WO2024061787A1 - Belt retractor for a seatbelt device of a motor vehicle - Google Patents

Belt retractor for a seatbelt device of a motor vehicle Download PDF

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WO2024061787A1
WO2024061787A1 PCT/EP2023/075562 EP2023075562W WO2024061787A1 WO 2024061787 A1 WO2024061787 A1 WO 2024061787A1 EP 2023075562 W EP2023075562 W EP 2023075562W WO 2024061787 A1 WO2024061787 A1 WO 2024061787A1
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WO
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belt
toothing
fixed
pawl
belt reel
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/075562
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German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Matzen
Sven KRAMBEER
Original Assignee
Autoliv Development Ab
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/405—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive to belt movement and vehicle movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R2022/468—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by clutching means between actuator and belt reel

Definitions

  • the present invention relates to a belt retractor for a seat belt device of a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1.
  • Belt retractors are used in the safety belt systems of motor vehicles and are used to wind up one end of a safety belt intended to restrain an occupant.
  • the belt retractor is attached either to the vehicle structure or to a vehicle seat attached to the vehicle structure or to a bench seat attached to it.
  • the basic structure of the belt retractor has a frame provided for attachment and a belt spool rotatably mounted in the frame, whereby the safety belt can be wound onto the belt spool.
  • the belt spool is spring-loaded in the winding direction by a main spring and can be blocked by a blocking device against further withdrawal of the safety belt if a predetermined belt pull-out acceleration or vehicle deceleration is exceeded, so that the occupant is subsequently restrained from impact with the internal vehicle structure to avoid more serious injuries.
  • force limiting devices In order to reduce the occupant load during restraint, force limiting devices have proven to be advantageous, which, when the belt reel is blocked and a predetermined belt pull-out force is exceeded, enable a force-limited rotation of the belt reel in the pull-out direction and thus a force-limited forward displacement of the occupant. Since the resulting reduction in occupant load is directly related to the forward displacement path available, it has also proven to be advantageous in the seat belt existing belt slacks must be pulled out by a belt tensioner before the force limiting device is activated in order to increase the available forward displacement path and to couple the occupant to the vehicle deceleration as early as possible.
  • Reversible belt tensioners have a lower tensioning capacity of approx. 100 to 800 N and are used to pull out the slack in a dangerous situation in preparation for a possible subsequent accident. If no accident subsequently occurs, the seat belt is loosened again. Electric motors, which can be controlled particularly well and reversibly, have proven successful for driving the reversible belt tensioners. Irreversible belt tensioners have a higher tensioning capacity of 400 to 2000 N and are only activated when the accident can no longer be avoided, i.e. in the early phase of the accident.
  • the irreversible belt tensioners are therefore always activated after the reversible belt tensioners.
  • Pyrotechnic drives have proven useful as drives for the irreversible belt tensioners, which can no longer be activated after they have been activated once, so that in this case the entire seat belt device with the irreversible belt tensioner must be replaced.
  • Belt tensioners can act on different points of the seat belt, for example on the belt buckle, the end fitting or even on the belt retractor.
  • the belt tensioner When using the belt tensioner on the belt retractor, when activated, it suddenly drives the belt reel in the winding direction and thereby pulls the belt slack in the seat belt out of the seat belt.
  • the term belt tensioner should only be understood as meaning those which are arranged on a belt retractor and drive the belt reel. Since the Since the belt reel must be able to rotate freely in normal use for buckling and unbuckling, the drives of both the reversible belt tensioner and the irreversible belt tensioner are only connected to the belt reel via couplings when activated.
  • the couplings should be designed in such a way that they do not inadvertently create a rotary connection, which would hinder the normal use of the belt retractor due to a disruption in the rotational movement of the belt reel.
  • the coupling of the reversible belt tensioner must also be designed to be reversible. Furthermore, the coupling of the reversible belt tensioner must also be deliberately disengaged if an accident subsequently occurs and the irreversible belt tensioner is activated so that the drive movement of the irreversible belt tensioner is not disrupted by the coupling of the reversible belt tensioner which is still engaged.
  • the couplings of the various belt tensioners must be designed in such a way that they automatically establish the rotary connection between the drive and the belt reel when the drive is activated, which can be achieved, for example, by friction, by inertial forces or by a control contour.
  • the movement of the clutch is thereby positively controlled by the beginning movement of the drive.
  • a clutch for a belt tensioner which has two clutch pawls mounted on a drive wheel, referred to there as an input element, which, in order to produce the clutch connection, feed into an external toothing of an output element which is connected to the belt reel .
  • a control element coupled to an inertial mass is provided, on which a control geometry and a control geometry for controlling the movements of the clutch pawls are provided.
  • the invention is based on the object of providing a belt retractor of the generic type in which the coupling pawl is securely held in the engaged position after the engagement movement.
  • a first control pin is provided on the coupling pawl, with which it slides along the first control contour during the engagement movement.
  • the clutch pawl rests with the first control pin on the first control contour, which is due to its shape the course of the engagement movement of the coupling pawl into the toothing fixed to the belt reel is defined by the first control pin sliding off it.
  • the first control contour has a blocking section aligned in the circumferential direction, and the first control pin is arranged on the clutch pawl in such a way that it is arranged radially inwards of the blocking section in the engaged position of the clutch pawl. Through the blocking section of the first control contour, the coupling pawl is blocked during the toothing engagement during the reversible pre-tightening against a radially outwardly directed control movement from the toothing fixed to the belt reel.
  • the first control contour is formed by a spring arm, which is fixed at one end to the control element, and the first control pin slides from the fixed end towards the free end during the engagement movement of the coupling pawl on the spring arm.
  • the design of the first control contour as a spring arm and the proposed arrangement thereof makes it possible for the control pin and the coupling pawl to be able to carry out slight radial movements to the first control contour during the engagement movement. This can prevent the movement from being inhibited due to shape inaccuracies or different friction forces.
  • the spring arm is aligned so that the free resilient end extends from the fixed end in the circumferential direction in the direction of rotation of the drive wheel during the drive movement.
  • a second control contour for controlling the disengagement movement of the clutch pawl is provided on the control element. Due to the second control contour, the out-of-engagement movement of the clutch pawl is independent in its course due to the individual shape of the second control contour. controlled depending on the engagement movement of the clutch pawl.
  • a second control pin can preferably be provided on the clutch pawl, with which it slides on the second control contour during the disengagement movement.
  • a blocking contour is provided on the control element, which forms a stop for the coupling pawl in the engaged position.
  • the end position of the coupling pawl is defined by the blocking contour after the engagement movement has been completed. Furthermore, this limits any further differential movement of the control contour to the clutch pawl.
  • the blocking contour has a first blocking surface oriented in the radial direction and a second blocking surface oriented in the circumferential direction, the first blocking surface forming the stop, and the coupling pawl being pushed radially outwards during a rotational movement of the toothing in the winding direction of the seat belt, and that Control element is forced into a relative movement by the pressure force exerted by the first control pin on the spring arm, during which the second control pin slides from the first blocking surface onto the second blocking surface, the second blocking surface pressing the coupling pawl into the belt reel-fixed toothing against a radially inward pivoting movement blocked.
  • a force transmission surface extending in the radial direction is provided on the drive wheel, which is arranged in such a way that the clutch pawl comes into contact with an end-side contact surface due to the engagement movement in the toothing, and the drive wheel moves the clutch pawl into the engagement position Belt reel-fixed toothing for transmitting the rotational movement to the belt reel via the force transmission surface while exerting a compressive force in the circumferential direction of the drive wheel.
  • the drive force is transferred more immediately and therefore more directly from the drive wheel to the clutch pawl and the belt reel by the force transmission surface provided on the drive wheel, which extends in the radial direction, and the clutch pawl drive implemented via this, which is transferred to the belt reel by the clutch pawl engaging in the toothing that is in a rotationally fixed connection with the belt reel.
  • the bearing forces of the clutch pawl on the drive wheel in the swivel joint that have to be absorbed are simultaneously reduced by dividing the bearing forces between the swivel joint and the force transmission surface that extends in the radial direction.
  • the drive torque can even be transmitted without any bearing load on the clutch pawl, by arranging the swivel joint in such a way that it is located outside the force transmission path from the force transmission surface via the clutch pawl into the toothing that is fixed to the belt reel.
  • the force transmission surface has an inclination in the radial direction to the axis of rotation of the drive wheel that is the same as the teeth of the belt reel-fixed toothing. Due to the proposed alignment of the force transmission surface in relation to the alignment of the teeth of the belt reel-fixed toothing, the teeth form a reaction surface that is aligned in the same direction for transmitting the forces, so that the force vectors are also aligned when transmitting power from the drive wheel to the clutch pawl and from the clutch pawl to the toothing fixed to the belt reel. In this way, the force transmission conditions can be optimized, particularly with regard to slipping of the force transmission surfaces, which should be avoided as much as possible.
  • the force transmission surface is arranged in such a way that the coupling pawl resting thereon is arranged without contact with the first control contour. This means that the first control contour is not loaded while the belt reel is being driven during reversible belt tensioning. This also ensures that the power transmission takes place solely via the power transmission surfaces of the drive wheel, the front contact surface of the clutch pawl and the storage of the clutch pawl in the swivel joint.
  • the coupling pawl is pivotally mounted in a pivot bearing which is arranged at the end of the coupling pawl which is further away from the front contact surface. During a pivoting movement, the coupling pawl pivots radially inwards with the front contact surface and comes into contact with the contact surface on the force transmission surface of the drive wheel. Due to the intended arrangement of the pivot bearing, the coupling pawl performs the greatest possible pivoting path with its contact surface.
  • At least one first tooth is provided on the coupling pawl, with which the coupling pawl engages in the toothing fixed to the belt reel in the engaged position.
  • the coupling pawl thus has a contour which is adapted to the toothing fixed to the belt reel, with the toothing geometry of the first tooth on at least one tooth flank corresponding to the tooth flanks of the toothing fixed to the belt reel.
  • the end face of the tooth facing the belt reel-fixed toothing is aligned in such a way that the angle between the end face of the tooth and the radially outwardly directed end faces of the teeth of the toothing is less than 30 degrees. Due to the proposed alignment of the end face of the tooth to the end faces of the teeth of the belt reel-fixed toothing, the tooth slides off the tooth of the belt reel-fixed toothing in a tooth-on-tooth case with very low pressure forces without jamming itself.
  • At least one second tooth is provided, and the first or second tooth is formed into an enlarged fang tooth, with which the coupling pawl first comes into engagement with the toothing fixed to the belt reel during the engagement movement.
  • the enlarged fang tooth first comes into engagement with the toothing fixed to the belt reel and thereby causes the coupling pawl to be pre-aligned with the toothing fixed to the belt reel, so that the further tooth then steers into the toothing fixed to the belt reel in a defined orientation, without itself causing a tooth-to-tooth fall To block.
  • the fang tooth is preferably formed by the first tooth, which adjoins the front contact surface.
  • the coupling pawl is then pulled into the toothing fixed to the belt reel starting from the end facing the front contact surface.
  • This is particularly advantageous if the coupling pawl is mounted at the remote end in a pivot bearing, since the fang tooth or the first tooth thereby improves its ability to engage first in the toothing fixed to the belt reel and thereby performs the largest pivoting path. Due to the fact that the fang in the form of the first tooth performs the largest pivoting path, it is particularly easy to ensure that the fang first engages with the teeth fixed to the belt reel arrives and the coupling pawl is aligned accordingly.
  • the coupling pawl has a curved arc shape and is arranged such that the curved shorter side faces the toothing fixed to the belt reel.
  • the curved coupling pawl thus encompasses the toothing fixed to the belt reel and forms a force transmission surface with its curved shorter or inner side.
  • the inner force transmission surface can be provided with one or more teeth, for example.
  • Fig. 1 a belt retractor according to the invention with a reversible belt tensioner
  • FIG. 2 shows a drive wheel with a tensioner clutch and a housing part for transmitting the rotational movement of the reversible belt tensioner
  • Fig. 3 the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing during the engagement movement;
  • Fig. 4 the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in the disengaged position
  • Fig. 5 the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in the engaged position
  • Fig. 6 the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in the position of the first contact tes during the engagement movement;
  • Fig. 7 the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in a tooth-on-tooth position of the first tooth during the engagement movement;
  • Fig. 8 the drive wheel, the clutch pawl and the toothing fixed to the belt reel in a tooth-on-tooth position of the first tooth during the engagement movement in an enlarged view;
  • Fig. 9 the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in different positions during the activation of an irreversible belt tensioner.
  • the winding unit 4 comprises, as basic components, a belt reel 5 rotatably mounted in a frame 6 with an axial extension 8 and an irreversible pyrotechnic belt tensioner 7 or power tensioner.
  • the reversible belt tensioner 3 is activated in pre-accident situations and is used to tighten the seat belt in preparation for a possible accident.
  • the seat belt is tightened with a tensile force of 100 to 800 N, whereby the tightening force can be selected at different levels according to the vehicle manufacturer's specifications or can also be designed in a graduated manner with an increase in the tightening force depending on various pre-accident-specific criteria.
