DE10248718A1 - Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt - Google Patents

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Patrick Foussier
Thomas Mödinger
Martin Prokscha
Dieter Biller
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TRW Occupant Restraint Systems GmbH
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TRW Occupant Restraint Systems GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Rahmen (10), einer Gurtspule (12), die drehbar in dem Rahmen (10) gelagert ist, einem Ring (24), der drehbar am Rahmen (10) gelagert ist, einer Blockierverzahnung (22), die am Ring (24) angebracht ist, einer Blockierklinke (20), die in die Blockierverzahnung (22) eingesteuert werden kann, um die Gurtspule (12) zu blockieren, einer Sperrverzahnung (32), die am Ring (24) angebracht ist, einem Sperrelement (30), das am Rahmen (10) angebracht ist und in die Sperrverzahnung (32) eingreift, und einem Antriebsmotor (14), der in Abhängigkeit von seiner Drehrichtung entweder mit der Gurtspule (12) oder mit dem Sperrelement (30) zusammenwirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Rahmen, einer Gurtspule, die drehbar in dem Rahmen gelagert ist, und einer Blockierklinke, die in eine Blockierverzahnung eingesteuert werden kann.
  • Die Blockierklinke kann fahrzeugsensitiv oder gurtbandsensitiv in die Blockierverzahnung eingesteuert werden, um die Gurtspule zu blockieren, damit kein Gurtband abgezogen werden kann. Wenn die Gurtspule wieder freigegeben werden soll, muß sie um einen kleinen Winkelbereich in der Gurtband-Aufwickelrichtung gedreht werden, damit die Blockierklinke entlastet wird und sich aus der Blockierverzahnung lösen kann, die üblicherweise hinterschnitten ist. Diese Rückdrehung der Gurtspule wird von Fahrzeuginsassen mit erhöhten Komfortansprüchen als störend empfunden.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem keine Rückdrehung der Gurtspule erforderlich ist, um die Gurtspule wieder freizugeben, nachdem sie blockiert war.
  • Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß ein Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt vorgesehen; mit einem Rahmen, einer Gurtspule, die drehbar in dem Rahmen gelagert ist, einem Ring, der drehbar am Rahmen gelagert ist, einer Blockierverzahnung, die am Ring angebracht ist, einer Blockierklinke, die in die Blockierverzahnung eingesteuert werden kann, um die Gurtspule zu blockieren, einer Sperrverzahnung, die am Ring angebracht ist, einem Sperrelement, das am Rahmen angebracht ist und in die Sperrverzahnung eingreift, und einem Antriebsmotor, der in Abhängigkeit von seiner Drehrichtung entweder mit der Gurtspule oder mit dem Sperrelement zusammenwirkt. Dieser Gurtaufroller nutzt in vorteilhafter Weise zum Freigeben der Blockierklinke den Antriebsmotor, der bei modernen Gurtaufroller dazu verwendet wird, die Gurtspule je nach den Anforderungen anzutreiben, beispielsweise zum gesteuerten Aufwickeln der Gurtbandes beim Ablegen des Gurtes oder zur Vorstraffung.
  • Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Sperrelement eine Schneckenverzahnung aufweist, die in die Sperrverzahnung eingreift. Die Schneckenverzahnung ist selbsthemmend, so daß keine weiteren Vorkehrungen getroffen werden müssen, um den Ring und damit die Blockierverzahnung drehfest am Rahmen zu halten.
  • Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß zwischen dem Sperrelement und dem Antriebsmotor eine Rutschkupplung angeordnet ist. Das Sperrelement muß daher nicht in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Antriebsmotors an- oder abgekuppelt werden. Wenn sich der Antriebsmotor in der „richtigen" Richtung dreht, wird das Sperrelement mitgenommen. Wenn sich der Antriebsmotor in der „falschen" Richtung dreht, also in Richtung des Aufwickelns des Sicherheitsgurtes, rutscht die Rutschkupplung durch, und das Sperrelement wird nicht angetrieben.
  • Die Rutschkupplung kann in konstruktiv einfacher Weise durch eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe gebildet sein, die beide mit einer Axialverzahnung versehen sind und mittels einer Feder gegeneinander beaufschlagt werden. Dies ermöglicht eine zuverlässige Drehmomentübertragung in einer Drehrichtung.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
  • 1 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller in einer Explosionsansicht;
  • 2 den Gurtaufroller von 1 in einer Seitenansicht;
  • 3 den Gurtaufroller von 1 in einer weiteren Seitenansicht; und
  • 4 in vergrößertem Maßstab die beim erfindungsgemäßen Gurtaufroller verwendete Rutschkupplung.
