DE102014211979B3 - Belt retractor with a force limiting device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung (6, 7) mit – einer in den Schenkeln (4, 5) eines U-förmigen Rahmens (2) um eine Drehachse drehbar gelagerten zweiteiligen Gurtwelle (1), welche ein erstes Teil (9) aufweist, auf dem ein Gurtband aufwickelbar ist, und ein zweites Teil (10) aufweist, welches mittels einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiereinrichtung (8) gegenüber wenigstens einem der Schenkel (4, 5) des Rahmens (2) fahrzeugfest verriegelbar ist, wobei – die Kraftbegrenzungseinrichtung (6) durch ein in dem ersten Ringraum (15) angeordnetes erstes Bandelement (11, 12) gebildet ist, welches bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil (9, 10) der Gurtwelle (1) durch ein Umlaufen einer Umlenkstelle (24, 25) energieverzehrend von einer äußeren Wandung (22) des ersten Ringraumes (15) auf eine innere Wandung (23) oder umgekehrt ab- oder aufwickelbar ist, wobei – zwischen den beiden Teilen (9, 10) der Gurtwelle (1) ein zweiter Ringraum (20) vorgesehen ist, welcher koaxial zu dem ersten Ringraum (15) angeordnet ist, und – in dem ein zweites Bandelement (21) vorgesehen ist, welches bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil (9, 10) der Gurtwelle (1) energieverzehrend verformt wird.The present invention relates to a belt retractor with a force limiting device (6, 7) with a two-part belt shaft (1) which is rotatably mounted about a rotation axis in the legs (4, 5) of a U-shaped frame (2) and which has a first part (9 ), on which a webbing is wound, and a second part (10), which by means of a vehicle-sensitive and / or belt-sensitive controllable blocking device (8) against at least one of the legs (4, 5) of the frame (2) is vehicle-lockable in which - the force limiting device (6) is formed by a first band element (11, 12) arranged in the first annular space (15), which passes through during a relative movement between the first and the second part (9, 10) of the belt shaft (1) a circulation of a deflection point (24, 25) energy-consuming from an outer wall (22) of the first annular space (15) on an inner wall (23) or vice versa ab- or wound, wherein - between de n two parts (9, 10) of the belt shaft (1) a second annular space (20) is provided, which is arranged coaxially with the first annular space (15), and - in which a second band member (21) is provided, which in a Relative movement between the first and the second part (9, 10) of the belt shaft (1) is energy-consuming deformed.
Description
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung mit einer in den Schenkeln einer U-förmigen Rahmens um eine Drehachse drehbar gelagerten zweiteiligen Gurtwelle, welche ein erstes Teil aufweist, auf dem ein Gurtband aufwickelbar ist, und ein zweites Teil aufweist, welches mittels einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiereinrichtung gegenüber wenigstens einem der Schenkel des Rahmens fahrzeugfest verriegelbar ist, wobei die Kraftbegrenzungseinrichtung zwischen den beiden Teilen der Gurtwelle angeordnet ist und bei einer Aktivierung eine kraftbegrenzte Relativbewegung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil ermöglicht, wobei sich des erste und das zweite Teil der Gurtwelle in einem Abschnitt unter Bildung eines ersten Ringraumes axial überlappen, und die Kraftbegrenzungseinrichtung durch ein in dem ersten Ringraum angeordnetes erstes Bandelement gebildet ist, welches bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil der Gurtwelle durch ein Umlaufen einer Umlenkstelle energieverzehrend von einer äußeren Wandung des ersten Ringraumes auf eine innere Wandung oder umgekehrt ab- oder aufwickelbar ist.The invention relates to a belt retractor with a force limiting device with a in the legs of a U-shaped frame about a rotation axis rotatably mounted two-piece belt shaft having a first part on which a webbing is wound, and a second part which by means of a vehicle-sensitive and / or belt-sensitive controllable blocking device with respect to at least one of the legs of the frame is locked, wherein the force limiting device is disposed between the two parts of the belt shaft and allows activation a force-limited relative movement between the first part and the second part, wherein the first and the axially overlapping the second part of the belt shaft in a section to form a first annular space, and the force limiting device is formed by a arranged in the first annular space first band element, which in a relative movement between the first and the second part of the belt shaft by a rotation of a deflection energy-absorbing from an outer wall of the first annulus on an inner wall or vice versa ab- or wound up.
