DE102023101665A1

DE102023101665A1 - Belt retractor for a safety belt device of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102023101665A1
Application number: DE102023101665.2A
Authority: DE
Inventors: Sven Krambeer; Geert Helge Wittenberg; Frank Matzen
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2023-01-24
Filing date: 2023-01-24
Publication date: 2024-07-25
Also published as: WO2024156555A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller (1) für eine Sicherheitsgurteinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit einer drehbar gelagerten Gurtspule (5), auf welcher ein Sicherheitsgurt der Sicherheitsgurteinrichtung aufwickelbar ist, und einem reversiblen Gurtstraffer mit einem Antriebsrad (20), welcher die Gurtspule (5) bei einer Aktivierung über das Antriebsrad (20) in Aufwickelrichtung antreibt, und einer die Antriebsbewegung von dem Antriebsrad (1) auf die Gurtspule (5) übertragenden zwangsgesteuerten Strafferkupplung, mit wenigstens einer an dem Antriebsrad (20) gelagerten Kupplungsklinke (21), welche zur Schaffung und Aufhebung einer Drehverbindung des Antriebsrades (20) mit einer gurtspulenfesten Verzahnung (231) in Eingriff und außer Eingriff bewegbar ist.The invention relates to a belt retractor (1) for a seat belt device of a motor vehicle with a rotatably mounted belt spool (5) on which a seat belt of the seat belt device can be wound, and a reversible belt tensioner with a drive wheel (20) which drives the belt spool (5) in the winding direction when activated via the drive wheel (20), and a positively controlled tensioner clutch which transmits the drive movement from the drive wheel (1) to the belt spool (5), with at least one clutch pawl (21) mounted on the drive wheel (20) which can be moved into and out of engagement with a toothing (231) fixed to the belt spool in order to create and cancel a rotary connection of the drive wheel (20).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für eine Sicherheitsgurteinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The present invention relates to a belt retractor for a safety belt device of a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1.

Gurtaufroller werden in Sicherheitsgurteinrichtungen von Kraftfahrzeugen verwendet und dienen dazu, ein Ende eines zur Rückhaltung eines Insassen vorgesehenen Sicherheitsgurtes aufzuwickeln. Der Gurtaufroller ist entweder an der Fahrzeugstruktur oder an einem an der Fahrzeugstruktur befestigten Fahrzeugsitz bzw. an einer daran befestigten Sitzbank befestigt. Der Gurtaufroller weist in seinem Grundaufbau einen zur Befestigung vorgesehenen Rahmen und eine in dem Rahmen drehbar gelagerte Gurtspule auf, wobei der Sicherheitsgurt auf der Gurtspule aufwickelbar ist. Die Gurtspule ist über eine Triebfeder in Aufwickelrichtung federbelastet und über eine Blockiereinrichtung bei einem Überschreiten einer vorbestimmten Gurtbandauszugsbeschleunigung oder Fahrzeugverzögerung mittels einer Blockiereinrichtung gegen einen weiteren Auszug des Sicherheitsgurtes blockierbar, so dass der Insasse nachfolgend zur Vermeidung schwererer Verletzungen vor einem Aufprall auf die innere Fahrzeugstruktur zurückgehalten wird.Belt retractors are used in the safety belt systems of motor vehicles and are used to wind up one end of a safety belt intended to restrain an occupant. The belt retractor is attached either to the vehicle structure or to a vehicle seat or bench seat attached to the vehicle structure. The basic structure of the belt retractor has a frame provided for attachment and a belt spool rotatably mounted in the frame, whereby the safety belt can be wound up on the belt spool. The belt spool is spring-loaded in the winding direction by a main spring and can be blocked by a blocking device against further extension of the safety belt if a predetermined belt extension acceleration or vehicle deceleration is exceeded, so that the occupant is subsequently restrained from impact with the internal vehicle structure to avoid more serious injuries.

Um die Insassenbelastung bei der Rückhaltung zu reduzieren, haben sich Kraftbegrenzungseinrichtungen als vorteilhaft herausgestellt, welche bei blockierter Gurtspule und Überschreiten einer vorbestimmten Gurtbandauszugskraft eine kraftbegrenzte Drehung der Gurtspule in Auszugsrichtung und damit eine kraftbegrenzte Vorwärtsverlagerung des Insassen ermöglichen. Da die dadurch ermöglichte Reduzierung der Insassenbelastung unmittelbar mit dem zur Verfügung stehenden Vorverlagerungsweg zusammenhängt, hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, die in dem Sicherheitsgurt vorhandene Gurtlose vor der Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung durch einen Gurtstraffer herauszuziehen, um den zur Verfügung stehenden Vorverlagerungsweg zu vergrößern, und um den Insassen möglichst frühzeitig an die Fahrzeugverzögerung anzukoppeln.In order to reduce the load on the occupant when restrained, force limiting devices have proven to be advantageous. These allow a force-limited rotation of the belt spool in the direction of extension and thus a force-limited forward displacement of the occupant when the belt reel is blocked and a predetermined belt webbing pull-out force is exceeded. Since the reduction in the load on the occupant made possible by this is directly related to the available forward displacement path, it has also proven to be advantageous to pull out the slack in the seat belt using a belt tensioner before activating the force limiting device in order to increase the available forward displacement path and to couple the occupant to the vehicle deceleration as early as possible.

Bei Gurtstraffern wird zwischen reversiblen Gurtstraffern und irreversiblen Gurtstraffern oder auch Leistungsstraffern unterschieden. Reversible Gurtstraffer haben eine geringere Straffleistung von ca. 100 bis 800 N und dienen dazu, die Gurtlose in einer Gefahrensituation zur Vorbereitung auf einen möglichen nachfolgenden Unfall herauszuziehen. Tritt nachfolgend kein Unfall ein, so wird der Sicherheitsgurt wieder gelockert. Zum Antrieb der reversiblen Gurtstraffer haben sich Elektromotoren bewährt, welche besonders gut und reversibel zu steuern sind. Irreversible Gurtstraffer weisen eine höhere Straffleistung von 400 bis zu 2000 N auf und werden erst dann aktiviert, wenn der Unfall nicht mehr zu vermeiden ist, also in einer Frühphase des Unfalles. Die irreversiblen Gurtstraffer werden also zeitlich immer nach den reversiblen Gurtstraffern aktiviert. Als Antriebe für die irreversiblen Gurtstraffer haben sich pyrotechnische Antriebe bewährt, welche nach ihrer einmaligen Aktivierung nicht mehr aktiviert werden können, so dass in diesem Fall die gesamte Sicherheitsgurteinrichtung mit dem irreversiblen Gurtstraffer ausgetauscht werden muss.When it comes to belt tensioners, a distinction is made between reversible belt tensioners and irreversible belt tensioners or power tensioners. Reversible belt tensioners have a lower tensioning power of around 100 to 800 N and are used to pull out the slack belt in a dangerous situation in preparation for a possible subsequent accident. If no accident occurs, the seat belt is loosened again. Electric motors have proven to be particularly good at driving reversible belt tensioners and are easy to control reversibly. Irreversible belt tensioners have a higher tensioning power of 400 to 2000 N and are only activated when the accident can no longer be avoided, i.e. in an early phase of the accident. The irreversible belt tensioners are therefore always activated after the reversible belt tensioners. Pyrotechnic drives have proven to be effective as drives for the irreversible belt tensioners. Once activated once, they cannot be reactivated, so that in this case the entire seat belt device with the irreversible belt tensioner must be replaced.

