DE102011101516A1

DE102011101516A1 - Belt retractor with a tensioning device and a speed-controlled force limiting device

Info

Publication number: DE102011101516A1
Application number: DE102011101516A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Singer; Ronald Jabusch
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2031-05-14
Also published as: WO2012156020A1; DE102011101516B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller (100) mit einer Straffeinrichtung und einer geschwindigkeitsgeregelten Kraftbegrenzungseinrichtung (4) zur Ermöglichung eines kraftbegrenzten Auszuges eines Gurtbandes (101) mit – einer in einem Aufrollerrahmen (3) drehbar gelagerten Gurtwelle (1), – einer Blockiervorrichtung zum Blockieren der Gurtwelle (1) bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes der Gurtbandauszugsbeschleunigung und/oder der Fahrzeugverzögerung gegenüber dem Aufrollerrahmen (3) in Gurtauszugsrichtung, und – wenigstens zwei bei Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung (4) relativ zueinander bewegten Teilen (5, 6, 7), wobei eines der Teile (5) eine Schwingbewegung ausführt, wobei – beide Teile (5, 6, 7) Verzahnungen (11, 12, 13, 14) aufweisen, mit denen sie während der Relativbewegung wechselweise in Eingriff und außer Eingriff gelangen, wobei – die Gurtwelle (1) wenigstens zweiteilig mit einem ersten und einem zweiten Teil (1a, 1b) ausgebildet ist, – das Gurtband (101) auf dem ersten Teil (1a) aufwickelbar ist, und das zweite Teil (1b) der Gurtwelle (1) bei einer Ansteuerung der Blockiervorrichtung gegenüber dem Aufrollerrahmen (3) blockierbar ist, und – die zueinander bewegbaren Teile (5, 6, 7) jeweils unterschiedlichen Teilen (1a, 1b) der Gurtwelle (1) zugeordnet sind, wobei – die zueinander bewegbaren Teile (5, 6, 7) der Kraftbegrenzungseinrichtung (4) angesteuert durch die Aktivierung der Straffeinrichtung zueinander festlegbar sind.The invention relates to a belt retractor (100) with a tensioning device and a speed-regulated force limiting device (4) to enable a force-limited extraction of a belt strap (101) with - a belt shaft (1) rotatably mounted in a retractor frame (3), - a blocking device for blocking the Belt shaft (1) when a predetermined value of the belt extension acceleration and / or the vehicle deceleration relative to the retractor frame (3) in the belt extension direction is exceeded, and - at least two parts (5, 6, 7) moved relative to one another when the force limiting device (4) is activated, one of which of the parts (5) executes an oscillating movement, both parts (5, 6, 7) having toothings (11, 12, 13, 14) with which they alternately engage and disengage during the relative movement, with - the belt shaft (1) is at least in two parts with a first and a second part (1a, 1b), - the belt strap (101) can be wound up on the first part (1a), and the second part (1b) of the belt shaft (1) can be blocked with respect to the retractor frame (3) when the blocking device is activated, and the parts (5, 6, 7) which can be moved relative to one another, respectively different parts (1a, 1b) of the belt shaft (1) are assigned, wherein - the mutually movable parts (5, 6, 7) of the force limiting device (4) controlled by the activation of the tensioning device can be fixed to each other.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer Straffeinrichtung und einer geschwindigkeitsgeregelten Kraftbegrenzungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a belt retractor with a tensioning device and a speed-controlled force limiting device having the features of the preamble of claim 1.

Aus der auf die Anmelderin zurückgehenden WO 2006/108451 A1 ist z. B. eine geschwindigkeitsgeregelte Kraftbegrenzungseinrichtung für einen Gurtaufroller bekannt, welche mehrere an dem Rahmen des Gurtaufrollers angeordnete, in Schwingung zu versetzende Massen aufweist. Die Massen sind drehbar an dem Aufrollerrahmen gelagert und greifen während des kraftbegrenzten Gurtbandauszugs wechselweise mit zwei Zähnen in einen mit der Gurtwelle verbundenen Verzahnungsring ein. Insgesamt ist der Gurtaufroller aufgrund der an dem Aufrollerrahmen angeordneten schwingenden Massen aufwendig in der Herstellung und teuer. Ferner benötigt der Gurtaufroller aufgrund der schwingenden Massen einen verhältnismäßig großen Bauraum.From the date of the applicant WO 2006/108451 A1 is z. B. a speed-controlled force limiting device for a belt retractor, which has a plurality of arranged on the frame of the belt retractor to be vibrated masses. The masses are rotatably mounted on the retractor frame and engage during the force-limited belt webbing alternately with two teeth in a toothed ring connected to the belt shaft. Overall, the belt retractor due to the arranged on the retractor vibrating masses consuming in the production and expensive. Furthermore, the belt retractor requires due to the oscillating masses a relatively large amount of space.

