DE10024344A1 - Kupplungsmechanismus - Google Patents

Abstract

Ein Kupplungsmechanismus (10; 100; 200), insbesondere zum Verbinden eines Gurtstrafferantriebs mit einer Gurtspule eines Gurtaufrollers für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, weist ein Antriebsteil (12; 112; 212) auf, ein Zwischenteil (14; 114; 214) und ein Abtriebsteil (16; 116; 216) sowie eine formschlüssige und eine kraftschlüssige Kupplung, die in Reihe geschaltet sind, wobei in einem Ausgangszustand die formschlüssige Kupplung eingekuppelt und die kraftschlüssige Kupplung ausgekuppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kupplungsmechanismus, insbesondere zum Verbinden eines Gurtstrafferantriebs mit einer Gurtspule eines Gurtaufrollers für einen Fahrzeugsicherheitsgurt.

Um bei einem Unfall zu gewährleisten, daß der Fahrzeuginsasse möglichst früh an der Verzögerung des Fahrzeugs teilnimmt, werden oft Gurtstraffer in Verbindung mit dem Sicherheitsgurtsystem eingesetzt. Diese ziehen das Gurtband straff und beseitigen die sogennante Gurtlose, sobald sie über einen im Fahrzeug angebrachten Sensor ausgelöst werden. Der Gurtstraffer greift dabei über einen Kupplungsmechanismus an der Gurtspule an und versetzt diese in Drehung.

Nach dem Ende der Tätigkeit des Gurtstraffers und nachdem der Fahrzeuginsassen durch den Gurt aufgehalten wurde, soll nach Möglichkeit die normale Funktion des Gurtaufrollers wieder hergestellt sein, so daß Gurtband abgezogen werden kann, damit der Fahrzeuginsasse sich frei bewegen kann.

Der Kupplungsmechanismus, der den Gurtstrafferantrieb mit der Gurtspule verbindet, sollte dafür sorgen, daß einerseits der Gurtstraffer im Betrieb an die Gurtspule gekuppelt wird und andererseits diese Verbindung zwischen der Gurtspule und dem Gurtstraffer nach dem Ende der Tätigkeit des Gurtstraffers wieder gelöst wird. Zu diesem Zweck ist der Einsatz von verschiedenen Kupp­ lungstypen bekannt. Verwendet werden beispielsweise Klemmrollen­ kupplungen, die den Vorteil bieten, daß sie ein sanftes Einkuppeln gewährleisten, dafür aber den Nachteil haben, daß das Auskuppeln schwierig zu gestalten ist. Andererseits werden Klinkenkupplungen ein­ gesetzt, die leicht und sicher die Verbindung mit dem Gurtstraffer lösen können, dafür aber beim Einkuppelvorgang durch das ruckhafte Einkuppeln der Klinken zu einer hohen Belastung der Bauteile des Kupplungsmechanismus führen.

Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, einen Kupplungsmechanismus zu schaffen, der ein sanftes Einkuppeln des Gurtstraffers zu Beginn der Gurtstraffung und ein zuverlässiges Auskuppeln nach dem Straffvorgang gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch einen Kupplungsmechanismus gelöst, der mit einem Antriebsteil, einem Zwischenteil und einem Abtriebsteil ver­ sehen ist, sowie mit einer formschlüssigen und einer kraftschlüssigen Kupplung, die in Reihe geschaltet sind, wobei im Ausgangszustand die formschlüssige Kupplung eingekuppelt und die kraftschlüssige Kupplung ausgekuppelt ist.

In diesem Zusammenhang wird mit dem Begriff "Ausgangszustand" der Zustand vor einem Unfall, also vor der Betätigung des Gurtstraffers, bezeichnet. Im Ausgangszustand weist der Sicherheitsgurt die normale Aufroll- und Abwickelfunktion eines herkömmlichen Gurtaufrollers auf, Gurtstraffer und Gurtaufroller sind entkoppelt. Der erfindungsgemäße Kupplungsmechanismus ist so konzipiert, daß er mit einem herkömmlichen Blockiermechanismus eines Gurtaufrollers zusammen eingesetzt werden kann. Unter dem Begriff "Betriebszustand" ist der Zustand während der Tätigkeit des Gurtstraffers zu verstehen, in dem Gurtstraffer und Gurtaufroller miteinander gekoppelt sind. Entsprechendist durch den Begriff "nach einem Betrieb" der Zustand gekennzeichnet, der eintritt, nachdem der Gurtstraffer seine Tätigkeit vollendet hat, hier sind Gurtstraffer und Gurtaufroller wieder entkoppelt.

