WO2012156020A1 - Gurtaufroller mit einer straffeinrichtung und einer geschwindigkeitsgeregelten kraftbegrenzungseinrichtung - Google Patents

Gurtaufroller mit einer straffeinrichtung und einer geschwindigkeitsgeregelten kraftbegrenzungseinrichtung Download PDF

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WO2012156020A1
WO2012156020A1 PCT/EP2012/001729 EP2012001729W WO2012156020A1 WO 2012156020 A1 WO2012156020 A1 WO 2012156020A1 EP 2012001729 W EP2012001729 W EP 2012001729W WO 2012156020 A1 WO2012156020 A1 WO 2012156020A1
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WO
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belt
parts
retractor
limiting device
force limiting
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PCT/EP2012/001729
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French (fr)
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Klaus-Peter Singer
Ronald Jabusch
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Autoliv Development AB
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    • 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
    • B60R22/405—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive to belt movement and vehicle movement
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a belt retractor with a
  • Tightening device and a speed-controlled force limiting device with the features of the preamble of claim 1.
  • WO 2006/108451 AI e.g. a speed-controlled force limiting device for a belt retractor, 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 kraftbegrenz th belt webbing alternately with two teeth in a connected to the belt shaft toothing ring.
  • the belt retractor due to the angeord Neten vibrating masses on the retractor is expensive to manufacture and expensive.
  • the belt retractor requires due to the oscillating masses a relatively large amount of space.
  • German patent application DE 10 2008 049 931.5 which is also based on the applicant, describes an improved force limiting device operating on the basis of the same physical principle in which two toothed parts are moved in a force-limited manner relative to one another and one of the parts carries out a wave-shaped feed movement in which the Gears alternately engaged and disengaged.
  • the force limiting device described therein requires a much smaller space and has a much simpler structure.
  • the part which carries out the undulating feed movement is realized by a toothed disc which is connected in a force-locking manner to the belt shaft.
  • the belt shaft may also be formed in two parts, in which case the mutually movable parts of the force limiting device are assigned to different parts of the belt shaft.
  • One of the parts can be locked in this case via a blocking device with respect to the retractor frame, so that the force limiting device acts directly between the parts of the belt shaft when the blocking device is actuated.
  • the object of the invention is to provide a belt retractor with a tensioning device and a speed-controlled force-limiting device of the generic type in which the tensioning effected by the tensioning device is not disturbed as possible by the force limiting device and in particular the tensioning length is not shortened.
  • the mutually movable parts of the force limiting device can be fixed to one another by activation of the tensioning device.
  • the speed-controlled force limiting device is practically deactivated, so that it can be regarded as a whole as a rigid component. Since the determination of the mutually movable parts is controlled by the activation of the tightening device, it can be ensured that the Kraftbegrenzungs- device is deactivated in each case during the tightening process. Furthermore, this can be prevented by the reverse conclusion, that the mutually movable parts are fixed to each other, without subsequently a tightening process takes place.
  • a movable mass is provided, which is mounted such that it performs a inertia-controlled relative movement in the activation of the tensioning device for fixing the movable parts of the force limiting device.
  • the proposed use of a displaceably mounted movable mass is advantageous insofar as the tensioning movement of the belt shaft caused by the tensioning device is simultaneously utilized by the acting inertial forces for fixing the movable parts, ie for deactivating the force limiting device.
  • the design complexity can be considerably simplified, the inertia-controlled determination of the movable parts simultaneously allows immediate and very rapid deactivation of the force limiting device at the beginning of the tightening process.
  • the movable mass is spring-loaded against the inertia-controlled relative movement.
  • the mass is basically, ie, if just no tensioning takes place in the position in which the parts can be moved to each other.
  • the force limiting device is thus practically ready for activation of the tensioning device, and it must be overcome for the deactivation of the force limiting device, the acting spring forces, so that the probability of unwanted deactivation of the force limiting device can be at least reduced.
  • the mass is automatically moved after completion of the tensioning movement back into the position releasing the movable parts, so that the force limiting device is automatically reactivated after the tightening process.
  • the inventive solution is the Force limiting device thus automatically deactivated at the beginning of the tightening process and automatically re-activated after tightening.
  • the movable mass is formed by a coaxial with the axis of rotation of the belt retractor arranged annular disc. Due to the formation of the mass as an annular disk and its coaxial arrangement, the inertia-related control is particularly rapid and effective, since the mass remains particularly clear in a sudden to be transmitted from the tensioning device to the belt shaft rotational movement, i. it sets a particularly clear and defined in the direction and speed relative movement between the mass and the other parts of the belt retractor and in particular to the force limiting device, which can then be used in a movement for fixing the movable parts.
  • one of the movable parts is guided transversely displaceably on a toothing, and the pin is guided in the toothing.
  • the leadership of the pin in the toothing can be ensured that the adjusting movement of the movable part takes place exclusively in the direction of the predetermined by the toothing direction of the displaceability of the movable part.
  • the pin is simultaneously moved by the toothing in the circumferential direction with the second part of the belt shaft, so that he forcibly executes the relative movement to the movable mass, and ultimately causes the axial displacement of the pin.
