WO2012059166A1 - Kraftbegrenzungseinrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Kraftbegrenzungseinrichtung für ein kraftfahrzeug Download PDF

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WO2012059166A1
WO2012059166A1 PCT/EP2011/005096 EP2011005096W WO2012059166A1 WO 2012059166 A1 WO2012059166 A1 WO 2012059166A1 EP 2011005096 W EP2011005096 W EP 2011005096W WO 2012059166 A1 WO2012059166 A1 WO 2012059166A1
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WO
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limiting device
toothing
teeth
force limiting
tooth spacing
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PCT/EP2011/005096
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ronald Jabusch
Klaus-Peter Singer
Original Assignee
Autoliv Development Ab
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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
    • B60R2022/289—Energy-absorption curves

Definitions

  • the invention relates to a force limiting device for a motor vehicle with the features of the preamble of claim l.
  • a generic force limiting device which comprises an arrangement of spring-biased oscillating masses.
  • the oscillating masses intervene during the oscillating motion alternately with different teeth in a counter-toothing of a force-limited feed movement exporting part, wherein the Vorschubbwegung is controlled by the oscillatory movement of the masses. Due to the spring bias, the frequency of the oscillating masses and thus the feed motion and ultimately the force limiting level of the force limiting device can be changed.
  • the damping constants and the force limiting level dependent thereon are determined by the geometry of the teeth, the mass of the oscillating masses and by the spring preload of the masses, if such is provided.
  • the object of the invention is to develop a force limiting device of the type mentioned in such a way that with simple design means a force limiting characteristic can be adjusted with a changing from a high level of force limitation to a lower level of force limiting course.
  • a force limiting device for a motor vehicle with a vibrating part which can be driven to oscillate which is coupled or can be coupled to a part of the motor vehicle which carries a force-limited movement, wherein a first and a second toothing are provided on the oscillating part the oscillating member alternately engaged and disengaged from one or two motor vehicle engaging gears, the first and second gears having a different pitch at the vibrating member, and the vibrating member being spring loaded into an engaged position by a spring which engages the oscillating part with the toothing with the smaller tooth spacing in one of the meshing teeth.
  • the oscillating movement of the part is defined by the tooth spacings of the toothing with the larger tooth spacings, so that the number of oscillations per distance covered and the consequent damping rate decreases.
  • the damping characteristics are various parameters, such as the tooth spacing of the teeth, the mass of the spring, the mass of the oscillating disc and the spring force exerted by the spring available.
  • FIG. 1 Force limiting device according to the invention for coupling to a belt retractor
  • Fig.2 -4 Different positions of the meshing teeth
  • Fig.5 Various enabled by the force limiting device according to the invention Kraftbegrenzungsverfound.
  • FIG. 1 shows a force limiting device according to the invention which has a vibrating part 2 in the form of an annular disc, in which a drive part 9 is provided radially on the inside.
  • the drive part 9 engages a plurality of teeth 12 in a form-fitting manner in corresponding recesses of the oscillating part 2 and is rotatably coupled via a profiled bore 10 with a part of a belt retractor, not shown, against which a belt shaft, also not shown, is blocked in a control of a blocking device. If the belt pull-out force increases when the belt shaft is blocked, the oscillating part 2, as will be described below, becomes a drive via the drive part 9
  • connection of the force limiting device according to the invention to the belt shaft can be identical to that of DE 10 2008 049 931 AI be formed, which is therefore expressly added to the disclosure of this application.
  • the drive part 9 can also be provided with an internal toothing, into which a blocking pawl mounted on the belt shaft activates upon activation of the blocking device, as described e.g. from DE 10 2009 010 435 AI is known. This document is therefore to be added to the disclosure of this application expressly.
  • any other part of the motor vehicle can be coupled to the oscillating plate 2 or to the drive part 9, which is to perform a force-limited relative movement to the motor vehicle.
  • the relative movement is not limited to a rotational movement, it may also be formed by a linear displacement movement, as e.g. is shown in the figures la to ld of DE 10 2008 049 931 AI.
