DE102010044232B4

DE102010044232B4 - Reversibler Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102010044232B4
Application number: DE102010044232.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Lucht; Hinnerk Witt; Matthias Borgward; Meik Dannenberg
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2030-09-03
Also published as: DE102010044232A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen reversiblen Gurtstraffer (1) für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges umfassend: – eine Antriebseinrichtung (2) deren Antriebsbewegung über ein Getriebe (21) auf eine Gurtwelle (3) übertragbar ist, auf der der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, wobei – das Getriebe (21) eine Getriebewelle (7) mit einer Schraubrad- oder Schneckenverzahnung (8) aufweist, welche in einem Getriebegehäuse (5) an einer oder mehreren Lagerstellen (22, 23) gelagert ist, wobei – die Getriebewelle (7) wenigstens geringfügig axial verschieblich in der Lagerstelle (22, 23) gelagert ist, und – in der Lagerstelle (22, 23) wenigstens zwei Radialspalte (25, 15, 24) vorgesehen sind, welche radial innen und radial außen über Axialspalte (13, 14, 17, 18) strömungstechnisch miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen reversiblen Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Gurtstraffer haben grundsätzlich die Aufgabe, in einem frühen Zeitpunkt des Unfalls vorhandene Gurtlose aus dem Sicherheitsgurt heraus zu ziehen, so dass der durch den Sicherheitsgurt zurückgehaltene Insasse bei einer nachfolgenden Vorwärtsverlagerung möglichst frühzeitig an die Fahrzeugverzögerung angekoppelt ist.
Dabei wird zwischen irreversiblen und reversiblen Gurtstraffern unterschieden. Irreversible Gurtstraffer haben z. B. einen pyrotechnischen Antrieb und sind nur einmal aktivierbar und müssen deshalb nach einem Unfall ausgetauscht werden. Aus diesem Grunde werden irreversible Gurtstraffer erst bei einer Sensierung eines tatsächlich eintretenden Unfalls aktiviert. Reversible Gurtstraffer hingegen sind mehrfach aktivierbar und werden daher bereits in einer definierten Vor-Unfallphase, z. B. auch zur Warnung des Insassen aktiviert. Tritt im Anschluss an die Aktivierung kein Unfall auf, wird der reversible Gurtstraffer wieder deaktiviert und ist anschließend wieder voll funktionsfähig.
Als Antrieb von reversiblen Gurtstraffern haben sich einfach anzusteuernde Elektromotoren bewährt. Die Drehbewegung des Elektromotors wird dabei über ein Getriebe auf eine Gurtwelle eines Gurtaufrollers übertragen, auf der der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist. Ein solcher reversibler Gurtstraffer ist z. B. aus der EP 1 507 688 B1 bekannt. Das Getriebe des dort beschriebenen reversiblen Gurtstraffers ist gebildet durch eine Getriebewelle mit einer Schneckenverzahnung, welche in einem Getriebegehäuse gelagert ist und die Drehbewegung des Elektromotors untersetzt und umlenkt. Die Getriebewelle muss für einen langfristigen Betrieb in den Lagern geschmiert werden, wozu klassisches Schmierfett verwendet wird, welches in an den Lagerstellen vorgesehene Freiräume eingespritzt wird. Das Schmierfett sollte einerseits in der Lagerstelle über den gesamten Umfang an der Getriebewelle anliegen und andererseits im Sinne eines einfachen Handlings während der Montage und für eine möglichst geringe Verschmutzung optimal dosiert und nur aus einer Richtung in die Lagerstelle eingespritzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen reversiblen Gurtstraffer mit einer Schraubrad- oder Schneckenverzahnung bereitzustellen, bei dem das Schmierfett aus einer Richtung in der Lagerstelle eingespritzt wird und dennoch sichergestellt ist, dass das Schmierfett in der Lagerstelle bei einer Aktivierung des Gurtstraffers über den gesamten Umfang an der Getriebewelle anliegt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen reversiblen Gurtstraffer mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebewelle wenigstens geringfügig axial verschieblich in der Lagerstelle gelagert ist, und in der Lagerstelle wenigstens zwei Radialspalte vorgesehen sind, welche radial innen und radial außen über Axialspalte strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Durch die vorgeschlagene Lösung wird die Axialbewegung der Getriebewelle, welche sich bei einer Belastung der Schraub- oder Schneckenverzahnung automatisch einstellt, und die Drehbewegung der Getriebewelle gezielt dazu genutzt eine Schmiermittelbewegung in der Lagerstelle zu erzeugen, durch die das Schmiermittel automatisch gleichmäßig in der Lagerstelle verteilt und insbesondere durch den ringförmigen Axialspalt geführt wird, welcher einseitig durch die sich drehende Getriebewelle begrenzt ist. Damit ist sichergestellt, dass auch bei einer nur einseitigen Befüllung der Lagerstelle mit Schmiermittel bzw. bei einem längeren Stillstand der Getriebewelle das Schmiermittel bei einer Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers vollumfänglich zur Schmierung der Getriebewelle an dieser anliegt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
1: Reversibler Gurtstraffer in isometrischer Ansicht;
2: Reversibler Gurtstraffer mit Getriebe;
3: Getriebegehäuse mit Lagereinsätzen;
4: Vergrößerter Ausschnitt der Lagerstelle zu Beginn einer Axialbewegung der Getriebewelle;
5: Vergrößerter Ausschnitt der Lagerstelle mit einer durch eine Axialbewegung der Getriebewelle erzeugten Schmiermittelbewegung;
6: Lagereinsatz in isometrischer Darstellung.
