WO2020254300A1 - Gurtspule sowie gurtaufroller mit einer gurtspule - Google Patents

Gurtspule sowie gurtaufroller mit einer gurtspule Download PDF

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WO2020254300A1
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axial
belt
circumferential circle
constriction
belt reel
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PCT/EP2020/066576
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Jens Bohn
Thomas Kielwein
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Zf Automotive Germany Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a belt reel for a belt retractor, with an axis of rotation and a reel body which is provided as a reel for a belt webbing and has a first axial circumferential circle.
  • the invention also relates to a belt retractor with a belt reel.
  • Belt retractors with a belt reel are known and are used to provide a seat belt to a vehicle occupant of a motor vehicle.
  • the vehicle occupant can pull the seat belt freely from the belt reel against the action of a winding spring, and the belt reel winds the seat belt again when the vehicle occupant unbuckles, for example.
  • the blocking mechanism is activated, with which the belt reel can be blocked in the frame.
  • the belt reel If the belt reel is blocked in the frame, no further seat belt can be removed from the belt reel until a predefined force level is reached in the seat belt; the belt reel does not twist relative to the frame of the belt retractor if one disregards a minimal yield, which is due to the inherent elasticity of all components in the force flow.
  • the object of the invention is to provide a belt reel and a belt retractor with a belt reel which have improved properties in the case of restraint and thus increase safety.
  • a belt reel for a belt retractor is provided with an axis of rotation and a reel body which is set up as a reel for a belt strap and has a first axial circumferential circle.
  • the coil body also has a radial constriction with a second axial circumferential circle which is arranged in the axial direction in the center of the coil body.
  • the circumference of the second axial circumferential circle is a maximum of 95% of the circumference of the first axial circumferential circle.
  • an axial circumferential circle is a circle with a radius which corresponds to the maximum radial distance of all points on the coil body from the axis of rotation on the corresponding axial section of the coil body. That is to say, the axial circumferential circle forms an envelope beyond which no point on the coil former protrudes at the corresponding axial section.
  • the bobbin is that part of the belt reel that is wrapped at least in sections by the belt strap and thus comprises the winding surface on which the belt strap rests on the bobbin.
  • the radial constriction forms a circumferential groove on the radial outside of the coil body.
  • the belt strap can constrict to the smaller diameter of the circumferential groove.
  • This constriction causes a reduction in the lever acting, which leads to a reduction in the forward displacement in the slide test according to ECE R16 and a reduction in the belt pull-out in the loop load test according to FMVSS 209, when using the same force limiter system.
  • the belt reel has improved properties in the case of restraint, which improves the safety of a vehicle occupant who is protected by a safety system in such a belt reel.
  • the second axial circumferential circle is arranged centrally on the bobbin in the axial direction. This is how the webbing will lace in the axial direction symmetrically towards the center, whereby the force distribution in the belt can be improved.
  • the circumference of the second axial circumferential circle is 80% to 95%, preferably 85% to 90%, of the circumference of the first axial circumferential circle.
  • the constriction has a depth between 1 mm and 3 mm, in particular if the belt reel is intended for a belt strap with a width of 48 mm.
  • the second axial circumferential circle is arranged concentrically to the axis of rotation and / or the constriction is designed to be rotationally symmetrical to the axis of rotation.
  • the constriction has the same properties in all angular positions of the belt reel, whereby the effect of the constriction is provided independently of the angular position of the belt reel and thus safety is reliably improved.
  • the constriction in the axial direction has a width of 10% to 100%, preferably 20% to 40%, of the axial length of the coil body. This design ensures that the belt strap can constrict in a defined manner by being guided in the constriction over a sufficiently large axial area.
  • the constriction can have a concave profile, as a result of which the belt strap is deformed in a manner which, in the event of restraint, favors the distribution of forces in the belt strap.
  • the constriction is symmetrical, in particular mirror-symmetrical, with respect to a plane, in particular the axial center plane of the spool, since this loads the webbing symmetrically in the axial direction when constricting and thus improves the properties in the case of restraint.