  • the irreversible belt tensioner 7 is only activated when the accident can no longer be avoided or when it has just started, and causes a greater increase in the tension force in the seat belt of 400 compared to the increase in traction force when the reversible belt tensioner 3 is activated up to 2000 N. Accordingly, when the irreversible belt tensioner 7 is activated, the belt reel 5 is driven with a significantly greater torque and a higher rotational acceleration than when the reversible belt tensioner 3 is activated.
  • the reversible belt tensioner 3 comprises an electric motor and a gear housing with a gear mounted therein, which transmits the drive rotational movement of the electric motor to the drive wheel 20.
  • a toothed ring 23 which can be seen in FIG. 2, is held in rotation on the extension 8 of the belt reel 5.
  • the toothed ring 23 has a radially outer toothing, which forms a toothing 231 fixed to the belt reel in the fastened position of the toothed ring 23 on the extension 8.
  • a housing part 25 which can be seen in FIG. 2, is provided on the gear housing of the reversible belt tensioner 3, in which the drive wheel 20 is rotatably mounted.
  • the housing part 25 has an annular axial extension 251, which passes through a central bearing opening in the drive wheel 20.
  • a control element 22 with an annular spring 221 and a plate element 222 fixed via the annular spring 221 is provided, which is frictionally fixed to the axial extension 251 with the annular spring 221.
  • a coupling pawl 21 is provided, which is shaped like an arc and has a bearing pin 21 1 projecting on both sides at one of its ends.
  • annular cover disk 24 with a bearing opening 241 is provided, in which the coupling pawl 21 is mounted on one side with the bearing pin 21 1 is, while the bearing pin 21 1 engages with its other side in a bearing opening of the drive wheel 20 that cannot be seen.
  • the clutch pawl 21 is mounted on both sides in the drive wheel 20 and on the cover disk 24.
  • the toothing ring 23 and the coupling pawl 21 are arranged in such a way that the coupling pawl 21 with the radially inner shorter side 219 faces the belt reel-fixed toothing 231 and includes it, as can be seen in Figures 3 and 4.
  • the clutch pawl 21 has a toothing on its shorter inner side 219, which is formed by a first tooth 214, a second tooth 215 and a third tooth 216.
  • the teeth 214, 215 and 216 of the coupling pawl 21 thus face the toothing 231 fixed to the belt reel.
  • the coupling pawl 21 has, at its end remote from the bearing pin 21 1 and facing the first tooth 214, an end-side contact surface 217, which lies opposite a force transmission surface 201 of the drive wheel 20.
  • a first control contour 223 and a second control contour 224 are provided on the plate part 222 of the control element 22, as can be seen in FIGS. 3 and 4.
  • the first control contour 223 is realized by a radially inner edge side of a curved spring arm 228 fixed at one end to the plate part 222.
  • the second control contour 224 is formed by a curved upper edge side of a projection projecting axially from the plate part 222.
  • an axially projecting blocking contour 225 with a first radially oriented blocking surface 226 and a second circumferentially oriented blocking surface 227 is provided on the plate part 222, as can be seen in FIG.
  • the clutch pawl 21 is provided with a first axially projecting control pin 212 and a second axially projecting control pin 213, which axially protrude from the side of the clutch pawl 21, which in the mounted position corresponds to the plate part 222 the control element 22 faces.
  • the plate part 222 of the control element 22 is aligned so that the side with the two control contours 223 and 224 faces the side of the clutch pawl 21 on which the control pins 212 and 213 are arranged.
  • the clutch pawl 21 is enlarged and can be seen in various positions during the engagement movement in the toothing 231 of the toothed ring 23 which is fixed to the belt spool.
  • the first tooth 214 is enlarged and shaped and aligned such that it first engages in the toothing 231 which is fixed to the belt spool during the engagement movement.
  • the first tooth 214 is the tooth which borders on the front contact surface 217 of the clutch pawl 21 and is therefore the frontmost tooth of the clutch pawl 21.
  • the first tooth 214 is therefore arranged at the end of the clutch pawl 21 which is further away from the bearing pin 211 and, during the pivoting movement of the clutch pawl 21, executes the greatest pivoting path compared to the other teeth 215 and 216.
  • the clutch pawl 21 first engages with the first tooth 214 in the toothing 231 fixed to the belt reel, whereby the clutch pawl 21 is pre-aligned in relation to the toothing 231 fixed to the belt reel.
  • the first tooth 214 thus acts as a catch tooth.
  • the clutch pawl 21 Due to the pre-alignment of the clutch pawl 21, it then engages with the other teeth 215 and 216 in the toothing 231 fixed to the belt reel, without the engagement movement being blocked by a tooth-on-tooth fall of the other teeth 215 and 216 on the toothing 231 fixed to the belt reel.
  • the coupling pawl 21 hits the radially outer end face of a tooth of the toothing 231 fixed to the belt reel during the engagement movement in the toothing 231 fixed to the belt reel with its first tooth 214 in a tooth-on-tooth case that can be seen in FIG. 7, the engagement movement is briefly disturbed. Because of Due to the enlarged design of the first tooth 214 as a fang, the other teeth 215 and 216 are deliberately not yet in contact with the toothing 231 fixed to the belt reel, so that the tooth-on-tooth case is deliberately limited to only contact with the first tooth 214 .
  • the first tooth 214 is shaped on its radially inner face in such a way that the face of the first tooth 214 encloses an angle W of less than 30 degrees in the circumferential direction with the face of the adjacent tooth of the toothing 231 fixed to the belt reel.
  • the first tooth 214 thus slides off the face of the tooth of the toothing 231 fixed to the belt reel without blocking the movement. After the first tooth 214 slides off, it then engages in the subsequent gap to the next tooth of the toothing 231 fixed to the belt reel, and the engagement movement of the clutch pawl 21 is completed.
  • the coupling pawl 21 can be seen in the swung out disengaged position. Starting from this position, the engagement movement of the clutch pawl 21 is triggered by driving the drive wheel 20 in the direction of arrow S in FIG. Due to the drive movement of the drive wheel 20, the clutch pawl 21 is also rotated in the direction of arrow S. The coupling pawl 21 with the first control pin 212 comes into contact with a radially obliquely inwardly directed control section 2232 of the first control contour 223, on which the first control pin 212 of the coupling pawl 21 then slides during the further rotational movement.
  • the clutch pawl 21 To complete the engagement movement of the clutch pawl 21, it is then moved further by the drive wheel 20 over the force transmission surface 201 relative to the toothed ring 23 and the plate part 222 in the direction of the arrow S until it comes into contact with the second control pin 213 on the first blocking surface 226 of the blocking contour 225 .
  • the first blocking contour 225 thus forms a stop with the first blocking surface 226 for the movement of the clutch pawl 21.
  • the clutch pawl 21 reaches a position with the first control pin 212 in which the first control pin 212 radially inwards to a blocking section 2231 of the first control contour 223 is arranged.
  • the force transmission surface 201 of the drive wheel 20 is inclined radially obliquely outwards and includes an angle E1 of approximately 15 to 30 degrees to the radial direction opposite to the drive direction of the drive wheel 20 in the direction of arrow S.
  • the front contact surface 217 of the clutch pawl 21 is aligned so that in the engaged position of the clutch pawl it is aligned at an identical angle E1 to the radial direction and lies flat against the force transmission surface 201 of the drive wheel 20.
  • the tooth flanks of the teeth of the belt reel-fixed toothing 231 and the opposite tooth flanks of the teeth 214, 215 and 216 of the coupling pawl 21 in the engaged position are aligned in the same direction as the angle E1 of the force transmission surface and also form an angle E2 to E4 of approximately 15 to 30 degrees opposite Drive direction of the drive wheel 20 in the direction of arrow S, so that the force vectors F1 to F4 on the force transmission surface 201 on the front contact surface 217 and from the teeth of the belt reel-fixed toothing 231 on the teeth 214, 215 and 216 are directed radially outwards.
  • the angles E1 to E4 do not have to be identical.
  • the force transmission surface 201 is part of a dimensionally stable contour of the drive wheel 20 and thus forms a dimensionally stable abutment for the clutch pawl 21 in the adjacent position of FIG.
  • the driving force is thus transmitted from the drive wheel 20 via the clutch pawl 21 directly to the toothing 231 of the toothed ring 23 fixed to the belt reel and further to the belt reel 5.
  • the bearing forces FL to be absorbed in the mounting of the coupling pawl 21 via the bearing pin 21 1 can be reduced.
  • the clutch pawl 21 is pulled onto the teeth 231 and thereby aligns the drive wheel 20 to such an extent that the bearing forces in the bearing of the drive wheel 20 are reduced to zero.
  • the mounting of the coupling pawl 21 on the bearing pin 21 1 is arranged at the end remote from the front contact surface 217, so that the coupling pawl 21 initiates the torque exerted by the force transmission surface 201 into the toothing 231 fixed to the belt reel, without this
  • the bearing of the clutch pawl 21 is loaded because it is not in the power transmission path Power transmission surface 201 is located via the contact surface 217 to the toothing 231 fixed to the belt reel.
  • the reversible belt tightening is also ended and the tensile force in the seat belt is reduced again.
  • the drive wheel 20 is briefly driven against the drive direction in the direction of arrow A in FIG is.
  • the coupling pawl 21 with the second control pin 213 comes into contact with the second control contour 224.
  • the second control contour 224 is curved and directed radially outwards, so that the coupling pawl 21 slides off it during the further rotational movement of the drive wheel 20 in the direction of arrow A and radially is pulled outside until it is again arranged in the disengaged position, which can be seen in Figure 4.
  • the irreversible belt tensioner 7 is activated and the belt shaft 5, together with the toothed ring 23 and the belt reel-fixed toothing 231, is suddenly driven in the winding direction, which is shown in the left-hand illustration in FIG. 9 by the arrow direction S is.
  • the clutch pawl 21 is still in the engaged position, which corresponds to the position of the clutch pawl 21 in FIG.
  • the coupling pawl 21 is pushed radially outward by sliding of the teeth of the toothing 231 fixed to the belt reel on the teeth 214, 215 and 216, the first control pin 212 displacing the spring arm 228 radially outwards and the second control pin 213 radially on the outside of the first blocking surface 226 of the blocking contour 225. is moved, as can be seen in the middle representation of Figure 9. Due to the deformation of the spring arm 228, a circumferential force is exerted on the plate element 222 of the control element 22, which moves the plate element 222 in the direction of arrow R as soon as the second control pin 213 no longer rests laterally on the first blocking surface 226.
  • the plate element 222 moves with the second blocking surface 227 of the blocking contour 225 into a position that supports the second control pin 213 radially on the inside. Furthermore, the first control pin 212 overcomes the spring arm 228, so that it springs back and blocks the first control pin 212 against a backward movement, as can be seen in the right-hand illustration of FIG. Subsequently, the coupling connection between the reversible belt tensioner 3 and the belt reel 5 is canceled, and the irreversible belt tensioner 7 can drive the belt reel 5 without interference from the reversible belt tensioner 3.
  • the spring arm 228 is aligned so that the free resilient end extends from the fixed end in the circumferential direction and in the direction of rotation of the drive wheel 20 during the drive movement. On the one hand, this allows the radial spring movements to be made possible, so that manufacturing inaccuracies can be compensated for. In addition, due to the direction of the spring arm 228 in the direction of the drive movement of the drive wheel 20, the movement of the plate element 222 in the direction of arrow R, i.e. against the direction of rotation of the drive wheel 20, is forced during the drive movement.
  • the coupling pawl 21 is subsequently irreversibly blocked against a backward pivoting movement into the engaged position, but this is not detrimental to the function of the belt retractor since it has to be replaced anyway after the irreversible belt tensioner 7 has been activated.

Landscapes

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  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

The invention relates to a belt retractor (1) for a seatbelt device of a motor vehicle, having a rotatably mounted belt reel (5), on which a seatbelt of the seatbelt device can be wound up, and having a reversible belt tensioner with a drive wheel (20), which, upon activation, drives the belt reel (5) in a winding-up direction via the drive wheel (20), and having a forcibly controlled tensioner coupling transmitting the driving movement from the drive wheel (20) to the belt reel (5), having at least one coupling pawl (21), which is mounted on the drive wheel (20) and is movable into engagement and out of engagement with a toothing (231) fixed on the belt reel, in order to create and release a rotary connection of the drive wheel (20), and having a control element (22) with a first control contour (223) for controlling the engagement movement of the coupling pawl (21) into the toothing (231) fixed on the belt reel, wherein a first control pin (212) is provided on the coupling pawl (21), with which said coupling pawl slides on the first control contour (223) during the engagement movement, and the first control contour (223) has a blocking portion (2231) oriented in the circumferential direction, and the first control pin (212) is arranged on the coupling pawl (21) in such a manner that it is arranged radially on the inside with respect to the blocking portion (2231) in the engagement position of the coupling pawl (21).

Description

Gurtaufroller für eine Sicherheitsgurteinrichtung eines Kraftfahrzeuges Belt retractor for a motor vehicle seat belt device
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für eine Sicherheitsgurteinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. The present invention relates to a belt retractor for a seat belt device of a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1.
