WO2014131524A1 - Gurtspule und gurtspulenbaugruppe - Google Patents

Gurtspule und gurtspulenbaugruppe Download PDF

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WO2014131524A1
WO2014131524A1 PCT/EP2014/000525 EP2014000525W WO2014131524A1 WO 2014131524 A1 WO2014131524 A1 WO 2014131524A1 EP 2014000525 W EP2014000525 W EP 2014000525W WO 2014131524 A1 WO2014131524 A1 WO 2014131524A1
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WO
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Prior art keywords
gap
belt reel
belt
gurtbandstift
limiting device
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/000525
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Wier
Original Assignee
Trw Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trw Automotive Gmbh filed Critical Trw Automotive Gmbh
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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
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R2022/3427—Seat belt connection on reels

Definitions

  • the invention relates to a belt reel for a safety belt in a vehicle, in particular made of plastic, having a substantially cylindrical bobbin having a running in the cylinder longitudinal receiving space for a force limiting device and a lead-through gap for a webbing and a holding gap for a Gurtbandux, wherein the lead-through gap and the retaining gap extending in the cylinder longitudinal direction and extending from the lateral surface of the bobbin to the receiving space.
  • the invention further relates to a Gurtspulenbaury with such a belt reel and a Gurtbandit which is arranged in the holding gap, and a webbing which is held on the Gurtbandux and extending through the receiving space and the lead-through gap.
  • such a belt reel assembly has a webbing pin which is held inside the bobbin and around which one end of the webbing is looped, so that the webbing is fixed to this webbing pin.
  • the bobbin has a retaining gap through which the Gurtbandux can be inserted with the webbing attached thereto in the bobbin and in which the Gurtbandroy can be maintained, and a feed-through gap through which the webbing is led out of the bobbin.
  • a receiving space is provided into which both gaps open and in which a force limiting device, for example a torsion bar, is arranged.
  • the object of the invention is to provide a belt reel of the type mentioned, which allows safe storage of the Gurtbandriches and thus secure fixing of the webbing in the belt reel.
  • it is provided in a belt spool of the type mentioned that the feedthrough gap extends in a direction substantially tangential to the outer surface of the force limiting device and / or the inner surface of the receiving space.
  • the lead-through gap extends tangentially to the axis of rotation of the belt reel or to the center axis of the force limiting device.
  • the retaining gap with the Gurtbandit held therein is arranged with respect to the axis of rotation of the belt reel substantially radially opposite to the lead-through gap.
  • the webbing is thus guided, starting from the retaining gap in the circumferential direction around the torsion bar, wherein the webbing rests against the outer surface of the torsion bar. Subsequently, the webbing is bent so that it can be guided in the radial direction through the feedthrough gap. In this bend region, the webbing thus abuts against the inner surface of the receiving space or the lead-through gap.
  • the webbing is stretched and thereby supports the webbing on the torsion bar and this loads transversely to the direction of pull of the webbing.
  • the webbing is supported on the inner surface or the lead-through gap, whereby the bobbin of the belt reel can be forced apart.
  • the lead-through gap runs tangentially to the force-limiting device, so that ideally the webbing does not bear against the feed-through channel or the inner surface of the receiving space, but can at least exert no pressure forces on it when stretched due to force.
  • the strap is thus exclusively on the torsion bar, so that the Spool experiences no additional burden of the webbing, and damage to the bobbin is excluded at high tensile forces.
  • the lead-through gap and the holding gap with respect to the axis of rotation of the belt reel open at an angle of less than 180 °, preferably less than 120 ° offset into the receiving space, so that the wrap angle of Belt web is minimized at the force limiting device.
  • the wrap angle of the webbing on the force limiting device can be reduced to about 90 °.
  • a holding device for the Gurtbandit can be provided, through which the tensile forces of the webbing can be accommodated.
  • the holding device has, for example, a cross-sectional constriction. This can be formed for example in the retaining gap, wherein the retaining gap is preferably narrowed at the transition to the receiving space.
  • the cross-sectional constriction may also be formed between the force limiting device and the inner surface of the receiving space, so that the Gurtbandrich at least partially rests against the force limiting device.
  • the holding device may for example also have a contact surface on the force limiting device, so that the tensile force is predominantly transmitted to the force limiting device, which is held in the flanges of the belt reel, so that a direct absorption of the tensile forces by the bearings of the belt reel is possible.
  • the force limiting device may for example be a torsion bar, which is rotatably connected to a flange of the belt reel. Such a torsion bar can be arranged to save space in the receiving space of the belt reel.
