安全带卷收器的制造方法
【专利摘要】在包括安全带拉紧器（16）和限力装置的安全带卷收器（10）中，安全带拉紧器（16）具有可转动地支承的并且与安全带卷轴（14）相配的小齿轮（24）并具有驱动单元（18）和通过驱动单元（18）可动的、细长的传力元件（22），所述传力元件至少部分地支承在管区段（21）中并且能与小齿轮（24）嵌接，以便使小齿轮（24）沿拉紧方向（A）转动，在该安全带卷收器中规定：所述传力元件（22）具有弯曲区段（30），该弯曲区段沿拉紧方向观察设置在传力元件（22）的后端部上，并且该弯曲区段构成为沿传力元件（22）的纵向方向（L）耐压稳定的、但沿垂直于纵向方向（L）的方向易于弯曲的。
【专利说明】安全带卷收器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种安全带卷收器，该安全带卷收器包括安全带拉紧器和限力装置，其中，安全带拉紧器具有可转动地支承的并且与安全带卷轴相配的小齿轮并具有驱动单元和通过驱动单元可动的、细长的传力元件，所述传力元件至少部分地支承在管区段中并且能与小齿轮嵌接，以便使小齿轮沿拉紧方向转动。
【背景技术】
[0002]安全带卷收器通常具有安全带拉紧器，该安全带拉紧器能够抵抗安全带的带松弛和卷绕到安全带卷轴上的安全带的薄膜卷轴效应。这样的安全带拉紧器例如包括可转动地支承的、与安全带卷轴耦联的小齿轮并包括驱动单元和通过驱动单元运动的传力元件，该传力元件至少部分地支承在管区段中，其中，管区段通常出于空间原因构成为弯折的。在激活安全带拉紧器时，传力元件通过例如烟火技术的驱动单元在管区段中移动或者被部分地从该管区段中推出来。在此，传力元件与小齿轮嵌接并且在进一步运动时引起小齿轮和因而与小齿轮耦联的安全带卷轴沿拉紧方向转动。传力元件设计成使得传力元件在小齿轮在通过传力元件而转动后所处的位置中与小齿轮嵌接。
[0003]在拉紧过程结束之后，限力装置负责安全带在拉紧之后作用到车辆乘员上的拉回力(约束力)在车辆减速期间不过强地增大。为此，在拉紧过程结束之后能以如下方式实现有限的安全带拉出，即，限力器允许安全带卷轴沿安全带拉出方向、亦即逆着拉紧方向有限地转动。但通过安全带卷轴转动，与安全带卷轴耦联的小齿轮也逆着拉紧方向转动，由此将还与小齿轮嵌接的传力元件重新排挤回到管区段中。但因为该管区段是弯折的，所以传力元件在推入时必须附加地弯曲，以便使传力元件重新匹配于管区段的走向。为此必须附加地提供变形功，该变形功导致对于推入传力元件所必需的压力提高。但由此消极地影响限力装置的响应性能，因为在限制力时附加于限力器的阻力，必须克服该压力。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种包括安全带拉紧器和限力装置的安全带卷收器，在该安全带卷收器中，限力装置不受安全带拉紧器影响。
[0005]为了实现所述目的，设有一种包括安全带拉紧器和限力装置的安全带卷收器，其中，安全带拉紧器具有可转动地支承的并且与安全带卷轴相配的小齿轮并具有驱动单元和通过驱动单元可动的、细长的传力元件，所述传力元件至少部分地支承在管区段中并且能与小齿轮嵌接，以便使小齿轮沿拉紧方向转动，其中，所述传力元件具有弯曲区段，该弯曲区段沿拉紧方向观察设置在传力元件的后端部上，并且该弯曲区段构成为沿传力元件的纵向方向耐压稳定的、但沿垂直于纵向方向的方向易于弯曲的。本发明基于以下考虑，即，将传力元件的、在限制力时被排挤回到管区段中或到弯折的管区段中的区段设计成，使得该区段虽然能将在拉紧过程中通过驱动单元作用到传力元件上的压力尽可能无损失地传递到小齿轮上、亦即是非常耐压稳定的，但是能以小的力弯曲，从而传力元件能以小的阻力被排挤回到管区段中或者能在推入时变形并且匹配于管区段的走向。亦即弯曲区段构成为如此软的，使得该弯曲区段在被排挤回到管区段中时使弯曲变形仅仅抵抗小的阻力。由此，安全带拉紧器对限力过程没有或者仅有小的影响。
