DE10232308C1 - Sicherheitsgurtaufroller mit einem einen befensterten Scheibenkolben aufweisenden Rotationsdämpfer - Google Patents

Abstract

Ein Sicherheitsgurtaufroller in Kraftfahrzeugen mit einer im Blockierfall wirksam werdenden Kraftbegrenzungseinrichtung für die Gurtwelle, welche aus einem mit einem viskosen Medium gefüllten Gehäuse und wenigstens einem in dem Gehäuse drehbar angeordneten und im Blockierfall an die Gurtwelle angekoppelten Scheibenkolben besteht, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenkolben (22) mit über seinen Umfang verteilt angeordneten fensterförmigen Durchtrittsöffnungen (24) für das viskose Medium versehen ist und an den Durchtrittsöffnungen (24) sich aus der Kolbenoberfläche erhebende, in die bei Wirksamwerden der Kraftbegrenzung sich einstellende Drehrichtung des Scheibenkolbens (22) aufgestellte Leitschaufeln (25) ausgebildet sind, die bei Drehung des Scheibenkolbens (22) das viskose Medium durch die Durchtrittsöffnungen (24) des Scheibenkolbens (22) leiten.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller in Kraftfahrzeugen mit einer Gurtwelle als Träger eines darauf aufgewickelten Gurtbandes sowie mit einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiereinrichtung für die Gurtwelle, und mit einer im Blockierfall wirksam werdenden Kraftbegrenzungseinrichtung.

Bei einem in der WO 01/58728 A1 beschriebenen Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen besteht die Kraftbegrenzungseinrichtung aus einem mit einem viskosen Medium gefüllten Gehäuse und wenigstens einem in dem Gehäuse drehbar angeordneten und im Blockierfall an die Gurtwelle angekoppelten Scheibenkolben. Hierbei ist das zylindrische Gehäuse der Kraftbegrenzungseinrichtung auf der Außenseite des Gurtaufrollergehäuses angeschlossen und mit der Gurtwelle bzw. insbesondere mit einem Torsionsstab gekoppelt. Nach einem Ausführungsbeispiel ist in dem mit insbesondere Silikon als viskosem Medium gefüllten Gehäuse der Kraftbegrenzungseinrichtung eine Abfolge von feststehenden Lochscheiben angeordnet, zwischen die mit dem in seiner Drehbewegung zu dämpfenden Torsionsstab verbundene Scheibenkolben mit einem radial abstehenden Kolbenflügel greifen. Bei der Relativbewegung von Scheibenkolben und Lochscheiben zueinander wird das Silikon zwischen den Scheibenflächen zerrieben, so daß der beabsichtigte Kraftverbrauch und damit die Kraftbegrenzung eintreten. Mit diesem Sicherheitsgurtaufroller bzw. dessen Kraftbegrenzungseinrichtung ist noch der Nachteil einer entsprechend großen axialen Baubreite verbunden, weil insbesondere die Anordnung eines ausreichende Scherkräfte zur Verfügung stellenden Scheibenpakets mit der Abfolge von Lochscheiben und Scheibenkolben eine größere axiale Erstreckung des Gehäuses der Kraftbegrenzungseinrichtung erforderlich macht. Hinzu kommt, daß die Scherwirkung in dem Gehäuse unsymmetrisch auftritt.

Ein weiterer Sicherheitsgurtaufroller der eingangs genannten Art ist in der DE 100 34 393 A1 beschrieben. Hierbei besteht die Kraftbegrenzungseinrichtung aus einem Druckraum und einem mit einem viskosen Medium gefüllten Arbeitsraum, wobei das Medium durch die Bewegung eines mit der Gurtwelle verbundenen Kolbens in dem Arbeitsraum über zwischengeschaltete Überströmbohrungen in den Druckraum verdrängt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel besteht der Kolben aus einem Rückstellkolbenteil und einem die Überströmbohrungen aufweisenden Verdrängungskolbenteil, wobei der Druckraum zwischen Rückstellkolbenteil und Verdrängungskolbenteil ausgebildet ist. Hiermit ist der Nachteil eines komplexen Aufbaus der Kraftbegrenzungseinrichtung mit mehreren Einzelteilen verbunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, insbesondere die Baugröße eines Sicherheitsgurtaufrollers mit den gattungsgemäßen Merkmalen zu verringern und die zugehörige Kraftbegrenzungseinrichtung in ihrem Aufbau einfacher zu gestalten.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß der in einem mit einem viskosen Medium gefüllten Gehäuse angeordnete und im Blockierfall an die Gurtwelle angekoppelte Scheibenkolben mit über seinen Umfang verteilt angeordneten fensterförmigen Durchtrittsöffnungen für das viskose Medium versehen ist und an den Durchtrittsöffnungen sich aus der Kolbenoberfläche erhebende, in die bei Wirksamwerden der Kraftbegrenzung sich einstellende Drehrichtung des Scheibenkolbens aufgestellte Leitschaufeln ausgebildet sind, die bei Drehung des Scheibenkolbens das viskose Medium durch die Durchtrittsöffnungen des Scheibenkolbens leiten.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß in jeder einzelnen der an dem wenigstens einen Scheibenkolben angeordneten Durchtrittsöffnungen durch das bei Drehung des Scheibenkolbens erfolgende Überleiten des viskosen Mediums, vorzugsweise eines unter Druck stehenden Silikons, von der einen Seite des Scheibenkolbens durch die Durchtrittsöffnungen hindurch auf die andere Seite des Scheibenkolbens eine entsprechende Scherwirkung erzeugt wird, so daß der beabsichtigte Kraftverbrauch und damit die Kraftbegrenzung entsprechend groß sind. Damit sind in Abhängigkeit von der Größenordnung der einzustellenden Kraftbegrenzung nur ein Scheibenkolben bzw. wenige Scheibenkolben erforderlich. In jedem Fall ist gegenüber der bekannten Kraftbegrenzungseinrichtung eine Reduzierung in der Baubreite wie auch in der Anzahl der Einzelteile gegeben.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leitschaufeln auf einer Seite des Scheibenkolbens ausgebildet sind.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Leitschaufeln auf beiden Seiten des Scheibenkolbens ausgebildet sind, wobei jeder Durchtrittsöffnung eine Leitschaufel zugeordnet ist, so daß jeweils die Durchleitung bzw. Verdrängung des vikosen Mediums in einer Richtung durch die betreffende Durchtrittsöffnung erfolgt. Hierbei ist es nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zweckmäßig, wenn die Leitschaufeln in wechselnder Reihenfolge an den über den Umfang des Scheibenkolbens verteilt angeordneten Durchtrittsöffnungen angeordnet sind.