  • the reel body has cavities which are in particular stiffened with transverse and / or longitudinal ribs. Through these stiffeners particularly stressed areas can be reinforced even with reduced weight of the belt reel, so a high stability of the belt reel can be achieved with very low weight.
  • inserts can be provided in a more stable material in the bobbin that reinforce these areas.
  • Such depositors may be made of metal, for example.
  • the belt spool is preferably produced in an injection molding process, wherein the inserts can be placed in the mold before injection molding, so that they are poured into the belt spool and thus are materially connected thereto.
  • a Gurtspulenbaugrupe is further provided with a belt reel according to the invention and a Gurtbandux which is arranged in the retaining gap, and a webbing which is held on the Gurtbandx and extending through the receiving space and the lead-through gap provided.
  • the webbing runs tangentially in the lead-through gap with respect to the outer surface of the force limiting device and / or the inner surface of the receiving space, so that this does not abut, starting from the force limiting device in the lead-through gap or in the receiving space or at a tensile force on the webbing no load on the bobbin of the belt reel in this area he follows.
  • the webbing pin is arranged eccentrically to the axis of rotation of the belt reel, so that a centric arrangement of the force limiting device, for example a torsion bar, is possible.
  • the distance between the axis of the Gurtbandriches and the axis of rotation is at least 10 mm.
  • its width is preferably greater in the circumferential direction than the diameter of the Gurtbandconfig.
  • the Gurtbandk is preferably considered shorter than the force limiting device in the longitudinal direction, so that the Gurtbandh over the entire length can be supported on the force limiting device, but at the ends of the force limiting device sufficient space for fixing the ends of the force limiting device is present.
  • the force limiting device For example, has at its ends torque transmission profiles and the Gurtbandx is in particular shorter than the distance of the torque transmission profiles.
  • the diameter of the torque transmission profiles may for example be greater than the diameter of the force limiting device, so that the Gurtbandx between these can not be moved in the longitudinal direction.
  • the strap pin has a diameter between 6.5 and
  • FIG. 1 is a sectional view through a belt retractor with a belt reel assembly according to the invention.
  • FIG. 2 is a sectional view through a belt reel according to the invention.
  • FIG. 1 shows a belt retractor 10 with a belt spool assembly 11, which has a belt spool 12, a belt 14 held on the belt spool 12, and a belt pin 46 for fixing the belt 14 to the belt spool 12 (see FIG. 2).
  • the belt reel 12 is rotatably mounted in two bearings 16, 18 of the belt retractor 10 about a rotation axis D.
  • a locking mechanism 20 is provided which lock the belt reel 12 in the belt retractor 10 and thus can prevent further rotation of the belt reel 12.
  • the belt reel 12 has two flanges 22, 24, with which the belt reel 12 is mounted on the bearings 16, 18.
  • the second flange 24 is in this embodiment part of the locking mechanism 20.
  • the belt reel 12 further comprises a substantially cylindrical bobbin 26, the cylinder longitudinal axis is arranged centrally to the axis of rotation D of the belt reel 12.
  • a force limiting device 28 is provided here by a Torsionsstab is formed.
  • the force limiting device 28 is rotatably connected to a first torque transmission profile 30 with the flange 22 which is rotatably coupled to the bobbin 26.
  • a second torque-transmitting profile 32 is coupled to the second flange 24, which is rotatable relative to the bobbin 26.
  • the force limiting device 28 allows a limited rotation of the bobbin 26 against the second flange 24 at high pull-out forces, so that a limited webbing withdrawal from the belt reel 12 is possible.
  • the bobbin 26 has a substantially closed lateral surface 34.
  • cavities 37 are provided in the bobbin 26, which at particularly stressed points with longitudinal ribs 38 or Transverse ribs 40 (see Figure 1) are stiffened.
  • insert for example, metal, are provided in the bobbin 26 insert.
  • the bobbin 26 further includes a retaining gap 42 and a lead-through gap 44, wherein both the retaining gap 42 and the lead-through gap 44 extend from the lateral surface 34 to the receiving space 36.
  • a Gurtbandit 46 is provided, around which a loop 48 of the webbing 14 is wound. The webbing 14 is performed starting from the holding gap 42 in the receiving space 36 and through the lead-through gap 44 from the bobbin 26 out.
  • a holding device 50 is provided which prevents displacement of the Gurtbandriches 46 in the receiving space 36, so that at a tensile force on the webbing 14, the end of the webbing 14 is securely fixed in the belt reel 12.
