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Die
Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit den
Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Aus
der
DE 10 2006
033 543 A1 ist ein gattungsgemäßer Gurtaufroller
für ein Kraftfahrzeug bekannt, der sämtliche Merkmale
des Oberbegriffs von Anspruch 1 aufweist. Es besteht grundsätzlich
das Bestreben, die Geräuschentwicklung in Gurtaufrollern
möglichst gering zu halten, um die Anforderungen seitens
der Fahrzeughersteller insbesondere für höherklassige
Fahrzeuge zu erfüllen. Als eine wichtige Geräuschquelle
in dem Gurtaufroller hat sich die fahrzeugsensitive Sensoreinrichtung
herausgestellt. Die fahrzeugsensitive Sensoreinrichtung weist eine in
einem Gehäuse gelagerte Masse auf, die bei Erschütterungen
kleinere Bewegungen ausführt und dadurch Klappergeräusche
erzeugt. In der
DE
10 2006 033 543 A1 wird zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen,
dass der fahrzeugsensitive Sensor bezüglich des Gehäuses
schwimmend befestigt ist. Die schwimmende Befestigung des fahrzeugsensitiven
Sensors kann aber insofern problematisch sein, da der fahrzeugsensitive
Sensor für eine einwandfreie Funktionsfähigkeit
des Gurtaufrollers mit einer sehr hohen Genauigkeit zu der Blockiervorrichtung und
der Ansteuereinrichtung des Gurtaufrollers angeordnet sein muss.
Die zur Verminderung der Geräuschentwicklung vorgeschlagene
schwimmende Lagerung darf demnach nicht zu einer Abweichung der
Lage des Sensors von dessen Solllage führen, was zur Folge
hat, dass die schwimmende Lagerung selbst mit einer sehr hohen Genauigkeit
hergestellt werden muss. Außerdem muss für die
schwimmende Lagerung ein besonderer Werkstoff verwendet werden,
der die notwendigen Eigenschaften zur Verwirklichung der schwimmenden
Lagerung aufweist. Insgesamt führt die aufwendig herzustellende
schwimmende Lagerung dazu, dass der Gurtaufroller teurer wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit einer
reduzierten Geräuschentwicklung zu schaffen, bei dem die
Reduzierung der Geräuschentwicklung mit möglichst
geringen Kosten verwirklicht sein soll.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen selbstsperrenden
Gurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der
Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu entnehmen.
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Erfindungsgemäß wird
zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, dass an dem Rahmenschenkel eine Öffnung
vorgesehen ist, in die das Trägerelement mit einem die
Sensoreinrichtung aufnehmenden Abschnitt von einer Seite hineinragt,
und ein Abdeckelement vorgesehen ist, mit dem die Öffnung von
der anderen Seite des Rahmenschenkels verschlossen ist. Aufgrund
der vorgeschlagenen Lösung wird die Anlagefläche
des Trägerelementes an dem Rahmenschenkel wesentlich verringert,
wodurch der von der Sensoreinrichtung über das Trägerelement auf
den Rahmenschenkel übertragbare Körperschall reduziert
wird. Durch das Abdeckelement wird dann die freigelegte Fläche
des Trägerelementes bzw. der Sensoreinrichtung abgedeckt
und die abgestrahlten Schallwellen gedämpft.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass das Abdeckelement und/oder das Trägerelement
derart geformt ist, dass zwischen dem Abdeckelement und dem Trägerelement
ein Hohlraum gebildet ist. Durch den Hohlraum wird der übertragbare
Körperschall von dem Trägerelement auf das Abdeckelement
weiter vermindert. Ferner werden die von dem Trägerelement
ausgesendeten Schallwellen in dem Hohlraum zusätzlich gedämpft.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass an dem Trägerelement und/oder
dem Gehäuse der Sensoreinrichtung Erhebungen vorgesehen
sind, an oder mit denen die Sensoreinrichtung mit dem Gehäuse unter
Bildung eines Abstandes von einer Grundfläche des Trägerelementes
an dem Trägerelement anliegt. Aufgrund der vorgeschlagenen
Erhebungen liegt die Sensoreinrichtung mit dem Gehäuse
nur über eine sehr geringe Fläche an dem Trägerelement an,
wodurch der übertragbare Körperschall von der Sensoreinrichtung
auf das Trägerelement wesentlich reduziert wird. Da die
Erhebungen Teil des Trägerelementes und/oder des Gehäuses
der Sensoreinrichtung selbst sind, können diese kostengünstig
mit an diese Teile z. B. in einem Spritzgussverfahren angeformt
werden. Dadurch erhöhen sich weder die Kosten für
die Herstellung noch die Kosten für den Zusammenbau des
selbstsperrenden Gurtaufrollers.