  • the movement of the movable mass is limited by means of a stop.
  • the stop By the stop, the relative movement and the adjusting movement generated thereby for defining the mutually movable parts are limited, so that the parts are not unnecessarily high burden and then in an unfavorable case after the termination of the tensioning movement no longer separate from each other.
  • the movable mass is taken along by the intended stop in the circumferential direction, so that the mass then carries out the tightening movement.
  • the enabled relative movement between the movable mass and the Kraftbegrenzungs- device or the second part of the belt shaft must therefore only be dimensioned so that it is sufficient to effect the required adjusting movement for fixing the movable parts.
  • a further preferred embodiment of the invention can be realized by the mutually movable parts are thereby fixed to each other by being urged in the direction of engagement of the teeth.
  • the teeth are actually intended to force the swinging motion during the activation of the force limiting device, and are used according to the proposed development at the same time for fixing the movable parts. If both sides toothed parts are provided, the parts are determined by engagement of a pair of teeth, while another pair of gears is oppositely disengaged. Important for the further development according to the invention is only that the determination is just effected by the engagement of a pair of teeth, and designed for the relative movement parts are fixed to each other, so form a rigid composite.
  • the tensioning device is assigned to the blockable relative to the retractor frame part of the belt shaft. Due to the proposed assignment of
  • Tightening device is the force limiting device in the power transmission from the tensioning device to the belt shaft, so that the inventive solution in this case is particularly advantageous, since thereby the tensioning movement are transmitted lossless as possible on the belt shaft can. Furthermore, the proposed assignment for the subsequent activation of the force limiting device is advantageous because the tightening device can not interfere with the movement of the two parts of the belt shaft to each other during the force-limited belt pullout by laying down against the retractor by the proposed assignment during the Activation of the force limiting device is not located in the power transmission path.
  • Fig. L belt retractor in side view
  • FIG. 1 shows a belt retractor 100 according to the invention with a belt shaft 1 rotatably mounted in a retractor frame 3 and shown in FIG. 2, which is fastened to the structure of a motor vehicle by means of a fastening screw 2.
  • a webbing 101 is wound up, which serves to retain an occupant in the motor vehicle.
  • the belt shaft 1 is formed in two parts with a first part la and a second part lb, wherein the webbing 101 on the first part la can be wound up, and the second part lb, also referred to as a profile head, can be blocked with respect to the retractor frame 3 if the predetermined belt extension acceleration or travel delay is exceeded.
  • a tensioning device 102 is arranged in a rotationally fixed manner, which upon activation activates the belt shaft 1 abruptly in the winding-up direction.
  • the tensioning device 102 is formed in the present case by a drive wheel which is non-rotatably connected to the second part and can be set in rotation by the engagement of a pyrotechnically driven grounding chain.
  • a force-limiting device 4 arranged in the force flow between the parts 1a and 1b can be seen, which enables a force-limited rotation of the first part 1a of the belt shaft 1 in the direction of belt withdrawal after the tightening process has taken place after blocking the second part 1b of the belt shaft 1.
  • the force limiting device 4 is a speed-controlled force limiting device whose basic principle is e.g. from the German patent application DE 10 2008 049 931.5 is known.
  • the force limiting device 4 has a rotatably fixed on the first part la of the belt shaft 1 Part 6 with provided on the radially outer edge axially directed fingers 21 and an axially directed annular toothing 11.
  • a second part 7 with radially directed fingers 23 is fixed against rotation, which also has an axially directed annular toothing 14.
  • a toothed ring 24 On the second part 1b of the belt shaft 1 is a toothed ring 24 with a radially outwardly directed toothing 26th arranged rotationally fixed.
  • the part 5 is provided on both sides with an annular toothing 12 and 13, which are the teeth 11 and 14 of the parts 6 and 7 opposite.
  • the force limiting device 4 is activated by first the second part lb of the belt shaft 1 is blocked relative to the retractor frame 3, and then the belt extraction force exceeds a defined by the design of the force limiting device 4 threshold.
  • the parts 6 and 7 fixedly connected to the first part 1a of the belt shaft 1 rotate relative to the part 5 rotatably connected to the blocked second part 1b of the belt shaft 1.
  • the distances between the parts 6 and 5 and 5, respectively and 7 in the axial direction are dimensioned such that rotation of the parts 6 and 7 only by the alternately sliding together of the gears 11 and 12 and 13 and 14 is possible.
  • the part 5 thereby carries out a forced transverse to the rotational movement of the parts 6 and 7 directed oscillatory movement.
  • the mutually movable parts 5,6 and 7 thus result in total relative movement to each other, which is formed by a combination of rotational movement of the parts 6 and 7 and a transverse to the rotational movement directed oscillating movement of the part 5. Because of the sliding off of the toothings 11, 12, 13 and 14, the parts 5, 6 and 7 are thereby periodically decelerated and accelerated, whereby the energy destruction underlying the force limiting device 4 is effected.
  • a movable mass 8 is provided in the form of a mass-sized annular disc which is rotatably mounted in a central opening of the part 7.