  • the holding device 50 is formed here by a cross-sectional constriction 52 in the holding gap 42 and by a contact surface 54 on the force limiting device 28.
  • the holding device 50 is formed so that the Gurtbandroy 46 is held eccentrically to the rotational axis D of the belt reel 12, wherein the distance A of the central axis of the Gurtbandarges from the axis of rotation D is preferably at least 10 mm in order to provide sufficient space for the force limiting device 28.
  • the width of the retaining gap 42 is selected so that the Gurtbandloch 46 can be inserted with the loop 48 of the webbing 14 in the radial direction from the outside into the retaining gap 42, so the width of the retaining gap 42 in the circumferential direction U is greater than the diameter of the Gurtbandites 46th ,
  • the webbing 14 is guided, starting from the webbing pin 46 or the holding gap 42, into the receiving space 36 and through the lead-through gap 44, the webbing 14 resting against the force-limiting device 28 in the receiving space 36 in the circumferential direction it is around this one.
  • the lead-through gap 44 is designed in such a way that the webbing 14, starting from the force-limiting device 28, is guided tangentially to the outer surface 56 of the force-limiting device 28 or the inner surface 58 of the receiving space 36 through the lead-through gap 44.
  • the retaining gap 42 and the lead-through gap 44 are arranged substantially radially opposite one another, so that the webbing 14 is wound around the force-limiting device 28 by an angle of approximately 180 °.
  • the webbing 14 is bent so that it abuts at the transition from the receiving space 36 to the lead-through gap 44.
  • a high tensile force on the webbing 14 leads to an extension of the webbing 14, whereby a high compressive force is exerted transversely to the pulling direction on this landing in the bobbin 26, which can lead to a disengagement of the bobbin 26.
  • the tensile force on the belt 14 is completely absorbed by the force limiting device 28 or the holding device 50.
  • the webbing 14 After moving around the force limiting device 28, the webbing 14 extends in an approximately rectilinear guide, which is formed by the lead-through gap 44, out of the belt reel, wherein the webbing 14 tangent to the outer surface 56 of Force limiting device 28 and the inner surface 58 of the receiving space 36 is guided out of the receiving space 36.
  • this angle can also be varied. Preferably, however, this angle is less than 180 °, ideally less than 120 °, so that the wrap angle of the webbing 14 is located on the force limiting device 28 in the range of about 90 °.
  • the lead-through gap 44 is formed such that it runs tangentially to the outer surface 56 of the force limiting device 28 or to the inner surface 58 of the receiving space 36, so that the webbing 14 tangentially to the force limiting device 28 from the receiving space 36 can be performed.
  • the belt reel 12 is produced, for example, in an injection molding process, it being possible for any inserts present to reinforce the belt reel 12 or the reel body 26 to be injected into the material of the reel body 26 in this process.

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

Abstract

Bei einer Gurtspule (12) für einen Sicherheitsgurt in einem Fahrzeug, insbesondere aus Kunststoff, mit einem im Wesentlichen zylindrischen Spulenkörper (26), der einen in Zylinderlängsrichtung verlaufenden Aufnahmeraum (36) für eine Kraftbegrenzungseinrichtung (28) sowie einen Durchführungsspalt (44) für ein Gurtband (14) und einen Haltespalt (42) für einen Gurtbandstift (46) aufweist, wobei der Durchführungsspalt (44) und der Haltespalt (42) in Zylinder- längsrichtung verlaufen und sich von der Mantelfläche (34) des Spulenkörpers (26) bis zum Aufnahmeraum (36) erstrecken, verläuft der Durchführungsspalt (44) in einer im Wesentlichen tangential zur Außenfläche (56) der Kraftbegrenzungseinrichtung (28) und/oder der Innenfläche des Aufnahmeraums (36) verlaufenden Richtung.

Description

Gurtspule und Gurtspulenbaugruppe
Die Erfindung betrifft eine Gurtspule für einen Sicherheitsgurt in einem Fahrzeug, insbesondere aus Kunststoff, mit einem im Wesentlichen zylindrischen Spulenkörper, der einen in Zylinderlängsrichtung verlaufenden Aufnahmeraum für eine Kraftbegrenzungseinrichtung sowie einen Durchführungsspalt für ein Gurtband und einen Haltespalt für einen Gurtbandstift aufweist, wobei der Durchführungsspalt und der Haltespalt in Zylinderlängsrichtung verlaufen und sich von der Mantelfläche des Spulenkörpers bis zum Aufnahmeraum erstrecken. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Gurtspulenbaugruppe mit einer solchen Gurtspule sowie einem Gurtbandstift, der im Haltespalt angeordnet ist, und einem Gurtband, das am Gurtbandstift gehalten ist und sich durch den Aufnahmeraum sowie den Durchführungsspalt erstreckt.
