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DE102008004127A1 - Seat belt retractor, has overload clutch formed such that clutch is uncoupled during overload, in particular during exceeding of preset belt extraction force acting in belt band extraction direction, and arranged between belt coil and gear - Google Patents

Seat belt retractor, has overload clutch formed such that clutch is uncoupled during overload, in particular during exceeding of preset belt extraction force acting in belt band extraction direction, and arranged between belt coil and gear Download PDF

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DE102008004127A1
DE102008004127A1 DE102008004127A DE102008004127A DE102008004127A1 DE 102008004127 A1 DE102008004127 A1 DE 102008004127A1 DE 102008004127 A DE102008004127 A DE 102008004127A DE 102008004127 A DE102008004127 A DE 102008004127A DE 102008004127 A1 DE102008004127 A1 DE 102008004127A1
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DE
Germany
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belt
retractor according
belt retractor
inner ring
clutch
Prior art date
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Application number
DE102008004127A
Other languages
German (de)
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DE102008004127B4 (en
Inventor
Thomas Schwer
Wilhelm Tejder
Walter Scherzinger
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Joyson Safety Systems Germany GmbH
Original Assignee
Takata Petri AG
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Publication date
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Priority to PCT/DE2009/000011 priority patent/WO2009086818A2/en
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    • 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
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

The retractor (10) has a belt coil (20) for winding and unwinding a seat belt and a gear (80) connected with the belt coil. A drive is connected with the gear and drives the belt coil for winding the seat belt. A positively operating overload clutch (50) is provided between the drive and the belt coil and is formed such that the clutch is uncoupled during overload, in particular during exceeding of a preset belt extraction force acting in a belt band extraction direction based upon a coupled condition in a form closure. The overload clutch is arranged between the belt coil and the gear.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a belt retractor with the features according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Gurtaufroller ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 045 452 bekannt. Dieser vorbekannte Gurtaufroller umfasst eine Gurtspule zum Auf- und Abwickeln eines Sicherheitsgurts, ein mit der Gurtspule in Verbindung stehendes Getriebe und einen mit dem Getriebe verbundenen Antrieb, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann. An der Schnittstelle zwischen dem Getriebe und der Gurtspindel weist das Getriebe eine Klinkenkupplung auf, mit der sich das Getriebe mit der Gurtspindel zwecks Kraftübertragung koppeln lässt. Die Klinkenkupplung umfasst zwei Klinken, die im eingekuppelten Zustand in eine Verzahnung der Gurtspindel eingreifen und andernfalls von dieser getrennt sind. Eine solche Kupplung zum Herstellen einer Verbindung zwischen Getriebe und Gurtspindel bzw. zum Trennen einer solchen Verbindung wird nachfolgend kurz "Betriebskupplung" genannt. Darüber hinaus weist das Getriebe des vorbekannten Gurtaufrollers eine auf einem Formschluss beruhende Überlastkupplung auf; diese Überlastkupplung trennt Getriebeteile voneinander und unterbricht die Kraftübertragung innerhalb des Getriebes, wenn zu große Kräfte in Gurtabwickelrichtung wirken, beispielsweise, wenn im Falle eines Unfalls der Fahrzeuginsasse massenträgheitsbedingt in den Sicherheitsgurt eintaucht. Die Überlastkupplung ist in dem Getriebe – vom Kraftfluss her betrachtet – zwischen der Betriebskupplung und dem Antrieb angeordnet.Such a belt retractor is from the German patent application DE 10 2004 045 452 known. This prior art belt retractor comprises a belt spool for winding and unwinding a seat belt, a transmission associated with the belt spool and a drive connected to the transmission which can drive the belt spool to wind up the seat belt. At the interface between the transmission and the belt spindle, the transmission has a pawl coupling with which the transmission can be coupled with the belt spindle for the purpose of transmitting power. The pawl clutch comprises two pawls, which engage in the engaged state in a toothing of the belt spindle and are otherwise separated from this. Such a coupling for establishing a connection between the gear and the belt spindle or for separating such a connection is hereinafter referred to as "operating clutch". In addition, the transmission of the previously known belt retractor on a form-fitting based overload clutch; This overload clutch separates transmission parts from each other and interrupts the transmission of power within the transmission when excessive forces act in Gurtabwickelrichtung, for example, if in the event of an accident, the vehicle occupant due mass inertia immersed in the seat belt. The overload clutch is arranged in the transmission - as viewed from the power flow - between the operating clutch and the drive.

Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller zu schaffen, der eine noch bessere Einstellbarkeit des Gurtkraftniveaus im Falle eines Fahrzeugunfalls, eines kritischen Fahrmanövers oder einer Notbremssituation ermöglicht und dabei gleichzeitig auch noch kostengünstiger als bisherige Gurtaufroller herstellbar ist.outgoing from the described prior art, the invention is the Task is to provide a belt retractor, which is an even better Adjustability of the belt force level in the event of a vehicle accident, a critical driving maneuver or an emergency braking situation allows and at the same time even more cost-effective as previous belt retractor can be produced.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Gurtaufroller der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in Unteransprüchen angegeben.These Task is starting from a belt retractor of the type described above Type according to the invention by the characterizing Characteristics of claim 1 solved. Advantageous embodiments the belt retractor according to the invention are in subclaims specified.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die formschlüssig arbeitende Überlastkupplung zwischen der Gurtspindel und dem Getriebe angeordnet ist.After that is inventively provided that the form-fitting working overload clutch between the belt spindle and the transmission is arranged.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ist darin zu sehen, dass bei diesem die Überlastkupplung außerhalb des Getriebes und unmittelbar an der Gurtspindel angeordnet ist, wodurch erreicht wird, dass im Falle einer Überlastsituation keines der Teile des Getriebes lasttragend sein muss. Sobald nämlich eine Überlastsituation auftritt, wird die Überlastkupplung auskuppeln und die Gurtspindel von dem Getriebe trennen, so dass Beschädigungen am Getriebe in jedem Fall ausgeschlossen sind. Es ist somit bei dem erfindungsgemäßen Gurtaufroller – im Unterschied beispielsweise zu dem eingangs beschriebenen Gurtaufroller – nicht erforderlich, die Betriebskupplung, die im eingekuppelten Zustand eine Verbindung zwischen Gurtspule und Antrieb bereitstellt, für eine Überlastsituation „lasttragend" auszuführen. Das Getriebe des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers kann somit kos tengünstiger hergestellt werden und außerdem leichter sein kann als Getriebe vorbekannter Gurtaufroller, da – wie bereits erläutert – keines der Bestandteile des Getriebes eine Überlastsituation überstehen können muss.One significant advantage of the belt retractor according to the invention is to be seen in that in this the overload clutch outside the gearbox and directly on the belt spindle is arranged, whereby it is achieved that in the event of an overload situation none of the parts of the transmission must be load bearing. As soon as an overload situation occurs, the overload clutch disengage and disconnect the belt spindle from the gearbox so that damage are excluded on the transmission in any case. It is thus at the belt retractor according to the invention - im Difference for example to the belt retractor described above - not required the operating clutch, the connection in the engaged state between belt reel and drive provides "load-bearing" for an overload situation perform. The transmission of the invention Belt retractor can thus be made kos tengünstiger and also may be lighter than previously known transmission Belt retractor, because - as already explained - none the components of the transmission survive an overload situation must be able to.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ist darin zu sehen, dass bei diesem die Gurtrückhaltekraft allein durch dafür vorgesehene Gurtkraftbegrenzungsmittel, wie z. B. durch einen Torsionsstab, bestimmt wird und eine Kraftniveauverfälschung durch ein teilweise mitdrehendes Getriebe, beispielsweise eine mitdrehende Betriebskupplung, verhindert wird, weil nämlich alle Getriebeteile, insbesondere eine Betriebskupplung, durch die erfindungsgemäß vorgesehene Anordnung der Überlastkupplung im Überlastfall zuverlässig abgekoppelt werden.One Another significant advantage of the invention Belt retractor is the fact that in this the Gurtrückhaltekraft solely by means of belt force limiting means provided for this purpose, such as B. by a torsion bar, is determined and a Kraftniveauverfälschung by a partly mitdrehendes transmission, such as a co-rotating Operating clutch, is prevented, because all gear parts, in particular an operating clutch, provided by the inventively provided Arrangement of the overload clutch in case of overload be decoupled reliably.

