DE19927427A1 - Gurtaufroller mit schaltbarem Kraftbegrenzer - Google Patents
Gurtaufroller mit schaltbarem KraftbegrenzerInfo
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Abstract
Bei einem mit einer Kraftbegrenzung versehenen Gurtaufroller, wobei der Gurtaufroller als Kraftbegrenzungseinrichtung wenigstens ein einerseits mit der Gurtwelle und andererseits über einen Profilkopf mit der Blockiervorrichtung des Gurtaufrollers verbundenes Energieabsorptionselement aufweist und eine die Energieabsorption einstellende Schalteinrichtung vorgesehen ist, soll die Schalteinrichtung unabhängig von einer zwischen Gurtwelle und Torsionsstab bereits bestehenden Kraftübertragung arbeiten. Hierzu ist vorgesehen, daß die Schalteinrichtung während der bereits wirksamen Energieabsorption über einen unabhängig von der Gurtwelle (12) und/oder der Schalteinrichtung angeordneten Antrieb (26) zu jedem Zeitpunkt schaltbar eingerichtet ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen mit einer Kraftbegrenzung
versehenen Gurtaufroller, wobei der Gurtaufroller als
Kraftbegrenzungseinrichtung wenigstens ein einerseits mit
der Gurtwelle und andererseits über einen Profilkopf mit
der Blockiervorrichtung des Gurtaufrollers verbundenes
Energieabsorptionselement aufweist und eine die
Energieabsorption einstellende Schalteinrichtung vorgesehen
ist. Derartige Gurtaufroller können sowohl als
selbstsperrende Gurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiv
und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiervorrichtung
als auch als sogenannte Endbeschläge entsprechend der
EP 0 773 147 A2 aufgebaut sein.
Ein selbstsperrender Gurtaufroller mit den vorgenannten
Merkmalen ist in der zur Bildung der Gattung herangezogenen
WO 97/49583 beschrieben; bei den darin im einzelnen
bezeichneten Ausführungsbeispielen ist als
Energieabsorptionselement ein Torsionsstab mit zwei bzw.
drei hintereinandergeschalteten Abschnitten vorgesehen, und
auch die Anordnung von zwei parallel zueinander
geschalteten Energieabsorptionselementen ist beschrieben.
Die jeweils zugehörige Schalteinrichtung ist
unter Last, das heißt bei einer bereits aufgeschalteten
Energieabsorption, nur noch unter Aufbringen großer
Betätigungskräfte zu schalten, weil eine bestehende kraft-
bzw. lastübertragende Kopplung zwischen der Gurtwelle und
dem Torsionsstab aufgehoben bzw. eine solche Kopplung
zugeschaltet werden muß. Insoweit ist der dafür
erforderliche konstruktive und apparative Aufwand
entsprechend groß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, bei einem Gurtaufroller mit den gattungsgemäßen
Merkmalen eine sichere und unabhängig von einer zwischen
Gurtwelle und Torsionsstab bereits bestehenden
Kraftübertragung arbeitende Schalteinrichtung auszubilden.
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 die
Schalteinrichtung während der bereits wirksamen
Energieabsorption über einen unabhängig von der Gurtwelle
und/oder der Schalteinrichtung angeordneten Antrieb zu
jedem Zeitpunkt schaltbar eingerichtet ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
vorgesehen, daß wenigstens zwei in Reihe oder parallel
zueinander angeordnete Energieabsorptionselemente
vorgesehen sind und daß die Schalteinrichtung bei
angesteuertem Antrieb von einem Energieabsorptionselement
auf das andere Energieabsorptionselement umschaltet.
Soweit der Gurtaufroller mit einem Torsionsstab als
Energieabsorptionselement versehen ist, ist nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß
die mit Selbstöffnungstendenz gelagerte Klinke mittels
eines in Richtung der Wellenachse verschiebbar angeordneten
Wellenringes in ihrer Kopplungsstellung gehalten ist und
daß der Wellenring mittels einer pyrotechnisch antreibbaren
Stellvorrichtung axial in eine Lage überführbar ist, in
welcher der Wellenring ein Umsteuern der Klinke von deren
Kopplungsstellung in deren Freigabestellung ermöglicht.