  • the bobbin has an axial transition section between the constriction and adjacent axial sections, in which the axial circumferential circle changes continuously in the axial direction from the first axial circumferential circle to the second axial circumferential circle.
  • the axial transition sections are designed without edges. In this way, it is avoided that local stress peaks develop in the belt, which improves the properties in the event of restraint and thus improves safety.
  • a belt retractor with a belt reel according to the invention with the advantages mentioned above is also provided to achieve the above-mentioned object.
  • FIG. 3 shows the belt reel from FIG. 1 in a sectional view through plane A
  • Figure 4 shows the belt reel from Figure 1 in a sectional view through plane B.
  • FIG. 1 shows a belt retractor 10 with a frame 12 and belt reel 14, which is mounted in the frame 12 so as to be rotatable about the axis of rotation R.
  • the belt retractor 10 is part of a seat belt system, in particular in a vehicle.
  • the belt reel 14 has a reel body 16 and two axial side sections 18, 19 which are arranged opposite one another in the axial direction A and which delimit the reel body 16 in the axial direction A.
  • the belt reel 14 can have one or no axial side section 18, 19.
  • the bobbin 16 has a circular cylindrical basic shape and a winding surface 20 which is formed by the radial outer side 22 of the bobbin 16 and on which a belt webbing 24 of a seat belt can be wound and unwound.
  • the coil body 16 has a first axial section 26, a second axial section 28 and a third axial section 30.
  • the radial constriction 32 is a radial recess extending in the circumferential direction U on the radial outer side 22 of the coil former 16, which forms the angled surface 20.
  • the radial constriction 32 is designed to be rotationally symmetrical to the axis of rotation R.
  • the constriction 32 in an alternative embodiment can be designed essentially as desired.
  • the coil body 16 can have radial recesses and / or radial extensions in the axial section of the constriction 32.
  • the first axial section 26 has a first axial circumferential circle 34 (see FIG. 3) with a radius n and the constriction 32 has a second axial circumferential circle 36 with a radius G2 which is smaller than the radius n.
  • the center of the first circumferential circle 34 and the second circumferential circle 36 each lie on the axis of rotation R, whereby the first circumferential circle 34 and the second circumferential circle 36 are arranged concentrically to one another.
  • the third axial section 30 has a third axial circumferential circle 38, which is designed analogously to the first circumferential circle 34. That is, the third circumferential circle has a radius n and a center that lies on the axis of rotation R.
  • the first and third circumferential circles 34, 38 are each the circumferential circle with the largest circumference of the first and third axial section 26, 30, respectively.
  • the second circumferential circle 36 is the circumferential circle with the smallest circumference of the second axial section 28 and the constriction 32.
  • each axial section 26, 28, 30 as well as the constriction 32 can have an individual circumferential circle 34, 36, 38, which can differ from one another, in particular in their radius and / or the position of their center relative to the axis of rotation R.
  • the circumference of the circumferential circles 34, 36, 38 in the corresponding axial section 26, 28, 30 and in the constriction 32 relative to further circumferential circles in the corresponding axial section 26, 28, 30 and in the constriction 32 can be of any size.
  • the radii of the first circumferential circle 34 and of the third circumferential circle 38 are each greater than the radius G2 of the second circumferential circle 36.
  • the circumference of the second circumferential circle 36 is 90% of the circumference of the first circumferential circle 34.
  • the circumference of the second circumferential circle 36 can be between 80% and 95%, preferably between 85% and 90%, of the circumference of the first circumferential circle 34.
  • the circumference of the second circumferential circle 36 may be a maximum of 95% of the circumference of the first circumferential circle 34 so that the constriction 32 has a sufficient depth t so that the belt webbing 24, as described later, can correspondingly constrict to the smaller diameter.
  • the depth t corresponds to the difference between the first radius and the second radius G2 and is 2 mm in the illustrated embodiment.
  • the depth t of the constriction 32 can be between 1 mm and 3 mm.
  • the constriction 32 is provided in the center of the coil body 16 in the axial direction A, ie equidistant from both axial ends of the coil body 16. Furthermore, the second circumferential circle 36 lies in the axial center plane 40t, which in FIG. 2 also forms the section plane AA.
