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DE102020121236A1 - belt retractor - Google Patents

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DE102020121236A1
DE102020121236A1 DE102020121236.4A DE102020121236A DE102020121236A1 DE 102020121236 A1 DE102020121236 A1 DE 102020121236A1 DE 102020121236 A DE102020121236 A DE 102020121236A DE 102020121236 A1 DE102020121236 A1 DE 102020121236A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clutch
drive wheel
spring
belt retractor
movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020121236.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Alexandru Cirstea
Ronald Jabusch
Antto-Christian Gläßer
Arndt Söhnchen
Jens Ehlers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Autoliv Development AB
Original Assignee
Autoliv Development AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autoliv Development AB filed Critical Autoliv Development AB
Priority to DE102020121236.4A priority Critical patent/DE102020121236A1/en
Publication of DE102020121236A1 publication Critical patent/DE102020121236A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
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    • B60R2022/468Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by clutching means between actuator and belt reel

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller (1) mit einer in einem fahrzeugfest befestigbaren Gehäuse drehbar gelagerten Gurtwelle (4), auf welcher ein Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, und einem Elektromotor (5) mit einem Antriebsrad (17) zum Antrieb der Gurtwelle (4) zu einer Drehbewegung, und einem die Drehbewegung von dem Antriebsrad (17) auf die Gurtwelle (4) übertragenden Getriebe (6), wobei das Getriebe (6) in einem ersten Kraftübertragungsweg als Baugruppe zum Antrieb der Gurtwelle (4) mit einem ersten Drehmoment antreibbar ist, und das Getriebe (6) durch Schalten einer in Abhängigkeit von der Drehzahl, dem Drehmoment- oder der Drehbeschleunigung gesteuerten Kupplung (8) unter Eröffnung eines zweiten Kraftübertragungsweges zum Antrieb der Gurtwelle (4) mit einem zweiten Drehmoment antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (8) zwischen dem Antriebsrad (17) und dem Getriebe (6) angeordnet ist, und dass eine Kupplungsfeder (15) vorgesehen ist, welche die Antriebsbewegung von dem Antriebsrad (17) auf die Kupplung (8) in dem ersten Kraftübertragungsweg überträgt, und dass die Kupplungsfeder (15) bei einem Überschreiten einer durch ihre Federkraft vorbestimmten Drehzahl, einem vorbestimmten Drehmoment oder einer vorbestimmten Drehbeschleunigung eine Relativbewegung des Antriebsrades (17) zu der Kupplung (8) ermöglicht, welche den Schaltvorgang der Kupplung (8) auslöst.The invention relates to a belt retractor (1) with a belt shaft (4) rotatably mounted in a housing that can be fixed to the vehicle and on which a safety belt can be wound up, and an electric motor (5) with a drive wheel (17) for driving the belt shaft (4) to one rotary movement, and a gear (6) which transmits the rotary movement from the drive wheel (17) to the belt shaft (4), the gear (6) being drivable with a first torque in a first power transmission path as a subassembly for driving the belt shaft (4), and the transmission (6) can be driven with a second torque by shifting a clutch (8) controlled as a function of the speed, the torque or the rotational acceleration, opening a second power transmission path for driving the belt shaft (4), characterized in that the Coupling (8) between the drive wheel (17) and the gear (6) is arranged, and that a clutch spring (15) is provided, which the Antriebsbew movement from the drive wheel (17) to the clutch (8) in the first power transmission path, and that the clutch spring (15) causes a relative movement of the drive wheel (17) when a speed predetermined by its spring force, a predetermined torque or a predetermined rotational acceleration is exceeded to the clutch (8), which triggers the switching process of the clutch (8).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The present invention relates to a belt retractor having the features of the preamble of claim 1.

Gurtaufroller weisen als Grundbauteile einen lasttragenden Rahmen und eine in dem Rahmen drehbar gelagerte Gurtspule auf, auf welcher ein Sicherheitsgurt aufwickelbar ist. Der Rahmen dient neben der Lagerung der Gurtspule außerdem zur Befestigung des Gurtaufrollers an einer Sitzstruktur oder an einer Fahrzeugstruktur und ist dafür aus einem entsprechend dicken Stahlblech hergestellt, welches zu einem U-förmigen Rahmen gebogen ist.Belt retractors have as basic components a load-bearing frame and a belt spool which is rotatably mounted in the frame and on which a safety belt can be wound. In addition to storing the belt reel, the frame also serves to fasten the belt retractor to a seat structure or to a vehicle structure and is made from a suitably thick sheet of steel, which is bent into a U-shaped frame.

Ferner werden Gurtaufroller in modernen Sicherheitsgurteinrichtungen mit Elektromotoren versehen, welche die Gurtwelle bei einer Aktivierung zum Beispiel zu einer reversiblen Gurtstraffung in Aufwickelrichtung antreiben. Der Elektromotor ist dabei ebenfalls an dem Rahmen befestigt und seitlich der Gurtwelle mit einer parallel zu der Drehachse der Gurtwelle ausgerichteten Antriebswelle angeordnet. Ferner ist es bekannt, zwischen der Gurtwelle und dem Elektromotor ein Getriebe vorzusehen, durch welches die Drehzahl des Elektromotors in eine vorbestimmte Drehzahl der Gurtwelle übersetzt wird. Durch die Verwendung des Getriebes wird es außerdem ermöglicht, einen möglichst kleinbauenden Elektromotor mit einer hohen Drehzahl zur Erzeugung von vergleichsweisen hohen Rückzugskräften im Sicherheitsgurt zu verwenden. Insgesamt ergibt sich dadurch trotz der durch das Getriebe ermöglichten Verwendung des kleinbauenden Elektromotors ein Gurtaufroller mit einem vergrößerten Bauraumbedarf. Ein solcher Gurtaufroller ist z.B. aus der Druckschrift WO 03/0 99 619 A2 bekannt.Furthermore, belt retractors in modern safety belt devices are provided with electric motors which, when activated, drive the belt shaft in the winding direction, for example for reversible belt tightening. The electric motor is also fastened to the frame and is arranged to the side of the spool with a drive shaft aligned parallel to the axis of rotation of the spool. Furthermore, it is known to provide a transmission between the spool and the electric motor, through which the speed of the electric motor is translated into a predetermined speed of the spool. The use of the gear also makes it possible to use an electric motor that is as small as possible and has a high speed for generating comparatively high retraction forces in the safety belt. Overall, this results in a belt retractor with an increased installation space requirement despite the use of the small electric motor made possible by the transmission. Such a belt retractor is, for example, from the publication WO 03/0 99 619 A2 famous.

Sofern die Gurtwelle mit unterschiedlichen Drehzahlen und Drehmomenten angetrieben werden soll, müssen weitere Getriebestufen vorgesehen werden, welche den Bauraumbedarf weiter vergrößern. Ein solcher Gurtaufroller ist z.B. aus der Druckschrift DE 199 27 731 C2 bekannt.If the belt shaft is to be driven at different speeds and torques, further gear stages must be provided, which further increase the space requirement. Such a belt retractor is, for example, from the publication DE 199 27 731 C2 famous.

