DE102011085024A1 - Gurtaufrollvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtes (2), mit einer Welle (4) und mit einer Haupttriebfeder (7), die die Welle (4) in eine Aufrollrichtung (a) des Sicherheitsgurtes (2) vorspannt, und mit einem relativ zur Welle (4) drehbar angeordneten Sperrrad (12), und mit einer Blockiereinrichtung (15) mit einem Sperrhebel (18) zur Blockierung einer Drehbewegung des Sperrrades (12) in Aufrollrichtung (a), und mit einer Ausgleichfeder (20), die derart angeordnet ist, dass mit ihr bei blockiertem Sperrrad (12) eine der Vorspannkraft der Haupttriebfeder (7) entgegenwirkende Vorspannkraft auf die Welle (4) übertragbar ist, wobei die Blockiereinrichtung (15) einen Schalthebel (50, 80) zur Betätigung des Sperrhebels (18) aufweist, wobei der Schalthebel (50, 80) um eine Achse (A), welche parallel zur Achse der Welle (4) angeordnet ist, schwenkbar gelagert angeordnet ist und ein erstes (53) und ein zweites Eingriffselement (54) aufweist, welche an wenigstens einer Zwangskurve (43, 44) einer drehfest mit der Welle (4) verbundenen Schaltscheibe (40) führbar sind, wobei in jeder Position der Welle (4) wenigstens eines der Eingriffselemente (53, 54) an der Zwangskurve (43, 44) der Schaltscheibe (40) geführt ist oder genau ein Eingriffselement (83) aufweist, welches an einer Zwangskurve (73) einer drehfest mit der Welle verbundenen Schaltscheibe (70) führbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gurtaufrollvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 2.
  • Eine solche Gurtaufrollvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2006 052 167 B3 , der DE 10 2005 017 367 A1 oder der DE 10 2005 017 369 B3 bekannt.
  • Bekannte Gurtaufrollvorrichtungen weisen eine Welle und eine Haupttriebfeder auf, die die Welle in eine Aufrollrichtung des Sicherheitsgurtes vorspannt, wobei weiterhin ein relativ zur Welle drehbar angeordnetes Sperrrad sowie eine Blockiereinrichtung mit einem Sperrhebel zur Blockierung einer Drehbewegung des Sperrrades in Aufrollrichtung vorgesehen sind, und welche eine Ausgleichfeder aufweisen, die derart angeordnet ist, dass mit ihr bei blockiertem Sperrrad eine der Vorspannkraft der Haupttriebfeder entgegenwirkende Vorspannkraft auf die Welle übertragbar ist.
  • Bei angelegtem Gurt ist es wünschenswert, dass das von der Haupttriebfeder auf die Welle aufgebrachte Aufrolldrehmoment reduziert wird. Dieses reduzierte Drehmoment entsteht dadurch, dass das Sperrrad mittels der Blockiereinrichtung in Aufrollrichtung blockiert wird, wodurch die Haupttriebfeder die Ausgleichfeder bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrers bzw. eines Mitfahrers aufzieht. Dabei reduziert sich das Drehmoment der Haupttriebfeder um das zum Aufziehen der Ausgleichfeder benötigte Drehmoment. Dadurch wird für die den Gurt benutzende Person ein Komforteffekt bewirkt. Der angelegte Gurt liegt nur mit leichtem Druck am Körper des Benutzers an, während zum Aufrollen des Sicherheitsgurts das volle Drehmoment der Haupttriebfeder für ein zuverlässiges Aufrollen des Gurtes zur Verfügung steht.
  • Bei bekannten Gurtaufrollvorrichtungen weist dabei die Blockiervorrichtung einen Magnetaktuator auf, welcher bei Einrasten des Gurtschlosses aktiviert wird und bei Ausrasten des Gurtschlosses wieder deaktiviert wird. Das Vorsehen des Magnetaktuators ist jedoch kostenintensiv und erfordert zudem eine Überwachung daraufhin, ob das Gurtschloss eingerastet ist oder nicht.
  • Aus der US 5 121 887 A ist eine Gurtaufrollvorrichtung mit einem mechanischen Aktuator der Blockiervorrichtung bekannt, welcher allerdings von der den Gurt benutzenden Person manuell aktiviert werden muss.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige sowie kostengünstig herstellbare Gurtaufrollvorrichtung vorzuschlagen, welche insbesondere keinen Magnetaktuator erfordert und welche insbesondere ein günstiges Ansprechverhalten aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Gurtaufrollvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Eine erste Alternative einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, mit einer Welle und mit einer Haupttriebfeder, die die Welle in eine Aufrollrichtung des Sicherheitsgurtes vorspannt, und mit einem relativ zur Welle drehbar angeordneten Sperrrad, und mit einer Blockiereinrichtung mit einem Sperrhebel zur Blockierung einer Drehbewegung des Sperrrades in Aufrollrichtung, und mit einer Ausgleichfeder, die derart angeordnet ist, dass mit ihr bei blockiertem Sperrrad eine der Vorspannkraft der Haupttriebfeder entgegenwirkende Vorspannkraft auf die Welle übertragbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Blockiereinrichtung einen Schalthebel zur Betätigung des Sperrhebels aufweist, wobei der Schalthebel um eine Achse, welche parallel zur Achse der Welle angeordnet ist, schwenkbar gelagert angeordnet ist und ein erstes und ein zweites Eingriffselement aufweist, welche an wenigstens einer Zwangskurve einer drehfest mit der Welle verbundenen Schaltscheibe führbar sind, wobei in jeder Position der Welle wenigstens eines der Eingriffselemente mit der Schaltscheibe in Eingriff ist.
  • Eine zweite Alternative einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, mit einer Welle und mit einer Haupttriebfeder, die die Welle in eine Aufrollrichtung des Sicherheitsgurtes vorspannt, und mit einem relativ zur Welle drehbar angeordneten Sperrrad, und mit einer Blockiereinrichtung mit einem Sperrhebel zur Blockierung einer Drehbewegung des Sperrrades in Aufrollrichtung, vorzugsweise auch in Abrollrichtung, und mit einer Ausgleichfeder, die derart angeordnet ist, dass mit ihr bei blockiertem Sperrrad eine der Vorspannkraft der Haupttriebfeder entgegenwirkende Vorspannkraft auf die Welle übertragbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Blockiereinrichtung einen Schalthebel zur Betätigung des Sperrhebels aufweist, wobei der Schalthebel um eine Achse, welche parallel zur Achse der Welle angeordnet ist, schwenkbar gelagert angeordnet ist und genau ein Eingriffselement aufweist, welches an einer Zwangskurve einer drehfest mit der Welle verbundenen Schaltscheibe führbar ist.
