DE10344785A1

DE10344785A1 - Belt reel device with retraction brake for vehicle safety belt has belt reel that can accommodate safety belt and damper that can damp rewinding rotation of reel in defined end region

Info

Publication number: DE10344785A1
Application number: DE2003144785
Authority: DE
Inventors: Thomas Kielwein
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-09-01
Also published as: DE202004010114U1

Abstract

The safety belt reel device has a belt reel (10) that can accommodate the safety belt (14) and a damper (18) that can damp rewinding rotation of the reel in a defined end region. A control disk (26) is provided that is coupled to the belt reel by a reduction gear (20) and that has a toothed segment that can interact with the damper.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt.The The invention relates to a belt retractor for a vehicle seat belt.

Der Gurtaufroller dient dazu, einem Fahrzeuginsassen den Sicherheitsgurt bereitzustellen. In Abhängigkeit von Beschleunigungswerten, die entweder auf den Sicherheitsgurt selbst oder aber auf das Fahrzeug einwirken, in welchem der Gurtaufroller montiert ist, wird die Gurtspule blockiert, so daß der Sicherheitsgurt nicht weiter abgezogen werden kann. Der zum Blockieren der Gurtspule vorgesehene Blockiermechanismus spricht jedoch unter Umständen auch in Situationen an, in denen dies unerwünscht ist. Insbesondere beim schnellen Aufwickeln des Gurtbandes, beispielsweise wenn ein Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt abgelegt hat und der Sicherheitsgurt unter der Wirkung einer Aufwickelfeder aufgerollt wird, spricht der Blockiermechanismus teilweise an. Dies wird insbesondere hervorgerufen durch ein schnelles Abbremsen des Sicherheitsgurtes, beispielsweise wenn eine sich am Sicherheitsgurt befindende Steckzunge an einem anderen Bauteil anschlägt oder wenn der Sicherheitsgurt vollständig aufgewickelt ist und dadurch die Gurtspule abrupt abgebremst wird.Of the Belt retractor is used to a vehicle occupant the seat belt provide. Dependent on of acceleration values, either on the seatbelt itself or act on the vehicle in which the belt retractor is mounted, the belt spool is blocked, so that the seat belt can not be deducted. The for blocking the belt reel However, provided blocking mechanism may also speak in situations where this is undesirable. Especially when rapid winding of the webbing, for example when a vehicle occupant has put down the seat belt and the seat belt under the Effect of a winding spring is rolled up, speaks the blocking mechanism partially on. This is especially caused by a fast Deceleration of the seat belt, for example, when a on the Safety belt located tongue abuts another component or when the seat belt is completely is wound and thereby the belt reel abruptly braked.

Falls die Gurtspule am Ende des Aufwickelns des Sicherheitsgurtes blockiert wird, kann der Sicherheitsgurt zunächst nicht mehr abgezogen werden. Ein Fahrzeuginsasse könnte daher den Eindruck bekommen, daß der Gurtaufroller defekt ist. Gelöst werden kann die Blockierung der Gurtspule nämlich nur dadurch, daß fest am Sicherheitsgurt gezogen wird, so daß durch den Filmspuleneffekt ein kleines Stück Sicherheitsgurt abgezogen werden kann. Beim anschließenden Freigeben des Sicherheitsgurtes kann sich die Gurtspule geringfügig zurückdrehen, wodurch der Blockiermechanismus entriegelt wird.If the belt spool blocked at the end of the winding of the seat belt initially, the seat belt can not be pulled off. One Vehicle occupant could Therefore, get the impression that the Belt retractor is defective. Solved The blocking of the belt reel can namely only by the fact that firmly on Seat belt is pulled, so that by the film reel effect a small piece of safety belt can be deducted. When subsequently releasing the seat belt The belt reel may be minor Turn back, whereby the blocking mechanism is unlocked.

