DE20006619U1 - Belt retractor for a vehicle seat belt - Google Patents
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Description
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TRW Occupant Restraint SystemsTRW Occupant Restraint Systems
GmbH & Co. KG
Industriestraße 20
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Gurtaufroller für einen Fahrzeug-SicherheitsgurtBelt retractor for a vehicle safety belt
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Rahmen, einer Gurtspule, die in dem Rahmen drehbar gelagert ist, einem Torsionsstab, der im Inneren der Gurtspule angeordnet und mit einem axialen Ende drehfest mit der Gurtspule verbunden ist, einer Sperrscheibe, die mit dem anderen axialen Ende des Torsionsstabes verbunden ist und eine Sperrverzahnung aufweist, und einer Sperrklinke, die in die Sperrverzahnung der Sperrscheibe eingesteuert werden kann.The invention relates to a belt retractor for a vehicle safety belt, with a frame, a belt spool which is rotatably mounted in the frame, a torsion bar which is arranged inside the belt spool and is connected to the belt spool at one axial end in a rotationally fixed manner, a locking disk which is connected to the other axial end of the torsion bar and has a locking toothing, and a locking pawl which can be guided into the locking toothing of the locking disk.
Die Sperrklinke kann von einem bekannten Sperrmechanismus in gurtbandsensitiver Weise oder in fahrzeug-sensitiver Weise in die Sperrverzahnung eingesteuert werden. In diesem Zustand ist die Sperrscheibe gegen eine Drehung relativ zum Rahmen des Gurtaufrollers blockiert. Da sich die Gurtspule über den Torsionsstab an der Sperrscheibe abstützt, kann in diesem Zustand kein Gurtband von der Gurtspule abgezogen werden, soweit das von dem Torsionsstab zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe übertragene Drehmoment nicht größer ist als das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes. Wenn das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes überschritten wird, kommt es zu einer Relativdrehung zwischen Gurtspule und Sperrscheibe, die zu einem Abziehen von Gurtband von der Gurtspule führt, das wiederum zu einer vergrößerten Vorverlagerung eines vom Sicher-The locking pawl can be controlled by a known locking mechanism in a belt-webbing-sensitive manner or in a vehicle-sensitive manner into the locking teeth. In this state, the locking disk is blocked against rotation relative to the frame of the belt retractor. Since the belt reel is supported on the locking disk via the torsion bar, no belt webbing can be pulled off the belt reel in this state, provided that the torque transmitted by the torsion bar between the belt reel and the locking disk is not greater than the torsional resistance moment of the torsion bar. If the torsional resistance moment of the torsion bar is exceeded, a relative rotation occurs between the belt reel and the locking disk, which leads to belt webbing being pulled off the belt reel, which in turn leads to an increased forward displacement of a belt pulled by the safety belt.
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heitsgurt zurückgehaltenen Fahrzeuginsassen führt. Diese größere Vorverlagerung dient in bekannter Weise dazu, Kraftspitzen im Sicherheitsgurt abzubauen, die ansonsten zu einer Verletzung des Fahrzeuginsassen führen könnten.seat belt. This greater forward displacement serves, in a known manner, to reduce force peaks in the seat belt which could otherwise lead to injury to the vehicle occupant.
Wenn das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes überschritten und der Torsionsstab tordiert wird, kommt es zu einer Längenzunahme des Torsionsstabes. Dies kann dazu führen, daß zwischen der Gurtspule und der mit dem sich verlängernden Torsionsstab verbundenen Sperrscheibe ein Spalt auftritt, in welchem sich der Rahmen des Gurtaufrollers verklemmen kann.If the torsional resistance moment of the torsion bar is exceeded and the torsion bar is twisted, the torsion bar will increase in length. This can lead to a gap appearing between the belt reel and the locking disk connected to the lengthening torsion bar, in which the frame of the belt retractor can become jammed.
