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Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller
für einen
Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Sperrmechanismus, der eine Kupplungsscheibe
aufweist.
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Der Gurtaufroller dient dazu, einem
Fahrzeuginsassen den Sicherheitsgurt bereitzustellen. Im normalen
Betriebszustand kann der Sicherheitsgurt gegen die Kraft einer Rückstellfeder
von einer Gurtspule abgewickelt werden bzw. auf diese wieder aufgewickelt
werden, wenn der Sicherheitsgurt freigegeben wird. Der Sperrmechanismus
dient dazu, die Gurtspule gurtband-sensitiv oder fahrzeugsensitiv
zu blockieren, also in Abhängigkeit
von Parametern wie der Beschleunigung des Gurtbandes oder der Beschleunigung
des Fahrzeugs. Moderne Gurtaufroller besitzen zu diesem Zweck die
Kupplungsscheibe, die sich im Normalfall zusammen mit der Gurtspule
dreht. Sobald ein konstruktiv vorgegebenes Kriterium für eine Blockierung
der Gurtspule erfüllt
ist, wird die Kupplungsscheibe festgehalten, so daß es bei
einer Drehung der Gurtspule zu einer Relativdrehung zwischen der
Kupplungsscheibe und der Gurtspule kommt. Diese Relativdrehung wird dazu
genutzt, eine Blockierklinke in eine Blockierverzahnung einzusteuern,
wodurch dann die Gurtspule blockiert ist.
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Die Kupplungsscheibe ist meist auf
einem Fortsatz der Gurtspule (oder eines sich mit dieser drehenden
Bauteils wie einer Sperrscheibe) gelagert. Da diese Lagerung leichtgängig sein
muß, weist
sie zwangsläufig
Spiel auf. Hieraus resultiert ebenso zwangsläufig, daß die Kupplungsscheibe klappern kann,
wenn sie mit einer geeigneten Frequenz angeregt wird. Das daraus
resultierende Klappergeräusch ist
jedoch unerwünscht,
da es von einem Fahrzeuginsassen wahrgenommen werden könnte.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
darin, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art dahingehend
weiterzubilden, daß die
Entstehung eines von der Kupplungsscheibe ausgehenden Klappergeräusches zuverlässig verhindert
ist.
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Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß eine Feder
vorgesehen, welche die Kupplungsscheibe so beaufschlagt, daß sie spielfrei
ist. Unter dem Begriff „spielfrei"
wird dabei ein Zustand verstanden, in welchem die Lagerung der Kupplungsscheibe
bzw. die Kupplungsscheibe selber so vorgespannt ist, daß bei üblichen
Betriebszuständen
kein Klappergeräusch aufgrund
des üblicherweise
vorhandenen Lagerspiels entstehen kann. Der Begriff „spielfrei"
bedeutet dabei nicht, daß das
eigentliche Lagerspiel beseitigt wird, also beispielsweise die Differenz
zwischen dem Außendurchmesser
eines Lagerzapfens für
die Kupplungsscheibe und dem Innendurchmesser einer Lagerbohrung
in der Kupplungsscheibe, sondern daß die Kupplungsscheibe von
der Feder so in eine Richtung beaufschlagt wird, daß sie an
einer Seite ihrer Lagerung anliegt. Dies verhindert bei den üblichen
Vibrationen, die im Betrieb des Gurtaufrollers auftreten können, daß ein Klappergeräusch aufgrund einer
Bewegung der Kupplungsscheibe in ihrer Lagerung entsteht. Die Feder
wird dabei so ausgelegt, daß sich
ein guter Kompromiß zwischen
der Verhinderung von Klappergeräuschen
einerseits und möglichst
geringer Reibung andererseits ergibt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, daß die
Feder an einer Gurtspule oder einem sich mit der Gurtspule drehenden
Bauteil angebracht ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß es im
Normalbetrieb eine Relativdrehung zwischen der Kupplungsscheibe
und der Feder gibt, so daß die
von der Feder unvermeidlich hervorgerufene Reibung sich nicht auf
die Kraft ausübt,
die zum Abziehen des Sicherheitsgurtes von der Gurtspule des Gurtaufrollers
erforderlich ist.
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Gemäß einer anderen bevorzugten
Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
Feder an einer Gehäuseschale
angebracht ist. Bei dieser Ausführungsform
beeinflußt
die Feder und die von ihr unvermeidlich hervorgerufene Reibung nicht
das Sperrverhalten des Sperrmechanismus, da die Kupplungsscheibe
beim Aktivieren des Sperrmechanismus meist drehfest relativ zur
Gehäuseschale
und damit auch zur Feder gehalten wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
einer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben, die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
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1 in
einer perspektivischen Ansicht einen Teil eines Sperrmechanismus
eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers
gemäß einer
ersten Ausführungsform;
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2 eine
Ansicht entsprechend derjenigen von 1 mit
aufgesetzter Kupplungsscheibe;
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3 in
einer perspektivischen Ansicht einen Teil eines Sperrmechanismus
eines Gurtaufrollers gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
und
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4 eine
Ansicht entsprechend derjenigen von 3 mit
eingesetzter Kupplungsscheibe.
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In 1 ist
eine Sperrscheibe 10 zu sehen, die an einer (nicht dargestellten)
Gurtspule eines Gurtaufrollers angebracht ist und üblicherweise
eine Blockierklinke trägt,
von der hier nur eine Lageraussparung 12 zu sehen ist.
Die Sperrscheibe ist üblicherweise über einen
Torsionsstab mit der Gurtspule verbunden, so daß sie eine Kraftbegrenzungsfunktion
ermöglicht.
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Die Sperrscheibe ist mit einem Lagerzapfen 14 versehen,
auf dem eine Kupplungsscheibe 16 (siehe 2) drehbar gelagert ist. Die Kupplungsscheibe 16 ist
auf ihrem Außenumfang
mit einer Verzahnung 18 versehen, in die in bekannter Weise
ein Trägheitssensor
eingreifen kann.
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An der Sperrscheibe 10 ist
eine Feder 20 angebracht, die als ringförmige Blattfeder ausgeführt ist und
mit ihrem ringförmigen
Ende den Lagerzapfen 14 umgibt. Wenn die Kupplungsscheibe 16 an
der Sperrscheibe 10 montiert ist, beaufschlagt die Feder 20 die
Kupplungsscheibe weg von der Sperrscheibe 10, also bezüglich 2 nach oben. Dadurch liegt die
Sperrscheibe mit einem Lagerbund 22 spiel- und damit klapperfrei
an einer (nicht gezeigten) gegenüberliegenden
Lagerfläche
beispielsweise einer Gehäuseschale
an, die von außen
auf den Rahmen des Gurtaufrollers aufgesetzt ist und den Sperrmechanismus
umgibt. Die Funktion der Feder 20 unterscheidet sich dabei
grundlegend von der Funktion einer üblicherweise zusätzlich vorgesehenen
Rückstellfeder, welche
die Kupplungsscheibe 16 in einer definierten Ausgangsstellung
relativ zur Gurtspule und auch zur Sperrscheibe 10 hält.
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In den 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform
eines Gurtaufrollers gezeigt. Vom Sperrmechanismus ist in 3 nur eine Gehäuseschale 30 zu
sehen, welche auf den Rahmen des Gurtaufrollers aufgesetzt wird,
um den Sperrmechanismus einzukapseln. Am Gehäuse ist die Feder 20 angebracht, die
hier ebenfalls als Blattfeder ausgeführt ist. An ihrem freien, federnden
Ende ist die Feder 20 mit einer Öffnung versehen, durch die
der Lagerzapfen 14 ragt, auf dem die Kupplungsscheibe 16 gelagert
ist. Wie in 4 zu sehen
ist, drückt
die Feder 20, wenn die Kupplungsscheibe 16 montiert
ist, von außen
gegen die Kupplungsscheibe, so daß diese mit zwei Abstütznasen 23 an
einer zugeordneten Lagerfläche beispielsweise
der Sperrscheibe 10 spiel- und damit klapperfrei anliegt.
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Durch die Feder wird mit geringem
Aufwand eine spiel- und damit klapperfreie Kupplungsscheibe erzielt.
Selbst wenn bei entsprechend starker Erregung die von der Feder 20 erzeugte
Vorspannung überwunden
wird und die Kupplungsscheibe sich geringfügig bewegt, sind die dann entstehenden
Geräusche
sehr gering, da alle Teile gedämpft
gegeneinander schlagen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der gurtbandsensitive
Sperrwert nur sehr gering bzw. konstant beeinflußt wird, da immer die gleichen
axialen Gleitpartner vorhanden sind. Im Stand der Technik ergibt
sich je nach Einbaulage als Gleitpaarung entweder Kunststoff/Metall
oder Kunststoff/Kunststoff.