Gurtstraffer können dabei an unterschiedlichen Stellen des Sicherheitsgurtes angreifen, so z.B. an dem Gurtschloss, dem Endbeschlag oder auch an dem Gurtaufroller. Bei der Anwendung des Gurtstraffers am Gurtaufroller treibt dieser die Gurtspule bei einer Aktivierung schlagartig in Aufwickelrichtung an und zieht dadurch die in dem Sicherheitsgurt vorhandene Gurtlose aus dem Sicherheitsgurt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen unter dem Begriff Gurtstraffer nur solche verstanden werden, welche an einem Gurtaufroller angeordnet sind und die Gurtspule antreiben. Da die Gurtspule sich grundsätzlich im Normalgebrauch zum Anschnallen und zum Abschnallen frei drehen können muss, werden die Antriebe sowohl des reversiblen Gurtstraffers als auch des irreversiblen Gurtstraffers erst bei einer Aktivierung über Kupplungen mit der Gurtspule verbunden. Die Kupplungen sollten dabei so beschaffen sein, dass sie in keinem Fall unbeabsichtigt eine Drehverbindung herstellen, wodurch der Normalgebrauch des Gurtaufrollers aufgrund einer dadurch verursachten Störung der Drehbewegung der Gurtspule behindert werden würde. Hierzu weist die Gurtspule eine gurtspulenfeste Verzahnung auf, in welche die Kupplung mit einer Kupplungsklinke zur Herstellung einer Drehverbindung zwischen einem Antriebsrad des Gurtstraffers und der Gurtspule in Eingriff gebracht wird.Belt tensioners can act on different parts of the seat belt, for example on the belt buckle, the end fitting or even on the belt retractor. When the belt tensioner is used on the belt retractor, it drives the belt reel in the winding direction when activated and thereby pulls the slack in the seat belt out of the seat belt. For the purposes of the present invention, the term belt tensioner should only be understood to mean those that are arranged on a belt retractor and drive the belt reel. Since the belt reel must be able to rotate freely in normal use for buckling and unbuckling, the drives of both the reversible belt tensioner and the irreversible belt tensioner are only connected to the belt reel via couplings when activated. The couplings should be designed in such a way that they never inadvertently create a rotating connection, which would hinder normal use of the belt retractor due to a disruption of the rotary movement of the belt reel caused by this. For this purpose, the belt reel has a toothing fixed to the belt reel, into which the clutch is engaged with a clutch pawl to produce a rotary connection between a drive wheel of the belt tensioner and the belt reel.

Da der reversible Gurtstraffer für den Fall, dass nachfolgend kein Unfall eintritt, wieder deaktiviert und der Gurtaufroller wieder normal verwendet werden soll, muss die Kupplung des reversiblen Gurtstraffers überdies ebenfalls reversibel ausgebildet sein. Ferner muss die Kupplung des reversiblen Gurtstraffers auch dann bewusst außer Eingriff gebracht werden, wenn nachfolgend ein Unfall auftritt und der irreversible Gurtstraffer aktiviert wird, damit die Antriebsbewegung des irreversiblen Gurtstraffers nicht durch die noch im Eingriff befindliche Kupplung des reversiblen Gurtstraffers gestört wird. Hierzu muss die Kupplungsklinke der Kupplung aus der Eingriffsstellung in die gurtspulenfeste Verzahnung zurück in die außer Eingriffsstellung der gurtspulenfesten Verzahnung zurückbewegt werden.Since the reversible belt tensioner is to be deactivated again in the event that no accident subsequently occurs and the belt retractor is to be used normally again, the clutch of the reversible belt tensioner must also be designed to be reversible. Furthermore, the clutch of the reversible belt tensioner must also be deliberately disengaged if an accident subsequently occurs and the irreversible belt tensioner is activated so that the drive movement of the irreversible belt tensioner is not disrupted by the clutch of the reversible belt tensioner that is still engaged. To do this, the clutch pawl of the clutch must be moved from the engaged position in the toothing fixed to the belt spool back to the disengaged position of the toothing fixed to the belt spool.

Ferner müssen die Kupplungen der verschiedenen Gurtstraffer so ausgebildet sein, dass sie die Drehverbindung zwischen dem Antrieb und der Gurtspule bei einer Aktivierung des Antriebes selbsttätig herstellen, was z.B. durch Reibung, durch Trägheitskräfte oder auch durch eine Steuerkontur bewirkt werden kann. Die Bewegung der Kupplung wird dadurch durch die beginnende Bewegung des Antriebes zwangsgesteuert.Furthermore, the couplings of the various belt tensioners must be designed in such a way that they A rotary connection between the drive and the belt reel is automatically created when the drive is activated, which can be caused by friction, inertial forces or a control contour. The movement of the coupling is thus forced by the beginning movement of the drive.

Damit wird an die Kupplungen einerseits die Anforderung gestellt, dass sie die Kupplungsbewegung bei einer Aktivierung der Antriebseinrichtung selbsttätig ausführen sollen, unter anderen Umständen die Kupplungsbewegung aber bewusst nicht ausführen sollen, um eine ungewollte Kupplungsverbindung zu vermeiden.This means that the couplings are required, on the one hand, to automatically execute the coupling movement when the drive device is activated, but under other circumstances they should deliberately not execute the coupling movement in order to avoid an unwanted coupling connection.

Aus der Druckschrift DE 100 59 227 C1 ist zum Beispiel ein Gurtaufroller mit einem reversiblen Gurtstraffer der Anmelderin bekannt, welcher eine reibungsgesteuerte Kupplung mit einer Kupplungsklinke und einem Bremselement aufweist. Die Kupplungsklinke ist an dem Antriebsrad verschieblich gelagert und steuert zur Herstellung einer Kupplungsverbindung in eine Innenverzahnung einer drehfest mit der Gurtwelle verbundenen Kupplungsglocke ein.From the publication DE 100 59 227 C1 For example, a belt retractor with a reversible belt tensioner is known from the applicant, which has a friction-controlled clutch with a clutch pawl and a braking element. The clutch pawl is slidably mounted on the drive wheel and, in order to establish a clutch connection, engages an internal toothing of a clutch bell that is connected in a rotationally fixed manner to the belt shaft.

