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DE102008004127B4 - Belt retractor - Google Patents

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DE102008004127B4
DE102008004127B4 DE102008004127.0A DE102008004127A DE102008004127B4 DE 102008004127 B4 DE102008004127 B4 DE 102008004127B4 DE 102008004127 A DE102008004127 A DE 102008004127A DE 102008004127 B4 DE102008004127 B4 DE 102008004127B4
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DE
Germany
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belt
spiral
outer ring
inner ring
belt retractor
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DE102008004127.0A
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German (de)
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Thomas Schwer
Wilhelm Tejder
Walter Scherzinger
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Joyson Safety Systems Germany GmbH
Original Assignee
Joyson Safety Systems Germany GmbH
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    • 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
    • B60R22/4676Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up comprising energy-absorbing means operating between belt reel and retractor frame
    • 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

Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt mit- einer Gurtspule (20) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts,- einem mit der Gurtspule (20) in Verbindung stehenden Getriebe (80) und- einem mit dem Getriebe (80) verbundenen Antrieb, der die Gurtspule (20) zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann,- wobei zwischen dem Antrieb und der Gurtspule (20) eine formschlüssig arbeitende Überlastkupplung (50) vorhanden ist, die derart ausgestaltet ist, dass sie im eingekuppelten Zustand auf einem Formschluss basiert und bei Überlast auskuppelt, indem der Formschluss aufgehoben wird,- wobei die Überlastkupplung (50) einen Außenring (30) und einen damit zusammenwirkenden Innenring (60) aufweist und- wobei die formschlüssig arbeitende Überlastkupplung zwischen der Gurtspule (20) und dem Getriebe (80) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass- der Außenring (30) drehfest mit der Gurtspule (20) verbunden ist und- der Innenring (60) spiralförmige Schenkel (110) aufweist, die in Richtung eines Innenbereichs (300) des Innenrings (60) entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung (D1) nach innen zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung der Drehrichtung, die der Außenring (30) aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule (20) abgerollt wird, entgegengesetzt ist, und- der Innenring in dem Außenring (30) koaxial drehbar gehalten ist und die Schenkel mit Ausnehmungen in einer Innenkontur des Außenrings (30) formschlüssig zusammenwirken.Belt retractor (10) for a seat belt with a belt reel (20) for winding and unwinding the seat belt, - a gear (80) connected to the belt reel (20) and a drive connected to the gear (80), the can drive the belt reel (20) to wind up the seat belt, - a positive overload coupling (50) is present between the drive and the belt reel (20), which is designed in such a way that it is based on a positive fit in the coupled state and in the event of an overload disengages by releasing the positive fit, - the overload clutch (50) having an outer ring (30) and an inner ring (60) interacting therewith and - the form-fitting overload clutch being arranged between the belt reel (20) and the gear (80) , characterized in that- the outer ring (30) is non-rotatably connected to the belt reel (20) and- the inner ring (60) has spiral-shaped legs (110), which in direction ng of an inner region (300) of the inner ring (60) converge inwards along a predetermined spiral direction of rotation (D1), the spiral direction of rotation being opposite to the direction of rotation that the outer ring (30) has when the seat belt is unwound from the belt reel (20) , and - the inner ring is held coaxially rotatable in the outer ring (30) and the legs interact with recesses in an inner contour of the outer ring (30) in a form-fitting manner.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Gurtaufroller ist aus der Druckschrift US 2007 / 0 090 224 A1 bekannt.The invention relates to a belt retractor with the features according to the preamble of claim 1. Such a belt retractor is from the document US 2007/0 090 224 A1 known.

