DE102016211886B4

DE102016211886B4 - Gurtaufroller für eine Sicherheitsgurteinrichtung

Info

Publication number: DE102016211886B4
Application number: DE102016211886.2A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Mihara; Lars Gonnermann; Thomas Feiertag; Hans-Jürgen Divo; Paul Sprongl
Original assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH; Joyson Safety Systems Japan GK
Current assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH; Joyson Safety Systems Japan GK
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2036-07-01
Also published as: DE102016211886A1; US10800376B2; US20190322241A1; JP6961627B2; CN109661332A; JP2019524529A; CN109661332B; WO2018001421A1

Abstract

Gurtaufroller (10) für eine Sicherheitsgurteinrichtung mit einer Gurtspule (20) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, einem Vorstrafferantrieb (40) und einem pyrotechnischen Strafferantrieb (30), wobei der Vorstrafferantrieb (40) ein Kraftflusssteuerelement (100) aufweist, das in einer Deaktivierungsstellung den Kraftfluss zwischen Vorstrafferantrieb (40) und Gurtspule (20) unterbricht,
wobei
- der pyrotechnische Strafferantrieb (30) ein oder mehrere Antriebselemente (33) aufweist, die nach Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) in eine Bewegung versetzt werden, und
- nach einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) das Kraftflusssteuerelement (100) unmittelbar oder mittelbar von dem Antriebselement (33) oder - im Falle mehrerer Antriebselemente (33) - von zumindest einem der Antriebselemente (33) des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) in die Deaktivierungsstellung gestellt und wobei
- zwischen dem Antriebselement (33) und dem Kraftflusssteuerelement (100) zumindest ein Zwischenelement in Form eines Drehelements (200) angeordnet ist, das bei einem Vorbeibewegen des Antriebselements (33) gedreht wird,
- das Kraftflusssteuerelement (100) durch das Drehen des Drehelements (200) in die Deaktivierungsstellung gestellt wird wird und
- das Drehelement (200) einen Anschlagsabschnitt (210) aufweist, an dem das Antriebselement (33) - bei seiner Bewegung entlang seiner Schubrichtung (S) - auf das Drehelement (200) einwirkt und dieses verschwenkt,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Drehelement (200) einen deformierbaren Randabschnitt (220) aufweist, der vor dem Auslösen des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) - entlang der Schubrichtung (S) des Antriebselements (33) gesehen - hinter dem Anschlagsabschnitt (210) liegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Gurtaufroller ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 036 554 A1 bekannt.
Ein anderer Gurtaufroller ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 027 135 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller anzugeben, bei dem eine Deaktivierung des Vorstrafferantriebs bei bzw. nach einem Aktivieren des pyrotechnischen Strafferantriebs mit einfachen Mitteln, aber dennoch sehr zuverlässig erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in Unteransprüchen angegeben.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ist darin zu sehen, dass die Deaktivierung des Kraftflusses zwischen dem Vorstrafferantrieb und der Gurtspule mittels eines Kraftflusssteuerelements erfolgt, das mittelbar von einem der Antriebselemente des pyrotechnischen Strafferantriebs angetrieben bzw. verstellt wird. Aufgrund des Zusammenwirkens zwischen Kraftflusssteuerelement und pyrotechnischem Strafferantrieb ist sichergestellt, dass nach Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs das Kraftflusssteuerelement sicher verstellt wird.
Der erfindungsgemäße deformierbare Randabschnitt kann in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, kinetische Aufprallenergie des auf das Drehelement auftreffenden Antriebselements durch Deformation aufzunehmen und eine Zerstörung oder ernsthafte Beschädigung des Drehlagers des Drehelements durch den Aufprall des Antriebselements zu vermeiden.
Das Kraftflusssteuerelement ist vorzugsweise eine schwenkbare Klinke, die in einer ersten Schwenkposition eine Aktivierungsstellung, in der sie einen Kraftfluss zwischen dem Vorstrafferantrieb und der Gurtspule ermöglicht, und in einer zweiten Schwenkposition die Deaktivierungsstellung einnimmt.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen der Drehachse des Drehelements und dem deformierbaren Randabschnitt des Drehelements ein Schlitz angeordnet. Die oben angesprochene Deformierbarkeit des deformierbaren Randabschnitts beruht darauf oder kann zumindest auch darauf beruhen, dass der deformierbare Randabschnitt bei äußerer Krafteinwirkung unter Reduktion der Schlitzbreite in Richtung Schlitz drückbar ist.