Aus der DE 10 2014 009 038 B4 ist ferner eine Kupplung für einen Gurtstraffer bekannt, welche zwei an einem Antriebsrad, dort als Eingangselemente bezeichnete, gelagerte Kupplungsklinken aufweist, welche zur Herstellung der Kupplungsverbindung in eine Außenverzahnung eines Abtriebselementes einsteuern, das mit der Gurtspule verbunden ist. Zur Steuerung der Bewegungen der Kupplungselemente ist ein mit einer Trägheitsmasse gekoppeltes Steuerelement vorgesehen, an dem eine Steuerkontur mit einer Einsteuergeometrie und einer Aussteuergeometrie zur Steuerung der Bewegungen der Kupplungsklinken vorgesehen ist.From the EN 10 2014 009 038 B4 A clutch for a belt tensioner is also known, which has two clutch pawls mounted on a drive wheel, referred to there as input elements, which, in order to establish the clutch connection, engage an external toothing of an output element that is connected to the belt reel. To control the movements of the clutch elements, a control element coupled to an inertial mass is provided, on which a control contour with an input control geometry and an output control geometry is provided for controlling the movements of the clutch pawls.

Da bei der Aktivierung des irreversiblen Gurtstraffers mit der erheblich höheren Straffleistung im Vergleich zu dem reversiblen Gurtstraffer extrem hohe Drehbeschleunigung und Drehgeschwindigkeiten der Gurtspule auftreten, besteht dennoch die Gefahr, dass die Kupplungsklinke unter Extrembedingungen bei der Aktivierung des irreversiblen Gurtstraffers ungewollt wieder in die gurtspulenfeste Verzahnung zum Eingriff gelangt und die Kupplungsverbindung damit ungewollt wieder hergestellt wird.Since extremely high rotational acceleration and rotational speeds of the belt reel occur when the irreversible belt tensioner with its considerably higher tensioning power is activated compared to the reversible belt tensioner, there is still a risk that under extreme conditions the clutch pawl may unintentionally engage the toothing fixed to the belt reel again when the irreversible belt tensioner is activated and the clutch connection may thus be unintentionally restored.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Gurtaufroller der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei dem eine ungewollte Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke nach erfolgter reversibler Gurtstraffung während der irreversiblen Gurtstraffung sicher verhindert ist.Against this background, the invention is based on the object of providing a belt retractor of the generic type in which an unwanted engagement movement of the coupling pawl after reversible belt tightening has taken place is reliably prevented during irreversible belt tightening.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Gurtaufroller mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.To solve the problem, a belt retractor with the features of claim 1 is proposed. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.

Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird ein Gurtaufroller mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 vorgeschlagen, bei dem die Kupplungsklinke eine Verzahnung aufweist, welche derart ausgerichtet ist, dass die Kupplungsklinke bei einer Drehbewegung der gurtspulenfesten Verzahnung in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes zu einer außer Eingriffsbewegung aus der gurtspulenfesten Verzahnung radial nach außen gedrängt wird, wobei die Steuerkontur einen mit einem Ende an dem Steuerelement fixierten Federarm aufweist, an dem die Kupplungsklinke mit dem Steuerstift während der außer Eingriffsbewegung ausgehend von dem fixierten Ende zu dem freien Ende hin abgleitet, wobei das Steuerelement durch die dabei von dem ersten Steuerstift auf den Federarm ausgeübte Druckkraft zu einer Relativbewegung gegenüber dem Steuerstift gezwungen wird, wobei die Steuerkontur an dem Steuerelement eine dem Federarm gegenüberliegende Grundfläche mit einer Rastkontur aufweist, wobei die Rastkontur derart angeordnet ist, dass die Kupplungsklinke daran mit dem Steuerstift während der Relativbewegung des Steuerelementes unter Ausübung einer Klemmkraft des Federarmes verrastet und nachfolgend gegen eine Eingriffsbewegung in Richtung der gurtspulenfesten Verzahnung blockiert ist.According to the basic idea of the invention, a belt retractor with the features of the preamble of claim 1 is proposed, in which the coupling pawl has a toothing which is aligned in such a way that the coupling pawl is forced radially outward from the toothing fixed to the belt spool during a rotational movement of the toothing fixed to the belt spool in the winding direction of the seat belt to a disengaging movement, wherein the control contour has a spring arm fixed to the control element at one end, on which the coupling pawl with the control pin slides from the fixed end to the free end during the disengaging movement, wherein the control element is forced to move relative to the control pin by the pressure force exerted by the first control pin on the spring arm, wherein the control contour on the control element has a base area opposite the spring arm with a locking contour, wherein the locking contour is arranged in such a way that the coupling pawl is locked thereon with the control pin during the relative movement of the control element by exerting a clamping force of the spring arm. locked and subsequently blocked against any engagement movement in the direction of the belt reel-fixed toothing.