In der ebenfalls auf die Anmelderin zurückgehenden deutschen Patentanmeldung DE 10 2008 049 931.5 wird eine weiterentwickelte, auf der Grundlage desselben physikalischen Prinzips arbeitende Kraftbegrenzungseinrichtung beschrieben, bei der zwei verzahnte Teile kraftbegrenzt zueinander bewegt werden und eines der Teile dabei eine wellenförmige Vorschubbewegung ausführt, bei der die Verzahnungen wechselnd in Eingriff und außer Eingriff gelangen. Durch das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil werden die schwingenden Massen ersetzt, so dass die dort beschriebene Kraftbegrenzungseinrichtung einen wesentlich kleineren Bauraum benötigt und einen wesentlich einfacheren Aufbau aufweist. In einem Ausführungsbeispiel ist das die wellenförmige Vorschubbewegung ausführende Teil durch eine Verzahnungsscheibe verwirklicht, die kraftschlüssig mit der Gurtwelle verbunden ist.In the also attributable to the applicant German patent application DE 10 2008 049 931.5 a further developed, on the basis of the same physical principle working force limiting device is described, in which two toothed parts are moved to each other with limited force and one of the parts thereby performs a wavy feed movement, in which the gears alternately engage and disengage. By the wave-like feed movement exporting part, the oscillating masses are replaced, so that the force limiting device described therein requires a much smaller space and has a much simpler structure. In one embodiment, the wavy feed movement exporting part is realized by a toothed disc, which is non-positively connected to the belt shaft.

Bei einer Kopplung der Kraftbegrenzungseinrichtung an einen Gurtaufroller ist es zur Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung erforderlich, dass eines der bewegbaren Teile gegenüber dem Aufrollerrahmen festgelegt und das jeweils andere Teil drehfest mit der Gurtwelle verbunden ist. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, indem die Kraftbegrenzungseinrichtung an dem Aufrollerrahmen befestigt ist und die Gurtwelle bei einer Ansteuerung der Blockiereinrichtung in die Kraftbegrenzungseinrichtung blockiert.In a coupling of the force limiting device to a belt retractor, it is necessary for activation of the force limiting device that one of the movable parts relative to the retractor set and the other part is rotatably connected to the belt shaft. This can be z. Example be done by the force limiting device is attached to the retractor and blocks the belt shaft in a control of the blocking device in the force limiting device.

Alternativ kann die Gurtwelle auch zweiteilig ausgebildet sein, wobei in diesem Fall die zueinander bewegbaren Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung unterschiedlichen Teilen der Gurtwelle zugeordnet sind. Eines der Teile ist in diesem Fall über eine Blockiereinrichtung gegenüber dem Aufrollerrahmen verriegelbar, so dass die Kraftbegrenzungseinrichtung bei einer Ansteuerung der Blockiereinrichtung unmittelbar zwischen den Teilen der Gurtwelle wirkt.Alternatively, the belt shaft may be formed in two parts, in which case the mutually movable parts of the force limiting device are assigned to different parts of the belt shaft. One of the parts can be locked in this case via a blocking device relative to the retractor frame, so that the force limiting device acts on a control of the blocking device directly between the parts of the belt shaft.

Sofern eine Straffeinrichtung an dem Gurtaufroller angeordnet werden soll, stellt sich das Problem, dass die zueinander bewegbaren Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung die Straffbewegung stören oder die Strafflänge durch eine mögliche Relativbewegung zueinander verkürzen können. Dies ist insbesondere dann ein Problem, wenn die Straffeinrichtung dem gegenüber dem Aufrollerrahmen verriegelbaren Teil der Gurtwelle zugeordnet ist, so dass die Straffbewegung über die Kraftbegrenzungseinrichtung auf das Teil der Gurtwelle übertragen werden muss, auf dem der Gurt aufgewickelt ist.If a tightening device is to be arranged on the belt retractor, there is the problem that the mutually movable parts of the force limiting device can interfere with the tightening movement or shorten the tensioning length by a possible relative movement to each other. This is particularly a problem when the tensioning device is assigned to the opposite of the retractor frame lockable part of the belt shaft, so that the tightening must be transmitted via the force limiting device on the part of the belt shaft on which the belt is wound.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtaufroller mit einer Straffeinrichtung und einer geschwindigkeitsgeregelten Kraftbegrenzungseinrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei dem der durch die Straffeinrichtung bewirkte Straffvorgang möglichst nicht durch die Kraftbegrenzungseinrichtung gestört wird und insbesondere die Strafflänge nicht verkürzt wird.The object of the invention is to provide a belt retractor with a tensioning device and a speed-controlled force limiting device of the generic type in which the tensioning effected by the tensioning device is not disturbed as possible by the force limiting device and in particular the tensioning length is not shortened.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.The object is achieved by a belt retractor with the features of claim 1. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.

Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, dass die zueinander bewegbaren Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung angesteuert durch die Aktivierung der Straffeinrichtung zueinander festlegbar sind. Durch die Festlegung der bewegbaren Teile zueinander wird die geschwindigkeitsgeregelte Kraftbegrenzungseinrichtung praktisch deaktiviert, so dass sie insgesamt als starres Bauteil angesehen werden kann. Da die Festlegung der zueinander bewegbaren Teile durch die Aktivierung der Straffeinrichtung angesteuert wird, kann dabei sichergestellt werden, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung in jedem Fall während des Straffvorganges deaktiviert ist. Ferner kann dadurch im Umkehrschluss verhindert werden, dass die zueinander bewegbaren Teile zueinander festgelegt werden, ohne dass nachfolgend ein Straffvorgang stattfindet.According to the basic idea of the invention, it is proposed to achieve the object that the mutually movable parts of the force limiting device can be fixed to one another by activation of the tensioning device. By fixing the movable parts to each other, the speed-controlled force limiting device is practically deactivated, so that it can be regarded as a whole as a rigid component. Since the determination of mutually movable parts is controlled by the activation of the tensioning device, it can be ensured that the force limiting device is deactivated in each case during the tightening process. Furthermore, this can be prevented by the reverse conclusion, that the mutually movable parts are fixed to each other, without subsequently a tightening process takes place.

