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Die
Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller für Sicherheitsgurte,
insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Gehäuse gelagerten
und einen Profilkopf mit wenigstens einem daran radial zwischen
einer Ruhestellung und einer Blockierstellung verschwenkbar gelagerten
Sperrglied aufweisenden Gurtwelle, wobei das Sperrglied mittels
einer Stiftverbindung an eine auf der Gurtwelle gelagerte und mit
dieser drehbare masseträge
Steuerscheibe gekuppelt und von einer als g-Wert-Feder wirkenden
Rückstellfeder
in seine Ruhestellung vorgespannt ist und der Profilkopf wenigstens
eine Ausnehmung zur Aufnahme des darin angeordneten Sperrgliedes
aufweist und das Sperrglied mittels eines balligen, in einem schalenförmigen mit
seinem Boden zur Wellenmittenachse ausgerichteten Fortsatz der Ausnehmung
eingreifenden Lageransatzes gelagert ist.
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Ein
selbstsperrender Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist
in der
DE 299 17 679 U1 beschrieben.
Hierbei ist ein Sperrglied in einer an dem Profilkopf ausgebildeten
Ausnehmung angeordnet und entsprechend um einen Lagerzapfen zwischen
einer Ruhestellung und einer Blockierstellung verschwenkbar. Die
Bewegung des Sperrgliedes wird von einer axial neben dem Sperrglied
an der Gurtwelle gelagerten Steuerscheibe gesteuert, die über den
Lagerzapfen mit dem Sperrglied gekoppelt ist. Bleibt in Folge einer
gurtbandsensitiven oder fahrzeugsensitiven Ansteuerung die masseträge Steuerscheibe
hinter der Weiterdrehung der Gurtwelle zurück, so lenkt die Steuerscheibe
das Sperrglied aus der Ruhestellung in dessen Blockierstellung mit
Eingriff von an dem Sperrglied ausgebildeten Sperrzähnen in
eine gehäusefeste
Blockierverzahnung aus. Hierbei ist das Sperrglied von einer Feder
in seine Ruhestellung vorgespannt, so dass die Auslenkung des Sperrgliedes
zur Blockierung gegen Federkraft erfolgt. Mit dem bekannten Gurtaufroller
ist der Nachteil verbunden, dass es im normalen Betrieb des Gurtaufrollers
bei Drehungen der Gurtwelle mit Steuerscheibe zu Klappergeräuschen durch
Anschlagen des Sperrgliedes gegen die Begrenzungsflächen der Ausnehmung
kommen kann.
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Bei
einem in seinem Aufbau vergleichbaren Gurtaufroller gemäß der
DE 27 22 744 A1 sind
zwei Sperrglieder in formentsprechenden Ausnehmungen des Profilkopfes
der Gurtwelle angeordnet und über eine
Stift-Schlitz-Verbindung jeweils derart an eine Steuerscheibe gekoppelt,
dass bei Relativdrehungen von Gurtwelle zu Steuerscheibe eine radiale
Auslenkung der Sperrglieder erfolgt. Auch hierbei können entsprechend
Klappergeräusche
auftreten.
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Bei
dem aus der
US 3 955
774 A bekannten Gurtaufroller sind auf an einer Wellenstirn
angeordneten, axial von dieser abstehenden Lagerzapfen jeweils Sperrglieder
gelagert, die über
an einer Steuerscheibe angebrachte Betätigungszapfen auslenkbar sind.
Die Anordnung soll dabei derart getroffen sein, dass die Betätigungszapfen
die Sperrglieder in deren Ruhestellung bei Normalbetrieb des Gurtaufrollers nicht
berühren.
Da jedoch die Sperrglieder nicht innerhalb von in der Wellenstirn
ausgebildeten Ausnehmungen gelagert sind, besteht kein zusätzliches Geräuschrisiko.