Aus der
Ferner ist es bekannt, eine zweite Kraftbegrenzungseinrichtung vorzusehen, welche parallel oder in Reihe zu dem Torsionsstab wirkt, wodurch die Kraftbegrenzungscharakteristik unabhängig von dem Torsionsstab verändert wird, so dass z. B. degressive oder progressive Kraftbegrenzungscharakteristiken verwirklicht werden können. Ferner kann durch die zweite Kraftbegrenzungseinrichtung ein kurzzeitiger Abfall oder Anstieg der Gurtauszugskraft in einer Anfangsphase der Aktivierung der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung soweit kompensiert werden, dass die Kraftbegrenzungscharakteristik des Gurtaufrollers insgesamt gleichmäßiger und möglichst unmittelbar mit dem beginnenden Gurtauszug entsprechend eines vorgegebenen Kraftbegrenzungsniveaus verläuft. Die zweite Kraftbegrenzungseinrichtung kann durch verschiedene sich plastisch oder elastisch verformende Abschnitte, wie z. B. Abscherstifte oder eine Torsionshülse, verwirklicht sein, welche die beiden Teile der Gurtwelle parallel zu dem Torsionsstab verbinden. Die Gurtbandauszugslänge, während der die zweite Kraftbegrenzungseinrichtung wirkt, ist durch die konstruktive Ausbildung des sich plastisch oder elastisch verformenden Abschnittes begrenzt.Further, it is known to provide a second force limiting device which acts in parallel or in series with the torsion bar, whereby the force limiting characteristic is changed independently of the torsion bar, so that z. B. degressive or progressive Kraftbegrenzungscharakteristiken can be realized. Furthermore, by the second force limiting device, a short-term drop or increase in the belt pull-out force in an initial phase of the activation of the first force limiting device can be compensated so far that the force limiting characteristic of the belt retractor runs more evenly and as directly as possible with the beginning belt extension corresponding to a predetermined force limiting level. The second force limiting device can by various plastically or elastically deforming sections, such as. As shear pins or a torsion sleeve, be realized, which connect the two parts of the belt shaft parallel to the torsion bar. The Gurtbandauszugslänge during which acts the second force limiting device is limited by the structural design of the plastically or elastically deforming portion.
Aus der
In der
Ferner ist aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtaufroller zu schaffen, bei dem die Kraftbegrenzungscharakteristik mit einfachen Mitteln an einen vorgegebenen Kraftbegrenzungsverlauf angepasst werden kann.The object of the invention is to provide a belt retractor, in which the force limiting characteristic can be adapted by simple means to a predetermined force limitation curve.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Gurtaufroller mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem, a belt retractor with the features of claim 1 is proposed. Further preferred embodiments of the invention can be found in the dependent claims.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird zur Weiterentwicklung des Standes der Technik vorgeschlagen, dass zwischen den beiden Teilen der Gurtwelle ein zweiter Ringraum vorgesehen ist, welcher koaxial zu dem ersten Ringraum angeordnet ist, und in dem ein zweites Bandelement vorgesehen ist, welches bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil der Gurtwelle energieverzehrend verformt wird.According to the basic idea of the invention, it is proposed for further development of the state of the art that between the two parts of the belt shaft, a second annular space is provided, which is arranged coaxially to the first annular space, and in which a second band member is provided, which in a relative movement between the first and the second part of the belt shaft is energy-consuming deformed.
