WO2012003909A1 - Sicherheitsgurtaufroller mit einem neigungsverstellbaren fahrzeugsensitiven trägheitssensor - Google Patents

Sicherheitsgurtaufroller mit einem neigungsverstellbaren fahrzeugsensitiven trägheitssensor Download PDF

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WO2012003909A1
WO2012003909A1 PCT/EP2011/002773 EP2011002773W WO2012003909A1 WO 2012003909 A1 WO2012003909 A1 WO 2012003909A1 EP 2011002773 W EP2011002773 W EP 2011002773W WO 2012003909 A1 WO2012003909 A1 WO 2012003909A1
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WO
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blocking element
spring
belt retractor
housing
seat belt
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/002773
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English (en)
French (fr)
Inventor
Guillem Aranda
Milos Cekic
Volkmar Heine
Klaus-Peter Singer
Ronald Jabusch
Original Assignee
Autoliv Development Ab
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Publication date
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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
    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/40—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to vehicle movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/40—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to vehicle movement
    • B60R2022/401—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to vehicle movement with adjustable sensor
    • B60R2022/402—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to vehicle movement with adjustable sensor automatically adjustable to keep a vertical position, e.g. irrespective of seat or vehicle tilting

Definitions

  • the invention relates to a safety belt retractor with a tilt-adjustable vehicle-sensitive inertial sensor having the features of the preamble of claim 1.
  • Seatbelt retractors with tilt-adjustable vehicle-sensitive inertial sensors are preferably used in seat-integrated seatbelt systems of motor vehicles, in which the seatbelt retractor is integrated into a tilt-adjustable backrest.
  • Such a seat belt retractor is for example off EP 1 893 455 B1.
  • the housing of the inertial sensor is pivotally mounted on the belt retractor and provided with a toothing.
  • a pivotally mounted blocking element is provided on the housing, which controls the determination of the inertial sensor in the toothing.
  • the movement of the blocking element is controlled by a control lever, which is coupled via a friction spring to the movement of the belt shaft.
  • Gurtbandaus- in the direction of the blocking element is urged by the control lever in a position in which it engages with a locking tooth in the toothing of the inertial sensor and this determines.
  • the object of the invention is to provide a generic seat belt retractor with a simplified structural design.
  • the basic idea of the invention can be seen in the fact that the blocking element frictionally on one of the belt shaft drivable friction disc is mounted and is spring-biased by a spring in the direction of the first position.
  • the advantage of the solution according to the invention is to be seen in that the blocking element itself is mounted on a friction disc, and the movement of the blocking element is controlled by the movement of the friction disc driven by the belt shaft via the transmission.
  • the movement of the belt shaft is transmitted directly via the friction disc on the blocking element, whereby the structural design of the seat belt retractor is significantly simplified with respect to this function.
  • the proposed spring bias of the blocking element in the direction of the first position of the blocking element is basically urged into the position in which it defines the sensor housing of the inertial sensor, so that this position can be referred to as a basic position, in which the inertial sensor, regardless of its inclination adjustment as an inertial sensor with a fixedly arranged on the seat belt retractor sensor housing works.
  • the spring thereby causes the blocking element is automatically pushed back into the first position after a successful Gurtbandeinzug and determines the sensor housing.
  • the spring is fixedly arranged at one end on the housing and exerts at the other end an eccentric to the pivot bearing of the blocking element aligned spring force on the blocking element.
  • the proposed arrangement of the spring is a structurally particularly easy to be realized type of spring preload of the blocking element.
  • the spring can, for example, as a simple screw benfeder be formed, which se with one end on the Gehau and with the other end engages the blocking element and thereby exerts a tensile force.
  • the spring moment exerted by the spring on the bio-bake element is greater than the torque resulting from the static friction between the blocking element and the friction plate.
  • the spring moment exerted by the spring on the biorecoring element is smaller than the torque resulting from the sliding friction between the blocking element and the friction disk.
  • the proposed design of the torque exerted by the spring, the blocking element is automatically moved in a Gurtbandeinzug by da acting friction torque from the first to the second housing Sensorge releasing position.
  • the blocking element is formed by a two-armed pivot lever mounted between the arms, which engages in the first position with one arm in the toothing and on the other arm has a force introduction section for introducing force of the spring force exerted by the spring.
  • the proposed design of the blocking element allows a structural subdivision of the blocking element with an arm for engagement in the toothing of the sensor housing and with another arm for force application of the spring force.
  • the rotational movement of the belt shaft is transmitted via a transmission to the friction disc. Through the transmission, the speed of the friction disc and thus also the acting friction torque can be changed, since the friction constant is also dependent on the speed of the surfaces rubbing against each other.
  • the friction disk and thus also the blocking element can in principle be arranged at a location which is farther from the axis of rotation of the belt shaft, so that a more favorable arrangement for the overall construction can be chosen as a result. Further, by the transmission and the cooperating parts in general, the stiction can be increased.
  • the blocking element is formed by a voltage applied to the friction disc spring element.
