-
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt, mit einer Sperrscheibe, einer Sperrklinke, einer Steuerscheibe, die relativ zur Sperrscheibe aus einer Ausgangsstellung, in der die Sperrklinke sich in einer Ausgangsstellung befindet, in eine Sperrstellung verdrehbar ist, in der die Sperrklinke sich in einer Sperrstellung befindet.
-
Moderne Gurtaufroller sind mit einem Gurtstraffer versehen, der im Bedarfsfall die Gurtspule in der Gurtaufwickelrichtung drehen kann und dadurch die sogenannte Gurtlose im Sicherheitsgurt beseitigt. Bekannt sind beispielsweise pyrotechnische Gurtstraffer, die nach Aktivierung, beispielsweise nach einem Fahrzeugaufprall, die Gurtspule innerhalb weniger Millisekunden in der Aufwickelrichtung des Gurtbandes drehen können. Um den gestrafften Zustand des Sicherheitsgurtes beizubehalten, ist es wünschenswert, dass die Gurtspule nach Beendigung der Gurtstraffung unmittelbar gesperrt wird, also eine Rückdrehung in der Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes nicht möglich ist. Andernfalls würde ein Teil des bei der Straffung aufgewickelten Sicherheitsgurtes wieder freigegeben, was zum einen einen Teil des Straffeffektes wieder zunichte macht und zum anderen zu einem ungünstigen Verlauf der Kraft im Sicherheitsgurt führt. Die Rückhaltekraft des Sicherheitsgurtes würde nämlich zuerst nach der Straffung abfallen, wenn die Gurtspule in der Abwickelrichtung gedreht werden kann, und dann wieder stark ansteigen, sobald die Gurtspule den gewünschten gesperrten Zustand erreicht.
-
Grundsätzlich kann zum Sperren der Gurtspule nach einem Straffvorgang das Sperrsystem verwendet werden, welches im herkömmlichen Betrieb die Gurtspule fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv sperren kann. Die Drehung der Gurtspule in der Abwickelrichtung des Gurtbandes nach Abschluss des Straffvorgangs würde dazu führen, dass der Sperrmechanismus anspricht und die Gurtspule sperrt. Allerdings ist zum Ansprechen des Sperrmechanismus eine gewisse Rückdrehung der Gurtspule in der Abwickelrichtung notwendig, wodurch unvermeidbar die im Sicherheitsgurt wirkende Kraft nach Abschluss des Straffvorgangs absinken würde.
-
Es ist daher wünschenswert zu gewährleisten, dass sich der Sperrmechanismus nach Abschluss des Straffvorgangs unmittelbar in einem gesperrten Zustand befindet, ohne dass erst eine Rückdrehung der Gurtspule zur Aktivierung des Sperrmechanismus erforderlich ist.
-
Aus der gattungsgemäßen
DE 10 2005 052 505 A1 ist ein Gurtaufroller der eingangs genannten Art bekannt, bei dem sich der Sperrmechanismus nach Abschluss des Straffvorgangs in einem gesperrten Zustand befindet. Zu diesem Zweck ist ein fliehkraftbetätigtes Blockierelement versehen, das im aktivierten Zustand die Steuerscheibe in der Sperrstellung blockieren kann. Beim Straffvorgang wird die Gurtspule so schnell gedreht, dass die wirkenden Zentrifugalkräfte ausreichend sind, um das Blockierelement ansprechen zu lassen. Dieses hält dann die Steuerscheibe in der Sperrstellung, so dass sich die Sperrklinke nach Abschluss des Straffvorgangs in einer nach außen in eine Sperrverzahnung eingesteuerten Stellung befindet, so dass die Gurtspule unmittelbar gesperrt ist.
-
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, alternative Lösungen zu schaffen, mit denen mit geringem Aufwand und hoher Zuverlässigkeit gewährleistet werden kann, dass der Sperrmechanismus nach Beendigung des Straffvorgangs die Gurtspule unmittelbar sperrt. Diese Aufgabe wird durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Gurtaufroller der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Steuerscheibe in eine zusätzliche Stellung gebracht werden kann, die eine Arretierung der Steuerscheibe relativ zur Sperrscheibe mittels eines Haltemechanismus ermöglicht. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, den Sperrvorgang, wie er im normalen Betrieb des Gurtaufrollers vorkommt, von dem Sperrvorgang zu trennen, der nach Abschluss eines Straffvorgangs gewünscht wird. Zu diesem Zweck wird es der Steuerscheibe ermöglicht, sich in eine spezielle Position zu verdrehen, die im normalen Betrieb nicht eingenommen wird. Erst die nur bei einer Gurtstraffung auftretenden Belastungen, insbesondere die Beschleunigung zu Beginn des Straffvorgangs und die Verzögerung am Ende des Straffvorgangs, ermöglichen es der Steuerscheibe, sich in die zusätzliche Stellung zu verdrehen, in der die Sperrklinke in grundsätzlich derselben Weise wie bei einer normalen Aktivierung in die Sperrstellung beaufschlagt wird, in der sie in eine Sperrverzahnung eingreifen kann, so dass die Gurtspule gegen eine Drehung in der Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtes gesperrt ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die zusätzliche Stellung eine Haltestellung, die jenseits der Sperrstellung liegt. Diese Stellung wird aufgrund der am Ende eines Straffvorgangs auftretenden Verzögerungen erreicht, die es der Sperrscheibe ermöglichen, sich über die übliche Sperr- oder Endstellung hinaus zu verdrehen, was konstruktiv zugelassen ermöglicht wird.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die zusätzliche Stellung eine Aktivierungsstellung, die weiter von der Sperrstellung entfernt ist als die Ausgangsstellung. Diese Stellung wird aufgrund der zu Beginn eines Straffvorgangs auftretenden Beschleunigungen erreicht, die es der Sperrscheibe ermöglichen, hinter der Ausgangsstellung zurückzubleiben, was konstruktiv ermöglicht wird.
