DE19609524A1 - Gurtaufroller-Gurtstrammer-Kombination mit Kraftbegrenzer - Google Patents
Gurtaufroller-Gurtstrammer-Kombination mit KraftbegrenzerInfo
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- B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
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Description
Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden
Sicherheitsgurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiv und/oder
gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiervorrichtung und mit
einer auf die Gurtaufwickelwelle einwirkenden
Strammvorrichtung bestehend aus einer über eine
Antriebsvorrichtung in Drehung zu versetzenden
Antriebsscheibe, die bei Auslösung der Strammvorrichtung
über eine Strammerkupplung mit der Gurtaufwickelwelle zu
kuppeln ist, wobei eine Kraftbegrenzungsvorrichtung mit
einem einerseits mit der drehbaren Gurtaufwickelwelle und
andererseits mit einem undrehbaren Widerlager verbundenen
Torsionsstab vorgesehen und eine durch die Strammbewegung
auslösbare Klinkenkupplung mit einer oder mehreren
Kraftbegrenzerklinken zum Zu- oder Abschalten der
Kraftbegrenzungsvorrichtung in Abhängigkeit von den
Funktionszuständen des Gurtaufrollers und/oder der
Strammvorrichtung angeordnet ist.
Ein mit einer Strammvorrichtung kombinierter
Sicherheitsgurtaufroller mit einer entsprechend den
Funktionszuständen zu- oder abschaltbaren
Kraftbegrenzungseinrichtung ist in unterschiedlichen
konstruktiven Ausgestaltungen insbesondere aus der
DE 43 31 027 A1 einerseits oder der EP 0 627 345 A1
andererseits bekannt. Bei allen Ausgestaltungen erfolgt die
Zu- oder Abschaltung der Kraftbegrenzungsvorrichtung über
eine fliehkraftgesteuerte Klinkenkupplung, wobei die durch die
Strammvorrichtung bzw. die durch die Vorverlagerung der
angeschnallten Person im Rahmen der Rückhaltung bewirkte
Drehung der Gurtaufwickelwelle hervorgerufene
Drehbeschleunigung zur Auslenkung von jeweils angeordneten
Kraftbegrenzerklinken als Bestandteil der Klinkenkupplung
herangezogen ist. Da zwischen dem Funktionszustand
"Strammen" einerseits und dem Funktionszustand
"Rückhaltung" andererseits eine Drehrichtungsumkehr der
Gurtaufwickelwelle mit einem zwangsläufigen kurzzeitigen
Stillstand der Gurtaufwickelwelle eintritt, ist mit der
bekannten fliehkraftgesteuerten Klinkenkupplung der Nachteil
verbunden, daß in bestimmten Funktionslagen die
Kraftbegrenzerklinken nicht in der ausgelenkten Stellung
verbleiben, sondern bei Stillstand durch den Fortfall der
Fliehkraft bzw. durch Prellen ihre Ausgangslage wieder
einnehmen, so daß die gezielte Schaltung der
Kraftbegrenzungsvorrichtung unterbleibt. Der Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, bei einem selbstsperrenden
Sicherheitsgurtaufroller mit den eingangs genannten
Merkmalen diesen Nachteil zu beseitigen und jeweils für eine
sichere Einsteuerung der Kraftbegrenzerklinken zur
Herbeiführung der beabsichtigten Schaltstellung zu sorgen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich
vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem
Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung
nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die
Klinkenkupplung einen gegenüber der Gurtaufwickelwelle in
deren beim Strammvorgang gegebener Drehrichtung um einen
Winkelbetrag relativ verdrehbaren Kulissenring aufweist,
wobei die Relativdrehung des Kulissenringes durch die zu
Beginn des Strammvorgangs wirksame Massenträgheit der
Gurtaufwickelwelle gegenüber der Antriebsscheibe der
Strammvorrichtung erfolgt und die Kraftbegrenzerklinke
mittels einer Zwangssteuerung in die dem Funktionszustand
entsprechende Stellung einsteuert. Mit der Erfindung ist
der Vorteil verbunden, daß aufgrund der Zwangssteuerung der
Kraftbegrenzerklinken ein Prellen vermieden und das Erreichen
der gewollten Schaltstellung sichergestellt ist. Auch der
sich durch die Drehrichtungsumkehr mit dem kurzfristigen
Stillstand ergebende Nachteil (Fortfall der Fliehkraft) wird
so vermieden. Dabei wird die Zwangssteuerung der
Kraftbegrenzerklinken in einfacher Weise durch die
Relativbewegung eines Kulissenringes gegenüber der
Gurtaufwickelwelle zu Beginn der Strammbewegung