Durch das zweite in dem zweiten Ringraum vorgesehene Bandelement kann die Kraftbegrenzungscharakteristik weiter variiert werden. Dabei kann das zweite Bandelement z. B. so bemessen sein, dass das Kraftbegrenzungsniveau in einer Anfangsphase oder einer Endphase der Kraftbegrenzung bewusst erhöht wird. Damit können sowohl degressive als auch progressive Kraftbegrenzungsverläufe realisiert werden. Dabei kann durch die koaxiale Anordnung des zweiten Ringraumes mit dem darin angeordneten zweiten Bandelement erstens ein konstruktiv einfacher Aufbau unter Ausnutzung der bereits durch den ersten Ringraum bedingten Grundgeometrie der beiden Teile der Gurtwelle geschaffen werden. Zweitens kann dadurch die kraftbegrenzte Drehbewegung des ersten Teils der Gurtwelle bei möglichst geringen asymmetrisch einwirkenden Kräften verwirklicht werden.By the second provided in the second annulus band member, the force limiting characteristic can be further varied. In this case, the second band element z. B. be dimensioned so that the force limiting level is deliberately increased in an initial phase or a final phase of the force limit. Thus both degressive and progressive force limitation curves can be realized. In this case, by the coaxial arrangement of the second annular space with the second band element arranged therein, first, a structurally simple structure can be created by utilizing the basic geometry of the two parts of the belt shaft already caused by the first annular space. Secondly, the force-limited rotational movement of the first part of the belt shaft can thereby be realized with the least possible asymmetrically acting forces.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass das erste und das zweite Bandelement derart angeordnet und bemessen sind, dass der Anfang und/oder das Ende des Umlaufens der Umlenkstellen der ersten Bandelemente und die energieverzehrende Verformung des zweiten Bandelementes zeitlich versetzt ist oder sind. Dadurch können bewusst stufenförmige Kraftbegrenzungsverläufe verwirklicht werden, indem in bestimmten Drehwinkeln des ersten Teils der Gurtwelle nur das erste oder das zweite Bandelement verformt werden, während in anderen Drehwinkelabschnitten beide Bandelemente durch Umlaufen der Umlenkstellen verformt werden und dadurch einen Beitrag zu der Kraftbegrenzung leisten.In particular, it is proposed that the first and the second band element are arranged and dimensioned such that the beginning and / or the end of the circulation of the deflection of the first band elements and the energy-consuming deformation of the second band element is or are offset in time. As a result, consciously stepped force limiting profiles can be realized by deforming only the first or the second band element in certain rotational angles of the first part of the belt shaft, while in other rotational angle sections both band elements are deformed by circulating the deflection points and thereby contribute to the force limitation.
Ferner können der erste und der zweite Ringraum mit den darin angeordneten Bandelementen bevorzugt axial versetzt an der Gurtwelle angeordnet sein, so dass die Bandelemente auf treppenförmigen Absätzen des ersten Teils oder des zweiten Teils der Gurtwelle angeordnet sind. Dadurch können die radial inneren und äußeren Wandungen der Ringräume mit einer ausreichend großen Wandstärke ausgelegt werden, so dass die Wandungen erstens eine ausreichend große Festigkeit als Widerlager aufweisen und zweitens an den Wandungen ausreichend Platz zur Anordnung der Anschläge bzw. zur Halterung der Enden der Bandelemente vorhanden ist.Furthermore, the first and the second annular space with the band elements arranged therein can preferably be arranged axially offset on the belt shaft, so that the band elements are arranged on stepped shoulders of the first part or of the second part of the belt shaft. Thereby, the radially inner and outer walls of the annular spaces can be designed with a sufficiently large wall thickness, so that the walls firstly have a sufficiently high strength as an abutment and secondly on the walls sufficient space for the arrangement of the stops or for holding the ends of the band elements available is.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Bandelemente in dem ersten und dem zweiten Ringraum eine unterschiedliche Kraftbegrenzungscharakteristik aufweisen. Durch die vorgeschlagene unterschiedliche Auslegung der Bandelemente bzw. deren Befestigung und Anordnung in den Ringräumen und der dadurch bewirkten unterschiedlichen Kraftbegrenzungscharakteristik kann der Verlauf der gesamten Kraftbegrenzung weiter variiert bzw. weiter an einen komplexen Kraftbegrenzungsverlauf angepasst werden.It is further proposed that the band elements in the first and the second annulus have a different force limiting characteristic. Due to the proposed different design of the band elements or their attachment and arrangement in the annuli and thereby caused different force limiting characteristic of the course of the entire force limit can be further varied or further adapted to a complex force limitation curve.
