DE102006045198A1 - Belt retractor for seat belt system, has belt pretensioner provided with drive unit that is moved on circular path during activation of another drive unit and driving bevel, where former drive unit is directly supported in frame - Google Patents

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Abstract

The retractor (10) has a belt reel (14) that is rotatably supported in a frame (12) and a belt pretensioner (16) that is laterally arranged at the frame. The pretensioner has a pretensioner housing (18), a bevel (20) coupled with the reel, and a drive unit (22) that is moved on a circular path during activation of another drive unit driving the bevel. The drive unit (22) is directly supported in the frame, where the frame has a circular recess (28), in which a cylindrical section (26) of the drive unit (22) is intervened.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem, umfassend eine in einem Rahmen drehbar gelagerte Gurtspule und einen seitlich am Rahmen angeordneten Gurtstraffer mit einem Straffergehäuse, einem mit der Gurtspule gekoppelten oder an diese ankoppelbaren Ritzel, einer Antriebseinheit und einem Antriebselement, das sich bei Aktivierung der Antriebseinheit auf einer Kreisbahn bewegt und das Ritzel antreibt.The The invention relates to a belt retractor for a safety belt system, comprising a belt reel rotatably mounted in a frame and a arranged laterally on the frame belt tensioner with a Straffergehäuse, a coupled with the belt spool or can be coupled to this pinion, a drive unit and a drive element which is activated the drive unit moves on a circular path and drives the pinion.

Ein gattungsgemäßer Gurtaufroller ist aus der EP 0 628 454 A1 bekannt. Als Antriebselement des Gurtstraffers dient ein Hohlrad eines Planetengetriebes, das über mehrere Planetenräder mit dem als Sonnenrad ausgebildeten Ritzel gekoppelt ist. Das Hohlrad weist einen Flügelansatz auf, der in einem ringförmigen Kanal gelagert ist, welcher das Hohlrad umgibt. Mit dem Kanal steht ein Gasgenerator in Verbindung, der bei einer Aktivierung ein Druckgas erzeugt, welches den Flügelansatz beaufschlagt und dadurch das Hohlrad antreibt.A generic belt retractor is from the EP 0 628 454 A1 known. The drive element of the belt tensioner is a ring gear of a planetary gear, which is coupled via a plurality of planetary gears with the sun gear formed as a pinion. The ring gear has a wing lug which is mounted in an annular channel which surrounds the ring gear. With the channel is a gas generator in communication, which generates an activation gas pressure, which acts on the wing approach and thereby drives the ring gear.

Die Erfindung schafft einen Gurtaufroller, der sich durch eine sichere Lagerung sämtlicher beweglicher Bauteile des Gurtstraffers bei geringem Bauraumbedarf in axialer Richtung auszeichnet.The Invention provides a belt retractor, which is protected by a secure Storage of all movable components of the belt tensioner in a small space requirement characterized in the axial direction.

Dies wird erfindungsgemäß bei einem Gurtaufroller der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das Antriebselement unmittelbar im Rahmen gelagert ist. Auf diese Weise kann auf eine im Stand der Technik übliche zusätzliche Lagerplatte zur Lagerung des Antriebselements verzichtet werden. Dadurch lassen sich nicht nur ein Bauteil und damit Produktionskosten einsparen, sondern der erfindungsgemäße Gurtaufroller zeichnet sich auch durch besonders geringere Abmessungen in (bezüglich der Längsachse der Gurtspule) axialer Richtung aus.This is inventively in a Belt retractor of the type mentioned achieved in that the drive element is stored directly in the frame. This way can work on one conventional in the art additional Bearing plate for storing the drive element can be omitted. Thereby can not just one component and thus save production costs, but the belt retractor according to the invention is also characterized by particularly smaller dimensions in (with respect to the longitudinal axis the belt reel) axial direction.

Eine einfach realisierbare Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß der Rahmen eine kreisförmige Aussparung aufweist, in die ein zylindrischer Abschnitt des Antriebselements eingreift. Handelt es sich insbesondere bei dem Antriebselement um ein Hohlrad, dessen zylindrischer Abschnitt über seine gesamte Länge mit einer Verzahnung versehen ist, ergibt sich zudem eine große axiale Überdeckung der Verzahnungen des Antriebselements und des Ritzels bzw. eines zwischengeschalteten Zahnrads.A simply realizable design results from the fact that the frame a circular recess in which a cylindrical portion of the drive element engaging. Is it in particular the drive element around a ring gear, the cylindrical portion over its entire length with a toothing is provided, also results in a large axial overlap the teeth of the drive element and the pinion or a intermediate gear.