Es sind aus dem Stand der Technik auch verschiedene Vorkehrungen bekannt, um das unerwünschte Blockieren der Gurtspule am Ende der Aufwickelbewegung zu verhindern. Eine bekannte Lösung besteht darin, die Menge des auf der Gurtspule aufgewickelten Sicherheitsgurtes zu erfassen und dann, wenn der Sicherheitsgurt beinah vollständig aufgewickelt ist, ein Ansprechen des Blockiermechanismus aktiv zu verhindern. Solche Lösungen sind jedoch sehr aufwendig.It Various arrangements are known from the prior art, around the unwanted Block the belt reel at the end of the rewinding movement. A known solution is the amount of belt wound on the belt reel to capture and then when the seat belt is almost completely wound up is to actively prevent a response of the blocking mechanism. Such solutions However, they are very expensive.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit möglichst geringem Aufwand ein unerwünschtes Blockieren der Gurtspule verhindert wird.The The object of the invention is a belt retractor of the above educate mentioned type to the effect that with the least possible effort undesirable Blocking the belt reel is prevented.

Zu diesem Zweck ist bei einem Gurtaufroller der eingangs genannten Art ein Dämpfer vorgesehen, der eine Aufwickeldrehung der Gurtspule in einem definierten Endbereich dämpfen kann. Der erfindungsgemäße Gurtaufroller beruht auf dem Grundgedanken, den Aufwickelvorgang des Sicherheitsgurtes zum Ende hin derart abzubremsen und zu verlangsamen, daß dann, wenn der Sicherheitsgurt vollständig aufgewickelt ist und die Gurtspule dadurch abgebremst wird, der Blockiermechanismus nicht mehr ansprechen kann, da die dann wirkenden Verzögerungskräfte nicht mehr ausreichen, den Blockiermechanismus ansprechen zu lassen.To this purpose is in a belt retractor of the aforementioned Kind of a damper provided that a winding rotation of the belt reel in a defined Steam end area can. The belt retractor according to the invention based on the idea, the winding of the seat belt slowing down to the end and slowing down so that, when the seat belt is completely is wound and the belt reel is slowed down, the Blocking mechanism can no longer respond, since the then acting Delay forces not are more sufficient to make the locking mechanism respond.

Zum Dämpfen der Aufwickeldrehung der Gurtspule können verschiedene Dämpfer verwendet werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform verwendet einen Rotationsdämpfer, der mit einer Steuerscheibe zusammenwirkt, die durch ein Untersetzungsgetriebe mit der Gurtspule gekoppelt ist. Eine solche Steuerscheibe ist bereits von Kindersicherungsmechanismen an Gurtaufrollern bekannt. Die Steuerscheibe führt eine derart untersetzte Drehung aus, daß sie zwischen einem Zustand mit vollständig aufgewickeltem Sicherheitsgurt und einem Zustand mit vollständig abgezogenem Sicherheitsgurt weniger als eine ganze Umdrehung ausführt. Dadurch ist es möglich, auf einem bestimmten Umfangsbereich der Steuerscheibe beispielsweise ein Zahnsegment vorzusehen, wodurch die Steuerscheibe mit dem Dämpfer nur in einem ganz bestimmten Umdrehungsbereich der Gurtspule zusammenwirkt. Dieser Umdrehungsbereich ist so gewählt, daß der Dämpfer erst am Ende der Aufwickeldrehung der Gurtspule aktiv ist.To the dampen The take-up rotation of the belt reel, different dampers can be used. An advantageous embodiment uses a rotary damper, which cooperates with a control disk, by a reduction gear coupled with the belt reel. Such a control disk is already Child restraint mechanisms known on belt retractors. The control disc leads one such a reduced rotation, that between a state with completely wound up Safety belt and a state with fully removed safety belt less than a full turn. This makes it possible on a certain peripheral area of the control disk, for example to provide a toothed segment, whereby the control disc with the damper only cooperates in a very specific range of rotation of the belt reel. This range of rotation is chosen so that the damper until the end of the take-up rotation the belt reel is active.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment described in the attached Drawings is shown. In these show:

1 in einer abgebrochenen Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller; 1 in a broken sectional view of a belt retractor according to the invention;

2 eine Ansicht entlang der Ebene II-II von 1, wobei sich der Gurtaufroller einem Endbereich der Aufwickeldrehung der Gurtspule annähert; 2 a view along the plane II-II of 1 wherein the belt retractor approximates an end portion of the take-up rotation of the belt reel;

3 eine Ansicht entsprechend derjenigen von 2, wobei sich der Gurtaufroller am Beginn des Endbereichs der Aufwickeldrehung befindet; 3 a view corresponding to that of 2 , wherein the belt retractor is at the beginning of the end portion of the take-up rotation;