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Eine
weitere Reduzierung der Geräuschentwicklung kann dadurch
erzielt werden, indem zwischen den Erhebungen in dem Trägerelement
eine Öffnung vorgesehen ist. Durch die Öffnung
wird die Fläche des Trägerelementes reduziert,
welche die von der Sensoreinrichtung erzeugten Geräusche nach
außen überträgt. Ferner kann durch die Öffnung die
direkte Verbindung zwischen den Erhebungen unterbrochen werden,
so dass die durch die Erhebungen eingeleiteten Körperschallwellen
sich nicht gegenseitig verstärken können bzw.
die gegenseitige Verstärkung zumindest reduziert wird.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass das Trägerelement einen Rahmen
mit einer viereckigen Grundfläche zur Aufnahme der Sensoreinrichtung
aufweist, an den Ecken des Rahmens nach innen ragende Vorsprünge
vorgesehenen sind, an denen die Erhebungen angeordnet sind oder
zur Anlage gelangen, und die Öffnung zwischen den Vorsprüngen
angeordnet und kreuzförmig ausgebildet ist. Die vorgeschlagene Lösung
bietet eine stabile Unterstützung der Sensoreinrichtung
an dem Trägerelement bei gleichzeitiger größtmöglicher
akustischer Entkopplung von dem Trägerelement. Durch die
Anordnung der Vorsprünge und die Formgebung der Öffnung
kann die Öffnung außerdem sehr groß ausgeführt
werden, ohne dass dadurch die mechanische Unterstützung
der Sensoreinrichtung verschlechtert wird.
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Eine
besonders kostengünstige Ausführungsform der Erfindung
besteht darin, indem das Abdeckelement und der Rahmenschenkel einstückig ausgebildet
sind. In diesem Fall wäre der Rahmenschenkel in dem Bereich,
in dem die Sensoreinrichtung angeordnet wird, mit einer Vertiefung
versehen, die so geformt ist, dass die Grundfläche zu dem
Trägerelement und/oder der Sensoreinrichtung in einem Abstand
angeordnet ist.
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Die
einstückige Ausbildung des Abdeckelementes mit dem Rahmenschenkel
kann besonders kostengünstig dadurch verwirklicht werden,
indem der Rahmenschenkel in dem Bereich des eigentlich vorzusehenden
Abdeckelementes durch Prägen verformt ist.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen:
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1:
Selbstsperrender Gurtaufroller in Schrägansicht
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2:
Selbstsperrender Gurtaufroller mit Sensoreinrichtung in Schnittdarstellung
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3:
Sensoreinrichtung in vergrößerter Darstellung
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4:
Vergrößerter Ausschnitt des Trägerelementes
mit der Sensoreinrichtung
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5:
Trägerelement mit Rahmen zur Aufnahme der Sensoreinrichtung
und kreuzförmiger Öffnung
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In
den 1 und 2 ist ein selbstsperrender Gurtaufroller
mit einem U-förmigen Gurtaufrollerrahmen 2 mit
zwei gegenüberliegenden Rahmenschenkeln 2a und 2b zu
erkennen. In den Rahmenschenkeln 2a und 2b sind
jeweils eine Öffnung 2c und 2d vorgesehen,
durch die eine Gurtwelle 1 hindurchragt. An dem Rahmenschenkel 2a ist
eine masseträge Sensoreinrichtung 3 angeordnet,
die bei einem Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeugverzögerung
eine Blockiervorrichtung 4 in Form einer an der Gurtwelle 1 gelagerten
Blockierklinke über eine Steuerscheibe 8 ansteuert.
