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Die
Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller als Bestandteil
eines Rückhaltesystems
in Fahrzeugen mit einer in die Gurtwelle integrierten Straffeinrichtung,
wobei der Wellenkörper
hohl ausgebildet und in dem Hohlraum eine Antriebseinheit und ein
von dieser angetriebener Kolben angeordnet sind und der Kolben längs einer
mit Gewinde versehenen, sich durch den Wellenkörper erstreckenden Führungsstange
beweglich und an den Wellenkörper derart
angeschlossen ist, dass die Linearbewegung des Kolbens in dem Hohlraum
in eine Drehbewegung des Wellenkörpers
umgesetzt wird.
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Ein
Sicherheitsgurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist aus
der
DE 195 45 898
C2 bekannt. Bei dem darin beschriebenen Sicherheitsgurtaufroller
ist eine sich durch den Hohlraum des Wellenkörpers erstreckende Führungsstange
an ihren beiden Enden mit dem die Gurtwelle lagernden Gehäuserahmen
fest verbunden. Auf der mit Außengewinde
versehenen Führungsstange
ist ein Kolben angeordnet, der von dem von einem im Hohlraum angeordneten
Gasgenerator erzeugten Gas antreibbar ist und sich nach Auslösung längs der
feststehenden Führungsstange
durch den Wellenkörper
hindurch bewegt. Auf seinem äußeren Umfang
ist der Kolben mit Schneiden versehen, die sich bei der Kolbenbewegung
in den zu diesem Zweck aus einem entsprechend weichen Material ausgebildeten
Mantel des Wellenkörpers
einschneiden, so dass der Kolben bei seiner Drehbewegung den Wellenkörper in
Rotation versetzt. Am Ende des Kolbenweges wird die eine Verbindung
der Führungsstange
mit dem Gehäuserahmen
zerstört,
so dass nunmehr eine Relativdrehung des mit dem Wellenkörper verbundenen
einen Ende der Führungsstange
zu deren gegenüberliegender
Einspannung in Abwickelrichtung ermöglicht ist. Dadurch wirkt die
Führungsstange
nach Abschluss der Straffbewegung als Torsionsstab und ist in ihrer
Ausbildung und Materialwahl entsprechend eingerichtet.
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Da
der bekannte Gurtaufroller lediglich als sogenannter Endbeschlagstraffer
ausgebildet ist, verfügt
der Gurtaufroller nicht über
ein gurtbandsensitiv und/oder fahrzeugsensitiv ansteuerbares Blockiersystem
mit einer Ansteuerung eines entsprechend vorgesehenen Sperrgliedes
zur Blockierung der Drehung der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung. Die
bekannte Anordnung ist somit auf derartige Gurtaufroller mit einem
Blockiersystem nicht übertragbar, weil
sich im Normalbetrieb eines derartigen Gurtaufrollers die Gurtwelle
mit dem in ihrem Inneren angeordneten Strafferantrieb gegenüber dem
Gurtaufrollergehäuse
sowohl in Aufwickelrichtung entsprechend der Straffrichtung, als
auch in Abwickelrichtung des Gurtbandes dreht, so dass eine Einspannung
der Führungsstange
an dem Gehäuse
ausscheidet.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller
mit den gattungsgemäßen Merkmalen
als selbstsperrenden Gurtaufroller mit einem entsprechend ansteuerbaren
Blockiersystem auszubilden.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche
dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die
Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass die Führungsstange
an dem Wellenkörper drehbeweglich
gelagert und an ihrem einen Ende mit einem einen Bestandteil des
gurtbandsensitiv und/oder fahrzeugsensitiv ansteuerbaren Blockiersystems
für die
Gurtwelle bildenden Profilkopf verbunden ist und dass der Kolben
mit einem Außengewinde
in ein Innengewinde des Wellenkörpers
eingreift, wobei das an der Führungsstange
befindliche Gewinde eine Drehung der Führungsstange in Gurtabwickelrichtung
bewirkt und die Gewinde von Führungsstange
und Wellenkörper
mit gegenläufigem Drehsinn
zueinander ausgebildet sind. Die Erfindung hat somit das Prinzip
zum Gegenstand, dass die drehbare Anordnung der Führungsstange
und deren einseitige Anbindung an dem Profilkopf als Träger des
auslenkbaren Sperrgliedes zur Verriegelung der Gurtwelle mit dem
Gehäuse
bei Beginn des Straffvorganges dazu führt, dass der Profilkopf in
Abwickelrichtung des Gurtbandes beschleunigt wird, was entsprechend
der im Rahmen des Blockiersystems wirkenden Kinematik zu einer Verriegelung
der Führungsstange
mit dem Gurtaufrollergehäuse
führt.
Damit wird die Führungsstange
einseitig festgelegt, so dass nun die Weiterbewegung des Kolbens über das Außengewinde
der festgelegten Führungsstange mittels
der gegenläufigen
Gewindeverbindung zwischen Kolben und Wellenkörper zu einer Drehung des Wellenkörpers in
Gurtaufwickelrichtung, also in Straffrichtung führt. Dabei ist insbesondere
die Verbindung zwischen Kolben und Wellenkörper über ein vorgesehenes Gewinde
zweckmäßig, weil
hierdurch die Kraftübertragung
verbessert wird. In vorteilhafter Weise sind dabei für die Ausbildung
des selbstsperrenden Sicherheitsgurtaufrollers einschließlich des zugeordneten
Strafferantriebes nur wenige Einzelteile erforderlich und das Bauvolumen
ist entsprechend verringert.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungsstange an ihrem dem Profilkopf
gegenüberliegenden
Ende eine Kammer zur Aufnahme eines Gasgenerators ausbildet; zur Überleitung
des vom Gasgenerator erzeugten Gases kann vorgesehen sein, dass
die Kammer über
wenigstens einen radial angeordneten Strömungskanal mit dem den Kolben
aufnehmenden, zwischen Führungsstange
und Wellenkörper
befindlichen Ringraum verbunden ist.
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In
alternativen Ausführungsformen
der Erfindung kann der Gasgenerator entweder fest mit dem Gehäuse des
Gurtaufrollers verbunden sein und in die an der Führungsstange
befindliche Kammer hineinragen, oder der Gasgenerator kann in der
Kammer angeordnet und fest mit der Führungsstange verbunden sein.
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Soweit
im Anschluss an die Straffbewegung bei einem entsprechend ausgebildeten
Sicherheitsgurtaufroller auch eine in Gurtauszugsrichtung wirkende
Kraftbegrenzung verwirklicht und hierzu ein Torsionsstab eingesetzt
sein kann, sieht die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel vor, dass die Führungsstange
in zwei Abschnitte mit einem an den Profilkopf angeschlossenen ersten
und als Torsionsstab ausgebildeten Abschnitt und einem axial daran anschließenden,
mit dem Außengewinde
versehenen Abschnitt als Träger
des Kolbens ausgebildet ist.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass die den Kolben tragende und mit Außengewinde
versehene Führungsstange
als Hülse
ausgebildet ist, die in ihrem Inneren einen einseitig fest mit ihr
und an dem anderen Ende mit dem Profilkopf verbundenen Torsionsstab
aufnimmt; mit dieser Ausführung
ist der Vorteil verbunden, dass die Länge des als Antrieb für den Wellenkörper dienenden
Gewindeabschnitts der Führungsstange
vergrößert ist,
weil sich die entsprechend vorgesehene Hülse über die gesamte Länge des
Wellenkörpers
erstrecken kann.
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Soweit
es bei einer derartigen Ausbildung des Wellenkörpers mit dem darin angeordneten Strafferantriebes
nicht möglich
ist, das Ende des auf den Wellenkörper gewickelten Gurtbandes
in herkömmlicher
Weise mittels eines in eine in den Wellenkörper hineingeführte Endschlaufe
des Gurtbandes eingelegten Gurtstiftes an dem Wellenkörper zu befestigen,
ist nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass zur Befestigung des Gurtbandes an
dem Wellenkörper
das Gurtband in wenigstens einer Lage um mindestens einen Teil des Wellenkörpers geschlungen
und auf seiner Außenseite
von zwei am Wellenkörper
festgelegten Halbschalen umgriffen ist, wobei die Halbschalen eine Aussparung
zur Aufnahme des in eine Mehrfachfaltung gelegten Endes des Gurtbandes
ausbilden. Dabei ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen,
dass die Halbschalen einen Schlitz zum Hindurchführen des Gurtbandes aus dem
von Halbschalen und Wellenkörper
gebildeten Raum hinaus ausbilden. Es kann vorgesehen sein, dass
die Halbschalen durch an den äußeren Enden
des Wellenkörpers
befestigte Endscheiben festgelegt sind.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben sind. Es
zeigen:
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1 einen Gurtaufroller mit
in den Wellenkörper
integriertem Strafferantrieb im Längsschnitt,
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2 den Gegenstand der 1 in einer anderen Ausführungsform,
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3 die Gurtwelle mit Gurtbandbefestigung
in einer geschnitten Stirnansicht.
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Der
zunächst
in 1 dargestellte Gurtaufroller 10 hat
ein U-förmiges
Gehäuse 11 mit
seitlichen Gehäuseschenkeln 12,
in denen ein Wellenkörper 13 drehbar
gelagert ist. Auf dem Wellenkörper 13 ist Gurtband
zu einem Gurtbandwickel 15 aufgewickelt. An einem Ende
ist mit dem Wellenkörper 13 ein
Profilkopf 17 verbunden, an welchem ein nicht dargestelltes,
vorzugsweise radial auslenkbares Sperrglied angeordnet ist, mittels
dessen der Profilkopf mit dem zugeordneten Gehäuseschenkel 12 verriegelbar
ist, wenn eine an sich bekannte und hier nicht weiter dargestellte
gurtbandsensitive und/oder fahrzeugsensitive Steuervorrichtung das
Sperrglied bei entsprechenden Beschleunigungen mit dem Gehäuseschenkel 12 verriegelt.
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Der
Wellenkörper 13 ist
hohl mit einem Hohlraum 16 ausgebildet, durch den sich
eine Führungsstange 18 erstreckt.
Die Führungsstange
ist mit zwei Abschnitten ausgebildet und weist einen ersten Abschnitt 19 auf,
der als Torsionsstab ausgebildet ist und an seinem einen zugeordneten
Ende fest mit dem Profilkopf 17 verbunden ist. An dem gegenüberliegenden
Ende des ersten Abschnitts 19 ist ein Flansch 21 ausgebildet,
an den in dem weiteren axialen Verlauf der Führungsstange 18 ein
zweiter Abschnitt 20 anschließt, auf dem ein Außengewinde 22 angeordnet
ist. An dem den Profilkopf 17 gegenüberliegenden Ende der Führungsstange 18 ist
auf dem zweiten Abschnitt 20 mit Außengewinde 22 ein
Kolben 23 angeordnet, wobei die Drehrichtung des Außengewindes 22 so
gewählt
ist, dass eine anfängliche
Verschiebung des Kolbens 23 in dem zwischen der Führungsstange 18 und
dem Wellenkörper 13 gebildeten
Ringraum 27 zu einer Drehung der Führungsstange 18 in
Abwickelrichtung des Gurtbandes führt. An dem äußersten
Ende der Führungsstange 18 ist
an dieser eine Kammer 25 ausgebildet, in die ein nicht
dargestellter Gasgenerator einsetzbar ist. Radial angeordnete Strömungskanäle 26 führen von der
Kammer 25 in den Ringraum 27, so dass das von dem
Gasgenerator bei Auslösen
des Strafferantriebs erzeugte Gas über die Strömungskanäle 26 in den Ringraum 27 eintreten
und hier den Kolben 23 im Sinne einer Axialverschiebung
längs der
Führungsstange 18 beaufschlagen
kann.