[0006]为了将弯曲区段设计成尽可能柔性的，例如可想到，所述弯曲区段具有至少一个沿周向方向环绕的收缩部。抗弯刚度由于较小的直径在收缩部处明显减小，从而该收缩部在一定程度上作为关节起作用，该关节将弯曲区段分成多个相对于彼此可动的区段。收缩部的直径选择成，使得足够地传递压力是可能的。
[0007]收缩部的径向深度以及数量和位置可以根据所希望的抗弯刚度任意匹配。所述收缩部例如以有规律的间距设置和/或分别具有相等的径向深度，由此弯曲区段在整个长度上具有保持相等的柔性。
[0008]所述收缩部也可以沿纵向方向观察形成直径较小的细长区域。该区域由于较小的直径而具有小的抗弯刚度。此外，该区域由于较小的直径而在管区段中具有较大的间隙，从而传力元件能更容易地在管区段中移动。此外，该区域可以为安全带拉紧器提供缓冲功能，以便阻止拉紧力过快地升高。在安全带拉紧器激活并且由此造成的压力作用到传力元件上时，该区域可能被压紧/镦打，其中，该区域以小的程度缩短。通过该缩短，该区域的直径扩宽最大直至传力元件其余部分的直径或者说扩宽到管区段的直径。通过该区段的该缩短，在拉紧过程开始时进行缓冲，由此拉紧力较缓慢地升高。该区域优选这样确定尺寸，使得通过在拉紧过程中出现的压力能发生所述区域的压紧。不过，在接着限制力时由小齿轮传递的压力显著较小，从而在传力元件移回时不发生所述区域的压紧。
[0009]为了提高传力元件的柔性，也可想到传力元件的其他形状，在这些形状中横截面局部减小，以便提高柔性并且因而降低抗弯刚度、但同时确保足够的耐压刚度。例如也可以想到，所述传力元件具有沿纵向方向延伸的凹槽。
[0010]所述凹槽可以在传力元件的整个长度上延伸，由此能够显著更简单地制造传力元件。传力元件因此例如可以以挤压方法制造。
[0011]但例如也可以想到，所述凹槽仅仅设在弯曲区段中，以便不影响在传力元件其余部分内的刚度。
[0012]与凹槽的长度无关地，这些凹槽可以沿径向方向延伸通过传力元件。由此，传力元件可以垂直于纵向方向被压到一起。这点一方面能实现横截面减小，传力元件通过该横截面减小、如已经阐述过地能够被更容易地排挤回到管区段中。
[0013]在另一种实施形式中规定，所述传力元件具有沿纵向方向延伸的空腔，该空腔至少延伸通过整个弯曲区段。但也可想到，该空腔延伸通过整个传力元件。
[0014]此外，传力元件的横截面在沿纵向方向观察较大的区段上减小的所有实施形式具有如下的优点，即，这些实施形式使小齿轮在逆着拉紧方向转动时抵抗较小的阻力。在小齿轮和管区段之间的通道通常选择成比传力元件的直径更小的。在拉紧时，传力元件因而被夹在小齿轮和管壁之间或者被该更小的横截面挤压，由此确保在传力元件和小齿轮之间可靠地传力。但传力元件通过该更小的横截面主要在接着的限力过程中以较小的阻力从小齿轮旁移过，因为通过更小的横截面能够使传力元件更容易地变形。
[0015]但也可想到，传力元件具有空腔，该空腔填充有优选耐压的芯。在这种情况下，限力元件可以由软的、特别是易于弯曲的材料制造。压力的传递通过耐压的芯进行。[0016]优选地，所述芯由比传力元件硬的材料制造。根据该实施形式，传力元件由较软的材料制造，小齿轮在拉紧过程中能嵌入该材料中。芯可以由明显更硬的材料制造，因为小齿轮不必嵌入该芯中。
[0017]在弯曲区段和传力元件其余部分之间，例如也可以设有至少一个预定断裂部位。预定断裂部位优选这样设置，使得该预定断裂部位在拉紧过程中从小齿轮旁移过。传力元件在拉紧过程期间在预定断裂部位处分开，从而通过预定断裂部位与传力元件分开的区域在接着的限力过程中保留在小齿轮前面并且不再必须被朝向管区段排挤返回。