Vorzugsweise ist bei dem Gurtaufroller zusätzlich eine Betriebskupplung – wie dies bei dem eingangs beschriebenen vorbekannten Gurtaufroller der Fall ist – vorhanden, die bei einer Inbetriebnahme des Antriebs einkuppelt und dadurch eine Kraftübertragung zwischen dem Antrieb und der Gurtspule herstellt. Eine solche Betriebskupplung kann beispielsweise in dem Getriebe integriert oder zwischen der Überlastkupplung und dem Getriebe angeordnet sein.Preferably is in the belt retractor additionally an operating clutch - such as this in the previously described prior art belt retractor Fall is present, which at a commissioning of the Actuator engages and thereby a power transmission between the drive and the belt reel manufactures. Such an operating clutch For example, it can be integrated in the transmission or between the overload clutch and the transmission to be arranged.

Bevorzugt ist die Überlastkupplung „reversibel" ausgeführt, so dass sie beliebig häufig ein- und auskuppeln kann.Prefers If the overload clutch is "reversible", so she can engage and disengage as often as she likes.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Gurtaufrollers ist vorgesehen, dass die Überlastkupplung einen Innenring und einen Außenring aufweist, wobei der Innenring in dem Außenring koaxial drehbar gehalten ist und Formschlusselemente aufweist, die mit Ausnehmungen in einer Innenkontur des Außenrings formschlüssig zusammenwirken und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenring und dem Innenring herstellen, wobei die Formschlusselemente derart elastisch federnd sind, dass sie bei Erreichen einer vorgegebenen Gurtauszugskraft aus den Ausnehmungen herausrutschen, wodurch die Überlastkupplung auskuppelt.In a particularly preferred embodiment of the belt retractor is provided that the overload clutch has an inner ring and an outer ring, wherein the inner ring is rotatably supported coaxially in the outer ring and has positive locking elements which cooperate positively with recesses in an inner contour of the outer ring and a positive connection between the Produce outer ring and the inner ring, wherein the positive locking elements so elastic fe dernd are that they slip out of the recesses upon reaching a predetermined belt pull-out force, whereby the overload clutch disengages.

Vorzugsweise weist der Innenring als Formschlusselemente spiralförmige Schenkel auf, die in Richtung eines Innenbereichs des Innenrings (Innenringbereich) entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung nach innen zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung der Drehrichtung, die der Außenring aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird, entgegengesetzt ist. So kann die Spiraldrehrichtung beispielsweise der Gurtauszugsrichtung (Gurtabrollrichtung) der Gurtspule entgegengesetzt sein.Preferably the inner ring has helical form-locking elements Thighs pointing towards an inner area of the inner ring (Inner ring area) along a predetermined spiral rotation direction converge inwardly, the spiral direction of rotation being the direction of rotation, which has the outer ring when the seat belt of the belt reel is unrolled, is opposite. So can the spiral direction For example, the belt extension direction (Gurtabrollrichtung) of Belt reel be opposite.

Vorzugsweise ist der Innenring durch eine Scheibe, insbesondere eine in radialer Richtung federnde bzw. „radial federnde" plane Scheibe (nachfolgend kurz plane Federscheibe genannt), mit spiralförmigen Schenkeln gebildet.Preferably is the inner ring by a disc, in particular one in radial Direction resilient or "radially resilient" plane disc (hereafter briefly called flat spring washer), with spiral Thighs formed.

Die Formschlusselemente sind bevorzugt gleichmäßig auf dem Umfang der Federscheibe verteilt, um eine gleichmäßige Kraftübertragung zu erreichen.The Positive locking elements are preferably uniform distributed on the circumference of the spring washer to a uniform To achieve power transmission.

Der Innenring bzw. die Federscheibe kann beispielsweise drehfest mit dem Getriebe oder der Betriebskupplung verbunden sein, in diesem Falle wird der Außenring vorzugsweise drehfest mit der Gurtspule verbunden.Of the Inner ring or the spring washer, for example, rotatably with be connected to the transmission or the operating clutch, in this Trap, the outer ring is preferably rotatably with the belt reel connected.

Alternativ kann auch der Innenring bzw. die Federscheibe drehfest mit der Gurtspule verbunden werden; bei dieser al ternativen Ausgestaltung wird der Außenring vorzugsweise drehfest mit dem Getriebe oder der Betriebskupplung verbunden.alternative can also the inner ring or the spring washer against rotation with the belt reel get connected; In this alternative embodiment, the Outer ring preferably rotatably with the transmission or the Operating clutch connected.

Vorzugsweise überstreichen die spiralförmigen Schenkel jeweils einen Kreissektor des Innenrings bzw. der Federscheibe, wobei der Kreissektorwinkel mindestens 30 Grad beträgt. Besonders bevorzugt liegt der Kreissektorwinkel zwischen 30 und 225 Grad, und weist beispielsweise einen Wert von 90 Grad, oder von zumindest näherungsweise 90 Grad (z. B. zwischen 70 und 110 Grad), auf.Preferably paint over the spiral legs each have a circular sector of Inner ring or the spring washer, wherein the circular sector angle at least 30 degrees. Particularly preferred is the circular sector angle between 30 and 225 degrees, and has, for example, a value of 90 Degree, or of at least approximately 90 degrees (e.g. between 70 and 110 degrees).

Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die spiralförmigen Schenkel aus dem Innenbereich des Innenrings bzw. aus dem Scheibeninnenbereich zumindest näherungsweise radial bzw. senkrecht nach außen heraustreten und anschließend entgegen der Spiraldrehrichtung umgebogen sind. Vorzugsweise weisen die spiralförmigen Schenkel durch das Umbiegen entgegen der Spiraldrehrichtung einen vorgegebenen Drehwinkel zwischen dem dem Innenringbereich bzw. dem Scheibeninnenbereich abgewandten Schenkelende und dem radial aus dem Innenbereich des Innenrings bzw. aus dem Scheibeninnenbereich austretenden Schenkelbefestigungsende auf, wobei der Drehwinkel zwischen 90 und 225 Grad liegt und beispielsweise einen Wert von 180 Grad oder zumindest näherungsweise 180 Grad (z. B. zwischen 150 und 210 Grad) aufweist.Also it is considered advantageous if the spiral Leg from the inner region of the inner ring or from the inner pane at least approximately radially or vertically outwards emerge and then against the Spiralrehrichtung are bent over. Preferably, the spiral Leg by bending against the Spiralrehrichtung a predetermined rotational angle between the inner ring area or the Disc interior end facing away from the leg end and the radially out the inner region of the inner ring or from the inner pane area exiting leg attachment end, wherein the angle of rotation is between 90 and 225 degrees and, for example, a value of 180 degrees or at least approximately 180 degrees (e.g. between 150 and 210 degrees).

