WO2017157829A1 - Gurtaufroller mit einer kraftbegrenzungseinrichtung - Google Patents

Gurtaufroller mit einer kraftbegrenzungseinrichtung Download PDF

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WO2017157829A1
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profile head
belt shaft
locking hook
belt
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Bengt Dahlquist
Robert Svensson
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Autoliv Development Ab
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Definitions

  • the present invention relates to a belt retractor for a safety belt of a motor vehicle, with a rotatably mounted in a housing frame belt shaft, a respect to the housing frame lockable profile head and a force limiting device coupled with a first end to the profile head and a second end to the belt shaft is and which allows a force-limited relative rotation of the belt shaft relative to the locked profile head, and with a force limiting device at least partially surrounding the connecting tube and a locking hook, which slides relative to the profile head over an outer circumference of the Verb indungs raw res during relative rotation of the belt shaft and upon reaching a predetermined angle of rotation of the belt shaft is incident in a formed on the circumference of the connecting tube locking groove, whereby the connecting tube is coupled to the belt shaft.
  • a belt retractor with the aforementioned features is known from DE 102012 107557 B3, in which the Kra tbegrenzungs drove is switched by a collapse of the locking hook in the locking groove of a low level of force limiting in a higher level of force limitation.
  • Object of the present invention is therefore to remedy the disadvantages described with respect to the prior art at least partially and in particular to provide a belt retractor, in which the force-limiting relative rotation between the belt shaft and the profile head is completely stopped after reaching a relative rotational angle.
  • a belt retractor with the features mentioned, in which the connecting tube is formed integrally with the Pr filkopf, so that the belt shaft is locked against the profile frame during rotation of the locking hook in the locking groove on the profile head rotatably with the housing frame.
  • the relative rotation of the belt shaft to the locked profile head is completely stopped after reaching the predetermined by the collapse of the locking hook in the Verricgelungsnut rotation angle. Due to the one-piece design of the profile head with the connecting pipe, the number of components of the belt retractor is also reduced.
  • the invention has the further advantage that the force limiting device consisting of two torsion bars according to the prior art can only in particular comprise precisely one torsion bar as the sole element of the force limiting device. Also, it is not necessary to replace a torsion bar by a non-torsional element. Thus, you can Compared to the prior art components can be saved.
  • the belt retractor of the locking hook is rigidly connected to a driver which engages in a the connecting tube helical U formed so that upon relative rotation of the locking hook relative to the connecting tube axial displacement of the locking hook relative to the connecting tube, wherein the locking hook at the initial Rotation of the locking hook against the connecting tube protrudes axially over the locking groove formed on the connecting tube and is supported on the connecting pipe and only after a caused by the relative rotation of the belt shaft A ial displacement of the locking hook is incident in the locking groove.
  • the rotation angle can be set, after which a rotationally fixed coupling of the belt shaft takes place with the relative to the housing frame locked profile head.
  • a spacer between the locking hook and the surface of the connecting pipe and a spacer corresponding recess may be formed on the surface of the connecting pipe, wherein the spacer on a first exceeding the locking hook on the locking groove prevents a collapse of the locking hook.
  • the spacer falls into the corresponding recess and is decoupled from the locking hook, so that upon re-reaching the locking groove of the locking hook is incident in the locking groove.
  • the number of teeth of the first end may be greater than the number of teeth of the second end.
  • one end has at least twice as many teeth as the other end.
  • the angle between two adjacent positions can be reduced by a higher number of teeth, so that the stop function can be adjusted more precisely.
  • the number of teeth of one end is a multiple of the number of teeth of the other end.
  • the teeth of the first end are in toyssriehtung offset from the teeth of the second end, in particular even if the same number of teeth are formed at both ends.
  • the teeth of the first end to the teeth of the second end at an angle of 20 ° to 70 ° circumferentially offset from one another, in particular at an angle of 25 ° to 35 ° or at an angle of 55 ° to 65 °, preferably with an angle of 30 ° or 60 °.
  • at least two teeth of one end with their respective radial outer claims form a rib ribs through which a frictional connection with the profile head or the belt shaft is achieved.
  • every second tooth of the end of the torsion bar has a rib which has the higher number of teeth.
  • Fig. 1 an explosion on the essential components of a belt retractor
  • FIG. 1 shows the components of a belt retractor which are essential for the realization of the invention.
  • the belt retractor comprises a profile head 2, on which a connecting pipe 6 is integrally formed.
  • a connecting pipe 6 On an outer periphery of the connecting tube 6 locking grooves 8 and a helically extending groove 10 are formed.