Um das Gurtband eines Sicherheitsgurtes an der Gurtspule zu befestigen, weist eine solche Gurtspulenbaugruppe einen Gurtbandstift auf, der im Inneren des Spulenkörpers gehalten ist und um den ein Ende des Gurtbandes geschlungen ist, sodass das Gurtband an diesem Gurtbandstift fixiert ist. Der Spulenkörper weist einen Haltespalt auf, durch den der Gurtbandstift mit dem daran befestigten Gurtband in den Spulenkörper eingeschoben werden kann und in dem der Gurtbandstift gehalten werden kann, sowie einen Durchführungsspalt, durch den das Gurtband aus dem Spulenkörper herausgeführt wird. Im Inneren der Gurtspule ist ein Aufnahmeraum vorgesehen, in den beide Spalte münden und in dem eine Kraftbegrenzungseinrichtung, beispielsweise ein Torsionsstab, angeordnet ist. Das Gurtband wird vom Haltespalt, in dem der Gurtbandstift gehalten ist, durch den Aufnahmeraum und den Durchführungsspalt geführt. Aus Kosten- und Gewichtsgründen wird häufig angeregt, Gurtspulen aus Kunststoff, beispielsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff herzustellen. An diese Gurtspulen werden aber die gleichen Festigkeitsanforderungen wie an herkömmliche Gurtspulen gestellt. Gurtspulen aus Kunststoff in Verbindung mit Kraftbegrenzungseinrichtungen insbesondere in Form von Torsionsstäben haben bei Sicherheitsgurten für Kraftfahrzeuge bis heute keine Verbreitung gefunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gurtspule der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine sichere Lagerung des Gurtbandstiftes und somit eine sichere Fixierung des Gurtbandes in der Gurtspule ermöglicht. Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Gurtspule der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Durchführungsspalt in einer im Wesentlichen tangential zur Außenfläche der Kraftbegrenzungseinrichtung und/oder der Innenfläche des Aufnahmeraums verlaufenden Richtung verläuft.
Bei den bisher bekannten Gurtspulen verläuft der Durchführungsspalt tangential zur Drehachse der Gurtspule bzw. zur Mittelachse der Kraftbegrenzungseinrichtung. Der Haltespalt mit dem darin gehaltenen Gurtbandstift ist bezüglich der Drehachse der Gurtspule im Wesentlichen radial gegenüberliegend zum Durchführungsspalt angeordnet. Das Gurtband wird also ausgehend vom Haltespalt in Umfangsrichtung um den Torsionsstab geführt, wobei das Gurtband an der Außenfläche des Torsionsstabs anliegt. Anschließend wird das Gurtband abgeknickt, sodass es in radialer Richtung durch den Durchführungsspalt geführt werden kann. In diesem Knickbereich liegt das Gurtband also an der Innenfläche des Aufnahmeraums bzw. des Durchführungsspaltes an. Bei einer hohen Zugkraft wird das Gurtband gestreckt und stützt sich das Gurtband dadurch auf dem Torsionsstab ab und belastet diesen quer zur Zugrichtung des Gurtbandes. Zudem stützt sich das Gurtband an der Innenfläche bzw. dem Durchführungsspalt ab, wodurch der Spulenkörper der Gurtspule auseinandergedrückt werden kann.
Erfindungsgemäß verläuft der Durchführungsspalt tangential zur Kraft- begrenzungseinrichtung, sodass das Gurtband im Idealfall nicht am Durchführungskanal bzw. der Innenfläche des Aufnahmeraums anliegt, bei einer zukraftbedingten Streckung aber zumindest keine Druckkräfte auf diese ausüben kann. Das Gurtband liegt also ausschließlich am Torsionsstab an, sodass der Spulenkörper keine zusätzliche Belastung durch das Gurtband erfährt, und eine Beschädigung des Spulenkörpers bei hohen Zugkräften ausgeschlossen ist.
Um die Belastung auf die Kraftbegrenzungseinrichtung, an der das Gurtband anliegt, zu minieren, münden der Durchführungsspalt und der Haltespalt bezüglich der Drehachse der Gurtspule um einen Winkel von weniger als 180°, vorzugsweise weniger als 120° versetzt in den Aufnahmeraum, sodass der Umschlingungswinkel des Gurtbandes an der Kraftbegrenzungseinrichtung minimiert ist. Der Umschlingungswinkel des Gurtbandes an der Kraftbegrenzungseinrichtung kann dadurch auf ca. 90° reduziert werden. Im Haltespalt und/oder an der Kraftbegrenzungseinrichtung kann eine Halteeinrichtung für den Gurtbandstift vorgesehen sein, durch die die Zugkräfte des Gurtbandes aufgenommen werden können.
