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Die Erfindung betrifft einen reversiblen Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Reversible Gurtstraffer dienen im Allgemeinen dazu, in einer Vor-Unfallphase vorhandene Gurtlose aus einem Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges herauszuziehen, um den Insassen in einer möglichen nachfolgenden Unfallsituation früher an die Fahrzeugverzögerung anzukoppeln. Ferner kann durch das Herausziehen der Gurtlose die Aufmerksamkeit des Insassen erhöht werden, so dass er sich auf die nachfolgend möglicherweise eintretende Unfallsituation besser vorbereiten kann. bzw. darauf vorbereitet reagieren kann.
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Der Sicherheitsgurt ist mit einem Ende auf einer Gurtwelle eines fahrzeugfest befestigten Gurtaufrollers aufgewickelt und mit dem anderen Ende über einen Endbeschlag zugfest mit der Fahrzeugstruktur verbunden. Auf dem Sicherheitsgurt ist eine Gurtzunge verschiebbar geführt, welche in einem fahrzeugfest befestigten Gurtschloss verriegelbar ist und dadurch den Sicherheitsgurt in eine bewährte Dreipunktgurtgeometrie mit einem Beckengurtabschnitt und einem Diagonalgurtabschnitt unterteilt. Eine bewährte Ausführungsform von reversiblen Gurtstraffern weist einen Elektromotor auf, welcher über eine Kupplung und ein Getriebe mit der Gurtwelle des Gurtaufrollers verbindbar ist und bei einer Aktivierung die Gurtwelle schlagartig in Aufwickelrichtung antreibt, welche im Sinne der Erfindung als erste Drehrichtung bezeichnet wird.
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Dabei ist es für die Funktionsfähigkeit des Gurtaufrollers wichtig, dass die Gurtwelle bei einer Aktivierung des Elektromotors erst über die Kupplung mit dem Elektromotor verbunden wird und im Normalgebrauch des Gurtaufrollers in beide Drehrichtungen frei drehen kann. Dabei muss die Kupplung so ausgebildet sein, dass die Verbindung bei einer Aktivierung möglichst schnell hergestellt wird, während die Verbindung nach dem Ende der Vorunfallsituation möglichst schnell wieder aufgehoben werden soll, so dass die Gurtwelle für den Fall des Nichteintretens eines Unfalles nachfolgend wieder frei drehen kann oder im Falle eines Eintretens eines Unfalls durch einen irreversiblen Gurtstraffer angetrieben werden kann, ohne dass der Elektromotor die Bewegung stört.
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Ein solcher reversibler Gurtstraffer ist z.B. aus der
DE 100 59 227 C1 bekannt. Die Kupplung weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Kupplungsklinke auf, deren Bewegung bei einer Aktivierung des Elektromotors über ein Bremselement gesteuert wird. Die Kupplungsklinke steuert dadurch bei einer Aktivierung des Elektromotors selbsttätig in eine Verzahnung einer drehfest mit der Gurtwelle verbundenen Kupplungsglocke ein. Nach dem Abschluss der Vorunfallsituation wird die Kupplungsklinke entweder dadurch, dass der Elektromotor kurzzeitig in die entgegengesetzte Richtung dreht oder indem der irreversible Gurtstraffer aktiviert wird, zu einer Relativbewegung zu der Verzahnung der Kupplungsglocke gezwungen, während der sie zu einem Abgleiten an den Zahnflanken gezwungen und dadurch automatisch wieder eingeschoben wird. Ein Nachteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass die Kupplungsklinke einen vergleichsweise langen Weg zurücklegen muss, bis die Verbindung vollständig hergestellt oder aufgehoben ist. Ferner besteht bei dieser Kupplung das Problem, dass die Kupplungsklinke in Extremfällen aufgrund von eigenständigen Bewegungen ungewollt in die Verzahnung der Kupplungsglocke eingreift und dadurch eine Verbindung zwischen dem Elektromotor und der Gurtwelle herstellt, welche die Funktion des Gurtaufrollers im Normalgebrauch stören kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen reversiblen Gurtstraffer zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen Probleme vermieden sind.