herbeigeführt, wobei diese Relativbewegung mit den ohnehin
im System vorhandenen Mitteln, nämlich durch das Ausnutzen
der Masseträgheit der Gurtaufwickelwelle gegenüber dem
Antrieb der Strammvorrichtung herbeigeführt wird. Insofern
sind wesentliche zusätzliche Bauteile gegenüber den
bekannten Konstruktionen nicht erforderlich.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung richtet sich auf
eine konstruktive Ausgestaltung eines gattungsgemäßen
Sicherheitsgurtaufrollers, bei welchem
der Torsionsstab in einem ihn umgebenden Wellenrohr
angeordnet und an seinem der Blockiervorrichtung
zugewandten Ende undrehbar mit dem über ein
Blockiersperrglied als Widerlager festzulegenden
Wellenrohr und an seinem anderen Ende über die
Strammerkupplung mit der drehbaren Gurtaufwickelwelle
verbunden ist, wobei die Klinkenkupplung durch eine an
der Gurtaufwickelwelle gelagerte und in eine Verzahnung
des Wellenrohres eingreifende Kraftbegrenzerklinke
gebildet ist; diese Ausgestaltung ist in der DE 43 31 027 A1
im einzelnen beschrieben, so daß hierauf Bezug genommen
wird. Zur Bewirkung der Zwangssteuerung bei dieser
Ausführungsform der Erfindung ist nun vorgesehen, daß der
zur Zwangssteuerung der Kraftbegrenzerklinke vorgesehene
Kulissenring stirnseitig an der Gurtaufwickelwelle und
gegenüber dieser bis zur Anlage an einem an der
Gurtaufwickelwelle vorgesehenen Anschlag verdrehbar
angeordnet ist und über eine Stift-Schlitz-Verbindung die an
der Gurtaufwickelwelle schwenkbar gelagerte
Kraftbegrenzerklinke zwangssteuert.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dabei der
Kulissenring in seiner Ausgangsstellung an der
Gurtaufwickelwelle über einen Scherstift festgelegt. Es kann
ferner vorgesehen sein, daß der Kulissenring an der
Gurtaufwickelwelle gegen die Kraft einer sich zwischen
Kulissenring und Gurtaufwickelwelle abstützenden
Rückstellfeder verdrehbar ist, um nach dem eingestellten
Schaltzustand wieder zu einer normalen Funktion des
Sicherheitsgurtaufrollers zurückzukehren.
Aus konstruktiven Gründen kann es nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung zweckmäßig sein, daß der
Anschlag für die Relativdrehung des Kulissenringes an einem
gesonderten neben dem Kulissenring an der
Gurtaufwickelwelle angeordneten Anschlagring ausgebildet
ist.
Soweit bei dem vorstehend bezeichneten
Sicherheitsgurtaufroller die Strammerkupplung aus einer an
der Antriebsscheibe auslenkbar angeordneten Strammerklinke
und einem mit der Gurtaufwickelwelle verbundenen, die
Strammerklinke mit einer Innenverzahnung umgebenden Zahnring
besteht, kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
vorgesehen sein, daß der Zahnring der Strammerkupplung mit
dem Kulissenring einstückig ausgebildet ist.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf
eine konstruktive Ausgestaltung eines gattungsgemäßen
Sicherheitsgurtaufrollers, bei welchem der Torsionsstab an
seinem einen Ende unmittelbar mit der drehbaren
Gurtaufwickelwelle und an seinem anderen Ende mit der zur
Einrichtung des Widerlagers dienenden Klinkenkupplung
verbunden ist, welche einen mit dem Torsionsstab undrehbar
verbundenen Klinkenträger für daran angeordnete
Kraftbegrenzerklinken und einem nach einem begrenzten Winkel
undrehbar am Gehäuse festzulegenden Zehnring mit einer Innen
verzahnung zum Eingriff der Kraftbegrenzerklinken aufweist,
und wobei der Klinkenträger bei Auslösung der Strammvorrichtung
über die Strammerkupplung an die Antriebsscheibe gekuppelt ist;
diese konstruktive Ausgestaltung ist in der EP 0 627 345 A1
im einzelnen beschrieben, so daß hierauf zu dieser
Ausgestaltung Bezug genommen wird. Zur Bewirkung der
Zwangssteuerung ist es bei dieser Ausführungsform der
Erfindung vorgesehen, daß der zur Steuerung der
Kraftbegrenzerklinken vorgesehene Kulissenring an dem
Klinkenträger und gegenüber diesem bis zur Anlage an einem
an dem Klinkenträger vorgesehenen Anschlag relativ
verdrehbar angeordnet ist, wobei der Kulissenring bei dessen
Verdrehung gegenüber dem Klinkenträger die
Kraftbegrenzerklinken nach außen zwangssteuernde Nocken
sowie eine Innenverzahnung zum Ankuppeln der Antriebsscheibe
der Strammvorrichtung aufweist.
