DE10348853A1

DE10348853A1 - Selbstsperrender Gurtaufroller

Info

Publication number: DE10348853A1
Application number: DE2003148853
Authority: DE
Inventors: Martin Schmidt; Kay LÖFFLER; Jochen Behrmann
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2005-05-19
Also published as: WO2005037616A1

Abstract

Ein selbstsperrender Gurtaufroller mit einem Profilkopf als Träger eines zur Verriegelung der Gurtwelle mit dem Gehäuse beweglich angeordneten Sperrgliedes und mit einer als Torsionsstab ausgebildeten Kraftbegrenzungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung von Gurtwelle (10) und Profilkopf (11) wenigstens ein an dem einen der miteinander verbundenen Bauteile (10, 11) angeordneter, axial abstehender Ansatz (14) in wenigstens eine stirnseitig an dem anderen Bauteil (10, 11) eingebrachte Ausnehmung (15) eingreift und in dem Überlappungsbereich von Ansatz (14) und Ausnehmung (15) beidseitig einer Längsmittenebene der Gurtwelle (10) und parallel dazu den die Ausnehmung (14) umgebenden Kranz (16) des einen Bauteils (10, 11) durchgreifende und den Ansatz (14) des anderen Bauteils (10, 11) formschlüssig festlegende Sicherungselemente (18, 21) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiervorrichtung für die Gurtwelle, mit einem Profilkopf als Träger eines zur Verriegelung der Gurtwelle mit dem Gehäuse beweglich angeordneten Sperrgliedes und mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung in Form eines an seinem einen Ende drehfest mit der Gurtwelle und an seinem anderen Ende drehfest mit dem Profilkopf verbundenen Torsionsstabes.

Ein Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 196 81 341 C1 beschrieben. Soweit es erforderlich ist, die Gurtwelle und den Profilkopf bei normalen Auf- und Abwickelbewegungen wie auch bei normalen Gurtblockierungen aneinander zu kuppeln, sind an der dem Profilkopf zugewandten Stirnseite der Gurtwelle zwei Scherstifte angeordnet, die in entsprechende Bohrungen im Profilkopf eingreifen und bei der Montage des Gurtaufrollers mit dem Profilkopf vernietet werden, so dass Gurtwelle und Profilkopf während der weiteren Montagevorgänge als Baugruppe zusammengehalten sind. Kommt es nach einer über das gurtbandsensitive bzw. fahrzeugsensitive Steuersystem eingeleiteten Blockierung der Gurtwelle beispielsweise durch den bei einem Unfall in den Gurt fallenden Insassen zu einer entsprechend großen Zugkraft am Gurt in Gurtauszugsrichtung, so brechen die Scherstifte ab, und die Gurtwelle ist danach gegenüber dem blockierten Profilkopf in Gurtauszugsrichtung relativ drehbar. Diese Relativdrehung wird durch den zwischen Gurtwelle und Profilkopf eingeschalteten Torsionsstab aufgenommen, wobei aufgrund der Formänderungsarbeit des Torsionsstabes die gewünschte Kraftbegrenzung erreicht wird.

Mit dem bekannten Gurtaufroller ist der Nachteil verbunden, dass die Herstellung der Scherstiftverbindung aufwendig ist, weil die in die Ausnehmungen des Profilkopfes eingreifenden Scherstifte mit diesem vernietet werden, wobei an die Passgenauigkeit der Verbindung entsprechend hohe Anforderungen zu stellen sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem selbstsperrenden Gurtaufroller der eingangs genannten Art die Verbindung zwischen Gurtwelle und Profilkopf in Bezug auf deren Montage zu verbessern.

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 Verbindung von Gurtwelle und Profilkopf wenigstens ein an dem einen der miteinander verbundene Bauteile angeordneter, axial abstehender Ansatz in wenigstens eine stirnseitig an dem anderen Bauteil eingebrachte Ausnehmung eingreift und in dem Überlappungsbereich von Ansatz und Ausnehmung beidseitig einer Längsmittenebene der Gurtwelle und parallel dazu den die Ausnehmung umgebenden Kranz des einen Bauteils durchgreifende und den Ansatz des anderen Bauteils festlegende Sicherungselemente vorgesehen sind. Mit der Erfindung ist der Vorteil einer prozesssicheren Montage verbunden, weil nach dem Zusammenstecken von Gurtwelle und Profilkopf lediglich die mit einem tangentialen Verlauf angeordneten Sicherungselemente in die dafür im Überlappungsbereich von Ansatz und Ausnehmung jeweils angeordneten Bohrungen einzustecken sind.

Die Erfindung sieht in einer ersten Ausführungsform vor, dass die Sicherungselemente als in in dem Kranz des einen Bauteils angeordneten Bohrungen eingesteckte und den Ansatz des anderen Bauteils in zugeordneten Bohrungen durchgreifende Scherstifte ausgebildet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das aus dem gattungsbildenden Stand der Technik bekannte Prinzip einer Scherstiftverbindung beibehalten, allerdings mit einer wesentlich vereinfachten Montage der aus Gurtwelle und Profilkopf bestehenden Baugruppe.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sicherungselemente als in in dem Kranz des einen Bauteils angeordneten Bohrungen eingesteckte und in auf dem Umfang des Ansatzes des anderen Bauteils ausgebildeten Nuten eingreifende Haltestifte ausgebildet sind. Im Vergleich mit einer Ausbildung der Sicherungselemente als Scherstifte ist mit dieser Ausführungsform neben der prozesssicheren Montage mittels eines lediglich notwendigen Einsteckens der Haltestifte der Vorteil verbunden, dass die bei einer Scherstiftverbindung entstehende Kraftspitze bei dem Wirksamwerden des Torsionsstabes entfällt und das Kraftbegrenzungssystem weicher anspricht. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Verbindung über die in der Nut liegenden Haltestifte auch während der Kraftbegrenzung noch Axialkräfte überträgt, so dass die bei seiner Verdrillung aufgrund plastischer Verformung eintretende Längung des Torsionsstabes keine nachteiligen Auswirkungen hinsichtlich der Zuordnung von Profilkopf und Gurtwelle zueinander hat.

Insbesondere ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass auf dem Umfang des Ansatzes eine umlaufende Nut angeordnet ist und die Haltestifte in einen tangentialen Verlauf zum Tiefsten der Nut angeordnet sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:
1 eine aus Gurtwelle und Profilkopf bestehende Baugruppe als Bestandteil eines selbstsperrenden Gurtaufrollers in einer Gesamtdarstellung,
2 eine mittels Scherstiftanordnung ausgeführte Verbindung von Gurtwelle und Profilkopf in einer schematischen Seitenansicht,
3 den Gegenstand der 2 in einer anderen Ausführungsform mit einer Haltestiftverbindung.
Soweit Gegenstand der Erfindung ein selbstsperrender Gurtaufroller ist, findet sich eine Gesamtdarstellung des Gegenstandes in der zur Bildung der Gattung herangezogenen DE 196 81 341 C1 . Soweit zum Verständnis der vorliegenden Erfindung lediglich die aus Gurtwelle und Profilkopf bestehende Baugruppe erforderlich ist, ist in 1 mit 10 die Gurtwelle und mit 11 ein an die Gurtwelle zu koppelnder Profilkopf bezeichnet. Gurtwelle 10 und Profilkopf 11 sind über einen Torsionsstab 12 aneinandergekoppelt, wobei der Torsionsstab 12 mit seinem in 1 linken Ende drehfest mit der Gurtwelle 10 und mit seinem in 1 rechten Ende drehfest mit dem Profilkopf 11 verbunden ist, wozu der Profilkopf 11 eine dem Ende des Torsionsstabes 12 formentsprechende Aufnahmeöffnung 13 aufweist. Der Profilkopf 11 reicht mit einem von ihm ausgehenden und die Aufnahmeöffnung 13 ausbildenden axialen Ansatz 14 in eine stirnseitig in der Gurtwelle 10 ausgebildete Ausnehmung 15 (2 und 3) hinein.
Die Festlegung des Ansatzes 14 des Profilkopfes 11 in der zugehörigen Ausnehmung 15 der Gurtwelle 10 ist in einem ersten Ausführungsbeispiel in 2 dargestellt. Hierzu sind zu beiden Seiten einer gedachten Längsmittenebene der Gurtwelle 10 in dem die Ausnehmung 15 umgebenden Kranz 16 Bohrungen 17 zur Aufnahme von darin einsteckbaren Scherstiften 18 angeordnet. Entsprechend weist der Ansatz 14 des Profilkopfes 11 Bohrungen 19 auf, die derart angeordnet sind, dass in der zugeordneten Lage des Profilkopfes 11 bei in die Ausnehmung 15 der Gurtwelle 10 eingestecktem Ansatz 14 die Bohrungen 19 mit den Bohrungen 17 der Gurtwelle 10 fluchten, so dass die in die Bohrungen 17 eingesteckten Scherstifte 18 den Ansatz 14 in den Bohrungen 19 durchgreifen. An dem Profilkopf 11 ist an dessen der Gurtwelle 10 gegenüberliegenden Seite ein Lagerstift 22 vorgesehen, der der Lagerung der aus Gurtwelle 10 und Profilkopf 11 bestehenden Baugruppe in dem hier nicht weiter dargestellten U-förmigen Gehäuse des Gurtaufrollers dient.
Soweit bei der Montage der aus Gurtwelle 10 und Profilkopf 11 bestehenden Baueinheit lediglich die Scherstifte 18 in die in einer Flucht liegenden Bohrungen 17 und 19 einzustecken sind, legen die Scherstifte 18 die Ansprechschwelle für das Wirksamwerden des Torsionsstabes 12 fest, wie in der gattungsbildenden DE 196 81 341 C1 im einzelnen beschrieben.
Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass an Stelle der Scherstifte nun einfache Haltestifte 21 vorgesehen sind, zu deren Aufnahme der Ansatz 14 mit einer umlaufenden Nut 20 versehen ist. Aufgrund der Formschlussverbindung des Torsionsstabes 12 mit der Gurtwelle 10 einerseits und dem Profilkopf 11 andererseits drehen sich in Normalbetrieb des Gurtaufrollers die Bauteile 10, 11 jeweils gemeinsam. Kommt es aufgrund der Blockierung des Profilkopfes 11 und einer weiterhin an der Gurtwelle 10 angreifenden Gurtzugkraft in Gurtauszugsrichtung zu einer entsprechenden Krafteinwirkung auf den Torsionsstab 12, so gibt der Torsionsstab 12 dem einwirkenden Drehmoment nach, so dass die bereits beschriebene Relativdrehung der Gurtwelle 10 zu dem blockierten Profilkopf 11 eintritt. Bei dem in
3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind keine Scherkräfte vor dem Wirksamwerden des Torsionsstabes zu überwinden, so dass ein weicheres Ansprechen der Kraftbegrenzung gewährleistet ist. Auch während der Kraftbegrenzung durch die Verdrillung des Torsionsstabes 12 sorgen die in der Nut 20 des Profilkopfansatzes 14 liegenden Haltestifte 21 dafür, dass Profilkopf 11 und Gurtwelle 10 axial unverrückbar gegeneinander festgelegt sind, so dass die mit der Verdrillung des Torsionsstabes 12 einhergehende Längung des Torsionsstabes Gurtwelle 10 und Profilkopf 11 in axialer Richtung nicht auseinander treiben kann.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei einer Ausführung der Haltestifte 21 mit einer gewissen Elastizität die Montage dadurch zu vereinfachen ist, dass die Haltestifte 21 in die zugeordneten Bohrungen 17 des Kranzes 16 der Gurtwelle 10 bereits eingesteckt sein können, so dass der Profilkopf 11 mit seinem Ansatz 14 in die Ausnehmung 15 der Gurtwelle 10 bei der Montage eingerastet werden kann, indem die Haltestifte 21 leicht nachgeben und in die Nut 20 des Ansatzes 14 einrasten.
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.

Claims

Selbstsperrender Gurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiervorrichtung für die Gurtwelle, mit einem Profilkopf als Träger eines zur Verriegelung der Gurtwelle mit dem Gehäuse beweglich angeordneten Sperrgliedes und mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung in Form eines an seinem einen Ende drehfest mit der Gurtwelle und an seinem anderen Ende drehfest mit dem Profilkopf verbundenen Torsionsstabes, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung von Gurtwelle (10) und Profilkopf (11) wenigstens ein an dem einen der miteinander verbundene Bauteile (10, 11) angeordneter, axial abstehender Ansatz (14) in wenigstens eine stirnseitig an dem anderen Bauteil (10, 11) eingebrachte Ausnehmung (15) eingreift und in dem Überlappungsbereich von Ansatz (14) und Ausnehmung (1S) beidseitig einer Längsmittenebene der Gurtwelle (10) und parallel dazu den die Ausnehmung (14) umgebenden Kranz (16) des einen Bauteils (10, 11) durchgreifende und den Ansatz (14) des anderen Bauteils (10, 11) formschlüssig festlegende Sicherungselemente (18, 21) vorgesehen sind.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungselemente als in in dem Kranz (16) des einen Bauteils (10, 11) angeordneten Bohrungen (17) eingesteckte und den Ansatz (14) des anderen Bauteils (10, 11) in zugeordneten Bohrungen (19) durchgreifende Scherstifte (18) ausgebildet sind.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungselemente als in in dem Kranz (16) des einen Bauteils (10, 11) angeordneten Bohrungen (17) eingesteckte und in auf dem Umfang des Ansatzes (14) des anderen Bauteils (10, 11) ausgebildeten Nuten (20) eingreifende Haltestifte (21) ausgebildet sind.
Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Umfang des Ansatzes (14) eine umlaufende Nut (20) angeordnet ist und die Haltestifte (21) in einem tangentialen Verlauf zum Tiefsten der Nut (20) angeordnet sind.