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein reversibler Gurtstraffer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kupplung mehrere zwischen dem Antriebsrad und der Gurtwelle angeordnete Klemmteile aufweist, welche in einem sich entgegen der ersten Drehrichtung konisch verengenden Ringraum zwischen dem Antriebsrad und der Gurtwelle angeordnet sind, wobei die Klemmteile in Radialrichtung federelastisch gehalten sind, und die Klemmteile ausgelöst durch die Drehbewegung des Antriebsrades in die erste Drehrichtung aufgrund der konischen Formgebung des Ringraumes entgegen der Federkraft durch eine Radialbewegung in eine die Gurtwelle mit dem Antriebsrad verbindende Klemmstellung bringbar sind. Durch die vorgeschlagene Lösung kann ein Gurtstraffer verwirklicht werden, bei dem die Antriebseinrichtung nicht ungewollt auf die Gurtwelle aufkuppeln kann, da die vorgeschlagene Kupplung nur durch eine Drehbewegung des Antriebsrades gegenüber der Gurtwelle geschlossen werden kann. Dies ist dadurch bedingt, dass die Klemmwirkung erst dann möglich ist, wenn die Klemmteile durch die Relativbewegung des Antriebsrades in einem Abschnitt des Ringraumes positioniert sind, indem der Abstand zwischen der radial inneren und der radial äußeren Wandung des Ringraumes gleich oder kleiner als die Höhe der Klemmteile ist, so dass die Klemmteile die Gurtwelle mit dem Antriebsrad verspannen. Dabei ist die Richtung der konischen Formgebung von besonderer Bedeutung, da sich dadurch der Abstand zwischen den Wandungen des Ringraumes während der Drehbewegung des Antriebsrades in die erste Drehrichtung verringert. Dadurch verklemmen die Klemmteile das Antriebsrad erst nach einem durch die konische Form des Ringraumes definierten Drehwinkel und übertragen anschließend das Antriebsmoment von dem Antriebsrad auf die Gurtwelle. Ferner ist es wichtig, dass die Klemmteile in Radialrichtung federbelastet sind, so dass die Klemmteile die Kupplungsbewegung erst durch eine radial gerichtete Krafteinwirkung ausführen, welche in diesem Fall durch die konische Form der Abschnitte des Ringraumes bewirkt wird. Die Klemmteile können damit allein durch Erschütterungen oder sonstige äußere, ungerichtete Krafteinwirkungen nicht in die Klemmstellung gelangen. Die Klemmteile werden durch die Federbelastung praktisch in einer Stellung gehalten, in der sie das Antriebsrad und die Gurtwelle nicht miteinander verbinden, die Kupplung wird praktisch in der „Offenstellung“ gehalten. Ferner können durch die vorgeschlagene Lösung erheblich kleinere Drehwinkel zum Schließen und insbesondere zum Öffnen der Kupplung verwirklicht werden, da der bisher erforderliche Eingriff der Verzahnungen nicht mehr erforderlich ist.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass eine der dem Antriebsrad oder der Gurtwelle zugewandten Randseiten der Klemmteile im Querschnitt zu der Drehachse des Antriebsrades kreisbogenabschnittsförmig und symmetrisch zu einer in der Montageposition der Klemmteile radialen Mittenachse der Klemmteile geformt ist, und die gegenüberliegende Randseite der Klemmteile, bei einer Zuordnung dieser Randseite zu der Gurtwelle, durch eine in Richtung der ersten Drehrichtung des Antriebsrades auf die Gurtwelle zulaufende, zur Außenseite gekrümmte Schräge oder, bei einer Zuordnung dieser Randseite zu dem Antriebsrad, durch eine entgegen der ersten Drehrichtung des Antriebsrades auf das Antriebsrad zulaufende, zur Außenseite gekrümmte Schräge gebildet ist. Durch die vorgeschlagene Form der Klemmteile kann sichergestellt werden, dass die durch die konische Form des Ringraume in Verbindung mit der Drehbewegung des Antriebsrades erzwungene Klemmbewegung der Klemmteile ab dem Moment des gleichzeitigen Kontaktes der Klemmteile mit dem Antriebsrad