Da die an der Sitzstruktur der Fahrzeugsitze oder auch allgemein in sehr kleinen Fahrzeugen zur Verfügung stehenden Bauräume in ihrer Größe sehr begrenzt sind und aus Designgründen nicht beliebig vergrößert werden können, ist die Anordnung eines derartigen Gurtaufrollers am Fahrzeugsitz oder auch in einem kleinen Fahrzeug grundsätzlich problematisch.Since the installation spaces available on the seat structure of the vehicle seats or in very small vehicles in general are very limited in size and cannot be enlarged at will for design reasons, the arrangement of such a belt retractor on the vehicle seat or even in a small vehicle is fundamentally problematic.

Aus der DE 10 2018 219 040 A1 ist ein Gurtaufroller bekannt, bei dem der Bauraumbedarf dadurch weiter reduziert ist, indem das Getriebe in einem ersten Kraftübertragungsweg als Baugruppe angetrieben wird, und indem eine Kupplung vorgesehen ist, welche durch einen Schaltvorgang das Getriebe aktiviert und einen zweiten Kraftübertragungsweg eröffnet. Dadurch kann ein Getriebe mit einem einzigen Kraftübertragungsweg zur Verwirklichung von zwei verschiedenen Übersetzungen genutzt werden. Dabei wird das Getriebe selbst in dem ersten Kraftübertragungsweg als Baugruppe also als ein Block angetrieben, ohne dass die Getriebeteile in sich eine Relativbewegung zueinander ausführen. Die Kupplung weist hier ein von dem Elektromotor angetriebenes Antriebsrad mit drei dreieckförmigen sich radial nach außen verengenden Öffnungen auf, in welche jeweils eine Kupplungsklinke mit jeweils einem Steuerstift eingreifen. Die Kupplungsklinken sind in Radialrichtung längsverschieblich geführt und jeweils über eine Feder radial nach außen federbelastet. Zur Schaltung der Kupplung werden die Kupplungsklinken durch bei dem Überschreiten einer bestimmten Drehbeschleunigung des Antriebsrades entgegen der Federkraft radial nach innen gezogen, wodurch die Drehverbindung zwischen den Kupplungsklinken und einem dem Getriebe zugeordneten ersten Teil aufgehoben wird.From the DE 10 2018 219 040 A1 a belt retractor is known in which the space requirement is further reduced by the gear being driven as an assembly in a first power transmission path, and by a clutch being provided which activates the gear by a shifting operation and opens a second power transmission path. As a result, a transmission with a single power transmission path can be used to achieve two different gear ratios. In this case, the transmission itself is driven in the first power transmission path as an assembly, ie as a block, without the transmission parts performing a relative movement to one another. The clutch here has a drive wheel driven by the electric motor with three triangular openings that narrow radially outwards and into which a clutch pawl, each with a control pin, engages. The clutch pawls are guided in a longitudinally displaceable manner in the radial direction and are each spring-loaded radially outwards via a spring. To engage the clutch, the clutch pawls are pulled radially inward against the spring force when a certain rotational acceleration of the drive wheel is exceeded, thereby eliminating the rotary connection between the clutch pawls and a first part associated with the transmission.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Gurtaufroller mit einem Elektromotor und einem Getriebe mit einer Kupplung mit einem vereinfachten Aufbau zu schaffen.Against this background, the invention is based on the object of creating an improved belt retractor with an electric motor and a transmission with a clutch with a simplified structure.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Gurtaufroller mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen 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 developments of the invention can be found in the dependent claims, the figures and the associated description.

Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird nach Anspruch 1 vorgeschlagen, dass die Kupplung zwischen dem Antriebsrad und dem Getriebe angeordnet ist, und dass eine Kupplungsfeder vorgesehen ist, welche die Antriebsbewegung von dem Antriebsrad auf die Kupplung in dem ersten Kraftübertragungsweg überträgt, und dass die Kupplungsfeder bei einem Überschreiten einer durch ihre Federkraft vorbestimmten Drehzahl, einem vorbestimmten Drehmoment oder einer vorbestimmten Drehbeschleunigung eine Relativbewegung des Antriebsrades zu der Kupplung ermöglicht, welche den Schaltvorgang der Kupplung auslöst.According to the basic idea of the invention, it is proposed according to claim 1 that the clutch is arranged between the drive wheel and the transmission, and that a clutch spring is provided, which transmits the drive movement from the drive wheel to the clutch in the first power transmission path, and that the clutch spring exceeding a speed predetermined by its spring force, a predetermined torque or a predetermined rotational acceleration allows a relative movement of the drive wheel to the clutch, which triggers the shifting process of the clutch.

Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Auslösung der Schaltbewegung konstruktiv sehr einfach durch das Vorsehen und bemessen der Kupplungsfeder verwirklicht werden, wobei die Kupplungsfeder selbst durch die Auslegung ihrer Federkraft die Auslösung der Relativbewegung bei dem Überschreiten der vorbestimmten Drehzahl, Drehmoment oder Drehbeschleunigung des Antriebsrades also des Elektromotors ermöglicht und den Schaltpunkt definiert. Die Kupplung selbst ist in dem Zusammenwirken mit dem Antriebsrad so ausgebildet, dass der Schaltvorgang bei dieser Relativbewegung selbsttätig ausgelöst wird.With the proposed solution, the triggering of the shifting movement can be achieved in a structurally very simple manner by providing and dimensioning the clutch spring, with the clutch spring itself triggering the relative movement when the predetermined speed, torque or rotational acceleration of the drive wheel, i.e. the electric motor, is exceeded by the design of its spring force allows and the Switching point defined. The clutch itself is designed in cooperation with the drive wheel in such a way that the shifting process is triggered automatically during this relative movement.

Dabei reicht es aus, wenn die zur Auslösung der Schaltbewegung vorgesehene Relativbewegung eine Drehbewegung des Antriebsrades mit einem Drehwinkel von weniger als 25 Grad zu der Kupplung ist.It is sufficient if the relative movement provided for triggering the shifting movement is a rotary movement of the drive wheel with an angle of rotation of less than 25 degrees to the clutch.

Eine konstruktiv besonders einfache und kompakte Lösung kann dadurch verwirklicht werden, indem die Kupplungsfeder durch eine Bogenfeder gebildet ist, welche mit einem ersten Ende in Umfangsrichtung mit dem Antriebsrad und mit einem zweiten Ende in Umfangsrichtung mit einem ersten Kupplungsteil der Kupplung verbunden ist. Die Federwirkung wird bei der Bogenfeder allein durch den Bogenabschnitt zwischen den beiden in Umfangsrichtung festgelegten Enden der Kupplungsfeder erreicht, welcher sich z.B. über einen Bogenabschnitt von 45 bis 90 Grad erstrecken kann. Dadurch kann die Kupplungsfeder sehr kurz und bauraumsparend verwirklicht werden.A structurally particularly simple and compact solution can be realized in that the clutch spring is formed by a bow spring which is connected at a first end in the circumferential direction to the drive wheel and at a second end in the circumferential direction to a first clutch part of the clutch. In the case of the arc spring, the spring effect is achieved solely by the arc section between the two ends of the clutch spring fixed in the circumferential direction, which can extend, for example, over an arc section of 45 to 90 degrees. As a result, the clutch spring can be made very short and space-saving.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kupplung ein erstes Kupplungsteil, ein zweites Kupplungsteil und ein Kupplungselement aufweist, wobei das Kupplungselement in der geschlossenen Stellung der Kupplung eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil bildet.It is also proposed that the clutch has a first clutch part, a second clutch part and a clutch element, with the clutch element forming a force-transmitting connection between the first clutch part and the second clutch part when the clutch is in the closed position.