  • the second circumferential circle 36 is arranged in the axial direction A centrally on the coil former 16 and centrally on the winding surface 20.
  • the constriction 32 is designed symmetrically to the axial center plane 40 and has a concave profile (see Figure 4).
  • the bobbin 16 also has axial transition sections 42, 43 which extend from the second circumferential circle 36 to the first axial section 26 and the third axial section 30 and which are designed so that the radii of the axial circumferential circles in these axial transition sections 42, 43 between the second circumferential circle 36 and the first circumferential circle 34 or the third circumferential circle 38 in the axial direction A to increase steadily from G2.
  • the axial transition sections 42, 43 are rounded off and are thus designed without edges in order to provide an advantageous transmission of the forces from the winding surface 20 to the belt strap 24 in the event of restraint.
  • the coil body 16 can have a profile with any desired course.
  • the constriction 32 has a width b in the axial direction A (see FIG. 4) which is 30% of the axial length L of the coil former 16.
  • the belt reel 14 is provided for a belt webbing 24 with a width of 48 mm
  • the length L of the bobbin 16 is 50 mm
  • the width b of the constriction 32 is 15 mm.
  • the width b of the constriction 32 can be between 10% and 100%, in particular between 20% and 40% of the axial length L of the coil body 16.
  • constriction 32 can extend over the entire axial length L of the coil former 16 according to an alternative embodiment.
  • the axial length L of the coil former 16 corresponds at the same time to the axial length of the angular surface 20.
  • the coil body 16 also has assembly pockets 44 and an axial gap 46 dividing the coil body 16, which interrupt the winding surface 20.
  • the coil former 16 can have no or any number of geometric elements such as pockets, gaps and / or projections.
  • the coil body 16 can have any basic shape.
  • the spool 16 can have a radial step in the circumferential direction, to which one end of the belt strap 24 is attached, so that the belt strap 24 merges tangentially into the second winding at the step.
  • the belt reel 14 has a cavity 48 (see FIG. 4) which extends along the axis of rotation R and in which a rod-shaped or tubular force-limiting element can be arranged, which is part of a force-limiting device of the belt retractor 10.
  • the belt retractor 10 can have any desired force-limiting elements. This means that the belt reel 14 is compatible with the usual force-limiting devices and can be used together with these in a belt retractor 10.
  • the constriction 32 leads to the belt webbing 24 partially wound on the spool 16 constricting at least in sections to the smaller diameter of the second circumferential circle 36.
  • This constriction has the effect that the effective lever is reduced, in particular on the radius G2, and thus the forces of the belt webbing 24 acting on the belt reel 14 are reduced.
  • a belt reel 14 which leads to a reduction in the forward displacement in the slide test according to ECE R16 and a reduction in the belt webbing extension in the loop load test according to FMVSS 209.
  • the belt reel has improved properties in the case of restraint, which improves the safety of a vehicle occupant who is protected by a safety system in such a belt reel.

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Abstract

Eine Gurtspule (14) für einen Gurtaufroller (10) hat eine Rotationsachse (R) und einen Spulenkörper (16), der als Spule für ein Gurtband (24) vorgesehen ist und einen ersten axialen Umfangskreis (34) aufweist. Der Spulenkörper (16) hat ferner eine radiale Einschnürung (32) mit einem zweiten axialen Umfangskreis (36), wobei die Einschnürung (32) in axialer Richtung (A) mittig auf dem Spulenkörper (16) angeordnet ist und wobei der Umfang des zweiten axialen Umfangskreises (36) maximal 95% des Umfangs des ersten axialen Umfangskreises (34) beträgt. Des Weiteren ist ein Gurtaufroller (10) mit einer solchen Gurtspule (14) beschrieben.

Description

Gurtspule sowie Gurtaufroller mit einer Gurtspule
Die Erfindung betrifft eine Gurtspule für einen Gurtaufroller, mit einer Rotationsachse und einem Spulenkörper, der als Spule für ein Gurtband vorgesehen ist und einen ersten axialen Umfangskreis aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Gurtaufroller mit einer Gurtspule.