Durch die vorgeschlagene Lösung wird eine ungewollte wiederholte Einsteuerbewegung der Kupplungsklinke in die gurtspulenfeste Verzahnung durch eine einfache Rastbewegung des Steuerstiftes unter Ausnutzung der Steuerkontur des Steuerelementes verhindert, indem die Kupplungsklinke über den in der verrasteten Stellung angeordneten Steuerstift gegen die wiederholte Einsteuerbewegung blockiert ist. Durch die vorgeschlagene Lösung ist die Blockierung der Kupplungsklinke insbesondere unabhängig von den wirkenden Umfangskräften, welche aus den Drehbewegungen und Drehbeschleunigungen der Gurtspule, des Antriebsrades und der Kupplungsklinke resultieren, so dass die Kupplungsklinke auch unter den wirkenden Extrembeschleunigung sicher gegen eine wiederholte Einsteuerbewegung blockiert ist. Dabei bildet die Rastkontur eine formschlüssige Unterstützung des Steuerstiftes und damit der Kupplungsklinke zur Radialinnenseite hin, an der sich die Kupplungsklinke selbst bei noch vorhandenen geringen radial einwärts gerichteten Kräften abstützt.The proposed solution prevents an unwanted repeated engagement movement of the clutch pawl into the belt reel-fixed toothing by a simple locking movement of the control pin using the control contour of the control element, in that the clutch pawl is blocked against the repeated engagement movement via the control pin arranged in the locked position. The proposed solution makes the blocking of the clutch pawl particularly independent of the effective circumferential forces that result from the rotational movements and rotational accelerations of the belt reel, the drive wheel and the clutch pawl, so that the clutch pawl is securely blocked against a repeated engagement movement even under the extreme acceleration that is acting. The locking contour forms a positive support for the control pin and thus the clutch pawl towards the radial inside, on which the clutch pawl is supported even when small radially inward forces are still present.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der Federarm und die Grundfläche eine sich wenigstens abschnittsweise in Umfangsrichtung erstreckende Führungsnut der Steuerkontur an dem Steuerelement begrenzen, in welche die Kupplungsklinke mit dem Steuerstift eingreift. Durch die Führungsnut wird die Bewegung der Kupplungsklinke über den eingreifenden Steuerstift verbessert gesteuert, wobei die Bewegungsbahn der Kupplungsklinke durch den Verlauf der Führungsnut in Verbindung mit der Drehbewegung des Antriebsrades und/oder der Gurtspule mit der gurtspulenfesten Verzahnung vorgegeben ist.It is further proposed that the spring arm and the base surface form a circumferentially extending Limit the guide groove of the control contour on the control element, in which the clutch pawl engages with the control pin. The guide groove improves the control of the movement of the clutch pawl via the engaging control pin, whereby the movement path of the clutch pawl is determined by the course of the guide groove in conjunction with the rotary movement of the drive wheel and/or the belt reel with the toothing fixed to the belt reel.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der Federarm die Führungsnut wenigstens in einem Blockierabschnitt radial nach außen und die Grundfläche die Führungsnut in wenigstens einem Blockierabschnitt radial innen begrenzt, wobei die Rastkontur in dem Blockierabschnitt angeordnet ist. Durch den Blockierabschnitt der Führungsnut mit der darin angeordneten Rastkontur wird die Bewegung der Kupplungsklinke insbesondere während der Blockierbewegung der Kupplungsklinke in der Frühphase der Aktivierung des irreversiblen Gurtstraffers verbessert geführt. Außerdem wird die bewusst herbeigeführte Relativbewegung des Steuerelementes gegenüber dem Steuerstift verbessert erzwungen. Dabei bildet der Federarm die radial äußere Führung und die Grundfläche die radial innere Führung, welche dann durch die daran vorgesehen Rastkontur in der blockierten Stellung des Steuerstiftes gleichzeitig das Widerlager für den durch den Federarm angepressten Steuerstift bildet.It is further proposed that the spring arm delimits the guide groove radially outwards in at least one blocking section and that the base surface delimits the guide groove radially inwards in at least one blocking section, with the locking contour being arranged in the blocking section. The blocking section of the guide groove with the locking contour arranged therein improves the movement of the clutch pawl, particularly during the blocking movement of the clutch pawl in the early phase of activation of the irreversible belt tensioner. In addition, the deliberately induced relative movement of the control element with respect to the control pin is enforced in an improved manner. The spring arm forms the radially outer guide and the base surface forms the radially inner guide, which then, due to the locking contour provided thereon, simultaneously forms the abutment for the control pin pressed against by the spring arm in the blocked position of the control pin.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Führungsnut einen radial nach innen gerichteten Führungsabschnitt aufweist, in dem der Steuerstift zur Steuerung der Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke in die gurtspulenfeste Verzahnung geführt ist. Die Führungsnut wird damit durch die Ausbildung des radial nach innen gerichteten Führungsabschnittes zusätzlich zur Steuerung der Eingriffsbewegung der Kupplungsklinke in die gurtspulenfeste Verzahnung zu Beginn der Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers genutzt, wobei die Eingriffsbewegung durch den Verlauf des Führungsabschnitt in Kombination mit der Drehbewegung des Antriebsrades bei der Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers definiert ist.It is further proposed that the guide groove has a radially inwardly directed guide section in which the control pin is guided to control the engagement movement of the clutch pawl in the toothing fixed to the belt reel. The guide groove is thus used by the formation of the radially inwardly directed guide section in addition to controlling the engagement movement of the clutch pawl in the toothing fixed to the belt reel at the beginning of the activation of the reversible belt tensioner, wherein the engagement movement is defined by the course of the guide section in combination with the rotary movement of the drive wheel when the reversible belt tensioner is activated.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Rastkontur eine Rastkante aufweist, welche der Steuerstift während des Abgleitens an den Federarm passiert. Durch die vorgesehene Rastkante wird die Blockierung des Steuerstiftes und damit der Kupplungsklinke gegen eine rückwärts radial einwärts gerichtete Einschwenkbewegung und damit gegen eine wiederholte Einsteuerbewegung zusätzlich unterstützt, da die Rastkante bei einer solchen rückwärts gerichteten Bewegung ebenfalls überwunden werden muss.It is further proposed that the locking contour has a locking edge, which the control pin passes while sliding onto the spring arm. The locking edge provided additionally supports the blocking of the control pin and thus the clutch pawl against a backwards, radially inward pivoting movement and thus against a repeated control movement, since the locking edge must also be overcome during such a backwards movement.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Rastkante so angeordnet ist, dass der Steuerstift die Rastkante unter Ausnutzung einer Federbewegung des Federarmes überwindet. Durch die Rastkante wird die Federbewegung des Federarmes zusätzlich erzwungen, und der Federarm wird praktisch, bevor er den Steuerstift in die Rastkontur drängt, zusätzlich durch das Überwinden der Rastkante vorgespannt. Durch das Vorspannen des Federarmes wird der Steuerstift dann nach dem Passieren der Rastkante mit einer erhöhten Federkraft in die Rastkontur gedrängt.It is further proposed that the locking edge be arranged in such a way that the control pin overcomes the locking edge by utilizing a spring movement of the spring arm. The locking edge additionally forces the spring movement of the spring arm, and the spring arm is additionally pre-tensioned by overcoming the locking edge before it pushes the control pin into the locking contour. By pre-tensioning the spring arm, the control pin is then pushed into the locking contour with an increased spring force after passing the locking edge.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Rastkontur zusätzlich einen die Bewegung des Steuerstiftes in Drehrichtung der Gurtspule in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes begrenzenden Anschlag bildet. Die Rastkontur wird damit zusätzlich zur Begrenzung der Umfangsbewegung des Steuerstiftes genutzt. Da der Steuerstift beim Verschwenken der Kupplungsklinke immer eine Kombination aus einer Radialbewegung mit einer Umfangsbewegung ausführt, bildet der in Umfangsrichtung gerichtete Anschlag der Rastkontur zusätzlich einen Anschlag für die Schwenkbewegung des Steuerstiftes und damit der Kupplungsklinke insgesamt. Ferner wird dadurch eine weitere Relativbewegung des Steuerelementes zu der Kupplungsklinke und dem Steuerstift in diese Richtung blockiert.It is further proposed that the locking contour additionally forms a stop that limits the movement of the control pin in the direction of rotation of the belt reel in the winding direction of the seat belt. The locking contour is thus also used to limit the circumferential movement of the control pin. Since the control pin always carries out a combination of a radial movement and a circumferential movement when the clutch pawl is pivoted, the circumferentially directed stop of the locking contour also forms a stop for the pivoting movement of the control pin and thus of the clutch pawl as a whole. Furthermore, this blocks any further relative movement of the control element to the clutch pawl and the control pin in this direction.