Dabei können ansteigende oder abfallende Kraftbegrenzungsverläufe z. B. dadurch realisiert werden, indem wenigstens eines der Bandelemente einen sich über die Länge des Bandelementes verändernden Verformungswiderstand aufweist. Dies kann z. B. durch eine zu- oder abnehmende Dicke oder Breite der Bandelemente, durch eine Profilierung oder Perforierung der Bandelemente oder durch eine zu- oder abnehmende Härte der Bandelemente verwirklicht sein.In this case, rising or falling force limiting profiles z. B. be realized by at least one of the band elements has a varying over the length of the band member deformation resistance. This can be z. B. by an increasing or decreasing thickness or width of the band elements, be realized by a profiling or perforation of the band members or by an increasing or decreasing hardness of the band elements.
Weiter wird vorgeschlagen, dass wenigstens einer der Ringräume eine radial innere und/oder äußere Wandung mit einem in Umfangsrichtung zunehmenden oder abnehmenden Abstand zu der Drehachse des ersten Teils der Gurtwelle aufweist. Durch den zu- oder abnehmenden Abstand der Wandung(en) in Bezug zu der Drehachse des Teils der Gurtwelle kann der Radius der Umlenkstelle und/oder der Abstand zwischen der Mitte der Umlenkstelle des Bandelementes und der Drehachse des ersten Teils der Gurtwelle während des Umlaufens der Umlenkstelle verändert werden, wodurch die zu überwindende Gurtbandauszugskraft zum Ausziehen des Sicherheitsgurtes während der Kraftbegrenzungsphase ansteigend oder fallend ausgebildet werden kann.It is further proposed that at least one of the annular spaces has a radially inner and / or outer wall with a distance increasing or decreasing in the circumferential direction relative to the axis of rotation of the first part of the belt shaft. Due to the increasing or decreasing distance of the wall (s) with respect to the axis of rotation of the part of the belt shaft, the radius of the deflection and / or the distance between the center of the deflection of the belt element and the axis of rotation of the first part of the belt shaft during the rotation of the Be changed deflection, whereby the Gurtbandauszugskraft to be overcome for undressing the safety belt during the power limiting phase can be formed rising or falling.
Ferner kann zwischen den Teilen der Gurtwelle ein Torsionsstab vorgesehen sein, welcher mit einem ersten Ende drehfest mit dem ersten Teil der Gurtwelle und mit einem zweiten Ende drehfest mit dem zweiten Teil der Gurtwelle verbunden ist. Der Torsionsstab liefert während seiner plastischen Verformung ein konstantes Basiskraftbegrenzungsniveau, so dass die Bandelemente entsprechend kleiner bemessen werden können. Die Bandelemente dienen damit ausschließlich dazu, das durch den Torsionsstab bereitgestellte Basiskraftbegrenzungsniveau zur Erzielung des vorgegebenen Kraftbegrenzungsverlaufs entsprechend zu ergänzen, wobei Drehwinkel denkbar sind, in denen keines der Bandelemente, nur eines der Bandelemente oder sogar beide Bandelemente wirken.Further, a torsion bar can be provided between the parts of the belt shaft, which is non-rotatably connected to a first end with the first part of the belt shaft and a second end with the second part of the belt shaft. The torsion bar provides during its plastic deformation a constant Basisiskraftbegrenzungsniveau, so that the band elements can be sized correspondingly smaller. The band elements serve so exclusively to complement the provided by the torsion bar basic force limiting level to achieve the predetermined force limiting curve accordingly, with angles of rotation are conceivable in which none of the band members, only one of the band members or even both band elements act.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained below with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying figures. Showing:
In der
In der
In der
Die Funktion und der durch die erfindungsgemäße Lösung verwirklichbare Kraftbegrenzungsverlauf werden nachfolgend anhand der
In der in der linken Darstellung zu erkennenden Anfangsstellung wurde das zweite Teil
Aufgrund der bereits zu Beginn bestehenden drehfesten Verbindung der beiden Teile
Da die beiden ersten Bandelemente
Dabei hängt das durch die ersten Bandelemente
Dieses Kraftbegrenzungsniveau I wirkt bis zum Erreichen der in der zweiten Darstellung von rechts der
Die ersten und zweiten Bandelemente
Grundsätzlich können sowohl in dem radial inneren Ringraum
Claims (7)
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