WO2015028014A1 - Gurtaufroller - Google Patents

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WO2015028014A1
WO2015028014A1 PCT/DE2014/200400 DE2014200400W WO2015028014A1 WO 2015028014 A1 WO2015028014 A1 WO 2015028014A1 DE 2014200400 W DE2014200400 W DE 2014200400W WO 2015028014 A1 WO2015028014 A1 WO 2015028014A1
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WO
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torsion bar
gear
freewheel
belt
rotary member
Prior art date
Application number
PCT/DE2014/200400
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Fleischmann
Armin Toth
Christoph Pechhold
Thomas Schwer
Karl-Friedrich Haug
Original Assignee
Takata AG
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Publication date
Application filed by Takata AG filed Critical Takata AG
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Priority to CN201480047746.6A priority patent/CN105555622B/zh
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    • B60R2022/4642—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators the gas directly propelling a flexible driving means, e.g. a plurality of successive masses, in a tubular chamber

Definitions

  • the invention relates to a belt retractor having the features according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a belt retractor is known from the European patent application EP 0 913 300 AI.
  • the previously known Gurtauf- roller has a belt reel for winding or unwinding a Si ⁇ cherheitsgurts and is equipped with a Gurtkraftbegrenzungsein- direction.
  • the belt force limiting device comprises a first and a second torsion bar.
  • the Ak ⁇ tivieren the second torsion bar is done by means of a pyrotechnic device.
  • the invention has for its object to provide a belt retractor, in which can be achieved a switchable force curve of the belt force limiting device in a particularly simple manner.
  • the belt retractor has a rotational angle-dependent freewheel gear that leaves the second torsion bar initially inactive after activation of Gurtkraftbegrenzungs Rhein while the first Torsionsstab is already twisted for Gurtkraftbegrenzung, and the freewheel gear the second Torsionsstab acti- Fourth, as soon as the freewheel gear has been rotated by a predetermined ma ⁇ ximal freewheel rotation angle.
  • a significant advantage of the belt retractor according to the invention is the fact that the Gurtkraftbegrenzungs drove gurtbandauszugsparty works with progressive force curve.
  • the gurtbandauszugspine, progressive force curve is effected by the inventively provided freewheel gear that activates the second torsion bar gurtbandauszugsperson. According to the activation of the two ⁇ th torsion bar is only when the freewheel gear has been rotated by a predetermined maximum freewheel rotation.
  • a weight-dependent switching of the Gurt Weghalte- can be achieved by virtue advantageously au ⁇ ßerdem, and depending upon the weight of the occupant protected by the seat occupant; because a heavier occupant will reach the discoursege ⁇ called by the second torsion bar higher level of force earlier than a lighter contrast Driving honor abandon.
  • switching of the force level depending on the occupants ⁇ weight of the vehicle occupant can be achieved via the inventively provided rotating angle-dependent switching the freewheel gear in a particularly simple manner.
  • the described co-rotation of the second torsion bar can be achieved in a particularly simple manner, when a first rod end of the first torsion bar and a first rod end of the second torsion bar are coupled via a coupling gear and in case of rotation of the first bar end of the first torsion bar, the first bar end of the second torsion bar is rotated and the second rod end of the second Torsions ⁇ rod is connected to the freewheel gear.
  • the freewheel gear deactivates the freewheel of the second torsion bar by blocking rotation of the second bar end of the torsion bar.
  • the freewheel gear between the second torsion bar and the coupling gear is arranged on ⁇ .
  • the freewheel gear between the second torsion bar and the coupling gear is arranged on ⁇ . In this configuration, it comes in the freewheeling phase of the freewheel gear at no turning of the two ⁇ th torsion bar; the second torsion bar is twisted, so soon the freewheel gear has completed its maximum freewheel rotation angle.
  • a first rod end of the first torsion bar and the freewheel gear are coupled via the coupling gear and in the case of rotation of the first rod end of the first Torsi ⁇ onsstabes first, the freewheel gear is rotated and co-rotation of the first rod end of the second gate It only takes place when the freewheel gear has been rotated by the predetermined maximum freewheel rotation angle.
  • the Freilaufgetrie ⁇ be at least one control which is moved during the freewheeling of the freewheel gear and pushes after a predetermined maximum movement stroke against a stop, through which the further movement of the control blo ⁇ is quenched.
  • the freewheel gear can be realized by running on block thread with nut.
  • the Freilaufge ⁇ gear works in several stages and two or more cascaded Toggle parent rotary members, in particular in the form of rotational ticket ⁇ ben, which are successively displaced one after another in a rotational movement.