-
Vorzugsweise ist ein Haltemechanismus vorgesehen, der die Steuerscheibe in der Haltestellung festhalten kann. Dies gewährleistet, dass die Steuerscheibe nach Abschluss der Straffung zuverlässig in ihrer Haltestellung verbleibt.
-
Der Haltemechanismus ist vorzugsweise an der Sperrscheibe und der Steuerscheibe ausgebildet. Auf diese Weise kann er mit geringem Aufwand die Steuerscheibe in der relativ zur Sperrscheibe verdrehten Haltestellung halten.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Haltemechanismus einen Vorsprung an der Sperrscheibe und eine Aufnahme in der Steuerscheibe auf, die so dimensioniert ist, dass der Vorsprung reibschlüssig in der Aufnahme gehalten werden kann. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch einen geringen Bauaufwand aus, da lediglich die Aufnahme in der Steuerscheibe geeignet dimensioniert und angeordnet werden muss, so dass sie den Vorsprung, wenn dieser in die Aufnahme hineingedrückt wird, reibschlüssig halten muss.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Haltemechanismus einen ersten Vorsprung aufweist, der an der Sperrscheibe angeordnet ist, und einen zweiten Vorsprung, der an der Steuerscheibe angeordnet ist, wobei der zweite Vorsprung hinter dem ersten Vorsprung einrasten kann. Diese Ausgestaltung verwendet eine formschlüssige Verbindung, um die Steuerscheibe in ihrer Haltestellung zu halten. Auf diese Weise ergibt sich eine größere Sicherheit, mit der die Steuerscheibe in der Haltestellung gehalten werden kann.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich die Steuerscheibe elastisch verformt, wenn der zweite Vorsprung hinter dem ersten Vorsprung einrastet. Diese Ausgestaltung lässt sich mit geringem konstruktivem Aufwand verwirklichen, da das für die Steuerscheibe verwendete Material, nämlich Kunststoff, bereits eine gewisse Eigenelastizität aufweist.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Vorsprung an einem bewegbar an der Steuerscheibe angeordneten Riegel ausgebildet ist. Dieser kann insbesondere verschiebbar oder schwenkbar sein. Ein bewegbarer Riegel ermöglicht es, den Haltemechanismus sehr präzise einrasten zu lassen, so dass die Steuerscheibe in ihrer Haltestellung gehalten wird. Außerdem sind bei einem bewegbaren Riegel vergleichsweise geringe Kräfte notwendig, um den Haltemechanismus ansprechen zu lassen.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Riegel aus einer Ausgangsstellung, in welcher der Haltemechanismus inaktiv ist, in eine aktivierte Stellung verstellt werden kann, in welcher der zweite Vorsprung hinter dem ersten Vorsprung einrasten kann. Dies gewährleistet, dass der Sperrmechanismus im normalen Betrieb des Gurtaufrollers völlig unbeeinflusst vom Haltemechanismus arbeiten kann, da dieser sich im Ausgangszustand in einem Zustand befindet, in welchem er gar nicht ansprechen kann. Erst wenn der Riegel in die aktivierte Stellung verstellt ist, ist es möglich, die Steuerscheibe in der Haltestellung festzuhalten.
-
Der Riegel kann in seine aktivierte Stellung verschoben werden, indem vorgesehen ist, dass die Steuerscheibe aus Ihrer Ausgangsstellung in eine Aktivierungsstellung verdrehbar ist, die weiter von der Sperrstellung entfernt ist als die Ausgangsstellung. Diese Ausgestaltung beruht auf dem Grundgedanken, für die Aktivierung des Haltemechanismus eine Stellung der Steuerscheibe relativ zur Sperrscheibe zu verwenden, die im normalen Betrieb des Gurtaufrollers gar nicht erreicht werden kann, sondern nur zu Beginn eines Straffvorgangs. Aufgrund der dann wirkenden Beschleunigung der Sperrscheibe und der Massenträgheit der Steuerscheibe bleibt diese gegenüber der Sperrscheibe zurück, so dass sie kurzzeitig die Aktivierungsstellung erreicht, die zur Aktivierung des Haltemechanismus genutzt wird.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Riegel ein zweiarmiger Hebel ist, wobei der zweite Vorsprung an einem ersten Hebelarm angeordnet ist und ein zweiter Hebelarm zur Aktivierung des Riegels dient. Ein solcher Hebel kann mit geringem Aufwand durch die Rückdrehung der Steuerscheibe in die Aktivierungsstellung in eine aktivierte Stellung geschwenkt werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der zweite Hebelarm mit einem Aktivierungsanschlag zusammenwirkt, wenn sich die Steuerscheibe in der Aktivierungsstellung befindet.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aktivierungsanschlag durch ein Federlager gebildet ist, welches ein Ende einer Rückstellfeder aufnimmt, welche die Steuerscheibe in ihre Ausgangsstellung beaufschlagt. Bei dieser Ausgestaltung ist kein separater Aktivierungsanschlag erforderlich.