4 eine Ansicht entsprechend derjenigen von 2, wobei sich der Gurtaufroller am Ende des Endbereichs der Aufwickeldrehung befindet; und 4 a view corresponding to that of 2 with the belt retractor at the end of the end portion of the take-up rotation; and

5 einen Schnitt entlang der Ebene V-V von 1. 5 a section along the plane VV of 1 ,

In 1 ist schematisch ein Gurtaufroller gezeigt, der eine Gurtspule 10 aufweist, die drehbar in einem Rahmen 12 gelagert ist. Auf der Gurtspule 10 ist ein Sicherheitsgurt 14 aufgenommen. Der Gurtaufroller ist auf seiner in 1 nicht gezeigten Seite mit einem Blockiermechanismus versehen, um in herkömmlicher Weise die Gurtspule 10 fahrzeugsensitiv oder gurtbandsensitiv blockieren zu können.In 1 schematically a belt retractor is shown, which is a belt reel 10 which is rotatable in a frame 12 is stored. On the belt reel 10 is a safety belt 14 added. The belt retractor is on his in 1 not shown side provided with a locking mechanism to the belt reel in a conventional manner 10 vehicle-sensitive or belt-sensitive to block.

Am Rahmen 12 des Gurtaufrollers ist eine Kassette 16 angebracht, in der ein Dämpfer 18 und ein Untersetzungsgetriebe 20 angeordnet sind. Das Untersetzungsgetriebe 20 besteht aus einem zweistufigen Zahnrad 22, das mit seinem größeren Zahnrad in ein Ritzel 24 eingreift, das drehfest mit der Gurtspule 10 verbunden ist. Das kleinere Zahnrad des Stufenrades 22 greift in die Innenverzahnung einer Steuerscheibe 26 ein. Sowohl das Stufenrad 22 als auch die Steuerscheibe 26 sind drehbar an der Kassette 16 gelagert. Durch das Unter setzungsgetriebe 20 ist die Steuerscheibe 26 so mit der Gurtspule 10 gekoppelt, daß sie eine Drehung von weniger als 360° ausführt, wenn die Gurtspule 10 zwischen einem Zustand mit vollständig aufgewickeltem Sicherheitsgurt 14 und einem Zustand mit vollständig abgezogenem Sicherheitsgurt 14 verdreht wird.At the frame 12 the belt retractor is a cassette 16 attached, in which a damper 18 and a reduction gear 20 are arranged. The reduction gear 20 consists of a two-stage gear 22 with his larger gear in a pinion 24 engages, rotatably with the belt reel 10 connected is. The smaller gear wheel of the step wheel 22 engages in the internal toothing of a control disk 26 one. Both the step wheel 22 as well as the control disc 26 are rotatable on the cassette 16 stored. Through the sub reduction gear 20 is the control disk 26 so with the belt reel 10 coupled to perform a rotation of less than 360 ° when the belt reel 10 between a state with fully wound seat belt 14 and a condition with the safety belt completely removed 14 is twisted.