Um im Betrieb eine Axialverschiebung des Antriebselements zu begrenzen, weist das Antriebselement vorzugsweise wenigstens ein Abstützelement auf, mit dem es sich am Rand der Aussparung am Rahmen abstützt.Around to limit an axial displacement of the drive element in operation, the drive element preferably has at least one support element on, with which it is supported on the edge of the recess on the frame.

Insbesondere ist das Abstützelement als umlaufender Ring ausgebildet, der am Rahmen des Gurtaufrollers anliegt. Eine zufriedenstellende Abstützung läßt sich jedoch bereits dadurch erreichen, daß alternativ mehrere zur Abstützung dienende Fortsätze am Antriebselement vorgesehen sind.Especially is the support element designed as a circumferential ring on the frame of the belt retractor is applied. However, satisfactory support can already be achieved achieve that, alternatively several for support serving extensions are provided on the drive element.

Zum Zweck einer beidseitigen radialen und axialen Lagerung kann das Straffergehäuse auf der dem Rahmen gegenüberliegenden Seite eine Vertiefung aufweisen, in der das Antriebselement gelagert ist.To the Purpose of a two-sided radial and axial bearing can Straffergehäuse on the opposite side of the frame Side have a recess in which the drive element is mounted.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ritzel auf der dem Rahmen gegenüberliegenden Seite im Straffergehäuse gelagert. Somit läßt sich weiterer Bauraum einsparen, da auch das Ritzel keine zusätzliche Lagerplatte benötigt.According to one preferred embodiment the pinion mounted on the opposite side of the frame in Straffergehäuse. Thus, can be save further space, as well as the pinion no additional Bearing plate needed.

Eine besonders einfache Ausbildung des Lagers wird erzielt, wenn das Ritzel einen Lagerzapfen aufweist, der in eine Aussparung im Straffergehäuse eingreift. Der Lagerzapfen bietet zudem eine günstige Ankopplungsmöglichkeit einer Rückzugsfeder an die Achse des Gurtaufrollers.A Particularly simple training of the camp is achieved if the Pinion has a bearing pin which engages in a recess in the tensioner housing. The journal also offers a convenient coupling possibility a return spring to the axle of the belt retractor.

Das Antriebselement kann einen radial nach außen gerichteten Flügelansatz aufweisen, auf den die Antriebseinheit bei Aktivierung einwirkt und dadurch das Antriebselement in Bewegung versetzt.The Drive element may have a radially outwardly directed wing approach have on which the drive unit acts upon activation and thereby set the drive element in motion.

Vorzugsweise hat das Antriebselement eine Verzahnung, die mit der Verzahnung des Ritzels in direktem Eingriff ist oder gelangt. In diesem Fall sollte der Mittelpunkt der Kreisbahn, auf der sich das Antriebselement bewegt, gegenüber der Drehachse des Ritzels versetzt sein.Preferably the drive element has a toothing, which with the toothing of the pinion is in direct engagement or passes. In this case should be the center of the circular path on which the drive element moved, opposite be offset from the axis of rotation of the pinion.

Um ein besonders rasches Ansprechen des Gurtstraffers zu gewährleisten, umfaßt die Antriebseinheit vorteilhaft einen pyrotechnischen Antrieb. Alternativ könnte jedoch auch ein elektrischer oder mechanischer Antrieb zum Einsatz kommen.Around to ensure a particularly rapid response of the belt tensioner, comprises the drive unit advantageously a pyrotechnic drive. alternative could but also an electric or mechanical drive for use come.

Die Antriebseinheit weist bevorzugt ein Kraftübertragungselement auf, das kraftschlüssig mit dem Antriebselement gekoppelt ist und dieses bei Aktivierung der Antriebseinheit mit der Antriebskraft beaufschlagt. Alternativ ist es ebenso denkbar, daß das Antriebselement allein durch von einem pyrotechnischen Antrieb erzeugtes Druckgas beaufschlagt wird.The Drive unit preferably has a force transmission element, the force fit is coupled to the drive element and this when activated the drive unit is acted upon by the driving force. alternative it is also conceivable that the drive element solely by compressed gas generated by a pyrotechnic drive is charged.

