DE69825689T2 - Mehrpegel-kraftbegrenzender gurtaufroller - Google Patents

Mehrpegel-kraftbegrenzender gurtaufroller Download PDF

Info

Publication number
DE69825689T2
DE69825689T2 DE69825689T DE69825689T DE69825689T2 DE 69825689 T2 DE69825689 T2 DE 69825689T2 DE 69825689 T DE69825689 T DE 69825689T DE 69825689 T DE69825689 T DE 69825689T DE 69825689 T2 DE69825689 T2 DE 69825689T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil
wire
locking
seat belt
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69825689T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69825689D1 (de
Inventor
Gerald Keller
John H. Miller
E. Jon BURROW
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joyson Safety Systems Inc
Original Assignee
Joyson Safety Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joyson Safety Systems Inc filed Critical Joyson Safety Systems Inc
Publication of DE69825689D1 publication Critical patent/DE69825689D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69825689T2 publication Critical patent/DE69825689T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/341Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means
    • B60R22/3413Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means operating between belt reel and retractor frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B60R2022/286Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices using deformation of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B60R2022/288Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices with means to adjust or regulate the amount of energy to be absorbed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Description

  • HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Sicherheitsgurtaufroller, die ein Mittel zum Absorbieren oder Ableiten von Aufprallenergie einschließen.
  • Bei einem herkömmlichen Sicherheitsgurtaufroller wird ein Gurtband- oder ein Fahrzeugsensor (oft Trägheitssensor genannt) verwendet, um das Anhalten der Spule auszulösen, um während eines Unfalls ein weiteres Herausziehen des Sicherheitsgurtbands von derselben zu verhindern. Eine zweite Klasse von Sicherheitsgurtaufrollern erlaubt durch Einbauen eines Mechanismus' zum Absorbieren (oder Ableiten) von Energie in den Aufroller das gesteuerte Herausziehen des Sicherheitsgurts. In der Vergangenheit haben diese Mechanismen eindrückbare Buchsen (US-Patent 5547143), verformbare Röhren (US-Patent 3881667), Torsionsstäbe (US-Patent 3741494) oder Drähte ( EP 0703124 A , das alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenlegt) eingeschlossen.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen energieabsorbierenden Aufroller, der mehrere Lastbegrenzungsniveaus hat, einen Aufroller, der entweder mechanisch oder elektrisch aktiviert werden kann, und einen, der einen einzigartigen energieabsorbierenden (-ableitenden) Mechanismus verwendet, bereitzustellen.
  • Viele andere Ziele und Zwecke der Erfindung werden klar aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Zeichnungen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen:
  • ist 1 eine vordere Draufsicht der vorliegenden Erfindung,
  • ist 2 eine linksseitige isometrische Teilansicht, die ein Sperr-Rad, eine Sperrschale und einen Haltemechanismus und eine Sperrklinke illustriert,
  • ist 3 eine rechtsseitige isometrische Ansicht, die eine Sperrschale, einen Fahrzeugsensor und ein Solenoid illustriert,
  • ist 4 eine linksseitige isometrische Ansicht eines Aufrollers, die einen Sperrmechanismus und ein Solenoid illustriert,
  • ist 5 eine isometrische Querschnittsansicht einer Spule und eines energieabsorbierenden Mechanismus',
  • ist 6 eine isometrische Ansicht des hierin verwendeten energieabsorbierenden Mechanismus',
  • ist 7 eine vordere Querschnittsansicht eines Teils des energieabsorbierenden Mechanismus',
  • illustriert 8 ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • illustriert 9 einen vorgeformten Drahteinsatz,
  • illustriert 10 einen alternativen Drahtrückhaltemechanismus,
  • ist 11 eine isometrische Ansicht eines alternativen Drahteinsatzes.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es wird Bezug genommen auf 1, die eine Querschnittsansicht eines nach der vorliegenden Erfindung aufgebauten Sicherheitsgurtaufrollers 20 ist. Der Aufroller schließt einen U-förmigen Rahmen 22 mit Rahmenseiten 24a und 24b und einem hinteren Abschnitt 24c ein. Der Teil 24c schließt eine Montageöffnung 26 ein. Jede Seite 24a und b schließt eine jeweilige kreisförmige Öffnung 28a und 28b ein (siehe 3 und 4). Auf dem Rahmen 22 wird drehbar eine allgemein als 30 gezeigte Spule getragen. Die Spule schließt einen Mittelabschnitt 32 und Flansche 34a und 34b ein. Eine Länge eines Sicherheitsgurtbands 36 wird auf den Mittelabschnitt der Spule aufgewickelt. Ein inneres Ende des Sicherheitsgurts 36 wird auf eine bekannte Weise innerhalb eines innerhalb der Spule gebildeten Schlitzes aufgenommen. Die Spule 30 schließt außerdem eine mittige Durchgangsbohrung 40 ein.