In der 1 ist ein reversibler Gurtstraffer 1 zu erkennen, welcher eine Antriebseinrichtung 2 in Form eines Elektromotors und eine Gurtwelle 3 aufweist, auf der ein Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges aufwickelbar ist. Sowohl der Elektromotor als auch die Gurtwelle 3 sind an einem Rahmen 4 gehaltert, welcher auch zur Befestigung des Gurtstraffers an dem Kraftfahrzeug dient. An der Stirnseite des Elektromotors und der Gurtwelle 3 ist an dem Rahmen 4 ferner ein Getriebegehäuse 5 vorgesehen, in dem ein in 2 zu erkennendes Getriebe 21 angeordnet ist.
Das Getriebe 21 umfasst eine Getriebewelle 7 mit einer Schneckenverzahnung 8, welche mit einem Ende über ein nicht zu erkennendes Kronenrad mit der Welle des Elektromotors verbunden ist und mit der Schneckenverzahnung 8 in einer Außenverzahnung eines drehfest mit der Gurtwelle 3 verbindbaren Antriebsrades 6 kämmt. Bei einer Aktivierung der Antriebseinrichtung 2 wird die Drehbewegung der Welle des Elektromotors über die Getriebewelle 7 in eine Drehbewegung der Gurtwelle in Pfeilrichtung A umgewandelt. Je nach der Drehrichtung wird die Getriebewelle 7 aufgrund der über die Schraubrad- oder Schneckenverzahnung 8 ausgeübten Kräfte dabei in Pfeilrichtung B axial geringfügig verschoben.
In der 3 ist ein Ausschnitt des Getriebegehäuses 5 zu erkennen, welcher einen rinnenförmigen Kanal zur Aufnahme der Getriebewelle 7 aufweist. An den Enden des Kanals sind zwei Lagerstellen 22 und 23 zur Lagerung der Getriebewelle 7 vorgesehen, in denen jeweils ein Lagereinsatz 9 und 10 angeordnet ist. Die Lagereinsätze 9 und 10 werden bei der Montage gemeinsam mit der vormontierten Getriebewelle 7 in das Getriebegehäuse 5 eingesetzt und weisen eine U-förmige Außengeometrie auf, über die sie drehfest in dem Getriebegehäuse 5 festgelegt sind. Die Lagerung ist dabei so ausgelegt, dass die Getriebewelle 7 je nach der Drehrichtung eine geringfügige Verschiebebewegung in Pfeilrichtung B ausführen kann. Aufgrund der Verschiebbewegung der Getriebewelle 5 wird dann eine Bewegung des Schmiermittels in Pfeilrichtung C erzeugt, welche nachfolgend noch im Detail erläutert wird.
In der 4 ist die Getriebewelle 7 in einer Stellung vor einer Drehbewegung im Bereich der Lagerstelle 23 vergrößert zu erkennen. Die Getriebewelle 7 ist im Bereich der Lagerstelle 23 über den Lagereinsatz 9 gelagert, welcher eine umfänglich geschlossene Lageröffnung 19 aufweist, in den die Getriebewelle 7 mit einem Ende eingeführt ist. Der Lagereinsatz 9 weist zwei durch einen Radialspalt 25 voneinander getrennte Flansche 11 und 12 auf, welche einerseits im Lastfall zur Abstützung der Getriebewelle 7 dienen und andererseits den vorhandenen Ringraum der Lagerstelle 25 in zwei weitere Radialspalte 24 und 15 unterteilen. Ferner ist der Lagereinsatz 9 über nicht dargestellte Zentrieransätze derart lagefixiert in der Lagerstelle 23 angeordnet, dass sich radial außen zwischen den Flanschen 11 und 12 und der Innenwand des Getriebegehäuses 5 jeweils ein Axialspalt 13 und 14 ergibt, welche die Radialspalte 15, 25 und 24 strömungstechnisch miteinander verbinden.