Durch die Reihenschaltung der beiden Kupplungen ist es möglich, das Abtriebs- und das Antriebsteil über das Zwischenteil miteinander zu verbinden, wobei jeweils eine der beiden Kupplungen zwischen dem Antriebsteil und dem Zwischenteil bzw. zwischen dem Abtriebsteil und dem Zwischenteil angeordnet ist. Da im Ausgangszustand die formschlüssige Kupplung eingekuppelt und die kraftschlüssige Kupplung ausgekuppelt ist, ist das Zwischenteil im Ausgangszustand entweder mit dem Antriebsteil oder mit dem Abtriebsteil verbunden.

Der erfindungsgemäße Kupplungsmechanismus vereint die Vorteile von formschlüssigen und kraftschlüssigen Kupplungstypen und vermeidet dabei deren Nachteile, da die zuverlässig auskuppelnde formschlüssige Kupplung nur zum Auskuppeln und die sanft einkuppelnde kraftschlüssige Kupplung nur zum Einkuppeln verwendet wird. Beim Übergang in den Betriebszustand wird die kraftschlüssige Kupplung, die im Ausgangszustand ausgekuppelt ist, eingekuppelt, wobei durch die Verwendung dieses Kupplungstyps ein sanftes Einkuppeln gewährleistet ist. Die formschlüssige Kupplung ist bereits eingekuppelt, so daß der harte und ruckhafte Einkuppelvorgang dieses Kupplungstyps vermieden wird. Im Betriebszustand sind beide Kupplungen eingekuppelt. Somit ist das Antriebsteil über das Zwischenteil mit dem Abtriebsteil verbunden und bildet ein kompaktes Element zur Kraftübertragung vom Gurtstraffer auf die Gurtspule. Nach dem Betrieb erfolgt das Lösen der Verbindung zwischen dem Gurtstraffer und der Gurtspule durch das Auskuppeln der bereits im Ausgangszustand eingekuppelten formschlüssigen Kupplung. Aufgrund der Bauart dieser Kupplung erfolgt der Auskuppelvorgang sehr zuverlässig. Die umständlich zu lösende kraftschlüssige Kupplung bleibt eingekuppelt. Nachdem die Verbindung der Gurtspule mit dem Gurtstraffer gelöst ist, ist die Gurtspule im Rahmen der Funktion eines herkömmlichen Gurtaufrollers wieder frei drehbar.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die formschlüssige Kupplung zwischen dem Antriebs- und dem Zwischenteil und die kraft­ schlüssige Kupplung zwischen dem Zwischen- und dem Abtriebsteil angeordnet. Dadurch ist im Ausgangszustand das Zwischenteil über die formschlüssige Kupplung mit dem Antriebsteil verbunden, während die Gurtspule frei drehbar ist, da die kraftschlüssige Kupplung ausgekup­ pelt ist. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß bei radial außen angeordnetem Antriebsteil zur Unterbringung einer mechanisch aufwendigen formschlüssigen Kupplung, z. B. einer Klinkenkupplung, viel Platz zur Verfügung steht, was den Herstellungsaufwand und damit die Kosten reduziert. Eine formschlüssige Kupplung, z. B. eine Klemmrollenkupplung, ist dagegen auch auf engem Raum einfach zu realisieren. So bietet diese Anordnung die Möglichkeit, den Kupplungsmechanismus preisgünstig herzustellen.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die formschlüssige Kupplung eine Klinkenkupplung ist. Klinkenkupplungen sind leicht zu realisieren und gewährleisten ein zuverlässiges Auskuppeln.

Weiterhin ist in dieser vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, daß die kraftschlüssige Kupplung ein Klemmrollenkupplung ist. Eine solche Kupplung gewährleistet ein sanftes und sicheres Einkuppeln und eine feste Verbindung der gekuppelten Teile.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind Haltestif­ te vorgesehen, die im Ausgangszustand die Wälzelemente der Klemmrollenkupplung und/oder die Klinken der Klinkenkupplung in einem Ausgangszustand halten. Dies gewährleistet, daß während des Normalbetriebs des Gurtaufrollers im Ausgangszustand die Klinkenkupplung eingekuppelt bleibt und daß die Klemmrollenkupplung nicht einkuppelt.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Abtriebsteil von der Achse der Gurtspule gebildet wird, da hierdurch die Anzahl der Bauteile des Kupplungsmechanismus reduziert und die Herstellungskosten verringert werden können.

