DE3600650A1

DE3600650A1 - Rotary belt-tightening device for safety belts

Info

Publication number: DE3600650A1
Application number: DE19863600650
Authority: DE
Inventors: Hans-Hellmut Dipl Ing Ernst
Original assignee: Individual
Current assignee: General Engineering (netherlands) Bv Utrecht N
Priority date: 1986-01-11
Filing date: 1986-01-11
Publication date: 1987-07-16

Abstract

The invention relates to a rotary belt-tightening unit for safety belts, having a rotatable motor casing and a deflection roller arranged on the latter for drawing in the belt from a predetermined deceleration by forming a belt loop. To reduce the resistance due to friction in the arc of belt contact, transporting rollers on needles are arranged which prevent sliding friction contact between the belt and the peripheral surface and transport the belt using the antifriction bearing principle. The effectiveness of belt tightening is increased in this manner. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine rotatorische Gurtstraffereinheit für einen Sicherheitsgurt, die in Kombination mit einem Aufroller oder auch allein für sich beliebig placiert zwischen einem Aufroller und einem Umlenker arbeitet.The invention relates to a rotary belt tensioner unit for a Seat belt that can be used in combination with a retractor or just for placed anywhere between a reel and a deflector.

Gurtstraffer dieser Gattung sind in der EP 01 38 507, in der DE-OS 35 37 891 und in der DE-OS 35 44 546 bekannt geworden.Belt tensioners of this type are in EP 01 38 507, in DE-OS 35 37 891 and become known in DE-OS 35 44 546.

Oberhalb eines Aufrollers in einem gemeinsamen oder extra placierten Gehäuse ist ein rotatorisch arbeitendet Gurtstraffermotor angeordnet. Wird dieser Gurtstraffer aktiviert - entweder pyrotechnisch mittels eines Gasgenerators oder mechanisch über eine gespannte Feder - so dreht sich das Motorgehäuse. Über eine Umlenkrolle wird eine Gurtschlaufe gebildet. Da der untere Aufroller sperrt, wird das Gurtband von oben, also vom Insassen her über den Umlenker eingezogen. Je nach Gurtlose und Widerstand dreht sich der Motor mehr oder weniger weit und strafft somit mehr oder weniger Gurtband, bis sich ca. 20-25 ms nach T _o der Insasse nach vorne bewegt und die Belastung im Gurtband stark ansteigt.Above a reel in a common or specially placed housing there is a rotating belt tensioner motor. If this pretensioner is activated - either pyrotechnically using a gas generator or mechanically using a tensioned spring - the motor housing rotates. A belt loop is formed over a deflection roller. Since the lower retractor locks, the webbing is drawn in from above, i.e. from the occupant over the deflector. Depending on the belt slack and resistance, the motor rotates more or less far, and thus tightens more or less webbing until approximately 20-25 ms moved to T _o, the occupant forward and greatly increases the load in the belt webbing.

Die Lastaufnahme nach durchgeführter Gurtstraffung erfolgt entweder über eine Rastverzahnung am Motorgehäuse oder in einer oberhalb des Gurtstraffers angeordneten Klemmeinheit.The load is lifted after the belt has been tightened either via a locking toothing on the motor housing or in one above the Belt tensioner arranged clamping unit.

Während der Gurtstraffungsphase gelangt das von oben eingezogene Gurtband auf die Mantelfläche des Motorgehäuses und gleitet darauf längs. Je größer der Drehwinkel des Motorgehäuses wird, desto größer der Umschlingungswinkel und desto größer der Reibwiderstand durch die Relativbewegung des Gurtbandes auf der Mantelfläche. Neben dem ansteigenden Widerstand aus der Straffung selbst ist dieser Reibwiderstand dafür verantwortlich, daß die Drehgeschwindigkeit des Motorgehäuses abgebremst wird und zum Stillstand gelangt. Je größer diese beiden Widerstände also sind, desto geringer der Drehwinkel des Motorgehäuses und desto geringer die eingezogene Gurtbandlänge durch die Gurtstraffung.During the belt tensioning phase, the belt webbing pulled in from above arrives onto the outer surface of the motor housing and slides along it. The bigger the angle of rotation of the motor housing becomes, the larger the wrap angle and the greater the frictional resistance due to the relative movement of the Webbing on the outer surface. In addition to the increasing resistance from the Tightening itself, this frictional resistance is responsible for the fact that Speed of rotation of the motor housing is braked and to a standstill reached. The larger these two resistances are, the lower the Angle of rotation of the motor housing and the lower the retracted Belt length through the belt tension.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reibungswiderstände durch die Relativbewegung des Gurtbandes zur Mantelfläche des Motorgehäuses zu verringern, um den Wirkungsgrad der Gurtstraffung zu verbessern und mehr Gurtband einziehen zu können.The invention has for its object the frictional resistance through Relative movement of the webbing to the outer surface of the motor housing decrease to improve belt tensioning efficiency and more To be able to pull in the webbing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch den Einsatz von Transportrollen, bzw. durch die Anwendung der Nadellagertechnik ein direkter Kontakt des Gurtbandes mit der Mantelfläche des Motorgehäuses vermieden wird. Auf diese Weise wird der reibungsbehaftete Gleitvorgang aus der Umschlingung des Gurtbandes um die Motorgehäusemantelfläche unterbunden. Dieser Reibungswiderstand ist sehr erheblich, da er als Seilreibung exponentialfunktionsabhängig ist und umso mehr ansteigt, je größer der Umschlingungswinkel wird.This object is achieved in that the use of transport rollers, or through the use of needle bearing technology direct contact of the webbing with the outer surface of the motor housing is avoided. In this way, the sliding process with friction is eliminated the looping of the webbing around the motor housing outer surface prevented. This frictional resistance is very significant, as it Rope friction is dependent on the exponential function and increases the more the wrap angle becomes larger.