Ferner wird vorgeschlagen, dass eine bewegbare Masse vorgesehen ist, welche derart gelagert ist, dass sie bei der Aktivierung der Straffeinrichtung zur Festlegung der bewegbaren Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung eine trägheitsgesteuerte Relativbewegung ausführt. Die vorgeschlagene Verwendung einer verschieblich gelagerten bewegbaren Masse ist insofern vorteilhaft, da dadurch die durch die Straffeinrichtung bewirkte Straffbewegung der Gurtwelle durch die wirkenden Trägheitskräfte gleichzeitig zur Festlegung der bewegbaren Teile, also zur Deaktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung, genutzt wird. Durch die vorgeschlagene Lösung kann der konstruktive Aufwand erheblich vereinfacht werden, wobei die trägheitsgesteuerte Festlegung der bewegbaren Teile gleichzeitig eine unmittelbare und eine sehr schnelle Deaktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung zu Beginn des Straffvorganges ermöglicht.It is also proposed that a movable mass is provided, which is mounted such that it performs a inertia-controlled relative movement in the activation of the tensioning device for fixing the movable parts of the force limiting device. The proposed use of a displaceably mounted movable mass is advantageous in that thereby the caused by the tensioning device tautening movement of the belt shaft by the acting inertial forces at the same time for fixing the movable parts, ie for deactivating the force limiting device is used. The proposed solution, the design complexity can be considerably simplified, the inertia-controlled determination of the movable parts simultaneously allows immediate and very rapid deactivation of the force limiting device at the beginning of the tightening process.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die bewegbare Masse entgegen der trägheitsgesteuerten Relativbewegung federbelastet ist. Durch die vorgeschlagene Federbelastung der bewegbaren Masse befindet sich die Masse grundsätzlich, d. h. wenn eben keine Straffbewegung stattfindet, in der Stellung, in der die Teile zueinander bewegt werden können. Die Kraftbegrenzungseinrichtung ist damit vor der Aktivierung der Straffeinrichtung praktisch betriebsbereit, und es müssen für die Deaktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung die wirkenden Federkräfte überwunden werden, so dass die Wahrscheinlichkeit einer ungewollten Deaktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung zumindest verringert werden kann. Außerdem wird die Masse nach der Beendigung der Straffbewegung automatisch wieder in die die bewegbaren Teile freigebende Stellung bewegt, so dass die Kraftbegrenzungseinrichtung nach dem Straffvorgang selbsttätig wieder aktiviert wird. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Kraftbegrenzungseinrichtung demnach zu Beginn des Straffvorganges automatisch deaktiviert und nach erfolgter Straffung automatisch wieder aktiviert.It is also proposed that the movable mass is spring-loaded against the inertia-controlled relative movement. Due to the proposed spring load of the movable mass, the mass is basically, d. H. if just no tensioning takes place in the position in which the parts can be moved to each other. The force limiting device is thus practically ready for activation of the tensioning device, and it must be overcome for the deactivation of the force limiting device, the acting spring forces, so that the probability of unwanted deactivation of the force limiting device can be at least reduced. In addition, the mass is automatically moved after completion of the tensioning movement back into the position releasing the movable parts, so that the force limiting device is automatically reactivated after the tightening process. The inventive solution, the force limiting device is therefore automatically deactivated at the beginning of the tightening process and automatically activated again after tightening.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die bewegbare Masse durch eine koaxial zur Drehachse des Gurtaufrollers angeordnete Ringscheibe gebildet ist. Durch die Ausbildung der Masse als Ringscheibe und deren koaxiale Anordnung ist die trägheitsbedingte Ansteuerung besonders schnell und effektiv, da die Masse bei einer plötzlichen von der Straffvorrichtung auf die Gurtwelle zu übertragenden Drehbewegung besonders deutlich zurückbleibt, d. h. es stellt sich eine besonders deutliche und in der Richtung und Geschwindigkeit definierte Relativbewegung zwischen der Masse und den übrigen Teilen des Gurtaufrollers und insbesondere zu der Kraftbegrenzungseinrichtung ein, welche dann in eine Bewegung zur Festlegung der bewegbaren Teile genutzt werden kann.It is further proposed that the movable mass is formed by a coaxial with the axis of rotation of the belt retractor arranged annular disc. Due to the design of the mass as an annular disc and its coaxial arrangement, the inertia-related control is particularly fast and effective because the mass remains particularly clear in a sudden to be transmitted from the tensioning device on the belt shaft rotational movement, d. H. it sets a particularly clear and defined in the direction and speed relative movement between the mass and the other parts of the belt retractor and in particular to the force limiting device, which can then be used in a movement for fixing the movable parts.