Ein anderer Gurtaufroller ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 46 967 A1 bekannt. Dieser andere Gurtaufroller weist einen Elektromotor-Getriebe-Antrieb auf, der mit Hilfe einer schaltbaren Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung mit Überlastsicherung an die Gurtspule der Sicherheitsgurtvorrichtung gekuppelt wird. Der Schaltvorgang erfolgt mittels einer fremdbetätigten Schaltvorrichtung, welche ein Antriebsrad und/oder ein Abtriebsrad gegeneinander verschiebt und dadurch Drehmitnahmemittel und korrespondierende Gegenlager in oder außer Eingriff bringt.Another belt retractor is from the German Offenlegungsschrift DE 103 46 967 A1 known. This other belt retractor has an electric motor gear drive which is coupled to the belt reel of the seat belt device with the aid of a switchable rotary drive damping clutch with overload protection. The switching process takes place by means of an externally actuated switching device which moves a drive wheel and / or a driven wheel against each other and thereby brings the rotary drive means and corresponding counter bearings into or out of engagement.

Ein wiederum anderer Gurtaufroller ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 045 452 A1 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.Yet another belt retractor is from the German Offenlegungsschrift DE 10 2004 045 452 A1 known. This known belt retractor comprises a belt reel for winding and unwinding a seat belt, a gear connected to the belt reel and a drive connected to the gear, which can drive the belt reel to wind the seat belt. At the interface between the transmission and the belt spindle, the transmission has a ratchet coupling with which the transmission can be coupled to the belt spindle for the purpose of power transmission. The pawl coupling comprises two pawls which, in the coupled state, engage in a toothing of the belt spindle and are otherwise separated from this. Such a coupling for establishing a connection between the gear unit and the belt spindle or for separating such a connection is hereinafter referred to as “operating coupling” for short. In addition, the transmission of the previously known belt retractor has an overload clutch based on a positive fit; This overload clutch separates the transmission parts from one another and interrupts the power transmission within the transmission if excessive forces act in the belt unwinding direction, for example if, in the event of an accident, the vehicle occupant plunges into the seat belt due to inertia. The overload clutch is arranged in the transmission - viewed from the power flow - between the operating clutch and the drive.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2004 012 173 A1 offenbart einen Gurtaufroller mit einer kraftschlüssigen Überlastkupplung mit einem Innenkonus und einem im Innenkonus gehaltenen Außenkonus.The German Offenlegungsschrift DE 10 2004 012 173 A1 discloses a belt retractor with a frictional overload clutch with an inner cone and an outer cone held in the inner cone.

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.Based on the prior art described, the invention is based on the object of creating a belt retractor which enables the belt force level to be adjusted even better in the event of a vehicle accident, a critical driving maneuver or an emergency braking situation, while at the same time being more cost-effective to manufacture than previous belt retractors.

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.Based on a belt retractor of the type described at the beginning, this object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1. Advantageous configurations of the belt retractor according to the invention are specified in the subclaims.

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 kostengünstiger 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.A major advantage of the belt retractor according to the invention is that the overload clutch is arranged outside the transmission and directly on the belt spindle, which means that in the event of an overload situation none of the parts of the transmission have to be load-bearing. As soon as an overload situation occurs, the overload clutch will disengage and disconnect the belt spindle from the transmission, so that damage to the transmission is excluded in any case. With the belt retractor according to the invention - in contrast, for example, to the belt retractor described at the beginning - it is not necessary to design the operating clutch, which provides a connection between the belt reel and drive when the belt is engaged, to be "load-bearing" for an overload situation. The transmission of the belt retractor according to the invention can thus be produced more cost-effectively and can also be lighter than the transmission of previously known belt retractors, since - as already explained - none of the components of the transmission must be able to withstand an overload situation.

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.Another important advantage of the belt retractor according to the invention is the fact that in this case the belt retention force is achieved solely by the belt force limiting means provided for this purpose, such as. B. by a torsion bar, is determined and a force level falsification by a partially rotating gear, for example a rotating operating clutch, is prevented, because namely all gear parts, in particular an operating clutch, are reliably decoupled by the arrangement of the overload clutch according to the invention in the event of an overload.

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, the belt retractor additionally has an operating clutch - as is the case with the previously known belt retractor described at the beginning - which engages when the drive is started up and thereby produces a power transmission between the drive and the belt reel. Such an operating clutch can, for example, be integrated in the transmission or arranged between the overload clutch and the transmission.