-
Vorzugsweise ist ein Rasthebel vorgesehen, der den Riegel in der aktivierten Stellung halten kann. Dies gewährleistet, dass sich der Riegel trotz der beim Straffvorgang auf die Sperrscheibe und die Steuerscheibe einwirkenden Beschleunigungen nicht mehr aus seiner aktivierten Stellung herausbewegen kann, nachdem die Steuerscheibe einmal in die Aktivierungsstellung gedreht wurde.
-
Der Rasthebel kann beispielsweise an der Steuerscheibe angebracht sein. Vorzugsweise greift er dann an einem freien Ende des Riegels in großem Abstand von dessen Schwenkpunkt an, so dass der Rasthebel nur geringe Kräfte aufbringen muss.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Hebelarm geteilt ausgeführt ist, wobei der zweite Vorsprung an einem ersten Hebelteil angeordnet ist, das elastisch relativ zu einem zweiten Hebelteil bewegbar ist, an dem der Rasthebel angreift, und dass das erste Hebelteil elastisch relativ zum zweiten Hebelteil gebogen wird, wenn der zweite Vorsprung hinter dem ersten Vorsprung einrastet. Bei dieser Ausgestaltung lässt sich vergleichsweise einfach eine große Elastizität herstellen, die gewährleistet, dass der zweite Vorsprung mit geringer Kraft hinter dem ersten Vorsprung einschnappen kann.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Riegel zwischen einer Ausgangsstellung und einer aktivierten Stellung verformbar ist. Diese Ausführungsform beruht auf dem Grundgedanken, nicht den Riegel insgesamt zu verschieben, sondern den Riegel als solchen zu verformen.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Riegel an der Sperrscheibe angebracht ist. Dies führt zu einem geringeren Gewicht der Steuerscheibe, so dass während des Straffvorgangs geringere Trägheitskräfte überwunden werden müssen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Riegel einen Rastabschnitt aufweist, der verformt wird, wenn die Steuerscheibe aus der Ausgangsstellung in die Aktivierungsstellung gebracht wird. Dieser Rastabschnitt kann beispielsweise nach Art einer Ratsche ausgebildet sein. so dass der Riegel, wenn er aktiviert wird, in einer gekrümmten Stellung gehalten wird, in welcher der zweite Vorsprung sich in einer Stellung befindet, in der er die Steuerscheibe in der Haltestellung halten kann.
-
Vorzugsweise ist die Steuerscheibe mit einem Aktivierungsvorsprung versehen, der an einem Anschlag an einem Halteabschnitt des Riegels angreifen kann, um den Halteabschnitt in die aktivierte Stellung zu verschwenken. Auch bei dieser Ausgestaltung wird eine Steuerscheibe verwendet, die aus der Ausgangsstellung in die Aktivierungsstellung verschwenkt werden kann, um den Riegel zu aktivieren.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:
- - die 1 a bis 1d eine Seitenansicht eines Gurtaufrollers in verschiedenen Zuständen während eines Straffvorgangs;
- - die 2a bis 2f einen Gurtaufroller gemäß einer ersten Ausführungsform;
- - die 3a bis 3f einen Gurtaufroller gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- - die 4a bis 4g einen Gurtaufroller gemäß einer dritten Ausführungsform;
- - die 5a bis 5g einen Gurtaufroller gemäß einer vierten Ausführungsform;
- - 6 einen Gurtaufroller gemäß einer fünften Ausführungsform;
- - 7 eine Seitenansicht der Steuerscheibe eines Gurtaufrollers gemäß der fünften Ausführungsform;
- - die 8a bis 8d Detailansichten des Gurtaufrollers gemäß der fünften Ausführungsform in verschiedenen Betriebszuständen;
- - 9 einen Gurtaufroller gemäß einer sechsten Ausführungsform;
- - 10 die Steuerscheibe des Gurtaufrollers von 9;
- - die 11a und 11b perspektivische Ansichten des bei dem Gurtaufroller von 9 verwendeten Riegels;
- - 12 eine Rückansicht der in der Haltestellung gehaltenen Steuerscheibe des Gurtaufrollers von 9;
- - 13 einen Gurtaufroller gemäß einer siebten Ausführungsform;
- - 14 die Sperrscheibe des Gurtaufrollers von 13;
- - 15 in einer vergrößerten Ansicht einen Ausschnitt der Sperrscheibe des Gurtaufrollers von 13 mit daran montiertem Riegel;
- - die 16a und 16b zwei Ansichten des beim Gurtaufroller von 13 verwendeten Riegels;
- - die 17a bis 17c eine Detailansicht des Gurtaufrollers von 13 bzw. des bei diesem verwendeten Riegels in der Ausgangsstellung;
- - die 18a bis 18c Ansichten entsprechend 17, wobei sich die Steuerscheibe in der Aktivierungsstellung befindet;
- - 19 eine Ansicht entsprechend 17a, wobei sich die Steuerscheibe in der Ausgangsstellung und der Riegel in einer aktivierten Stellung befindet;
- - 20 eine Ansicht entsprechend 19, wobei sich die Steuerscheibe in einer ersten Haltestellung befindet; und
- - 21 eine Ansicht entsprechend 20, wobei sich die Steuerscheibe in einer zweiten Haltestellung befindet.
