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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer einen Wellenkörper, einen Profilkopf und einen Torsionsstab umfassenden Gurtwelle, wobei der in dem Wellenkörper angeordnete Torsionsstab mit einem ersten Ende mit dem Wellenkörper und mit einem zweiten Ende mit dem Profilkopf verbunden ist, und mit einem ein Rohr und ein Strafferantriebsrad umfassenden Gurtstraffer, wobei in dem Rohr ein pyrotechnischer Gasgenerator, ein Kolben und mindestens ein Massekörper angeordnet sind, wobei der mindestens eine Massekörper durch den von dem Gasgenerator erzeugbaren und auf den zwischen dem Gasgenerator und einem Massekörper angeordneten Kolben wirkenden Druck antreibbar ist und bei Austritt aus dem Rohr kraftübertragend mit dem insbesondere unmittelbar mit dem Profilkopf der Gurtwelle drehfest verbundenen oder verbindbaren Strafferantriebsrad in Eingriff bringbar ist und so die Gurtwelle des Gurtaufrollers in eine den Sicherheitsgurt aufwickelnden Straffrichtung antreibt.
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Ein Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist aus
DE 10 2008 059 387 A1 bekannt. Nach dem den Sicherheitsgut aufwickelnden Straffvorgang erfolgt durch den in den Sicherheitsgurt eintauchenden Insassen eine Krafteinleitung in den Sicherheitsgurt, so dass die Gurtwelle und das Strafferantriebsrad entgegen der Straffrichtung mit Kraft beaufschlagt werden. Damit dann eine kraftbegrenzte Abwicklung des Sicherheitsgurtes möglich ist, wird der Profilkopf durch eine in den Profilkopf einsteuernde Verriegelungsklinke festgelegt. Der mit seinem zweiten Ende an dem Profilkopf festgelegte Torsionsstab verformt sich zur Kraftbegrenzung bei der Abwicklungsbewegung des mit dem ersten Ende des Torsionsstabs verbundenen Wellenkörpers entgegen der Straffrichtung. Das Einsteuern der Verriegelungsklinke in den Profilkopf führt dabei zu einer ungewollten Störung in der Kraftbegrenzungskurve. Diese Störung der Kraftbegrenzungskurve durch die einsteuernde Verriegelungsklinke wird zwar dadurch vermindert, dass bei der Kraftbegrenzung eine Bewegung der in dem Rohr angeordneten Massekörper gegen die Straffrichtung aufgrund des Druckes zwischen dem Kolben und dem Gasgenerator gedämpft wird, die Störung in der Kraftbegrenzungskurve ist aber weiterhin vorhanden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Gurtaufroller angegeben werden, bei dem die Kraftbegrenzungskurve weniger oder gar keine Störung(en) aufweist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gurtaufrollers sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technologisch sinnvoller Weise beliebig miteinander kombinierbar sind.
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Gelöst wird diese Aufgabe insbesondere durch einen Gurtaufroller mit den eingangs genannten Merkmalen, wobei in dem Rohr ein der durch den Druck erzeugten Bewegung des mindestens einen Massekörpers und des Kolbens folgendes Verkeilungselement angeordnet ist, welches sich bei einer Richtungsumkehr der Bewegung des mindestens einen Massekörpers an einer Wand des Rohres festlegt, wodurch eine Rückbewegung des zumindest einen Massekörpers blockiert wird, so dass eine Rückdrehung des Strafferantriebsrads in eine der Straffrichtung entgegengesetzte Richtung verhindert wird.
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Ein Gurtaufroller mit einer Gurtwelle und einem Gurtstraffer ist in
DE 10 2008 059 387 A1 offenbart, auf die im Hinblick auf weitere Bestandteile und die Funktionsweise des Gurtaufrollers vollumfänglich verwiesen wird.
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Die Erfindung sieht also vor, dass das Verkeilungselement bei der durch den Druck vom Gasgenerator erzeugten Bewegung der Massekörper in dem Rohr mitbewegt wird, während bei einer Bewegung in die entgegengesetzte Richtung sich das Verkeilungselement in dem Rohr festlegt und so eine Rückbewegung der Massekörper verhindert. Dies hat zur Folge, dass auch eine Drehung des von den Massekörper angetriebenen und noch mit den Massekörper in Eingriff befindlichen Strafferantriebsrads entgegen der Straffrichtung unterbunden wird und so das zweite, mit dem Profilkopf und dem Strafferantriebsrad verbundene Ende des Torsionsstabes festgelegt wird. Das zweite Ende des Torsionsstabes wird somit mittelbar durch das in dem Rohr festgelegte Verkeilungselement festgelegt, ohne dass eine Einsteuerung der Verriegelungsklinke zur Festlegung in den Profilkopf zwingend erfolgen muss. Auf diese Weise wird der Einfluss der Einsteuerung der Verriegelungsklinke auf die Kraftbegrenzungskurve vermindert.