[0018]传力元件例如也可以由多个易于弯曲地相互耦联的分元件构成。因为这些元件仅须传递压力，所以不必将这些元件固定地相互连接。必需的仅仅是，这些元件能够传递压力。这些元件因而也可以没有固定连接地在管区段中相互贴靠。
[0019]所述分元件中的一部分可以例如是间隔球。
[0020]优选地，传力元件的后端部呈圆锥形地扩宽。在烟火技术的驱动单元中，传力元件相对于管区段或者说朝向驱动单元的密封是必需的，以便阻止气体从传力元件旁流过，从而足够的压力建立是可能的。通常，为此在传力元件后面设有球或者其它适当的密封元件。按照本发明，该密封元件由传力元件的圆锥形的扩宽部代替，从而不需要附加的构件用来密封。扩宽部在此设计成使得传力元件环绕地贴靠在管区段的内壁上并且因而完全密封管区段。通过圆锥形的扩宽部，在管区段中压力升高时密封件被自动压靠到管壁上，从而即使在压力升高时也保证足够的密封性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]本发明的其他特征和优点由下面的描述以及由参考的附图得出。图中:
[0022]图1示出一种按照本发明的安全带卷收器的分解图，
[0023]图2示出图1中的组装好的安全带卷收器的剖视图，
[0024]图3示出图1中的安全带卷收器的安全带拉紧器的示意性局部剖视图，以及
[0025]图4a)和b)至26a)和b)分别以透视图、以侧视图或以剖视图示出按照本发明的传力元件的不同实施形式。
【具体实施方式】
[0026]在图1中示出一个带有一个被按烟火技术驱动的安全带拉紧器16的安全带卷收器10的重要构件。在图2中示出安全带卷收器处于组装好的状态中。安全带卷收器10具有一个框架12，在该框架上可转动地支承有一个安全带卷轴14，在该安全带卷轴上能卷绕安全带。此外，安全带卷收器10具有一个限力装置，该限力装置在这里未详细示出。
[0027]安全带卷收器10的安全带拉紧器16具有一个烟火技术的驱动单元18、一个带有一弯曲的管区段21的拉紧器管20、一个设置在拉紧器管20中的传力元件22以及一个小齿轮24，该小齿轮与安全带卷轴14耦联。安全带拉紧器16的各构件共同地设置在一个拉紧器壳体26中。此外，在图1中示出安全带卷收器10的卷收机构28。该卷收机构对于安全带拉紧器16或者限力装置的功能不重要，从而未更详细地阐述该卷收机构。
[0028]在图3中以简化的形式在拉紧过程之前示出安全带拉紧器16，以便描述这样的安全带拉紧器16的一般功能方式。为了安全带拉紧而激活烟火技术的驱动单元18，由此该驱动单元在拉紧器管20中产生过压。由此给在拉紧器管20中的传力元件22加载压力并且使该传力元件沿拉紧方向S远离于驱动单元18运动，其中，传力元件22与小齿轮24嵌接。在传力元件22沿拉紧方向S继续运动时，小齿轮24通过传力元件22强制地沿转动方向D转动。与小齿轮24耦联的安全带卷轴14在此随着该小齿轮转动，其中，安全带卷绕在安全带卷轴14上、亦即进行安全带拉紧。这样的安全带拉紧器由DE102006031369已知。
[0029]传力元件22可以具有适当的几何结构、例如齿条几何结构，小齿轮24能嵌接到该几何结构中。但也可想到，传力元件22由比小齿轮24软的材料制成并且该小齿轮在传力元件22移动时嵌入传力元件22的表面中。
[0030]在紧接于安全带拉紧之后的限力过程时能实现安全带卷轴14逆着转动方向D的有限的转动，以便阻止作用到车辆乘员上的力过强地升高。通过安全带卷轴14逆着转动方向D转动，与安全带卷轴14耦联的小齿轮24也逆着转动方向D转动。但传力元件22构成为使得该传力元件在拉紧过程结束之后仍与小齿轮24嵌接、亦即不是完全地从该小齿轮旁移过。在安全带卷轴14逆着转动方向D转动时,传力元件22因而通过与传力元件22嵌接的小齿轮24逆着拉紧方向S运动并且在此被排挤回到拉紧器管20或管区段21中。
