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Die
Erfindung betrifft einen Gurtaufroller und ein Verfahren zum Betreiben
eines solchen Gurtaufrollers.
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Gurtaufroller
weisen ein fahrzeugsensitives Blockiersystem auf, das meist mit
einem Sensor versehen ist, der gewöhnlich als Trägheitsmasse
eine Metallkugel aufweist, die in einer gehäusefesten Schale beweglich
gelagert ist. Auf der Metallkugel liegt ein Sensorhebel auf, der
an einem Gehäuse schwenkbar
gelagert ist und durch die Bewegung der Metallkugel um sein Schwenklager
verschwenkt wird. Bei einer solchen Verschwenkung des Sensorhebels
gelangt dessen Ende in die Bewegungsbahn einer Steuerverzahnung
am Umfang einer auf der Gurtspule begrenzt verdrehbar angeordneten
Steuerscheibe. Dadurch wird die Steuerscheibe angehalten, so daß es zu
einer Relativdrehung zwischen der Steuerscheibe und der Gurtspule
kommt. Diese Relativdrehung wird ausgenutzt, um eine an einem Rahmen
des Gurtaufrollers schwenkbar gelagerte Blockierklinge in Blockiereingriff
mit einer Blockierverzahnung zu bewegen, die der Gurtspule zugeordnet ist.
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Im
Fahrbetrieb auf unebener Straße
treten Erschütterungen
des Fahrzeugaufbaus auf, die dazu führen, daß die Metallkugel und folglich
auch der Sensorhebel in kurzen Zeitabständen ausgelenkt werden, was
störende
Geräusche
verursacht.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtaufroller bereitzustellen,
bei dem das Entstehen von störenden
Geräuschen
verringert ist.
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Zu
diesem Zweck sieht die Erfindung einen Gurtaufroller vor mit einem
Sensor zur fahrzeugsensitiven Blockierung, der einen Sensorhebel
aufweist, einer Gurtspule und einem Schlepphebel, der über eine
Reibkupplung mit der Gurtspule gekoppelt ist, wobei der Schlepphebel
verstellbar ist zwischen einer Ausgangsstellung, in welcher der
Sensorhebel blockiert ist, und einer Auszugsstellung, in welcher der
Sensorhebel freigegeben ist. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken,
den Sensorhebel in nahezu allen Betriebszuständen des Gurtaufrollers zu
blockieren. Insbesondere im Ruhezustand, also wenn der Sicherheitsgurt
nicht angelegt ist, und wenn der Sicherheitsgurt auf der Gurtspule
aufgewickelt wird, ist der Sensorhebel blockiert. Dies verhindert Klappergeräusche. Der
Sensorhebel wird vom Schlepphebel nur freigegeben, wenn die Gurtspule
in der Abwickelrichtung gedreht wird oder wurde, also in Betriebszuständen wie
einer scharfen Bremsung, in der die Gurtspule blockiert werden muß. Sobald
die Gurtspule wieder in der Aufwickelrichtung gedreht wird (und
eine Blockierung der Gurtspule nicht notwendig ist), wird der Sensor
unmittelbar wieder blockiert. Dadurch wird das Entstehen von störenden Geräuschen verringert.
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Vorzugsweise
ist eine Reibscheibe vorgesehen, die hinter einer Verdrehung der
Gurtspule zurückbleiben
kann. Dadurch wird nur ein kleiner Teil der Drehung der Gurtspule
zum Blockieren bzw. Freigeben des Sensorhebels genutzt. Sobald der
Sensorhebel blockiert bzw. freigegeben ist, bleibt die Reibscheibe
stehen, und die Gurtspule kann sich nahezu ungehindert weiterdrehen.
