DE112011103803B4

DE112011103803B4 - Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem und Verfahren zur Montage eines Gurtaufrollers

Info

Publication number: DE112011103803B4
Application number: DE112011103803.8T
Authority: DE
Inventors: Bernd Gentner; Thomas Mödinger; Andreas Pregitzer
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2020-07-23
Anticipated expiration: 2031-10-21
Also published as: DE112011103803A5; WO2012065672A1; CN103221269A; DE102010051418A1; US10029647B2; CN103221269B; JP5981933B2; JP2013542881A; US20130327872A1; BR112013012316A2

Abstract

Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem, miteinem Aufrollerrahmen (10) mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite (10a, 10b), zwischen denen eine Gurtspule (12) drehbar gelagert ist,einem Gurtstraffer, undeiner Federkassette (30) mit einer an die Gurtspule (12) gekoppelten Spiralfeder (26),wobei die Federkassette (30) zwischen der ersten Stirnseite (10a) des Aufrollerrahmens (10) und wenigstens einem Bauteil des Gurtstraffers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkassette (30) im Wesentlichen vollständig von einem Straffergehäuse (22) umgeben ist,und dass die Federkassette (30) einen Führungsabschnitt (32) für ein Kraftübertragungselement (20) des Gurtstraffers aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem mit einem Gurtstraffer und einer Federkassette. Die Erfindung betrifft ferner zwei alternative Verfahren zur Montage eines solchen Gurtaufrollers.
Gurtaufroller verfügen in der Regel über eine Federkassette mit einer Spiralfeder, die die Funktionen des engen Anliegens des Gurtes bei angeschnalltem Fahrzeuginsassen und des automatischen Gurtbandeinzugs nach dem Abschnallen des Fahrzeuginsassen erfüllt. Umfasst der Gurtaufroller auch einen Gurtstraffer, so wird die Federkassette üblicherweise als separate Einheit außen auf den Gurtstraffer aufgesetzt, welcher wiederum seitlich am Gurtaufroller angebracht ist. Ein Beispiel für eine solche Konstruktion zeigt die EP 0 709 266 A1 .
Aus der EP 1 285 827 A1 ist ein Gurtaufroller mit einem Aufrollerrahmen und einer Kraftbegrenzungseinrichtung bekannt, die ein durch ein pyrotechnisches Betätigungselement beaufschlagbares Entriegelungselement zum Lösen einer Sperrklinke aufweist. Das Betätigungselement ist in ein am Aufrollerrahmen angebrachtes Gehäuse eingebettet. Mit diesem Gehäuse ist eine Federkassette einstückig verbunden, insbesondere durch ein Klebemittel oder eine Verschweißung.
Aus der gattungsgemäßen WO 2003/ 099 619 A2 ist ein Gurtaufroller mit einem Aufrollerrahmen bekannt, bei dem die Federkassette zwischen einer ersten Stirnseite des Aufrollerrahmens und einem Vorstraffergehäuse angeordnet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Gurtaufroller mit Gurtstraffer die Anbringung einer Federkassette zu optimieren und die Funktionalität der Federkassette zu erweitern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers und der erfindungsgemäßen Verfahren sind in den zugehörigen Unteransprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Gurtaufroller umfasst einen Aufrollerrahmen mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite, zwischen denen eine Gurtspule drehbar gelagert ist. Der Gurtaufroller umfasst ferner einen Gurtstraffer und eine Federkassette mit einer an die Gurtspule gekoppelten Spiralfeder. Die Federkassette ist zwischen der ersten Stirnseite des Aufrollerrahmens und wenigstens einem Bauteil des Gurtstraffers angeordnet.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Anbringung der Federkassette zwischen dem Aufrollerrahmen und dem Gurtstraffer überraschende Vorteile gegenüber der bisher üblichen Anbringung auf der Außenseite des Gurtstraffers mit sich bringt. So wird mit der erfindungsgemäßen Anbringung der Federkassette im Hinblick auf die Sicherheit eine höhere Resistenz beim Falltest erreicht. Insbesondere in Kombination mit einem pyrotechnisch angetriebenen Gurtstraffer, der ein von einem Kraftübertragungselement angetriebenes, an die Gurtspule gekoppeltes Ritzel aufweist, bietet der erfindungsgemäße Aufbau eine erhöhte Sicherheit. Gegenüber dem bei der Aktivierung des pyrotechnischen Antriebs erzeugten Druckgas, das auf die umliegenden Einheiten wirkt, hat die erfindungsgemäße Anbringung der Federkassette eine höhere Festigkeit. Dies gilt umso mehr, wenn beispielsweise das Ritzel des Gurtsystems blockiert ist und es zu einem überhöhten Druck kommt. Auch die Geräuschentwicklung ist beim erfindungsgemäßen Gurtaufroller reduziert, insbesondere während des Straffens und des Gurtbandeinzugs. Des Weiteren hat der erfindungsgemäße Aufbau den Vorteil, dass das Druckgas und mitgeführte Partikel sowie andere Rückstände nicht den Fahrzeuginnenraum oder in die Karosse ausgeschieden werden, sondern definiert im Gurtstraffer abgeführt werden.
Gemäß der Erfindung ist die Federkassette im Wesentlichen vollständig von einem Straffergehäuse umgeben, sodass sich eine kompakte Bauform ergibt, bei der die Federkassette zwischen dem Aufrollerrahmen und dem Straffergehäuse angeordnet ist. Das Straffergehäuse bietet der Spiralfeder zusätzlichen Schutz vor äußeren Einflüssen.
Im Hinblick auf die Montage des Gurtaufrollers ist eine Bauform vorteilhaft, bei der die Federkassette auf der Innenseite des Straffergehäuses befestigt ist. Der Gurtstraffer kann in diesem Fall zusammen mit der Federkassette eine vormontierte Einheit bilden, was den Zusammenbau des Gurtaufrollers erheblich vereinfacht. Insbesondere ist durch die Anbringung der Federkassette am Straffergehäuse eine korrekte Positionierung der Federkassette relativ zu den Gurtstrafferkomponenten gewährleistet.
Für die Montage der kompletten Einheit „Gurtstraffer und Federkassette“ reicht es somit aus, das Straffergehäuse an der ersten Stirnseite des Aufrollerrahmens zu befestigen. Eine gesonderte Befestigung oder Positionierung der Federkassette ist nicht notwendig.
Es ist aber auch eine alternative Montage möglich, bei der der Aufrollerrahmen und die Federkassette vormontiert werden, bevor der Gurtstraffer auf die Federkassette aufgesetzt und am Aufrollerrahmen angebracht wird. Dementsprechend ist in diesem Fall die Federkassette am Aufrollerrahmen befestigt, insbesondere an dessen erster Stirnseite.
Gemäß der Erfindung weist die Federkassette noch einen Führungsabschnitt für ein Kraftübertragungselement des Gurtstraffers auf. Durch diese Erweiterung der Funktionalität der Federkassette kann auf zusätzliche Maßnahmen zur Führung des Kraftübertragungselements verzichtet werden.
Vorzugsweise schließt sich der Führungsabschnitt an eine Anlaufscheibe an. Dies resultiert in einer sehr kompakten Bauform mit wenigen Bauteilen.
Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