  • Der Aufroller 20 schließt zwei unabhängig voneinander aktivierte energieabsorbierende Mechanismen 49a, b ein, was es ermöglichen wird, daß sich die Spule 30 im Verhältnis zu den entsprechenden Achsenteilen 50a, b dreht, wenn der Sicherheitsgurt während eines Unfalls durch den Insassen belastet wird. Die energieabsorbierenden Mechanismen werden jeweils eine Reaktionskraft erzeugen, welche die Drehung der Spule und das Herausziehen des Sicherheitsgurts auf eine gesteuerte Weise behindert. Wie es unten beschrieben wird, werden die energieabsorbierenden Mechanismen das Erzeugen von zwei unterschiedlichen Niveaus einer gesteuerten Reaktionskraft, falls sie unabhängig voneinander aktiviert werden, und eines dritten Niveaus der Reaktionskraft ermöglichen, falls sie gleichzeitig aktiviert werden. Die Hauptbestandteile dieser energieabsorbierenden Mechanismen schließen die Achsenteile 50a und 50b, zwei entsprechende Draht- oder Metallbandhalte- oder -rückhaltemechanismen und einen vorgeformten Draht- oder Metallbandeinsatz ein, der jeweils Achsenteil und Drahthaltemechanismus (an der Spule 30) verbindet. Die durch den Aufroller 20 erzeugten gesteuerten Reaktionskräfte werden entwickelt, wenn jeder in 6 und 7 gezeigte Draht- (oder Band-) Einsatz 46 (46' oder 46'') durch einen entsprechenden Halte- oder Rückhaltemechanismus und aus demselben gezogen wird, wenn sich die Spule 30 im Verhältnis zu den Achsenteilen 50a, b dreht, nachdem sie an ihrem Platz gesperrt werden.
  • Am Umfang des Mittelabschnitts 32 der Spule 30 werden zwei Drahthalte- oder -rückhaltemechanismen 42a und 42b angeordnet. Die Spule der vorliegenden Erfindung kann als ein Gußteil gefertigt werden, wobei die Halte- und Rückhaltemechanismen als ein integrierter Teil derselben geformt werden können oder diese Mechanismen in Aussparungen am Umfang der Spule eingesetzt werden können. Diese Mechanismen werden detaillierter in 2 und 5 gezeigt. Bei einem Ausführungsbeispiel schließt der Drahthaltemechanismus eine U-förmige Mulde 44 (siehe 2) ein, in welcher der vorgeformte, gebogene Metalldrahteinsatz (oder Draht) 46 aufgenommen wird. Der Leichtigkeit der Illustration wegen wird die Mittellinie 47 des Draht- oder Bandeinsatzes 46 (und 46') nur in der Mulde gezeigt. Die U-förmige Nut oder Mulde 44 geht in einen in Radialrichtung angeordneten Durchgang 48 über, der sich zur Bohrung 40 hindurch erstreckt. Wie zu sehen ist, schließt der Drahteinsatz 46 von 2 und 9 einen U-förmigen Abschnitt 46a ein, der in die Mulde 44 gelegt wird, ein vorstehender Abschnitt 46b erstreckt sich durch den radialen Durchgang 48. In 2 ist ein Ende 48a des radialen Durchgangs zu sehen, das die Mulde 44 schneidet.
  • Wie erwähnt wurde, bilden die Halte- und Aufnahmemechanismen 42a, b und der Draht (oder Drahteinsatz) 46 einen Teil der beim Aufroller 20 verwendeten energieabsorbierenden Mechanismen. Wie in 1 zu sehen ist, schließt der Aufroller 20 einen zweiten Drahtaufnahme- und -haltemechanismus 42b ein, der wesentlich identisch mit dem Drahtmechanismus 42a sein oder sich von demselben unterscheiden kann (als Beispiel die alternative Konstruktion von 8). Ein vorgeformter Drahteinsatz 46' wird in den Drahthaltemechanismus 42b eingesetzt (in 2 wird seine Mittellinie 47 gezeigt). Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die vorgeformten Drahteinsätze 46 und 46' halbstarre Metalldrahtteile, hergestellt aus Federstahl, einer Stahllegierung oder Wolfram, und können einen kreisförmigen, quadratischen oder anderen Querschnitt, wie beispielsweise oval oder rechteckig, einschließen, was unterschiedliche Widerstandsniveaus ergeben würde, wenn der Draht durch die Mulde gezogen und vielleicht in die umgebenden Wände derselben eingeschnitten würde. Wie unten zu sehen sein wird, definieren sowohl die mechanischen Eigenschaften des Drahteinsatzes als auch die Form der Kurven oder verdrehten Durchgänge des Rückhaltemechanismus' das Niveau der erzeugten Reaktionskraft, um der Drehung der Spule 30 zu widerstehen. Die physikalischen Eigenschaften der Drahteinsätze 46 und 46' sind unterschiedlich, um unterschiedliche Niveaus der Reaktionskraft zu erreichen. Dies gilt ebenfalls für die Drahthalte- und -rückhaltemechanismen 42a, b. Ein alternativer Haltemechanismus und Drahteinsatz wird in 8 und 11 gezeigt.
  • Wie es oben erwähnt wird, wird die Spule drehbar auf dem Rahmen 22 getragen. Dies wird durch die Verwendung der zwei Achsenabschnitte oder -teile 50a und 50b ausgeführt. Die Achsenteile erstrecken sich durch entsprechende Öffnungen 28a und 28b, die Lagerflächen bereitstellen, um die Achsenteile 50a und 50b drehbar zu tragen. Jeder Achsenteil 50a und 50b schließt einen sechseckig geformten, verengten Endabschnitt 54 (ebenfalls in 5 gezeigt) ein, an dem ein entsprechendes Sperr-Rad 56 (und 56a), gezeigt in 1 und 2, angebracht wird, das Sperrzähne 58 (und 58a) auf demselben hat. Die Sperrzähne werden durch drehbar angebrachte Sperrklinken 60 (und 60a) in Eingriff genommen, die schwenkbar an entgegengesetzten Seiten des Rahmens 22 getragen werden (siehe 1, 3 und 4). Jede Sperrklinke 60 und 60a wird auf einem Zapfen 63 geschwenkt und schließt einen vorstehenden Zapfen 62 ein, der innerhalb einer Nockenfläche 64 (oder 64a) einer entsprechenden, an entgegengesetzten Seiten des Aufrollerrahmens angeordneten, Sperrschale 66 oder 66a aufgenommen wird. Eine solche Sperrschale wird in der Europäischen Patentanmeldung EP 0228729 A1 gezeigt.