Der Schlitz und der deformierbare Randabschnitt sind bevorzugt jeweils bogenförmig und laufen jeweils bogenförmig um die Drehachse des Drehelements um. Eine solche Ausgestaltung ist mit Blick auf die Absorption von kinetischer Aufprallenergie des auf das Drehelement auftreffenden Antriebselements besonders günstig.
Beim Auftreffen des Antriebselements auf das Drehelement wird der Randabschnitt vorzugsweise auf einen Begrenzungsabschnitt des Gurtaufrollers gedrückt. Ist der Begrenzungsabschnitt unnachgiebig ausgeführt, erfolgt eine Energieabsorption im Wesentlichen durch den Randabschnitt allein; ist der Begrenzungsabschnitt selbst nachgiebig ausgeführt, so kann er oder gemeinsam mit dem Randabschnitt Energie absorbieren.
Die Schlitzbreite des Schlitzes wird beim Aufdrücken des deformierbaren Randabschnitts auf den Begrenzungsabschnitt des Gurtaufrollers vorzugsweise zumindest lokal reduziert; dies ermöglicht eine Aufnahme kinetischer Energie seitens des Drehelements in besonders einfacher Weise.
Der Randabschnitt ist vorzugsweise derart angeordnet, dass er im Ausgangszustand vor der Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs einem Begrenzungsabschnitt des Gurtaufrollers gegenüberliegt oder an diesem anliegt.
Ein das Drehelement lagerndes Drehlager weist vorzugsweise ein Lagerspiel auf, das eine zumindest geringfügige radiale Bewegung des Drehlagers beim Auftreffen des Antriebselements erlaubt; ein solches Lagerspiel verbessert die Energieaufnahme durch den Randabschnitt und/oder den Begrenzungsabschnitt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass beim Auftreffen des Antriebselements auf das Drehelement das Drehelement wegen des Lagerspiels radial bewegt wird und durch die radiale Bewegung das Drehelement gegen den Begrenzungsabschnitt des Gurtaufrollers gedrückt wird, wodurch der Randabschnitt des Drehelements und/oder der Begrenzungsabschnitt deformiert wird.
Das Drehelement weist vorzugsweise außerdem einen Einsteuerabschnitt, insbesondere eine Einsteuerrampe, auf, der bzw. die sich auf der dem Anschlagsabschnitt gegenüberliegenden Seite des Drehelements radial nach außen erstreckt und beim Drehen des Drehelements das Kraftflussteuerelement verstellt, insbesondere verschwenkt.
Zwischen der Drehachse des Drehelements und dem äußeren Rand des Drehelements, insbesondere zwischen der Drehachse des Drehelements und dem deformierbaren Randabschnitt, ist vorzugsweise zumindest eine konvexe Erhebung angeordnet, die sich entlang der Drehachse nach außen erstreckt und in der Ausgangsstellung des Drehelements vor einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs und vor einem Drehen des Drehelements an einem Abschnitt des Gurtaufrollers, insbesondere des Drehlagers des Gurtaufrollers, anliegt und die Drehposition des Drehelements durch Kraftschluss und/oder Formschluss hält.
Zwischen der Drehachse des Drehelements und dem äußeren Rand des Drehelements, insbesondere zwischen der Drehachse des Drehelements und dem deformierbaren Randabschnitt, kann - alternativ zu der bereits erwähnten konvexen Erhebung oder zusätzlich zu dieser - zumindest eine konvexe Erhebung angeordnet sein, die sich entlang der Drehachse nach außen erstreckt und sowohl in der Ausgangsstellung vor einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs als auch in der Endstellung des Drehelements nach einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs und nach einem Drehen des Drehelements an einem Abschnitt des Gurtaufrollers, insbesondere des Drehlagers des Gurtaufrollers, anliegt und die Drehposition des Drehelements durch Kraftschluss und/oder Formschluss hält.
Ein Lagerabschnitt des Drehelements ist - in einer Draufsicht entlang der Drehachse - vorzugsweise durch eine Kreissehne begrenzt; eine solche Ausgestaltung kann die Montage des Drehelements erleichtern.
Mit Blick auf eine einfache Montage wird es außerdem als vorteilhaft angesehen, wenn ein das Drehelement lagerndes Drehlager zumindest einen Einfädelschlitz, insbesondere zwei fluchtende Einfädelschlitze auf einander diametral gegenüber liegenden Seiten, aufweist, der ein Montieren des Drehelements durch ein seitliches Einschieben, bezogen auf die Drehachse des Drehlagers radial von außen, ermöglicht.