Für den Fall eines Antriebes der Gurtwelle 3 in Aufwickelrichtung während des Straffvorganges, führt die Getriebewelle 7 eine Drehbewegung aus und wird dabei geringfügig in Pfeilrichtung D in die in 5 gezeigte Stellung verschoben. Dabei wird das Schmiermittel aus dem Radialspalt 24 in Pfeilrichtung C in den Radialspalt 25 verdrängt. Aus dem Radialspalt 25 wird das Schmiermittel in den ringförmigen Axialspalt 18 verdrängt, so dass durch die Bewegung der Getriebewelle 7 und der vorgeschlagenen Spaltanordnung in jedem Fall sichergestellt wird, dass die Getriebewelle 7 bei einer Aktivierung des Gurtstraffers durch eine ausreichende Menge an Schmiermittel in dem Axialspalt 18 geschmiert wird. Ausgehend von dem Axialspalt 18 tritt das Schmiermittel in den Radialspalt 15 ein und wird anschließend über den Axialspalt 13 in den Radialspalt 25 verdrängt. Diese sich ergebende kreisförmige Umwälzbewegung in Pfeilrichtung C wird dabei durch die Drehbewegung der Getriebewelle 7 unterstützt.
In der 6 ist der Lagereinsatz 9 vergrößert dargestellt. Der Radialspalt 25 ist gebildet durch einen Ausschnitt zwischen den Flanschen 11 und 12 und kann durch Verbindungsstreben zwischen den Flanschen 11 und 12 unterbrochen sein.
Als Schmiermittel kommen sämtliche Schmierstoffe in Betracht, welche eine entsprechende die Umwälzbewegung ermöglichende Viskosität aufweisen.

Claims

Reversibler Gurtstraffer (1) für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges umfassend: – eine Antriebseinrichtung (2) deren Antriebsbewegung über ein Getriebe (21) auf eine Gurtwelle (3) übertragbar ist, auf der der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, wobei – das Getriebe (21) eine Getriebewelle (7) mit einer Schraubrad- oder Schneckenverzahnung (8) aufweist, welche in einem Getriebegehäuse (5) an einer oder mehreren Lagerstellen (22, 23) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Getriebewelle (7) wenigstens geringfügig axial verschieblich in der Lagerstelle (22, 23) gelagert ist, und – in der Lagerstelle (22, 23) wenigstens zwei Radialspalte (25, 15, 24) vorgesehen sind, welche radial innen und radial außen über Axialspalte (13, 14, 17, 18) strömungstechnisch miteinander verbunden sind, wobei – in den Radialspalten (25, 15, 24) vorhandenes Schmiermittel durch eine Axialbewegung der Getriebewelle (7) in die Axialspalte (13, 14, 17, 18) verdrängbar ist.
Reversibler Gurtstraffer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – in der Lagerstelle (22, 23) ein Lagereinsatz (9, 10) vorgesehen ist, welcher eine Lageröffnung (19) aufweist, in der die Getriebewelle (7) gelagert ist, und – wenigstens einer der Radialspalte (25) in dem Lagereinsatz (9, 10) vorgesehen ist.
Reversibler Gurtstraffer (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – der Lagereinsatz (9, 10) mittels eines oder mehrerer Zentrieransätze in dem Getriebegehäuse (5) lagefixiert ist.
Reversibler Gurtstraffer (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass – der Lagereinsatz (9, 10) verdrehgesichert in dem Getriebegehäuse (5) angeordnet ist.
Reversibler Gurtstraffer (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – der Lagereinsatz (9, 10) in dem Getriebegehäuse (5) durch ein oder mehrere Clipsverbindungen an dem Getriebegehäuse (5) verliersicher befestigbar ist.
Reversibler Gurtstraffer (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Getriebewelle (7) mit den aufgesteckten Lagereinsätzen (9, 10) in dem Getriebegehäuse (5) als vormontiertes Zusammenbaumodul montierbar ist.