Weiterhin ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder vorgesehen ist, die nach dem Betrieb eine Drehung des Abtriebsteils bewirkt und so die formschlüssige Kupplung löst. Vorteilhafterweise ist diese Feder die Rückzugsfeder eines Gurtaufrollers, so daß kein zusätzliches Bauteil vorgesehen werden muß und so Platzaufwand und Herstellungskosten verringert weren können. Da das Antriebsteil, z. B. die Achse der Gurtspule, über die Klemmrollenkupplung mit dem Zwischenteil verbunden ist, ist es so möglich, über eine Drehung der Gurtspule die Klinkenkupplung zwischen dem Antriebsteil und dem Zwischenteil auszukuppeln und damit die Verbindung der Gurtspule mit dem Gurtstraffer zu lösen. Da sich eine Klinkenkupplung bereits durch eine geringe Drehung lösen läßt, ist der Auskuppelmechanismus mit geringem Aufwand gestaltbar.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die kraftschlüssige Kupplung zwischen dem Antriebsteil und dem Zwi­ schenteil und die formschlüssige Kupplung zwischen dem Zwischenteil und dem Abtriebsteil angeordnet. Hier ist es besonders vorteilhaft, wenn die formschlüssige Kupplung eine Klauenkupplung ist, da auf diese Art mit geringem Platzaufwand eine einfache und zuverlässige Kupplung geschaffen werden kann. In diesem Fall ist im Ausgangszustand die Achse der Gurtspule mit dem Zwischenteil verbunden, wobei Achse und Zwischenteil gegenüber dem Antriebsteil frei drehbar sind. Die außenliegende Anordung des Antriebsteils bietet den Vorteil, das ein Gurtstraffer einfach mit diesem zu verbinden ist.

Bei dieser Ausführungsform ist weiterhin eine Feder vorgesehen, die nach dem Betrieb das Zwischenteil lateral entlang der Achse der Gurtspule verschiebt und so die formschlüssige Kupplung löst. Durch das Verschieben des nun mit dem Antriebsteils fest verbundenen Zwischenteils entlang der Achse läßt sich die Klauenkupplung, die den Gurtstraffer mit der Gurtspule verbindet, auf einfache Weise auskuppeln.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungs­ formen und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Kupplungsmechanismus nach einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung im Ausgangszustand;

Fig. 2 einen Kupplungsmechanismus nach einer ersten Ausfüh­ rungsform in seinem Betriebszustand;

Fig. 3 einen Kupplungsmechanismus nach einer ersten Ausfüh­ rungsform nach dem Betrieb;

Fig. 4 einen Kupplungsmechanismus nach einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung in seinem Ausgangszustand;

Fig. 5 einen Kupplungsmechanismus nach einer zweiten Ausfüh­ rungsform in seinem Betriebszustand;

Fig. 6 einen Kupplungsmechanismus nach einer zweiten Ausfüh­ rungsform nach dem Betrieb;

Fig. 7a eine Schnittansicht eines Kupplungsmechanismus nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung in seinem Ausgangszu­ stand;

Fig. 7b eine Kupplung zwischen dem Abtriebsteil und dem Zwischenteil aus Fig. 7a in eingekuppeltem Zustand;

Fig. 8a eine Schnittansicht eines Kupplungsmechanismus nach einer dritten Ausführungsform nach dem Betrieb; und

Fig. 8b eine Kupplung zwischen dem Abtriebsteil und dem Zwischenteil aus Fig. 8a in ausgekuppeltem Zustand.

Die Figuren zeigen einen erfindungsgemäßen Kupplungsmechanismus, der zum Verbinden eines Gurtstrafferantriebs mit einer Gurtspule eines Gurtaufrollers für einen Fahrzeugsicherheitsgurt verwendet werden kann.