Gurtaufroller werden in Sicherheitsgurteinrichtungen von Kraftfahrzeugen verwendet und dienen dazu, ein Ende eines zur Rückhaltung eines Insassen vorgesehenen Sicherheitsgurtes aufzuwickeln. Der Gurtaufroller ist entweder an der Fahrzeugstruktur oder an einem an der Fahrzeugstruktur befestigten Fahrzeugsitz bzw. an einer daran befestigten Sitzbank befestigt. Der Gurtaufroller weist in seinem Grundaufbau einen zur Befestigung vorgesehenen Rahmen und eine in dem Rahmen drehbar gelagerte Gurtspule auf, wobei der Sicherheitsgurt auf der Gurtspule aufwickelbar ist. Die Gurtspule ist über eine Triebfeder in Aufwickelrichtung federbelastet und über eine Blockiereinrichtung bei einem Überschreiten einer vorbestimmten Gurtbandauszugsbeschleunigung oder Fahrzeugverzögerung mittels einer Blockiereinrichtung gegen einen weiteren Auszug des Sicherheitsgurtes blockierbar, so dass der Insasse nachfolgend zur Vermeidung schwererer Verletzungen vor einem Aufprall auf die innere Fahrzeugstruktur zurückgehalten wird. Belt retractors are used in the safety belt systems of motor vehicles and are used to wind up one end of a safety belt intended to restrain an occupant. The belt retractor is attached either to the vehicle structure or to a vehicle seat attached to the vehicle structure or to a bench seat attached to it. The basic structure of the belt retractor has a frame provided for attachment and a belt spool rotatably mounted in the frame, whereby the safety belt can be wound onto the belt spool. The belt spool is spring-loaded in the winding direction by a main spring and can be blocked by a blocking device against further withdrawal of the safety belt if a predetermined belt pull-out acceleration or vehicle deceleration is exceeded, so that the occupant is subsequently restrained from impact with the internal vehicle structure to avoid more serious injuries.
Um die Insassenbelastung bei der Rückhaltung zu reduzieren, haben sich Kraftbegrenzungseinrichtungen als vorteilhaft herausgestellt, welche bei blockierter Gurtspule und Überschreiten einer vorbestimmten Gurtbandauszugskraft eine kraftbegrenzte Drehung der Gurtspule in Auszugsrichtung und damit eine kraftbegrenzte Vorwärtsverlagerung des Insassen ermöglichen. Da die dadurch ermöglichte Reduzierung der Insassenbelastung unmittelbar mit dem zur Verfügung stehenden Vorverlagerungsweg zusammenhängt, hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, die in dem Sicherheitsgurt vorhandene Gurtlose vor der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung durch einen Gurtstraffer herauszuziehen, um den zur Verfügung stehenden Vorverlagerungsweg zu vergrößern, und um den Insassen möglichst frühzeitig an die Fahrzeugverzögerung anzukoppeln. In order to reduce the occupant load during restraint, force limiting devices have proven to be advantageous, which, when the belt reel is blocked and a predetermined belt pull-out force is exceeded, enable a force-limited rotation of the belt reel in the pull-out direction and thus a force-limited forward displacement of the occupant. Since the resulting reduction in occupant load is directly related to the forward displacement path available, it has also proven to be advantageous in the seat belt existing belt slacks must be pulled out by a belt tensioner before the force limiting device is activated in order to increase the available forward displacement path and to couple the occupant to the vehicle deceleration as early as possible.
Bei Gurtstraffern wird zwischen reversiblen Gurtstraffern und irreversiblen Gurtstraffern oder auch Leistungsstraffern unterschieden. Reversible Gurtstraffer haben eine geringere Straffleistung von ca. 100 bis 800 N und dienen dazu, die Gurtlose in einer Gefahrensituation zur Vorbereitung auf einen möglichen nachfolgenden Unfall herauszuziehen. Tritt nachfolgend kein Unfall ein, so wird der Sicherheitsgurt wieder gelockert. Zum Antrieb der reversiblen Gurtstraffer haben sich Elektromotoren bewährt, welche besonders gut und reversibel zu steuern sind. Irreversible Gurtstraffer weisen eine höhere Straffleistung von 400 bis zu 2000 N auf und werden erst dann aktiviert, wenn der Unfall nicht mehr zu vermeiden ist, also in einer Frühphase des Unfalles. Die irreversiblen Gurtstraffer werden also zeitlich immer nach den reversiblen Gurtstraffern aktiviert. Als Antriebe für die irreversiblen Gurtstraffer haben sich pyrotechnische Antriebe bewährt, welche nach ihrer einmaligen Aktivierung nicht mehr aktiviert werden können, so dass in diesem Fall die gesamte Sicherheitsgurteinrichtung mit dem irreversiblen Gurtstraffer ausgetauscht werden muss. When it comes to belt tensioners, a distinction is made between reversible belt tensioners and irreversible belt tensioners or performance tensioners. Reversible belt tensioners have a lower tensioning capacity of approx. 100 to 800 N and are used to pull out the slack in a dangerous situation in preparation for a possible subsequent accident. If no accident subsequently occurs, the seat belt is loosened again. Electric motors, which can be controlled particularly well and reversibly, have proven successful for driving the reversible belt tensioners. Irreversible belt tensioners have a higher tensioning capacity of 400 to 2000 N and are only activated when the accident can no longer be avoided, i.e. in the early phase of the accident. The irreversible belt tensioners are therefore always activated after the reversible belt tensioners. Pyrotechnic drives have proven useful as drives for the irreversible belt tensioners, which can no longer be activated after they have been activated once, so that in this case the entire seat belt device with the irreversible belt tensioner must be replaced.
Gurtstraffer können dabei an unterschiedlichen Stellen des Sicherheitsgurtes angreifen, so z.B. an dem Gurtschloss, dem Endbeschlag oder auch an dem Gurtaufroller. Bei der Anwendung des Gurtstraffers am Gurtaufroller treibt dieser die Gurtspule bei einer Aktivierung schlagartig in Aufwickelrichtung an und zieht dadurch die in dem Sicherheitsgurt vorhandene Gurtlose aus dem Sicherheitsgurt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen unter dem Begriff Gurtstraffer nur solche verstanden werden, welche an einem Gurtaufroller angeordnet sind und die Gurtspule antreiben. Da die Gurtspule sich grundsätzlich im Normalgebrauch zum Anschnallen und zum Abschnallen frei drehen können muss, werden die Antriebe sowohl des reversiblen Gurtstraffers als auch des irreversiblen Gurtstraffers erst bei einer Aktivierung über Kupplungen mit der Gurtspule verbunden. Die Kupplungen sollten dabei so beschaffen sein, dass sie in keinem Fall unbeabsichtigt eine Drehverbindung herstellen, wodurch der Normalgebrauch des Gurtaufrollers aufgrund einer dadurch verursachten Störung der Drehbewegung der Gurtspule behindert werden würde. Belt tensioners can act on different points of the seat belt, for example on the belt buckle, the end fitting or even on the belt retractor. When using the belt tensioner on the belt retractor, when activated, it suddenly drives the belt reel in the winding direction and thereby pulls the belt slack in the seat belt out of the seat belt. For the purposes of the present invention, the term belt tensioner should only be understood as meaning those which are arranged on a belt retractor and drive the belt reel. Since the Since the belt reel must be able to rotate freely in normal use for buckling and unbuckling, the drives of both the reversible belt tensioner and the irreversible belt tensioner are only connected to the belt reel via couplings when activated. The couplings should be designed in such a way that they do not inadvertently create a rotary connection, which would hinder the normal use of the belt retractor due to a disruption in the rotational movement of the belt reel.
Da der reversible Gurtstraffer für den Fall, dass nachfolgend kein Unfall eintritt, wieder deaktiviert und der Gurtaufroller wieder normal verwendet werden soll, muss die Kupplung des reversiblen Gurtstraffers überdies ebenfalls reversibel ausgebildet sein. Ferner muss die Kupplung des reversiblen Gurtstraffers auch dann bewusst außer Eingriff gebracht werden, wenn nachfolgend ein Unfall auftritt und der irreversible Gurtstraffer aktiviert wird, damit die Antriebsbewegung des irreversiblen Gurtstraffers nicht durch die noch im Eingriff befindliche Kupplung des reversiblen Gurtstraffers gestört wird. Since the reversible belt tensioner is to be deactivated again in the event that no accident subsequently occurs and the belt retractor is to be used normally again, the coupling of the reversible belt tensioner must also be designed to be reversible. Furthermore, the coupling of the reversible belt tensioner must also be deliberately disengaged if an accident subsequently occurs and the irreversible belt tensioner is activated so that the drive movement of the irreversible belt tensioner is not disrupted by the coupling of the reversible belt tensioner which is still engaged.
Ferner müssen die Kupplungen der verschiedenen Gurtstraffer so ausgebildet sein, dass sie die Drehverbindung zwischen dem Antrieb und der Gurtspule bei einer Aktivierung des Antriebes selbsttätig herstellen, was z.B. durch Reibung, durch Trägheitskräfte oder auch durch eine Steuerkontur bewirkt werden kann. Die Bewegung der Kupplung wird dadurch durch die beginnende Bewegung des Antriebes zwangsgesteuert. Furthermore, the couplings of the various belt tensioners must be designed in such a way that they automatically establish the rotary connection between the drive and the belt reel when the drive is activated, which can be achieved, for example, by friction, by inertial forces or by a control contour. The movement of the clutch is thereby positively controlled by the beginning movement of the drive.
Damit wird an die Kupplungen einerseits die Anforderung gestellt, dass sie die Kupplungsbewegung bei einer Aktivierung der Antriebseinrichtung selbsttätig ausführen sollen, unter anderen Umständen die Kupplungsbewegung aber bewusst nicht ausführen sollen, um eine ungewollte Kupplungsverbindung zu vermeiden. Aus der Druckschrift DE 100 59 227 C1 ist zum Beispiel ein Gurtaufroller mit einem reversiblen Gurtstraffer der Anmelderin bekannt, welcher eine reibungsgesteuerte Kupplung mit einer Kupplungsklinke und einem Bremselement aufweist. Die Kupplungsklinke ist an dem Antriebsrad verschieblich gelagert und steuert zur Herstellung einer Kupplungsverbindung in eine Innenverzahnung einer drehtest mit der Gurtwelle verbundenen Kupplungsglocke ein. On the one hand, this places a requirement on the clutches that they should carry out the clutch movement automatically when the drive device is activated, but under other circumstances they should deliberately not carry out the clutch movement in order to avoid an unwanted clutch connection. From the publication DE 100 59 227 C1, for example, a belt retractor with a reversible belt tensioner is known from the applicant, which has a friction-controlled clutch with a clutch pawl and a braking element. The clutch pawl is slidably mounted on the drive wheel and, in order to establish a clutch connection, engages an internal toothing of a clutch bell that is connected to the belt shaft.