-
Anhand 1 wird zunächst allgemein das Straffen eines Sicherheitsgurtes 1 erläutert, der auf einer Gurtspule aufgewickelt werden kann, von der hier lediglich eine Sperrscheibe 2 zu sehen ist. Die Sperrscheibe 2 ist entweder fest an einer axialen Stirnseite der Gurtspule angebracht oder, was meist der Fall ist, als separates Bauteil ausgeführt, das über einen Kraftbegrenzer, beispielsweise einen Torsionsstab, mit der eigentlichen Gurtspule gekoppelt ist. An der Sperrscheibe 2 ist eine Sperrklinke 3 angebracht, die aus einer in 1a gezeigten Ausgangsstellung in eine beispielsweise in 1d gezeigte Sperrstellung gebracht werden kann, in der sie mit einem Ende in eine Sperrverzahnung 4 eingreift, die am Rahmen 5 des hier allgemein mit dem Bezugszeichen 6 bezeichneten Gurtaufrollers angebracht ist. Zur Betätigung der Sperrklinke 3 ist ein grundsätzlich bekannter Sperrmechanismus vorgesehen, der eine Steuerscheibe 10 enthält. Die Steuerscheibe 10 ist mit einem Steuerstift 12 versehen, der in eine Aussparung der Sperrklinke 3 eingreift. Zum Einsteuern der Sperrklinke 3 in die Sperrverzahnung 4 ist es grundsätzlich erforderlich, dass sich die Steuerscheibe 10 relativ zur Sperrscheibe 2 verdreht, und zwar bezogen auf die 1a bis 1d im Uhrzeigersinn. Diese Drehung wird im Normalbetrieb dadurch hervorgerufen, dass sich die Gurtspule und mit ihr die Sperrscheibe 2 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, während die Steuerscheibe 10 entweder von einem (hier nicht gezeigten) fahrzeugsensitiven Sensor oder aufgrund ihrer Massenträgheit hinter der Drehung der Sperrscheibe 2 zurückbleibt. Diese Funktionsweise wird hier, da sie grundsätzlich bekannt ist, nicht weiter erläutert.
-
In 1a ist der Gurtaufroller in einem Ausgangszustand gezeigt, in welchem sich die Steuerscheibe 10 relativ zur Sperrscheibe 2 in einer Ausgangsstellung befindet. In dieser befindet sich auch die Sperrklinke 3 in ihrer Ausgangsstellung, in der ihr freies Ende im Abstand von der Sperrverzahnung 4 liegt, so dass die Sperrscheibe 2 und mit ihr die Gurtspule frei im Rahmen 5 des Gurtaufrollers drehbar ist.
-
In 1b ist der Gurtaufroller in einem Zustand während eines Straffvorgangs gezeigt. Unter „Straffvorgang“ wird hier allein eine sogenannte Leistungsstraffung verstanden, bei welcher der Sicherheitsgurt nach einem Fahrzeugaufprall mit hoher Kraft aufgewickelt wird, und nicht eine sogenannte Presafe-Straffung, bei welcher der Sicherheitsgurt nach dem Erkennen einer drohenden Gefahrensituation leicht gestrafft wird.
-
Während des Straffvorgangs wird die Gurtspule und mit ihr die Sperrscheibe 2 von einem (nicht gezeigten) Gurtstrafferantrieb, beispielsweise einem pyrotechnischen Kolben/Zylinder-Antrieb, in der Richtung des Pfeils P angetrieben, also bezogen auf 1b im Uhrzeigersinn. Dabei nimmt die Sperrscheibe 2 die Steuerscheibe 10 mit, wobei aufgrund von Beschleunigungs- und Verzögerungsspitzen sich die Steuerscheibe 10 zeitweise aus ihrer Ausgangsstellung heraus bewegt, in der sie sich (zumindest theoretisch) befinden müsste, solange auf die Sperrscheibe 2 eine Beschleunigung einwirkt. Soweit eine solche Verdrehung der Steuerscheibe 10 relativ zur Sperrscheibe 2 dazu führt, dass die Sperrklinke 3 in Richtung der Sperrverzahnung 4 ausgesteuert wird (siehe 1b), ist dies während des Straffens nicht schädlich, da die Zähne der Sperrklinke 3 über die Sperrverzahnung 4 rutschen.