Dabei kann ein Leerhub zugelassen werden, der einer Länge von
Gurtbandabzug entspricht, über
den nicht umgeschaltet wird.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Gurtaufrollers
mit einer Gurtspule, einem Sensorhebel und einem Schlepphebel, wobei die
folgenden Schritte vorgesehen sind:
- – Der Sensorhebel
wird mittelbar oder unmittelbar vom Schlepphebel in einer Stellung
gehalten, in der er nicht an der Gurtspule angreifen kann, für alle Betriebszustände, in
denen Gurtband auf die Gurtspule aufgewickelt wird oder wurde;
- – der
Sensorhebel wird freigegeben, wenn Gurtband abgezogen wird, und
wieder blockiert, wenn Gurtband nach einem Gurtbandabzug wieder
aufgewickelt wird.
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Hinsichtlich
der Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsformen beschrieben, die
in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer
ersten Ausführungsform
mit dem Schlepphebel in der Ausgangsstellung;
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2 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers von 1 mit
dem Schlepphebel in der Auszugsstellung;
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3 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers der 1 und 2 mit
einer Steuerscheibe;
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4 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer
zweiten Ausführungsform
mit dem Schlepphebel in der Ausgangsstellung;
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5 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers von 4 mit
dem Schlepphebel in der Auszugsstellung;
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6 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer
dritten Ausführungsform
mit dem Schlepphebel in der Ausgangsstellung;
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7 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers von 6 mit
dem Schlepphebel in der Auszugsstellung;
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8 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers der 6 und 7 mit
einer Steuerscheibe;
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9 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer
vierten Ausführungsform
mit dem Schlepphebel in der Ausgangsstellung;
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10 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers von 9 mit
dem Schlepphebel in der Auszugsstellung;
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11 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer
fünften
Ausführungsform
mit einer Steuerscheibe;
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12 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer sechsten
Ausführungsform
mit dem Schlepphebel in der Ausgangsstellung;
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13 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers von 12 mit
dem Schlepphebel in der Auszugsstellung;
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14 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers der 12 und 13 mit
einer Steuerscheibe;
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15 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer siebten
Ausführungsform
mit dem Schlepphebel in der Ausgangsstellung;
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16 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers von 15 mit
dem Schlepphebel in der Auszugsstellung;
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17 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers der 15 und 16 mit
einer Steuerscheibe;
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18 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer
achten Ausführungsform
mit dem Schlepphebel in der Ausgangsstellung;
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19 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers von 18 mit
dem Schlepphebel in der Auszugsstellung; und
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20 eine
perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers der 18 und 19 mit
einer Steuerscheibe.
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Gurtaufroller
für Fahrzeug-Sicherheitsgurte sind
grundsätzlich
bekannt. Auch bekannt ist der grundsätzliche Aufbau des Blockiersystems
zur fahrzeugsensitiven Blockierung der Gurtspule des Gurtaufrollers.
Daher werden Aufbau und Funktion des Gurtaufrollers und des Blockiersystems
hier nur insoweit beschrieben, als dies zum Verständnis der
Erfindung notwendig ist.
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In
den 1 bis 3 ist ein Gurtaufroller 10 gezeigt,
der einen Rahmen 12, eine drehbar im Rahmen 12 gelagerte
Gurtspule 14 und einen Sensor 16 aufweist, der
zur fahrzeugsensitiven Blockierung der Gurtspule 14 dient.
Es ist ein Schlepphebel 18 vorgesehen, der über eine
Reibkupplung mit der Gurtspule 14 gekoppelt ist und zwischen
einer Ausgangsstellung (1) verstellbar ist, in welcher
der Sensor 16, insbesondere ein Sensorhebel 20 blockiert
ist, und einer Auszugsstellung (2 und 3),
in welcher der Sensorhebel 20 freigegeben ist.
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Die
Reibkupplung ist gebildet zwischen dem Schlepphebel 18 und
einer Reibscheibe 24 (siehe insbesondere 3),
die drehfest an der Gurtspule 14 angebracht ist. Es ist
eine Feder 22 vorgesehen, die am Schlepphebel 18 befestigt
ist und diesen gegen die Reibscheibe 24 drückt. Bei
einer Drehung der Gurtspule 14 wird der Schlepphebel zusammen
mit der Reibscheibe 24 verdreht, bis er an einem Anschlag
anliegt und dann hinter der Drehung der Gurtspule 14 zurückbleibt.
