用于乘员约束系统的安全带卷收器组件以及用于装配该安全带卷收器组件的方法与流程

本发明涉及一种用于机动车辆的乘员约束系统的安全带卷收器组件以及用于装配这种安全带卷收器组件的方法，所述安全带卷收器组件具有用于安全带张紧的能可逆运行的电动马达单元。

背景技术：

除了常见的锁定系统(其可以车辆敏感地或安全带敏感地响应)之外的安全带卷收器组件具有可逆的电动安全带张紧器，所述安全带卷收器组件由现有技术众所周知。如果控制器识别出事故威胁，这种安全带卷收器组件可以在需要情况下预张紧安全带。由于安全带张紧通常只是一种纯预防措施，一旦危险情况不再存在，安全带就会再次被释放并退绕。

这些安全带卷收器组件通常由许多单独构件组成并且必须对于所有可设想的环境温度即使在机械应力下也持久保证高的功能可靠性。

为了持久地确保单独构件无故障地相互作用，各部件相对于彼此尽可能没有间隙地定位并且固定。出于成本原因，力求在此安全卷收器组件的结构不太复杂并且单独构件的数量不太大。另外，安全带卷收器组件应可简单地并且快速地安装以使装配耗费最小化。

技术实现要素：

本发明的任务是提供一种用于机动车辆的乘员约束系统的结构简单地构造的安全带卷收器组件，该安全带卷收器组件的单独构件可以快速安装并且相对彼此尽可能地无间隙并且可靠地定位，以保证高的功能可靠性。

根据本发明，该任务通过一种用于机动车辆的乘员约束系统的安全带卷收器组件解决，该安全带卷收器组件具有用于安全带张紧的电动马达单元，所述电动马达单元具有马达轴线并且沿轴向方向从用于与传动装置耦合的驱动端部延伸至用于与电控制单元耦合的相对的连接端部，所述安全带卷收器组件具有传动装置壳体，该传动装置壳体具有径向邻接于电动马达单元的壳体壁，所述安全带卷收器组件具有电控制单元，该电控制单元具有径向邻接于电动马达单元的壁并且与传动装置壳体连接，以及所述安全带卷收器组件具有用于遮盖电动马达单元的连接端部的壳体盖，其中，壳体盖径向邻接于电控制单元并且具有轴向突出的、锥形夹紧凸出部，所述夹紧凸出部在电动马达单元和壳体壁之间延伸以及将电动马达单元径向压紧在传动装置壳体中。由此，壳体盖是多功能构件，它不仅遮盖电动马达单元的连接端部，而且同时还确保电动马达单元在传动装置壳体中、特别是相对于传动装置壳体的壳体壁的精确的径向定位。由于壳体盖将电动马达单元径向压紧在传动装置壳体中，即相对于壳体壁径向预紧，即使在环境温度变化时和/或在机械应力情况下首先也不会产生径向的间隙，而是仅改变预紧。由此仍然保证电动马达单元在传动装置壳体中的可靠且精确的定位。

在安全带卷收器组件的一个实施形式中，传动装置壳体的壳体壁关于马达轴线沿圆周方向围绕电动马达单元延伸超过180°。从而壳体壁构成用于电动马达单元的圆周壁，但不完全包围该电动马达单元。尤其壳体壁是敞开的柱体状外壳，该柱体状外壳的沿圆周方向相对的各边缘至少在部分区段上具有一定的径向柔性。传动装置壳体优选地由塑料制成，尤其是由纤维增强塑料制成。

电控制单元的壁可以关于马达轴线沿圆周方向围绕电动马达单元延伸小于180°。尤其壁是电控制单元的优选地由塑料制成的壳体的一部分。

根据安全带卷收器组件的一种优选实施形式，壳体壁和电控制单元的壁沿圆周方向完全包围电动马达单元。电动马达单元在此可以在轴向方向上柱体状地、特别是圆柱体状地构成并且可以与壳体壁以及与电控制单元壁的内侧同心地设置。

优选地，在该实施形式中壳体壁和电控制单元的壁沿圆周方向重叠，其中，电控制单元的壁径向设置在壳体壁之外。构成为敞开的柱体状外壳的壳体壁尤其在其沿圆周方向相对的边缘的区域中具有一定的径向柔性，并且可以以这种方式径向支撑在电控制单元的基本上刚性的壁上。从而壳体盖不仅将电动马达单元径向压紧在传动装置壳体中，而且以有利的方式同时使传动装置壳体相对于电控制单元压紧。由此最终通过传动装置壳体使电动马达单元和电控制单元尤其是在径向方向上相对于彼此精确且可靠地定位，这例如有利地影响通过电控制单元获取马达转速。