Bevorzugt ist die Überlastkupplung „reversibel“ ausgeführt, so dass sie beliebig häufig ein- und auskuppeln kann.The overload clutch is preferably designed to be “reversible” so that it can be engaged and disengaged as often as required.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Gurtaufrollers ist vorgesehen, dass die spiralförmigen Schenkel eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenring und dem Innenring herstellen, wobei die spiralförmigen Schenkel 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, it is provided that the spiral-shaped legs produce a form-fitting connection between the outer ring and the inner ring, the spiral-shaped legs being elastically resilient in such a way that they slip out of the recesses when a predetermined belt pull-out force is reached, whereby the overload clutch disengages .

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.The inner ring is preferably formed by a disk, in particular a flat disk that is resilient or “radially resilient” in the radial direction (hereinafter referred to as flat spring disk for short), with spiral-shaped legs.

Die spiralförmigen Schenkel sind bevorzugt gleichmäßig auf dem Umfang der Federscheibe verteilt, um eine gleichmäßige Kraftübertragung zu erreichen.The spiral-shaped legs are preferably evenly distributed over the circumference of the spring washer in order to achieve a uniform transmission of force.

Der Innenring bzw. die Federscheibe kann beispielsweise drehfest mit dem Getriebe oder der Betriebskupplung verbunden sein.The inner ring or the spring washer can, for example, be non-rotatably connected to the transmission or the operating clutch.

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.The spiral-shaped legs preferably each sweep over a sector of a circle of the inner ring or the spring washer, the sector angle being at least 30 degrees. The circular sector angle is particularly preferably between 30 and 225 degrees and has, for example, a value of 90 degrees, or at least approximately 90 degrees (for example 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.It is also considered to be advantageous if the spiral-shaped legs protrude from the inner region of the inner ring or from the inner region of the disk at least approximately radially or perpendicularly to the outside and are then bent over against the direction of spiral rotation. The spiral-shaped legs preferably have a predetermined angle of rotation between the leg end facing away from the inner ring area or the inner area of the disc and the leg attachment end emerging radially from the inner area of the inner ring or from the inner area of the disc, the angle of rotation being between 90 and 225 degrees and for example has 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 Sicherheitsgurt eintaucht und eine vorgegebene Maximalkraft in Gurtauszugsrichtung ausübt.The specified belt pull-out force is preferably such that the overload clutch disengages if, in the event of a vehicle accident, a critical driving maneuver or an emergency braking situation, a vehicle occupant protected by the seat belt dips into the seat belt due to inertia and exerts a predetermined maximum force in the belt pull-out direction.

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

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 spiralförmigen Schenkel, nachfolgend auch Formschlusselemente genannt, 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.The recesses in the inner contour of the outer ring are preferably formed asymmetrically. The term “asymmetrically shaped” is to be understood, for example, that one edge of the recesses is shaped differently than the respective other edge of the respective recess. One advantage of this configuration is that with asymmetrically shaped recesses, after an overload-related disengagement, a lower-vibration reconnection of the spiral-shaped legs, hereinafter also referred to as form-locking elements, can be achieved than with symmetrical recesses. An overload situation occurs and thus an overload-related disengagement occurs in most cases in the belt pull-out direction when a vehicle occupant shifting forward due to inertia dips into the seat belt and exerts too high a belt pull-out force on the seat belt. The positive coupling will therefore be loaded mainly in a single force transmission direction, so that the force-transmitting edge of the recess in the belt extension direction will be designed with regard to the desired or required force transmission properties of the coupling; In the other direction of force transmission, however, the clutch must be able to transmit less force. Asymmetrical recesses now create the possibility of adapting the shape of the recess in the less stressed edge area of the recess or in the less stressed force transmission direction in such a way that the slip-through of the form-fit elements is less vibration after decoupling and the mechanical stress on the form-fit elements is reduced by swinging. The fact that the mechanical load on the overload clutch in a belt retractor is dependent on the direction of rotation and that this can be used to reduce vibrations and to reduce the mechanical load on the form-locking elements is used.

