DE10059227C1

DE10059227C1 - Gurtstraffer mit weich ansteuerbarer Strafferkupplung

Info

Publication number: DE10059227C1
Application number: DE2000159227
Authority: DE
Inventors: Andreas Lucht; Geert Helge Wittenberg; Klaus-Peter Singer; Thomas Boehme; Erik Ziel
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2002-03-14
Anticipated expiration: 2020-11-30

Abstract

Ein Sicherheitsgurtaufroller mit einer daran mittels einer Kupplung angeschlossenen Straffvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied als in einer Ausnehmung (12) des Drehkörpers (11) geführte und durch eine Verschiebung in der Ausnehmung (12) bis in eine über den Umfang des Drehkörpers hervorstehende Kupplungsposition in Kupplungseingriff mit einer zugeordneten Verzahnung der Gurtwelle einzusteuernde Kupplungsklinke (13) ausgebildet ist und daß die Kupplungsklinke (13) mittels eines radial von ihr abstehenden Steuerstiftes (14) mit dem axial neben dem Drehkörper (11) angeordneten Bremselement (16, 17; 19, 20) zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller mit einer daran mittels einer Kupplung angeschlossenen Straffvorrichtung, wobei die Kupplungsverbindung zwischen dem von dem Antrieb der Straffvorrichtung angetriebenen Drehkörper und der Gurtwelle über ein an dem angetriebenen Drehkörper angeordnetes und durch eine bei Auslösung der Straffvorrichtung eingesteuerte Relativbewegung zu dem Drehkörper in Kupplungseingriff einsteuerbares Kupplungsglied ausgebildet ist und die Einsteuerbewegung des Kupplungsgliedes durch ein mit dem Kupplungsglied zusammenwirkendes und dessen Beaufschlagung durch den angetriebenen Drehkörper abbremsendes Bremselement ausgelöst wird.

Zur Ankupplung einer Straffvorrichtung an die Gurtwelle eines Sicherheitsgurtaufrollers finden häufig beschleunigungsabhängig arbeitende Kupplungsvorrichtungen Anwendung, bei denen nach Auslösung der Straffvorrichtung ein Kupplungsglied hinter der Drehbewegung des von dem Antrieb der Straffvorrichtung in Drehung versetzten Drehkörpers zurückbleibt und durch die entstehende Relativbewegung gegenüber dem Drehkörper in einen Kupplungseingriff mit der Gurtwelle gesteuert wird. Derartige ausschließlich beschleunigungsabhängig arbeitende Kupplungen funktionieren mit der erforderlichen Sicherheit nur bei genügend großen Aussteuerkräften, zu deren Erreichung ausreichend große Massen von Drehkörper und Kupplungsglied vorzuhalten sind. Es kommt hinzu, daß derartige Kupplungen anfällig gegenüber Umwelteinflüssen wie Staub oder Korrosion sind und häufig einer das Kupplungsglied in dessen Ruhelage festlegenden Entklapperung bedürfen.

Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile ist bei einem aus der DE 43 22 798 C2 bekannten Sicherheitsgurtaufroller mit den gattungsgemäßen Merkmalen zur Einsteuerung der in dem angetriebenen Drehkörper gelagerten, als radial verschiebbar angeordnete Rollenbolzen ausgebildeten Kupplungsglieder eine axial neben dem angetriebenen Drehkörper angeordnete Kupplungsplatte vorgesehen, die durch entsprechend angeordnete Reibungseingriffsglieder in ihrer Drehung gegenüber dem angetriebenen Drehkörper verlangsamt ist, sodaß die bei Auslösung der Straffvorrichtung eintretende Relativbewegung zwischen der Drehung des angetriebenen Drehkörpers und der Drehung der als Bremselement für die Rollenbolzen wirkenden Kupplungsplatte die Rollenbolzen in deren Kupplungsstellung mit der anzutreibenden Gurtwelle einsteuert. Hierdurch soll bereits ein sanfter Übergang der Kupplungsglieder in deren Eingriffsstellung bewirkt sein. Nachteilig ist jedoch ein komplizierter Aufbau der Kupplung zwischen dem angetriebenen Drehkörper und der Gurtwelle.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Sicherheitsgurtaufroller mit den gattungsgemäßen Merkmalen die Ausbildung der Kupplung sowie die Einsteuerung des Kupplungsgliedes zu vereinfachen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß das Kupplungsglied als in einer Ausnehmung des Drehkörpers geführte und durch eine Verschiebung in der Ausnehmung bis in eine über den Umfang des Drehkörpers hervorstehende Kupplungsposition in Kupplungseingriff mit einer zugeordneten Verzahnung der Gurtwelle einzusteuernde Kupplungsklinke ausgebildet ist und daß die Kupplungsklinke mittels eines axial von ihr abstehenden Steuerstiftes mit dem axial neben dem Drehkörper angeordneten Bremselement zusammenwirkt. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß der Einsatz einer an sich bekannten verzahnten und in eine entsprechende Verzahnung der Gurtwelle einsteuerbaren Kupplungsklinke aufgrund des eintretenden Formschlusses einen sicheren Kupplungseingriff gewährleistet. Die Steuerbewegung der Kupplungsklinke durch den Angriff des Bremselementes an einem von der Kupplungsklinke abstehenden Steuerstift ist einfach zu realisieren und gibt einen großen Spielraum für die konstruktive Ausbildung des Bremselementes. In vorteilhafter Weise wirkt weiterhin der permanente Kontakt des Steuerstiftes mit dem Bremselement im Sinne einer Entklapperung.