Die Steuerscheibe 26 ist auf ihrem Außenumfang mit einem Zahnsegment 28 versehen, also mit einigen wenigen Zähnen, die sich über einen Winkelbereich erstrecken, der nur einen Bruchteil des Außenumfangs der Steuerscheibe 26 ausmacht. Das Zahnsegment 28 kann mit einem Dämpferritzel 30 zusammenwirken, das zum Dämpfer 18 gehört. Der Dämpfer 18 ist ein Rotationsdämpfer, setzt also einer Drehung seines Dämpferritzels 30 gegenüber seinem Gehäuse einen Widerstand entgegen. Dieser Widerstand kann beispielsweise aus mechanischer Reibung oder aus Flüssigkeitsreibung resultieren. Solche Dämpfer sind in den verschiedensten Ausgestaltungen bekannt. Der Dämpfer 18 ist mit seinem Gehäuse in einer Aufnahme 32 aufgenommen, die in der Kassette 16 vorgesehen ist. Wie in 5 zu sehen ist, hat die Aufnahme 32 einen größeren Durchmesser als der Dämpfer 18, so daß der Dämpfer mit Spiel in der Aufnahme aufgenommen ist. Auf der Innenwand der Aufnahme 32 ist eine Bremsstruktur 34 vorgesehen, die aus einer Vielzahl von feinen Zähnen besteht, die über einen Winkelbereich angeordnet ist, der einen Bruchteil des gesamten Innenumfangs ausmacht. Dagegen ist der Dämpfer 18 auf der Außenwand seines Gehäuses mit einer Vielzahl von feinen Zähnen 36 versehen, die sich um den gesamten Umfang des Dämpfers 18 erstrecken.The control disc 26 is on its outer circumference with a toothed segment 28 provided, so with a few teeth that extend over an angular range, which is only a fraction of the outer circumference of the control disc 26 accounts. The toothed segment 28 can with a damper pinion 30 interact, that to the damper 18 belongs. The damper 18 is a rotary damper, so sets a rotation of its damper pinion 30 opposite to its housing a resistance. This resistance can result, for example, from mechanical friction or fluid friction. Such dampers are known in various designs. The damper 18 is with its housing in a receptacle 32 recorded in the cassette 16 is provided. As in 5 can be seen, has the recording 32 a larger diameter than the damper 18 , so that the damper is received with play in the recording. On the inner wall of the recording 32 is a brake structure 34 is provided, which consists of a plurality of fine teeth, which is arranged over an angular range, which accounts for a fraction of the entire inner circumference. On the other hand is the damper 18 on the outside wall of his case with a variety of fine teeth 36 provided, extending around the entire circumference of the damper 18 extend.

Wenn der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt ablegt, wird dieser von der Gurtspule 10 aufgewickelt. Der Sicherheitsgurt 14 wird dabei in der Richtung des Pfeils P von 2 bewegt, und die Aufwickeldrehung der Gurtspule 10 wird in eine Drehung der Steuerscheibe 26 in der Richtung des Pfeils S umgesetzt. Das Zahnsegment 28 ist so auf der Steuerscheibe 26 angeordnet, daß es erst gegen Ende der Aufwickeldrehung der Gurtspule 10 auf das Dämpferritzel 30 trifft. Dieser Zustand ist in 3 gezeigt. Das Auftreffen des Zahnsegmentes 28 auf das Dämpferritzel 30 fällt zusammen mit dem Beginn des Endbereichs der Aufwickelbewegung der Gurtspule, also beispielsweise einem Zustand, in welchem noch die letzten 50 cm des Sicherheitsgurtes aufgewickelt werden müssen. Die Drehung der Steuerscheibe 26 und das Widerstandsdrehmoment des Dämpfers 18 bewirken, daß der Dämpfer 18 in der Aufnahme 32 in der Richtung des Pfeils V von 5 verstellt wird, also gegen die Bremsstruktur 34. Die Bremsstruktur 34 wirkt mit den feinen Zähnen 36 auf der Außenfläche des Dämpfers 18 so zusammen, daß das Gehäuse des Dämpfers 18 drehfest gehalten wird. Auf diese Weise wird, wenn das Dämpferritzel 30 vom Zahnsegment 28 der Steuerscheibe 26 angedreht wird, ein Widerstandsdrehmoment aufgebracht. Dies bremst die Aufwickeldrehung der Gurtspule 10 auf eine solche Geschwindigkeit ab, daß bei einem Anschlagen der Steckzunge des Sicherheitsgurtes an anderen Bauteilen oder auch beim Erreichen des vollständig aufgewickelten Zustandes nur so geringe Verzögerungen wirken, daß der Blockiermechanismus des Gurtaufrollers nicht ansprechen kann. Sollte durch die Verzögerung der Gurtspule beim Übergang vom ungedämpften Aufwickeln zum gedämpften Aufwickeln kurzzeitig der Blockiermechanismus ansprechen, ist dies unkritisch, da er sofort anschließend durch die Aufwickeldrehung der Gurtspule wieder entsperrt wird.When the vehicle occupant takes off the seat belt, this is from the belt reel 10 wound. The safety belt 14 is doing in the direction of the arrow P of 2 moves, and the winding rotation of the belt reel 10 gets into a rotation of the control disc 26 implemented in the direction of the arrow S. The toothed segment 28 is so on the control wheel 26 arranged that it only towards the end of the winding rotation of the belt reel 10 on the damper pinion 30 meets. This condition is in 3 shown. The impact of the toothed segment 28 on the damper pinion 30 coincides with the beginning of the end portion of the winding of the belt reel, so for example, a state in which still the last 50 cm of the seat belt must be wound up. The rotation of the control disc 26 and the resistance torque of the damper 18 cause the damper 18 in the recording 32 in the direction of the arrow V of 5 is adjusted, ie against the brake structure 34 , The brake structure 34 works with the fine teeth 36 on the outer surface of the damper 18 so together that the housing of the damper 18 is held against rotation. In this way, when the damper pinion 30 from the toothed segment 28 the control disc 26 is turned on, applied a resistance torque. This slows down the winding rotation of the belt reel 10 to such a speed that act in a striking of the tongue of the seat belt on other components or even when reaching the fully wound state only so little delays that the locking mechanism of the belt retractor can not respond. If, due to the deceleration of the belt reel during the transition from undamped winding to damped winding, the blocking mechanism responds for a short time, this is uncritical since it is then immediately unlocked again by the rewinding of the belt reel.

