DE102015207558A1

DE102015207558A1 - Gurtaufroller

Info

Publication number: DE102015207558A1
Application number: DE102015207558.3A
Authority: DE
Inventors: Hermann Hasse; Robert Fleischmann; Joachim Nüsseler; Peter Baumgartner; Thomas Schwer; Armin Toth; Dirk Buchlaub; Jochen Lang; Thomas Rupp
Original assignee: Takata AG
Current assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2035-04-25
Also published as: DE102015207558B4; CN106064605A; US10118589B2; US20160311397A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt mit: einer Gurtspule (100, 200, 300, 400, 500, 600) zum Aufrollen des Sicherheitsgurts, einer Sperrbasis (120, 220, 320, 420, 520, 620) die im Normalbetrieb mit der Gurtspule mitgedreht wird und deren Drehbewegung bei abruptem Gurtbandauszug mittels eines Sperrmechanismus gesperrt wird, und einer Gurtkraftbegrenzungseinrichtung, die bei gesperrter Sperrbasis eine Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis zulässt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Gurtaufroller eine Deaktivierungseinrichtung aufweist, die die von der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung zugelassene Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis nach einem vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel zwischen Sperrbasis und Gurtspule blockiert und dadurch die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt mit einer Gurtspule zum Aufrollen des Sicherheitsgurts, einer Sperrbasis die im Normalbetrieb mit der Gurtspule mitgedreht wird und deren Drehbewegung bei abruptem Gurtbandauszug mittels eines Sperrmechanismus gesperrt wird, und einer Gurtkraftbegrenzungseinrichtung, die bei gesperrter Sperrbasis eine Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis zulässt. Ein derartiger Gurtaufroller ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2013 217 018 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller mit Gurtkraftbegrenzungseinrichtung weiter zu optimieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Gurtaufroller eine Deaktivierungseinrichtung aufweist, die die von der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung zugelassene Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis nach einem vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel zwischen Sperrbasis und Gurtspule blockiert und dadurch die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ist darin zu sehen, dass es bei diesem nach einem vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel zwischen Sperrbasis und Gurtspule automatisch zu einem Blockieren der Gurtkraftbegrenzung kommt und die Gurtspule mit der Sperrbasis blockiert wird. Es lässt sich somit in vorteilhafter Weise vermeiden, dass es zu einem zu langen Gurtbandauszug während der Gurtkraftbegrenzungsphase kommen kann.
Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Deaktivierungseinrichtung ein Hilfselement aufweist, das – während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis – mittelbar oder unmittelbar angetrieben durch die Drehung der Gurtspule eine radiale Bewegung oder zumindest auch eine radiale Bewegung durchführt, wobei unter einer radialen Bewegung eine Bewegung – von der Rotationsachse der Gurtspule aus gesehen – nach außen von der Rotationsachse weg oder nach innen in Richtung der Rotationsachse verstanden wird.
Vorzugsweise führt das Hilfselement – während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis – angetrieben durch die Drehung der Gurtspule zusätzlich zu der radialen Bewegung auch eine rotatorische Bewegung relativ zur gesperrten Sperrbasis durch.
Vorteilhaft ist es, wenn das Hilfselement ein Getriebeelement bildet, das – während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis – mit der Gurtspule in gleicher Drehrichtung oder entgegen gesetzter Drehrichtung mitgedreht wird, allerdings mit einer Rotationsgeschwindigkeit, die kleiner als die der Gurtspule ist, wodurch während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis ein Verdrehwinkel zwischen dem Hilfselement und der Sperrbasis erzeugt wird, der kleiner als der jeweilige Relativdrehwinkel zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis ist.
Das Hilfselement, das vorzugsweise einen Teil eines Exzentergetriebes bildet, weist bevorzugt einen Anschlag auf, der auf einen Anschlag auf der Sperrbasis stößt, wenn der Verdrehwinkel zwischen dem Hilfselement und der Sperrbasis einen vorgegebenen maximalen Verdrehwinkel erreicht.
Auch ist es von Vorteil, wenn das Hilfselement eine Außenverzahnung aufweist, die mit einer auf der Sperrbasis oder der Gurtspule angeordneten Innenverzahnung zusammenwirkt und sich bei seiner rotatorischen und radialen Bewegung jeweils nur auf einem Teilabschnitt der Innenverzahnung unter Ausführung einer Taumelbewegung abstützt.
Das Hilfselement ist bevorzugt drehbar, jedoch exzentrisch bzw. versetzt zur Drehachse der Gurtspule, auf der Sperrbasis oder der Gurtspule gelagert und führt während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis bevorzugt eine – bezogen auf die Drehachse der Gurtspule – exzentrische Drehbewegung aus.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Hilfselement eine Außenverzahnung aufweist, die mit einer auf der Sperrbasis angeordneten Innenverzahnung zusammenwirkt und drehbar, jedoch exzentrisch bzw. versetzt zur Drehachse der Gurtspule, auf der Gurtspule gelagert ist.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Hilfselement eine Außenverzahnung aufweist, die mit einer auf der Gurtspule angeordneten Innenverzahnung zusammenwirkt und drehbar, jedoch exzentrisch bzw. versetzt zur Drehachse der Gurtspule, auf der Sperrbasis gelagert ist.
Das Hilfselement weist vorzugsweise zumindest eine sich axial, und zwar parallel zur Achse des Gurtaufrollers, in Richtung der Sperrbasis erstreckende Nase auf, die in eine zugeordnete Vertiefung in der Sperrbasis eingreift und während der radialen und rotatorischen Bewegung des Hilfselements in der Vertiefung bewegt wird, wobei das Hilfselement die von der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung zugelassene Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis selbst blockiert, sobald die Nase auf einem äußeren Rand der Vertiefung aufschlägt.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Hilfselement zumindest einen sich radial nach außen, in Richtung der Sperrbasis erstreckenden Anschlag aufweist, der – während der radialen und rotatorischen Bewegung des Hilfselements – auf einen sich radial nach innen in Richtung des Hilfselement erstreckenden Anschlag der Sperrbasis stößt, sobald die Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis den vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel erreicht.
Auch ist eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei der vorgesehen ist, dass das Hilfselement zumindest ein Durchgangsloch aufweist, das während der radialen und rotatorischen Bewegung des Hilfselements relativ zur Gurtspule verdreht wird, und von dem Hilfselement ein durch eine Feder federbelastetes Blockierelement in der Gurtspule gehalten wird, das sich vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis auf dem Hilfselement abstützt und durch dieses von der Sperrbasis getrennt wird, wobei das Blockierelement durch die Federkraft der Feder durch das Durchgangsloch im Hilfselement hindurchgeschoben wird, sobald durch das Verdrehen des Hilfselements relativ zur Gurtspule und relativ zur Sperrbasis das Blockierelement und das Durchgangsloch fluchten. Vorzugsweise weist die Sperrbasis eine Vertiefung auf, in die das Blockierelement hineingeschoben werden kann; bei einer solchen Ausgestaltung wird das Blockierelement durch die Federkraft der Feder durch das Durchgangsloch im Hilfselement hindurch in die Vertiefung in der Sperrbasis hineingeschoben, sobald durch das Verdrehen des Hilfselements relativ zur Gurtspule und relativ zur Sperrbasis das Blockierelement, das Durchgangsloch und die Vertiefung in der Sperrbasis fluchten.
Bei einer weiteren als bevorzugt angesehenen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Hilfselement in einer spiralförmigen Vertiefung in der Sperrbasis oder der Gurtspule geführt wird und in der spiralförmigen Vertiefung verschieblich ist und das Hilfselement vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis einen solchen radialen Abstand von der Drehachse der Gurtspule aufweist, dass das Hilfselement eine Deaktivierung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung verhindert.