Dies würde eine Drehung der Gurtspule relativ zur Sperrscheibe behindern.This would prevent the belt spool from rotating relative to the locking disc.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtaufroller derThe object of the invention is to provide a belt retractor of
eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln verhindert ist, daß zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe ein Spalt auftreten kann, in welchem sich der Rahmen des Gurtauf rollers verklemmen kann.of the type mentioned at the outset in such a way that it is prevented by simple means that a gap can occur between the belt spool and the locking disk, in which the frame of the belt retractor can become jammed.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Gurtaufroller der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Sperrscheibe mit einem Bund versehen ist, der am Rahmen des Gurtaufroller anliegen kann. Wenn der Bund der Sperrscheibe auf der Innenseite des Rahmens des Gurtaufrollers anliegt, ist verhindert, daß die Sperrscheibe aus der Öffnung herausgedrückt wird, in der sie im Normalbetrieb angeordnet ist. Es sind somit keine zusätzlichen Vorkehrungen erforderlich, um zu gewährleisten, daß die Gurtspule und die Sperrscheibe auch bei einem sich verlängernden Torsionsstab zusammenhalten.To solve this problem, a belt retractor of the type mentioned at the beginning is provided with a locking disc that can rest on the frame of the belt retractor. If the collar of the locking disc rests on the inside of the frame of the belt retractor, the locking disc is prevented from being pushed out of the opening in which it is arranged during normal operation. No additional precautions are therefore required to ensure that the belt reel and the locking disc stay together even when the torsion bar is lengthening.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Sperrscheibe mit einem Zentrierring versehen ist, der in das innere der Gurtspule hineinragt. DerPreferably, the locking disc is provided with a centering ring which extends into the interior of the belt reel.
Zentrierring gewährleistet, daß die Gurtspule weiterhin zuverlässig an der Sperrscheibe gelagert ist, wenn sich die Sperrscheibe geringfügig axial nach außen bewegt, bis sie an der Innenseite des Rahmens des Gurtaufrollers anliegt.
35Centering ring ensures that the belt spool continues to be reliably mounted on the locking disc when the locking disc moves slightly axially outward until it rests on the inside of the frame of the belt retractor.
35
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:The invention is described below with reference to various embodiments shown in the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 in einer teilgeschnittenen Ansicht einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller;Fig. 1 shows a belt retractor according to the invention in a partially sectioned view;
Fig. 2 in einer vergrößerten Teilansicht einen Gurtaufroller gemäß einer zweiten Ausführungsform;
10Fig. 2 shows an enlarged partial view of a belt retractor according to a second embodiment;
10
Fig. 3 in einer vergrößerten Teilansicht einen Gurtaufroller gemäß einer dritten Ausführungsform;Fig. 3 is an enlarged partial view of a belt retractor according to a third embodiment;
Fig. 4 in einer vergrößerten Teilansicht einen Gurtaufroller gemäß einer vierten Ausführungsform; undFig. 4 shows an enlarged partial view of a belt retractor according to a fourth embodiment; and
Fig. 5 in einer teilgeschnittenen Ansicht einen Gurtaufroller gemäß einer fünften Ausführungsform.Fig. 5 shows a partially sectioned view of a belt retractor according to a fifth embodiment.
In Fig. 1 ist ein Gurtaufroller gezeigt, der einen Rahmen 10 aufweist, in welchem eine Gurtspule 12 drehbar gelagert ist. Die Gurtspule 12 weist zwei Flansche 14, 16 auf, zwischen denen ein Sicherheitsgurt aufgewickelt werden kann. Im Inneren der Gurtspule 12 ist ein Torsionsstab 18 angeordnet, der an seinem bezüglich Fig. 1 linken axialen Ende drehfest mit der Gurtspule 12 verbunden ist, beispielsweise durch eine Keilwellenverzahnung. An seinem bezüglich Fig. 1 rechten Ende ist der Torsionsstab 18 drehfest mit einer Sperrscheibe 20 verbunden, beispielsweise ebenfalls durch eine Keilwellenverzahnung. Die Verbindung zwischen dem Torsionsstab 18 und der Gurtspule 12 sowie der Sperrscheibe 20 ist vorzugsweise mit einer Presspassung ausgeführt, um einen geräuscharmen Betrieb zu gewährleisten. Die Sperrscheibe 20 ist an ihrem Außenumfang mit einer Sperrverzahnung 22 versehen, in die eine Sperrklinke 24 von einem (nicht dargestellten) Sperrmechanismus eingesteuert werden kann. Die Sperrscheibe 20 ist mit einem Bund 26 versehen, der teilweise in einer Aussparung im Flansch 16 der Gurtspule 12 aufgenommen ist. Der Bund 26 ist so bemessen, daß sein Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser einer Öffnung 28 im Rahmen 10 des Gurtaufrollers, durch die hindurch sich die Sperrscheibe 20 erstreckt.Fig. 1 shows a belt retractor which has a frame 10 in which a belt spool 12 is rotatably mounted. The belt spool 12 has two flanges 14, 16 between which a safety belt can be wound. A torsion bar 18 is arranged inside the belt spool 12 and is connected to the belt spool 12 in a rotationally fixed manner at its left axial end with respect to Fig. 1, for example by means of a spline shaft. At its right end with respect to Fig. 1, the torsion bar 18 is connected to a locking disk 20 in a rotationally fixed manner, also for example by means of a spline shaft. The connection between the torsion bar 18 and the belt spool 12 and the locking disk 20 is preferably designed with a press fit in order to ensure low-noise operation. The locking disk 20 is provided on its outer circumference with a locking toothing 22 into which a locking pawl 24 can be guided by a locking mechanism (not shown). The locking disk 20 is provided with a collar 26 which is partially received in a recess in the flange 16 of the belt reel 12. The collar 26 is dimensioned such that its outer diameter is larger than the inner diameter of an opening 28 in the frame 10 of the belt retractor through which the locking disk 20 extends.