[0031]不过因为管区段21出于空间原因构成为弯曲的或者说弯折的，所以为此不仅需要克服传力元件22在拉紧器管20中的摩擦力。附加地必须使传力元件22弯曲，以便使该传力元件匹配于管区段21的形状。不过，对此所必需的功作为附加的阻力起作用，该阻力经由小齿轮24作用到安全带卷轴14上并且影响限力装置的功能方式和因而影响安全带拉出。换言之，为了限制力、亦即有限地拉出安全带，不仅必须克服限力装置的阻力、而且必须克服安全带拉紧器的、亦即传力元件22在拉紧器管20中的阻力。
[0032]为了将限力装置的该影响保持得尽可能小而规定，所述传力元件22在弯曲区段30中构成为易于弯曲的，该弯曲区段基本上与传力元件22的移回到弯曲的管区段21中的区域相应。这就是说，传力元件在该区域内构成为耐压稳定的，从而该传力元件能将由驱动单元18引起的拉紧力传递到小齿轮24上。但传力元件22同时在该弯曲区段30内构成为柔性的，从而对于使弯曲区段30匹配于管区段21的形状所需的弯曲功可以小。弯曲区段因而构成在面向烟火技术的驱动单元18的侧面上。
[0033]这样的传力元件22的一种第一实施形式在图4a)和b)中示出。在弯曲区段30上这里设有一个收缩部32，传力元件22的直径在该收缩部处沿周向方向明显减小。传力元件22由于较小的直径在该区域内具有较小的抗弯刚度。收缩部32因而在一定程度上作为关节起作用，弯曲区段30能绕该关节弯曲。
[0034]通过收缩部32的数量和分布的匹配以及径向深度，弯曲区段30的柔性、亦即抗弯刚度可以任意地匹配。在图5至12a)和b)中示出具有收缩部32的传力元件22的不同构造形式。这些实施形式都共同地具有一个坚固的、连贯的芯，该芯负责传力元件的足够的耐压刚度。
[0035]在图5a)和b)、6a)和b)以及7a)和b)中示出的实施形式仅仅在收缩部32的数量、间距和深度方面不同于在图4a)和b)中示出的实施形式。
[0036]在图5a)和b)中，弯曲区段30被两个收缩部32分成多个相对于彼此可动的分区段34。在图6a)和b)中同样设有两个收缩部，其中，这些收缩部具有不同的深度。通过收缩部的较小的深度来提高抗弯刚度。因而通过收缩部32的不同深度，抗弯刚度的局部匹配、例如匹配于管区段21的走向是可能的。在图7a)和b)中，弯曲区段30被多个收缩部32分成不同长度的分区段34，由此同样实现抗弯刚度的匹配。
[0037]在图8a)和b)以及9a)和b)中所示的实施形式中，各收缩部32如此紧密地彼此挨着设置，使得这些收缩部在一定程度上形成冷杉树轮廓，该冷杉树轮廓能实现弯曲区段30的特别易于弯曲的构造。
[0038]在图1Oa)和b)所示的实施形式中，收缩部32构成为细长的区域36，在该区域内传力元件22的直径在一个较长的区域上减小。由于较小的直径，该区域36的抗弯刚度小于传力元件22的抗弯刚度。附加地，该区域由于较小的直径而在拉紧器管20中具有较大的间隙，从而该区域36在拉紧器管20中和特别是在管区段21中的更容易的运动是可能的。
[0039]在拉紧过程开始时，在该区域36上还可以实现对拉紧作用的缓冲和因而拉紧力的较缓慢的升高。在作用到传力元件22的面向驱动单元18的端部38上的压力突然升高时，细长的区域36首先沿纵向方向被压缩并且在此扩宽，直到该区域呈现传力元件22其余部分的直径或者说贴靠在拉紧器管20的内壁上。通过传力元件22的该缩短，而阻止拉紧力过快地升高。该细长的区域36优选构成为，使得可逆的压缩由于在拉紧过程中突然出现的压力升高而能实现。不过，在接着的拉紧过程中施加到传力元件22上的、用以使传力元件22移回到拉紧器管20中的压力不足以压缩细长的区域36。