Vorzugsweise ist die vorgegebene Gurtauszugskraft derart bemessen, dass die Überlastkupplung auskuppelt, wenn im Falle eines Fahrzeugunfalls, eines kritischen Fahrmanövers oder einer Notbremssituation, ein durch den Sicherheitsgurt geschützter Fahrzeuginsasse massenträgheitsbedingt in den Si cherheitsgurt eintaucht und eine vorgegebene Maximalkraft in Gurtauszugsrichtung ausübt.Preferably the predetermined belt pull-out force is such that the overload clutch disengages, if in the case of a vehicle accident, a critical Driving maneuvers or an emergency braking situation, a through the Seat belt of protected vehicle occupant due to inertia in the safety belt dips and a given maximum force exerts in Gurtauszugsrichtung.

Bevorzugt ist die Schenkelbreite in Schenkellängsrichtung konstant und/oder der Abstand zwischen den spiralförmigen Schenkeln in Schenkellängsrichtung zumindest abschnittsweise konstant bzw. äquidistant.Prefers the leg width is constant in leg longitudinal direction and / or the distance between the spiral legs in leg longitudinal direction at least partially constant or equidistant.

Vorzugsweise sind die Ausnehmungen in der Innenkontur des Außenrings asymmetrisch ausgeformt. Unter dem Begriff „asymmetrisch ausgeformt" ist dabei beispielsweise zu verstehen, dass ein Rand der Ausnehmungen anders ausgeformt als der jeweils andere Rand der jeweiligen Ausnehmung. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass sich bei asymmetrisch ausgeformten Ausnehmungen nach einem überlastbedingten Auskuppeln ein schwingungsärmeres Wiedereinkuppeln der Formschlusselemente erreichen lässt als bei symmetrischen Ausnehmungen. So erfolgt eine Überlastsituation und damit ein überlastbedingtes Auskuppeln in den meisten Fällen in Gurtauszugsrichtung, wenn massenträgheitsbedingt ein sich nach vorn verlagernder Fahrzeuginsasse in den Sicherheitsgurt eintaucht und eine zu hohe Gurtauszugskraft auf den Sicherheitsgurt ausübt. Die formschlüssige Kupplung wird also hauptsächlich in einer einzigen Kraftübertragungsrichtung belastet werden, so dass der kraftübertragende Rand der Ausnehmung in Gurtauszugsrichtung im Hinblick auf die gewünschte bzw. erforderliche Kraftübertragungseigenschaften der Kupplung ausgelegt werden wird; in der anderen Kraftübertragungsrichtung hingegen muss die Kupplung weniger Kraft übertragen können. Asymmetrische Ausnehmungen schaffen nun die Möglichkeit, in dem weniger beanspruchten Randbereich der Ausnehmung bzw. in der weniger beanspruchten Kraftübertragungsrichtung die Form der Ausnehmung derart anzupassen, dass das Durchrutschen der Formschlusselemente nach einem Auskuppeln schwingungsärmer ist und die mechanische Beanspruchung der Formschlusselemente durch ein Schwingen reduziert wird. Genutzt wird also der Umstand, dass die mechanische Belastung der Überlastkupplung in einem Gurtaufroller drehrichtungsabhängig ist und dass dies zur Schwingungsreduktion und zur Reduktion der mechanischen Belastung der Formschlusselemente ausgenutzt werden kann.Preferably, the recesses are formed asymmetrically in the inner contour of the outer ring. The term "asymmetrically shaped" is to be understood, for example, as meaning that one edge of the recesses has a different shape than the respective other edge of the respective recess An advantage of this embodiment is the fact that, in the case of asymmetrically shaped recesses, after a disengagement due to overload, a more low-vibration Thus, an overload situation and thus overload-related disengagement occurs in most cases in Gurtauszugsrichtung when mass inertia due to a forward displacing vehicle occupant dips into the seat belt and exercises too high a belt pull-out force on the seat belt Thus, the coupling will be loaded mainly in a single power transmission direction, so that the force-transmitting edge of the recess in the belt extension direction with respect to the desired or required Kr aftübertragungseigenschaften the coupling will be designed; in the other power transmission direction, however, the clutch must be able to transmit less force. Asymmetric recesses now provide the possibility of adapting the shape of the recess in the less stressed edge region of the recess or in the less stressed direction of transmission such that the slippage of the positive locking elements after a disengagement is less vibration and the mechanical stress of the positive locking elements is reduced by a swing. Thus, the fact that the mechanical load of the overload clutch in a belt retractor is dependent on the direction of rotation and that this is for vibration reduction and Re Production of the mechanical load of the form-locking elements can be exploited.

Ein besonders gutes Durchrutschverhalten der Formschlusselemente und ein gutes Wiedereinkuppelverhalten lässt sich gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung erreichen, wenn die Ausnehmungen zumindest eine steile und zumindest eine demgegenüber flachere Flanke aufweisen. In Relativ-Drehrichtung des Innenrings gesehen, die der Innenring relativ zum Außenring aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird und die Formschlusselemente an der Innenkontur des Außenrings durchrutschen, ist die Flanke, an der die Formschlusselemente in die Ausnehmung hineinrutschen, vorzugsweise flacher als die Flanke, an der die Formschlusselemente aus der Ausnehmung herausrutschen. Oder mit anderen Worten, die Flanke, an der die Formschlusselemente in die Ausnehmung hineinrutschen, wenn die Kupplung ausgekuppelt ist und die Formschlusselemente an der Innenkontur des Außenrings durchrutschen, ist vorzugsweise flacher als die Flanke, an der die Formschlusselemente aus der Ausnehmung herausrutschen.One particularly good slipping behavior of the positive-locking elements and a good Wiederinkinkuppverhalten can be according to a continue to achieve preferred embodiment, when the recesses at least one steep and at least one shallower Flank. Seen in relative direction of rotation of the inner ring, which has the inner ring relative to the outer ring when the Seat belt is unrolled from the belt reel and the positive locking elements slipping on the inner contour of the outer ring is the Flank where the interlocking elements slide into the recess, preferably flatter than the flank on which the interlocking elements slip out of the recess. Or in other words, the Flank where the interlocking elements slide into the recess, when the clutch is disengaged and the interlocking elements on slipping through the inner contour of the outer ring is preferably flatter than the flank on which the interlocking elements from the recess slip out.

Die steile Flanke und deren Flankenhöhe bestimmt die für ein Auskuppeln in Gurtauszugsrichtung erforderliche Kraft; die flachere Flanke verhindert nach einem Auskuppeln und Durchrutschen der Formschlusselemente, dass diese jeweils zu schlagartig in die jeweilige nächste Ausnehmung eintreten und der Innenring und dessen Formschlusselemente zu schwingen be ginnen. Durch die beschriebene Formgestaltung lässt sich somit erreichen, dass der Außenring im Überlastfall an den Formschlusselementen „vorbeigezogen" werden kann, ohne dass diese zu großen mechanischen Schwingungsbelastungen ausgesetzt werden.The steep flank and its flank height determines the for a disengagement in Gurtstrazugsrichtung required force; the flatter one Flank prevents disengagement and slipping of the positive-locking elements, that each too abruptly in the next one Recess occur and the inner ring and its positive locking elements start swinging. By the described shape design leaves thus achieve that the outer ring in case of overload can be pulled past the interlocking elements, without these too large mechanical vibration loads get abandoned.