- Befestigen der Federkassette an einem Bauteil des Gurtstraffers, insbesondere an einer Innenseite eines Straffergehäuses; und
- Befestigen des Gurtstraffers mit der Federkassette am Aufrollerrahmen, insbesondere an einer Stirnwand des Aufrollerrahmens .

Ein alternatives erfindungsgemäßes Montageverfahren umfasst folgende Schritte:

- Befestigen der Federkassette an einer Stirnwand des Aufrollerrahmens; und
- Aufsetzten des Gurtstraffers auf die an der Stirnwand des Aufrollerrahmens befestigte Federkassette.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform des alternativen Montageverfahrens wird der Gurtstraffer mit einem Straffergehäuse so an der Stirnwand des Aufrollerrahmens befestigt, dass die Federkassette im Wesentlichen vollständig vom Straffergehäuse umgeben ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers;
- 2 eine Schnittansicht des zusammengebauten Gurtaufrollers;
- 3 eine Explosionsdarstellung der Federkassette des Gurtaufrollers;
- 4 eine perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers ohne Gurtstraffer; und
- 5 eine perspektivische Ansicht des Gurtstraffers und der Federkassette des Gurtaufrollers.

In 1 sind die wesentlichen Bauteile eines Gurtaufrollers mit einem pyrotechnisch angetriebenen Gurtstraffer dargestellt. In 2 ist der Gurtaufroller im zusammengebauten Zustand gezeigt.
In einem Aufrollerrahmen 10 ist eine Gurtspule 12 drehbar gelagert, auf die Gurtband aufgerollt bzw. von der Gurtband abgezogen werden kann. Am Aufrollerrahmen 10 ist ein an die Gurtspule 12 gekoppeltes Ritzel 14 drehbar gelagert.
Der Gurtstraffer des Gurtaufrollers weist eine pyrotechnische Antriebseinheit mit einem Zünder 16 sowie ein in einem Strafferrohr 18 verschiebbar angeordnetes Kraftübertragungselement 20 auf. Die Komponenten des Gurtstraffers sind zumindest zum Teil von einem Straffergehäuse 22 umgeben, das am Aufrollerrahmen 10 befestigt ist.
Auf das Ritzel 14 sind noch eine Anlaufscheibe 24, eine darin angeordnete Spiralfeder 26, die an das Ritzel 14 bzw. an die Gurtspule 12 gekoppelt ist, sowie eine Abdeckung 28 aufgesetzt. Diese Komponenten, die in 3 separat dargestellt sind, bilden zusammen eine Federkassette 30 des Gurtaufrollers. An die Anlaufscheibe 24 schließt sich einstückig ein Führungsabschnitt 32 an, auf den später noch eingegangen wird.
Wie insbesondere in 2 zu erkennen ist, ist die Gurtspule 12 zwischen zwei Stirnseiten 10a, 10b des Aufrollerrahmens 10 gelagert. Von der ersten Stirnseite 10a steht das an die Gurtspule 12 gekoppelte Ritzel 14 hervor. Ebenfalls auf der ersten Seite 10a sind die Federkassette 30 und der Gurtstraffer angebracht (abgesehen von Teilen des Strafferrohrs 18 und des darin befindlichen Kraftübertragungsmittels 20, die sich bis zur zweiten Seite 10b des Aufrollerrahmens 10 erstrecken). Die Federkassette 30 ist dabei zwischen der ersten Stirnseite 10a des Aufrollerrahmens und einem Bauteil des Gurtstraffers, genauer gesagt dem Straffergehäuse 22, verbaut.
Besonders hervorzuheben ist der modulare Aufbau des Gurtaufrollers und die konkrete Anordnung der Module „Federkassette“ 30 und „Gurtstraffer“, die als Einheiten vormontiert werden können. Die 4 und 5 zeigen zwei Möglichkeiten, wie der Gurtaufroller montiert werden kann.