Die Halteeinrichtung weist dazu beispielsweise eine Querschnittsverengung auf. Diese kann beispielsweise im Haltespalt ausgebildet sein, wobei der Haltespalt vorzugsweise am Übergang zum Aufnahmeraum verengt ist. Die Querschnittsverengung kann aber auch zwischen der Kraftbegrenzungseinrichtung und der Innenfläche des Aufnahmeraums gebildet sein, sodass der Gurtbandstift zumindest teilweise an der Kraftbegrenzungseinrichtung anliegt. Die Halteeinrichtung kann beispielsweise auch eine Anlagefläche an der Kraftbegrenzungseinrichtung aufweisen, sodass die Zugkraft überwiegend auf die Kraftbegrenzungseinrichtung übertragen wird, die in den Flanschen der Gurtspule gehalten ist, so dass eine direkte Aufnahme der Zugkräfte durch die Lagerungen der Gurtspule möglich ist. Die Kraftbegrenzungseinrichtung kann beispielsweise ein Torsionsstab sein, der mit einem Flansch der Gurtspule drehfest verbunden ist. Ein solcher Torsionsstab kann platzsparend im Aufnahmeraum der Gurtspule angeordnet werden.
Um das Gewicht der Gurtspule zu reduzieren, ist es denkbar, dass der Spulenkörper Hohlräume aufweist, die insbesondere mit Quer- und/oder Längsrippen versteift sind. Durch diese Versteifungen können auch bei reduziertem Gewicht der Gurtspule besonders belastete Bereiche verstärkt werden, sodass eine hohe Stabilität der Gurtspule bei sehr geringem Gewicht erzielt werden kann.
In besonders beanspruchten Bereichen können im Spulenkörper auch Einleger aus einem stabileren Material vorgesehen sein, die diese Bereiche verstärken. Solche Einleger können beispielsweise aus Metall hergestellt sein.
Die Gurtspule ist vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt, wobei die Einleger vor dem Spritzgießen in der Form platziert werden können, sodass diese in die Gurtspule eingegossen werden und somit stoffschlüssig mit dieser verbunden sind. Zur Lösung der Aufgabe ist des Weiteren eine Gurtspulenbaugrupe mit einer erfindungsgemäßen Gurtspule sowie einem Gurtbandstift, der im Haltespalt angeordnet ist, und einem Gurtband, das am Gurtbandstift gehalten ist und sich durch den Aufnahmeraum sowie den Durchführungsspalt erstreckt, vorgesehen. Das Gurtband verläuft im Durchführungsspalt bezüglich der Außenfläche der Kraftbegrenzungseinrichtung und/oder der Innenfläche des Aufnahmeraums tangential, sodass dieses ausgehend von der Kraftbegrenzungseinrichtung im Durchführungsspalt bzw. im Aufnahmeraum nicht anliegt bzw. bei einer Zugkraft auf das Gurtband keine Belastung des Spulenkörpers der Gurtspule in diesme Bereich erfolgt. Vorzugsweise ist der Gurtbandstift exzentrisch zur Drehachse der Gurtspule angeordnet, sodass eine zentrische Anordnung der Kraftbegrenzungseinrichtung, beispielsweise eines Torsionsstabs, möglich ist. Um einen ausreichenden Bauraum für die Kraftbegrenzungseinrichtung zu schaffen, beträgt der Abstand der Achse des Gurtbandstiftes und der Drehachse mindestens 10 mm. Um den Gurtbandstift radial in den Haltspalt einschieben zu können, ist dessen Breite vorzugsweise in Umfangrichtung größer ist als der Durchmesser des Gurtbandstiftes.
Der Gurtbandstift ist vorzugsweise in Längsrichtung betrachtet kürzer als die Kraftbegrenzungseinrichtung, sodass sich der Gurtbandstift über die gesamte Länge an der Kraftbegrenzungseinrichtung abstützen kann, aber an den Enden der Kraftbegrenzungseinrichtung ausreichend Bauraum zur Fixierung der Enden der Kraftbegrenzungseinrichtung vorhanden ist. Die Kraftbegrenzungseinrichtung weist beispielsweise an ihren Enden Drehmomentübertragungsprofile auf und der Gurtbandstift ist insbesondere kürzer als der Abstand der Drehmomentübertragungsprofile. Der Durchmesser der Drehmomentübertragungsprofile kann beispielsweise größer sein als der Durchmesser der Kraftbegrenzungseinrichtung, so dass der Gurtbandstift zwischen diesen in Längsrichtung nicht verschoben werden kann.