-
In 1c ist der Gurtaufroller in einem Zustand unmittelbar nach einem Straffvorgang gezeigt, in welchem die Gurtspule und mit ihr die Sperrscheibe 2 gerade zum Stillstand gekommen sind. Aufgrund ihrer Massenträgheit dreht sich die Steuerscheibe 10 weiter in der Richtung des Pfeils P, so dass die Sperrklinke 3 von der Steuerscheibe 10 in ihre Sperrstellung beaufschlagt wird. Sobald es in diesem Zustand zu einer Rückdrehung der Gurtspule, hervorgerufen durch Zug am Gurtband 1, kommt, greift das freie Ende der Sperrklinke 3 in die Sperrverzahnung 4 ein, wodurch die Sperrscheibe 2 drehfest relativ zum Rahmen 4 gesperrt ist.
-
Die nachfolgend erläuterten Ausführungsformen betreffen alle einen Haltemechanismus, mit dem gewährleistet wird, dass sich die Steuerscheibe zwischen dem in 1 gezeigten Zeitpunkt, in welchem sie nach Abschluss der Straffung relativ zur Sperrscheibe 2 verdreht ist, und dem in 1d gezeigten Zeitpunkt, zu dem es zu einer Rückdrehung der Gurtspule kommt, nicht aus ihrer Sperrstellung herausbewegen kann, um zu gewährleisten, dass die Sperrklinke 3 zu Beginn der Rückdrehung der Gurtspule sofort in die Sperrverzahnung 4 eingreift.
-
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist der Haltemechanismus durch einen Klemmvorsprung 20 an der Sperrscheibe 2 und eine Aufnahme 21 in der Steuerscheibe 10 gebildet. Beim Klemmvorsprung 20 handelt es sich um ein Federlager, an dem ein Ende einer Rückstellfeder 21 (siehe 2c) aufgenommen ist, welches die Steuerscheibe 10 relativ zur Sperrscheibe 2 in ihre Ausgangsstellung beaufschlagt. Das andere Ende der Rückstellfeder 21 ist an der Steuerscheibe 10 angebracht. Die Aufnahme 21 ist als allgemein in Umfangsrichtung gekrümmte Nut in der Steuerscheibe 10 ausgebildet.
-
In den 2a und 2b ist der Gurtaufroller in einem Ausgangszustand bezeichnet, in welchem sich auch die Steuerscheibe 10 relativ zur Sperrscheibe 2 in ihrer Ausgangsstellung befindet. In den 2c und 2d ist der Gurtaufroller in einem Zustand gezeigt, in welchem sich die Steuerscheibe 10 relativ zur Sperrscheibe 2 in ihrer Sperrstellung befindet, also die Sperrklinke 3 zur Sperrverzahnung 4 hin eingesteuert ist. Dieser Zustand wird während des normalen Betriebs des Gurtaufrollers erreicht. Es ist zu sehen, dass sich der Klemmvorsprung 20 unmittelbar vor dem Eingang der Aufnahme 21 befindet, jedoch noch nicht in diesen hineingedrückt ist.
-
Wenn die Gurtspule und mit ihr die Sperrscheibe 2 am Ende eines Straffvorgangs abrupt abgebremst wird, dreht sich die Steuerscheibe 10 aufgrund ihrer Massenträgheit über die in den 2c und 2d gezeigte Sperrstellung hinaus in eine in den 2e und 2f gezeigte Haltestellung. Die Haltestellung zeichnet sich dadurch ein, dass sich die Steuerscheibe 10 zusammen mit der Aufnahme 21 so weit verdreht hat, dass der Klemmvorsprung 20 innerhalb der Aufnahme 21 liegt. Vorsprung 20 und Aufnahme 21 sind relativ zueinander so dimensioniert, dass der Klemmvorsprung 20 reibschlüssig in der Aufnahme 21 gehalten ist. Die dabei erzeugte Reibungskraft ist größer als die Wirkung der Rückstellfeder 21, so dass die Steuerscheibe 10, sobald sie die Haltestellung eingenommen hat, in dieser Stellung verbleibt. In der Haltestellung wird weiterhin die Sperrklinke 3 gegen die Sperrverzahnung 4 beaufschlagt, so dass bei einer Rückdrehung der Gurtspule im Anschluss an einen Straffvorgang sofort die Sperrscheibe 2 drehfest gesperrt wird. Die Relativbewegung zwischen dem Steuerstift 12 und der Steuerscheibe 10, die es der Steuerscheibe 10 ermöglicht, sich gegenüber der feststehenden Sperrklinke 3 weiterzudrehen, ist aufgrund der Elastizität des Federarms zwischen der Steuerscheibe und dem Steuerstift möglich.
-
In den 3a bis 3f ist eine zweite Ausführungsform gezeigt. Auch hier beruht der Haltemechanismus darauf, dass ein an der Sperrscheibe angebrachter Vorsprung mit der Steuerscheibe 10 zusammenwirkt. Der Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass der erste Vorsprung 22 hier als Rastnase am Federlager ausgebildet ist und dass an der Steuerscheibe 10 ein zweiter Vorsprung 24 ausgebildet ist. In den 2c und 2d ist die Steuerscheibe 10 in ihrer Sperrstellung gezeigt. Es ist zu sehen, dass in Umfangsrichtung ein Abstand zwischen dem ersten Vorsprung 22 und dem zweiten Vorsprung 24 vorliegt. Dies bedeutet, dass der Haltemechanismus im normalen Betrieb des Gurtaufrollers, also wenn die Sperrklinke 3 gurtbandsensitiv und/oder fahrzeugsensitiv eingesteuert wird, nicht zum Tragen kommt. Erst wenn die Steuerscheibe 10 über ihre Sperrstellung hinaus in ihre Haltestellung verdreht wird (siehe die 3e und 3f), schnappt der zweite Vorsprung 24 hinter den ersten Vorsprung 22, wodurch die Steuerscheibe 10 formschlüssig in ihrer Haltestellung gehalten ist. Die zum Einrasten des zweiten Vorsprungs 24 hinter dem ersten Vorsprung 22 erforderliche Nachgiebigkeit kann durch eine elastische Ausgestaltung der Steuerscheibe 10 erzielt werden.