  • Jede Sperrschale 66 oder 66a schließt eine Platte 70 (oder 70a) ein, die lose um eine entsprechende Achsenverlängerung aufgenommen wird. Im vorliegenden Fall wird eine solche Achsenverlängerung als ein vorstehender Achsschenkel 72 gezeigt, der vom Achsenteil 50a vorsteht. Vom Achsenteil 50b steht ein zweiter Achsschenkel 72a vor, der als Federherz dient, um ein Ende einer Rückholfeder 80 aufzunehmen, die verwendet wird, um den Sicherheitsgurt 32 wieder auf die Spule 30 aufzuwickeln. Die Rückholfeder 80 wird in einem Federkorb (nicht gezeigt) untergebracht, angeordnet außerhalb der Sperrschale 66a und entsprechend am Rahmen 22 befestigt, um eine Reaktionsfläche für ein Ende der Feder 80 bereitzustellen. Es sollte zu erkennen sein, daß die Feder 80 in 3 nicht gezeigt wird, um ein Überladen der Zeichnung zu verhindern.
  • Am Achsschenkel 72a befestigt und mit demselben drehbar ist ein Sperrklinkenrad 74a mit einer Vielzahl von Zähnen 76a. Ein ähnliches Sperrklinkenrad 74 mit Zähnen 76 dreht sich mit dem Achsschenkel 72. Während das in den Abbildungen nicht illustriert wird, schließt die Sperrschale 66a (befestigt an der Rahmenseite 24b) einen Gurtbandsensor ein, der eine innerhalb der Sperrschale angeordnete Trägheitsmasse umfaßt, die sich bewegt, um, wie es auf dem Gebiet bekannt ist, Zähne 78 des Sperrklinkenrads oder an einer Innenfläche der Sperrschale in Eingriff zu nehmen, wenn das Sicherheitsgurtband mit einer Geschwindigkeit, größer als ein vorher festgelegtes Niveau, herausgezogen wird, wodurch die Sperrschalenplatte 70 der Sperrschale 66a mit dem Sperrklinkenrad 74a und der Achse 72a verbunden wird und ein Drehen der Sperrschale 66a bewirkt wird, wodurch die Sperrklinke 60a in Eingriff mit ihren passenden Sperrzähnen bewegt wird.
  • Wie aus 3 zu ersehen ist, schließt der Aufroller außerdem einen allgemein als 82 gezeigten Fahrzeug- (Trägheits-) -sensor ein, welcher der Sperrschale 66a zugeordnet wird. Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist dieser Fahrzeugsensor ein Aufrecht-Sensor bekannter Konstruktion, der ein Trägheitselement 84 hat, das im Verhältnis zu einer Mittelachse 86 kippt, wenn das Fahrzeug um mehr als ein vorher festgelegtes Niveau verzögert. Der Fahrzeugsensor 82 wird auf der Rahmenseite 24b angeordnet. An der Platte 70a der Sperrschale 66a wird schwenkbar um einen Zapfen 90 eine allgemein als 92 gezeigte Sensorklinke angebracht. Die Sensorklinke schließt einen gezahnten Abschnitt 94, der in Eingriff mit den Zähnen 76a bewegt wird, und einen vorstehenden Arm 96 ein. Außerdem wird auf der Rahmenseite 24b ein elektrisch ansprechendes Solenoid 100 angeordnet und angebracht, das einen beweglichen Tauchkern 102 mit einem in demselben geformten Schlitz 104 hat. Wie zu sehen ist, wird der Schlitz 104 um den Arm 96 aufgenommen. Der Schlitz 104 hat Übergröße, so daß eine Bewegung der Sensorklinke 92 während des normalen Betriebs des Fahrzeugs nicht durch den Tauchkern 102 gestört wird. Während des normalen Betriebs des Fahrzeugs, der ein verhältnismäßig hohes Niveau der Fahrzeugverzögerung mit sich bringt (was bei einem Unfall oder als Ergebnis eines starken Bremseinsatzes geschehen könnte), wird der Trägheitssensor kippen, was wiederum bewirkt, daß sich die Sensorklinke 92 um ihren Drehpunkt 90 dreht und ihr gezahntes Ende 94 in gegenseitigen Eingriff mit den Zähnen 76a an einem Sperrklinkenrad 74a bewegt. Diese Kupplung verbindet die Sperrschale 66a mit der Achse und bewirkt, daß sich die Sperrschale 66a dreht und die Sperrklinke 60a in Eingriff mit dem Sperr-Rad bewegt, was ein Herausziehen des Sicherheitsgurtbands von der Spule 30 verhindert.
  • Die Sperrschale 66, angeordnet auf der Seite 24a des Rahmens, trägt ein zweites Solenoid 100' mit einem Tauchkern 102', der über einen Zapfen 202 schwenkbar verbunden wird mit einer Sensorklinke 92' (die wesentlich identisch der Sensorklinke 92 ist), die um einen der Platte 70 der Sperrschale 66 zugeordneten Zapfen 90 geschwenkt wird. Dieser Sperrschale 66 wird ein weiteres Sperrklinkenrad 74 mit Zähnen 76 zugeordnet. Beim Aktivieren des Solenoids 100' wird die Sensorklinke 92' nach oben in Eingriff mit den Zähnen 76 bewegt und koppelt die Sperrschale 66 an die Bewegung des Achsenteils 50a, wodurch die Klinke 60 in Eingriff mit ihrem entsprechenden Sperr-Rad 56 bewegt wird.