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.According to a further preferred embodiment, particularly good slip-through behavior of the form-locking elements and good re-engagement behavior can be achieved if the recesses have at least one steep and at least one flank that is flatter in comparison. Seen in the relative direction of rotation of the inner ring, the Has inner ring relative to the outer ring, when the seat belt is unwound from the belt reel and the form-locking elements slip through on the inner contour of the outer ring, the flank on which the form-locking elements slide into the recess is preferably flatter than the flank on which the form-locking elements come out of the recess slip out. Or in other words, the flank on which the form-locking elements slide into the recess when the clutch is disengaged and the form-locking elements slip through on the inner contour of the outer ring is preferably flatter than the flank on which the form-locking elements slip out of the recess.

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 beginnen. 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 determine the force required for disengaging in the belt extension direction; the flatter flank prevents, after the interlocking elements have been disengaged and slipped through, that they enter the next recess too suddenly and that the inner ring and its interlocking elements begin to oscillate. The shape described enables the outer ring to be “pulled past” the form-fit elements in the event of an overload without them being exposed to excessive mechanical vibration loads.

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 flanks can, for example, run in a straight line or also be completely or partially curved. In the case of curved flanks, the radius of curvature - seen in the relative direction of rotation of the inner ring, which the inner ring has relative to the outer ring when the seat belt is unwound from the belt reel and the form-locking elements slip through the inner contour of the outer ring - into the recess is preferably initially large, in order to enable a small edge steepness and a gentle re-coupling, and preferably smaller out of the recess in order to prevent the form-fit elements from slipping through unintentionally and to provide the necessary force transmission in the belt extension direction. For example, the recesses have a sawtooth shape.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert; dabei zeigen beispielhaft:

  • 1 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller,
  • 2 den Gurtaufroller gemäß 1 im montierten Zustand,
  • 3 einen Innenring und einen Außenring des Gurtaufrollers gemäß 1 in der Draufsicht,
  • 4 den Innenring gemäß 3 in einer anderen Darstellung mit Kreissektoren,
  • 5 den Innenring gemäß 3 in einer wiederum anderen Darstellung,
  • 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Innenring,
  • 7 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Innenring und
  • 8 zur allgemeinen Erläuterung einen anderen Gurtaufroller, bei dem der Innenring mit der Gurtspule drehfest verbunden ist.
Embodiments of the invention are explained below with reference to figures; show by way of example:
  • 1 an exploded view of an exemplary embodiment for a belt retractor according to the invention,
  • 2 the belt retractor according to 1 in the assembled state,
  • 3 an inner ring and an outer ring of the belt retractor according to 1 in plan view,
  • 4th the inner ring according to 3 in another representation with circular sectors,
  • 5 the inner ring according to 3 in yet another representation,
  • 6th another embodiment for an inner ring,
  • 7th yet another embodiment for an inner ring and
  • 8th for a general explanation of another belt retractor in which the inner ring is connected to the belt reel in a rotationally fixed manner.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.For the sake of clarity, the same reference symbols are always used in the figures for identical or comparable components.

