DE102008000981B4 - Belt reel unit and method for rolling up at least one webbing and belt system for an occupant protection system in a vehicle with at least one such belt reel unit - Google Patents

Belt reel unit and method for rolling up at least one webbing and belt system for an occupant protection system in a vehicle with at least one such belt reel unit Download PDF

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Abstract

Gurtaufrolleinheit (10) mit mindestens einem Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) und mindestens einem in einer Befestigungseinheit (14) gelagerten, korrespondierenden Aufrollmodul (16) mit einer drehbar gelagerten Spindel (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f), auf der das Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) aufrollbar ist, wobei eine im Crashfall in dem mindestens einen Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) wirkende Kraft (F) begrenzbar ist, wobei mindestens ein Aktuator (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f) den wirksamen Außendurchmesser der Spindel (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20, 20a, 20b, 20c) als eine von mindestens einer Membran (30a, 30b, 30c) begrenzte Innendruckkammereinheit (32a, 32b, 32c), welche in Abhängigkeit von mindestens einem einstellbaren Innendruck auf eine Gurtführung (34a, 34b, 34c) des korrespondierenden Gurtbandes (12, 12a, 12b, 12c) wirkt, oder als eine mechanische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Federeinheit (36d, 36e, 36f) ausgeführt ist, welche in Abhängigkeit von mindestens einer einstellbaren Federkraft auf eine Gurtführung (34d, 34e, 34f) des korrespondierenden Gurtbandes (12, 12d, 12e, 12f) wirkt.

Figure DE102008000981B4_0000
Belt reel unit (10) with at least one belt (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) and at least one in a fixing unit (14) mounted, corresponding Aufrollmodul (16) with a rotatably mounted spindle (18a, 18b, 18c , 18d, 18e, 18f), on which the webbing (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) is rollable, wherein in the event of a crash in the at least one webbing (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), wherein at least one actuator (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f) adjusts the effective outer diameter of the spindle (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f) , characterized in that the actuator (20, 20a, 20b, 20c) as a of at least one membrane (30a, 30b, 30c) limited internal pressure chamber unit (32a, 32b, 32c), which in response to at least one adjustable internal pressure on a belt guide (34a, 34b, 34c) of the corresponding webbing (12, 12a, 12b, 12c) acts, or as a mechanical and / or pneumatic and / or or hydraulic spring unit (36d, 36e, 36f) is executed, which in response to at least one adjustable spring force on a belt guide (34d, 34e, 34f) of the corresponding webbing (12, 12d, 12e, 12f) acts.
Figure DE102008000981B4_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Gurtaufrolleinheit sowie einem Verfahren zum Aufrollen von mindestens einem Gurtband sowie einem Gurtsystem für ein Insassenschutzsystem in einem Fahrzeug mit mindestens einer Gurtaufrolleinheit nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a belt retractor and a method for rolling up at least one webbing and a belt system for an occupant protection system in a vehicle with at least one belt retractor according to the preamble of the independent claims.

Bei einem Gurtsystem unterscheidet man je nach Anordnung unterschiedliche Arten, wie beispielsweise einen Beckengurt, einen Schräg-Schultergurt, einen Dreipunktgurt, einen 4- oder 6-Punkt Hosenträgergurt, einen Beltbag, einen Bag-in-Belt oder Kombinationen dieser Gurtsysteme.In a belt system, a distinction is made depending on the arrangement of different types, such as a lap belt, a diagonal shoulder strap, a three-point belt, a 4- or 6-point harness belt, a belt bag, a bag-in-belt or combinations of these belt systems.

Der Dreipunktgurt, der einen auch als Retraktor bezeichneten Gurtaufroller mit einem Gurtstraffer und je nach Ausführungsform auch mit einem Gurtkraftbegrenzer umfasst, ist heute das am meisten verbaute Gurtsystem. Im Gegensatz hierzu ist der reine Beckengurt, wie man ihn heutzutage z.B. in Verkehrsflugzeugen findet, aus nahezu allen Fahrzeuganwendungen verschwunden und ist in der Regel durch den Dreipunktgurt ersetzt worden.The three-point belt, which also includes a belt retractor, also referred to as a retractor, with a belt tensioner and, depending on the embodiment, a belt force limiter, is today the most widely used belt system. In contrast, the pure lap belt, as it is today, for example, in commercial aircraft, has disappeared from almost all vehicle applications and has usually been replaced by the three-point belt.

Beim Dreipunktgurt verläuft das Gurtband von einem Befestigungspunkt am Sitzgestell oder meistens vom Fahrzeugboden ausgehend, über das Becken des Insassen. In der Schlosszunge befindet sich in heute typischen Ausführungsvarianten eine Öse in der das Gurtband umgelenkt wird und von da ab diagonal über die Brust des Insassen nach oben geführt wird. Durch einen Umlenkbeschlag, welcher sich in der Regel an der B-Säule befindet, wird das Gurtband nach unten zum Gurtaufroller oder auch Gurtautomat geführt. Alternativ findet man bei sitzintegrierten Gurtsystemen diesen Umlenkbeschlag auch im Sitz selbst integriert. Weiterhin werden alternative Gurtsysteme mit getrenntem Becken- und Schultergurt eingesetzt, d.h. diese beiden Gurtsegmente werden in Höhe der Gurtschlosszunge vernäht und jeweils von einem separaten Aufroller angesteuert. Diese Systeme werden als Dual-Spool-Retraktoren bezeichnet.In the three-point belt, the webbing runs from an attachment point on the seat frame or usually from the vehicle floor, over the pelvis of the occupant. In today's typical variant of the tongue in the tongue is an eyelet in which the webbing is deflected and from then on diagonally over the chest of the occupant is guided upwards. Through a deflection fitting, which is usually located on the B-pillar, the webbing is guided down to the belt retractor or belt machine. Alternatively you will find integrated in seat integrated seat belt systems this deflection fitting. Furthermore, alternative harness systems with separate pelvic and shoulder straps are used, i. These two belt segments are sewn at the level of Gurtschlosszunge and each driven by a separate reel. These systems are referred to as dual-spool retractors.

Für das Gurtband fordert man allgemein eine breite Form, um im Falle einer Kollision eine für den Insassen erträgliche Flächenpressung zu erhalten. Typischerweise besitzen die Gurtbänder eine Querschnittsbreite von ca. 50 mm. Darüber hinaus werden eine gute Bruch- und Rutschsicherheit und eine gute Umweltbeständigkeit gefordert. Diese Parameter sind in der ECE-Regelung Nr. 16 festgelegt. Der Sicherheitsgurt selbst besteht aus einem geflochtenen Garn, meistens aus Polyester. Alternative Entwicklungen verfolgen ein Bag-in-Belt bzw. Beltbag-Prinzip, bei dem ein gurtintegrierter Airbag enthalten ist, der nach Entfaltung beispielsweise eine Rollenform einnimmt und damit für eine noch idealere Flächenpressung auf den Körper des Insassen sorgen kann. Die Bruchfestigkeit eines Standardgurtes beträgt ungefähr 14.7 kN, dieser wird jedoch in der Praxis meist für Kräfte zwischen 25 kN und 30 kN ausgelegt.For the webbing generally requires a broad shape, in order to obtain in the event of a collision for the occupant tolerable surface pressure. Typically, the straps have a cross-sectional width of about 50 mm. In addition, good breakage and slip resistance and good environmental resistance are required. These parameters are defined in ECE Regulation No. 16. The seatbelt itself is made of a braided yarn, mostly of polyester. Alternative developments follow a bag-in-belt or belt bag principle, in which a belt-integrated airbag is included, which occupies, for example, a roll shape after deployment, and thus provide an even more ideal surface pressure on the body of the occupant. The breaking strength of a standard belt is approximately 14.7 kN, but this is usually designed in practice for forces between 25 kN and 30 kN.

Der im System integrierte Retraktor bzw. Gurtaufroller hat zur Aufgabe dem Insassen im Fahrbetrieb ein hohes Maß an Komfort zu bieten. Das auf einer Spule aufgewickelte Gurtband wird bei einer Vorwärtsbewegung des Insassen, gegen eine geringe Rückzugsfederkraft freigegeben. Hierbei beträgt die Kraft typischerweise 5 bis 10 N und wird durch eine im Retraktor verbaute, vorgespannte Feder zur Verfügung gestellt. Die Sperrung des Gurtbandes kann basierend auf den zwei nachfolgenden Prinzipien gesteuert werden.The integrated retractor or belt retractor has the task of providing the occupant with a high level of comfort while driving. The wound on a spool webbing is released during a forward movement of the occupant, against a low return spring force. Here, the force is typically 5 to 10 N and is provided by a built-in retractor, preloaded spring available. The locking of the webbing may be controlled based on the following two principles.

Bei einem ersten Prinzip sorgt ein Kugelsensor bei einer der ECE-Regel 16 entsprechenden Fahrzeugverzögerung von mindestens 0.45 g oder bei einer Fahrzeugschräglage für eine Aktivierung des Sperrmechanismus. Dabei wird eine Stahlkugel in einer definierten Mulde ausgelenkt und sorgt für eine mechanische Sperrung. Bei einem zweiten Prinzip wird bei einem Auszug von 50 mm und einer gleichzeitigen Auszugsbeschleunigung von mehr als 0.8 g ebenfalls ein Sperrmechanismus aktiviert. Hierbei dient ein Feder-Masse-System als Sensorik, welches beispielsweise als Fliehkraftregler realisiert und im Gurtaufroller verbaut ist.In a first principle, a ball sensor ensures a vehicle deceleration of at least 0.45 g in accordance with ECE rule 16, or an activation of the locking mechanism in the event of a vehicle lean. Here, a steel ball is deflected in a defined trough and ensures a mechanical lock. In a second principle, a locking mechanism is also activated with an extension of 50 mm and a simultaneous pull-out acceleration of more than 0.8 g. This is a spring-mass system as a sensor, which is realized for example as centrifugal governor and installed in the belt retractor.

