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Die
Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Sicherheitsgurtaufroller
mit einem gurtbandsensitiv und/oder fahrzeugsensitiv ansteuerbaren
Blockierelement zur Blockierung der Drehung der Gurtwelle in Gurtabwickelrichtung
und mit einem auf die Gurtwelle einwirkenden, die Gurtwelle bei
Auslösung
in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes drehenden druckbetriebenen
Strafferantrieb, wobei der Strafferantrieb ohne eine Verbindung
zum Gehäuse
des Gurtaufrollers mit der Gurtwelle verbunden ist und auf ein axial
durch die Gurtwelle geführtes
stabförmiges
Antriebselement als Träger
des Blockierelementes einwirkt, indem mittels der linearen Bewegung
eines angetriebenen Kolbens ein auf dem Antriebselement aufgewickeltes
Antriebsseil abgewickelt wird.
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Ein
selbstsperrender Sicherheitsgurtaufroller der vorgenannten Bauart
ist in der
WO 2004/014704 A1 beschrieben.
Diese Bauart ist dadurch gekennzeichnet, dass das bei Beginn des
Straffvorganges in Gurtauszugsrichtung von dem pyrotechnischen Strafferantrieb
gedrehte Antriebselement über
das an ihm gelagerte Blockierelement gehäusefest verriegelt wird und
somit als Widerlager für
eine anschließende
Relativdrehung der Gurtwelle zum festgelegten Antriebselement in
Gurtaufwickelrichtung bildet, indem das von dem feststehenden Antriebselement
abgewickelte Antriebsseil aufgrund seiner Fixierung an der Gurtwelle
für die
Drehbewegung der Gurtwelle in Gurtaufwickelrichtung sorgt. Bei dem
bekannten Sicherheitsgurtaufroller wirkt der pyrotechnische Antrieb
auf einen den entsprechenden Gehäuseschenkel
des Gurtaufrollergehäuses
durchgreifenden Wellenfortsatz ein. Hierzu ist ein mit der Gurtwelle
drehfest verbundenes Gehäuse
vorgesehen, in dessen Innerem das Antriebsseil sowie ein Gasgenerator
angeordnet sind.
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Mit
dem bekannten Sicherheitsgurtaufroller ist der Nachteil einer vergleichsweise
großen Baugröße verbunden,
und daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem selbstsperrenden Sicherheitsgurtaufroller
der gattungsgemäßen Art
die Baugröße zu reduzieren.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche
dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die
Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass der druckbetriebene
Strafferantrieb bestehend aus dem Kolbenraum, dem Kolben und dem
daran angeschlossenen und auf dem Antriebselement aufgewickelten
Antriebsseil in einem im Inneren des Wellenkörpers ausgebildeten abgeschlossenen
und druckdichten Raum angeordnet ist. Mit der Erfindung ist der
Vorteil verbunden, dass aufgrund der Verlagerung des Strafferantriebs
in den Wellenkörper
der Gurtwelle keine seitlichen Anbauten mehr erforderlich sind.
Damit ist die Baugröße des Sicherheitsgurtaufrollers
erheblich reduziert. Da die Funktionsteile des Antriebs im Inneren
des Wellenkörpers
in einem abgeschlossen und druckdichten Raum untergebracht sind,
ist eine einfache und damit Kosten reduzierende Bauweise gegeben.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kolben in einem im Inneren
des Wellenkörpers
ausgebildeten und stirnseitig mittels einer drehfest mit dem Wellenkörper verbundenen
Druckplatte begrenzten Kolbenraum beweglich ist. Es kann vorgesehen
sein, dass das Antriebsseil auf einem zwischen einem den äußeren druckdichten
Abschluss des Wellenkörpers
bildenden Profilkopf als Träger
des Blockierelementes und der Druckplatte gelegenen Abschnitt des
mit dem Profilkopf drehfest verbundenen Antriebselementes aufgewickelt
ist und mittels einer an der Druckplatte angeordneten Seildurchführung in
den Kolbenraum geführt
und an den Kolben angeschlossen ist. Insoweit wird der abgeschlossene
und druckdichte Raum innerhalb des Wellenkörpers durch den im Kolbenraum
dicht gegenüber
dem Wellenkörper
beweglichen Kolben einerseits und durch den gegenüber dem
Wellenkörper
abgedichteten Profilkopf andererseits festgelegt. Hierzu kann vorgesehen
sein, dass der gegenüber
dem Profilkopf bei dessen Blockierung über das Blockierelement relativ
drehbare Wellenkörper
gegen den Profilkopf mittels einer Dichtung abgedichtet ist.