Gurtaufroller mit einer Gurtspule sind bekannt und dienen dazu, einem Fahrzeuginsassen eines Kraftfahrzeugs einen Sicherheitsgurt bereitzustellen. Im Normalbetrieb kann der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt entgegen der Wirkung einer Aufwickelfeder frei von der Gurtspule abziehen, und die Gurtspule wickelt den Sicherheitsgurt wieder auf, wenn der Fahrzeuginsasse sich beispielsweise abschnallt. In Abhängigkeit von äußeren Parametern, beispiels weise der Verzögerung des Fahrzeugs oder der Drehbeschleunigung der Gurtspule beim Gurtbandabzug, wird der Blockiermechanismus aktiviert, mit dem die Gurtspule im Rahmen blockiert werden kann. Wenn die Gurtspule im Rahmen blockiert ist, kann bis zum Erreichen eines vordefinierten Kraftniveaus im Sicherheitsgurt kein weiterer Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgezogen werden; die Gurtspule verdreht sich relativ zum Rahmen des Gurtaufrollers nicht, wenn man von einem minimalen Nachgeben absieht, das auf die Eigenelastizität aller sich im Kraftfluss befindenden Bauteile zurückzuführen ist.
Um zu ermitteln, wie sich ein Gurtaufroller mit einer Gurtspule im Rückhaltefall, wie bei einem Unfall, verhält, werden die Gurtspule und sowie der Gurtaufroller mit der Gurtspule verschiedenen Test unterzogen, beispielsweise dem „ECE-R16 Schlittentest“ oder dem„loop load test nach FMVSS 209“.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gurtspule sowie einen Gurtaufroller mit einer Gurtspule bereitzustellen, die verbesserte Eigenschaften im Rückhaltefall aufweisen und somit die Sicherheit erhöhen.
Zur Lösung der Aufgabe ist eine Gurtspule für einen Gurtaufroller, mit einer Rotationsachse und einem Spulenkörper vorgesehen, der als Spule für ein Gurtband eingerichtet ist und einen ersten axialen Umfangskreis aufweist. Der Spulenkörper weist ferner eine radiale Einschnürung mit einem zweiten axialen Umfangskreis auf, die in axialer Richtung mittig auf dem Spulenkörper angeordnet ist. Hierbei beträgt der Umfang des zweiten axialen Umfangskreises maximal 95% des Umfangs des ersten axialen Umfangskreises.
Im Sinne der Erfindung ist ein axialer Umfangskreis ein Kreis mit einem Radius, der dem maximalen radialen Abstand aller Punkte des Spulenkörpers von der Rotationsachse am entsprechenden axialen Abschnitts des Spulenkörpers entspricht. Das heißt, der axiale Umfangskreis bildet eine Umhüllende, über die kein Punkt des Spulenkörpers am entsprechenden axialen Abschnitt hinausragt.
Der Spulenkörper ist hierbei der Teil der Gurtspule, der zumindest abschnittsweise vom Gurtband umwickelt wird und somit die Wickelfläche umfasst, an der das Gurtband am Spulenkörper anliegt.
Durch diese Gestaltung bildet die radiale Einschnürung eine umlaufende Nut auf der radialen Außenseite des Spulenkörpers. Bei einer Belastung, insbesondere im Rückhaltefall, kann das Gurtband auf den kleineren Durchmesser der umlaufenden Nut einschnüren. Dieses Einschnüren bewirkt eine Reduzierung des wirkenden Hebels, was zu einer Reduzierung der Vorverlagerung im Schlittentest nach ECE R16 und einer Reduzierung des Gurtbandauszugs in loop load test nach FMVSS 209, bei Verwendung des gleichen Kraftbegrenzersystems, führt. Somit weißt die Gurtspule verbesserte Eigenschaften im Rückhaltefall auf, wodurch die Sicherheit eines Fahrzeuginsassen verbessert ist, der von einem Sicherheitssystem im einer solchen Gurtspule geschützt wird.