  • the formation of the blocking element as a spring element offers the advantage that the blocking element itself can apply the clamping force required to generate the frictional forces.
  • the blocking element can be at least slightly deformed for mounting.
  • the friction disc is coupled via a damper to the belt shaft.
  • the damper By the damper, the torque difference between the static friction torque and the sliding friction torque can be further increased.
  • the friction disc is formed by a rotary damper.
  • a rotary damper is advantageous in that it allows the transferable from the belt shaft on the blocking elements forces can be limited so that overloading and consequent damage to the parts can be avoided.
  • the use of the rotary damper additionally has the advantage that the rotational movements are transmitted only to a limited extent due to inertia.
  • the rotary damper is rotatably coupled to a housing to the blocking element, and has a relative to the housing rotatably and damped mounted rotary member, and the rotary member is driven by the belt shaft. Due to the proposed further development, the rotary damper can be structurally arranged particularly simply in the force transmission path between the belt shaft and the blocking element.
  • Fig.l side view of a safety belt retractor according to the invention with a locking element designed as a pivoting lever;
  • FIG. 2 Enlarged section of the seat belt retractor from FIG.
  • FIG. 3 shows a seat belt retractor according to the invention with a blocking element designed as a spring element in the first position
  • FIG. 1 shows a seat belt retractor according to the invention with a blocking element designed as a spring element in the second position
  • FIG. Fig.5 Seat belt retractor of Figure 3 in a
  • FIG. 6 shows a seat belt retractor with a blocking element coupled to the rotational movement of the belt shaft via a rotary damper
  • Fig.7 Housing acagurtaufrollers Fig.6 with rotational damper before assembly.
  • a seat belt retractor 1 can be seen, as it e.g. used in seat-integrated safety belt systems of motor vehicles.
  • the seat belt retractor 1 has a belt shaft 3 rotatably mounted in a frame 16, of which only one pin or a pin rotatably connected with it can be seen in the illustration. Further, a fixedly arranged on the frame 16 housing 2 is provided, which covers the blocking side of the protruding through an opening of the frame 16 Gurtwelle 3.
  • a tilt-adjustable inertial sensor 4 with a pivotable in a pivot point D relative to the housing 2 sensor housing 5 is arranged.
  • a free space 17 is provided on the housing 2, which is dimensioned so that the sensor housing 5 can align without limiting the function of the inertia sensor 4.
  • an inertial mass 6 is mounted in the form of a massive ball on a non-recognizable bearing surface which is deflected when a predetermined vehicle deceleration is exceeded and thereby stops an externally toothed control disc relative to the belt shaft 3 via a lever system known in the art and thereby a blocking device of Gurtwelle 3 controls.
  • the sensor housing 5 is provided with an arcuate toothing 7, which serves to fix the sensor housing 5 relative to the housing 2 of the seatbelt retractor 1.
  • an externally toothed friction disc 8 is further provided, which is rotatably mounted in a bearing S on the housing 2.
  • a gear in the form of a rotatably connected to the belt shaft 3 gear 9 is provided, which engages in the toothing of the friction disc 8.
  • a blocking element 10 is frictionally arranged in the form of a two-armed pivot lever. The blocking element 10 is provided on a first arm 11 with a hook-shaped force introduction section 14 and on its second arm 12 with at least one blocking tooth 15.
  • a pin 18 is further provided, on which a spring 13 is mounted with a first end 13a.
  • the spring 13 With the second end 13b, the spring 13 is mounted on the force introduction portion 14 of the blocking element 10 and biases the blocking element 10 in a first position I, in which the blocking element 10 engages with the blocking tooth 15 in the toothing 7 and the sensor housing 5 determines.
  • the position I can therefore also be referred to as a basic position.
  • the gear 9 drives the friction disc 8 by the meshing teeth in the direction of arrow A. Due to the frictional connection between the blocking element 10 and the friction disc 8, the blocking element 10 is thereby pivoted to the second position II, in which the blocking tooth 15 no longer engages in the toothing 7.
  • the sensor housing 5 is no longer fixed in a subsequent Gurtbandeinzug, so that it can self-align gravity-operated.
  • the mass required for aligning the sensor housing 5 is usefully formed by the inertial mass 6 of the inertial sensor 4.
  • the spring 13 engages eccentrically offset by the distance e to the bearing S of the blocking element 10 on the Kraftein Arthursab section 14 of the arm 11 and thereby exerts a tensile force Fl on the blocking element 10.
  • the blocking element 10 is clipped onto egg NEN paragraph 19 of the friction disc 8, so that between the shoulder 19 and the blocking element 10, a friction torque MR acts.
  • the friction torque MR results from the product of the clamping force, the friction coefficient and the radius or the distance to the center of the bearing S.
  • both the clamping force determined by the geometry of the blocking element 10 and the shoulder 9 and the radius of the acting frictional force and the coefficient of friction can be varied by the choice of the surface finish of the adjoining parts .
  • the friction moment MR counteracts the spring moment MF exerted by the spring, which results from the product of the tensile force Fl and the distance e.