Hier schafft die prinzipmäßige Anwendung der Wälzlagertechnik Abhilfe. In einer einfachen Ausführung werden der Mantelfläche Transportrollen vorgelagert, auf denen das Gurtband abrollen kann. Wie groß diese Reibungsreduzierung ist, konnte bereits bei den Versuchen ermittelt werden, die Gurtbandumlenkung im Umlenkbeschlag über eine Rolle statt dem üblichen Gleitsteg zu bewerkstelligen. Die näheren Umstände zu diesem Thema sind beispielsweise der DE-OS 28 17 741 zu entnehmen.The basic application of rolling bearing technology provides a remedy here. In a simple version, the outer surface transport rollers upstream, on which the webbing can roll. How big this Friction reduction, could already be determined in the tests the webbing deflection in the deflection fitting via a roller instead of the usual To accomplish slide bar. The details of this are see for example DE-OS 28 17 741.

In einer etwas aufwendigeren, dafür aber auch noch wirkungsvolleren Ausführungsform wird auf der Mantelfläche des Motorgehäuses ein Nadellager angeordnet. Da die Nadeln zwischen Gurtband und Mantelfläche abrollen, ist die Reibung noch geringer, was dem Wirkungsgrad der Gurtstraffung positiv zugute kommt.In a somewhat more complex, but also more effective Embodiment is a needle bearing on the outer surface of the motor housing arranged. Since the needles roll between the webbing and the outer surface, the friction is even lower, which improves the efficiency of the belt tensioning benefits.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.Two embodiments of the invention are shown in the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: Das Motorgehäuse mit Umlenkrollen in Ruhestellung Fig. 1: The motor housing with idlers in the rest position

Fig. 2: Das Motorgehäuse gem. Fig. 1 während der Drehung Fig. 2: The motor housing acc. Fig. 1 during the rotation

Fig. 3: Das Motorgehäuse mit Nadellager in Ruhestellung Fig. 3: The motor housing with needle bearing in the rest position

Fig. 4: Das Motorgehäuse gem. Fig. 3 während der Drehung Fig. 4: The motor housing acc. Fig. 3 during the rotation

Fig. 5: Ausschnitt aus Fig. 2 Fig. 5: Extract of Figure 2.

Fig. 6: Ausschnitt aus Fig. 4 Fig. 6: Extract of Figure 4.

In der Fig. 1 ist das Motorgehäuse 2 als selbständige und unabhängige Gurtstraffereinheit 1 in einem Gehäuse 11 angeordnet, welches mit der B-Säule 12 verbunden ist. Das vom Umlenkbeschlag kommende Gurtband 13 wird durch eine Klemmeinheit 10 und sodann zwischen einer Führungsrolle 8 und einer Umlenkrolle 7 einerseits und der Mantelfläche 6 des Motorgehäuses 2 andererseits nach unten zu einem Aufroller geführt.In Fig. 1, the motor housing 2 is arranged as an independent and independent belt tensioner unit 1 in a housing 11 which is connected to the B-pillar 12 . The webbing 13 coming from the deflection fitting is guided downwards by a clamping unit 10 and then between a guide roller 8 and a deflection roller 7 on the one hand and the lateral surface 6 of the motor housing 2 to a retractor.