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Bei
dem in der
DE 31 16
705 A1 beschrieben Gurtaufroller schließlich liegt das von einer Feder
in seine Ruhestellung vorgespannte Sperrglied gegen einen zusätzlichen,
mit einem Gummiring versehenen Dämpfungszapfen
der Steuerscheibe an, so dass aufgrund dieser gegenseitigen Verspannung von
Steuerscheibe und Sperrglied bereits Geräusche vermieden sind. Hiermit
ist der Nachteil verbunden, dass die für die Geräuschdämpfung vorgesehenen Gestaltungen
beziehungsweise Bauteile wie insbesondere der mit einem Gummiring
versehene, an der Steuerscheibe angeformte zusätzliche Dämpfungszapfen aufwendig herzustellen
sind, wobei bei der Montage des Gurtaufrollers auf eine richtige
Zuordnung beziehungsweise Ausrichtung der einzelnen Bauteile zueinander
zu achten ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen selbstsperrenden
Gurtaufroller mit den gattungsgemäßen Merkmalen so auszugestalten, dass dessen
Aufbau vereinfacht und gleichwohl eine ausreichende Geräuschdämpfung gewährleistet
ist Die Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass die Gurtwelle mit
einem axial vorstehenden Haltestift in einen in der Steuerscheibe
ausgebildeten Schlitz eingreift und die Steuerscheibe derart fixiert, dass
die Steuerscheibe über
den an dem Sperrglied angreifenden Führungsstift das Sperrglied
entgegen der Kraft der Rückstellfeder
in einer Lage festlegt, in welcher das Sperrglied die seitlichen
Begrenzungsflächen
der Ausnehmung im Profilkopf nicht berührt.
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Mit
der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass das Sperrglied lediglich
in eine in dem Profilkopf ausgebildete Ausnehmung einzulegen ist,
wobei das Sperrglied mit seinem balligen Lageransatz in dem entsprechend
ausgebildeten Fortsatz der in dem Profilkopf befindlichen Ausnehmung
zu liegen kommt. Eine derartige Anordnung eines Sperrgliedes beziehungsweise
von zwei Sperrgliedern an dem Profilkopf einer Gurtwelle ist beispielsweise
weiterhin in der
WO
03/082640 A1 angesprochen. Soweit die auf das wenigstens
eine Sperrglied einwirkende Rückstellfeder
das Sperrglied in eine Lage bringen kann, in welcher das Sperrglied
in seiner Ruhestellung gegen eine seitliche Begrenzungsfläche der
Ausnehmung im Profilkopf anliegt und damit Klappergeräusche hervorrufen
kann, wirkt eine derartige Vorspannung der Rückstellfeder über den
an dem Sperrglied angreifenden Führungsstift
der Steuerscheibe auch auf die Steuerscheibe zurück, so dass über die
Positionierung der Steuerscheibe die genaue Stellung des Sperrgliedes
in der Ausnehmung des Profilkopfes beeinflussbar ist. Mittels des
an der Gurtwelle ausgebildeten und über dessen Eingriff in den
Schlitz der Steuerscheibe die Steuerscheibe positionierendem Haltestift
ist es somit in vorteilhafter Weise gegeben, die Steuerscheibe in
einer solchen Position festzulegen beziehungsweise zu halten, dass
die Steuerscheibe ihrerseits das Sperrglied in einer klapperfreien
Stellung innerhalb der Ausnehmung hält beziehungsweise festlegt.
Die Länge
des in der Steuerscheibe ausgebildeten und den Haltestift der Gurtwelle
aufnehmenden Schlitzes ist dabei so auszulegen, dass die für die Auslenkung
des Sperrgliedes erforderliche Relativdrehung der Gurtwelle zu der
bei gurtbandsensitiver beziehungsweise fahrzeugsensitiver Ansteuerung
in ihrer Drehbewegung zurückbleibenden
Steuerscheibe gewährleistet
ist.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Profilkopf in symmetrischer
Anordnung zueinander einander gegenüberliegende Ausnehmungen mit
darin gelagerten Sperrgliedern ausgebildet sind, wie dies grundsätzlich aus
der
DE 299 17 679
U1 oder der
DE
27 22 744 A1 bekannt ist.