Aus der DE 10 2014 009 038 B4 ist ferner eine Kupplung für einen Gurtstraffer bekannt, welche zwei an einem Antriebsrad, dort als Eingangselement bezeichnet, gelagerte Kupplungsklinken aufweist, welche zur Herstellung der Kupplungsverbindung in eine Außenverzahnung eines Abtriebselementes einsteuern, das mit der Gurtspule verbunden ist. Zur Steuerung der Bewegungen der Kupplungselemente ist ein mit einer Trägheitsmasse gekoppeltes Steuerelement vorgesehen, an dem eine Einsteuergeometrie und eine Aussteuergeometrie zur Steuerung der Bewegungen der Kupplungsklinken vorgesehen ist. From DE 10 2014 009 038 B4 a clutch for a belt tensioner is also known, which has two clutch pawls mounted on a drive wheel, referred to there as an input element, which, in order to produce the clutch connection, feed into an external toothing of an output element which is connected to the belt reel . To control the movements of the coupling elements, a control element coupled to an inertial mass is provided, on which a control geometry and a control geometry for controlling the movements of the clutch pawls are provided.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Gurtaufroller der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei dem die Kupplungsklinke nach der Eingriffsbewegung sicher in der Eingriffsstellung gehalten ist. Against this background, the invention is based on the object of providing a belt retractor of the generic type in which the coupling pawl is securely held in the engaged position after the engagement movement.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Gurtaufroller mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen. To solve the problem, a belt retractor with the features of claim 1 is proposed. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass an der Kupplungsklinke ein erster Steuerstift vorgesehen ist, mit dem sie während der Eingriffsbewegung an der ersten Steuerkontur abgleitet. Die Kupplungsklinke liegt mit dem ersten Steuerstift an der ersten Steuerkontur an, welche durch ihre Formgebung den Verlauf der Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke in die gurtspulenfeste Verzahnung durch den daran abgleitenden ersten Steuerstift definiert. Weiter wird vorgeschlagen, dass die erste Steuerkontur einen in Umfangsrichtung ausgerichteten Blockierabschnitt aufweist, und der erste Steuerstift an der Kupplungsklinke derart angeordnet ist, dass er in der Eingriffsstellung der Kupplungsklinke radial innen zu dem Blockierabschnitt angeordnet ist. Durch den Blockierabschnitt der ersten Steuerkontur wird die Kupplungsklinke während des Verzahnungseingriffs während des reversiblen Vorstraffen gegen eine radial nach außen gerichtete Aussteuerbewegung aus der gurtspulenfesten Verzahnung blockiert. According to the basic idea of the invention, it is proposed that a first control pin is provided on the coupling pawl, with which it slides along the first control contour during the engagement movement. The clutch pawl rests with the first control pin on the first control contour, which is due to its shape the course of the engagement movement of the coupling pawl into the toothing fixed to the belt reel is defined by the first control pin sliding off it. It is further proposed that the first control contour has a blocking section aligned in the circumferential direction, and the first control pin is arranged on the clutch pawl in such a way that it is arranged radially inwards of the blocking section in the engaged position of the clutch pawl. Through the blocking section of the first control contour, the coupling pawl is blocked during the toothing engagement during the reversible pre-tightening against a radially outwardly directed control movement from the toothing fixed to the belt reel.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die erste Steuerkontur durch einen Federarm gebildet ist, welcher mit einem Ende an dem Steuerelement fixiert ist, und der erste Steuerstift während der Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke an dem Federarm ausgehend von dem fixierten Ende zu dem freien Ende hin abgleitet. Durch die Ausbildung der ersten Steuerkontur als Federarm und die vorgeschlagene Anordnung desselben, wird es ermöglicht, dass der Steuerstift und die Kupplungsklinke während der Eingriffsbewegung geringfügige Radialbewegungen zu der ersten Steuerkontur ausführen können. Hierdurch kann eine Hemmung der Bewegung aufgrund von Formungenauigkeiten oder unterschiedlichen Reibungskräften verhindert werden. Dabei ist der Federarm so ausgerichtet, dass sich das freie federnde Ende ausgehend von dem fixierten Ende in Umfangsrichtung in Drehrichtung des Antriebsrades während der Antriebsbewegung erstreckt. It is further proposed that the first control contour is formed by a spring arm, which is fixed at one end to the control element, and the first control pin slides from the fixed end towards the free end during the engagement movement of the coupling pawl on the spring arm. The design of the first control contour as a spring arm and the proposed arrangement thereof makes it possible for the control pin and the coupling pawl to be able to carry out slight radial movements to the first control contour during the engagement movement. This can prevent the movement from being inhibited due to shape inaccuracies or different friction forces. The spring arm is aligned so that the free resilient end extends from the fixed end in the circumferential direction in the direction of rotation of the drive wheel during the drive movement.
Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Steuerelement eine zweite Steuerkontur zur Steuerung der Außer-Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke vorgesehen ist. Durch die zweite Steuerkontur wird die Außer-Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke in ihrem Verlauf durch die individuelle Formgebung der zweiten Steuerkontur unab- hängig von der Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke gesteuert. It is further proposed that a second control contour for controlling the disengagement movement of the clutch pawl is provided on the control element. Due to the second control contour, the out-of-engagement movement of the clutch pawl is independent in its course due to the individual shape of the second control contour. controlled depending on the engagement movement of the clutch pawl.
Dabei kann an der Kupplungsklinke bevorzugt ein zweiter Steuerstift vorgesehen sein, mit dem sie während der Außer-Eingriffsbewegung an der zweiten Steuerkontur abgleitet. In this case, a second control pin can preferably be provided on the clutch pawl, with which it slides on the second control contour during the disengagement movement.
Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Steuerelement eine Blockierkontur vorgesehen ist, welche einen Anschlag für die Kupplungsklinke in der Eingriffsstellung bildet. Durch die Blockierkontur wird die Endstellung der Kupplungsklinke nach einem Vollzug der Eingriffsbewegung definiert. Ferner wird dadurch eine weitere Differenzbewegung der Steuerkontur zu der Kupplungsklinke begrenzt. It is further proposed that a blocking contour is provided on the control element, which forms a stop for the coupling pawl in the engaged position. The end position of the coupling pawl is defined by the blocking contour after the engagement movement has been completed. Furthermore, this limits any further differential movement of the control contour to the clutch pawl.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Blockierkontur eine erste in Radialrichtung ausgerichtete Blockierfläche und eine zweite in Umfangsrichtung ausgerichtete Blockierfläche aufweist, wobei die erste Blockierfläche den Anschlag bildet, und die Kupplungsklinke bei einer Drehbewegung der Verzahnung in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes radial nach außen gedrängt wird, und das Steuerelement durch die dabei von dem ersten Steuerstift auf den Federarm ausgeübte Druckkraft zu einer Relativbewegung gezwungen wird, während der der zweite Steuerstift von der ersten Blockierfläche auf die zweite Blockierfläche abgleitet, wobei die zweite Blockierfläche die Kupplungsklinke gegen eine radial einwärts gerichtete Schwenkbewegung in die gurtspulenfeste Verzahnung blockiert. Durch die vorgeschlagene Lösung wird die Kupplungsklinke bei einer Aktivierung eines irreversiblen Gurtstraffers und einer dadurch bedingten Drehung der Gurtspule in Aufwickelrichtung selbsttätig aus der Eingriffsstellung gedrängt und die Kupplungsverbindung aufgehoben. Außerdem wird die Kupplungsklinke gleichzeitig durch die Unterstützung an der zweiten Blockierfläche gegen eine wiederholte Eingriffsbewegung in die gurtspulenfeste Verzahnung blockiert. Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Antriebsrad eine sich in Radialrichtung erstreckende Kraftübertragungsfläche vorgesehen ist, welche derart angeordnet ist, dass die Kupplungsklinke daran durch die Eingriffsbewegung in die Verzahnung mit einer stirnseitigen Anlagefläche zur Anlage gelangt, und das Antriebsrad die Kupplungsklinke in der Eingriffsstellung in die gurtspulenfeste Verzahnung zur Übertragung der Drehbewegung auf die Gurtspule über die Kraftübertragungsfläche unter Ausübung einer Druckkraft in Umfangsrichtung des Antriebsrades antreibt. It is further proposed that the blocking contour has a first blocking surface oriented in the radial direction and a second blocking surface oriented in the circumferential direction, the first blocking surface forming the stop, and the coupling pawl being pushed radially outwards during a rotational movement of the toothing in the winding direction of the seat belt, and that Control element is forced into a relative movement by the pressure force exerted by the first control pin on the spring arm, during which the second control pin slides from the first blocking surface onto the second blocking surface, the second blocking surface pressing the coupling pawl into the belt reel-fixed toothing against a radially inward pivoting movement blocked. With the proposed solution, when an irreversible belt tensioner is activated and the belt reel rotates in the winding direction, the coupling pawl is automatically pushed out of the engaged position and the coupling connection is canceled. In addition, the coupling pawl is simultaneously blocked by the support on the second blocking surface against repeated engagement movements in the toothing fixed to the belt reel. It is further proposed that a force transmission surface extending in the radial direction is provided on the drive wheel, which is arranged in such a way that the clutch pawl comes into contact with an end-side contact surface due to the engagement movement in the toothing, and the drive wheel moves the clutch pawl into the engagement position Belt reel-fixed toothing for transmitting the rotational movement to the belt reel via the force transmission surface while exerting a compressive force in the circumferential direction of the drive wheel.
Durch die an dem Antriebsrad vorgesehene, sich in Radialrichtung erstreckende Kraftübertragungsfläche und den darüber verwirklichten Antrieb der Kupplungsklinke, welcher durch den Eingriff der Kupplungsklinke in die mit der Gurtspule in einer drehfesten Verbindung stehenden Verzahnung auf die Gurtspule übertragen wird, wird die Antriebskraft unmittelbarer und damit direkter von dem Antriebsrad auf die Kupplungsklinke und die Gurtspule übertragen. Dabei werden die aufzunehmenden Lagerkräfte der Kupplungsklinke an dem Antriebsrad in dem Drehgelenk gleichzeitig reduziert, indem die Lagerkräfte auf das Drehgelenk und die sich in Radialrichtung erstreckende Kraftübertragungsfläche aufgeteilt werden. Im Idealfall kann das Antriebsmoment sogar ohne eine Lagerbelastung der Kupplungsklinke übertragen werden, indem das Drehgelenk so angeordnet ist, dass es außerhalb des Kraftübertragungsweges von der Kraftübertragungsfläche über die Kupplungsklinke in die gurtspulenfeste Verzahnung angeordnet ist. The drive force is transferred more immediately and therefore more directly from the drive wheel to the clutch pawl and the belt reel by the force transmission surface provided on the drive wheel, which extends in the radial direction, and the clutch pawl drive implemented via this, which is transferred to the belt reel by the clutch pawl engaging in the toothing that is in a rotationally fixed connection with the belt reel. The bearing forces of the clutch pawl on the drive wheel in the swivel joint that have to be absorbed are simultaneously reduced by dividing the bearing forces between the swivel joint and the force transmission surface that extends in the radial direction. Ideally, the drive torque can even be transmitted without any bearing load on the clutch pawl, by arranging the swivel joint in such a way that it is located outside the force transmission path from the force transmission surface via the clutch pawl into the toothing that is fixed to the belt reel.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kraftübertragungsfläche eine zu den Zähnen der gurtspulenfesten Verzahnung gleichgerichtete Neigung in Radialrichtung zu der Drehachse des Antriebsrades aufweist. Durch die vorgeschlagene Ausrichtung der Kraftübertragungsfläche in Bezug zu der Ausrichtung der Zähne der gurtspulenfesten Verzahnung bilden die Zähne eine gleichgerichtete Reaktionsfläche zur Übertragung der Kräfte aus, so dass die Kraftvektoren bei der Kraftübertragung von dem Antriebsrad auf die Kupplungsklinke und von der Kupplungsklinke auf die gurtspulenfeste Verzahnung ebenfalls gleichgerichtet sind. Damit können die Kraftübertragungsverhältnisse insbesondere auch hinsichtlich eines möglichst zu vermeidenden Abgleitens der Kraftübertragungsflächen optimiert werden. It is further proposed that the force transmission surface has an inclination in the radial direction to the axis of rotation of the drive wheel that is the same as the teeth of the belt reel-fixed toothing. Due to the proposed alignment of the force transmission surface in relation to the alignment of the teeth of the belt reel-fixed toothing, the teeth form a reaction surface that is aligned in the same direction for transmitting the forces, so that the force vectors are also aligned when transmitting power from the drive wheel to the clutch pawl and from the clutch pawl to the toothing fixed to the belt reel. In this way, the force transmission conditions can be optimized, particularly with regard to slipping of the force transmission surfaces, which should be avoided as much as possible.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kraftübertragungsfläche derart angeordnet ist, dass die daran anliegende Kupplungsklinke kontaktlos zu der ersten Steuerkontur angeordnet ist. Damit wird die erste Steuerkontur während des Antriebes der Gurtspule beim reversiblen Gurtstraffen nicht belastet. Außerdem wird dadurch sichergestellt, dass die Kraftübertragung allein über die Kraftübertragungsflächen des Antriebsrades, die stirnseitige Anlagefläche der Kupplungsklinke und die Lagerung der Kupplungsklinke in dem Drehgelenk erfolgt. It is further proposed that the force transmission surface is arranged in such a way that the coupling pawl resting thereon is arranged without contact with the first control contour. This means that the first control contour is not loaded while the belt reel is being driven during reversible belt tensioning. This also ensures that the power transmission takes place solely via the power transmission surfaces of the drive wheel, the front contact surface of the clutch pawl and the storage of the clutch pawl in the swivel joint.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kupplungsklinke in einem Schwenklager schwenkbar gelagert ist, welches an dem von der stirnseitigen Anlagefläche entfernteren Ende der Kupplungsklinke angeordnet ist. Die Kupplungsklinke schwenkt damit bei einer Schwenkbewegung mit der stirnseitigen Anlagefläche radial nach innen und gelangt dabei mit der Anlagefläche an der Kraftübertragungsfläche des Antriebsrades zur Anlage. Aufgrund der vorgesehenen Anordnung des Schwenklagers führt die Kupplungsklinke mit ihrer Anlagefläche den größtmöglichen Schwenkweg aus. It is further proposed that the coupling pawl is pivotally mounted in a pivot bearing which is arranged at the end of the coupling pawl which is further away from the front contact surface. During a pivoting movement, the coupling pawl pivots radially inwards with the front contact surface and comes into contact with the contact surface on the force transmission surface of the drive wheel. Due to the intended arrangement of the pivot bearing, the coupling pawl performs the greatest possible pivoting path with its contact surface.