Mit Blick auf eine besonders einfache Beendigung der Relativdrehung zwischen Gurtspule und Sperrbasis wird es als vorteilhaft angesehen, wenn in der Gurtspule ein durch eine Feder federbelastetes Blockierelement gehalten wird, das sich vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis auf dem Hilfselement abstützt und durch dieses von der Sperrbasis getrennt wird, das Hilfselement in einer spiralförmigen Vertiefung in der Sperrbasis geführt wird und in der spiralförmigen Vertiefung verschieblich ist und das Hilfselement vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis einen solchen radialen Abstand von der Drehachse der Gurtspule aufweist, dass das Hilfselement eine Vertiefung in der Sperrbasis zumindest abschnittsweise verschließt, wobei während der Drehung der Gurtspule relativ zur gesperrten Sperrbasis das Blockierelement das Hilfselement in der spiralförmigen Vertiefung verschiebt und dadurch den radialen Abstand des Hilfselements zur Drehachse der Gurtspule und damit zur Vertiefung in der Sperrbasis verändert, und wobei das Blockierelement durch die Federkraft der Feder an dem Hilfselement vorbei oder durch das Hilfselement hindurch in die Vertiefung in der Sperrbasis hineingeschoben wird, sobald der radiale Abstand des Hilfselements dies zulässt und das Blockierelement und die Vertiefung in der Sperrbasis fluchten.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Hilfselement durch eine verschwenkbare Klinke gebildet ist, die mit einem Schneckenantrieb der Deaktivierungseinrichtung zusammenwirkt und nach einem Verschwenken durch den Schneckenantrieb die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert.
Bei der letztgenannten Variante ist es vorteilhaft, wenn der Schneckenantrieb eine mit der Sperrbasis in Verbindung stehende schraubenförmige Antriebsstange und ein in der Gurtspule axial verschieblich gehaltenes Aktuatorelement aufweist, das mit der schraubenförmigen Antriebsstange gekoppelt ist und im Falle einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der schraubenförmigen Antriebsstange aus der Gurtspule heraus und in Richtung der Klinke geschoben wird, wodurch die Klinke – bei Erreichen des vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkels zwischen Sperrbasis und Gurtspule – durch das Aktuatorelement verschwenkt wird und die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Klinke – nach Ereichen des vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkels zwischen Sperrbasis und Gurtspule – in eine Innenverzahnung eines rahmenfestes Sperrzahnrades oder in eine Innenverzahnung in der Sperrbasis eingeschwenkt wird und dadurch die Gurtspule mit der Sperrbasis drehfest verbindet.
Das Aktuatorelement weist bevorzugt eine Schräge auf, die bei dem axialen Verschieben des Aktuatorelements auf die Klinke trifft und diese nach dem Prinzip der Kraftumlenkung der schiefen Ebene verschwenkt.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Gurtaufroller ein drehwinkelabhängig arbeitendes Freilaufgetriebe aufweist, das die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert, sobald das Freilaufgetriebe um einen vorgegebenen maximalen Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist.
Das Freilaufgetriebe weist bevorzugt mindestens ein Drehelement auf, das während des Freilaufs des Freilaufgetriebes von der Gurtspule gedreht wird.
Um zwei oder mehr Relativumdrehungen zwischen der Sperrbasis und der Gurtspule besonders einfach zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Freilaufgetriebe ein erstes Drehelement und mindestens ein dem ersten Drehelement nachgeordnetes zweites Drehelement aufweist, wobei in einer ersten Phase des Freilaufs zunächst das erste Drehelement relativ zu dem zweiten Drehelement gedreht wird, bis ein Anschlag des ersten Drehelements auf einen Anschlag des zweiten Drehelements stößt und das erste Drehelement nachfolgend das zweite Drehelement mitdreht.
Vorteilhaft ist es, wenn – bei mehreren gewünschten Relativumdrehungen – das Freilaufgetriebe zwei oder mehr Drehelemente aufweist, die während einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis kaskadiert nacheinander mitgedreht werden bis das in der Kaskade letzte Drehelement auf einen Anschlag auf der Sperrbasis stößt und dadurch die Relativdrehung zwischen der Sperrbasis und der Gurtspule blockiert und die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert wird.
Bezüglich der Kopplung der Drehelemente wird es als vorteilhaft angesehen, wenn auf einer Seite des ersten und zweiten Drehelements jeweils eine Führungsnut angeordnet ist und auf der anderen Seite des ersten und zweiten Drehelements jeweils ein Steuerelement angeordnet ist, wobei das Steuerelement eines der Drehelemente in die Führungsnut des anderen Drehelements und das Steuerelement des anderen Drehelements in die Führungsnut eines anderen Teiles des Gurtaufrollers eingreift.
Bei der letztgenannten Variante ist es vorteilhaft, wenn das Steuerelement des zweiten Drehelements in einer Führungsnut des ersten Drehelements geführt wird und das Steuerelement des ersten Drehelements in einer Führungsnut in der Gurtspule geführt wird.
Auch wird eine Ausgestaltung als vorteilhaft angesehen, bei der das Drehelement oder eines der Drehelemente ein durch eine Feder federbelastetes Blockierelement in der Gurtspule hält, das sich vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis auf diesem Drehelement abstützt und durch dieses von der Sperrbasis getrennt wird, wobei das Blockierelement durch die Federkraft der Feder durch ein Durchgangsloch im Drehelement hindurch oder an dem Drehelement vorbei geschoben wird, sobald dies durch das Verdrehen der Gurtspule möglich ist, insbesondere sobald durch das Verdrehen der Gurtspule relativ zum Drehelement das Blockierelement und das Durchgangsloch fluchten.
Das Blockierelement wird bevorzugt mittels der Federkraft der Feder durch das Durchgangsloch im Drehelement oder in einem der Drehelemente hindurch in eine Vertiefung in der Sperrbasis hineingeschoben, sobald durch das Verdrehen der Gurtspule relativ zur Sperrbasis das Blockierelement, das Durchgangsloch in dem Drehelement und die Vertiefung in der Sperrbasis fluchten.
Um zwei oder mehr Relativumdrehungen zwischen der Sperrbasis und der Gurtspule besonders einfach zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Freilaufgetriebe zwei oder mehr Drehelemente aufweist und das Blockierelement mittels der Federkraft der Feder durch das Durchgangsloch in einem der Drehelemente hindurch auf ein nachgeordnetes Drehelement aufgeschoben wird, sobald das Durchgangsloch in dem vorgeordneten Drehelement und das Blockierelement fluchten.
Das Blockierelement wird bevorzugt mittels der Federkraft der Feder durch das Durchgangsloch in dem in der Kaskade der Drehelemente letzten Drehelement hindurch in eine Vertiefung in der Sperrbasis hineingeschoben, sobald durch das Verdrehen der Gurtspule relativ zur Sperrbasis das Blockierelement, die Durchgangslöcher in allen Drehelementen der Kaskade und die Vertiefung in der Sperrbasis fluchten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
1–6 ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller,
7–10 ein zweites Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller,
11–14 ein drittes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller,
15–16 ein viertes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller,
17–19 ein fünftes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller und
20–24 ein sechstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller.
In den Figuren werden für identische oder vergleichbare Komponenten desselben Ausführungsbeispiels dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die 1 bis 6 zeigen Bestandteile eines ersten Ausführungsbeispiels für einen Gurtaufroller. Man erkennt eine Gurtspule 100 zum Aufrollen eines aus Gründen der Übersicht nicht gezeigten Sicherheitsgurts. Mit der Gurtspule 100 arbeitet eine Sperrbasis 120 zusammen, die im Normalbetrieb mit der Gurtspule 100 mitgedreht wird und deren Drehbewegung bei abruptem Gurtbandauszug mittels eines Sperrmechanismus der Sperrbasis 120 gesperrt wird.