  • the oscillating plate 2 is arranged between two fixed-ring discs 1 and 3 and via a ring at the ring disc 1 supporting spring 4 in the form of a wave-shaped ring in the direction of the annular disc 3 spring-loaded.
  • a shape design 11 in the form of a recess with an outer diameter, which corresponds approximately to the outer diameter of the spring 4, is provided on the annular disk 1.
  • the oscillating part 2 is provided on one side with a first toothing 5 and on the other side with a second toothing 6. Both the first and the second teeth 5 and 6 are formed with radially directed teeth as ring gears. On the annular discs 1 and 3 annular engagement teeth 7 and 8 are provided, which are arranged in the assembled state of the force limiting device opposite to the first and the second teeth 5 and 6 and in the shape of the teeth and the areal extent identical to the opposing teeth 5 and 6 are formed.
  • the first toothing 5 on the vibrating part 2 has a tooth spacing which is smaller according to the invention than the second toothing 6. The same applies accordingly to the toothed toothings 7 and 8.
  • the vibrating member 2 is urged in the direction of the annular disc 3, so that the first toothing 5 and the engagement toothing 7 with the smaller tooth spaces at the beginning of the activation of the force limiting device are engaged.
  • the oscillation part 2 is then moved further in the direction of the arrow A until the teeth of the first toothing 5 again come to rest on the tooth flanks of the engagement toothing 7, whereby the movement of the oscillating part 2 is subsequently superimposed again in the direction of the arrow B by the transverse movement.
  • the oscillating member 2 thus performs a rotational movement with a periodically changing transverse transverse movement in the direction of arrows B and C, which causes the inventively intended damping due to the constantly alternating stopping and accelerating the vibrating part 2.
  • the damping rate depends on the tooth spacing and the tooth height of the first toothing 5 and the engagement toothing 7 and the spring force of the spring 4 to be overcome during the movement. At a slow pull-out speed at the beginning of activation of the force limiting device results due to the small tooth spacing of the teeth 5 and the meshing teeth 7, a high damping rate and a high level of force limitation.
  • the spring 4 due to their own inertia and the inertia of the vibrating part 2, the required to change the transverse movement in the direction of arrow C restoring movement from a certain speed no longer run so that the vibrating part 2 now has the oscillating motion ter sliding together the second gear 6 and the engagement gear 8 continues. Since the tooth spacing of the second toothing 6 is selected according to the invention greater than the tooth spacing of the first toothing 5, the oscillation frequency of the oscillating part 2 and the associated attenuation rate decreases.
  • the first gearing 5 only engages with the engagement gearing 7 for a short moment in this phase of the oscillatory movement when the teeth of the second gearing 6 overcome the teeth of the engagement gearing 8.
  • the teeth of the second toothing 6 are aligned such that their tips 6.1 are arranged in a region D in the direction of movement of the oscillating part 2 between two successive tips 5.1 and 5.2 of the first toothing 5, preferably in the middle of the region D.
  • the tooth spacing of the second toothing 6 is selected as an even multiple of the tooth spacing of the first toothing 5, so that the sequence of teeth 5.1, 6.1,6.2 is consistent over the circumference.
  • FIG. 5 shows various force limiting characteristics which can be achieved with the same force limiting device for different types of occupants over time.
  • the characteristic marked with I is a
  • Oscillating part 2 slides during the entire power limiting phase with the first toothing 5 on the meshing teeth 7, without the relative speed while a measure über- goes through, the switching would be effected on a sliding of the second toothing 6 on the engagement toothing 8.
  • the characteristic curve marked II is a force limit curve, as it would result for a heavier occupant with the same force limiting device in an identical accident.