Die Flanken können beispielsweise geradlinig verlaufen oder auch ganz oder teilweise gekrümmt sein. Im Falle gekrümmter Flanken ist der Krümmungsradius – in Relativ-Drehrichtung des Innenrings gesehen, die der Innenring relativ zum Außenring aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird und die Formschlusselemente an der Innenkontur des Außenrings durchrutschen – in die Ausnehmung hinein vorzugsweise zunächst groß, um eine kleine Flankensteilheit und ein sanftes Wiedereinkoppeln zu ermöglichen, und aus der Ausnehmung heraus vorzugsweise kleiner, um ein ungewolltes Durchrutschen der Formschlusselemente zu verhindern und die erforderliche Kraftübertragung in Gurtsauszugsrichtung bereitzustellen. Beispielsweise weisen die Ausnehmungen eine Sägezahnform auf.The For example, flanks can be rectilinear or also be completely or partially curved. In case of a crooked Flanks is the radius of curvature - in relative direction of rotation the inner ring seen, the inner ring relative to the outer ring when the seat belt is unrolled from the belt reel and the positive locking elements on the inner contour of the outer ring slip through - preferably first in the recess big, a small slope and a gentle re-coupling and preferably out of the recess smaller, to prevent accidental slipping of the positive locking elements prevent and the required power transmission in To provide strap extension direction. For example, the Recesses on a sawtooth shape.

Als selbstständige Erfindung wird außerdem ein Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt angesehen mit einer Gurtspule zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts und einem Antrieb, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann, wobei zwischen dem Antrieb und der Gurtspindel eine formschlüssig arbeitende Überlastkupplung vorhanden ist, die derart ausgestaltet ist, dass sie im eingekuppelten Zustand auf einem Formschluss basiert und bei Überlast, insbesondere bei einem Überschreiten einer vorgegebenen, in Gurtbandauszugsrichtung wirkenden Gurtauszugskraft, auskuppelt, indem der Formschluss aufgehoben wird. Bei diesem Gurtaufroller ist vorgesehen, dass die Überlastkupplung einen Innen ring, insbesondere eine radial federnde Scheibe, aufweist mit einem Innenringbereich, an dem Schenkel angeformt sind, die mit einem Außenring der Überlastkupplung zusammenwirken.When independent invention is also a belt retractor for a safety belt viewed with a belt reel for winding and unwinding the seat belt and a drive, the the belt reel can drive to wind up the seat belt, wherein between the drive and the belt spindle a form-fitting working overload clutch is present, which designed in such a way is that it is based on a positive engagement in the engaged state and in case of overload, especially if it is exceeded a predetermined Gurtauszugskraft acting in Gurtbandauszugsrichtung, disengages by the positive connection is canceled. In this belt retractor is provided that the overload clutch an inner ring, in particular a radially resilient disc having an inner ring area, are integrally formed on the leg, with an outer ring the overload clutch cooperate.

Beispielsweise sind die Schenkel radial nach außen ausgerichtet sind. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Schenkel spiralförmig sind und in Richtung Innenringbereich entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung nach innen zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung der Drehrichtung, die ein zugeordneter Außenring aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird, entgegengesetzt ist.For example the legs are aligned radially outwards. Alternatively it can be provided that the legs spiral are and in the direction of inner ring area along a predetermined Spiralrehrichtung converge inwardly, the spiral direction of rotation being the direction of rotation, having an associated outer ring when the seat belt is unrolled from the belt reel, is opposite.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert; dabei zeigen beispielhaft:embodiments The invention will be explained below with reference to figures; thereby show exemplarily:

1 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller, 1 an exploded view of an embodiment of a belt retractor according to the invention,

2 den Gurtaufroller gemäß 1 im montierten Zustand, 2 according to the belt retractor 1 in the assembled state,

3 einen Innenring und einen Außenring des Gurtaufrollers gemäß 1 in der Draufsicht, 3 an inner ring and an outer ring of the belt retractor according to 1 in the plan view,

4 den Innenring gemäß 3 in einer anderen Darstellung mit Kreissektoren, 4 according to the inner ring 3 in another representation with circular sectors,

5 den Innenring gemäß 3 in einer wiederum anderen Darstellung, 5 according to the inner ring 3 in another turn,

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Innenring, 6 another embodiment of an inner ring,

7 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Innenring und 7 Yet another embodiment of an inner ring and

8 ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Innenring mit der Gurtspule drehfest verbunden ist. 8th an embodiment in which the inner ring is rotatably connected to the belt reel.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.In The figures are for the sake of clarity identical or similar components always use the same reference numerals.

In der 1 erkennt man Bestandteile eines Ausführungsbeispiels eines Gurtaufrollers 10 mit einer Gurtspule 20. Mit der Gurtspule 20 drehfest verbunden ist ein Außenring 30. Dieser Außenring 30 kann ein separates Bauteil sein, das mit der Gurtspule 20 verbunden ist, oder auch einen Bestandteil der Gurtspule 20 bilden. Im letztgenannten Fall wären der Außenring 30 und die Gurtspule 20 somit einteilig ausgeführt.In the 1 recognizes components of an embodiment of a belt retractor 10 with a belt reel 20 , With the belt reel 20 rotatably connected is an outer ring 30 , This outer ring 30 may be a separate component that with the belt reel 20 is connected, or even a part of the belt reel 20 form. In the latter case would be the outer ring 30 and the belt reel 20 thus executed in one piece.

In der 1 lässt sich erkennen, dass der Außenring 30 eine Innenkontur 40 in Form einer Innenverzahnung aufweist. Der Außenring 30 bildet einen Bestandteil einer formschlüssig arbeitenden Überlastkupplung 50, zu der ein Innenring 60 gehört. Der Innenring 60 ist beispielsweise durch eine radial federnde plane Scheibe (nachfolgend kurz Federscheibe genannt) gebildet und drehfest mit einem Getriebeabtrieb 70 eines nicht weiter dargestellten Getriebes 80 des Gurtaufrollers 10 verbunden. Innerhalb des Getriebes 80 ist eine ebenfalls nicht weiter dargestellte Betriebskupplung vorhanden, mit der sich ein nicht weiter dargestellter Antrieb des Gurtaufrollers 10 mit der Gurtspule 20 koppeln lässt, um beispielsweise einen Sicherheitsgurt zu straffen.In the 1 can be seen that the outer ring 30 an inner contour 40 having in the form of an internal toothing. The outer ring 30 forms part of a form-fitting overload clutch 50 to which an inner ring 60 belongs. The inner ring 60 is formed for example by a radially resilient flat disc (hereinafter referred to as spring washer) and rotatably with a transmission output 70 a transmission not shown 80 of the belt retractor 10 connected. Inside the transmission 80 is an operating coupling also not shown, with which a non-illustrated drive of the belt retractor 10 with the belt reel 20 can be coupled, for example, to tighten a seat belt.

Der Innenring 60 ist in dem Außenring 30 koaxial drehbar auf einem Bolzen 100 gehalten. Der Innenring 60 kann sich also im Außenring 30 und damit relativ zum Außenring 30 drehen.The inner ring 60 is in the outer ring 30 Coaxially rotatable on a bolt 100 held. The inner ring 60 So it can be in the outer ring 30 and thus relative to the outer ring 30 rotate.