  • the torque MGR of the sliding friction resulting from the rotation of the friction disc 8 relative to the blocking element 10 should be greater than the spring moment MF so that the blocking element 10 is pivoted in the direction of arrow A in the second position II when the friction disc 8 rotates the blocking tooth 15 is disengaged from the toothing 7. reached.
  • the resulting at a standstill of the friction disc 8 torque MHR of the static friction should be smaller than the spring torque MF, so that the blocking element 10 is automatically withdrawn by the spring 13 back to the first position I.
  • FIGS. 3, 4 and 5 show an alternative exemplary embodiment in which the parts having the same function as in the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2 have been provided with identical reference numbers.
  • the blocking element 10 is here formed by a two-armed bent wire spring which wraps around a friction disc 8 and engages with an arm 12 for fixing a sensor housing 5 in a toothing 7 on the sensor housing 5. With the other arm 11, the wire spring engages in a provided on the housing 2 slot opening 22 a. On the arm 11 a further formed by a bending of the wire spring force introduction portion 14 is provided, to which a spring 13 is mounted with a second end 13b. The first end 13 a of the spring 13 is hooked to a housing-fixed pin 18. The spring 13 is dimensioned such that it exerts a tensile force on the force introduction section 14.
  • the advantage of the blocking element 10 embodied as a wire spring can be seen in that a spring preload can be exerted by the blocking element 10 on the friction disk 8 in a particularly simple manner by the blocking element 10, which in turn determines the friction torque MR.
  • the spring 13 engages at a distance to the bearing S of the blocking element 10, which in this case is identical to the axis of rotation of the friction disc 8, and then pulls the blocking element 10 into the first position I shown in FIG the blocking element 10 defines the sensor housing 5.
  • FIG. 4 the same seat belt retractor 1 from FIG. 3 can be seen in a position of the blocking element 10 in a webbing retraction.
  • the friction disc 8 is driven by the Gurtbandeinzug of the unrecognizable belt shaft in the direction of arrow A and pivoted by the frictional forces identical as already to the embodiment of Figures 1 and 2 described the blocking element 10 in the second position II, in which the arm 12th no longer engages in the toothing 7, and the sensor housing 5 is no longer fixed.
  • FIG. 5 shows an enlarged partial sectional view of the seat belt retractor 1 through the friction disk 8.
  • the friction disc 8 is rotatably mounted on a pin 21 and is driven by an unrecognizable transmission of the belt shaft. Between the pin 21 and the friction disc 8, a damper in the form of a plurality of opposing magnets is provided. Upon rotation of the friction disc causing the opposing magnets by cutting the magnetic field lines damping the Drehbewe movement of the friction disc, by which the difference between the static friction torque and the Gleitreibungsmoment can be changed with the same geometry of the parts involved.
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment in which the friction disk 8 is realized by a rotary damper 22.
  • the rotary damper 22 is arranged in Kraftflusi between a driven by the belt shaft 3 gear 26 and a blocking element 10.
  • the rotational damper 22 is to rotate with a housing 25 with outwardly projecting feet 24 in one corresponding recess 27 of the blocking element 10 fixed.
  • the rotary damper 22 has a rotary part 23, of which only one led-out pin can be seen, with which the rotary part 23 is non-rotatably connected to the gear 26.
  • the rotary damper 22 itself may be filled, for example, with a silicone or other highly viscous fluid.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller (1) mit einem neigungsverstellbaren fahrzeugsensitiven Trägheitssensor (4) zur sitzintegrierten Anordnung in einem Kraftfahrzeug, und einer durch den Trägheitssensor (4) ansteuerbaren Blockierein richtung zur Blockierung einer Gurtauszugsbewegung einer Gurtwelle (3) des Sicherheitsgurtaufrollers (1), wobei der Träg heitssensor (4) ein schwenkbar an einem Gehäuse (2) des Sicherheitsgurtaufrollers (1) gelagertes Sensorgehäuse (5) mit einer Verzahnung (7) aufweist, und an dem Gehäuse (2) ein schwenkbar gelagertes Blockierelement (10) vorgesehen ist, welches in einer ersten Stellung (I) zur Festlegung des Sensorgehäuses (5) in die Verzahnung (7) eingreift und bei einer Gurtbandeinzugsbewegung der Gurtwelle (3) aus der ersteh Stellung (I) in eine zweite Stellung (II) verschwenkt, in der es nicht in die Verzahnung (7) eingreift, wobei das Blockierelement (10) reibschlüssig auf einer von der Gurtwelle (3) antreibbaren Reibscheibe (8) gelagert ist, und mittels einer Feder (13) in Richtung der ersten Stellung (I) federvorgespannt ist.

Description

Sicherheitsgurtaufroller mit einem neigungsverstellbaren fahrzeugsensitiven Trägheitssensor
Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller mit einem neigungsverstellbaren fahrzeugsensitiven Trägheitssensor mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Sicherheitsgurtaufroller mit neigungsverstellbaren fahrzeugsensitiven Trägheitssensoren werden bevorzugt in sitzintegrierten Sicherheitsgurtsystemen von Kraftfahrzeugen verwendet, bei denen der Sicherheitsgurtaufroller in eine neigungsverstellbare Rückenlehne integriert ist.
