DE20207276U1 - Assembly consisting of a belt spool and a locking disc for a vehicle seat belt retractor - Google Patents
Assembly consisting of a belt spool and a locking disc for a vehicle seat belt retractorInfo
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8. Mai 2002May 8, 2002
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Baugruppe bestehend aus Gurtspule und Sperrscheibe für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurtaufroller Assembly consisting of belt reel and locking disc for a vehicle seat belt retractor
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe bestehend aus einer Gurtspule und einer Sperrscheibe für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurtaufroller, wobei eine Relativdrehung zwischen der Sperrscheibe und der Gurtspule möglich ist, die zur Kraftbegrenzung dient.The invention relates to an assembly consisting of a belt reel and a locking disk for a vehicle safety belt retractor, wherein a relative rotation between the locking disk and the belt reel is possible, which serves to limit the force.
Die Gurtspule ist üblicherweise zusammen mit der Sperrscheibe drehbar in einem Rahmen angebracht, der fest im Fahrzeug montiert wird. An der Sperrscheibe ist entweder eine Sperrverzahnung angebracht, in die eine fest am Rahmen abgestützte Blockierklinke eingreifen kann, oder eine Blockierklinke angebracht, die in eine am Rahmen angebrachte Sperrverzahnung eingreifen kann. Die Blockierklinke dient dazu, die Gurtspule bei Bedarf zu blockieren, so daß das Gurtband nicht mehr frei von der Gurtspule abgezogen werden kann und eine Rückhaltewirkung bereitgestellt wird.The belt reel is usually mounted together with the locking disc in a frame that can rotate and is permanently mounted in the vehicle. The locking disc is either fitted with a locking toothing that can be engaged by a locking pawl that is firmly supported on the frame, or a locking pawl that can be engaged by a locking toothing that is mounted on the frame. The locking pawl is used to lock the belt reel when necessary, so that the belt webbing can no longer be pulled freely from the belt reel and a restraining effect is provided.
Die Gurtspule ist bei modernen Gurtaufrollern gegen ein Widerstandsdrehmoment relativ zur Sperrscheibe verdrehbar, so daß es auch bei an sich blockierter Gurtspule möglich ist, Gurtband abzuziehen, wenn die im Gurtband wirkenden Kräfte ein bestimmtes Niveau übersteigen. Auf diese Weise wird eine Kraftbegrenzung erzielt, da das unter diesen Betriebsbedingungen abziehbare Gurtband einenThe belt reel in modern belt retractors can be rotated against a resistance torque relative to the locking disc, so that even when the belt reel is blocked, it is possible to pull the belt off if the forces acting on the belt exceed a certain level. In this way, a force limitation is achieved, since the belt that can be pulled off under these operating conditions has a
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zusätzlichen Verzögerungsweg für den Fahrzeuginsassen bereitstellt, was die verzögerungsbedingt wirkenden Kräfte verringert.provides additional deceleration distance for the vehicle occupant, which reduces the forces acting due to deceleration.
Im Stand der Technik sind viele verschiedene Konstruktionen bekannt, mittelsMany different designs are known in the state of the art by means of
denen eine Kraftbegrenzung erzielt werden kann. Beispielsweise kann ein Torsionsstab verwendet werden, der an einem Ende mit der Gurtspule und am anderen Ende mit der Sperrscheibe verbunden ist. Sobald das zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe wirkende Drehmoment größer ist als das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes, verdreht sich die Gurtspule relativ zur Sperrscheibe, und es wird zusätzliches Gurtband von der Gurtspule abgezogen. Diese Konstruktion liefert jedoch nur einen linearen Verlauf der Gurtbandabzugskraft. Es wäre wünschenswert, diesen Verlauf mit geringem Aufwand anders als linear zu gestalten, beispielsweise stufig oder degressiv.which a force limitation can be achieved. For example, a torsion bar can be used that is connected to the belt reel at one end and to the locking disc at the other end. As soon as the torque acting between the belt reel and the locking disc is greater than the torsional resistance moment of the torsion bar, the belt reel twists relative to the locking disc and additional belt webbing is pulled off the belt reel. However, this design only provides a linear progression of the belt webbing pull-off force. It would be desirable to design this progression in a different way than linear with little effort, for example in stages or degressively.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Baugruppe für einen Gurtaufroller mit Kraftbegrenzungsfunktion zu schaffen, die sich durch einen einfachen Aufbau und einen frei einzustellenden Verlauf der Gurtbandabzugskraft auszeichnet. The object of the invention is to provide an assembly for a belt retractor with a force limiting function, which is characterized by a simple structure and a freely adjustable course of the belt pull-off force.