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Die Sperrscheibe 20 weist auf ihre dem Inneren der Gurtspule 12 zugewandten Seite einen Zentrierring 30 auf, der in eine Aussparung im Inneren der Gurtspule 12 hineinragt.The locking disk 20 has, on its side facing the interior of the belt reel 12, a centering ring 30 which projects into a recess in the interior of the belt reel 12.
Auf der von der Sperrscheibe 20 abgewandten Seite ist zwischen dem Rahmen 10 des Gurtaufrollers und der Gurtspule ein Distanzbund 32 vorgesehen, der ein Anliegen des Flansches 14 am Rahmen im Normalbetrieb verhindert. Dieser Distanzbund hat einen kleinen Durchmesser, so daß sich ein geringer Reibradius ergibt.On the side facing away from the locking disk 20, a spacer collar 32 is provided between the frame 10 of the belt retractor and the belt reel, which prevents the flange 14 from coming into contact with the frame during normal operation. This spacer collar has a small diameter, resulting in a small friction radius.
Die Funktionsweise des beschriebenen Gurtauf rollers ist die folgende: Wenn die Sperrklinke 24 in die Sperrverzahnung 22 der Sperrscheibe 20 eingesteuert wird, ist die Gurtspule 12 gegen eine Drehung in der Abwickelrichtung des Gurtbandes blockiert, solange das dabei von der Gurtspule zur Sperrscheibe 20 übertragene Drehmoment kleiner als das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes 18 ist. Wenn das Torsionswiderstandsmoment überschritten wird, kommt es zu einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 12 und der Sperrscheibe 20, wobei sich eine Längenzunahme des Torsionsstabes 18 ergibt. Dies führt dazu, daß der Bund 26 der Sperrscheibe 20 sich geringfügig vom Flansch 16 der Gurtspule löst, bis er an der Innenseite des Rahmens 10 anliegt. In diesem Zustand ist eine weitere Trennung zwischen Gurtspule und Sperrscheibe verhindert; dabei wird die Gurtspule 12 weiterhin von dem Zentrierring 30 getragen, der mit einer ausreichenden axialen Länge ausgeführt ist.The described belt retractor functions as follows: When the locking pawl 24 is guided into the locking teeth 22 of the locking disk 20, the belt spool 12 is blocked against rotation in the unwinding direction of the belt webbing as long as the torque transmitted from the belt spool to the locking disk 20 is smaller than the torsional resistance moment of the torsion bar 18. If the torsional resistance moment is exceeded, a relative rotation occurs between the belt spool 12 and the locking disk 20, resulting in an increase in the length of the torsion bar 18. This leads to the collar 26 of the locking disk 20 detaching slightly from the flange 16 of the belt spool until it rests against the inside of the frame 10. In this state, further separation between the belt spool and the locking disk is prevented; the belt spool 12 continues to be carried by the centering ring 30, which is designed with a sufficient axial length.