Da der Insasse bei einem Unfall möglichst frühzeitig an die Fahrzeugverzögerung angekoppelt werden soll, wird typischerweise die überschüssige Gurtlose, die beispielsweise aufgrund von dicker Kleidung bzw. komfortbedingt entsteht, durch eine pyrotechnische Straffung nach Crashbeginn beseitigt. Neuerdings werden reversible elektromechanische Aktuatoren (EMA) als reversible Gurtstraffer eingesetzt, die in einer kritischen Fahrsituation aktiviert werden und somit ein Mehr an überflüssiger Gurtlose beseitigen, da sie vor dem Crash zum Einsatz kommen. Kommt es dennoch zu einer Kollision, wird zusätzlich die pyrotechnische Gurtstraffung aktiviert. Im Vergleich zur bisher bekannten pyrotechnischen Gurtstraffung läuft die elektromotorische Straffung in einem anderen Zeitbereich ab. So laufen die pyrotechnische Gurtstraffung beispielsweise innerhalb von ungefähr 10 ms und die elektromechanische Gurtstraffung innerhalb von ungefähr 200 ms ab. Generell können bei Gurtstraffung unterschiedliche Prinzipien zum Einsatz kommen, wie z.B. mechanische Gurtstraffer, die über einen Energiespeicher aktiviert werden, pyrotechnische Straffer, Aufrollerstraffer, Langrohrstraffer und Kurzrohrstraffer, Kugelstraffer, Gurtstraffer mit Wankelprinzip und Aufrollerstraffer mit Zahnstange sowie Schlossstraffer und Endbeschlagsstraffer.Since the occupant is to be coupled as early as possible to the vehicle deceleration in the event of an accident, the excess belt slack, which arises, for example, due to thick clothing or comfort, is eliminated by a pyrotechnic tightening after the crash. Recently reversible electromechanical actuators (EMA) are used as reversible belt tensioners, which are activated in a critical driving situation and thus eliminate more excess slack, as they are used before the crash. If a collision nevertheless occurs, the pyrotechnic belt tightening is additionally activated. Compared to the previously known pyrotechnic belt tightening, the electromotive tightening takes place in a different time range. For example, the pyrotechnic belt tightening takes place within approximately 10 ms and the electromechanical belt tightening takes approximately 200 ms. Generally, belt tensioning may employ different principles, such as: mechanical belt tensioners, which are activated by an energy storage, pyrotechnical tensioner, retractor, long tube tightener and short tube tightener, ball tensioner, belt tensioner with Wankel principle and retractor with rack and lock tightener and Endbeschlagstraffer.

Durch die gezielte Ankopplung kann es zu sehr starken Belastungen für den Insassen vorwiegend im Kopf- und Thoraxbereich kommen. Diese Belastungsspitzen können zu teilweise schweren Verletzungen führen und sollen beispielsweise durch Gurtkraftbegrenzer reduziert werden. Hierbei basiert das Prinzip der Gurtkraftbegrenzung auf einer Freigabe des Gurtbandes ab einer bestimmten wirkenden Gurtbandkraft F von beispielsweise mehr als 3.0 bis 4.5 kN. Generell kann die Kraftbegrenzung durch mechanische Energiewandlungsprinzipien, wie beispielsweise durch Zerstörung, z.B. durch Reißnähte am Gurtband oder Reißbleche, oder durch Verformung, z.B. durch Torsionsstäbe im Aufroller, oder durch Reibung, z.B. durch Lamellenbremsen, teilweise auch mehrstufig erfolgen. Durch die beschriebenen Maßnahmen soll gewährleistet werden, dass die Energieaufnahme bei gleichbleibender Gurtkraft mittels zunehmender Vorverlagerung des Insassen erfolgt, d.h. dass der Frontairbag ab einem bestimmten Zeitpunkt beispielsweise nach einer Zeitspanne von ungefähr 40 bis 60 ms den Insassen vom Gurtsystem „übernimmt“. Dabei soll die kinetische Energie des Insassen beim Crash möglichst günstig auf die Komponenten des Insassenschutzsystems und des Innenraums verteilt werden. The targeted coupling can lead to very heavy loads for the occupants, mainly in the head and thorax area. These peak loads can sometimes lead to serious injuries and should be reduced, for example by belt force limiters. Here, the principle of Gurtkraftbegrenzung based on a release of the webbing from a certain acting Gurtbandkraft F, for example, more than 3.0 to 4.5 kN. In general, the force limitation by mechanical energy conversion principles, such as destruction, eg by tear seams on the webbing or tear sheets, or by deformation, eg by torsion bars in the retractor, or by friction, eg by multi-disc brakes, sometimes also in several stages. The measures described are intended to ensure that the energy absorption takes place with constant belt force by means of increasing forward displacement of the occupant, ie that the front airbag at a certain time, for example, after a period of about 40 to 60 ms "takes over" the occupants of the belt system. The kinetic energy of the occupant in the crash should be distributed as cheaply as possible to the components of the occupant protection system and the interior.

Die heute eingesetzten Systeme reduzieren die Gurtkraft beispielsweise über eine Mechanik auf Basis eines gekoppelten Torsionsstabs oder über eine Keilbremse. Beispielsweise wird in der Offenlegungsschrift DE 44 36 810 A1 ein Sicherheitsgurtaufroller vorgeschlagen, bei dem ein energieabsorbierendes Element als Kraftbegrenzungseinrichtung vorgesehen ist. Dabei ist dieses Element in der Gurtspule angeordnet und mit einem Wellenstück der Gurtspule derart verbunden, dass dies eine Drehung der Gurtspule aufgrund eines Gurtbandauszuges zulässt. Dabei nimmt das Absorptionselement die durch das Gurtband eingeleitete Energie auf und wirkt somit als Lastbegrenzer, da er die auf den Körper einwirkende Rückhaltekraft aufgrund seiner Energieabsorptionsfähigkeit begrenzt. Hierdurch wird die Gurtkraft in einer passiven Art gemessen bzw. sofort auf dieser Basis eine Ansteuerung vorgenommen. Die passive Messung der Kraft bezieht sich dabei auf die mechanisch mögliche und eingestellte Begrenzerkraft, ab der aufgrund der Ausführung bzw. den Materialeigenschaften des Absorptionselements eine Sollverformung beginnt.The systems used today reduce the belt force, for example, via a mechanism based on a coupled torsion bar or via a wedge brake. For example, in the published patent application DE 44 36 810 A1 a seat belt retractor proposed in which an energy absorbing element is provided as a force limiting device. In this case, this element is arranged in the belt reel and connected to a shaft portion of the belt reel such that this allows rotation of the belt reel due to a Gurtbandauszuges. In this case, the absorption element absorbs the energy introduced by the webbing and thus acts as a load limiter because it limits the restraining force acting on the body due to its energy absorption capacity. As a result, the belt force is measured in a passive manner or immediately made on this basis a control. The passive measurement of the force refers to the mechanically possible and set limiter force, from which a desired deformation begins due to the design or the material properties of the absorption element.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2004 053 305 A1 wird beispielsweise ein Gurtaufroller für ein Fahrzeugsicherheitssystem vorgestellt, welches eine im Rahmen drehbar gelagerte Gurtspindel und eine Bremsvorrichtung aufweist. Diese Bremsvorrichtung wird durch eine drehbar angeordnete Bremsscheibe gebildet, welche eine gegenüber dem eigentlichen Bremselement verdrehbare Stellscheibe aufweist. Die Bremsvorrichtung ist dabei so ausgelegt, dass eine Verdrehung der Stellscheibe eine Verschiebung des ersten Bremselements bewirkt, so dass das Bremselement innerhalb der Anlage an die Bremsscheibe kommt.In the published patent application DE 10 2004 053 305 A1 For example, a belt retractor for a vehicle safety system is presented, which has a belt spindle rotatably mounted in the frame and a braking device. This brake device is formed by a rotatably arranged brake disc which has a relative to the actual brake element rotatable adjusting disc. The braking device is designed so that a rotation of the adjusting disc causes a displacement of the first brake element, so that the brake element comes within the system to the brake disc.

In der WO 2007/025 958 A1 wird beispielsweise ein Sicherheitsgurtsystem für ein Kraftfahrzeug vorgestellt, welches eine Gurtrolle mit Gurtband und einen Aktuator umfasst, der eine betätigbare Bremsanordnung zur Abbremsung einer Bewegung aufweist.In the WO 2007/025958 A1 For example, a safety belt system for a motor vehicle is presented, which comprises a belt reel with webbing and an actuator having an actuatable brake assembly for braking a movement.

In der EP 1 544 062 A1 wird ein System beschrieben, bei dem eine Gurtkraftbegrenzung auf Basis eines Reibprinzips umgesetzt wird. Dazu wird ein bolzenförmiger Körper motorgesteuert und senkrecht in Richtung des parallel zur B-Säule auslaufenden Gurtbandes geschoben, um so durch den Kontakt zwischen Bolzen und Gurtband auf der einen Seite sowie Gurtband und Gurtautomatenrahmen auf der anderen Seite die Reibungskräfte anzupassen. Letztendlich wird durch die Steuerung der Reibungskräfte das Kraftbegrenzungsniveau festgelegt.In the EP 1 544 062 A1 describes a system in which a belt force limit is implemented on the basis of a friction principle. For this purpose, a bolt-shaped body is motor-controlled and pushed vertically in the direction of the parallel to the B-pillar expiring webbing so as to adapt by the contact between the bolt and webbing on one side and webbing and Gurtautomatenrahmen on the other side, the frictional forces. Ultimately, the force limiting level is determined by the control of the friction forces.