  • the belt retractor is provided, in a particularly before ⁇ ferred embodiment is that the free-wheeling gear comprises a first rotary member and a downstream the first rotary member second rotary element at least, said rotates ⁇ initially the first rotary element ge relative to the second rotary member in a first phase of the freewheel is until a arranged on the first rotary member control encounters a stop of the second rotary member and the first rotating member rotates the second rotary below ⁇ element.
  • Stops can be provided in a particularly simple manner by guide grooves; Accordingly, it is considered advantageous if a guide groove is arranged on the side facing the first rotary member side of the second rotary member and the control of the first rotary member is guided in this guide groove, wherein the guide groove the maximum Relative rotation angle of the first rotary member limited relative to the second rotary member.
  • a control is preferably arranged, which abuts after a predetermined maximum movement stroke of the second rotary member against a nachge ⁇ arranged stop.
  • control of the second rotary element it is considered advantageous if the control of the second rotary element is guided in a guide groove of the second Drehele ⁇ ment downstream transmission element and the control element of the second rotary element predetermined maximum movement stroke through the length of the guide groove of Gereteele ⁇ ment is limited.
  • the transmission element may be a non-rotatable element, which itself can not exert any rotational movement and thus limits the freewheel of the freewheel gear as soon as the second rotary element has been rotated relative to the transmission element.
  • the transmission element can also be a rotating transmission element which forms a "third" rotary element of the freewheel transmission and, in a manner similar to the first and second rotary element, enables the free-wheeling of the freewheel transmission.
  • the rotary elements are formed by driver discs, each with a pin-shaped control. Be ⁇ vorzugt the longitudinal axis of the pin-shaped STEU ⁇ erieri respectively extends perpendicularly away from the respective tappet disc, in particular axially displaced in the direction of each ⁇ wells downstream drive plate or the Getriebeele ⁇ management.
  • the first torsion bar and the second goal ⁇ sion rod are coupled via a coupling gear.
  • the linkage preferably has a first gear connected to the first rod end of the first torsion bar and a second gear connected to the first rod end of the second torsion bar with the two gears always in engagement.
  • FIGs 1 and 2 an embodiment of a belt retractor according to the invention in a three-dimensional exploded view, wherein in the two figures 1 and 2 different viewing angles are shown, and
  • Figure 3 shows the switching behavior of the belt retractor according to Figures 1 and 2 in the form of a diagram illustrating the Gurtschreibhaltekraft on the belt ⁇ bandauszug.
  • FIG. 1 shows a belt retractor 10 with a belt reel 20 for winding or unrolling a safety belt (not shown).
  • the belt retractor 10 has a first torsion ⁇ rod and a second torsion bar 30; the first Torsi ⁇ onsstab is arranged inside the belt reel 20, and therefore in the figures 1 and 2 is not recognized.
  • the two torsion bars are arranged parallel to each other and are connected via a coupling gear 40 with each other.
  • the coupling mechanism 40 has a first gear 41 and a second gear 42 coupled to the first gear 41 and engaged with the first gear 41, respectively.
  • the first gear 41 is non-rotatably in communication with a rod end of the first torsion bar and is set in the event of rotation of the first torsion bar in a rotational movement.
  • the second gear 42 is connected to a first rod end 31 of the second torsion bar 30 in connection and drives it in the event of a rotational movement of the first gear 41 and the first torsion bar.
  • a second rod end 32 of the second torsion bar 30 is connected, comprising a first rotary member 70, a second rotary member 80 and a Getrie ⁇ beelement 90 with a freewheel gear 60th
  • the first rotary member 70 has a pin-shaped control element 71 which - in relation to the axis of rotation or longitudinal axis of the second torsion bar 30 - is arranged axially displaced and is set in case of a Drehbe ⁇ movement of the first rotary member 70 in an arcuate BEWE ⁇ supply.
  • the pin-shaped control element 71 engages in a guide groove 81 of the second rotary element 80.
  • the Guide groove 81 is disposed on the first rotary member 70 facing ⁇ side 82 of the second rotary member 80.
  • Rotary element 80 is a pin-shaped control element 84 is arranged ⁇ , which - with respect to the longitudinal axis or axis of rotation of the second torsion bar - 30 axially offset and is offset in the case of a rotational movement of the second rotary member 80 in a bow-shaped movement.
  • the pin-shaped Steuerele ⁇ ment 84 engages in an arcuate guide groove 91 in the transmission ⁇ beelement 90 a.
  • the rotary elements 70 and 80 are preferably disk-shaped.