-
In 4 ist eine dritte Ausführungsform gezeigt. Diese enthält in gleicher Weise wie die zweite Ausführungsform einen ersten Vorsprung 22, der an der Sperrscheibe 2 angebracht ist, und einen zweiten Vorsprung 24, der an der Steuerscheibe 10 angebracht ist. Im Unterschied zur zweiten Ausführungsform ist der zweite Vorsprung 24 aber nicht integraler Bestandteil der Steuerscheibe 10, sondern ist an einem als separates Bauteil ausgeführten Riegel 26 angebracht. Der Riegel 26 ist dabei so schwenkbar, dass er nach außen nachgeben kann, wenn die Steuerscheibe 10 über ihre in den 4c und 4d gezeigte Sperrstellung hinaus in die in den 4e und 4f gezeigte Haltestellung gedreht wird. Nachdem der zweite Vorsprung 24 über den ersten Vorsprung 22 hinausgedreht ist, schnappt der Riegel 26 in die in 4g gezeigte Stellung zurück, in welcher er formschlüssig hinter dem ersten Vorsprung 22 eingreift und die Steuerscheibe 10 in ihrer Haltestellung festhält. In dieser Stellung befindet sich die Sperrklinke 3 in ihrer nach außen ausgesteuerten Stellung, in der sie in die Sperrverzahnung 4 eingreift (siehe 4g).
-
In 5 ist eine vierte Ausführungsform gezeigt, die sich von der in 4 gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der Riegel 26 aus einer Ausgangsstellung in eine aktivierte Stellung verschoben werden kann, in welcher der Haltemechanismus überhaupt erst betriebsfähig ist.
-
Der Riegel 26 ist mit einer Rastnase 28 versehen, die im Ausgangszustand zwischen zwei elastischen Rastlaschen 30 gehalten ist, die an der Steuerscheibe 10 angebracht sind. In dieser Ausgangsstellung kann der Riegel 26 mit seinem zweiten Vorsprung 24 nicht am ersten Vorsprung 22 angreifen, wenn sich die Steuerscheibe 10 in ihrer Sperrstellung befindet.
-
Es ist ein Schieber 32 vorgesehen, der sich mit einem Ende am Riegel 26 abstützt und dessen anderes Ende mit einem Schieberanschlag 34 (siehe 5d) an der Sperrscheibe 2 zusammenwirken kann. Wenn zu Beginn eines Straffvorgangs eine sehr hohe Drehbeschleunigung auf die Gurtspule und damit die Sperrscheibe 2 ausgeübt wird, bleibt die Steuerscheibe 10 zunächst stehen. Dadurch läuft der Schieberanschlag 34 auf den Schieber 32 auf, wodurch der Riegel 26 aus der in den 5a und 5b gezeigten Ausgangsstellung in eine aktivierte Stellung (siehe die 5c und 5e) verschoben wird. Beim Übergang aus der Ausgangsstellung in die aktivierte Stellung wird die Rastnase 28 zwischen den Rastlaschen 30 heraus und vor diese gedrückt, so dass die Rastlaschen wieder hinter der Rastnase 28 zusammenschnappen. Dadurch ist der Riegel 26 in seiner aktivierten Stellung arretiert. Wie durch Vergleich der 5b und e zu sehen ist, befindet sich der Riegel 26 nun, bezogen auf die Steuerscheibe, in Umfangsrichtung so verstellt, dass er näher am ersten Vorsprung 22 der Sperrscheibe 2 ist. Dies ermöglicht es dem Riegel 26, die Steuerscheibe 10 in ihrer Sperrstellung zu halten, sobald der zweite Vorsprung 24 des Riegels 26 hinter den Vorsprung 22 an der Sperrscheibe 2 einrastet (siehe die 5f und 5g).
-
In 6 ist ein Gurtaufroller gemäß einer fünften Ausführungsform gezeigt. Ähnlich wie bei der vierten Ausführungsform wird hier der Haltemechanismus zu Beginn des Straffvorgangs aktiviert.
-
Der Riegel 26 ist hier als zweiarmiger Hebel ausgeführt, der über einen als Filmscharnier wirkenden, dünnen Materialsteg 36 einstückig, jedoch schwenkbar mit der Steuerscheibe 10 ausgeführt ist. Der erste Hebelarm ist mit dem zweiten Vorsprung 24 versehen, und der zweite Hebelarm bildet einen Aktivierungsanschlag 38. Der erste Vorsprung ist hier in gleicher Weise wie bei den vorangegangenen Ausführungsformen an der Sperrscheibe 2 angebracht, und zwar am Federlager 20. Im Bereich des freien Endes des ersten Hebelarms ist ein Rasthebel 40 vorgesehen (siehe auch 7).