In diesem Fall kann das zweite Kupplungsteil bevorzugt einen axial vorstehenden zylindrischen Kraftübertragungsabschnitt aufweisen, wobei das Kupplungselement in der geschlossenen Stellung der Kupplung in einer kraftübertragenden Verbindung mit dem Kraftübertragungsabschnitt steht. Der axial vorstehende zylindrische Kraftübertragungsabschnitt ermöglich einen kompakten Aufbau der Kupplung, indem er radial außen eine Kraftübertragungsfläche bereitstellt, welche eine Kraftübertragung in einer axial überlappenden Anordnung des ersten Kupplungsteils zu dem zweiten Kupplungsteil ermöglicht.In this case, the second clutch part can preferably have an axially projecting cylindrical force-transmission section, the clutch element being in a force-transmitting connection with the force-transmission section when the clutch is in the closed position. The axially protruding cylindrical power transmission section enables a compact construction of the clutch by providing a power transmission surface radially on the outside, which enables power transmission in an axially overlapping arrangement of the first clutch part to the second clutch part.

Dabei kann auf dem Kraftübertragungsabschnitt in einer ersten bevorzugten Ausführungsform eine Verzahnung vorgesehen sein, wobei das Kupplungselement in diesem Fall durch eine Sperrklinke gebildet ist, welche in der geschlossenen Stellung der Kupplung in die Verzahnung eingreift. Die Sperrklinke bildet in der Stellung in der sie in die Verzahnung eingreift eine formschlüssige Verbindung, indem sie sich an dem ersten Kupplungsteil abstützt und mit ihrer Spitze in die Verzahnung des Kraftübertragungsabschnitts des zweiten Kupplungsteils formschlüssig eingreift.In this case, in a first preferred embodiment, teeth can be provided on the force transmission section, with the coupling element being formed in this case by a pawl which engages in the teeth in the closed position of the clutch. In the position in which it engages in the teeth, the pawl forms a form-fitting connection in that it is supported on the first clutch part and engages with its tip in the teeth of the force transmission section of the second clutch part in a form-fitting manner.

Dabei wird weiter vorgeschlagen, dass die Sperrklinke durch eine Feder in Richtung einer Außereingriffsstellung aus der Verzahnung federbelastet ist, und das Antriebsrad eine Steuerkontur aufweist, welche die Sperrklinke in der geschlossenen Stellung der Kupplung durch ihre Formgebung in Richtung einer Eingriffsstellung in die Verzahnung drängt, und welche eine Ausnehmung aufweist, welche durch die Relativbewegung des Antriebsrades in eine Stellung zu der Sperrklinke gelangt, in welcher sie eine durch die Feder ausgelöste Freigabebewegung der Sperrklinke aus der Eingriffsstellung in die Außereingriffsstellung ermöglicht. Durch die Steuerkontur und die Federbelastung der Sperrklinke kann die Kupplungsbewegung des Kupplungselementes konstruktiv sehr einfach ausgelöst und in ihrem Verlauf gesteuert werden, ohne dass dazu zusätzliche zwischengeordnete Teile bewegt werden oder wirken müssen. Dabei liegt die Sperrklinke unmittelbar an der Steuerkontur an und führt dadurch eine unmittelbar durch die Steuerkontur gesteuerte und durch die ausgeübte Federkraft erzwungene Bewegung aus.It is further proposed that the pawl be spring-loaded by a spring in the direction of a disengaged position from the toothing, and the drive wheel has a control contour which, in the closed position of the clutch, forces the pawl in the direction of an engaged position in the toothing, and which has a recess which, as a result of the relative movement of the drive wheel, reaches a position relative to the pawl in which it enables a spring-triggered release movement of the pawl from the engaged position into the disengaged position. Due to the control contour and the spring loading of the pawl, the clutch movement of the clutch element can be triggered in a structurally very simple manner and its course can be controlled without additional intermediate parts having to be moved or act. The pawl rests directly on the control contour and thus performs a movement that is controlled directly by the control contour and forced by the spring force exerted.

Gemäße einer zweiten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Kupplungselement durch eine Ringfeder gebildet ist, welche mit einem ersten Ende in Umfangsrichtung an dem Antriebsrad und mit einem zweiten Ende an dem ersten Kupplungsteil festgelegt ist und mit einem zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordneten Ringabschnitt bei geschlossener Kupplung auf dem Kraftübertragungsabschnitt festgeklemmt ist. Die Ringfeder ermöglicht mit dem festgeklemmten Ringabschnitt eine reibschlüssige Übertragung der Antriebsbewegung über den Kraftübertragungsabschnitt, ohne dass der Kraftübertragungsabschnitt dazu gesondert ausgebildet sein muss. Er muss lediglich eine Oberfläche bereitstellen, an welcher die Ringfeder mit dem Ringabschnitt festklemmen kann. Ferner kann die Kupplung dadurch sehr leicht geöffnet werden, indem die beiden Enden der Ringfeder durch die Relativbewegung soweit gegeneinander gespannt werden, dass sich der Ringabschnitt aufweitet und die vorher vorhandene reibschlüssige Verbindung dadurch aufgehoben wird.According to a second embodiment it is proposed that the coupling element is formed by an annular spring which is fixed with a first end in the circumferential direction on the drive wheel and with a second end on the first coupling part and with a ring section arranged between the first end and the second end is clamped on the power transmission section when the clutch is closed. With the clamped ring section, the annular spring enables a frictional transmission of the drive movement via the force-transmitting section, without the force-transmitting section having to be designed separately for this purpose. It only has to provide a surface on which the ring spring can clamp with the ring section. Furthermore, the coupling can be opened very easily in that the two ends of the annular spring are tensioned against one another by the relative movement to such an extent that the annular section expands and the previously existing frictional connection is thereby eliminated.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt

  • 1 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller mit zwei Gehäuseschalen montiert und demontiert
  • 2 ein Getriebe, einen Elektromotor und eine dazwischen angeordnete Kupplung des Gurtaufrollers in Explosionsdarstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
  • 3 eine Schnittdarstellung mit der Kupplung des ersten Ausführungsbeispiels in einer ersten und einer zweiten Stellung, und
  • 4 ein Getriebe, einen Elektromotor und eine dazwischen angeordnete Kupplung des Gurtaufrollers in Explosionsdarstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
  • 5 eine Schnittdarstellung mit der Kupplung des zweiten Ausführungsbeispiels in einer ersten und einer zweiten Stellung.
The invention is explained below on the basis of preferred embodiments with reference to the accompanying figures. while showing
  • 1 assembled and disassembled a belt retractor according to the invention with two housing shells
  • 2 a gear, an electric motor and a coupling of the belt retractor arranged in between in an exploded view according to a first exemplary embodiment
  • 3 a sectional view with the clutch of the first embodiment in a first and a second position, and
  • 4 a gear, an electric motor and a coupling of the belt retractor arranged in between in an exploded view according to a second exemplary embodiment
  • 5 a sectional view with the clutch of the second embodiment in a first and a second position.