根据安全带卷收器组件的另一实施形式，在电控制单元的壁上构成轴向导轨，并且壳体壁在其沿圆周方向相对的各边缘上具有向外突出的凸出部，所述凸出部嵌入到导轨中。在这种情况下电控制单元轴向推套到传动装置壳体上并且通过彼此嵌接的凸出部和导轨横向于轴向方向形锁合地固定在传动装置壳体上。

壳体盖优选地具有邻接于电动马达单元的盖壁，该盖壁关于马达轴线沿圆周方向围绕电动马达单元延伸超过180°，其中，盖壁和壳体壁沿圆周方向尤其是以相同的角度围绕电动马达单元延伸。

在这种情况下，盖壁可以在其沿圆周方向相对的各边缘上具有向外突出的突起，所述突起正如壳体壁的凸出部那样嵌入到在电控制单元的壁上的导轨中。因此，壳体盖轴向推套到电控制单元和传动装置壳体上，并通过彼此嵌接的凸出部和导轨横向于轴向方向形锁合地固定在电控单元上。

优选地，轴向突出的锥形夹紧凸出部设置在盖壁的面向电动马达单元的轴向端部上，其中，沿圆周方向在夹紧凸出部之间设置有密封唇，该密封唇在电动马达单元和壳体壁之间延伸，并且尤其是贴靠在壳体壁上。由此密封唇有助于电动马达单元的密封。由于在壳体盖的锥形夹紧凸出部与壳体壁之间的压配合，在该区域中同样地在壳体盖和传动装置壳体之间存在密封。但是在锥形夹紧凸出部和密封唇之间，盖壁可以具有轴向缝隙，以便将盖壁沿圆周方向分成各个壁部分并且由此确保盖壁的更好的径向柔性。尽管有这些缝隙，但是壳体盖基本上紧密地贴靠在壳体壁上和电控制单元的壁上。换句话说，传动装置壳体、电控制单元和壳体盖构成用于电动马达单元的基本上密封的容纳空间。优选地，壳体盖由合适的塑料制成，例如作为单组份注塑件制成，其具有一件式一体成型的夹紧凸出部以及可选地一件式一体成型的密封唇。

壳体盖的锥形夹紧凸出部关于马达轴线优选地对称设置。由此确保壳体盖将电动马达单元关于壳体壁加载在径向中心位置，即柱体状构成的电动马达单元和柱体状构成的壳体壁同心地设置的位置。通过这种方式可靠地防止电动马达单元在传动装置壳体中的倾斜以及由此引起的在电动马达单元的运行中的不期望的噪音生成。

根据安全带卷收器组件的另一实施形式，壳体盖沿轴向装配方向被推套到传动装置壳体上并且具有邻接于电控制单元的止动元件，该止动元件与设置在电控制单元上的止动元件构成止动连接。该止动连接防止壳体盖相对于电控制单元沿与装配方向相反的拆卸方向运动。

尤其是在电动马达单元的连接端部上可以设置与马达轴连接的磁体元件，并且电控制单元可以具有径向邻接于磁体元件的用于获取马达转速的传感器。由于电动马达单元相对于电控制单元的可靠且精确的定位，在此特别低的磁场强度足以可靠地测定马达转速。

另外，本发明还包含一种用于装配上述安全带卷收器组件的方法，其中，所述方法包含以下步骤：

a)沿轴向装配方向将电动马达单元邻接于壳体壁地插入传动装置壳体中并且使其在轴向驱动端部上与传动装置壳体连接；

b)沿轴向装配方向将电控制单元邻接于电动马达单元地推到传动装置壳体上并且使其在轴向方向上固定在传动装置壳体上；

c)沿轴向装配方向将壳体盖推到传动装置壳体上，以便遮盖电动马达单元的连接端部以及使该壳体盖邻接于电控制单元，锥形的夹紧凸出部嵌入到电动马达单元和壳体壁之间并且使电动马达单元径向压紧在传动装置壳体中。由此，单独构件或结构单元通过简单的轴向嵌套压紧，使得它们相对于彼此基本上无间隙地定位并且可靠地固定。由此，通过安全带卷收器组件的这样简单的装配可靠地防止不期望的噪音生成和/或由于电动马达单元在传动装置壳体中的倾斜引起的增加的能量需求。

根据一种方法变型形式，壳体盖在步骤c)中与电控制单元构成止动连接，所述止动连接防止壳体盖沿与装配方向相反的拆卸方向运动。以这种方式，通过壳体盖的简单轴向推套也同时实现壳体盖在电控制单元上的轴向固定，而为此不需要另外的单独的固定器件。