Gemäß 4 wird zunächst die Federkassette 30 an der ersten Stirnseite 10a des Aufrollerrahmens 10 befestigt. Anschließend wird der Gurtstraffer auf die Federkassette aufgesetzt und ebenfalls an der ersten Stirnseite 10a des Aufrollerrahmens 10 befestigt.
Gemäß 5 wird die Federkassette 30 dagegen zuerst am Gurtstraffer, genauer gesagt an der Innenseite des Straffergehäuses 22 befestigt. Die Einheit „Gurtstraffer und Federkassette“ wird dann an der ersten Stirnseite 10a des Aufrollerrahmens 10 angebracht, indem das Straffergehäuse 22 mit den darin angeordneten Komponenten des Gurtstraffers und der Federkassette 30 an der ersten Stirnseite 10a des Aufrollerrahmens 10 angebracht, indem das Straffergehäuse 22 an der Stirnseite 10a befestigt wird.
Die Komponenten der Federkassette 30 selbst können grundsätzlich auch konventionell am Aufrollerrahmen 10 oder am Gurtstraffer verbaut werden, d. h. nicht als vormontierte Einheit.
Das Kraftübertragungselement 20 wird beim Straffen - bei normaler sowohl als auch bei fehlerhafter Funktion (insbesondere bei blockiertem Ritzel) - zusätzlich mittels dem sich an die Anlaufscheibe 24 anschließenden Führungsabschnitt 32 geführt. Diese Führung des Kraftübertragungselements 20 kann grundsätzlich auch vom Straffergehäuse 22 oder vom Aufrollerrahmen 10 übernommen werden.

Claims

Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem, mit einem Aufrollerrahmen (10) mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite (10a, 10b), zwischen denen eine Gurtspule (12) drehbar gelagert ist, einem Gurtstraffer, und einer Federkassette (30) mit einer an die Gurtspule (12) gekoppelten Spiralfeder (26), wobei die Federkassette (30) zwischen der ersten Stirnseite (10a) des Aufrollerrahmens (10) und wenigstens einem Bauteil des Gurtstraffers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkassette (30) im Wesentlichen vollständig von einem Straffergehäuse (22) umgeben ist, und dass die Federkassette (30) einen Führungsabschnitt (32) für ein Kraftübertragungselement (20) des Gurtstraffers aufweist.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkassette (30) auf der Innenseite des Straffergehäuses (22) befestigt ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Straffergehäuse (22) an der ersten Stirnseite (10a) des Aufrollerrahmens (10) befestigt ist.
Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkassette (30) am Aufrollerrahmen (10), an dessen erster Stirnseite (10a), befestigt ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Führungsabschnitt (32) an eine Anlaufscheibe (24) anschließt.
Verfahren zur Montage eines Gurtaufrollers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten: - Befestigen der Federkassette (30) an an einer Innenseite eines Straffergehäuses (22); und - Befestigen des Gurtstraffers mit der Federkassette (30) an einer Stirnwand (10a) des Aufrollerrahmens (10).
Verfahren zur Montage eines Gurtaufrollers nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , mit folgenden Schritten: - Befestigen der Federkassette (30) an einer Stirnwand (10a) des Aufrollerrahmens (10); und - Aufsetzten des Gurtstraffers auf die an der Stirnwand (10a) des Aufrollerrahmens (10) befestigte Federkassette (30).
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer mit einem Straffergehäuse (22) so an der Stirnwand (10a) des Aufrollerrahmens (10) befestigt wird, dass die Federkassette (30) im Wesentlichen vollständig vom Straffergehäuse (22) umgeben ist.