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Es
ist ein Verstellelement 28 vorgesehen, an dem der Schlepphebel 18 angreifen
kann. Das Verstellelement 28 ist in der in den 1 bis 3 gezeigten
Ausführungsform
ein teilkreisförmiges
Verschiebeteil mit einem ersten Ende 30, das an dem Sensorhebel 20 angreifen
kann, und einem zweiten Ende 32, an dem ein federelastisches
Element 34 angreift, das hier als Druckfeder ausgebildet
ist. Am Verstellelement sind zwei Anschläge 44, 46 für den Schlepphebel
angebracht, die im Winkelabstand voneinander angeordnet sind.
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In 1 ist
der Schlepphebel 18 in seiner Ausgangsstellung gezeigt,
in der der Sensorhebel 20 blockiert ist. Der Schlepphebel 20 liegt
am Anschlag 44 des Verstellelements 28 an. Das
Verstellelement wird von der Druckfeder 34 in der Stellung
gehalten, in welcher der Sensorhebel blockiert ist.
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Bei
einem Gurtbandauszug in Gurtbandauszugsrichtung A wird der Schlepphebel 18 aufgrund der
Reibkupplung zwischen dem Schlepphebel 18 und der Reibscheibe 24 in
Gurtbandauszugsrichtung A mitgenommen. Dabei verdreht er sich vom
Anschlag 44 weg hin zum zweiten Anschlag 46. Während des
Weges zwischen den beiden Anschlägen hält die Druckfeder 34 das
Verstellelement 28 weiterhin in der in 2 gezeigten
Stellung, in welcher der Sensorhebel blockiert ist.
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Sobald
der Schlepphebel 18 an dem zweiten Anschlag 46 des
Verstellelements 28 angreift, wird das Verstellelement 28 vom
Schlepphebel 18 entgegen der Federkraft des federelastischen
Elements 34 in Gurtbandauszugsrichtung A mitgenommen. Dabei wird
der Sensorhebel 20 freigegeben (2 und 3),
so daß der
Sensor fahrzeugsensitiv ansprechen kann. Der dann ausgelenkte Sensorhebel 20 kann
in eine Verzahnung 38, die am Außenumfang einer Steuerscheibe 40 (3)
ausgebildet ist, eingreifen und die Steuerscheibe 40 anhalten.
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Der
Abstand zwischen den beiden Anschlägen 44, 46 bestimmt
also (zusammen mit der Durchmesser der Gurtspule) die Länge von
Gurtband, die abgezogen werden muß, bevor der Sensor freigegeben
wird. In Abhängigkeit
von den Anforderungen kann der Abstand zwischen den beiden Anschlägen sehr
viel kleiner sein als in den Zeichnungen dargestellt.
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Wenn
der Sensor nicht anspricht und weiterhin Gurtband abgezogen wird,
bleiben der am Anschlag 46 anliegende Schlepphebel 18 und
das Verstellelement 28 in der in den 2 und 3 gezeigten
Stellung, d.h. der Schlepphebel 18 bleibt aufgrund der
Reibkupplung zwischen dem Schlepphebel 18 und der Reibscheibe 24 hinter
einer Verdrehung der Gurtspule 14 zurück.
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Sobald
Gurtband eingezogen wird (Einzugsrichtung E), wird der Schlepphebel 18 in
Einzugsrichtung E bewegt. Sobald der Schlepphebel 18 nicht mehr
am Vorsprung 46 des Verstellelements 28 anliegt,
beaufschlagt das federelastische Element 34 das Verstellelement 28 in
die Stellung, in der der Sensorhebel 20 blockiert ist,
also bezüglich 2 nach unten.
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Der
Schlepphebel 18 wird aufgrund der Reibkupplung bei weiterem
Gurtbandeinzug in Gurtbandeinzugsrichtung E bewegt, bis der Schlepphebel 18 sich
wieder in seiner Ausgangsstellung in Anlage am Anschlag 44 befindet.