Weiter wird vorgeschlagen, dass das Steuerelement eine Steuerplatte und einen Federring umfasst, wobei die Steuerkontur an der Steuerplatte angeordnet ist, und die Steuerplatte über den Federring reibschlüssig gegenüber einem Gurtstraffergehäuse festgelegt ist. Die Steuerplatte bildet die Steuerkontur für den Steuerstift und damit für die Kupplungsklinke, während der Federring die reibschlüssige Verbindung mit dem Gurtstraffergehäuse bildet, welche ab einer zu überwindenden Reibkraft die erforderliche Relativbewegung des Steuerelementes zu der Kupplungsklinke ermöglicht.It is further proposed that the control element comprises a control plate and a spring ring, wherein the control contour is arranged on the control plate and the control plate is fixed in a frictionally engaged manner relative to a belt tensioner housing via the spring ring. The control plate forms the control contour for the control pin and thus for the clutch pawl, while the spring ring forms the frictionally engaged connection with the belt tensioner housing, which enables the required relative movement of the control element to the clutch pawl once a frictional force has been overcome.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuerkontur durch wenigstens eine Ausnehmung und/oder wenigstens eine Erhebung an der Steuerplatte gebildet ist. Die Ausnehmung und/oder Erhebung bilden eine Anlagefläche an der Steuerplatte, an der der Steuerstift anliegt, so dass dessen Bewegung durch eine formschlüssige Anlage an der Steuerkontur gesteuert wird.It is further proposed that the control contour is formed by at least one recess and/or at least one elevation on the control plate. The recess and/or elevation form a contact surface on the control plate against which the control pin rests, so that its movement is controlled by a positive contact with the control contour.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Rastkontur eine zu der Außenform des Querschnittes des Steuerstiftes korrespondierende Negativform aufweist. Durch die Negativform der Rastkontur gelangt der Steuerstift möglichst flächig zur Anlage an der Rastkontur, wobei der Steuerstift bevorzugt im Querschnitt eine kreisförmige Außenform aufweisen, und die korrespondierende Negativform der Rastkontur bevorzugt durch eine teilkreisförmige Formgebung mit einem identischen Radius gebildet sein kann.It is further proposed that the locking contour has a negative shape corresponding to the outer shape of the cross section of the control pin. Due to the negative shape of the locking contour, the control pin comes into contact with the locking contour as flatly as possible, whereby the control pin preferably has a circular outer shape in cross section, and the corresponding negative shape of the The locking contour can preferably be formed by a part-circular shape with an identical radius.

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

1: einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller mit einem reversiblen Gurtstraffer; und
2 ein Antriebsrad mit einer Strafferkupplung zur Übertragung der Drehbewegung des reversiblen Gurtstraffers; und
3 und 4: das Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung in der außer Eingriffsstellung der Kupplungsklinke mit und ohne Abdeckscheibe; und
5: das Steuerelement mit der Kupplungsklinke in der außer Eingriffsstellung; und
6 und 7: das Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung in der Eingriffsstellung der Kupplungsklinke mit und ohne Abdeckschiebe; und
8: das Steuerelement mit der Kupplungsklinke in der Eingriffsstellung; Antriebsrad, die Kupplungsklinke und die gurtspulenfeste Verzahnung in der Stellung des ersten Kontaktes während der Eingriffsbewegung; und
9: das Steuerelement mit der Kupplungsklinke in einer Zwischenstellung in einer Frühphase der Aktivierung des pyrotechnischen Gurtstraffers;
10: das Steuerelement mit der Kupplungsklinke in einer blockierten Stellung während der Aktivierung des pyrotechnischen Gurtstraffers;

The invention is explained below using preferred embodiments with reference to the attached figures.

1 : a belt retractor according to the invention with a reversible belt tensioner; and
2 a drive wheel with a tensioner clutch for transmitting the rotary movement of the reversible belt tensioner; and
3 and 4 : the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in the disengaged position of the clutch pawl with and without cover plate; and
5 : the control element with the clutch pawl in the disengaged position; and
6 and 7 : the drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in the engaged position of the clutch pawl with and without cover slide; and
8th : the control element with the clutch pawl in the engagement position; drive wheel, the clutch pawl and the belt reel-fixed toothing in the position of the first contact during the engagement movement; and
9 : the control element with the coupling pawl in an intermediate position in an early phase of activation of the pyrotechnic belt pretensioner;
10 : the control element with the coupling pawl in a blocked position during activation of the pyrotechnic belt pretensioner;

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Gurtaufroller 1 mit einem reversiblen Gurtstraffer 3, einem Antriebsrad 20, einer Strafferkupplung 2 und einer Aufwickeleinheit 4 zu erkennen. Die Aufwickeleinheit 4 umfasst als Grundbauteile eine drehbar in einem Rahmen 6 gelagerte Gurtspule 5 mit einem axialen Fortsatz 8 und einen irreversiblen pyrotechnischen Gurtstraffer 7 oder auch Leistungsstraffer.In the 1 1 shows a belt retractor 1 according to the invention with a reversible belt tensioner 3, a drive wheel 20, a tensioner coupling 2 and a winding unit 4. The winding unit 4 comprises as basic components a belt reel 5 rotatably mounted in a frame 6 with an axial extension 8 and an irreversible pyrotechnic belt tensioner 7 or power tensioner.

Der reversible Gurtstraffer 3 wird in Vor-Unfallsituationen aktiviert und dient dem Straffen des Sicherheitsgurtes zur Vorbereitung eines möglicherweise eintretenden Unfalles. Dabei wird der Sicherheitsgurt mit einer Zugkraft von 100 bis 800 N gestrafft, wobei die Straffkraft nach den Vorgaben der Fahrzeughersteller unterschiedlich hoch gewählt oder auch in einem gestuften Verlauf mit einer Erhöhung der Straffkraft in Abhängigkeit von verschiedenen vorunfallspezifischen Kriterien ausgelegt werden kann.The reversible belt tensioner 3 is activated in pre-accident situations and is used to tighten the seat belt in preparation for a possible accident. The seat belt is tightened with a tensile force of 100 to 800 N, whereby the tensioning force can be selected to varying degrees according to the vehicle manufacturer's specifications or can also be designed in a graduated manner with an increase in the tensioning force depending on various pre-accident-specific criteria.

Der irreversible Gurtstraffer 7 wird erst dann aktiviert, wenn der Unfall nicht mehr zu vermeiden ist, oder wenn dieser gerade angefangen hat, und bewirkt eine im Vergleich zu der Erhöhung der Zugkraft bei der Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers 3 größere Erhöhung der Zugkraft in dem Sicherheitsgurt von 400 bis 2000 N. Dementsprechend wird die Gurtspule 5 bei einer Aktvierung des irreversiblen Gurtstraffers 7 mit einem erheblich größeren Drehmoment und einer höhere Drehbeschleunigung angetrieben als bei einer Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers 3.The irreversible belt tensioner 7 is only activated when the accident can no longer be avoided, or when it has just started, and causes a greater increase in the tensile force in the seat belt of 400 to 2000 N compared to the increase in the tensile force when the reversible belt tensioner 3 is activated. Accordingly, the belt spool 5 is driven with a considerably greater torque and a higher rotational acceleration when the irreversible belt tensioner 7 is activated than when the reversible belt tensioner 3 is activated.