  • a contour 10 is provided against which a pin 9 abuts.
  • four circumferentially uniformly distributed pins 9 are provided, as can be seen in Figure 1, which are guided in the toothing 26 and with their ends facing the part 5.
  • Radially outward projections 22 and 25 are also provided on the second part 1b of the belt shaft 1, as can be seen in FIG. 3, which engage in corresponding recesses 26 and 27 provided in the mass 8.
  • the recesses 26 and 27 are circumferentially wider than the extensions 22 and 25 dimensioned and thereby form stops 19 and 20, by the rotational mobility of the movable mass 8 relative to the second part lb of the belt shaft 1 is limited.
  • the springs 15 and 16 exert on the movable mass 8 a spring force by which the mass 8 is urged relative to the second part lb in the position shown, and against the required relative to the execution of the adjusting movement relative movement.
  • the second part 1b Upon activation of the tensioning device 102, the second part 1b is abruptly accelerated in the winding direction of the webbing 101. Since the movable mass 8 is slightly pivotable relative to the second part 1b, the mass 8, due to its inertia with respect to the toothed ring 24 and in the circumferential direction along the toothing 26, remains in the circumferential direction. back to pins 9.
  • the pins 9 are displaced axially by the contact with the contour 10 in the direction of the part 5, whereby the part 5 in turn against the part 6 and the teeth 11 and 12 are forced into engagement.
  • the relative rotational movement of the mass 8 takes place against the force of the springs 15 and 16 until the extensions 22 and 25 by the contact with the stops 19 and 20 prevent further rotation of the mass 8.
  • the pushing out of the pins 9 is determined by the shape of the contour 10, which is formed for example by a slope or a conical depression.
  • the part 5 Due to the axially pushed out pins 9, the part 5 is loaded in the course of an axial force, which prevents the part 5 can move back again and can perform the intended swinging motion.
  • the mutually movable parts 5,6 and 7 are fixed to each other in this position, so that the force limiting device 4 can be considered as a rigid composite and the loss of tension from the second part lb on the force limiting device 4 lossless on the first part la of the belt shaft is transmitted.
  • the movable mass 8 is automatically moved back by the springs 15 and 16 back into the original pitch, the pins 9 are axially moved back along the contour 10 and release the part 5 while again.
  • the angle of rotation of the mass 8 for fixing the part 5 is determined by the width of the recesses 26 and 27 or by thetechnischgan rotation angle until reaching the stops 19 and 20.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller (100) mit einer Straffeinrichtung und einer geschwindigkeitsgeregelten Kraftbegrenzungseinrichtung (4) zur Ermöglichung eines kraftbegrenzten Auszuges eines Gurtbandes (101) mit -einer in einem Aufrollerrahmen (3) drehbar gelagerten Gurtwelle (1), -einer Blockiervorrichtung zum Blockieren der Gurtwelle (1) bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes der Gurtbandauszugsbeschleunigung und/oder der Fahrzeugverzögerung gegenüber dem Aufrollerrahmen (3) in Gurtauszugsrichtung, und -wenigstens zwei bei Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung (4) relativ zueinander bewegten Teilen (5, 6, 7), wobei eines der Teile (5) eine Schwingbewegung ausführt, wobei -beide Teile (5, 6, 7) Verzahnungen (11, 12, 13, 14) aufweisen, mit denen sie während der Relativbewegung wechselweise in Eingriff und außer Eingriff gelangen, wobei -die Gurtwelle (1) wenigstens zweiteilig mit einem ersten und einem zweiten Teil (1a, 1b) ausgebildet ist, -das Gurtband (101) auf dem ersten Teil (1a) aufwickelbar ist, und das zweite Teil (1b) der Gurtwelle (1) bei einer Ansteuerung der Blockiervorrichtung gegenüber dem Aufrollerrahmen (3) blockierbar ist, und -die zueinander bewegbaren Teile (5, 6, 7) jeweils unterschiedlichen Teilen (1a, 1b) der Gurtwelle (1) zugeordnet sind, wobei -die zueinander bewegbaren Teile (5, 6, 7) der Kraftbegrenzungseinrichtung (4) angesteuert durch die Aktivierung der Straffeinrichtung zueinander festlegbar sind.

Description

Gurtaufroller mit einer Straffeinrichtung und einer geschwin digkeitsgeregelten Kraftbegrenzungseinrichtung
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer
Straffeinrichtung und einer geschwindigkeitsgeregelten Kraftbegrenzungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Aus der auf die Anmelderin zurückgehenden WO 2006/108451 AI ist z.B. eine geschwindigkeitsgeregelte Kraftbegrenzungseinrichtung für einen Gurtaufroller 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 kraftbegrenz ten Gurtbandauszugs wechselweise mit zwei Zähnen in einen mit der Gurtwelle verbundenen Verzahnungsring ein. Insgesamt ist der Gurtaufroller aufgrund der an dem Aufrollerrahmen angeord neten schwingenden Massen aufwendig in der Herstellung und teuer. Ferner benötigt der Gurtaufroller aufgrund der schwingenden Massen einen verhältnismäßig großen Bauraum.