In gleicher Weise wie zu der ersten Ausführungsform kann es
auch hier vorgesehen sein, den Kulissenring an dem
Klinkenträger über einen Schwerstift festzulegen und im
Hinblick auf die Rückdrehung des Kulissenringes in die
Ausgangsstellung eine sich zwischen Kulissenring und
Klinkenträger abstützende Rückstellfeder vorzusehen.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Kulissenring axial neben dem Klinkenträger
angeordnet ist und den Klinkenträger mit einem axialen
äußeren Überstand auf dessen Umfang übergreift und dabei die
Kraftbegrenzerklinken in Anlage an dem Klinkenträger hält,
wobei der äußere Überstand den Kraftbegrenzerklinken
zugeordnete Fenster aufweist, die durch die Relativdrehung
des Kulissenringes gegenüber dem Klinkenträger in eine
Freigabestellung zum Durchtritt der Kraftbegrenzerklinken
bis zum Eingriff in den Zahnring gebracht werden. Hiermit
ist der Vorteil verbunden, daß die beim Strammvorgang
auftretende Auslenkung der Kraftbegrenzerklinken geregelt
erfolgt.
Bezüglich des Anschlusses des Klinkenträgers bzw. des
Kulissenringes an die Strammerkupplung kann nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, daß der
Kulissenring neben dem ringförmig ausgebildeten
Klinkenträger angeordnet ist und einen gegenüber dem
Klinkenträger innenseitig angeordneten axialen inneren
Überstand mit der zum Ankuppeln der Antriebsscheibe der
Strammvorrichtung aufweisenden Innenverzahnung aufweist,
wobei die die Kraftbegrenzerklinken zwangssteuernde Nocken
als radiale Erhebungen auf dem inneren Überstand angeordnet
sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es
zeigen.
Fig. 1 in einer ersten Ausführungsform die
Gurtaufwickelwelle eines Sicherheitsgurtaufrollers
mit angeschlossener Strammvorrichtung sowie
Kraftbegrenzungsvorrichtung in einer
schaubildlichen Explosionsdarstellung,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Erfindung mit
einem Sicherheitsgurtaufroller einschließlich
Strammvorrichtung und Kraftbegrenzungsvorrichtung
in einer Schnittdarstellung,
Fig. 3 eine Schnittansicht der Kupplung zwischen
Strammvorrichtung, Kraftbegrenzungsvorrichtung und
Gurtaufwickelwelle bei einem Gegenstand gemäß
Fig. 2 in der Ausgangsstellung,
Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 nach Auslösung der
Strammvorrichtung.
Von dem Sicherheitsgurtaufroller sind hinsichtlich der in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung nur
die Gurtaufwickelwelle einschließlich der für den Anschluß
der Strammeinrichtung sowie der Kraftbegrenzungseinrichtung
maßgeblichen Teile dargestellt. In eine Gurtaufwickelwelle
10 ist als Bestandteil der Kraftbegrenzungsvorrichtung ein
Wellenrohr 11 eingesetzt, welches an seinem einen Ende einen
Profilkopf 13 aufweist, der über das nicht dargestellte
Blockiersystem des Sicherheitsgurtaufrollers im Auslösefall
festlegbar ist. Im Inneren des Wellenrohres 11 befindet sich
ein Torsionsstab 12, der an seinen beiden Enden jeweils ein
Formstück 14 zur Herstellung einer undrehbaren Verbindung
aufweist, wobei das dem Profilkopf 13 zugewandte Ende des
Torsionsstabes 12 undrehbar mit dem Wellenrohr 11 verbunden
ist, während das andere Ende des Torsionsstabes 12 undrehbar
mit einem Zahnring 15 verbunden ist, der eine
Innenverzahnung 16 aufweist, die als Bestandteil der
Gurtstrammerkupplung wirkt. Diese Gurtstrammerkupplung
besteht aus einer an der Antriebsscheibe 18 eines nicht
weiter dargestellten Seilstraffers ausschwenkbar gelagerten
Strammerklinke 17, welche bei Auslösung der
Strammvorrichtung radial bis zum Eingriff in die
Innenverzahnung 16 des Zahnringes 15 ausgelenkt wird und so
die Drehbewegung der Antriebsscheibe 18 auf den Zahnring 15
überträgt.
Das Wellenrohr 11 ist seinerseits an seinem den Profilkopf
13 gegenüberliegenden Ende mit einer äußeren Stirnverzahnung
19 versehen, welche in die Innenverzahnung 22 eines auf dem
Wellenrohr sitzenden Zahnringes 20 eingreift, so daß
Wellenrohr 11 und Zahnring 20 fest aneinandergekoppelt sind.
Der Zahnring 20 hat eine Außenverzahnung 21, in welche eine
an der Gurtaufwickelwelle 10 gelagerte Kraftbegrenzerklinke
27 eingreift, so daß in dieser, über einen nicht
dargestellten Scherstift gesicherten Ausgangsstellung eine
drehfeste Verbindung zwischen der Gurtaufwickelwelle 10 und
dem Wellenrohr 11 gegegeben ist.