Insbesondere handelt es sich bei dem Kraftübertragungselement um mehrere Kugeln, von denen eine direkt am Angriffselement angreift. Alternativ ist hier ein (gekrümmter oder biegsamer) Kolben denkbar.Especially it is the force transmission element by several balls, one of which attacks directly on the attack element. Alternatively, here is a (curved or more flexible) piston imaginable.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnung. In dieser zeigt:Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the joined drawing. In this shows:

1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller; 1 a longitudinal section through a belt retractor according to the invention;

2 einen Querschnitt durch den Gurtaufroller entlang der Linie II-II in 1, jedoch vor Aktivierung des Gurtstraffers; und 2 a cross section through the belt retractor along the line II-II in 1 but before activation of the belt tensioner; and

3 einen Querschnitt durch den Gurtaufroller aus 2, nach Aktivierung des Gurtstraffers. 3 a cross section through the belt retractor 2 , after activation of the belt tensioner.

1 zeigt ausschnittsweise einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller 10, der einen Rahmen 12 und eine im Rahmen 12 drehbar gelagerte Gurtspule 14 zur Aufnahme eines in der Figur nicht gezeigten Gurtbands aufweist. In Richtung der Aufrollerachse A gesehen seitlich neben der Gurtspule 14 ist ein Gurtstraffer 16 angeordnet, der ein Straffergehäuse 18 und ein darin drehbar aufgenommenes Ritzel 20 aufweist. Das Ritzel 20 ist direkt oder indirekt (z.B. über einen Kraftbegrenzer, wie zum Beispiel einen Torsionsstab) mit der Gurtspule 14 gekoppelt bzw. im Straffall an diese ankoppelbar und weist eine Verzahnung 21 auf. Die Drehachse des Ritzels 20 fällt mit der Aufrollerachse A zusammen. 1 shows a detail of a belt retractor according to the invention 10 who has a frame 12 and one in the frame 12 rotatably mounted belt reel 14 for receiving a webbing, not shown in the figure. In the direction of the retractor axis A seen laterally next to the belt reel 14 is a belt tensioner 16 arranged, a Straffergehäuse 18 and a pinion rotatably received therein 20 having. The pinion 20 is directly or indirectly (eg via a force limiter, such as a torsion bar) with the belt reel 14 coupled or coupled in the penalty case to this and has a toothing 21 on. The axis of rotation of the pinion 20 coincides with the retractor axis A.

Weiterhin verfügt der Gurtstraffer 16 über ein Antriebselement 22, das als Hohlrad mit einem angeformten, radial nach außen gerichteten Flügelansatz 24 ausgeführt ist und dessen Verzahnung 25 mit der Verzahnung 21 des Ritzels 20 in direktem Eingriff steht (siehe 2). Das Hohlrad stellt einen zylindrischen Abschnitt 26 des Antriebselements 22 dar, der auf der der Gurtspule 14 zugewandten Seite in eine kreisförmige Aussparung 28 des Rahmens 12 eingreift, wodurch das Antriebselement 22 unmittelbar im Rahmen 12 gelagert ist. Aufgrund dieser Lagerung kann sich das Antriebselement 22 auf einer Kreisbahn bewegen, die im wesentlichen mit dem Rand der Aussparung 28 zusammenfällt und deren Mittelpunkt gegenüber der Aufrollerachse A (und somit der Drehachse des Ritzels 20) versetzt ist. Anstelle des in den Figuren gezeigten Hohlrads kann das Antriebselement 22 auch lediglich ein sich auf der Kreisbahn bewegendes Zylindersegment aufweisen.Furthermore, the belt tensioner 16 via a drive element 22 , as a ring gear with an integrally formed, radially outwardly directed wing approach 24 is executed and its teeth 25 with the teeth 21 of the pinion 20 in direct engagement (see 2 ). The ring gear constitutes a cylindrical section 26 of the drive element 22 which is on the belt reel 14 facing side in a circular recess 28 of the frame 12 engages, causing the drive element 22 Immediately in the frame 12 is stored. Due to this storage, the drive element can 22 move on a circular path that is essentially the edge of the recess 28 coincides and their center with respect to the retractor A (and thus the axis of rotation of the pinion 20 ) is offset. Instead of the ring gear shown in the figures, the drive element 22 also have only one on the circular path moving cylinder segment.

Um bei Aktivierung des Gurtstraffers 16 eine Axialverschiebung des Antriebselements 22 zu verhindern oder zumindest zu begrenzen, weist das Antriebselement 22 ein Abstützelement 30 in Form eines umlaufenden Ringes auf, mit dem es sich am Rand der Aussparung 28 am Rahmen 12 abstützt. Alternativ kann das Abstützelement 30 durch mehrere, außen am zylindrischen Abschnitt 26 angeordnete Fortsätze gebildet sein.To activate the belt tensioner 16 an axial displacement of the drive element 22 to prevent or at least limit, has the drive element 22 a support element 30 in the form of a circumferential ring, with which it is at the edge of the recess 28 at the frame 12 supported. Alternatively, the support element 30 by several, outside on the cylindrical portion 26 arranged extensions are formed.