Das genaue Zusammenwirken der Steuerscheibe 8 und der Blockierklinke
wird hier nicht näher beschrieben, da es für die
Erfindung nicht von Bedeutung ist und als bekannt im Stand der Technik
vorausgesetzt werden kann. In dem Gurtaufroller ist zusätzlich
eine weitere Sensoreinrichtung vorgesehen, welche zu einer Blockierung des
Gurtaufrollers bei einem Überschreiten einer vorgegebenen
Gurtbandauszugsbeschleunigung führt. Diese gurtbandsensitive
Sensoreinrichtung wird hier nicht näher beschrieben, da
sie keinen Beitrag zu der Erfindung liefert. Aus diesem Grund ist
im Sinne dieser Erfindung bei der Sensoreinrichtung 3 immer
die Sensoreinrichtung gemeint, welche die Fahrzeugverzögerung
sensiert.
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Bei
einer Ansteuerung der Blockiervorrichtung 4 steuert die Blockierklinke
in eine Verzahnung 2e in der Öffnung 2c des
Rahmenschenkels 2a ein und blockiert dadurch die Gurtwelle 1 gegenüber dem
fahrzeugfesten Gurtaufrollerrahmen 2.
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In
den 3 und 4 ist die Sensoreinrichtung 3 in
vergrößerter Darstellung zu erkennen. Die Sensoreinrichtung 3 ist
gebildet aus einem Gehäuse 9, einer in dem Gehäuse 9 gelagerten
kugelförmigen Masse 6 und einem an der Masse 6 anliegenden
Blockierhebel 5. Bei einem überschreiten der vorgegebenen
Fahrzeugverzögerung wird die Masse 6 in bekannter
Weise ausgelenkt und hebt dadurch den Blockierhebel 5 an,
so dass dieser in eine Verzahnung der Steuerscheibe 8 einsteuert
und diese gegenüber der Gurtwelle 1 blockiert.
Bei einer weiteren Drehung der Gurtwelle 1 in Gurtauszugsrichtung
wird die Blockiervorrichtung 4 aufgrund der angehaltenen
Steuerscheibe 8 unmittelbar angesteuert und blockiert die Gurtwelle 1 in
Gurtauszugsrichtung, indem die Blockierklinke in die Verzahnung 2c einsteuert.
Ferner ist ein Trägerelement 7 vorgesehen, das
an dem Rahmenschenkel 2a fixiert ist und einen rechteckigen
Rahmen 14 zur Aufnahme der Sensoreinrichtung 3 aufweist.
Wie auch in 5 zu erkennen ist, ist der rechteckige
Rahmen 14 mit einer kreuzförmigen Öffnung 13 versehen,
deren Formgebung durch von den Ecken des Rahmens 14 nach
innen ragende Vorsprünge 20, 21, 22 und 23 bestimmt
ist. Die Vorsprünge 20, 21, 22 und 23 definieren
eine Grundfläche 24, von der sich auf jedem Vorsprung 20, 21, 22 und 23 jeweils
eine kegelförmige Erhebung 16, 17, 18 und 19 erhebt.
Die Sensoreinrichtung 3 liegt mit einem Absatz 9a des
Gehäuses 9 an den Erhebungen 16, 17, 18 und 19 des
Trägerelementes 7 an, so dass die Sensoreinrichtung 3 mit
dem Gehäuse 9 in einem Abstand 15 zu
der Grundfläche 24 des Trägerelementes 7 gehalten
ist.
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Selbstverständlich
kann das Gehäuse 9 mit der seitlichen Fläche
des Rahmens 14 an dem Trägerelement 7 zu
dessen Lagefixierung anliegen. In diesem Fall sollte die Kontaktfläche
im Allgemeinen möglichst klein ausgebildet sein. In dem
Rahmenschenkel 2a ist eine Öffnung 25 vorgesehen,
in die das Trägerelement 7 mit einem durch den
Rahmen 14 gebildeten Abschnitt hineinragt. An der von der Sensoreinrichtung 3 abgewandten
Seite des Rahmenschenkels 2a ist ein Abdeckelement 11 vorgesehen,
welches mit einem umlaufenden Rand 12 an dem Rahmenschenkel 2a anliegt
und die Öffnung 25 umfasst. Das Abdeckelement 11 deckt
sowohl die Öffnung 13 als auch die Öffnung 25 in
dem Rahmenschenkel 2a ab und bildet aufgrund des an dem
Rahmenschenkel 2a anliegenden Randes 12 zwischen sich
und dem Rahmenschenkel 2a einen Hohlraum 10.