Weiter wird vorgeschlagen, dass an der Kupplungsklinke wenigstens ein erster Zahn vorgesehen ist, mit dem die Kupplungsklinke in der Eingriffsstellung in die gurtspulenfeste Verzahnung eingreift. Damit weist die Kupplungsklinke eine Kontur auf, welche an die gurtspulenfeste Verzahnung angepasst ist, wobei die Verzahnungsgeometrie des ersten Zahnes an wenigstens einer Zahnflanke den Zahnflanken der gurtspulenfesten Verzahnung entspricht. Weiter wird vorgeschlagen, dass die der gurtspulenfesten Verzahnung zugewandte Stirnseite des Zahnes derart ausgerichtet ist, dass der Winkel zwischen der Stirnseite des Zahnes und den radial nach außen gerichteten Stirnseiten der Zähne der Verzahnung kleiner als 30 Grad ist. Durch die vorgeschlagene Ausrichtung der Stirnseite des Zahnes zu den Stirnseiten der Zähne der gurtspulenfesten Verzahnung gleitet der Zahn bei einem Zahn-auf-Zahn Fall an dem Zahn der gurtspulenfesten Verzahnung mit sehr geringen Druckkräften ab, ohne selbst zu verklemmen. It is further proposed that at least one first tooth is provided on the coupling pawl, with which the coupling pawl engages in the toothing fixed to the belt reel in the engaged position. The coupling pawl thus has a contour which is adapted to the toothing fixed to the belt reel, with the toothing geometry of the first tooth on at least one tooth flank corresponding to the tooth flanks of the toothing fixed to the belt reel. It is further proposed that the end face of the tooth facing the belt reel-fixed toothing is aligned in such a way that the angle between the end face of the tooth and the radially outwardly directed end faces of the teeth of the toothing is less than 30 degrees. Due to the proposed alignment of the end face of the tooth to the end faces of the teeth of the belt reel-fixed toothing, the tooth slides off the tooth of the belt reel-fixed toothing in a tooth-on-tooth case with very low pressure forces without jamming itself.
Weiter wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein zweiter Zahn vorgesehen ist, und der erste oder der zweite Zahn zu einem vergrößerten Fangzahn ausgebildet ist, mit dem die Kupplungsklinke während der Eingriffsbewegung zuerst in die gurtspulenfeste Verzahnung zum Eingriff gelangt. Der vergrößerte Fangzahn gelangt zuerst zum Eingriff in die gurtspulenfeste Verzahnung und bewirkt dadurch eine Vorausrichtung der Kupplungsklinke zu der gurtspulenfesten Verzahnung, so dass der weitere Zahn dann in einer definierten Ausrichtung in die gurtspulenfeste Verzahnung einsteuert, ohne selbst durch einen Zahn-auf-Zahn Fall zu blockieren. It is further proposed that at least one second tooth is provided, and the first or second tooth is formed into an enlarged fang tooth, with which the coupling pawl first comes into engagement with the toothing fixed to the belt reel during the engagement movement. The enlarged fang tooth first comes into engagement with the toothing fixed to the belt reel and thereby causes the coupling pawl to be pre-aligned with the toothing fixed to the belt reel, so that the further tooth then steers into the toothing fixed to the belt reel in a defined orientation, without itself causing a tooth-to-tooth fall To block.
Dabei ist der Fangzahn bevorzugt durch den ersten Zahn gebildet, welcher an die stirnseitige Anlagefläche angrenzt. Die Kupplungsklinke wird damit ausgehend von dem der stirnseitigen Anlagefläche zugewandten Ende in die gurtspulenfeste Verzahnung gezogen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Kupplungsklinke an dem entfernten Ende in einem Schwenklager gelagert ist, da der Fangzahn oder der erste Zahn dadurch verbessert zuerst in die gurtspulenfeste Verzahnung zum Eingriff gelangt und dabei den größten Schwenkweg ausführt. Aufgrund der Tatsache, dass der Fangzahn in Form des ersten Zahnes den größten Schwenkweg ausführt, kann besonders einfach sichergestellt werden, dass der Fangzahn zuerst zum Eingriff in die gurtspulenfeste Verzahnung gelangt und die Kupplungsklinke entsprechend vorausrichtet. The fang tooth is preferably formed by the first tooth, which adjoins the front contact surface. The coupling pawl is then pulled into the toothing fixed to the belt reel starting from the end facing the front contact surface. This is particularly advantageous if the coupling pawl is mounted at the remote end in a pivot bearing, since the fang tooth or the first tooth thereby improves its ability to engage first in the toothing fixed to the belt reel and thereby performs the largest pivoting path. Due to the fact that the fang in the form of the first tooth performs the largest pivoting path, it is particularly easy to ensure that the fang first engages with the teeth fixed to the belt reel arrives and the coupling pawl is aligned accordingly.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kupplungsklinke eine gekrümmte Bogenform aufweist, und derart angeordnet ist, dass die gekrümmte kürzere Seite der gurtspulenfesten Verzahnung zugewandt ist. Die gekrümmte Kupplungsklinke umgreift damit die gurtspulenfeste Verzahnung und bildet mit ihrer gekrümmten kürzeren oder auch eine innere Seite einer Kraftübertragungsfläche aus.It is further proposed that the coupling pawl has a curved arc shape and is arranged such that the curved shorter side faces the toothing fixed to the belt reel. The curved coupling pawl thus encompasses the toothing fixed to the belt reel and forms a force transmission surface with its curved shorter or inner side.
Hierzu kann die innere Kraftübertragungsfläche z.B. mit einem oder mehreren Zähnen versehen sein. For this purpose, the inner force transmission surface can be provided with one or more teeth, for example.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt The invention is explained below using preferred embodiments with reference to the attached figures. This shows
Fig. 1 : einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller mit einem reversiblen Gurtstraffer; und Fig. 1: a belt retractor according to the invention with a reversible belt tensioner; and
Fig. 2 ein Antriebsrad mit einer Strafferkupplung und einem Gehäuseteil zur Übertragung der Drehbewegung des reversiblen Gurtstraffers; und 2 shows a drive wheel with a tensioner clutch and a housing part for transmitting the rotational movement of the reversible belt tensioner; and
Fig. 3: das Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung während der Eingriffsbewegung; und Fig. 3: the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing during the engagement movement; and
Fig. 4: das Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung in der Außer-Eingriffsstellung; und Fig. 4: the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in the disengaged position; and
Fig. 5: das Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung in der Eingriffsstellung; und Fig. 5: the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in the engaged position; and
Fig. 6: das Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung in der Stellung des ersten Kontak- tes während der Eingriffsbewegung; und Fig. 6: the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in the position of the first contact tes during the engagement movement; and
Fig. 7: das Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung in einer Zahn-auf-Zahn Stellung des ersten Zahnes während der Eingriffsbewegung; und Fig. 7: the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in a tooth-on-tooth position of the first tooth during the engagement movement; and
Fig. 8: das Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung in einer Zahn-auf-Zahn Stellung des ersten Zahnes während der Eingriffsbewegung in einer vergrößerten Darstellung; und Fig. 8: the drive wheel, the clutch pawl and the toothing fixed to the belt reel in a tooth-on-tooth position of the first tooth during the engagement movement in an enlarged view; and
Fig. 9: das Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung in verschiedenen Stellungen während der Aktivierung eines irreversiblen Gurtstraffers. Fig. 9: the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in different positions during the activation of an irreversible belt tensioner.
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Gurtaufroller 1 mit einem reversiblen Gurtstraffer 3, einem Antriebsrad 20, einer Strafferkupp- lung 2 und einer Aufwickeleinheit 4 zu erkennen. Die Aufwickeleinheit 4 umfasst als Grundbauteile eine drehbar in einem Rahmen 6 gelagerte Gurtspule 5 mit einem axialen Fortsatz 8 und einen irreversiblen pyrotechnischen Gurtstraffer 7 oder auch Leistungsstraffer. 1 shows a belt retractor 1 according to the invention with a reversible belt tensioner 3, a drive wheel 20, a tensioner clutch 2 and a winding unit 4. The winding unit 4 comprises, as basic components, a belt reel 5 rotatably mounted in a frame 6 with an axial extension 8 and an irreversible pyrotechnic belt tensioner 7 or power tensioner.
Der reversible Gurtstraffer 3 wird in Vor-Unfallsituationen aktiviert und dient dem Straffen des Sicherheitsgurtes zur Vorbereitung eines möglicherweise eintretenden Unfalles. Dabei wird der Sicherheitsgurt mit einer Zugkraft von 100 bis 800 N gestrafft, wobei die Straffkraft nach den Vorgaben der Fahrzeughersteller unterschiedlich hoch gewählt oder auch in einem gestuften Verlauf mit einer Erhöhung der Straffkraft in Abhängigkeit von verschiedenen vorunfallspezifischen Kriterien ausgelegt werden kann. Der irreversible Gurtstraffer 7 wird erst dann aktiviert, wenn der Unfall nicht mehr zu vermeiden ist, oder wenn dieser gerade angefangen hat, und bewirkt eine im Vergleich zu der Erhöhung der Zugkraft bei der Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers 3 größere Erhöhung der Zugkraft indem Sicherheitsgurt von 400 bis 2000 N. Dementsprechend wird die Gurtspule 5 bei einer Aktvierung des irreversiblen Gurtstraffers 7 mit einem erheblich größeren Drehmoment und einer höhere Drehbeschleunigung angetrieben als bei einer Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers 3. The reversible belt tensioner 3 is activated in pre-accident situations and is used to tighten the seat belt in preparation for a possible accident. The seat belt is tightened with a tensile force of 100 to 800 N, whereby the tightening force can be selected at different levels according to the vehicle manufacturer's specifications or can also be designed in a graduated manner with an increase in the tightening force depending on various pre-accident-specific criteria. The irreversible belt tensioner 7 is only activated when the accident can no longer be avoided or when it has just started, and causes a greater increase in the tension force in the seat belt of 400 compared to the increase in traction force when the reversible belt tensioner 3 is activated up to 2000 N. Accordingly, when the irreversible belt tensioner 7 is activated, the belt reel 5 is driven with a significantly greater torque and a higher rotational acceleration than when the reversible belt tensioner 3 is activated.
Der reversible Gurtstraffer 3 umfasst einen Elektromotor und ein Getriebegehäuse mit einem darin gelagerten Getriebe, welches die Antriebsdrehbewegung des Elektromotors auf das Antriebsrad 20 überträgt. The reversible belt tensioner 3 comprises an electric motor and a gear housing with a gear mounted therein, which transmits the drive rotational movement of the electric motor to the drive wheel 20.
Auf dem Fortsatz 8 der Gurtspule 5 ist ein in der Figur 2 zu erkennender Verzahnungsring 23 drehtest gehalten. Der Verzahnungsring 23 weist eine radial äußere Verzahnung auf, die in der befestigten Stellung des Verzahnungsringes 23 auf dem Fortsatz 8 eine gurtspulenfeste Verzahnung 231 bildet. A toothed ring 23, which can be seen in FIG. 2, is held in rotation on the extension 8 of the belt reel 5. The toothed ring 23 has a radially outer toothing, which forms a toothing 231 fixed to the belt reel in the fastened position of the toothed ring 23 on the extension 8.
An dem Getriebegehäuse des reversiblen Gurtstraffers 3 ist ein in der Figur 2 zu erkennendes Gehäuseteil 25 vorgesehen, in dem das Antriebsrad 20 drehbar gelagert ist. Hierzu weist das Gehäuseteil 25 einen ringförmigen axialen Fortsatz 251 auf, der eine zentrale Lageröffnung in dem Antriebsrad 20 durchgreift. Ferner ist ein Steuerelement 22 mit einer Ringfeder 221 und einem über die Ringfeder 221 fixierten Plattenelement 222 vorgesehen, welches mit der Ringfeder 221 reibschlüssig auf dem axialen Fortsatz 251 festgelegt ist. Außerdem ist eine Kupplungsklinke 21 vorgesehen, welche bogenförmig geformt ist und an einem ihrer Enden einen beidseitig vorstehenden Lagerzapfen 21 1 aufweist. Weiter ist eine ringförmige Abdeckscheibe 24 mit einer Lageröffnung 241 vorgesehen, in welcher die Kupplungsklinke 21 einseitig mit dem Lagerzapfen 21 1 gelagert ist, während der Lagerzapfen 21 1 mit seiner anderen Seite in eine nicht zu erkennende Lageröffnung des Antriebsrades 20 eingreift. Damit ist die Kupplungsklinke 21 beidseitig in dem Antriebsrad 20 und an der Abdeckscheibe 24 gelagert. A housing part 25, which can be seen in FIG. 2, is provided on the gear housing of the reversible belt tensioner 3, in which the drive wheel 20 is rotatably mounted. For this purpose, the housing part 25 has an annular axial extension 251, which passes through a central bearing opening in the drive wheel 20. Furthermore, a control element 22 with an annular spring 221 and a plate element 222 fixed via the annular spring 221 is provided, which is frictionally fixed to the axial extension 251 with the annular spring 221. In addition, a coupling pawl 21 is provided, which is shaped like an arc and has a bearing pin 21 1 projecting on both sides at one of its ends. Furthermore, an annular cover disk 24 with a bearing opening 241 is provided, in which the coupling pawl 21 is mounted on one side with the bearing pin 21 1 is, while the bearing pin 21 1 engages with its other side in a bearing opening of the drive wheel 20 that cannot be seen. This means that the clutch pawl 21 is mounted on both sides in the drive wheel 20 and on the cover disk 24.