  • Es wird wieder Bezug genommen auf 5 und auf 6 und 7, die weitere Details der vorliegenden Erfindung illustrieren. 6 illustriert eine isolierte Ansicht der Achsenteile 50a und 50b und ihrer Verbindung mit den Sperr-Rädern 56 und 56a. Jeder Achsenteil 50a und 50b schließt eine ringförmige Nut 110a und 110b mit einer in derselben geformten Drahtaufnahmeöffnung 112a und 112b ein. Das in Radialrichtung verlaufende Ende 46b jedes vorgeformten Drahteinsatzes 46 und 46' wird in eine entsprechende Öffnung 112a und 112b eingesetzt und gesichert. Das Folgende beschreibt zwei Verfahren zum Sichern des Drahteinsatzes innerhalb der Öffnungen 112a und b. Als Beispiel kann jeder Achsenteil 50a und 50b eine hohle Gewindebohrung 120 einschließen. Ein Gewindestopfen 122 wird innerhalb der Bohrung 120 aufgenommen und wird gegen das Ende 46b jedes vorgeformten Drahteinsatzes 46 und 46' vorgetrieben, um es am jeweiligen Achsenteil 50a oder 50b zu befestigen. Die Achsschenkel 72 und 72a stehen von den Stopfen 120 nach außen vor und können gesonderte Teile sein oder integriert verbunden werden.
  • Es wird kurz Bezug genommen auf 10, die einen alternativen Drahtrückhaltemechanismus illustriert. Wie zu erkennen ist, werden die Gewindebohrungen 120 und die Stopfen 122 weggelassen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Hakeneinsatz 124 in jeder Drahtaufnahmebohrung oder -passage 112a und 112b aufgenommen. Der Einsatz 124 kann eine Vielzahl von Haken oder Widerhaken 126 einschließen, um das Ende 46b des jeweiligen vorgeformten Drahteinsatzes 46 oder 46' in Eingriff zu nehmen und zu sichern und es innerhalb des Achsschenkels 50a oder 50b zurückzuhalten.
  • Das Folgende illustriert den Betrieb der vorliegenden Erfindung. Während des normalen Betriebs des Aufrollers wird das Gurtband herausgezogen, wenn sich der Insasse nach vorn bewegt, und aufgerollt, wenn der Insasse zur normalen Sitzposition zurückkehrt. Wie es oben erwähnt wird, schließt der Aufroller einen mechanischen Sperrmechanismus ein, der einen Gurtbandsensor und einen der Sperrschale 66a zugeordneten mechanischen Fahrzeugsensor 82 umfaßt. Während des normalen Betriebs des Fahrzeugs kann es Fälle geben, in denen das Gurtband mit einer Geschwindigkeit ausgezogen wird, die den Gurtbandsensor aktivieren wird, oder als Alternative dazu das Fahrzeug mit einem Niveau verzögert wird, das den mechanischen Fahrzeugsensor 82 aktivieren würde, wodurch die zugeordnete Sperrklinke 60a in Sperreingriff mit ihrem Sperr-Rad bewegt wird, wodurch das Herausziehen des Sicherheitsgurtbands angehalten wird.
  • Es wird jedoch Fälle geben, in denen das Fahrzeug an einem Zusammenstoß beteiligt ist. Ein solcher Zusammenstoß wird, wenn er durch einen geeigneten Aufprallsensor (nicht gezeigt) erfaßt wird, Verzögerungsniveaus mit sich bringen, die typischerweise größer sind als die, welche während des normalen Betriebs des Fahrzeugs erreicht werden würden.
  • Beim Erfassen eines Zusammenstoßes eines ersten Niveaus wird eine allgemein als 200 gezeigte elektronische Steuerung, die einem Aufprallsensor 202 zugeordnet wird oder als Alternative dazu einen solchen Zusammenstoß indirekt erfaßt, durch Bestimmen der Belastung im Sicherheitsgurt (oder am Aufroller) über einen Dehnungssensor oder dergleichen 204, ein erstes Aktivierungssignal erzeugen, das bewirken wird, daß sich der Tauchkern 102' um ein ausreichendes Maß nach oben bewegt, so daß der Arm 96' der Sensorklinke 92' in Eingriff mit den Sperrzähnen gehoben wird, wodurch die Sperrschale 66 mit der Aufrollerachse gekoppelt und bewirkt wird, daß sich die Sperrklinke 60 in Eingriff mit dem Sperr-Rad bewegt, wodurch die Spule vorübergehend gesperrt und das Herausziehen des Sicherheitsgurts verhindert wird. Die Bewegung des Solenoids 100' wird typischerweise einer ähnlichen Bewegung des mechanischen Trägheitssensoren 82 vorausgehen, der ebenfalls die Klinke 92 in Eingriff mit dem Sperrklinkenrad 74a bewegen würde. Während des Zusammenstoßes wird sich der Insasse typischerweise nach vorn bewegen und den Sicherheitsgurt belasten. Diese Kräfte werden unmittelbar auf das Gurtband 36 und auf die Spule 30 übertragen. Diese der Spule 30 zugeführten Aufprallkräfte oder -drehmomente werden bewirken, daß sich die Spule im Verhältnis zum Achsenteil 50a dreht. Wenn diese Kräfte oder Drehmomente zunehmen, wird sich die Spule 30 im Verhältnis zum nun gesperrten Achsenteil 50a drehen. Diese Drehung wird durch den vorgeformten Drahteinsatz 46, der den Achsenteil 50a mit der Spule 30 verbindet, behindert. Wenn die Aufprallkräfte zunehmen, wird die Spule 30 in einer Richtung zum Herausziehen des Sicherheitsgurts gedreht und Widerstand geleistet durch die Reaktionskräfte, die erzeugt werden, wenn der Draht 46 um den Achsenteil 50a gewickelt wird und durch gewundene Kanäle des Drahthaltemechanismus' 46a gezogen und um den Teil 50a gewickelt wird. Auf diese Weise werden während eines Zusammenstoßes eines verhältnismäßig ersten Niveaus die Art, auf die ermöglicht wird, daß der Sicherheitsgurt herausgezogen wird, und die dem Insassen über den Sicherheitsgurt zugeführten Kräfte gesteuert.