Der pyrotechnische Strafferantrieb kann eine Vielzahl an Antriebselementen aufweisen. Nach einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs kann das Kraftflusssteuerelement beispielsweise von dem in Schubrichtung gesehen ersten Antriebselement in die Deaktivierungsstellung gestellt werden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der pyrotechnische Strafferantrieb als Antriebselement eine Vielzahl an Massekörpern und einen Schubkolben aufweist, der zwischen einem Gasgenerator und den Massekörpern angeordnet ist und nach einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs die vor ihm liegenden Massekörper antreibt; nach einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs kann das Kraftflusssteuerelement beispielsweise von dem Schubkolben in die Deaktivierungsstellung gestellt werden.
Der pyrotechnische Strafferantrieb kann insbesondere ein Kugelstraffer mit einer Vielzahl an Antriebskugeln sein, die jeweils ein Antriebselement bilden. Das Kraftflusssteuerelement wird bei einer solchen Ausführungsform bevorzugt von zumindest einer der Antriebskugeln in die Deaktivierungsstellung gestellt.
Das Kraftflusssteuerelement ist vorzugsweise eine schwenkbare Klinke, die in einer ersten Schwenkposition eine Drehbewegung eines Hohlrades eines Planetengetriebes blockiert und dadurch einen Kraftfluss zwischen Vorstrafferantrieb und Gurtspule ermöglicht, und in einer zweiten Schwenkposition, die die Deaktivierungsstellung bildet, die Drehbewegung des Hohlrades des Planetengetriebes freigibt und dadurch den Kraftfluss zwischen Vorstrafferantrieb und Gurtspule unterbricht.
Besonders vorteilhaft ist es im Übrigen, wenn das Kraftflusssteuerelement und/oder das Zwischenelement in Schubrichtung der Antriebselemente gesehen hinter dem Antriebsrad angeordnet sind. Eine solche Anordnung gewährleistet, dass die Antriebselemente, insbesondere das in Schubrichtung gesehen erste Antriebselement, zunächst das Antriebsrad antreiben und ihre Antriebsfunktion erfüllen, bevor sie auf das Kraftflusssteuerelement bzw. Zwischenelement treffen bzw. treffen können. Es wird somit ein bestimmter zeitlicher Ablauf vorgegeben, nämlich dahingehend, dass zunächst das Antriebsrad angetrieben wird, bevor das Kraftflusssteuerelement in seine Deaktivierungsstellung gestellt wird und der Kraftfluss zwischen Vorstrafferantrieb und Gurtspule unterbrochen wird.
Das Kraftflusssteuerelement und/oder das Zwischenelement sind beispielsweise zwischen dem Antriebsrad und einem Aufnahmebehälter, der die Antriebselemente nach dem Vorbeiführen an dem Antriebsrad aufnimmt, oder innerhalb eines solchen Aufnahmebehälters angeordnet.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren, wie es in Anspruch 11 beschrieben ist.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gurtaufroller verwiesen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

1 Bestandteile eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller, bei dem ein Kraftflusssteuerelement in einer Deaktivierungsstellung den Kraftfluss zwischen einem Vorstrafferantrieb des Gurtaufrollers und der Gurtspule unterbrechen kann, in einer dreidimensionalen Explosionsdarstellung,
2-4 eine Ausführungsvariante für einen Gurtaufroller gemäß 1, bei dem das Kraftflusssteuerelement unmittelbar von einem Antriebselement eines pyrotechnischen Strafferantriebs des Gurtaufrollers verstellt wird,
5-15 eine Ausführungsvariante für einen Gurtaufroller, bei dem ein Kraftflusssteuerelement mittelbar über ein Zwischenelement von einem der Antriebselemente des pyrotechnischen Strafferantriebs verstellt wird, und
16 eine bevorzugte Anordnung des Kraftflusssteuerelements und des - so vorhanden - Zwischenelements entlang der Schubrichtung der Antriebselemente gesehen.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die 1 zeigt einen Gurtaufroller 10, der unter anderem eine Gurtspule 20, einen pyrotechnischen Strafferantrieb 30 sowie einen Vorstrafferantrieb 40 umfasst. Der Vorstrafferantrieb 40 steht beispielsweise über ein Planetengetriebe 50 mit der Gurtspule 20 in Verbindung. Zur Deaktivierung des Kraftflusses zwischen dem Vorstrafferantrieb 40 und der Gurtspule 20 ist ein Kraftflusssteuerelement 100 vorgesehen, das in einer Deaktivierungsstellung den Kraftfluss unterbrechen kann.