Eine solche Lösung ist besonders vorteilhaft, wenn die bewegbaren Teile durch koaxial zu der Drehachse des Gurtaufrollers angeordnete ringförmige Verzahnungsscheiben gebildet sind, und die Bewegung der Ringscheibe durch eine an der Axialseite der Ringscheibe vorgesehene Kontur auf wenigstens eine der Verzahnungsscheiben übertragbar ist. Durch die vorgeschlagene Formgebung der zueinander bewegbaren Teile als Verzahnungsscheiben sowie die Übertragung der Relativbewegung der Ringscheibe durch die an der Axialseite vorgesehene Kontur können die Bewegungen der Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung einschließlich der Stellbewegung zur Festlegung der bewegbaren Teile ideal an die Drehbewegung der Gurtwelle des Gurtaufrollers angepasst werden.Such a solution is particularly advantageous when the movable parts are formed by coaxial with the axis of rotation of the belt retractor arranged annular toothed discs, and the movement of the annular disc can be transferred by a provided on the axial side of the annular disc contour on at least one of the toothed discs. The proposed shaping of mutually movable parts as gear discs and the transmission of the relative movement of the annular disc by the provided on the axial side contour, the movements of the parts of the force limiting device including the adjusting movement for fixing the movable parts can be ideally adapted to the rotational movement of the belt shaft of the belt retractor.

Ferner wird vorgeschlagen, dass zur Übertragung der Bewegung der Ringscheibe wenigstens ein axial an der Kontur der Ringscheibe anliegender Stift vorgesehen ist, welcher an einer der Verzahnungsscheiben anliegt. Durch den Stift kann ein unmittelbarer Kontakt zwischen der Ringscheibe und der Verzahnungsscheibe hergestellt werden, auch wenn eine unmittelbar anliegende Anordnung der Ringscheibe an der Verzahnungsscheibe nicht möglich ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Verzahnungsscheibe während der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung eine quer gerichtete Schwingbewegung ausführen soll, wozu ein bestimmter Abstand zwingend erforderlich ist.It is also proposed that for transmitting the movement of the annular disc at least one axially abutting the contour of the annular disc pin is provided, which rests against one of the toothed discs. Through the pin direct contact between the annular disc and the toothed disc can be made, even if a directly adjacent arrangement of the annular disc on the toothed disc is not possible. This is particularly advantageous if the toothed disc is to perform a transversely directed oscillating movement during the activation of the force limiting device, for which purpose a certain distance is absolutely necessary.

Weiter wird vorgeschlagen, dass eines der bewegbaren Teile auf einer Verzahnung quer verschieblich geführt ist, und der Stift in der Verzahnung geführt ist. Durch die Führung des Stiftes in der Verzahnung kann sichergestellt werden, dass die Verstellbewegung des bewegbaren Teils ausschließlich in Richtung der durch die Verzahnung vorgegebenen Richtung der Verschieblichkeit des bewegbaren Teils erfolgt. Ferner wird der Stift durch die Verzahnung gleichzeitig in Umfangsrichtung mit dem zweiten Teil der Gurtwelle mitbewegt, so dass er zwangsweise auch die Relativbewegung zu der bewegbaren Masse ausführt, und letztlich auch die axiale Verschiebung des Stiftes bewirkt.It is further proposed that one of the movable parts is guided transversely displaceably on a toothing, and the pin is guided in the toothing. By the leadership of the pin in the toothing can be ensured that the adjusting movement of the movable part takes place exclusively in the direction of the predetermined by the toothing direction of the displaceability of the movable part. Further, the pin is simultaneously moved by the toothing in the circumferential direction with the second part of the belt shaft, so that he forcibly executes the relative movement to the movable mass, and ultimately causes the axial displacement of the pin.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Bewegung der bewegbaren Masse mittels eines Anschlags begrenzt ist. Durch den Anschlag kann die Relativbewegung und die dadurch erzeugte Stellbewegung zur Festlegung der zueinander bewegbaren Teile begrenzt werden, sodass die Teile nicht unnötig hoch belastet werden und sich in einem ungünstigen Fall anschließend nach der Beendigung der Straffbewegung nicht mehr voneinander lösen. Außerdem wird die bewegbare Masse durch den vorgesehenen Anschlag in Umfangsrichtung mitgenommen, so dass die Masse anschließend die Straffbewegung mit ausführt. Die ermöglichte Relativbewegung zwischen der bewegbaren Masse und der Kraftbegrenzungseinrichtung bzw. dem zweiten Teil der Gurtwelle muss daher nur so bemessen werden, dass sie ausreicht, um die erforderliche Stellbewegung zur Festlegung der bewegbaren Teile zu bewirken.It is further proposed that the movement of the movable mass is limited by means of a stop. By the stop, the relative movement and the adjusting movement generated thereby for defining the mutually movable parts are limited, so that the parts are not unnecessarily high burden and then in an unfavorable case after the termination of the tensioning movement no longer separate from each other. In addition, the movable mass is taken along by the intended stop in the circumferential direction, so that the mass then carries out the tightening movement. The allowed relative movement between the movable mass and the force limiting device or the second part of the belt shaft must therefore be dimensioned so that it is sufficient to effect the required adjusting movement for fixing the movable parts.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann dadurch verwirklicht sein, indem die zueinander bewegbaren Teile dadurch zueinander festlegbar sind, indem sie in Richtung des Eingriffs der Verzahnungen gedrängt werden. Die Verzahnungen sind eigentlich dafür vorgesehen, die Schwingbewegung während der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung zu erzwingen, und werden gemäß der vorgeschlagenen Weiterentwicklung gleichzeitig zur Festlegung der bewegbaren Teile genutzt. Sofern beidseitig verzahnte Teile vorgesehen sind, werden die Teile durch Eingriff eines Verzahnungspaares festgelegt, während ein anderes Verzahnungspaar entgegengesetzt außer Eingriff gedrängt wird. Wichtig für die erfindungsgemäße Weiterentwicklung ist nur, dass die Festlegung eben durch den Eingriff eines Verzahnungspaares bewirkt wird, und die für die Relativbewegung ausgelegten Teile zueinander festgelegt sind, also einen starren Verbund bilden.A further preferred embodiment of the invention can thereby be realized in that the mutually movable parts can be fixed relative to one another by being urged in the direction of engagement of the teeth. The teeth are actually intended to force the swinging motion during the activation of the force limiting device, and are used according to the proposed development at the same time for fixing the movable parts. If both sides toothed parts are provided, the parts are determined by engagement of a pair of teeth, while another pair of gears is oppositely disengaged. Important for the further development according to the invention is only that the determination is just effected by the engagement of a pair of teeth, and designed for the relative movement parts are fixed to each other, so form a rigid composite.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Straffeinrichtung dem gegenüber dem Aufrollerrahmen blockierbaren Teil der Gurtwelle zugeordnet ist. Durch die vorgeschlagene Zuordnung der Straffeinrichtung befindet sich die Kraftbegrenzungseinrichtung in dem Kraftübertragungsweg von der Straffeinrichtung zu der Gurtwelle, sodass die erfindungsgemäße Lösung in diesem Fall besonders vorteilhaft ist, da dadurch die Straffbewegung möglichst verlustfrei auf die Gurtwelle übertragen werden kann. Ferner ist die vorgeschlagene Zuordnung für die nachfolgende Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung von Vorteil, da die Straffeinrichtung durch die Festlegung gegenüber dem Aufrollerrahmen nicht die Bewegung der beiden Teile der Gurtwelle zueinander während des kraftbegrenzten Gurtauszuges stören kann, indem sie sich durch die vorgeschlagene Zuordnung während der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung nicht in dem Kraftübertragungsweg befindet.It is further proposed that the tensioning device is assigned to the blockable relative to the retractor frame part of the belt shaft. Due to the proposed assignment of the tensioning device, the force limiting device is located in the power transmission path from the tensioning device to the belt shaft, so that the solution according to the invention is particularly advantageous in this case, since thereby the tensioning movement can be transmitted to the belt shaft as lossless as possible. Furthermore, the proposed assignment for the subsequent activation of the force limiting device is advantageous, since the tensioning device can not interfere with the movement of the two parts of the belt shaft to each other during the force-limited belt pullout by laying down against the retractor by by the proposed assignment during the activation of the Force limiting device is not located in the power transmission path.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying figures. Showing:

1: Gurtaufroller in Seitenansicht; 1 : Belt retractor in side view;

2: Ausschnitt des Gurtaufrollers mit der Kraftbegrenzungseinrichtung und der Straffeinrichtung in einer Schnittebene durch die Drehachse des Gurtaufrollers; und 2 : Section of the belt retractor with the force limiting device and the tensioning device in a sectional plane through the axis of rotation of the belt retractor; and

3: Schnittdarstellung der 2 in Schnittrichtung C-C. 3 : Sectional view of the 2 in cutting direction CC.

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Gurtaufroller 100 mit einer in einem Aufrollerrahmen 3 drehbar gelagerten in der 2 dargestellten Gurtwelle 1 zu erkennen, welcher mittels einer Befestigungsschraube 2 an der Struktur eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Auf der Gurtwelle 1 ist ein Gurtband 101 aufwickelbar, welches zur Rückhaltung eines Insassen in dem Kraftfahrzeug dient.In the 1 is an inventive belt retractor 100 with one in a retractor frame 3 rotatably mounted in the 2 illustrated belt shaft 1 to recognize which by means of a fastening screw 2 attached to the structure of a motor vehicle. On the belt shaft 1 is a webbing 101 aufwickelbar, which serves to retain an occupant in the motor vehicle.

In der 2 ist ein Ausschnitt des Gurtaufrollers 100 vergrößert zu erkennen. Die Gurtwelle 1 ist zweiteilig mit einem ersten Teil 1a und einem zweiten Teil 1b ausgebildet, wobei das Gurtband 101 auf dem ersten Teil 1a aufwickelbar ist, und das zweite Teil 1b, auch als Profilkopf bezeichnet, gegenüber dem Aufrollerrahmen 3 bei einem Überschreiten einer vorbestimmten Gurtauszugbeschleunigung oder Fahrzeugverzögerung blockierbar ist. An dem zweiten Teil 1b ist eine Straffeinrichtung 102 drehfest angeordnet, welche bei einer Aktivierung die Gurtwelle 1 schlagartig in Aufwickelrichtung antreibt. Die Straffeinrichtung 102 ist in dem vorliegenden Fall durch ein Antriebsrad gebildet welches drehfest mit dem zweiten Teil verbunden ist und durch den Eingriff einer pyrotechnisch angetriebenen Massekette in Drehung versetzbar ist.In the 2 is a section of the belt retractor 100 enlarged to recognize. The belt shaft 1 is in two parts with a first part 1a and a second part 1b formed, with the webbing 101 on the first part 1a is windable, and the second part 1b , also referred to as profile head, opposite the retractor frame 3 is blockable when exceeding a predetermined Gurtauszugbeschleunigung or vehicle deceleration. At the second part 1b is a tightening device 102 arranged rotationally fixed, which when activated the belt shaft 1 abruptly drives in Aufwickelrichtung. The tensioning device 102 is formed in the present case by a drive wheel which is rotatably connected to the second part and is displaceable by the engagement of a pyrotechnically driven grounding chain in rotation.