  • Falls die ECU (electronic control unit – elektronische Steuerung) 200 feststellt, daß der Zusammenstoß auf dem ersten Niveau liegt, wird die ECU außerdem ein Steuersignal erzeugen, das bewirkt, daß der Tauchkern 102 in seiner unteren Position gehalten wird, wodurch die Aktivierung der Sperrschale 66 durch den mechanischen Sensor 82 verhindert wird.
  • Falls die ECU 200 feststellt, daß das Fahrzeug an einem Zusammenstoß eines höheren zweiten Niveaus beteiligt ist, wird die ECU außerdem ein Steuersignal erzeugen, um das Solenoid 100 zu aktivieren, das durch die im Verhältnis zur Rahmenseite 24b angeordnete Sperrschale 66a getragen wird. Beim Aktivieren des Solenoids 100 wird die Sensorklinke 92 nach oben in Eingriff mit den Zähnen 76a bewegt und koppelt die Sperrschale 66a an die Bewegung der entsprechenden Endbaugruppe 210, wodurch die Klinke 60a in Eingriff mit ihrem entsprechenden Sperr-Rad 56 bewegt wird und den Baugruppenteil 50b sperrt. Während dieses Zusammenstoßes wird der vorgeformte Drahteinsatz 46' um den Achsenteil 50b gewickelt und erzeugt (wie es beim Achsenteil 50a der Fall ist) eine vorher festgelegte Reaktionskraft, um die Vorwärtsbewegung des Insassen zu steuern und die Dynamik des Herausziehens des Sicherheitsgurts auf eine der oben beschriebenen ähnliche Art zu steuern.
  • Es kann wünschenswert, jedoch nicht notwendig, sein, daß die Durchmesser der Drähte 46 und 46' oder die Form der Halte- und Rückhaltemechanismen 24a, b unterschiedlich sind, so daß der Aufroller entsprechend der Aktivierung der Sperrschalen 66 und 66a ein unterschiedliches Niveau der Reaktionskraft erzeugen kann, welche die Bewegung des Insassen verzögert.
  • Falls die ECU 200 feststellt, daß der Zusammenstoß ein bedeutend hohes Niveau hat, was das Erzeugen einer hohen Verzögerungskraft am Sicherheitsgurt erfordert, wird dies durch das gleichzeitige Erzeugen von Steuersignalen an beide Solenoids 100 und 100' erreicht, wodurch bewirkt wird, daß beide Sperrklinken 60a und 60b jeweils ihre entsprechenden Sperr-Räder 56, 56a sperren. Wie zu erkennen ist, wird durch die zum Ziehen der vorgeformten Drahteinsätze 46 und 46' durch die Kanäle ihrer jeweiligen Halteelemente notwendige Kraft keiner Drehbewegung der Spule ein Widerstand entgegengesetzt.
  • Zusammenfassend ist zu sehen, daß der vorliegende Aufroller durch Aktivieren des einen oder des anderen der energieableitenden Elemente der vorliegenden Erfindung eine mehrstufige Verzögerungskraft erzeugen kann oder als Alternative dazu durch gleichzeitiges Aktivieren beider energieabsorbierenden Elemente ein drittes Niveau der Verzögerungskraft erzeugen kann. Es sollte ebenfalls zu erkennen sein, daß die vorliegende Erfindung in ihrem Betrieb auf Grund der Einbeziehung des Solenoids 100 und des Trägheitsmassesensoren 82, die beide auf die Sensorklinke 92 wirken und dieselbe bewegen, in die vorliegende Erfindung eine hochgradige Redundanz gewährleistet, so daß der Trägheitssensor 82 die Sensorklinke 92 in Sperrbereitschaft mit dem Sperrklinkenrad 74a bewegt haben wird, was wiederum bewirkt, daß sich die Sperrklinke 60a in Eingriff mit ihrem entsprechenden Sperr-Rad bewegt, falls die ECU 200 aus irgendeinem Grund die angemessenen Aktivierungssignale für die Solenoids 100 oder 100' nicht erzeugen konnte oder nicht erzeugt. Falls die Kräfte, die am Sicherheitsgurt erzeugt werden, ausreichend hoch sind, wird die Spule 30 dazu neigen, sich zu drehen, und dabei wird ihr durch den energieabsorbierenden Mechanismus Widerstand entgegengesetzt, wenn der vorgeformte Drahteinsatz 46 durch die verschiedenen Kanäle der zugeordneten Teile gezogen und verdreht wird.