und der Gurtwelle durch den entstehenden Reibschluss und die dabei wirkenden gerichteten Reibkräften durch eine Schwenkbewegung der Klemmteile und eines aufgrund der Form der Randseiten sich vergrößernden Abstandes der Anlagepunkte der Randseiten an den der Gurtwelle und dem Antriebsrad zugeordneten Klemmflächen durch eine „Sprengwirkung“ unterstützt wird. Die Klemmteile verspannen sich dadurch während der Drehbewegung des Antriebsrades in die erste Drehrichtung praktisch selbsttätig zwischen dem Antriebsrad und der Gurtwelle. Außerdem kann durch die vorgeschlagene Form der Randseiten der Klemmteile sichergestellt werden, dass die Kupplung bei einem Antrieb der Gurtwelle durch eine nachfolgend aktivierte irreversible Gurtstraffeinrichtung und einer dadurch bedingten höheren Drehgeschwindigkeit der Gurtwelle selbsttätig verschwenken, wodurch die Klemmverbindung zwischen dem Antriebsrad und der Gurtwelle aufgrund des dabei abnehmenden Abstandes der Anlagepunkte selbsttätig aufgehoben wird.
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Ein besonders einfacher konstruktiver Aufbau der Kupplung mit einem sehr geringen Montageaufwand kann dadurch verwirklicht werden, indem die Klemmteile durch eine gemeinsame Ringfeder federelastisch gehalten sind.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Klemmteile an einer der senkrecht zu der Drehachse des Antriebsrades ausgerichteten Randseiten wenigstens eine Ausnehmung aufweisen, in welche die Ringfeder mit einem Eingriffsabschnitt eingreift. Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Ringfeder sowohl radial nach außen als auch radial nach innen Federkräfte auf die Klemmteile ausüben. Außerdem sind die Klemmteile, wenn keine Kräfte wirken, zusätzlich durch die Ringfeder in Radialrichtung lagefixiert, wodurch die Klemmteile in einer für das Auslösen der Klemmbewegung günstigen Position und Ausrichtung gehalten werden können.
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Außerdem wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass an der Ringfeder die Bewegung der Klemmteile begrenzende Anschläge vorgesehen sind. Durch die Anschläge können die Bewegungen der Klemmteile zusätzlich kontrolliert und begrenzt werden.
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Ferner können die Anschläge derart angeordnet sein, dass sie die Bewegung der Klemmteile aus einer Losstellung in die Klemmstellung und/oder umgekehrt in Umfangsrichtung begrenzen. Die Anschläge können dadurch dazu genutzt werden, entsprechende Rückstellkräfte auf die Klemmteile auszuüben, so dass die Lösebewegung der Klemmteile oder die Klemmbewegung weiter unterstützt und beschleunigt werden kann.
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Ferner können die Anschläge bevorzugt in einer Losstellung der Klemmteile an einer in Bezug zu der ersten Drehrichtung hinteren Randseite der Klemmteile anliegen, wodurch verhindert werden kann, dass die Klemmteile in der Losstellung von dem Antriebsrad mitgenommen werden. Da die Ringfeder an einem nicht mit dem Antriebsrad fixierten Teil gehalten ist, können die Klemmteile dadurch aktiv gegenüber dem Antriebsrad zurückgehalten werden, bis sie sich in der Klemmstellung befinden. Dadurch kann das Schließen der Kupplung weiter beschleunigt werden.
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Ferner können die Klemmteile bevorzugt in einem ringförmigen Halteteil angeordnet sein, welches radial innen eine Lagerfläche aufweist, an der die Gurtwelle gelagert ist. Durch die vorgeschlagene Lagerung der Gurtwelle kann die Bauform des Gurtstraffers noch kompakter und bauraumsparender ausgelegt werden. Der Gurtstraffer kann dabei insbesondere schmaler in Richtung der Gurtwellendrehachse ausgelegt werden, da die bisher vorhandene Lagerung der Gurtwelle in einem der Schenkel des Gurtaufrollerrahmens entfallen kann.