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Baugruppe vorgesehen, die besteht aus einer Gurtspule, einer Sperrscheibe, die an einem axialen Ende der Gurtspule angeordnet und relativ zur Gurtspule ausgehend von einer Ausgangsstellung verdrehbar ist, wobei ein Kanal vorgesehen ist, der ein Fluid aufnimmt, und ein Widerstandselement, das in dem Kanal angeordnet ist, so daß es bei einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe entgegen einer Widerstandskraft in dem Kanal bewegbar ist. Der Widerstand, der bei dieser Konstruktion einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe entgegengesetzt wird, wird ähnlich wie bei einem Stoßdämpfer dadurch erzeugt, daß Fluid durch das Widerstandselement hindurchgepreßt oder an diesem vorbeigepreßt wird. Zum einen ergibt sich dadurch eine automatische Anpassung des Widerstandes an die jeweiligen Einsatzbedingungen; eine höhere Gurtbandabzugskraft und damit eine schnellere Verdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe führt zu einer größeren Widerstandskraft. Zum anderen kann derTo solve this problem, the invention provides an assembly which consists of a belt reel, a locking disk which is arranged at an axial end of the belt reel and can be rotated relative to the belt reel starting from a starting position, a channel being provided which receives a fluid, and a resistance element which is arranged in the channel so that it can be moved against a resistance force in the channel during a relative rotation between the belt reel and the locking disk. The resistance which is opposed to a relative rotation between the belt reel and the locking disk in this construction is generated in a similar way to a shock absorber by fluid being pressed through the resistance element or past it. On the one hand, this results in an automatic adaptation of the resistance to the respective operating conditions; a higher belt pull-off force and thus a faster rotation between the belt reel and the locking disk leads to a greater resistance force. On the other hand, the
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Verlauf der Widerstandskraft sehr einfach beeinflußt und auf ein gewünschtes Niveau eingestellt werden.The resistance force can be easily influenced and adjusted to a desired level.
Der Kanal kann in der Gurtspule ausgebildet sein, und das Widerstandselement kann an der Sperrscheibe angeordnet sein. Es ist ebenso möglich, daß der Kanal in der Sperrscheibe ausgebildet ist und das Widerstandselement an der Gurtspule angebracht ist.The channel may be formed in the belt reel and the resistance element may be arranged on the locking disc. It is also possible that the channel is formed in the locking disc and the resistance element is arranged on the belt reel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Widerstandselement mit einer Dämpfungsöffnung versehen. Dies ermöglicht, den Widerstand, den das Fluid einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe entgegensetzt, in einfacher Weise durch die Dimensionierung der Dämpfungsöffnung einzustellen.According to a preferred embodiment of the invention, the resistance element is provided with a damping opening. This makes it possible to easily adjust the resistance that the fluid offers to a relative rotation between the belt reel and the locking disk by dimensioning the damping opening.
Es kann auch ein Dämpfungsspalt zwischen dem Widerstandselement und der Wandung des Kanals vorgesehen sein. Dies vermeidet die Problematik, eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Widerstandselement und der Wandung des Kanals vorsehen zu müssen.A damping gap can also be provided between the resistance element and the wall of the channel. This avoids the problem of having to provide sufficient sealing between the resistance element and the wall of the channel.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß sich der Querschnitt des Kanals entlang seinem Verlauf ändert, so daß sich auch der Dämpfungsspalt zwischen der Wandung des Kanals und dem Widerstandselement ändert. Dies ermöglicht es in einfacher Weise, eine Widerstandskraft zu erzeugen, die sich mit zunehmender Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe ändert. Wenn der Querschnitt des Dämpfungsspaltes größer wird, läßt sich beispielsweise eine degressive Kennlinie erhalten. Es ist auch möglich, die Kennlinie stufenweise zu ändern.Preferably, the cross-section of the channel changes along its course, so that the damping gap between the wall of the channel and the resistance element also changes. This makes it easy to generate a resistance force that changes with increasing relative rotation between the belt reel and the locking disk. If the cross-section of the damping gap becomes larger, a degressive characteristic curve can be obtained, for example. It is also possible to change the characteristic curve in stages.