In der ebenfalls auf die Anmelderin zurückgehenden deutschen Patentanmeldung DE 10 2008 049 931.5 wird eine weiterentwickelte, auf der Grundlage desselben physikalischen Prinzips arbeitende Kraftbegrenzungseinrichtung beschrieben, bei der zwei verzahnte Teile 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 Vorschub bewegung ausführende Teil werden die schwingenden Massen er- setzt, so dass die dort beschriebene Kraftbegrenzungseinrichtung einen wesentlich kleineren Bauraum benötigt und einen wesentlich einfacheren Aufbau aufweist. In einem Ausführungsbei- spiel ist das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil durch eine Verzahnungsscheibe verwirklicht, die kraft - schlüssig mit der Gurtwelle verbunden ist.
Bei einer Kopplung der Kraftbegrenzungseinrichtung an einen Gurtaufroller ist es zur Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung erforderlich, dass eines der bewegbaren Teile gegenüber dem Aufrollerrahmen festgelegt und das jeweils andere Teil drehfest mit der Gurtwelle verbunden ist. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, indem die Kraftbegrenzungseinrichtung an dem Aufrollerrahmen befestigt ist und die Gurtwelle bei einer An- steuerung der Blockiereinrichtung in die Kraftbegrenzungseinrichtung blockiert .
Alternativ kann die Gurtwelle auch zweiteilig ausgebildet sein, wobei in diesem Fall die zueinander bewegbaren Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung unterschiedlichen Teilen der Gurt- welle zugeordnet sind. Eines der Teile ist in diesem Fall über eine Blockiereinrichtung gegenüber dem Aufrollerrahmen verriegelbar, so dass die Kraftbegrenzungseinrichtung bei einer An- steuerung der Blockiereinrichtung unmittelbar zwischen den Teilen der Gurtwelle wirkt.
Sofern eine Straffeinrichtung an dem Gurtaufroller angeordnet werden soll, stellt sich das Problem, dass die zueinander bewegbaren Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung die Straffbewegung stören oder die Strafflänge durch eine mögliche Relativbewegung zueinander verkürzen können. Dies ist insbesondere dann ein Problem, wenn die Straffeinrichtung dem gegenüber dem Aufrollerrahmen verriegelbaren Teil der Gurtwelle zugeordnet ist, so dass die Straffbewegung über die Kraftbegrenzungseinrichtung auf das Teil der Gurtwelle übertragen werden muss, auf dem der Gurt aufgewickelt ist .
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtaufroller mit einer Straffeinrichtung und einer geschwindigkeitsgeregelten Kraft - begrenzungseinrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei dem der durch die Straffeinrichtung bewirkte Straffvorgang möglichst nicht durch die Kraftbegrenzungseinrichtung gestört wird und insbesondere die Strafflänge nicht verkürzt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs l gelöst. Weitere bevorzugte Aus- führungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, dass die zueinander bewegbaren Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung angesteuert durch die Aktivierung der Straffeinrichtung zueinander festlegbar sind. Durch die Festlegung der bewegbaren Teile zueinander wird die geschwindigkeitsgeregelte Kraftbegrenzungseinrichtung praktisch deaktiviert, so dass sie insgesamt als starres Bauteil angesehen werden kann. Da die Festlegung der zueinander bewegbaren Teile durch die Aktivierung der Straffeinrichtung angesteuert wird, kann dabei sichergestellt werden, dass die Kraftbegrenzungs- einrichtung in jedem Fall während des StraffVorganges deaktiviert ist . Ferner kann dadurch im Umkehrschluss verhindert werden, dass die zueinander bewegbaren Teile zueinander festgelegt werden, ohne dass nachfolgend ein StraffVorgang stattfindet . Ferner wird vorgeschlagen, dass eine bewegbare Masse vorgesehen ist, welche derart gelagert ist, dass sie bei der Aktivierung der Straffeinrichtung zur Festlegung der bewegbaren Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung eine trägheitsgesteuerte Relativbewegung ausführt. Die vorgeschlagene Verwendung einer verschieblich gelagerten bewegbaren Masse ist insofern vorteilhaft, da dadurch die durch die Straffeinrichtung bewirkte Straffbewegung der Gurtwelle durch die wirkenden Trägheits- kräfte gleichzeitig zur Festlegung der bewegbaren Teile, also zur Deaktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung, genutzt wird. Durch die vorgeschlagene Lösung kann der konstruktive Aufwand erheblich vereinfacht werden, wobei die trägheitsgesteuerte Festlegung der bewegbaren Teile gleichzeitig eine unmittelbare und eine sehr schnelle Deaktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung zu Beginn des Straffvorganges ermöglicht.