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Außerdem kann die Lagerfläche an der Gurtwelle gleichzeitig als Klemmfläche für die Klemmteile genutzt werden, indem die Lagerfläche des Halteteils durch Ausschnitte unterbrochen ist, durch welche die Klemmteile in die Klemmstellung bewegbar sind.
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Das ringförmige Halteteil ist bevorzugt durch ein Kunststoffspritzteil gebildet, welches einen ringförmigen Grundkörper und mehrere axial vorstehende Haltestege zur Fixierung und/oder Führung der Klemmteile aufweist, während die Ringfeder gemäß einer weiteren bevorzugten Lösung an dem Halteteil fixiert sein kann. Das Halteteil bildet damit zusammen mit den Klemmteilen und der Ringfeder eine Baugruppe, welche vormontiert in das Antriebsrad eingesetzt bzw. auf die Gurtwelle aufgesetzt werden kann. Außerdem sind die Klemmteile und die Ringfeder dadurch an einem gemeinsamen Teil lagefixiert, so dass sie aufgrund der festen Lagezuordnung funktionssicher zusammenwirken. Dabei stützt sich die Ringfeder in diesem Fall an dem Halteteil ab, und übt dadurch auf die Klemmteile ausschließlich die zur Steuerung der Klemm- und Lösebewegung erforderlichen Federkräfte aus. Ferner kann das Halteteil durch die Ausbildung als Kunststoffspritzteil sehr kostengünstig auch mit einer sehr komplexen Formgebung hergestellt werden. Insbesondere können dadurch die Haltestege und die Lagerfläche mit den Ausnehmungen für die Klemmteile mit angespritzt werden.
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Ferner wird alternativ vorgeschlagen, dass ein Haltering vorgesehen ist, welcher axial vorstehende, zueinander beabstandete Federarme aufweist, zwischen denen die Klemmteile gehalten sind. Durch den Haltering kann die Haltefunktion und die Federbelastung der Klemmteile durch ein einziges Teil verwirklicht werden.
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Dabei sind die Klemmteile vorzugsweise über die Federarme schwenkbeweglich und radial verschieblich gehalten. Durch die vorgeschlagene Weiterbildung halten die Federarme die Klemmteile sowohl in Radialrichtung verschieblich, so dass sie die Bewegung in die Klemmstellung ausführen können, als auch schwenkbeweglich, so dass sie anschließend aus der Klemmstellung durch eine Schwenkbewegung aus der Klemmstellung wieder in eine Lösestellung bewegbar sind, wenn der irreversible Gurtstraffer aktiviert wird, und die Gurtwelle das Antriebsrad überholt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die Klemmteile in Umfangsrichtung zwischen wenigstens zwei Federarmen gehalten und durch einen in eine Ausnehmung der Klemmteile eingreifenden Federarm in Radialrichtung federelastisch fixiert. Durch die vorgeschlagene Lösung können die Klemmteile besonders einfach in Radialrichtung fixiert und mit einer Federkraft belastet werden.
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Dabei können die Klemmteile zusätzlich durch wenigstens einen der Federarme in Axialrichtung an dem Haltering gehalten sein. Dies kann sehr einfach dadurch verwirklicht sein, indem einer der Federarme das Klemmteil seitlich und an der freien Stirnfläche umfasst, so dass das Klemmteil praktisch zwischen den Haltering und den an der Stirnseite anliegenden Abschnitt des Federarmes eingeklemmt ist.