[0040]在图1la)和b)中所示的实施形式基本上相当于在图1Oa)和b)中所示的实施形式。这里，在直径减小的区域36和弯曲区段30其余部分之间仅附加地设置有一个收缩部32。
[0041]在图12a)和b)中所示的实施形式附加于收缩部32还具有一个沿纵向方向延伸的空腔40，该空腔在这里基本上延伸通过整个的弯曲区段30。通过减小的横截面，一方面减小弯曲区段30的抗弯刚度。此外，弯曲区段30可以垂直于纵向方向被压缩在一起，从而弯曲区段30的可动性或可变形性附加地是可能的。
[0042]在图13a)和b)所示的实施形式中，空腔40延伸通过整个的传力元件22。为了提高这样的传力元件的耐压稳定性，例如可以将一个芯42插入到该空腔40中，如这例如在图14a)和b)中的实施形式中示出。该芯例如可以由更稳定的材料制造，从而该芯能够传递更大的压力。由于较小的直径，该芯仍然是非常易弯曲的，从而传力元件22特别是在弯曲区段30内能以小的阻力弯曲。
[0043]但也可想到，传力元件在弯曲区段30内具有较小的直径，以便减小抗弯刚度，并且设有由较软的材料或易于弯曲的材料制成的包套44，如这例如在图15a)和b)中所示。在包套44和传力元件之间的过渡部在这里附加地形成一个收缩部32。
[0044]这样的两部分式的、特别是带有外部的较软材料的传力元件22例如可以以双组分注塑方法由塑料制造。
[0045]在图16a)和b)以及17a)和b)中所示的实施形式具有沿纵向方向延伸的凹槽46，这些凹槽同样用于减小横截面积并且因而减小抗弯刚度。凹槽46在这里在传力元件22的整个长度上延伸。在图16a)和b)中所示的实施形式与在图17a)和b)中示出的实施形式区别仅在于，设有面式的端部区域48，这些端部区域为传递压力而提供稳定的贴靠面。
[0046]但凹槽46也可以如在图18a)和b)以及19a)和b)中所示地仅仅设在弯曲区段30上。在该实施形式中，凹槽46沿径向方向延伸通过传力元件22，弯曲区域由此分成多个沿纵向方向延伸的板条50。由于可以分别弯曲的板条50，可以实现特别高的柔性。
[0047]传力元件也可以用一个金属丝网52包罩，如这例如在图20a)和b)中所示。这样的金属丝网是特别易弯曲的，其中，压力通过设在金属丝网52中的芯42传递。
[0048]备选于迄今所示的实施形式，也可想到，所述传力元件22由多个易于弯曲地相互耦联的分元件54、56、58构成，如这例如在图21a)和b)至23a)和b)中所示。分元件54、56、58可以由不同的材料制成。在图21a)和b)所不的实施例中，分兀件56是球,这些球相互贴靠。在图22a)和b)所示的实施形式中，球56和圆柱形区段54交替，其中，通过球56达到各圆柱形区段54和因而传力元件22的非常柔性的耦联。在图23a)和b)中仅仅设有圆柱形区段54、58，其中，圆柱形区段58由具有小的抗弯刚度的柔性材料制成。
[0049]通常，在传力元件22和驱动单元18之间设有一个附加的密封元件，该密封元件例如通过一个密封球60形成。与该实施形式无关，传力元件22的后端部38可以这样构成，即，该传力元件形成用于该密封元件的容纳部62，如这例如在图24a)和b)中所示。
[0050]但有利地，该密封元件由传力元件22的后端部38的圆锥形的扩宽部64代替，如这在图25a)和b)中所示。在压力升高时，该圆锥形的扩宽部64压靠到拉紧器管20的内壁上，由此附加地增强密封作用。
