-
Die
Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für eine Sicherheitsgurtvorrichtung
mit einem an eine Gurtspule kuppelbaren Elektromotor-Getriebe-Antrieb,
insbesondere für
Sicherheitsgurtvorrichtungen in Fahrzeugen, wie Personenkraftwagen,
Lastkraftwagen, Bussen, Schiffen, Flugzeugen, Schienenfahrzeugen,
Fahrgondeln und dergleichen.
-
Solche
Sicherheitsgurtvorrichtungen dienen zur Rückhaltung von Personen in ihrer
Sitzposition in einem Fahrzeugsitz insbesondere bei einem Aufprall des
Fahrzeuges gegen ein Hindernis oder bei anderen Krafteinwirkungen
auf die Personen.
-
Eine
solche Sicherheitsgurtvorrichtung ist aus der
DE 102 02 047 A1 bekannt.
Dort wird ein Sicherheitsgurt mit einer Funktion zur Sicherung einer Mindestspannung,
mit einer Funktion zum Einzug einer überschüssigen Gurtlose beim Aufprall
und mit einer Funktion zur Begrenzung einer bedienerfreundlichen
auf die zu sichernde Person maximal einwirkenden Gurtkraft beschrieben.
Diese Sicherheitsgurtvorrichtung weist einen elektrischen Multifunktionsgurtaufroller
mit einem in Abhängigkeit
von einer Steuereinheit gesteuerten elektrischen Antriebsvorrichtung,
insbesondere einem Elektromotor, zur Erfüllung der Funktionen auf.
-
Die
Kopplung der Gurtspule mit einem Elektromotor-Getriebe-Antrieb ermöglicht hierbei
die Realisierung zusätzlicher
komfort- und sicherheitsrelevanter Funktionen gegenüber einem
herkömmlichen Gurtaufroller,
der alleine zum Beispiel durch eine Wickelfeder angetrieben wird.
-
Zur
Erhöhung
des Komforts kann die Gurtkraft über
den Elektromotor-Getriebe-Antrieb in Abhängigkeit von der Sitzposition
(Körpergröße der Person),
der Außentemperatur
(Winterklei dung/Sommerkleidung), der Fahrsituation (langsam geradeaus/schnelle
Kurven) usw. der momentanen Situation individuell angepasst werden.
-
Zur
Erhöhung
der Sicherheit kann beispielsweise eine Funktion zum Zurückspulen
einer übermäßig abgespulten
Gurtlänge,
der so genannten Gurtlose, vorgesehen werden. Hierbei wird die abgespulte übermäßige Gurtlänge mit
Hilfe des Elektromotor-Getriebe-Antriebes
und/oder der Wickelfeder wieder aufgespult und mit definierter Kraft
gestrafft, so dass der Gurt am Körper
der angegurteten Person dicht anliegt.
-
Eine
solche Gurtlose kann einerseits entstehen beim Anschnallvorgang
durch übermäßiges Abspulen
durch den Bediener oder andererseits bei einem Unfall, durch begrenztes
Freigeben (Abspulen) des Gurtes zur Gurtkraftbegrenzung.
-
Zur
gedämpften Übertragung
von Lastspitzen oder zur Entkopplung des Elektromotor-Getriebe-Antriebes
bei Überlast
im Unfall-Fall muss der Elektromotor-Getriebe-Antrieb über eine
entsprechende Kupplung mit der Gurtspule der Sicherheitsgurtvorrichtung
verbunden werden.
-
Eine
solche Kupplung ist in der
DE
101 11 644 A1 beschrieben. Dort wird eine Kupplung zur Überlastsicherung
und Stoß-
und Schwingungsdämpfung
bei einer Übertragung
eines Drehmomentes, vorzugsweise für den Einsatz bei Gurtstraffer- und
Fensterheberantrieben in Fahrzeugen offenbart. Diese ist dadurch
gekennzeichnet, dass ein elastisch nachgiebiges Kraftübertragungsglied
mit mehreren Vorsprüngen
in Nuten eines koaxial angeordneten Außenringes eingreift und über Elastomerkörper mit einem
zweiten zur Übertragung
eines Drehmomentes vorgesehenen Element verbunden ist. Im Normalbetrieb
der Kupplung erfolgt die Kraftübertragung zwischen
den Vorsprüngen
und den Nuten. Wenn das Drehmoment eine bestimmten Grenzwert überschreitet,
werden die Vorsprünge
verformt, treten dadurch aus den Nuten aus und rutschen auf den
Innenflächen
des Außenringes.
Dadurch kann sich das Kraftübertragungsglied
relativ zum Außenring
drehen, bis die Kanten erneut in die Nuten eingreifen.
-
Um
die gewohnte Funktionsweise herkömmlicher
Sicherheitsgurtvorrichtungen zu gewährleisten, kann der Elektromotor-Getriebe-Antrieb
jedoch auch kuppelbar an die Gurtspule gekoppelt sein. Um ein schnelles
manuelles Abspulen z.B. beim Anschnallvorgang zu gewährleisten,
muss die Gurtspule vom Elektromotor-Getriebe-Antrieb entkoppelt
werden. Dazu ist eine zweite, aktiv gesteuert schaltbare Kupplung
erforderlich, die den Elektromotor-Getriebe-Antrieb nur dann definiert
ankoppelt, wenn er in Funktion treten soll.
-
Der
Aufbau und die Anordnung von zwei unabhängig funktionierenden Kupplungen,
wie oben beschrieben, bedeutet jedoch einen erhöhten Aufwand an Konstruktion,
Teileanzahl, Fertigung und Montage. Weiterhin ergibt sich daraus
ein erhöhter Platzbedarf
und ein erhöhtes
Gewicht für
das Sicherheitsgurtsystem.
-
Die
Aufgabe besteht somit darin, einen Gurtaufroller für Sicherheitsgurtvorrichtungen
zu schaffen, der sowohl die gewohnten Funktionen konventioneller
Gurtaufroller als auch zusätzliche
Sicherheits- und Komfortfunktionen mit Hilfe einer elektromotorischen
Antriebseinheit zur Verfügung
stellt.
-
Dieser
Gurtaufroller muss bei geringer Baugröße, niedrigem Gewicht und reduziertem
Fertigungs- und Montageaufwand einen sicheren, beschädigungsfreien
Betrieb auch im Überlastfall,
zum Beispiel bei und nach einem Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis,
gewährleisten.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des im Patentanspruch 1 beanspruchten
Gurtaufrollers für
Sicherheitsgurtvorrichtungen gelöst.
Der Gurtaufroller weist eine drehbar gelagerte Gurtspule zum Auf-
und Abwickeln eines Sicherheitsgurtbandes und eine an die Gurtspule
kuppelbare elektromotorische Antriebs einheit zum Antreiben der Gurtspule
auf. Eine schaltbare Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung mit Überlastsicherung
weist ein antriebsseitiges Antriebsrad und ein konzentrisch dazu
angeordnetes gurtspulenseitiges Abtriebsrad auf.
-
Am
Antriebsrad und/oder am Abtriebsrad sind elastisch gedämpft form-
und/oder lageveränderliche
Drehmitnahmemittel angeordnet, die sich unter Drehmitnahmebelastung
in ihren korrespondierenden am Abtriebs- bzw. am Antriebsrad angeordneten
Gegenlagern, ausgehend von einer Neutralstellung bis zu einer maximalen
Dämpfungsstellung, elastisch
verformen, wobei bei Überschreiten
der maximalen Dämpfungsstellung
im Überlastfall
durch die fortschreitende Verformung der Kraftfluss zwischen den
Drehmitnahmemitteln und ihren Gegenlagern unterbrochen wird und
eine Drehverstellung zwischen Antriebs- und Abtriebsrad bis zum
Eingriff der Drehmitnahmemittel in die jeweils folgenden Gegenlager
erfolgt. Der Gurtaufroller weist eine aktiv fremdbetätigte Schaltvorrichtung
zum Öffnen
und Schließen
der Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung auf,
wobei Drehmitnahmemittel und Gegenlager außer Eingriff sind bei geöffnet geschalteter
Kupplung und die Drehmitnahmemittel in den Gegenlagern form- und/oder
reibschlüssig
in Eingriff gebracht sind bei geschlossen geschalteter Kupplung.
-
Mit
der Erfindung werden gleichzeitig mehrere Vorteile erzielt. Durch
die Vereinigung der Funktionen Dämpfung, Überlastsicherung
und aktive Schaltung in der integrierten Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung
kann sowohl der konstruktive, der fertigungs- und montagetechnische
Aufwand als auch Teileanzahl, Baugröße und Gewicht reduziert werden.
Dies ist vor allem beim Einsatz im Automobilbereich von großer Bedeutung,
da die technischen Anforderungen und der Kostendruck dort besonders hoch
sind.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Fortbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen offenbart.
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand der Darstellungen in der Zeichnung
näher erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
Schnittdarstellung einer Sicherheitsgurtvorrichtung mit elektromotorischer
Antriebseinheit und Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung mit fest angeordneten
Drehmitnahmemitteln,
-
2a eine
dreidimensionale Darstellung einer geöffnet geschalteten Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung
mit radial fest angeordneten Drehmitnahmemitteln,
-
2b eine
dreidimensionale Darstellung der Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung
aus 2a in geschlossen geschaltetem Zustand,
-
3 eine
dreidimensionale Darstellung einer geschlossen geschalteten Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung
mit alternativer Gestaltung radial fest angeordneter Drehmitnahmemittel,
-
4a eine
dreidimensionale Darstellung einer geöffnet geschalteten Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung
mit axial fest angeordneten Drehmitnahmemitteln und
-
4b eine
dreidimensionale Darstellung der DrehmitnahmeDämpfungs-Kupplung aus 4a in
geschlossen geschaltetem Zustand.
-
Funktions-
und benennungsgleiche Teile sind in den Figuren mit den selben Bezugszeichen versehen.
-
Die
in 1 dargestellte Sicherheitsgurtvorrichtung ist
im Wesentlichen aufgebaut aus einem Getriebegehäuse 1, einer Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung 2 mit
einem Antriebsrad 3, einem Abtriebsrad 4 und einer
Wickelfeder 5, einer Spuleneinheit 6, einer Schaltvorrichtung 7,
einem Elektromotor 8 und einem Zwischenritzel 9.
-
Das
Getriebegehäuse 1 setzt
sich zusammen aus Gehäuseoberteil 1.1 und
Gehäuseunterteil 1.2,
die mit Hilfe von Verbindungselementen, beispielsweise Schrauben,
Rasthaken, Verschränkungslaschen,
etc miteinander, mit weiteren Komponenten der Sicherheitsgurtvorrichtung
sowie der Fahrzeugkarosserie verbunden sind.
-
Die
im Getriebegehäuse 1 untergebrachte Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung 2 besteht
aus dem topfförmigen
Antriebsrad 3 mit einer Außenverzahnung 3.1 und
Rastkerben 3.2 auf dem Innendurchmesser, dem Abtriebsrad 4 mit
daran angeordneten Mitnehmerzähnen 4.1 (Drehmitnahmemittel) und
der Wickelfeder 5, die als Spiralfeder ausgebildet ist.
Rastkerben 3.2 des Antriebsrades 3 dienen als Gegenlager
für die
Mitnehmerzähne 4.1 des
Abtriebsrades 4, welches konzentrisch innerhalb des Antriebsrades 3 angeordnet
ist. Das Antriebsrad 3 ist drehbar auf einer Spulenwelle 6.1 der
Spuleneinheit 6 gelagert. Das Abtriebsrad 4 steht über einen Schaltstangenriegel 7.5 in
Drehmitnahmeverbindung mit der Spulenwelle 6.1 und ist
auf dieser axial verschiebbar gelagert. Die Spulenwelle 6.1 ist
mit den Spulenwellenlagern 1.3 und 1.4 im Gehäuseoberteil 1.1 bzw.
im Gehäuseunterteil 1.2 drehbar
gelagert. Die Wickelfeder 5 ist ebenfalls konzentrisch
im Inneren des topfförmigen
Antriebsrades 3 angeordnet und ist sowohl mit dem Antriebsrad 3 als
auch mit der Spulenwelle 6.1 verbunden. Die Spulenwelle 6.1 ist Bestandteil
der Spuleneinheit 6 und ragt mit einem Ende durch das Gehäuseoberteil 1.1 aus
dem Getriebegehäuse 1 heraus.
Sowohl an diesem Ende der Spulenwelle 6.1 als auch am Gehäuseoberteil 1.1 ist die
Sperrvorrichtung 6.2 befestigt. Weiterhin ist an diesem
Wellenende die Gurtspule 6.4 mittels des Torsionsstabes 6.3 befestigt.
-
Auf
der Gegenseite der Spulenwelle 6.1 ist die Schaltvorrichtung 7 am
Gehäuseunterteil
angebracht. Die Schaltvorrichtung 7 besteht aus einem Magnetspulengehäuse 7.1 mit
einer Magnetspule 7.2, einem Schaltkörper 7.3, der auf
einer Schaltstange 7.4 angebracht ist. Die Schaltstange 7.4 ist
axial verschiebbar in einer zentrischen Bohrung der Spulenwelle 6.1 gelagert
und ragt bis in Höhe
des Abtriebsrades 4 in die Spulenwelle 6.1 hinein.
Mit Hilfe des Schaltstangenriegels 7.5 ist die Schaltstange 7.4 mit
dem Abtriebsrad 4 verriegelt.
-
Das
Antriebsrad 3 steht über
seine Außenverzahnung 3.1 und
das Übertragungsritzel 9,
welches auf dem Lagerzapfen 1.5 des Gehäuseunterteils 1.2 drehbar
gelagert ist, in Antriebsverbindung mit dem Elektromotor 8.
Der Elektromotor 8 besteht im Wesentlichen aus einem Motorgehäuse 8.1,
einem Rotor 8.2, einem Kommutator 8.3 und einer
Rotorwelle 8.4. Das Motorgehäuse 8.1 ist zugleich
der Stator des Elektromotors und ist mit dem Gehäuseoberteil 1.1 des
Getriebegehäuses 1 verbunden.
Die Rotorwelle 8.4 greift mit ihrer Verzahnung am Wellenende 8.5 in
das Übertragungsritzel 9 ein
und treibt dieses an.
-
Im
konventionellen Betrieb der Sicherheitsgurtvorrichtung ist das Abtriebsrad 4 mit
seinen Mitnehmerzähnen 4.1 nicht
im Eingriff mit den Rastkerben 3.2 des Antriebsrades 3,
wie in 1 dargestellt. Das Antriebsrad 3 wird
durch den ruhenden Rotor 8.2 des Elektromotors 8 in
seiner Position gehalten. Die Spuleneinheit 6 kann in dieser
Betriebsart manuell gegen die Kraft der Wickelfeder betätigt werden.
Die Sperrvorrichtung 6.2 sperrt die Drehbeweglichkeit der
Spulenwelle 6.1 und somit die Sicherheitsgurtvorrichtung
im Auslösefall,
beispielsweise einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis.
Zusätzlich kann
nun durch Drehverstellung des Antriebsrades 3 mittels des
Elektromotors 8 die Federvorspannung der Wickelfeder verändert werden.
Dadurch kann die Straffheit, mit welcher der Sicherheitsgurt anliegt
je nach Umgebungsbedingungen variiert oder konstant gehalten werden.
-
Wird
die Wickelfeder dagegen in einer anderen Ausführung der Sicherheitsgurtvorrichtung
zwischen Getriebegehäuse
und Spulenwelle angebracht, erhöht
sich die Federspannung bei zunehmender Abrolllänge des Gurtes. Bei geöffneter
Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung
hat der Antrieb des Elektromotors keinerlei Wirkung auf die Spulenwelle und
die Federvorspannung der Wickelfeder.
-
Für den direkten
Eingriff des Elektromotors in die Gurtspulenfunktion wird das Antriebsrad 3 mit dem
Abtriebsrad 4 in Eingriff gebracht. Dazu wird die Schaltvorrichtung
mit einem elektrischen Signal angesteuert. Dadurch zieht die Magnetspule 7.2 die Schaltstange 7.4 mittels
des Schaltkörpers 7.3 in Richtung
aus der Spulenwelle 6.1 heraus. Dabei wird nun das Abtriebsrad 4,
das über
den Schaltstangenriegel 7.5 mit der Schaltstange 7.4 verriegelt
ist, mit seinen Mitnehmerzähnen 4.1 in
den Rastkerben 3.2 des Antriebsrades 3 zum Eingriff
gebracht. Um ein schnelles und sicheres Eingreifen der Mitnehmerzähne 4.1 in
die Rastkerben 3.2 zu gewährleisten, laufen die sich
gegenüberliegenden
Stirnseiten der Zähne und
Kerben spitz zu. Dadurch wird verhindert, dass die Stirnseiten der
Zähne und
Kerben aufeinander treffen und der Schaltvorgang möglicherweise
blockiert wird.
-
In
dieser Betriebsart wird die durch den Elektromotor erzeugte Drehung
des Antriebsrades 3 direkt über das Abtriebsrad 4 auf
die Spulenwelle 6.1 und somit auf die Gurtspule 6.4 übertragen.
Ein schnelles motorgetriebenes Auf- und Abspulen des Sicherheitsgurtes
ist so möglich.
Treten dabei Wiederstände
auf, die Lastspitzen im Antrieb verursachen, so werden diese durch
die elastisch gedämpfte Verformung
der Mitnehmerzähne 4.1 gedämpft und nicht
auf die übrigen
Getriebe- und Antriebsbauteile übertragen.
Wird die maximal zulässige
Drehmitnahmebelastung überschritten,
so wird die Verformung der Mitnehmerzähne 4.1 so groß, dass
der Eingriff in die Rastkerben 3.2 nicht mehr gegeben ist.
In diesem Moment findet eine Drehverstellung zwischen Antriebs-
und Abtriebsrad bis zum Einrasten der Mitnehmerzähne 4.1 in die folgenden
Rastkerben 3.2 statt. Die maximale Drehmitnahmebelastung
ist so dimensioniert, dass keine Beschädigung oder Zerstörung der
Getriebe- oder Antriebsbauteile
durch Überlast an
der Gurtspule auftreten kann.
-
In
den 2a und 2b ist
eine vorteilhafte Ausgestaltung von Antriebsrad 3 und Abtriebsrad 4 einer
Drehmitnahme- Dämpfungs-Kupplung
dargestellt. 2a zeigt die Drehmitnahme-Dämpfurigs-Kupplung
in geöffnet
geschaltetem und 2b in geschlossen geschaltetem
Zustand. Klar zu erkennen sind die Rastkerben 3.2 des Antriebsrades 3 mit
den angeschrägten
Stirnflächen,
die dazu dienen die Zuverlässigkeit
des Schaltvorganges zu erhöhen.
Auf der Außenseite
des Antriebsrades 3 ist die Außenverzahnung 3.1 angebracht,
in welche ein Antriebs- oder Übertragungsritzel
eingreift.
-
Die
Drehmitnahmemittel des Abtriebsrades 4 sind im Wesentlichen
als rautenförmige
Hohlkörper ausgebildet
die mit jeweils einer Ecke gleichmäßig auf dem Umfang verteilt
angeordnet sind. Durch diese Anordnung ist jeweils eine zweite Ecke
der rautenförmigen
Hohlkörper
radial nach außen
gerichtet und bildet einen Mitnehmerzahn 4.1, der in eine
Rastkerbe 3.2 des Abtriebsrades eingreift. Die Drehmitnahmemittel
sind aus elastischem Material, z.B. einem Elastomer-Kunststoff gefertigt
und daher elastisch verformbar. Im Ausführungsbeispiel nach 2a/b sind
die Drehmitnahmemittel als Bestandteile eines Mitnehmerkranzes 4.4 ausgebildet,
der als einstückiger
Elastomerkörper
auf den Abtriebsradkörper 4.3 aufvulkanisiert
oder aufgeklebt ist. Die Verbindung zwischen Elastomerkörper und
Abtriebsradkörper kann
aber auch durch Verrasten oder formschlüssiges Ineinandergreifen dargestellt
werden. Weiterhin ist es möglich
auch den Abtriebsradkörper 4.3 aus
einem elastischen Kunststoff, vorzugsweise einem Elastomer herzustellen.
Dadurch lässt
sich die maximale elastisch gedämpfte
Relativbewegung zwischen Antriebs- und Abtriebsrad vergrößern. Die
maximal mögliche
Drehmitnahmebelastung wird über die
Auswahl des elastischen Werkstoffes (E-Modul) und die Formgebung
der Drehmitnahmemittel, sowie der korrespondierenden Rastkerben
bestimmt.
-
Das
Abtriebsrad 4 ist mit der Abtriebsradnabe auf der Spulenwelle 6.1 in
axialer Richtung verschiebbar gelagert. Der in 2a/b
nicht sichtbare Schaltstangenriegel greift durch Längsführungen 6.1.1 der
Spulenwelle in die Abtriebsradnabe 4.2 ein und ist mit
dieser so verriegelt, dass sowohl axiale Kräfte von der Schaltstange 7.4 auf
das Abtriebsrad 4 als auch Drehmomente vom Abtriebsrad 4 auf
die Spulenwelle 6.1 übertragen
werden können.
-
In 3 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel von
Antriebsrad und Abtriebsrad einer Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung im geschlossen
geschaltetem Zustand dargestellt. Insbesondere die Ausformung der
Mitnahmemittel unterscheidet sich hier von der in 2a/b
gezeigten Lösung.
Hier sind die Mitnahmemittel als Mitnehmernocken 4.5 ausgebildet. Das
Abtriebsrad 4 kann zum Beispiel als einstückiges Kunststoff-Spritzgussteil
hergestellt sein. Die Elastizität
des Kunststoffes wird im Bereich der Mitnehmernocken 4.5 noch
erhöht,
indem die Mitnehmernocken 4.5 nicht massiv ausgestaltet,
sondern mit Nockendurchbrüchen 4.6 versehen
sind. Die Nockendurchbrüche 4.6 bilden
Hohlräume
im Abtriebsradkörper 4.3 in
oder hinter den Mitnehmernocken 4.5. Dies bewirkt eine
leichtere und größere mögliche elastische
Verformung der Mitnehmernocken 4.5. Selbstverständlich kann
hier auch eine Materialkombination aus verschiedenen Werkstoffen
mit jeweils unterschiedlicher Elastizität zum Einsatz kommen, um die
elastischen Eigenschaften der Mitnehmernocken und des gesamten Abtriebsrades 4 für den jeweiligen
Einsatzfall zu optimieren.
-
Die
Mitnehmernocken 4.5 stützen
sich in Gegenlagern des Antriebsrades 3 ab, die als Gegenlagerbänke 3.3 ausgebildet
sind. Diese Gegenlagerbänke
sind ebenfalls aus elastischem Werkstoff geformt und jeweils mittig
mit einer Lagerbankstütze hinterfüttert. Die
auf dem Innendurchmesser des Antriebsrades gleichmäßig verteilt
in geringem Abstand zueinander angeordneten Gegenlagerbänke 3.3 sind jeweils
zum Zentrum des Antriebsrades 3 hin gewölbt, so dass sich jeweils zwischen
zwei benachbarten Gegenlagerbänken 3.3 eine
Vertiefung ergibt, in welche die Mitnehmernocken 4.5 eingreifen.
-
Bei
steigender Drehmitnahme-Belastung verformen sich sowohl die Mitnehmernocken 4.5 als auch
die Gegenlagerbänke 3.3.
Die Lagerbankstützen 3.4 wirken
der Verformung der Gegenlagerbänke entgegen.
Je nach Form, Materialelastizität
und Höhe
dieser Lagerbankstützen 3.4 lässt sich
so eine mehr oder weniger hohe maximale Drehmitnahme-Belastung realisieren,
bevor die Mitnehmernocken über
die in Drehrichtung liegenden Gegenlagerbänke hinweg bis in die darauffolgenden
Vertiefung rutschen.
-
Die 4a und 4b zeigen
eine Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung mit in axialer
Richtung angeordneten Drehmitnahmemitteln in 4a geöffnet und
in 4b geschlossen geschaltet. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Mitnehmerkranz 4.4 mit seinen Mitnehmernocken 4.5 und
den Nockendurchbrüchen 4.6 auf
dem Antriebsrad 3 angeordnet. Das Antriebsrad 3 ist
drehbar auf z. B. auf einem Zapfen im Gehäuse oder der Spulenwelle 6.1 gelagert
und wird durch ein Ritzel, das in die Außenverzahnung 3.1 eingreift,
angetrieben.
-
Das
Abtriebsrad 4 ist, wie dargestellt, drehfest mit einer
Abtriebswelle, z. B. der Spulenwelle 6.1 und darauf axial
verschiebbar gelagert. Die Drehmitnahme zwischen Abtriebsrad 4 und
Spulenwelle 6.1 kann z. B. über ein Passfeder 7.12 erfolgen.
Alternativ kann der Abtrieb jedoch auch über eine Nabenverzahnung 4.7 und
ein darin eingreifendes weiteres Abtriebsrad erfolgen. Das Abtriebsrad
ist mit in axialer Richtung ausgerichteten Rastkerben 3.2 versehen, die
als Gegenlager für
die Mitnehmernocken dienen.
-
Die
Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung
in den 4a/b wird mit Hilfe einer Schaltgabel 7.10 geschaltet.
In geöffneter
Stellung werden Antriebsrad 3 und Abtriebsrad 4 z.
B. durch eine zwischen ihnen angeordnete Spiralfeder getrennt. Zum
Schließen der
Drehmitnahme-Dämpfungs-Kupplung
drückt
die Schaltgabel 7.10 mit ihren Druckrollen 7.11 auf
die Abtriebsradnabe 4.2 und schiebt das Abtriebsrad 4 auf
der Spulenwelle 6.1 gegen das Antriebsrad 3, bis das
Abtriebsrad 4 auf dem Mitnehmerkranz 4.4 des Antriebsrades 3 fest
aufliegt und die Mitnehmernocken 4.5 in den Rastkerben 3.2 zur
Anlage kommen.
-
Steigt
die Drehmitnahme-Belastung im Betrieb an, so erhöht sein die über die
Anlaufschrägen 4.5.1 der
Mitnehmernocken 4.5 wirkende Axialkraft auf die Mitnehmernocken 4.5.
Bei steigender Axialkraft auf die Mitnehmernocken 4.5 weichen
diese axial elastisch federnd aus, was durch die Nockendurchbrüche 4.6 ermöglicht wird.
Bei Überschreitung
der maximalen Drehmitnahme-Belastung sind die Mitnehmernocken 4.5 schließlich so
weit axial zurückgedrückt, dass
diese nicht mehr in die Rastkerben 3.2 des Abtriebsrades 4 eingreifen
und über
die Gleitflächen 3.6 zwischen
den Rastkerben 3.2 gleiten bis sie in die folgenden Rastkerben 3.2 einrasten.