Axial neben der Gurtaufwickelwelle 10 ist stirnseitig an der
Gurtaufwickelwelle 10 ein Kulissenring 23 gelagert, der um
einen gewissen Winkelbetrag gegenüber der Gurtaufwickelwelle
10 relativ verdrehbar angeordnet, im übrigen jedoch
außerhalb des Verdrehungsbereiches über nachstehend noch
beschriebene Anschläge drehfest mit der Gurtaufwickelwelle
10 verbunden ist. Da die Relativverdrehung des Kulissenrings
23 zur Gurtaufwickelwelle 10 für die Zwangssteuerung der
Kraftbegrenzerklinke 27 ausnutzbar sein soll, weist die
Kraftbegrenzerklinke 27 einen Stift 28 auf, der in einem
Schlitz 29 des Kulissenringes 23 derart geführt ist, daß bei
einer Verdrehung des Kulissenringes 23 gegenüber der
Gurtaufwickelwelle 10 die Kraftbegrenzerklinke 27 nach außen
ausgesteuert und damit außer Eingriff mit der
Außenverzahnung 21 des Zahnringes 20 gebracht wird.
Zur Begrenzung des Verdrehweges des Kulissenringes 23 ist
ein gesonderter Anschlagring 24 mit einem
Anschlag 25 vorgesehen, wobei sich eine Rückstellfeder 26
zwischen dem Anschlagring 24 und dem Kulissenring 23
abstützt. Der Kulissenring 23 ist schließlich mit dem
Zahnring 15 als Bestandteil der Strammerkupplung derart
verbunden, daß sich Kulissenring 23 und Zahnring 15 immer
miteinander drehen; wie nicht weiter dargestellt, können
hierzu Kulissenring 23 und Zahnring 15 als ein einziges
Bauteil ausgeführt sein.
Bei dem normalen Betrieb des Sicherheitsgurtaufrollers dreht
sich die Gurtaufwickelwelle 10 sowohl in Abwickelrichtung
als auch in Aufwickelrichtung, und da der Kulissenring 23
und der Anschlagring 24 stirnseitig zunächst an die
Gurtaufwickelwelle 10 angeschlossen sind, drehen sich die
vorgenannten Bauteile bei der Drehbewegung der
Gurtaufwickelwelle 10 mit dieser mit; da weiterhin auch das
Wellenrohr 11 über die in die Außenverzahnung 21 des mit dem
Wellenrohr 11 verbundenen Zahnrings 20 eingerückte
Kraftbegrenzerklinke 27 mit dem Kulissenring 23 verbunden
ist, dreht sich auch das Wellenrohr gemeinsam mit der
Gurtaufwickelwelle 10, und aufgrund der formschlüssigen
Verbindung des Torsionsstabes 12 mit dem dem Profilkopf 13
zugewandten Ende des Wellenrohres 11 und der an dessen
anderen Ende verwirklichten formschlüssigen Verbindung mit
dem der Gurtstrammerkupplung zuzurechnenden Zahnring 15
dreht auch dieser im Normalbetrieb der Gurtaufwickelwelle
mit; somit sind sowohl die Teile der Strammerkupplung als
auch die Teile der Kraftbegrenzungseinrichtung bei der
normalen Funktion des Sicherheitsgurtaufrollers
abgeschaltet.
Kommt es nun im Auslösefall zu einem Ansprechen der
Strammvorrichtung, so wird die Antriebsscheibe 18 in
Strammrichtung (Pfeil 31) im Uhrzeigersinn gedreht; aufgrund
der Drehbeschleunigung lenkt die Strammerklinke 17 aus und
gelangt in Eingriff mit der Innenverzahnung 16 des
Zahnringes 15; aufgrund der formschlüssigen Verbindungen
führt die Drehung des Zahnringes 15 zu einer
auf den Kulissenring 23 wirkenden Drehbeschleunigung, wobei
es aufgrund der eingestellten relativen Bewegungsmöglichkeit
des Kulissenringes 23 gegenüber der Gurtaufwickelwelle 10
zunächst zu einer relativen Verdrehung des Kulissenringes 23
zur Gurtaufwickelwelle 10 kommt, weil die Gurtaufwickelwelle
10 aufgrund der ihr eigenen Masseträgheit hinter der auf den
Kulissenring 23 wirkenden Drehbeschleunigung zurückbleibt;
aufgrund dieser Relativbewegung führt nach dem Abscheren des
Scherstiftes der Kulissenring 23 die Kraftbegrenzerklinke 27
aufgrund der Stift-Schlitz-Verbindung 28, 29 in einer
Zwangsführung radial nach außen und koppelt diese dabei aus
der Außenverzahnung 21 des Zehnringes 20 aus; somit ist
durch den Strammvorgang die Kraftbegrenzungseinrichtung
zugeschaltet. Durch den Anschlagring 24 wird dann die Welle