  • the connecting pipe 6 designed as a torsion rod Kraftbegrenzungsei direction 3 is arranged, which has at a first end 4 radially projecting teeth 11, with which the force limiting device 3 tion rotatably connected to the profile head 2 is connected.
  • the belt retractor further comprises a belt shaft 1, which rotatably connected via teeth 11 at a second end 5 of the force limiting device 3 with the force limiting device 3 is.
  • the belt retractor also includes a locking hook 7 which is spring-biased in the assembled state between the belt shaft 1 and the connecting tube 6, wherein the locking hook 7 is connected to the belt shaft.
  • the torsion bar shown as a force limiting device 3 with a first end 4 and a second end 5.
  • the torsion bar has a plurality of radially projecting teeth 11 at both ends 4, 5.
  • the number of teeth 11 is twice as high at the second end 5 as at the first end 4.
  • For the frictional connection of the torsion bar with a component of the belt retractor are between the teeth 11 of the first end 4 in axial Rieh- tion extending ribs 12 formed.
  • ribs 12 are formed on a radially outer side of the teeth 11.
  • the ribs 12 are formed only on each second tooth 11 on the second side 5.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges, mit einer drehbar in einem Gehäuserahmen gelagerten Gurtwelle (1), einem gegenüber dem Gehäuserahmen verriegelbaren Profilkopf (2) und einer Kraftbegrenzungseinrichtung (3), die mit einem ersten Ende (4) mit dem Profilkopf (2) und mit einem zweiten Ende (5) mit der Gurtwelle (1) gekoppelt ist und die eine kraftbegrenzte Relativdrehung der Gurtwelle (1) gegenüber dem verriegelten Profilkopf (2) ermöglicht, sowie mit einem die Kraftbegrenzungseinrichtung (3) umgebenden Verbindungsrohr (6) und einem Verriegelungshaken (7), wobei das Verbindungsrohr (6) einteilig mit dem Profilkopf (2) ausgebildet ist, so dass die Gurtwelle (1) bei Einfallen des Verriegelungshakens (7) in die Verriegelungsnut (8) über den Profilkopf (2) drehfest mit dem Gehäuserahmen verriegelt ist.

Description

Gurtaufroller mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges, mit einer drehbar in einem Gehäuserahmen gelagerten Gurtwelle, einem gegenüber dem Gehäuserahmen verriegelbaren Profilkopf und einer Kraftbegrenzungseinrichtung, die mit einem ersten Ende mit dem Profil- kopf und mit einem zweiten Ende mit der Gurtwelle gekoppelt ist und die eine kraftbegrenzte Relativdrehung der Gurtwelle gegenüber dem verriegelten Profilkopf ermöglicht, sowie mit einem die Kraftbegrenzungseinrichtung zumindest teilweise umgebenden Verbindungsrohr und einem Verriegelungshaken, der bei der Relativdrehung der Gurtwelle gegenüber dem Profilkopf über einen äußeren Umfang des Verb indungs roh res gleitet und bei Erreichen eines vorbestimmten Drehwinkels der Gurtwelle in eine an dem Umfang des Verbindungsrohres ausgebildete Verriegelungsnut einfällt, wodurch das Verbindungsrohr mit der Gurt- welle gekoppelt ist.
Ein Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist aus DE 102012 107557 B3 bekannt, bei welchem durch Einfallen des Verriegelungshakens in die Verriegelungsnut die Kra tbegrenzungseinrichtung von einem niedrigen Kraftbegrenzungsniveau in ein höheres Kraftbegrenzungsniveau geschaltet wird. In manchen Anwendungen ist es allerdings wünschenswert, dass nach einem vorgebbaren Kraftbegrenzungsvorgang die Relativdrehung der Gurtwelle gegenüber dem mit dem Gehäuserahmen verriegelten Profil köpf vollständig gestoppt wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Nachteile zumindest teilweise zu beheben und insbesondere einen Gurtaufroller anzugeben, bei dem die kraftbegrenzende Relativdrehung zwischen der Gurtwelle und dem Profilkopf nach Erreichen eines Relativdrehwinkels vollständig gestoppt wird.
Gelöst wird die Aufgabe insbesondere durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gurtaufrollers sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei einzelne Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technologisch sinnvoller Weise beliebig miteinander kombinierbar sind.