Es ist von Vorteil, wenn der zweite axiale Umfangskreis in axialer Richtung mittig auf dem Spulenkörper angeordnet ist. Auf diese Weise schnürt das Gurtband in axialer Richtung symmetrisch zur Mitte hin ein, wodurch der Kräfteverlauf im Gurtband verbessert werden kann.
In einer Ausführungsform beträgt der Umfang des zweiten axialen Umfangskreises 80% bis 95%, vorzugsweise 85% bis 90%, des Umfangs des ersten axialen Umfangskreises. Hierdurch ist die Einschnürung einerseits ausreichend tief, um den wirkenden Hebel maßgeblich zu reduzieren, und andererseits so flach, dass das Gurtband nicht derart übermäßig verformt wird, dass die Eigenschaften des Sicherheitsgurts im Rückhaltefall beeinträchtigt werden.
Dieselben Vorteile bietet eine Ausführungsform, bei der die Einschnürung eine Tiefe zwischen 1 mm und 3 mm hat, insbesondere wenn die Gurtspule für ein Gurtband mit einer Breite von 48 mm vorgesehen ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite axiale Umfangskreis konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet und/oder die Einschnürung rotationssymmetrisch zur Rotationsachse ausgebildet. Hierdurch weist die Einschnürung in allen Winkelstellungen der Gurtspule die gleichen Eigenschaften auf, wodurch die Wrkung der Einschnürung unabhängig von der Wnkelstellung der Gurtspule bereitgestellt wird und somit die Sicherheit zuverlässig verbessert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die Einschnürung in axialer Richtung eine Breite von 10% bis 100%, vorzugsweise von 20% bis 40%, der axialen Länge des Spulenkörpers. Durch diese Gestaltung wird sichergestellt, dass sich das Gurtband definiert einschnüren kann, indem es über einen ausreichend großen axialen Bereich in der Einschnürung geführt wird.
Die Einschnürung kann ein konkaves Profil aufweisen, wodurch das Gurtband in einer Weise verformt wird, die im Rückhaltefall den Kräfteverlauf im Gurtband begünstigt.
Es ist von Vorteil, wenn die Einschnürung symmetrisch, insbesondere spiegelsymmetrisch, zu einer Ebene gestaltet ist, insbesondere der axialen Mittelebene des Spulenkörpers, da hierdurch das Gurtband beim Einschnüren in axialer Richtung symmetrisch belastet wird und sich somit die Eigenschaften im Rückhaltefall verbessern. ln einer weiteren Ausführungsform hat der Spulenkörper zwischen der Einschnürung sowie angrenzenden axialen Abschnitten jeweils einen axialen Übergangsabschnitt, in denen sich der axiale Umfangskreis in axialer Richtung stetig vom ersten axialen Umfangskreis zum zweiten axialen Umfangskreis ändert. Insbesondere sind die axialen Übergangsabschnitte hierbei kantenfrei gestaltet. Auf diese Weise wird vermieden, dass sich lokale Belastungsspitzen im Gurtband ausbilden, wodurch die Eigenschaften im Rückhaltefall und damit die Sicherheit verbessert werden.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Gurtaufroller mit einer erfindungsgemäßen Gurtspule mit den zuvor genannten Vorteilen vorgesehen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- Figur 1 in einer schematischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller mit einer erfindungsgemäßen Gurtspule,
- Figur 2 die Gurtspule aus Figur 1 in einer Seitenansicht,
- Figur 3 die Gurtspule aus Figur 1 in einer Schnittansicht durch die Ebene A, und
- Figur 4 die Gurtspule aus Figur 1 in einer Schnittansicht durch die Ebene B.
In Figur 1 ist ein Gurtaufroller 10 mit einem Rahmen 12 und Gurtspule 14 gezeigt, die um die Rotationsachse R drehbar im Rahmen 12 gelagert ist.
Der Gurtaufroller 10 ist Teil eines Sicherheitsgurtsystems, insbesondere in einem Fahrzeug.