In der 1 lässt sich darüber hinaus erkennen, dass der Innenring 60 Formschlusselemente 110 aufweist, die durch spiralförmige Schenkel gebildet sind. Die Schenkelenden 120 greifen in Ausnehmungen 130 der Innenkontur 40 ein, so dass während des Normalbetriebs des Gurtaufrollers 10 der Innenring 60 und der Außenring 30 drehfest miteinander gekoppelt sind und sich der Außenring 30 mitdreht, wenn der Innenring 60 gedreht wird, und umgekehrt der Innenring 60 mitdreht, wenn der Außenring 30 gedreht wird. Wird jedoch eine Überlastsituation erreicht, bei der beispielsweise die Gurtspule eine zu große Kraft auf den Innenring 60 ausübt, so werden die Ausnehmungen 130 von den Schenkelenden 120 weggezogen, so dass sich der Außenring 30 relativ zu dem Innenring 60 drehen wird. Anschaulich beschrieben rutscht in diesem Falle jedes Schenkelende 120 aus seiner jeweiligen Ausnehmung 130 heraus und rutscht in die jeweils nächstliegende Ausnehmung 130 hinein. Dieser Rutschvorgang setzt sich fort, solange die Überlastsituation anhält; erst nach dem Ende der Überlastsituation werden die Schenkelenden 120 wieder in eine nächstliegende Ausnehmung 130 einschnappen, wodurch ein Formschluss gebildet, eine Kopplung wiederhergestellt und die Überlastkupplung 50 wieder eingekuppelt wird.In the 1 In addition, it can be seen that the inner ring 60 Form-fitting elements 110 which are formed by spiral legs. The leg ends 120 grab in recesses 130 the inner contour 40 so that during normal operation of the belt retractor 10 the inner ring 60 and the outer ring 30 rotatably coupled with each other and the outer ring 30 rotates when the inner ring 60 is rotated, and vice versa, the inner ring 60 rotates when the outer ring 30 is turned. However, if an overload situation is reached in which, for example, the belt reel has too great a force on the inner ring 60 exercise, so the recesses 130 from the ends of the legs 120 pulled away, so that the outer ring 30 relative to the inner ring 60 will turn. Described descriptively slips in this case, each leg end 120 from its respective recess 130 out and slips into the nearest recess 130 into it. This slip continues as long as the overload situation continues; only after the end of the overload situation are the leg ends 120 again in a nearest recess 130 snap, thereby forming a positive connection, a coupling restored and the overload clutch 50 is engaged again.

Um das beschriebene Ein- und Auskuppeln der Schenkelenden 120 zu ermöglichen, sind die spiralförmigen Schenkel 120 federnd ausgebildet, so dass das beschriebene Ein- und Auskuppeln „reversibel" erfolgen kann; mit anderen Worten wird also die Überlastkupplung 50 bei einem Auskuppeln nicht beschädigt werden, sondern bleibt weiter für nachfolgende Ein- und Auskuppelvorgänge betriebsfähig.To the described engagement and disengagement of the leg ends 120 to enable are the spiral legs 120 formed resiliently, so that the engagement and disengagement described can be "reversible", in other words, the overload clutch 50 not be damaged when disengaging, but remains operational for subsequent engagement and Auskupuppelvorgänge.

In der 2 ist der Gurtaufroller 10 im montierten Zustand dargestellt. Man erkennt die Federscheibe 60, die in dem Außenring 30 eingesetzt ist. Die Schenkelenden 120 greifen jeweils in eine zugehörige Ausnehmung 130 im Außenring 30 ein. Darüber hinaus erkennt man den Anschluss der Federscheibe 60 an den Getriebeabtrieb des Getriebes 80.In the 2 is the belt retractor 10 shown in the assembled state. You can see the spring washer 60 in the outer ring 30 is used. The leg ends 120 each engage in an associated recess 130 in the outer ring 30 one. In addition, you can see the connection of the spring washer 60 to the transmission output of the transmission 80 ,

In der 3 sind die Federscheibe 60 und der Außenring 30 gemäß den 1 und 2 in einer Draufsicht gezeigt. Man erkennt die spiralförmigen Schenkel 110 mit den Schenkelenden 120, die auf dem Umfang der Federscheibe gleichmäßig verteilt sind. Außerdem ist ersichtlich, dass die spiralförmigen Schenkel entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung D1 nach innen zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung D1 der spiralförmigen Schenkel der Gurtabrollrichtung D2 der Gurtspule 20 entgegengesetzt ist.In the 3 are the spring washer 60 and the outer ring 30 according to the 1 and 2 shown in a plan view. You can see the spiral legs 110 with the leg ends 120 , which are evenly distributed on the circumference of the spring washer. In addition, it can be seen that the spiral legs converge inwardly along a predetermined spiral rotation direction D1, wherein the spiral rotation direction D1 of the spiral legs of the belt unrolling direction D2 of the belt reel 20 is opposite.

Die Drehrichtung D2 entspricht somit der Drehrichtung, die der Außenring 30 aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird. Die Spiraldrehrichtung D1 entspricht der Relativ-Drehrichtung der Federscheibe, die die Federscheibe relativ zum Außenring 30 aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird und die spiralförmigen Schenkel 110 an der Innenkontur 40 des Außenrings durchrutschen.The direction of rotation D2 thus corresponds to the direction of rotation of the outer ring 30 when the seat belt is unrolled from the belt reel. The spiral rotation direction D1 corresponds to the relative direction of rotation of the spring washer, which is the spring washer relative to the outer ring 30 when the seat belt is unrolled from the belt spool and the spiral legs 110 on the inner contour 40 slip through the outer ring.

Wenn sich im Falle einer Überlastsituation der Außenring 30 der Gurtspule 20 schneller dreht als die Federscheibe 60 mitdrehen kann, werden die Schenkelenden 120 aus den Ausnehmungen 130 herausrutschen. Die Spiralrichtung gewährleistet al so, dass die Kupplung „auf Zug" arbeitet, und nicht „auf Druck"; durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass die Überlastkupplung 50 ohne Beschädigung reversibel ein- und auskoppeln kann.If, in the case of an overload situation, the outer ring 30 the belt reel 20 turns faster than the spring washer 60 be able to turn, the leg ends become 120 from the recesses 130 slip out. The spiral direction ensures that the clutch works "on train" and not "on pressure"; This configuration ensures that the overload clutch 50 reversible coupling and uncoupling without damage.

Wie sich in der 3 außerdem erkennen lässt sind die Ausnehmungen 130 – in Drehrichtung gesehen – asymmetrisch ausgeformt; beispielsweise weisen die Ausnehmungen 130 eine Sägezahnform auf. Die Formgestaltung der Ausnehmungen 130 ist vorzugsweise derart vorgegeben, dass eine jede Ausnehmung in Gurtabrollrichtung D2 der Gurtspule gesehen zunächst eine steile Flanke F1 (mit einem steilen Anstiegswinkel) und daran anschließend eine flache Flanke F2 (mit einem flachen Abfallwinkel) aufweist. Durch diese Formgestaltung wird in besonders einfacher Weise sichergestellt, dass der Außenring 30 im Überlastfall an den spiralförmigen Schenkeln 120 entlang „vorbeigezogen" werden kann, ohne die Schenkelenden 120 zu beschädigen oder abzubrechen. Außerdem werden Schwingungen in der Federscheibe gering gehalten.As reflected in the 3 You can also see the recesses 130 - seen in the direction of rotation - asymmetrically shaped; For example, have the recesses 130 a sawtooth shape. The design of the recesses 130 is preferably set such that each recess in Gurtrückollrichtung D2 of the belt reel seen first a steep flank F1 (with a steep slope angle) and then a flat flank F2 (with a shallow drop angle) has. This shape design ensures in a particularly simple manner that the outer ring 30 in case of overload on the spiral legs 120 can be "passed along" without the leg ends 120 to damage or break off. In addition, vibrations in the spring washer are kept low.

In der 4 ist dargestellt, dass die spiralförmigen Schenkel 110 einen Kreissektor 200 um den Mittelpunkt M der Federscheibe 60 – ausgehend jeweils von dem Schenkelanfang 220 am Scheibeninnenbereich 300 – überstreichen. Der Kreissektorwinkel α beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel etwas mehr als 90 Grad. Bevorzugt sind die spiralförmigen Schenkel 110 derart ausgestaltet, dass der Kreissektorwinkel α zwischen 30 und 225 Grad liegt.In the 4 is shown that the spiral legs 110 a circular sector 200 around the center M of the spring washer 60 - Starting from the leg beginning 220 on the disk inside 300 - paint over. The circular sector angle α is slightly more than 90 degrees in this embodiment. The spiral legs are preferred 110 configured such that the circular sector angle α is between 30 and 225 degrees.