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Bei
den nachfolgenden Erläuterungen
von weiteren Ausführungsformen
des Gurtaufrollers und insbesondere der Blockierung des Sensors
werden für
die von der ersten Ausführungsform
bereits bekannten Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, und
es wird insofern auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
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In
den 4 und 5 ist ein Gurtaufroller 10 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
gezeigt. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß das Verstellelement 28 als
ein im allgemeinen V-förmiges
Verschiebeteil ausgebildet ist, das vom Schlepphebel 18 entgegen
der Federkraft des federelastischen Elements 34 um eine
Schwenkachse verstellt werden kann, die im Bereich der Spitze des „V" angeordnet ist.
Das federelastische Element 34 ist als Druckfeder ausgebildet,
die sich am Rahmen 12 abstützt.
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Der
Schwenkbereich des Schlepphebels 18 ist hier wieder bestimmt
durch den Winkelabstand zwischen den beiden Anschlägen 44, 46,
die an den Enden der beiden Schenkel angeordnet sind.
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In
den 6 bis 8 ist ein Gurtaufroller 10 gemäß einer
dritten Ausführungsform
gezeigt. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß das Verstellelement 28,
das vom Schlepphebel 18 verstellt wird, ein federelastisches
Element in Form einer Druckfeder ist. Das Verstellelement 28 ist
an einem Ende 32 am Schlepphebel 18 angebracht
ist und kann sich an seinem entgegengesetzten Ende am Sensorhebel 20 abstützen.
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In
der in 6 gezeigten Stellung des Schlepphebels, in welcher
dieser an einem gehäusefesten
Anschlag 42 anliegt, ist der Sensorhebel 18 blockiert,
da die Druckfeder 28 an ihm anliegt. Bei einem Gurtbandauszug
in Gurtbandauszugsrichtung A wird der Schlepphebel 18 aufgrund
der Reibkupplung verstellt. Die Druckfeder 28 wird dabei
vom Sensorhebel 20 wegbewegt und kann diesen nicht mehr
in der blockierten Stellung halten. In seiner End- bzw. Auszugsstellung
liegt der Schlepphebel 18 an einem gehäusefesten Anschlag 48 an.
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In
den 9 und 10 ist ein Gurtaufroller 10 gemäß einer
vierten Ausführungsform
gezeigt. Diese unterscheidet sich von der in den 1 bis 3 gezeigten
Ausführungsform
darin, daß das Verstellelement 28 als
bogenförmige
Kufe ausgebildet ist.
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Das
Verstellelement 28 ist am Schlepphebel 18 befestigt
und greift in der Ausgangsstellung (9) am Sensorhebel 20 an.
Beim Gurtbandauszug (Gurtbandauszugsrichtung A) wird der Sensorhebel 20 vom
Verstellelement 28 in der blockierten Stellung gehalten,
bis das Verstellelement 28, das entlang des Sensorhebels 20 bewegt
wird, den Sensorhebel 20 freigibt. Der Schlepphebel 18 ist
dann in seiner Auszugsstellung.
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In
den 9 und 10 sind mehrere Hinterschneidungen 26 zu
sehen, die an der Stelle der Feder 22 oder zusätzlich zu
dieser an der Reibscheibe 24 vorgesehen sind und in die
der Schlepphebel 18 eingreift.
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In 11 ist
ein Gurtaufroller 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform
gezeigt. Der Gurtaufroller 10 unterscheidet sich von der
in den 9 und 10 gezeigten Ausführungsform
durch die Ausgestaltung des Schlepphebels 18 und des Verstellelements.
Das Verstellelement 28 ist nach Art einer gekrümmten, doppellagigen
Blattfeder ausgeführt.
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In
den 12 bis 14 ist
ein Gurtaufroller 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform
gezeigt. Der Gurtaufroller 10 unterscheidet sich von der
in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform
darin, daß das
Verstellelement 28 ein federelastisches Element ist, insbesondere
ein im allgemeinen C-förmig gebogener
Federdraht.