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 one recognizes components of an embodiment of a belt retractor 10 with a belt reel 20th . With the belt reel 20th An outer ring is non-rotatably connected 30th . This outer ring 30th can be a separate component that connects to the belt reel 20th is connected, or a part of the belt reel 20th form. In the latter case, the outer ring would be 30th and the belt reel 20th thus made 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 30th an inner contour 40 has in the form of internal teeth. The outer ring 30th forms part of a form-fitting overload clutch 50 , to which an inner ring 60 heard. The inner ring 60 is formed, for example, by a radially resilient plane disk (hereinafter referred to as spring washer for short) and rotatably fixed with a gear output 70 a transmission not shown 80 of the belt retractor 10 connected. Inside the transmission 80 there is an operating clutch, also not shown, with which a drive of the belt retractor, not shown, can be used 10 with the belt reel 20th 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 30th coaxially rotatable on a bolt 100 held. The inner ring 60 can therefore be in the outer ring 30th and thus relative to the outer ring 30th 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 it can also be seen that the inner ring 60 Form-fit elements 110 has, which are formed by spiral legs. The leg ends 120 grip in recesses 130 the inner contour 40 one so that during normal operation of the belt retractor 10 the inner ring 60 and the outer ring 30th are rotatably coupled to each other and the outer ring 30th rotates when the inner ring 60 is rotated, and vice versa the inner ring 60 rotates when the outer ring 30th is rotated. However, it will be a Overload situation reached in which, for example, the belt reel exerts too great a force on the inner ring 60 exercises, the recesses become 130 from the leg ends 120 pulled away so that the outer ring 30th relative to the inner ring 60 will turn. Described clearly, each leg end slips in this case 120 from its respective recess 130 out and slides into the closest recess 130 inside. This sliding process continues as long as the overload situation persists; only after the overload situation has ended do the leg ends 120 again in a closest recess 130 Snap in, creating a form fit, restoring a coupling and the overload coupling 50 is re-engaged.

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 coupling and uncoupling of the leg ends 120 make possible are the spiral-shaped legs 120 designed to be resilient, so that the described coupling and uncoupling can take place "reversibly"; in other words, the overload clutch is 50 are not damaged when the clutch is disengaged, but rather remains operational for subsequent engaging and disengaging processes.

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 seat belt retractor 10 shown in the assembled state. You can see the spring washer 60 that are in the outer ring 30th is used. The leg ends 120 each engage in an associated recess 130 in the outer ring 30th one. You can also see the connection of the spring washer 60 to the gearbox output of the gearbox 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 30th according to the 1 and 2 shown in a top view. You can see the spiral-shaped legs 110 with the leg ends 120 that are evenly distributed around the circumference of the spring washer. In addition, it can be seen that the spiral-shaped legs along a predetermined spiral direction of rotation D1 converge inwards, the spiral direction of rotation D1 the spiral leg of the belt unwinding direction D2 the belt reel 20th 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 that the outer ring 30th when the seat belt is unwound from the belt reel. The spiral direction of rotation D1 corresponds to the relative direction of rotation of the spring washer, which the spring washer is relative to the outer ring 30th when the seat belt is unwound from the belt reel and the spiral-shaped 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 also, 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 event of an overload situation, the outer ring 30th the belt reel 20th rotates faster than the spring washer 60 can turn, the leg ends 120 from the recesses 130 slip out. The spiral direction ensures that the clutch works "on pull" and not "on pressure"; This configuration ensures that the overload clutch 50 can couple and uncouple reversibly 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 in the 3 also reveals the recesses 130 - seen in the direction of rotation - shaped asymmetrically; for example, the recesses 130 a sawtooth shape. The shape of the recesses 130 is preferably specified such that each recess in the belt unrolling direction D2 Seen from the belt reel, there is initially a steep flank F1 (with a steep angle of incline) and then a flat slope F2 (with a shallow sloping angle). This shape ensures in a particularly simple manner that the outer ring 30th in case of overload on the spiral-shaped legs 120 can be "pulled past" 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 4th is shown that the spiral leg 110 a circular sector 200 around the center M. the spring washer 60 - starting from the beginning of each leg 220 on the inside of the pane 300 - paint over. The circle sector angle α is slightly more than 90 degrees in this embodiment. The spiral-shaped legs are preferred 110 designed 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, the course of the spiral-shaped legs being emphasized in more detail in this illustration. You can see that each spiral leg 110 at its thigh attachment end 220 - hereinafter referred to as the beginning of the leg for short - from the inner pane 300 initially emerges approximately vertically or radially outwards (see direction of arrow P1 ) and only then against the spiral direction of rotation D1 is bent. By bending against the direction of spiral rotation D1 becomes an angle of rotation ω between the beginning of the thigh 220 and the end of the leg 120 (see direction of arrow P3 ) caused; this angle of rotation ω is in the embodiment according to FIG 5 at about 180 degrees, because in the area of the middle of the leg 310 (see direction of arrow P2 ) a rotation angle of approx. 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.The angle of rotation is preferably ω in a range between 90 ° and 225 ° and has, for example, a value of approximately 180 °, as shown in FIG 5 is shown as an 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 specified belt pull-out force at which the overload clutch 50 should decouple is preferably dimensioned in such a way that the overload clutch disengages if, in the event of a vehicle accident, a critical driving maneuver or an emergency braking situation, a vehicle occupant protected by the seat belt plunges into the seat belt due to inertia and exerts a predetermined maximum force in the belt pull-out direction. The decoupling prevents the belt pull-out force from entering the transmission 80 or the drive of the belt retractor 10 initiated and damage to the transmission 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 in the 5 can also be seen that the leg width in the leg longitudinal direction is at least approximately constant. Also is the distance between the spiral-shaped legs 120 in the longitudinal direction of the leg, constant or equidistant at least in sections.