-
Abweichend von der in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsform kann der als Filmscharnier wirkende Materialsteg 36 auch unmittelbar im Bereich des Übergangs vom ersten zum zweiten Hebelarm angeordnet sein, wie dies in 8a gezeigt ist.
-
In 8a ist der Riegel 26 in seiner Ausgangsstellung gezeigt. Weiterhin ist die Steuerscheibe 10 in ihrer Sperrstellung gezeigt. Es ist zu sehen, dass sich der erste Vorsprung 22 und der zweite Vorsprung 24 ungehindert aneinander vorbeibewegen können, da in radialer Richtung gesehen ein Abstand x zwischen ihnen gegeben ist.
-
Um den Haltemechanismus zu aktivieren, ist vorgesehen, dass sich die Steuerscheibe 10 von ihrer Ausgangsstellung in eine Aktivierungsstellung verdrehen kann, die weiter von der Sperrstellung entfernt ist als die Ausgangsstellung. Die Aktivierungsstellung wird dadurch erreicht, dass zu Beginn eines Straffvorgangs ein die Steuerscheibe in ihre Ausgangsstellung haltender Widerstand überwunden wird, so dass das mit der Sperrscheibe 2 verbundene Federlager 20 in seiner Funktion als Aktivierungsanschlag gegen den zweiten Hebelarm 38 des Riegels 26 aufläuft (siehe 8b) und den Riegel 26 aus der Ausgangsstellung entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, bis die Spitze des ersten Hebelarms unterhalb des Rasthebels 40 liegt. Der Rasthebel 40 gewährleistet, dass der Riegel 26 anschließend nicht wieder zurück in seine Ausgangsstellung verschwenkt werden kann. Sobald der in 8b gezeigte Zustand erreicht ist, nimmt die Sperrscheibe 2 über das Federlager 20 die Steuerscheibe 10 zusammen mit dem Riegel 26 mit.
-
Am Ende des Straffvorgangs, wenn die Gurtspule und mit ihr die Sperrscheibe 2 abgebremst wird, „überholt“ die Steuerscheibe 10 die Sperrscheibe 2, so dass mit ihr der Riegel 26 in der Richtung des Pfeils P von 8c bewegt wird. Dabei rutscht der Riegel 26 mit dem zweiten Vorsprung 24 über den ersten Vorsprung 22 hinweg, während der weiterhin vom Rasthebel 40 gehaltene Riegel 26 elastisch in der Richtung des Pfeils E gebogen wird.
-
Sobald der zweite Vorsprung 24 vollständig über den ersten Vorsprung 22 hinweggerutscht ist, kehrt der Riegel 26 elastisch in seine vorherige Stellung zurück, so dass der zweite Vorsprung 24 mit radialer Überdeckung hinter dem ersten Vorsprung 22 einrastet (siehe 8d). Die Steuerscheibe 10 wird daher zuverlässig in ihrer Sperrstellung gehalten, so dass die Sperrklinke 3 bei einer Rückdrehung der Gurtspule unmittelbar für eine Sperrung sorgt.
-
In den 9 bis 12 ist ein Gurtaufroller gemäß einer sechsten Ausführungsform gezeigt. Die Funktionsweise entspricht grundsätzlich derjenigen des Gurtaufrollers gemäß der fünften Ausführungsform. Der Unterschied liegt lediglich in der Ausgestaltung des Riegels 26.
-
Im Unterschied zur fünften Ausführungsform ist der Riegel 26 bei der sechsten Ausführungsform als von der Steuerscheibe 10 separates Bauteil ausgeführt. Der Riegel 26 ist in ein Schwenklager 42 an der Steuerscheibe 10 eingesetzt, so dass er zwischen einer in 9 gezeigten Ausgangsstellung und einer in 12 gezeigten, aktivierten Stellung schwenkbar ist. In der aktivierten Stellung wird der Riegel 26 von dem Rasthebel 40 gehalten.
-
Abweichend von dem bei der fünften Ausführungsform verwendeten Riegel ist der erste Hebelarm des Riegels 26 bei der sechsten Ausführungsform geteilt ausgeführt, und zwar mit einem ersten Hebelteil 44, an dessen freiem Ende der zweite Vorsprung 24 ausgebildet ist, und mit einem zweiten Hebelteil 46, dessen freies Ende mit dem Rasthebel 40 zusammenwirken kann. Die beiden Hebelteile 44, 46 sind im Bereich des Schwenklagers einstückig miteinander ausgeführt, so dass sie elastisch relativ zueinander schwenkbar sind. Dies ermöglicht dem zweiten Vorsprung 24, elastisch nach außen nachzugeben, wenn er im aktivierten Zustand des Riegels 26 über den ersten Vorsprung 22 hinwegrutscht. Anschließend schnappt das erste Hebelteil 44 mit dem zweiten Vorsprung 24 wieder elastisch nach unten, so dass die gewünschte radiale Überdeckung mit dem ersten Vorsprung 22 gegeben ist und die Steuerscheibe 10 sicher in ihrer Sperrstellung verriegelt werden kann (siehe 12).