Der reversible Gurtstraffer 3 umfasst einen Elektromotor und ein Gurtstraffergehäuse mit einem darin gelagerten Getriebe, welches die Antriebsdrehbewegung des Elektromotors auf das Antriebsrad 20 überträgt.The reversible belt tensioner 3 comprises an electric motor and a belt tensioner housing with a gear mounted therein, which transmits the drive rotational movement of the electric motor to the drive wheel 20.

Auf dem Fortsatz 8 der Gurtspule 5 ist ein in der 2 zu erkennender Verzahnungsring 23 drehfest gehalten. Der Verzahnungsring 23 weist eine radial äußere Verzahnung auf, die in der befestigten Stellung des Verzahnungsringes 23 auf dem Fortsatz 8 eine gurtspulenfeste Verzahnung 231 bildet.On the extension 8 of the belt reel 5 there is a 2 The toothed ring 23 has a radially outer toothing which, in the fastened position of the toothed ring 23 on the extension 8, forms a toothing 231 fixed to the belt reel.

Das Antriebsrad 20 des reversiblen Gurtstraffers 3 ist an dem Gurtstraffergehäuse drehbar gelagert. Hierzu weist das Gurtstraffergehäuse einen ringförmigen axialen Fortsatz auf, an dem das Antriebsrad 20 gelagert ist. Ferner ist ein Steuerelement 22 mit einem Federring 221 und einer über den Federring 221 fixierten Steuerplatte 222 vorgesehen, welches mit dem Federring 221 reibschlüssig auf einem axialen Fortsatz des Gurtstraffergehäuses festgelegt ist, welcher der Fortsatz zur Lagerung des Antriebsrades 20 sein kann aber nicht muss. Außerdem ist eine Kupplungsklinke 21 vorgesehen, welche bogenförmig geformt ist und an einem ihrer Enden einen beidseitig vorstehenden Lagerzapfen 211 aufweist. Ferner weist die Kupplungsklinke 21 an ihrer radial inneren Seite eine Verzahnung auf. Weiter ist eine ringförmige Abdeckscheibe 24 mit einer Lageröffnung 241 vorgesehen, in welcher die Kupplungsklinke 21 einseitig mit dem Lagerzapfen 211 gelagert ist, während der Lagerzapfen 211 mit seiner anderen Seite in eine nicht zu erkennende Lageröffnung des Antriebsrades 20 eingreift. Damit ist die Kupplungsklinke 21 beidseitig in dem Antriebsrad 20 und an der Abdeckscheibe 24 schwenkbar gelagert.The drive wheel 20 of the reversible belt tensioner 3 is rotatably mounted on the belt tensioner housing. For this purpose, the belt tensioner housing has an annular axial extension on which the drive wheel 20 is mounted. Furthermore, a control element 22 with a spring ring 221 and a control plate 222 fixed via the spring ring 221 is provided, which is frictionally secured with the spring ring 221 on an axial extension of the belt tensioner housing, which can be the extension for mounting the drive wheel 20 but does not have to be. In addition, a clutch pawl 21 is provided, which is curved and has a bearing pin 211 protruding on both sides at one of its ends. The clutch pawl 21 also has a toothing on its radially inner side. Furthermore, an annular cover plate 24 with a bearing opening 241 is provided, in which the clutch pawl 21 is mounted on one side with the bearing pin 211, while the bearing pin 211 engages with its other side in a bearing opening of the drive wheel 20 (not visible). The clutch pawl 21 is thus pivotally mounted on both sides in the drive wheel 20 and on the cover plate 24.

In den 3 und 4 ist das Antriebrad 20 mit dem Verzahnungsring 23 und der Kupplungsklinke 21 mit und ohne Abdeckschiebe 24 in einer Stellung zu erkennen, in der die Kupplungsklinke 21 nicht in die gurtspulenfeste Verzahnung 231 des Verzahnungsringes 23 eingreift. Die Stellung entspricht damit der Stellung der Kupplungsklinke 21 vor der Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers 3. Da die Kupplungsklinke 21 nicht in die gurtspulenfeste Verzahnung 231 eingreift, kann die Gurtspule 5 gegenüber dem Antriebsrad 20 und der Kupplungsklinke 21 frei drehen.In the 3 and 4 the drive wheel 20 with the toothed ring 23 and the clutch pawl 21 with and without the cover slide 24 can be seen in a position in which the clutch pawl 21 does not engage in the belt reel-fixed toothing 231 of the toothed ring 23. The position thus corresponds to the position of the clutch pawl 21 before the activation of the reversible belt tensioner 3. Since the If the clutch pawl 21 does not engage with the belt spool-fixed toothing 231, the belt spool 5 can rotate freely relative to the drive wheel 20 and the clutch pawl 21.

In der 5 ist das Steuerelement 22 mit der Kupplungsklinke 21 in der in den 3 und 4 gezeigten Stellung der Kupplungsklinke 21 ohne das Antriebsrad 20 und ohne den Verzahnungsring 23 zu erkennen. An der Steuerplatte 222 des Steuerelementes 22 ist eine Steuerkontur 223 vorgesehen, welche durch eine Führungsnut 227 gebildet ist. Die Führungsnut 227 ist eine bogenförmige, durchgehende Ausnehmung in der Steuerplatte 222. Die Führungsnut 227 wird ferner radial außen durch einen Federarm 228 und radial innen durch eine Grundfläche 224 der Steuerplatte 222 begrenzt. Der Federarm 228 ist an seinem Ende, welches dem Ende der Führungsnut 227 zugewandt ist, fest mit der Steuerplatte 222 verbunden und kann dadurch mit seinem freien Ende radial gerichtete Federbewegungen ausführen, während der sich die Weite der Führungsnut 227 vergrößert oder verringert.In the 5 the control element 22 is connected to the clutch pawl 21 in the position shown in the 3 and 4 shown position of the clutch pawl 21 without the drive wheel 20 and without the toothed ring 23. A control contour 223 is provided on the control plate 222 of the control element 22, which is formed by a guide groove 227. The guide groove 227 is an arcuate, continuous recess in the control plate 222. The guide groove 227 is further delimited radially on the outside by a spring arm 228 and radially on the inside by a base surface 224 of the control plate 222. The spring arm 228 is firmly connected to the control plate 222 at its end which faces the end of the guide groove 227 and can therefore carry out radially directed spring movements with its free end, during which the width of the guide groove 227 increases or decreases.

Es ist aber auch denkbar, statt oder zusätzlich zu der Führungsnut 227 in Form der Ausnehmungen, als Steuerkontur 223 eine Geometrie aus einer oder mehreren Erhebungen an der Steuerplatte 222 vorzusehen, an denen die Kupplungsklinke 21 mit dem nachfolgend noch näher beschriebenen Steuerstift 212 anliegt.However, it is also conceivable, instead of or in addition to the guide groove 227 in the form of the recesses, to provide a geometry of one or more elevations on the control plate 222 as the control contour 223, against which the coupling pawl 21 rests with the control pin 212 described in more detail below.