10 mitgedreht. Kommt es nämlich nun nach Abschluß der
Strammbewegung zu einem aufgrund der Vorverlagerung des
angeschnallten Insassen sich einstellenden Gurtbandauszug,
so findet bezüglich der Gurtaufwickelwelle 10 eine
Drehrichtungsumkehr statt, so daß die Gurtaufwickelwelle nun
in Richtung des Pfeiles 30 gedreht wird; zu diesem Zeitpunkt
wird das nicht dargestellte Blockiersystem wirksam und legt
über den Profilkopf 13 das Wellenrohr 11 und das darin
undrehbar gehaltene Ende des Torsionsstabes 12 als
Widerlager fest; die Drehung der Gurtaufwickelwelle 10 in
Richtung des Pfeiles 30 wird nun über den sich mit der
Gurtaufwickelwelle 10 drehenden Kulissenring 23 und dem
daran angeschlossenen Zahnring 15 auf das in dem Zahnring 15
formschlüssig gehaltene Ende des Torsionsstabes 12
übertragen, so daß sich mit dem Gurtbandabzug
in Richtung des Pfeils 30 eine Verdrehung des Torsionsstabes
bei gleichzeitiger Arbeitsaufnahme ergibt. Während der
Drehrichtungsumkehr bleibt die Antriebsscheibe 18 in
Eingriff mit dem Zahnring 15 und damit mit dem Kulissenring
23, wobei aufgrund der Massenträgheit der Antriebsscheibe 18
der Kulissenring 23 weiterhin mit einer Kraft beaufschlagt
wird, die die Kraft der Rückstellfeder 26 deutlich
übersteigt, so daß der Kulissenring 23 in seiner gegenüber
der Gurtaufwickelwelle 10 verdrehten und die
Kraftbegrenzerklinke 27 außer Eingriff mit der
Außenverzahnung 21 des Zahnringes 20 haltenden Stellung
verbleibt.
Kommt es nach Abschluß eines derartigen Blockiervorganges
nun zu einem erneuten Gurtbandeinzug über die Rückholfeder,
so "überholt" die Gurtaufwickelwelle 10 in Richtung des
Pfeiles 31 die "stehende" Antriebsscheibe 18, wodurch die
Strammerklinke 17 außer Eingriff mit der Innenverzahnung 16
des Zahnringes 15 geführt ist; damit wird der Kulissenring
23 von der Beaufschlagung durch die Antriebsscheibe 18 frei,
und die Rückstellfeder 26 führt nun den Kulissenring 23 in
seine Ausgangslage gegenüber der Gurtaufwickelwelle 10
zurück, wobei über die Stift-Schlitz-Verbindung 28, 29 die
Kraftbegrenzerklinke 27 wieder in die Außenverzahnung 21 des
mit dem Wellenrohr 11 verbundenen Zahnringes 20 eingesteuert
wird; damit ist die Kraftbegrenzungseinrichtung
deaktiviert und der Sicherheitsgurtaufroller insoweit wieder
funktionstüchtig.
Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte zweite
Ausführungsform der Erfindung richtet sich auf einen
Sicherheitsgurtaufroller mit Strammvorrichtung und
Kraftbegrenzungsvorrichtung, bei welchem nun der
Torsionsstab an seinem einen Ende unmittelbar mit der
drehbaren Gurtaufwickelwelle und an seinem anderen Ende mit
der zur Einrichtung des Widerlagers dienenden Gegenkupplung
verbunden ist. Insoweit sind auch in der diese
Ausführungsform betreffenden Zeichnung nur die zum
Verständnis der Erfindung maßgeblichen Teile dargestellt.
In einem U-förmigen Gurtaufrollergehäuse 35 ist die
Gurtaufwickelwelle 10 gelagert, die an ihrem einen Ende eine
Sperrverzahnung 36 aufweist, in welche eine schwenkbar am
Gehäuse 35 gelagerte, nicht dargestellte Sperrklinke im
Blockierfall eingreift, wobei die Bewegung der Sperrklinke
über ein im einzelnen nicht dargestelltes fahrzeugsensitives
und/oder gurtbandsensitives Steuersystem steuerbar ist.
Die an eine Seite der Gurtaufwickelwelle angeschlossene
Strammvorrichtung besteht aus einer im Auslösefall der
Strammvorrichtung über ein angetriebenes Antriebsseil 37 in
Drehung zu versetzenden Antriebsscheibe 38, mit der ein
Klinkenrad 39 drehfest verbunden ist, an welchem einzelne
Strammerklinken 40 radial ausschwenkbar derart gelagert
sind, daß sie in einer noch zu beschreibenden Weise die
Kupplung mit der Gurtaufwickelwelle 10 herstellen.
