专利名称：用于安全带张紧器的驱动轮和用于安全带系统的安全带张紧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于安全带张紧器的驱动轮。本发明还涉及一种具有这种驱动轮的、用于安全带系统的安全带张紧器。
背景技术：
由DE102006031359A1已知一种用于具有驱动单元和力传递元件的安全带系统的安全带张紧器，所述安全带张紧器在驱动单元启动时作用在能旋转地支承的驱动轮上，所述驱动轮连接或能够耦合在安全带卷绕器的轴上。所述驱动轮可以构造成齿轮或叶轮。所述力传递元件由能连续变形的材料组成，从而在驱动轮上实现对力传递元件有缓冲的调整(Einstuerung)。由此避免了在作为力传递元件的不能弯曲的齿条上出现的齿与齿之间的问题。
发明内容
本发明的目的是，在这种安全带张紧器类型中进一步优化力传递元件和驱动轮之间的转矩传递，以便实现尽可能大的进给/推进。所述目的通过具有权利要求1的特征的驱动轮和具有权利要求7的特征的安全带张紧器实现。根据本发明的驱动轮和根据本发明的安全带张紧器的有利的和适宜的实施方案在所属的从属权利要求中给出。根据本发明的用于安全带张紧器的驱动轮能连接在安全带卷轴上并包括具有多个在圆周上分布的齿的外齿部。这些齿在沿第一圆周方向倾斜，和/或这些齿具有至少一个背向驱动轮的中轴线的、沿第一圆周方向倾斜的端面，和/或相邻的齿之间的空隙关于通过径向和轴向方向限定的平面是不对称的。此外，根据本发明的齿关于切向于圆周方向延伸的平面不具有对称性。这里“具有多个在圆周上分布的齿的外齿部”在本发明的范围内也理解为叶轮的翼片或叶片。本发明基于这样的认知，即驱动轮的齿的形状在将力传递元件的(在接触点处基本上是直线的)运动转换为驱动轮的旋转运动时对效率产生重要的影响。已经证明，具有根据本发明的齿的外形的驱动轮相对于具有传统的外齿部的驱动轮可以实现明显改进的转矩传递，特别是在使用无齿部的由能明显变形的材料组成的力传递元件时。通常张紧器的驱动功率和驱动性能通过在本发明的范围内适当地选择齿形而与不同的要求相适配，即使考虑到驱动轮锁定的情况。特别是在具体的齿形、齿角度、齿顶角度、到力传递元件中的插入深度、齿高和齿表面的造型方面，在根据本发明规定的标准之内实现了一定的设计自由度，由此能够有目的地控制安全带张紧器的驱动功率和驱动性能。此外，根据本发明的驱动轮有这样的优点，材料磨蚀(“刮擦”)在驱动轮方面以及在力传递元件方面被最小化或者完全避免。由此，一方面避免了颗粒脱落，另一方面防止效率降低。根据本发明的一个改进方案，驱动轮包括多个沿轴向依次设置的分驱动轮，这些分驱动轮符合至少一个上面所述的根据本发明的标准。由此在设计驱动轮时得到了更多的变型方案，从而可以更为具体地与规定的要求相适配。分驱动轮可以作为冲压件经济地制造。特别是各分驱动轮可以相互错开地设置，从而提高了有效的承受转矩的齿的数量。另一个影响力传递元件的调整的可能性在于，至少局部地将外齿部构造成斜齿部。最后，外齿部的各齿也可以相对于驱动轮的其余部分绕径向的轴向扭转。与所述齿根据本发明的具体形状无关，驱动轮可以与安全带卷绕器轴构造成一件式的或整体的，就是说本发明的优点也可以没有限制地用于这种减少构件的实施形式中。本发明提供一种用于安全带系统的安全带张紧器，所述安全带张紧器具有力传递元件和用于驱动力传递元件的装置。所述安全带张紧器还包括能旋转地支承的根据本发明的驱动轮，所述驱动轮具有外齿部，在驱动装置启动后，力传递元件作用在所述外齿部上并将驱动轮置于旋转。本发明的优点特别是适用于使用这样的力传递元件的情况，所述力传递元件由固态的、能明显变形的材料并且优选一体地构成。能明显变形的材料是指这样的材料，所述材料大致在与驱动轮接触时发生宏观的变形。这种材料的例子有不同肖氏硬度(70-95Shore)的EPDM材料、橡胶、天然橡胶或(软的)热塑性塑料(聚酰胺)。也可以考虑采用具有或没有软管状的外套的理想塑性的物料，如粘土或Knete。在这种情况下不是指在如在与常见的齿条与齿轮接触时出现的微观范围内的变形或材料磨蚀，或者在力传递元件的部分碎片的分离(断裂、剪切等)。由于力传递元件在与第一圆周方向相反的第二圆周方向上驱动所述驱动轮，由此得到了较大的作用面并因此实现了更好的转矩传递。