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Gurtaufroller 1 mit einem durch zwei Gehäuseschalen 2 und 3 zusammengesetzten Gehäuse zu erkennen, welches sowohl der Befestigung des Gurtaufrollers 1 an einem Fahrzeug, bevorzugt in einem schmalen länglichen Bauraum eines Fahrzeugsitzes, als auch zur Lagerung und Befestigung der nachfolgend noch näher beschriebenen Einzelteile des Gurtaufrollers 1 dient. Das Gehäuse kann auch Teil einer übergeordneten Struktur des Fahrzeugsitzes oder des Fahrzeugs, wie z.B. eine Strebe oder ein Holm, sein.In the 1 shows a belt retractor 1 according to the invention with a housing composed of two housing shells 2 and 3, which is used both for fastening the belt retractor 1 to a vehicle, preferably in a narrow, elongated installation space of a vehicle seat, and for storing and fastening the individual parts described in more detail below of the belt retractor 1 is used. The housing can also be part of a superordinate structure of the vehicle seat or the vehicle, such as a strut or a pillar.

Das Gehäuse ist innenseitig mit mehreren Stegen 24 zur Lagerung des Gurtaufrollers 1 versehen, welche senkrecht zu der Drehachse des Gurtaufrollers ausgerichtet und in Bezug zu der Drehachse einer Gurtwelle 4 des Gurtaufrollers 1 formschlüssig und drehfest mit dem Gehäuse verbunden sind. Der Gurtaufroller 1 weist als Grundbauteil die Gurtwelle 4 auf, auf welcher ein zur Rückhaltung eines Insassen vorgesehener Sicherheitsgurt aufwickelbar ist. Ferner ist ein irreversibler Gurtstraffer 7 zum Antrieb der Gurtwelle 4 in Aufwickelrichtung und damit zum Herausziehen vorhandener Gurtlose in einer Frühphase eines nicht mehr zu vermeidenden Unfalles vorgesehen. Außerdem ist ein Elektromotor 5 und ein Getriebe 6 vorgesehen. Die Gurtwelle 4, der irreversible Gurtstraffer 7, der Elektromotor 5 und das Getriebe 6 sind koaxial zueinander angeordnet. Ferner sind der Elektromotor 5, das Getriebe 6 und der irreversible Gurtstraffer 7 in den Außenabmaßen senkrecht zu der Drehachse der Gurtwelle so bemessen, dass sie kleiner als der maximale Durchmesser des vollständig aufgewickelten Gurtwickels auf der Gurtwelle 4 sind. Da das Gehäuse hier im Querschnitt eckig ausgebildet ist, bleiben in den Ecken zusätzliche Freiräume, welche z.B. zur Anordnung eines Strafferantriebsrohres des irreversiblen Gurtstraffers 7 oder anderer Anbauteile, wie z.B. Steuereinheiten oder auch elektrischen Leitungen genutzt werden können. Damit sind die maximalen Außenabmaße durch den maximalen Durchmesser des Gurtwickels vorgegeben. Da der maximale Durchmesser wiederum durch die Dicke des Gurtbandes und die maximal aufzuwickelnde Länge des Gurtbandes vorgegeben ist und ohne eine Änderung des Gurtbandes nicht verringert werden kann, weist der Gurtaufroller 1 damit die kleinstmöglichen Abmaße senkrecht zu der Drehachse der Gurtwelle 4 auf und kann damit auch in sehr schmalen und länglichen Freiräumen des Fahrzeugsitzes und der Fahrzeugstruktur angeordnet und befestigt werden.The housing is provided on the inside with several webs 24 for mounting the belt retractor 1, which are aligned perpendicular to the axis of rotation of the belt retractor and are connected to the housing in a form-fitting and non-rotatable manner with respect to the axis of rotation of a belt shaft 4 of the belt retractor 1. The belt retractor 1 has the belt shaft 4 as a basic component, on which a safety belt provided for restraining an occupant can be wound. Furthermore, an irreversible belt tensioner 7 is provided for driving the belt shaft 4 in the winding direction and thus for pulling out any slack in the belt in an early phase of an accident that can no longer be avoided. In addition, an electric motor 5 and a gear 6 are provided. The belt shaft 4, the irreversible belt tensioner 7, the electric motor 5 and the gear 6 are arranged coaxially to one another. Furthermore, the external dimensions of the electric motor 5, the gear 6 and the irreversible belt tensioner 7 perpendicular to the axis of rotation of the spool are dimensioned such that they are smaller than the maximum diameter of the fully wound belt roll on the spool 4. Since the housing here has an angular cross section, there are additional free spaces in the corners, which can be used, for example, for arranging a tensioner drive tube of the irreversible belt tensioner 7 or other add-on parts, such as control units or electrical lines. The maximum external dimensions are thus specified by the maximum diameter of the belt coil. Since the maximum diameter is in turn determined by the thickness of the webbing and the maximum length of the webbing to be wound up and cannot be reduced without changing the webbing, the belt retractor 1 thus has the smallest possible dimensions perpendicular to the axis of rotation of the belt shaft 4 and can therefore also are arranged and fastened in very narrow and elongated spaces of the vehicle seat and the vehicle structure.

In den 2 und 4 ist jeweils der Elektromotor 5 mit dem Getriebe 6, einer dazwischen angeordneten Kupplung 8 und einer zusätzlich vorgesehenen optionalen Kraftbegrenzungseinheit 11 gemäß einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel zu erkennen.In the 2 and 4 shows the electric motor 5 with the gear 6, a clutch 8 arranged in between and an additionally provided optional force limiting unit 11 according to a first and a second exemplary embodiment.

Das Getriebe 6 umfasst als Grundbauteile jeweils die Kupplung 8, ein Übersetzungsgetriebe 9, welches hier als Planetengetriebe ausgebildet ist, und ein Getriebegehäuse 10. Das Getriebe 6 wird außen von dem Getriebegehäuse 10 umfasst und weist eine zylindrische Grundform auf. Das Getriebegehäuse 10 selbst ist rohr- oder ringförmig ausgebildet und weist an seiner Innenseite eine Innenverzahnung auf, in der sich die Planetenräder des Planetengetriebes abwälzen. Das Getriebegehäuse 10 kann über eine Blockiereinrichtung mit einer Steuerscheibe 19, einer an dem Getriebegehäuse 10 schwenkbar gelagerten Blockierklinke 20, einem nicht dargestellten Aktuator mit einem in eine Verzahnung der Steuerscheibe eingreifenden Blockierhebel und einer dadurch erzwungenen Schwenkbewegung der Blockierklinke 20 in einer Innenverzahnung eines ringförmigen fahrzeugfesten Flansches 16 fahrzeugfest blockiert werden. Dadurch kann der nachfolgend noch näher beschriebene Schaltvorgang des Getriebes 6 über die Kupplung 8 unterstützt werden.The gear 6 comprises as basic components the clutch 8, a transmission gear 9, which is designed here as a planetary gear, and a gear housing 10. The gear 6 is surrounded on the outside by the gear housing 10 and has a cylindrical basic shape. The transmission housing 10 itself is tubular or ring-shaped and has internal teeth on its inside, in which the planet gears of the planetary gear roll. Transmission housing 10 can be locked via a blocking device with a control disk 19, a blocking pawl 20 pivotably mounted on transmission housing 10, an actuator (not shown) with a blocking lever that engages in a toothing of the control disk and thereby forced pivoting movement of blocking pawl 20 in an internal toothing of an annular vehicle-mounted flange 16 are blocked on the vehicle. As a result, the shifting process of the transmission 6 , which is described in more detail below, can be supported via the clutch 8 .