Auf der dem Rahmen 12 gegenüberliegenden Seite hat das Straffergehäuse 18 eine Vertiefung 32, in der das Antriebselement 22, genauer der zylindrische Abschnitt 26, zusätzlich sowohl in axialer als auch radialer Richtung gelagert ist. Ebenfalls auf der dem Rahmen 12 gegenüberliegenden Seite ist das Ritzel 20 im Straffergehäuse 18 gelagert, indem ein am Ritzel 20 angeformter Lagerzapfen 34 in eine Aussparung 36 im Straffergehäuse 18 eingreift bzw. diese durchragt. Dadurch ergibt sich ferner eine günstige Ankoppelungsmöglichkeit einer Rückzugsfeder an die Aufrollerachse A (nicht gezeigt). Zusätzlich zu der in 1 dargestellten radialen Lagerung des Ritzels 20 über den Lagerzapfen 34 ist eine zusätzliche axiale Lagerung, etwa über einen im Straffergehäuse 18 angeordneten Anschlag, möglich.On the frame 12 opposite side has the Straffergehäuse 18 a depression 32 in which the drive element 22 , more precisely the cylindrical section 26 , is additionally mounted in both the axial and radial directions. Also on the frame 12 opposite side is the pinion 20 in the penalty box 18 stored by one on the pinion 20 molded bearing journal 34 in a recess 36 in the penalty box 18 engages or penetrates this. This also results in a favorable Ankoppelungsmöglichkeit a return spring to the retractor A (not shown). In addition to the in 1 illustrated radial bearing of the pinion 20 over the journal 34 is an additional axial bearing, about one in the Straffergehäuse 18 arranged stop, possible.

Weiterhin ist eine Antriebseinheit 38 mit einem pyrotechnischen Antrieb 40 vorgesehen. Diese steht über eine Führung 42 mit einem den zylindrischen Abschnitt 26 des Antriebselements 22 umgebenden, ringförmigen Raum 44 in Strömungsverbindung. Im ringförmigen Raum 44 ist der Flügelansatz 24 angeordnet und dichtet gegenüber diesem ab. Die Antriebseinheit 38 weist außerdem ein Kraftübertragungselement in Form mehrerer Kugeln 46 auf, von denen die erste direkt am Flügelansatz 24 angreift. Die Kugeln 46 sind im Einbauzustand im Inneren der Führung 42 positioniert, deren Querschnitt in etwa dem Kugeldurchmesser entspricht.Furthermore, a drive unit 38 with a pyrotechnic drive 40 intended. This is about a guide 42 with a cylindrical section 26 of the drive element 22 surrounding, annular space 44 in fluid communication. In the annular space 44 is the wing approach 24 arranged and seals against this. The drive unit 38 also has a power transmission element in the form of several balls 46 on, the first of which is directly at the wing approach 24 attacks. The balls 46 are in the installed state inside the guide 42 positioned, whose cross section corresponds approximately to the ball diameter.

Im normalen Fahrbetrieb ist der Gurtstraffer 16 nicht mit der Gurtspule 14 gekoppelt, was abweichend von der gezeigten Ausführung auch dadurch erreicht werden kann, daß die Verzahnung 25 des Antriebselements 22 in dem dem Ritzel 20 nahen Bereich ausgespart ist. In einem Rückhaltefall wird das Ritzel 20 an die Gurtspule 14 angekoppelt und gleichzeitig oder bereits zuvor der pyrotechnische Antrieb 40 aktiviert. Dieser erzeugt ein Druckgas, welches die Kugeln 46 und damit auch den Flügelansatz 24 beaufschlagt. Dadurch wird auf den Flügelansatz 24 eine Antriebskraft ausgeübt, die das Antriebselement 22 in Drehung versetzt, was wiederum das Ritzel 20 antreibt (siehe 3).In normal driving is the belt tensioner 16 not with the belt reel 14 coupled, which deviating from the embodiment shown can also be achieved in that the teeth 25 of the drive element 22 in the pinion 20 recessed near area. In a case of restraint, the pinion becomes 20 to the belt reel 14 coupled and at the same time or already before the pyrotechnic drive 40 activated. This generates a pressurized gas, which the balls 46 and thus also the wing approach 24 applied. This will put on the wing approach 24 exerted a driving force, the driving element 22 in rotation, which in turn turns the pinion 20 drives (see 3 ).