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Dabei kann der Haltering bevorzugt durch ein Metallumformteil gebildet sein, wodurch die komplexe Formgebung des Halterings mit den federelastischen Federarmen besonders einfach durch mehrere Umformschritte unter Verwendung eines Blechteils verwirklicht werden kann.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1: einen reversiblen Gurtstraffer;
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2: eine erfindungsgemäße Kupplung in Schrägansicht;
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3: eine erfindungsgemäße Kupplung in Frontalansicht;
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4: eine erfindungsgemäße Kupplung mit einer Ringfeder in Explosionsdarstellung;
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5: die Einzelteile der Kupplung aus den 2 bis 4;
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6: die Kupplung aus den 2 bis 4 in verschiedenen Stellungen;
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7: eine erfindungsgemäße Kupplung mit einem die Klemmteile fixierenden Haltering in verschiedenen Ansichten; und
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8: die Kupplung aus der 7 mit dem Haltering und den Klemmteilen als Einzelteile und montiert.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßer reversibler Gurtstraffer zu erkennen. Der reversible Gurtstraffer umfasst eine in einem fahrzeugfest befestigbaren Gurtaufrollerrahmen 2 drehbar gelagerte Gurtwelle 1, auf der ein Ende eines Sicherheitsgurtes 3 aufwickelbar ist. Ferner ist an dem Gurtaufrollerrahmen 2 eine Antriebseinrichtung 4 in Form eines Elektromotors mit einer herausgeführten Welle gehalten, welche über ein Getriebe 23 mit einem Antriebsrad 6 gekoppelt ist. Zwischen dem Antriebsrad 6 und der Gurtwelle 1 ist eine erfindungsgemäße Kupplung 5 angeordnet, welche bei einer Aktivierung der Antriebseinrichtung 4 selbsttätig schließt und die Antriebsbewegung des Antriebsrades 6 auf die Gurtwelle 1 überträgt.
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In den 2 und 3 ist die Kupplung 5 mit dem Antriebsrad 6 als vormontierte Baugruppe mit einem drehfest mit der Gurtwelle 1 verbindbaren Klemmring 24 in verschiedenen Ansichten zu erkennen. Das Antriebsrad 6 ist in einem Gehäuse 25 mit wenigstens einem eine Verzahnung 27 des Antriebsrades 6 freilegenden Ausschnitt 26 angeordnet. Das Getriebe 23 ist z.B. über eine außenverzahnte Getriebewelle mit dem Antriebsrad 6 gekoppelt, welche durch den Ausschnitt 26 in die Verzahnung 27 des Antriebsrades 6 eingreift. Die Kupplung 5 ist ringförmig mit einer zentralen Öffnung 28 ausgebildet, in welcher der innenverzahnte erste Klemmring 24 angeordnet ist, der über die Innenverzahnung drehfest mit der nicht dargestellten Gurtwelle 1 verbunden ist.
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Die Kupplung 5 umfasst ein ringförmiges Halteteil 16, einen drehfest mit dem Antriebsrad 6 verbundenen radial äußeren zweiten Klemmring 29 und mehrere Klemmteile 7. Daneben umfasst die Kupplung 6 eine in der 4 zu erkennende Ringfeder 11. Das Antriebsrad 6 ist in dem Gehäuse 25 gelagert, welches wiederum fest an dem Gurtaufrollerrahmen 2 gehalten ist. Der zweite radial äußere Klemmring 29 greift mit radial nach außen vorstehenden Nasen in formkorrespondierende Ausnehmungen des Antriebsrades 6 ein und ist dadurch drehfest mit dem Antriebsrad 6 verbunden. Der radial äußere zweite Klemmring 29 weist Klemmflächen 30 auf, welche in Umfangsrichtung entgegen der Antriebsdrehrichtung des Antriebsrades 6, welche im Sinne der Erfindung als erste Drehrichtung bezeichnet ist, schräg auf den ersten Klemmring 24 bzw. auf die Gurtwelle 1 zu verlaufen. Da der erste radial innere Klemmring 24 durch einen Ring mit einem über den Umfang konstanten Außendurchmesser gebildet ist, wie in der 3 zu erkennen ist, wird dadurch ein Ringraum 8 zwischen dem ersten und dem zweiten Klemmring 24 und 29 mit mehreren konischen, sich entgegen der ersten Drehrichtung des Antriebsrades 6 verengenden Abschnitten gebildet, in denen die Klemmteile 7 angeordnet sind.