-
In den 13 bis 21 ist ein Gurtaufroller gemäß einer siebten Ausführungsform gezeigt. Der wesentliche Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen besteht darin, dass der Riegel 26 nicht mehr an der Steuerscheibe 10 angebracht ist, sondern an der Sperrscheibe 2.
-
Die Sperrscheibe 2 (siehe 14) weist einen Lagerzapfen 50 auf, der in der Nähe des Federlagers 21 angeordnet ist. Weiterhin ist in der Sperrscheibe 2 eine Widerlageröffnung 52 ausgebildet.
-
Der Riegel 26 (sehe die 16a und 16b) weist einen Lagerabschnitt 54 auf, der dafür vorgesehen ist, auf dem Lagerzapfen 50 angeordnet zu werden, sowie einen Halteabschnitt 56, dessen freies Ende den ersten Vorsprung 22 bildet. Am vom Halteabschnitt 56 abgewandten Ende ist der Riegel 26 mit einem Widerlager 58 versehen, das dafür vorgesehen ist, in die Widerlageröffnung 52 einzugreifen. Zwischen dem Lagerabschnitt 54 und dem Widerlager 58 ist ein elastisch verformbarer Rastabschnitt 60 ausgebildet, der aus einem Federarm 62 und zwei Zahnabschnitten 64 besteht, die an den beiden Enden des bügelartig ausgeführten Federarms 62 ausgebildet sind. Wenn der Riegel 26 an der Sperrscheibe 2 montiert ist, liegt einer der Zahnabschnitte 64 dem Lagerabschnitt 54 gegenüber, so dass dazwischen der Lagerzapfen 50 angeordnet ist. Gleichzeitig liegen die beiden Zahnabschnitte 64 nah beieinander (siehe auch die 17b und 17c, die den Riegel 26 in der Form zeigen, die er im eingebauten Zustand hat). Wie in 17a zu sehen ist, ist im Ausgangszustand ein radialer Abstand x zwischen dem ersten Vorsprung 22 am Halteabschnitt 56 des Riegels 26 und dem zweiten Vorsprung 24 gegeben, der hier einstückig mit der Steuerscheibe 10 ausgebildet ist. Weiterhin ist in 17a zu sehen, dass in der Ausgangsstellung der Steuerscheibe 10 ein Abstand y zwischen einem Aktivierungsvorsprung 70, der an der Steuerscheibe 10 ausgebildet ist, und einem Anschlag 72 am Lagerabschnitt 54 des Riegels 26 vorliegt.
-
Zu Beginn eines Straffvorgangs wird die Gurtspule zusammen mit der Sperrscheibe 2 so schnell im Uhrzeigersinn beschleunigt, dass die Steuerscheibe 10 zunächst stehenbleibt und aus der in 17a gezeigten Ausgangsstellung in die in 18a gezeigte Aktivierungsstellung gelangt, in welcher der Anschlag 72 am Lagerabschnitt 54 des Riegels 26 auf den Aktivierungsvorsprung 70 an der Steuerscheibe 10 aufläuft. Dadurch wird der Halteabschnitt 56 in der Richtung des Pfeils P von 18a entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so dass es eine radiale Überdeckung X zwischen dem ersten Vorsprung 22 am Riegel 26 und dem zweiten Vorsprung 24 an der Steuerscheibe 10 gibt. In dieser Stellung wird der Halteabschnitt 56 durch die beiden Zahnabschnitte 54 gehalten, die nach Art einer Ratsche gegeneinander verschoben werden und in der in den 18b und 18c gezeigten Stellung einrasten, in der die beiden Enden des Federarms 62 zusammengedrückt sind.
-
Wenn anschließend die Gurtspule zusammen mit der Sperrscheibe 10 abgebremst wird, bewegt sich die Steuerscheibe 10 relativ zur Sperrscheibe 2 in der Richtung des Pfeils P von 19. Dabei läuft die Rückseite des zweiten Vorsprungs 54 auf den Halteabschnitt 56 auf und drückt diesen, wenn sich die Steuerscheibe 10 weiterdreht, nach unten, so dass dieser im Uhrzeigersinn um den Lagerzapfen 50 geschwenkt wird. Bei dieser Bewegung wird der Rastabschnitt 60 elastisch vorgespannt, da das Widerlager 58 feststehend in der Widerlageröffnung 52 gehalten wird. Sobald der zweite Vorsprung 24 über den Halteabschnitt 56 mit dem ersten Vorsprung 22 hinweggerutscht ist, schnappt der Halteabschnitt 56 wieder elastisch in der Richtung des Pfeils P von 20 nach außen, so dass die Steuerscheibe 10 in ihrer Sperrstellung zuverlässig gehalten ist.
-
Wie in 21 gezeigt ist, ist noch ein Hilfsvorsprung 25 an der Steuerscheibe 10 vorgesehen, der mit dem ersten Vorsprung 24 am Riegel 26 zusammenwirken kann, wenn sich die Steuerscheibe 10 über ihre in 20 gezeigte Stellung hinaus noch weiter relativ zur Sperrscheibe 2 verdreht.