Es kann vorgesehen sein, daß die Leitschaufeln aus dem Scheibenkolben herausgeprägt und dadurch die Durchtrittsöffnungen in dem Scheibenkolben ausgebildet sind.

Auch wenn bei einem entsprechend ausgebildeten Scheibenkolben die Anordnung eines einzigen Scheibenkolbens in dem Gehäuse der Kraftbegrenzungseinrichtung bereits ausreichen mag, kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, daß in dem Gehäuse der Kraftbegrenzungseinrichtung mehrere Scheibenkolben mit Durchtrittsöffnungen und Leitschaufeln angeordnet sind.

Um zu vermeiden, daß das viskose Medium bei der Drehung insbesondere nur eines in dem Gehäuse angeordneten Scheibenkolbens an den Stirnwänden des Gehäuses vorbeirutscht und nicht von den Leitschaufeln erfaßt wird, kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, daß die Innenfläche wenigstens eines der parallel zu dem Scheibenkolben angeordneten Gehäuseteile, vorzugsweise eines stirnseitig angeordneten Deckels des Gehäuses, mit dessen Oberfläche vergrößernden Gestaltungen versehen ist, wobei diese Gestaltungen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als noppenartige Vorsprünge ausgebildet sein können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Sicherheitsgurtaufroller in Seitenansicht,

Fig. 2 die zugehörige Kraftbegrenzungseinrichtung in einer geschnittenen Einzeldarstellung,

Fig. 3 den zugehörigen Scheibenkolben gemäß Fig. 2 in einer vergrößerten Einzeldarstellung,

Fig. 4 den Scheibenkolben gemäß Fig. 3 in einer Seitenansicht,

Fig. 5 den Deckel des Gehäuses der Kraftbegrenzungsvorrichtung in einer Einzeldarstellung.

Der in Fig. 1 dargestellte Sicherheitsgurtaufroller 10 hat ein U-förmiges Gurtaufrollergehäuse 11, in welchem eine Gurtwelle 12 gelagert ist. An einer Stirnseite der Gurtwelle 12 bzw. des Gurtaufrollergehäuses 11 ist ein Gehäuse 13 einer im einzelnen zu beschreibenden Kraftbegrenzungseinrichtung angeordnet.

Wie aus Fig. 2 näher ersichtlich ist, besteht die Kraftbegrenzungseinrichtung aus einer Zentralwelle 14, die mit einer Innenverzahnung 15 versehen ist. Wie nicht weiter dargestellt ist, kann zur Verbindung der Gurtwelle 12 mit der Zentralwelle 14 an der zugeordneten Stirnseite der Gurtwelle 12 eine radial ausschwenkbare Zahnscheibe als Kupplungseinrichtung angeordnet sein, die bei einer entsprechend gurtbandsensitiv und/oder fahrzeugsensitiv gesteuerten Auslenkung in die Innenverzahnung 15 der Zentralwelle 14 eingreift und so die einen Bestandteil der Kraftbegrenzungseinrichtung bildende Zentralwelle 14 an die Gurtwelle 12 koppelt.

Die Zentralwelle 14 ist an ihrem äußeren Ende mit einer nach außen vorspringenden Z-förmigen Abkröpfung 16 versehen, die einen Teil des Gehäuses 13 bildet. Der weitere Teil des Gehäuses 13 wird durch einen Gehäusemantel 17 gebildet, der die Zentralwelle 14 unter Ausbildung eines Gehäuseinnenraumes 18 umschließt, wobei außenseitig ein gehäusefester Deckel 19 angeordnet ist.