Obwohl die Erfindung auch für andere Anwendungen einsetzbar ist, wird sie hier in Hinblick auf diesen speziellen Anwendungsfall dargestellt.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßer Kupplungsmechanismus 10 gemäß einer ersten Ausführungsform mit einem Antriebsteil 12, einem Zwischenteil 14 und einem Abtriebsteil 16 dargestellt. Ein (nicht gezeigter) Gurtstraffer greift am Antriebsteil 12 an. Dabei ist der Aufbau des Gurtstraffers für die Erfindung ohne Bedeutung, es ist lediglich relevant, daß eine Drehbewegung bereitgestellt wird, die auf das Antriebsteil übertragen wird. Die Kopplung mit dem Antriebsteil erfolgt auf bekanntem Weg. Das Antriebsteil 12 ist über eine formschlüssige Kupplung, in diesem Fall eine Klinkenkupplung, mit dem Zwischenteil 14 verbunden. Dieses Zwischenteil 14 ist über eine kraftschlüssige Kupplung, in diesem Fall eine Klemmrollenkupplung, mit dem Abtriebsteil 16 verbindbar. Das Abtriebsteil 16 ist wiederum mit der Gurtspule (nicht gezeigt) verbunden, und kann, wie in diesem Fall, die Achse 16 der Gurtspule selbst sein. Die Klinken 18 der Klinkenkupplung sind am Zwischenteil 14 auf einer Achse 20 drehbar gelagert, und werden durch Federn 22 in Richtung des Zwischenteiles 14 beaufschlagt. Im Ausgangszustand sind die Klinken 18 der Klinkenkupplung in Ausnehmungen 24 am Antriebsteil 12 eingekuppelt. Im Zwischenteil 14 sind entsprechende Ausnehmungen 26 vorgesehen, die die Klinken 18 aufnehmen können (siehe Fig. 3).

Um ein vorzeitiges Auskuppeln der Klinken 18 zu verhindern, sind die Klinken 18 durch Haltestifte 28 in ihrer Position fixiert.

Die Klemmrollenkupplung zwischen dem Zwischenteil 14 und dem Abtriebsteil 16 befindet sich in ausgekuppeltem Zustand. Die Wälzelemente 30 sind durch Haltestifte 32 gehalten, um ein vorzeitiges Einkuppeln zu verhindern. Die Achse 16 der Gurtspule ist sowohl in Gurtabzugs-, als auch in Gurtaufzugsrichtung (im Rahmen der normalen Funktion eines herkömmlichen Gurtaufrollers) frei drehbar. Dies ist durch den Pfeil in Fig. 1 angedeutet.

In den Fig. 2 und 3 ist die Funktionsweise dieses Kupplungsmechanismus für den Betrieb des Gurtstraffers (Fig. 2) und nach dem Ende des Betriebs des Gurtstraffers (Fig. 3) dargestellt. Gleiche Teile des Kupplungsmechanismus sind dabei in allen drei Figuren mit den gleichen Bezugszeichen benannt.

Fig. 2 zeigt den Kupplungsmechanismus 10 während des Betriebs des Gurtstraffers. Durch die Tätigkeit des Gurtstraffers wird das An­ triebsteil 12 in Pfeilrichtung A gedreht. Durch die Drehung wird das Zwischenteil 14 mitgenommen, so daß sich dieses in der gleichen Drehrichtung dreht (Pfeil B). Die Haltestifte 28 für die Klinken 18 der Klinkenkupplung sind so ausgelegt, daß sie abscheren oder abbrechen, sobald durch das Antriebsteil 12 eine Bewegung auf das Zwi­ schenteil 14 und damit auf die Klinken 18 übertragen wird.

Aufgrund des Aufbaus der zwischen dem Zwischenteil 14 und dem Abtriebsteil 16 angeordneten Klemmrollenkupplung klemmen sich die Wälzelemente 30 dieser Kupplung zwischen dem Abtriebsteil 16 und dem Zwischenteil 14 in den Ausnehmungen 31 fest, wobei die Haltestifte 32 abscheren, und bewirken so das Einkuppeln der Klemmrollenkupplung. Abtriebsteil 16 und Zwischenteil 14 sind vorzugsweise aus einem Material gefertigt, das eine Verformung durch die Wälzelemente 30 zuläßt, dabei aber gleichzeitig für eine möglichst stabile Verbindung zwischen den Wälzelementen 30 und dem Abtriebsteil 16 bzw. dem Zwischenteil 14 sorgt. Die Wälzelemente 30 bestehen vorzugsweise aus einem entsprechend härteren Material, wobei die beiden Materialien aufeinander abgestimmt sind.