  • the two torsion bars, the coupling gear 40 and the free ⁇ running gear 60 form a Gurtkraftbegrenzungs adopted which operates in the event of activation depending on the angle of rotation as follows:
  • the first torsion bar which is arranged within the belt reel 20, is twisted, which results in a rotational movement of the first gear 41 of the linkage 40. Due to the rotation of the first gear 41, the second gear 42 is moved, so that the second torsion ⁇ rod 30 is set in a rotational movement.
  • the second rod end 32 will rotate the first rotary member 70, thereby causing the pin-shaped control member 71 to move in the guide groove 81 of the downstream second rotary member 80. Since the second bar end 32 of the second torso Onsstabs 30 can rotate freely in this phase, the second torsion bar 30 is still inactive and exerts no retention ⁇ force on the seat belt of the belt retractor.
  • the pin-shaped control element 84 is now moved in the guide groove 91 of the gear member 90 until it abuts the groove end of the guide groove 91.
  • the groove end of the guide groove 91 forms ei ⁇ NEN stop, by the further rotation of the second rotary member 80 is prevented, if - which is assumed here ⁇ playfully - the gear member 90 rotatably connected to the frame of the belt retractor 10 in connection.
  • the Gurtbandauszugsin Sl in which there is a connection of the second torsion bar 30 and an increase of Gurtschreibhaltekraft can be determined by the transmission ratio of the linkage 40 and the design of the freewheel gear 60, for example by setting the rotation angle, the pin-shaped controls 71 and 84 in their associated guide grooves 81 and 91 can rotate.
  • two rotary ⁇ elements 70 and 80 are provided between the second end of the rod 32 of the second torsion bar 30 and the rotatably mounted gear member 90; this number is only to be understood by way of example: Instead of two rotary elements, only a single rotary element can be present, or more than two rotary elements can be arranged in cascaded fashion one behind the other. The larger the number of cascades in a row arranged rotating elements, the greater the resultie ⁇ ing unwinding length of the seat belt, before the retaining ⁇ force of the second torsion bar 30 is switched on.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt mit einer Gurtspule (20) zum Auf- oder Abrollen des Sicherheitsgurts und einer Gurtkraftbegrenzungseinrichtung, die einen ersten und zweiten Torsionsstab (30) zur Gurtkraftbegrenzung umfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Gurtaufroller (10) ein drehwinkelabhängig arbeitendes Freilaufgetriebe (60) aufweist, das nach der Aktivierung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung den zweiten Torsionsstab (30) zunächst inaktiv lässt, während der erste Torsionsstab zur Gurtkraftbegrenzung bereits tordiert wird, und das Freilaufgetriebe (60) den zweiten Torsionsstab (30) aktiviert, sobald das Freilaufgetriebe (60) um einen vorgegebenen maximalen Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist.

Description

Beschreibung Gurtaufroller Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Gurtaufroller ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 913 300 AI bekannt. Der vorbekannte Gurtauf- roller weist eine Gurtspule zum Auf- oder Abrollen eines Si¬ cherheitsgurts auf und ist mit einer Gurtkraftbegrenzungsein- richtung ausgestattet. Die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung umfasst einen ersten und einen zweiten Torsionsstab. Das Ak¬ tivieren des zweiten Torsionsstabs erfolgt mittels einer py- rotechnischen Einrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller anzugeben, bei dem sich ein umschaltbarer Kraftverlauf der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung in besonders einfacher Weise erreichen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Gurtaufroller ein drehwinkelabhängig arbeitendes Freilaufgetriebe aufweist, das nach der Aktivierung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung den zweiten Torsionsstab zunächst inaktiv lässt, während der erste Torsionsstab zur Gurtkraftbegrenzung bereits tordiert wird, und das Freilaufgetriebe den zweiten Torsionsstab akti- viert, sobald das Freilaufgetriebe um einen vorgegebenen ma¬ ximalen Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ist darin zu sehen, dass die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung gurtbandauszugsabhängig mit progressivem Kraftverlauf arbeitet. Der gurtbandauszugsabhängige, progressive Kraftverlauf wird durch das erfindungsgemäß vorgesehene Freilaufgetriebe bewirkt, das den zweiten Torsionsstab gurtbandauszugsabhängig aktiviert. Erfindungsgemäß erfolgt eine Aktivierung des zwei¬ ten Torsionsstabs erst, wenn das Freilaufgetriebe um einen vorgegebenen maximalen Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist. Aufgrund des Freilaufs lässt sich in vorteilhafter Weise au¬ ßerdem ein gewichtsabhängiges Umschalten der Gurtrückhalte- kraft erreichen, und zwar abhängig vom Insassengewicht des mit dem Sicherheitsgurt geschützten Insassen; denn ein schwerer Insasse wird das durch den zweiten Torsionsstab hervorge¬ rufene höhere Kraftniveau früher erreichen als ein demgegenüber leichterer Fahr zeuginsasse . Mit anderen Worten lässt sich über das erfindungsgemäß vorgesehene drehwinkelabhängige Umschalten des Freilaufgetriebes in besonders einfacher Weise ein Umschalten des Kraftniveaus in Abhängigkeit vom Insassen¬ gewicht des Fahrzeuginsassen erreichen. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das dreh- winkelabhängig arbeitende Freilaufgetriebe nach der Aktivie¬ rung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung ein freies Mitdrehen des zweiten Torsionsstabs ermöglicht, während der erste Tor¬ sionsstab zur Gurtkraftbegrenzung tordiert wird, und das Freilaufgetriebe den Freilauf des zweiten Torsionsstabs deak¬ tiviert und den zweiten Torsionsstab aktiviert, sobald dieser um einen vorgegebenen maximalen Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist. Bei dieser Ausgestaltung wird in der Freilaufpha- se des Freilaufgetriebes also ein Mitdrehen des zweiten Tor¬ sionsstabs ermöglicht.