An den Stirnflächen des Spulenkörpers sind vorzugsweise Flansche vorgesehen, die insbesondere Teil eines Sperrmechanismus sind, wobei der Gurtbandstift zwischen den Flanschen angeordnet ist. Idealerweise hat der Gurtbandstift einen Durchmesser zwischen 6,5 und
9 mm.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- Figur 1 eine Schnittansicht durch einen Gurtaufroller mit einer erfindungs- gemäßen Gurtspulenbaugruppe, und
- Figur 2 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Gurtspule.
In Figur 1 ist ein Gurtaufroller 10 mit einer Gurtspulenbaugruppe 1 1 gezeigt, die eine Gurtspule 12, ein an der Gurtspule 12 gehaltenen Gurtband 14 sowie einen Gurtbandstift 46 zum Fixieren des Gurtbandes 14 an der Gurtspule 12 (siehe Figur 2) aufweist. Die Gurtspule 12 ist in zwei Lagerungen 16, 18 des Gurtaufrollers 10 um eine Drehachse D drehbar gelagert. An der zweiten Lagerung 18 ist ein Sperrmechanismus 20 vorgesehen, der die Gurtspule 12 im Gurtaufroller 10 sperren und somit eine weitere Drehung der Gurtspule 12 verhindern kann. Die Gurtspule 12 hat zwei Flansche 22, 24, mit welchen die Gurtspule 12 an den Lagerungen 16, 18 gelagert ist. Der zweite Flansch 24 ist in dieser Ausführungsform Teil des Sperrmechanismus 20. Die Gurtspule 12 weist des Weiteren einen im Wesentlichen zylindrischen Spulenkörper 26 auf, dessen Zylinderlängsachse zentrisch zur Drehachse D der Gurtspule 12 angeordnet ist. In einem Aufnahmeraum 36 des Spulenkörpers 26 ist eine Kraftbegrenzungseinrichtung 28 vorgesehen, die hier durch einen Torsionsstab gebildet ist. Die Kraftbegrenzungseinrichtung 28 ist mit einem ersten Drehmomentübertragungsprofil 30 drehfest mit dem Flansch 22 verbunden, der drehfest mit dem Spulenkörper 26 gekoppelt ist. Ein zweites Drehmomentübertragungsprofil 32 ist mit dem zweiten Flansch 24 gekoppelt, der relativ zum Spulenkörper 26 verdrehbar ist.
Wird die Gurtspule 12 durch den Sperrmechanismus 20 blockiert, ist durch die Kraftbegrenzungseinrichtung 28 bei hohen Auszugskräften eine begrenzte Verdrehung des Spulenkörpers 26 gegen den zweiten Flansch 24 möglich, sodass ein begrenzter Gurtbandabzug von der Gurtspule 12 möglich ist. Wie in Figur 2 zu sehen ist, hat der Spulenkörper 26 eine im Wesentlichen geschlossene Mantelfläche 34. Um das Gewicht des Spulenkörpers 26 und somit der Gurtspule 12 zu reduzieren, sind im Spulenkörper 26 Hohlräume 37 vorgesehen, die an besonders beanspruchten Stellen mit Längsrippen 38 oder Querrippen 40 (siehe Figur 1) versteift sind. Um die Stabilität des Spulenkörpers 26 punktuell zu verstärken, ist es auch denkbar, dass im Spulenkörper 26 Einleger, beispielsweise aus Metall, vorgesehen sind.
Der Spulenkörper 26 weist des Weiteren eine Haltespalt 42 sowie einen Durchführungsspalt 44 auf, wobei sich sowohl der Haltespalt 42 als auch der Durchführungsspalt 44 von der Mantelfläche 34 bis zum Aufnahmeraum 36 erstrecken. Im Haltespalt 42 ist ein Gurtbandstift 46 vorgesehen, um den eine Schlaufe 48 des Gurtbandes 14 gewickelt ist. Das Gurtband 14 wird ausgehend vom Haltespalt 42 in den Aufnahmeraum 36 und durch den Durchführungsspalt 44 aus dem Spulenkörper 26 heraus geführt.