Da die wenigstens eine Klinke zur Verbindung von
Drehmomentrohr und Gurtwelle mit Selbstöffnungstendenz
gelagert ist, entstehen hier nach Freigabe der Klinke durch
die Verschiebung des Wellenringes keine Betätigungskräfte
für die Bewegung der Klinke mehr.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
vorgesehen, daß der Torsionsstab wenigstens zwei in Reihe
zueinander angeordnete Abschnitte mit unterschiedlichen
Querschnitten zur Einstellung einer unterschiedlichen
Energieabsorption aufweist und ein formschlüssig wenigstens
einen Abschnitt des Torsionsstabes und die Gurtwelle
verbindendes Drehmomentrohr vorgesehen ist, wie ein
derartiger Aufbau eines Gurtaufrollers im Grundsatz aus der
WO 97/49583 bekannt ist.
In einer alternativen Ausführung von zwei Energieab
sorptionselementen kann vorgesehen sein, daß eine
Torsionshülse in Parallelschaltung zu dem Torsionsstab
angeordnet und mittels der sowohl der Torsionshülse als
auch der dem Torsionsstab jeweils zugeordneten
Schalteinrichtung Torsionshülse oder Torsionsstab
abschaltbar sind.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann
vorgesehen sein, daß der Wellenring über
Formschlußgestaltungen mit der Gurtwelle verbunden ist und
sich gemeinsam mit dieser dreht.
Im einzelnen kann vorgesehen sein, daß die Klinke in einer
im Querschnitt der Gurtwelle ausgesparten Ausnehmung
schwenkbar gelagert ist und der Wellenring den äußeren
Umfang der Gurtwelle umgreifend derart angeordnet ist, daß
der Wellenring in seiner die Klinke in deren
Kopplungsstellung haltenden Stellung die Ausnehmung
übergreift.
Zur Bewirkung der Stellungsänderung des Wellenringes kann
vorgesehen sein, daß die Stellvorrichtung für die
Verschiebung des Wellenringes aus einem am Gurtaufroller
unter der Wirkung eines Antriebs über einen begrenzten
Drehbereich drehbar angeordneten Stellring besteht, der
über wenigstens eine in Axialrichtung der Gurtwelle schräg
verlaufende Rampe gegen eine Abdeckung des Gurtaufrollers
abgestützt und durch seine Verdrehung axial verschiebbar
ist, wobei nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
über den Umfang des Stellringes und der Abdeckung verteilt
mehrere Rampen angeordnet sind. Mit einer derartigen
Stellvorrichtung ist der Vorteil eines weiteren
Servoeffektes verbunden, da aufgrund der so erzeugten
Schraubbewegung nur eine kleine Radialkraft aufzubringen
ist, um eine sehr viel größere Axialkraft für die
Verschiebung des Wellenringes und damit die Ausführung der
Schaltbewegung unter Last zu erzeugen.
Hinsichtlich der Ausbildung des Antriebes für die
Verdrehung des Stellringes kann ein linear verschiebbarer
pyrotechnisch angetriebener Kolben vorgesehen sein, der
tangential einen radial von dem Stellring abstehenden
Absatz beaufschlagt. Durch diese stationäre externe
Anordnung des pyrotechnischen Antriebes ist die elektrische
Ansteuerung wesentlich vereinfacht, da keine Übertragung
von elektrischen Signalen auf die sich drehende Welle und
die daran angeschlossene Pyrotechnik erforderlich ist.
Die erfindungsgemäße Kopplung zwischen Drehmomentrohr und
Gurtwelle erlaubt die gemäß einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung vorgesehene Möglichkeit, zwischen Gurtwelle und
Drehmomentrohr ein verformbares Element anzuordnen. Nach
Ausführungsbeispielen der Erfindung kann dabei das
verformbare Element als sich in Umfangsrichtung von
Gurtwelle und Drehmomentrohr erstreckender Abscherbalken
oder als radial zwischen Gurtwelle und Drehmomentrohr
angeordneter Biegebalken ausgebildet sein. In einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen
sein, daß das verformbare Element als radial zwischen
Gurtwelle und Drehmomentrohr angeordneter Biegebalken
ausgebildet ist. Hierdurch wird ein weicher Übergang von
dem ersten Kraftniveau auf das andere Kraftniveau
sichergestellt.
