbindungselementes 16 zwischen sich und den die Grundfläche der Freiräume 25 bildenden Absätzen 26 ein, wie auch in Fig.2 zu erkennen ist . Ferner wird durch das Verstemmen des Klemmringes 17 mit der Zahnscheibe 7 ein fester Verbund der gesamten Kraftbegrenzungseinrichtung 4 geschaffen, welcher durch die an den Außenseiten der Kraftbegrenzungseinrichtung 4 anliegenden Radialflansche 30 und 21 zusammengehalten wird. Aufgrund der Absätze zwischen den Vorsprüngen 19 und den Fingern 23 wird dabei sichergestellt, dass das elastische Verbindungselement 16 in Form der Elastomerscheibe beim Verstemmen nur mit einer begrenzten Klemmkraft belastet wird und nicht durch eine zu hohe Klemmkraft beschädigt wird. In Fig.3 ist die Kraftbegrenzungseinheit 4 fertig vormontiert und bereit für die Montage an dem Gurtaufroller dargestellt.
Nach der Montage an dem Gurtaufroller befindet sich der Verzahnungsabschnitt 31 der Zahnscheibe 7 in einer Ebene mit der an der Gurtwelle 1 angeordneten Blockierklinke 3, siehe auch Fig.l. Bei einem Ansteuern des Blockiersystems des Gurtaufrol- lers fährt die Blockierklinke 3 in die Verzahnung des Verzahnungsabschnitts 31 und treibt dadurch das Teil 15 über die durch die Finger 23 und die Mitnehmerkontur 28 geschaffene kraftschlüssige Verbindung an. Wichtig ist dabei, dass das e- lastische Verbindungselement 16 so bemessen ist, dass es die Umfangskräfte auf das Teil 15 übertragen kann.
Das Teil 15 mit den Verzahnungen 10 und 11 wird daraufhin zu einer wellenförmigen Vorschubbewegung angeregt, wobei die Verzahnungspaare gebildet aus den Verzahnungen 9 und 11 bzw. 10 und 12 dabei wechselweise in Eingriff und außer Eingriff gelangen. Die Wellenberge und Wellentäler der Wellenform der Vorschubbewegung sind dabei quer zu der Drehbewegung gerichtet, so dass die Wellenform einer Transversalwelle entspricht. Die Wellenform der Bewegung ist insofern von besonderer Bedeutung, da das Teil 15 dabei in den Umkehrpunkten die Bewegungs- richtung ändert und dadurch einem sich ständig wiederholenden Bewegungsablauf aus Verzögerung und anschließender Beschleunigung unterliegt, der letztlich die für den kraftbegrenzten Gurtbandauszug erforderliche Energievernichtung bewirkt. Ermöglicht wird die Wellenform der Vorschubbewegung dadurch, indem das Teil 15 über ein elastisches Verbindungselement 16 angetrieben wird, welches über die Mitnehmerkontur 28 und die Zähne 18 in Axialrichtung fest zwischen dem Absatz 26 und den Nasen 24 eingespannt ist, wobei hier die Querbeweglichkeit des elastischen Verbindungselementes 16 zu der Drehrichtung des Teils 15 von besonderer Bedeutung ist. Eine Lagerung des Teils 15 mit einer axialen Beweglichkeit, wie dies bei der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung erforderlich ist, ist dadurch nicht erforderlich.