本发明其他的特征和优点由下面的说明和所参考的附图中得出。在图中:图1示出具有按本发明的安全带张紧器的安全带卷绕器的透视图；图2示出组装好的安全带卷绕器的剖视图；图3示出根据本发明的驱动轮的轴向视图；图4示出图3的驱动轮的透视图；图5a、5b至10a、10b分别示出本发明的驱动轮的另外的实施例的轴向视图或透视图；以及图1laUlb示出根据本发明的驱动轮的另一个实施形式的轴向视图或透视图。
具体实施例方式图1中示出具有烟幕爆发式驱动的安全带张紧器的安全带卷绕器的重要构件。图2中示出组装状态下的安全带卷绕器。
在卷绕器框架10中能旋转地支承安全带卷轴12，在安全带卷轴上卷绕安全带或者可以从安全带卷轴上抽出安全带。在卷绕器框架10上能旋转地支承具有外齿部的驱动轮14。驱动轮14永久地连接在安全带卷绕器的轴(安全带卷轴12)上或者可选择地能f禹合在安全带卷绕器的轴上。在第一种情况下，驱动轮14可以与安全带卷绕器轴一件式地或整体地构成。所述安全带卷绕器的安全带张紧器还具有烟幕爆发式的驱动单元，所述驱动单元具有点火器16以及设置在张紧器管18中的、能通过驱动单元驱动的力传递元件20。所述力传递元件20由固态的、能明显变形的材料构成并且优选一体地构成。安全带张紧器的各部件的至少一部分设置在张紧器壳体22中，所述张紧器壳体固定在卷绕起框架10上。在驱动轮14上还套装有起动盘24、设置在起动盘中的螺旋弹簧26以及覆盖件28。这些部件形成安全带卷绕器的所谓的弹簧侧，所述弹簧侧对于安全带张紧器的功能并不重要。在图3中示出驱 动轮14的一个实施例。所述驱动轮14具有中轴线A，在安全带张紧器的装配状态下，所述驱动轮绕能该轴线旋转。相应地，在下文中，轴向方向是指沿中轴线A的方向，径向方向是指沿由中轴线A出发的半径的方向，圆周方向是指平行于驱动轮14的旋转方向的方向。驱动轮14具有外齿部，所述外齿部具有多个在圆周上分布的齿30。如图3所示，这些齿30可以均匀或不均匀地分布。根据第一标准,这些齿30沿第一圆周方向B倾斜,就是说,一个齿30的两个齿侧32,34 (或齿侧32、34的主要部分)沿圆周方向B倾斜，或者两个齿侧32、34之一(或该齿侧的主要部分)沿圆周方向B的倾斜比另一个齿侧(或该齿侧的主要部分)沿相反的圆周方向C的倾斜更强。根据第二标准，齿30的端面36沿第一圆周方向B倾斜，就是说，从一个齿30的顶点38出发(即齿30的具中轴线A最远的点)，端面36沿第一圆周方向B朝齿30的齿底40下降，如图3通过角度α所示的那样，该角度小于90°。就是说齿30的端面36既不是加工成圆形的，也不是切向地加工，并且关于通过径向方向和轴向方向限定的平面不是对称的。根据第三标准，两个相邻的齿30之间的空隙42关于通过径向方向和轴向方向限定的平面不是对称的。根据第四标准，齿30关于切向于圆周方向延伸的平面不具有对称性。在图3中举例示出了一个这种平面Ε。在安全带张紧器的装配状态下，驱动轮14设置成使得沿方向D运动的力传递元件沿第二圆周方向C驱动所述驱动轮14。由此向发生接触的力传递元件提供了较大的作用面，这有利于转矩传递。图5a、5b至10a、10b示出另外六个实施例,这些实施例符合上述第一和/或第二和/或第三和第四标准。