Im Hinblick auf das Zusammenwirken zwischen der bei dem
Gurtaufroller eingerichteten Gurtkraftbegrenzung und dem im
Fahrzeug befindlichen Airbag ist der Zeitpunkt der
Umschaltung von dem höheren Kraftniveau auf das niedrigere
Kraftniveau von großer Bedeutung. Zu einer diesbezüglichen
Steuerung ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
vorgesehen, daß zur Zündung des Antriebs für die
Stelleinrichtung eine durch den Fahrzeugsensor aktivierte
und einen voreingestellten Zeitraum beinhaltende
Zeitschaltung vorgesehen ist. Bei diesem
Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Zündung zu
einem vorgegebenen Zeitpunkt, und zwar unabhängig von den
sonstigen Unfallbedingungen.
In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist
vorgesehen, daß eine Einrichtung zur Erfassung der
Wellenumdrehungen der Gurtwelle unter Last nach
Überschreiten eines voreingestellten Schwellwertes zur
Ermittlung des durch die Kraftbegrenzung bewirkten
Gurtbandauszuges vorgesehen ist und die Zündung des
Antriebs für den Stellring bei Erreichen eines
voreingestellten Gurtbandauszuges erfolgt. Bei dieser
Ausführungsform der Erfindung wird insoweit der während des
Unfalls erfolgende und durch die Wirkung der
Kraftbegrenzungseinrichtung des Gurtaufrollers
herbeigeführte Gurtbandauszug als Maßstab für die Schaltung
des Niveaus der Kraftbegrenzungseinrichtung herangezogen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind: Es
zeigen:
Fig. 1 einen Gurtaufroller mit Gurtwelle und einem
zweistufigen Torsionsstab einschließlich der
einen ersten Schaltzustand (Freigabe der
Klinken) aufweisenden Schalteinrichtung im
Längsschnitt,
Fig. 1A den Gegenstand der Fig. 1 in einer
auseinandergezogenen Darstellung,
Fig. 2 die Schalteinrichtung gemäß Fig. 1 in einer
bei A-A geschnittenen Stirnansicht,
Fig. 3 den Antrieb für die Schalteinrichtung in
einer schematischen Darstellung,
Fig. 4 die Schalteinrichtung gemäß Fig. 2 nach
Betätigung des Antriebs,
Fig. 5 die Schalteinrichtung gemäß Fig. 2 mit
zusätzlichen Abscherbalken zur Einstellung
einer weiteren Dämpfungswirkung,
Fig. 6a, b die Schalteinrichtung gemäß Fig. 2 mit
einem zusätzlichen Biegebalken,
Fig. 7a, b die Schalteinrichtung gemäß Fig. 2 mit
einem streifenartigen Verformungselement,
Fig. 8 den Gegenstand der Fig. 1 und 3 in
Verbindung mit einer Ansteuerung des
Schaltzeitpunktes der Schalteinrichtung in
Abhängigkeit vom Gurtbandauszug in einem
zweiten Schaltzustand (Blockierung der
Klinken),
Fig. 9 ein anderes Ausführungsbeispiel eines
Gurtaufrollers gemäß Fig. 1 mit zwei
parallel geschalteten
Energieabsorptionselementen.
Der aus Fig. 1 sowie 1A ersichtliche Gurtaufroller 10
hat einen U-förmigen Rahmen, in dessen Seitenschenkeln 11
eine Gurtwelle 12 drehbar gelagert ist. Auf der Gurtwelle
12 ist Gurtband 9 aufgewickelt. Im Inneren der Gurtwelle
befindet sich als Kraftbegrenzungseinrichtung ein
Torsionsstab 13, der einen Abschnitt 14 mit einem größeren
Querschnitt und einen Abschnitt 15 mit einem geringeren
Querschnitt aufweist, wobei zwischen den Abschnitten 14, 15
einerseits sowie am äußeren Ende des Abschnitts 15 des
Torsionsstabes 13 andererseits jeweils ein Anschlußstück
16a, b vorgesehen ist, mittels dessen die Kopplung der
Gurtwelle 12 mit dem jeweiligen Abschnitt 14 bzw. 15 des
Torsionsstabes 13 erfolgt. Auf der in der Darstellung der
Fig. 1 linken äußeren Seite ist die Blockierseite 17 des
Gurtaufrollers ausgebildet, an welcher der Torsionsstab 13
an einen Profilkopf 50 angeschlossen ist.