Gelöst wird die Aufgabe insbesondere durch einen Gurtaufroller mit den eingangs genannten Merkmalen, bei dem das Verbindungsrohr einteilig mit dem Pr filkopf ausgebildet ist, sodass die Gurtwelle bei Einfallen des Verriegelungshakens in die Verriegelungsnut über den Profilkopf drehfest mit dem Gehäuserahmen verriegelt ist. Somit wird die Relativdrehung der Gurtwelle zu dem verriegelten Profil köpf nach Erreichen des durch das Einfallen des Verriegelungshakens in die Verricgelungsnut vorgegebenen Drehwinkels vollständig gestoppt. Durch die einteilige Ausbildung des Profilkopfes mit dem Verbindungsrohr wird zudem die Anzahl der Bauteile des Gurtaufrollers verringert.
Mit der Erfindung ist der weitere Vorteil verbunden, dass die gemäß dem Stand der Technik aus zwei Torsionsstäben bestehende Kraftbegrenzungseinrichtung nur noch insbesondere genau einen Torsionsstab als einziges Element der Kraft- begrenzungseinrichtung umfassen kann. Auch ist es so nicht notwendig, einen Torsionsstab durch ein nicht torsionsfähiges Element zu ersetzen. Somit können gegenüber dem Stand der Technik Bauteile eingespart werden.
Der generelle Aufbau und die Funktion eines Gurtaufrollers sowie dessen Bestandteile sind aus DE 102012 107557 B3 sowie aus DE 102009024292 AI bekannt, auf die diesbezüglich vollumfänglich verwiesen wird.
Gemäß einer Ausführungsform des Gurtaufrollers ist der Verriegelungshaken starr mit einem Mitnehmer verbunden, der in eine a den Verbindungsrohr schrauben örmig ausgebildete ut eingreift, sodass bei Relativdrehung des Verriegelungshakens gegenüber dem Verbindungsrohr eine axiale Verschiebung des Verriegelungshakens gegenüber dem Verbindungsrohr erfolgt, wobei der Verriegelungshaken bei der anfänglichen Drehung des Verriegelungshakens gegenüber dem Verbindungsrohr axial über die am Verbindungsrohr ausgebildete Verriegelungsnut hervorsteht und sich auf dem Verbindungsrohr abstützt und erst nach einer durch die Relativdrehung der Gurtwelle bewirkten A ial Verschiebung des Verriegelungshakens in die Verriegelungsnut einfällt. Somit kann über die Länge der Nut, in die der Mitnehmer eingreift, der Drehwinkel festgelegt werden, nach dem eine drehfeste Kopplung der Gurtwelle mit dem gegenüber dem Gehäuserahmen verriegelten Profilkopf erfolgt.
Um einen bestimmten Drehwinkel für das Einfallen des Verriegelungshakens in die Verriegelungsnut vorzugeben, könnte alternativ ein Abstandshalter zwischen dem Verriegelungshaken und der Oberfläche des Verbindungsrohres sowie eine dem Abstandshalter entsprechende Ausnehmung auf der Oberfläche des Verbindungsrohres ausgebildet sein, wobei der Abstandshalter bei einer ersten Überschreitung des Verriegelungshakens über die Verriegelungsnut ein Einfallen des Verriegelungshaken verhindert. Im Folgenden fällt der Abstandshalter in die entsprechende Ausnehmung ein und wird von dem Verriegelungs haken entkoppelt, sodass bei einem erneuten Erreichen der Verriegelungsnut der Verriegelungshaken in die Verriegelungsnut einfällt. Ein solcher Abstandshalter ist bereits in DE 10 2012 1 07 557 B3 beschrieben.
Insbesondere auch unabhängig von der einteil igen Ausbildung des Profilkopfes mit dem Verbindungsrohr kann in einer Aus führungs form der Erfindung vorgesehen sein, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung oder ein Torsionsstab der Kraftbegrenzungseinrichtung an ihrem ersten Ende und an ihrem zwei ten Ende jeweil s mehrere radi al vorspringende Zähne aufweist, mit denen die Kraftbegrenzungseinrichtung, insbesondere der Torsionsstab, mit zwei Bauteilen des Gurtaufrollers verbunden ist, wobei die Anzahl der Zähne des zweiten Endes größer ist als die Anzahl der Zähne des ersten Endes . A lternativ kann auch die Anzahl der Zähne des ersten Endes größer sein als die Anzahl der Zähne des zweiten Endes. Bei spielsweise hat das eine Ende mindestens doppelt so viele Zähne wie das andere Ende. Soweit durch die Zähne eine relative Winkelstellung zu dem B auteil des Gurtaufrollers vorgegeben wird, kann durch eine höhere Anzahl der Zähne der Winkel zwischen zwei benachbarten Stellungen verkleinert werden, so dass die Stoppfunktion genauer justiert werden kann. Insbesondere ist die Anzahl der Zähne des einen Endes ein Vielfaches der Anzahl der Zähne des anderen Endes.