Grundsätzlich besteht bei solchen Sicherheitsgurtaufrollern das Problem, dass durch die Neigungsverstellung der Rückenlehne sich auch die Ausrichtung des Trägheitssensors ändert, so dass dieser ebenfalls neigungsverstellbar ausgeführt sein muss . Damit die Ansprechschwelle des Trägheitssensors durch dessen Neigungsversteilbarkeit nicht nachteilig verändert wird, muss der Trägheitssensor bei angelegtem Sicherheitsgurt hingegen festgelegt werden. Ferner darf der Sicherheitsgurt - aufroller die Neigungsverstellung der Rückenlehne nicht dadurch behindern, dass der Trägheitssensor bei einer Verstellung der Rückenlehne das Blockiersystem des Sicherheitsgurt - aufrollers ansteuert und durch eine dadurch bedingte Blockierung des Gurtbandauszuges und die Verstellung der Rückenlehne blockiert.
Ein solcher Sicherheitsgurtaufroller ist beispielsweise aus der EP 1 893 455 Bl bekannt. Bei dem dort beschriebenen Sicherheitsgurtauf oller ist das Gehäuse des Trägheitssensors schwenkbar an dem Gurtaufroller gelagert und mit einer Verzahnung versehen. Ferner ist an dem Gehäuse ein schwenkbar gelagertes Blockierelement vorgesehen, das zur Festlegung des Trägheitssensors in die Verzahnung einsteuert. Die Bewegung des Blockierelements wird über einen Steuerhebel gesteuert, welcher über eine Reibfeder an die Bewegung der Gurtwelle angekoppelt ist. Bei einer Drehung der Gurtwelle in Gurtbandaus- zugsrichtung wird das Blockierelement durch den Steuerhebel in eine Stellung gedrängt, in der es mit einem Blockierzahn in die Verzahnung des Trägheitssensors eingreift und diesen festlegt. Bei einer Drehung der Gurtwelle in Gurtbandeinzugsrich- tung wird der Steuerhebel in die entgegengesetzte Richtung bewegt und verschwenkt dabei das Blockierelement so weit, dass es nicht mehr in die Verzahnung eingreift. Der Trägheitssensor kann sich dadurch ausschließlich bei einem Gurtbandeinzug ausrichten und wird bei einem darauf folgenden Gurtbandauszug durch den Eingriff des Blockierelements in die Verzahnung unmittelbar wieder festgelegt .
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller mit einem vereinfachten konstruktiven Aufbau zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sicherheitsgurt- aufroller mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Blockierelement reibschlüssig auf einer von der Gurtwelle antreibbaren Reibscheibe gelagert ist und mittels einer Feder in Richtung der ersten Stellung federvorgespannt ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass das Blockierelement selbst auf einer Reibscheibe gelagert ist, und die Bewegung des Blockierelements durch die Bewegung der über das Getriebe von der Gurtwelle angetriebenen Reibscheibe gesteuert wird. Damit entfällt der in der im Stand der Technik bekannten Lösung vorgesehene Steuerhebel und damit auch die für die Funktion des Blockierelements entscheidende Ankopplung des Steuerhebels an das Blockierelement. Damit wird die Bewegung der Gurtwelle unmittelbar über die Reibscheibe auf das Blockierelement übertragen, wodurch der konstruktive Aufbau des Sicherheitsgurtaufrollers in Bezug auf diese Funktion wesentlich vereinfacht wird. Ferner wird durch die vorgeschlagene Federvorspannung des Blockierelements in Richtung der ersten Stellung des Blockierelementes grundsätzlich in die Stellung gedrängt, in der es das Sensorgehäuse des Trägheitssensors festlegt, so dass diese Stellung als Grundstellung bezeichnet werden kann, in der der Trägheitssensor ungeachtet seiner Neigungsverstellbarkeit wie ein Trägheitssensor mit einem fest an dem Sicherheitsgurtaufroller angeordneten Sensorgehäuse funktioniert. Die Feder bewirkt dabei, dass das Blockierelement nach einem erfolgten Gurtbandeinzug selbsttätig wieder in die erste Stellung gedrängt wird und das Sensorgehäuse festlegt.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Feder mit einem Ende fest an dem Gehäuse angeordnet ist und mit dem anderen Ende eine exzentrisch zu dem Schwenklager des Blockierelements ausgerichtete Federkraft auf das Blockierelement ausübt . Die vorgeschlagene Anordnung der Feder stellt eine konstruktiv besonders einfach zu verwirklichende Art der Federvorspannung des Blockierelements dar. Die Feder kann z.B. als einfache Schrau- benfeder ausgebildet sein, welche mit einem Ende an dem Gehau se und mit dem anderen Ende an dem Blockierelement angreift und dabei eine Zugkraft ausübt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das von der Feder auf das Bio ckierelement ausgeübte Federmoment größer als das sich aus de Haftreibung ergebende Drehmoment zwischen dem Blockierelement und der Reibscheibe ist. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass sich das Blockierelement nach einem Gurtbandeinzug bei stillstehender Gurtwelle automatisch wieder in die erste Stellung bewegt, in der er das Sensorgehäuse festlegt, da das Federmoment selbst bereits ausreicht, um die wirkenden Reibmomente zu überwinden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das von der Feder auf das Bio ckierelement ausgeübte Federmoment kleiner als das sich aus der Gleitreibung ergebende Drehmoment zwischen dem Blockierelement und der Reibscheibe ist. Durch die vorgeschlagene Bemessung des von der Feder ausgeübten Drehmomentes wird das Blockierelement bei einem Gurtbandeinzug selbsttätig durch da wirkende Reibmoment aus der ersten in die zweite das Sensorge häuse freigebende Stellung bewegt .