Die Kopplung der Gurtwelle 12 mit dem den größeren
Querschnitt aufweisenden Abschnitt 14 des Torsionsstabes 13
erfolgt über ein das zugeordnete Anschlußstück 16a
formschlüssig übergreifendes Drehmomentrohr 18, während zur
Verbindung der Gurtwelle 12 mit dem den kleineren
Querschnitt aufweisenden Abschnitt 15 des Torsionsstabes 13
die Gurtwelle 12 das am rechten Ende des Abschnitts 15
angeordnete Anschlußstück 16b unmittelbar formschlüssig
umgreift. Die Schalteinrichtung für die Schaltung der
Kraftbegrenzungseinrichtung von dem höheren Kraftniveau zum
niedrigen Kraftniveau ist über im einzelnen in der Fig. 2
dargestellte Klinken 21 ausgebildet, die die Gurtwelle 12
und das Drehmomentrohr 18 in einer noch zu beschreibenden
Weise aneinander koppeln, so daß in der Kopplungsstellung
der Klinken 21 der Kraftfluß von der Gurtwelle 12 über das
Drehmomentrohr 18 auf den Abschnitt 14 des Torsionsstabes
13 erfolgt, so daß sich der Abschnitt 14 bei entsprechender
Belastung der Gurtwelle 12 durch auf das Gurtband 9
ausgeübten Zug verdrillt und die Kraftbegrenzung auf einem
hohen Niveau ermöglicht. Werden durch Betätigung der noch
zu erläuternden Schalteinrichtung die Klinken 21 außer
Eingriff mit dem Drehmomentrohr 18 gebracht, so kann die
Gurtwelle 12 gegenüber dem Drehmomentrohr 18 durchdrehen,
und es erfolgt nun der Kraftfluß über die
Formschlußverbindung zwischen der Gurtwelle 12 und dem dem
Abschnitt 15 des Torsionsstabes 13 zugeordneten
Anschlußstück 16b, so daß nunmehr sich der Abschnitt 15
verdrillt und die Kraftbegrenzung auf einem niedrigeren
Niveau ermöglicht.
Wie sich aus Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1a ergibt,
sind die die Kopplung zwischen Gurtwelle 12 und
Drehmomentrohr 18 in deren Kopplungsstellung bewirkenden
Klinken 21 in einer im Querschnitt der Gurtwelle 12
ausgebildeten Ausnehmung 40 um einen Drehpunkt 22
schwenkbar gelagert, wobei die Gurtwelle 12 auf ihrem
äußeren Umfang von einem Wellenring 45 umgriffen wird, der
die Ausnehmungen 40 in der Gurtwelle 12 übergreift und
dabei mit Abstützungen 24 die Klinken 21 mit deren
Eingriffsnase 23 in Eingriff mit Ausnehmungen 51 des
Drehmomentrohres 18 hält. Wird der Wellenring 45 in
Axialrichtung verschoben, so kommen die Klinken 21 von der
Abstützung 24 des Wellenringes 45 frei, so daß die mit
Selbstöffnungstendenz gelagerten Klinken 21 nach außen in
die Ausnehmung 40 schwenken und dabei die Verbindung
zwischen der Gurtwelle 12 und dem Drehmomentrohr 18
aufheben. Die Selbstöffnungstendenz der Klinken 21 wird
über eine entsprechende Gestaltung der Ausnehmungen 51
einerseits und der Eingriffsnase 23 andererseits
eingestellt. Der Wellenring 45 ist auf der Gurtwelle 12
formschlüssig über in das Profil der Gurtwelle 12
eingreifende Nasen 52 gelagert und dreht sich mit der
Gurtwelle 12 jeweils mit.