In Fig. 2 ist ein Gurtaufroller gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Hier ist die Sperrscheibe 20 als Gußteil ausgebildet, das mit einem einstückig angebrachten Lagerfortsatz 34 versehen ist. Der Lagerfortsatz 34 ist in einer Lagerplatte 36 gelagert, die am Rahmen 10 des Gurtaufrollers angebracht ist. An den Lagerfortsatz 34 schließt sich ein Lagerzapfen 38 an, der einen Durchmesser von weniger als 3,6 mm hat. Auf dem Lagerzapfen ist direkt oder indirekt eine Trägheitsscheibe 39 angebracht, die Teil des Sperrmechanismus des Gurtaufroller ist. Bedingt durch den kleinen Reibdurchmesser zwischen Trägheitsscheibe und Lagerzapfen können die Anforderungen, die an die Zuverlässigkeit des Gurtaufrollers und des Sperrmechanismus gestellt werden, zuverlässiger eingehalten werden.Fig. 2 shows a belt retractor according to a second embodiment. Here, the locking disk 20 is designed as a cast part, which is provided with an integrally attached bearing extension 34. The bearing extension 34 is mounted in a bearing plate 36, which is attached to the frame 10 of the belt retractor. The bearing extension 34 is followed by a bearing pin 38, which has a diameter of less than 3.6 mm. An inertia disk 39, which is part of the locking mechanism of the belt retractor, is attached directly or indirectly to the bearing pin. Due to the small friction diameter between the inertia disk and the bearing pin, the requirements placed on the reliability of the belt retractor and the locking mechanism can be met more reliably.
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Zudem können die Axialtoleranz und der Mittenversatz des Lagerzapfens bei der Fertigung mit wesentlich weniger Aufwand beherrscht werden.In addition, the axial tolerance and the center offset of the bearing journal can be controlled during production with significantly less effort.
In Fig. 3 ist ein Gurtaufroller gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Bei diesem ist auf die Außenseite der Sperrscheibe 20 ein Stützring 40 aufgenietet, der ein Abrutschen der Sperrklinke 24 von der Sperrverzahnung 22 verhindert. Die Sperrklinke ist mit einer Aussparung 42 versehen, um die Breite des freien Endes der Sperrklinke 24 an den Abstand zwischen dem Bund 26 und dem Stützring 40 anzupassen. Wenn die Sperrscheibe 20 ein Gußteil ist, kann der Stützring 40 auch einteilig mit der Sperrscheibe ausgebildet werden.Fig. 3 shows a belt retractor according to a third embodiment. In this case, a support ring 40 is riveted onto the outside of the locking disk 20, which prevents the locking pawl 24 from slipping off the locking teeth 22. The locking pawl is provided with a recess 42 in order to adapt the width of the free end of the locking pawl 24 to the distance between the collar 26 and the support ring 40. If the locking disk 20 is a cast part, the support ring 40 can also be formed as one piece with the locking disk.
In Fig. 4 ist ein Gurtaufroller gemäß einer vierten Ausführungsform gezeigt. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen weist hier der Flansch 16 einen Absatz 50 auf, der über den Außenrand des Bundes 26 der Sperrscheibe 20 umgebördelt ist. Auf diese Weise ergibt sich eine axiale Befestigung des Sperrscheibe an der Gurtspule, während sich die Sperrscheibe weiterhin relativ zur Gurtspule drehen kann.Fig. 4 shows a belt retractor according to a fourth embodiment. In contrast to the previous embodiments, the flange 16 here has a shoulder 50 which is flanged over the outer edge of the collar 26 of the locking disk 20. In this way, an axial fastening of the locking disk to the belt reel is achieved, while the locking disk can still rotate relative to the belt reel.
In Fig. 5 ist ein Gurtaufroller gemäß einer fünften Ausführungsform gezeigt. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen weist hier die Gurtspule keinen Flansch auf. Der Bund 26 der Sperrscheibe stützt sich unmittelbar an der Stirnseite des zylindrischen Grundkörpers der Gurtspule ab.Fig. 5 shows a belt retractor according to a fifth embodiment. In contrast to the previous embodiments, the belt reel here has no flange. The collar 26 of the locking disk rests directly on the front side of the cylindrical base body of the belt reel.
Die Zähne der Sperrverzahnung 22 können bei jeder Ausführungsform mit dem Bund 26 verbunden sein, so daß sich eine größere Festigkeit ergibt.In any embodiment, the teeth of the locking toothing 22 can be connected to the collar 26, so that greater strength is achieved.
Die Gurtspule 12 kann entweder als Druckgußteil ausgeführt werden oder als tiefgezogenes Bauteil, bei dem der sog. Wickelschlagausgleich einstückig vorgesehen ist.The belt reel 12 can be designed either as a die-cast part or as a deep-drawn component in which the so-called winding runout compensation is provided in one piece.
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