In der KR 10 2007 0 030 053 A wird ein Kraftbegrenzungssystem vorgestellt, welches auch ohne die heute noch in solchen Systemen weit verbreiteten Torsionselemente auskommt. Dabei wird ähnlich den torsionselement-basierten Systemen das Kraftbegrenzungsniveau auf Basis der Verformungscharakteristik einer verformbaren Gurtspindel umgesetzt.In the KR 10 2007 0 030 053 A a force limiting system is presented, which works without the still widespread today in such systems torsion elements. Similar to the torsion element-based systems, the force limitation level is implemented on the basis of the deformation characteristics of a deformable belt spindle.

Aus der DE 29 26 893 A1 ist eine Sicherheitsgurtrückholvorrichtung mit einer Sperrvorrichtung und einer Spindel bekannt, auf der ein Sicherheitsgurt aufgewickelt ist. Hierbei besteht der mit dem Gurt in Kontakt stehende Teil der Spindel aus energieabsorbierendem Material, das Energie durch im wesentlichen unelastische Deformation absorbiert, wobei diese Deformation ein Ausziehen des Gurtes aus der Rückholvorrichtung erlaubt, wenn die Drehung der Spindel durch die Sperrvorrichtung behindert und eine vorbestimmte Gurtbelastung überschritten ist. Zudem führt die im Wesentlichen unelastische Deformation zu einer Herabsetzung des Durchmessers der Spindel.From the DE 29 26 893 A1 a seat belt retractor with a locking device and a spindle is known, on which a safety belt is wound. Here, the belt-contacting part of the spindle is made of energy-absorbing material that absorbs energy by substantially inelastic deformation, which deformation allows the belt to be pulled out of the retractor when rotation of the spindle is obstructed by the locking device and a predetermined belt load is exceeded. In addition, the substantially inelastic deformation leads to a reduction in the diameter of the spindle.

Aus der US 5 014 927 A ist eine Gurtaufrollvorrichtung bekannt, welche ermöglicht, dass sich das Gurtband über eine Länge erstreckt, die über diejenige hinausreicht, die durch normales Abrollen des Gurtbands von einer Aufnahmespindel möglich ist, wenn eine Zugkraft mit einem vorbestimmten Wert auf das Gurtband ausgeübt wird.From the US 5 014 927 A There is known a webbing retractor which allows the webbing to extend over a length exceeding that which is possible by normal unwinding of the webbing from a take-up spindle when a tensile force of a predetermined value is exerted on the webbing.

Aus der DE 697 05 390 T2 ist eine gattungsgemäße Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung bekannt, welche eine Spule, die zur Drehung in der Aufrollvorrichtung auf einer Spulenwelle angebracht ist, eine Länge eines Sicherheitsgurtbands, die um die Spule gewickelt ist, um in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Spule auf diese aufgerollt oder von dieser abgezogen werden zu können, Mittel zum Verriegeln der Spulenwelle gegen eine Drehung, wenn eine Crash-Situation festgestellt wird, und kraftbegrenzende Mittel aufweist, um nach dem Verriegeln der Spulenwelle das weitere Abziehen des Sicherheitsgurtbandes unter dem Einfluss einer vorwärts gerichteten Bewegungsenergie des Fahrzeuginsassen in einer Crash-Situation zu erlauben, bei der die kraftbegrenzenden Mittel durch eine Vielzahl von Stegen bereitgestellt werden, die auf der Außenfläche der Spule bereitgestellt werden. Hierbei hat jeder Steg einen Teilabschnitt, der in einer allgemein radialen Richtung verläuft, und einen Teilabschnitt, der um den Umfang verläuft, wobei der um den Umfang verlaufende Teilabschnitt eines Stegs den über den Umfang verlaufenden Abschnitt eines benachbarten Stegs überlagert und durch den in Radialrichtung verlaufenden Teilabschnitt dieses benachbarten Stegs getragen wird, so dass eine Kraft, die zum Straffen des Gurtbandes auf der Spule tendiert, in einer Richtung zum Zerquetschen der radialen Teilabschnitte der Stege und zum Übereinanderschieben der über den Umfang verlaufenden Teilabschnitte wirkt, um dadurch den effektiven Außenumfang der Spule zu verringern.From the DE 697 05 390 T2 a generic seat belt retractor is known, which is a coil which is mounted for rotation in the retractor on a spool shaft, a length of a seat belt webbing around the Coil is wound to depending on the direction of rotation of the spool can be rolled up or withdrawn therefrom, means for locking the spool shaft against rotation when a crash situation is detected, and force-limiting means to after locking the Spool shaft to allow the further withdrawal of the seat belt webbing under the influence of a forward kinetic energy of the vehicle occupant in a crash situation in which the force limiting means are provided by a plurality of webs provided on the outer surface of the coil. Here, each ridge has a portion extending in a generally radial direction and a portion extending around the circumference, wherein the circumferential portion of a ridge superimposed over the circumferentially extending portion of an adjacent ridge and extending through the radial direction Portion of this adjacent web is supported, so that a force that tends to tighten the webbing on the spool in a direction to crush the radial sections of the webs and pushing over the peripheral sections acts, thereby the effective outer circumference of the coil to reduce.

Die Lastbegrenzungssysteme auf Basis von Torsionselementen sind heutzutage die am weitest verbreiteten und eingesetzten Systeme. Die Gurtkraftbegrenzung erfolgt hierbei auf mechanische Art, indem das Torsionselement bei Erreichen eines bestimmten Schwellwertes eine Sollverformung durchführt. Die Kraftbegrenzung durch Torsionsstäbe wird jedoch bereits bei der Entwicklung entsprechend konstruktiv und materialbehaftet umgesetzt, d.h. die Systeme erlauben nur geringe Variationen in ihrem Begrenzungsniveau und weisen in Bezug auf das Material sehr geringe Toleranzen auf. Die Einstellungen der Charakteristik werden in Abstimmung mit dem Automobilhersteller und anderen Systemlieferanten ausgeführt und sind oft sehr aufwändig. Des Weiteren ist eine variable Gurtkraftbegrenzung in dem Sinne, dass sie an einen bestimmten Insassen anpassbar ist und damit eine Individualisierung des Systems erlaubt, nicht möglich. Dies liegt vornehmlich daran, dass bedingt durch die konstruktive Ausbildung die Kraftbegrenzung mehr oder weniger keine Abstufung und damit Variabilität erlaubt, sondern meist nur 1- oder 2-stufig ausgebildet werden kann. Hintergrund ist die relativ komplexe Kombination unterschiedlicher Torsionselemente und der damit verbundenen Anpassung der Torsionssteifigkeit um ein bestimmtes Kraftniveau zu erreichen. Die Kombination der unterschiedlichen Elemente erfordert entsprechende Stellelemente oder Kupplungen, welche die Konstruktion insgesamt aufwändig gestalten.The load limiting systems based on torsion elements are today the most widespread and used systems. The belt force limitation takes place in this case in a mechanical manner in that the torsion element performs a set deformation upon reaching a certain threshold value. However, the force limitation by torsion bars is already implemented in accordance with design and material-related, ie. the systems allow only slight variations in their limiting level and have very small tolerances with respect to the material. The settings of the characteristic are carried out in coordination with the automobile manufacturer and other system suppliers and are often very expensive. Furthermore, a variable Gurtkraftbegrenzung in the sense that it is adaptable to a particular occupant and thus allows an individualization of the system, not possible. This is primarily due to the fact that due to the structural design, the force limitation allows more or less no gradation and thus variability, but usually only 1- or 2-stage can be formed. Background is the relatively complex combination of different torsion elements and the associated adaptation of the torsional stiffness to achieve a certain level of force. The combination of the different elements requires appropriate control elements or couplings, which make the construction a total of consuming.

Die Auslegung des Systems erfolgt typischerweise auf Personen mit Durchschnittswerten in Körpergröße und Körpermasse sowie deren Sitzposition relativ zum Airbagmodul. Weiterhin ist das oberste Lastbegrenzungsniveau normalerweise an die biomechanischen Grenzwerte älterer Insassen angepasst und motiviert damit deutlich das Individualisierungspotenzial der gesamten Gurtkraftbegrenzung. Typischerweise definieren eben diese Größen eines älteren Menschen diesen Grenzwert, da sie sich an der Knochenstruktur einer 60-jährigen Person ausrichten, welche in der Regel keine größeren Kraftniveaus im Schulter- und Thoraxbereich erträgt. Je nach Crashsituation und Insasse könnte jedoch ein erhöhtes Kraftniveau durchaus zugelassen werden, da jüngere Personen ein deutlich höheres Kraftniveau abbauen können.The design of the system is typically performed on individuals with body height and body mass averages and their seating position relative to the airbag module. Furthermore, the upper load limit level is usually adjusted to the biomechanical limits of older occupants and thus clearly motivates the individualisation potential of the entire belt force limit. Typically, these same sizes of an elderly person define this threshold because they align with the bone structure of a 60-year-old person, who typically can not tolerate major shoulder and thorax strength levels. Depending on the crash situation and the occupant, however, an increased level of strength could definitely be allowed, since younger persons can reduce a significantly higher level of force.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, dem Insassen im Fahrbetrieb ein hohes Maß an Komfort zu bieten.The object of the invention is to provide the occupant with a high degree of comfort while driving.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch eine Gurtaufrolleinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch ein Gurtsystem für ein Insassenschutzsystem in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 6 sowie durch ein Verfahren zum Aufrollen von mindestens einem Gurtband mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 7 gelöst.This object is achieved by a belt retractor unit having the features of independent claim 1 and by a belt system for an occupant protection system in a vehicle having the features of independent patent claim 6 and by a method for rolling up at least one belt web having the features of independent claim 7.