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 pull-out force at which the overload clutch is to disengage can be adjusted, for example, via the hardness of the spring washer 60 , the leg width and the thickness of the spring washer 60 and thus the leg thickness, the shape of the leg ends 120 as well as the shape of the recesses 130 influence. In addition, by selecting a suitable material for 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 clutch behavior of the overload clutch 50 is not only controlled by positive locking, but also by frictional locking.

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 already mentioned, after a drop in the overload clutch 50 applied torque is below the overload torque specified for disengaging the positive fit between the spring washer 60 and the outer ring 30th restored so that the overload clutch 50 will couple 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 1 to 5 is the outer ring 30th rotatably with the belt reel 20th connected. Alternatively, you can use the belt reel 20th also the spring washer 60 be non-rotatably connected; in this case the outer ring would 30th with the gearbox output 70 of the transmission 80 be connected non-rotatably. In the latter embodiment, the spring washer 60 with the belt reel 20th for example also be connected in one piece 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 6th is another embodiment for an inner ring 60 shown. In this embodiment, the spiral form-locking elements or legs 110 starting from the leg attachment end 220 (Beginning of the leg) tapers in the longitudinal direction of the leg. This optimizes the deformation behavior and optimizes the distribution of stress in the form-fit 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 7th is yet another embodiment for an inner ring 60 shown. In this exemplary embodiment, the form-locking elements or legs are 110 from the interior 470 aligned radially outwards. A run-off area 460 is from the flat flank F1 bent inward to a distance d to the flat flank F1 to ensure.

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 20th connected is. The outer ring 30th is rotatable with one in the 8th gearbox not shown or with one in the 8th also not further shown operating clutch connected.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
GurtaufrollerBelt retractor
2020th
GurtspuleBelt reel
3030th
AußenringOuter ring
4040
InnenkonturInner contour
5050
ÜberlastkupplungOverload clutch
6060
Innenring, FederscheibeInner ring, spring washer
7070
GetriebeabtriebGearbox output
8080
Getriebetransmission
100100
Bolzenbolt
110110
Formschlusselemente, SchenkelForm-fit elements, legs
120120
SchenkelendenLeg ends
130130
AusnehmungenRecesses
200200
KreissektorDistrict sector
220220
SchenkelanfangBeginning of thigh
300300
ScheibeninnenbereichInner pane
310310
SchenkelmitteMid thigh
460460
AuslaufbereichRun-out area
470470
InnenbereichIndoor
500500
Verbindungselement Connecting element
D1D1
SpiraldrehrichtungSpiral direction of rotation
D2D2
GurtabwickelrichtungBelt unwinding direction
F1F1
steile Flankesteep slope
F2F2
flache Flankeflat flank
MM.
ScheibenmittelpunktDisc center
αα
KreissektorwinkelCircular sector angle
ωω
DrehwinkelRotation angle
P1P1
Ausrichtung bei Austritt aus dem ScheibeninnenbereichAlignment when exiting the inner pane
P2P2
Ausrichtung in SchenkelmitteAlignment in the middle of the leg
P3P3
Ausrichtung am SchenkelendeAlignment at the end of the leg
dd
Abstanddistance