Der Gurtaufroller weist darüber hinaus eine Gurtkraftbegrenzungseinrichtung auf, die aus Gründen der Übersicht in der 1 ebenfalls nicht gezeigt ist und bei der es sich beispielsweise um einen innerhalb der Gurtspule 100 angeordneten Torsionsstab handeln kann. Die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung dient dazu, bei gesperrter Sperrbasis 120 eine Relativdrehung zwischen der Gurtspule 100 und der Sperrbasis 120 zuzulassen.
Die 1 zeigt darüber hinaus ein Hilfselement in Form eines Getriebeelements 130, das mit einer Außenverzahnung 131 ausgestattet ist. Die Außenverzahnung 131 des Getriebeelements 130 arbeitet mit einer Innenverzahnung 121 der Sperrbasis 120 zusammen. Das Getriebeelement 130 bildet einen Bestandteil eines Exzentergetriebes EG, dessen Funktionsweise weiter unten erläutert wird.
Die 2 zeigt die Gurtspule 100, das Getriebeelement 130 sowie die Sperrbasis 120 gemäß 1 in einer anderen Sicht. Man erkennt einen Lagerring 140, der an der Gurtspule 100 angebracht ist oder an dieser einteilig angeformt ist. Der Lagerring 140 weist eine kreisrunde Außenkontur 141 auf und ist exzentrisch zur Drehachse 101 der Gurtspule 100 angeordnet. Mit anderen Worten liegt der Mittelpunkt des Lagerrings 140 versetzt zur Drehachse 101.
Das Getriebeelement 130 ist als Getriebering mit einem kreisförmigen Durchgangsloch 137 ausgestaltet und ist auf dem Lagerring 140 aufgesteckt. Das Getriebeelement 130 kann auf dem Lagerring 140 bzw. relativ zu diesem gedreht werden.
Die 2 zeigt außerdem zwei Anschläge in Form von Nasen 132 und 133, die sich axial, und zwar parallel zur Drehachse 101 der Gurtspule 100, erstrecken und in Vertiefungen 122 und 123, bei denen es sich beispielsweise um Durchgangslöcher handeln kann, der Sperrbasis 120 eingreifen. Die Größe der Vertiefungen 122 und 123 in der Sperrbasis 120 ist größer als die der Nasen 132 und 133, so dass eine gewisse Relativdrehung zwischen dem Getriebeelement 130 und der Sperrbasis 120 möglich ist.
Die 3 zeigt die Gurtspule 100, die Sperrbasis 120 und das Getriebeelement 130 im montierten Zustand. Man erkennt die beiden Nasen 132 und 133, die in die Vertiefungen 122 und 123 eingeschoben sind. Da es sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5 bei den Vertiefungen 122 und 123 um Durchgangslöcher handelt, kann man bei der Darstellung gemäß 3 die beiden Nasen 132 und 133 von außen erkennen.
Die 4 zeigt die Anordnung des Getriebeelements 130 auf dem Lagerring 140 und damit auf der Gurtspule 100 näher im Detail. Es lässt sich erkennen, dass das Getriebeelement 130 – bezüglich der Drehachse 101 – exzentrisch auf dem Lagerring 140 gelagert wird.
Die 4 lässt darüber hinaus erkennen, dass der Außendurchmesser des Getriebeelements 130 bzw. der Außendurchmesser der Außenverzahnung 131 kleiner als der Innendurchmesser der Sperrbasis 120 im Bereich der Innenverzahnung 121 ist. Aufgrund dieser Dimensionierung ist es möglich, dass das Getriebeelement 130 bei einer Relativdrehung der Gurtspule 100 um die Drehachse 101 relativ zur Sperrbasis 120 eine rotatorische Bewegung bzw. Drehbewegung entlang der Pfeilrichtung D sowie zusätzlich eine radiale Bewegung entlang der Pfeilrichtung R durchführt. Unter einer radialen Bewegung entlang der Pfeilrichtung R wird eine Bewegung verstanden, bei der das Getriebeelement 130 von der Drehachse 101 der Gurtspule 100 aus gesehen nach außen von der Drehachse 101 weg oder nach innen in Richtung der Drehachse 101 bewegt wird.
Es kommt somit bei einer Relativdrehung der Gurtspule 100 relativ zur Sperrbasis 120 zu einer Taumelbewegung des Getriebeelements 130, bei der sich das Getriebeelement 130 rotatorisch und radial – bezogen auf die Drehachse 101 der Gurtspule 101 – bewegt und sich jeweils nur ein Teilabschnitt der Außenverzahnung 131 des Getriebeelements 130 auf der Innenverzahnung 121 der Sperrbasis 120 abstützt. Aufgrund dieser Taumelbewegung des Getriebeelements 130 ist es möglich, dass das Getriebeelement 130 – während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule 100 und der Sperrbasis 120 – in entgegengesetzter Drehrichtung zur Gurtspule 100 mitgedreht wird, und zwar mit einer Rotationsgeschwindigkeit, die kleiner als die der Gurtspule 100 ist; dadurch wird während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule 100 und der Sperrbasis 120 ein Verdrehwinkel zwischen dem Getriebeelement 130 und der Sperrbasis 120 erzeugt, der kleiner als der jeweilige Relativdrehwinkel zwischen der Gurtspule 100 und der Sperrbasis 120 ist.
Aufgrund der Relativdrehung zwischen dem Getriebeelement 130 und der Sperrbasis 120 kommt es zu einer Relativbewegung der beiden Nasen 132 und 133 innerhalb der Vertiefungen 122 und 123, so lange bis die Nasen an Anschläge anstoßen, die durch den Rand der Vertiefungen gebildet sind. Sobald die Nasen 132 und 133 das jeweilige Ende bzw. den jeweiligen Rand der zugeordneten Vertiefung 122 bzw. 123 erreichen, wird eine Relativdrehung zwischen dem Getriebeelement 130 und der Sperrbasis 120 blockiert, so dass damit einhergehend auch eine Blockierung der Relativdrehung zwischen Gurtspule 100 und Sperrbasis 120 eintritt.
Das Getriebeelement 130, das auf dem Lagerring 140 gelagert ist und eine Relativdrehung sowohl zur Gurtspule 100 als auch zur Sperrbasis 120 ausführen kann, bildet somit eine Deaktivierungseinrichtung – oder zumindest einen Bestandteil einer Deaktivierungseinrichtung – für den Gurtaufroller, die die von der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung zugelassene Relativdrehung zwischen der Gurtspule 100 und der Sperrbasis 120 nach einem vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel blockiert und dadurch die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert. Der maximale Relativdrehwinkel wird bei dem Ausführungsbeispiel durch die Größe der beiden Vertiefungen 122 und 123 definiert.
Die 5 zeigt die beiden Nasen 132 und 133 des Getriebeelements 130 sowie ihre relative Lage innerhalb der Vertiefungen 122 und 123 der Sperrbasis 120 noch einmal in einer anderen Sicht.
Die 6 zeigt eine mögliche alternative Ausgestaltung des Getriebeelements 130 sowie der Innenverzahnung 121 der Sperrbasis 120. Man erkennt einen Anschlag 134 des Getriebeelements 130, der mit einem Anschlag 124 im Bereich der Verzahnung 121 bzw. der Sperrbasis 120 zusammenwirkt. Kommt es im Rahmen der oben beschriebenen Taumelbewegung des Getriebeelements 130 zu einer Relativdrehung zwischen dem Getriebeelement 130 und der Sperrbasis 120, so wird nach einem vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel der Anschlag 134 des Getriebeelements 130 auf den Anschlag 124 der Sperrbasis 120 stoßen, womit die Relativdrehung zwischen Getriebeelement 130 und Sperrbasis 120 blockiert wird. Im Übrigen gelten die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit den 1 bis 5 entsprechend.