So ist nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Bremselement als gehäusefest angeordnetes Scheibenelement mit in die Bewegungsbahn des an der Kupplungsklinke befindlichen Steuerstiftes reichenden elastischen Vorsprüngen ausgebildet, wobei nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung diese elastischen Vorsprünge als an dem Scheibenelement angebrachte Bürsten ausgebildet sind. Hierbei kann vorgesehen sein, daß das Scheibenelement ringförmig gestaltet ist und die Bürsten an der einen Stirnseite des Ringes axial vorstehend befestigt sind. Wird die Straffvorrichtung ausgelöst und dadurch der Drehkörper mit der daran geordneten Kupplungsklinke in Drehung versetzt, so wird die Mitdrehung der Kupplungsklinke durch deren Eingriff in die Bürstenstruktur des Scheibenelementes abgebremst, so daß aufgrund der Relativbewegung die Kupplungsklinke in der Ausnehmung des Drehkörpers weich, d. h. aufgrund der Wirkung der elastischen Borsten, radial nach außen bis in die Kupplungsposition verschoben wird, in welcher die an der Kupplungsklinke vorgesehene Verzahnung in Eingriff mit der zugeordneten Verzahnung der Gurtwelle gelangt.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Bremselement aus einer gehäusefest angeordneten Laufscheibe mit einer auf deren Umfang im Reibschluß angeordneten und auf der Laufscheibe mit Reibungswiderstand drehbeweglichen Reibfeder besteht und die Reibfeder an dem Steuerstift der Kupplungsscheibe angreift. Bei dieser Ausführungsform wird die radiale Verschiebung der Kupplungsklinke in der Ausnehmung des Drehkörpers durch die an dem Steuerstift angeordnete, mit Reibungswiderstand auf der Laufscheibe drehbewegliche Feder bewirkt, die gebremst der Drehbewegung des angetriebenen Drehkörpers nachfolgt.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist die Reibfeder als Kreuzschenkelfeder ausgebildet, deren beide Enden einander überlappen und den Steuerstift der Kupplungsklinke zwischen sich einfassen. Hiermit ist in vorteilhafter Weise eine Selbstverstärkung der Bremsung der Nachfolgebewegung der Kupplungsklinke erreicht, weil zu Beginn der Drehbewegung des angetriebenen Drehkörpers die den Steuerstift der Kupplungsklinke zwischen sich einfassenden Enden der Feder auseinandergedrückt werden und somit die Klemmwirkung der Reibfeder auf dem Umfang der Laufscheibe erhöht wird.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß eine Funktion der erfindungsgemäßen Kupplung auch bei geringen Drehgeschwindigkeiten des angetriebenen Drehkörpers und bei geringer Masse der beteiligten Bauteile gegeben ist. Damit ist die Erfindung in vorteilhafter Weise bei sogenannten Vorstraffern mit einem reversiblen Antrieb einsetzbar, bei denen in entsprechend vorgegebenen Fahrsituationen eine Vorstraffung des Sicherheitsgurtes ohne die Einleitung einer großen Straffkraft und damit einer entsprechend hohen Drehbeschleunigung der Gurtwelle erfolgt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Sicherheitsgurtaufroller mit angeschlossener Straffvorrichtung im Schnitt,