Die 1 zeigt darüber hinaus beispielhaft den Aufbau des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 näher im Detail. Man erkennt einen Gasgenerator 31 mit einem Zuführungsrohr 32, in dem Antriebselemente 33 in Form von Antriebskugeln geführt sind. Wird der Gasgenerator 31 aktiviert, so drückt dessen Gasdruck die Antriebselemente 33 durch das Zuführungsrohr 32 gegen ein Antriebsrad 34, das in eine Rotation versetzt wird, die Gurtspule 20 antreibt und dadurch eine Straffung des Sicherheitsgurtes hervorruft.
Die Funktion des Kraftflusssteuerelementes 100 besteht darin, den Kraftfluss zwischen dem Vorstrafferantrieb 40 und der Gurtspule 20 zu unterbrechen, sobald der pyrotechnische Strafferantrieb 30 aktiviert wird. Im Zusammenhang mit den 2 bis 15 werden nachfolgend unterschiedliche Ausführungsvarianten vorgestellt, die eine Deaktivierung des Kraftflusses zwischen Vorstrafferantrieb 40 und Gurtspule 20 mittels eines Kraftflusssteuerelementes 100 in besonders einfacher Weise und damit vorteilhaft ermöglichen.
Die 2 zeigt ein Kraftflusssteuerelement 100 in Form einer schwenkbaren Klinke, die mit einem Hohlrad 51 des Planetengetriebes 50 in Verbindung steht. In der in der 2 gezeigten Schwenkstellung der schwenkbaren Klinke 100 ist die Rotation des Hohlrades 51 gesperrt, so dass ein Kraftfluss bzw. eine Kraftübertragung zwischen dem Vorstrafferantrieb 40 und der Gurtspule 20 gemäß 1 ermöglicht wird.
Die schwenkbare Klinke 100 umfasst einen Anschlagsabschnitt 101, der in den Bereich des Zuführungsrohres 32 hineinragt oder am Ende des Zuführungsrohres 32 angeordnet ist und auf den - nach einem Auslösen des Gasgenerators 31 des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 - eines der Antriebselemente 33 auftrifft und diesen dadurch bewegt, so dass die schwenkbare Klinke 100 verschwenkt wird.
Die 3 zeigt die schwenkbare Klinke 100, nachdem eines der Antriebselemente 33 auf den Anschlagsabschnitt 101 aufgetroffen ist und ein Wegschwenken der schwenkbaren Klinke 100 weg vom Hohlrad 51 des Planetengetriebes 50 bewirkt hat. Aufgrund des Wegschwenkens der schwenkbaren Klinke 100 entlang der Pfeilrichtung P1 kann sich das Hohlrad 51 des Planetengetriebes 50 nachfolgend frei drehen, wie durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen R angedeutet ist, so dass eine Kraftübertragung zwischen dem Vorstrafferantrieb 40 und der Gurtspule 20 unterbrochen ist.
Die 4 zeigt in einer anderen Sicht nochmals das Hohlrad 51 des Planetengetriebes 50 sowie die schwenkbare Klinke 100, nachdem diese in ihre Deaktivierungsstellung verschwenkt worden ist.
Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, bei der ein Kraftflusssteuerelement 100 durch eine schwenkbare Klinke gebildet ist. Die schwenkbare Klinke 100 wird - im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2 bis 4 - nicht unmittelbar von einem der Antriebselemente 33 des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 gemäß 1 ausgelenkt, sondern nach einem Auslösen des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 mittelbar durch ein Zwischenelement in Form eines Drehelements 200.
Die 5 zeigt das Drehelement 200 sowie die schwenkbare Klinke 100 in ihrer Stellung vor einem Aktivieren des pyrotechnischen Strafferantriebs 30, also in einer Stellung, in der das Hohlrad 51 des Planetengetriebes 50 blockiert ist und eine Kraftübertragung zwischen dem Vorstrafferantrieb 40 und der Gurtspule 20 möglich ist.
Die 6 zeigt ein Auftreffen eines der Antriebselemente 33 des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 auf das Drehelement 200. Es lässt sich erkennen, dass das Drehelement 200 entlang der Pfeilrichtung P gedreht wird, wodurch dieses in Richtung der schwenkbaren Klinke 100 geschwenkt wird und letztgenannte bewegt. So lässt sich in der 6 erkennen, dass durch das Drehen des Drehelements 200 entlang der Pfeilrichtung P die schwenkbare Klinke 100 entlang der Pfeilrichtung P1 vom Hohlrad 51 des Planetengetriebes 50 weggeschwenkt wird, wodurch die schwenkbare Klinke 100 ihren Eingriff in das Hohlrad 51 verliert. Das Hohlrad 51 ist nachfolgend frei drehbar, so dass der Kraftfluss zwischen dem Vorstrafferantrieb 40 und der Gurtspule 20 unterbrochen ist.