Die 7 zeigt Bestandteile eines zweiten Ausführungsbeispiels für einen Gurtaufroller mit Deaktivierungseinrichtung. Man erkennt eine Gurtspule 200, eine Sperrbasis 220 sowie ein Hilfselement in Form eines Getriebeelements 230, das räumlich – in axialer Richtung bzw. entlang der Drehachse 201 der Gurtspule 200 gesehen – zwischen der Sperrbasis 220 und der Gurtspule 200 angeordnet ist. Das Getriebeelement 230 bildet einen Bestandteil eines Exzentergetriebes EG, dessen Funktionsweise weiter unten erläutert wird.
Das Getriebeelement 230 weist ein kreisrundes Durchgangsloch 237 auf, mit dem das Getriebeelement 230 auf einem Lagerring 240 mit einer kreisförmigen Außenkontur 241 aufgesetzt ist. Der Lagerring 240 kann an der Sperrbasis 220 angebracht oder an dieser einteilig angeformt sein. Der Mittelpunkt des kreisrunden Lagerrings 240 ist exzentrisch zur Drehachse 201 der Gurtspule 200 angeordnet, so dass auch das Getriebeelement 230 – bezogen auf die Drehachse 201 der Gurtspule 200 – exzentrisch gelagert ist.
Die 7 zeigt darüber hinaus eine Feder 250 sowie ein Blockierelement 260, die in ein Aufnahmesackloch 205 (vgl. 8) eingeschoben sind. Die Feder 250 führt zu einer Federbelastung des Blockierelements 260 und zu einer Kraft, die das Blockierelement 260 in axialer Richtung aus dem Aufnahmesackloch 205 bzw. aus der Gurtspule 200 herausdrücken will.
Das Getriebeelement 230 weist eine Außenverzahnung 231 auf, die mit einer Innenverzahnung 202 der Gurtspule 200 zusammenwirkt. Der Durchmesser der Außenverzahnung 231 des Getriebeelements 230 ist kleiner als der Innendurchmesser der Innenverzahnung 202, so dass das Getriebeelement 230 eine Taumelbewegung im Inneren der Innenverzahnung 202 durchführen kann, wie dies beispielhaft bereits im Zusammenhang mit dem Getriebeelement 130 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 6 erläutert worden ist.
Die 8 zeigt die Komponenten gemäß 7 in einer anderen Sicht. Man erkennt das Aufnahmesackloch 205 in der Gurtspule 200, in die die Feder 250 sowie das Blockierelement 260 eingeschoben sind. Darüber hinaus erkennt man das Getriebeelement 230, das in der Ausgangsstellung vor einer Relativdrehung zwischen Sperrbasis 220 und Gurtspule 200 derart ausgerichtet ist, dass sich das Blockierelement 260 auf dem Getriebeelement 230 abstützen kann.
Auch lässt sich in der 8 ein Durchgangsloch 238 in dem Getriebeelement 230 erkennen, durch das das Blockierelement 260 in Richtung auf die Sperrbasis 220 hindurchrutschen kann, sobald das Getriebeelement 230 bei einer Relativdrehung zwischen Gurtspule 200 und Sperrbasis 220 ausreichend weit relativ gedreht wurde.
Die 9 zeigt die Anordnung des Getriebeelements 230 relativ zum Blockierelement 260 vor einem Beginn der Relativdrehung zwischen Gurtspule 200 und Sperrbasis 220. Es lässt sich erkennen, dass das Blockierelement 260 auf dem Getriebeelement 230 aufliegt bzw. sich darauf abstützt. Das Getriebeelement 230 trennt mit anderen Worten das Blockierelement 260 räumlich von der Sperrbasis 220.
Kommt es nach einem Sperren der Sperrbasis 220 im Rahmen einer Gurtkraftbegrenzung zu einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 200 und der Sperrbasis 220, so wird die Innenverzahnung 202 der Gurtspule 200 das Getriebeelement 230 antreiben und in eine rotatorische Bewegung entlang der Drehrichtung D sowie in eine radiale Bewegung entlang der Pfeilrichtung R – radial relativ zur Drehachse 201 – versetzen, so dass das Getriebeelement 230 eine Taumelbewegung durchführt und sich in gleicher Drehrichtung wie die Gurtspule 200 mit der Gurtspule 200 mitdreht, allerdings mit einer Rotationsgeschwindigkeit, die kleiner als die der Gurtspule 200 ist.
Aufgrund der geringeren Rotationsgeschwindigkeit des Getriebeelements 230 kommt es – je nach Übersetzung des durch die Außenverzahnung 231 und die Innenverzahnung 202 gebildeten Getriebes – nach einer vorgegebenen Anzahl an Relativdrehungen der Gurtspule 200 relativ zur Sperrbasis 220 zu einem derartigen Drehwinkel zwischen dem Getriebeelement 230 und der Gurtspule 200, dass sich das Durchgangsloch 238 im Getriebeelement 230 und das Blockierelement 260 überlagern. Sobald das Blockierelement 260 mit dem Durchgangsloch 238 im Getriebeelement 230 fluchtet, wird das Blockierelement 260 – angetrieben durch die Feder 250 – durch das Durchgangsloch 238 hindurch geschoben (vgl. 10), wodurch eine weitere Relativdrehung zwischen dem Getriebeelement 230 und der Gurtspule 200 unterbunden wird. Mit der Sperrung der Relativdrehung des Getriebeelements 230 relativ zur Gurtspule 200 wird das Getriebeelement 230 gesperrt, wodurch es infolge zu einer Blockierung zwischen der Sperrbasis 220 und der Gurtspule 200 und dadurch wiederum zu einem Deaktivieren der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung kommt.
Vorzugsweise ist innerhalb der Sperrbasis 220 eine Vertiefung vorhanden, in die das Blockierelement 260 eindringen kann, sobald es das Durchgangsloch 238 im Getriebeelement 230 passiert hat. Bei einer solchen Ausgestaltung führt das Blockierelement 260 zu einer unmittelbaren krafttragenden mechanischen Verbindung zwischen der Sperrbasis 220 und der Gurtspule 200 nach der Deaktivierung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung. Ohne eine solche Vertiefung wäre das Getriebeelement 230 krafttragend und würde die Sperrbasis 220 und die Gurtspule 200 alleine sperren.
Die 11 zeigt Bestandteile eines dritten Ausführungsbeispiels für einen Gurtaufroller. Man erkennt eine Gurtspule 300 sowie eine Sperrbasis 320, die im Normalbetrieb mit der Gurtspule 300 mitgedreht wird und deren Drehbewegung bei abruptem Gurtbandauszug mittels eines Sperrmechanismus der Sperrbasis 320 gesperrt wird. Eine Gurtkraftbegrenzungseinrichtung, bei der es sich beispielsweise um einen innerhalb der Gurtspule 300 angeordneten Torsionsstab handeln kann, ist aus Gründen der Übersicht in der 11 nicht gezeigt.
Eine Deaktivierungseinrichtung, die nach einem vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel zwischen Sperrbasis 320 und Gurtspule 300 die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung blockiert, umfasst bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 11 ein Hilfselement 330, eine Feder 350 sowie ein Blockierelement 360. Das Hilfselement 330 wird in einer spiralförmigen Vertiefung 325 (vorzugsweise in Form einer Nut) der Sperrbasis 320 geführt.
Die Feder 350 und das Blockierelement 360 sind in einem Aufnahmesackloch 305 (vgl. 12) untergebracht, das sich in axialer Richtung bzw. entlang der Drehachse 301 der Gurtspule erstreckt und einen Abstand zur Drehachse 301 aufweist.