根据步骤b)，电控制单元的壁可以沿圆周方向与壳体壁重叠并且径向设置在壳体壁之外，其中，锥形夹紧凸出部在步骤c)中与壳体壁接触并且径向扩宽壳体壁，使得壳体壁至少在部分区段上支撑在电控制单元的壁上。由此，通过轴向推套壳体盖，不仅电动马达单元相对于传动装置壳体，而且传动装置壳体相对于电控制单元并且因此最终电动马达单元相对于电控制单元可靠地固定、尤其是压紧。

附图说明

本发明的另外的特征和优点参考附图从优选的实施方式的后续说明中得出。在附图中：

-图1示出根据本发明的用于乘员约束系统的安全带卷收器组件在安装状态中的视图；

-图2示出根据图1的安全带卷收器组件的电动马达单元的侧视图；

-图3示出根据图1的安全带卷收器组件的传动装置壳体的侧视图和俯视图；

-图4示出根据图3的传动装置壳体和根据图2的在传动装置壳体上的待装配的电动马达单元的透视图；

-图5示出根据图4的传动装置壳体和电动马达单元的另一透视图；

-图6示出根据图1的安全带卷收器组件的电控制单元的侧视图和俯视图；

-图7示出根据图4和5的组装的组件以及根据图6的待装配的电控制单元的透视图；

-图8示出根据图7的组件的另一透视图；

-图9示出根据图7的组件的又一透视图；

-图10示出根据图1的安全带卷收器组件的壳体盖的详细剖视图、俯视图和侧视图；

-图11是根据图7至图9的组装的组件和根据图10的待装配的壳体盖的透视图；

-图12示出根据图11的组件的另一透视图；

-图13示出根据图11的组件的又一透视图；

-图14示出根据图11至图13的组装的组件在电动马达单元区域中的纵剖面图；

-图15示出根据图11至图13的组装的组件在电动马达单元区域中的另一纵剖面图；和

-图16示出根据图11至图13的组装的组件在电动马达单元的区域中的横截面。

具体实施方式

图1示出用于机动车辆的乘员约束系统的、在最后套上壳体盖12之前的、组装的安全带卷收器组件10。

安全带卷收器组件10包括用于安全带张紧的电动马达单元14(该电动马达单元具有马达轴线a)、传动装置壳体16(该传动装置具有径向邻接于电动马达单元14的壳体壁18)、电控制单元20(该电控单元具有径向邻接于电动马达单元14的壁22并且与传动装置壳体16连接)以及用于遮盖电动马达单元14的壳体盖12，其中，壳体盖12径向邻接于电控制单元20并且具有轴向突出的锥形夹紧凸出部24，这些夹紧凸出部在电动马达单元14和壳体壁之间18延伸(同样参见图14)以及将电动马达单元14径向压紧在传动装置壳体16中。

如在图1中表示的，安全带卷收器组件10当然也包括具有安全带卷轴以及在其上缠绕的安全带条带的安全带卷收器26。

此外，安全带卷收器组件10还可以具有其它部件，例如用于通过电动马达单元14使安全带卷轴转动的传动装置元件以及传感器元件，这些传感器元件车辆敏感地或安全带敏感地阻止或释放安全带卷轴的旋转。例如，在图4中可以观察到用于这种传动装置元件和传感器元件的容纳空间28。然而，这些部件对于本发明不重要并且因此此外不再进一步描述。

尽管安全带卷收器组件10的结构简单的构造，但是可以借助壳体盖12将电动马达单元14、传动装置壳体16和电控制单元20持久地极其精确地以及基本上相对于彼此无间隙地定位。由此可保证安全带卷收器组件10的低噪声的以及平稳的并且因此特别节能的运行。此外，由于精确的构件定位可以用特别小的耗费可靠地测定电动马达单元14的马达转速。

另外，安全带卷收器组件10的简单结构还实现有利的装配方法，利用该装配方法装配工可以非常容易并且快速地组装安全带卷收器组件10。

首先，对此提供根据图2的电动马达单元14。在此涉及用于安全带张紧的、能可逆运行的电动马达单元14，该电动马达单元具有马达轴线a并且在轴向方向上从驱动端部30延伸至连接端部32。

如在图4和5中可见，电动马达单元14在轴向方向上基本上是柱体状、尤其是圆柱体状构成并且与壳体壁18同心地设置。在用于与张紧器传动装置(未示出)耦合的驱动端部30上，围绕马达轴线a能转动的驱动轴36轴向突出，根据图4在该驱动轴上安置有驱动小齿轮38。电动马达单元14具有基本上刚性的电动马达壳体，该电动马达壳体例如由合适的金属制成。