Die Führungsnut 227 umfasst ausgehend von ihrem in der Darstellung rechten Ende einen radial einwärts gerichteten Führungsabschnitt 300, welcher in einen radial auswärts gerichteten Blockierabschnitt 229 übergeht. Die Kupplungsklinke 21 weist einen Steuerstift 212 auf, mit dem sie in die Führungsnut 227 eingreift, während sie gleichzeitig über den Lagerzapfen 211 an dem Antriebsrad 20 und der Abdeckschiebe 24 schwenkbar gelagert ist.Starting from its right-hand end in the illustration, the guide groove 227 comprises a radially inwardly directed guide section 300 which merges into a radially outwardly directed blocking section 229. The clutch pawl 21 has a control pin 212 with which it engages in the guide groove 227, while at the same time it is pivotally mounted on the drive wheel 20 and the cover slide 24 via the bearing pin 211.

Wie in der 5 zu erkennen ist, greift die Kupplungsklinke 21 in der außer Eingriffsstellung aus der gurtspulenfesten Verzahnung 231 gemäß der in den 3 und 4 gezeigten Stellung mit dem Steuerstift 212 in das radial äußere in der Darstellung rechte Ende des Führungsabschnittes 300 der Führungsnut 227 ein. Wenn der Gurtstraffer 3 in dieser Stellung der Kupplungsklinke 21 aktiviert wird, wird das Antriebsrad 20 und damit auch die Kupplungsklinke 21 entsprechend der in den 3 bis 5 gezeigten Pfeilrichtungen in Drehung versetzt. Da das Steuerelement 22 aufgrund der reibschlüssigen Festlegung an dem Gurtstraffergehäuse gegenüber dem Antriebsrad 20 und der Kupplungsklinke 21 zurückbleibt und nicht mit angetrieben wird, führt die Kupplungsklinke 21 mit dem Steuerstift 212 eine Bewegung in dem Führungsabschnitt 300 bis in die in den 6 bis 8 gezeigten Stellung aus. Da der Führungsabschnitt 300 der Führungsnut 227 radial einwärts gerichtet ist, wird die Kupplungsklinke 21 dabei radial einwärts verschwenkt. Like in the 5 As can be seen, the clutch pawl 21 in the disengaged position engages the belt reel-fixed toothing 231 according to the 3 and 4 shown position with the control pin 212 in the radially outer right end of the guide section 300 of the guide groove 227. If the belt tensioner 3 is activated in this position of the clutch pawl 21, the drive wheel 20 and thus also the clutch pawl 21 are moved according to the 3 to 5 As the control element 22 remains behind the drive wheel 20 and the clutch pawl 21 due to the frictional fixing to the belt tensioner housing and is not driven, the clutch pawl 21 with the control pin 212 carries out a movement in the guide section 300 up to the 6 to 8 shown position. Since the guide section 300 of the guide groove 227 is directed radially inward, the clutch pawl 21 is pivoted radially inward.

Während dieser Schwenkbewegung gelangt die Kupplungsklinke 21 mit ihrer Verzahnung zum Eingriff in die gurtspulenfeste Verzahnung 231 des Verzahnungsringes 23 und stellt dadurch eine drehfeste Verbindung des Antriebsrades 20 mit der Gurtspule 5 in Aufwickelrichtung der Gurtspule 5 her. Zur Aufhebung der drehfesten Verbindung, wenn nach der Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers 3 kein Unfall erfolgt, wird das Antriebsrad 20 für einen kurzen Drehwinkel in die entgegengesetzte Richtung angetrieben, und die Kupplungsklinke 21 wird in einem umgekehrten Bewegungsablauf aus der gurtspulenfesten Verzahnung 231 heraus in die außer Eingriffsstellung entsprechend der 3 bis 5 verschwenkt.During this pivoting movement, the coupling pawl 21 with its teeth engages the belt reel-fixed teeth 231 of the toothed ring 23 and thereby establishes a rotationally fixed connection of the drive wheel 20 with the belt reel 5 in the winding direction of the belt reel 5. To remove the rotationally fixed connection, if no accident occurs after the activation of the reversible belt tensioner 3, the drive wheel 20 is driven for a short angle of rotation in the opposite direction, and the coupling pawl 21 is moved in a reverse movement sequence out of the belt reel-fixed teeth 231 into the disengaged position according to the 3 to 5 swiveled.

Wird hingegen in der Eingriffsstellung der Kupplungsklinke 21 der pyrotechnische Gurtstraffer 7 aktiviert, wenn zu diesem Zeitpunkt ein Unfall eintritt, so wird die Gurtspule 5 zu einer erheblich größere Drehgeschwindigkeit in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes angetrieben. Damit wird der Verzahnungsring 23 mit der gurtspulenfesten Verzahnung 231 in die in den 6 bis 8 zu erkennenden Pfeilrichtungen angetrieben. Durch die dabei an den Zähnen der Kupplungsklinke 21 abgleitende gurtspulenfeste Verzahnung 231 wird die Kupplungsklinke 21 radial nach außen gedrängt, ohne dass das Steuerelement 22 dabei eine Bewegung ausführt. Dadurch gelangt die Kupplungsklinke 21 mit dem Steuerstift 212 radial nach außen in den Blockierabschnitt 229 der Führungsnut 227, wie in der 9 zu erkennen ist. Während dieser radial nach außen gerichteten Bewegung des Steuerstiftes 212 passiert dieser eine Rastkante 226 der Grundfläche 224 und gelangt zur Anlage an einer in Bezug zu der Radialbewegung des Steuerstiftes 212 ungefähr orthogonal ausgerichteten Andruckfläche 301 des Federarmes 228. Während der weiteren Radialbewegung des Steuerstiftes 212 bzw. der Kupplungsklinke 21 überwindet der Steuerstift 212 die Rastkante 226, und der Federarm 228 wird gleichzeitig durch eine radial nach außen gerichtete Bewegung elastisch gespannt. Die Grundfläche 224 ist im Anschluss an die Rastkante 226 als Rastkontur 225 in Form einer teilkreisförmigen Hohlkehle mit einem Radius ausgebildet, welcher dem Außenradius des Querschnitts des Steuerstiftes 212 entspricht. Nach dem Überwinden der Rastkante 226 wird die Kupplungsklinke 21 mit dem Steuerstift 212 durch die von dem gespannten Federarm 228 ausgeübte Federkraft in die Rastkontur 225 gedrängt und ist anschließend durch die Rastkontur 225 und die Rastkante 226 gegen eine rückwärtige Einschwenkbewegung in Richtung der gurtspulenfesten Verzahnung 231 blockiert. Dabei führt das Steuerelement 22 eine durch die Federbewegung des Federarmes 228 erzwungene in Umfangsrichtung gerichtete Relativbewegung zu dem Steuerstift 212 aus, durch welche der Steuerstift 212 in die blockierte Stellung gelangt. Die Rastkontur 225 bildet dabei zusätzlich einen Anschlag, welcher die Relativbewegung des Steuerelementes 22 zu dem Steuerstift 212 und der Kupplungsklinke 21 in Umfangsrichtung begrenzt.If, however, the pyrotechnic belt tensioner 7 is activated in the engaged position of the clutch pawl 21 and an accident occurs at this time, the belt reel 5 is driven to a considerably higher rotational speed in the winding direction of the safety belt. This causes the toothed ring 23 with the toothing 231 fixed to the belt reel to be moved into the 6 to 8 The coupling pawl 21 is pushed radially outwards by the belt reel-fixed toothing 231 sliding along the teeth of the coupling pawl 21, without the control element 22 making any movement. As a result, the coupling pawl 21 with the control pin 212 moves radially outwards into the blocking section 229 of the guide groove 227, as shown in the 9 can be seen. During this radially outward movement of the control pin 212, it passes a locking edge 226 of the base surface 224 and comes to rest on a pressure surface 301 of the spring arm 228 that is aligned approximately orthogonally with respect to the radial movement of the control pin 212. During the further radial movement of the control pin 212 or the clutch pawl 21, the control pin 212 overcomes the locking edge 226 and the spring arm 228 is simultaneously elastically tensioned by a radially outward movement. The base surface 224 is designed as a locking contour 225 in the form of a part-circular concave groove with a radius that corresponds to the outer radius of the cross section of the control pin 212. After overcoming the locking edge 226, the clutch pawl 21 with the control pin 212 is pushed into the locking contour 225 by the spring force exerted by the tensioned spring arm 228 and is then blocked by the locking contour 225 and the locking edge 226 against a backward pivoting movement in the direction of the belt reel-fixed toothing 231. In this case, the control element 22 executes a movement of the spring arm 228 causes a circumferentially directed relative movement to the control pin 212, through which the control pin 212 comes into the blocked position. The locking contour 225 additionally forms a stop which limits the relative movement of the control element 22 to the control pin 212 and the coupling pawl 21 in the circumferential direction.