Im Spulenkörper 26 ist eine Haltevorrichtung 50 vorgesehen, die ein Verschieben des Gurtbandstiftes 46 in den Aufnahmeraum 36 verhindert, sodass bei einer Zugkraft auf das Gurtband 14 das Ende des Gurtbandes 14 sicher in der Gurtspule 12 fixiert ist. Die Halteeinrichtung 50 ist hier durch eine Querschnittsverengung 52 im Haltespalt 42 sowie durch eine Anlagefläche 54 an der Kraftbegrenzungseinrichtung 28 gebildet. Wie insbesondere in Figur 2 zu sehen ist, ist die Halteeinrichtung 50 so ausgebildet, dass der Gurtbandstift 46 exzentrisch zur Drehachse D der Gurtspule 12 gehalten ist, wobei der Abstand A der Mittelachse des Gurtbandstiftes von der Drehachse D vorzugsweise mindestens 10 mm beträgt, um einen ausreichenden Bauraum für die Kraftbegrenzungseinrichtung 28 zu schaffen. Die Breite des Haltspalts 42 ist so gewählt, dass der Gurtbandstift 46 mit der Schlaufe 48 des Gurtbandes 14 in radialer Richtung von außen in den Haltespalt 42 eingeschoben werden kann, also die Breite des Haltespalts 42 in Umfangsrichtung U größer ist als der Durchmesser des Gurtbandstiftes 46.
Wie insbesondere in Figur 2 zu sehen ist, wird das Gurtband 14 ausgehend vom Gurtbandstift 46 bzw. dem Haltespalt 42 in den Aufnahmeraum 36 und durch den Durchführungsspalt 44 geführt, wobei das Gurtband 14 im Aufnahme- räum 36 in Umfangsrichtung an der Kraftbegrenzungseinrichtung 28 anliegt bzw. um diese herumgeführt ist.
Der Durchführungsspalt 44 ist erfindungsgemäß so ausgebildet, dass das Gurtband 14 ausgehend von der Kraftbegrenzungseinrichtung 28 tangential zur Außenfläche 56 der Kraftbegrenzungseinrichtung 28 bzw. der Innenfläche 58 des Aufnahmeraums 36 durch den Durchführungsspalt 44 geführt ist.
Bei den bisher bekannten Gurtspulen sind der Haltespalt 42 und der Durchführungsspalt 44 im Wesentlichen radial gegenüberliegend angeordnet, sodass das Gurtband 14 um einen Winkel von annähernd 180° um die Kraftbegrenzungseinrichtung 28 herumgewickelt ist. Um das Gurtband 14 aus dem Aufnahmeraum in den Durchführungsspalt 44 zu führen, ist es bei diesen Gurtspulen erforderlich, dass das Gurtband 14 abgeknickt wird, wodurch dieses am Übergang vom Aufnahmeraum 36 zum Durchführungsspalt 44 anliegt. Eine hohe Zugkraft auf das Gurtband 14 führt dabei zu einer Streckung des Gurtbandes 14, wodurch auf diese Anlegestelle im Spulenkörper 26 eine hohe Druckkraft quer zur Zugrichtung ausgeübt wird, die zu einem Auseinanderdrücken des Spulenkörpers 26 führen kann.
Bei der in Figur 2 dargestellten Gurtspule 12 wird die Zugkraft auf das Gurtband 14 vollständig von der Kraftbegrenzungseinrichtung 28 bzw. der Halteeinrichtung 50 aufgenommen. Nach dem Herumführen um die Kraft- begrenzungseinrichtung 28 verläuft das Gurtband 14 in einer annähernd geradlinigen Führung, die durch den Durchführungsspalt 44 gebildet ist, aus der Gurtspule heraus, wobei das Gurtband 14 tangential zur Außenfläche 56 der Kraftbegrenzungseinrichtung 28 bzw. der Innenfläche 58 des Aufnahmeraums 36 aus dem Aufnahmeraum 36 geführt wird.