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Fluid in eine Hülle eingeschlossen ist, die in den Kanal eingelegt ist. Auf diese Weise ist das Fluid ohne äußere Vorkehrungen dicht eingeschlossen, so daß die Funktionsbereitschaft über einen langen Zeitraum problemlos gewährleistet ist. Auch ergeben sich Vorteile bei der Montage; das Fluid kann als Kissen in den Kanal eingelegt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, daß der Kanal mit einerAccording to a preferred embodiment of the invention, the fluid is enclosed in a sleeve that is placed in the channel. In this way, the fluid is tightly enclosed without any external precautions, so that the functionality is guaranteed over a long period of time without any problems. There are also advantages in assembly; the fluid can be placed in the channel as a cushion. Alternatively, the channel can be provided with a
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Einfüllöffnung versehen ist, durch die das Fluid in den Kanal eingefüllt werden kann.is provided with a filling opening through which the fluid can be filled into the channel.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe ein Torsionsstab angeordnet ist. Der Torsionsstab gewährleistet auf mechanisch einfache und zuverlässige Weise ein vorbestimmtes Grundniveau von Gurtbandabzugskraft, das mittels des Widerstandselementes variiert werden kann.According to the preferred embodiment of the invention, a torsion bar is arranged between the belt reel and the locking disk. The torsion bar ensures a predetermined basic level of belt pull-off force in a mechanically simple and reliable manner, which can be varied by means of the resistance element.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:The invention is described below with reference to a preferred embodiment, which is shown in the accompanying drawings, in which:
- Figur 1 in einer teilgeschnittenen Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller;- Figure 1 shows a partially sectioned side view of a belt retractor according to the invention;
- Figur 2 den Gurtaufroller von Figur 1 in einem Schnitt entlang der Ebene II-II von Figur 1.- Figure 2 shows the belt retractor of Figure 1 in a section along the plane II-II of Figure 1.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Gurtaufroller dargestellt, der einen Rahmen 10 und eine Gurtspule 12 aufweist. Die Gurtspule ist im Rahmen um eine Achse C drehbar gelagert und kann in bekannter Weise einen Sicherheitsgurt aufnehmen. Am bezüglich Figur 2 linken Ende der Gurtspule ist eine Sperrscheibe 14 angeordnet, die relativ zur Gurtspule 12 verdrehbar ist. Zwischen der Gurtspule 12 und der Sperrscheibe 14 ist ein Torsionsstab 16 angeordnet, der an seinem bezüglich Figur 2 rechten Ende drehfest mit der Gurtspule und an seinem linken Ende drehfest mit der Sperrscheibe 14 verbunden ist.Figures 1 and 2 show a belt retractor which has a frame 10 and a belt reel 12. The belt reel is mounted in the frame so that it can rotate about an axis C and can accommodate a safety belt in a known manner. At the left end of the belt reel with respect to Figure 2 there is a locking disk 14 which can be rotated relative to the belt reel 12. Between the belt reel 12 and the locking disk 14 there is a torsion bar 16 which is connected to the belt reel in a rotationally fixed manner at its right end with respect to Figure 2 and to the locking disk 14 at its left end.
An der Sperrscheibe 14 ist eine Blockierklinke 18 gelagert, die mittels eines Blockiermechanismus in eine Blockierverzahnung 20 eingesteuert werden kann, die am Rahmen 10 ausgebildet ist. Der Aufbau und die Funktion des Blockiermechanismus sind für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich, so daß sie hier nicht dargestellt sind. Wichtig ist nur, daß die Sperrscheibe 14 fest gegenüber dem Rahmen 10 in der Gurtbandabwickelrichtung (Richtung P in Figur 1) blockiert ist, wenn die Blockierklinke 18 in die Blockierverzahnung eingesteuert ist. In diesemA blocking pawl 18 is mounted on the locking disk 14, which can be guided by means of a blocking mechanism into a blocking toothing 20, which is formed on the frame 10. The structure and function of the blocking mechanism are not essential for understanding the invention, so they are not shown here. It is only important that the locking disk 14 is firmly blocked relative to the frame 10 in the belt unwinding direction (direction P in Figure 1) when the blocking pawl 18 is guided into the blocking toothing. In this
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Zustand kann nur dann Gurtband von der Gurtspule abgezogen werden, wenn das Widerstandmoment überwunden wird, das einer Verdrehung der Gurtspule 12 relativ zur Sperrscheibe 14 entgegenwirkt.In this state, belt webbing can only be pulled off the belt spool if the resistance moment which counteracts rotation of the belt spool 12 relative to the locking disk 14 is overcome.