Das gedämpfte Aufwickeln des Sicherheitsgurtes 14 setzt sich fort, bis der Sicherheitsgurt 14 vollständig aufgewickelt ist. In diesem Zustand befindet sich das Zahnsegment 28 gerade noch im Eingriff mit dem Dämpferritzel 30 (siehe 4). Wenn ausgehend von diesem Zustand der Sicherheitsgurt wieder abgewickelt wird, erfolgt dies aus Komfortgründen ohne die Wirkung des Dämpfers 18. Das Zahnsegment 28, das sich dann in der Richtung des Pfeils T von 4 dreht, verschiebt den Dämpfer 18 in der Aufnahme 32 in der Richtung des Pfeils W von 5, wodurch die feinen Zähne 36 auf der Außenfläche des Dämpfers 18 von der Bremsstruktur 34 der Aufnahme 32 gelöst werden. Der Dämpfer 18 kann sich somit nahezu frei (abgesehen von der geringen Reibung zwischen den Zähnen 36 und der glatten Innenfläche der Aufnahme 32 auf der bezüglich 5 linken Seite) drehen und ist somit wirkungslos.The muffled winding of the seat belt 14 continues until the seat belt 14 completely wound up. In this state, the toothed segment is located 28 just still in engagement with the damper pinion 30 (please refer 4 ). If, starting from this state, the seat belt is unwound again, this is done for comfort without the effect of the damper 18 , The toothed segment 28 which then moves in the direction of the arrow T of 4 turns, shifts the damper 18 in the recording 32 in the direction of the arrow W of 5 which causes the fine teeth 36 on the outer surface of the damper 18 from the brake structure 34 the recording 32 be solved. The damper 18 can thus be almost free (apart from the low friction between the teeth 36 and the smooth inner surface of the receptacle 32 on the subject 5 left side) and is therefore ineffective.

Der Wirkungsbeginn des Dämpfers 18 kann in einfacher Weise dadurch eingestellt werden, daß die Anordnung und auch die Winkelerstreckung des Zahnsegmentes 28 in der gewünschten Weise angepaßt wird.The beginning of the effect of the damper 18 can be adjusted in a simple manner that the arrangement and also the angular extent of the toothed segment 28 adapted in the desired manner.

Claims

Belt retractor for a vehicle seat belt, with a belt reel ( 10 ), the safety belt ( 14 ), characterized in that a damper ( 18 ) is provided which a winding rotation of the belt reel ( 10 ) can attenuate in a defined end region.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that a control disk ( 26 ) provided by a reduction gear ( 20 ) with the belt reel ( 10 ) is coupled.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that the control disk ( 26 ) with a toothed segment ( 28 ) provided with the damper ( 18 ) can work together.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that the damper ( 18 ) is a rotary damper.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that a freewheel ( 34 . 36 ) is provided so that the damper ( 18 ) only in one winding rotation of the belt reel ( 10 ) is active.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that the rotary damper in a receptacle ( 32 ) mounted on one side with a braking structure ( 34 ) is provided.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that the brake structure ( 34 ) consists of fine teeth with fine teeth ( 36 ) can cooperate on the rotary damper.