Der Verzahnungsring 23 und die Kupplungsklinke 21 sind derart angeordnet, dass die Kupplungsklinke 21 mit der radial inneren kürzeren Seite 219 der gurtspulenfesten Verzahnung 231 zugewandt ist und diese umfasst, wie in den Figuren 3 und 4 zu erkennen ist. Die Kupplungsklinke 21 weist an ihrer kürzeren inneren Seite 219 eine Verzahnung auf, welche durch einen ersten Zahn 214, einen zweiten Zahn 215 und einen dritten Zahn 216 gebildet ist. Damit sind die Zähne 214, 215 und 216 der Kupplungsklinke 21 der gurtspulenfesten Verzahnung 231 zugewandt. Ferner weist die Kupplungsklinke 21 an ihrem von dem Lagerzapfen 21 1 entfernteren und dem ersten Zahn 214 zugewandten Ende eine stirnseitige Anlagefläche 217 auf, welche einer Kraftübertragungsfläche 201 des Antriebsrades 20 gegenüberliegt. The toothing ring 23 and the coupling pawl 21 are arranged in such a way that the coupling pawl 21 with the radially inner shorter side 219 faces the belt reel-fixed toothing 231 and includes it, as can be seen in Figures 3 and 4. The clutch pawl 21 has a toothing on its shorter inner side 219, which is formed by a first tooth 214, a second tooth 215 and a third tooth 216. The teeth 214, 215 and 216 of the coupling pawl 21 thus face the toothing 231 fixed to the belt reel. Furthermore, the coupling pawl 21 has, at its end remote from the bearing pin 21 1 and facing the first tooth 214, an end-side contact surface 217, which lies opposite a force transmission surface 201 of the drive wheel 20.
An dem Plattenteil 222 des Steuerelementes 22 sind eine erste Steuerkontur 223 und eine zweite Steuerkontur 224 vorgesehen, wie in den Figuren 3 und 4 zu erkennen ist. Die erste Steuerkontur 223 ist durch eine radial innere Randseite eines gebogenen, mit einem Ende an dem Plattenteil 222 fixierten Federarm 228 verwirklicht. Die zweite Steuerkontur 224 ist durch eine gekrümmte ober Randseite eines axial von dem Plattenteil 222 vorstehenden Vorsprungs gebildet. Außerdem ist an dem Plattenteil 222 eine axial vorstehende Blockierkontur 225 mit einer ersten radial ausgerichteten Blockierfläche 226 und einer zweiten in Umfangsrichtung ausgerichteten Blockierfläche 227 vorgesehen, wie in der Figur 5 zu erkennen ist. Die Kupplungsklinke 21 ist mit einem ersten axial vorstehenden Steuerstift 212 und einem zweiten axial vorstehenden Steuerstift 213 versehen, welche von der Seite der Kupplungsklinke 21 axial vorstehen, welche in der montierten Stellung dem Plattenteil 222 des Steuerelementes 22 zugewandt ist. Im Umkehrschluss ist das Plattenteil 222 des Steuerelementes 22 so ausgerichtet, dass die Seite mit den beiden Steuerkonturen 223 und 224 der Seite der Kupplungsklinke 21 zugewandt, an der die Steuerstifte 212 und 213 angeordnet sind. A first control contour 223 and a second control contour 224 are provided on the plate part 222 of the control element 22, as can be seen in FIGS. 3 and 4. The first control contour 223 is realized by a radially inner edge side of a curved spring arm 228 fixed at one end to the plate part 222. The second control contour 224 is formed by a curved upper edge side of a projection projecting axially from the plate part 222. In addition, an axially projecting blocking contour 225 with a first radially oriented blocking surface 226 and a second circumferentially oriented blocking surface 227 is provided on the plate part 222, as can be seen in FIG. The clutch pawl 21 is provided with a first axially projecting control pin 212 and a second axially projecting control pin 213, which axially protrude from the side of the clutch pawl 21, which in the mounted position corresponds to the plate part 222 the control element 22 faces. Conversely, the plate part 222 of the control element 22 is aligned so that the side with the two control contours 223 and 224 faces the side of the clutch pawl 21 on which the control pins 212 and 213 are arranged.
In den Figuren 6 bis 8 ist die Kupplungsklinke 21 vergrößert und in verschiedenen Stellungen während der Eingriffsbewegung in die gurtspulenfeste Verzahnung 231 des Verzahnungsringes 23 zu erkennen. Wie in der Figur 6 zu erkennen ist, ist der erste Zahn 214 vergrößert ausgebildet und so geformt und ausgerichtet, dass er bei der Eingriffsbewegung zuerst in die gurtspulenfeste Verzahnung 231 eingreift. Der erste Zahn 214 ist der Zahn, welcher an die stirnseitige Anlagefläche 217 der Kupplungsklinke 21 angrenzt und damit der vorderste Zahn der Kupplungsklinke 21 . Der erste Zahn 214 ist damit an dem von dem Lagerzapfen 21 1 entfernteren Ende der Kupplungsklinke 21 angeordnet und führt bei der Schwenkbewegung der Kupplungsklinke 21 den größten Schwenkweg im Vergleich zu den weiteren Zähnen 215 und 216 aus. Die Kupplungsklinke 21 gelangt bei der Eingriffsbewegung zuerst mit dem ersten Zahn 214 zum Eingriff in die gurtspulenfeste Verzahnung 231 wodurch die Kupplungsklinke 21 in Bezug zu der gurtspulenfesten Verzahnung 231 vorausgerichtet wird. Der erste Zahn 214 wirkt damit als Fangzahn. Durch die Vorausrichtung der Kupplungsklinke 21 gelangt diese anschließend mit den weiteren Zähnen 215 und 216 zu einem Eingriff in die gurtspulenfeste Verzahnung 231 , ohne dass die Eingriffsbewegung dabei durch einen Zahn-auf-Zahn Fall der weiteren Zähne 215 und 216 auf der gurtspulenfesten Verzahnung 231 blockiert wird. In Figures 6 to 8, the clutch pawl 21 is enlarged and can be seen in various positions during the engagement movement in the toothing 231 of the toothed ring 23 which is fixed to the belt spool. As can be seen in Figure 6, the first tooth 214 is enlarged and shaped and aligned such that it first engages in the toothing 231 which is fixed to the belt spool during the engagement movement. The first tooth 214 is the tooth which borders on the front contact surface 217 of the clutch pawl 21 and is therefore the frontmost tooth of the clutch pawl 21. The first tooth 214 is therefore arranged at the end of the clutch pawl 21 which is further away from the bearing pin 211 and, during the pivoting movement of the clutch pawl 21, executes the greatest pivoting path compared to the other teeth 215 and 216. During the engagement movement, the clutch pawl 21 first engages with the first tooth 214 in the toothing 231 fixed to the belt reel, whereby the clutch pawl 21 is pre-aligned in relation to the toothing 231 fixed to the belt reel. The first tooth 214 thus acts as a catch tooth. Due to the pre-alignment of the clutch pawl 21, it then engages with the other teeth 215 and 216 in the toothing 231 fixed to the belt reel, without the engagement movement being blocked by a tooth-on-tooth fall of the other teeth 215 and 216 on the toothing 231 fixed to the belt reel.
Sofern die Kupplungsklinke 21 bei der Eingriffsbewegung in die gurtspulenfesten Verzahnung 231 mit ihrem ersten Zahn 214 in einem in der Figur 7 zu erkennenden Zahn-auf-Zahn Fall auf die radial äußere Stirnseite eines Zahnes der gurtspulenfesten Verzahnung 231 trifft, wird die Eingriffsbewegung kurzzeitig gestört. Aufgrund der vergrößerten Ausbildung des ersten Zahnes 214 als Fangzahn, sind die weiteren Zähne 215 und 216 dabei bewusst noch nicht in einem Kontakt mit der gurtspulenfesten Verzahnung 231 , so dass der Zahn-auf-Zahn Fall bewusst nur auf einen Kontakt des ersten Zahns 214 begrenzt ist. If the coupling pawl 21 hits the radially outer end face of a tooth of the toothing 231 fixed to the belt reel during the engagement movement in the toothing 231 fixed to the belt reel with its first tooth 214 in a tooth-on-tooth case that can be seen in FIG. 7, the engagement movement is briefly disturbed. Because of Due to the enlarged design of the first tooth 214 as a fang, the other teeth 215 and 216 are deliberately not yet in contact with the toothing 231 fixed to the belt reel, so that the tooth-on-tooth case is deliberately limited to only contact with the first tooth 214 .
Wie in der vergrößerten Darstellung der Figur 8 zu erkennen ist, ist der erste Zahn 214 an seiner radial inneren Stirnseite so geformt, dass die Stirnseite des ersten Zahnes 214 in Umfangsrichtung einen Winkel W von kleiner als 30 Grad zu der Stirnseite des anliegenden Zahnes der gurtspulenfesten Verzahnung 231 einschließt. Damit gleitet der erste Zahn 214 an der Stirnseite des Zahnes der gurtspulenfesten Verzahnung 231 ab, ohne die Bewegung zu blockieren. Nach dem Abgleiten des ersten Zahnes 214 greift dieser dann in den nachfolgenden Zwischenraum zu dem nächsten Zahn der gurtspulengfesten Verzahnung 231 ein, und die Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke 21 wird vollendet. As can be seen in the enlarged view of Figure 8, the first tooth 214 is shaped on its radially inner face in such a way that the face of the first tooth 214 encloses an angle W of less than 30 degrees in the circumferential direction with the face of the adjacent tooth of the toothing 231 fixed to the belt reel. The first tooth 214 thus slides off the face of the tooth of the toothing 231 fixed to the belt reel without blocking the movement. After the first tooth 214 slides off, it then engages in the subsequent gap to the next tooth of the toothing 231 fixed to the belt reel, and the engagement movement of the clutch pawl 21 is completed.
In der Figur 4 ist die Kupplungsklinke 21 in der ausgeschwenkten Außer-Eingriffsstellung zu erkennen. Ausgehend von dieser Stellung wird die Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke 21 durch einen Antrieb des Antriebsrades 20 in Pfeilrichtung S der Figur 3 ausgelöst. Durch die Antriebsbewegung des Antriebsrades 20 wird die Kupplungsklinke 21 ebenfalls in Pfeilrichtung S mit verdreht. Dabei gelangt die Kupplungsklinke 21 mit dem ersten Steuerstift 212 zur Anlage an einem radial schräg nach innen gerichteten Steuerabschnitt 2232 der ersten Steuerkontur 223, an dem der erste Steuerstift 212 der Kupplungsklinke 21 dann während der weiteren Drehbewegung abgleitet. Durch das Abgleiten des ersten Steuerstiftes 212 an dem Steuerabschnitt 2232 der ersten Steuerkontur 223 wird die Kupplungsklinke 21 zu einer radial einwärts gerichteten Eingriffsbewegung in Richtung der gurtspulenfesten Verzahnung 231 gezwungen, wobei der Verlauf der Eingriffsbewegung durch die Formgebung und Ausrichtung des Steuerabschnittes 2232 vorgegeben ist. Die Schwenkbewegung der Kupplungsklinke 21 wird beendet, indem diese mit ihrer stirnseitigen Anlagefläche 217 zur Anlage an einer Kraftübertragungsfläche 201 des Antriebsrades 20 gelangt. Diese Stellung der Kupplungsklinke 21 ist in der Figur 3 zu erkennen. Zur Vollendung der Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke 21 wird diese anschließend von dem Antriebsrad 20 weiter über die Kraftübertragungsfläche 201 gegenüber dem Verzahnungsring 23 und dem Plattenteil 222 in Pfeilrichtung S verschoben, bis sie mit dem zweiten Steuerstift 213 an der ersten Blockierfläche 226 der Blockierkontur 225 zur Anlage gelangt. Die erste Blockierkontur 225 bildet damit mit der ersten Blockierfläche 226 einen Anschlag für die Bewegung der Kupplungsklinke 21. Gleichzeitig gelangt die Kupplungsklinke 21 dabei mit dem ersten Steuerstift 212 in eine Stellung, in der der erste Steuerstift 212 radial innen zu einem Blockierabschnitt 2231 der ersten Steuerkontur 223 angeordnet ist. Damit ist die Kupplungsklinke 21 nachfolgend gegen ein unbeabsichtigtes Ausschwenken aus der gurtspulenfesten Verzahnung 231 gesichert. Ferner liegt die Kupplungsklinke 21 in dieser Eingriffsstellung, welche in der Figur 5 zu erkennen ist, kraftübertragend mit den Zähnen 214, 215 und 216 an den Zähnen der gurtspulenfesten Verzahnung 231 an. In Figure 4, the coupling pawl 21 can be seen in the swung out disengaged position. Starting from this position, the engagement movement of the clutch pawl 21 is triggered by driving the drive wheel 20 in the direction of arrow S in FIG. Due to the drive movement of the drive wheel 20, the clutch pawl 21 is also rotated in the direction of arrow S. The coupling pawl 21 with the first control pin 212 comes into contact with a radially obliquely inwardly directed control section 2232 of the first control contour 223, on which the first control pin 212 of the coupling pawl 21 then slides during the further rotational movement. As a result of the sliding of the first control pin 212 on the control section 2232 of the first control contour 223, the coupling pawl 21 is forced into a radially inward engagement movement in the direction of the toothing 231 fixed to the belt reel, the course of the engagement movement being predetermined by the shape and orientation of the control section 2232. The The pivoting movement of the clutch pawl 21 is ended by its front contact surface 217 coming into contact with a force transmission surface 201 of the drive wheel 20. This position of the coupling pawl 21 can be seen in Figure 3. To complete the engagement movement of the clutch pawl 21, it is then moved further by the drive wheel 20 over the force transmission surface 201 relative to the toothed ring 23 and the plate part 222 in the direction of the arrow S until it comes into contact with the second control pin 213 on the first blocking surface 226 of the blocking contour 225 . The first blocking contour 225 thus forms a stop with the first blocking surface 226 for the movement of the clutch pawl 21. At the same time, the clutch pawl 21 reaches a position with the first control pin 212 in which the first control pin 212 radially inwards to a blocking section 2231 of the first control contour 223 is arranged. This means that the coupling pawl 21 is subsequently secured against unintentional swinging out of the toothing 231 fixed to the belt reel. Furthermore, in this engagement position, which can be seen in FIG. 5, the coupling pawl 21 rests in a force-transmitting manner with the teeth 214, 215 and 216 on the teeth of the toothing 231 fixed to the belt reel.