Das beschriebene Mitdrehen des zweiten Torsionsstabs lässt sich in besonders einfacher Weise erreichen, wenn ein erstes Stabende des ersten Torsionsstabs und ein erstes Stabende des zweiten Torsionsstabes über ein Koppelgetriebe gekoppelt sind und im Falle einer Drehung des ersten Stabendes des ersten Torsionsstabes das erste Stabende des zweiten Torsionsstabes mitgedreht wird und das zweite Stabende des zweiten Torsions¬ stabes mit dem Freilaufgetriebe verbunden ist.
Vorzugsweise deaktiviert das Freilaufgetriebe den Freilauf des zweiten Torsions Stabs , indem es eine Drehung des zweiten Stabendes des Torsionsstabs blockiert.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Freilaufgetriebe zwischen dem zweiten Torsionsstab und dem Koppelgetriebe an¬ geordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung kommt es in der Frei- laufphase des Freilaufgetriebes zu keinem Mitdrehen des zwei¬ ten Torsionsstabs; der zweite Torsionsstab wird tordiert, so¬ bald das Freilaufgetriebe seinen maximalen Freilaufdrehwinkel absolviert hat. Bezüglich der letztgenannten Variante ist es vorteilhaft, wenn ein erstes Stabende des ersten Torsionsstabs und das Freilaufgetriebe über das Koppelgetriebe gekoppelt sind und im Falle einer Drehung des ersten Stabendes des ersten Torsi¬ onsstabes zunächst das Freilaufgetriebe gedreht wird und ein Mitdrehen des ersten Stabendes des zweiten Tors ionsstabes erst erfolgt, wenn das Freilaufgetriebe um den vorgegebenen maximalen Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist. Hinsichtlich der Ausgestaltung des Freilaufgetriebes wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn das Freilaufgetrie¬ be mindestens ein Steuerelement aufweist, das während des Freilaufs des Freilaufgetriebes bewegt wird und nach einem vorgegebenen maximalen Bewegungshub gegen einen Anschlag stößt, durch den die weitere Bewegung des Steuerelements blo¬ ckiert wird. Mittels mitlaufender Steuerelemente und zugeord¬ neter Anschläge lässt sich in besonders einfacher Weise ein vorgegebener Freilaufdrehwinkel einstellen.
Beispielsweise kann das Freilaufgetriebe durch ein auf Block laufendes Gewinde mit Mutter realisiert sein. Als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn das Freilaufge¬ triebe mehrstufig arbeitet und zwei oder mehr kaskadiert an- geordnete Drehelemente, insbesondere in Form von Drehschei¬ ben, aufweist, die sukzessiv nacheinander in eine Drehbewegung versetzt werden. Demgemäß ist bei einer besonders bevor¬ zugten Ausgestaltung des Gurtaufrollers vorgesehen, dass das Freilaufgetriebe mindestens ein erstes Drehelement und ein dem ersten Drehelement nachgeordnetes zweites Drehelement aufweist, wobei in einer ersten Phase des Freilaufs zunächst das erste Drehelement relativ zu dem zweiten Drehelement ge¬ dreht wird, bis ein an dem ersten Drehelement angeordnetes Steuerelement auf einen Anschlag des zweiten Drehelements stößt und das erste Drehelement nachfolgend das zweite Dreh¬ element mitdreht.