Bevorzugt sind die Zähne des ersten Endes in Umfangsriehtung versetzt zu den Zähnen des zweiten Endes ausgebildet, insbesondere auch wenn an beiden Ende gleich viele Zähne ausgebildet sind . Insbesondere sind die Zähne des ersten Endes zu den Zähnen des zweiten Endes mit einem Winkel von 20° bis 70° in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet, insbesondere mit einem Winkel von 25° bis 35° oder mit einem Winkel von 55° bis 65 ° , bevorzugt m it einem Winkel von 30° oder 60°. Um eine sichere Verbindung mit dem entsprechenden Bauteil des Gurtaufrollers herzustellen, kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Zähne eines Endes mit ihrer jeweiligen radialen äußeren Umfangsge staltungen eine Rippe ausbilden, durch die eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Profilkopf oder der Gurtwelle erreicht wird. Insbesondere weist jeder zweite Zahn des Endes des Torsionsstabes eine Rippe au , das die höhere Anzahl an Zähnen aufweist.
Die Erfindung sowie das technische Um eld werden im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen schematisch
Fig. 1: eine Explosions an sieht der wesentlichen Bauteile eines Gurtaufrollers und
Fig.2: einen Torsionsstab.
Die Figur 1 zeigt die für die Verwirklichung der Erfindung wesentlichen Bauteile eines Gurtaufrollers. Der Gurtaufroller umfasst einen Profil köpf 2, an dem einstückig ein Verbindungsrohr 6 ausgebildet ist. Auf einem äußeren Umfang des Verbindungsrohres 6 sind Verriegelungsnuten 8 und eine schraubenförmig verlaufenden Nut 10 ausgebildet. In dem Verbindungsrohr 6 ist eine als Torsionsstab ausgebildete Kraftbegrenzungsei richtung 3 angeordnet, die an einem ersten Ende 4 radial vorspringende Zähne 11 aufweist, mit welchem die Kraft begrenzungsei nrichtung 3 drehfest mit dem Profil köpf 2 verbunden ist. Zwischen den Zähnen I 1 sind Rippen 12 ausgebildet, mit denen eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Profilkopf 2 erreicht wird. Der Gurtaufroller umfasst ferner eine Gurtwelle 1 , die über Zähne 11 an einem zweiten Ende 5 der Kraftbegrenzungseinrichtung 3 mit der Kraftbegrenzungseinrichtung 3 drehfest verbunden ist. Der Gurtaufroller umfasst zudem einen Verriegelungshaken 7, der im montierten Zustand federvorgespannt zwischen der Gurtwelle 1 und dem Verbindungsrohr 6 angeordnet ist, wobei der Verriegelungs haken 7 mit der Gurtwelle verbunden ist.
Wird nun ein Kr aftbegrenzungs Vorgang in bekannter Weise dadurch eingeleitet, dass der Profilkopf 2 mit einem Gehäuserahmen verriegelt wird, so findet eine Relativdrehung der Gurtwelle 1 in Gurtbandauszugsrichtung gegenüber dem ver riegelten Profilkopf 2 statt, bei der die Kraftbegrenzungseinrichtung 3 tordiert wird. In der Ausgangsstellung ist der Verriegelungs haken 7 zu der Verriegelungsnut 8 im Verbindungsrohr 6 axial versetzt. Zudem befindet sich der itnehmer 9 in Eingriff mit der schraubenförmig ausgebildeten Nut 10. Bei der Relativdrehung wird nun der Verriegelungshaken 7 von der Gurtwelle 1 mitgenommen, wobei der Mitnehmer 9 in der schraubenförmig angeordneten Nut 10 verläuft und so eine Axial Verschiebung des Verbindungshakens 7 gegenüber dem Verbindungsrohr 6 erzeugt. Nach einer durch die Nut 10 vorgegebenen Axialver Schiebung und einer entsprechenden Relativdrehung gelangt der Verriegelungshaken 7 in Eingriff mit der Verriegelungsnut 8. In diesem Moment ist die Gurtwelle 1 über den Verriegelungshaken 7 und das Verbindungsrohr 6 unmittelbar drehfest mit dem verriegelten Profilkopf 2 drehfest verbunden, sodass eine weitere Relativdrehung unterbunden ist.