Die Kraftübertragungsfläche 201 des Antriebsrades 20 ist radial schräg nach außen geneigt und schließt einen Winkel E1 von ca. 15 bis 30 Grad zu der Radialrichtung entgegen der Antriebsrichtung des Antriebsrades 20 in Pfeilrichtung S ein. Die stirnseitige Anlagefläche 217 der Kupplungsklinke 21 ist so ausgerichtet, dass sie in der Eingriffsstellung der Kupplungsklinke in einem identischen Winkel E1 zu der Radialrichtung ausgerichtet ist und flächig an der Kraftübertragungsfläche 201 des Antriebsrades 20 anliegt. Die Zahnflanken der Zähne der gurtspulenfesten Verzahnung 231 und der gegenüberliegenden Zahnflanken der Zähne 214, 215 und 216 der Kupplungsklinke 21 in der Eingriffsstellung sind gleichgerichtet zu dem Winkel E1 der Kraftübertragungsfläche und schließen ebenfalls einen Winkel E2 bis E4 von ca. 15 bis 30 Grad entgegen der Antriebsrichtung des Antriebsrades 20 in Pfeilrichtung S ein, so dass die Kraftvektoren F1 bis F4 an der Kraftübertragungsfläche 201 auf die stirnseitige Anlagefläche 217 und von den Zähnen der gurtspulenfesten Verzahnung 231 auf die Zähne 214, 215 und 216 radial nach außen gerichtet sind. Die Winkel E1 bis E4 müssen nicht identisch sein. Sie müssen nur in Bezug zu der Radialrichtung gleichgerichtet sein und zwar entgegen der Antriebsrichtung geneigt, so dass die Kraftvektoren F1 bis F4 in dieselbe Umfangsrichtung in Richtung der Antriebsdrehbewegung in Pfeilrichtung S gerichtet sind. Damit kann einer Tendenz des Abgleitens der Zahnflanken und der stirnseitigen Anlagefläche 217 von der Kraftübertragungsfläche 201 des Antriebsrades 20 entgegengewirkt werden. Die Kraftübertragungsfläche 201 ist dabei ein Teil einer formstabilen Kontur des Antriebsrades 20 und bildet damit ein formstabiles Widerlager für die Kupplungsklinke 21 in der anliegenden Stellung der Figur 3. Die Kupplungsklinke 21 liegt dabei flächig mit ihrer stirnseitigen Anlagefläche 217 an der Kraftübertragungsfläche 201 an. The force transmission surface 201 of the drive wheel 20 is inclined radially obliquely outwards and includes an angle E1 of approximately 15 to 30 degrees to the radial direction opposite to the drive direction of the drive wheel 20 in the direction of arrow S. The front contact surface 217 of the clutch pawl 21 is aligned so that in the engaged position of the clutch pawl it is aligned at an identical angle E1 to the radial direction and lies flat against the force transmission surface 201 of the drive wheel 20. The tooth flanks of the teeth of the belt reel-fixed toothing 231 and the opposite tooth flanks of the teeth 214, 215 and 216 of the coupling pawl 21 in the engaged position are aligned in the same direction as the angle E1 of the force transmission surface and also form an angle E2 to E4 of approximately 15 to 30 degrees opposite Drive direction of the drive wheel 20 in the direction of arrow S, so that the force vectors F1 to F4 on the force transmission surface 201 on the front contact surface 217 and from the teeth of the belt reel-fixed toothing 231 on the teeth 214, 215 and 216 are directed radially outwards. The angles E1 to E4 do not have to be identical. They only have to be rectified in relation to the radial direction, namely inclined opposite to the drive direction, so that the force vectors F1 to F4 are directed in the same circumferential direction in the direction of the drive rotary movement in the direction of arrow S. This can counteract a tendency for the tooth flanks and the front contact surface 217 to slip away from the force transmission surface 201 of the drive wheel 20. The force transmission surface 201 is part of a dimensionally stable contour of the drive wheel 20 and thus forms a dimensionally stable abutment for the clutch pawl 21 in the adjacent position of FIG.
Damit wird die Antriebskraft von dem Antriebsrad 20 über die Kupplungsklinke 21 direkt auf die gurtspulenfeste Verzahnung 231 des Verzahnungsrings 23 und weiter auf die Gurtspule 5 übertragen. Dadurch können die dabei aufzunehmenden Lagerkräfte FL in der Lagerung der Kupplungsklinke 21 über den Lagerzapfen 21 1 reduziert werden. Im Idealfall wird die Kupplungsklinke 21 auf die Verzahnung 231 gezogen und richtet dabei das Antriebsrad 20 soweit aus, dass die Lagerkräfte in dem Lager des Antriebsrades 20 zu Null reduziert werden. Dabei ist es von Vorteil, dass die Lagerung der Kupplungsklinke 21 auf dem Lagerzapfen 21 1 an dem von der stirnseitigen Anlagefläche 217 entfernten Ende angeordnet ist, so dass die Kupplungsklinke 21 das von der Kraftübertragungsfläche 201 ausgeübte Drehmoment in die gurtspulenfeste Verzahnung 231 einleitet, ohne dass dabei die Lagerung der Kupplungsklinke 21 belastet wird, da sie sich nicht in dem Kraftübertragungsweg von der Kraftübertragungsfläche 201 über die Anlagefläche 217 zu der gurtspulenfesten Verzahnung 231 befindet. The driving force is thus transmitted from the drive wheel 20 via the clutch pawl 21 directly to the toothing 231 of the toothed ring 23 fixed to the belt reel and further to the belt reel 5. As a result, the bearing forces FL to be absorbed in the mounting of the coupling pawl 21 via the bearing pin 21 1 can be reduced. Ideally, the clutch pawl 21 is pulled onto the teeth 231 and thereby aligns the drive wheel 20 to such an extent that the bearing forces in the bearing of the drive wheel 20 are reduced to zero. It is advantageous that the mounting of the coupling pawl 21 on the bearing pin 21 1 is arranged at the end remote from the front contact surface 217, so that the coupling pawl 21 initiates the torque exerted by the force transmission surface 201 into the toothing 231 fixed to the belt reel, without this The bearing of the clutch pawl 21 is loaded because it is not in the power transmission path Power transmission surface 201 is located via the contact surface 217 to the toothing 231 fixed to the belt reel.
Wenn die Vor-Unfallsituation beendet ist und nicht in einen Unfall übergeht, wird die reversible Gurtstraffung ebenfalls beendet und die Zugkraft in dem Sicherheitsgurt wieder reduziert. Hierzu wird das Antriebsrad 20 kurzzeitig entgegen der Antriebsrichtung in Pfeilrichtung A der Figur 4 angetrieben, wodurch die Kupplungsklinke 21 mit dem ersten Steuerstift 212 in Umfangsrichtung soweit verdreht wird, dass der erste Steuerstift 212 nicht mehr radial innen zu dem Blockierabschnitt 2231 der ersten Steuerkontur 223 angeordnet ist. Gleichzeitig gelangt die Kupplungsklinke 21 mit dem zweiten Steuerstift 213 zur Anlage an der zweiten Steuerkontur 224. Die zweite Steuerkontur 224 ist gekrümmt und radial nach außen gerichtet, so dass die Kupplungsklinke 21 während der weiteren Drehbewegung des Antriebsrades 20 in Pfeilrichtung A daran abgleitet und radial nach außen gezogen wird, bis sie wieder in der Außer- Eingriffsstellung angeordnet ist, welche in der Figur 4 zu erkennen ist. If the pre-accident situation has ended and does not turn into an accident, the reversible belt tightening is also ended and the tensile force in the seat belt is reduced again. For this purpose, the drive wheel 20 is briefly driven against the drive direction in the direction of arrow A in FIG is. At the same time, the coupling pawl 21 with the second control pin 213 comes into contact with the second control contour 224. The second control contour 224 is curved and directed radially outwards, so that the coupling pawl 21 slides off it during the further rotational movement of the drive wheel 20 in the direction of arrow A and radially is pulled outside until it is again arranged in the disengaged position, which can be seen in Figure 4.
Sofern die Vor-Unfallsituation in einen Unfall übergeht, wird der irreversible Gurtstraffer 7 aktiviert und die Gurtwelle 5 wird zusammen mit dem Verzahnungsring 23 und der gurtspulenfesten Verzahnung 231 schlagartig in Aufwickelrichtung angetrieben, was in der Figur 9 in der linken Darstellung durch die Pfeilrichtung S dargestellt ist. Die Kupplungsklinke 21 befindet sich zu Beginn der Antriebsbewegung des Antriebsrades 20 noch in der Eingriffsstellung, welche der Stellung der Kupplungsklinke 21 in der Figur 5 entspricht. Durch die Drehbewegung des Verzahnungsringes 23 wird die Kupplungsklinke 21 durch Abgleiten der Zähne der gurtspulenfesten Verzahnung 231 an den Zähnen 214, 215 und 216 radial nach außen gedrängt, wobei der erste Steuerstift 212 den Federarm 228 radial nach außen verdrängt und der zweite Steuerstift 213 radial nach außen an der ersten Blockierfläche 226 der Blockierkontur 225 be- wegt wird, wie in der mittleren Darstellung der Figur 9 zu erkennen ist. Durch die Verformung des Federarmes 228 wird auf das Plattenelement 222 des Steuerelementes 22 eine Umfangskraft ausgeübt, welche das Plattenelement 222 in Pfeilrichtung R verschiebt, sobald der zweite Steuerstift 213 nicht mehr seitlich an der ersten Blockierfläche 226 anliegt. Durch die Verschiebung des Plattenelementes 222 gelangt dieses mit der zweiten Blockierfläche 227 der Blockierkontur 225 in eine den zweiten Steuerstift 213 radial innen unterstützende Stellung. Ferner überwindet der erste Steuerstift 212 den Federarm 228, so dass dieser zurückfedert und den ersten Steuerstift 212 gegen eine rückwärtsgerichtete Bewegung blockiert, wie in der rechten Darstellung der Figur 9 zu erkennen ist. Nachfolgend ist die Kupplungsverbindung zwischen dem reversiblen Gurtstraffer 3 und der Gurtspule 5 aufgehoben, und der irreversible Gurtstraffer 7 kann die Gurtspule 5 ohne eine Störung durch den reversiblen Gurtstraffer 3 antreiben. Dabei ist der Federarm 228 so ausgerichtet, dass sich das freie federnde Ende ausgehend von dem fixierten Ende in Umfangsrichtung und in Drehrichtung des Antriebsrades 20 während der Antriebsbewegung erstreckt. Damit können einerseits die radialen Federbewegungen ermöglicht werden, so dass Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden können. Außerdem wird durch die Richtung des Federarmes 228 in Richtung der Antriebsbewegung des Antriebsrades 20 die Bewegung des Plattenelementes 222 in Pfeilrichtung R also entgegen der Drehrichtung des Antriebsrades 20 während der Antriebsbewegung erzwungen. If the pre-accident situation turns into an accident, the irreversible belt tensioner 7 is activated and the belt shaft 5, together with the toothed ring 23 and the belt reel-fixed toothing 231, is suddenly driven in the winding direction, which is shown in the left-hand illustration in FIG. 9 by the arrow direction S is. At the beginning of the drive movement of the drive wheel 20, the clutch pawl 21 is still in the engaged position, which corresponds to the position of the clutch pawl 21 in FIG. As a result of the rotational movement of the toothed ring 23, the coupling pawl 21 is pushed radially outward by sliding of the teeth of the toothing 231 fixed to the belt reel on the teeth 214, 215 and 216, the first control pin 212 displacing the spring arm 228 radially outwards and the second control pin 213 radially on the outside of the first blocking surface 226 of the blocking contour 225. is moved, as can be seen in the middle representation of Figure 9. Due to the deformation of the spring arm 228, a circumferential force is exerted on the plate element 222 of the control element 22, which moves the plate element 222 in the direction of arrow R as soon as the second control pin 213 no longer rests laterally on the first blocking surface 226. As a result of the displacement of the plate element 222, it moves with the second blocking surface 227 of the blocking contour 225 into a position that supports the second control pin 213 radially on the inside. Furthermore, the first control pin 212 overcomes the spring arm 228, so that it springs back and blocks the first control pin 212 against a backward movement, as can be seen in the right-hand illustration of FIG. Subsequently, the coupling connection between the reversible belt tensioner 3 and the belt reel 5 is canceled, and the irreversible belt tensioner 7 can drive the belt reel 5 without interference from the reversible belt tensioner 3. The spring arm 228 is aligned so that the free resilient end extends from the fixed end in the circumferential direction and in the direction of rotation of the drive wheel 20 during the drive movement. On the one hand, this allows the radial spring movements to be made possible, so that manufacturing inaccuracies can be compensated for. In addition, due to the direction of the spring arm 228 in the direction of the drive movement of the drive wheel 20, the movement of the plate element 222 in the direction of arrow R, i.e. against the direction of rotation of the drive wheel 20, is forced during the drive movement.