Die 7 zeigt die Anordnung des Drehelements 200 und der schwenkbaren Klinke 100 nach einem Passieren des Antriebselements 33. Es lässt sich erkennen, dass das Drehelement 200 die schwenkbare Klinke 100 verschwenkt hat und diese vom Hohlrad 51 getrennt ist.
Die 8 zeigt die Anordnung zwischen der schwenkbaren Klinke 100 und dem Hohlrad 51, nachdem die schwenkbare Klinke ihre Deaktivierungsstellung erreicht hat, nochmals in einer Draufsicht.
Im Zusammenhang mit den 9 bis 14 werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsvarianten für das Drehelement 200 gemäß den 5 bis 8 vorgestellt.
Die 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Drehelement 200, das einen Anschlagsabschnitt 210 aufweist. Der Anschlagsabschnitt 210 wird von einem der Antriebselemente 33 gemäß 1 getroffen, sobald der pyrotechnische Strafferantrieb 30 ausgelöst wird.
Die 9 zeigt darüber hinaus einen deformierbaren Randabschnitt 220, der durch einen Schlitz 230 von einer Drehachse D des Drehelements 200 bzw. von einem die Drehachse D bildenden Lagerabschnitt 240 des Drehelements 200 getrennt ist. Es lässt sich erkennen, dass der deformierbare Randabschnitt 220 sowie der Schlitz 230 jeweils bogenförmig sind und jeweils bogenförmig um die Drehachse D des Drehelements 200 umlaufen.
Wie weiter unten noch näher im Detail erläutert werden wird, kann die Deformierbarkeit des deformierbaren Randabschnitts 220 auf dessen Material (also einem weichem Material bzw. Materialabschnitt) und/oder auf dem Schlitz 230 beruhen, der eine Deformation bzw. ein Eindrücken bzw. ein Hineinbiegen des Randabschnitts 220 in den Schlitz 230 hinein ermöglicht. Konkret ist es möglich, den deformierbaren Randabschnitt 220 radial von außen in Richtung der Drehachse D in den Schlitz 230 hinein zu deformieren und dabei die Schlitzbreite B des Schlitzes 230 zumindest lokal zu reduzieren.
Die 9 zeigt darüber hinaus eine Einsteuerrampe 250, die sich auf der dem Anschlagsabschnitt 210 gegenüberliegenden Seite des Drehelements 200 radial nach außen erstreckt und beim Drehen des Drehelements 200 das Kraftflusssteuerelement bzw. die schwenkbare Klinke 100 gemäß den 5 bis 8 verstellt bzw. verschwenkt.
Die Einsteuerrampe 250 und der Anschlagsabschnitt 210 sind vorzugsweise durch den Lagerabschnitt 240 des Drehelements 200 voneinander getrennt.
Die 9 zeigt darüber hinaus eine konvexe Erhebung 260 sowie eine konvexe Erhebung 270.
Die konvexe Erhebung 260 ist vorzugsweise zwischen der Drehachse D des Dreheelements 200 und dem deformierbaren Randabschnitt 220 des Drehelements angeordnet. Die konvexe Erhebung 260 erstreckt sich entlang der Drehachse D radial nach außen - bei der Darstellung gemäß 9 also aus der Bildebene nach vorn heraus - und hat die Funktion, sowohl vor einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs 30, also in der Ausgangsstellung des Drehelements 200, als auch in der Endstellung des Drehelements 200 nach einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 und nach einem Drehen des Drehelements 200 an einem Abschnitt, vorzugsweise einem Abschnitt eines das Drehelement 200 lagernden bzw. haltenden Drehlagers, anzuliegen und die vor und nach der Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 gewünschte Drehposition des Drehelements 200 durch Kraftschluss und/oder Formschluss zu halten.
Die konvexe Erhebung 270 ist vorzugsweise ebenfalls zwischen der Drehachse D und dem deformierbaren Randabschnitt 220 des Drehelements 200 angeordnet und erstreckt sich ebenfalls entlang der Drehachse D nach außen - also bei der Darstellung gemäß 9 aus der Bildebene heraus nach oben. Die Funktion der konvexen Erhebung 270 besteht darin, in der Ausgangsstellung des Drehelements 200 vor einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 und vor einem Drehen des Drehelements 200 an einem Abschnitt, beispielsweise einem Lagerabschnitt eines das Drehelement 200 lagernden Drehlagers, anzuliegen und die vor der Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 gewünschte Drehposition des Dreheelements 200 durch Kraftschluss und/oder Formschluss zu halten.