Die Gurtspule 14 hat einen Spulenkörper 16 sowie zwei in axialer Richtung A zueinander entgegengesetzt angeordnete axiale Seitenabschnitte 18, 19, die den Spulenkörper 16 in axialer Richtung A begrenzen.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Gurtspule 14 einen oder keinen axialen Seitenabschnitt 18, 19 aufweisen. Der Spulenkörper 16 hat eine kreiszylindrische Grundform und eine Wickelfläche 20, die durch die radiale Außenseite 22 des Spulenkörpers 16 gebildet wird und auf der ein Gurtband 24 eines Sicherheitsgurts auf- und abgewickelt werden kann.
In axialer Richtung A weist der Spulenkörper 16 einen ersten axialen Abschnitt 26, einen zweiten axialen Abschnitt 28 und einen dritten axialen Abschnitt 30 auf.
Der zweite axiale Abschnitt 28, der in axialer Richtung A zwischen dem ersten axialen Abschnitt 26 und dem dritten axialen Abschnitt 30 angeordnet ist, hat eine radiale Einschnürung 32.
Die radiale Einschnürung 32 ist eine sich in Umfangsrichtung U erstreckende radiale Ausnehmung an der radialen Außenseite 22 des Spulenkörpers 16, die die Wckelfläche 20 bildet.
Hierbei ist die radiale Einschnürung 32 rotationssymmetrisch zur Rotationsachse R ausgebildet.
Grundsätzlich kann die Einschnürung 32 in einer alternativen Ausführungsform im Wesentlichen beliebig gestaltet sein. Insbesondere kann der Spulenkörper 16 radiale Ausnehmungen und/oder radiale Fortsätze im axialen Abschnitt der Einschnürung 32 aufweisen.
Der erste axiale Abschnitt 26 hat einen ersten axialen Umfangskreis 34 (siehe Figur 3) mit einem Radius n und die Einschnürung 32 hat einen zweiten axialen Umfangskreis 36 mit einem Radius G2, der kleiner ist als der Radius n .
Das Zentrum des ersten Umfangskreises 34 und des zweiten Umfangskreises 36 liegen jeweils auf der Rotationsachse R, wodurch der erste Umfangskreis 34 und der zweite Umfangskreis 36 konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Der dritte axiale Abschnitt 30 hat einen dritten axialen Umfangskreis 38, der analog zum ersten Umfangskreis 34 gestaltet ist. D.h., der dritte Umfangskreis hat einen Radius n und ein Zentrum das auf der Rotationsachse R liegt.
Der erste und der dritte Umfangskreis 34, 38 sind jeweils der Umfangskreis mit dem größten Umfang des ersten bzw. dritten axialen Abschnitts 26, 30. Der zweite Umfangskreis 36 ist der Umfangskreis mit dem kleinsten Umfang des zweiten axialen Abschnitts 28 und der Einschnürung 32.
In einer alternativen Ausführungsform kann jeder axiale Abschnitt 26, 28, 30 sowie die Einschnürung 32 einen individuellen Umfangskreis 34, 36, 38 haben, die sich voneinander unterscheiden können, insbesondere in ihrem Radius und/oder der Position ihres Zentrums relativ zur Rotationsachse R.
Zusätzlich oder alternativ kann der Umfang der Umfangskreise 34, 36, 38 im entsprechenden axialen Abschnitt 26, 28, 30 sowie in der Einschnürung 32 relativ zu weiteren Umfangkreisen im entsprechenden axialen Abschnitt 26, 28, 30 sowie in der Einschnürung 32 beliebig groß sein.
Vorzugsweise sind die Radien des ersten Umfangskreises 34 und des dritten Umfangskreises 38 jeweils größer als der Radius G2 des zweiten Umfangskreises 36.
Der Umfang des zweiten Umfangskreises 36 beträgt hierbei 90% des Umfangs des ersten Umfangskreises 34.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Umfang des zweiten Umfangskreises 36 zwischen 80% und 95%, vorzugsweise zwischen 85% und 90%, des Umfangs des ersten Umfangskreises 34 betragen.