  • Es wird wieder Bezug genommen auf 8, die eine Draufsicht eines alternativen Drahthaltemechanismus 220 ist. Wie zu erkennen ist, ist der U-förmige Kanal des Haltemechanismus' 42a oder 42b durch einen ersten U-förmigen Kanal 42'a und eine Vielzahl von Zapfen 224 ersetzt worden. Der vorgeformte Drahteinsatz 42'' (siehe 11) wird geformt, um innerhalb des U-förmigen Kanals 42'a aufgenommen und um die Zapfen 224 gebogen oder verdreht zu werden (in 8 wird nur die Mittellinie 47 des Einsatzes 46'' gezeigt), die als Rollen dienen, und das Ende des Einsatzes 46'' wird durch den radialen Schlitz 48 in der Spule aufgenommen. Wie zu erkennen ist, hat auf Grund des höheren Kraftniveaus, das erforderlich ist, um den Drahteinsatz 46'' durch die Schlangenbahn zwischen den Zapfen oder Rollen 224 zu ziehen, diese Art der Konfiguration in Verbindung mit der Auswahl des Drahtmaterials die Fähigkeit, eine beträchtlich größere Reaktionskraft zu erzeugen.
  • Es wird wieder Bezug genommen auf 11, die eine isometrische Ansicht des vorgeformten Drahteinsatzes 46'' illustriert, der in Verbindung mit dem in 8 gezeigten Drahthalte- und -rückhaltemechanismus verwendet würde. Der Einsatz 46'' schließt eine Schlangendrahtbahn 46d ein, die den Kanälen oder Durchgängen im Halte- und Rückhaltemechanismus 201 entspricht.
  • Wie aus dem Obigen zu erkennen ist, wird sich das Niveau der durch die energieabsorbierenden Mechanismen erzeugten Steuerkraft, um sich der Drehung der Spule 30 zu widersetzen und das gesteuerte Herausziehen des Sicherheitsgurts zu ermöglichen, mit der Größe des Drahteinsatzes und dem Aufbau ihrer Rückhaltemechanismen verändern. Außerdem kann es wünschenswert sein, den Drahteinsatz und den Rückhaltemechanismus des dem mechanischen Trägheitssensor zugeordneten energieabsorbierenden Mechanismus' so zu bemessen, daß ein Niveau der Steuerkraft erzeugt wird, das einem Zusammenstoß mit mäßigen oder hohem Niveau zugeordnet wird, da der Trägheitssensor eine Redundanz gewährleistet, und den anderen (elektrisch aktivierten) energieabsorbierenden Mechanismus so zu bemessen, daß eine Steuerkraft erzeugt wird, wenn das Fahrzeug an einem Unfall mit niedrigerem Niveau beteiligt ist.
  • Selbstverständlich können bei den beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung viele Veränderungen und Modifikationen ausgeführt werden, ohne von Rahmen derselben abzuweichen. Dementsprechend wird dieser Rahmen nur durch die angefügten Ansprüche begrenzt.

Claims (2)

  1. Energieabsorbierender Sicherheitsgurtaufroller (20), der folgendes hat: einen Rahmen (22), eine Spule (30), auf die der Sicherheitsgurt gewickelt wird, einen ersten Sperrmechanismus, um eine Spule (30) anfangs beim Drehen in einer Gurtauszugsrichtung anzuhalten, wobei die Spule (30) im Verhältnis zum Rahmen (22) drehbar gelagert wird, Vorspannmittel (80) zum Aufrollen des Sicherheitsgurts, erste Mittel, um zu ermöglichen, daß sich die Spule (30) anschließend an das Sperren in der Gurtauszugsrichtung dreht, einschließlich eines Drahtzugmittels, um ein geformtes Drahtelement (46) durch eine gewundene Bahn zu ziehen und dabei eine Reaktionskraft zu erzeugen, um die Weise zu kontrollieren, in der sich die Spule (30) dreht, zweite Mittel, um zu ermöglichen, daß sich die Spule (30) anschließend an das Sperren in der Gurtauszugsrichtung dreht, einschließlich eines zweiten Drahtzugmittels, um ein zweites geformtes Drahtelement (46') durch eine gewundene Bahn zu ziehen und dabei eine Reaktionskraft zu erzeugen, um die Weise zu kontrollieren, in der sich die Spule (30) dreht, und einen zweiten Sperrmechanismus, um eine Spule (30) anfangs beim Drehen in einer Gurtauszugsrichtung anzuhalten, wobei die Spule (30) im Verhältnis zum Rahmen drehbar gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der erste oder der zweite Sperrmechanismus ein mechanisches Trägheitssensormittel (82) einschließt, um das Blockieren eines Endes des Torsionsmechanismus' zu starten, dadurch, daß der Aufroller (20) Verriegelungsmittel (100, 200) einschließt, um zu verhindern, daß das Trägheitssensormittel (82) den Torsionsmechanismus blockiert, und dadurch, daß die zwei geformten Drahtelemente (46, 46') unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben und folglich unterschiedliche Widerstandniveaus ergeben, wenn sie durch die gewundenen Bahnen gezogen werden.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zwei gewundenen Bahnen unterschiedlich sind.