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Die Ringfeder 11 ist durch einen Ring mit mehreren axial vorstehenden Halteabschnitten 31 und Anschlägen 32 in Form von Sicken gebildet, wie in der 4 zu erkennen ist. Das Halteteil 16 ist durch einen sich radial erstreckenden ringförmigen Grundkörper 19 mit axial vorstehenden Haltestegen 20 und einer ebenfalls axial vorstehenden ringförmigen Lagerfläche 17 gebildet, wobei die Lagerfläche 17 mehrere Ausschnitte 18 aufweist, durch welche die Klemmteile 7 hindurchragen bzw. in denen die Klemmteile 7 angeordnet sind.
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Die Klemmteile 7 sind durch Quader mit einer im Querschnitt senkrecht zu der Drehachse des Antriebsrades 6 viereckigen Formgebung gebildet, wie in der 5 zu erkennen ist. An der in der Darstellung der 5 dem Betrachter zugewandten vorderen Randseite 12 sind die Klemmteile 7 mit einer Ausnehmung 13 versehen, in welche die Ringfeder 11 mit einem Eingriffsabschnitt 14 eingreift. Die Anschläge 32 sind seitlich neben den Eingriffsabschnitten 14 angeordnet und liegen an der in Bezug zu der ersten Drehrichtung hinteren Randseite 34 der Klemmteile 7 an. Die Ringfeder 11 ist mit den Halteabschnitten 31 auf den Haltstegen 20 des Halteteils 16 drehfest festgelegt und fixiert die Klemmteile 7 in der montierten Stellung in einer in der oberen linken Darstellung der 6 zu erkennenden Losstellung, in der die Klemmteile 7 radial außen mit der äußeren Randseite 9 an der radial inneren Klemmfläche 30 des zweiten Klemmringes 29 anliegen. Die radial innere Randseite 10 der Klemmteile 7 ist als eine Schräge ausgebildet, welche in Richtung der ersten Drehrichtung des Antriebsrades 6 auf die Gurtwelle 1 bzw. auf den ersten mit der Gurtwelle 1 drehfest verbundenen Klemmring 24 zuläuft.
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Die Kupplung 5 schließt und öffnet die Verbindung zwischen dem Antriebsrad 6 und der Gurtwelle 1 nach dem in der 6 zu erkennenden Bewegungsablauf.
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In der Anfangsstellung der Kupplung 5 werden die Klemmteile 7 in der Losstellung durch die Ringfeder 11 in einer radial äußeren Stellung gehalten, in der sie mit der äußeren Randseite 9 an der radial inneren Klemmfläche 30 des zweiten Klemmringes 29 anliegen und zwischen der radial inneren Randseite 9 der Klemmteile 7 und der radial äußeren Klemmfläche 33 des ersten Klemmringes 24 ein Spalt von 0,443 mm vorhanden ist. Die Gurtwelle 1 kann in dieser Stellung der Kupplung 5 frei gegenüber dem Antriebsrad 6 drehen.
