DE10327204B4

DE10327204B4 - Gurtaufroller mit zwei zu unterschiedlichen Zeitpunkten wirksam werdenden Kraftbegrenzungseinrichtungen

Info

Publication number: DE10327204B4
Application number: DE2003127204
Authority: DE
Inventors: Thomas Schneider; Martin Schmidt
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: WO2004110831A1; DE10327204A1

Abstract

Selbstsperrender Gurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiervorrichtung, wobei der Gurtaufroller eine erste zwischen die Gurtwelle und einen gesonderten, mittels eines ansteuerbaren Sperrgliedes gehäusefest zu verriegelnden Profilkopf eingeschaltete Kraftbegrenzungseinrichtung aufweist, und wobei zur Erhöhung der Rückhaltekraft eine zweite Kraftbegrenzungseinrichtung mit einem von der Gurtwelle beaufschlagten und bei Relativdrehung der Gurtwelle bezüglich des blockierten Profilkopfes in einem Widerlager deformierbaren Deformationselement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur zeitlichen Verzögerung des Ansprechens der zweiten Kraftbegrenzungsvorrichtung das an dem Profilkopf (12) festgelegte Deformationselement mit einem Gewinde (18) versehen ist, auf welchem eine sich gemeinsam mit der Gurtwelle (10) drehende Schraubmutter (19) schraubbar angeordnet ist, wobei die Schraubmutter (19) vor Ansprechen der zweiten Kraftbegrenzungsvorrichtung mit einem Abstand zum Deformationselement angeordnet ist und aufgrund der durch die Relativdrehung der Gurtwelle (10) gegenüber dem Deformationselement hervorgerufenen Schraubbewegung den Abstand zum Deformationselement bis zum Mitnehmen des Deformationselementes mit der Drehung der Gurtwelle (10) überbrückt.

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiervorrichtung, wobei der Gurtaufroller eine erste zwischen die Gurtwelle und einen gesonderten, mittels eines ansteuerbaren Sperrgliedes gehäusefest zu verriegelnden Profilkopf eingeschaltete Kraftbegrenzungseinrichtung aufweist, und wobei zur Erhöhung der Rückhaltekraft eine zweite Kraftbegrenzungseinrichtung mit einem von der Gurtwelle beaufschlagten und bei Relativdrehung der Gurtwelle bezüglich des blockierten Profilkopfes in einem Widerlager deformierbaren Deformationselement vorgesehen ist

Ein Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 201 10 423 U1 beschrieben. Der Gurtaufroller ist mit zwei Kraftbegrenzungseinrichtungen versehen, wobei die erste Kraftbegrenzungseinrichtung aus einem einerseits mit der Gurtwelle und andererseits mit einem festlegbaren Profilkopf verbundenen Torsionsstab besteht und die zweite Kraftbegrenzungseinrichtung als ein durch eine gehäusefeste Schikane zu ziehendes Deformationselement ausgebildet ist. Hinsichtlich der Funktion der beiden Kraftbegrenzungseinrichtungen ist vorgesehen, daß nach Ansprechen der Blockiervorrichtung mit einem Festlegen des Profilkopfes am Gehäuse sich die Gurtwelle zunächst relativ gegenüber dem blockierten Profilkopf weiterdrehen kann und dabei den zwischen der Gurtwelle und dem blockierten Profilkopf eingespannten Torsionsstab verdrillt. Zur Erhöhung der Rückhaltekraft vor und/oder während des Wirksamwerdens des Torsionsstabes wird aufgrund der Relativdrehung der Gurtwelle gegenüber dem Profilkopf das als zusätzliche Kraftbegrenzungsvorrichtung vorgesehene und als Biegeelement ausgebildete Deformationselement durch die an dem Profilkopf festgelegte Schikane gezogen.

Mit dem bekannten Gurtaufroller ist der Nachteil verbunden, daß die zusätzliche zweite Kraftbegrenzungseinrichtung jeweils gemeinsam mit der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung anspricht, so daß jeweils nur in einer Überlagerung der beiden Kraftbegrenzungseinrichtungen eine gestufte Kraftbegrenzung bereitstellbar ist. Wünschenwert ist jedoch eine zeitliche Abstufung zwischen den beiden Kraftbegrenzungseinrichtungen, so daß auch Rückhaltezustände einstellbar sind, bei denen zunächst nur die erste, aus dem Torsionsstab bestehende Kraftbegrenzungseinrichtung wirksam ist und die zweite Kraftbegrenzungseinrichtung zu einem späteren Zeitpunkt aufgeschaltet wird.