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Blockierelement durch einen zweiarmigen zwischen den Armen gelagerten Schwenkhebel ge bildet ist, welcher in der ersten Stellung mit einem Arm in die Verzahnung eingreift und an dem anderen Arm einen Kraft- einleitungsabschnitt zur Krafteinleitung der von der Feder ausgeübten Federkraft aufweist. Die vorgeschlagene Ausbildung des Blockierelementes ermöglicht eine konstruktive Unterteilung des Blockierelements mit einem Arm zum Eingriff in die Verzahnung des Sensorgehäuses und mit einem anderen Arm zur Krafteinleitung der Federkraft. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Drehbewegung der Gurtwelle über ein Getriebe auf die Reibscheibe übertragen wird. Durch das Getriebe kann die Drehzahl der Reibscheibe und damit auch das wirkende Reibmoment verändert werden, da die Reibungskonstante auch abhängig von der Geschwindigkeit der aneinander reibenden Flächen ist . Ferner kann die Reibscheibe und damit auch das Blockierelement grundsätzlich an einem von der Drehachse der Gurtwelle entfernteren Ort angeordnet werden, so dass hierdurch eine für die Gesamtkonstruktion günstigere Anordnung gewählt werden kann. Ferner kann durch das Getriebe und die zusammenwirkenden Teile im Allgemeinen die Haftreibung erhöht werden .
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Blockierelement durch ein an der Reibscheibe anliegendes Federelement gebildet ist . Die Ausbildung des Blockierelementes als Federelement bietet den Vorteil, dass das Blockierelement selbst die zur Erzeugung der Reibkräfte erforderliche Klemmkraft aufbringen kann. Außerdem kann das Blockierelement zumindest geringfügig zur Montage verformt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Reibscheibe über einen Dämpfer an die Gurtwelle angekoppelt ist. Durch den Dämpfer kann der Drehmomentunterschied zwischen dem Haftreibungsmoment und dem Gleitreibungsmoment weiter vergrößert werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Reibscheibe durch einen Rotationsdämpfer gebildet ist. Die Verwendung eines Rotationsdämpfers ist insofern von Vorteil, da hierdurch die von der Gurtwelle auf das Blockierelement übertragbaren Kräfte begrenzt werden können, so dass eine Überbelastung und eine dadurch bedingte Beschädigung der Teile vermieden werden kann. Bei ruckartigen Änderungen der Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit der Gurtwelle hat die Verwendung des Rotations - dämpfers darüber hinaus den Vorteil, dass die Drehbewegungen trägheitsbedingt nur begrenzt übertragen werden.
In diesem Fall wird weiter vorgeschlagen, dass der Rotations - dämpfer mit einem Gehäuse drehfest an das Blockierelement angekoppelt ist, und ein gegenüber dem Gehäuse drehbeweglich und gedämpft gelagertes Drehteil aufweist, und das Drehteil von der Gurtwelle antreibbar ist . Durch die vorgeschlagene Weiterentwicklung kann der Rotationsdämpfer konstruktiv besonders einfach in den Kraftübertragungsweg zwischen der Gurtwelle und dem Blockierelement angeordnet werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier bevorzugter Aus- führungsbeispiele näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:
Fig.l: Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufrollers mit einem als Schwenkhebel ausgebildeten Blockierelement ;
Fig.2: Vergrößerter Ausschnitt des Sicherheitsgurtaufrol- lers aus Fig.l;
Fig.3: Erfindungsgemäßer Sicherheitsgurtaufroller mit einem als Federelement ausgebildeten Blockierelement in der ersten Stellung;
Fig. : Erfindungsgemäßer Sicherheitsgurtaufroller mit einem als Federelement ausgebildeten Blockierelement in der zweiten Stellung; Fig.5: Sicherheitsgurtaufroller aus Fig.3 in einer Teilschnittdarsteilung ;
Fig.6: Sicherheitsgurtaufroller mit einem über einen Rotationsdämpfer an die Drehbewegung der Gurtwelle angekoppelten Blockierelement ;
Fig.7: Gehäuse eines Sicherheitsgurtaufrollers aus Fig.6 mit Rotationsdämpfer vor dem Zusammenbau.