同样，在与驱动端部30轴向相对的、用于与电控制单元20耦合的连接端部32上，驱动轴36轴向突出，在自由轴端部上设置与驱动轴36无相对转动地连接的磁体元件46。磁体元件46尤其是磁环，所述磁环用于获取电动马达单元14的马达转速。

此外，在电动马达单元14的连接端部32上，用于为电动马达单元14馈电的两个接触销47也轴向突出。

此外，提供根据图3的传动装置壳体16，该传动装置壳体此外包括沿轴向方向的柱体状的、特别是圆柱体状的壳体壁18，壳体壁18沿圆周方向延伸超过180°，但是不完全包围马达轴线a。在其沿着圆周方向相对的各边缘60上，壳体壁18具有向外突出的凸出部62，从而总体上得到壳体壁18的ω形的横截面(也参见图5和图16)。

在用于装配安全带卷收器组件10的方法的第一步骤中，将根据图4和图5的电动马达单元14毗邻于壳体壁18地沿轴向装配方向34插入传动装置壳体16中并且在轴向驱动端部30上与传动装置壳体16连接。

在装配时电动马达单元14被轴向如此远地插入传动装置壳体16中，直到驱动小齿轮38穿过传动装置壳体16的壳体底部42中的开口40并且电动马达单元14的驱动端部30轴向地抵靠在壳体底部42上。随后将电动马达单元14在轴向驱动端部30上与传动装置壳体16牢固地连接，尤其是与壳体底部42螺接。为此，在图3至图5中示出相应的螺孔44。

通过这种固定，电动马达单元14在驱动端部30上相对于传动装置壳体16固定，而电动马达单元14的相对的连接端部32自由突出。

图6示出电控制单元20，该电控制单元具有用于连接电动马达单元14的触点接线柱48和壁22，所述壁的基本上柱体状的、特别是圆柱体状的内侧在安全带卷收器组件10的组装状态下邻接于电动马达单元14。因此，壁22在小于180°的角度区段上构成用于电动马达单元14的圆周壁。邻接于壁22，电控制单元20(具体地电控制单元20的优选由塑料制成的壳体)具有端壁49，所述端壁在壁22的所述角度区段上圆弧状地遮盖电动马达单元14的连接端部32。

此外，在图6中可见电控制单元20的止动元件50，该止动元件尤其构成为具有锯齿状啮合部的刚性止动板并且可以与壳体盖12构成止动连接。

在根据图7至图9的安全带卷收器组件10的下面的装配步骤中，将电控制单元20沿轴向装配方向34推到传动装置壳体16上，使得壁22邻接于电动马达单元14。随后将电控制单元20沿轴向方向固定在传动装置壳体16上，尤其是与传动装置壳体16螺接。相应的螺孔52在图6和8中示出。

图10示出用于遮盖电动马达单元14的连接端部32的壳体盖12，该壳体盖此外具有在轴向方向上基本上柱体状的、特别是圆柱体状的盖壁54，其中，盖壁54沿圆周方向延伸超过180°，但不完全包围马达轴线a。在本实施例中，壳体盖12由塑料制成。

此外，借助图10可见的是，盖壁54在其沿圆周方向相对的各边缘64上具有向外突出的突起66，使得在这些突起66的区域中在整体上得到ω形的盖壁54横截面。

在横截面中ω形的盖壁54沿圆周方向围绕电动马达单元14延伸得与根据图3的在横截面中同样ω形的壳体壁18相同远。

在装配安全带卷收器组件10时，壳体盖12因此沿轴向被推套到电控制单元20和传动装置壳体16上，其中，盖壁54的突起66类似于传动装置壳体16的凸出部62嵌入到电控制单元20的导轨58中。

由此壳体盖12通过简单的轴向推套同时横向于轴向方向形锁合地与电控制单元20连接。

借助图10至图12可见，轴向突出的锥形夹紧凸出部24设置、尤其是一件式成型在盖壁54的面向电动马达单元14的轴向端部上。夹紧凸出部24设计成楔形的并且比盖壁54的其余部分径向更向外延伸，其中，夹紧凸出部24的径向外侧向自由轴向凸出部端部67逐渐变细。

沿圆周方向在各夹紧凸出部24之间设置壁凸出部68，所述壁凸出部具有密封唇70并且在电动马达单元14和壳体壁18之间延伸，使得密封唇70贴靠在壳体壁18上。由此密封唇70有助于电动马达单元14的密封。