Anschläge lassen sich in besonders einfacher Weise durch Führungsnuten bereitstellen; demgemäß wird es als vorteilhaft angesehen, wenn auf der dem ersten Drehelement zugewandten Seite des zweiten Drehelements eine Führungsnut angeordnet ist und das Steuerelement des ersten Drehelements in dieser Führungsnut geführt wird, wobei die Führungsnut den maximalen Relativdrehwinkel des ersten Drehelements relativ zum zweiten Drehelement begrenzt. Auf der dem ersten Drehelement abge¬ wandten Seite des zweiten Drehelements ist bevorzugt ein Steuerelement angeordnet, das nach einem vorgegebenen maxima- len Bewegungshub des zweiten Drehelements gegen einen nachge¬ ordneten Anschlag stößt.
Bezüglich des Steuerelements des zweiten Drehelements wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Steuerelement des zweiten Drehelements in einer Führungsnut eines dem zweiten Drehele¬ ment nachgeordneten Getriebeelements geführt wird und der dem Steuerelement des zweiten Drehelements vorgegebene maximale Bewegungshub durch die Länge der Führungsnut des Getriebeele¬ ments begrenzt ist.
Das Getriebeelement kann ein drehfestes Element sein, das selbst keine Rotationsbewegung ausüben kann und somit den Freilauf des Freilaufgetriebes begrenzt, sobald das zweite Drehelement gegenüber dem Getriebeelement verdreht worden ist. Alternativ kann es sich bei dem Getriebeelement auch um ein drehendes Getriebeelement handeln, das ein "drittes" Drehelement des Freilaufgetriebes bildet und in ähnlicher Weise wie das erste und zweite Drehelement den Freilauf des Freilaufgetriebes ermöglicht.
Vorzugsweise sind die Drehelemente durch Mitnehmer Scheiben mit jeweils einem stiftförmigen Steuerelement gebildet. Be¬ vorzugt erstreckt sich die Längsachse der stiftförmigen Steu¬ erelemente jeweils senkrecht von der jeweiligen Mitnehmer- Scheibe weg, insbesondere axial versetzt in Richtung der je¬ weils nachgeordneten Mitnehmerscheibe bzw. des Getriebeele¬ ments . Vorzugsweise sind der erste Torsionsstab und der zweite Tor¬ sionsstab über ein Koppelgetriebe gekoppelt.
Das Koppelgetriebe weist bevorzugt ein erstes Zahnrad, das mit dem ersten Stabende des ersten Torsionsstabs verbunden ist, und ein zweites Zahnrad, das mit dem ersten Stabende des zweiten Torsionsstabs verbunden ist, auf, wobei die beiden Zahnräder stets bzw. immer in Eingriff stehen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figuren 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller in einer dreidi- mensionalen Explosionsdarstellung, wobei in den beiden Figuren 1 und 2 unterschiedliche Blickwinkel dargestellt sind, und
Figur 3 das Schaltverhalten des Gurtaufrollers gemäß den Figuren 1 und 2 in Form eines Diagramms, das die Gurtrückhaltekraft über dem Gurt¬ bandauszug darstellt.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .
Die Figur 1 zeigt einen Gurtaufroller 10 mit einer Gurtspule 20 zum Auf- oder Abrollen eines nicht dargestellten Sicher- heitsgurts. Der Gurtaufroller 10 weist einen ersten Torsions¬ stab und einen zweiten Torsionsstab 30 auf; der erste Torsi¬ onsstab ist innerhalb der Gurtspule 20 angeordnet und daher in den Figuren 1 und 2 nicht erkennbar. Die beiden Torsionsstäbe sind parallel zueinander angeordnet und stehen über ein Koppelgetriebe 40 miteinander in Verbindung. Das Koppelgetriebe 40 weist ein erstes Zahnrad 41 und ein mit dem ersten Zahnrad 41 gekoppeltes bzw. mit dem ersten Zahnrad 41 in Eingriff stehendes zweites Zahnrad 42 auf.
Das erste Zahnrad 41 steht drehfest mit einem Stabende des ersten Torsionsstabs in Verbindung und wird im Falle einer Drehung des ersten Torsionsstabs in eine Rotationsbewegung versetzt .
Das zweite Zahnrad 42 steht mit einem ersten Stabende 31 des zweiten Torsionsstabs 30 in Verbindung und treibt diesen im Falle einer Rotationsbewegung des ersten Zahnrads 41 bzw. des ersten Torsionsstabs an.
Ein zweites Stabende 32 des zweiten Torsionsstabs 30 steht mit einem Freilaufgetriebe 60 in Verbindung, das ein erstes Drehelement 70, ein zweites Drehelement 80 sowie ein Getrie¬ beelement 90 umfasst.