Die erfindungsgemäße Gurtaufrolleinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein wirksamer Außendurchmesser der Spindel zur Begrenzung einer ermittelten in dem mindestens einen Gurtband aktuell wirkenden Kraft in dem mindestens einen Gurtband reduzierbar ist, wodurch ein verlängerter Auszug des Gurtbandes erzeugbar ist. Diese steuerbare Verlängerung des Gurtbandes ermöglicht in vorteilhafter Weise eine gezielte Begrenzung der Gurtkraft und insbesondere eine variable Gurtkraftbegrenzung. Die steuerbare Verlängerung des Auszugs des Gurtbandes bewirkt eine gleichbleibende bzw. absinkende Gurtkraft. Damit wird letztendlich eine kontrollierte Vorverlagerung des Insassen zugelassen und eine Optimierung des gesamten Rückhaltesystems, welches beispielsweise den Airbag, den Gurt, den Sitz usw. umfasst, unterstützt. Ein wesentlicher Vorteil ist daher die einstellbare Gurtkraftbegrenzung, die in einfacher und kostengünstiger Weise in Abhängigkeit von der ermittelten Gurtkraft eine vorbestimmbare Reduzierung des wirksamen Außendurchmessers der Spindel durchführt und dadurch variable Gurtkraftniveaus definiert. In vorteilhafter Weise kann die adaptive Anpassung der Gurtkraftbegrenzung auf Basis eingehender Informationen, die beispielsweise Crashschwere, Insassen, Innenraum, Umgebung usw. betreffen, erfolgen. Das bedeutet, dass beispielsweise junge Insassen besser durch Vorgeben eines höheren Kraftbegrenzungsniveaus und einer zugehörigen Charakteristik geschützt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht in der möglichen Umsetzung von verschiedenen Variationsmöglichkeiten, wie beispielsweise eines variablen Kraftbegrenzungseingangslevels, eines variablen Startzeitpunkts für die weiteren Kraftbegrenzungsniveaus usw., und eine damit verbundene Variabilität der gesamten degressiven Begrenzungscharakteristik in Abhängigkeit von den individuellen Vorgaben eines zu schützenden Insassen, wie Alter, Größe, Gewicht usw.The belt reel unit according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that an effective outer diameter of the spindle for limiting a determined in the at least one belt currently acting force in the at least one webbing is reduced, whereby an extended extension of the webbing can be generated. This controllable extension of the strap advantageously allows a targeted limitation of the belt force and in particular a variable belt force limit. The controllable extension of the extension of the webbing causes a constant or sinking belt force. This ultimately allows a controlled forward displacement of the occupant and an optimization of the entire restraint system, which includes, for example, the airbag, the seat belt, etc., supported. A significant advantage is therefore the adjustable belt force limit, which carries out a predeterminable reduction of the effective outer diameter of the spindle and thereby defines variable Gurtkraftniveaus in a simple and cost-effective manner depending on the determined belt force. Advantageously, the adaptive adjustment of the belt force limitation based on incoming information, for example, crash severity, Occupants, interior, environment, etc., take place. This means that, for example, young inmates can be better protected by providing a higher level of force limitation and associated characteristics. A further advantage is the possible implementation of various possible variations, such as a variable force limiting input level, a variable starting time for the further force limiting levels, etc., and associated variability of the overall degressive limiting characteristic depending on the individual specifications of an occupant to be protected, such as age , Size, weight, etc.

Mindestens ein Aktuator stellt den wirksamen Außendurchmesser der Spindel ein. Dies ermöglicht eine rasche und kontrollierte Reduktion des Außendurchmessers der Spindel, wodurch sehr schnell ein verlängerter Auszug des Gurtbandes und insbesondere eine große Gurtbandlänge zur Verfügung gestellt werden kann. Hieraus folgt in vorteilhafter Weise eine optimale individuelle Anpassung des Gurtbandes an den Insassen während eines real auftretenden Crash. Hierbei ist der Aktuator als eine von mindestens einer Membran begrenzte Innendruckkammereinheit ausgeführt, welche in Abhängigkeit von mindestens einem einstellbaren Innendruck auf eine Gurtführung des korrespondierenden Gurtbandes wirkt. In vorteilhafter Weise ist hierdurch eine kontrollierte Reduktion des Außendurchmessers der Spindel möglich, wobei die Reduktion vorzugsweise stufenlos erfolgen kann. Die Ausgestaltung der Erfindung ist durch einfache und kostengünstige Bauteile realisierbar, welche einen geringen Bauraumbedarf aufweisen und vorzugsweise in den vorhandenen Bauraum integrierbar sind. Alternativ ist vorgesehen, dass der Aktuator als eine Federeinheit ausgeführt ist, welche in Abhängigkeit von mindestens einer einstellbaren Federkraft auf eine Gurtführung des korrespondierenden Gurtbandes wirkt. Auch hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine kontrollierte Reduktion des Außendurchmessers der Spindel möglich, wobei die Reduktion auch hier vorzugsweise stufenlos erfolgen kann. Die Umsetzung dieser alternativen Ausgestaltung ist bevorzugt mit kostengünstigen Normteilen möglich, die mit geringem Aufwand in übliche Gurtaufrolleinheiten eingepasst werden können. Hierbei ist die Federeinheit mechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch ausgebildet, wodurch der Einsatz von handelsüblichen Normteilen möglich ist.At least one actuator adjusts the effective outer diameter of the spindle. This allows a rapid and controlled reduction of the outer diameter of the spindle, which can be provided very quickly a prolonged excerpt of the webbing and in particular a large strap length available. It follows advantageously an optimal individual adjustment of the webbing to the occupant during a real occurring crash. Here, the actuator is designed as a limited of at least one membrane internal pressure chamber unit which acts in response to at least one adjustable internal pressure on a belt guide of the corresponding webbing. Advantageously, a controlled reduction of the outer diameter of the spindle is thereby possible, wherein the reduction can preferably be made steplessly. The embodiment of the invention can be realized by simple and inexpensive components, which have a low space requirement and preferably can be integrated into the existing space. Alternatively, it is provided that the actuator is designed as a spring unit which acts in response to at least one adjustable spring force on a belt guide of the corresponding belt. This also makes it possible in an advantageous manner, a controlled reduction of the outer diameter of the spindle, wherein the reduction can also be made preferably steplessly here. The implementation of this alternative embodiment is preferably possible with low-cost standard parts, which can be fitted with little effort in usual Gurtaufrolleinheiten. Here, the spring unit is mechanically and / or pneumatically and / or hydraulically formed, whereby the use of standard commercial parts is possible.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Gurtaufrolleinheit möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim 1 belt retractor are possible.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit ist die Spindel einteilig oder mehrteilig ausführbar. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise der Einsatz unterschiedlicher Lösungen zur Einstellung des wirksamen Außendurchmessers der Spindel möglich.In an embodiment of the belt retracting unit according to the invention, the spindle can be made in one or more parts. As a result, the use of different solutions for adjusting the effective outer diameter of the spindle is possible in an advantageous manner.

Besonders vorteilhaft ist, dass eine im Bereich der Gurtaufrolleinheit angeordnete Sensoreinheit die in dem mindestens einen Gurtband wirkende Kraft ermittelt und an ein Steuersystem überträgt, welches den mindestens einen Aktuator in Abhängigkeit von der ermittelten Kraft vorzugsweise über einen Steller ansteuert. Zur adaptiven Anpassung der Gurtkraftbegrenzung kann das Steuersystem zusätzliche Daten eines Sensorsystems auswerten, welche Informationen über Crashschwere und/oder Insassen und/oder Innenraum und/oder Fahrzeugumgebung und/oder Fahrzeugzustand umfassen.It is particularly advantageous that a sensor unit arranged in the region of the belt retracting unit determines the force acting in the at least one belt and transmits it to a control system which preferably activates the at least one actuator as a function of the determined force via a controller. For adaptive adjustment of the belt force limitation, the control system can evaluate additional data of a sensor system, which includes information about crash severity and / or occupants and / or interior and / or vehicle environment and / or vehicle condition.

In weiterer Ausgestaltung sind die Umfangskontur des Aktuators und/oder mindestens ein Führungselement als Gurtführung vorgesehen. Hierdurch ergibt sich eine bauraumsparende und damit kostengünstige Bauweise der Gurtaufrolleinheit.In a further embodiment, the peripheral contour of the actuator and / or at least one guide element are provided as a belt guide. This results in a space-saving and thus inexpensive construction of the belt retractor unit.