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Bei einer Aktivierung der Antriebseinrichtung 4 wird das Antriebsrad 6 in Pfeilrichtung A in die erste Drehrichtung im Uhrzeigersinn angetrieben. Da das Halteteil 16 dabei nicht mitgenommen wird bzw. durch einen möglichen Reibschluss z.B. an einer feststehenden nicht dargestellten äußeren Gehäusewandung der Kupplung 5 zurückgehalten wird, werden die Klemmteile 7 über die an dem Halteteil 16 gehaltene Ringfeder 11 und die daran angeordneten Anschläge 32 ebenfalls gegenüber dem Antriebsrad 6 zurückgehalten. Aufgrund der dadurch bewirkten Relativbewegung zwischen den Klemmteilen 7 und den Klemmringen 24 und 29 werden die Klemmteile 7 dabei aufgrund der konischen Formgebung der Abschnitte der Klemmfläche 30 bzw. des Ringraumes 8 radial nach innen in Pfeilrichtung B gedrängt, wodurch sie mit der inneren Randseite 10 an der radial äußeren Klemmfläche 33 des ersten Klemmringes 24 zur Anlage gelangen. Während der weiteren Drehbewegung des Antriebsrades 6 verkeilen sich die Klemmteile 7 zwischen den beiden Klemmflächen 30 und 33 der Klemmringe 24 und 29 und stellen dadurch eine kraftschlüssige bzw. reibschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebsrad 6 und der Gurtwelle 1 her, infolgedessen die Gurtwelle 1 von dem Antriebsrad 6 über die Kupplung 5 in Pfeilrichtung A angetrieben wird. Dabei ist es wichtig, dass die äußere Randseite 9 der Klemmteile 7 kreisbogenabschnittsförmig und symmetrisch zu einer radialen Mittenachse der Klemmteile 7 geformt ist, so dass die Klemmteile 7 eine geringe Schwenkbewegung ausführen können. Durch die, wenn auch sehr kleine, Schwenkbewegung der Klemmteile 7 und die schräge Formgebung der radial inneren Randseite 10 wird die Spannkraft der Klemmteile 7 weiter erhöht, so dass das Antriebsrad 6 und die Gurtwelle 1 schließlich drehfest miteinander verspannt werden. Dabei ist die nach außen gekrümmte schräge Formgebung der inneren Randseite 10 mit der auf den ersten Klemmring 24 zulaufenden Schräge von besonderer Bedeutung, da die Klemmteile 7 dadurch erstens die Schwenkbewegung ausführen können, und sich zweitens dabei der Abstand zwischen den Anlagepunkten der Klemmteile 7 an der radial inneren Klemmfläche 33 und der radial äußeren Klemmfläche 30 vergrößert, und die Klemmteile 7 die Verbindung durch die dadurch bedingte Erhöhung der Anpresskräfte versteifen. Der Schließwinkel, den das Antriebsrad 6 zum Schließen der Kupplung 5 zurücklegen muss, hängt dabei von dem Anfangsabstand der Klemmteile 7 von den bzw. von einer der Klemmflächen 30 oder 33 und von der konischen Formgebung der Abschnitte des Ringraumes 8 ab, durch welche die Radialbewegung der Klemmteile 7 erzwungen wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel konnte ein Schließwinkel von weniger als 40 Grad bei einer gleichzeitig funktionssicheren Drehbarkeit der Gurtwelle 1 in der Losstellung der Klemmteile 7 realisiert werden.
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Für den Fall, dass nachfolgend der irreversible Gurtstraffer aktiviert wird, und die Gurtwelle dadurch in Pfeilrichtung C zu einer höheren Drehgeschwindigkeit in Aufrollrichtung des Sicherheitsgurtes beschleunigt wird, werden die Klemmteile 7 durch den Reibschluss über die Klemmfläche 33 des ersten Klemmringes 24 zu einer Schwenkbewegung in Pfeilrichtung D gezwungen, wodurch sich der Abstand zwischen den Anlagepunkten der Klemmteile 7 an den Klemmflächen 30 und 33 wieder verkleinert, und die Verbindung zwischen der Gurtwelle 1 und dem Antriebsrad 6 selbsttätig wieder aufgehoben wird. Die Stellung der Klemmteile 7 nach der Aktivierung des irreversiblen Gurtstraffers ist in der linken unteren Darstellung der 6 zu erkennen.
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Für den Fall, dass die Vorunfallsituation nicht in einem Unfall endet, und der irreversible Gurtstraffer nicht aktiviert wird, wird das Antriebsrad 6 um einen geringen Drehwinkel entgegen der ersten Drehrichtung in Pfeilrichtung E von der Antriebseinrichtung 4 angetrieben, wodurch die Klemmteile 7 aufgrund der von der Ringfeder 11 ausgeübten Federkraft in Pfeilrichtung F radial nach außen zurück in die Losstellung bewegt werden und die Verbindung zwischen dem Antriebsrad 6 und der Gurtwelle 1 aufgehoben wird.