Ferner ist eine im Kraftfluss zwischen den Teilen 1a und 1b angeordnete Kraftbegrenzungseinrichtung 4 zu erkennen, welche im Anschluss an den erfolgten Straffvorgang nach einem Blockieren des zweiten Teils 1b der Gurtwelle 1 eine kraftbegrenzte Drehung des ersten Teils 1a der Gurtwelle 1 in Gurtauszugsrichtung ermöglicht.There is also a force flow between the parts 1a and 1b arranged force limiting device 4 to recognize which following the successful tightening after blocking the second part 1b the belt shaft 1 a force-limited rotation of the first part 1a the belt shaft 1 allows in Gurtauszugsrichtung.

Bei der Kraftbegrenzungseinrichtung 4 handelt es sich um eine geschwindigkeitsgeregelte Kraftbegrenzungseinrichtung, deren Grundprinzip z. B. aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2008 049 931.5 bekannt ist. Die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 weist ein auf dem ersten Teil 1a der Gurtwelle 1 drehfest festgelegtes Teil 6 mit an dem radial äußeren Rand vorgesehenen axial gerichteten Fingern 21 und einer axial gerichteten ringförmigen Verzahnung 11 auf. In den Zwischenräumen zwischen den Fingern 21 ist ein zweites Teil 7 mit radial gerichteten Fingern 23 drehfest festgelegt, welches ebenfalls eine axial gerichtete ringförmige Verzahnung 14 aufweist.In the force limiting device 4 it is a speed-controlled force limiting device whose basic principle z. B. from the German patent application DE 10 2008 049 931.5 is known. The force limiting device 4 indicates one on the first part 1a the belt shaft 1 non-rotatably fixed part 6 with provided on the radially outer edge axially directed fingers 21 and an axially directed annular toothing 11 on. In the spaces between the fingers 21 is a second part 7 with radially directed fingers 23 rotatably fixed, which also has an axially directed annular toothing 14 having.

Auf dem zweiten Teil 1b der Gurtwelle 1 ist ein Verzahnungsring 24 mit einer radial nach außen gerichteten Verzahnung 26 drehfest angeordnet. Auf der Verzahnung 26 ist ein entlang den Zähnen der Verzahnung 26 verschiebliches Teil 5 vorgesehen, welches über die Verzahnung 26 gleichzeitig drehfest auf dem Verzahnungsring 24 und damit auch drehfest an dem zweiten Teil 1b der Gurtwelle 1 festgelegt ist. Das Teil 5 ist beidseitig mit jeweils einer ringförmigen Verzahnung 12 und 13 versehen, welche den Verzahnungen 11 und 14 der Teile 6 und 7 gegenüber stehen.On the second part 1b the belt shaft 1 is a toothed ring 24 with a radially outward toothing 26 arranged rotationally fixed. On the gearing 26 is one along the teeth of the gearing 26 movable part 5 provided, which over the toothing 26 simultaneously rotationally fixed on the toothed ring 24 and thus also rotatably on the second part 1b the belt shaft 1 is fixed. The part 5 is on both sides, each with an annular toothing 12 and 13 provided, which the teeth 11 and 14 Of the parts 6 and 7 stand opposite.

Die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 wird dadurch aktiviert, indem zunächst das zweite Teil 1b der Gurtwelle 1 gegenüber dem Aufrollerrahmen 3 blockiert wird, und anschließend die Gurtauszugkraft einen durch die Auslegung der Kraftbegrenzungseinrichtung 4 definierten Schwellwert überschreitet. Während der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung 4 drehen die fest mit dem ersten Teil 1a der Gurtwelle 1 verbundenen Teile 6 und 7 gegenüber dem drehfest mit dem blockierten zweiten Teil 1b der Gurtwelle 1 verbundenen Teil 5. Die Abstände zwischen den Teilen 6 und 5 bzw. 5 und 7 in Axialrichtung sind dabei derart bemessen, dass eine Drehung der Teile 6 und 7 nur durch das wechselweise aneinander Abgleiten der Verzahnungen 11 und 12 und 13 und 14 möglich ist. Das Teil 5 führt dadurch eine erzwungene quer zu der Drehbewegung der Teile 6 und 7 gerichtete Schwingbewegung aus. Die zueinander bewegbaren Teile 5, 6 und 7 führen dadurch insgesamt eine Relativbewegung zueinander aus, welche durch eine Kombination einer Drehbewegung der Teile 6 und 7 und einer quer zu der Drehbewegung gerichteten Schwingbewegung des Teils 5 gebildet ist. Aufgrund des aneinander Abgleitens der Verzahnungen 11, 12, 13 und 14 werden die Teile 5, 6 und 7 dabei periodisch abgebremst und beschleunigt, wodurch die der Kraftbegrenzungseinrichtung 4 zugrundeliegende Energievernichtung bewirkt wird.The force limiting device 4 is activated by first the second part 1b the belt shaft 1 opposite the retractor frame 3 is blocked, and then the belt pullout force by the interpretation of the force limiting device 4 exceeds the defined threshold. During activation of the force limiting device 4 turn the feast with the first part 1a the belt shaft 1 connected parts 6 and 7 relative to the rotationally fixed with the blocked second part 1b the belt shaft 1 connected part 5 , The distances between the parts 6 and 5 respectively. 5 and 7 in the axial direction are dimensioned such that a rotation of the parts 6 and 7 only by the alternately sliding of the gears 11 and 12 and 13 and 14 is possible. The part 5 This leads to a forced transverse to the rotational movement of the parts 6 and 7 directed swinging motion. The mutually movable parts 5 . 6 and 7 Altogether thereby perform a relative movement to each other, which by a combination of a rotational movement of the parts 6 and 7 and a transverse to the rotational movement directed swinging movement of the part 5 is formed. Due to the sliding together of the teeth 11 . 12 . 13 and 14 become the parts 5 . 6 and 7 thereby periodically braked and accelerated, causing the force limiting device 4 underlying energy destruction is effected.