In den Figuren 1 und 2 lässt sich erkennen, dass das erste Drehelement 70 auf einen Zahnradabschnitt 33, der im Bereich des zweiten Stabendes 32 des zweiten Torsionsstabs 30 ange¬ ordnet ist, aufgesteckt ist und somit mit dem zweiten Torsi¬ onsstab 30 drehfest verbunden ist. Das erste Drehelement 70 weist ein stiftförmiges Steuerelement 71 auf, das - bezogen auf die Drehachse bzw. Längsachse des zweiten Torsionsstabs 30 - axial versetzt angeordnet ist und im Falle einer Drehbe¬ wegung des ersten Drehelements 70 in eine bogenförmige Bewe¬ gung versetzt wird. Das stiftförmige Steuerelement 71 greift in eine Führungsnut 81 des zweiten Drehelements 80 ein. Die Führungsnut 81 ist auf der dem ersten Drehelement 70 zuge¬ wandten Seite 82 des zweiten Drehelements 80 angeordnet.
Auf der dem ersten Drehelement 70 abgewandten Seite 83 bzw. der dem Getriebeelement 90 zugewandten Seite des zweiten
Drehelements 80 ist ein stiftförmiges Steuerelement 84 ange¬ ordnet, das - bezogen auf die Längsachse bzw. Drehachse des zweiten Torsionsstabs - 30 axial versetzt ist und im Falle einer Drehbewegung des zweiten Drehelements 80 in eine bogen- förmige Bewegung versetzt wird. Das stiftförmige Steuerele¬ ment 84 greift in eine bogenförmige Führungsnut 91 im Getrie¬ beelement 90 ein.
Die Drehelemente 70 und 80 sind vorzugsweise scheibenförmig.
Die beiden Torsionsstäbe, das Koppelgetriebe 40 und das Frei¬ laufgetriebe 60 bilden eine Gurtkraftbegrenzungseinrichtung, die im Falle einer Aktivierung drehwinkelabhängig wie folgt arbeitet :
Zunächst wird im Falle einer Aktivierung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung der erste Torsionsstab, der innerhalb der Gurtspule 20 angeordnet ist, tordiert, wodurch es zu einer Rotationsbewegung des ersten Zahnrads 41 des Koppelgetriebes 40 kommt. Aufgrund der Rotation des ersten Zahnrads 41 wird das zweite Zahnrad 42 mitbewegt, so dass der zweite Torsions¬ stab 30 in eine Rotationsbewegung versetzt wird.
Im Rahmen der Rotationsbewegung des zweiten Torsionsstabs 30 wird das zweite Stabende 32 das erste Drehelement 70 drehen, wodurch es zu einer Bewegung des stiftförmigen Steuerelements 71 in der Führungsnut 81 des nachgeordneten zweiten Drehelements 80 kommt. Da das zweite Stabende 32 des zweiten Torsi- onsstabs 30 in dieser Phase noch frei drehen kann, ist der zweite Torsionsstab 30 noch inaktiv und übt keine Rückhalte¬ kraft auf den Sicherheitsgurt des Gurtaufrollers aus. Sobald das stiftförmige Steuerelement 71 das Ende der Füh¬ rungsnut 81 im zweiten Drehelement 80 erreicht hat und gegen das einen Anschlag für das Steuerelement 71 bildende Nutende der Führungsnut 81 stößt, wird das zweite Drehelement 80 von dem stiftförmigen Steuerelement 71 des ersten Drehelements 70 mitgedreht.
Im Rahmen des Mitdrehens des zweiten Drehelements 80 wird nun das stiftförmige Steuerelement 84 in der Führungsnut 91 des Getriebeelements 90 bewegt, bis es an das Nutende der Füh- rungsnut 91 stößt. Das Nutende der Führungsnut 91 bildet ei¬ nen Anschlag, durch den eine weitere Drehbewegung des zweiten Drehelements 80 verhindert wird, sofern - wovon hier bei¬ spielhaft ausgegangen wird - das Getriebeelement 90 drehfest mit dem Rahmen des Gurtaufrollers 10 in Verbindung steht.
Sobald also das stiftförmige Steuerelement 84 des zweiten Drehelements 80 das Nutende in der Führungsnut 91 erreicht hat, wird ein Weiterdrehen des ersten und zweiten Drehelements 70 und 80 und damit ein Weiterdrehen des zweiten Stab- endes 32 des zweiten Torsionsstabs 30 unmöglich. Wenn infolge einer entsprechenden Torsion des ersten Torsionsstabs das erste Zahnrad 41 des Koppelgetriebes 40 das zweite Zahnrad 42 weiterdreht, so wird es nachfolgend zu einem Tordieren des zweiten Torsionsstabs 30 und somit zu einer zusätzlichen Gurtrückhaltekraft kommen, die auf den Sicherheitsgurt ein¬ wirkt . In der Figur 3 ist die Funktion des Freilaufgetriebes 60 in einem Diagramm veranschaulicht, das den Verlauf der Gurtrückhaltekraft F über dem Gurtbandauszug S darstellt. Es lässt sich erkennen, dass zunächst nur die Gurtrückhaltekraft F=F1 wirkt, die durch den ersten Torsionsstab des Gurtaufrollers 10 ausgeübt wird.
Sobald das Freilaufgetriebe 60 den Freilauf des zweiten Tor¬ sionstabs 30 blockiert, was nach einem Auflaufen des stift- förmigen Steuerelements 84 auf das Nutende der Führungsnut 91 im Getriebeelement 90 der Fall ist, wird das zweite Stabende 32 blockiert, der zweite Torsionsstab dadurch aktiviert und ein Erhöhen der Gurtrückhaltekraft auf den Wert F=F2 auftre¬ ten. Der Kraftwert F=F2 ergibt sich durch ein Zusammenwirken der Torsionskräfte beider Torsionsstäbe.
Die Gurtbandauszugslänge Sl, bei der es zu einem Zuschalten des zweiten Torsionsstabs 30 und einer Erhöhung der Gurtrückhaltekraft kommt, kann durch das Übersetzungsverhältnis des Koppelgetriebes 40 sowie die Auslegung des Freilaufgetriebes 60 festgelegt werden, beispielsweise durch die Festlegung der Drehwinkel, die die stiftförmigen Steuerelemente 71 und 84 in den ihnen zugeordneten Führungsnuten 81 bzw. 91 drehen können .
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 sind zwischen dem zweiten Stabende 32 des zweiten Torsionsstabs 30 und dem drehfest angebrachten Getriebeelement 90 zwei Dreh¬ elemente 70 und 80 vorgesehen; diese Anzahl ist nur beispiel- haft zu verstehen: Statt zweier Drehelemente kann auch nur ein einziges Drehelement vorhanden sein, oder es können mehr als zwei Drehelemente kaskadiert hintereinander angeordnet werden. Je größer die Anzahl der kaskadiert hintereinander angeordneten Drehelemente ist, umso größer wird die resultie¬ rende Abrolllänge des Sicherheitsgurtes, bevor die Rückhalte¬ kraft des zweiten Torsionsstabs 30 zugeschaltet wird.
Bezugs zeichenliste
10 Gurtaufroller
20 Gurtspule
30 Torsionsstab
31 erstes Stabende
32 zweites Stabende
33 Zahnradabschnitt
40 Koppelgetriebe
41 erstes Zahnrad
42 zweites Zahnrad 60 Freilaufgetriebe
70 erstes Drehelement
71 Steuerelement
80 zweites Drehelement
81 Führungsnut
82 zugewandte Seite
83 abgewandte Seite
84 Steuerelement
90 Getriebeelement
91 Führungsnut
Fl Gurtrückhaltekraft
F2 Gurtrückhaltekraft
S Gurtbandauszug
Sl Gurtbandauszugslänge

Claims

Patentansprüche
1. Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt mit einer Gurtspule (20) zum Auf- oder Abrollen des Sicherheitsgurts und einer Gurtkraftbegrenzungseinrichtung, die einen ersten und zweiten Torsionsstab (30) zur Gurtkraftbegrenzung um- fasst ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gurtaufroller (10) ein drehwinkelabhängig arbeitendes Freilaufgetriebe (60) aufweist, das nach der Aktivierung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung den zweiten Torsionsstab (30) zunächst inaktiv lässt, während der erste Tor¬ sionsstab zur Gurtkraftbegrenzung bereits tordiert wird, und
- das Freilaufgetriebe (60) den zweiten Torsionsstab (30) aktiviert, sobald das Freilaufgetriebe (60) um einen vor¬ gegebenen maximalen Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist .
2. Gurtaufroller (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Freilaufgetriebe (60) mindestens ein Steuerelement (71, 84) aufweist, das während des Freilaufs des Freilaufgetriebes (60) bewegt wird und nach einem vorgegebenen maximalen Bewe- gungshub gegen einen Anschlag stößt, durch den die weitere Bewegung des Steuerelements (71, 84) blockiert wird.
3. Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Freilaufgetriebe (60) mindestens ein erstes Drehele¬ ment (70) und ein dem ersten Drehelement (70) nachgeord¬ netes zweites Drehelement (80) aufweist, wobei in einer ersten Phase des Freilaufs zunächst das erste Drehelement (70) relativ zu dem zweiten Drehelement (80) gedreht wird, bis ein an dem ersten Drehelement (70) angeordnetes Steuerelement (71) auf einen Anschlag des zweiten Drehelements (80) stößt und das erste Drehelement
(70) nachfolgend das zweite Drehelement (80) mitdreht.
4. Gurtaufroller (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der dem ersten Drehelement (70) zugewandten Seite
(82) des zweiten Drehelements (80) eine Führungsnut (81) angeordnet ist und das Steuerelement (71) des ersten Drehelements (70) in dieser Führungsnut (81) bewegt wird, wobei die Führungsnut (81) den maximalen Relativdrehwinkel des ersten Drehelements (70) relativ zum zweiten Drehelement (80) begrenzt, und
auf der dem ersten Drehelement (70) abgewandten Seite
(83) des zweiten Drehelemente (80) ein Steuerelement (84) angeordnet ist, das nach einem vorgegebenen maximalen Bewegungshub des zweiten Drehelements (80) gegen einen nachgeordneten Anschlag stößt.
5. Gurtaufroller (10) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Steuerelement (84) des zweiten Drehelements (80) in einer Führungsnut (91) eines dem zweiten Drehelement (80) nachgeordneten Getriebeelements (90) geführt wird und der dem Steuerelement (84) des zweiten Drehelements (80) vorgegebene maximale Bewegungshub durch die Länge der Führungsnut (91) des Getriebeelements (90) begrenzt ist.
6. Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehelemente (70, 80) durch Mitnehmerscheiben mit je¬ weils einem stiftförmigen Steuerelement (71, 84) gebildet sind und
- sich die Längsachse der stiftförmigen Steuerelemente (71, 84) jeweils senkrecht von der jeweiligen Mitnehmerscheibe wegerstreckt .
7. Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprü- che,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Torsionsstab und der zweite Torsionsstabe (30) über ein Koppelgetriebe (40) gekoppelt sind.
8. Gurtaufroller (10) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Koppelgetriebe (40) ein erstes Zahnrad (41), das mit dem ersten Stabende des ersten Torsionsstabs verbunden ist, und ein zweites Zahnrad (42), das mit dem ersten Stabende (31) des zweiten Torsionsstabs (30) verbunden ist, aufweist, wobei die beiden Zahnräder (41, 42) stets in Eingriff stehen.
9. Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das drehwinkelabhängig arbeitende Freilaufgetriebe (60) nach der Aktivierung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung ein freies Mitdrehen des zweiten Torsionsstabs (30) er¬ möglicht, während der erste Torsionsstab zur Gurtkraftbe- grenzung tordiert wird, und
das Freilaufgetriebe (60) den Freilauf des zweiten Torsi¬ onsstabs (30) deaktiviert und den zweiten Torsionsstab (30) aktiviert, sobald dieser um den vorgegebenen maxima¬ len Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist.
10. Gurtaufroller (10) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erstes Stabende des ersten Torsionsstabs und ein ers¬ tes Stabende (31) des zweiten Torsionsstabes (30) über das Koppelgetriebe (40) gekoppelt sind und im Falle einer Drehung des ersten Stabendes des ersten Torsionsstabes das erste Stabende (31) des zweiten Torsionsstabes (30) mitgedreht wird und
das zweite Stabende (32) des zweiten Torsionsstabes (30) mit dem Freilaufgetriebe (60) verbunden ist.
11. Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Freilaufgetriebe (60) den Freilauf des zweiten Torsions¬ stabs (30) deaktiviert, indem es eine Drehung des zweiten Stabendes (32) des zweiten Torsionsstabs (30) blockiert.
12. Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 1-8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Freilaufgetriebe (60) zwischen dem zweiten Torsionsstab (30) und dem Koppelgetriebe (40) angeordnet ist.
13. Gurtaufroller (10) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erstes Stabende des ersten Torsionsstabs und das Frei¬ laufgetriebe (60) über das Koppelgetriebe (40) gekoppelt sind und im Falle einer Drehung des ersten Stabendes des ersten Torsionsstabes zunächst das Freilaufgetriebe (60) gedreht wird und ein Tordieren des ersten Stabendes (31) des zweiten Torsionsstabes (30) erst erfolgt, wenn das Freilaufgetriebe (60) um den vorgegebenen maximalen Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist.
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