Durch das Einkuppeln der Klemmrollenkupplung wird die Bewegung des Antriebsteils 12 und des Zwischenteils 14 auf das Abtriebsteil 16, also in diesem Fall die Achse 16 der Gurtspule, übertragen (Pfeil C), so daß die Gurtspule in Aufrollrichtung gedreht und der Gurt gestrafft wird.

Um die Drehung der Gurtspule nach dem Betrieb des Gurtstraffers wieder zu ermöglichen, ist es notwendig, die Verbindung zum nun wieder stillstehenden Antriebsteil 12 zu lösen, da das Zwischenteil 14 mit dem Abtriebsteil 16 nun über die Klemmrollenkupplung, die nicht lösbar gestaltet ist, verbunden ist. Dies geschieht durch eine Drehung der Gurtspule in Gurtaufrollrichtung, z. B. dadurch, daß sich der Fahrzeug­ insasse nach einem Aufprall wieder zurücklehnt oder zurückgeschleudert worden ist, und dadurch Spiel im Gurtband entsteht, welches es dem Aufrollmechanismus ermöglicht, die Gurtspule in Aufwickelrichtung zu drehen. Da das Zwischenteil 14 weiterhin fest mit dem Abtriebsteil 16 verbunden ist, während das Antriebsteil 12 feststeht, wird durch die Bewegung des mit der Gurtspule verbundenen Abtriebsteils 16 in Gurtaufrollrichtung das freie Ende 34 der Klinke 18 von der Ausnehmung 24 im Antriebsteil 12, an dem es angelegen hatte, wegbewegt und durch die Federkraft zum Zwischenteil 14 hingezogen. Die Ausnehmungen 26 im Zwischenteil 14 sind so gestaltet, daß sich die Klinken 18 so einfügen, daß das Zwischenteil 14 eine kreisförmige, glatte Außenkon­ tur aufweist und sich damit ohne die Gefahr, am Antriebsteil 16 zu verhaken, mit der Gurtspule bewegen läßt. Jetzt ist der Kupplungsmechanismus wieder gelöst.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine zweite Ausführungsform eines er­ findungsgemäßen Kupplungsmechanismus. Komponenten, die bereits aus der ersten Ausführungsform bekannt sind, werden mit denselben Bezugszeichen, erhöht um 100, versehen.

Auch in diesem Fall besteht der Kupplungsmechanismus 100 aus einem Antriebsteil 112, einem Zwischenteil 114 und einem Abtriebsteil 116, wobei Antriebsteil 112 und Zwischenteil 114 über eine Klinkenkupplung verbunden und Zwischenteil 114 und Abtriebsteil 116 über eine Klemmrollenkupplung miteinander verbindbar sind.

Im Ausgangszustand, der in Fig. 4 dargestellt ist, sind die Klinken 118 der Klinkenkupplung eingekuppelt, während die Klemmrollenkupplung ausgekuppelt ist. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 sind bei dieser Ausführungsform die Klinken 118 der Klinkenkupplung nicht am Zwischenteil, sondern am Antriebsteil 112 drehbar auf einer Achse 120 gelagert. Sie werden durch am Antriebsteil gehalterte Federn 122 radial nach außen beaufschlagt, wobei im Antriebsteil 112 entsprechende Aufnahmen 124 vorgesehen sind, in die die Klinken 118 vollständig einklappen können (siehe Fig. 6). Die Klinken 118 sind in der Ausgangsposition durch Haltestifte 128 befestigt. Zusätzlich weisen die Klinken 118 Vorsprünge 136 auf, die mit entsprechenden Vorsprüngen 138 am Zwischenteil 114 zusammenwirken und die Klinken 118 im Ausgangszustand in Eingriff mit dem Zwischenteil 114 halten. Das Antriebsteil 112 und das Zwischenteil 114 sind so über die Klinken 118 der Klinkenkupplung formschlüssig miteinander verbunden.

Wie in der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels dargelegt, sind die Wälzelemente 130 durch Haltestifte 132 befestigt, um ein vorzeitiges Einkuppeln der Klemmrollenkupplung zu verhindern. Die Achse 116 der Gurtspule kann sich sowohl in Gurtaufroll- als auch in Gurtabzugsrichtung im Rahmen der normalen Funktion eines herkömmlichen Gurtaufrollers frei drehen.