Ein bevorzugtes Gurtsystem für ein Insassenschutzsystem in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 6 weist mindestens eine Gurtaufrolleinheit mit mindestens einem Gurtband und mindestens einem in einer Befestigungseinheit gelagerten, korrespondierenden Aufrollmodul mit einer drehbar gelagerten Spindel auf, auf der das Gurtband aufrollbar ist, wobei eine im Crashfall in dem mindestens einen Gurtband wirkende Kraft begrenzbar ist, und wobei ein wirksamer Außendurchmesser der Spindel zur Begrenzung einer ermittelten in dem mindestens einen Gurtband aktuell wirkenden Kraft in dem mindestens einen Gurtband reduzierbar ist, wodurch ein verlängerter Auszug des Gurtbandes erzeugbar ist. Das Gurtsystem ermöglicht in vorteilhafter Weise ein an Crashsituation und Insassen bestmöglichst angepasstes Schutzsystem.A preferred belt system for an occupant protection system in a vehicle with the features of independent claim 6 comprises at least one belt retractor with at least one webbing and at least one mounted in a mounting unit, corresponding Aufrollmodul with a rotatably mounted spindle on which the webbing is rollable, wherein a in the event of a crash in the force acting at least one webbing force can be limited, and wherein an effective outer diameter of the spindle for limiting a determined in the at least one webbing currently acting force in the at least one webbing is reduced, whereby an extended extension of the webbing is generated. The belt system advantageously enables a best possible adapted to a crash situation and occupants protection system.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Gurtsystems für ein Insassenschutzsystem in einem Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit. 1 shows a schematic block diagram of a belt system for an occupant protection system in a vehicle with a belt retractor according to the invention.
  • 2 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung eines Aktuators der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit in einer ersten Ausführungsform. 2 shows a schematic cross-sectional view of an actuator of the belt retracting unit according to the invention in a first embodiment.
  • 3 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung des Aktuators der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit in einer zweiten Ausführungsform. 3 shows a schematic cross-sectional view of the actuator of the belt retracting unit according to the invention in a second embodiment.
  • 4 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung des Aktuators der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit in einer dritten Ausführungsform. 4 shows a schematic cross-sectional view of the actuator of the belt retracting unit according to the invention in a third embodiment.
  • 5 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung des Aktuators der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit in einer vierten Ausführungsform. 5 shows a schematic cross-sectional view of the actuator of the belt retractor according to the invention in a fourth embodiment.
  • 6 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung des Aktuators der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit in einer fünften Ausführungsform. 6 shows a schematic cross-sectional view of the actuator of the belt retractor according to the invention in a fifth embodiment.
  • 7 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung des Aktuators der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit in einer sechsten Ausführungsform. 7 shows a schematic cross-sectional view of the actuator of the belt retracting unit according to the invention in a sixth embodiment.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein Gurtsystem für ein Insassenschutzsystem in einem Fahrzeug 38 ein Sensorsystem 28, eine Sensoreinheit 22, ein Steuersystem 24 und mindestens ein Rückhaltemittel, das eine Gurtaufrolleinheit 10 mit Aufrollmodul 16 und korrespondierendem Gurtband 12 umfasst. Über die im Bereich der Gurtaufrolleinheit 10 angeordnete Sensoreinheit 22 ermittelt das Steuersystem 24 die in dem mindestens einen Gurtband 12 wirkende Kraft F. Zusätzlich sensiert das Sensorsystem 28 Informationen über einen Fahrzeuginnenraum, ein Fahrzeugumfeld, einen Aufprall und/oder Fahrzeugdynamikgrößen. Das Steuersystem 24 empfängt die erfassten Informationen vom Sensorsystem 28 und wertet die empfangenen Informationen zur Ermittlung einer aktuellen Fahrsituation aus, wobei das Steuersystem 24 die ermittelte aktuelle Fahrsituation dahingehend auswertet, ob eine Aktivierung des mindestens einen Rückhaltemittels erforderlich ist oder nicht. Die empfangenen Informationen über Fahrdynamikgrößen in Verbindung mit den Informationen aus dem Fahrzeugumfeld ermöglichen dem Steuersystem 24 eine vorausschauende Ansteuerung von reversiblen Rückhaltemitteln, wenn die Wahrscheinlichkeit für eine mögliche Kollision, wie beispielsweise einen Aufprall auf ein Hindernis, einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.How out 1 includes a harness system for an occupant protection system in a vehicle 38 a sensor system 28 , a sensor unit 22 , a tax system 24 and at least one retaining means comprising a belt retracting unit 10 with roll-up module 16 and corresponding webbing 12 includes. About in the area of the belt reel unit 10 arranged sensor unit 22 determines the tax system 24 the force F acting in the at least one webbing 12. In addition, the sensor system senses 28 Information about a vehicle interior, a vehicle environment, an impact and / or vehicle dynamics quantities. The tax system 24 receives the acquired information from the sensor system 28 and evaluates the received information to determine a current driving situation, the control system 24 evaluates the determined current driving situation to the extent that an activation of the at least one restraint means is required or not. The received information about driving dynamics variables in conjunction with the information from the vehicle environment enable the control system 24 a predictive control of reversible restraint means when the probability of a possible collision, such as an impact on an obstacle, exceeds a predetermined threshold.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das mindestens eine Rückhaltemittel als Gurtaufrolleinheit 10 mit mindestens einem Gurtband 12 und mindestens einem korrespondierenden Aufrollmodul 16 ausgeführt, das in einer Befestigungseinheit 14 gelagert ist, wobei natürlich auch weitere Rückhaltemittel wie beispielsweise Airbags und/oder eine Sitzaktuatorik vorhanden sein können. Bei dem Gurtband 12 kann es sich sowohl um ein Schultergurtband als auch um ein Beckengurtband handeln. In 1 ist beispielhaft eine Gurtaufrolleinheit 10 dargestellt, wobei im Fahrzeug 38 in der Regel mehrere Gurtaufrolleinheiten 10 angeordnet sind, da für jeden Gurt im Fahrzeug 38 eine solche erfindungsgemäße Gurtaufrolleinheit 10 vorgesehen wird. Die Funktionsweise der Gurtaufrolleinheit 10 passt sich ohne Probleme in ein bestehendes Rückhaltesystemkonzept bestehend aus Sensorsystem 28, Sensoreinheit 22, Steuersystem 24 und Rückhaltemittel ein.In the illustrated embodiment, the at least one retaining means as a belt retractor 10 with at least one webbing 12 and at least one corresponding roll-up module 16 executed in a mounting unit 14 is stored, of course, further retaining means such as airbags and / or Sitzaktuatorik can be present. At the webbing 12 it can be either a shoulder strap or a lap belt. In 1 is exemplified a belt retractor 10, wherein in the vehicle 38 usually several belt retractors 10 are arranged, as for each belt in the vehicle 38 Such a belt retracting unit according to the invention 10 is provided. The operation of the belt retractor 10 adapts without problems in an existing restraint system concept consisting of sensor system 28 , Sensor unit 22 , Control system 24 and retention means.

Das in der Befestigungseinheit 14 gelagerte Aufrollmodul 16 besitzt eine in den 2 bis 7 sichtbare, drehbar gelagerte Spindel 18a bis 18f auf der das Gurtband 12 aufrollbar ist, wobei eine im Crashfall in dem mindestens einen Gurtband 12 wirkende Kraft F begrenzt wird. Die Spindel 18a bis 18f ist einteilig oder mehrteilig ausführbar. Das Aufrollmodul 16 wirkt auf das korrespondierende Gurtband 12 ein, welches bei einer Kollision, wie beispielsweise einem Front-, Seiten- oder Heckcrash, einem Überschlag usw. eine entsprechende Rückhaltewirkung auf den Insassen ausübt. Zum Messen der im Gurtband 12 wirkenden Kraft F wird die Sensoreinheit 22 verwendet, welche die aktive Gurtkraft vorzugsweise kontinuierlich auf Basis eines Hall-Sensor-Prinzips in Kombination mit einem iBolt-Mechanismus erfasst. In herkömmlichen Gurtaufrolleinheiten erfolgt die Messung der Gurtkraft F überwiegend in passiver Form, indem beispielsweise ein Torsionsstab als Basiskomponente eines Gurtkraftbegrenzungsmoduls verwendet wird, welcher über definierte Sollverformungsschwellen ab einem bestimmten Kraftniveau zur Kraftbegrenzung verdreht wird. Dadurch wird letztendlich schon bei der Produktion des Gurtkraftbegrenzungsmoduls eine fest vordefinierte Charakteristik fixiert. Damit wird die Gurtkraft F nicht explizit bestimmt, sondern zur direkten Reaktion verwendet. Ausgehend von den entsprechenden Verformungen könnte nach Einsatz der Rückhaltemittel nach dem Crash geprüft werden, welche Schwelle erreicht wurde soweit diese Komponenten nicht anderweitig zerstört wurden.That in the attachment unit 14 mounted reeling module 16 owns one in the 2 to 7 visible, rotatably mounted spindle 18a to 18f on the webbing 12 can be rolled up, one in the event of a crash in the at least one webbing 12 acting force F is limited. The spindle 18a to 18f is executable in one or more parts. The roll-up module 16 acts on the corresponding webbing 12 a, which in a collision, such as a front, side or rear crash, a rollover, etc. exerts a corresponding retention effect on the occupant. For measuring in the webbing 12 acting force F becomes the sensor unit 22 is used, which preferably detects the active belt force continuously based on a Hall sensor principle in combination with an iBolt mechanism. In conventional belt retraction units, the measurement of the belt force F takes place mainly in passive form, for example by using a torsion bar as the basic component of a belt force limiting module which is rotated over defined set deformation thresholds above a certain force level to limit the force. As a result, a fixed predefined characteristic is finally fixed during the production of the belt force limiting module. Thus, the belt force F is not explicitly determined, but used for direct reaction. Based on the corresponding deformations could be checked after use of the restraint means after the crash, which threshold was reached as far as these components were not otherwise destroyed.

Um eine Begrenzung der im Crashfall in dem mindestens einen Gurtband 12 wirkenden Kraft F zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein wirksamer Außendurchmesser der Spindel 18a bis 18f zur Begrenzung einer ermittelten in dem mindestens einen Gurtband 12 aktuell wirkenden Kraft F in dem mindestens einen Gurtband 12 reduzierbar ist, wodurch ein verlängerter Auszug des Gurtbandes 12 erzeugbar ist. Bei Vernachlässigung der Gewebedicke des Gurtbandes 12 ergibt sich näherungsweise: Δ L = 2 π Δ R N

Figure DE102008000981B4_0001
wobei ΔL die freigegebene Länge des Gurtbandes bzw. den verlängerten Auszug des Gurtbandes angibt, ΔR die Änderung des Radius der Spindel bzw. des Aktuators angibt und N die Anzahl der Wicklungen des Gurtbandes auf der Spindel angibt. Bei einer Anzahl von 5 Wicklungen des Gurtbandes und bei einer Reduzierung des Spindelradius ΔR von 10 mm, ergibt sich somit beispielsweise eine freigegebene Gurtlänge bzw. ein verlängerter Auszug des Gurtbandes ΔL von ungefähr 30 cm.To limit the crash in the at least one webbing 12 acting force F to be inventively proposed that an effective outer diameter of the spindle 18a to 18f for limiting a determined in the at least one webbing 12 currently acting force F in the at least one webbing 12 is reducible, creating a prolonged excerpt of the webbing 12 can be generated. Neglecting the fabric thickness of the webbing 12 results approximately: Δ L = 2 π Δ R N
Figure DE102008000981B4_0001
where .DELTA.L indicates the released length of the webbing or the extended extension of the webbing, .DELTA.R indicates the change of the radius of the spindle or of the actuator, and N indicates the number of windings of the webbing on the spindle. With a number of 5 windings of the webbing and with a reduction of the spindle radius .DELTA.R of 10 mm, this results, for example, a released belt length or an extended extension of the webbing .DELTA.L of about 30 cm.