Der Elektromotor 5 ist über eine Verzahnung an dem Ende seiner herausgeführten Antriebswelle 18 drehfest mit einem Antriebsrad 17 verbunden. Die Kupplung 8 umfasst in beiden Ausführungsbeispielen jeweils ein erstes Kupplungsteil 13 und ein zweites Kupplungsteil 12 mit einem dazwischen angeordneten Kupplungselement 14. Das erste Kupplungsteil 13 ist über eine Kupplungsfeder 15 mit dem Antriebsrad 17 verbunden und wird bei einer Aktivierung des Elektromotors 5 von dem Antriebsrad 17 über die Kupplungsfeder 15 zu einer Drehbewegung angetrieben. Das zweite Kupplungsteil 12 ist scheibenförmig ausgebildet und verschließt das Getriebegehäuse 10 stirnseitig zu einem geschlossenen Gehäuse. Ferner ist das zweite Kupplungsteil 13 drehfest mit dem Getriebegehäuse 10 verbunden und weist einen ringförmigen, axial in Richtung des ersten Kupplungsteils 13 vorstehenden Kraftübertragungsabschnitt 29 auf. Das Kupplungselement 14 bildet in der geschlossenen Stellung der Kupplung 8 eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12.The electric motor 5 is non-rotatably connected to a drive wheel 17 via gearing at the end of its protruding drive shaft 18 . In both exemplary embodiments, the clutch 8 comprises a first clutch part 13 and a second clutch part 12 with a clutch element 14 arranged in between. The first clutch part 13 is connected to the drive wheel 17 via a clutch spring 15 and is released from the drive wheel 17 when the electric motor 5 is activated driven via the clutch spring 15 to rotate. The second clutch part 12 is disk-shaped and closes the transmission housing 10 at the end to form a closed housing. Furthermore, the second clutch part 13 is non-rotatably connected to the transmission housing 10 and has an annular force transmission section 29 protruding axially in the direction of the first clutch part 13 . In the closed position of the clutch 8, the clutch element 14 forms a non-rotatable connection between the first clutch part 13 and the second clutch part 12.

Vor dem Schalten der Kupplung 8 also bei geschlossener Kupplung 8 treibt der Elektromotor 5 das Getriebe 6 in dem ersten Kraftübertragungsweg über die Kupplung 8 als Baugruppe an, d.h. das Getriebe 6 ist deaktiviert und die Antriebsdrehbewegung des Elektromotors 5 wird 1:1 auf die Gurtspule 4 übertragen. Die Blockierklinke 20 greift in diesem Fall nicht in die Innenverzahnung des Flansches 16 ein, so dass die Drehbewegung in beide Drehrichtungen frei auf die Gurtspule 4 übertragen wird. Dadurch kann eine Komfortfunktion z.B. zur Verringerung oder Erhöhung der auf die Gurtspule 4 wirkenden Rückzugskraft z.B. als Wickelhilfe verwirklicht werden kann. Diese Übertragung der Drehbewegung erfolgt bis zu einer durch die Federkraft der Kupplungsfeder 15 definierten Drehzahl, einem definierten Drehmoment oder einer dadurch definierten Drehbeschleunigung.Before the clutch 8 is shifted, i.e. with the clutch 8 engaged, the electric motor 5 drives the gear 6 in the first power transmission path via the clutch 8 as a subassembly, ie the gear 6 is deactivated and the rotary drive motion of the electric motor 5 is transmitted 1:1 to the belt reel 4 . In this case, the blocking pawl 20 does not engage in the internal toothing of the flange 16, so that the rotational movement is freely transmitted to the belt reel 4 in both directions of rotation. As a result, a comfort function can be implemented, for example to reduce or increase the retraction force acting on the belt reel 4, for example as a winding aid. This transmission of the rotational movement takes place up to a rotational speed defined by the spring force of the clutch spring 15, a defined torque or a rotational acceleration defined thereby.

In dem ersten, in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Kupplungselement 14 in Form einer federbelasteten Sperrklinke ausgebildet, welche an dem ersten Kupplungsteil 13 radial verschiebbar gelagert ist und über eine sich an dem ersten Kupplungsteil 13 abstützende Feder 21 radial nach außen federbelastet ist. An dem ringförmigen Kraftübertragungsabschnitt 29 des zweiten Kupplungsteils 12 ist hier eine Verzahnung 22 vorgesehen, in welche die Sperrklinke in der geschlossenen Stellung der Kupplung 8, wie in der linken Darstellung der 3 zu erkennen ist, eingreift. Dabei liegt die Sperrklinke radial außen an einer Steuerkontur 30 an und wird über die Steuerkontur 30 gegen die Federkraft der Feder 21 radial nach innen in die Eingriffsstellung in die Verzahnung 22 gedrängt.In the first, in the 2 and 3 In the exemplary embodiment shown, the coupling element 14 is designed in the form of a spring-loaded pawl, which is mounted radially displaceably on the first coupling part 13 and is spring-loaded radially outwards via a spring 21 supported on the first coupling part 13 . On the annular force transmission portion 29 of the second clutch part 12 here a toothing 22 is provided, in which the pawl in the closed position of the clutch 8, as in the left-hand representation of 3 can be seen intervenes. The pawl rests radially on the outside against a control contour 30 and is pushed radially inward via the control contour 30 against the spring force of the spring 21 into the engagement position in the toothing 22 .

In dem in den 4 und 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist das Kupplungselement 14 durch eine Ringfeder gebildet, welche den in diesem Fall glatten Kraftübertragungsabschnitt 29 mit einem Ringabschnitt 26 mit mehreren Windungen umfasst. Ferner liegt die Ringfeder mit einem ersten Ende 23 an einem Anschlag des Antriebsrades 17 in Umfangsrichtung an und ist mit einem zweiten Ende 25 in Umfangsrichtung an dem ersten Kupplungsteil 13 festgelegt. Die Ringfeder ist so ausgelegt und bemessen, dass sie den Kraftübertragungsabschnitt 29 im entspannten Zustand unter Ausübung einer Vorspannung mit dem Ringabschnitt 26 reibschlüssig umfasst also auf diesem festgeklemmt ist. Aufgrund des gegenüber dem ersten Kupplungsteil 13 festgelegten zweiten Endes 25 bildet die Ringfeder über den festgeklemmten Ringabschnitt 26 eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 bis zu einem durch die Klemmkraft der Ringfeder vorbestimmten Drehmoment, einer vorbestimmten Drehzahl und/oder einer vorbestimmten Drehbeschleunigung. Die Ringfeder ist dabei so ausgelegt, dass die Kräfte in dem ersten Kraftübertragungsweg bei einer Aktivierung des Elektromotors 5 zu Komfortzwecken in jedem Fall über die geschlossene Kupplung 8 und das Getriebe 6 auf die Gurtwelle 4 übertragen werden, wobei das Getriebe 6 in diesem Fall als Baugruppe zusammen mit dem Getriebegehäuse 10 über das zweite Kupplungsteil 12 angetrieben wird, ohne dass die Zahnräder des Getriebes 6 eine Relativbewegung zueinander ausführen.In the in the 4 and 5 In the second exemplary embodiment shown, the coupling element 14 is formed by an annular spring which, in this case, comprises a smooth force transmission section 29 with an annular section 26 having a plurality of turns. Furthermore, the annular spring rests with a first end 23 against a stop of the drive wheel 17 in the circumferential direction and is fixed with a second end 25 in the circumferential direction on the first coupling part 13 . The ring spring is designed and dimensioned in such a way that it frictionally engages the force transmission section 29 in the relaxed state, exerting a pretension with the ring section 26, ie is clamped on it. Due to the second end 25 fixed relative to the first coupling part 13, the annular spring forms a non-rotatable connection between the first coupling part 13 and the second coupling part 12 via the clamped annular section 26 up to a torque predetermined by the clamping force of the annular spring, a predetermined speed and/or a predetermined spin. The ring spring is designed in such a way that the forces in the first power transmission path when the electric motor 5 is activated for comfort purposes are always transmitted via the closed clutch 8 and the gear 6 to the belt shaft 4, with the gear 6 in this case as an assembly is driven together with the transmission housing 10 via the second clutch part 12 without the gears of the transmission 6 running relative to one another.