Aus der ebenfalls gattungsgemäßen DE 196 81 341 C1 ergibt sich bereits eine zeitliche Abfolge des Ansprechens der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung und der zweiten Kraftbegrenzungseinrichtung, wobei das Ansprechen der vorgesehenen ersten, aus dem Torsionsstab bestehenden Kraftbegrenzungseinrichtung erst erfolgt, wenn die in Form von Abscherelementen ausgebildete zweite Kraftbegrenzungseinrichtung bereits angesprochen hat, also die Abscherelemente abgeschert sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit den gattungsgemäßen Merkmalen so einzurichten, daß eine zeitliche Abstufung in dem Wirksamwerden der zweiten Kraftbegrenzungseinrichtung gegenüber dem Wirksamwerden der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung ermöglicht ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß zur zeitlichen Verzögerung des Ansprechens der zweiten Kraftbegrenzungsvorrichtung das an dem Profilkopf festgelegte Deformationselement mit einem Gewinde versehen ist, auf welchem eine sich gemeinsam mit der Gurtwelle drehende Schraubmutter schraubbar angeordnet ist, wobei die Schraubmutter vor Ansprechen der zweiten Kraftbegrenzungsvorrichtung mit einem Abstand zum Deformationselement angeordnet ist und aufgrund der durch die Relativdrehung der Gurtwelle gegenüber dem Deformationselement hervorgerufenen Schraubbewegung den Abstand zum Deformationselement bis zum Mitnehmen des Deformationselementes mit der Drehung der Gurtwelle überbrückt. Mit der Anordnung der zusätzlichen Schraubmutter ist die Möglichkeit gegeben, das Ansprechen der zweiten Kraftbegrenzungseinrichtung gegenüber dem Ansprechen der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung zu verzögern, weil mit dem Ansprechen der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung und den dadurch gegebenen Relativdrehungen der Gurtwelle zu dem blockierten Profilkopf zunächst die an der Gurtwelle gehalterte Schraubmutter über das an dem Deformationsglied befindliche Gewinde hinweg geschraubt wird, bis die Schraubmutter entweder über einen Anschlag oder aber über einen sonstigen Kraftschluß das Deformationselement mit der Drehung der Gurtwelle mitnimmt und auf diese Weise in der in der gattungsbildenden DE 201 10 423 U1 beschriebenen Weise die Erhöhung der Kraftbegrenzung durch das Ansprechen der zweiten Kraftbegrenzungseinrichtung vollzieht. Dabei kann in vorteilhafter Weise der Zeitpunkt des Ansprechens der zweiten Kraftbegrenzungseinrichtung durch die Festlegung der Anzahl von Gewindeumdrehungen der Schraubmutter auf dem am Deformationselement ausgebildeten Gewinde festgelegt werden.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß das Deformationselement aus einem an dem Profilkopf gehalterten und mit einem formentsprechend vorgebogenen Abschnitt durch eine in einem drehfest in dem Profilkopf festgelegten Einsatz ausgebildete Schikane geführten bandförmigen Biegelement besteht, wobei eine derartige Ausbildung des Deformationselementes aus der gattungsbildenden DE 201 10 423 U1 bekannt ist.

Dabei kann nach einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, daß an dem einen Ende des Biegelements ein hülsenförmiges Bauteil mit dem daran ausgebildeten Gewinde befestigt ist.

Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Schraubmutter als profilierte Mutter ausgebildet und formschlüssig an der dem Profilkopf zugewandten Stirnseite der Gurtwelle festgelegt sein, wobei in einer Ausgestaltung der Erfindung die Schraubmutter in einer in der Wellenstirn ausgebildeten Vertiefung eingelegt sein kann.

In einer an sich bekannten Weise ist vorgesehen, daß die erste Kraftbegrenzungseinrichtung aus einem einerseits mit der Gurtwelle und andererseits mit dem Profilkopf verbundenen Torsionsstab besteht. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Die einzige Figur zeigt die Gurtwelle eines Gurtaufrollers mit angeschlossenen Kraftbegrenzungseinrichtungen in einer auseinandergezogenen Darstellung.
Die aus der Zeichnung ersichtliche Anordnung einer Gurtwelle 10 mit Torsionsstab 14 und Profilkopf 12 ist Bestandteil eines selbstsperrenden Gurtaufrollers wie in der gattungsbildenden DE 201 10 423 U1 bzw. in der darin in Bezug genommenen WO96/32303 im einzelnen beschrieben, so daß auf die vorgenannten Druckschriften Bezug genommen ist. Bei dem vorliegend dargestellten Ausführungsbeipiel wirkt der Gurtaufroller mit einer Straffvorrichtung zusammen und ist insoweit als sogenannter Gurtstraffer ausgebildet, indem ein Strafferrad 11 als Bestandteil einer zugeordneten Straffvorrichtung über eine nicht weiter dargestellte Kupplungseinrichtung mit der Gurtwelle 10 kuppelbar ist.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Kraftbegrenzungseinrichtung dadurch gebildet, daß der Torsionsstab 14 mit seinem einen Ende formschlüssig an die Gurtwelle 10 angeschlossen ist, während sein der Gurtwelle 10 abgewandtes Ende ebenfalls drehfest mit dem Profilkopf 12 verbunden ist. An dem Profilkopf 12 ist ein Sperrglied 13 ausschwenkbar gelagert, in dessen ausgeschwenkter Stellung der Profilkopf 12 mit dem nicht dargestellten Gehäuse des Gurtaufrollers verriegelt ist. Das Sperrglied 13 ist hinsichtlich seiner Aussteuerbewegung mittels einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansprechenden Steuereinrichtung steuerbar. Kommt es im Verlaufe des Ansprechens des Blockiersystems zu einer Verriegelung des Profilkopfes 12 über das Sperrglied 13, so führt ein weiterhin an der Gurtwelle 10 angreifender Gurtbandzug zu dem Bestreben der Gurtwelle 10 sich weiterzudrehen, so daß über diese Relativdrehung zunächst der Torsionsstab 14 als erste Kraftbegrenzungseinrichtung beansprucht wird.
Als zweite, zusätzliche Kraftbegrenzungseinrichtung ist zwischen den axial nebeneinander angeordneten Bauteilen, nämlich der Gurtwelle 10 und dem Profilkopf 12, ein Biegeelement 17 angeordnet, welches vorzugsweise aus einem streifenförmigen Bandstahlabschnitt besteht. Das Biegelement ist im wesentlichen in eine dem Umfang der Gurtwelle 10 entsprechende Kontur gebogen und weist einen vorgeformten Abschnitt 25 auf, mit welchem das Biegelement 17 durch eine an einem in dem Profilkopf 12 undrehbar festgelegten Einsatz 15 ausgebildete Schikane 16 hindurchgeführt ist. Das eine Ende des Biegeelementes 17 ist an einem hülsenförmigen Bauteil 18 befestigt, der mit einem Außengewinde versehen ist. Auf das Außengewinde ist eine Schraubmutter 19 in einer definierten Lage aufgeschraubt, die ihrerseits auf ihrem äußeren Umfang mit einer Profilierung 20 versehen ist, mittels der die Schraubmutter 19 in stirn seitig in der Gurtwelle 10 ausgebildete Aufnahmen 21 eingelegt ist, so daß die Schraubmutter 19 formschlüssig mit der Gurtwelle 10 verbunden ist und sich jeweils gemeinsam mit der Gurtwelle 10 dreht.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei noch nicht ausgelöster zweiter Kraftbegrenzungseinrichtung die Schraubmutter 19 in ihrer anfänglichen Schraublage auf dem hülsenförmigen Bauteil 18 einen Abstand zum Biegeelement 17 einhält, so daß bei Weiterdrehung der Gurtwelle 10 gegenüber dem festgelegten Profilkopf 12 zunächst einmal die Schraubmutter 19 auf dem hülsenförmigen Bauteil 18 fortbewegt wird, bis der Abstand zum Biegeelement 17 aufgehoben ist und über die Schraubmutter 19 die Weiterdrehung der Gurtwelle 10 an das Biegeelement 17 angekoppelt ist; somit wird bei der entsprechenden Weiterdrehung der Gurtwelle 10 das Biegeelement 17 durch die an dem feststehenden Profilkopf 12 befindliche Schikane 16 hindurchgezogen, und durch die so bewirkte Formänderungsarbeit wird eine Kraftbegrenzung bzw. Kraftdämpfung eingestellt.

Claims

Selbstsperrender Gurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiervorrichtung, wobei der Gurtaufroller eine erste zwischen die Gurtwelle und einen gesonderten, mittels eines ansteuerbaren Sperrgliedes gehäusefest zu verriegelnden Profilkopf eingeschaltete Kraftbegrenzungseinrichtung aufweist, und wobei zur Erhöhung der Rückhaltekraft eine zweite Kraftbegrenzungseinrichtung mit einem von der Gurtwelle beaufschlagten und bei Relativdrehung der Gurtwelle bezüglich des blockierten Profilkopfes in einem Widerlager deformierbaren Deformationselement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur zeitlichen Verzögerung des Ansprechens der zweiten Kraftbegrenzungsvorrichtung das an dem Profilkopf (12) festgelegte Deformationselement mit einem Gewinde (18) versehen ist, auf welchem eine sich gemeinsam mit der Gurtwelle (10) drehende Schraubmutter (19) schraubbar angeordnet ist, wobei die Schraubmutter (19) vor Ansprechen der zweiten Kraftbegrenzungsvorrichtung mit einem Abstand zum Deformationselement angeordnet ist und aufgrund der durch die Relativdrehung der Gurtwelle (10) gegenüber dem Deformationselement hervorgerufenen Schraubbewegung den Abstand zum Deformationselement bis zum Mitnehmen des Deformationselementes mit der Drehung der Gurtwelle (10) überbrückt.
Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement aus einem an dem Profilkopf (12) gehalterten und mit einem formentsprechend vorgebogenen Abschnitt (25) durch eine in einem drehfest in dem Profilkopf (12) festgelegten Einsatz (15) ausgebildete Schikane (16) geführten bandförmigen Biegelement (17) besteht.
Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende des Biegelements (17) ein hülsenförmiges Bauteil (18) mit dem daran ausgebildeten Gewinde befestigt ist.
Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubmutter (19) als profilierte Mutter ausgebildet und formschlüssig an der dem Profilkopf (12) zugewandten Stirnseite der Gurtwelle (10) festgelegt ist.
Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubmutter (19) in eine in der Wellenstirn ausgebildete Vertiefung eingelegt ist.
Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kraftbegrenzungseinrichtung aus einem einerseits mit der Gurtwelle (10) und andererseits mit dem Profilkopf (12) verbundenen Torsionsstab (14) besteht.