Vorzugsweise stellt mindestens ein Aktuator 20 den wirksamen Außendurchmesser der Spindel 18a bis 18f ein. Die Steuerung des Aktuators 20 kann in Abhängigkeit eines Signals aus dem Steuersystem 24 erfolgen. Vorzugsweise wird das Steuersystem 24 in Form eines Steuergeräts ausgeführt, das beispielsweise als Airbagsteuergerät ausgeführt ist, wobei auch andere Steuergeräte zur Ansteuerung denkbar sind. Hierbei sieht das Steuersystem 24, wie oben bereits ausgeführt ist, die Erfassung der Gurtkraft F vor, welche hier beispielsweise über die im Bereich der Gurtaufrolleinheit 10 angeordnete Sensoreinheit 22 erfolgt. Durch einen Auswertealgorithmus wird ein entsprechendes Signal generiert, welches den mindestens einen Aktuator 20 in Abhängigkeit von der ermittelten Kraft F vorzugsweise über einen Steller 26 ansteuert. Vorzugsweise bietet die erfindungsgemäße Gurtaufrolleinheit 10 die Möglichkeit, nicht nur so wie bisher vor dem Crash bzw. kurz danach, sondern auch während des gesamten Crashverlaufs rückkoppelnd auf die Gurtkraftniveaus einzuwirken.Preferably, at least one actuator 20 the effective outer diameter of the spindle 18a to 18f. The control of the actuator 20 can depend on a signal from the control system 24 respectively. Preferably, the control system becomes 24 executed in the form of a control unit, which is designed for example as an airbag control unit, with other control devices for control are conceivable. Here, the control system 24, as already stated above, the detection of the belt force F, which here for example on the in the region of the belt retractor 10 arranged sensor unit 22 he follows. By means of an evaluation algorithm, a corresponding signal is generated which contains the at least one actuator 20 depending on the determined force F preferably via a controller 26 controls. The belt retracting unit 10 according to the invention preferably offers the possibility of acting on the belt force levels not only as previously before the crash or shortly thereafter, but also during the entire course of the crash.

Eine erste mögliche Umsetzung einer Begrenzung der Kraft F sieht das Steuersystem 24 vor, welches vorzugsweise das Airbagsteuergerät ist, in dem Kollisionssignale über das Sensorsystem 28 erfasst und ausgewertet werden. Andere Steuergeräte, welche eine Kollisionserfassung durchführen, können ebenfalls verwendet werden. Weiterhin dienen Signale, die beispielsweise physikalische Größen wie Beschleunigung und/oder Druck und/oder Körperschall und/oder Temperatur repräsentieren, zur Kollisionserfassung und können entsprechend verwendet werden. Zukünftig ist es denkbar, dass Umfeldsensierungssysteme ebenfalls eine drohende Kollision erfassen und entsprechend im Steuergerät 24 je nach erwarteter Kollisionsschwere zur Beurteilung und Ansteuerung von Rückhaltemitteln herangezogen werden. Ebenfalls können andere Fahrzeugsysteme, wie beispielsweise Fahrdynamikregelsysteme entsprechende Information zur Auswertung an das Steuersystem 24 senden. Darüber hinaus können auch Navigationsdaten zur Entscheidungsfindung verwendet werden. Weiterhin können als Eingangssignale auch insassenrelevante Größen herangezogen werden, wie z.B. Gewicht, Alter, Geschlecht oder Größe. Zusätzlich bietet sich die Verarbeitung von innenraumrelevanten Daten an, wie z.B. Sitzposition in Längsrichtung, Sitzlehneneinstellung, Sitzposition des Insassen relativ zum Sitz usw. Außer den oben erwähnten Eingangsdaten dient die gemessene Gurtkraft F als Kerneingangssignal, zumal sich darüber die entsprechenden Gurtkraftniveaus bzw. das Erreichen dieser Gurtkraftniveaus ermitteln lassen.A first possible implementation of a limitation of the force F sees the control system 24 which is preferably the airbag control unit in which collision signals are detected and evaluated by the sensor system 28. Other controllers that perform collision detection may also be used. Furthermore, signals representing physical quantities such as acceleration and / or pressure and / or structure-borne noise and / or temperature are used for collision detection and can be used accordingly. In the future, it is conceivable that environment sensing systems also detect an imminent collision and are accordingly used in the control unit 24 depending on the expected collision severity for the assessment and activation of restraint means. Likewise, other vehicle systems, such as vehicle dynamics control systems, can send corresponding information to the control system 24 for evaluation. In addition, navigation data can be used for decision-making. Furthermore, occupant-relevant variables can be used as input signals, such as weight, age, gender or size. In addition, the processing of interior relevant data, such as seat position in the longitudinal direction, seat back adjustment, sitting position of the occupant relative to the seat, etc. In addition to the above-mentioned input data, the measured belt force F serves as a core input signal, especially about the corresponding belt force levels or reaching this Have belt force levels determined.

Vor und während der Kollision wird die Gurtkraft F kontinuierlich, beispielsweise mit einer Abtastrate von mindestens 1 bis 2 kHz gemessen und zur Einstellung eines bestimmten Gurtkraftniveaus ein entsprechendes Steuersignal an den Aktuator 20 gesendet. Das Signal kann eine Spannung und/oder eine Information sein, derart, dass der Steller 26 ein Stellsignal für den Aktuator 20 generiert, der auf den Außendurchmesser der Spindel 18a bis 18f wirkt, um diesen in Abhängigkeit von der ermittelten in dem mindestens einen Gurtband 12 aktuell wirkenden Kraft F entsprechend zu reduzieren.Before and during the collision, the belt force F is measured continuously, for example at a sampling rate of at least 1 to 2 kHz, and for setting a specific belt force level a corresponding control signal to the actuator 20 Posted. The signal may be a voltage and / or information such that the actuator 26 a control signal for the actuator 20 generated on the outside diameter of the spindle 18a to 18f acts to reduce this depending on the determined in the at least one webbing 12 currently acting force F accordingly.

In den ersten drei Ausführungsbeispielen gemäß 2 bis 4 ist der Aktuator 20a, 20b, 20c als eine von mindestens einer Membran 30a, 30b, 30c begrenzte Innendruckkammereinheit 32a, 32b, 32c ausgeführt, welche in Abhängigkeit von mindestens einem einstellbaren Innendruck auf eine Gurtführung 34a, 34b, 34c des korrespondierenden Gurtbandes 12a, 12b, 12c wirkt. In diesen ersten drei Ausführungsbeispielen ist entweder die Umfangskontur des Aktuators 20a, 20b als Gurtführung 34a, 34b oder mindestens ein zusätzliches Führungselement 42c als Gurtführung 34c vorgesehen, d.h. der von der mindestens einen Membran 30a, 30b, 30c und der Innendruckkammereinheit 32a, 32b, 32c gebildete Aktuator dient als Spindel 18a, 18b, 18c bzw. übernimmt die Aufrollfunktion der Spindel 18a, 18b und 18c, wobei als Gurtführung 34a, 34b die Membran 30a, 30b selbst also die Umfangskontur der Innendruckkammereinheit 32a, 32b oder als Gurtführung 34c mindestens ein separates Führungselement 42c vorgesehen ist. Die Einstellung des Innendruckes bzw. der Druckaufbau oder Druckablass in der Innendruckkammereinheit 32a, 32b, 32c erfolgt über mindestens ein hier nicht dargestelltes, regelbares Ventil, vorzugsweise einem Proportionalventil. Vorzugsweise ist die Innendruckkammereinheit 32a, 32b, 32c mit einem gasförmigen Medium füllbar. Die Membran 30a, 30b, 30c ist dehnbar ausgeführt, beispielsweise aus Fabric-Material mit metallischen Verstärkungselementen. Über einen Druckablass kann der Radius Ra, Rb, Rc des Aktuators 20a, 20b, 20c bzw. der Innendruckkammereinheit 32a, 32b, 32c verringert werden, d.h. der wirksame Außendurchmesser der Spindel 18a, 18b, 18c kann über diesen Druckablass reduziert werden, wodurch ein verlängerter Auszug des Gurtbandes 12a, 12c, 12d erzeugbar ist.In the first three embodiments according to 2 to 4 is the actuator 20a . 20b . 20c as one of at least one membrane 30a . 30b . 30c limited internal pressure chamber unit 32a . 32b . 32c executed, which in response to at least one adjustable internal pressure on a belt guide 34a . 34b . 34c the corresponding webbing 12a . 12b . 12c acts. In these first three embodiments, either the peripheral contour of the actuator 20a . 20b as a belt guide 34a . 34b or at least one additional guide element 42c provided as a belt guide 34c, that of the at least one membrane 30a . 30b . 30c and the internal pressure chamber unit 32a, 32b, 32c formed actuator serves as a spindle 18a . 18b . 18c or assumes the roll-up function of the spindle 18a . 18b and 18c , being used as a belt guide 34a . 34b the membrane 30a . 30b so even the peripheral contour of the internal pressure chamber unit 32a . 32b or as a belt guide 34c at least one separate guide element 42c is provided. The setting of the internal pressure or the pressure build-up or pressure release in the internal pressure chamber unit 32a, 32b, 32c via at least one not shown here, controllable valve, preferably a proportional valve. Preferably, the internal pressure chamber unit 32a . 32b . 32c can be filled with a gaseous medium. The membrane 30a . 30b . 30c is made stretchable, for example, fabric material with metallic reinforcing elements. About a pressure relief, the radius Ra, Rb, Rc of the actuator 20a . 20b . 20c or the internal pressure chamber unit 32a, 32b, 32c are reduced, ie, the effective outer diameter of the spindle 18a, 18b, 18c can be reduced via this pressure relief, whereby an extended extension of the webbing 12a . 12c . 12d can be generated.

Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 besteht die Innendruckkammereinheit 32a aus einer Kammer, welche eine Achse 40a umgibt und von einer Membran 30a begrenzt wird. Im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 besteht die Innendruckkammereinheit 32b aus vier Kammern, welche um eine Achse 40b angeordnet sind. In diesen beiden Ausführungsbeispielen ist die Umfangskontur der Innendruckkammereinheit 32a, 32b bzw. die Membran 30a, 30b selbst als Gurtführung 34a, 34b vorgesehen, d.h. das Gurtband 12a, 12b wird hierbei auf der Membran 30a, 30b bzw. auf der Umfangskontur der Innendruckkammereinheit 32a, 32b aufgewickelt. Im dritten Ausführungsbeispiel gemäß 4 bildet mindestens eine um eine Achse 40c angeordnete Membran 30c, die eine Innendruckkammereinheit 32c begrenzt, den Aktuator 20c, der von zwei vorzugsweise bogenförmigen Führungselementen 42c umgeben ist und zwar derart, dass die Membran 30c in Abhängigkeit von dem einstellbaren Innendruck der Innendruckkammereinheit 32c auf die als Gurtführung 34c des korrespondierenden Gurtbandes 12c ausgebildeten Führungselemente 42c wirkt.In the first embodiment according to 2 consists of the internal pressure chamber unit 32a from a chamber, which is an axis 40a surrounds and from a membrane 30a is limited. In the second embodiment according to 3 consists of the internal pressure chamber unit 32b from four chambers, which are around an axis 40b are arranged. In these two embodiments, the peripheral contour of the internal pressure chamber unit 32a . 32b or the membrane 30a . 30b even as a belt guide 34a . 34b provided, ie the webbing 12a . 12b is here on the membrane 30a, 30b or on the peripheral contour of the internal pressure chamber unit 32a . 32b wound. In the third embodiment according to 4 forms at least one around an axis 40c arranged membrane 30c , which is an internal pressure chamber unit 32c limited, the actuator 20c that of two preferably arcuate guide elements 42c is surrounded and in such a way that the membrane 30c as a function of the adjustable internal pressure of the internal pressure chamber unit 32c on the belt guide 34c the corresponding webbing 12c trained guide elements 42c acts.

In den folgenden drei Ausführungsbeispielen gemäß 5 bis 7 ist der Aktuator 20d, 20e, 20f als eine Federeinheit 36d, 36e, 36f ausgeführt, welche in Abhängigkeit von mindestens einer einstellbaren Federkraft auf eine Gurtführung 34d, 34e, 34f des korrespondierenden Gurtbandes 12d, 12e, 12f wirkt. Bei der Federeinheit 36d, 36e, 36f kann es sich um eine mechanische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Federeinheit handeln, wobei die Federeinheit 36d, 36e, 36f auch mehrere Federelemente umfassen kann. In diesen Ausführungsbeispielen ist entweder die Umfangskontur des Aktuators 20d als Gurtführung 34d oder mindestens ein zusätzliches Führungselement 42e, 42f als Gurtführung 34e, 34f vorgesehen, d.h. der von der Federeinheit 36d, 36e, 36f gebildete Aktuator 20d, 20e, 20f dient als Spindel 18d, 18e, 18f bzw. übernimmt die Aufrollfunktion der Spindel 18d, 18e und 18f, wobei als Gurtführung 34d die Federeinheit 36d selbst oder als Gurtführung 34e, 34f mindestens ein separates Führungselement 42e, 42f vorgesehen ist. Die Kraft bzw. die Kräfte der Federeinheit 34d, 34e, 34f sind einstellbar, wobei die Federeinheit 36d, 36e, 36f vorzugsweise auch mehrere Federelemente umfassen kann, deren Federkräfte unabhängig voneinander einstellbar sein können. Der Aktuator 20d, 20e, 20f wirkt in Abhängigkeit der einstellbaren Federkraft bzw. Federkräfte auf die Gurtführung 34d, 34e, 34f des korrespondierenden Gurtbandes 12d, 12e, 12f. Über eine Verringerung der Federkraft bzw. Federkräfte kann der Radius Rd, Re, Rf des Aktuators 20d, 20e, 20f verringert werden, d.h. der wirksame Außendurchmesser der Spindel 18d, 18e, 18f kann über diese Federkraftverringerung reduziert werden, wodurch ein verlängerter Auszug des Gurtbandes 12d, 12e, 12f erzeugbar ist.In the following three embodiments according to 5 to 7 is the actuator 20d . 20e . 20f as a spring unit 36d . 36e . 36f executed, which in response to at least one adjustable spring force on a belt guide 34d . 34e . 34f the corresponding webbing 12d . 12e . 12f acts. At the spring unit 36d . 36e . 36f it may be a mechanical and / or pneumatic and / or hydraulic spring unit, wherein the spring unit 36d . 36e . 36f may also include a plurality of spring elements. In these embodiments, either the peripheral contour of the actuator 20d as a belt guide 34d or at least one additional guide element 42e . 42f as a belt guide 34e . 34f provided, that is, the actuator formed by the spring unit 36d, 36e, 36f 20d . 20e . 20f serves as a spindle 18d . 18e . 18f or assumes the roll-up function of the spindle 18d . 18e and 18f , being used as a belt guide 34d the spring unit 36d itself or as a belt guide 34e . 34f at least one separate guide element 42e, 42f is provided. The force or forces of the spring unit 34d . 34e . 34f are adjustable, with the spring unit 36d . 36e . 36f preferably also may comprise a plurality of spring elements whose spring forces can be independently adjustable. The actuator 20d . 20e . 20f acts as a function of the adjustable spring force or spring forces on the belt guide 34d, 34e, 34f of the corresponding belt 12d . 12e . 12f , By reducing the spring force or spring forces, the radius Rd, Re, Rf of the actuator 20d . 20e . 20f be reduced, ie the effective outer diameter of the spindle 18d . 18e . 18f can be reduced via this spring force reduction, whereby an extended extension of the webbing 12d, 12e, 12f can be generated.

Im vierten Ausführungsbeispiel gemäß 5 besteht die Federeinheit 36d aus einer Spiralfeder, welche eine Achse 40d umgibt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die als Spiralfeder ausgeführte Federeinheit 36d selbst bzw. die Umfangskontur der Spiralfeder als Gurtführung 34d vorgesehen. Im fünften Ausführungsbeispiel gemäß 6 besteht die Federeinheit 36e aus zwei Federn, welche neben einer Achse 40e angeordnet sind und auf zwei vorzugsweise halbzylinderförmige Führungselemente 42e wirken. Im sechsten Ausführungsbeispiel gemäß 7 besteht die Federeinheit 36f aus vier konzentrisch um eine Achse 40f angeordnete Federn, welche in Ausnehmungen eines auf der Achse 40f gelagerten zylindrischen Bauteils 44f aufgenommen sind. Die Federn 36f wirken jeweils auf ein Führungselement 42f. In diesen beiden Ausführungsbeispielen sind die Führungselemente 42e, 42f als Gurtführung 34e, 34f vorgesehen, d.h. das Gurtband 12e, 12f wird hierbei auf die Führungselemente 42e, 42f aufgewickelt.In the fourth embodiment according to 5 consists of the spring unit 36d from a coil spring, which has an axis 40d surrounds. In this embodiment, the spring unit designed as a spiral spring 36d itself or the circumferential contour of the coil spring as a belt guide 34d intended. In the fifth embodiment according to 6 consists of the spring unit 36e from two springs, which are next to an axle 40e are arranged and two preferably semi-cylindrical guide elements 42e Act. In the sixth embodiment according to 7 consists of the spring unit 36f from four concentric around an axis 40f arranged springs, which are in recesses of one on the axis 40f mounted cylindrical component 44f are included. The feathers 36f each act on a guide element 42f , In these two embodiments, the guide elements 42e . 42f as a belt guide 34e . 34f provided, ie the webbing 12e . 12f is here on the guide elements 42e . 42f wound.