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Das
Verstellelement 28 ist an einem Ende am Schlepphebel 18 befestigt.
Das entgegengesetzten Ende 32 greift in der Ausgangsstellung
(12) am Sensorhebel 20 an. Beim Gurtbandauszug
(Gurtbandauszugsrichtung A) wird der Sensorhebel 20 vom
Verstellelement 28 in der blockierten Stellung gehalten,
bis das Verstellelement 28, das entlang des Sensorhebels 20 bewegt
wird, den Sensorhebel 20 freigibt. Der Schlepphebel 18 ist
dann in seiner Auszugsstellung.
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In
den 15 bis 17 ist
ein Gurtaufroller 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform
gezeigt. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von der in den 12 bis 14 gezeigten
Ausführungsform darin,
daß der
Schlepphebel 18, das Verstellelement 28 und die
Feder 22, die Teil der Reibkupplung ist, ein einziges Bauteil
sind, nämlich
ein gebogener Federdraht.
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Ein
erster Abschnitt 22' des
Federdrahts greift an der Reibscheibe 24 an und übernimmt
die Aufgabe der Feder 22. Ein zweiter Abschnitt 18' des Federdrahts
dient als Schlepphebel 18, und ein dritter Abschnitt 28' des Federdrahts übernimmt
die Aufgabe des Verstellelements 28, wobei der Abschnitt 28' im allgemeinen
C-förmig ausgebildet
ist (vgl. Ausführungsform 12 bis 14).
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Die
drehfeste Kopplung der Reibscheibe 24 mit der Gurtspule 14 übernimmt
ein Vorsprung 58, der einstückig mit der Reibscheibe ausgeführt ist.
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In
den 18 bis 20 ist
ein Gurtaufroller 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform
gezeigt. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von der in den 1 bis 3 gezeigten
Ausführungsform
darin, daß kein
Verstellelement 28 vorgesehen ist. Der Schlepphebel 18 selbst
blockiert den Sensorhebel 20 in der Ausgangsstellung (18)
und gibt ihn in der Auszugsstellung (19 und 20)
frei.
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Der
Sensorhebel 20 ist wiederum über eine Reibkupplung mit der
Reibscheibe 24 verbunden. Die Reibscheibe 24 hat
einen im allgemeinen W-förmigen
Abschnitt 60 mit einem oberen und einem (bezüglich 18)
unteren Ende 62, 64. Der W-förmige Abschnitt 60 kann
mit seinen Enden 62, 64 an einem Mitnehmer 66 (20)
der Gurtspule 14 angreifen.
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In
der in 18 gezeigten Stellung ist der Sensorhebel 20 blockiert.
Beim Gurtbandauszug (Gurtbandauszugsrichtung A) dreht sich allein
die Gurtspule 14 mit dem Mitnehmer 66, bis der
Mitnehmer 66 am oberen (bezüglich 18 und 19) Ende 62 des
W-förmigen
Abschnitts 60 der Reibscheibe 24 anliegt. Erst
dann wird die Reibscheibe 24 zusammen mit dem Schlepphebel 18 mitgenommen. Der
Schlepphebel 18 wird dann in Gurtbandauszugsrichtung A
verstellt und gibt den Sensorhebel 20 frei.
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Beim
Gurtbandeinzug (Gurteinzugsrichtung E) nimmt der Mitnehmer 66 der
Gurtspule 14 den W-förmigen
Abschnitt 60 der Reibscheibe 24 mit, sobald der
Mitnehmer 66 am unteren Ende 64 anliegt. So wird
der Schlepphebel 18 in die Ausgangsstellung zurückbewegt,
in der der Sensorhebel 20 blockiert ist.
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Diese
Ausführungsform
ermöglicht
einen Gurtbandauszug ohne Freigabe des Sensorhebels 20 über eine
Strecke, die dem Abstand der beiden Enden 62, 64 des
W-förmigen
Abschnitts 60 entspricht.
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Die
Reibscheibe 24 kann in dieser Ausführungsform hinter einer Verdrehung
der Gurtspule 14 zurückbleiben.