Neben einer besonders geringen axialen Baulänge zeichnet sich der erfindungsgemäße Gurtaufroller 10 durch eine große axiale Überdeckung der Verzahnungen 21 und 25 aus, die dadurch erreicht wird, daß sich der zylindrische Abschnitt 26 des Antriebselements 22 und das Ritzel 20 in die kreisförmige Aussparung 28 des Rahmens 12 hinein erstrecken.In addition to a particularly small axial length, the belt retractor according to the invention is characterized 10 by a large axial overlap of the teeth 21 and 25 achieved by the fact that the cylindrical portion 26 of the drive element 22 and the pinion 20 in the circular recess 28 of the frame 12 extend into it.

Claims (12)

Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem, umfassend eine in einem Rahmen (12) drehbar gelagerte Gurtspule (14) und einen seitlich am Rahmen (12) angeordneten Gurtstraffer (16) mit einem Straffergehäuse (18), einem mit der Gurtspule (14) gekoppelten oder an diese ankoppelbaren Ritzel (20), einer Antriebseinheit (38) und einem Antriebselement (22), das sich bei Aktivierung der Antriebseinheit (38) auf einer Kreisbahn bewegt und das Ritzel (20) antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (22) unmittelbar im Rahmen (12) gelagert ist.Belt retractor for a safety belt system, comprising one in a frame ( 12 ) rotatably mounted belt reel ( 14 ) and one side of the frame ( 12 ) arranged belt tensioners ( 16 ) With a Straffergehäuse ( 18 ), one with the belt reel ( 14 ) coupled or connectable to this pinion ( 20 ), a drive unit ( 38 ) and a drive element ( 22 ), which occurs when the drive unit ( 38 ) moved on a circular path and the pinion ( 20 ), characterized in that the drive element ( 22 ) directly within the framework ( 12 ) is stored. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) eine kreisförmige Aussparung (28) aufweist, in die ein zylindrischer Abschnitt (26) des Antriebselements (22) eingreift.Belt retractor according to claim 1, characterized in that the frame ( 12 ) a circular recess ( 28 ) into which a cylindrical section ( 26 ) of the drive element ( 22 ) intervenes. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (22) wenigstens ein Abstützelement (30) aufweist, mit dem es sich am Rand der Aussparung (28) am Rahmen (12) abstützt.Belt retractor according to claim 1 or 2, characterized in that the drive element ( 22 ) at least one support element ( 30 ), with which it is at the edge of the recess ( 28 ) on the frame ( 12 ) is supported. Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (30) als umlaufender Ring ausgebildet ist.Belt retractor according to claim 3, characterized in that the supporting element ( 30 ) is designed as a circumferential ring. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Straffergehäuse (18) auf der dem Rahmen (12) gegenüberliegenden Seite eine Vertiefung (32) aufweist, in der das Antriebselement (22) gelagert ist.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the tensioner housing ( 18 ) on the frame ( 12 ) opposite side of a depression ( 32 ), in which the drive element ( 22 ) is stored. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (20) auf der dem Rahmen (12) gegenüberliegenden Seite im Straffergehäuse (18) gelagert ist.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the pinion ( 20 ) on the frame ( 12 ) opposite side in the tensioner housing ( 18 ) is stored. Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (20) einen Lagerzapfen (34) aufweist, der in eine Aussparung (36) im Straffergehäuse (18) eingreift.Belt retractor according to claim 6, characterized in that the pinion ( 20 ) a journal ( 34 ), which in a recess ( 36 ) in the tightener housing ( 18 ) intervenes. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (22) einen radial nach außen gerichteten Flügelansatz (24) aufweist.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the drive element ( 22 ) a radially outwardly directed wing approach ( 24 ) having. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (22) eine Verzahnung (25) aufweist, die mit der Verzahnung (21) des Ritzels (20) in direktem Eingriff ist oder gelangt.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the drive element ( 22 ) a gearing ( 25 ), which with the toothing ( 21 ) of the pinion ( 20 ) is or is in direct engagement. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (38) einen pyrotechnischen Antrieb (40) umfaßt.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit ( 38 ) a pyrotechnic drive ( 40 ). Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (38) ein Kraftübertragungselement aufweist, das kraftschlüssig mit dem Antriebselement (22) gekoppelt ist.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit ( 38 ) has a force transmission element, which frictionally with the drive element ( 22 ) is coupled. Gurtaufroller nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Kraftübertragungselement um mehrere Kugeln (46) handelt.Belt retractor according to claim 11, characterized in that the force transmission element is a plurality of balls ( 46 ).
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