Die Kupplungsklinke 21 ist nachfolgend gegen eine rückwärts gerichtete Schwenkbewegung in die Eingriffsstellung irreversible blockiert, was aber für die Funktion des Gurtaufrollers nicht nachteilig ist, da dieser nach der Aktivierung des irreversiblen Gurtstraffers 7 ohnehin ausgetauscht werden muss. The coupling pawl 21 is subsequently irreversibly blocked against a backward pivoting movement into the engaged position, but this is not detrimental to the function of the belt retractor since it has to be replaced anyway after the irreversible belt tensioner 7 has been activated.

Claims

Ansprüche: Expectations:
1. Gurtaufroller (1 ) für eine Sicherheitsgurteinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit 1. Belt retractor (1) for a seat belt device of a motor vehicle
-einer drehbar gelagerten Gurtspule (5), auf welcher ein Sicherheitsgurt der Sicherheitsgurteinrichtung aufwickelbar ist, und -a rotatably mounted belt reel (5), on which a seat belt of the seat belt device can be wound, and
-einem reversiblen Gurtstraffer mit einem Antriebsrad (20), welcher die Gurtspule (5) bei einer Aktivierung über das Antriebsrad (20) in Aufwickelrichtung antreibt, und -a reversible belt tensioner with a drive wheel (20), which drives the belt reel (5) in the winding direction when activated via the drive wheel (20), and
-einer die Antriebsbewegung von dem Antriebsrad (1 ) auf die Gurtspule (5) übertragenden zwangsgesteuerten Strafferkupp- lung, mit -a positively controlled tensioner clutch which transmits the drive movement from the drive wheel (1) to the belt reel (5), with
-wenigstens einer an dem Antriebsrad (20) gelagerten Kupplungsklinke (21 ), welche zur Schaffung und Aufhebung einer Drehverbindung des Antriebsrades (20) mit einer gurtspulenfesten Verzahnung (231 ) in Eingriff und außer Eingriff bewegbar ist, und -at least one clutch pawl (21) mounted on the drive wheel (20), which can be moved into and out of engagement with a toothing (231) fixed to the belt reel to create and cancel a rotary connection of the drive wheel (20), and
-einem Steuerelement (22) mit einer ersten Steuerkontur (223) zur Steuerung der Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke (21 ) in die gurtspulenfeste Verzahnung (231 ), dadurch gekennzeichnet, dass -a control element (22) with a first control contour (223) for controlling the engagement movement of the coupling pawl (21) in the toothing (231) fixed to the belt reel, characterized in that
-an der Kupplungsklinke (21 ) ein erster Steuerstift (212) vorgesehen ist, mit dem sie während der Eingriffsbewegung an der ersten Steuerkontur (223) abgleitet, und -A first control pin (212) is provided on the coupling pawl (21), with which it slides on the first control contour (223) during the engagement movement, and
-die erste Steuerkontur (223) einen in Umfangsrichtung ausgerichteten Blockierabschnitt (2231 ) aufweist, und -the first control contour (223) has a blocking section (2231) aligned in the circumferential direction, and
-der erste Steuerstift (212) an der Kupplungsklinke (21 ) derart angeordnet ist, dass er in der Eingriffsstellung der Kupplungsklinke (21 ) radial innen zu dem Blockierabschnitt (2231 ) angeordnet ist. -The first control pin (212) is arranged on the clutch pawl (21) in such a way that it is arranged radially inward of the blocking section (2231) in the engaged position of the clutch pawl (21).
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass -die erste Steuerkontur (223) durch einen Federarm (228) ge- bildet ist, welcher mit einem Ende an dem Steuerelement (22) fixiert ist, und 2. Belt retractor according to claim 1, characterized in that - the first control contour (223) is ge- is formed, which is fixed at one end to the control element (22), and
-der erste Steuerstift (212) während der Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke (21 ) an dem Federarm (228) ausgehend von dem fixierten Ende zu dem freien Ende hin abgleitet. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass -the first control pin (212) slides from the fixed end towards the free end during the engagement movement of the coupling pawl (21) on the spring arm (228). Belt retractor according to one of claims 1 or 2, characterized in that
-an dem Steuerelement (22) eine zweite Steuerkontur (224) zur Steuerung der Außer-Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke (21 ) vorgesehen ist. Gurtaufroller (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass -A second control contour (224) is provided on the control element (22) for controlling the out-of-engagement movement of the clutch pawl (21). Belt retractor (1) according to claim 3, characterized in that
-an der Kupplungsklinke (21 ) ein zweiter Steuerstift (213) vorgesehen ist, mit dem sie während der Eingriffsbewegung an der zweiten Steuerkontur (224) abgleitet. Gurtaufroller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass -A second control pin (213) is provided on the coupling pawl (21), with which it slides on the second control contour (224) during the engagement movement. Belt retractor (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that
-an dem Steuerelement (22) eine Blockierkontur (225) vorgesehen ist, welche einen Anschlag für die Kupplungsklinke (21 ) in der Eingriffsstellung bildet. Gurtaufroller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und nach einem der Ansprüche 3 oder 4 und nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass -A blocking contour (225) is provided on the control element (22), which forms a stop for the coupling pawl (21) in the engaged position. Belt retractor (1) according to one of claims 1 or 2 and according to one of claims 3 or 4 and according to claim 5, characterized in that
-die Blockierkontur (225) eine erste in Radialrichtung ausgerichtete Blockierfläche (226) und eine zweite in Umfangsrichtung ausgerichtete Blockierfläche (227) aufweist, wobei -die erste Blockierfläche (226) den Anschlag bildet, und -die Kupplungsklinke (21 ) bei einer Drehbewegung der gurtspulenfesten Verzahnung (231 ) in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes radial nach außen gedrängt wird, und -das Steuerelement (22) durch die dabei von dem ersten Steuerstift (212) auf den Federarm (228) ausgeübte Druckkraft zu einer Relativbewegung gezwungen wird, während der der zweiten Steuerstift (213) von der ersten Blockierfläche (226) auf die zweite Blockierfläche (227) abgleitet, wobei - the blocking contour (225) has a first blocking surface (226) oriented in the radial direction and a second blocking surface (227) oriented in the circumferential direction, wherein - the first blocking surface (226) forms the stop, and - the coupling pawl (21) during a rotational movement of the Belt reel-fixed toothing (231) is pushed radially outwards in the winding direction of the seat belt, and -the control element (22) is forced into a relative movement by the pressure force exerted by the first control pin (212) on the spring arm (228), during which the second control pin (213) moves from the first blocking surface (226) to the second blocking surface ( 227) derives, where
-die zweite Blockierfläche (227) die Kupplungsklinke (21 ) gegen eine radial einwärts gerichtete Schwenkbewegung in die gurtspulenfeste Verzahnung (231 ) blockiert. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass -The second blocking surface (227) blocks the coupling pawl (21) against a radially inward pivoting movement in the toothing (231) fixed to the belt reel. Belt retractor according to one of claims 1 to 6, characterized in that
-an dem Antriebsrad (20) eine sich in Radialrichtung erstreckende Kraftübertragungsfläche (201 ) vorgesehen ist, welche derart angeordnet ist, dass die Kupplungsklinke (21 ) daran durch die Eingriffsbewegung in die gurtspulenfeste Verzahnung (231 ) mit einer stirnseitigen Anlagefläche (217) zur Anlage gelangt, und -A force transmission surface (201) extending in the radial direction is provided on the drive wheel (20), which is arranged in such a way that the coupling pawl (21) comes into contact with an end-side contact surface (217) due to the engagement movement in the toothing (231) fixed to the belt reel reached, and
-das Antriebsrad (20) die Kupplungsklinke (21 ) in der Eingriffsstellung in die gurtspulenfeste Verzahnung (231 ) zur Übertragung der Drehbewegung auf die Gurtspule (5) über die Kraftübertragungsfläche (201 ) unter Ausübung einer Druckkraft in Umfangsrichtung des Antriebsrades (20) antreibt. Gurtaufroller (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass -the drive wheel (20) drives the clutch pawl (21) in the engagement position in the toothing (231) fixed to the belt reel in order to transmit the rotational movement to the belt reel (5) via the force transmission surface (201) while exerting a compressive force in the circumferential direction of the drive wheel (20). Belt retractor (1) according to claim 7, characterized in that
-die Kraftübertragungsfläche (201 ) eine zu den Zähnen der gurtspulenfesten Verzahnung (231 ) gleichgerichtete Neigung in Radialrichtung zu der Drehachse des Antriebsrades (20) aufweist. Gurtaufroller (1 ) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass -The force transmission surface (201) has an inclination in the radial direction to the axis of rotation of the drive wheel (20) which is the same as the teeth of the toothing (231) fixed to the belt reel. Belt retractor (1) according to one of claims 7 or 8, characterized in that
-die Kraftübertragungsfläche (201 ) derart angeordnet ist, dass die daran anliegende Kupplungsklinke (21 ) in der Eingriffsstel- lung kontaktlos zu der ersten Steuerkontur (223) angeordnet ist. 0. Gurtaufroller (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass -the force transmission surface (201) is arranged such that the clutch pawl (21) resting on it is in the engagement position is arranged contactless to the first control contour (223). 0. Belt retractor (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that
-die Kupplungsklinke (21 ) in einem Schwenklager (21 1 ) schwenkbar gelagert ist, welches an dem von der stirnseitigen Anlagefläche (217) entfernteren Ende der Kupplungsklinke (21 ) angeordnet ist. 1 . Gurtaufroller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass -The coupling pawl (21) is pivotally mounted in a pivot bearing (21 1), which is arranged at the end of the coupling pawl (21) which is further away from the front contact surface (217). 1 . Belt retractor (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that
-an der Kupplungsklinke (21 ) wenigstens ein erster Zahn (214) vorgesehen ist, mit dem die Kupplungsklinke (21 ) in der Eingriffsstellung in die gurtspulenfeste Verzahnung (231 ) eingreift. 2. Gurtaufroller (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass -At least one first tooth (214) is provided on the coupling pawl (21), with which the coupling pawl (21) engages in the toothing (231) fixed to the belt reel in the engaged position. 2. Belt retractor (1) according to claim 1 1, characterized in that
-die der gurtspulenfesten Verzahnung (231 ) zugewandte Stirnseite des ersten Zahnes (214) derart ausgerichtet ist, dass der Winkel (W) zwischen der Stirnseite des ersten Zahnes (214) und den radial nach außen gerichteten Stirnseiten der Zähne der gurtspulenfesten Verzahnung (231 ) kleiner als 30 Grad ist. -the end face of the first tooth (214) facing the belt reel-fixed toothing (231) is aligned such that the angle (W) between the end face of the first tooth (214) and the radially outwardly directed end faces of the teeth of the belt reel-fixed toothing (231) is less than 30 degrees.
3. Gurtaufroller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass 3. Belt retractor (1) according to one of claims 1 1 or 12, characterized in that
-wenigstens ein zweiter Zahn (215,216) vorgesehen ist, und -der erste oder der zweite Zahn (214,215,216) zu einem vergrößerten Fangzahn ausgebildet ist, mit dem die Kupplungsklinke (21 ) während der Eingriffsbewegung zuerst in die gurtspulenfeste Verzahnung (231 ) zum Eingriff gelangt. -at least one second tooth (215,216) is provided, and -the first or second tooth (214,215,216) is designed to form an enlarged fang tooth, with which the coupling pawl (21) first comes into engagement with the toothing (231) fixed to the belt reel during the engagement movement .
4. Gurtaufroller (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass -der Fangzahn durch den ersten Zahn (214) gebildet ist, welcher an die Anlagefläche (217) angrenzt. Gurtaufroller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass 4. Belt retractor (1) according to claim 13, characterized in that -the catch tooth is formed by the first tooth (214) which adjoins the contact surface (217). Belt retractor (1) according to one of claims 1 to 14, characterized in that
-die Kupplungsklinke (21 ) eine gekrümmte Bogenform aufweist, und derart angeordnet ist, dass die gekrümmte kürzere Seite (219) der gurtspulenfesten Verzahnung (231 ) zugewandt ist. -the coupling pawl (21) has a curved arc shape, and is arranged such that the curved shorter side (219) faces the toothing (231) fixed to the belt reel.
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