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Kommt
es nach Auslösung
des Gasgenerators zu einer entsprechenden axialen Kolbenbewegung
so führt
diese Kolbenbewegung anfänglich
aufgrund des entsprechend ausgebildeten Außengewindes 22 des
zweiten Abschnitts 20 der Führungsstange 18 zu
einer kurzzeitigen Drehung der Führungsstange 18 in
Abwickelrichtung des Gurtbandes, was aufgrund des dem Profilkopf 17 zugeordneten
Blockiersystems zu einer Verriegelung des Profilkopfes 17 mit
dem Gehäuseschenkel 12 führt. Dadurch
ist die Führungsstange 18 in
ihrer Drehbewegung festgelegt, so dass die weitere Axialverschiebung
des Kolbens 23 im Ringraum 27 aufgrund der Verbindung des
auf der Außenseite
des Kolbens 23 angeordneten Gewindes mit einem an der Innenseite
des Wellenkörpers 13 ausgebildeten
Innengewinde 24 zu einer Drehung des Wellenkörpers 13 in
Gurtaufwickelrichtung führt,
so dass eine Strammung des Gurtbandes erfolgt. Am Beginn der Straffbewegung
löst sich dabei
die zwischen Profilkopf 17 und Wellenkörper 13 vorgesehene,
beispielsweise durch Scherstifte verwirklichte Verbindung.
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Nach
Abschluss der Straffbewegung erfolgt regelmäßig eine Belastung des Gurtbandwickels 15 in
Gurtauszugsrichtung, und nunmehr kann sich der Wellenkörper 13 aufgrund
der am Ende des Kolbenweges durch Anlage des Kolbens 23 am
Flansch 21 bewirkten festen Verbindung zwischen Wellenkörper 13 und
Führungsstange 18 der
Wellenkörper 13 unter Verdrillung
des als Torsionsstab ausgebildeten ersten Abschnitts 19 um
ein gewisses Maß gegenüber dem
blockierten Profilkopf 17 weiterdrehen, wodurch die gewünschte Kraftbegrenzung
eingerichtet ist.
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Das
in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem zuvor dargestellten Ausführungsbeispiel
nur dadurch, dass die Führungsstange
als sich über
die Länge
des Wellenkörpers 13 bzw.
von dessen Hohlraum 16 erstreckende Hülse 28 ausgebildet
ist, auf deren Außenseite
das Außengewinde 22 angeordnet
ist. Gleichzeitig ist im Inneren der Hülse 28 ein entsprechend
längerer
Torsionsstab 29 angeordnet, der wiederum auf der einen Seite
mit dem Profilkopf 12 und auf seinem gegenüberliegenden
Ende mit der Hülse 28 verbunden
ist. Bei dieser Ausführung
kann der Kolben 23 über
die Länge
der Hülse 28 einen
längeren
Weg zurücklegen,
so dass der Straffweg vergrößert ist.
Im Übrigen ergeben
sich gleiche Funktions- und Bewegungsverhältnisse.
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Da
eine herkömmliche
Gurtbandbefestigung über
einen im Inneren des Wellenkörpers 13 angeordneten
Wellenstift bei der vorgesehenen Ausgestaltung des Gurtaufrollers
ausscheidet, ist zur Befestigung des Gurtbandes 14 an dem
Wellenkörper 13 eine
besondere Ausgestaltung vorgesehen, bei der das Gurtband 14 über wenigstens
einen Teil des Umfangs des Wellenkörpers 13 außen um diesen
gelegt ist. Diese Gurtbandlage wird von zwei Halbschalen 30 übergriffen,
die in der Zuordnung zueinander eine Aussparung 32 ausbilden,
in der das in eine Mehrfachfaltung 33 gelegte Ende des
Gurtbandes 14 festgelegt ist; die Mehrfachfaltung 33 besteht
dabei aus mehreren Lagen des Gurtbandes 14, die miteinander
vernäht
oder sonstwie fest verbunden sind, so dass sich ein entsprechendes
Faltungspaket ergibt, das in der Aussparung 32 festgelegt
ist. Weiterhin bilden die Halbschalen 30 einen Schlitz 31 zum
Herausführen
des Gurtbandes 14 aus der Gurtbandbefestigung aus. Die
Halbschalen 30 sind durch beiderseits angeordnete und mit
dem Wellenkörper 13 fest
verbundene Endscheiben 34 an dem Wellenkörper 13 festgelegt.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der
Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser
Unterlagen können
einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.