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die bewegbare Masse entgegen der trägheitsgesteuerten Relativbewegung federbelastet ist. Durch die vorgeschlagene Federbelastung der bewegbaren Masse befindet sich die Masse grundsätzlich, d.h. wenn eben keine Straffbewegung stattfindet, in der Stellung, in der die Teile zueinander bewegt werden können. Die Kraftbegrenzungseinrichtung ist damit vor der Aktivierung der Straffeinrichtung praktisch betriebsbereit, und es müssen für die Deaktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung die wirkenden Federkräfte überwunden werden, so dass die Wahrscheinlichkeit einer ungewollten Deaktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung zumindest verringert werden kann. Außerdem wird die Masse nach der Beendigung der Straffbewegung automatisch wieder in die die bewegbaren Teile freigebende Stellung bewegt, so dass die Kraftbegrenzungseinrichtung nach dem Straffvorgang selbsttätig wieder aktiviert wird. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Kraftbegrenzungseinrichtung demnach zu Beginn des Straffvorganges automatisch deaktiviert und nach erfolgter Straffung automatisch wieder aktiviert.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die bewegbare Masse durch eine koaxial zur Drehachse des Gurtaufrollers angeordnete Ringscheibe gebildet ist. Durch die Ausbildung der Masse als Ringscheibe und deren koaxiale Anordnung ist die trägheitsbedingte Ansteuerung besonders schnell und effektiv, da die Masse bei einer plötzlichen von der Straffvorrichtung auf die Gurtwelle zu übertragenden Drehbewegung besonders deutlich zurückbleibt, d.h. es stellt sich eine besonders deutliche und in der Richtung und Geschwindigkeit definierte Relativbewegung zwischen der Masse und den übrigen Teilen des Gurtaufrollers und insbesondere zu der Kraftbegrenzungseinrichtung ein, welche dann in eine Bewegung zur Festlegung der bewegbaren Teile genutzt werden kann.
Eine solche Lösung ist besonders vorteilhaft, wenn die bewegbaren Teile durch koaxial zu der Drehachse des Gurtaufrollers angeordnete ringförmige VerzahnungsScheiben gebildet sind, und die Bewegung der Ringscheibe durch eine an der Axialseite der Ringscheibe vorgesehene Kontur auf wenigstens eine der Verzahnungsscheiben übertragbar ist . Durch die vorgeschlagene Formgebung der zueinander bewegbaren Teile als VerzahnungsScheiben sowie die Übertragung der Relativbewegung der Ringscheibe durch die an der Axialseite vorgesehene Kontur können die Bewegungen der Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung einschließlich der Stellbewegung zur Festlegung der bewegbaren Teile ideal an die Drehbewegung der Gurtwelle des Gurtaufrollers an- gepasst werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass zur Übertragung der Bewegung der Ringscheibe wenigstens ein axial an der Kontur der Ringscheibe anliegender Stift vorgesehen ist, welcher an einer der Verzahnungsscheiben anliegt. Durch den Stift kann ein unmittelbarer Kontakt zwischen der Ringscheibe und der Verzahnungs- scheibe hergestellt werden, auch wenn eine unmittelbar anliegende Anordnung der Ringscheibe an der Verzahnungsscheibe nicht möglich ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Verzahnungsscheibe während der Aktivierung der Kraft - begrenzungseinrichtung eine quer gerichtete Schwingbewegung ausführen soll, wozu ein bestimmter Abstand zwingend erforderlich ist.
Weiter wird vorgeschlagen, dass eines der bewegbaren Teile auf einer Verzahnung quer verschieblich geführt ist, und der Stift in der Verzahnung geführt ist . Durch die Führung des Stiftes in der Verzahnung kann sichergestellt werden, dass die Verstellbewegung des bewegbaren Teils ausschließlich in Richtung der durch die Verzahnung vorgegebenen Richtung der Verschieblichkeit des bewegbaren Teils erfolgt. Ferner wird der Stift durch die Verzahnung gleichzeitig in Umfangsrichtung mit dem zweiten Teil der Gurtwelle mitbewegt, so dass er zwangsweise auch die Relativbewegung zu der bewegbaren Masse ausführt, und letztlich auch die axiale Verschiebung des Stiftes bewirkt .