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Das
erfindungsgemäße Prinzip der Geräuschreduzierung
beruht darauf, dass die Kontaktfläche zwischen dem Trägerelement 7 und
dem Rahmenschenkel 2a durch die Öffnung reduziert
wird, so dass der auf den Rahmenschenkel 2a übertragene Körperschall
vermindert wird, und die geschaffene Freifläche des Trägerelementes 7 dann
durch das Abdeckelement 11 abgedeckt wird.
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Das
Abdeckelement 11 ist durch den umlaufenden auf den Rahmenschenkel
hin gerichteten Rand 12 so geformt, dass zwischen dem Trägerelement 7 und
dem Abdeckelement 11 ein Hohlraum 10 gebildet
wird. Aufgrund des Hohlraumes 10 liegen das Trägerelement 7 und
das Abdeckelement 11 nicht oder nur über eine
sehr geringe Kontaktfläche aneinander an. Für
den Fall, dass das Abdeckelement 11 einstückig
an den Rahmenschenkel 2a angeformt ist, ist es wichtig,
dass dieses, z. B. durch Prägen, als eine Vertiefung ausgebildet
ist, und das Trägerelement 7 an dem Rahmenschenkel 2a aufgrund
der Vertiefung eben nur über eine möglichst kleine
Kontaktfläche anliegt. Durch die Vertiefung wird ein flächiger
Spalt oder Hohlraum zwischen dem Rahmenschenkel 2a und
dem Trägerelement 7 geschaffen, so dass auch bei
einer solchen Lösung der übertragbare Körperschall
reduziert ist.
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Eine
weitere Geräuschreduzierung wird dadurch erzielt, indem
das Trägerelement 7 mit der Öffnung 13 versehen
ist, so dass die Fläche des Trägerelementes 7,
von der die Schallwellen abgestrahlt werden, verringert wird. Eine
weitere wichtige Maßnahme zur Reduzierung der Geräuschentwicklung
ist die Anlage des Gehäuses 9 an den Erhebungen 16, 17, 18 und 19 nach
Art einer Spitzenlagerung, so dass die Verbreitung der Schallwellen
möglichst nahe deren Entstehungsortes reduziert wird.
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Das
Trägerelement 7 kann gleichzeitig einen die Steuerscheibe 8 umfassenden
Verzahnungsring aufweisen, der Teil der oben erwähnten
Sensoreinrichtung zur Blockierung der Gurtwelle 1 bei Überschreiten
einer vorgegebenen Gurtbandauszugsbeschleunigung ist. Die Steuerscheibe 8 wird
in diesem Fall dadurch angehalten, indem eine andere an der Steuerscheibe 8 gelagerte
Trägheitsmasse ausgelenkt wird, und die Steuerscheibe 8 durch
Einsteuern in den Verzahnungsring angehalten wird. Das Trägerelement 7 umfasst
damit mit dem Verzahnungsring und der Sensoreinrichtung 3 zwei
wesentliche Teile der fahrzeugbeschleunigungssensitiven und der gurtbandbeschleunigungssensitiven
Sensoreinrichtungen, die in einer festen Zuordnung zueinander stehen,
so dass für die Funktionsfähigkeit der Sensoreinrichtungen
bei dem Zusammenbau des Gurtaufrollers nur darauf geachtet werden
muss, dass das Trägerelement 7 mit der erforderlichen
Genauigkeit zu der Steuerscheibe 8 angeordnet ist.
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Alle
vorgeschlagenen Maßnahmen können sowohl allein
als auch in beliebiger Kombination zu einer Geräuschreduzierung
des selbstsperrenden Gurtaufrollers genutzt werden, wobei die Kombination
aller vorgeschlagenen Maßnahmen ein Maximum an Geräuschreduzierung
ermöglicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006033543
A1 [0002, 0002]