  • Dadurch, dass eines der Eingriffselemente des Schalthebels bzw. das eine Eingriffselement des Schalthebels immer in Eingriff mit der Schaltscheibe ist, ist der Schalthebel bei Drehung der Welle direkt beaufschlagbar, was ein schnelles Ansprechverhalten ermöglicht. Zudem kann der Sperrhebel bei Drehung der Welle durch den Schalthebel betätigt werden, ohne dass es zur Betätigung des Sperrhebels eines Magnetaktuators bedarf.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Eintritt in die Zwangskurve in der Außenwandung der Schaltscheibe angeordnet ist. Dadurch wird es ermöglicht, dass der Schalthebel ausschließlich eine Schwenkbewegung um eine Achse parallel zur Achse der Welle durchführen muss, um die Eingriffselemente in Eingriff mit der Schaltscheibe oder außer Eingriff mit der Schaltscheibe zu bringen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Schaltscheibe eine erste Zwangskurve, an welcher das erste Eingriffselement führbar ist, und eine zweite Zwangskurve auf, an welcher das zweite Eingriffselement führbar ist.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die erste und die zweite Zwangskurve der Schaltscheibe auf gegenüberliegenden Seiten der Schaltscheibe angeordnet sind. Dadurch wird eine kompakte Anordnung ermöglicht.
  • Vorzugsweise sind die erste und die zweite Zwangskurve der Schaltscheibe in Draufsicht identisch ausgebildet, was eine kostengünstige Herstellung ermöglicht.
  • Vorteilhafterweise sind die erste und die zweite Zwangskurve um 180° verdreht zueinander auf der entsprechenden Seitenfläche angeordnet.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste und/oder die zweite Zwangskurve spiralförmig mit wenigstens einer Windung, vorzugsweise zwei oder mehr Windungen, ausgebildet, wobei die innere Windung auf die zur inneren Windung benachbarte Windung zurückführt. Dadurch wird insbesondere ein beliebig weites Ausziehen des Sicherheitsgurts ohne Beeinträchtigung der Position des Sperrhebels ermöglicht.
  • Vorzugsweise weist der Schalthebel zwei in einem Winkel zueinander angeordnete Arme auf, wobei das erste Eingriffselement an einem freien Ende des ersten Arms und das zweite Eingriffselement an einem freien Ende des zweiten Arms angeordnet sind. Dadurch wird es insbesondere ermöglicht, entweder nur ein Eingriffselement oder beide Eingriffselement in Eingriff mit der Schaltscheibe zu bringen.
  • Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die beiden Arme in Längsrichtung der Welle versetzt zueinander angeordnet sind, insbesondere derart, dass die Eingriffselemente der Arme auf den gegenüberliegenden Seiten der Schaltscheibe entlang der ersten und der zweiten Zwangskurve geführt werden können, was insbesondere eine kompakte Bauform ermöglicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zwangskurve spiralförmig mit wenigstens einer windung, vorzugsweise zwei oder mehr Windungen, ausgebildet, wobei die innere Windung auf die zur inneren Windung benachbarte Windung und die äußere Windung auf die zur äußeren Windung benachbarte Windung zurückführt. Dadurch wird insbesondere ein beliebig weites Ausziehen des Sicherheitsgurts ohne Beeinträchtigung der Position des Sperrhebels ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist die äußere Windung geschlossen ausgebildet, was bedeutet, dass in der Außenwandung der Schaltscheibe keine Eintrittsöffnung angeordnet ist. Dadurch ist sicher gestellt, dass das Eingriffselement nicht außer Eingriff mit der Schaltscheibe gerät.
  • Vorteilhafterweise weist der Schalthebel genau einen Arm auf, wobei das eine Eingriffselement an einem freien Ende des Arms angeordnet ist.
  • Vorzugsweise sind der Sperrhebel und der Schalthebel um dieselbe Achse, welche parallel zur Achse der Welle angeordnet ist, und relativ zueinander schwenkbar angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Schalthebel eine Anschlagfläche für einen Vorsprung des Sperrhebels auf, so dass über einen definierten Winkelbereich der Schwenkbewegung des Schalthebels eine Mitnahme des Sperrhebels durch den Schalthebel erfolgt, um auf diese Art und Weise eine einfache Betätigung des Sperrhebels durch die Bewegung des Schalthebels erreichen zu können.
  • Vorteilhafterweise ist zwischen der Welle und der Ausgleichfeder eine Freilaufkupplung vorzusehen, wobei die Freilaufkupplung einerseits bei Drehung der Welle in Aufrollrichtung eine Kraftübertragung von der Welle auf die Ausgleichfeder ermöglicht und andererseits eine Relativbewegung des Kupplungsabschnitts der Ausgleichfeder zur Welle in Aufrollrichtung zulässt. Die Freilaufkupplung ermöglicht, dass die Haupttriebfeder die Ausgleichfeder bei blockiertem Sperrrad durch Drehung der Welle vorspannt. In diesem Fall reduziert sich das von der Haupttriebfeder auf die Welle wirkende Drehmoment um das zum Aufziehen der Ausgleichfeder benötigte Drehmoment. Wird die Blockierung des Sperrrades gelöst, so dreht sich das Sperrrad aufgrund der auf es wirkenden, vorgespannten Ausgleichfeder in Aufrollrichtung. Da die Freilaufkupplung eine Relativbewegung des Kupplungsabschnitts der Ausgleichfeder zur Welle zulässt, erfolgt keine abrupte Abbremsung des Sperrrades bei vollständig aufgewickelter Ausgleichfeder. Das Sperrrad kann sich mit der Ausgleichfeder in Aufrollrichtung relativ zur Welle drehen, bis die kinetische Energie durch Verrichtung von Reibungsarbeit aufgebraucht ist.
  • Es ist von Vorteil, wenn die Ausgleichfeder eine Triebfeder ist. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen einer Freilaufkupplung können Ausgleichfedern eingesetzt werden, die nahezu gleich stark sind wie die verwendete Haupttriebfeder.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kupplungsabschnitt zur Herstellung eines Formschlusses mit der Mitnehmereinrichtung von dem inneren Ende der Ausgleichfeder gebildet ist. In einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung ist der Kupplungsabschnitt der Ausgleichfeder hakenförmig ausgebildet. Mittels des Hakens kann sich die Ausgleichfeder in die Aufnahmen der Mitnehmereinrichtung einhängen, wobei der hakenförmige Kupplungsabschnitt sich relativ zur Welle in Aufrollrichtung über die Aufnahmen der Mitnehmereinrichtung hinwegbewegen kann. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Kupplungsabschnitt der Ausgleichfeder von einem separaten, mit der Ausgleichfeder verbundenen Bauteil gebildet wird.
  • Zur Vereinfachung der Montage ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Welle mehrteilig, insbesondere zusammensteckbar ausgebildet ist. Die Mitnehmereinrichtung kann dabei einteilig mit der Welle oder mit einem Wellenteilstück ausgebildet sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Ausgleichfeder mit dem Sperrrad lediglich reibschlüssig in der Art einer Rutschkupplung zu koppeln. Wenn bei eingerastetem Gurtschloss die zum Aufrollen des Gurtbandes benötigten Arbeitsumdrehungen die möglichen Gesamtumdrehungen der Ausgleichfeder überschreiten, kann die Ausgleichfeder, nachdem sie von der Haupttriebfeder auf Block gewickelt wurde, aufgrund der Rutschkupplung weiter drehen. Hierdurch wird eine Behinderung der Drehung der Welle in Aufrollrichtung vermieden. Die erfindungsgemäße Rutschkupplung arbeitet präzise und gleichmäßig, so dass beim Bediener des Gurtes immer der gleiche subjektive Eindruck entsteht.
  • Es ist von Vorteil, wenn das Sperrrad einen Innenumfang aufweist und die Ausgleichfeder, nachdem sie vollständig aufgezogen wurde, bei blockiertem Sperrrad und Drehung der Welle in Aufrollrichtung, entlang des Innenumfangs des Sperrrades rutschend angeordnet ist. Die Rutschkupplung wird also von der Ausgleichfeder selbst und dem Innenumfang des Sperrrades gebildet. Die Rutschkupplung ermöglicht ein Weiterdrehen der Ausgleichsfeder und damit der Welle in Aufrollrichtung, für den Fall, dass der maximale Arbeitsbereich der Ausgleichfeder erreicht bzw. überschritten ist.
  • Zur Erhöhung des Anpressdrucks der Ausgleichfeder am Sperrrad und damit zur Erhöhung sowohl der Haft-, als auch der Gleitreibung zwischen Ausgleichfeder und Innenumfang des Sperrrades, ist eine Spreizfeder vorgesehen, mit der die Ausgleichfeder an den Innenumfang des Sperrrades gedrückt wird.
  • Konstruktiv und für eine schnelle Montage ist es von Vorteil, wenn die Spreizfeder als Federstück ausgebildet ist und dieses Federstück in eine Windung der Ausgleichfeder eingesetzt ist.
  • Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher beschrieben.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Gurtaufrollvorrichtung,
  • 2a eine Seitenansicht der Schaltscheibe der Gurtaufrollvorrichtung gemäß 1,
  • 2b eine Draufsicht der Schaltscheibe gemäß 2a,
  • 2c eine perspektivische Ansicht der Schaltscheibe gemäß 2a,
  • 3a eine Draufsicht des Schalthebels der Gurtaufrollvorrichtung gemäß 1,
  • 3b eine Seitenansicht des Schalthebels gemäß 3a,
  • 3c eine perspektivische Ansicht des Schalthebels gemäß 3a,
  • 4a eine Seitenansicht der Schaltscheibe gemäß 2a mit daran angreifendem Schalthebel gemäß 3a,
  • 4b eine Frontansicht der Schaltscheibe mit daran angreifendem Schalthebel gemäß 4a,
  • 4c eine perspektivische Ansicht der Schaltscheibe mit daran angreifendem Schalthebel gemäß 4a,
  • 5a eine Draufsicht auf eine Schaltscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform mit dem Sperrhebel in ausgerückter Position und Schalthebel und
  • 5b eine Draufsicht auf die Schaltscheibe gemäß 5a mit dem Sperrhebel in eingerückter Position.
  • In 1 ist eine Gurtaufrollvorrichtung 1 dargestellt. Mittels der Gurtaufrollvorrichtung 1 kann ein Sicherheitsgurt 2 auf einen Gurtaufrollabschnitt 3 einer Welle 4 aufgerollt werden. Die Welle 4 ist zweiteilig aufgebaut und besteht aus dem Gurtaufrollabschnitt 3 und einem Antriebsabschnitt 5. Die Welle 4 ist drehbar in einem Gurtgehäuse 6 gelagert.
  • Weiterhin umfasst die Gurtaufrollvorrichtung 1 eine Haupttriebfeder 7, die mit ihrem äußeren Ende 8 fest mit einem Kunststoffgehäuse 9 verbunden ist. Das Kunststoffgehäuse 9 ist mit Hilfe von drei Zapfen 10 seitlich mit dem Gurtgehäuse 6 verbunden.
  • Die Haupttriebfeder 7 ist mit ihrem inneren Ende 11 drehfest mit dem Antriebsabschnitt 5 der Welle 4 verbunden. Hierdurch wird die Welle 4, bei Drehung der Welle 4 in Abrollrichtung b, also beim Abrollen des Gurtes 2, von der Haupttriebfeder 7 in Aufrollrichtung a vorgespannt.
  • Des Weiteren umfasst die Gurtaufrollvorrichtung 1 ein benachbart zur Haupttriebfeder 7 sowie koaxial zum Antriebsabschnitt 5 der Welle 4 angeordnetes Sperrrad 12, welches in zwei Drehrichtungen relativ zu dem Antriebsabschnitt 5 der Welle 4 verdrehbar ist. Aus Stabilitätsgründen ist an der der Haupttriebfeder 7 zugewandten Seite des Sperrrades 12 eine Scheibe 13 vorgesehen, die einstückig mit dem Sperrrad 12 ausgebildet ist. Die Scheibe 13 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 14 für den Antriebsabschnitt 5 der Welle 4 auf. Dem Sperrrad 12 ist eine Blockiereinrichtung 15 mit einem verschwenkbar gelagerten Sperrhebel 18 zugeordnet. Weiterhin umfasst die Blockiereinrichtung 15 eine Feder 31 für den Sperrhebel 18. Der Sperrhebel 18 wirkt mit über den Außenumfang des Sperrrades vorgesehenen Zähnen oder Nuten 19 zusammen. Die Blockiereinrichtung dient zum Blockieren einer Drehbewegung des Sperrrades 12 in Aufrollrichtung a. Bei Anordnung von Zähnen am Sperrrad 12 ist eine Drehung des Sperrrades 12 in Abrollrichtung b jederzeit möglich. Bei anliegendem Sperrhebel 18 übernimmt der nachfolgend beschriebene Freilauf die Drehbewegung des dann blockierten Sperrrads 12.
  • Innerhalb des Sperrrades 12 ist eine ebenfalls als Triebfeder ausgebildete Ausgleichfeder 20 angeordnet. Die Ausgleichfeder 20 ist nicht formschlüssig mit dem Sperrrad 12 verbunden, sondern liegt mit ihrer äußeren Windung am Innenumfang 21 des Sperrrades 12 an. Zur Erhöhung des Anpressdrucks der Ausgleichfeder 20 am Innenumfang 21 des Sperrrades 12 ist eine als Umfangsfederstück ausgebildete Spreizfeder 22 vorgesehen, die innerhalb der äußeren Windung der Ausgleichfeder angeordnet ist und so die äußere Windung der Ausgleichfeder 20 gegen den Innenumfang 21 des Sperrrades 12 drückt. Das äußere Ende 23 der Ausgleichfeder 20 ist hakenförmig nach innen gebogen. Hierdurch wird die Spreizfeder 22 in ihrer Umfangsposition zur Ausgleichsfeder 20 gehalten. Die Kraftübertragung zwischen der Ausgleichfeder 20 und dem Sperrrad 12 erfolgt sowohl in Aufrollrichtung a als auch in Abrollrichtung b reibschlüssig durch die von der Ausgleichfeder 20 und dem Innenumfang 21 des Sperrrades 12 gebildeten Rutschkupplung.
  • Innerhalb der Ausgleichfeder 20 ist eine Freilaufkupplung angeordnet, die zwischen der Ausgleichfeder 20 und dem Antriebsabschnitt 5 der Welle 4 wirksam ist. Die Freilaufkupplung ermöglicht bei blockiertem Sperrrad 12 eine Kraftübertragung von der Welle 4 auf die Ausgleichfeder 20 in Aufrollrichtung a und lässt andererseits bei nicht blockiertem Sperrrad 12 eine Relativdrehbewegung des inneren Endes 29 der Ausgleichfeder 20 zur Welle 4 in Aufrollrichtung a zu. Bei einer Relativdrehung der Welle 4 bezüglich der Ausgleichfeder 20 in Aufrollrichtung a stellt die Freilaufkupplung einen formschlüssigen Eingriff zwischen der Welle 4 und dem inneren Ende 29 der Ausgleichfeder 20 her. Die Welle 4 nimmt das innere Ende 29 der Ausgleichfeder 20 mit und spannt die Ausgleichfeder 20, so dass diese auf den Antriebsabschnitt 5 der Welle 4 eine Drehvorspannkraft in Abrollrichtung b ausübt. Umgekehrt lässt die Freilaufkupplung eine Relativdrehung des inneren Endes 29 der Ausgleichfeder 20 bezüglich des Antriebsabschnittes 5 der Welle 4 in Aufrollrichtung a zu.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise der Gurtaufrolleinrichtung 1 beschrieben.
  • Die Haupttriebfeder 7 ist ständig im Eingriff mit dem Antriebsabschnitt 5 der Welle 4 sowie mit dem Kunststoffgehäuse 9, so dass von der Haupttriebfeder 7 bei ausgezogenem Sicherheitsgurt 2 ständig eine Vorspannkraft in Aufrollrichtung a auf den Antriebsabschnitt 5 der Welle 4 ausgeübt wird. Beim Anlegen des Sicherheitsgurtes 2 ist das Sperrrad 12 bis zum Eingreifen des Sperrhebels 18, welches nachfolgend detaillierter beschrieben wird, frei in Aufrollrichtung a drehbar. In dieser Blockierposition wirkt der Sperrhebel 18 mit den steilen Flanken der Zähne des Sperrrades 12 formschlüssig zusammen und verhindert so eine Drehung des Sperrrades 12 in Aufrollrichtung a. Das Sperrrad 12 kann sich dann nur noch in Abrollrichtung b drehen. Alternativ kann die Verzahnung auch derart ausgestaltet werden, dass auch eine Drehung in Abrollrichtung b verhindert wird, indem eine Verzahnung mit radial verlaufenden Nuten 19 vorgesehen wird.
  • Beim Aufrollen des Sicherheitsgurtes, also bei Drehung der Welle 4 in Aufrollrichtung a durch Kraftbeaufschlagung mittels der Haupttriebfeder 7, wird die Freilaufkupplung in Eingriff gebracht, so dass die Welle 4 das innere Ende 29 der Ausgleichfeder 20 mitnimmt, wodurch die Ausgleichfeder 20 bei blockiertem Sperrrad 12 aufgezogen wird. Das zum Aufziehen der Ausgleichfeder 20 benötigte Drehmoment wirkt dabei dem Drehmoment der Haupttriebfeder 7 entgegen, so dass das Drehmoment der Haupttriebfeder 7 um das zum Aufziehen der Ausgleichfeder 20 benötigte Drehmoment reduziert wird. Dieses reduzierte Drehmoment wirkt auf die Welle 4 und damit auf den Gurt 2 in Aufrollrichtung a und erzeugt für den Fahrer den gewünschten Komforteffekt.
  • Wenn bei blockiertem Sperrrad 12 der Arbeitsbereich der Ausgleichfeder 20 überschritten wird, also die zum Aufrollen des Sicherheitsgurtes 12 benötigten Umdrehungen der Welle 4 die möglichen maximalen Gesamtumdrehungen der Ausgleichfeder 20 überschreiten, kann die Ausgleichfeder am Innenumfang 21 des blockierten Sperrrades 12 in Aufrollrichtung a entlang rutschen. Die Welle 4 kann sich also in Aufrollrichtung a weiterdrehen, bis dass der Sicherheitsgurt 2 am Körper des Fahrers bzw. des Mitfahrers anliegt. Je nach Dimensionierung der Spreizfeder 22 kann die Haft- sowie die Gleitreibung zwischen Außenumfang der Ausgleichfeder 20 und dem Innenumfang 21 des Sperrrades 12 variiert werden. Durch das Vorsehen der Spreizfeder 22 wird ein definiertes Rutschmoment erzeugt.
  • Beim Lösen des Sicherheitsgurts 2 wird wie nachfolgend detaillierter beschrieben der Sperrhebel 18 aus seiner Blockierposition entgegen der Federkraft der Feder 31 in radialer Richtung herausgeschwenkt. Getrieben durch das Drehmoment der Ausgleichfeder 20 beginnt sich das Sperrrad 12 unmittelbar in Aufrollrichtung a zu drehen, wobei die Ausgleichfeder 20 entspannt wird. Das Verdrehen des Sperrrades 12 erfolgt mit hoher Geschwindigkeit in Aufrollrichtung a. Das Aufrollen des Sicherheitsgurtes 2 erfolgt bei nicht blockiertem Sperrrad 12 durch das volle Drehmoment der Haupttriebfeder 7.
  • Die Ausgestaltung der Freilaufkupplung ist variabel und kann beispielsweise wie folgt ausgebildet sein. In der Stirnfläche des Antriebsabschnittes 5 der Welle 4 sind zwei Führungsnuten oder Führungsdurchgangsöffnungen 32 ausgebildet, welche sich diametral über den gesamten Durchmesser des Antriebsabschnittes 5 erstrecken. In den Führungsnuten 32 ist jeweils ein als linearer Sperrstift 33 ausgebildetes Sperrglied angeordnet. Die Sperrstifte 33 weisen eine Länge auf, die etwas größer ist als der Durchmesser des Antriebsabschnittes 5. Die Sperrstifte 33 sind frei gleitend in den Führungsnuten 32 geführt.
  • Der Antriebsabschnitt 5 wird koaxial umschlossen von einem Sperrring 34. Im Außenumfang des Sperrringes 34 ist das innere Ende 29 der Ausgleichfeder 20 drehfest eingehängt. Der Sperrring 34 weist eine Innenverzahnung auf, mit welcher die Enden der Sperrstifte 33 zusammenwirken. Die Innenverzahnung des Sperrringes 34 weist eine ungerade Anzahl von Zähnen 35 auf, die in gleicher Winkelteilung angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei jeweils um 120° gegeneinander versetzte Zähne 35 vorgesehen. Die Zähne 35 weisen jeweils einen in einer Drehrichtung flach ansteigenden Zahnrücken 36 und eine radial steil abfallende Zahnbrust 37 auf. Zwischen der Zahnbrust 37 eines Zahnes 35 und dem Beginn des ansteigenden Zahnrückens 36 des folgenden Zahnes 35 ist ein Zahntal 38 mit im Wesentlichen konstantem Durchmesser ausgebildet. Durch die ungerade Anzahl der Zähne 35 ist jeweils dem ansteigenden Zahnrücken 36 eines Zahnes 35 ein Zahntal 38 diametral gegenüberliegend angeordnet.
  • Die Freilaufkupplung der 1 und 2 arbeitet in folgender Weise.
  • Dreht sich die Welle 4 in Aufrollrichtung a, so schlägt einer der Sperrstifte 33 mit seinem über den Umfang des Antriebsabschnittes 5 hinausragenden Ende formschlüssig gegen die Zahnbrust 37 des nächsten Zahnes 35 an, wodurch der Antriebsabschnitt 5 den Sperrring 34 und damit das innere Ende 29 der Ausgleichfeder 20 formschlüssig mitnimmt. Da die Zahnbrust 37 des Zahnes 35 im Wesentlichen radial zur Achse des Antriebsabschnittes 5 verläuft, wird der Sperrstift 33 an dieser Zahnbrust 37 anliegend gehalten und durch diese nicht in den Antriebsabschnitt 5 hineingedrückt. Da zwei Sperrstifte 33 vorgesehen sind, halbiert sich der Drehwinkel des Antriebsabschnittes 5, nach welchem spätestens einer der Sperrstifte 33 an einem Zahn 35 anschlägt und die Freilaufkupplung somit zur Mitnahme des Sperrringes 34 und der Ausgleichfeder 20 in Eingriff kommt.
  • Dreht sich beim Auszug des Sicherheitsgurtes 2 die Welle 4 mit dem Antriebsabschnitt 5 in Abrollrichtung b bezüglich des Sperrringes 34 oder dreht sich beim Auslösen des Gurtschlosses und bei Freigabe des Sperrrades der Sperrring 34 in Aufrollrichtung a gegenüber dem Antriebsabschnitt 5, so laufen die jeweils radial über den Umfang des Antriebsabschnittes 5 hinausragenden Enden der Sperrstifte 33 an dem ansteigenden Zahnrücken 36 eines Zahnes 35 entlang. Dieser Zahnrücken 36 drückt dabei das überstehende erste Ende des jeweiligen Sperrstiftes 33 in seiner Führungsnut 32 radial nach innen, wodurch das entgegengesetzte zweite Ende dieses Sperrstiftes 33 auf der diametral gegenüberliegenden Seite aus dem Umfang des Antriebsabschnittes 5 herausgeschoben wird. Da sich auf dieser diametral gegenüberliegenden Seite des Zahnrückens 36 jeweils ein Zahntal 38 befindet, kann das zweite Ende des Sperrstiftes 32 unbehindert über den Umfang des Antriebsabschnittes 5 austreten. Bei der weiteren Drehung kommt nun dieses zweite Ende des Sperrstiftes 33 mit dem ansteigenden Zahnrücken 36 des nächsten Zahnes 35 in Berührung und wird durch diesen Zahnrücken wieder in den Umfang des Antriebsabschnittes 5 hineingedrückt. Dies ist möglich, da bei dieser Drehung inzwischen das erste Ende des Sperrstiftes 33 über den Zahnrücken 36 hinwegbewegt wurde und in dem Bereich eines Zahntales 38 gelangt ist. Bei dieser Drehung der Welle 4 in Abrollrichtung b relativ zu dem Sperrring 34 bzw. bei der Drehung des Sperrringes in der Aufrollrichtung a in Bezug auf die Welle 4 ergibt sich somit ein Freilaufeffekt, da die Sperrstifte 33 in den Führungsnuten 32 durch die Zähne 35 diametral hin- und hergeschoben werden und die Drehung nicht behindern.
  • Die Mitnahmewirkung bei einer Relativdrehrichtung und die Freilaufwirkung bei der entgegengesetzten relativen Drehrichtung sind dabei zuverlässig gewährleistet, ohne dass die Sperrstifte 33 unter einer Federwirkung stehen.
  • Das Betätigen des Sperrhebels 18 mittels der Blockiervorrichtung 15 wird insbesondere anhand der 2 bis 4 sowie anhand der 5 detaillierter erläutert.
  • Die Blockiervorrichtung 15 weist in einer ersten Ausführungsform (vgl. insbesondere 4) eine Schaltscheibe 40 (vgl. insbesondere 2)und einen Schalthebel 50 auf (vgl. insbesondere 3).
  • Die Schaltscheibe 40 weist eine erste Seite 40a, eine der ersten Seite 40a gegenüberliegende Seite 40b und eine im wesentliche zylindrische Außenwandung 40c auf. Die Schaltscheibe 40 ist drehfest mit der Welle 4 verbunden. Dazu weist die Schaltscheibe 40 insbesondere eine unrunde Ausnehmung 41 auf, mit welcher sie an der Welle 4 befestigt werden kann. Die Schaltscheibe 40 ist insbesondere zwischen dem Sperrrad 12 und der Haupttriebfeder 7 auf der Welle 4 angeordnet. Zum Schutz der Haupttriebfeder 7 kann zwischen der Schaltscheibe 40 und der Haupttriebfeder eine Scheibe 60 angeordnet sein.
  • Die Schaltscheibe 40 weist auf ihrer ersten Seite 40a eine erste Zwangskurve 43 auf. Dabei ist die Zwangskurve 43 als in die erste Seite 40a eingebrachte Nut ausgebildet. Die Nut endet in der Außenwandung 40c der Schaltscheibe und bildet dort einen Eintritt 43a. Die erste Zwangskurve 43 ist im wesentlichen spiralförmig mit mehreren, vorliegend mit drei, Windungen 43b, 43c, 43d ausgebildet. Dabei ist die innerste Windung 43d über eine Verbindung 43e auf die benachbarte Windung 43c zurückgeführt. Die Schaltscheibe 40 weist auf ihrer zweiten Seite 40b eine zweite Zwangskurve 44 auf, welche insbesondere in ihrer Form identisch zur ersten Zwangskurve 43 ausgebildet ist und einen Eintritt 44a aufweist. Dabei sind die beiden Zwangskurven 43, 44 auf den Seiten 40a, 40b um 180° gegeneinander verdreht angeordnet, so dass die beiden Eintritte 43a, 44a im wesentlichen diametral gegenüberliegend in der Außenwandung 40c der Schaltscheibe 40 angeordnet sind.
  • Der Schalthebel 50 weist einen ersten Arm 51 mit einem ersten Ende 51a und einem zweiten Ende 51b sowie einen zweiten Arm 52 mit einem ersten Ende 52a und einem zweiten Ende 52b auf. Die beiden Arme 51, 52 sind an ihrem ersten Ende 51a, 52a in einem Winkel α miteinander verbunden, so dass sie in Draufsicht insbesondere ein im wesentlichen V-förmiges Element bilden (vgl. 3a). Der Schalthebel 50 ist um eine Achse A drehbar gelagert angeordnet, welche im wesentlichen parallel zur Achse der Welle 4 verläuft. Weiterhin verläuft die Achse A im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der Arme 51, 52 und senkrecht zur Oberfläche der Arme 51, 52. Dabei sind die Arme 51, 52 jedoch in Längsrichtung der Welle 4 versetzt zueinander angeordnet, so dass sie in Seitenansicht insbesondere ein im wesentlichen U-förmiges Element bilden (vgl. 3b). Der Abstand der Arme 51, 52 in Längsrichtung der Welle 4 ist dabei derart bemessen, dass die Schaltscheibe 40 im montierten Zustand zwischen den Armen 51, 52 angeordnet werden kann (vgl. 4a).
  • An dem freien zweiten Ende 51b des ersten Arms 51 ist ein erstes Eingriffselement 53 angeordnet, während an dem freien zweiten Ende 52b des zweiten Arms 52 ein zweites Eingriffselement 54 angeordnet ist. Die Eingriffselemente 53, 54 sind insbesondere als Stifte ausgebildet, welche senkrecht zur Oberfläche des Arms 51, 52 und senkrecht zur Längserstreckung des Arms 51, 52 angeordnet sind. Weiterhin sind die Eingriffselemente 53, 53 derart an den Armen 51, 52 angeordnet, dass sie aufeinander zu gerichtet sind und somit insbesondere in die auf den Seiten 40a, 40b der Schaltscheibe 40 angeordneten Zwangskurven 53, 54 eingreifen können. Das erste Eingriffselement 53 greift dabei in die erste Zwangskurve 43 ein, während das zweite Eingriffselement 54 in die zweite Zwangskurve 44 eingreift. Die als Stifte ausgebildeten Eingriffselemente 53, 54 sind somit insbesondere in und entlang den als Nuten ausgebildeten Zwangskurven 43, 44 führbar.
  • Das Betätigen des Sperrhebels 18 erfolgt folgendermaßen. Bei vollständig aufgerolltem Sicherheitsgurt 2 befindet sich das erste Eingriffselement 53 in Eingriff in der ersten Zwangskurve 43, insbesondere in der inneren Windung 43d, während das zweite Eingriffselement 54 radial außerhalb der Schaltscheibe 40 angeordnet ist. Der Sperrhebel 18 ist mit der Feder 31 beaufschlagt und liegt unter Vorspannung der Feder 31 mit einem Vorsprung 18b an einer Anschlagfläche 55 an dem Schalthebel 50 an. Dabei greift der Sperrhebel 18 nicht in die Zähne oder Nuten 19 des Sperrrads 12 ein. Der Sperrhebel 18 und der Schalthebel 50 sind dabei beide um die gleiche Achse A schwenkbar gelagert angeordnet, wobei beide grundsätzlich relativ zueinander verdrehbar sind.
  • Wird der Sicherheitsgurt 2 ausgezogen, wird das erste Eingriffselement 53 entlang der ersten Zwangskurve 43 nach einer Umdrehung der Welle 4 in die mittlere Windung 43c Dabei schwenkt der Schalthebel 50 um die Achse A. Nach einer weiteren Umdrehung der Welle 4 wird das erste Eingriffselement 53 in die äußere Windung 43b geführt, während das zweite Eingriffselement 54 radial durch den Eintritt 44a in die zweite Zwangskurve 44 geführt wird. Bei der Schwenkbewegung des Schalthebels 50, insbesondere sobald das zweite Eingriffselement 54 den Eintritt 44a erreicht, wird der Sperrhebel 18 derart freigegeben, dass er durch die Feder 31 beaufschlagt mit den Zähnen oder Nuten 19 des Sperrrads 12 in Eingriff kommt und die Drehung des Sperrrads blockiert. Dies erfolgt somit bereits nach wenigen, insbesondere ein bis zwei Umdrehungen der Welle 4 und somit bereits vor Einrasten des Gurtschlosses, was ein sehr gutes Ansprechverhalten ermöglicht. Wird der Sicherheitsgurt 2 weiter ausgezogen, wird das zweite Eingriffselemente 54 entlang der zweiten Zwangskurve in die mittlere Windung 44c und schließlich in die innere Windung 44d geführt, wobei es bei weiterem Ausziehen des Sicherheitsgurts 2 weiter in der inneren Windung 44d geführt wird und dabei, da die innere Windung 44d aufgrund der Rückführung über die Verbindung 44e nicht kreisrund ausgebildet ist, eine wippende Bewegung ausführt. Die Position des Sperrhebels 18 wird dabei jedoch nicht verändert.
  • Wird das Gurtschloss eingerastet und die Welle 4 im wesentlichen nicht mehr gedreht, ist eine geringfügige Aufrollbewegung nötig, um die Ausgleichfeder 20 zu aktivieren. Wird der Sicherheitsgurt 2 weiter eingezogen, findet nach Erreichen der maximal möglichen Umdrehungen der Ausgleichfeder 20 ein Durchrutschen dieser in dem Sperrrad 12 statt.
  • Wird das Gurtschloss gelöst und der Sicherheitsgurt 2 aufgerollt, wird der Schalthebel 50 durch Bewegung des zweiten Eingriffselements 54 in der zweiten Zwangskurve 44 radial nach außen zurückgeschwenkt. Das erste Eingriffselement 53 tritt wieder radial in die erste Zwangskurve 43 am Eintritt 43a ein, anschließend tritt bei weiterer Aufrollbewegung das zweite Eingriffselement 54 radial aus der zweiten Zwangskurve 44 am eintritt 44a aus und wird schließlich soweit geschwenkt, dass der Sperrhebel 18 gegen die Kraft der Feder 31 weiter mitgenommen wird und außer Eingriff mit den Zähnen oder Nuten des Sperrrads 12 gebracht wird. Während der Sperrhebel 18 noch in Eingriff mit dem Sperrrad 12 ist, wird das Drehmoment der Ausgleichfeder 20 noch dem Drehmoment der Haupttriebfeder 7 entgegen. Sobald der Sperrhebel 18 außer Eingriff mit dem Sperrrad 12 ist, kann sich das Sperrrad 12 wieder frei drehen und das vollständige Drehmoment der Haupttriebfeder 7 steht für das Aufrollen des Sicherheitsgurts 2 wieder zur Verfügung. Die Blockiervorrichtung 15 weist in einer zweiten Ausführungsform (vgl. insbesondere 5) eine Schaltscheibe 70 und einen Schalthebel 80 auf. Die Schaltscheibe 70 und der Schaltheben 80 können anstelle der Schaltscheibe 40 und des Schalthebels 50 in dem in 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtes 2 verwendet werden.
  • Die Schaltscheibe 70 weist eine erste Seite 70a, eine der ersten Seite 70a gegenüberliegende Seite und eine im wesentliche zylindrische Außenwandung 70c auf. Die Schaltscheibe 70 ist drehfest mit der Welle 4 verbunden. Dazu weist die Schaltscheibe 70 insbesondere eine unrunde Ausnehmung 71 auf, mit welcher sie an der Welle 4 befestigt werden kann. Die Schaltscheibe 70 ist insbesondere zwischen dem Sperrrad 12 und der Haupttriebfeder 7 auf der Welle 4 angeordnet. Zum Schutz der Haupttriebfeder 7 kann zwischen der Schaltscheibe 40 und der Haupttriebfeder eine Scheibe 60 angeordnet sein. Da, wie nachfolgend beschrieben, die Schaltscheibe 70 nur eine einzige Zwangskurve 73 aufweist und somit die der ersten Seite 70a gegenüberliegende Seite im wesentlichen glatt ausgebildet sein kann, kann diese Scheibe 60 jedoch vorzugsweise entfallen, so dass der nötige Bauraum verkleinert wird.
  • Die Schaltscheibe 70 weist auf ihrer ersten Seite 70a eine einzige Zwangskurve 73 auf. Dabei ist die Zwangskurve 73 als in die erste Seite 70a eingebrachte Nut ausgebildet. Die erste Zwangskurve 73 ist im wesentlichen spiralförmig mit mehreren, vorliegend mit fünf, Windungen 73a, 73b, 73c, 73d, 73e ausgebildet. Dabei ist die innerste Windung 73e über eine Verbindung 73f auf die zur inneren Windung 73e benachbarte Windung 73d zurückgeführt. Weiterhin ist die äußerste Windung 73a über eine Verbindung 73g auf die zur äußeren Windung 73a benachbarte Windung 73b zurückgeführt. Die Verbindungen 73f, 73g sind dabei derart ausgestaltet, dass sich die entsprechenden Windungen 73a, 73b bzw. 73d, 73e allmählich annähern, so dass die Verbindungen 73f, 73g etwa V-förmig ausgestaltet sind. Dabei öffnen sich die V-förmigen Verbindungen 73f, 73g in entgegengesetzter Drehrichtung. Die äußere Windung 73a ist insbesondere geschlossen ausgebildet, so dass die Außenwandung 70c undurchbrochen ausgestaltet werden kann.
  • Der Schalthebel 80 weist einen Arm 81 mit einem ersten Ende 81a und einem zweiten Ende 81b auf. Der Schalthebel 80 ist um eine Achse A drehbar gelagert angeordnet, welche im wesentlichen parallel zur Achse der Welle 4 verläuft. Weiterhin verläuft die Achse A im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Arms 81 und senkrecht zur Oberfläche des Arms 81. Da im Vergleich zu dem Schalthebel 50 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 3 nur einen Arm aufweist, kann der nötige Bauraum weiter verkürzt werden, da auf der der ersten Seite 70a gegenüberliegenden Seite der Schaltscheibe 70 kein weiterer Arm geführt werden muss.
  • An dem freien zweiten Ende 81b des Arms 81 ist genau ein Eingriffselement 83 angeordnet. Das Eingriffselement 83 ist insbesondere als Stift ausgebildet, welcher senkrecht zur Oberfläche des Arms 81 und senkrecht zur Längserstreckung des Arms 81 angeordnet ist. Weiterhin ist das Eingriffselement 83 derart an dem Arm 81 angeordnet, dass es insbesondere in die auf der Seite 70a der Schaltscheibe 70 angeordnete Zwangskurve 73 eingreifen kann. Das als Stift ausgebildete Eingriffselement 83 ist somit insbesondere in und entlang der als Nut ausgebildeten Zwangskurve 73 führbar.
  • Das Betätigen des Sperrhebels 18 erfolgt folgendermaßen. Bei vollständig aufgerolltem Sicherheitsgurt 2 befindet sich das Eingriffselement 83 in Eingriff in der Zwangskurve 43, insbesondere in der äußeren Windung 73a (vgl. 5a). Der Sperrhebel 18 ist mit der Feder 31 beaufschlagt und liegt unter Vorspannung der Feder 31 mit einem Vorsprung 18b an einer Anschlagfläche 55 an dem Schalthebel 80 an. Dabei greift der Sperrhebel 18 nicht in die Zähne oder Nuten 19 des Sperrrads 12 ein. Der Sperrhebel 18 und der Schalthebel 50 sind dabei beide um die gleiche Achse A schwenkbar gelagert angeordnet, wobei beide grundsätzlich relativ zueinander verdrehbar sind.
  • Wird der Sicherheitsgurt 2 in Abrollrichtung b ausgezogen, wird das erste Eingriffselement 83 entlang der Zwangskurve 73 nach einer Umdrehung der Welle 4 in die Windung 73b geführt, da im äußeren Bereich der Schalthebel 80 durch den Kontakt zwischen der Anschlagfläche 85 und dem Anschlag 18b des Sperrhebels 18 durch die Feder 31 nach innen zur Drechachse der Schaltscheibe 70 gedrückt wird. Dabei schwenkt der Schalthebel 80 um die Achse A. Nach einer weiteren Umdrehung der Welle 4 wird das Eingriffselement 83 in die Windung 73c geführt, anschließend in die Windung 73d und schließlich über die Verbindung 73f in die innere Windung 73e. Auf dem Weg zur inneren Windung 73e löst sich der Kontakt zwischen der Anschlagfläche 85 des Schalthebels 80 und dem Anschlag 18b des Sperrhebels 18. Durch die Zwangskurve 83 wird der Schalthebel 80 bei Drehung der Welle 4 jedoch weiter mit nach innen genommen. Bei weiteren Umdrehungen der Welle 4 verbleibt das Eingriffselement 83 in der innere Windung 73e. Die Verbindung 73f öffnet bei Gurtauszug in Drehrichtung, so dass durch die V-förmige Ausgestaltung verhindert wird, dass das Eingriffselement 83 in die der inneren Windung 73e benachbarte Windung 73d bewegt werden kann. Bei der Schwenkbewegung des Schalthebels 80 wird der Sperrhebel 18 derart freigegeben, dass er durch die Feder 31 beaufschlagt mit den Zähnen oder Nuten 19 des Sperrrads 12 in Eingriff kommt und die Drehung des Sperrrads blockiert. Dies erfolgt somit bereits nach wenigen, insbesondere ein bis zwei Umdrehungen der Welle 4 und somit bereits vor Einrasten des Gurtschlosses, was ein sehr gutes Ansprechverhalten ermöglicht. In dieser Position löst sich der Kontakt zwischen der Anschlagfläche 85 des Schalthebels 80 und dem Anschlag 18b des Sperrhebels 18.
  • Wird das Gurtschloss eingerastet und die Welle 4 im wesentlichen nicht mehr gedreht, ist eine geringfügige Aufrollbewegung nötig, um die Ausgleichfeder 20 zu aktivieren. Wird der Sicherheitsgurt 2 weiter eingezogen, findet nach Erreichen der maximal möglichen Umdrehungen der Ausgleichfeder 20 ein Durchrutschen dieser in dem Sperrrad 12 statt.
  • Wird das Gurtschloss gelöst und der Sicherheitsgurt 2 aufgerollt, wird der Schalthebel 80 durch Beaufschlagung durch die Feder 31 und Bewegung des Eingriffselements 83 in der Zwangskurve 73 radial nach außen zurückgeschwenkt. Da bei Drehung der Welle 4 in Aufrollrichtung die Verbindung 73f gegen die Drehrichtung öffnet, kann das Eingriffselement 83 in die der inneren Windung 73e benachbarte Windung 73d bewegt werden. Bei weiterer Drehung der Welle 4 in Aufrollrichtung durchläuft das Eingriffselement 83 die Windungen 73d, 73c, 73b bis zur äußeren Windung 73a. Dabei wird der Schalthebel 80 nach außen geführt, wobei nach wenigen Umdrehungen, insbesondere ein bis zwei Umdrehungen, die Kontaktfläche 85 des Schalthebels 80 wieder in Kontakt mit dem Anschlag 18b des Sperrhebels 18 kommt und diesen gegen die Kraft der Feder 31 mit nach außen nimmt. Dabei wird der Sperrhebel 18 außer Eingriff mit den Zähnen oder Nuten des Sperrrads 12 gebracht. Während der Sperrhebel 18 noch in Eingriff mit dem Sperrrad 12 ist, wird das Drehmoment der Ausgleichfeder 20 noch dem Drehmoment der Haupttriebfeder 7 entgegen. Sobald der Sperrhebel 18 außer Eingriff mit dem Sperrrad 12 ist, kann sich das Sperrrad 12 wieder frei drehen und das vollständige Drehmoment der Haupttriebfeder 7 steht für das Aufrollen des Sicherheitsgurts 2 wieder zur Verfügung.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gurtaufrollvorrichtung
    2
    Sicherheitsgurt
    3
    Aufrollabschnitt
    4
    Welle
    5
    Antriebsabschnitt
    6
    Gurtgehäuse
    7
    Haupttriebfeder
    8
    Äußeres Ende
    9
    Kunststoffgehäuse
    10
    Zapfen
    11
    Inneres Ende
    12
    Sperrrad
    13
    Scheibe
    14
    Durchgangsöffnung
    15
    Blockiereinrichtung
    18
    Sperrhebel
    18b
    Vorsprung
    19
    Nuten
    20
    Ausgleichfeder
    21
    Innenumfang
    22
    Spreizfeder
    23
    Äußeres Ende
    29
    Inneres Ende
    31
    Feder
    32
    Führungsnuten
    33
    Sperrstift
    34
    Sperrring
    35
    Zähne
    36
    Zahnrücken
    37
    Zahnbrust
    38
    Zahntal
    40
    Schaltscheibe
    40a
    erste Seite
    40b
    zweite Seite
    40c
    Außenwandung
    41
    Ausnehmung
    43
    erste Zwangskurve
    43a
    Eintritt
    43b, c, d
    Windung
    43e
    Verbindung
    44
    zweite Zwangskurve
    44a
    Eintritt
    44b, c, d
    Windung
    44e
    Verbindung
    50
    Schalthebel
    51
    erster Arm
    51a
    erstes Ende
    51b
    zweites Ende
    52
    erster Arm
    52a
    erstes Ende
    52b
    zweites Ende
    53
    erstes Eingriffselement
    54
    zweites Eingriffselement
    55
    Anschlagfläche
    60
    Scheibe
    70
    Schaltscheibe
    71
    Ausnehmung
    73
    Zwangskurve
    73a, b, c, d, e
    Windung
    73f, g
    Verbindung
    80
    Schalthebel
    81
    Arm
    81a
    erstes Ende
    81b
    zweites Ende
    83
    Eingriffselement
    85
    Anschlagfläche
    a
    Aufrollrichtung
    b
    Abrollrichtung
    A
    Achse
    α
    Winkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006052167 B3 [0002]
    • DE 102005017367 A1 [0002]
    • DE 102005017369 B3 [0002]
    • US 5121887 A [0006]

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtes (2), mit einer Welle (4) und mit einer Haupttriebfeder (7), die die Welle (4) in eine Aufrollrichtung (a) des Sicherheitsgurtes (2) vorspannt, und mit einem relativ zur Welle (4) drehbar angeordneten Sperrrad (12), und mit einer Blockiereinrichtung (15) mit einem Sperrhebel (18) zur Blockierung einer Drehbewegung des Sperrrades (12) in Aufrollrichtung (a), und mit einer Ausgleichfeder (20), die derart angeordnet ist, dass mit ihr bei blockiertem Sperrrad (12) eine der Vorspannkraft der Haupttriebfeder (7) entgegenwirkende Vorspannkraft auf die Welle (4) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (15) einen Schalthebel (50) zur Betätigung des Sperrhebels (18) aufweist, wobei der Schalthebel (50) um eine Achse (A), welche parallel zur Achse der Welle (4) angeordnet ist, schwenkbar gelagert angeordnet ist und ein erstes (53) und ein zweites Eingriffselement (54) aufweist, welche an wenigstens einer Zwangskurve (43, 44) einer drehfest mit der Welle (4) verbundenen Schaltscheibe (40) führbar sind, wobei in jeder Position der Welle (4) wenigstens eines der Eingriffselemente (53, 54) an der Zwangskurve (43, 44) der Schaltscheibe (40) geführt ist.
  2. Vorrichtung (1) zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtes (2), mit einer Welle (4) und mit einer Haupttriebfeder (7), die die Welle (4) in eine Aufrollrichtung (a) des Sicherheitsgurtes (2) vorspannt, und mit einem relativ zur Welle (4) drehbar angeordneten Sperrrad (12), und mit einer Blockiereinrichtung (15) mit einem Sperrhebel (18) zur Blockierung einer Drehbewegung des Sperrrades (12) in Aufrollrichtung (a), und mit einer Ausgleichfeder (20), die derart angeordnet ist, dass mit ihr bei blockiertem Sperrrad (12) eine der Vorspannkraft der Haupttriebfeder (7) entgegenwirkende Vorspannkraft auf die Welle (4) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (15) einen Schalthebel (50) zur Betätigung des Sperrhebels (18) aufweist, wobei der Schalthebel (50) um eine Achse (A), welche parallel zur Achse der Welle (4) angeordnet ist, schwenkbar gelagert angeordnet ist und genau ein Eingriffselement (83) aufweist, welches an einer Zwangskurve (73) einer drehfest mit der Welle (4) verbundenen Schaltscheibe (70) führbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltscheibe (40) eine erste Zwangskurve (43) aufweist, an welcher das erste Eingriffselement (53) führbar ist, und eine zweite Zwangskurve (44) aufweist, an welcher das zweite Eingriffselement (54) führbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Zwangskurve (43, 44) der Schaltscheibe (40) auf gegenüberliegenden Seiten (40a, 40b) der Schaltscheibe (40) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Zwangskurve (43, 44) der Schaltscheibe (40) in Draufsicht identisch ausgebildet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Zwangskurve (43, 44) um 180° verdreht zueinander auf der entsprechenden Seitenfläche (40a, 40b) angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eintritt (43a, 44a) in die Zwangskurve (43, 44) in einer Außenwandung (40c) der Schaltscheibe (40) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Zwangskurve (43, 44) spiralförmig mit wenigstens einer Windung, vorzugsweise zwei oder mehr Windungen (43b, 43c, 43d, 44b, 44c, 44d), ausgebildet ist, wobei die innere Windung (43d, 44d) auf die zur inneren Windung (43d, 44d) benachbarte Windung (43c, 44c) zurückführt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (50) zwei in einem Winkel (α) zueinander angeordnete Arme (51, 52) aufweist, wobei das erste Eingriffselement (53) an einem freien Ende (51b) des ersten Arms (51) und das zweite Eingriffselement (54) an einem freien Ende (52b) des zweiten Arms (52) angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Arme (51, 52) in Längsrichtung der Welle (4) versetzt zueinander angeordnet sind, insbesondere derart, dass die Eingriffselemente (53, 54) der Arme (51, 52) auf den gegenüberliegenden Seiten (40a, 40b) der Schaltscheibe (40) entlang der ersten und der zweiten Zwangskurve (43, 44) geführt werden können.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangskurve (73) spiralförmig mit wenigstens einer Windung, vorzugsweise zwei oder mehr Windungen (73a, 73b, 73c, 73d, 73e), ausgebildet ist, wobei die innere Windung (73e) auf die zur inneren Windung (73e) benachbarte Windung (73d) und die äußere Windung (73a) auf die zur äußeren Windung (73a) benachbarte Windung (73b) zurückführt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Windung (73a) geschlossen ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (80) genau einen Arm (81) aufweist, wobei das Eingriffselement (83) an einem freien Ende (81b) des Arms (81) angeordnet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrhebel (18) und der Schalthebel (50, 80) um dieselbe Achse (A), welche parallel zur Achse der Welle (4) angeordnet ist, und relativ zueinander schwenkbar angeordnet sind.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (50, 80) eine Anschlagfläche (55, 85) für einen Vorsprung (18b) des Sperrhebels (18) aufweist, insbesondere so dass über einen definierten Winkelbereich der Schwenkbewegung des Schalthebels (50, 80) eine Mitnahme des Sperrhebels (18) durch den Schalthebel (50, 80) erfolgt.
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