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Bewegung der bewegbaren Masse mittels eines Anschlags begrenzt ist. Durch den Anschlag kann die Relativbewegung und die dadurch erzeugte Stellbewegung zur Festlegung der zueinander bewegbaren Teile begrenzt werden, so dass die Teile nicht unnötig hoch belastet werden und sich in einem ungünstigen Fall anschließend nach der Beendigung der Straffbewegung nicht mehr voneinander lösen. Außer- dem wird die bewegbare Masse durch den vorgesehenen Anschlag in Umfangsrichtung mitgenommen, so dass die Masse anschließend die Straffbewegung mit ausführt. Die ermöglichte Relativbewegung zwischen der bewegbaren Masse und der Kraftbegrenzungs- einrichtung bzw. dem zweiten Teil der Gurtwelle muss daher nur so bemessen werden, dass sie ausreicht, um die erforderliche Stellbewegung zur Festlegung der bewegbaren Teile zu bewirken.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann dadurch verwirklicht sein, indem die zueinander bewegbaren Teile dadurch zueinander festlegbar sind, indem sie in Richtung des Eingriffs der Verzahnungen gedrängt werden. Die Verzahnungen sind eigentlich dafür vorgesehen, die Schwingbewegung während der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung zu erzwingen, und werden gemäß der vorgeschlagenen Weiterentwicklung gleichzeitig zur Festlegung der bewegbaren Teile genutzt. Sofern beidseitig verzahnte Teile vorgesehen sind, werden die Teile durch Eingriff eines Verzahnungspaares festgelegt, während ein anderes Verzahnungspaar entgegengesetzt außer Eingriff gedrängt wird. Wichtig für die erfindungsgemäße Weiterentwicklung ist nur, dass die Festlegung eben durch den Eingriff eines Verzahnungspaares bewirkt wird, und die für die Relativbewegung ausgelegten Teile zueinander festgelegt sind, also einen starren Verbund bilden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Straffeinrichtung dem gegenüber dem Aufrollerrahmen blockierbaren Teil der Gurtwelle zugeordnet ist . Durch die vorgeschlagene Zuordnung der
Straffeinrichtung befindet sich die Kraftbegrenzungseinrichtung in dem Kraftübertragungsweg von der Straffeinrichtung zu der Gurtwelle, so dass die erfindungsgemäße Lösung in diesem Fall besonders vorteilhaft ist, da dadurch die Straffbewegung möglichst verlustfrei auf die Gurtwelle übertragen werden kann. Ferner ist die vorgeschlagene Zuordnung für die nachfolgende Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung von Vorteil, da die Straffeinrichtung durch die Festlegung gegenüber dem Aufrollerrahmen nicht die Bewegung der beiden Teile der Gurt- welle zueinander während des kraftbegrenzten Gurtauszuges stören kann, indem sie sich durch die vorgeschlagene Zuordnung während der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung nicht in dem Kraftübertragungsweg befindet.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
Fig. l: Gurtaufroller in Seitenansicht;
Fig. 2: Ausschnitt des Gurtaufrollers mit der Kraftbegrenzungseinrichtung und der Straffeinrichtung in einer Schnittebene durch die Drehachse des Gurtaufrollers ; und
Fig. 3: Schnittdarstellung der Fig. 2 in Schnittrichtung C-C.
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Gurtaufroller 100 mit einer in einem Aufrollerrahmen 3 drehbar gelagerten in der Figur 2 dargestellten Gurtwelle 1 zu erkennen, welcher mittels einer Befestigungsschraube 2 an der Struktur eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Auf der Gurtwelle 1 ist ein Gurtband 101 aufwickelbar, welches zur Rückhaltung eines Insassen in dem Kraftfahrzeug dient.
In der Figur 2 ist ein Ausschnitt des Gurtaufrollers 100 vergrößert zu erkennen. Die Gurtwelle 1 ist zweiteilig mit einem ersten Teil la und einem zweiten Teil lb ausgebildet, wobei das Gurtband 101 auf dem ersten Teil la aufwickelbar ist, und das zweite Teil lb, auch als Profilkopf bezeichnet, gegenüber dem Aufrollerrahmen 3 bei einem Überschreiten einer vorbestimmten Gurtauszugbeschleunigung oder FahrZeugverzögerung blockierbar ist. An dem zweiten Teil lb ist eine Straffein- richtung 102 drehfest angeordnet, welche bei einer Aktivierung die Gurtwelle 1 schlagartig in Aufwickelrichtung antreibt. Die Straffeinrichtung 102 ist in dem vorliegenden Fall durch ein Antriebsrad gebildet welches drehfest mit dem zweiten Teil verbunden ist und durch den Eingriff einer pyrotechnisch angetriebenen Massekette in Drehung versetzbar ist.
Ferner ist eine im Kraftfluss zwischen den Teilen la und lb angeordnete Kraftbegrenzungseinrichtung 4 zu erkennen, welche im Anschluss an den erfolgten Straffvorgang nach einem Blockieren des zweiten Teils lb der Gurtwelle 1 eine kraftbegrenzte Drehung des ersten Teils la der Gurtwelle 1 in Gurt- auszugsrichtung ermöglicht.
Bei der Kraftbegrenzungseinrichtung 4 handelt es sich um eine geschwindigkeitsgeregelte Kraftbegrenzungseinrichtung, deren Grundprinzip z.B. aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2008 049 931.5 bekannt ist. Die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 weist ein auf dem ersten Teil la der Gurtwelle 1 drehfest festgelegtes Teil 6 mit an dem radial äußeren Rand vorgesehenen axial gerichteten Fingern 21 und einer axial gerichteten ringförmigen Verzahnung 11 auf. In den Zwischenräumen zwischen den Fingern 21 ist ein zweites Teil 7 mit radial gerichteten Fingern 23 drehfest festgelegt, welches ebenfalls eine axial gerichtete ringförmige Verzahnung 14 aufweist.