In der 9 lässt sich darüber hinaus erkennen, dass der Lagerabschnitt 240 des Drehelements 200 - in einer Draufsicht entlang der Drehachse D gesehen - durch eine Kreissehne 241 begrenzt ist. Die Formgestaltung des Lagerabschnitts 240 mit der Kreissehne 241 ermöglicht ein besonders einfaches Einfädeln des Drehelements 200 in ein das Drehelement 200 haltendes Drehlager, wie nachfolgend im Zusammenhang mit den 10 bis 12 näher erläutert werden soll.
Die 10 zeigt das Drehelement 200 gemäß 9, bevor es entlang der Pfeilrichtung T in ein Drehlager 300 eingesetzt wird. Das Drehlager 300 weist zwei Teilabschnitte auf, nämlich einen entlang der Schubrichtung S der Antriebselemente 33 im Zuführungsrohr 32 gemäß 1 gesehen vorderen Teilabschnitt 310 sowie einen in Schubrichtung S gesehen hinteren Teilabschnitt 320. Die beiden Teilabschnitte 310 und 320 sind durch zwei diametral gegenüberliegende Einfädelschlitze 330 voneinander getrennt.
Die Einfädelschlitze 330 ermöglichen ein Hineinschieben des Lagerabschnitts 240 des Drehelements 200 entlang der Pfeilrichtung T, wie dies in den 10 und 11 näher gezeigt ist. Sobald der Lagerabschnitt 240 in den Bereich zwischen den beiden Teilabschnitten 310 und 320 eingesetzt ist, kann das Drehelement 200 entlang der Pfeilrichtung T2 gedreht werden, wodurch es in seine Ausgangsstellung gelangt, also in seine Stellung vor einem Aktivieren des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 und vor einem Deaktivieren des Kraftflusses zwischen dem Strafferanrieb 40 und der Gurtspule 20.
Die 12 zeigt das Drehelement 200, nachdem dieses in das Drehlager 300 eingefädelt und in die Ausgangsstellung gedreht worden ist.
In der Ausgangsstellung weist das Drehelement 200 vorzugsweise ein gewisses Lagerspiel innerhalb des Drehlagers 300 auf, wodurch es möglich ist, dass das Drehelement 200 zumindest eine geringfügige radiale Bewegung innerhalb des Drehlagers 300 ausführen kann, wenn eines der Antriebselemente 33 des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 auftrifft.
Die 13 zeigt das Drehelement 200, den entlang der Schubrichtung S gesehen hinteren Teilabschnitt 320 des Drehlagers 300 sowie zusätzlich einen Begrenzungsabschnitt 400. Der Begrenzungsabschnitt 400 liegt - im Ausgangszustand vor der Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 - dem deformierbaren Randabschnitt 220 gegenüber oder unmittelbar an diesem an.
Tritt nun nach dem Auslösen des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 eines der Antriebselemente 33 auf den Anschlagsabschnitt 210 des Drehelements 200 auf, so lässt sich das Drehelement 200 wegen des gewissen Lagerspiels innerhalb des Lagers 300 entlang der Schubrichtung S bewegen. Durch diese radiale Bewegung des Drehelements 200 wird der deformierbare Randabschnitt 220 des Drehelements 200 gegen den Begrenzungsabschnitt 400 gedrückt, wodurch der Randabschnitt 220 des Drehelements 200 und/oder der Begrenzungsabschnitt 400 deformiert wird und kinetische Energie des auftretenden Antriebselements 33 durch Verformung verbraucht wird. Durch die Verformung des deformierbaren Randabschnittes 220 und/oder des Begrenzungsabschnitts 400 wird der Lagerabschnitt 240 des Drehelements 200 mechanisch entlastet, wodurch eine Zerstörung des Lagerabschnitts 240 zuverlässig verhindert wird.
Der Begrenzungsabschnitt 400 dient darüber hinaus als Anschlag für den Anschlagsabschnitt 210 des Drehelements 200 nach dessen Drehung in die Endstellung.