DE69825689T 1997-02-21 1998-02-18 Mehrpegel-kraftbegrenzender gurtaufroller Expired - Fee Related DE69825689T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US803967 1991-12-09
US08/803,967 US5788177A (en) 1997-02-21 1997-02-21 Multi-level load limiting retractor
PCT/US1998/003322 WO1998036952A1 (en) 1997-02-21 1998-02-18 Multi-level load limiting retractor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69825689D1 DE69825689D1 (de) 2004-09-23
DE69825689T2 true DE69825689T2 (de) 2005-08-25

Family

ID=25187869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69825689T Expired - Fee Related DE69825689T2 (de) 1997-02-21 1998-02-18 Mehrpegel-kraftbegrenzender gurtaufroller

Country Status (4)

Country Link
US (2) US5788177A (de)
EP (1) EP0897354B1 (de)
DE (1) DE69825689T2 (de)
WO (1) WO1998036952A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006059100A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 Trw Automotive Gmbh Gurtaufroller
DE102008024623A1 (de) * 2008-05-21 2009-11-26 Suspa Holding Gmbh Rotationsdämpfer mit Feststoff

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5788177A (en) * 1997-02-21 1998-08-04 Alliedsignal Inc. Multi-level load limiting retractor
DE29708493U1 (de) * 1997-05-13 1997-09-11 Trw Occupant Restraint Systems Gmbh, 73551 Alfdorf Gurtaufroller mit integriertem Kraftbegrenzer
DE19747461A1 (de) * 1997-10-27 1999-04-29 Takata Europ Gmbh Gurtaufroller
DE29816280U1 (de) * 1998-09-10 1999-01-21 TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG, 73553 Alfdorf Vorrichtung zur Kraftbegrenzung
DE19856364A1 (de) * 1998-12-07 2000-06-08 Trw Repa Gmbh Gurtaufroller für einen Fahrzeugsicherheitsgurt
DE19902483C2 (de) * 1999-01-22 2001-12-13 Breed Automotive Tech Sicherheitsgurtaufroller
JP2001041813A (ja) * 1999-07-27 2001-02-16 Takata Corp シート重量計測装置
US6305713B1 (en) * 1999-12-27 2001-10-23 General Motors Corporation Four point restraint apparatus
US6659505B1 (en) 2000-01-12 2003-12-09 Autoliv Asp, Inc. Adaptive variable load limited for primary occupant safety restraint
JP2001301569A (ja) 2000-04-24 2001-10-31 Tokai Rika Co Ltd ウェビング巻取装置及び車両
JP2001347921A (ja) * 2000-05-02 2001-12-18 Takata Corp シートベルトリトラクタ
US6726249B2 (en) * 2000-05-26 2004-04-27 Takata Corporation Motorized seat belt retractor
JP3754283B2 (ja) * 2000-08-15 2006-03-08 株式会社東海理化電機製作所 ウエビング巻取装置
US6474586B1 (en) 2000-10-11 2002-11-05 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Seat belt retractor with energy absorbing cover
DE10117682A1 (de) * 2001-04-09 2002-10-10 Breed Automotive Tech Kraftbegrenzung in einer Aufrollvorrichtung für ein Sicherheitsgurtsystem
JP4559666B2 (ja) * 2001-07-11 2010-10-13 株式会社東海理化電機製作所 ウエビング巻取装置
US6648260B2 (en) 2001-07-25 2003-11-18 Delphi Technologies, Inc. Selectable load limiting seat restraint retractor
JP3984024B2 (ja) * 2001-11-02 2007-09-26 株式会社東海理化電機製作所 ウエビング巻取装置
DE10202047A1 (de) * 2002-01-18 2003-07-24 Siemens Ag Sicherheitsgurt
DE10204927B4 (de) * 2002-02-07 2005-04-07 Autoliv Development Ab Sicherheitsgurtaufroller mit schaltbarem Flüssigkeitsdämpfer
GB2387575B (en) 2002-04-16 2004-04-14 Breed Automotive Tech Retractor
GB2387576B (en) * 2002-04-16 2004-04-14 Breed Automotive Tech Retractor
DE20208319U1 (de) * 2002-05-28 2002-10-10 TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG, 73553 Alfdorf Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt
DE60313726T2 (de) * 2003-01-03 2008-01-17 Key Safety Systems, Inc., Sterling Heights Retraktor
DE10308167A1 (de) * 2003-02-20 2004-09-02 Takata-Petri (Ulm) Gmbh Befestigungseinrichtung für einen Sicherheitsgurt
US6874819B2 (en) * 2003-08-20 2005-04-05 Key Safety Systems, Inc. Seat belt sensing for vehicle occupant load and misuse
JP2005178514A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Takata Corp シートベルトリトラクタ
DE60313198T2 (de) * 2003-12-30 2008-01-03 Key Safety Systems, Inc., Sterling Heights Gurtaufroller
US7377123B2 (en) * 2004-01-09 2008-05-27 American Trim, L.L.C. Refrigerator with through-the-door beverage can dispenser
US20050224622A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Zolkower Jeffry N Dual level load limiting belt retractor with improved load switching
US7370822B2 (en) * 2004-07-28 2008-05-13 Takata Corporation Seatbelt retractor having multi-level load-limit setting devices
US20060022078A1 (en) * 2004-07-28 2006-02-02 Takata Corporation Seatbelt retractor and seatbelt system
EP1621418A1 (de) * 2004-07-28 2006-02-01 Takata Corporation Drehsperre, Sicherheitsgurtaufroller und Sicherheitsgurtsystem beinhaltend diese Drehsperre
US7240924B2 (en) * 2004-07-29 2007-07-10 Key Safety Systems, Inc. Multilevel load limiting retractor with dual shifting mode
US7669794B2 (en) 2004-09-01 2010-03-02 Key Safety System, Inc Seatbelt retractor with torsion bar
US7963473B2 (en) * 2004-10-19 2011-06-21 Autoliv Asp, Inc. Retractor with pretensioner