In der Sperrscheibe 14 ist ein Kanal 22 ausgebildet, der konzentrisch mit der Achse C ist und sich über einen Winkelbereich von etwa 270° erstreckt. Bei der dargestellten Ausführungsform hat der Kanal 22 einen rechteckigen Querschnitt.A channel 22 is formed in the locking disk 14, which is concentric with the axis C and extends over an angular range of approximately 270°. In the embodiment shown, the channel 22 has a rectangular cross-section.
In den Kanal greift ein Widerstandselement 24 ein, das hier als Platte mit einer Dämpfungsöffnung 26 ausgeführt ist. Das Widerstandselement 24 ist fest mit der Gurtspule verbunden, und seine Form entspricht dem Querschnitt des Kanals 22, so daß seine Ränder dicht an der Wandung des Kanals 22 anliegen.A resistance element 24 engages in the channel, which here is designed as a plate with a damping opening 26. The resistance element 24 is firmly connected to the belt reel and its shape corresponds to the cross section of the channel 22, so that its edges lie tightly against the wall of the channel 22.
Im Kanal 22 ist ein Fluid 28 (siehe Figur 2) angeordnet, das in eine Hülle 30 ausIn the channel 22 a fluid 28 (see Figure 2) is arranged, which is enclosed in a shell 30 made of
Kunststoff eingeschweißt ist. Die Hülle hat einen bogenförmigen Verlauf und erstreckt sich entlang dem gesamten Kanal 22. Als Fluid 28 ist eine beliebige Flüssigkeit geeignet, deren Viskosität zusammen mit dem Widerstandselement den gewünschten Widerstand erzeugt.Plastic is welded in. The casing has an arc-shaped course and extends along the entire channel 22. Any liquid is suitable as the fluid 28, the viscosity of which, together with the resistance element, produces the desired resistance.
In den Figuren ist der Ausgangszustand des Gurtaufrollers gezeigt, bevor eine Kraftbegrenzung stattgefunden hat. Wenn ausgehend von diesem Ausgangszustand bei blockierter Sperrscheibe 14 eine hohe Zugkraft im Gurtband wirkt, wird die Gurtspule 12 in der Richtung des Pfeils P relativ zur Sperrscheibe 14 verdreht. Dabei wird das Widerstandselement 24 durch den Kanal bewegt, und das Fluid 28 wird durch die Dämpfungsöffnung 30 hindurchgepreßt. Die Hülle 30 des Fluids wird dabei zerstört und verbleibt im Kanal 22. Dies stört die Funktion nicht; bei den im Falle einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 12 und der Sperrscheibe 14 wirkenden Drücken beeinflußt die Hülle 30 den Widerstand, der einer Relativdrehung zwischen der Guitspule und der Sperrscheibe entgegenwirkt, nämlich nur unmerklich.The figures show the initial state of the belt retractor before a force limitation has taken place. If, starting from this initial state, a high tensile force acts in the belt webbing with the locking disk 14 blocked, the belt spool 12 is rotated in the direction of arrow P relative to the locking disk 14. The resistance element 24 is thereby moved through the channel and the fluid 28 is pressed through the damping opening 30. The casing 30 of the fluid is destroyed in the process and remains in the channel 22. This does not affect the function; in the case of the pressures acting between the belt spool 12 and the locking disk 14 in the event of relative rotation, the casing 30 influences the resistance that counteracts a relative rotation between the belt spool and the locking disk only imperceptibly.
Wenn das Dämpfungselement 28 nach einem Weg von rund 270° am Ende des Kanals 22 angekommen ist, kann vorgesehen sein, daß es abgeschert wird, so daßWhen the damping element 28 has reached the end of the channel 22 after a path of approximately 270°, it can be provided that it is sheared off so that
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eine Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe von mehr als 270° möglich ist.a relative rotation between the belt spool and the locking disc of more than 270° is possible.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß der Kanal 22 an seinem vom Widerstandselement 24 angewandten Ende mit einer Erweiterung 32 versehen ist, die in Figur 1 gestrichelt angedeutet ist. Sobald das Widerstandselement 24 die Erweiterung erreicht, entsteht ein Spalt zwischen der Wandung des Kanals und dem Widerstandselement, so daß die Widerstandskraft absinkt und sich eine degressive Kennlinie ergibt.It can also be provided that the channel 22 is provided with an extension 32 at its end applied by the resistance element 24, which is indicated by dashed lines in Figure 1. As soon as the resistance element 24 reaches the extension, a gap is created between the wall of the channel and the resistance element, so that the resistance force drops and a degressive characteristic curve results.
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| DE20207276U DE20207276U1 (en) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | Assembly consisting of a belt spool and a locking disc for a vehicle seat belt retractor |
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