Der Elektromotor 5 weist in beiden Ausführungsbeispielen jeweils eine herausgeführte Antriebswelle 18 auf, auf der ein Antriebsrad 17 drehfest über einen Verzahnungseingriff festgelegt ist. Der Elektromotor 8 treibt das Antriebsrad 17 damit bei einer Aktivierung unmittelbar an. Zwischen dem Antriebsrad 17 und der Kupplung 8 also zwischen der durch das erste Kupplungsteil 13 gebildeten Eingangsseite der Kupplung 8 und dem Antriebsrad 17 ist eine Kupplungsfeder 15 vorgesehen, welche mit einem ersten Ende 27 in Umfangsrichtung an dem Antriebsrad 17 und mit einem zweiten Ende 28 in Umfangsrichtung an dem ersten Kupplungsteil 13 festgelegt ist. Die Kupplungsfeder 17 hat die Aufgabe, die Drehbewegung des Antriebsrades 17 bis zu einer durch die Federkraft der Kupplungsfeder 15 definierten Drehzahl, einem vorbestimmten Drehmoment oder einer vorbestimmten Drehbeschleunigung auf das erste Kupplungsteil 13 zu übertragen. Aufgrund ihrer Federeigenschaften ermöglicht die Kupplungsfeder 17 bei einem Überschreiten der vorbestimmten Drehzahl, des vorbestimmten Drehmomentes oder der vorbestimmten Drehbeschleunigung eine Relativdrehbewegung des Antriebsrades 17 zu dem ersten Kupplungsteil 13 also zu der Kupplung 8. Diese Relativdrehbewegung des Antriebsrades 17 zu der Kupplung 8 wird zum Schalten der Kupplung 8 ausgenutzt.In both exemplary embodiments, the electric motor 5 has a protruding drive shaft 18 on which a drive wheel 17 is fixed in a rotationally fixed manner via a toothing engagement. The electric motor 8 thus drives the drive wheel 17 directly upon activation. Between the drive wheel 17 and the clutch 8, i.e. between the input side of the clutch 8 formed by the first clutch part 13 and the drive wheel 17, there is a clutch spring 15 which has a first end 27 in the circumferential direction on the drive wheel 17 and a second end 28 in Circumferential direction on the first coupling part 13 is fixed. The task of the clutch spring 17 is to transmit the rotational movement of the drive wheel 17 to the first clutch part 13 up to a rotational speed defined by the spring force of the clutch spring 15 , a predetermined torque or a predetermined rotational acceleration. Due to its spring properties, the clutch spring 17 enables a relative rotary movement of the drive wheel 17 to the first clutch part 13, i.e. to the clutch 8, when the predetermined speed, the predetermined torque or the predetermined rotational acceleration is exceeded. This relative rotary movement of the drive wheel 17 to the clutch 8 is used to shift the Clutch 8 utilized.

Der Schaltvorgang erfolgt bei dem in den 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, indem das Antriebsrad 17 gegenüber dem ersten Kupplungsteil 13 eine Drehbewegung von ca. 20 Grad ausführt, während der das Kupplungselement 14 in Form der Sperrklinke an der Steuerkontur 30 in den Bereich einer Ausnehmung 31 gelangt und dadurch seine radial äußere Unterstützung verliert. Das Antriebsrad 17 weist dazu an seiner radial inneren Seite die Steuerkontur 30 mit einer entsprechend konturierten Anlagefläche mit der radial nach außen gerichteten Ausnehmung 31 auf, und die Sperrklinke rutscht bei der Relativdrehbewegung durch die von der Feder 21 ausgeübte Federkraft unter Ausnutzung des durch die Ausnehmung 31 geschaffenen Freiraumes radial nach außen. Dabei gelangt die Sperrklinke außer Eingriff aus der Verzahnung 22, und die Drehverbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 wird aufgehoben, die Kupplung 8 wird praktisch geöffnet.The switching process takes place in the in the 2 and 3 shown first embodiment in that the drive wheel 17 rotates about 20 degrees relative to the first coupling part 13, during which the coupling element 14 in the form of the pawl on the control contour 30 reaches the area of a recess 31 and thereby loses its radially outer support . For this purpose, the drive wheel 17 has on its radially inner side the control contour 30 with a correspondingly contoured contact surface with the radially outwardly directed recess 31, and the pawl slips during the relative rotary movement due to the spring force exerted by the spring 21, utilizing the through the recess 31 created free space radially outwards. The pawl is disengaged from the teeth 22, and the rotary connection between the first coupling part 13 and the second coupling part 12 is canceled, the clutch 8 is practically opened.

Der Schaltvorgang erfolgt bei dem in den 4 und 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, indem das Antriebsrad 17 gegenüber dem ersten Kupplungsteil 13 die Drehbewegung von 20 Grad bevorzugt von weniger als 25 Grad ausführt, und das Kupplungselement 14 in Form der Ringfeder über das an dem Antriebsrad 17 in Umfangsrichtung anliegende erste Ende 23 unter Aufweitung des Ringabschnittes 26 zwischen dem Antriebsrad 17 und dem ersten Kupplungsteil 13 gespannt wird. Durch die Aufweitung des Ringabschnittes 26 wird die reibschlüssige Verbindung der Ringfeder auf dem Kraftübertragungsabschnitt 29 aufgehoben und dadurch die Drehverbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 gelöst.The switching process takes place in the in the 4 and 5 second exemplary embodiment shown in that the drive wheel 17 performs the rotary movement of 20 degrees, preferably less than 25 degrees, relative to the first coupling part 13, and the coupling element 14 in the form of the annular spring via the first end 23 resting against the drive wheel 17 in the circumferential direction, with the expansion of the Ring portion 26 between the drive wheel 17 and the first coupling part 13 is stretched. The expansion of the annular section 26 eliminates the frictional connection of the annular spring on the force-transmitting section 29 and the rotary connection between the first coupling part 13 and the second coupling part 12 is thereby released.

Beiden Ausführungsbeispielen ist dabei gemeinsam, dass das zweite Kupplungsteil 12 jeweils einen ringförmigen axial vorstehenden Kraftübertragungsabschnitt 29 aufweist, über den das zweite Kupplungsteil 12 über das Kupplungselement 14 mitgenommen wird. Das zweite Kupplungsteil 12 bildet zugleich einen Verschluss des axial offenen Getriebegehäuse 10 und bildet zusammen mit diesem einen drehfesten Verbund, so dass das Getriebe 6 bei geschlossener Kupplung 8 als Baugruppe angetrieben wird, ohne dass die Zahnräder des Getriebes 6 eine Relativbewegung zueinander ausführen, das Getriebe 6 ist praktisch deaktiviert.What both exemplary embodiments have in common is that the second clutch part 12 has an annular, axially projecting force transmission section 29 via which the second clutch part 12 is carried along via the clutch element 14 . The second clutch part 12 also forms a closure of the axially open transmission housing 10 and together with this forms a non-rotatable connection, so that the transmission 6 is driven as an assembly when the clutch 8 is closed, without the gears of the transmission 6 performing a relative movement to one another, the transmission 6 is practically disabled.