Die Kraftbegrenzungseinrichtung besteht aus einem
Torsionsstab 12, der mit einem an einem Ende befindlichen
Formstück 14 unmittelbar formschlüssig mit der
Gurtaufwickelwelle 10 verbunden ist und mit einem an seinem
anderen Ende angeordneten Formstück 14 formschlüssig in
einen darauf sitzenden Klinkenträger 41 angreift; der
Torsionsstab 12 ist dabei über seinen dem Klinkenträger 41
zugeordneten Formstück 14 hinaus als Welle verlängert, so
daß das Klinkenrad 39 und die einstückig damit verbundene
Antriebsscheibe 38 auf diesem Fortsatz des Torsionsstabes 12
drehbar gelagert sind. An dem Klinkenträger 41 sind über dessen
Umfang verteilt vier Kraftbegrenzerklinken 42 radial auslenkbar
angeordnet, wobei den Kraftbegrenzerklinken 42 ein Zahnring 43
mit einer Innenverzahnung 43a zugeordnet ist, der an dem zu
geordneten Schenkel des Gehäuses 35 um einen Winkel bis zur
Anlege eines Anschlages 44 an dem Gehäuse 35 angeordnet ist,
wobei durch die mögliche Drehung des Zahnrings 43 gegenüber
dem Gehäuse 35 in einer nicht dargestellten Weise die
Sperrklinke außer Eingriff mit der Sperrverzahnung 36 der
Gurtaufwickelwelle 10 gesteuert wird; eine entsprechend
angeordnete Rückstellfeder 53 sorgt für die Rückführung des
Zahnringes 43 in seine Ausgangslage, wie noch zu beschreiben
sein wird.
Zur Zwangssteuerung der nach außen durch ein Federelement 55
belasteten Kraftbegrenzerklinken 42 ist an dem
Kulissenträger 41 und gegenüber diesem um einen gewissen
Winkelbetrag relativ verdrehbar ein Kulissenring 45
angeordnet, wobei die Relativbewegung des Kulissenringes 45
gegenüber dem Klinkenträger 41 durch einen entsprechenden
Anschlag 46 begrenzt ist. Der Kulissenring 45 weist zwei
konzentrisch angeordnete, in Axialrichtung verlaufende
Überstände auf, von denen ein äußerer Überstand 47 den
Klinkenträger 41 auf dessen Umfang umgreift und die
Kraftbegrenzerklinken 42 in der eingeschwenkten Stellung
hält; der äußere Überstand 47 weist Fenster 48 auf, die bei
der Relativverdrehung des Kulissenringes 45 gegenüber dem
Klinkenträger 41 in eine solche Lage kommen, daß die
Kraftbegrenzerklinken 42 durch die Fenster 48 in Eingriff
mit der Innenverzahnung 43a des Zahnringes 43 gelangen
können.
Der Klinkenträger 41 weist ferner einen inneren Überstand 49
auf, welcher mit einer Innenverzahnung 50 versehen ist,
welche so angeordnet ist, daß die Strammerklinken 40 des
Klinkenrades 39 bei Auslösung der Strammvorrichtung in
Eingriff mit der Innenverzahnung 50 des Kulissenringes 45
gelangen. Auf dem äußeren Umfang des inneren Überstandes 49
sind in entsprechender Zuordnung zu den
Kraftbegrenzerklinken 42 radial abstehende Nocken 51 derart
angeordnet, daß sich bei der Verdrehung des Kulissenringes
45 gegenüber dem Klinkenträger die Nocken 51 unter die
Kraftbegrenzerklinken 42 schieben und diese dabei in die
Eingriffslage mit der Innenverzahnung 43a des Zahnringes 43
zwangsauslenken und die ausgelenkte Stellung der Kraftbe
grenzerklinken 42 sichern. Schließlich ist zur Wiederher
stellung der Ausgangslage der Kulissenring 45 über eine
Rückstellfeder 52 gegen den Klinkenträger 41 abgestützt.
Bei der normalen Funktion des Sicherheitsgurtaufrollers
befinden sich die Kraftbegrenzerklinken 42 außer Eingriff
mit dem Zahnring 43, so daß sich mit der Drehung der
Gurtaufwickelwelle 10 auch der Torsionsstab 12 mit darauf
angeordnetem Klinkenträger 41 drehen kann; dabei ist die
Kraftbegrenzungseinrichtung ausgeschaltet. Die
Strammerklinken 40 stehen ebenfalls in ihrer nicht
ausgelenkten Normallage noch nicht in Eingriff mit der
Verzahnung 50 des Kulissenringes 45, so daß die
Gurtaufwickelwelle 10 frei drehen kann.