Die axiale Verschiebung des Wellenringes 45 wird über den
in Fig. 3 dargestellten Antrieb herbeigeführt, bei welchem
in einer das Wellenende übergreifenden Abdeckung 20 des
Gurtaufrollers 10 ein Antrieb 26 mit einer pyrotechnischen
Ladung 27 angeordnet ist, die einen Kolben 28 zu dessen
linearer Bewegung beaufschlagt. Bei seiner linearen
Bewegung greift der Kolben 28 auf einen radial von einem
Stellring 19 abstehenden Absatz 29 zu, so daß der Stellring
19 bei Betätigung des Kolbens 28 in Drehung versetzt wird.
Der Stellring 19 ist am Gehäuse 10 bzw. an der Abdeckung
20, die ihrerseits am Gehäuse 10 befestigt ist, gelagert
und dreht während der normalen Funktion der Gurtwelle 12
nicht mit. Bei seiner Stellbewegung kann er jedoch eine
begrenzte Drehbewegung ausführen. Der Stellring 19 ist über
im einzelnen nicht dargestellte zwischen Stellring 19 und
Abdeckung 20 angeordnete schräge Rampen gegen die Abdeckung
20 abgestützt, so daß sich der Stellring 19 aufgrund der
eingeleiteten Verdrehung von der Abdeckung 20 abdrückt und
so axial verschiebt. Diese axiale Verschiebung des
Stellringes 19 wird über die gegenseitige Anlage von
Stellring 19 und Wellenring 45 auf den Wellenring 45
übertragen, so daß die Verschiebung des Wellenringes 45 zur
Freigabe der Klinken 21 führt, wie beschrieben und in Fig.
4 nochmals dargestellt. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel liegen Wellenring 45 und Stellring 19
über einander überlappende Ansätze aneinander an, so daß
die axiale Verschiebung des Stellringes 19 entsprechend auf
den Wellenring 45 übertragbar ist.
Wie sich aus den Fig. 5 bis 7 im einzelnen ergibt, ist
nach Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen,
zwischen dem Drehmomentrohr 18 und der Gurtwelle 12 jeweils
ein zusätzliches verformbares Element anzuordnen, so daß
während des Schaltvorganges von dem höheren auf das
niedrigere Kraftniveau des Torsionsstabes eine zusätzliche
Abstufung der Kraftübertragung bzw. ein weicher Übergang
gegeben ist damit ergibt sich bei einem zweistufigen
Torsionsstab die Möglichkeit, eine zusätzliche dritte
Kraftkennung einzustellen. Wird nämlich durch das
Ausschwenken der Klinken 21 die Gurtwelle 12 von dem
Drehmomentrohr 18 abgekoppelt, erfolgt im weiteren Ablauf
während der Zuschaltung des Abschnitts 15 des
Torsionsstabes 13 an die Gurtwelle 12 eine Relativdrehung
der Gurtwelle 12 zu dem Drehmomentrohr 18, und in den
Beginn dieser Relativdrehung ist ein drittes
Energieabsorptionselement über zwischen der Gurtwelle 12
und dem Drehmomentrohr 18 zusätzlich angeordnete
verformbare Elemente eingeschaltet, die mit Beginn der
Schaltung auf das niedrigere Kraftniveau zunächst eine
zusätzliche, parallel zum Abschnitt 15 des Torsionsstabes
13 erfolgende Dämpfung über die vorgesehenen verformbaren
Elemente bewirken, bevor im weiteren Verlauf die
Kraftbegrenzung nur über den Abschnitt 15 des
Torsionsstabes 12 gegeben ist.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind
zwischen Gurtwelle 12 und Drehmomentrohr 18 zwei
Abscherstege angeordnet, die bei einer Relativdrehung der
Welle 12 zum Drehmomentrohr 18 abscheren.
Bei dem in den Fig. 6a bzw. 6b dargestellten
Ausführungsbeispiel sind zwei radial angeordnete
Biegebalken 31 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende in
einer Ausnehmung 32 der Gurtwelle 12 liegen und mit ihrem
anderen Ende gegen einen Ansatz 33 am Drehmomentrohr 18
liegen, so daß bei einer Relativdrehung zwischen Gurtwelle
12 und Drehmomentrohr 18 die Biegebalken 31 zunächst in
einen an der Gurtwelle 12 ausgebildeten Freiraum 39
umgebogen werden, bevor aufgrund der Weiterdrehung der
Gurtwelle 12 der Abschnitt 15 des Torsionsstabes wirksam
wird.