  • the force limiting device initially operates with a higher energy intake in a range IIa until the relative speed is so great that the inertia of the spring 4 prevents the spring 4 from exerting the required restoring force, and the oscillatory motion in the further course due to the sliding of the second toothing 6 the engagement toothing 8 is defined. From this switching, the force limiting device operates on a force limiting level marked IIb.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftbegrenzungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem zu einer Schwingbewegung antreibbaren Schwingteil (2), welches an ein eine kraftbegrenzte Bewegung ausführendem Teil des Kraftfahrzeuges angekoppelt oder ankoppelbar ist, wobei an dem Schwingteil (2) eine erste und eine zweite Verzahnung (5,6) vorgesehen sind, mit der das Schwingteil (2) während der Schwingbewegung wechselweise in Eingriff und ausser Eingriff mit einer oder zwei kraftfahrzeugfesten Eingriffsverzahnungen (7,8) gelangt, wobei die ersten und die zweiten Verzahnungen (5,6) an dem Schwingteil (2) einen unterschiedlichen Zahnabstand aufweisen, und dass das Schwingteil (2) mittels einer Feder (4) in eine Eingriffsstellung federbelastet ist, in der das Schwingteil (2) mit der Verzahnung (5,6) mit dem geringeren Zahnabstand in eine der Eingriffsverzahnungen (7,8) eingreift.

Description

Kraftbegrenzungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Kraftbegrenzungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch l .
Aus der WO 2006/108451 AI ist bereits eine gattungsgemäße Kraftbegrenzungseinrichtung bekannt, welche eine Anordnung von federvorgespannten schwingenden Massen umfasst. Die schwingenden Massen greifen während der Schwingbewegung wechselweise mit verschiedenen Zähnen in eine Gegenverzahnung eines eine kraftbegrenzte Vorschubbewegung ausführenden Teiles ein, wobei die Vorschubbwegung durch die Schwingbewegung der Massen gesteuert wird. Durch die Federvorspannung kann die Frequenz der schwingenden Massen und damit die Vorschubbewegung und letztlich das Kraftbegrenzungsniveau der Kraftbegrenzungseinrichtung verändert werden.
Aus der DE 10 2008 049 931 AI ist eine Weiterentwicklung der Kraftbegrenzungseinrichtung bekannt, bei der eine beidseitig verzahnte schwingende Masse vorgesehen ist, welche eine wellenförmige Vorschubbewegung ausführt . Die schwingende Masse gelangt dabei wechselweise mit gegenüberliegenden feststehenden Verzahnungen in und außer Eingriff .
Die Dämpfungskonstanten und das davon abhängige Kraftbegrenzungsniveau werden dabei von der Geometrie der Verzahnungen, der Masse der schwingenden Massen und durch die Federvorspannung der Massen bestimmt, sofern eine solche vorgesehen ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftbegrenzungseinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass mit konstruktiv möglichst einfachen Mitteln eine Kraftbegrenzungs- charakteristik mit einem von einem hohen Kraftbegrenzungsniveau auf ein niedrigeres Kraftbegrenzungsniveau wechselnden Verlauf eingestellt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftbegrenzungs- einrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst . Weitere vorteilhafte Weiterentwicklungen sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Gemäß Anspruch 1 wird zur Lösung der Aufgabe eine Kraftbegrenzungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem zu einer Schwingbewegung antreibbaren Schwingteil, welches an ein eine kraftbegrenzte Bewegung ausführendem Teil des Kraftfahrzeuges angekoppelt oder ankoppelbar ist, wobei an dem Schwingteil eine erste und eine zweite Verzahnung vorgesehen sind, mit der das Schwingteil während der Schwingbewegung wechselweise in Eingriff und außer Eingriff mit einer oder zwei kraftfahrzeugfesten Eingriffsverzahnungen gelangt, vorgeschlagen, wobei die ersten und die zweiten Verzahnungen an dem Schwingteil einen unterschiedlichen Zahnabstand aufweisen, und das Schwingteil mittels einer Feder in eine Eingriffsstellung federbelastet ist, in der das Schwingteil mit der Verzahnung mit dem geringeren Zahnabstand in eine der Eingriffsverzahnungen eingreift.
Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass durch die Verzahnungen mit den unterschiedlichen Zahnabständen, je nachdem welche Verzahnungen ineinandergreifen, ein unterschiedliches Schwingverhalten und damit eine unterschiedliche Dämpfungscharakteristik ermöglicht wird. Da das Teil mittels der Feder in die Eingriffsstellung der Verzahnungen mit dem geringeren Zahnabstand gedrängt wird, ergibt sich bei einer geringen Relativbewegung zunächst eine hohe Schwingfrequenz, d.h. eine hohe Dämpfungsrate. Erst bei einem Überschreiten einer durch die Auslegung des Systems definierten höheren Relativbewegung bleibt die Feder aufgrund ihrer eigenen Trägheit zurück, so dass die Feder das Teil nicht mehr in die Eingriffsstellung drängt, in der die Verzahnungen mit den geringeren Zahnabständen ineinandergreifen. Ab diesem Zeitpunkt ist die Schwingbewegung des Teils durch die Zahnabstände der Verzahnung mit den größeren Zahnabständen definiert, so dass die Anzahl der Schwingungen pro zurückgelegter Wegstrecke und die dadurch bedingte Dämpfungsrate sinkt. Zur Auslegung des Systems und der Dämpfungscharakteristik stehen verschiedene Parameter, wie z.B. der Zahnabstand der Verzahnungen, die Masse der Feder, die Masse der Schwingscheibe und die von der Feder ausgeübte Federkraft zur Verfügung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Aus- führungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig.l: Erfindungsgemäße Kraftbegrenzungseinrichtung zur An- kopplung an einen Gurtaufroller,·
Fig.2 -4: Verschiedene Stellungen der im Einriff befindlichen Verzahnungen;
Fig.5: Verschiedene durch die erfindungsgemäße Kraftbegrenzungseinrichtung ermöglichte Kraftbegrenzungsverläufe.
In der Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Kraftbegrenzungseinrichtung zu erkennen, welche ein Schwingteil 2 in Form einer ringförmigen Scheibe aufweist, in der radial innenseitig ein Antriebsteil 9 vorgesehen ist. Das Antriebsteil 9 greift mit mehreren Zähnen 12 formschlüssig in entsprechende Ausnehmungen des Schwingteils 2 ein und ist über eine profilierte Bohrung 10 drehfest mit einem nicht dargestellten Teil eines Gurt- aufrollers koppelbar, gegenüber dem eine ebenfalls nicht dargestellte Gurtwelle bei einer Ansteuerung einer Blockiereinrichtung blockiert wird. Steigt die Gurtauszugskraft bei blockierter Gurtwelle an, so wird das Schwingteil 2, wie nachfolgend noch beschrieben, über das Antriebsteil 9 zu einer
Schwingbewegung angetrieben, welche dann eine kraftbegrenzte Gurtbandauszugsbewegung eines auf der Gurtwelle aufgewickelten Sicherheitsgurtes ermöglicht. Der Anschluss der erfindungsgemäßen Kraftbegrenzungseinrichtung an die Gurtwelle kann identisch zu der aus der DE 10 2008 049 931 AI ausgebildet sein, welche damit ausdrücklich zu dem Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung hinzuzurechnen ist. Alternativ kann das Antriebsteil 9 auch mit einer Innenverzahnung versehen sein, in die eine an der Gurtwelle gelagerte Blockierklinke bei einer Ansteuerung der Blockiereinrichtung einsteuert, wie dies z.B. aus der DE 10 2009 010 435 AI bekannt ist. Auch diese Schrift ist damit zu dem Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung ausdrücklich hinzuzurechnen.
Alternativ kann statt einer Gurtwelle auch jedes andere Teil des Kraftfahrzeuges an die Schwingscheibe 2 bzw. an das Antriebsteil 9 angekoppelt werden, welches eine kraftbegrenzte Relativbewegung zu dem Kraftfahrzeug ausführen soll. Dabei ist die Relativbewegung nicht auf eine Drehbewegung begrenzt, sie kann auch durch eine lineare Verschiebebewegung gebildet sein, wie dies z.B. in den Figuren la bis ld der DE 10 2008 049 931 AI gezeigt ist.