Damit ist die Kupplungsklinke 21 anschließend aufgrund der radial innenseitigen Unterstützung durch die Rastkontur 225 und die Rastkante 226 insbesondere unabhängig von den wirkenden hohen Umfangskräften und Umfangsbeschleunigungen, welche bei dem pyrotechnischen Straffvorgang auf die Gurtspule 5 wirken, gegen ein unbeabsichtigtes Einsteuern in die gurtspulenfeste Verzahnung 231 blockiert.The clutch pawl 21 is thus subsequently blocked against unintentional engagement with the toothing 231 fixed to the belt reel due to the radially inner support by the locking contour 225 and the locking edge 226, in particular independently of the high circumferential forces and circumferential accelerations which act on the belt reel 5 during the pyrotechnic tightening process.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10059227 C1 [0009]
DE 102014009038 B4 [0010]

Claims

Belt retractor (1) for a safety belt device of a motor vehicle with - a rotatably mounted belt reel (5) on which a safety belt of the safety belt device can be wound, and - a reversible belt tensioner with a drive wheel (20) which drives the belt reel (5) in the winding direction when activated via the drive wheel (20), and - a positively controlled tensioner clutch which transmits the drive movement from the drive wheel (1) to the belt reel (5), with - at least one clutch pawl (21) mounted on the drive wheel (20) which can be moved into and out of engagement with a toothing (231) fixed to the belt reel in order to create and remove a rotary connection of the drive wheel (20), and - a control element (22) with a control contour (223) for controlling the movement of the clutch pawl (21), wherein - a control pin (212) is provided on the clutch pawl (21), with which it can be attached to the control contour (223) of the control element (22), characterized in that - the coupling pawl (21) has a toothing which is aligned in such a way that the coupling pawl (21) is forced radially outwards from the toothing (231) fixed to the belt reel during a rotational movement of the toothing (231) fixed to the belt reel in the winding direction of the safety belt to a disengaging movement, wherein - the control contour (223) has a spring arm (228) fixed at one end to the control element (22), on which the coupling pawl (21) with the control pin (212) slides during the disengaging movement starting from the fixed end to the free end, wherein - the control element (22) is forced to a relative movement with respect to the control pin (212) by the pressure force exerted by the first control pin (212) on the spring arm (228), wherein - the Control contour (223) on the control element (22) has a base surface (224) opposite the spring arm (228) with a locking contour (225), wherein - the locking contour (225) is arranged such that the coupling pawl (21) locks thereon with the control pin (212) during the relative movement of the control element (22) under the exertion of a clamping force of the spring arm (228) and is subsequently blocked against an engagement movement in the direction of the toothing (231) fixed to the belt reel.

Belt retractor (1) after Claim 1 , characterized in that - the spring arm (228) and the base surface (224) delimit a guide groove (227) of the control contour (223) on the control element (22), which guide groove extends at least partially in the circumferential direction and in which the coupling pawl (21) engages with the control pin (212).

Belt retractor (1) after Claim 2 , characterized in that - the guide groove (227) has at least one blocking section (229) which is limited radially outwards by the spring arm (228) and radially inwards by the base surface (224), wherein - the locking contour (225) is arranged in the blocking section (229).

Belt retractor (1) after Claim 2 or 3 , characterized in that - the guide groove (227) has a radially inwardly directed guide section (300) in which the control pin (212) for controlling the engagement movement of the coupling pawl (21) in the belt reel-fixed toothing (231) is guided.

Belt retractor (1) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that - the locking contour (225) has a locking edge (226) which the control pin (212) passes while sliding on the spring arm (228).

Belt retractor (1) to Claim 5 , characterized in that - the locking edge (226) is arranged such that the control pin (212) overcomes the locking edge (226) by utilizing a spring movement of the spring arm (228).

Belt retractor (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that - the locking contour (225) additionally forms a stop which limits the movement of the control pin (212) in the direction of rotation of the belt spool (5) in the winding direction of the safety belt.

Belt retractor (1) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that - the control element (22) comprises a control plate (222) and a spring ring (221), wherein - the control contour (223) is arranged on the control plate (222) and the control plate (222) is frictionally secured relative to a belt tensioner housing via the spring ring (221).

Belt retractor (1) after Claim 8 , characterized in that - the control contour (222) is formed by at least one recess and/or at least one elevation on the control plate (222).

Belt retractor (1) according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that -the locking contour (225) has a negative shape corresponding to the outer shape of the cross section of the control pin (212).

Belt retractor according to Claim 10 , characterized in that - the control pin (212) has a circular outer shape in cross-section, and the corresponding negative shape is formed by a part-circular shape with an identical radius.