Wenn der Gurtstraffer seinen Betrieb aufnimmt und das Antriebsteil 112 in Pfeilrichtung A bewegt (Fig. 5), werden die Haltestifte 128 der Klinken 118 abgeschert, die Klinken übertragen die Kraft auf das Zwischenteil 114 (Pfeil B) und koppeln es mit dem Antriebsteil 116. Durch die Bewegung werden die Haltestifte 132 der Wälzelemente 130 abgeschert, und die Wälzelemente sorgen für eine Klemmverbindung zwischen dem Abtriebsteil 116 und dem Zwischenteil 114, so daß über die Klemmrollenkupplung das Abtriebsteil 116 ebenfalls zusammen mit dem Zwischenteil 114 gedreht wird (Pfeil C).

Die Kraft des Gurtstraffers wird nun über das Antriebsteil 112 und das Zwischenteil 114 auf das Abtriebsteil 116 und damit auf die Gurtspule übertragen, und der Gurt wird gestrafft. Zusätzlich zur Wirkung des durch das Antriebsteil 116 ausgeübten Drucks werden die Klinken 118 durch die ineinander verhakten Vorsprünge 136, 138 in Verbindung mit dem Zwischenteil 114 gehalten.

Nach dem Ende des Betriebs des Gurtstraffers (Fig. 6) wird die Verbindung zwischen dem Antriebsteil 112 und dem fest an das Abtriebsteil 116 gekoppelten Zwischenteil 114 durch die Drehung der Achse 116 der Gurtspule in Gurtaufrollrichtung, z. B. ausgelöst durch die Feder des Aufrollmechanismus des Sicherheitsgurtes, gelöst. Dadurch, daß sich das über die Klemmrollenkupplung fest mit der Achse 116 verbundene Zwischenteil 114 in Gurtaufrollrichtung vom wieder feststehenden Antriebsteil 112 wegbewegt, vergrößert sich der Abstand zwischen den Vorsprüngen 136, 138 an der Klinke und am Zwischenteil, bis sich der Eingriff dieser beiden Vorsprünge löst. Da auch die Haltestifte 128 die Klinken 118 nicht mehr in Position halten, werden diese durch die vorgespannten Federn 122 radial nach außen gedrückt, und sie klappen in die dafür vorgesehenen Ausnehmungen 124 am Antriebsteil 112. Die Achse 116 der Gurtspule kann sich nunmehr wieder frei sowohl in Aufroll- als auch Abzugsrichtung drehen, wobei das über die Klemmrollenkupplung eingekuppelte Zwischenteil 114 mitbewegt wird, und die Kupplung zwischen Gurtstraffer und Gurtspule ist gelöst.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 7a, b und 8a, b dargestellt. Bereits aus der ersten Ausführungsform bekannte Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen, erhöht um 200, versehen. Auch hier weist der Kupplungsmechanismus 200 ein Antriebsteil 212, ein Zwischenteil 214 und ein Abtriebsteil 216 auf, sowie zwei dazwischenliegende Kupplungen. Hier ist die Klemmrollenkupplung zwischen dem Antriebsteil 212 und dem Zwischenteil 214 angeordnet, während sich zwischen dem Zwischenteil 214 und dem Abtriebsteil 216, das auch in diesem Fall wieder durch die Achse 216 der Gurtspule 240 gebildet ist, eine Klauenkupplung befindet.

Fig. 7a zeigt einen erfindungsgemäßen Kupplungsmechanismus 200 in Verbindung mit der Achse 216 einer Gurtspule 240 im Ausgangszustand. Die Achse 216 der Gurtspule ist in einem Gehäuse mit einer lagerseitigen Gehäusewand 242 gelagert. Der Kupplungsmechanismus ist zwischen der lagerseitigen Gehäusewand 242 und der Gurtspule 240 angeordnet. Ein Abschnitt 244 der Achse 216 der Gurtspule weist den ersten Teil einer Klauenkupplung auf. Ein Abschnitt 246 des Zwischenteiles 214 bildet den zweiten Teil dieser Klauenkupplung. Zwischen dem Zwischenteil 214 und dem Antriebsteil 212 befinden sich die Wälzelemente 230 einer Klemmrollenkupplung. Die Wälzelemente 230 der zwischen dem Zwischenteil 214 und dem Antriebsteil 212 angeordneten Klemmrollenkupplung sind durch Haltestifte 232 an der Halteplatte 254 fixiert, um ein verfrühtes Einkuppeln zu verhindern. Ein Antriebszahnrad 248 eines Gurtstraffers (nicht gezeigt) greift in eine Verzahnung 250 des Antriebsteiles 212 ein, um dieses in Drehung zu versetzen, wenn der Gurtstraffer arbeitet.