Die erfindungsgemäße Gurtaufrolleinheit stellt über die kontinuierlich einstellbare Gurtkraftbegrenzung bzw. die einstellbaren/schaltbaren Gurtkräfte in vorteilhafter Weise ein ideales Feld für die Individualisierung des Insassenschutzes zur Verfügung. Insgesamt können eine entsprechende Ansteuerung der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit und deren Kraftbegrenzung in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von der Kollisionssituation und damit von der prognostizierten Crashschwere erfolgen. Durch mögliche Individualisierung der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit in Bezug auf Alter, Größe, Gewicht, Geschlecht können die Gurtkraftniveaus in vorteilhafter Weise individuell an die Insassen angepasst werden. So kann das Gurtkraftniveau bei leichtgewichtigen Insassen beispielsweise abgesenkt werden, um im Crashfall ein ausreichendes Gurtkraftniveau zur Aktivierung der Gurtkraftbegrenzung und den damit verbundenen verlängerten Auszug des Gurtbandes zu bewirken. Dadurch können Kraftspitzen im Brust- und Kopfbereich und damit das Verletzungsrisiko auch für leichtgewichtige Insassen reduziert werden. Im Gegenzug kann die erfindungsgemäße Gurtaufrolleinheit durch Erhöhen des Gurtkraftniveaus auch an sehr schweren Personen angepasst werden, um eine verfrühte Lösung der Kraftbegrenzung zu verhindern. Dies bewirkt, dass der sehr schwere Insasse nicht zu früh an den Airbag übergeben wird und kein Durchschlagen des Insassen erfolgt.The belt reel unit according to the invention provides an ideal field for the individualization of occupant protection via the continuously adjustable belt force limitation or the adjustable / switchable belt forces. Overall, a corresponding activation of the belt retracting unit according to the invention and its force limitation can advantageously take place as a function of the collision situation and thus on the predicted crash severity. By possible individualization of the belt retracting unit according to the invention in terms of age, height, weight, gender, the belt force levels can advantageously be adapted individually to the occupants. Thus, the belt force level can be lowered in lightweight occupants, for example, to effect a sufficient level of belt force to activate the Gurtkraftbegrenzung and the associated extended extension of the webbing in the event of a crash. As a result, force peaks in the chest and head area and thus the risk of injury can also be reduced for lightweight occupants. In turn, the belt retracting unit according to the invention can be adapted by increasing the Gurtkraftniveaus even on very heavy people to prevent a premature solution of the force limit. This causes the very heavy occupant is not passed too early to the airbag and no penetration of the occupant takes place.

Claims (7)

Gurtaufrolleinheit (10) mit mindestens einem Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) und mindestens einem in einer Befestigungseinheit (14) gelagerten, korrespondierenden Aufrollmodul (16) mit einer drehbar gelagerten Spindel (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f), auf der das Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) aufrollbar ist, wobei eine im Crashfall in dem mindestens einen Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) wirkende Kraft (F) begrenzbar ist, wobei mindestens ein Aktuator (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f) den wirksamen Außendurchmesser der Spindel (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20, 20a, 20b, 20c) als eine von mindestens einer Membran (30a, 30b, 30c) begrenzte Innendruckkammereinheit (32a, 32b, 32c), welche in Abhängigkeit von mindestens einem einstellbaren Innendruck auf eine Gurtführung (34a, 34b, 34c) des korrespondierenden Gurtbandes (12, 12a, 12b, 12c) wirkt, oder als eine mechanische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Federeinheit (36d, 36e, 36f) ausgeführt ist, welche in Abhängigkeit von mindestens einer einstellbaren Federkraft auf eine Gurtführung (34d, 34e, 34f) des korrespondierenden Gurtbandes (12, 12d, 12e, 12f) wirkt.Belt reel unit (10) with at least one belt (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) and at least one in a fixing unit (14) mounted, corresponding Aufrollmodul (16) with a rotatably mounted spindle (18a, 18b, 18c , 18d, 18e, 18f), on which the webbing (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) can be rolled up, one in the event of a crash in which at least one webbing (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) acting force (F) can be limited, wherein at least one actuator (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f) the effective outer diameter the spindle (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f), characterized in that the actuator (20, 20a, 20b, 20c) as a of at least one membrane (30a, 30b, 30c) limited internal pressure chamber unit (32a, 32b, 32c) which acts as a function of at least one adjustable internal pressure on a belt guide (34a, 34b, 34c) of the corresponding belt (12, 12a, 12b, 12c), or as a mechanical and / or pneumatic and / or hydraulic spring unit (36d, 36e, 36f) is executed, which acts in dependence on at least one adjustable spring force on a belt guide (34d, 34e, 34f) of the corresponding webbing (12, 12d, 12e, 12f). Gurtaufrolleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f) einteilig oder mehrteilig ausführbar ist.Belt reel unit after Claim 1 , characterized in that the spindle (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f) is in one or more parts executable. Gurtaufrolleinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Bereich der Gurtaufrolleinheit (10) angeordnete Sensoreinheit (22) die in dem mindestens einen Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) wirkende Kraft (F) ermittelt und an ein Steuersystem (24) überträgt, welches den mindestens einen Aktuator (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f) in Abhängigkeit von der ermittelten Kraft (F) vorzugsweise über einen Steller (26) ansteuert.Belt reel unit after Claim 1 or 2 , characterized in that in the region of the belt retractor (10) arranged sensor unit (22) in the at least one webbing (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) acting force (F) and determined to a control system ( 24), which preferably controls the at least one actuator (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f) as a function of the determined force (F) via a controller (26). Gurtaufrolleinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (24) zur adaptiven Anpassung der Gurtkraftbegrenzung Daten eines Sensorsystems (28) auswertet, welches Informationen über Crashschwere und/oder Insassen und/oder Innenraum und/oder Fahrzeugumgebung und/oder Fahrzeugzustand umfassen.Belt reel unit after Claim 3 , characterized in that the control system (24) for adaptive adjustment of the belt force limit data of a sensor system (28) evaluates, which include information about crash severity and / or occupants and / or interior and / or vehicle environment and / or vehicle condition. Gurtaufrolleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangskontur des Aktuators (20, 20a, 20b, 20d) und/oder mindestens ein Führungselement (42c, 42e, 42f) als Gurtführung (34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f) vorgesehen ist.Belt reel unit according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the peripheral contour of the actuator (20, 20a, 20b, 20d) and / or at least one guide element (42c, 42e, 42f) as a belt guide (34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f) is provided. Gurtsystem für ein Insassenschutzsystem in einem Fahrzeug mit mindestens einer Gurtaufrolleinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Belt system for an occupant protection system in a vehicle with at least one belt retractor unit (10) according to one of Claims 1 to 5 , Verfahren zum Aufrollen von mindestens einem Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), das auf einer drehbar gelagerten Spindel (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f) aufgerollt wird, wobei eine im Crashfall in dem mindestens einen Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) wirkende Kraft (F) begrenzt wird, wobei ein wirksamer Außendurchmesser der Spindel (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f) zur Begrenzung einer ermittelten in dem mindestens einen Gurtband (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) wirkenden Kraft (F) reduziert wird, wodurch ein verlängerter Auszug des Gurtbands (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der wirksame Außendurchmesser der Spindel über eine von mindestens einer Membran (30a, 30b, 30c) begrenzte Innendruckkammereinheit (32a, 32b, 32c), welche in Abhängigkeit von mindestens einem einstellbaren Innendruck auf eine Gurtführung (34a, 34b, 34c) des korrespondierenden Gurtbandes (12, 12a, 12b, 12c) wirkt, oder über eine mechanische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Federeinheit (36d, 36e, 36f) reduziert wird, welche in Abhängigkeit von mindestens einer einstellbaren Federkraft auf eine Gurtführung (34d, 34e, 34f) des korrespondierenden Gurtbandes (12, 12d, 12e, 12f) wirkt.A method for rolling up at least one webbing (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) which is rolled up on a rotatably mounted spindle (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f), one in the event of a crash in the at least one webbing (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) acting force (F) is limited, wherein an effective outer diameter of the spindle (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f) for limiting a determined in which at least one webbing (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) acting force (F) is reduced, whereby an extended extension of the webbing (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) generated characterized in that the effective outer diameter of the spindle via a of at least one membrane (30a, 30b, 30c) limited internal pressure chamber unit (32a, 32b, 32c), which in response to at least one adjustable internal pressure on a belt guide (34a, 34b, 34c) of the corresponding webbing (12, 12a, 12b, 12c) acts, or via a mechanical and / or or pneumatic and / or hydraulic spring unit (36d, 36e, 36f) is reduced, which acts in dependence on at least one adjustable spring force on a belt guide (34d, 34e, 34f) of the corresponding webbing (12, 12d, 12e, 12f).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020254300A1 (en) * 2019-06-18 2020-12-24 Zf Automotive Germany Gmbh Belt reel and also belt retractor having a belt reel

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2926893A1 (en) 1978-07-05 1980-01-24 Britax Wingard Ltd SAFETY BELT COLLECTING DEVICE
US5014927A (en) 1987-06-30 1991-05-14 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Webbing retractor
DE4436810A1 (en) 1994-10-14 1996-04-18 Hs Tech & Design Belt retractor for a seat belt of a motor vehicle
DE69705390T2 (en) 1996-01-24 2002-05-08 Breed Automotive Tech SEAT BELT REEL
EP1544062A1 (en) 2003-12-18 2005-06-22 Takata Corporation Seat belt retractor
DE102004053305A1 (en) 2004-11-04 2006-06-01 Trw Automotive Gmbh Belt retractor for a vehicle seat belt system and vehicle seat belt system
WO2007025958A1 (en) 2005-08-30 2007-03-08 Vdo Automotive Ag Seat belt system
KR20070030053A (en) 2005-09-12 2007-03-15 현대자동차주식회사 Loadlimiter

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2926893A1 (en) 1978-07-05 1980-01-24 Britax Wingard Ltd SAFETY BELT COLLECTING DEVICE
US5014927A (en) 1987-06-30 1991-05-14 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Webbing retractor
DE4436810A1 (en) 1994-10-14 1996-04-18 Hs Tech & Design Belt retractor for a seat belt of a motor vehicle
DE69705390T2 (en) 1996-01-24 2002-05-08 Breed Automotive Tech SEAT BELT REEL
EP1544062A1 (en) 2003-12-18 2005-06-22 Takata Corporation Seat belt retractor
DE102004053305A1 (en) 2004-11-04 2006-06-01 Trw Automotive Gmbh Belt retractor for a vehicle seat belt system and vehicle seat belt system
WO2007025958A1 (en) 2005-08-30 2007-03-08 Vdo Automotive Ag Seat belt system
KR20070030053A (en) 2005-09-12 2007-03-15 현대자동차주식회사 Loadlimiter

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