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Hinsichtlich
der Umsetzung der Linearbewegung des Kolbens in dem Kolbenraum in
eine Drehbewegung des Wellenkörpers
ist nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass das auf dem stabförmigen Antriebselement aufgewickelte Antriebsseil
durch eine in dem Antriebselement angebrachte Querbohrung geführt ist
und seine beiden Seilenden auf dem stabförmigen Antriebselement aufgewickelt
und über
die in der Druckplatte ausgebildeten Seildurchführungen in den Kolbenraum geführt sind.
Dabei kann vorgesehen sein, dass in der Druckplatte für die beiden
Seilenden jeweils eine Seilumlenkung des radial zur Längsachse
den Antriebselementes ausgerichteten Abgangs der Seilenden von deren
Wicklung in den axial zum Kolben führenden Verlauf ausgebildet
ist.
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Soweit
nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen ist, dass der Kolbenraum des Wellenkörpers bedingt
durch die am Wellenkörper ausgebildete
Einhängung
des Sicherheitsgurtes eine ovale Form aufweist und Kolben und Druckplatte
jeweils eine der Kontur des Kolbenraums entsprechende ovale Gestalt
aufweisen, ist damit der Vorteil verbunden, dass aufgrund des über die
jeweilige ovale Gestalt gegebenen Formschlusses zwischen Kolben beziehungsweise
Druckplatte einerseits und Wellenkörper andererseits schon durch
die Formgebung eine einfache drehfeste Verbindung gegeben ist, so dass
auf weitere Konstruktionsteile verzichtet ist. Dies bedeutet hinsichtlich
der ovalen Druckplatte auch, dass diese lediglich in das Innere
des Wellenkörpers
eingelegt werden muss, ohne dass besondere Maßnahmen zum Festlegen der Druckplatte
in dem Wellenkörper
erforderlich sind.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, dass der einseitig gehäusefest eingespannte
Gasgenerator im Inneren des sich axial durch den Kolbenraum erstreckenden
Antriebselementes angeordnet und in der Wandung des Antriebselementes
radial zum Kolbenraum verlaufende Gasleitkanäle angeordnet sind. Hiermit
ist der Vorteil verbunden, dass sich der Wellenkörper um den feststehenden Gasgenerator
dreht, so dass keine Schleifkontakte oder ähnliches zur Überbrückung bei einer
Drehbewegung des Gasgenerators wie im Stand der Technik vorgesehen
erforderlich sind.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Profilkopf und dem
Wellenkörper
ein in Gurtaufwickelrichtung wirksamer Freilauf mit einer Sperrung
der Drehung des Wellenkörpers
in Gurtabwickelrichtung angeordnet ist; ein solcher Freilauf weist
eine in Gurtabwickelrichtung wirksame Rücklaufsperre auf, wie diese aus
der gattungsbildenden
WO 2004/014704 grundsätzlich bekannt
ist. Hiermit wird verhindert, dass im Anschluss an die Straffbewegung
mit einer Drehung des Wellenkörpers
in Gurtaufwickelrichtung eine Rückdrehung
des Wellenkörpers
in Gurtabwickelrichtung möglich
ist.
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Ebenfalls
in Übereinstimmung
mit dem in der gattungsbildenden
WO
2004/014704 unterbreiteten Vorschlag kann auch im Rahmen
der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass das Antriebselement
als kraftbegrenzender Torsionsstab ausgebildet ist.
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In Übereinstimmung
mit dem gattungsbildenden Stand der Technik ist nach einem Ausführungsbeispiel
vorgesehen, dass der druckbetriebene Strafferantrieb ein pyrotechnischer
Strafferantrieb ist. Alternativ sind aber auch andere Formen des
Antriebes denkbar, beispielsweise ein Druckluftantrieb.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es
zeigen:
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1 den
Wellenkörper
eines selbstsperrenden Sicherheitsgurtaufrollers mit einem darin
angeordneten Strafferantrieb in einem Längsschnitt vor Auslösung des
Strafferantriebes,
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2 den
Gegenstand der 1 nach Auslösung des Strafferantriebes,
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3 den
Wellenkörper
entsprechend 1 in einem Querschnitt.