In der Figur 1 ist ein Sicherheitsgurtaufroller 1 zu erkennen, wie er z.B. in sitzintegrierten Sicherheitsgurtsystemen von Kraftfahrzeugen verwendet wird. Der Sicherheitsgurtaufroller l weist eine in einem Rahmen 16 drehbar gelagerte Gurtwelle 3 auf, von der in der Darstellung nur ein Zapfen oder ein mit dieser drehfest verbundener Zapfen zu erkennen ist. Ferner ist ein fest an dem Rahmen 16 angeordnetes Gehäuse 2 vorgesehen, welches die Blockierseite der durch eine Öffnung des Rahmens 16 ragenden Gurtwelle 3 abdeckt.
An dem Gehäuse 2 ist ein neigungsverstellbarer Trägheitssensor 4 mit einem in einem Drehpunkt D gegenüber dem Gehäuse 2 verschwenkbaren Sensorgehäuse 5 angeordnet . Zur Ermöglichung der Verstellbewegung des Sensorgehäuses 5 ist an dem Gehäuse 2 ein Freiraum 17 vorgesehen, der so bemessen ist, dass sich das Sensorgehäuse 5 ohne Einschränkung der Funktion des Trägheits- sensors 4 ausrichten kann. In dem Sensorgehäuse 5 ist eine Trägheitsmasse 6 in Form einer masseträgen Kugel auf einer nicht zu erkennenden Auflagerfläche gelagert, welche bei einem Überschreiten einer vorbestimmten Fahrzeugverzögerung ausgelenkt wird und dadurch über ein im Stand der Technik bekanntes Hebelsystem eine außenverzahnte Steuerscheibe gegenüber der Gurtwelle 3 anhält und dadurch eine Blockiereinrichtung der Gurtwelle 3 ansteuert. Das Sensorgehäuse 5 ist mit einer bogenförmigen Verzahnung 7 versehen, welche zur Festlegung des Sensorgehäuses 5 gegenüber dem Gehäuse 2 des Sicherheitsgurt - aufrollers 1 dient.
An dem Gehäuse 2 ist ferner eine außenverzahnte Reibscheibe 8 vorgesehen, welche in einem Lager S drehbar an dem Gehäuse 2 gelagert ist. Zur Übertragung der Drehbewegung der Gurtwelle 3 auf die Reibscheibe 8 ist ein Getriebe in Form eines drehfest mit der Gurtwelle 3 verbundenen Zahnrades 9 vorgesehen, welches in die Verzahnung der Reibscheibe 8 eingreift. Auf der Reibscheibe 8 ist ein Blockierelement 10 in Form eines zweiarmigen Schwenkhebels reibschlüssig angeordnet. Das Blockierelement 10 ist an einem ersten Arm 11 mit einem hakenförmigen Krafteinleitungsabschnitt 14 und an seinem zweiten Arm 12 mit wenigstens einem Blockierzahn 15 versehen. An dem Gehäuse 2 ist ferner ein Zapfen 18 vorgesehen, an dem eine Feder 13 mit einem ersten Ende 13a eingehängt ist . Mit dem zweiten Ende 13b ist die Feder 13 an dem Krafteinleitungsabschnitt 14 des Blockierelements 10 eingehängt und spannt das Blockierelement 10 in eine erste Stellung I vor, in der das Blockierelement 10 mit dem Blockierzahn 15 in die Verzahnung 7 eingreift und das Sensorgehäuse 5 festlegt. Die Stellung I kann demnach auch als Grundstellung bezeichnet werden.
Bei einer Gurtbandeinzugsbewegung der Gurtwelle 3 treibt das Zahnrad 9 die Reibscheibe 8 durch die im Eingriff befindlichen Verzahnungen in Pfeilrichtung A an. Aufgrund der reibschlüssigen Verbindung zwischen dem Blockierelement 10 und der Reibscheibe 8 wird das Blockierelement 10 dabei in die zweite Stellung II verschwenkt, in der der Blockierzahn 15 nicht mehr in die Verzahnung 7 eingreift. Das Sensorgehäuse 5 ist bei einem folgenden Gurtbandeinzug nicht mehr festgelegt, so dass es sich schwerkraftbetätigt selbstständig ausrichten kann. Die zur Ausrichtung des Sensorgehäuses 5 erforderliche Masse wird dabei sinnvollerweise durch die Trägheitsmasse 6 des Trägheitssensors 4 gebildet.
Der genaue Mechanismus des federvorgespannten Blockierelementes 10 wird anhand des vergrößerten Ausschnitts in Fig.2 nähe beschrieben.