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Das Verkeilungselement ist insbesondere so ausgebildet, dass es der Bewegung der Massekörper zunächst ohne größere Reibung an der Wand des Rohres folgt, so dass die initiale Bewegung des mindestens einen Massekörpers nur gering beeinflusst wird. Das Verkeilungselement ist ferner so ausgebildet, dass es sich bei einer Richtungsumkehr der Bewegung in dem Rohr festlegt. Hierzu kann das Verkeilungselement beispielsweise so ausgebildet sein, dass es bei der Richtungsumkehr in dem Rohr verklemmt, in die Wand eingreift und/oder den Massekörper im Rohr einklemmt.
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Insbesondere weist das Verkeilungselement mehrere radial auskragende, außen axial in Richtung des Gasgenerators abgewinkelte Vorsprünge auf, die bei der anfänglichen Bewegung der Massekörper entlang der Wand in Anlage mit der Wand gleiten und bei einer Richtungsumkehr der Bewegung der Massekörper in die Wand eingreifen. Durch die Abwinklung der radial auskragenden Vorsprünge in axialer Richtung entgegen der anfänglichen Bewegungsrichtung wird gewährleistet, dass die Vorsprünge zunächst an der Wand entlang gleiten können. Insbesondere weisen die Vorsprünge radial außen eine scharfe Schneidkante auf, die mit oder kurz nach der Richtungsumkehr in die Wand des Rohres eingreift.
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Gemäß einer Ausführungsform des Gurtaufrollers kann vorgesehen sein, dass das Verkeilungselement zwischen dem Kolben und dem den Kolben benachbarten Massekörper angeordnet ist. Das Verkeilungselement wird bei einer Richtungsumkehr der Bewegung der Massekörper also direkt von dem Massekörper mit Kraft beaufschlagt.
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In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Verkeilungselement auf einer der dem Massekörper abgewandten Seite des Kolbens angeordnet ist. In diesem Fall würde bei einer Richtungsumkehr der Bewegung das Verkeilungselement von dem Kolben mit Kraft beaufschlagt werden. Bei dieser Ausführungsform würde zudem das Verkeilungselement die Rohrfeder ersetzen können.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das Verkeilungselement in den Kolben eingesetzt ist. Insbesondere wenn das Verkeilungselement auf der dem Massekörper zugewandten Seite in den Kolben eingesetzt ist, kann vorgesehen sein, dass das Verkeilungselement auf der dem Massekörper zugewandten Stirnfläche eine Vertiefung aufweist, durch die bei anliegendem Massekörper eine Strömungsverbindung zwischen Verkeilungselement und Massekörper gegeben ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verkeilungselement einteilig an dem Kolben ausgebildet ist. Der Kolben und das Verkeilungselement sind also ein Bauteil. In diesem Zusammenhang wird das Verkeilungselement bevorzugt durch radial auskragende, außen axial in Richtung des Gasgenerators abgewinkelte Vorsprünge an dem Kolben ausgebildet.
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In einer weiteren Ausführungsform des Gurtaufrollers kann vorgesehen sein, dass der dem Kolben benachbarte Massekörper als Doppelkugel ausgebildet ist und das Verkeilungselement zwischen den Kugeln dieses Massekörpers angeordnet ist. Die Doppelkugel besteht aus zwei abschnittsweise kugelförmigen Abschnitten, die über einen zentralen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, wobei das Verkeilungselement bevorzugt den zentralen Verbindungsabschnitt umgibt.
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In einer weiteren Ausführungsform des Gurtaufrollers kann vorgesehen sein, dass das Verkeilungselement zwischen zwei Massekörpern angeordnet ist. Das Verkeilungselement blockiert nur die Rückbewegung derjenigen Massekörper, die auf der dem Kolben abgewandten Seite des Verkeilungselements in dem Strafferrohr angeordnet sind.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figuren erläutert, wobei darauf hinzuweisen ist, dass die Figuren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Es zeigen schematisch
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1: eine Schnittansicht durch ein Rohr einer ersten Ausführungsform eines Gurtaufrollers,
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2: die Schnittansicht gemäß 1 mit in Explosionsansicht dargestellten Elementen in dem Rohr,
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3: die Elemente aus dem Rohr in einer perspektivischen Ansicht,
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4: eine zweite Ausführungsform des Gurtaufrollers,
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5: eine dritte Ausführungsform des Gurtaufrollers,
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6: eine vierte Ausführungsform des Gurtaufrollers,
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7: eine fünfte Ausführungsform des Gurtaufrollers und
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8: eine sechste Ausführungsform des Gurtaufrollers.
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Die 1 und 2 zeigen einen Rohrabschnitt einer ersten Ausführungsform eines Gurtaufrollers, wobei die in dem Rohrabschnitt angeordneten Elemente in einer perspektivischen Ansicht auch in 3 dargestellt sind.
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In einem Rohr
1 ist ein Kolben
2 angeordnet, der im Auslösefall von dem von einem Gasgenerator erzeugten Druck angetrieben wird. In einer zentralen Bohrung des Kolbens
2 ist ein Einlegeteil
7 angeordnet, wobei ein Einsatz
8 mit Vertiefungen auf seinen Stirnflächen in den Kolben
2 eingesteckt ist. Die Funktion und Ausbildung des Einlegeteils
7 und des Einsatzes
8 sind in
WO 2011/134567 A1 beschrieben.