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Soweit
in der Zeichnung lediglich der Wellenkörper
10 einer in einem
nicht dargestellten Gurtaufrollergehäuse gelagerten Gurtwelle dargestellt
ist, wird hinsichtlich einer vollständigeren Darstellung des selbstsperrenden
Gurtaufrollers auf die Erläuterungen
in der gattungsbildenden
WO
2004/014704 A1 verwiesen.
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Im
Inneren des hohl ausgebildeten Wellenkörpers 10 ist ein stabförmiges Antriebselement 11 angeordnet,
welches sich axial durch den hohlen Wellenkörper 10 erstreckt,
so dass sich zwischen dem äußeren Umfang
des Antriebselementes 11 und der Wandung des Wellenkörpers 10 ein
als Ringraum ausgebildeter Kolbenraum 12 ergibt, in welchem
ein Kolben 13 beweglich ist. Der Kolben 13 ist
einerseits auf dem Antriebselement 11 und andererseits
an der Innenseite des Wellenkörpers 10 geführt. Das
in der Zeichnung linke stirnseitige Ende des Kolbenraums 12 ist
von einer Druckplatte 14 verschlossen, die drehfest mit
dem Wellenkörper 10 verbunden
ist. Soweit bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der druckbetriebene
Strafferantrieb ein pyrotechnischer Strafferantrieb ist, ist im
Inneren des Antriebselementes 11 ortsfest ein Gasgenerator 25 angeordnet,
an dessen der Druckplatte 14 zugewandtem Ende sich radial
durch das Antriebselement 11 erstreckende Gasleitkanäle 26 angeordnet
sind, die in den zwischen der Druckplatte 14 und dem Kolben 13 liegenden
Bereich des Kolbenraums 12 führen, so dass bei Auslösung des
Gasgenerators 25 die freigesetzten Gase den Kolben 13 in
dem Kolbenraum 12 nach rechts treiben, wie sich dies aus
einer Zusammenschau der 1 und 2 ergibt.
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In
dem außerhalb
des Kolbenraumes 12 gelegenen Bereich des hohlen Wellenkörpers 10 ist
ein drehfest mit dem Antriebselement 11 verbundener Profilkopf 15 angeordnet,
an welchem ein Blockierelement 16 radial ausschwenkbar
gelagert ist, so dass bei entsprechender Drehung des Wellenkörpers 10 mit
Profilkopf 15 der Profilkopf 15 über den
Eingriff des Blockierelementes 16 in die Verzahnung eines nicht
dargestellten Gehäuseschenkels
mit dem Gurtaufrollergehäuse
verriegelt wird. Zwischen Profilkopf 15 und Druckplatte 14 befindet
sich ein Raum 35, in welchem Platz für die Anordnung eines auf den
sich durch den Raum 35 erstreckenden Abschnitt des Antriebselementes 11 aufgewickeltes
Antriebsseil 18 gegeben ist. Dieser Raum 35 ist
nach außen
durch eine zwischen Profilkopf 15 und Wellenkörper 10 angeordnete
Dichtung 17 abgedichtet.
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Das
Antriebsseil 18 ist durch eine in dem Antriebselement 11 angebrachte
Querbohrung 19 hindurchgefädelt, wonach die beiden Seilenden 20 des Antriebsseils 18 um
das Antriebselement 11 gewickelt sind. Anschließend an
die Wicklung sind die Seilenden 20 über in der Druckplatte 14 ausgebildete Seildurchführungen 22 bis
zum Kolben 13 geführt und
an den Kolben 13 über entsprechend
angeordnete Seilklemmen 21 angeschlossen. Da die Seilenden
im Bereich ihrer Wicklung auf dem Antriebselement 11 radial
zur Längsachse
des Antriebselementes 11 ausgerichtet sind, müssen die
Seilenden 20 zu ihrem Anschluss an den in axialer Richtung
verschieblichen Kolben 13 umgelenkt werden, und hierzu
sind an der Druckplatte 14 zusätzlich Seilumlenkungen 23 ausgebildet.
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Zwischen
dem Profilkopf
15 und dem Wellenkörper
10 ist in einem
mit
24 bezeichneten Bauraum ein im einzelnen nicht dargestellter
Freilauf angeordnet, der dafür
Sorge trägt,
dass sich die Drehung des Wellenkörpers
10 bei Einwirkung
des Strafferantriebes in Gurtaufwickelrichtung vollzieht, wobei die
Drehung des Wellenkörpers
10 in
Gurtabwickelrichtung blockiert ist. Dieser Freilauf kann beispielsweise
als an sich bekannte Rücklaufsperre
ausgebildet sein, wie dies im übrigen
zu der gattungsbildenden
WO
2004/014704 A1 beschrieben ist.