Die 12 zeigt zwei Gleitnasen 331 und 332 des Hilfselements 330, die in die spiralförmigen Vertiefung 325 eingesteckt sind und das Hilfselement 330 in der spiralförmigen Vertiefung 325 führen. Bei der spiralförmigen Vertiefung 325 handelt es sich – wie erwähnt – vorzugsweise um eine spiralförmige Nut.
Das Hilfselement 330 weist darüber hinaus zwei seitliche Stützränder 333 und 334 (vgl. 11) auf, die mit dem Blockierelement 360 zusammenwirken.
In der Ausgangsstellung vor Aktivierung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung und vor einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 300 und der Sperrbasis 320 stützt sich das Blockierelement 360 auf dem Hilfselement 330 ab, so dass es durch das Hilfselement 330 von einer Vertiefung 326 in der Sperrbasis 320 getrennt ist.
Kommt es nun im Rahmen der Gurtkraftbegrenzung zu einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 300 und der gesperrten Sperrbasis 320, so wird das Blockierelement 360 auf den Stützrand 333 des Hilfselements 330 stoßen und das Hilfselement 330 in der spiralförmigen Vertiefung 325 verdrehen. Durch das Drehen des Hilfselements 330 wird dieses in eine rotatorische Bewegung entlang der Pfeilrichtung D sowie in eine radiale Bewegung entlang der Pfeilrichtung R nach außen – also von der Drehachse 301 der Gurtspule 300 weg – bewegt. Durch die rotatorische Bewegung entlang der Pfeilrichtung D und die radiale Bewegung entlang der Pfeilrichtung R nimmt der Abstand des Hilfselements 330 von der Drehachse 301 zu. Dies soll näher im Zusammenhang mit den 13 und 14 erläutert werden.
Die 13 zeigt das Blockierelement 360 und die Sperrbasis 320 im Ausgangszustand, also vor einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 300 und der Sperrbasis 320. Es lässt sich erkennen, dass das Blockierelement 360 von dem Hilfselement 330 abgestützt wird und somit durch das Hilfselement 330 von der Sperrbasis 320 getrennt wird. Bewegt sich nun das Blockierelement 360 mit der Gurtspule 300 im Rahmen einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 300 und der Sperrbasis 320 entlang der Pfeilrichtung D, so wird das Hilfselement 330 radial nach außen entlang der Pfeilrichtung R bewegt, wodurch es zu einer radialen Relativbewegung zwischen dem (radial nach außen wandernden) Hilfselement 330 und dem (radial stehen bleibenden) Blockierelement 360 kommt.
Die 14 zeigt einen Zwischenzustand, bei dem aufgrund der radialen Bewegung des Hilfselements 330 nach außen das Hilfselement 330 vom Blockierelement 360 bereits getrennt wurde und das Blockierelement 360 in Richtung der Sperrbasis 320 rutschen kann. Aufgrund der Trennung vom Hilfselement 330 hat das Blockierelement 360 bei einer weiteren Relativdrehung der Gurtspule 300 relativ zur Sperrbasis 320 nun Gelegenheit, in die Vertiefung 326 hineinzurutschen und somit eine drehfeste Verbindung zwischen der Gurtspule 300 und der Sperrbasis 320 hervorzurufen.
Zusammengefasst bilden die spiralförmige Vertiefung 325, die Vertiefung 326 in der Sperrbasis 320, das Hilfselement 330, das Blockierelement 360, die Feder 350 sowie das Aufnahmesackloch 305 eine Deaktivierungseinrichtung, die eine Gurtkraftbegrenzungseinrichtung des Gurtaufrollers nach einem vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel zwischen der Sperrbasis 320 und der Gurtspule 300 blockieren kann.
Die 15 zeigt Bestandteile eines vierten Ausführungsbeispiels für einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt. Man erkennt eine Gurtspule 400, eine Sperrbasis 420 sowie ein Drehelement 430.
Die 16 zeigt die Bestandteile gemäß 15 in einer anderen Sicht. Es lässt sich erkennen, dass das Drehelement 430 auf einer Seite 430a mit einer Führungsnut 431 und auf der anderen Seite 430b mit einem Führungselement 432 ausgestattet ist. Das Führungselement 432 wird vorzugsweise durch eine Nase gebildet, die sich axial bzw. parallel zur Drehachse 401 der Gurtspule und beabstandet zu dieser erstreckt. Das Führungselement 432 des Drehelements 430 greift in eine Führungsnut 402 der Gurtspule 400 ein.
In die Führungsnut 431 des Drehelements 430 greift ein Führungselement 421 (vgl. 15) ein, das vorzugsweise einstückig an der Sperrbasis 420 angeformt ist und sich – beabstandet zur Drehachse 401 der Gurtspule 400 – in axialer Richtung in Richtung der Gurtspule 400 erstreckt.
Das Führungselement 421 in der Sperrbasis 420, das Drehelement 430 sowie die Führungsnut 402 in der Gurtspule 400 bilden ein Freilaufgetriebe 450, das im Falle einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 400 und der Sperrbasis 420 im Rahmen einer Gurtkraftbegrenzung als Deaktivierungseinrichtung arbeitet, die nach einem vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel zwischen der Sperrbasis 420 und der Gurtspule 400 eine weitere Relativdrehung blockiert und dadurch die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert.
Das Freilaufgetriebe 450 arbeitet wie folgt:
Kommt es zu einer Relativdrehung der Gurtspule 400 gegenüber der gesperrten Sperrbasis 420, so wird sich zunächst die Führungsnut 402 in der Gurtspule 400 relativ zu dem noch stehenbleibenden Führungselement 432 des Drehelements 430 bewegen. Stößt das Ende der Führungsnut 402 der Gurtspule 400 auf das Führungselement 432 des Drehelements 430, so wird nachfolgend auch das Drehelement 430 mitbewegt. Das Mitdrehen des Drehelements 430 ist möglich, da sich die Führungsnut 431 im Drehelement 430 relativ zu dem Führungselement 421 in der stehenbleibenden Sperrbasis 420 drehen kann.
Sobald das Ende der Führungsnut 431 des Drehelements 430 auf das Führungselement 421 der Sperrbasis 420 stößt, ist der Freilauf des Freilaufgetriebes 450 beendet und das Freilaufgetriebe 450 blockiert eine weitere Relativdrehung zwischen der Gurtspule 400 und der Sperrbasis 420.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 15 und 16 ist zwischen der Sperrbasis 420 und der Gurtspule 400 lediglich ein einziges Drehelement 430 angeordnet. Alternativ kann vorgesehen sein, zusätzlich ein oder mehrere weitere Drehelemente 460 zwischen Sperrbasis 420 und Gurtspule 400 vorzusehen, die kaskadiert hintereinander geschaltet sind und kaskadiert nacheinander mitgedreht werden.
Bei der Darstellung gemäß 16 wird ein zusätzliches Drehelement 460 beispielsweise derart angeordnet, dass das Führungselement 421 der Sperrbasis 420 in die Führungsnut 461 auf der Seite 460a des Drehelements 460 eingreift und dass auf der anderen Seite 460b des Drehelements 460 angeordnete Führungselement 462 in die Führungsnut 431 des vorgeordneten Drehelements 430 eingreift.
In einer ersten Phase des Freilaufs des Freilaufgetriebes 450 wird zunächst das erste Drehelement 430 relativ zu dem zweiten Drehelement 460 gedreht, bis ein Anschlag (hier Rand der Führungsnut 431) des ersten Drehelements 430 auf einen Anschlag (hier Führungselement 462) des zweiten Drehelements 460 stößt und das erste Drehelement 430 nachfolgend das zweite Drehelement 460 mitdreht.