Die Feder 13 greift exzentrisch um den Abstand e versetzt zu dem Lager S des Blockierelements 10 an dem Krafteinleitungsab schnitt 14 des Armes 11 an und übt dabei eine Zugkraft Fl auf das Blockierelement 10 aus. Der Blockierelement 10 ist auf ei nen Absatz 19 der Reibscheibe 8 aufgeclipst, so dass zwischen dem Absatz 19 und dem Blockierelement 10 ein Reibmoment MR wirkt . Das Reibmoment MR ergibt sich aus dem Produkt der Klemmkraft, dem Reibungskoeffizienten und dem Radius bzw. dem Abstand zu dem Mittelpunkt des Lagers S . Bei der Auslegung de für das System besonders wichtigen Reibmomentes MR können dem nach sowohl die Klemmkraft bestimmt durch die Geometrie des Blockierelements 10 und des Absatzes 9, als auch der Radius der wirkenden Reibkraft und der Reibungskoeffizient durch die Wahl der Oberflächenbeschaffenheit der aneinander anliegenden Teile variiert werden. Dem Reibmoment MR entgegen wirkt das von der Feder ausgeübte Federmoment MF, welches sich aus dem Produkt der Zugkraft Fl und dem Abstand e ergibt .
Das sich durch die Drehung der Reibscheibe 8 gegenüber dem Blockierelement 10 ergebende Drehmoment MGR der Gleitreibung sollte größer sein als das Federmoment MF, so dass das Blockierelement 10 bei einer Drehung der Reibscheibe 8 in Pfeil - richtung A in die zweite Stellung II verschwenkt wird und mit dem Blockierzahn 15 außer Eingriff aus der Verzahnung 7 ge- langt. Nach dem Ende der Drehbewegung sollte das sich bei einem Stillstand der Reibscheibe 8 ergebende Drehmoment MHR der Haftreibung kleiner sein als das Federmoment MF,_ so dass das Blockierelement 10 von der Feder 13 selbsttätig wieder in die erste Stellung I zurückgezogen wird.
In den Figuren 3,4 und 5 ist ein alternatives Ausführungsbei- spiel zu erkennen, bei dem die Teile mit der gleichen Funktion wie in dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 und 2 mit i- dentischen Bezugszeichen versehen wurden.
Das Blockierelement 10 ist hier durch eine zweiarmige gebogene Drahtfeder gebildet, welche eine Reibscheibe 8 umschlingt und mit einem Arm 12 zum Festlegen eines Sensorgehäuses 5 in eine Verzahnung 7 an dem Sensorgehäuse 5 eingreift. Mit dem anderen Arm 11 greift die Drahtfeder in eine an dem Gehäuse 2 vorgesehene Langlochöffnung 22 ein. An dem Arm 11 ist ferner ein durch eine Biegung der Drahtfeder gebildeter Krafteinleitungsabschnitt 14 vorgesehen, an den eine Feder 13 mit einem zweiten Ende 13b eingehängt ist. Das erste Ende 13a der Feder 13 ist an einem gehäusefesten Zapfen 18 eingehängt. Die Feder 13 ist derart bemessen, dass sie eine Zugkraft auf den Krafteinleitungsabschnitt 14 ausübt . Der Vorteil des als Drahtfeder ausgebildeten Blockierelementes 10 kann darin gesehen werden, dass durch das Blockierelement 10 besonders einfach eine Federvorspannung von dem Blockierelement 10 auf die Reibscheibe 8 ausgeübt werden kann, welche wiederum das Reibmoment MR bestimmt .
Die Feder 13 greift in einem Abstand zu dem Lager S des Blockierelementes 10 an, welches in diesem Fall identisch mit der Drehachse der Reibscheibe 8 ist, und zieht das Blockierelement 10 daraufhin in die in Figur 3 gezeigte erste Stellung I, in der das Blockierelement 10 das Sensorgehäuse 5 festlegt.
In der Figur 4 ist derselbe Sicherheitsgurtaufroller 1 aus de Figur 3 in einer Stellung des Blockierelementes 10 bei einem Gurtbandeinzug zu erkennen. Die Reibscheibe 8 wird durch den Gurtbandeinzug von der nicht zu erkennenden Gurtwelle in Pfeilrichtung A angetrieben und verschwenkt durch die wirkenden Reibkräfte identisch wie schon zu dem Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 und 2 beschrieben das Blockierelement 10 in die zweite Stellung II, in der der Arm 12 nicht mehr in die Verzahnung 7 eingreift, und das Sensorgehäuse 5 nicht mehr festgelegt ist .
In der Figur 5 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung de Sicherheitsgurtaufrollers 1 durch die Reibscheibe 8 zu erkennen. Die Reibscheibe 8 ist auf einem Zapfen 21 drehbar gelagert und wird über ein nicht zu erkennendes Getriebe von der Gurtwelle angetrieben. Zwischen dem Zapfen 21 und der Reibscheibe 8 ist ein Dämpfer in Form von mehreren sich gegenüber stehenden Magneten vorgesehen. Bei einer Drehung der Reibscheibe bewirken die sich gegenüberstehenden Magneten durch das Schneiden der Magnetfeldlinien eine Dämpfung der Drehbewe gung der Reibscheibe, durch die der Unterschied zwischen dem Haftreibungsmoment und dem Gleitreibungsmoment bei gleicher Geometrie der beteiligten Teile verändert werden kann.