Fig.2 zeigt einen als Kraftbegrenzungseinrichtung 3 ausgebildeten Torsionsstab mit einem ersten Ende 4 und einem zweiten Ende 5. Der Torsionsstab weist an beiden Enden 4, 5 jeweils mehrere radial vorspringende Zähne 11 auf. Die Anzahl der Zähne 11 ist am zweiten Ende 5 doppelt so hoch wie am ersten Ende 4. Zur kraftschlüssigen Verbindung des Torsionsstabes mit einem Bauteil des Gurtaufrollers sind zwischen den Zähnen 11 des ersten Endes 4 sich in axialer Rieh- tung erstreckende Rippen 12 ausgebildet. Am zweiten Ende 5 sind Rippen 12 auf einer radial äußeren Seite der Zähne 11 ausgebildet. Die Rippen 12 sind nur auf jedem zweiten Zahn 11 an der zweiten Seite 5 ausgebildet.
Bezugszeichenliste
Gurtwelle
Profilkopf
Kraftbegrenzungseinrichtung
erstes Ende
zweites Ende
Verbindungsrohr
Verriegelungshaken
Verriegelungsnut
Mitnehmer
Nut
Zahn

Claims

Patentansprüche
Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges, mit einer drehbar in einem Gehäuserahmen gelagerten Gurtwelle (1), einem gegenüber dem Gehäuserahmen verriegelbaren Profilkopf (2) und einer Kraftbegrenzungseinrichtung (3), die mit einem ersten Ende (4) mit dem Profilkopf (2) und mit einem zweiten Ende (5) mit der Gurtwelle (1) gekoppelt ist und die eine kraftbegrenzte Relativdrehung der Gurtwelle (1) gegenüber dem verriegelten Profilkopf (2) ermöglicht, sowie mit einem die Kraftbegrenzungseinrichtung (3) zumindest teilweise umgebenden Verbindungsrohr (6) und einem Verriegelungshaken (7), der bei der Relativdrehung der Gurtwelle (1) gegenüber dem Profilkopf (2) über einen äußeren Umfang des Verbindungsrohres (6) gleitet und bei Erreichen eines vorbestimmten Drehwinkels der Gurtwelle (1) in eine an dem Umfang des Verbindungsrohres (6) ausgebildete Verriegelungsnut (8) einfällt, wodurch das Verbindungsrohr (6) mit der Gurtwelle (1) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (6) einteilig mit dem Profilkopf (2) ausgebildet ist, so dass die Gurtwelle (1) bei Einfallen des Verriegelungshakens (7) in die Verriegelungsnut (8) über den Profil köpf (2) drehfest mit dem Gehäuserahmen verriegelt ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, wobei der Verriegelungs haken (7) mit einem Mitnehmer (9) starr verbunden ist, der in eine an dem Verbindungsrohr (6) schraubenförmig ausgebildete Nut ( 10) eingreift, so dass bei Relativdrehung des Verriegelungshakens (7) gegenüber dem Verbin- dungsrohr (6) eine axiale Verschiebung des Verriegelungshaken (7) gegenüber dem Verbindungsrohr (6) erfolgt, wobei der Verriegelungshaken (7) bei der anfänglichen Drehung des Verriegelungs haken (7) gegenüber dem Verbindungsrohr (6) axial über die am Verbindungsrohr (6) ausgebildete Verriegelungsnut (8) hervorsteht und sich auf dem Verbindungrohr (6) abstützt und erst nach einer Relativdrehung der Gurtwelle ( 1 ) bewirkten Axial Verschiebung des Verriegelungshaken (7) in die Verriegelungsnut (8) einfällt.
Gurtaufrol ler nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kraftbegrenzungs- einrichtung (3 ) an ihrem ersten Ende (4) und an ihrem zweiten Ende (5) jeweils mehrere radial vorspringende Zähne ( 1 1 ) aufweist, mit denen die Kraftbegrenzungseinrichtung (3 ) einerseits mit dem Profilkopf (2) und andererseits mit der Gurtwelle ( 1 ) verbunden ist, wobei die Anzahl der Zähne ( 1 1 ) des zweiten Endes (5) größer ist als die der Anzahl der Zähne ( 1 1 ) des ersten Endes (4).
Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftbegrenzungseinrichtung (3) an ihrem ersten Ende (4) und an ihrem zweiten Ende (5) jeweils mehrere radial vorspringende Zähne ( 1 1 ) au fweist, mit denen die Kraftbegrenzungsei nrichtung (3) einerseits mit dem Profilkopf (2) und andererseits mit der Gurtwell e ( 1 ) verbunden ist, wobei zumindest zwei Zähne ( 1 1 ) eines Endes (4, 5) jeweils mit ihrer radial äußeren Um fangsgestalt eine Rippe ( 12 ) ausbilden, durch di e eine kraft - schlüssi ge Verbindung mit dem Pro filkopf (2) oder der Gurtwel le ( 1 ) erreicht wird.
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