Kommt es nun zu einer Auslösung der Strammvorrichtung, so
wird über die Antriebsscheibe 38 das Klinkenrad 39 derart in
Drehung versetzt, daß die Strammerklinken 40 radial bis zum
Eingriff in die an dem inneren Überstand 49 des
Kulissenringes 45 ausgebildete Innenverzahnung 50 ausgelenkt
werden; aufgrund dieser Einkupplung wird der Kulissenring 45
in Drehung versetzt, wobei der über den Torsionsstab 12 mit
der Gurtaufwickelwelle 10 verbundene Klinkenträger 41
aufgrund der Masseträgheit hinter der Drehbewegung des
Kulissenringes 45 zurückbleibt; auf diese Weise kommt nach
Abscheren des entsprechend vorgesehenen Scherstiftes 54 eine
Relativbewegung des Kulissenringes 45 gegenüber dem
Klinkenträger 41 gegen die Rückstellfeder 52 zustande,
bei welcher einerseits die Fenster 48 im äußeren Überstand
47 über die Kraftbegrenzerklinken 42 gebracht werden,
andererseits die an dem inneren Überstand 49 befindlichen
Nocken 51 die Kraftbegrenzerklinken radial nach außen
aussteuern und in der ausgesteuerten Stellung festhalten;
bei der Drehung der Gurtaufwickelwelle in Strammrichtung
gleiten aufgrund der Zuordnung der Innenverzahnung 43a des
Zahnringes 43 die Kraftbegrenzerklinken 42 über die
Innenverzahnung 43a hinweg, so daß in diesem Stadium noch
keine Kupplung herbeigeführt ist.
Kommt es nun nach Abschluß der Strammbewegung mit
beginnendem Gurtbandauszug zu einer Drehrichtungsumkehr, so
verhaken sich die Kraftbegrenzerklinken 42 aufgrund ihrer
über die Nocken 51 des Kulissenringes 45 ausgelenkten
Stellung an der Innenverzahnung 43a des Zahnringes 43, der
um den vorgesehenen Winkelbetrag bis zum Anschlag 44
gegenüber dem Gehäuse 45 verdreht wird und dabei die
Sperrklinke außer Eingriff mit der Sperrverzahnung 36 der
Gurtaufwickelwelle 10 hält; in dieser Stellung bildet der
Zahnring 43 über den daran mittels der Kraftbegrenzerklinken
42 festgelegten Klinkenträger 41 und dessen formschlüssige
Verbindung mit dem einen Ende des Torsionsstabes 12 das
Widerlager für die bei Weiterverdrehung der
Gurtaufwickelwelle 10 in Abwickelrichtung des Gurtbandes nun
erfolgende kraftaufnehmende Verformung des Torsionsstabes
12.
Erfolgt nach Abschluß der Belastungsbewegung ein Aufwickeln
des Gurtbandes über die nicht dargestellte Rückholfeder, so
führen die Rückstellfedern 53 für den Zahnring 43 und die
Rückstellfeder 52 für den Kulissenring 45 die Teile jeweils
gegenüber Gehäuse 35 bzw. Klinkenträger 41 in ihre
Ausgangsstellung zurück, so daß insoweit der
Sicherheitsgurtaufroller wieder betriebstüchtig ist.
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 (11)
1. Selbstsperrender Sicherheitsgurtaufroller mit einer
fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren
Blockiervorrichtung und mit einer auf die
Gurtaufwickelwelle einwirkenden Strammvorrichtung
bestehend aus einer über eine Antriebsvorrichtung in
Drehung zu versetzenden Antriebsscheibe, die bei
Auslösung der Strammvorrichtung über eine
Strammerkupplung mit der Gurtaufwickelwelle zu kuppeln
ist, wobei eine Kraftbegrenzungsvorrichtung mit einem
einerseits mit der drehbaren Gurtaufwickelwelle und
andererseits mit einem undrehbaren Widerlager
verbundenen Torsionsstab vorgesehen und eine durch die
Strammbewegung auslösbare Klinkenkupplung
mit einer Kraftbegrenzerklinke zum
Zu- oder Abschalten der Kraftbegrenzungsvorrichtung in
Abhängigkeit von den Funktionszuständen des
Gurtaufrollers und/oder der Strammvorrichtung angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinkenkupplung
einen gegenüber der Gurtaufwickelwelle (10) in deren
beim Strammvorgang gegebener Drehrichtung um einen
Winkelbetrag relativ verdrehbaren Kulissenring (23, 45)
aufweist, wobei die Relativdrehung des Kulissenringes
(23, 45) durch die zu Beginn des Strammvorgangs wirksame
Massenträgheit der Gurtaufwickelwelle (10) gegenüber der
Antriebsscheibe (18, 38) der Strammvorrichtung
erfolgt und die Kraftbegrenzerklinke (27, 42)
mittels einer Zwangssteuerung (28, 29; 49, 51) in die
dem Funktionszustand entsprechende Stellung einsteuert.
2. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, bei welchem
der Torsionsstab in einem ihn umgebenden Wellenrohr
angeordnet und an seinem der Blockiervorrichtung
zugewandten Ende undrehbar mit dem über ein
Blockiersperrglied als Widerlager festzulegenden
Wellenrohr und an seinem anderen Ende über die
Strammerkupplung mit der drehbaren Gurtaufwickelwelle
verbunden ist, wobei die Klinkenkupplung durch eine an
der Gurtaufwickelwelle gelagerte und in eine Verzahnung
des Wellenrohres eingreifende Kraftbegrenzerklinke
gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zur
Zwangssteuerung der Kraftbegrenzerklinke (27)
vorgesehene Kulissenring (23) stirnseitig an der
Gurtaufwickelwelle (10) und gegenüber dieser bis zur
Anlage an einem an der Gurtaufwickelwelle vorgesehenen
Anschlag (25) verdrehbar angeordnet ist und über eine
Stift-Schlitz-Verbindung (28, 29) die an der
Gurtaufwickelwelle (10) schwenkbar gelagerte
Kraftbegrenzerklinke (27) zwangssteuert.
3. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kulissenring (23) in seiner
Ausgangsstellung an der Gurtaufwickelwelle (10) über
einen Scherstift (54) festgelegt ist.
4. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kulissenring (23) gegen die
Kraft einer sich zwischen dem Kulissenring (23) und der
Gurtaufwickelwelle (10) abstützenden Rückstellfeder (26)
relativ zur Gurtaufwickelwelle (10) verdrehbar ist.
5. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 2 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (25) für die
Relativdrehung des Kulissenringes (23) an einem
gesonderten neben dem Kulissenring
(23) an der Gurtaufwickelwelle (10) angeordneten
Anschlagring (24) ausgebildet ist.
6. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 2 bis
5, bei welchem die Strammerkupplung aus einer an der
Antriebsscheibe auslenkbar angeordneten Strammerklinke
und einem mit der Gurtaufwickelwelle verbundenen, die
Strammerklinke mit einer Innenverzahnung umgebenden
Zahnring besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zahnring (16) der Strammerkupplung mit dem Kulissenring
(23) einstückig ausgebildet ist.
7. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, bei welchem
der Torsionsstab an seinem einen Ende unmittelbar mit
der drehbaren Gurtaufwickelwelle und an seinem anderen
Ende mit der zur Einrichtung des Widerlagers dienenden
Klinkenkupplung verbunden ist, welche einen mit dem
Torsionsstab undrehbar verbundenen Klinkenträger für
daran angeordnete Kraftbegrenzerklinken und einem
nach einem begrenzten Winkel undrehbar am Gehäuse
festzulegenden Zahnring mit einer Innenverzahnung
zum Eingriff der Kraftbegrenzerklinken aufweist,
und wobei der Klinkenträger bei Auslösung der
Strammvorrichtung über die Strammerkupplung an die
Antriebsscheibe gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der zur Steuerung der Kraftbegrenzerklinken (42)
vorgesehene Kulissenring (45) an dem Klinkenträger (41)
und gegenüber diesem bis zur Anlage an einem an dem
Klinkenträger (41) vorgesehenen Anschlag (46) relativ
verdrehbar angeordnet ist, wobei der Kulissenring (45)
bei dessen Verdrehung gegenüber dem Klinkenträger (41)
die Kraftbegrenzerklinken (42) nach außen
zwangssteuernde Nocken (51) sowie eine Innenverzahnung
(50) zum Ankuppeln der Antriebsscheibe (38) der
Strammvorrichtung aufweist.
8. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kulissenring (45) in seiner
Ausgangsstellung an dem Klinkenträger (41) über einen
Scherstift (54) festgelegt ist.
9. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kulissenring (45) gegen die
Kraft einer sich zwischen Klinkenträger (41) und
Kulissenring (45) abstützenden Rückstellfeder (52)
gegenüber dem Klinkenträger (41) verdrehbar ist.
10. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 7 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenring (45)
neben dem Klinkenträger (41) angeordnet ist und
den Klinkenträger (41) mit einem axialen äußeren
Überstand (47) auf dessen Umfang übergreift und dabei
die Kraftbegrenzerklinken (42) in Anlage an dem
Klinkenträger (41) hält, wobei der äußere Oberstand (47)
den Kraftbegrenzerklinken (42) zugeordnete Fenster (48)
aufweist, die durch die Relativdrehung des
Kulissenringes (45) gegenüber dem Klinkenträger (41) in
eine Freigabestellung zum Durchtritt der
Kraftbegrenzerklinken (42) bis zum Eingriff in den
Zahnring (43) gebracht werden.
11. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 7 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenring (45)
neben dem ringförmig ausgebildeten Klinkenträger
(41) angeordnet und einen gegenüber dem Klinkenträger
(41) innenseitig angeordneten axialen inneren Überstand
(49) mit der zum Ankuppeln der Antriebsscheibe (38) der
Strammvorrichtung aufweisenden Innenverzahnung (50)
aufweist, wobei die die Kraftbegrenzerklinken (42)
zwangssteuernde Nocken (51) als radiale Erhebungen auf
dem inneren Überstand (49) angeordnet sind.
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20121002 |