Claims (16)

Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt mit - einer Gurtspule (20) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, - einem mit der Gurtspule (20) in Verbindung stehenden Getriebe (80) und - einem mit dem Getriebe (80) verbundenen Antrieb, der die Gurtspule (20) zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann, - wobei zwischen dem Antrieb und der Gurtspule (20) eine formschlüssig arbeitende Überlastkupplung (50) vorhanden ist, die derart ausgestaltet ist, dass sie im eingekuppelten Zustand auf einem Formschluss basiert und bei Überlast auskuppelt, indem der Formschluss aufgehoben wird, - wobei die Überlastkupplung (50) einen Außenring (30) und einen damit zusammenwirkenden Innenring (60) aufweist und - wobei die formschlüssig arbeitende Überlastkupplung zwischen der Gurtspule (20) und dem Getriebe (80) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Außenring (30) drehfest mit der Gurtspule (20) verbunden ist und - der Innenring (60) spiralförmige Schenkel (110) aufweist, die in Richtung eines Innenbereichs (300) des Innenrings (60) entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung (D1) nach innen zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung der Drehrichtung, die der Außenring (30) aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule (20) abgerollt wird, entgegengesetzt ist, und - der Innenring in dem Außenring (30) koaxial drehbar gehalten ist und die Schenkel mit Ausnehmungen in einer Innenkontur des Außenrings (30) formschlüssig zusammenwirken. Belt retractor (10) for a seat belt with - a belt reel (20) for winding and unwinding the seat belt, - a gear (80) connected to the belt reel (20) and - a drive connected to the gear (80), the can drive the belt reel (20) to wind up the seat belt, - a positive overload coupling (50) is present between the drive and the belt reel (20), which is designed in such a way that it is based on a positive fit in the coupled state and in the event of an overload disengages by releasing the positive fit, - the overload clutch (50) having an outer ring (30) and an inner ring (60) interacting therewith and - wherein the positive overload clutch is arranged between the belt reel (20) and the gear (80) , characterized in that - the outer ring (30) is non-rotatably connected to the belt reel (20) and - the inner ring (60) has spiral-shaped legs (110) which converge inwards in the direction of an inner region (300) of the inner ring (60) along a predetermined spiral direction of rotation (D1), the spiral direction of rotation being opposite to the direction of rotation that the outer ring (30) has when the seat belt is unwound from the belt reel (20) and - the inner ring is held coaxially rotatable in the outer ring (30) and the legs cooperate with recesses in an inner contour of the outer ring (30) in a form-fitting manner. 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 (20) herstellt.Belt retractor Claim 1 , characterized in that there is also an operating clutch which engages when the drive is started up and thereby produces a power transmission between the drive and the belt reel (20). Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebskupplung in dem Getriebe (80) integriert ist.Belt retractor Claim 2 , characterized in that the operating clutch is integrated in the transmission (80). Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebskupplung zwischen der Überlastkupplung (50) und dem Getriebe (80) angeordnet ist.Belt retractor Claim 2 , characterized in that the operating clutch is arranged between the overload clutch (50) and the transmission (80). Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Innenring (60) in dem Außenring (30) koaxial drehbar gehalten ist und die spiralförmigen Schenkel mit Ausnehmungen (130) in der Innenkontur (40) des Außenrings (30) formschlüssig zusammenwirken und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenring (30) und dem Innenring (60) herstellen, - wobei die spiralförmigen Schenkel derart elastisch federnd sind, dass sie bei Erreichen der vorgegebenen Gurtauszugskraft von den Ausnehmungen (130) getrennt werden, wodurch die Überlastkupplung (50) auskuppelt.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that - the inner ring (60) is held coaxially rotatable in the outer ring (30) and the spiral-shaped legs cooperate with recesses (130) in the inner contour (40) of the outer ring (30) and Establish a form-fitting connection between the outer ring (30) and the inner ring (60), - the spiral-shaped legs being resiliently elastic in such a way that they are separated from the recesses (130) when the predetermined belt pull-out force is reached, whereby the overload clutch (50) disengages . Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Innenring (60) durch eine Scheibe, insbesondere eine in radialer Richtung federnde Scheibe, gebildet ist und - die spiralförmigen Schenkel (110) gleichmäßig auf dem Umfang der Scheibe verteilt sind.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that - the inner ring (60) is formed by a washer, in particular a washer that is resilient in the radial direction, and - the spiral-shaped legs (110) are evenly distributed over the circumference of the washer. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Innenring (60) bzw. die Scheibe (60) drehfest mit dem Getriebe (80) oder der Betriebskupplung verbunden ist.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the inner ring (60) or the disc (60) is connected to the gear (80) or the operating clutch in a rotationally fixed manner. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die spiralförmigen Schenkel (110) jeweils einen Kreissektor (200) des Innenrings (60) bzw. der Scheibe (60) überstreichen, - wobei der Kreissektorwinkel (α) mindestens 30° Grad beträgt.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in - that the spiral-shaped legs (110) each sweep over a circular sector (200) of the inner ring (60) or the disc (60), - the circular sector angle (α) being at least 30 ° degrees . Gurtaufroller nach Anspruch 8, 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 Claim 8 , characterized in that the circular sector angle (α) is between 30 and 225 degrees, in particular has a value of 90 degrees or at least approximately 90 degrees. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmigen Schenkel (110) aus dem Innenbereich des Innenrings (60) 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, characterized in that the spiral-shaped legs (110) from emerge from the inner area of the inner ring (60) or from the inner area of the disk at least approximately radially outwards and are then bent against the direction of spiral rotation (D1). Gurtaufroller nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, - dass die spiralförmigen Schenkel (110) durch das Umbiegen entgegen der Spiraldrehrichtung einen vorgegebenen Drehwinkel (ω) zwischen dem dem Innenring (60) bzw. dem Scheibeninnenbereich abgewandten Schenkelende (120) und dem radial aus dem Innenbereich des Innenrings (60) 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 Claim 10 Characterized in that - the spiral-shaped legs (110) by bending opposite to the spiral direction of rotation of a predetermined angle of rotation (ω) between the inner ring (60) and the disc inner area leg end remote from (120) and the radially from the interior region of the inner ring (60 ) or leg attachment end (220) emerging from the inner area of the pane, - the angle of rotation (ω) being between 90 and 225 degrees, in particular having 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 (50) 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 (D2) ausübt.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined belt pull-out force is dimensioned such that the overload clutch (50) disengages if, in the event of a vehicle accident, a critical driving maneuver or an emergency braking situation, a vehicle occupant protected by the seat belt plunges into the seat belt due to inertia and exerts a predetermined maximum force in the belt pull-out direction (D2). Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelbreite in Schenkellängsrichtung konstant ist und/oder dass der Abstand zwischen den spiralförmigen Schenkeln (110) in Schenkellängsrichtung zumindest abschnittsweise konstant bzw. äquidistant ist.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the leg width is constant in the leg longitudinal direction and / or that the distance between the spiral legs (110) in the leg longitudinal direction is constant or equidistant at least in sections. 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-shaped legs (110) varies in the longitudinal direction of the legs. Gurtaufroller nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die spiralförmigen Schenkel (110) in Schenkellängsrichtung verjüngen.Belt retractor Claim 14 , characterized in that the spiral-shaped legs (110) taper in the longitudinal direction of the legs. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (130) in der Innenkontur des Außenrings (30) asymmetrisch ausgeformt sind.Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses (130) are formed asymmetrically in the inner contour of the outer ring (30).
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