Bei geöffneter Kupplung 8 ist die Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 aufgehoben. Das Antriebrad 17 treibt in diesem Fall das erste Kupplungsteil 13 über die gespannte Kupplungsfeder 15 an. Es kann aber alternativ oder zusätzlich auch ein Anschlag an dem Antriebsrad 17 und/oder dem ersten Kupplungsteil 13 vorgesehen sein, über den das Antriebsrad 17 das erste Kupplungsteil 13 unmittelbar durch eine körperliche Anlage antreibt, so dass die Kupplungsfeder 15 dabei nicht belastet wird. Die Kupplungsfeder 15 hat in diesem Fall lediglich die Aufgabe, die Drehbewegung in dem ersten Kraftübertragungsweg zu übertragen und die Relativbewegung zur Auslösung des oben beschriebenen Schaltvorganges zu ermöglichen. Damit kann sie entsprechend schwächer ausgelegt werden, bzw. die über den oder die Anschläge zu übertragende Leistung kann erheblich höher sein. In gleicher Weise wie der Schaltvorgang aus dem ersten Kraftübertragungsweg in den zweiten Kraftübertragungsweg, bewirkt die Kupplungsfeder 15 bei einem nachfolgenden Unterschreiten der vorbestimmten Drehzahl, Drehmoment oder Drehbeschleunigung eine Rückschaltbewegung in der umgekehrten Reihenfolge des oben beschriebenen Bewegungsablaufes zum Schalten der Kupplung 8 und einem Wechsel aus dem zweiten Kraftübertragungsweg zurück in den ersten Kraftübertragungsweg. Dabei wird die Sperrklinke in dem ersten Ausführungsbeispiel über die Steuerkontur 30 des Antriebsrades 17 zurück in die Verzahnung 22 gedrängt und die Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 wieder hergestellt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Ringfeder wieder entspannt, indem die Relativbewegung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem Antriebsrad 17 in umgekehrter Bewegungsrichtung vollzogen wird, und der Ringabschnitt 26 der Ringfeder wird wieder zur Herstellung der Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 auf dem Kraftübertragungsabschnitt 29 festgeklemmt. Diese Rückstellbewegungen beider Ausführungsbeispiele wird dabei durch die sich entspannende Kupplungsfeder 15 bewirkt.When the clutch 8 is open, the connection between the first clutch part 13 and the second clutch part 12 is released. In this case, the drive wheel 17 drives the first clutch part 13 via the tensioned clutch spring 15 . However, alternatively or additionally, a stop can also be provided on the drive wheel 17 and/or the first clutch part 13, via which the drive wheel 17 drives the first clutch part 13 directly through a physical contact, so that the clutch spring 15 is not loaded. In this case, the clutch spring 15 only has the task of transmitting the rotational movement in the first power transmission path and of enabling the relative movement for triggering the shifting process described above. It can thus be designed to be correspondingly weaker, or the power to be transmitted via the stop or stops can be considerably higher. In the same way as the shifting process from the first power transmission path to the second power transmission path, the clutch spring 15 causes a downshift movement in the reverse sequence of the above-described movement sequence for shifting the clutch 8 and a change from the second power transmission path back into the first power transmission path. In the first exemplary embodiment, the pawl is pushed back into the teeth 22 via the control contour 30 of the drive wheel 17 and the connection between the first coupling part 13 and the second coupling part 12 is restored. In the second embodiment, the annular spring is released again by the relative movement between the first coupling part 13 and the drive wheel 17 being carried out in the opposite direction of movement, and the annular section 26 of the annular spring is again used to establish the connection between the first coupling part 13 and the second coupling part 12 clamped on the power transmission section 29. These restoring movements of both exemplary embodiments are brought about by the relaxing clutch spring 15 .

Bei geöffneter Kupplung 8 ist die Verbindung des ersten Kupplungsteils 13 mit dem zweiten Kupplungsteil 12 aufgehoben. Das erste Kupplungsteil 13 weist an seiner dem Getriebe 6 zugewandten Seite einen zylindrischen Fortsatz mit einer Verzahnung auf und befindet sich mit der Verzahnung in einem Verzahnungseingriff mit den Zahnrädern des Getriebes 6 in diesem Fall mit den Planetenrädern einer ersten Stufe des Getriebes 6. Damit treibt das erste Kupplungsteil 13 bei geöffneter Kupplung 8 das Getriebe 6 über die Zahnräder an, während es gegenüber dem Getriebegehäuse 10 und dem zweiten Kupplungsteil 12 dreht. Das Getriebegehäuse 10 ist in diesem Fall im Idealfall zusätzlich über die Blockierklinke 20 blockiert, so dass sich das Getriebegehäuse 10 fahrzeugfest abstützt, und die Zahnräder des Getriebes 6 mit einer Übersetzung der Drehbewegung der Antriebswelle 18 drehen und die Gurtwelle 4 in einem Übersetzungsverhältnis von z.B. 1:80 oder 1:36 antreiben. Dabei ist in diesem Fall das Öffnen der Kupplung 8 von entscheidender Bedeutung, da hierdurch erst die Aktivierung des Getriebes 6 ermöglicht wird, da die bei geschlossener Kupplung 8 über die beiden Kupplungsteile 12 und 13 hergestellte drehfeste Verbindung des Getriebegehäuses 10 zu den Zahnrädern des Getriebes 6 erst durch das Öffnen der Kupplung 8 aufgehoben wird.When the clutch 8 is open, the connection of the first clutch part 13 to the second clutch part 12 is released. On its side facing the transmission 6, the first clutch part 13 has a cylindrical extension with teeth and the teeth are in meshing engagement with the gears of the transmission 6, in this case with the planet wheels of a first stage of the transmission 6 first clutch part 13 with the clutch 8 open, the transmission 6 via the gears, while it rotates relative to the transmission housing 10 and the second clutch part 12. In this case, the gear housing 10 is ideally also blocked via the locking pawl 20, so that the gear housing 10 is supported on the vehicle, and the gears of the gear 6 rotate with a gear ratio of the rotational movement of the drive shaft 18 and the belt shaft 4 in a gear ratio of, for example, 1 :80 or 1:36 drive. In this case, the opening of the clutch 8 is of crucial importance, since this is what enables the activation of the transmission 6, since the non-rotatable connection of the transmission housing 10 to the gears of the transmission 6 is only canceled by opening the clutch 8.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 03/099619 A2 [0003]WO 03/099619 A2 [0003]
  • DE 19927731 C2 [0004]DE 19927731 C2 [0004]
  • DE 102018219040 A1 [0006]DE 102018219040 A1 [0006]

Claims (8)