In entsprechender Weise kann das Freilaufgetriebe 450 weitere Drehelemente aufweisen, die während einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 400 und der Sperrbasis 420 kaskadiert nacheinander mitgedreht werden, bis das in der Kaskade letzte Drehelement auf einen Anschlag auf der Sperrbasis 420 stößt und dadurch die Relativdrehung zwischen der Sperrbasis 420 und der Gurtspule 400 blockiert und die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert wird.
Im Übrigen sei erwähnt, dass die Anordnung der Führungsnuten und Führungselemente auch umgekehrt sein kann: Beispielsweise kann eine Führungsnut in der Sperrbasis 420 und ein Führungselement in der Gurtspule 400 vorgesehen werden; bei einer solchen Ausgestaltung wären die Drehelemente 430 und 460 lediglich anders herum zu montieren.
Die 17 zeigt Bestandteile eines fünften Ausführungsbeispiels für einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt. Man erkennt eine Gurtspule 500 sowie eine Sperrbasis 520.
Darüber hinaus erkennt man ein Hilfselement in Form einer verschwenkbaren Klinke 530. Die Klinke 530 kann durch einen Schneckenantrieb 540 verschwenkt und somit zumindest auch radial entlang der Pfeilrichtung R von der Drehachse 501 der Gurtspule 500 wegbewegt werden. Durch das radiale Bewegen entlang der Pfeilrichtung R kann die verschwenkbare Klinke 530 in eine Innenverzahnung eines rahmenfesten Sperrzahnrades 550 (wie gezeigt) oder alternativ in eine Innenverzahnung eines Rahmenteils des Gurtaufrollers oder in eine Innenverzahnung in der Sperrbasis 520 eingeschwenkt werden. Durch ein solches Einschwenken lassen sich die Gurtspule 500 und die Sperrbasis 520 drehfest miteinander verbinden bzw. koppeln, so dass während eines aktiven Gurtkraftbegrenzungsvorgangs eine weitere Relativdrehung zwischen der Gurtspule 500 und der Sperrbasis 520 blockiert werden kann.
Das Verschwenken bzw. radiale Bewegen entlang der Pfeilrichtung R der Klinke 530 erfolgt durch den Schneckenantrieb 540. Der Schneckenantrieb 540 weist eine schraubenförmige Antriebsstange 541, die mit der Sperrbasis 520 in Verbindung steht, sowie ein in der Gurtspule 500 axial verschieblich gehaltenes Aktuatorelement 542 auf.
Das Aktuatorelement 542 ist mit der schraubenförmigen Antriebsstange 541 gekoppelt und wird im Falle einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 500 und der schraubenförmigen Antriebsstange 541 aus der Gurtspule 500 heraus und in Richtung der verschwenkbaren Klinke 530 geschoben. Bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkels zwischen der Gurtspule 500 und der Sperrbasis 520 wird das Aktuatorelement 542 die verschwenkbare Klinke 530 radial nach außen schwenken bzw. radial nach außen bewegen, wodurch die Klinke 530 in das Sperrzahnrad 550 einschwenkt und die Gurtkraftbegrenzung deaktiviert wird.
Vorzugsweise weist das Aktuatorelement 542 eine Schräge 542a auf, die bei dem erläuterten axialen Verschieben des Aktuatorelements 542 parallel und beabstandet zur Drehachse 501 auf die Klinke 530 trifft und diese nach dem Prinzip der Kraftumlenkung der schiefen Ebene verschwenkt.
Die 18 zeigt die Anordnung der schraubenförmigen Antriebsstange 541, des Aktuatorelements 542 sowie der Klinke 530 relativ zueinander in einem Querschnitt. Darüber hinaus erkennt man die Gurtspule 500, die Sperrbasis 520 sowie das Sperrzahnrad 550, in die die Klinke 530 durch Anheben mittels der schiefen Ebene 542a des Aktuatorelements 542 eingeschwenkt werden kann.
Die 19 zeigt die radiale Bewegung entlang der Pfeilrichtung R der verschwenkbaren Klinke 530 in Richtung des rahmenfesten Sperrzahnrades 550 in einer weiteren schematischen Darstellung.
Die 20 zeigt Bestandteile eines sechsten Ausführungsbeispiels für einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt. Man erkennt eine Gurtspule 600, eine Sperrbasis 620, ein Drehelement 630 sowie ein Blockierelement 660.
Die 21 zeigt die Bestandteile gemäß 20 nochmals in einer anderen dreidimensionalen Darstellung schräg von der Seite. In der 21 lässt sich zusätzlich ein Aufnahmesackloch 605 in der Gurtspule 600 erkennen, in das das Blockierelement 660 in axialer Richtung und beabstandet zur Drehachse 601 der Gurtspule 600 hineingeschoben ist.
Das Blockierelement 660 wird in dem Aufnahmesackloch 605 vorzugsweise federbelastet gehalten; eine solche Feder ist aus Gründen der Übersicht in der 21 nicht explizit gezeigt. Prinzipiell kann eine Feder eingesetzt werden, wie sie im Zusammenhang mit den 7 und 8 erläutert und dort mit dem Bezugszeichen 250 gekennzeichnet worden ist.
Vor einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 600 und der Sperrbasis 620 wird sich das federbelastete Blockierelement 660 auf dem Drehelement 630 abstützen, so dass das Blockierelement 660 von der Sperrbasis 620 durch das Drehelement 630 getrennt ist.
Kommt es nun im Rahmen einer Gurtkraftbegrenzung zu einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 600 und der Sperrbasis 620, so wird das Blockierelement 660 auf dem Drehelement 630 entlang gleiten, bis es auf ein Durchgangsloch 631 im Drehelement 630 trifft. Sobald das Blockierelement 600 und das Durchgangsloch 631 fluchten, wird das Blockierelement 660 aufgrund der Federkraft der nicht gezeigten Feder durch das Durchgangsloch 631 im Drehelement 630 hindurch und in Richtung Sperrbasis 620 rutschen.
Sobald das Blockierelement 660 das Durchgangsloch 631 passiert hat, wird im Rahmen der weiteren Relativdrehung zwischen der Gurtspule 600 und der Sperrbasis 620 das Blockierelement 660 das Drehelement 630 weiterdrehen. Sobald das Blockierelement 660 in den Bereich einer Vertiefung 621 in der Sperrbasis 660 trifft, wird es in diese Vertiefung 621 hineinrutschen und zu einem Blockieren der weiteren Relativdrehung zwischen der Gurtspule 600 und der Sperrbasis 620 führen.
Mit anderen Worten kommt es zu einem Beenden der Relativdrehung zwischen der Gurtspule 600 und der Sperrbasis 620, sobald durch das Verdrehen der Gurtspule 600 relativ zur Sperrbasis 620 das Blockierelement 660, das Durchgangsloch 631 in dem Drehelement 630 und die Vertiefung 621 in der Sperrbasis 620 fluchten.
Die 22 bis 24 zeigen die Funktionsweise des durch die Vertiefung 621, das Drehelement 630, das Blockierelement 660 und das Aufnahmesackloch 605 gebildeten Freilaufgetriebes 650 näher im Detail:
In der 22 befinden sich die Gurtspule 600 und die Sperrbasis 620 im Ausgangszustand, also vor einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis 620. Es lässt sich erkennen, dass das Blockierelement 660 auf dem Drehelement 630 aufliegt und das Blockierelement 660, das Durchgangsloch 631 im Drehelement 630 sowie die Vertiefung 621 in der Sperrbasis 620 verdreht zueinander sind.