Die 14 zeigt das Drehlager 300 sowie das darin eingefädelte Drehelement 200 in der Ausgangsstellung vor einer Deaktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 bzw. vor einem Verdrehen. Es lassen sich die bereits erwähnten konvexen Erhebungen 260 und 270 auf der einen Seite des Drehelements 200 sowie korrespondierende konvexe Erhebungen 261 und 271 auf der gegenüberliegenden Seite des Drehelements 200 erkennen. Die Funktion der beiden konvexen Erhebungen 260 und 261 besteht darin, die Drehposition des Drehelements 200 vor einem Auslösen des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 festzulegen und ein unbeabsichtigtes bzw. nicht durch Auslösung des Strafferantriebs bedingtes Verdrehen des Drehelements 200 zu verhindern.
Die 15 zeigt das Drehelement 200 im Drehlager 300 nach einem Verdrehen bzw. nach der Auslösung des pyrotechnischen Strafferantriebs 30 sowie nach dem Erreichen der Endlage. Es lässt sich erkennen, dass die Endlage des Drehelements 200 durch die konvexen Erhebungen 260 und 261 gehalten wird, die sich durch Kraftschluss und/oder Formschluss an den Abschnitten 350 und 351 des Drehlagers 300 abstützen.
Die 16 zeigt eine bevorzugte Anordnung des Kraftflusssteuerelements 100 und - so vorhanden - des Zwischenelements (siehe z. B. das oben beschriebene Drehelement 200) entlang der Schubrichtung S der Antriebselemente 33 gesehen. Es lässt sich erkennen, dass das Kraftflusssteuerelement 100 und das Drehelement 200 (so vorhanden) vorzugsweise in Schubrichtung S gesehen hinter dem Antriebsrad 34 angeordnet sind; diese Anordnung führt in vorteilhafter Weise dazu, dass die Antriebselemente 33, insbesondere das in Schubrichtung S gesehen erste Antriebselement 33, zunächst das Antriebsrad 34 antreiben und ihre Antriebsfunktion erfüllen, bevor sie auf das Kraftflusssteuerelement 100 und das Drehelement 200 treffen bzw. treffen können; dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass das Antriebsrad 34 angetrieben wird, bevor das Kraftflusssteuerelement 100 in seine Deaktivierungsstellung gestellt wird und der Kraftfluss zwischen Vorstrafferantrieb 40 und Gurtspule 20 endgültig unterbrochen wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Gurtaufroller
20: Gurtspule
30: pyrotechnischer Strafferantrieb
31: Gasgenerator
32: Zuführungsrohr
33: Antriebselement
34: Antriebsrad
40: Vorstrafferantrieb
50: Planetengetriebe
51: Hohlrad
100: Kraftflusssteuerelement / schwenkbare Klinke
101: Anschlagsabschnitt
200: Drehelement
210: Anschlagsabschnitt
220: deformierbarer Randabschnitt
230: Schlitz
240: Lagerabschnitt
241: Kreissehne
250: Einsteuerrampe
260: konvexe Erhebung
261: konvexe Erhebung
270: konvexe Erhebung
271: konvexe Erhebung
300: Drehlager
310: vorderer Teilabschnitt
320: hinterer Teilabschnitt
330: Einfädelschlitz
350: Abschnitt
351: Abschnitt
400: Begrenzungsabschnitt
B: Schlitzbreite
D: Drehachse
P: Pfeilrichtung
P1: Pfeilrichtung
R: Pfeil
T: Pfeilrichtung
T2: Pfeilrichtung
S: Schubrichtung

Claims

Gurtaufroller (10) für eine Sicherheitsgurteinrichtung mit einer Gurtspule (20) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, einem Vorstrafferantrieb (40) und einem pyrotechnischen Strafferantrieb (30), wobei der Vorstrafferantrieb (40) ein Kraftflusssteuerelement (100) aufweist, das in einer Deaktivierungsstellung den Kraftfluss zwischen Vorstrafferantrieb (40) und Gurtspule (20) unterbricht, wobei - der pyrotechnische Strafferantrieb (30) ein oder mehrere Antriebselemente (33) aufweist, die nach Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) in eine Bewegung versetzt werden, und - nach einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) das Kraftflusssteuerelement (100) unmittelbar oder mittelbar von dem Antriebselement (33) oder - im Falle mehrerer Antriebselemente (33) - von zumindest einem der Antriebselemente (33) des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) in die Deaktivierungsstellung gestellt und wobei - zwischen dem Antriebselement (33) und dem Kraftflusssteuerelement (100) zumindest ein Zwischenelement in Form eines Drehelements (200) angeordnet ist, das bei einem Vorbeibewegen des Antriebselements (33) gedreht wird, - das Kraftflusssteuerelement (100) durch das Drehen des Drehelements (200) in die Deaktivierungsstellung gestellt wird wird und - das Drehelement (200) einen Anschlagsabschnitt (210) aufweist, an dem das Antriebselement (33) - bei seiner Bewegung entlang seiner Schubrichtung (S) - auf das Drehelement (200) einwirkt und dieses verschwenkt, dadurch gekennzeichnet, dass - das Drehelement (200) einen deformierbaren Randabschnitt (220) aufweist, der vor dem Auslösen des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) - entlang der Schubrichtung (S) des Antriebselements (33) gesehen - hinter dem Anschlagsabschnitt (210) liegt.