Auf der Lagerseite der Achse 216 der Gurtspule ist eine Halteplatte 254 vorgesehen, die in einem Abstand Δs zur lagerseitigen Gehäusewand 242 des Gurtaufrollers angebracht ist. An dieser Halteplatte 254 sind die Wälzelemente 230 durch Haltestifte 232 befestigt. Außerdem ist gurtspulenseitig eine Feder 222 vorgesehen, die am Antriebselement 212 angreift und dieses in Richtung der lagerseitigen Gehäusewand 242 vorspannt. Im Ausgangszustand ist das Antriebsteil 212 durch Haltestifte 252 befestigt. Mit dem Zwischenteil 214 verbunden ist außerdem ein erster Teil 258 eines Bajonettverschlusses 258, 244, dessen zweiter Teil 244 von den Klauen 244 der Klauenkupplung an der Achse 216 der Gurtspule gebildet wird (Fig. 7b). Dabei greifen die Klauen 244 bei der Bewegung des Achse 216 in Gurtaufrollrichtung hinter die die Vorsprünge des ersten Teils 258 des Bajonettverschlusses.

Im Ausgangszustand dreht sich die Gurtspule und nimmt dabei über die Klauenkupplung 244, 246 das Zwischenteil 214 mit. Dies geschieht sowohl in Gurtaufroll- als auch in Gurtabzugsrichtung.

Während des Betriebs des Gurtstraffers wird über das Antriebsrad 248 das Antriebsteil 212 in Drehung versetzt und nimmt dabei die Wälz­ elemente 230 der Klemmrollenkupplung mit, die im übrigen ähnlich aus­ gestaltet sein kann wie die in den ersten beiden Ausführungsformen dargestellte. Durch das Verklemmen dieser Wälzelemente mit dem Antriebsteil 212 und dem Zwischenteil 214 entsteht eine kraftschlüs­ sige Verbindung zwischen dem Antriebsteil 212 und dem Zwischenteil 214. Dies wiederum sorgt dafür, daß über die Klauenkupplung 244, 246 zwischen dem Zwischenteil 214 und der Achse 216 der Gurtspule die Gurtspule 240 in Aufrollrichtung (Pfeil A) in Drehung versetzt wird und damit den Gurt strafft. Mit dem Beginn der Bewegung des Antriebs­ teils 212 werden die Haltestifte 232, 252, die die Wälzelemente 230 bzw. das Antriebsteil 212 selbst fixieren, abgeschert. Die Klauenkupp­ lung 244, 246 wird nun durch den Bajonettverschluß 258, 244 gegen die Kraft der Feder 222 in Eingriff gehalten (Fig. 7b), die das nun nicht mehr durch Haltestifte 252 fixierte Antriebsteil 212 nach außen in Richtung der lagerseitigen Gehäusewand 242 drückt. Der am Zwischenteil 214 angebrachte Bajonettverschluß 258 übergreift dabei teilweise die Klauen 244 der Gurtspulenachse, und sorgt so für eine laterale Fixierung der Einheit aus Zwischenteil 214 und Antriebsteil 212 und wirkt damit der Federkraft entgegen.