Da das Schwingverhalten des Teiles 15 durch das elastische Verbindungselement 16 in Form der Membran entscheidend mitbestimmt wird, kann die Kraftbegrenzungscharakteristik durch die Auslegung des elastischen Verbindungselementes 16, insbesondere durch dessen elastische Eigenschaften, wesentlich mit be- einflusst werden. Das Teil 15 kann ferner durch das elastische Verbindungseletnent 16 im Einbauzustand in eine Stellung gedrängt werden, in der sich wenigstens ein Verzahnungspaar in Eingriff befindet, siehe z.B. die Verzahnungen 10 und 12 in Fig.2. Durch diese erzwungene Stellung wird das Teil 15 unmittelbar bei Eingriff der Blockierklinke 3 in den Verzahnungsabschnitt 31 und der einsetzenden Drehbewegung zu der wellenförmigen Vorschubbewegung angetrieben. Die Drehbewegung wird dabei durch das Abgleiten der aneinander anliegenden Zähne der Verzahnungen 10 und 12 automatisch mit einer Bewegung quer zu der Drehbewegung überlagert, so dass schließlich die Wellenform der Vorschubbewegung erzwungen wird. Das elastische Verbindungselement 16 in Form der Membran ist derart vorgeformt, dass sie beim Einbau eine geringfügige Verformung erfährt, durch die das Teil 15 mit der entsprechenden Federkraft beaufschlagt wird. Die Verwendung eines Elastomers für das elastische Verbindungselement 16 ist besonderes günstig, da dieses besonders einfach bei der Herstellung vorgeformt werden kann, wobei der Werkstoff nahezu beliebige Formgebungen zulässt.

Claims

Ansprüche :
1. Kraftbegrenzungseinrichtung (4) für ein Kraftfahrzeug, welche wenigstens zwei relativ zueinander mit einer frequenzbedingt definierten Bewegung gesteuerte Teile
(15,13,8) aufweist, wobei die sich relativ zueinander bewegenden Teile (8,3,15) ineinandergreifende Verzahnungen (9,10,11,12) aufweisen, und wenigstens eines der Teile
(15) gegenüber dem anderen Teil (8,13) eine wellenförmige Vorschubbewegung ausführt, bei der die Verzahnungen
(9,10,11,12) wechselnd in Eingriff und außer Eingriff gelangen, dadurch gekennzeichnet, dass das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil (15) über ein elastisches Verbindungselement (16) antreibbar ist.
2. Kraftbegrenzungseinrichtung (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Verbindungselement
(16) derart ausgebildet ist, dass es eine Bewegung des die wellenförmige Vorschubbewegung ausführenden Teiles (15) quer zu der Vorschubrichtung ermöglicht und in Richtung der Vorschubbewegung Kräfte zwischen dem die wellenförmige Vorschubbewegung ausführenden Teil (15) und einem dieses antreibenden Teil (1,7,21) überträgt.
3. Kraftbegrenzungseinrichtung (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Verbindungselement (16) mit einem Ende mit dem die wellenförmige Vorschubbewegung ausführenden Teil (15) verbunden ist und mit einem anderen Ende (28) fest an der Kraftbegrenzungseinrichtung eingespannt ist.
4. Kraftbegrenzungseinrichtung (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elasti- sehe Verbindungselement (16) das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil (15) in eine Stellung drängt, in der sich wenigstens ein Paar der Verzahnungen (9,10,11,12) im Eingriff befindet.
5. Kraftbegrenzungseinrichtung (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Verbindungselement (16) aus einem Elastomerwerkstoff gebildet ist .
6. Kraftbegrenzungseinrichtung (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung (4) einem Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem eines Kraftfahrzeuges zugeordnet ist, und dass das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil (15) bei blockiertem Gurtaufroller im Kraftfluss zwischen der Gurtwelle (1) und dem Rahmen (2) des Gurtauf- rollers angeordnet ist .
7. Kraftbegrenzungseinrichtung (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil (15) durch eine eine Rotationsbewegung ausführende Scheibe, und das elastische Verbindungselement (16) durch eine radial innen oder außen an der Scheibe angeordnete ringförmige Membran gebildet ist.
8. Kraftbegrenzungseinrichtung (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine derartige Formgebung aufweist, dass sie die Scheibe im Einbauzustand in Axial- richtung mit einer Federkraft beaufschlagt .
9. Kraftbegrenzungseinrichtung (4) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran an ihrer von dem die wellenförmige Vorschubbewegung ausführenden Teil (15) abgewandten freien Seite eine Mitnehmerkontur (28) aufweist.
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