An dem Gurtaufroller 100 ist außerdem eine bewegbare Masse 8 in Form einer masseträgen Ringscheibe vorgesehen, welche drehbeweglich in einer zentralen Öffnung des Teils 7 gelagert ist. An der Ringscheibe ist, an der dem Teil 5 zugewandten Axialseite, eine Kontur 10 vorgesehen, an der ein Stift 9 anliegt. Insgesamt sind vier über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Stifte 9 vorgesehen, wie in der 1 zuerkennen ist, die in der Verzahnung 26 geführt sind und mit ihren Enden dem Teil 5 zugewandt sind.On the belt retractor 100 is also a movable mass 8th provided in the form of a mass-sized annular disc which rotatably in a central opening of the part 7 is stored. At the ring disk is, at the part 5 facing axial side, a contour 10 provided at the a pin 9 is applied. In total there are four pins distributed uniformly over the circumference 9 provided, as in the 1 that is in the gearing 26 are guided and with their ends the part 5 are facing.

An dem zweiten Teil 1b der Gurtwelle 1 sind ferner radial nach außen gerichtete Fortsätze 22 und 25 vorgesehen, wie in der 3 zu erkennen ist, welche in entsprechende in der Masse 8 vorgesehene Ausnehmungen 26 und 27 eingreifen. Die Ausnehmungen 26 und 27 sind in Umfangsrichtung breiter als die Fortsätze 22 und 25 bemessen und bilden dadurch Anschläge 19 und 20 aus, durch die die Drehbeweglichkeit der bewegbaren Masse 8 gegenüber dem zweiten Teil 1b der Gurtwelle 1 begrenzt ist. Außerdem greifen an dem zweiten Teil 1b der Gurtwelle 1 zwei Federn 15 und 16 mit ihren Enden in entsprechende Ausnehmungen 17 und 18 ein, welche mit den jeweils anderen Enden drehfest mit der bewegbaren Masse 8 verbunden sind. Die Federn 15 und 16 üben auf die bewegbare Masse 8 eine Federkraft aus, durch die die Masse 8 gegenüber dem zweiten Teil 1b in die dargestellte Stellung gedrängt wird und zwar entgegen der zur Ausführung der Stellbewegung erforderlichen Relativbewegung.At the second part 1b the belt shaft 1 are also radially outwardly directed extensions 22 and 25 provided, as in the 3 to recognize which in corresponding in the mass 8th provided recesses 26 and 27 intervention. The recesses 26 and 27 are wider in the circumferential direction than the extensions 22 and 25 measure and thus form stops 19 and 20 characterized by the rotational mobility of the movable mass 8th opposite the second part 1b the belt shaft 1 is limited. Also, grab the second part 1b the belt shaft 1 two springs 15 and 16 with their ends in corresponding recesses 17 and 18 one, which with the other ends in rotation with the movable mass 8th are connected. The feathers 15 and 16 practice on the movable mass 8th a spring force through which the mass 8th opposite the second part 1b is urged into the position shown, and against the required relative to the execution of the adjusting movement relative movement.

Bei einer Aktivierung der Straffeinrichtung 102 wird das zweite Teil 1b schlagartig in Aufwickelrichtung des Gurtbandes 101 beschleunigt. Da die bewegbare Masse 8 geringfügig gegenüber dem zweiten Teil 1b verschwenkbar ist, bleibt die Masse 8 aufgrund ihrer Masseträgheit gegenüber dem Verzahnungsring 24 und den darin über die Verzahnung 26 in Umfangsrichtung mitgenommenen Stiften 9 zurück. Dabei werden die Stifte 9 durch die Anlage an der Kontur 10 axial in Richtung des Teils 5 verdrängt, wodurch das Teil 5 wiederum gegen das Teil 6 und die Verzahnungen 11 und 12 in Eingriff gedrängt werden. Die Relativdrehbewegung der Masse 8 erfolgt dabei gegen die Kraft der Federn 15 und 16, bis die Fortsätze 22 und 25 durch die Anlage an den Anschlägen 19 und 20 eine weitere Drehung der Masse 8 verhindern. Das Herausdrängen der Stifte 9 wird dabei durch die Form der Kontur 10 bestimmt, welche z. B. durch eine Schräge oder eine konische Vertiefung gebildet ist.Upon activation of the tightening device 102 becomes the second part 1b abruptly in the winding direction of the webbing 101 accelerated. Because the movable mass 8th slightly opposite to the second part 1b is pivotable, the mass remains 8th due to their inertia with respect to the toothed ring 24 and in it about the gearing 26 circumferentially entrained pins 9 back. This will be the pins 9 through the attachment to the contour 10 axially in the direction of the part 5 displaced, causing the part 5 again against the part 6 and the gears 11 and 12 be forced into engagement. The relative rotational movement of the mass 8th takes place against the force of the springs 15 and 16 until the extensions 22 and 25 through the attachment to the attacks 19 and 20 another rotation of the mass 8th prevent. The pushing out of the pins 9 is determined by the shape of the contour 10 determines which z. B. is formed by a slope or a conical depression.