In der Fig.6 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel zu erkennen, in dem die Reibscheibe 8 durch einen Rotationsdämpfer 22 verwirklicht ist. Der Rotationsdämpfer 22 ist im Kraftflusi zwischen einem von der Gurtwelle 3 angetriebenen Zahnrad 26 und einem Blockierelement 10 angeordnet. Wie in der Fig.7 zu erkennen ist, ist der Rotationsdämpfer 22 dazu mit einem Gehäuse 25 mit nach außen abragenden Füßen 24 drehfest in einer korrespondierenden Ausnehmung 27 des Blockierelementes 10 festgelegt. Ferner weist der Rotationsdämpfer 22 ein Drehteil 23 auf, von dem nur ein herausgeführter Zapfen zu erkennen ist, mit dem das Drehteil 23 drehfest mit dem Zahnrad 26 verbunden ist. Der Rotationsdämpfer 22 selbst kann z.B. mit einem Silikon oder einem sonstigen höher viskosen Fluid gefüllt sein .
Bei einem Gurtbandeinzug wird das Drehteil 23 von dem Zahnrad 26 angetrieben und überträgt dabei ein Drehmoment über das dämpfende Fluid in dem Rotationsdämpfer 22 auf das Gehäuse 25 und das Blockierelement 10. Durch das auf das Blockierelement 10 wirkende Drehmoment wird dieses in die zweite Stellung II verschwenkt, in der das Blockierelement 10 nicht in die Verzahnung 7 des Trägheitssensors 5 eingreift. Bei einem anschließenden Stillstand der Gurtwelle 3 wird das Blockierelement 10 automatisch durch die von der Feder 13 ausgeübte Federkraft wieder in die erste Stellung I verschwenkt .

Claims

Ansprüche : l. Sicherheitsgurtaufroller (l) mit einem neigungsverstellbaren fahrzeugsensitiven Trägheitssensor (4) zur sitzintegrierten Anordnung in einem Kraftfahrzeug, und einer durch den Trägheitssensor (4) ansteuerbaren Blockiereinrichtung zur Blockierung einer Gurtauszugsbewegung einer Gurtwelle (3) des Sicherheitsgurtaufrollers (1), wobei der Trägheitssensor (4) ein schwenkbar an einem Gehäuse (2) des Sicherheitsgurtaufrollers (1) gelagertes Sensorgehäuse (5) mit einer Verzahnung (7) aufweist, und an dem Gehäuse (2) ein schwenkbar gelagertes Blockierelement (10) vorgesehen ist, welches in einer ersten Stellung (I) zur Festlegung des Sensorgehäuses (5) in die Verzahnung (7) eingreift und bei einer Gurtbandeinzugsbewegung der Gurtwelle (3) aus der ersten Stellung (I) in eine zweite Stellung (II) verschwenkt, in der es nicht in die Verzahnung (7) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (10) reibschlüssig auf einer von der Gurtwelle (3) antreibbaren Reibscheibe (8) gelagert ist, und mittels einer Feder (13) in Richtung der ersten Stellung (I) federvorgespannt ist.
2. Sicherheitsgurtaufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (13) mit einem Ende (13a) fest an dem Gehäuse (2) angeordnet ist und mit dem anderen Ende (13b) eine exzentrisch zu dem Lager (S) des Blockierelementes (10) ausgerichtete Federkraft (Fl) auf das Blockierelement (10) ausübt.
3. Sicherheitsgurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Feder (13) auf das Blockierelement (10) ausgeübte Federmoment (MF) größer als das sich aus der Haftreibung ergebende Drehmoment (MHR) zwischen dem Blockierelement (10) und der Reibscheibe (8) ist.
Sicherheitsgurtaufroller (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Feder (13) auf das Blockierelement (10) ausgeübte Federmoment (MF) kleiner als das sich aus der Gleitreibung ergebende Drehmoment (MGR) zwischen dem Blockierelement (10) und der Reibscheibe (8) ist.
Sicherheitsgurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (10) durch einen zweiarmigen zwischen den Armen (11,12) gelagerten Schwenkhebel gebildet ist, welcher in der ersten Stellung (I) mit einem Arm (12) in die Verzahnung (7) eingreift und an dem anderen Arm (11) einen Krafteinleitungsabschnitt (14) zur Krafteinleitung der von der Feder (13) ausgeübten Federkraft (Fl) aufweist.
Sicherheitsgurtaufroller (l) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung der Gurtwelle (3) über ein Getriebe auf die Reibscheibe (8) übertragen wird.
Sicherheitsgurtaufroller (l) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (10) durch ein an der Reibscheibe (8) anliegendes Federelement gebildet ist.
Sicherheitsgurtaufroller (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheibe (8) über einen Dämpfer an die Gurtwelle (3) angekoppelt Sicherheitsgurtaufroller (l) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheibe (8) durch einen Rotationsdämpfer (22) gebildet ist.
10. Sicherheitsgurtaufroller (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsdämpfer (22) mit einem Gehäuse (25) drehfest an das Blockierelement (10) angekoppelt ist, und ein gegenüber dem Gehäuse (25) drehbeweglich und gedämpft gelagertes Drehteil (23) aufweist, und das Drehteil (23) von der Gurtwelle (3) antreibbar ist.
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