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Hierbei
kann es zweckmäßig sein,
wenn die beiden Sperrglieder von einer gemeinsamen, auf beide Sperrglieder
einwirkenden Rückstellfeder
jeweils in ihrer Ruhestellung vorgespannt sind.
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In
einer zweckmäßigen Ausführungsform sieht
die Erfindung dabei vor, dass die Rückstellfeder als Omegafeder
mit an ihren Enden aus der Federebene abgebogenen Federschenkeln
ausgebildet ist, wobei die Federschenkel an den Sperrgliedern angreifen
und die Sperrglieder mit einer in Richtung der Wellenmittenachse
verlaufenden Kraftkomponente vorspannen.
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Die
symmetrischen Eingriffsverhältnisse
sind dann günstig
ausgelegt, wenn nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung die Angriffspunke der Federschenkel der Rückstellfeder
an den Sperrgliedern derart angeordnet sind, dass die einander gegenüberliegenden
Angriffspunkte der Federschenkel mit dem Mittelpunkt der Gurtwelle
auf einer Geraden liegen.
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Es
kann vorgesehen sein, dass an der Stirn der Gurtwelle in symmetrischer
Anordnung vier in zugeordnete Schlitze der Steuerscheibe eingreifende Haltestifte
angeordnet sind.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es
zeigen:
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1 die
Gurtwelle eines Gurtaufrollers mit Sperrgliedern und Steuerscheibe
in einer schematischen Perspektivansicht,
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2 die
Blockierseite der Gurtwelle gemäß 1 in
einer Draufsicht bei abgenommener Steuerscheibe,
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3 die
Blockierseite der Gurtwelle gemäß 1 in
der Draufsicht gemäß 2 bei
aufgesetzter, jedoch teilweise weg geschnittener Steuerscheibe.
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Die
in 1 dargestellte Gurtwelle 10 hat einen
Schaft 11 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Gurtwickels,
der beidseitig durch Lagerschalen 12 begrenzt ist. An dem
in 1 rechten Ende der Gurtwelle 10, welches
bei Lagerung der Gurtwelle in einem nicht dargestellten U-förmigen Gehäuse eines selbstsperrenden
Gurtaufrollers über
den seitlichen Gehäuseschenkel
hervorsteht, ist ein Profilkopf 13 ausgebildet, in welchem
zwei einander symmetrisch gegenüberliegende
Ausnehmungen 14 angeordnet sind. Die Ausnehmungen 14 gehen
dabei jeweils in einen mit seinem Boden zur Wellenmittenachse ausgerichteten
schalenförmigen
Fortsatz 16 über,
der, wie noch zu beschreiben sein wird, jeweils der Lagerung des
in der Ausnehmung 14 angeordneten Sperrgliedes 17 dient.
Ferner ragen über
die Stirnseite des Profilkopfes 13 an diesem ausgebildete
axial abstehende Haltestifte 15 vor, auf die ebenfalls
noch einzugehen sein wird.
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Die
Sperrglieder 17 weisen in einem Teilbereich Sperrzähne 18 auf,
ferner einen balligen Lageransatz 19, der beim Einsetzen
der Sperrglieder in die Ausnehmungen 14 in deren jeweiligem
Lagerfortsatz 16 zu liegen kommt (2).
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Die
beiden Sperrglieder 17 sind von einer Rückstellfeder 20 erfasst,
die als halbrunde Omegafeder mit an ihren Enden aus der Federebene
abgebogenen Federschenkeln 21 ausgebildet ist. Die Federschenkel 21 greifen
an den in den Ausnehmungen 14 des Profilkopfes 13 liegenden
Sperrgliedern 17 an und spannen diese in deren Ruhestellung
vor, in welcher sich die Sperrzähne 18 der
Sperrglieder 17 innerhalb der Kontur des Profilkopfes 13 befinden (2).