Grundsätzlich darf der Umfang des zweiten Umfangskreises 36 maximal 95% des Umfangs des ersten Umfangskreises 34 betragen, damit die Einschnürung 32 eine ausreichende Tiefe t aufweist, sodass das Gurtband 24, wie später beschrieben, entsprechend auf den kleineren Durchmesser einschnüren kann.
Die Tiefe t entspricht der Differenz des ersten Radius und des zweiten Radius G2 und beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 2 mm. In einer alternativen Ausführungsform kann die Tiefe t der Einschnürung 32 zwischen 1 mm und 3 mm betragen.
Die Einschnürung 32 ist in axialer Richtung A mittig auf dem Spulenkörper 16 vorgesehen, d.h. von beiden axialen Enden des Spulenkörpers 16 gleich weit entfernt. Ferner liegt der zweite Umfangskreis 36 in der axialen Mittelebene 40t, die in Figur 2 zugleich die Schnittebene A-A bildet.
Somit ist der zweite Umfangskreis 36 in axialer Richtung A mittig auf dem Spulenkörper 16 sowie mittig auf der Wickelfläche 20 angeordnet.
Die Einschnürung 32 ist symmetrisch zur axialen Mittelebene 40 gestaltet und hat ein konkaves Profil (siehe Figur 4).
Der Spulenkörper 16 hat ferner axiale Übergangsabschnitte 42, 43, die sich vom zweiten Umfangskreis 36 zu dem ersten axialen Abschnitt 26 bzw. dem dritten axialen Abschnitt 30 erstrecken und die so gestaltet sind, dass die Radien der axialen Umfangskreise in diesen axialen Übergangsabschnitten 42, 43 zwischen dem zweiten Umfangskreis 36 und dem ersten Umfangskreis 34 bzw. dem dritten Umfangskreis 38 in axialer Richtung A stetig von G2 zu zunehmen.
Die axialen Übergangsabschnitte 42, 43 sind hierbei abgerundet und somit kantenfrei gestaltet, um im Rückhaltefall eine vorteilhafte Übertragung der Kräfte von der Wickelfläche 20 auf das Gurtband 24 bereitzustellen.
Grundsätzlich kann der Spulenkörper 16 ein Profil mit einem beliebigen Verlauf aufweisen.
Die Einschnürung 32 hat in axialer Richtung A eine Breite b (siehe Figur 4), die 30% der axialen Länge L des Spulenkörpers 16 beträgt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem die Gurtspule 14 für ein Gurtband 24 mit einer Breite von 48 mm vorgesehen ist, beträgt die Länge L des Spulenkörpers 16 50 mm und die Breite b der Einschnürung 32 15 mm.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Breite b der Einschnürung 32 zwischen 10% und 100%, insbesondere zwischen 20% und 40% der axialen Länge L Spulenkörpers 16 betragen.
Dies bedeutet insbesondere, dass sich die Einschnürung 32 gemäß einer alternativen Ausführungsform über die gesamte axiale Länge L des Spulenkörpers 16 erstrecken kann.
Die axiale Länge L des Spulenkörpers 16 entspricht hierbei gleichzeitig der axialen Länge der Winkelfläche 20. Der Spulenkörper 16 weist ferner Montagetaschen 44 sowie einen axialen den Spulenkörper 16 teilenden Spalt 46 auf, die die Wickelfläche 20 unterbrechen.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Spulenkörper 16 jeweils keine oder eine beliebige Anzahl an geometrischen Elementen wie Taschen, Spalten und/oder Vorsprüngen haben.
Zusätzlich oder alternativ kann der Spulenkörper 16 eine beliebige Grundform aufweisen.
Insbesondere kann der Spulenkörper 16 in Umfangsrichtung eine radiale Stufe haben, an der ein Ende des Gurtbands 24 befestigt ist, sodass das Gurtband 24 an der Stufe tangential in die zweite Wicklung übergeht.
Des Weiteren hat die Gurtspule 14 einen sich entlang der Rotationsachse R erstreckenden Hohlraum 48 (siehe Figur 4), in dem ein stab- bzw. rohrförmiges Kraftbegrenzungselement angeordnet werden kann, das Teil einer Kraftbegrenzungseinrichtung des Gurtaufrollers 10 ist.