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - der pyrotechnische Strafferantrieb (30) ein Kugelstraffer mit einer Vielzahl an Antriebskugeln ist, die jeweils ein Antriebselement (33) bilden, und - das Kraftflusssteuerelement (100) von zumindest einer der Antriebskugeln in die Deaktivierungsstellung gestellt wird.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftflusssteuerelement (100) eine schwenkbare Klinke ist, die in einer ersten Schwenkposition eine Aktivierungsstellung, in der sie einen Kraftfluss zwischen dem Vorstrafferantrieb (40) und der Gurtspule (20) ermöglicht, und in einer zweiten Schwenkposition die Deaktivierungsstellung einnimmt.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (33) unmittelbar auf die schwenkbare Klinke einwirkt und die schwenkbare Klinke durch die unmittelbare Einwirkung des Antriebselements (33) in die Deaktivierungsstellung gestellt wird.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass - das Antriebselement (33) mittelbar über zumindest ein Zwischenelement auf die schwenkbare Klinke einwirkt und - die schwenkbare Klinke durch die Einwirkung des Antriebselements (33) auf das zumindest eine Zwischenelement und die Einwirkung des zumindest einen Zwischenelements auf die schwenkbare Klinke in die Deaktivierungsstellung gestellt wird.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - zwischen der Drehachse (D) des Drehelements (200) und dem deformierbaren Randabschnitt (220) des Drehelements (200) ein Schlitz (230) angeordnet ist und - die Deformierbarkeit des deformierbaren Randabschnitts (220) darauf oder zumindest auch darauf beruht, dass der deformierbare Randabschnitt (220) bei äußerer Krafteinwirkung unter Reduktion der Schlitzbreite in Richtung Schlitz (230) drückbar ist.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreffen des Antriebselements (33) auf das Drehelement (200) der Randabschnitt (220) auf einen Begrenzungsabschnitt (400) des Gurtaufrollers (10) gedrückt wird.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Randabschnitt (220) im Ausgangszustand vor der Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) einem Begrenzungsabschnitt (400) des Gurtaufrollers (10) gegenüberliegt oder an diesem anliegt und - ein das Drehelement (200) lagerndes Drehlager (300) ein Lagerspiel aufweist, das eine zumindest geringfügige radiale Bewegung des Drehlagers (300) beim Auftreffen des Antriebselements (33) erlaubt.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass - beim Auftreffen des Antriebselements (33) auf das Drehelement (200) das Drehelement (200) wegen des Lagerspiels radial bewegt wird und - durch die radiale Bewegung das Drehelement (200) gegen den Begrenzungsabschnitt (400) des Gurtaufrollers (10) gedrückt wird, wodurch der Randabschnitt (220) des Drehelements (200) und/oder der Begrenzungsabschnitt (400) deformiert wird.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftflusssteuerelement (100) und/oder das Zwischenelement (200) entlang der Schubrichtung (S) der Antriebselemente (33) gesehen hinter dem Antriebsrad (34) angeordnet ist.
Verfahren zum Betreiben eines Gurtaufrollers (10) für eine Sicherheitsgurteinrichtung, der mit einer Gurtspule (20) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, einem Vorstrafferantrieb (40) und einem pyrotechnischen Strafferantrieb (30) ausgestattet ist, wobei bei dem Verfahren nach dem Zünden des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) der Vorstrafferantrieb (40) deaktiviert wird, indem mittels eines Kraftflusssteuerelements (100) der Kraftfluss zwischen Vorstrafferantrieb (40) und Gurtspule (20) unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass - der Gurtaufroller ein Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche ist, und - nach einer Aktivierung des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) das Kraftflusssteuerelement (100) mittelbar, nämlich durch das den deformierbaren Randabschnitt (220) aufweisende Drehelement (200), von dem Antriebselement (33) oder - im Falle mehrerer Antriebselemente (33) - von zumindest einem der Antriebselemente (33) des pyrotechnischen Strafferantriebs (30) in die Deaktivierungsstellung gestellt wird.