Auf dem zweiten Teil lb der Gurtwelle 1 ist ein Verzahnungsring 24 mit einer radial nach außen gerichteten Verzahnung 26 drehfest angeordnet. Auf der Verzahnung 26 ist ein entlang den Zähnen der Verzahnung 26 verschiebliches Teil 5 vorgesehen, welches über die Verzahnung 26 gleichzeitig drehfest auf dem Verzahnungsring 24 und damit auch drehfest an dem zweiten Teil lb der Gurtwelle 1 festgelegt ist. Das Teil 5 ist beidseitig mit jeweils einer ringförmigen Verzahnung 12 und 13 versehen, welche den Verzahnungen 11 und 14 der Teile 6 und 7 gegenüber stehen.
Die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 wird dadurch aktiviert, indem zunächst das zweite Teil lb der Gurtwelle 1 gegenüber dem Aufrollerrahmen 3 blockiert wird, und anschließend die Gurtauszugkraft einen durch die Auslegung der Kraftbegrenzungseinrichtung 4 definierten Schwellwert überschreitet . Während der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung ,4 drehen die fest mit dem ersten Teil la der Gurtwelle 1 verbundenen Teile 6 und 7 gegenüber dem drehfest mit dem blockierten zweiten Teil lb der Gurtwelle 1 verbundenen Teil 5. Die Abstände zwischen den Teilen 6 und 5 bzw. 5 und 7 in Axialrichtung sind dabei derart bemessen, dass eine Drehung der Teile 6 und 7 nur durch das wechselweise aneinander Abgleiten der Verzahnungen 11 und 12 und 13 und 14 möglich ist . Das Teil 5 führt dadurch eine erzwungene quer zu der Drehbewegung der Teile 6 und 7 gerichtete Schwingbewegung aus. Die zueinander bewegbaren Teile 5,6 und 7 führen dadurch insgesamt eine Relativbewegung zueinander aus, welche durch eine Kombination einer Drehbewegung der Teile 6 und 7 und einer quer zu der Drehbewegung gerichteten Schwingbewegung des Teils 5 gebildet ist. Aufgrund des aneinander Ab- gleitens der Verzahnungen 11,12,13 und 14 werden die Teile 5,6 und 7 dabei periodisch abgebremst und beschleunigt, wodurch die der Kraftbegrenzungseinrichtung 4 zugrundeliegende Energievernichtung bewirkt wird. An dem Gurtaufroller 100 ist außerdem eine bewegbare Masse 8 in Form einer masseträgen Ringscheibe vorgesehen, welche drehbeweglich in einer zentralen Öffnung des Teils 7 gelagert ist. An der Ringscheibe ist, an der dem Teil 5 zugewandten Axial - seite, eine Kontur 10 vorgesehen, an der ein Stift 9 anliegt. Insgesamt sind vier über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Stifte 9 vorgesehen, wie in der Figur 1 zu erkennen ist, die in der Verzahnung 26 geführt sind und mit ihren Enden dem Teil 5 zugewandt sind.
An dem zweiten Teil lb der Gurtwelle l sind ferner radial nach außen gerichtete Fortsätze 22 und 25 vorgesehen, wie in der Figur 3 zu erkennen ist, welche in entsprechende in der Masse 8 vorgesehene Ausnehmungen 26 und 27 eingreifen. Die Ausnehmungen 26 und 27 sind in Umfangsrichtung breiter als die Fortsätze 22 und 25 bemessen und bilden dadurch Anschläge 19 und 20 aus, durch die die Drehbeweglichkeit der bewegbaren Masse 8 gegenüber dem zweiten Teil lb der Gurtwelle 1 begrenzt ist . Außerdem greifen an dem zweiten Teil lb der Gurtwelle 1 zwei Federn 15 und 16 mit ihren Enden in entsprechende Ausnehmungen 17 und 18 ein, welche mit den jeweils anderen Enden drehfest mit der bewegbaren Masse 8 verbunden sind. Die Federn 15 und 16 üben auf die bewegbare Masse 8 eine Federkraft aus, durch die die Masse 8 gegenüber dem zweiten Teil lb in die dargestellte Stellung gedrängt wird und zwar entgegen der zur Ausführung der Stellbewegung erforderlichen Relativbewegung.
Bei einer Aktivierung der Straffeinrichtung 102 wird das zweite Teil lb schlagartig in Aufwickelrichtung des Gurtbandes 101 beschleunigt. Da die bewegbare Masse 8 geringfügig gegenüber dem zweiten Teil lb verschwenkbar ist, bleibt die Masse 8 aufgrund ihrer Masseträgheit gegenüber dem Verzahnungsring 24 und den darin über die Verzahnung 26 in Umfangsrichtung mitgenom- menen Stiften 9 zurück. Dabei werden die Stifte 9 durch die Anlage an der Kontur 10 axial in Richtung des Teils 5 verdrängt, wodurch das Teil 5 wiederum gegen das Teil 6 und die Verzahnungen 11 und 12 in Eingriff gedrängt werden. Die Relativdrehbewegung der Masse 8 erfolgt dabei gegen die Kraft der Federn 15 und 16, bis die Fortsätze 22 und 25 durch die Anlage an den Anschlägen 19 und 20 eine weitere Drehung der Masse 8 verhindern. Das Herausdrängen der Stifte 9 wird dabei durch die Form der Kontur 10 bestimmt, welche z.B. durch eine Schräge oder eine konische Vertiefung gebildet ist.
Durch die axial heraus gedrängten Stifte 9 wird das Teil 5 dabei im weiteren Verlauf mit einer Axialkraft belastet, welche verhindert, dass sich das Teil 5 wieder zurückbewegen kann und die bestimmungsgemäße Schwingbewegung ausführen kann. Die zueinander bewegbaren Teile 5,6 und 7 sind in dieser Stellung zueinander festgelegt, so dass die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 insgesamt als starrer Verbund angesehen werden kann und die die Straffbewegung von dem zweiten Teil lb über die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 verlustfrei auf das erste Teil la der Gurtwelle 1 übertragen wird. Nach Beendigung der Straffbewegung wird die bewegbare Masse 8 durch die Federn 15 und 16 selbsttätig wieder in die Ursprungssteilung zurückbewegt, wobei die Stifte 9 entlang der Kontur 10 axial wieder zurückbewegt werden und das Teil 5 dabei wieder freigeben.
Der Drehwinkel der Masse 8 zur Festlegung des Teils 5 wird dabei durch die Breite der Ausnehmungen 26 und 27 bzw. durch den zurückzulegenden Drehwinkel bis zum Erreichen der Anschläge 19 und 20 festgelegt.

Claims

Ansprüche :
1. Gurtaufroller (100) mit einer Straffeinrichtung und einer geschwindigkeitsgeregelten Kraftbegrenzungseinrichtung (4) zur Ermöglichung eines kraftbegrenzten Auszuges eines Gurt- bandes (101) mit
-einer in einem Aufrollerrahmen (3) drehbar gelagerten Gurtwelle (1),
-einer Blockiervorrichtung zum Blockieren der Gurtwelle (1) bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes der Gurtband- auszugsbeschleunigung und/oder der Fahrzeugverzögerung gegenüber dem Aufrollerrahmen (3) in Gurtauszugsrichtung, und -wenigstens zwei bei Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung (4) relativ zueinander bewegten Teilen (5,6,7), wobei eines der Teile (5) eine Schwingbewegung ausführt, wobei
-beide Teile (5,6,7) Verzahnungen (11,12,13,14) aufweisen, mit denen sie während der Relativbewegung wechselweise in Eingriff und außer Eingriff gelangen, wobei
-die Gurtwelle (1) wenigstens zweiteilig mit einem ersten und einem zweiten Teil (la,lb) ausgebildet ist,
-das Gurtband (101) auf dem ersten Teil (la) aufwickelbar ist, und das zweite Teil (lb) der Gurtwelle (1) bei einer Ansteuerung der Blockiervorrichtung gegenüber dem Aufrollerrahmen (3) blockierbar ist, und
-die zueinander bewegbaren Teile (5,6,7) jeweils unterschiedlichen Teilen (la,lb) der Gurtwelle (1) zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
-die zueinander bewegbaren Teile (5,6,7) der Kraftbegrenzungseinrichtung (4) angesteuert durch die Aktivierung der Straffeinrichtung zueinander festlegbar sind.
2. Gurtaufroller (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine bewegbare Masse (8) vorgesehen ist, welche derart gelagert ist, dass sie bei der Aktivierung der
Straffeinrichtung (102) zur Festlegung der bewegbaren Teile (5,6,7) der Kraftbegrenzungseinrichtung (4) eine trägheitsgesteuerte Relat vbewegung ausführt.
3. Gurtaufroller (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Masse (8) entgegen der trägheitsgesteuerten Relativbewegung federbelastet ist .
4. Gurtraufroller (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Masse (8) durch eine koaxial zur Drehachse des Gurtaufrollers (100) angeordnete Ringscheibe gebildet ist .
5. Gurtaufroller (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbaren Teile (5,6,7) durch koaxial zu der Drehachse des Gurtaufrollers (100) angeordnete ringförmige Verzahnungsscheiben gebildet sind, und die Bewegung der Ringscheibe durch eine an der Axialseite der Ringscheibe vorgesehene Kontur (10) auf wenigstens eine der Verzahnungsscheiben übertragbar ist .
6. Gurtaufroller (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Bewegung der Ringscheibe wenigstens ein axial an der Kontur (10) der Ringscheibe anliegender Stift (9) vorgesehen ist, welcher an einer der Verzahnungsscheiben anliegt.
7. Gurtaufroller (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eines der bewegbaren Teile (5,6,7) auf einer Verzahnung (26) quer verschieblich geführt ist, und der Stift (9) in der Verzahnung geführt ist.
Gurtaufroller (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der bewegbaren Masse (8) mittels eines Anschlags (19,20) begrenzt ist.
Gurtaufroller (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander bewegbaren Teile (5,6,7) dadurch zueinander festlegbar sind, indem sie in Richtung des Eingriffs der Verzahnungen (11,12,13,14) gedrängt werden.
0. Gurtaufroller (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Straffeinrichtung (102) dem gegenüber dem Aufrollerrahmen (3) blockierbaren Teil (lb) der Gurtwelle (1) zugeordnet ist.
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