Grundsätzlich kann der Gurtaufroller 10 beliebige Kraftbegrenzungselemente aufweisen. Das bedeutet, die Gurtspule 14 ist mit den üblichen Kraftbegrenzungseinrichtungen kompatibel und kann gemeinsam mit diesen in einem Gurtaufroller 10 eingesetzt werden.
Wenn das Gurtband 24 im Rückhaltefall belastet wird, beispielsweise bei einem Unfall, führt die Einschnürung 32 dazu, dass das teilweise auf dem Spulenkörper 16 aufgewickelte Gurtband 24 zumindest abschnittsweise auf den kleineren Durchmesser des zweiten Umfangskreises 36 einschnürt. Dieses Einschnüren bewirkt, dass sich der wirkende Hebel verkleinert, insbesondere auf den Radius G2, und sich damit die wirkenden Kräfte des Gurtbands 24 auf die Gurtspule 14 verringern.
Dieser Effekt wird durch die zuvor beschriebene geometrische Gestaltung des Spulenkörpers 16 und der Einschnürung 32 zusätzlich begünstigt.
Auf diese Weise ist eine Gurtspule 14 bereitgestellt, die zu einer Reduzierung der Vorverlagerung im Schlittentest nach ECE R16 und einer Reduzierung des Gurtbandauszugs in loop load test nach FMVSS 209 führt. Somit weißt die Gurtspule verbesserte Eigenschaften im Rückhaltefall auf, wodurch die Sicherheit eines Fahrzeuginsassen verbessert ist, der von einem Sicherheitssystem im einer solchen Gurtspule geschützt wird.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert werden, insbesondere unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsformen.

Claims

Patentansprüche
1. Gurtspule (14) für einen Gurtaufroller (10), mit einer Rotationsachse (R) und einem Spulenkörper (16), der als Spule für ein Gurtband (24) vorgesehen ist und einen ersten axialen Umfangskreis (34) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (16) eine radiale Einschnürung (32) mit einem zweiten axialen Umfangskreis (36) aufweist, wobei die Einschnürung (32) in axialer Richtung (A) mittig auf dem Spulenkörper (16) angeordnet ist und wobei der Umfang des zweiten axialen Umfangskreises (36) maximal 95% des Umfangs des ersten axialen Umfangskreises (34) beträgt.
2. Gurtspule nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite axiale Umfangskreis (36) in axialer Richtung (A) mittig auf dem Spulenkörper (16) angeordnet ist.
3. Gurtspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang des zweiten axialen Umfangskreises (36) 80% bis 95%, vorzugsweise 85% bis 90%, des Umfangs des ersten axialen Umfangskreises (34) beträgt.
4. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnürung (32) eine Tiefe (t) zwischen 1 mm und 3 mm hat.
5. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite axiale Umfangskreis (36) konzentrisch zur Rotationsachse (R) angeordnet ist und/oder die Einschnürung (32) rotationssymmetrisch zur Rotationsachse (R) ausgebildet ist.
6. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnürung (32) in axialer Richtung (A) eine Breite (b) von 10% bis 100%, vorzugsweise von 20% bis 40%, der axialen Länge (L) des Spulenkörpers (16) hat.
7. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnürung (32) ein konkaves Profil aufweist.
8. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnürung (32) symmetrisch zu einer Ebene (40) gestaltet ist, insbesondere der axialen Mittelebene (40) des Spulenkörpers (16).
9. Gurtspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (16) zwischen der Einschnürung (32) sowie angrenzenden axialen Abschnitten (26, 28, 30) jeweils einen axialen Übergangsabschnitt (42, 43) hat, in denen sich der axiale Umfangskreis in axialer Richtung (A) stetig vom ersten axialen Umfangskreis (34) zum zweiten axialen Umfangskreis (36) ändert, insbesondere wobei die axialen Übergangsabschnitte (42, 43) kantenfrei sind.
10. Gurtaufroller (10) mit einer Gurtspule (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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