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Axial
neben dem Profilkopf 13 und diesen einschließlich der
Sperrglieder 17 überdeckend
ist eine masseträge
Steuerscheibe 22 angeordnet, von der in Richtung auf den
Profilkopf 13 Führungsstifte 24 abstehen,
die in eine zugeordnete Kontur 26 der Sperrglieder 17 eingreifen.
An der Steuerscheibe 22 sind entsprechend der Zahl der
Haltestifte 15 und diesen zugeordnet vier Schlitze 25 ausgebildet,
die bei an der Gurtwelle 10 montierter Steuerscheibe 22 die
Haltestifte 15 der Gurtwelle 10 in sich aufnehmen.
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Daneben
ist es wichtig, den auftretenden Kräften während des Straffprozesses oder
der Blockierung zu widerstehen, so dass hier mehrere Haltestifte 15 von
Vorteil sind. Die Haltestifte 15 können geometrisch auch anders
ausgebildet sein, wichtig ist hier lediglich, dass ein radialer
Anschlag gegeben ist. Ferner ist bedeutsam für die Erfindung eine zentrale Führung und
wenigstens ein Haltestift 15; eine besonders gute Führung in
alle Richtungen hat sich bei vier Haltestiften 15 ergeben.
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Soweit
in 2 und 3 jeweils die Ruhestellung der
Sperrglieder 17 in den Ausnehmungen 14 des Profilkopfes 13 dargestellt
sind, werden die beiden Sperrglieder 17 durch die an ihnen
angreifende Rückstellfeder 20 mit
Federschenkeln 21 in dieser Ruhestellung gehalten und vorgespannt,
in welcher die von den Federschenkeln 21 ausgehende Kraftkomponente
in Richtung der Wellenmittenachse wirkt. Hierdurch wird ein gewisses
Drehmoment auf die Sperrglieder 17 ausgeübt, welches
dazu führen würde, dass
die Sperrglieder 17 an den zugeordneten seitlichen Begrenzungsflächen der
Ausnehmungen 14 anliegen würden. Das auf die Sperrglieder 17 einwirkende
Drehmoment wirkt über
die Kopplung der Sperrglieder 17 an die Führungsstifte 24 der Steuerscheibe 22 auch
auf die Steuerscheibe selbst, die ihrerseits durch die in die Schlitze 25 eingreifenden
Haltestifte 15 der Gurtwelle 10 lagefixiert ist.
Dabei sind die Haltestifte 15 und Schlitze 25 der
Steuerscheibe 22 bezüglich
der Position der Sperrglieder 17 in den Ausnehmungen 14 so
angeordnet beziehungsweise ausgerichtet, dass die Haltestifte 15 die Steuerscheibe 22 entgegen
des auf die Steuerscheibe 22 einwirkenden Drehmoment so
festlegen, dass die Steuerscheibe 22 über die an den Sperrgliedern 17 anliegenden
Führungsstifte 24 die
Sperrglieder 17 in einer solchen Position fixiert, in welcher
die Sperrglieder 17 keine Berührung zu den seitlichen Begrenzungsflächen der
Ausnehmungen 14 aufweisen und demzufolge Klappergeräusche vermieden
sind.
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Dreht
die Gurtwelle in der Darstellung der 2 beziehungsweise 3 bei
Gurtauszugsbewegungen entgegen dem Uhrzeigersinn und bleibt aufgrund
einer gurtbandsensitiven beziehungsweise fahrzeugsensitiven Ansteuerung
die Steuerscheibe 22 hinter der Drehbewegung der Gurtwelle 10 zurück, so kommt
es zu einer Relativdrehung der Gurtwelle 10 gegenüber der Steuerscheibe 22,
in Rahmen derer einerseits die Haltestifte 15 in den Schlitzen 25 der
Steuerscheibe 22 in Drehrichtung der Gurtwelle 10 sich
verschieben und andererseits die Sperrglieder 17 aufgrund
der Anlagekontur 26 an den Führungsstiften 24 der
Steuerscheibe 22 um die lagefixierten Führungsstifte 24 herum
radial nach außen
in die Blockierposition verschwenkt werden.