Zwischen der Abkröpfung 16 der Zentralwelle 14 und dem Gehäusemantel 17 ist ein Lagerring 20 angeordnet, so daß sich die Zentralwelle 14 gegen das Gehäuse 13 der Kraftbegrenzungseinrichtung bei ihrer Drehung abstützt. Ein zweiter Lagerring 20 ist zwischen dem Außenumfang der Zentralwelle 14 und dem diese umschließenden Deckel 19 angeordnet. Weiterhin sind mehrere Dichtungen 21 zur Abdichtung des Gehäuseinnenraumes 18 vorgesehen.

Mit der Zentralwelle 14 formschlüssig verbunden ist ein in dem mit einem viskosen Medium, vorzugsweise einem unter Druck stehenden Silikon gefüllten Gehäuseinnenraum 18 angeordneter Scheibenkolben 22, der in seiner Ausbildung aus Fig. 3 näher ersichtlich ist. Zur formschlüssigen Verbindung mit der Zentralwelle 14 weist der Scheibenkolben 22 eine Innenverzahnung 23 auf.

Der Scheibenkolben 22 ist mit über seinem Umfang verteilt angeordneten Durchtrittsöffnungen 24 versehen, die dadurch ausgebildet sind, daß aus der Ebene des Scheibenkolbens 22 Leitschaufeln 25 nach außen ausgeprägt sind, so daß sich die Leitschaufeln 25 aus der Ebene des Scheibenkolbens 22 erheben, und zwar derart, daß sich die Leitschaufeln 25 in der sich bei Wirksamwerden der Kraftbegrenzung einstellenden Drehrichtung des Scheibenkolbens 22 öffnen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Scheibenkolben 22 nach beiden Seiten des Scheibenkolbens 22 ausgeprägt, und zwar im Wechsel der über den Umfang des Scheibenkolbens verteilten Durchtrittsöffnungen 24, so daß sich eine symmetrische Anordnung der Durchtrittsöffnungen 24 mit zugeordneten Leitschaufeln 25 ergibt. Bei der Drehung des solchermaßen ausgestalteten Scheibenkolbens 22 in dem Gehäuseinnenraum 18 leiten die ausgestellten Leitschaufeln 25 das in dem Gehäuseinnenraum 18 anstehende viskose Medium durch die Durchtrittsöffnungen 24 auf die jeweils andere Seite des Scheibenkolbens 22, so daß aufgrund des so geschaffenen Reibungswiderstandes die Kraftbegrenzung verwirklicht wird.

Um ein Durchrutschen des viskosen Mediums insbesondere am stirnseitigen Bereich des Scheibenkolbens, und zwar der Innenseite des Deckels 19, zu verhindern, ist die Innenfläche des Deckels 19 mit vorsprungartigen Noppen 26 versehen, so daß das viskose Medium jeweils in Richtung des Scheibenkolbens 22 gelenkt wird.

Claims (8)

1. Sicherheitsgurtaufroller (10) in Kraftfahrzeugen mit einer Gurtwelle (12) als Träger eines darauf aufgewickelten Gurtbandes sowie mit einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiereinrichtung für die Gurtwelle (12), und mit einer im Blockierfall wirksam werdenden Kraftbegrenzungseinrichtung, welche aus einem mit einem viskosen Medium gefüllten Gehäuse (13) und wenigstens einem in dem Gehäuse (13) drehbar angeordneten und im Blockierfall an die Gurtwelle (12) angekoppelten Scheibenkolben (22) besteht, wobei der Scheibenkolben (22) mit über seinen Umfang verteilt angeordneten fensterförmigen Durchtrittsöffnungen (24) für das viskose Medium versehen ist und an den Durchtrittsöffnungen (24) sich aus der Kolbenoberfläche erhebende, in die bei Wirksamwerden der Kraftbegrenzung sich einstellende Drehrichtung des Scheibenkolbens (22) aufgestellte Leitschaufeln (25) ausgebildet sind, die bei Drehung des Scheibenkolbens (22) das viskose Medium durch die Durchtrittsöffnungen (24) des Scheibenkolbens (22) leiten.

2. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (25) auf einer Seite des Scheibenkolbens (22) ausgebildet sind.

3. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (25) auf beiden Seiten des Scheibenkolbens (22) ausgebildet sind, wobei jeder Durchtrittsöffnung (24) jeweils eine Leitschaufel (25) zugeordnet ist.

4. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (25) in wechselnder Reihenfolge an den Durchtrittsöffnungen (24) angeordnet sind.

5. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (25) aus dem Scheibenkolben (22) herausgeprägt und dadurch die Durchtrittsöffnungen (24) in dem Scheibenkolben (22) ausgebildet sind.

6. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (13) der Kraftbegrenzungseinrichtung mehrere Scheibenkolben (22) mit Durchtrittsöffnungen (24) und Leitschaufeln (25) angeordnet sind.

7. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche wenigstens eines der parallel zu dem Scheibenkolben (22) angeordneten Gehäuseteile mit dessen Oberfläche vergrößernden Gestaltungen (26) versehen ist.

8. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitige Deckel (19) des Gehäuses (13) mit vorsprungartigen Noppen (26) versehen ist.