Durch die axial heraus gedrängten Stifte 9 wird das Teil 5 dabei im weiteren Verlauf mit einer Axialkraft belastet, welche verhindert, dass sich das Teil 5 wieder zurückbewegen kann und die bestimmungsgemäße Schwingbewegung ausführen kann. Die zueinander bewegbaren Teile 5, 6 und 7 sind in dieser Stellung zueinander festgelegt, so dass die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 insgesamt als starrer Verbund angesehen werden kann und die die Straffbewegung von dem zweiten Teil 1b über die Kraftbegrenzungseinrichtung 4 verlustfrei auf das erste Teil 1a der Gurtwelle 1 übertragen wird. Nach Beendigung der Straffbewegung wird die bewegbare Masse 8 durch die Federn 15 und 16 selbsttätig wieder in die Ursprungsstellung zurückbewegt, wobei die Stifte 9 entlang der Kontur 10 axial wieder zurückbewegt werden und das Teil 5 dabei wieder freigeben.By the axially pushed out pins 9 becomes the part 5 thereby burdened in the further course with an axial force, which prevents the part 5 can move back and perform the intended swinging motion. The mutually movable parts 5 . 6 and 7 are fixed to each other in this position, so that the force limiting device 4 can be considered as a rigid composite and the tensioning movement of the second part 1b over the force limiting device 4 lossless on the first part 1a the belt shaft 1 is transmitted. After completion of the tensioning movement, the movable mass 8th through the springs 15 and 16 automatically moved back to the original position, with the pins 9 along the contour 10 be moved back axially and the part 5 release it again.

Der Drehwinkel der Masse 8 zur Festlegung des Teils 5 wird dabei durch die Breite der Ausnehmungen 26 und 27 bzw. durch den zurückzulegenden Drehwinkel bis zum Erreichen der Anschläge 19 und 20 festgelegt.The angle of rotation of the mass 8th to determine the part 5 is determined by the width of the recesses 26 and 27 or by the turning angle to be covered until reaching the stops 19 and 20 established.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2006/108451 A1 [0002]
DE 102008049931 [0003, 0026]

Claims

Belt retractor ( 100 ) with a tightening device and a speed-regulated force limiting device ( 4 ) to enable a force-limited excerpt of a webbing ( 101 ) with - one in a retractor frame ( 3 ) rotatably mounted belt shaft ( 1 ), - a blocking device for blocking the belt shaft ( 1 ) when a predetermined value of the webbing extension acceleration and / or the vehicle deceleration with respect to the retractor frame ( 3 ) in Gurtauszugsrichtung, and - at least two upon activation of the force limiting device ( 4 ) relative to each other moving parts ( 5 . 6 . 7 ), one of the parts ( 5 ) performs a swinging movement, wherein - both parts ( 5 . 6 . 7 ) Toothings ( 11 . 12 . 13 . 14 ), with which they alternately engage and disengage during the relative movement, wherein - the belt shaft ( 1 ) at least in two parts with a first and a second part ( 1a . 1b ), - the webbing ( 101 ) on the first part ( 1a ), and the second part ( 1b ) the belt shaft ( 1 ) in a control of the blocking device relative to the retractor frame ( 3 ) is blockable, and - the mutually movable parts ( 5 . 6 . 7 ) each different parts ( 1a . 1b ) the belt shaft ( 1 ), characterized in that - the mutually movable parts ( 5 . 6 . 7 ) of the force limiting device ( 4 ) driven by the activation of the tensioning device are fixed to each other.

Belt retractor ( 100 ) according to claim 1, characterized in that a movable mass ( 8th ) is provided, which is mounted so that when activating the tightening device ( 102 ) for fixing the movable parts ( 5 . 6 . 7 ) of the force limiting device ( 4 ) performs a inertia-controlled relative movement.

Belt retractor ( 100 ) according to claim 2, characterized in that the movable mass ( 8th ) is spring-loaded against the inertia-controlled relative movement.

Belt scooter ( 100 ) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the movable mass ( 8th ) by a coaxial to the axis of rotation of the belt retractor ( 100 ) arranged annular disc is formed.

Belt retractor ( 100 ) according to claim 4, characterized in that the movable parts ( 5 . 6 . 7 ) by coaxial with the axis of rotation of the belt retractor ( 100 ) arranged annular Verzahnungsscheiben are formed, and the movement of the annular disc by a provided on the axial side of the annular disc contour ( 10 ) is transferable to at least one of the gear discs.

Belt retractor ( 100 ) according to claim 5, characterized in that for transmitting the movement of the annular disc at least one axially on the contour ( 10 ) of the washer abutting pin ( 9 ) is provided, which rests against one of the toothed discs.

Belt retractor ( 100 ) according to claim 6, characterized in that one of the movable parts ( 5 . 6 . 7 ) on a toothing ( 26 ) is guided transversely displaceable, and the pin ( 9 ) is guided in the toothing.

Belt retractor ( 100 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the movement of the movable mass ( 8th ) by means of a stop ( 19 . 20 ) is limited.

Belt retractor ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the mutually movable parts ( 5 . 6 . 7 ) are fixable to each other by in the direction of engagement of the teeth ( 11 . 12 . 13 . 14 ).

Belt retractor ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the tensioning device ( 102 ) opposite the retractor frame ( 3 ) blockable part ( 1b ) the belt shaft ( 1 ) assigned.