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Wie
sich aus einer Zusammenschau der 1 und 2 ergibt,
strömt
das vom Gasgenerator 25 freigesetzte Gas über die
Gasleitkanäle 26 gegen
den Kolben 13 und treibt diesen in dem Kolbenraum 12 nach
rechts. Durch die Bewegung des Kolbens 13 werden die Seilenden 20 des
Antriebsseils 18 von dem Antriebselement 11 abgewickelt,
wobei sich zu Beginn der Kolbenbewegung zunächst eine Drehung des Antriebselementes 11 mit
Profilkopf 15 in Gurtabwickelrichtung ergibt. Diese Drehung
führt zu
einer Auslenkung des Blockierelementes 16 und zu einer
Verriegelung des Profilkopfes 15. Soweit dadurch das Antriebselement 11 und
damit der auf dem Antriebselement befindliche Seilwickel des Antriebsseiles 18 undrehbar
festgelegt ist, führt
die weitere Bewegung des Kolbens 13 im Kolbenraum 12 nach rechts
und die damit verbundene Abwicklung der Seilenden 20 des
Antriebsseils 18 von dem feststehenden Antriebselement 11 gemäß einer
Art Rückstoßprinzip
zu einer Drehung der Druckplatte 14 in Gurtaufwickelrichtung;
da die Druckplatte 14 drehfest mit dem Wellenkörper 10 verbunden
ist, wird auch der Wellenkörper 10 in
Gurtaufwickelrichtung gedreht.
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Soweit
während
dieses Vorganges das in den Kolbenraum 12 eingeleitete
Gas über
die Seildurchführungen 22 noch
in den Raum 35 gelangen kann, ist der Raum 35 auch
während
der Drehung des Wellenkörpers 10 gegenüber dem
festgesetzten Profilkopf 15 über die Dichtung 17 abgedichtet,
so dass insgesamt der gesamte Strafferantrieb in einem abgeschlossenen
und druckdichten Raum angeordnet ist.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass sich der Wellenkörper 10 um
den ortsfest festgelegten Gasgenerator 25 dreht, so dass
im Gegensatz zum Stand der Technik keine Schleifkontakte oder ähnliches
für einen
sich gegebenenfalls mitdrehenden Gasgenerator erforderlich sind.
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Wie
sich aus 3 ergibt, führt die Anbindung des Gurtbandes 27 an
den Wellenkörper 10 zu einer
ovalen Formgebung für
den Kolbenraum 12, da das Gurtband 27 zunächst durch
einen radial im Wellenkörper 10 angeordneten
Schlitz 28 verläuft,
sich über
einen Teilumfang des Wellenkörpers 10 bis
zu einem weiteren parallelen radialen Schlitz 31 erstreckt,
der in eine Ausnehmung 29 mündet, in welcher ein zur Halterung
des Gurtbandendes vorgesehener Wellenstift 30 eingelegt
ist. Soweit durch die Anordnung der radialen Schlitze 28 und 31 die
Ausdehnung des ringförmigen
Kolbenraumes 12 begrenzt ist, ergibt sich bei bestmöglicher
Ausnutzung des zur Verfügung
stehenden Querschnitts eine ovale Formgebung für den Kolbenraum, so dass entsprechend
auch Kolben 13 und Druckplatte 14 eine ovale Kontur
aufweisen. Hiermit ist jedoch neben einer Ausnutzung der Platzverhältnisse
der Vorteil verbunden, dass aufgrund der besonderen Formgebung ein Formschluss
zwischen Kolben 13 und Druckplatte 14 einerseits
und Wellenkörper 10 andererseits
gegeben ist, so dass für
die Herstellung einer jeweils drehfesten Verbindung keine besonderen
Maßnahme
erforderlich sind. Insbesondere die eine Übertragungsfunktion der Abwickelbewegung
des Antriebsseils 18 in eine Drehbewegung des Wellenkörpers 10 aufweisende Druckplatte 14 braucht
lediglich in den Kolbenraum 12 des Wellenkörpers 10 eingelegt
zu werden.