US20060131456A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-22 Takata Seat Belts, Inc. Retractor with multiple level load limiter
US20070120000A1 (en) * 2005-11-30 2007-05-31 Takata Seat Belts, Inc. Seat belt retractor including an energy absorbing device
JP5078110B2 (ja) * 2006-06-15 2012-11-21 タカタ株式会社 シートベルトリトラクタおよびこれを備えているシートベルト装置
US7806357B2 (en) * 2006-07-07 2010-10-05 Autoliv Asp, Inc Retractor pretensioner with clutch
US7979136B2 (en) * 2007-12-07 2011-07-12 Roche Diagnostics Operation, Inc Method and system for multi-device communication
US7954854B2 (en) * 2008-07-15 2011-06-07 Autoliv Asp, Inc. Seat belt retractor and torsion bar providing secondary load limiting
US7988084B2 (en) * 2008-08-21 2011-08-02 Autoliv Asp, Inc. Device for pretensioning a seatbelt
DE102008059386B3 (de) * 2008-11-27 2010-07-01 Autoliv Development Ab Gurtaufroller mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung
DE102008059387B4 (de) * 2008-11-27 2018-06-28 Autoliv Development Ab Gurtaufroller mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung und einer Straffeinrichtung
US20100176236A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-15 Autoliv Asp, Inc. High performance tightener
US20120049500A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Bin Wang Dual Stage Pretensioning and High Pay-In Capacity Pretensioning Retractor
JP5676283B2 (ja) * 2011-01-11 2015-02-25 株式会社東海理化電機製作所 ウェビング巻取装置
US9079565B2 (en) 2013-03-14 2015-07-14 Autoliv Asp, Inc. Progressive load limiting restraint system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2026277C3 (de) 1970-05-29 1974-07-11 Ernst Prof. Dipl.-Ing. Dr. Techn. 3300 Braunschweig Fiala Vorrichtung zum Aufnehmen von Energie für Rückhalteeinrichtungen für Fahrzeuginsassen, insbesondere für Sicherheitsgurte
DE2230994C2 (de) 1972-06-24 1982-08-12 Kangol-Teka Autoteile GmbH, 6238 Hofheim Sicherheitsgurt-Sperrvorrichtung mit Bremseinrichtung
JPS5619245U (de) * 1979-07-19 1981-02-20
EP0092407B1 (de) 1982-04-20 1988-03-16 Ase (Uk) Limited Automatisch arretierender Aufroller für einen Fahrzeugsicherheitsgurt
US5547143A (en) 1994-08-24 1996-08-20 Alliedsignal Inc. Seat belt retractor with integrated load limiter
JP3980078B2 (ja) * 1994-09-07 2007-09-19 タカタ株式会社 シートベルト巻取装置
US5618006A (en) * 1996-02-23 1997-04-08 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Seat belt retractor with energy management
DE19780583C1 (de) * 1996-06-26 2001-01-18 Autolive Dev Ab Vargarda Gurtaufroller mit regelbarer Kraftbegrenzungseinrichtung
DE29614587U1 (de) * 1996-08-22 1996-12-19 Trw Occupant Restraint Systems Gmbh, 73551 Alfdorf Kraftbegrenzer für ein Sicherheitsgurtsystem
US5799893A (en) * 1997-02-19 1998-09-01 Alliedsignal Inc. Multi-level load limiting torsion bar retractor
US5788177A (en) * 1997-02-21 1998-08-04 Alliedsignal Inc. Multi-level load limiting retractor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006059100A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 Trw Automotive Gmbh Gurtaufroller
DE102006059100B4 (de) 2006-12-14 2019-10-02 Trw Automotive Gmbh Gurtaufroller
DE102008024623A1 (de) * 2008-05-21 2009-11-26 Suspa Holding Gmbh Rotationsdämpfer mit Feststoff

Also Published As

Publication number Publication date
EP0897354A1 (de) 1999-02-24
EP0897354A4 (de) 2003-03-26
DE69825689D1 (de) 2004-09-23
US5788177A (en) 1998-08-04
EP0897354B1 (de) 2004-08-18
WO1998036952A1 (en) 1998-08-27
US5924641A (en) 1999-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69825689T2 (de) Mehrpegel-kraftbegrenzender gurtaufroller
DE69712554T2 (de) Sicherheitsgurtaufroller mit Energiekontrolle
DE60302613T2 (de) Gurtaufroller und Kupplungsmechanismus
DE69721474T2 (de) Eine konfigurierbare Erweiterungsbussteuereinheit
DE60313198T2 (de) Gurtaufroller
DE69832680T2 (de) Kippsensor gesteuerter Sicherheitsgurtaufroller
DE69834433T2 (de) Sicherheitsgurtaufroller mit energieverwaltungsvorrichtung
DE19744836C2 (de) Sitzgurtrückziehvorrichtung mit Energiemanagement
DE10108489A1 (de) Sitzgurteinzieheinrichtung
DE10027134A1 (de) Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt
DE60101352T2 (de) Gurtaufroller
DE10119753B4 (de) Gurtstraffer
DE19653510A1 (de) Gurtkraftbegrenzende Einrichtung für einen Sicherheitsgurt
DE19546772A1 (de) Sitzgurtrückziehvorrichtung mit automatischem Verriegelungsmechanismus
EP0067322B1 (de) Vorrichtung zum Aufrollen des Gurtbandes von Sicherheitsgurten, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE4426479C2 (de) Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem
DE69316587T2 (de) Sicherheitsgurtaufroller
DE69416521T2 (de) Sicherheitsgurtaufroller
DE10119199B4 (de) Gurtstraffer
DE19514090C2 (de) Anschnallgurt-Wickelvorrichtung
DE19541837A1 (de) Sicherheitsgurt-Automatik
WO2022049015A1 (de) Gurtaufroller
EP1391357B1 (de) Gurtvorrichtung
DE19963429A1 (de) Sicherheitsgurtsystem
DE10253414A1 (de) Gurtaufroller

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee