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Die Erfindung betrifft eine Gurtspule für einen Gurtaufroller in einem Fahrzeug, mit einem im Wesentlichen zylinderförmigen Spulenkörper, auf den ein Gurtband aufgewickelt werden kann, sowie zwei Flanschen, die an den axialen Stirnflächen des Spulenkörpers drehfest mit diesem verbunden sind.
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Gurtspulen dienen dazu, das Gurtband eines Sicherheitsgurts in einem Fahrzeug aufzuwickeln. Das Gurtband wird auf einem zylinderförmigen Spulenkörper aufgewickelt, an dessen axialen Stirnflächen jeweils ein Flansch vorgesehen ist. Über diese Flansche ist die Gurtspule drehbar im Rahmen eines Gurtaufrollers gelagert. Zudem können an diesen Flanschen weitere Einrichtungen des Gurtaufrollers, beispielsweise ein Aufrollmechanismus oder ein Gurtstraffer, angreifen.
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Üblicherweise werden solche Gurtspulen einstückig im Spritzgussverfahren hergestellt. Die Herstellung einer solchen Gurtspule ist allerdings sehr aufwendig, da eine sehr hohe Genauigkeit bei der Fertigung verlangt wird. Die Gurtspule muss zudem ausreichend stabil sein, um die bei einem Rückhaltefall auftretenden Kräfte aufnehmen zu können. Darüber hinaus weisen Gurtspulen an den Flanschen häufig Strukturen zur Kraftübertragung auf, beispielweise Zahnprofile oder Vorsprünge, die Hinterschnitte bilden, wodurch die einteilige Herstellung im Gussverfahren aufwendiger wird. Die Gurtspule zählt deshalb zu den teuersten Teilen eines Gurtaufrollers.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gurtspule für einen Gurtaufroller in einem Fahrzeug bereitzustellen, der einfacher und somit kostengünstiger herzustellen ist, aber die geforderten Genauigkeiten und Stabilitäten aufweist.
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Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Gurtspule für einen Gurtaufroller in einem Fahrzeug, mit einem im Wesentlichen zylinderförmigen Spulenkörper, auf dem ein Gurtband aufgewickelt werden kann, sowie zwei Flanschen, die an den axialen Stirnflächen des Spulenkörpers drehfest mit diesem verbunden sind, vorgesehen, dass der Spulenkörper aus einem Strangmaterial hergestellt ist und die Flansche Formteile, insbesondere aus Kunststoff, sind, die form- und/oder stoffschlüssig mit dem Spulenkörper verbunden sind.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Gurtspule aus mehreren Einzelteilen zusammenzusetzen, die jeweils separat voneinander gefertigt werden können. Dies ermöglicht eine individuelle Anpassung der Flansche und des Spulenkörpers an die jeweiligen Belastungen, beispielsweise durch eine spezifische Auswahl des verwendeten Materials. Der Spulenkörper kann beispielsweise aus einem Aluminiumstrangprofil, einem Stahlstrangprofil, einem faserverstärktem Kunststoffprofil oder einen andere Material hergestellt werden, das geeignet ist, hohe Belastungen aufzunehmen. Ein solches Strangmaterial bietet den Vorteil, dass dieses kostengünstig in beliebiger Länge hergestellt werden und auf die gewünschte Länge des Spulenkörpers abgelängt werden kann.
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Die Flansche können aus einem einfach gießtechnisch herstellbarem Material, beispielsweise aus Kunststoff, hergestellt werden. Dies ermöglicht auch eine Gewichtsreduzierung der Gurtspule. Da die Flansche separat gefertigt werden, ist deren Herstellung zudem wesentlich einfacher, da eine Form für einen einzelnen Flansch wesentlich weniger Hinterschnitte aufweist und somit weniger oder gar keine Schieber in der Form benötigt werden. Die Herstellung der Flansche aus einem Kunststoff bietet zudem den Vorteil, dass die Lagerung der Gurtspule ebenfalls aus Kunststoff hergestellt werden kann, wodurch die Reibung der Gurtspule reduziert werden kann.
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Die Flansche der Gurtspule können beispielsweise einfach aus einem Gussteil hergestellt sein, dass heißt, die Flansche werden separat in einer Form gefertigt, wodurch eine günstigere Herstellung der Formteile möglich ist.
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Insbesondere ist es denkbar, dass die Formteile Spritzgussteile sind.
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Um den Spulenkörper drehfest mit den Flanschen zu verbinden, sind vorzugsweise am Spulenkörper und an den Flanschen zusammenwirkende Befestigungselemente vorgesehen, durch die eine drehmomentfeste Verbindung möglich ist. Die Verbindung kann beispielsweise durch Vorsprünge oder Vertiefungen in den Bauteilen erfolgen, die beispielsweise eine Verzahnung bilden, so dass der Spulenkörper und die Flansche einfach zusammengesteckt werden können und eine formschlüssige Verbindung hergestellt ist.
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Um das Gewicht der Gurtspule zu reduzieren, weist der Spulenkörper vorzugsweise Hohlräume auf, die sich in axialer Richtung durch den gesamten Spulenkörper erstrecken. Diese können bei einem Strangprofil einfach hergestellt werden.
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Die Hohlräume können zudem als Befestigungselement verwendet werden. An den Flanschen sind in einer solchen Ausführungsform Halteelemente vorgesehen, die in diese Hohlräume eingreifen und die Flansche drehfest am Spulenkörper fixieren. Dadurch ist eine einfache, drehfeste Verbindung der Flansche und des Spulenkörpers möglich. Am Spulenkörper sind keine zusätzlichen Befestigungselemente erforderlich.
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Um das Gurtband am Spulenkörper und somit an der Gurtspule zu befestigen, ist vorzugsweise in der Mantelfläche des Spulenkörpers ein axialer Schlitz vorgesehen, der sich von der Mantelfläche in das Innere des Spulenkörpers erstreckt und im Inneren des Spulenkörpers in einem Kanal mündet. Der Kanal bildet in radialer Richtung einen Hinterschnitt. Das Gurtband kann mit einem verdickten Ende in den Kanal eingelegt und durch den Schlitz aus dem Spulenkörper herausgeführt werden. Da das verdickte Ende nicht aus dem Kanal herausrutschen kann, ist das Gurtband zugfest am Spulenkörper und somit an der Gurtspule gehalten. Beispielsweise wird das Gurtband vor dem Zusammenbau der Gurtspule in axialer Richtung in den Schlitz beziehungsweise den Kanal eingeschoben. Anschließend werden die Flansche aufgesetzt und somit das Gurtband im Spulenkörper fixiert.
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Um eine ideale Lastübertragung zu gewährleisten, erstreckt sich der Schlitz vorzugsweise radial nach innen, und der Kanal liegt im Wesentlichen auf der Mittelachse des Spulenkörpers.
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Um das Gurtband möglichst einfach auf den Spulenkörper auffädeln zu können, erstreckt sich der Schlitz zumindest bis zu einer axialen Stirnfläche, so dass das Gurtband in axialer Richtung auf den Spulenkörper aufgeschoben werden kann.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung finden sich in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Gurtspule,
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2 eine erste perspektivische Ansicht der Gurtspule aus 1,
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3 eine zweite perspektivische Ansicht der Gurtspule aus 1,
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4 eine perspektivische Ansicht der Gurtspule aus 1 in einem Zwischenmontagezustand,
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5 eine perspektivische Ansicht der Gurtspule aus 1 in einem Endmontagezustand, und
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6 in einer abgebrochenen Ansicht die Gurtspule aus 1 in einem Gurtaufroller.
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In 1 ist eine Gurtspule 10 für einen in 6 ausschnittsweise gezeigten Gurtaufroller 12 gezeigt. Die Gurtspule 10 hat einen im Wesentlichen zylindrischen Spulenkörper 14 mit einer Mittelachse M, auf dem ein Gurtband 36 (siehe auch 4 und 5) eines Sicherheitsgurtes aufgewickelt werden kann. An den axialen Stirnflächen 20, 22 des Spulenkörpers 14 sind Flansche 16, 18, vorgesehen, über die die Gurtspule 10 in einem Rahmen 42 des Gurtaufrollers gelagert werden kann.
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Wie in 1 zu sehen ist, ist an der Mantelfläche 24 des Spulenkörpers 14 ein in axialer Richtung verlaufender Schlitz 26 vorgesehen, der sich von der ersten axialen Stirnfläche 20 bis zur zweiten axialen Stirnfläche 22 erstreckt. Im Spuleninneren mündet dieser Schlitz 26 in einem erweiterten Kanal 28, der in der hier gezeigten Ausführungsform annähernd auf der Mittelachse M des Spulenkörpers 14 verläuft. Im Spulenkörper 14 sind des Weiteren mehrere Hohlräume 30 vorgesehen, die sich in axialer Richtung durch den gesamten Spulenkörper erstrecken.
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Der Spulenkörper 14 ist aus einem Strangmaterial hergestellt, beispielsweise aus einem Aluminium- oder Stahlstrangprofil. Alternativ kann zur Gewichtsreduzierung auch ein faserverstärktes Strangprofil verwendet werden. Dieses kann als lange Stange angeliefert und auf die gewünschte Länge des Spulenkörpers 14 geschnitten werden. Der Schlitz 26, der Kanal 28 sowie die Hohlräume 30 sind bei einem solchen Strangprofil einfach herzustellen.
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Die Flansche 16, 18 sind jeweils Formteile, die aus Kunststoff hergestellt sind. Vorzugsweise wird hierzu ein Spritzgussverfahren verwendet.
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Die Flansche weisen auf der zum Spulenkörper 14 weisenden Seite eine Vertiefung 32 auf, die dem Außendurchmesser des Spulenkörpers 14 entspricht. In dieser Vertiefung sind mehrere Halteelemente 34 vorgesehen, die jeweils so dimensioniert und positioniert sind, dass sie in die Hohlräume 30 des Spulenkörpers 14 eingeschoben werden können.
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Die Flansche 16, 18 werden zur Montage in axialer Richtung auf den Spulenkörper 14 aufgesteckt und sind durch die Halteelemente 34, die in die Hohlräume 30 eingreifen, drehfest mit dem Spulenkörper 14 verbunden.
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Zur Herstellung der Gurtspule 10 kann beispielsweise ein erster Flansch 16 auf die erste axiale Stirnfläche 20 aufgesetzt werden (3). Dann wird von der zweiten axialen Stirnfläche 22 ein Gurtband 36 in axialer Richtung in den Schlitz 26 beziehungsweise den Kanal 28 eingeführt. Anschließend wird der zweite Flansch 18 auf die zweite axiale Stirnfläche 22 aufgesetzt (4).
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Am Ende des Gurtbandes 36 ist eine Schlaufe 38 vorgesehen, in die ein Bolzen 40 eingeschoben werden kann. Mit eingeschobenem Bolzen ist der Durchmesser des Gurtbandes 36 größer als die Breite des Schlitzes 26. Somit kann das Gurtband 36 nicht in radialer Richtung aus dem Spulenkörper 14 herausgezogen werden. In axialer Richtung erfolgt eine Fixierung durch die aufgesetzten Flansche 16, 18.
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Nach dem Zusammenbau der Gurtspule 10 wird diese in den Rahmen 42 des Gurtaufrollers 12 eingesetzt. An den Flanschen 16, 18 sind dafür vorstehende Stifte 44 vorgesehen, die in eine entsprechend ausgebildete Lagerung 46 am Rahmen 42 eingreifen können. Am Umfang der Flansche ist des Weiteren ein Zahnprofil 48, 50 vorgesehen, in das eine rahmenfeste Straff- oder Blockiereinrichtung eingreifen kann.
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Die Flansche 16, 18 können zusätzlich stoffschlüssig, beispielsweise durch Kleben oder Ultraschallschweißen, mit dem Spulenkörper 14 verbunden werden, so dass diese sicher aneinander befestigt sind.
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Die Lager 46 der Gurtspule 10 können beispielsweise auch so ausgebildet sein, dass eine begrenzte Verschiebung der Gurtspule 10 im Rahmen 42 möglich ist, so dass eine rahmenfeste Blockiereinrichtung in das Zahnprofil 48, 50 auf der Außenseite der Flansche 16, 18 eingreifen kann.