In der 5 ist die Federscheibe 60 nochmals gezeigt, wobei bei dieser Darstellung der Verlauf der spiralförmigen Schenkel näher hervorgehoben ist. Man erkennt, dass jeder spiralförmige Schenkel 110 an seinem Schenkelbefestigungsende 220 – nachfolgend kurz Schenkelanfang genannt – aus dem Scheibeninnenbereich 300 zunächst näherungsweise senkrecht bzw. radial nach außen heraustritt (vgl. Pfeilrichtung P1) und erst anschließend entgegen der Spiraldrehrichtung D1 umgebogen wird. Durch das Umbiegen entgegen der Spiraldrehrichtung D1 wird ein Drehwinkel ω zwischen dem Schenkelanfang 220 und dem Schenkelende 120 (vgl. Pfeilrichtung P3) hervorgerufen; dieser Drehwinkel ω liegt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 5 bei ca. 180 Grad, denn im Bereich der Schenkelmitte 310 (vgl. Pfeilrichtung P2) ist bereits ein Drehwinkel von ca. 90 Grad erreicht.In the 5 is the spring washer 60 shown again, wherein in this illustration, the course of the spiral legs is highlighted. It can be seen that each spiral leg 110 at its leg attachment end 220 - hereinafter called short leg beginning - from the disc interior 300 initially approximately perpendicularly or radially outward emerges (see arrow direction P1) and is then bent against the direction of spiral rotation D1. By bending against the spiral rotation direction D1 is a rotation angle ω between the leg beginning 220 and the leg end 120 (see arrow direction P3) caused; this angle of rotation ω is in the embodiment according to the 5 at about 180 degrees, because in the middle of the leg 310 (see arrow direction P2) an angle of rotation of approximately 90 degrees has already been reached.

Vorzugsweise liegt der Drehwinkel ω in einem Bereich zwischen 90° und 225° und weist beispielsweise einen Wert von circa 180° auf, wie dies in der 5 beispielhaft gezeigt ist.Preferably, the angle of rotation ω is in a range between 90 ° and 225 ° and, for example, has a value of approximately 180 °, as shown in the 5 is shown by way of example.

Die vorgegebene Gurtauszugskraft, bei der die Überlastkupplung 50 auskoppeln soll, ist vorzugsweise derart bemessen, dass die Überlastkupplung auskoppelt, wenn im Falle eines Fahrzeugunfalls, eines kritischen Fahrmanövers oder einer Notbremssituation ein durch den Sicherheitsgurt geschützter Fahrzeuginsasse massenträgheitsbedingt in den Sicherheitsgurt eintaucht und eine vorgegebene Maximalkraft in Gurtauszugsrichtung ausübt. Durch das Auskoppeln wird verhindert, dass die Gurtauszugskraft in das Getriebe 80 oder den Antrieb des Gurtaufrollers 10 eingeleitet wird und eine Beschädigung des Getriebes 80 oder des Antriebs eintritt.The given belt pullout force at which the overload clutch 50 is to be decoupled, is preferably dimensioned such that the overload clutch disengages, if in the case of a vehicle accident, a critical maneuver or an emergency braking situation protected by the seat belt occupant drowned inertia in the seat belt and exerts a predetermined maximum force in Gurtauszugsrichtung. The decoupling prevents the belt pull-out force in the transmission 80 or the drive of the belt retractor 10 is initiated and damage the gearbox 80 or the drive occurs.

Wie sich in der 5 darüber hinaus erkennen lässt, ist die Schenkelbreite in Schenkellängsrichtung zumindest näherungsweise konstant. Auch ist der Abstand zwischen den spiralförmigen Schenkeln 120 in Schenkellängsrichtung zumindest abschnittsweise konstant bzw. äquidistant.As reflected in the 5 In addition, it can be seen, the leg width in the leg longitudinal direction is at least approximately constant. Also, the distance between the spiral legs 120 in leg longitudinal direction at least partially constant or equidistant.

Die Einstellung der Gurtauszugskraft, bei der die Überlastkupplung auskuppeln soll, lässt sich beispielsweise über die Härte der Federscheibe 60, die Schenkelbreite und die Dicke der Federscheibe 60 und damit die Schenkeldicke, die Formgestaltung der Schenkelenden 120 sowie die Formgestaltung der Ausnehmungen 130 beeinflussen. Außerdem kann durch eine geeignete Materialwahl der Federscheibe 60 bzw. des Materials der Schenkelenden 120 sowie des Materials der Ausnehmungen 130 noch eine zusätzliche Reibkomponente hinzugefügt werden, so dass das Kupplungsverhalten der Überlastkupplung 50 nicht allein durch Formschluss, sondern zusätzlich auch durch Reibschluss gesteuert wird.The setting of the belt pullout force at which the overload clutch is to disengage can be determined, for example, by the hardness of the spring washer 60 , the leg width and the thickness of the spring washer 60 and thus the thigh thickness, the shape of the leg ends 120 as well as the shape of the recesses 130 influence. In addition, by a suitable choice of material of the spring washer 60 or the material of the leg ends 120 as well as the material of the recesses 130 an additional friction component can be added so that the coupling behavior of the overload clutch 50 not only by positive locking, but also by frictional control.

Wie bereits erwähnt, wird nach einem Abfall des an der Überlastkupplung 50 anliegenden Drehmoments unterhalb des zum Auskuppeln vorgegebenen Überlastdrehmoments der Formschluss zwischen der Federscheibe 60 und dem Außenring 30 wieder hergestellt, so dass die Überlastkupplung 50 wieder einkoppeln wird. Der Einkoppelprozess und der Auskoppelprozess sind komplett reversibel, so dass die Überlastkupplung weitgehend verschleißarm ist.As mentioned earlier, after a drop in the overload clutch 50 applied torque below the predetermined for disengaging overload torque of the positive connection between the spring washer 60 and the outer ring 30 restored, so that the overload clutch 50 will dock again. The coupling process and the decoupling process are completely reversible, so that the overload clutch is largely wear-resistant.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5 ist der Außenring 30 drehfest mit der Gurtspule 20 verbunden. Alternativ kann mit der Gurtspule 20 auch die Federscheibe 60 drehfest verbunden sein; in diesem Fall würde der Außenring 30 mit dem Getriebeabtrieb 70 des Getriebes 80 drehfest verbunden werden. Bei der letztgenannten Ausgestaltung kann die Federscheibe 60 mit der Gurtspule 20 beispielsweise auch einteilig verbunden sein bzw. mit dieser ein einziges Bauteil bilden.In the embodiment according to the 1 to 5 is the outer ring 30 rotatably with the belt reel 20 connected. Alternatively, with the belt reel 20 also the spring washer 60 be rotatably connected; In this case, the outer ring would 30 with the transmission output 70 of the transmission 80 rotatably connected. In the latter embodiment, the spring washer 60 with the belt reel 20 for example, be integrally connected or form a single component with this.

In der 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Innenring 60 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die spiralförmigen Formschlusselemente bzw. Schenkel 110 ausgehend vom Schenkelbefestigungsende 220 (Schenkelanfang) in Schenkellängsrichtung verjüngt. Somit wird das Deformationsverhalten optimiert und die Spannungsverteilung in den Formschlusselementen optimiert.In the 6 is another embodiment of an inner ring 60 shown. In this embodiment, the spiral form-locking elements or legs 110 starting from the leg attachment end 220 (Leg start) tapers in the leg longitudinal direction. Thus, the deformation behavior is optimized and optimized the stress distribution in the form-locking elements.