Bei dem in den Fig. 7a, 7b dargestellten
Ausführungsbeispiel ist als verformbares Element ein in
eine in der Gurtwelle 12 ausgebildeten Schikane 36
eingelegter Streifen 35 aus einem verformbaren Material
vorgesehen, der mit seinem Ende an dem Drehmomentrohr 18
eingehängt ist und somit bei einer Relativdrehung zwischen
Gurtwelle 12 und Drehmomentrohr 18 aus der Schikane 36
unter Leistung von Verformungsarbeit herausgezogen wird,
bevor die Gurtwelle 12 aufgrund ihrer Abkopplung von dem
Drehmomentrohr 18 unter Weiterdrehung auf den Abschnitt 15
des Torsionsstabes 13 zugreifen kann.
Für die korrekte Schaltung der Kraftbegrenzung während
eines Unfalles und somit für das Zusammenspiel zwischen dem
mit einem Kraftbegrenzer ausgerüsteten Gurtaufroller und
einem im Fahrzeug angeordneten Airbag ist der Zeitpunkt der
Schaltung des Kraftbegrenzers sehr wichtig, weil über den
durch den Kraftbegrenzer ermöglichten Gurtbandauslaß eine
Vorverlagerung der angeschnallten Person in einem gewissen
Umfang gegeben ist, die dem sich aufblasenden Airbag
entgegengerichtet ist.
Wie zeichnerisch nicht dargestellt, besteht eine
Möglichkeit der sachgerechten Festlegung des Zeitpunktes
für den Schaltvorgang, das heißt für die Zündung der
pyrotechnischen Ladung 27 darin, diese Zündung über einen
festgelegten Zeitpunkt zu triggern, indem in einer
entsprechend vorgesehenen Steuereinheit ein Zeitraum
voreingestellt ist, nach dessen Verstreichen jeweils die
Zündung der pyrotechnischen Ladung 27 erfolgt.
In Fig. 8 ist eine alternative Möglichkeit der Steuerung
dargestellt, bei welcher der durch die Wirkung der
Kraftbegrenzungseinrichtung des Gurtaufrollers
herbeigeführte Gurtbandauslaß als Maßstab für die Zündung
der pyrotechnischen Einheit 27 herangezogen wird. Hierzu
ist an dem Gurtaufroller 10 eine Meßeinrichtung 37,
beispielsweise in Form eines Potentiometers vorgesehen,
welche die Geschwindigkeit der Wellenumdrehungen oder der
Winkelgeschwindigkeit erfaßt. Wenn der so erfaßte Wert
einen Schwellwert überschreitet, wird dies als Beginn der
Kraftbegrenzung identifiziert, und es wird der weitere
Gurtbandauslaß über das Potentiometer erfaßt. Die
Winkelgeschwindigkeit der Gurtwelle 12 liegt bei normalem,
manuellem Gurtbandauszug beim Anlegen des Gurtes sowie auch
beim Ansprechen der Blockierung des Gurtaufrollers
wesentlich niedriger als beim Ansprechen der
Kraftbegrenzungseinrichtung bzw. der
Energieabsorptionselemente. Die Winkelgeschwindigkeit beim
Kraftbegrenzungsvorgang ist in etwa um das zehnfache höher
als beim normalen Gurtbandauszug. In einer am Fahrzeug
vorgesehenen Steuereinheit 39 ist ein bestimmtes Maß des
Gurtbandauszuges als Vorgabe für die Zündung der
pyrotechnischen Ladung 27 gespeichert, und wenn in einer
weiterhin vorgesehenen Gurtaufroller-Steuereinheit 38 der
von dem Potentiometer übermittelte
Gurtbandauszugsgeschwindigkeit mit dem von der
Steuereinheit 39 des Fahrzeuges vorgegebenen Wert
übereinstimmt, löst die Steuereinheit 38 die Zündung der
pyrotechnischen Ladung 27 aus. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt
dann die Umschaltung der Kraftbegrenzungseinrichtung von
höheren auf das niedrigere Kraftniveau.