Die Schwingscheibe 2 ist zwischen zwei fahrzeugfesten Ringscheiben 1 und 3 angeordnet und über eine sich an der Ring- scheibe 1 abstützende Feder 4 in Form eines wellenförmigen Ringes in Richtung der Ringscheibe 3 federbelastet. Zur Fixierung der Feder 4 ist an der Ringscheibe l eine Formgestaltung 11 in Form einer Vertiefung mit einem Außendurchmesser, der ungefähr dem Außendurchmesser der Feder 4 entspricht, vorgesehen.
Das Schwingteil 2 ist an einer Seite mit einer ersten Verzahnung 5 und an der anderen Seite mit einer zweiten Verzahnung 6 versehen. Sowohl die erste als auch die zweite Verzahnung 5 und 6 sind mit radial gerichteten Zähnen als Ringverzahnungen ausgebildet . An den Ringscheiben 1 und 3 sind ringförmige Eingriffsverzahnungen 7 und 8 vorgesehen, welche im zusammengebauten Zustand der Kraftbegrenzungseinrichtung gegenüberliegend zu der ersten und der zweiten Verzahnung 5 und 6 angeordnet sind und in der Form der Zähne und der flächenmäßigen Erstreckung identisch zu den gegenüberliegenden Verzahnungen 5 und 6 ausgebildet sind. Die erste Verzahnung 5 an dem Schwingteil 2 weist einen erfindungsgemäß geringeren Zahnabstand auf als die zweite Verzahnung 6. Gleiches gilt dementsprechend auch für die Eingriffsverzahnungen 7 und 8.
Durch die Feder 4 wird das Schwingteil 2 in Richtung der Ringscheibe 3 gedrängt, so dass sich die erste Verzahnung 5 und die Eingriffsverzahnung 7 mit den geringeren Zahnabständen zu Beginn der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung im Eingriff befinden.
Der Bewegungsablauf während der Schwingbewegung ist in den Figuren 2 bis 4 näher dargestellt. In der Figur 2 beginnt der Bewegungsablauf gerade und das Schwingteil 2 beginnt durch den Antrieb über das Antriebsteil 9 eine Bewegung in Pfeilrichtung A auszuführen, welche durch das aneinander Abgleiten der Zähne der ersten Verzahnung 5 und der Eingriffsverzahnung 7 mit einer quergerichteten Bewegung in Pfeilrichtung B überlagert wird. Während der quergerichteten Bewegung in Pfeilrichtung B wird die Feder 4 zumindest lokal komprimiert . Nachdem die Zähne der ersten Verzahnung 5 die Spitzen der Zähne der Eingriffsverzahnung 7 überwunden haben, ändert sich die Richtung der quergerichteten Bewegung aufgrund der durch die Feder 4 ausgeübten Kraft in Pfeilrichtung C. Das Schwingteil 2 wird dann weiter so weit in Pfeilrichtung A bewegt, bis die Zähne der ersten Verzahnung 5 wieder an den Zahnflanken der Eingriffsverzahnung 7 zur Anlage gelangen, wodurch der Bewegung des Schwingteils 2 anschließend wieder die quergerichtete Bewegung in Pfeilrichtung B überlagert wird. Das Schwingteil 2 führt damit eine Drehbewegung mit einer sich periodisch ändernden quergerichteten Querbewegung in die Pfeilrichtungen B und C aus, welche durch das sich ständig abwechselnde Stoppen und Beschleunigen des Schwingteils 2 die erfindungsgemäß bezweckte Dämpfung verursacht. Die Dämpfungsrate hängt dabei von dem Zahnabstand und der Zahnhöhe der ersten Verzahnung 5 und der Eingriffsverzahnung 7 und der während der Bewegung zu ü- berwindenden Federkraft der Feder 4 ab. Bei einer langsamen Auszugsgeschwindigkeit zu Beginn der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung ergibt sich aufgrund des geringen Zahnabstandes der Verzahnung 5 und der Eingriffsverzahnung 7 eine hohe Dämpfungsrate und ein hohes Kraftbegrenzungsniveau.