Gurtaufroller (1) mit -einer in einem fahrzeugfest befestigbaren Gehäuse drehbar gelagerten Gurtwelle (4), auf welcher ein Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, und -einem Elektromotor (5) mit einem Antriebsrad (17) zum Antrieb der Gurtwelle (4) zu einer Drehbewegung, und -einem die Drehbewegung von dem Antriebsrad (17) auf die Gurtwelle (4) übertragenden Getriebe (6), wobei -das Getriebe (6) in einem ersten Kraftübertragungsweg als Baugruppe zum Antrieb der Gurtwelle (4) mit einem ersten Drehmoment antreibbar ist, und -das Getriebe (6) durch Schalten einer in Abhängigkeit von der Drehzahl, dem Drehmoment- oder der Drehbeschleunigung gesteuerten Kupplung (8) unter Eröffnung eines zweiten Kraftübertragungsweges zum Antrieb der Gurtwelle (4) mit einem zweiten Drehmoment antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass -die Kupplung (8) zwischen dem Antriebsrad (17) und dem Getriebe (6) angeordnet ist, und -dass eine Kupplungsfeder (15) vorgesehen ist, welche die Antriebsbewegung von dem Antriebsrad (17) auf die Kupplung (8) in dem ersten Kraftübertragungsweg überträgt, und -dass die Kupplungsfeder (15) bei einem Überschreiten einer durch ihre Federkraft vorbestimmten Drehzahl, einem vorbestimmten Drehmoment oder einer vorbestimmten Drehbeschleunigung eine Relativbewegung des Antriebsrades (17) zu der Kupplung (8) ermöglicht, welche den Schaltvorgang der Kupplung (8) auslöst.Belt retractor (1) with -a belt shaft (4) which is rotatably mounted in a housing which can be fixed to the vehicle and on which a safety belt can be wound up, and -an electric motor (5) with a drive wheel (17) for driving the belt shaft (4) to rotate, and - a gear (6) which transmits the rotational movement from the drive wheel (17) to the spool (4), wherein - the gear (6) can be driven with a first torque in a first power transmission path as an assembly for driving the spool (4), and - the transmission (6) can be driven with a second torque by shifting a clutch (8) which is controlled as a function of the speed, the torque or the rotational acceleration, opening a second power transmission path for driving the belt shaft (4), characterized in that - the clutch (8) is arranged between the drive wheel (17) and the gear (6), and - that a clutch spring (15) is provided, which the drive movement of the drive srad (17) to the clutch (8) in the first power transmission path, and - that the clutch spring (15) transmits a relative movement of the drive wheel (17) to the Clutch (8) allows, which triggers the switching process of the clutch (8). Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass -die Relativbewegung eine Drehbewegung des Antriebsrades (17) mit einem Drehwinkel von weniger als 25 Grad zu der Kupplung (8) ist.seat belt retractor claim 1 , characterized in that - the relative movement is a rotary movement of the drive wheel (17) with a rotation angle of less than 25 degrees to the clutch (8). Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass -die Kupplungsfeder (15) durch eine Bogenfeder gebildet ist, welche mit einem ersten Ende (27) in Umfangsrichtung mit dem Antriebsrad (17) und mit einem zweiten Ende (28) in Umfangsrichtung mit einem ersten Kupplungsteil (13) der Kupplung (8) verbunden ist.Belt retractor after one of Claims 1 or 2 , characterized in that -the clutch spring (15) is formed by a bow spring which is connected with a first end (27) in the circumferential direction to the drive wheel (17) and with a second end (28) in the circumferential direction to a first clutch part (13) the clutch (8) is connected. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass -die Kupplung (8) ein erstes Kupplungsteil (13), ein zweites Kupplungsteil (12) und ein Kupplungselement (14) aufweist, wobei -das Kupplungselement (14) in der geschlossenen Stellung der Kupplung (8) eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil (13) und dem zweiten Kupplungsteil (12) bildet.Belt retractor after one of Claims 1 until 3 , characterized in that -the clutch (8) has a first clutch part (13), a second clutch part (12) and a clutch element (14), wherein -the clutch element (14) in the closed position of the clutch (8) transmits a force Connection between the first coupling part (13) and the second coupling part (12). Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass -das zweite Kupplungsteil (12) einen axial vorstehenden zylindrischen Kraftübertragungsabschnitt (29) aufweist, und -das Kupplungselement (14) in der geschlossenen Stellung der Kupplung (8) in einer kraftübertragenden Verbindung mit dem Kraftübertragungsabschnitt (29) steht.seat belt retractor claim 4 , characterized in that - the second clutch part (12) has an axially projecting cylindrical force transmission section (29), and - the clutch element (14) in the closed position of the clutch (8) is in a force-transmitting connection with the force transmission section (29). Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass -auf dem Kraftübertragungsabschnitt (29) eine Verzahnung (22) vorgesehen ist, und -das Kupplungselement (14) durch eine Sperrklinke gebildet ist, welche in der geschlossenen Stellung der Kupplung (8) in die Verzahnung (22) eingreift.seat belt retractor claim 5 , characterized in that -a toothing (22) is provided on the force transmission section (29), and -the coupling element (14) is formed by a pawl which engages in the toothing (22) in the closed position of the coupling (8). . Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass -die Sperrklinke durch eine Feder (21) in Richtung einer Außereingriffsstellung aus der Verzahnung (22) federbelastet ist, und -das Antriebsrad (17) eine Steuerkontur (30) aufweist, welche die Sperrklinke in der geschlossenen Stellung der Kupplung (8) durch ihre Formgebung in Richtung einer Eingriffsstellung in die Verzahnung (22) drängt, und welche eine Ausnehmung (31) aufweist, welche durch die Relativbewegung des Antriebsrades (17) in eine Stellung zu der Sperrklinke gelangt, in welcher sie eine durch die Feder (21) ausgelöste Freigabebewegung der Sperrklinke aus der Eingriffsstellung in die Außereingriffsstellung ermöglicht.seat belt retractor claim 6 , characterized in that - the pawl is spring-loaded by a spring (21) in the direction of a disengaged position from the toothing (22), and - the drive wheel (17) has a control contour (30) which the pawl in the closed position of the clutch (8) due to its shape in the direction of an engagement position in the toothing (22) urges, and which has a recess (31) which, due to the relative movement of the drive wheel (17), reaches a position relative to the pawl in which it Allows spring (21) triggered release movement of the pawl from the engaged position to the disengaged position. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass -das Kupplungselement (14) durch eine Ringfeder gebildet ist, welche mit einem ersten Ende (23) in Umfangsrichtung an dem Antriebsrad und mit einem zweiten Ende (25) an dem ersten Kupplungsteil (13) festgelegt ist und mit einem zwischen dem ersten Ende (23) und dem zweiten Ende (25) angeordneten Ringabschnitt (26) bei geschlossener Kupplung (8) auf dem Kraftübertragungsabschnitt (19) festgeklemmt ist.seat belt retractor claim 5 , characterized in that -the coupling element (14) is formed by an annular spring which is fixed with a first end (23) in the circumferential direction on the drive wheel and with a second end (25) on the first coupling part (13) and with a is clamped between the first end (23) and the second end (25) arranged annular section (26) when the clutch (8) on the power transmission section (19).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19927731C2 (en) 1999-05-20 2002-10-17 Breed Automotive Tech pretensioners
WO2003099619A2 (en) 2002-05-29 2003-12-04 Autoliv Development Ab Safety belt retractor comprising a pre-tensioning device
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19927731C2 (en) 1999-05-20 2002-10-17 Breed Automotive Tech pretensioners
WO2003099619A2 (en) 2002-05-29 2003-12-04 Autoliv Development Ab Safety belt retractor comprising a pre-tensioning device
DE102018219040A1 (en) 2018-11-08 2020-05-14 Autoliv Development Ab Belt retractor

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