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Damit befindet sich die Kupplung 5 anschließend wieder in der Losstellung, welche in der unteren rechten Darstellung der 6 zu erkennen ist.
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Der Vorteil der weiterentwickelten Kupplung 5 ist darin zu sehen, dass das Schließen und insbesondere das Lösen der Kupplung 5 durch sehr kleine Drehwinkel des Antriebsrades 6 und der Gurtwelle 1 bewirkt werden kann. Ferner kann die Kupplung 5 die Verbindung nicht ungewollt herstellen, da die Verbindung des Antriebsrades 6 mit der Gurtwelle 1 in jedem Fall ein Verdrehen des Antriebsrades 6 voraussetzt. Da sich die Klemmteile 7 in der Anfangsstellung jeweils in einem Abschnitt des Ringraumes 8 befinden, in dem der Abstand der Klemmflächen 30 und 33 größer als die Höhe der Klemmteile 7 ist, kann die Verbindung auch nicht durch selbsttätige Bewegungen der Klemmteile 7 hergestellt werden.
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Ferner kann durch die vorgeschlagene konische Formgebung der Abschnitte des Ringraumes 8 und deren Richtung in Verbindung mit der Formgebung der Klemmteile 7 sichergestellt werden, dass die Kupplung 5 bei der Aktivierung der Antriebseinrichtung selbsttätig geschlossen wird und durch Zurückdrehen des Antriebsrades 6 bzw. durch das Überholen der Gurtwelle 1, wie oben beschrieben, selbsttätig innerhalb sehr kleiner Drehwinkel wieder geöffnet wird.
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Der erste und der zweite Klemmring 24 und 29 sowie die Klemmteile 7 können bevorzugt aus einem gehärteten Stahl hergestellt sein, so dass sie die zur Übertragung der Drehbewegung erforderlichen Kräfte übertragen können, ohne dabei plastisch verformt zu werden.
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Neben dem Vorteil des geringen Schließ- und Öffnungswinkels der Kupplung 5 weist diese außerdem den Vorteil von sehr geringen Schließ- und Öffnungsgeräuschen aufgrund der geringen Bewegungen der Kupplungsteile auf.
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In den 7 und 8 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung zu erkennen, bei der die Klemmteile 7 an einem Haltering 21 gehalten sind, welcher durch ein Metallumformteil aus einem Federstahl oder Federblech gebildet ist. An dem Haltering 21 sind eine Mehrzahl von Federarmen 22 vorgesehen, welche an den seitlichen Randseiten der Klemmteile 7 anliegen und diese dadurch zwischen sich einklemmen. An den Klemmteilen 7 ist ferner jeweils eine Ausnehmung 13 vorgesehen, in welche der Haltering 21 mit einem fingerförmigen axial gerichteten Eingriffsabschnitt 14 eingreift, so dass die Klemmteile 7 in Radialrichtung federelastisch gehalten sind. Ferner sind die Klemmteile 7 durch einen an der dem Betrachter zugewandten Stirnseite anliegenden Federarm 22 gegen Herausfallen gesichert. Die einzigen freiliegenden Seiten der Klemmteile 7 sind damit die den Klemmringen 24 und 29 zugewandten Randseiten 9 und 10, welche für die Klemmwirkung der Klemmteile 7 freiliegen müssen.
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Der in Form eines Fingers ausgebildete Eingriffsabschnitt 14 greift formschlüssig in die Ausnehmung 13 ein, so dass der Haltering 21 die Klemmteile 7 in Radialrichtung und Umfangsrichtung positioniert. Außerdem kann der Haltering 21 dadurch über die Eingriffsabschnitte 14 Torsionsmomente auf die Klemmteile 7 ausüben, so dass auf die Klemmteile 7 in der verschwenkten Ausrichtung entsprechende Rückstellkräfte wirken, und die Klemmteile 7 nach dem Zurückdrehen des Antriebsrades 6 selbsttätig in die Ausgangsstellung wieder zurückschwenken und die Kupplung 5 selbsttätig öffnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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