在图1la和Ilb中示出一个实施形式的例子，其中，驱动轮14由多个沿轴向依次设置的部分组成。每个部分本身构成一个分驱动轮44a、44b或44c。至少一个分驱动轮44a、44b、44c、优选所有分驱动轮44a、44b、44c符合上述第一和/或第二和/或第三和第四标准。各分驱动轮44a、44b、44c相互错开设置。各分驱动轮44a、44b、44c可以作为冲压件制造。根据另一个(未示出)的实施形式，驱动轮14的外齿部至少局部地构造成斜齿部。也可以使齿30绕径向轴线相对于驱动轮14的其余部分扭转。但在这种情况下也满足所述
第一和/或第二和/或第三和第四标准。
权利要求
1.一种用于安全带张紧器的驱动轮(14)，所述驱动轮能与安全带卷轴(12)耦合，所述驱动轮包括外齿部，所述外齿部具有多个在圆周上分布的齿(30)，其特征在于，这些齿(30)沿第一圆周方向B倾斜，和/或这些齿(30)具有至少一个背向驱动轮(14)的中轴线A的、沿第一圆周方向B倾斜的端面(36)，和/或相邻的齿(30)之间的空隙(42)关于通过径向方向和轴向方向限定的平面是不对称的，以及，这些齿(30)关于切向于圆周方向延伸的平面E不具有对称性。
2.根据权利要求1所述的驱动轮(14)，其特征在于，该驱动轮(14)包括多个沿轴向依次设置的分驱动轮(44a、44b、44c )。
3.根据权利要求2所述的驱动轮(14)，其特征在于，各分驱动轮(44&、4413、44(3)相互错开地设置。
4.根据上述权利要求之一所述的驱动轮(14)，其特征在于，外齿部至少局部地构造成斜齿部。
5.根据上述权利要求之一所述的驱动轮(14)，其特征在于，至少一些齿(30)相对于驱动轮(14)的其余部分绕径向轴线扭转。
6.根据上述权利要求之一所述的驱动轮(14)，其特征在于，驱动轮(14)与安全带卷绕器轴一件式或一体地构成。
7.一种用于安全带系统的安全带张紧器，具有力传递元件(20)和用于驱动力传递元件的装置，其特征在于，具有根据上述权利要求之一所述的能旋转地支承的驱动轮(14)，所述驱动轮具有外齿部，在驱动装置启动后，力传递元件(20)作用在所述外齿部上并将驱动轮(14)置于旋转。
8.根据权利要求7 所述的安全带张紧器，其特征在于，力传递元件(20)由固态的、能明显变形的材料构成。
9.根据权利要求8所述的安全带张紧器，其特征在于，力传递元件(20)—体地构成。
10.根据权利要求7至9之一所述的安全带张紧器，其特征在于，驱动轮(14)设置成，使得力传递元件(20)沿与第一圆周方向B相反的第二圆周方向C驱动所述驱动轮(14)。
全文摘要
本发明涉及一种用于安全带张紧器的驱动轮(14)，所述驱动轮能与安全带卷轴耦合并包括外齿部，所述外齿部具有多个在圆周上分布的齿(30)。这些齿(30)在第一圆周方向B上倾斜，和/或这些齿(30)具有至少一个背向驱动轮(14)的中轴线A的、沿第一圆周方向B倾斜的端面(36)，和/或相邻的齿(30)之间的空隙(42)关于通过径向方向和轴向方向限定的平面是不对称的。此外这些齿(30)关于切向于圆周方向延伸平面E不具有对称性。本发明还涉及一种用于安全带系统的安全带张紧器，具有力传递元件(20)和用于驱动力传递元件(20)的装置。所述安全带张紧器还具有上述类型的能旋转地支承的驱动轮(14)，所述驱动轮具有外齿部，在驱动装置启动后，力传递元件(20)作用在所述外齿部上并将驱动轮(14)置于旋转。
文档编号B60R22/46GK103221270SQ201180055380
公开日2013年7月24日 申请日期2011年8月11日 优先权日2010年11月17日
发明者B·根特纳, T·莫丁格, A·普雷吉策 申请人:Trw汽车股份有限公司