  • In den Figuren ist ein Gurtaufroller gezeigt, der einen Rahmen 10 aufweist, in welchem drehbar eine Gurtspule 12 aufgenommen ist. Auf der Gurtspule kann ein (nicht dargestellter) Sicherheitsgurt aufgenommen werden.
  • Es ist ein Antriebsmotor 14 (siehe insbesondere 3) vorgesehen, der über einen Riementrieb 16 (siehe insbesondere 2) und eine Kupplung 18 die Gurtspule 12 antreiben kann. Die Kupplung 18 gewährleistet, daß der Antriebsmotor 14 nur in einer Drehrichtung mit der Gurtspule 12 gekoppelt ist, nämlich in der Richtung des Aufwickelns des Sicherheitsgures. Der Antriebsmotor 14 dient im aus dem Stand der Technik bekannte Weise dazu, eine sogenannte Vorstraffung des Sicherheitsgurtes durchzuführen, bei dem vor einer starken Verzögerung des Fahrzeugs der Sicherheitsgurt so weit aufgewickelt wird, daß er straff am Körper des Fahrzeuginsassen anliegt. Eine solche Vorstraffung ist aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, so daß sich hier nicht weiter erläutert wird.
  • Auf der vom Riementrieb 16 entgegengesetzten Seite des Gurtaufrollers ist ein Sperr- und Blockiermechanismus angebracht, der dazu dient, die Gurtspule bei Bedarf drehfest zu blockieren. Es ist eine Blockierklinke 20 vorgesehen, die an einer Stirnfläche der Gurtspule 12 gelagert ist. Die Blockierklinke 20 kann in eine Blockierverzahnung 22 eingesteuert werden, die auf der Innenseite eines Rings 24 ausgebildet ist. Der Ring 24 ist drehbar am Rahmen 10 des Gurtaufrollers über eine Zwischenplatte 26 gelagert. Auf seiner Außenseite ist der Ring 24 mit einer Sperrverzahnung 28 versehen, in die eine Schneckenverzahnung 30 eines Sperrelements 32 eingreift. Das Sperrelement 32 ist als Schneckenrad ausgebildet und drehbar, jedoch in Längsrichtung fest am Rahmen 10 bzw. an der Zwischenplatte 26 angebracht. Da der von der Blockierverzahnung 28 und der Schneckenverzahnung 30 gebildete Schneckentrieb selbsthemmend ist, ist die Gurtspule 12 drehfest relativ zum Rahmen 10 blockiert, wenn die Blockierklinke 20 in die Blockierverzahnung 22 am Ring 24 eingesteuert ist. Die Art und Weise, wie die Blockierklinke 20 in die Blockierverzahnung 22 eingesteuert werden kann, ist für das Verständnis der Erfindung nicht relevant und wird daher nicht weiter erläutert. Es kann grundsätzlich jeder beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Ansteuermechanismus verwendet werden, mit dem die Blockierklinke in gurtbandsensitiver oder fahrzeugsensitiver Weise angesteuert werden kann.
  • Das Sperrelement 32 ist über ein Kegelradgetriebe mit einer Rutschkupplung 34 (siehe insbesondere 4) verbunden. Die Rutschkupplung 34 weist eine Abtriebswelle 36 auf, an der ein Kegelrad 38 des Kegelradgetriebes angebracht ist. Am entgegengesetzten Ende der Abtriebswelle 36 ist eine Keilwellenverzahnung 40 vorgesehen, auf der drehfest eine Abtriebsscheibe 42 angeordnet ist. Zwischen der Abtriebswelle 36 und der Abtriebsscheibe 42 ist eine Feder 44 angeordnet, welche die Abtriebsscheibe 42 bezüglich 4 nach links beaufschlagt. Gegenüber der Abtriebsscheibe 42 ist eine Antriebsscheibe 46 angeordnet, die drehfest mit einer Antriebswelle 48 verbunden ist. Die Antriebsscheibe 46 und die Abtriebsscheibe 42 sind jeweils mit einer Axialverzahnung versehen, die jeweils vier vorstehende Zähne 49 mit hinterschnitten zurückspringenden Flanken aufweisen. Auf diese Weise ist eine Rutschkupplung gebildet, die ein Drehmoment von der Antriebswelle zur Abtriebswelle in einer Drehrichtung überträgt, in der entgegengesetzten Drehrichtung jedoch durchrutscht, die Feder ermöglicht es der Abtriebsscheibe 42, um den Hub der Zähne der Axialverzahnung zurückzuweichen.
  • Die Antriebswelle 48 ist über zwei Zahnräder 50, 52 (siehe 1) mit dem Riementrieb 16 verbunden. Sobald also der Antriebsmotor 14 betätigt wird, läuft die Antriebswelle 48 mit.
  • Der beschriebene Gurtaufroller ermöglicht die folgenden Betriebszustände: Solange sich die Blockierklinke 20 in ihrer Ausgangstellung befindet, in der sie nicht in die Blockierverzahnung 22 eingreift, kann sich die Gurtspule 12 in der Gurtband-Abwickelrichtung im Rahmen 10, drehen. Sobald Blockierklinke 20 in die Blockierverzahnung 22 eingesteuert ist, ist die Gurtspule 12 relativ zum Ring 24 blockiert. Da der Ring 24 über das Sperrelement 32 am Rahmen 10 abgestützt ist, ist dadurch grundsätzlich auch die Gurtspule 12 relativ zum Rahmen 10 blockiert.
  • Wenn der Antriebsmotor 14 in einer ersten Richtung betätigt wird, treibt dieser über den Riementrieb 16 und die Kupplung 18 die Gurtspule 12 in der Gurtband-Aufwickelrichtung an. Dabei rutscht die Rutschkupplung zwischen der Antriebswelle 48 und der Abtriebswelle 36 durch, so daß der Ring 24 nicht gedreht wird. Wenn der Antriebsmotor 14 dagegen in der anderen Richtung angetrieben wird, wird diese Drehung über die Rutschkupplung und das Kegelradgetriebe zum Sperrelement 32 übertragen, das über die Schneckenverzahnung 30 den Ring 24 verdreht. Diese Verdrehung erfolgt in der Richtung des Abwickelns des Sicherheitsgurtes, so daß nach und nach die Spannung des Sicherheitsgurtes nachläßt und die Blockierklinke 20 entlastet wird. Sobald die Blockierklinke 20 wenigstens nahezu oder sogar vollständig lastfrei ist, kann sie aus der Blockierverzahnung 22 ausgesteuert werden, so daß die Gurtspule wieder frei drehbar ist. Es ist also nicht erforderlich, die Gurtspule in der Gurtband-Aufwickelrichtung zu drehen, um die Blockierklinke 20 zu entlasten und aus der Blockierverzahnung auszusteuern. Stattdessen wird der Ring 24 und die Gurtspule 12 vergleichsweise langsam in der Gurtband-Abwickelrichtung verdreht, bis das Gurtsystem lastfrei ist und die Blockierklinke 20 ausgesteuert werden kann, ohne daß ein Ruck im Sicherheitsgurt auftritt.

Claims (4)

  1. Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Rahmen (10), einer Gurtspule (12), die drehbar in dem Rahmen gelagert ist, einem Ring (24), der drehbar am Rahmen gelagert ist, einer Blockierverzahnung (22), die am Ring (24) angebracht ist, einer Blockierklinke (20), die in die Blockierverzahnung (22) eingesteuert werden kann, um die Gurtspule zu blockieren, einer Sperrverzahnung (28), die am Ring angebracht ist, einem Sperrelement (30), das am Rahmen angebracht ist und in die Sperrverzahnung eingreift, und einem Antriebsmotor (14), der in Abhängigkeit von seiner Drehrichtung entweder mit der Gurtspule (12) oder mit dem Sperrelement (30) zusammenwirkt.
  2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (30) eine Schneckenverzahnung aufweist, die in die Sperrverzahnung (32) eingreift.
  3. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sperrelement und dem Antriebsmotor eine Rutschkupplung (42, 44, 46) angeordnet ist.
  4. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung eine Antriebsscheibe (46) und eine Antriebsscheibe (42) aufweist, die beide mit einer Axialverzahnung versehen sind und mittels einer Feder (44) gegeneinander beaufschlagt werden.
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