Bei einer Erhöhung der Auszugsgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes und damit einer schnelleren Bewegung des Schwingteils 2 in Pfeilrichtung A kann die Feder 4 aufgrund ihrer eigenen Trägheit und der Trägheit des Schwingteils 2 die zur Änderung der Querbewegung in Pfeilrichtung C erforderliche Rückstellbewegung ab einer bestimmten Geschwindigkeit nicht mehr ausführen, so dass das Schwingteil 2 nunmehr die Schwingbewegung un- ter aneinander Abgleiten der zweiten Verzahnung 6 und der Eingriffsverzahnung 8 fortführt. Da der Zahnabstand der zweiten Verzahnung 6 erfindungsgemäß größer als der Zahnabstand der ersten Verzahnung 5 gewählt ist, sinkt die Schwingfrequenz des Schwingteils 2 und die damit verbundene Dämpfungsrate. Die erste Verzahnung 5 gelangt in dieser Phase der Schwingbewegung nur für einen kurzen Moment mit der Eingriffsverzahnung 7 in Eingriff, wenn die Zähne der zweiten Verzahnung 6 die Zähne der Eingriffsverzahnung 8 überwinden. Dazu sind die Zähne der zweiten Verzahnung 6 derart ausgerichtet, dass deren Spitzen 6.1 in einem Bereich D in Bewegungsrichtung des Schwingteils 2 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen 5.1 und 5.2 der ersten Verzahnung 5, vorzugsweise in der Mitte des Bereichs D, angeordnet sind.
Damit die Zähne 5.1 und 6.1,6.2 der ersten und der zweiten Verzahnung 5 und 6 während dieser Bewegung nicht kollidieren, ist der Zahnabstand der zweiten Verzahnung 6 als geradzahliges Vielfaches von dem Zahnabstand der ersten Verzahnung 5 gewählt, so dass die Abfolge der Zähne 5.1,6.1,6.2 über den Umfang gleichbleibend ist.
In der Figur 5 sind verschiedene mit derselben Kraftbegrenzungseinrichtung erzielbare Kraftbegrenzungskennlinien für verschiedene Insassentypen über der Zeit zu erkennen. Bei der mit I gekennzeichneten Kennlinie handelt es sich um eine
Kraftbegrenzungskurve, welche sich bei sehr kleinen Relativgeschwindigkeiten für einen Insassen mit einem geringen Körpergewicht ergeben würde . Die durch die Kraftbegrenzungseinrichtung vernichtete Energie ist dabei so gering, dass das
Schwingteil 2 während der gesamten Kraftbegrenzungsphase mit der ersten Verzahnung 5 an der Eingriffsverzahnung 7 abgleitet, ohne dass die Relativgeschwindigkeit dabei ein Maß über- schreitet, durch die das Umschalten auf ein Abgleiten der zweiten Verzahnung 6 an der Eingriffsverzahnung 8 bewirkt werden würde .
Bei der mit II gekennzeichneten Kennlinie handelt es sich um eine Kraftbegrenzungskurve, wie sie sich für einen schwereren Insassen mit derselben Kraftbegrenzungseinrichtung bei einem identischen Unfall ergeben würde. Die Kraftbegrenzungseinrichtung arbeitet zunächst mit einer höheren Energieaufnahme in einem Bereich IIa bis die Relativgeschwindigkeit so groß ist, dass die Trägheit der Feder 4 verhindert, dass die Feder 4 die erforderliche Rückstellkraft ausübt, und die Schwingbewegung im weiteren Verlauf durch das Abgleiten der zweiten Verzahnung 6 an der Eingriffsverzahnung 8 definiert ist. Ab diesem Umschalten arbeitet die Kraftbegrenzungseinrichtung auf einem mit IIb gekennzeichneten Kraftbegrenzungsniveau.
In gleicher Weise schaltet die Kraftbegrenzungseinrichtung bei einem noch schwereren Insassen gemäß dem Kraftbegrenzungsverlauf III von dem Niveau lila auf das niedrigere Niveau Illb um.
Der Zusammenhang zwischen der Schwingung des Schwingteils 2 und des sich automatisch auf den Insassentyp und den Crash einstellenden Kraftbegrenzungsniveaus ist in der WO
2006/108451 AI im Detail beschrieben, so dass auf diese ausdrücklich verwiesen wird.

Claims

Ansprüche :
1. Kraftbegrenzungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem zu einer Schwingbewegung antreibbaren Schwingteil (2) , welches an ein eine kraftbegrenzte Bewegung ausführendem Teil des Kraftfahrzeuges angekoppelt oder ankoppelbar ist, wobei an dem Schwingteil (2) eine erste und eine zweite Verzahnung (5,6) vorgesehen sind, mit der das Schwingteil (2) während der Schwingbewegung wechselweise in Eingriff und außer Eingriff mit einer oder zwei kraftfahrzeugfesten Eingriffsverzahnungen (7,8) gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Verzahnungen (5,6) an dem Schwingteil (2) einen unterschiedlichen Zahnabstand aufweisen, und dass das Schwingteil (2) mittels einer Feder (4) in eine Eingriffsstellung federbelastet ist, in der das Schwingteil (2) mit der Verzahnung (5,6) mit dem geringeren Zahnabstand in eine der Eingriffsverzahnungen (7,8) eingreift .
2. Kraftbegrenzungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingteil (2) als drehbar antreibbare Scheibe ausgebildet ist, an der die erste und die zweite Verzahnung (5,6) in Form von axial gerichteten Ringverzahnungen vorgesehen sind, und die Feder (4) durch einen an mehreren Stellen der Scheibe axial anliegenden wellenförmigen Ring gebildet ist .
3. Kraftbegrenzungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Verzahnung (5,6) jeweils einen zu dem Zahnabstand der Eingriffsverzahnungen (7,8), mit der sie in Eingriff gelangen, identischen Zahnabstand aufweisen.
4. Kraftbegrenzungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Feder (4) an einem feststehenden Teil des Kraftfahrzeuges abstützt, dem wenigstens eine der Eingriffsverzahnungen (7,8) zugeordnet ist .
5. Kraftbegrenzungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem feststehenden Teil eine die Feder
(4) fixierende Formgestaltung (11) vorgesehen ist.
6. Kraftbegrenzungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnabstand einer der Verzahnungen (5,6) ein geradzahliges Vielfaches von dem Zahnabstand der jeweils anderen Verzahnung (5,6) ist.
7. Kraftbegrenzungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (6.1) der Verzahnung (6) mit dem größeren Zahnabstand derart angeordnet sind, dass deren Spitzen in einem in Bewegungsrichtung des Schwingteils (2) zwischen zwei Spitzen der Zähne (5.1,5.2) der Verzahnung
(5) mit dem kleineren Zahnabstand vorgesehenen Bereich (D) angeordnet sind.
8. Kraftbegrenzungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (6.1) der Verzahnung (6) mit dem großen Zahnabstand derart angeordnet sind, dass deren Spitzen mittig in dem Bereich zwischen den Spitzen der Zähne (5.1,5.2) der Verzahnung (5) mit dem geringeren Zahnabstand angeordnet sind.
9. Kraftbegrenzungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und/oder die Form und/oder die Höhe der Zähne (6.1,5.1,5.2) der ers- ten und/oder zweiten Verzahnung (5,6) und/oder der Eingriffsverzahnungen (7,8) so gewählt ist, dass die Bewegung des Schwingteils (2) nach einer vorbestimmten Anzahl von Schwingungen durch eine Selbsthemmung gestoppt wird.
Kraftbegrenzungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingteil (2) an eine Gurtwelle eines Gurtaufrollers gekoppelt oder an diese ankoppelbar ist.
PCT/EP2011/005096 2010-11-04 2011-10-12 Kraftbegrenzungseinrichtung für ein kraftfahrzeug WO2012059166A1 (de)

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