[0051]在图26a)和b)中所示的实施形式将前述实施形式的多个元件结合。这个实施形式基于在图4a)和b)中所描述的形式连同图19a)和b)的兀件。在该实施例中，传力兀件22也具有一个弯曲区段30和一个收缩部32。通过两个从端侧伸出的、成直角相交的并且沿纵向方向延伸的凹槽46形成四个沿纵向方向延伸的板条50。每两个彼此相对的板条通过短的连接板条66和68相互连接。连接板条66和68与收缩部32间隔开地并且与凹槽46直接相邻地延伸。此外，这两个连接板条66和这两个连接板条68沿轴向方向彼此错开。连接板条66和68以及收缩部附加地设计成预定断裂部位或需要断裂部位。在装配时、在拉紧过程中和/或在传力元件的挤回时，这些连接部位能够断开，从而传力元件便由五个单个元件构成。
【权利要求】
1.安全带卷收器(10)，包括安全带拉紧器(16)和限力装置，其中，安全带拉紧器(16)具有可转动地支承的并且在安全带卷轴(14)上相配的小齿轮(24)并具有驱动单元(18)和通过驱动单元(18)可动的、细长的传力元件(22)，所述传力元件至少部分地支承在管区段(21)中并且能与小齿轮(24)嵌接，以便使小齿轮(24)沿拉紧方向(A)转动，其特征在于:所述传力元件(22)具有弯曲区段(30)，该弯曲区段沿传力元件(22)的第一运动方向(B)观察设置在传力元件(22)的后端部上，并且该弯曲区段构成为沿传力元件(22)的纵向方向(L)耐压稳定的、但沿垂直于纵向方向(L)的方向易于弯曲的。
2.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，所述弯曲区段(30)具有至少一个沿周向环绕的收缩部(32)。
3.根据权利要求2所述的安全带卷收器，其特征在于，所述收缩部(32)以有规律的间距设置和/或具有相等的径向深度。
4.根据权利要求2或3所述的安全带卷收器，其特征在于，所述收缩部(32)沿纵向方向(L)观察形成直径较小的细长区域。
5.根据上述权利要求之一所述的安全带卷收器，其特征在于，所述传力元件(22)具有沿纵向方向(L)延伸的凹槽(46)。
6.根据权利要求5所述的安全带卷收器，其特征在于，所述凹槽(46)在传力元件(22)的整个长度上延伸。
7.根据权利要求5所述的安全带卷收器，其特征在于，所述凹槽(46)仅仅设在所述弯曲区段(30)上。
8.根据权利要求5至7之一所述的安全带卷收器，其特征在于，所述凹槽(46)沿径向方向延伸通过传力元件(22 )。
9.根据上述权利要求之一所述的安全带卷收器，其特征在于，所述传力元件(22)具有沿纵向方向(L)延伸的空腔(40)，该空腔至少延伸通过整个弯曲区段(30)。
10.根据权利要求9所述的安全带卷收器，其特征在于，所述空腔(40)延伸通过整个传力元件(22)。
11.根据权利要求9或10所述的安全带卷收器，其特征在于，所述空腔(40)填充有优选耐压的芯(42)。
12.根据权利要求12所述的安全带卷收器，其特征在于，所述芯(42)由比传力元件(22)硬的材料制成。
13.根据上述权利要求之一所述的安全带卷收器，其特征在于，在所述弯曲区段(30)和传力元件(22)其余部分之间设有至少一个预定断裂部位。
14.根据上述权利要求之一所述的安全带卷收器，其特征在于，所述传力元件(22)由多个易于弯曲地相互耦联的分元件(54、56、58)构成。
15.根据权利要求14所述的安全带卷收器，其特征在于，所述分元件(54)中的一部分是间隔球(54)。
16.根据上述权利要求之一所述的安全带卷收器，其特征在于，所述传力元件(22)的后端部呈圆锥形地扩宽。
【文档编号】B60R22/46GK103547490SQ201280023851
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年4月3日 优先权日:2011年4月5日
【发明者】B·根特纳, A·普雷吉策, T·莫丁格, S·M·弗朗茨 申请人:Trw汽车股份有限公司