由于在壳体盖12的锥形夹紧凸出部24与壳体壁18之间的压配合，在该区域中同样地在壳体盖12和传动装置壳体16之间形成密封。但是在锥形夹紧凸出部24和壁凸出部68之间，盖壁54具有轴向缝隙72，以便将盖壁54在周向方向上分成各个的壁部分并且由此确保更好的径向柔性。尽管这些缝隙72，壳体盖12基本上密封地贴靠在壳体壁18和电控制单元20的壁22上，使得传动装置壳体16、电控制单元20和壳体盖12构成用于电动马达单元14的基本上密封的容纳空间。

另外，根据图10，夹紧凸出部24关于马达轴线a对称地分布。具体地，在盖壁54的沿着圆周方向相对的各边缘64上分别设有一个夹紧凸出部24，其中，两个夹紧凸出部24对称地设置，尤其是关于马达轴线a点对称地设置。

由于夹紧凸出部24的这种对称布置，确保电动马达单元14相对于壳体壁18加载到径向中心位置、即柱体状电动马达单元14和柱体状壳体壁18基本上同心地设置的位置上。

此外，根据图10的壳体盖12具有止动元件56，该止动元件具体地构成为弹性的止动钩并且与电控制单元20的止动元件50构成止动连接。

在图11至图13的安全带卷收器组件10的装配方法的另一步骤中，用于遮盖电动马达单元14的连接端部32的壳体盖12在轴向装配方向34上被推到传动装置壳体16上，使得盖壁54的沿圆周方向相对的各边缘64邻接于电控制单元20。在此，锥形夹紧凸出部24嵌入到电动马达单元14和壳体壁18之间并且将电动马达单元14径向压紧在传动装置壳体16中(也参见图14和图16)。

在该方法步骤中壳体盖12的止动元件56与电控制单元20的止动元件50构成止动连接，所述止动连接防止壳体盖12沿与装配方向34相反的拆卸方向运动。

为此，根据图15，壳体盖12沿轴向装配方向34被推套到传动装置壳体上并且具有邻接于电控制单元20的弹性止动钩，该弹性止动钩径向朝向电控制单元20的刚性锯齿板加载并且与该锯齿板构成止动连接。所述止动连接能实现壳体盖12相对于电控制单元在装配方向34上运动并且防止壳体盖12相对于电控制单元沿与装配方向34相反的拆卸方向运动。

然而，在壳体盖12的构成为弹性止动钩的止动元件56上设置解锁接片74，通过操作该解锁接片解除止动连接并且可以相应地拆卸安全带卷收器组件10。

图16示出完成装配的安全带卷收器组件10在壳体盖12的夹紧凸出部24的区域中的横截面。

在此明确的是，传动装置壳体16的壳体壁18关于马达轴线a沿圆周方向围绕电动马达单元14延伸超过180°。

相反，电控制单元20的壁22沿圆周方向关于马达轴线a在小于180°的范围内围绕电动马达单元14延伸，其中，该电控制单元的壁与壳体壁18一起沿圆周方向完全包围电动马达单元。

电动马达单元14在轴向方向上基本上是柱体状地、特别是圆柱体状地构造并且不仅与壳体壁18而且与电控制单元20的壁22的内侧同心地设置。

根据图16，壳体壁18和电控制单元20的壁22沿圆周方向重叠，其中，电控制单元20的壁22设置在壳体壁18的径向外部。

在装配安全带卷收器组件10时，在轴向套上壳体盖12时锥形夹紧凸出部24与壳体壁18接触并且使该壳体壁径向扩宽。然而，由于与电控制单元20的壁22重叠，壳体壁18不能任意扩宽，而是支承在电控制单元20的壁22上。以这种方式，根据图11至图13在轴向套上壳体盖12时，不仅电动马达单元14径向地压紧在传动装置壳体16中，而且传动装置壳体16也相对于电控制单元20压紧。

由此，电动马达单元14(尤其是电动马达单元14的磁体元件46)相对于电控制单元20(尤其是电控制单元20的传感器76)的径向位置基本上无间隙地固定。因此，可以非常精确地设定期望的距离，使得在传感器76和磁体元件46之间的特别小的磁场强度就足以可靠地获取电动马达单元14的电动马达转速。

此外借助图16可见，在电控制单元20的壁22上设置轴向导轨58并且壳体壁18在沿其圆周方向相对的各边缘60上具有向外突出的凸出部62，所述凸出部嵌入到这些导轨58中。

因此，在装配安全带卷收器组件10时电控制单元20可以简单地被轴向推套到传动装置壳体16上并且通过这种简单的推套已经横向于轴向方向形锁合地与传动装置壳体16连接。