Wie insbesondere in Figur 2 zu sehen ist, münden der Durchführungsspalt 44 und der Haltespalt 42 bezüglich der Drehachse D der Gurtspule 12 um ca. 135° versetzt in den Aufnahmeraum 36, wobei dieser Winkel auch variiert werden kann. Vorzugsweise beträgt dieser Winkel aber weniger als 180° Grad, idealerweise weniger als 120°, sodass der Umschlingungswinkel des Gurtbandes 14 an der Kraftbegrenzungseinrichtung 28 im Bereich von ca. 90° liegt. Unabhängig von der Anordnung des Durchführungsspaltes 44 ist es lediglich erforderlich, dass der Durchführungsspalt 44 so ausgebildet ist, dass dieser tangential zur Außenfläche 56 der Kraftbegrenzungseinrichtung 28 bzw. zur Innenfläche 58 des Aufnahmeraums 36 verläuft, sodass das Gurtband 14 tangential zur Kraftbegrenzungseinrichtung 28 aus dem Aufnahmeraum 36 geführt werden kann. Die Gurtspule 12 ist beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt, wobei eventuell vorhandene Einleger zur Verstärkung der Gurtspule 12 bzw. des Spulenkörpers 26 bei diesem Vorgang in das Material des Spulenkörpers 26 eingespritzt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Gurtspule (12) für einen Sicherheitsgurt in einem Fahrzeug, insbesondere aus Kunststoff, mit einem im Wesentlichen zylindrischen Spulen- körper (26), der einen in Zylinderlängsrichtung verlaufenden Aufnahmeraum (36) für eine Kraftbegrenzungseinrichtung (28) sowie einen Durchführungsspalt (44) für ein Gurtband (14) und einen Haltespalt (42) für einen Gurtbandstift (46) aufweist, wobei der Durchführungsspalt (44) und der Haltespalt (42) in Zylinderlängsrichtung verlaufen und sich von der Mantelfläche (34) des Spulenkörpers (26) bis zum Aufnahmeraum (36) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführungsspalt (44) in einer im Wesentlichen tangential zur Außenfläche (56) der Kraftbegrenzungseinrichtung (28) und/oder der Innenfläche des Aufnahmeraums (36) verlaufenden Richtung verläuft.
2. Gurtspule nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durch- führungsspalt (44) und der Haltespalt (42) bezüglich der Drehachse (D) der Gurtspule (12) um einen Winkel von weniger als 180°, vorzugsweise weniger als 120°, versetzt in den Aufnahmeraum (36) münden.
3. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Haltespalt (42) und/oder an der Kraftbegrenzungseinrichtung (28) eine Halteeinrichtung (50) für den Gurtbandstift (46) vorgesehen sind.
4. Gurtspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (50) eine Querschnittsverengung (52) aufweist.
5. Gurtspule nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (50) eine Anlagefläche (54) an der Kraftbegrenzungs- einrichtung (28) aufweist.
6. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung (28) ein Torsionsstab ist.
7. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (26) Hohlräume (37) aufweist, die insbesondere mit Querrippen (40) und/oder Längsrippen (38) versteift sind.
8. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass im Spulenkörper Einleger, insbesondere aus Metall, vorgesehen sind.
9. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtspule (12) mit einem Spritzgussverfahren hergestellt ist.
10. Gurtspulenbaugrupe (11) mit einer Gurtspule (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einem Gurtbandstift (46), der im Haltespalt (42) angeordnet ist, und einem Gurtband (14), das am Gurtbandstift (46) gehalten ist und sich durch den Aufnahmeraum (36) sowie den Durchführungsspalt (44) erstreckt, wobei das Gurtband (14) im Durchführungsspalt (44) bezüglich der Außenfläche (56) der Kraftbegrenzungseinrichtung (28) und/oder der Innenfläche des Aufnahmeraums (36) tangential verläuft.
1 1. Gurtspulenbaugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtbandstift (46) bezüglich der Drehachse (D) der Gurtspule (12) exzentrisch angeordnet ist.
12. Gurtspulenbaugruppe nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Achsen des Gurtbandstiftes (46) von der Drehachse (D) mindestens 10 mm beträgt.
13. Gurtspulenbaugrupe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Haltespaltes (42) in Umfangrichtung größer ist als der Durchmesser des Gurtbandstiftes (46).
14. Gurtspulenbaugrupe nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtbandstift (46) in Längsrichtung betrachtet kürzer ist als die Kraftbegrenzungseinrichtung (28), wobei die Kraftbegrenzungseinrichtung (28) an ihren Enden Drehmomentübertragungsprofile (30, 32) aufweist und der Gurtbandstift (46) insbesondere kürzer ist als der Abstand der Drehmomentübertragungsprofile (30, 32).
15. Gurtspulenbaugrupe nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stirnflächen des Spulenkörpers (26) Flansche (22, 24) vorgesehen sind, die insbesondere Teil eines Sperrmechanismus (20) sind, wobei der Gurtbandstift (46) zwischen den Flanschen (22, 24) angeordnet ist.
16. Gurtspulenbaugrupe nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtbandstift (46) einen Durchmesser von 6,5 bis 9 mm hat.
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