In der 7 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Innenring 60 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Formschlusselemente bzw. Schenkel 110 von dem Innenbereich 470 radial nach außen ausgerichtet. Ein Auslaufbereich 460 ist von der flachen Flanke F1 nach innen weggebogen, um einen Abstand d zu der flachen Flanke F1 zu gewährleisten.In the 7 is yet another embodiment of an inner ring 60 shown. In this embodiment, the form-locking elements or legs 110 from the interior 470 aligned radially outwards. An outlet area 460 is bent inwardly away from the flat flank F1 to ensure a distance d to the flat flank F1.

In der 8 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Innenring bzw. die Scheibe 60 über ein Verbindungselement 500 drehfest mit der Gurtspule 20 verbunden ist. Der Außenring 30 ist drehfest mit einem in der 8 nicht weiter gezeigten Getriebe oder mit einer in der 8 ebenfalls nicht weiter gezeigten Betriebskupplung verbunden.In the 8th an embodiment is shown in which the inner ring or the disc 60 via a connecting element 500 rotatably with the belt reel 20 connected is. The outer ring 30 is rotatable with a in the 8th not shown further th gear or with one in the 8th also not shown further operating coupling connected.

1010
Gurtaufrollerretractor
2020
Gurtspulebelt reel
3030
Außenringouter ring
4040
Innenkonturinner contour
5050
ÜberlastkupplungOverload clutch
6060
Innenring, FederscheibeInner ring, spring washer
7070
Getriebeabtriebtransmission output
8080
Getriebetransmission
100100
Bolzenbolt
110110
Formschlusselemente, SchenkelInterlocking elements, leg
120120
Schenkelendenleg ends
130130
Ausnehmungenrecesses
200200
Kreissektorcircular sector
220220
Schenkelanfangleg early
300300
ScheibeninnenbereichSlice indoors
310310
Schenkelmittethe leg center
460460
Auslaufbereichdischarge area
470470
Innenbereichinterior
500500
Verbindungselementconnecting element
D1D1
SpiraldrehrichtungSpiral direction of rotation
D2D2
Gurtabwickelrichtungbelt extracting
F1F1
steile Flankesteep flank
F2F2
flache Flankearea flank
MM
ScheibenmittelpunktBull's-eye
αα
KreissektorwinkelCircle sector angle
ωω
Drehwinkelangle of rotation
P1P1
Ausrichtung bei Austritt aus dem Scheibeninnenbereichalignment on exit from the disk interior
P2P2
Ausrichtung in Schenkelmittealignment in thigh center
P3P3
Ausrichtung am Schenkelendealignment at the end of the leg
dd
Abstanddistance

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102004045452 [0002] - DE 102004045452 [0002]

Claims (23)

Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt mit – einer Gurtspule (20) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, – einem mit der Gurtspule in Verbindung stehenden Getriebe (80) und – einem mit dem Getriebe verbundenen Antrieb, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann, – wobei zwischen dem Antrieb und der Gurtspindel eine formschlüssig arbeitende Überlastkupplung (50) vorhanden ist, die derart ausgestaltet ist, dass sie im eingekuppelten Zustand auf einem Formschluss basiert und bei Überlast, insbesondere bei einem Überschreiten einer vorgegebenen, in Gurtbandauszugsrichtung wirkenden Gurtauszugskraft, auskuppelt, indem der Formschluss aufgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssig arbeitende Überlastkupplung zwischen der Gurtspindel (20) und dem Getriebe (80) angeordnet ist.Belt retractor ( 10 ) for a safety belt with - a belt reel ( 20 ) for winding and unwinding the seat belt, - a transmission connected to the belt reel ( 80 ) and - connected to the gear drive, which can drive the belt reel for winding the seat belt, - wherein between the drive and the belt spindle a positive-working overload clutch ( 50 ) is present, which is designed such that it is based on a form-fitting overload and, in particular when exceeding a predetermined, acting in Gurtbandauszugsrichtung Gurtauszugskraft disengages by the form-fitting is canceled, characterized in that the positively acting overload clutch between the belt spindle ( 20 ) and the transmission ( 80 ) is arranged. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Betriebskupplung vorhanden ist, die bei einer Inbetriebnahme des Antriebs einkuppelt und dadurch eine Kraftübertragung zwischen dem Antrieb und der Gurtspule herstellt.Belt retractor according to claim 1, characterized that in addition an operating clutch is present, the engages at a commissioning of the drive and thereby a Power transmission between the drive and the belt reel manufactures. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebskupplung in dem Getriebe integriert ist.Belt retractor according to claim 2, characterized that the operating clutch is integrated in the transmission. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebskupplung zwischen der Überlastkupplung und dem Getriebe angeordnet ist.Belt retractor according to claim 2, characterized that the operating clutch between the overload clutch and the transmission is arranged. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Überlastkupplung einen Innenring (60) und einen Außenring (30) aufweist, wobei der Innenring in dem Außenring koaxial drehbar gehalten ist und Formschlusselemente (110) aufweist, die mit Ausnehmungen (130) in der Innenkontur (40) des Außenrings formschlüssig zusammenwirken und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenring und dem Innenring herstellen, – wobei die Formschlusselemente derart elastisch federnd sind, dass sie bei Erreichen der vorgegebenen Gurtauszugskraft von den Ausnehmungen getrennt werden, wodurch die Überlastkupplung auskuppelt.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that - the overload clutch an inner ring ( 60 ) and an outer ring ( 30 ), wherein the inner ring is held coaxially rotatable in the outer ring and positive-locking elements ( 110 ), which with recesses ( 130 ) in the inner contour ( 40 ) of the outer ring interact positively and form a positive connection between the outer ring and the inner ring, - wherein the interlocking elements are elastically resilient so that they are separated upon reaching the predetermined belt withdrawal force from the recesses, whereby the overload clutch disengages. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (110) durch spiralförmige Schenkel gebildet sind, die in Richtung eines Innenbereichs (300) des Innenrings entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung nach innen (D1) zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung (D1) der Drehrichtung (D2), die der Außenring (30) aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird, entgegengesetzt ist.Belt retractor according to claim 5, characterized in that the positive-locking elements ( 110 ) are formed by helical legs which are directed towards an interior area ( 300 ) of the inner ring along a predetermined spiral rotation direction inwardly converge (D1), wherein the spiral rotational direction (D1) of the rotational direction (D2), the outer ring ( 30 ), when the seat belt is unrolled from the belt spool is opposite. Gurtaufroller nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass – der Innenring (60) durch eine Scheibe, insbesondere eine in radialer Richtung federnde Scheibe, gebildet ist und – die Formschlusselemente gleichmäßig auf dem Umfang der Federscheibe verteilt sind.Belt retractor according to claim 5 or 6, characterized in that - the inner ring ( 60 ) is formed by a disc, in particular a resilient disc in the radial direction, and - the interlocking elements are distributed uniformly on the circumference of the spring washer. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlastkupplung (50) einen Außenring (30) und einen damit zusammenwirkenden Innenring (60) mit spiralförmigen Schenkeln (110) aufweist, die in Richtung eines Innenbereichs (300) des Innenrings entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung (D1) nach innen zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung der Drehrichtung, die der Außenring aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird, entgegengesetzt ist.Belt retractor according to one of the preceding claims 1-4, characterized in that the overload clutch ( 50 ) an outer ring ( 30 ) and a cooperating inner ring ( 60 ) with spiral legs ( 110 ) facing towards an interior area ( 300 ) of the inner ring along a predetermined spiral rotation direction (D1) converge inwardly, wherein the Spiralrehrichtung the direction of rotation, which has the outer ring when the seat belt is unrolled from the belt reel, is opposite. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlastkupplung (50) eine Scheibe, insbesondere eine radial federnde Scheibe (60), mit spiralförmigen Schenkeln (110) aufweist, die gleichmäßig auf dem Umfang der Scheibe verteilt sind.Belt retractor according to one of the preceding claims 1-4, characterized in that the overload clutch ( 50 ) a disc, in particular a radially resilient disc ( 60 ), with spiral legs ( 110 ), which are evenly distributed on the circumference of the disc. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 5–9, dadurch gekennzeichnet, – dass der Innenring bzw. die Scheibe (60) drehfest mit dem Getriebe (80) oder der Betriebskupplung verbunden ist und – dass der Außenring (30) drehfest mit der Gurtspule (20) verbunden ist.Belt retractor according to one of the preceding claims 5-9, characterized in that - the inner ring or the disc ( 60 ) rotatably with the gear ( 80 ) or the operating clutch is connected and - that the outer ring ( 30 ) rotatably with the belt reel ( 20 ) connected is. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 5–9, dadurch gekennzeichnet, – dass der Innenring bzw. die Scheibe drehfest mit der Gurtspule verbunden ist und – dass der Außenring drehfest mit dem Getriebe oder der Betriebskupplung verbunden ist.Belt retractor according to one of the preceding claims 5-9, characterized - that the inner ring or the disc is rotatably connected to the belt reel and - that the outer ring against rotation with the gearbox or the operating clutch connected is. Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt mit – einer Gurtspule (20) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts und – einem Antrieb, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann, – wobei zwischen dem Antrieb und der Gurtspindel eine formschlüssig arbeitende Überlastkupplung (50) vorhanden ist, die derart ausgestaltet ist, dass sie im eingekuppelten Zustand auf einem Formschluss basiert und bei einer Überlast, insbesondere bei einem Überschreiten einer vorgegebenen, in Gurtbandauszugsrichtung wirkenden Gurtauszugskraft, auskuppelt, indem der Formschluss aufgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlastkupplung (50) einen Innenring (60), insbesondere eine radial federnde Scheibe, aufweist mit einem Innenringbereich (300), an dem Schenkel (110) angeformt sind, die mit einem Außenring (30) der Überlastkupplung (50) zusammenwirken.Belt retractor ( 10 ) for a safety belt with - a belt reel ( 20 ) for winding and unwinding the seat belt and - a drive that can drive the belt reel for winding the seat belt, - wherein between the drive and the belt spindle a form-fitting overload clutch ( 50 ) is present, which is designed such that it is based on a form-fitting in the engaged state and disengages in an overload, in particular when exceeding a predetermined, acting in Gurtbandauszugsrichtung belt pullout force by the positive connection is canceled, characterized in that the overload clutch ( 50 ) an inner ring ( 60 ), in particular a radially resilient disc, having an inner ring area ( 300 ), on the thigh ( 110 ) are formed, which with an outer ring ( 30 ) the overload clutch ( 50 ) interact. Gurtaufroller nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (110) radial nach außen ausgerichtet sind.Belt retractor according to claim 12, characterized in that the legs ( 110 ) are aligned radially outward. Gurtaufroller nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel spiralförmig sind und in Richtung Innenringbereich entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung (D1) nach innen zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung der Drehrichtung (D2), die ein zugeordneter Außenring (30) aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird, entgegengesetzt ist.Belt retractor according to claim 12, characterized in that the legs are helical and converge in the direction of the inner ring area along a predetermined spiral rotation direction (D1) inwards, wherein the spiral rotation direction of the rotational direction (D2), which is an associated outer ring (D2). 30 ), when the seat belt is unrolled from the belt spool is opposite. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 6–14, dadurch gekennzeichnet, – dass die spiralförmigen Schenkel jeweils einen Kreissektor (200) des Innenrings bzw. der Scheibe überstreichen, – wobei der Kreissektorwinkel (α) mindestens 30° Grad beträgt.Belt retractor according to one of the preceding claims 6-14, characterized in that - the helical legs each have a circular sector ( 200 ) of the inner ring or the disk, - wherein the circular sector angle (α) is at least 30 ° degrees. Gurtaufroller nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreissektorwinkel (α) zwischen 30 und 225 Grad beträgt, insbesondere einen Wert von 90 Grad oder zumindest näherungsweise 90 Grad aufweist.Belt retractor according to claim 15, characterized in that that the circular sector angle (α) is between 30 and 225 degrees is, in particular a value of 90 degrees or at least approximately 90 degrees. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 6–16, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmigen Schenkel aus dem Innenbereich des Innenrings bzw. aus dem Scheibeninnenbereich zumindest näherungsweise radial nach außen heraustreten und anschließend entgegen der Spiraldrehrichtung (D1) umgebogen sind.Belt retractor according to one of the preceding claims 6-16, characterized in that the spiral Leg from the inner region of the inner ring or from the inner pane at least emerge approximately radially outward and then bent against the spiral rotation direction (D1) are. Gurtaufroller nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, – dass die spiralförmigen Schenkel durch das Umbiegen entgegen der Spiraldrehrichtung einen vorgegebenen Drehwinkel (ω) zwischen dem dem Innering bzw. dem Scheibeninnenbereich abgewandten Schenkelende (120) und dem radial aus dem Innenbereich des Innenrings bzw. aus dem Scheibeninnenbereich austretenden Schenkelbefestigungsende (220) aufweisen, – wobei der Drehwinkel (ω) zwischen 90 und 225 Grad liegt, insbesondere einen Wert von 180 Grad oder zumindest näherungsweise 180 Grad aufweist.Belt retractor according to claim 17, characterized in that the helical legs, by bending against the direction of spiral rotation, reach a predetermined angle of rotation (ω) between the end of the leg facing away from the inner ring or the disk inner region (US Pat. 120 ) and the radially out of the inner region of the inner ring or from the disk inner region exiting leg attachment end ( 220 ), wherein the angle of rotation (ω) is between 90 and 225 degrees, in particular has a value of 180 degrees or at least approximately 180 degrees. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Gurtauszugskraft derart bemessen ist, dass die Überlastkupplung auskuppelt, wenn im Falle eines Fahrzeugunfalls, eines kritischen Fahrmanövers oder einer Notbremssituation, ein durch den Sicherheitsgurt geschützter Fahrzeuginsasse massenträgheitsbedingt in den Sicherheitsgurt eintaucht und eine vorgegebene Maximalkraft in Gurtauszugsrichtung ausübt.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined belt pull-out force in such a way is dimensioned that disengages the overload clutch when in the event of a vehicle accident, a critical driving maneuver or an emergency braking situation, a seat belt protected Vehicle occupant mass inertia in the seat belt dips and a given maximum force in Gurtauszugsrichtung exercises. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelbreite in Schenkellängsrichtung konstant ist und/oder dass der Abstand zwischen den spiralförmigen Schenkeln in Schenkellängsrichtung zumindest abschnittsweise konstant bzw. äquidistant ist.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the leg width in leg longitudinal direction is constant and / or that the distance between the spiral Legs in the leg longitudinal direction at least in sections constant or equidistant. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelbreite der spiralförmigen Schenkel (110) in Schenkellängsrichtung variiert.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the leg width of the spiral legs ( 110 ) varies in leg longitudinal direction. Gurtaufroller nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich die spiralförmigen Schenkel (110) in Schenkellängsrichtung verjüngen.Belt retractor according to claim 21, characterized in that the spiral legs ( 110 ) in thigh longitudinal direction. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen in der Innenkontur des Außenrings asymmetrisch ausgeformt sind.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses in the inner contour of the outer ring are formed asymmetrically.
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