Die 23 zeigt den Zustand nachdem die Gurtspule 600 relativ zur Sperrbasis 620 entlang der Pfeilrichtung D verdreht wurde und durch die Relativdrehung des Blockierelements 660 auf dem Drehelement 630 das Blockierelement 660 und das Durchgangsloch 631 eine Relativposition zueinander einnehmen, in der das Blockierelement 660 mit dem Durchgangsloch 631 fluchtet und das Blockierelement 660 das Durchgangsloch 631 passieren kann.
Sobald die Drehposition gemäß 23 erreicht ist, wird bei einer weiteren Relativdrehung zwischen der Gurtspule 600 und der Sperrbasis 620 das Blockierelement 660 das Drehelement 630 mitdrehen, so dass nachfolgend das Blockierelement 660, das Durchgangsloch 631 im Drehelement 660 sowie die Vertiefung 621 in der Sperrbasis 620 in eine Drehposition gebracht werden, in der die Vertiefung 621, das Durchgangsloch 631 sowie das Blockierelement 660 gemeinsam fluchten. In der Position gemäß 24 wird das Blockierelement 660 aufgrund der Federbelastung in die Vertiefung 621 geschoben, so dass es zu einer drehfesten Verbindung zwischen der Gurtspule 600 und der Vertiefung 621 kommt.
Das im Zusammenhang mit den 20 bis 24 erläuterte Freilaufgetriebe 650 kann neben dem Drehelement 630 weitere Drehelemente aufweisen. Bei einer Ausgestaltung mit zwei oder mehr Drehelementen wird das Blockierelement 660 mittels der Federkraft der Feder zunächst durch das Durchgangsloch in einem ersten der Drehelemente hindurch auf ein nachgeordnetes Drehelement aufgeschoben, sobald das Durchgangsloch in dem vorgeordneten Drehelement und das Blockierelement fluchten. Entsprechend werden alle Drehelemente der Kaskade der Drehelemente verdreht, bis das Blockierelement durch das Durchgangsloch in dem in der Kaskade der Drehelemente letzte Drehelemente hindurch in eine Vertiefung 621 in der Sperrbasis 620 hineingeschoben wird.
Bezugszeichenliste

100: Gurtspule
101: Drehachse
120: Sperrbasis
121: Innenverzahnung
122: Vertiefung
123: Vertiefung
124: Anschlag
130: Getriebeelement
131: Außenverzahnung
132: Anschlag (Nase)
133: Anschlag (Nase)
134: Anschlag
140: Lagerring
141: Außenkontur
200: Gurtspule
201: Drehachse
202: Innenverzahnung
205: Aufnahmesackloch
220: Sperrbasis
230: Getriebeelement
231: Außenverzahnung
237: Durchgangsloch
238: Durchgangsloch
240: Lagerring
241: Außenkontur
250: Feder
260: Blockierelement
300: Gurtspule
301: Drehachse
305: Aufnahmesackloch
320: Sperrbasis
325: Vertiefung
326: Vertiefung
330: Hilfselement
331: Gleitnase
332: Gleitnase
333: Stützrand
334: Stützrand
350: Feder
360: Blockierelement
400: Gurtspule
401: Drehachse
402: Führungsnut
420: Sperrbasis
421: Führungselement
430: Drehelement
430a: Seite
430b: Seite
431: Führungsnut
432: Führungselement
450: Freilaufgetriebe
460: Drehelemente
460a: Seite
460b: Seite
461: Führungsnut
462: Führungselement
500: Gurtspule
501: Drehachse
520: Sperrbasis
530: Klinke
540: Schneckenantrieb
541: Antriebsstange
542: Aktuatorelement
542a: Schräge
550: Sperrzahnrad
600: Gurtspule
601: Drehachse
605: Aufnahmesackloch
620: Sperrbasis
621: Vertiefung
630: Drehelement
631: Durchgangsloch
650: Freilaufgetriebe
660: Blockierelement
D: Pfeilrichtung
EG: Excentergetriebe
R: Pfeilrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013217018 A1 [0001]

Claims

Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt mit: – einer Gurtspule (100, 200, 300, 400, 500, 600) zum Aufrollen des Sicherheitsgurts, – einer Sperrbasis (120, 220, 320, 420, 520, 620) die im Normalbetrieb mit der Gurtspule mitgedreht wird und deren Drehbewegung bei abruptem Gurtbandauszug mittels eines Sperrmechanismus gesperrt wird, und – einer Gurtkraftbegrenzungseinrichtung, die bei gesperrter Sperrbasis eine Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis zulässt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller eine Deaktivierungseinrichtung aufweist, die die von der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung zugelassene Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis nach einem vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel zwischen Sperrbasis und Gurtspule blockiert und dadurch die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierungseinrichtung ein Hilfselement (130, 230, 330, 530) aufweist, das – während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis – mittelbar oder unmittelbar angetrieben durch die Drehung der Gurtspule eine radiale Bewegung (R) oder zumindest auch eine radiale Bewegung (R) durchführt, wobei unter einer radialen Bewegung eine Bewegung – von der Rotationsachse (101, 201, 301, 501) der Gurtspule aus gesehen – nach außen von der Rotationsachse weg oder nach innen in Richtung der Rotationsachse verstanden wird.
Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfselement (130, 230, 330) – während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis – angetrieben durch die Drehung der Gurtspule zusätzlich zu der radialen Bewegung auch eine rotatorische Bewegung (D) relativ zur gesperrten Sperrbasis durchführt.
Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfselement ein Getriebeelement (130, 230) bildet, das – während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis – mit der Gurtspule in gleicher Drehrichtung oder entgegen gesetzter Drehrichtung mitgedreht wird, allerdings mit einer Rotationsgeschwindigkeit, die kleiner als die der Gurtspule ist, wodurch während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis ein Verdrehwinkel zwischen dem Hilfselement und der Sperrbasis erzeugt wird, der kleiner als der jeweilige Relativdrehwinkel zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis ist.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfselement (130, 230), das vorzugsweise einen Teil eines Exzentergetriebes (EG) bildet, einen Anschlag aufweist, der auf einen Anschlag auf der Sperrbasis stößt, wenn der Verdrehwinkel zwischen dem Hilfselement und der Sperrbasis einen vorgegebenen maximalen Verdrehwinkel erreicht.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfselement eine Außenverzahnung (131, 231) aufweist, die mit einer auf der Sperrbasis oder der Gurtspule angeordneten Innenverzahnung (121, 202) zusammenwirkt und sich bei seiner rotatorischen und radialen Bewegung (D, R) jeweils nur auf einem Teilabschnitt der Innenverzahnung unter Ausführung einer Taumelbewegung abstützt.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfselement drehbar, jedoch exzentrisch bzw. versetzt zur Drehachse der Gurtspule, auf der Sperrbasis oder der Gurtspule gelagert ist und während der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis eine – bezogen auf die Drehachse der Gurtspule – exzentrische Drehbewegung ausführt.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – das Hilfselement (130) zumindest eine sich axial, und zwar parallel zur Achse des Gurtaufrollers, in Richtung der Sperrbasis erstreckende Nase (132, 132) aufweist, die in eine zugeordnete Vertiefung (122, 123) in der Sperrbasis eingreift und während der radialen und rotatorischen Bewegung des Hilfselements in der Vertiefung bewegt wird, wobei das Hilfselement die von der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung zugelassene Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis selbst blockiert, sobald die Nase auf einem äußeren Rand der Vertiefung aufschlägt und/oder – das Hilfselement (130) zumindest einen sich radial nach außen, in Richtung der Sperrbasis erstreckenden Anschlag (134) aufweist, der – während der radialen und rotatorischen Bewegung des Hilfselements – auf einen sich radial nach innen in Richtung des Hilfselement (130) erstreckenden Anschlag (124) der Sperrbasis (120) stößt, sobald die Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis den vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkel erreicht.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – das Hilfselement (230) zumindest ein Durchgangsloch (238) aufweist, das während der radialen und rotatorischen Bewegung des Hilfselements relativ zur Gurtspule verdreht wird, und – von dem Hilfselement ein durch eine Feder (250) federbelastetes Blockierelement (260) in der Gurtspule gehalten wird, das sich vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis auf dem Hilfselement abstützt und durch dieses von der Sperrbasis getrennt wird, – wobei das Blockierelement durch die Federkraft der Feder durch das Durchgangsloch (238) im Hilfselement hindurch in eine Vertiefung in der Sperrbasis hineingeschoben wird, sobald durch das Verdrehen des Hilfselements relativ zur Gurtspule und relativ zur Sperrbasis das Blockierelement, das Durchgangsloch und die Vertiefung in der Sperrbasis fluchten.
Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das Hilfselement (330) in einer spiralförmigen Vertiefung (325) in der Sperrbasis (320) oder der Gurtspule geführt wird und in der spiralförmigen Vertiefung verschieblich ist und – das Hilfselement vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis einen solchen radialen Abstand von der Drehachse der Gurtspule aufweist, dass das Hilfselement eine Deaktivierung der Gurtkraftbegrenzungseinrichtung verhindert.
Gurtaufroller nach Anspruch 3 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass – in der Gurtspule ein durch eine Feder (350) federbelastetes Blockierelement (360) gehalten wird, das sich vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis auf dem Hilfselement abstützt und durch dieses von der Sperrbasis getrennt wird, – das Hilfselement in einer spiralförmigen Vertiefung (325) in der Sperrbasis geführt wird und in der spiralförmigen Vertiefung verschieblich ist und – das Hilfselement vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis einen solchen radialen Abstand von der Drehachse der Gurtspule aufweist, dass das Hilfselement eine Vertiefung (326) in der Sperrbasis zumindest abschnittsweise verschließt, – wobei während der Drehung der Gurtspule relativ zur gesperrten Sperrbasis das Blockierelement das Hilfselement in der spiralförmigen Vertiefung verschiebt und dadurch den radialen Abstand des Hilfselements zur Drehachse der Gurtspule und damit zur Vertiefung in der Sperrbasis verändert, und – wobei das Blockierelement (360) durch die Federkraft der Feder an dem Hilfselement (330) vorbei oder durch das Hilfselement hindurch in die Vertiefung (326) in der Sperrbasis hineingeschoben wird, sobald der radiale Abstand des Hilfselements dies zulässt und das Blockierelement und die Vertiefung in der Sperrbasis fluchten.
Gurtaufroller nach 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfselement durch eine verschwenkbare Klinke (530) gebildet ist, die mit einem Schneckenantrieb (540) der Deaktivierungseinrichtung zusammenwirkt und nach einem Verschwenken durch den Schneckenantrieb die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert.
Gurtaufroller nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenantrieb eine mit der Sperrbasis in Verbindung stehende schraubenförmige Antriebsstange (541) und ein in der Gurtspule axial verschieblich gehaltenes Aktuatorelement (542) aufweist, das mit der schraubenförmigen Antriebsstange gekoppelt ist und im Falle einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der schraubenförmigen Antriebsstange aus der Gurtspule heraus und in Richtung der Klinke geschoben wird, wodurch die Klinke – bei Erreichen des vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkels zwischen Sperrbasis und Gurtspule – durch das Aktuatorelement verschwenkt wird und die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert.
Gurtaufroller nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke – nach Ereichen des vorgegebenen maximalen Relativdrehwinkels zwischen Sperrbasis und Gurtspule – in eine Innenverzahnung eines rahmenfestes Sperrzahnrades oder in eine Innenverzahnung in der Sperrbasis eingeschwenkt wird und dadurch die Gurtspule mit der Sperrbasis drehfest verbindet.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorelement (542) eine Schräge (542a) aufweist, die bei dem axialen Verschieben des Aktuatorelements auf die Klinke trifft und diese nach dem Prinzip der Kraftumlenkung der schiefen Ebene verschwenkt.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller ein drehwinkelabhängig arbeitendes Freilaufgetriebe (450, 650) aufweist, das die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert, sobald das Freilaufgetriebe um einen vorgegebenen maximalen Freilaufdrehwinkel gedreht worden ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Freilaufgetriebe mindestens ein Drehelement (430, 460, 630) aufweist, das während des Freilaufs des Freilaufgetriebes von der Gurtspule gedreht wird.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass – das Freilaufgetriebe ein erstes Drehelement und mindestens ein dem ersten Drehelement nachgeordnetes zweites Drehelement aufweist, – wobei in einer ersten Phase des Freilaufs zunächst das erste Drehelement relativ zu dem zweiten Drehelement gedreht wird, bis ein Anschlag des ersten Drehelements auf einen Anschlag des zweiten Drehelements stößt und das erste Drehelement nachfolgend das zweite Drehelement mitdreht.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Freilaufgetriebe zwei oder mehr Drehelemente aufweist, die während einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis kaskadiert nacheinander mitgedreht werden bis das in der Kaskade letzte Drehelement auf einen Anschlag auf der Sperrbasis stößt und dadurch die Relativdrehung zwischen der Sperrbasis und der Gurtspule blockiert und die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung deaktiviert wird.
Gurtaufroller nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite des ersten und zweiten Drehelements jeweils eine Führungsnut (431, 461) angeordnet ist und auf der anderen Seite des ersten und zweiten Drehelements jeweils ein Steuerelement (432, 462) angeordnet ist, wobei das Steuerelement eines der Drehelemente in die Führungsnut des anderen Drehelements und das Steuerelement des anderen Drehelements in die Führungsnut eines anderen Teiles des Gurtaufrollers eingreift.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass – das Steuerelement des zweiten Drehelements in einer Führungsnut des ersten Drehelements geführt wird und – das Steuerelement des ersten Drehelements in einer Führungsnut in der Gurtspule geführt wird.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass – das Drehelement (630) oder eines der Drehelemente ein durch eine Feder federbelastetes Blockierelement (660) in der Gurtspule hält, das sich vor der Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrbasis auf diesem Drehelement abstützt und durch dieses von der Sperrbasis getrennt wird, – wobei das Blockierelement durch die Federkraft der Feder durch ein Durchgangsloch (631) im Drehelement hindurch oder an dem Drehelement vorbei geschoben wird, sobald dies durch das Verdrehen der Gurtspule möglich ist, insbesondere sobald durch das Verdrehen der Gurtspule relativ zum Drehelement das Blockierelement und das Durchgangsloch fluchten.
Gurtaufroller nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement mittels der Federkraft der Feder durch das Durchgangsloch im Drehelement oder in einem der Drehelemente hindurch in eine Vertiefung (621) in der Sperrbasis hineingeschoben wird, sobald durch das Verdrehen der Gurtspule relativ zur Sperrbasis das Blockierelement (660), das Durchgangsloch (631) in dem Drehelement und die Vertiefung (621) in der Sperrbasis fluchten.
Gurtaufroller nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass – das Freilaufgetriebe zwei oder mehr Drehelemente aufweist und – das Blockierelement mittels der Federkraft der Feder durch das Durchgangsloch in einem der Drehelemente hindurch auf ein nachgeordnetes Drehelement aufgeschoben wird, sobald das Durchgangsloch in dem vorgeordneten Drehelement und das Blockierelement fluchten.
Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement mittels der Federkraft der Feder durch das Durchgangsloch in dem in der Kaskade der Drehelemente letzten Drehelement hindurch in eine Vertiefung in der Sperrbasis hineingeschoben wird, sobald durch das Verdrehen der Gurtspule relativ zur Sperrbasis das Blockierelement, die Durchgangslöcher in allen Drehelementen der Kaskade und die Vertiefung in der Sperrbasis fluchten.