Fig. 2 die Kupplungsvorrichtung zwischen dem von der Straffeinrichtung angetriebenen Drehkörper und der Gurtwelle im Schnitt,

Fig. 3a das Kupplungsglied in einer Einzeldarstellung in Seitenansicht

Fig. 3b den Gegenstand der Fig. 3a in einer Stirnansicht,

Fig. 4 ein als Scheibenelement mit Bürstenstruktur ausgebildetes Bremselement in einer Seitenansicht,

Fig. 5 die Kupplungsvorrichtung in einer anderen Ausführungsform im Schnitt,

Fig. 6 ein als Laufscheibe mit Reibfeder ausgebildetes Bremselement im Zusammenwirken mit der Kupplungsklinke in einer Einzeldarstellung.

Wie sich zunächst aus Fig. 1 ergibt, ist an eine Gurtwelle 10 ein außenverzahntes Zahnrad als von dem Antrieb der Straffvorrichtung anzutreibender Drehkörper 11 in einer noch zu beschreibenden Weise kuppelbar; als Antrieb der Straffvorrichtung kann im vorliegenden Fall beispielsweise ein Elektromotor vorgesehen sein, der über die Außenverzahnung an dem Drehkkörper 11 angreift und dieses in Drehung versetzt. Zur Kupplung des Drehkörpers 11 mit der Gurtwelle 10 ist an einem axial zur Gurtwelle 10 hin gerichteten Ansatz 11a des Drehkörpers 11 in einer Ausnehmung 12 eine außenverzahnte Kupplungsklinke 13 verschiebbar gelagert, wie sich dies deutlicher aus Fig. 2 entnehmen läßt. In der Ebene des Ansatzes 11a des Drehkörpers 11 und damit in der Ebene der Kupplungsklinke 13 ist eine mit der Gurtwelle 10 verbundene Kupplungsglocke 15 angeordnet, die eine Innenverzahnung aufweist, in welche die Kupplungsklinke 13 mit der an ihr ausgebildeten Verzahnung 13a zur Herstellung der Kupplungsverbindung radial einsteuerbar ist, indem die Kupplungsklinke 13 in der Ausnehmung 12 längs der als Begrenzung der Ausnehmung 12 ausgebildeten Führungsbahn 12a verschiebbar ist (Fig. 2).

Zum Herbeiführen der Verschiebung ist axial neben der Ebene der Kupplungsklinke 13 ein Scheibenelement 16 angeordnet, welches auf seiner zur Kupplungsklinke 13 liegenden Seite mit von dem Scheibenelement 16 abstehenden Bürsten 17 versehen ist, in die ein an der Kupplungsklinke 13 vorgesehener und von dieser axial abstehender Steuerstift 14 eingreift.

Die Ausbildung der Kupplungsklinke 13 mit Steuerstift 14 ist aus den Fig. 3a und b zu entnehmen, während die Ausbildung des Scheibenelementes 16 mit Bürsten 17 sich aus Fig. 4 entnehmen läßt.

Wird die Straffvorrichtung in Form des bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verwendeten Elektromotors ausgelöst, so wird über die Außenverzahnung der Drehkörper 11 in Drehung versetzt. Da durch den Eingriff des Steuerstiftes 14 der Kupplungsklinke 13 in die Bürsten 17 des Scheibenelementes 16 der Reibungswiderstand der Kupplungsklinke 13 in der Ausnehmung 12 des Drehkörpers 11 erhöht ist, wird die Kupplungsklinke 13 in ihrer Nachfolgebewegung zum Drehkörper 11 gebremst bzw. festgehalten, so daß sich die Kupplungsklinke 13 auf der Führungsbahn 12a der Ausnehmung 12 des Drehkörpers 11 radial nach außen verschiebt, bis die Verzahnung 13a der Kupplungsklinke 13 in die Innenverzahnung der Kupplungsglocke 15 eingreift und so den Formschluß zwischen dem angetriebenen Drehkörper 11 und der Gurtwelle 10 herstellt.

Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Bremselement anstelle des mit der Bürstenstruktur versehenen Scheibenelements eine Laufscheibe 19 mit einer auf deren Umfang im Reibschluß angeordneten und auf der Laufscheibe mit Reibungswiderstand beweglichen Reibfeder 20 axial neben der Ebene der Kupplungsklinke 13 angeordnet, wobei die Reibfeder 20 als Kreuzschenkelfeder ausgebildet ist, deren Federenden 21 einander überlappen und den von der Kupplungsklinke 13 abstehenden Steuerstift 14 zwischen sich einschließen. Bei Auslösung des Antriebes der Straffvorrichtung wird wiederum der Drehkörper 11 in Drehung versetzt, wobei die Kupplungsklinke 13 durch Eingriff des Steuerstiftes 14 zwischen die Federenden 21 der Reibfeder 20 festgehalten und aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Drehkörper 11 und der Kupplungsklinke 13 längs der Führungsbahn 12a radial ausgesteuert wird. Nach Eingriff der Kupplungsklinke 13 in die Kupplungsglocke 15 kann die Reibfeder 20 der Drehbewegung des Drehkörpers 11 folgen, ohne den Antrieb der Gurtwelle zu hindern.

Aufgrund der Überlappung der Federenden 21 an dem Steuerstift 14 der Kupplungsklinke 13 ist ein Selbstverstärkungseffekt der von der Reibfeder 20 ausgehenden Reibkraft gegeben, weil mit Beginn der Auslösung der Straffvorrichtung die Federenden 21 auseinandergedrückt werden, so daß die damit verbundene Klemmwirkung der auf dem Umfang der Laufscheibe 19 angeordneten Reibfeder 20 die Reibkraft entsprechend erhöht.

Claims

1. Sicherheitsgurtaufroller mit einer daran mittels einer Kupplung angeschlossenen Straffvorrichtung, wobei die Kupplungsverbindung zwischen dem von dem Antrieb der Straffvorrichtung angetriebenen Drehkörper und der Gurtwelle über ein an dem angetriebenen Drehkörper angeordnetes und durch eine bei Auslösung der Straffvorrichtung eingesteuerte Relativbewegung zu dem Drehkörper in Kupplungseingriff einsteuerbares Kupplungsglied ausgebildet ist und die Einsteuerbewegung des Kupplungsgliedes durch ein mit dem Kupplungsglied zusammenwirkendes und dessen Beaufschlagung durch den angetriebenen Drehkörper abbremsendes Bremselement ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied als in einer Ausnehmung (12) des Drehkörpers (11) geführte und durch eine Verschiebung in der Ausnehmung (12) bis in eine über den Umfang des Drehkörpers hervorstehende Kupplungsposition in Kupplungseingriff mit einer zugeordneten Verzahnung der Gurtwelle einzusteuernde Kupplungsklinke (13) ausgebildet ist und daß die Kupplungsklinke (13) mittels eines axial von ihr abstehenden Steuerstiftes (14) mit dem axial neben dem Drehkörper (11) angeordneten Bremselement (16, 17; 19, 20) zusammenwirkt.

2. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement als Scheibenelement (16) mit in die Bewegungsbahn des an der Kupplungsklinke (13) befindlichen Steuerstiftes (14) reichenden elastischen Vorsprüngen (17) ausgebildet ist.

3. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Scheibenelement (16) befindlichen elastischen Vorsprünge als Bürsten (17) ausgebildet sind.

4. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Scheibenelement (16) ringförmig gestaltet ist und die Bürsten (17) an der einen Stirnseite des Ringes axial vorstehend befestigt sind.

5. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement aus einer gehäusefest angeordneten Laufscheibe (19) mit einer auf deren Umfang im Reibschluß angeordneten und auf der Laufscheibe (19) mit Reibungswiderstand drehbeweglichen Reibfeder (20) besteht und die Reibfeder (20) an dem Steuerstift (14) der Kupplungsklinke (13) angreift.

6. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibfeder (20) als Kreuzschenkelfeder ausgebildet ist, deren beide Enden (21) einander überlappen und den Steuerstift (14) der Kupplungsklinke (13) zwischen sich einfassen und dadurch eine sich selbst verstärkende Reibkraft zwischen Reibfeder (20) und Laufscheibe (19) bewirken.