In Fig. 9 schließlich ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit zwei parallel zueinander ausgerichteten
Energieabsorptionselementen dargestellt. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel ist die Gurtwelle 12 in den
Gehäuseschenkeln 11 drehbar gelagert. An dem
blockierseitigen Ende 17 der Gurtaufwickelwelle 13 ist
dieser stirnseitig ein in dem U-Schenkel 11 des Gehäuses
umlaufender Profilkopf 50 zugeordnet, wobei an dem
Profilkopf 50 ein radial unter der Wirkung einer nur
angedeuteten Steuereinrichtung ein auslenkbares
Blockiersperrglied 55 gelagert ist, welches aufgrund der
Ansteuerung im Falle einer einwirkenden Verzögerung in eine
in dem zugeordneten Durchbruch des Gehäuses angeordnete
Verzahnung eingesteuert wird.
Der Profilkopf 50 und die Gurtwelle 12 sind durch einen als
Kraftbegrenzungseinrichtung wirkenden Torsionsstab 13
miteinander verbunden, indem das eine Ende des
Torsionsstabes 13 formschlüssig mit dem Profilkopf 50
verbunden ist und das andere Ende des in der Gurtwelle 12
verlaufenden Torsionsstabes 13 an die Gurtwelle 12
angeschlossen ist. Hierzu erweitert sich die Gurtwelle 12
außerhalb des der Blockierseite 17 gegenüberliegenden
Seitenschenkels 11, um die für die Lagerung der Klinken 21
erforderliche Ausnehmung 40 auszubilden. Die an dem
äußersten Ende der Gurtwelle 12 gelagerte erste äußere
Klinke 21 greift auf einen radial abstehenden Flansch 60
des Torsionsstabes 13 zu, so daß insoweit bei blockierter
Klinke 21 die Verbindung der Gurtwelle 12 mit dem
Torsionsstab 13 gegeben ist. Die Klinke 21 wird durch einen
zugeordneten äußeren Wellenring 45 in Eingriff gehalten,
wobei dem ersten Wellenring 45 auch ein erster Stellring 19
zugeordnet ist.
Als zusätzliches Energieabsorptionselement ist eine den
Torsionsstab 13 umgreifende und ebenfalls an dem Profilkopf
50 angeschlossene Torsionshülse 61 vorgesehen, die dem
Flansch 60 des Torsionsstabes 13 benachbart ebenfalls einen
radialen Flansch 62 aufweist, dem eine zweite, an der
Gurtwelle 12 gelagerte und in deren Ausnehmung 40 liegende
Klinke 21 zugeordnet ist, die von einem zweiten Wellenring
45 in Eingriff gehalten wird, der seinerseits von einem
zweiten Stellring 19 steuerbar ist. Mit dieser Anordnung
können über die Ansteuerung der beiden Klinken 21 jeweils
unterschiedliche Niveaus an Energieabsorption angesteuert
werden.
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 (16)
1. Mit einer Kraftbegrenzung versehener Gurtaufroller,
wobei der Gurtaufroller als Kraftbegrenzungsein
richtung wenigstens ein einerseits mit der Gurtwelle
und andererseits über einen Profilkopf mit der
Blockiervorrichtung des Gurtaufrollers verbundenes
Energieabsorptionselement aufweist und eine die
Energieabsorption einstellende Schalteinrichtung
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schalteinrichtung (Klinken 21) während der bereits
wirksamen Energieabsorption über einen unabhängig von
der Gurtwelle (12) und/oder der Schalteinrichtung
angeordneten Antrieb (26) zu jedem Zeitpunkt schaltbar
eingerichtet ist.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens zwei in Reihe oder parallel zueinander
angeordnete Energieabsorptionselemente (13; 14, 15;
61) vorgesehen sind und daß die Schalteinrichtung
(Klinken 21) bei angesteuertem Antrieb (26) von einem
Energieabsorptionselement auf das andere
Energieabsorptionselement umschaltet.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2 mit einem
Torsionsstab als Energieabsorptionselement, dadurch
gekennzeichnet, daß die mit Selbstöffnungstendenz
gelagerte Klinke mittels eines in Richtung der
Wellenachse verschiebbar angeordneten Wellenringes
(45) in ihrer Kopplungsstellung gehalten ist und daß
der Wellenring (45) mittels einer pyrotechnisch
antreibbaren Stellvorrichtung (Stellring 19) axial in
eine Lage überführbar ist, in welcher der Wellenring
(45) ein Umsteuern der Klinke (21) von deren
Kopplungsstellung in deren Freigabestellung
ermöglicht.
4. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Torsionsstab (13) wenigstens zwei in Reihe
zueinander angeordnete Abschnitte (14, 15) mit
unterschiedlichen Querschnitten zur Einstellung einer
unterschiedlichen Energieabsorption aufweist und ein
formschlüssig wenigstens einen Abschnitt (14, 15) des
Torsionsstabes (13) und die Gurtwelle (12)
verbindendes Drehmomentrohr (18) vorgesehen ist.
5. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Torsionshülse (61) in Parallelschaltung zu
dem Torsionsstab (13) angeordnet und mittels der
sowohl der Torsionshülse (61) als auch der dem
Torsionsstab (13) jeweils zugeordneten
Schalteinrichtung (Klinken 21) Torsionshülse (61) oder
Torsionsstab (13) abschaltbar sind.
6. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenring (45) über
Formschlußgestaltungen (Nasen 52) mit der Gurtwelle
(12) verbunden ist und sich gemeinsam mit dieser
dreht.
7. Gurtaufroller nach Anspruch 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klinke (21) in einer im
Querschnitt der Gurtwelle (12) ausgesparten Ausnehmung
(40) schwenkbar gelagert ist und der Wellenring (45)
den äußeren Umfang der Gurtwelle (12) umgreifend
derart angeordnet ist, daß der Wellenring (45) in
seiner die Klinke (21) in deren Kopplungsstellung
haltenden Stellung die Ausnehmung (40) übergreift.
8. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung für
die Verschiebung des Wellenringes (45) aus einem am
Gurtaufroller (10) unter der Wirkung eines Antriebs
(26) über einen begrenzten Drehbereich drehbar
angeordneten Stellring (19) besteht, der über
wenigstens eine in Axialrichtung der Gurtwelle (12)
schräg verlaufende Rampe gegen eine Abdeckung (20) des
Gurtaufrollers (12) abgestützt und durch seine
Verdrehung axial verschiebbar ist.
9. Gurtaufroller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß über den Umfang des Stellringes (19) und der
Abdeckung (20) verteilt mehrere Rampen angeordnet
sind.
10. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb (26) für die
Verdrehung des Stellringes (19) ein linear
verschiebbarer, pyrotechnisch angetriebener Kolben
(28) vorgesehen ist, der tangential einen radial von
dem Stellring (19) abstehenden Absatz (29)
beaufschlagt.
11. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gurtwelle (12)
und Drehmomentrohr (18) ein verformbares Element (30,
31, 35) angeordnet ist.
12. Gurtaufroller nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das verformbare Element als sich
in Umfangsrichtung von Gurtwelle (12) und
Drehmomentrohr (18) erstreckender Abscherbalken (30)
ausgebildet ist.
13. Gurtaufroller nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das verformbare Element als radial
zwischen Gurtwelle (12) und Drehmomentrohr (18)
angeordneter Biegebalken (31) ausgebildet ist.
14. Gurtaufroller nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß als verformbares Element ein in
einer Schikane (36) der Gurtwelle (12) angeordneter
Streifen (35) aus einem verformbaren Material
vorgesehen ist, der mit seinem Ende an dem
Drehmomentrohr (18) befestigt und bei Drehung des
Drehmomentrohres (18) unter Leistung von
Verformungsarbeit aus der Schikane (36) ausziehbar
ist.
15. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung des Antriebs
(26) für die Stelleinrichtung (Stellring 19) eine
durch den Fahrzeugsensor aktivierte und einen
voreingestellten Zeitraum beinhaltende Zeitschaltung
vorgesehen ist.
16. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (37) zur
Erfassung der Wellenumdrehungen der Gurtwelle (12)
unter Last nach Überschreiten eines voreingestellten
Schwellwertes zur Ermittlung des durch die
Kraftbegrenzung bewirkten Gurtbandauszuges vorgesehen
ist und die Zündung des Antriebs (26) für den
Stellring (19) bei Erreichen eines voreingestellten
Gurtbandauszuges erfolgt.
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