Im Falle der Aktivierung des Gurtstraffers 1 wie in Fig. 2 wird bei gesperrtem Aufroller und Drehung des Motorgehäuses 2 das Gurtband 13 von oben über den Umlenkbeschlag aus dem Fahrgastraum eingezogen. Bei einer großen Gurtlose (z. B. dicke Winterkleidung) wird der Drehwinkel größer sein als bei einer kleinen Gurtlose, wie sie bei ordnungsgemäßem Gurtverlauf und geringer Kleidungsauflage vorherrscht.In the event that the belt tensioner 1 is activated as in FIG. 2, when the retractor is locked and the motor housing 2 is rotated, the belt strap 13 is drawn in from the passenger compartment from above via the deflection fitting. With a large strapless (e.g. thick winter clothing), the angle of rotation will be greater than with a small strapless, as is the case with proper belt routing and a small amount of clothing.

Der Drehwinkel wird aber auch umso größer sein, je geringer die Selbsthemmung ist, die sich durch die Umschlingungsreibung des Gurtbandes 13 um das Motorgehäuse 2 ergibt.However, the angle of rotation will also be greater, the lower the self-locking effect that results from the wrap friction of the webbing 13 around the motor housing 2 .

Erfindungsgemäß klein gehalten kann sie werde, wenn das Gurtband über Transportrollen 9 geführt wird, die dicht über der Mantelfläche 6 in seitlichen Stützflächen 14 gelagert sind. Die Geschwindigkeit v ₂ des durchgezogenen Gurtbandes ist etwa doppelt so groß wie die Drehgeschwindigkeit v ₁ der Mantelfläche 6. Die Anzahl der Transportrollen 9 richtet sich danach, daß ein Kontakt des Gurtbandes 13 mit der Mantelfläche 6 vermieden wird. Die Transportrollen 9 können beispielsweise aus Kunststoffhülsen bestehen, die auf Achsen laufen, die in den Stützflächen 14 befestigt sind.According to the invention kept small they can will, when the webbing is guided over transport rollers 9, which are mounted close to the circumferential surface 6 in lateral support surfaces fourteenth The speed v _{2 of} the solid webbing is approximately twice as high as the speed of rotation v _{1 of} the outer surface 6 . The number of transport rollers 9 depends on avoiding contact of the belt 13 with the outer surface 6 . The transport rollers 9 can for example consist of plastic sleeves that run on axes that are fastened in the support surfaces 14 .

In den Fig. 3 übernimmt die reibungsarme Gurtführung um die Mantelfläche 6 des Motorgehäuses 2 ein Nadellager 20. Es besteht aus mehreren Nadeln 21, die in einem Käfig 22 gelagert und geführt werden. Der reibungsarme Transport des Gurtbandes 13 wird aus Fig. 4 und insbesondere Fig. 6 deutlich. Das Gurtband 13 stützt sich auf den Nadeln 20, die auf der Mantelfläche 6 abrollen, ab. Die auftretenden Belastungen bei der Gurtstraffung liegen in Größenordnungen, die den Einsatz reiner Kunststoffnadeln 21 erlauben. Da auch der Käfig 22 aus Kunststoff besteht, halten sich die Kosten für das Nadellager 20 in Grenzen. Auch läßt sich bei diesem Werkstoff eine leichte Montierbarkeit realisieren.In Figs. 3, the low-friction belt guide takes over the jacket surface 6 of the motor housing 2, a needle bearing 20. It consists of several needles 21 which are stored and guided in a cage 22 . The low-friction transport of the webbing 13 is clear from FIG. 4 and in particular FIG. 6. The webbing 13 is supported on the needles 20 that roll on the outer surface 6 . The stresses that occur during belt tensioning are of the order of magnitude which permit the use of pure plastic needles 21 . Since the cage 22 is also made of plastic, the costs for the needle bearing 20 are kept within limits. This material can also be easily assembled.

Claims

1. Rotary belt tensioner for seat belts with a rotatable motor housing and a deflection roller arranged thereon for pulling in belt webbing in an accident from a predetermined delay by forming a belt webbing loop, characterized in that the belt webbing ( 13 ) during the rotation of the motor housing ( 2 ) via transport rollers ( 9 ) or over needles ( 20 ) and does not come into sliding contact with the lateral surface ( 6 ).

2. Belt tensioner according to claim 1, characterized in that the transport rollers ( 9 ) in side surfaces ( 14 ) of the motor housing ( 2 ) are mounted closely above the outer surface ( 6 ).

3. Belt tensioner according to claim 2, characterized in that the distance between the transport rollers ( 9 ) is arranged so that the belt ( 13 ) does not come into contact with the lateral surface ( 6 ).

4. Belt tensioner according to claim 1, characterized in that needles ( 21 ) in a cage ( 22 ) as a needle bearing ( 20 ) on the outer surface ( 6 ) of the motor housing ( 2 ) are arranged.