Ist der Betrieb des Gurtstraffers beendet, tritt die in den Fig. 8a, b dargestellte Situation ein. Das Drehen der Achse 216 der Gurtspule in Aufrollrichtung (Pfeil A) löst die Klauen 244 der Gurtspulenachse 216 aus dem ersten Teil des Bajonettverschlusses 258 (Fig. 8b), wodurch es der Feder 222 möglich ist, die Einheit aus Zwischenteil 214 und Antriebsteil 212 in Richtung der lagerseitigen Gehäusewand 242 zu verschieben. Die Klauenkupplung 244, 246 weist ein gewisses Spiel auf, so daß sich die Achse 216 der Gurtspule gegenüber dem Zwischenteil 214 um einen Winkelbereich Δϕ verdrehen kann, bevor die Klauen der Kupplung 244, 246 miteinander in Eingriff kommen. Der Winkelbereich Δϕ ist dabei so gewählt, daß die Klauen 244 der Gurtspu­ lenachse 216 einerseits mit dem Teil 258 des Bajonettverschlusses in Eingriff kommen, andererseits sich aber vollständig von diesem Teil 258 des Bajonettverschlusses lösen können und so gestatten, daß das Zwischenteil 214 lateral entlang der Achse 216 der Gurtspule 240 verschoben werden kann. Dieser Verschiebeweg Δs ist so gewählt, daß die Klauen 246 des Zwischenelementes 214 mit den Klauen 244 der Gurtspulenachse 216 außer Eingriff geraten. Außerdem werden das Antriebsteil 212 und das Antriebszahnrad 248 entkoppelt. Die Feder 222 hält nun die Einheit aus Antriebsteil 212 und Zwischenteil 214 gegen die hintere Gehäusewand 242 gedrückt. Um ein zuverlässiges Auskuppeln der Klauenkupplung zu gewährleisten, ist die Distanz Δs, die die Halteplatte 254 in Richtung Gehäusewand 242 verschoben wird, zusätzlich um einen Überhub x vergrößert. Somit ist nach dem Betrieb der Kupplungsmechanismus wieder gelöst und die Achse 216 der Gurtspule 240 kann sich sowohl in Aufroll- als auch in Gurtabzugsrichtung wieder frei bewegen.

Claims (13)

1. Kupplungsmechanismus (10; 100; 200), insbesondere zum Verbinden eines Gurtstrafferantriebs mit einer Gurtspule eines Gurtaufrollers für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Antriebsteil (12; 112; 212), einem Zwischenteil (14; 114; 214) und einem Abtriebsteil (16; 116; 216) sowie einer formschlüssigen und einer kraftschlüssigen Kupplung, die in Reihe geschaltet sind, wobei in einem Ausgangszustand die formschlüssige Kupplung eingekuppelt und die kraftschlüssige Kupplung ausgekuppelt ist.

2. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Betriebszustand beide Kupplungen eingekuppelt sind.

3. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß nach einem Betrieb die formschlüssige Kupplung ausgekuppelt und die kraftschlüssige Kupplung eingekuppelt ist.

4. Kupplungsmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß die formschlüssige Kupplung zwischen dem Antriebsteil (12; 112; 212) und dem Zwischenteil (14; 114; 214) und die kraftschlüssige Kupplung zwischen dem Zwischenteil (14; 114; 214) und dem Abtriebsteil (16; 116; 216) angeordnet ist.

5. Kupplungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die kraftschlüssige Kupplung zwischen dem Antriebsteil (12; 112; 212) und dem Zwischenteil (14; 114; 214) und die formschlüssige Kupplung zwischen dem Zwischenteil (14; 114; 214) und dem Abtriebsteil (16; 116; 216) angeordnet ist.

6. Kupplungsmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß die formschlüssige Kupplung eine Klinken­ kupplung (18, 24; 118, 124) ist.

7. Kupplungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die formschlüssige Kupplung eine Klauen­ kupplung (244, 246) ist.

8. Kupplungsmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß die kraftschlüssige Kupplung eine Klemm­ rollenkupplung (30, 31; 130, 131) ist.

9. Kupplungsmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß das Abtriebsteil (16; 116; 216) von der Achse einer Gurtspule eines Gurtaufrollers gebildet wird.

10. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 6 oder Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Klemmrollenkupplung Wälzelemente (30; 130; 230) aufweist, daß die Klinkenkupplung Klinken (18; 118) aufweist und daß Haltestifte (28, 32; 128, 132; 232, 252) vorgesehen sind, die im Ausgangszustand die Wälzelemente (30; 130; 230) und/oder die Klinken (18; 118) in einem Ausgangszustand halten.

11. Kupplungsmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß eine Feder vorgesehen ist, die nach dem Betrieb eine Drehung des Abtriebsteils (16; 116; 216) bewirkt und so die formschlüssige Kupplung löst.

12. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Feder eine Rückzugsfeder eines Gurtaufrollers ist.

13. Kupplungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß eine Feder (222) vorgesehen ist, die nach dem Betrieb das Zwischenteil (214) lateral entlang der Drehachse der Kupplung verschiebt und so die formschlüssige Kupplung löst.