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In dem Rohr 1 ist ferner ein Massekörper 3 angeordnet, der im Auslösefall von dem Kolben 2 angetrieben wird. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in den Figuren jeweils nur ein Massekörper 3 gezeigt, wobei sich bei der tatsächlichen Ausführungsform mehrere Massekörper aneinander anschließen, die gegebenenfalls über eine Schnur miteinander verbunden sind. Zwischen dem Kolben 2 und dem Massekörper 3 ist zudem ein Verkeilungselement 4 in dem Rohr 1 angeordnet. Das Verkeilungselement 4 weist einen zentralen ringähnlichen Bereich auf, an dem mehrere radial auskragende, außen axial in Richtung des Kolbens 2 abgewinkelte Vorsprünge 6 ausgebildet sind.
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Im Auslösefall wird das Verkeilungselement 4 mit dem Kolben 2 und dem Massekörper 3 durch das Rohr 1 (in den Darstellungen der 1 und 2 nach rechts) bewegt. Nach dem durch die aus dem Rohr 1 austretenden Massekörper 3 herbeigeführten Straffvorgang erfolgt eine Richtungsumkehr der Bewegung der Massekörper 3 aufgrund des in den Sicherheitsgurt eintauchenden Insassen. Bei dieser Richtungsumkehr der Bewegung greifen die Vorsprünge 6 des Verkeilungselements 4 in eine Wand 5 des Rohres 1 ein, so dass das Verkeilungselement 4 in dem Rohr 1 festgelegt wird. Somit werden die Massekörper 3 an einer Weiterbewegung entgegen der Straffrichtung gehindert und in dem Rohr 1 festgelegt, was dazu führt, dass das nicht dargestellte Strafferantriebsrad nicht entgegen der Straffrichtung rotieren kann, wodurch ein zweites Ende eines ebenfalls nicht dargestellten Torsionsstabes festgelegt wird. Ein mit einem Wellenkörper verbundenes erstes Ende des Torsionsstabes wird hingegen von der Gurtwelle rotiert, so dass durch die Verformung des Torsionsstabes ein kraftbegrenzender Auszug des Sicherheitsgurtes möglich ist.
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Bei den folgenden Ausführungsformen des Gurtaufrollers wird im Einzelnen nur auf die Unterschiede zu der Ausführungsform der 1 bis 3 eingegangen, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
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Bei der Ausführungsform gemäß 4 ist das Verkeilungselement 4 einteilig mit dem in den 1 bis 3 dargestellten Einsatz 8 ausgebildet. Die Vorsprünge 6 des Verkeilungselements 4 greifen massekörperseitig über den Kolben 2 hinaus und greifen bei einer Rückbewegung des Kolbens 2 in die Wände 5 des Rohres 1 ein und verhindern somit eine Rückbewegung des Massekörpers 3. Das Verkeilungselement 4 weist bei dieser Ausführungsform auf seiner dem Massekörper 3 zugewandten Stirnfläche Vertiefungen auf, durch die eine Strömungsverbindung von dem zentralen Bereich des Kolbens 2 zu der Innenumfangsfläche der Wand 5 zwischen dem Verkeilungselement 4 und dem daran anliegenden Massekörper 3 hindurch gegeben ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß 5 ist das Verkeilungselement 4 auf einer dem Massekörper 3 abgewandten Seite des Kolbens 2 angeordnet. Das Verkeilungselement 4 ist als Einsatz ausgebildet und in den Kolben 2 eingesetzt. Das Verkeilungselement 4 ragt mit seinen Vorsprüngen 6 über den Kolben 2 hinaus und greift bei einer Rückbewegung des Kolbens 2 in die Wände 5 des Rohres 1 ein.
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Bei der Ausführungsform gemäß 6 ist der Massekörper 3 als Doppelkugel ausgebildet und das Verkeilungselement 4 umgibt einen zentralen Verbindungsbereich, der die beiden Kugeln des Massekörpers 3 miteinander verbindet.
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Bei der Ausführungsform gemäß 7 ist das Verkeilungselement 4 einstückig an dem Kolben 2 ausgebildet und greift mit seinen Vorsprüngen 6 bei einer Rückbewegung des Kolbens 2 in die Wände 5 des Rohres 1 ein.
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Bei der Ausführungsform gemäß 8 ist das Verkeilungselement 4 zwischen zwei Massekörpern 3 angeordnet, wobei das Verkeilungslemenent 4 nur die Rückbewegung derjenigen Massekörper 3 blockiert, die auf der dem Kolben 2 abgewandten Seite des Verkeilungselements 4 in dem Rohr 1 angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohr
- 2
- Kolben
- 3
- Massekörper
- 4
- Verkeilungselement
- 5
- Rohrwand
- 6
- Vorsprung
- 7
- Einlegeteil
- 8
- Einsatz
