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Die Erfindung bezieht sich auf eine Wickelachse für einen
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Gurtaufroller zum Auf- bzw. Abwickeln eines Fahrzeugsicherheitsgurtes,
die in dem Gurtaufrollgehäuse zum Auf- bzw.
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Abwickeln des Gurtbandes drehbar ist, wobei durch eine auf die Wickelachse
ausgeübte Kraft in Gurtzugrichtung ein mit der Wickelachse verbundener Blockierkörper
mit dem gehäusefesten Sperrkörper in Eingriff kommt, mit einer Vorrichtung zur Befestigung
des Gurtbandendes an der Wickelachse.
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Gurtaufroller der vorgenannten Art sind allgemein bekannt.
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In den verschiedenen bekannten Ausführungsformen steht ein mit der
Wickelachse fest verbundener Blockierkörper mit einer Uberwachungsvorrichtung in
Eingriff, die beim Uberschreiten einer zulässigen Winkelbeschleunigung der Wickelachse
den Blockierkörper mit dem gehäusefesten Sperrkörper in Eingriff bringt, damit ein
weiteres Abwickeln des Gurtbandes von der Wickelachse zum Zurückhalten des Fahrzeuginsassen,
der den Sicherheitsgurt angelegt hat, verhindert wird. Beim langsamen und ruckfreien
Abwickeln des Gurtbandes von der Wickelachse, wie es beim Anlegen des Sicherheitsgurtes
erfolgt, spricht diese Uberwachungsvorrichtung nicht an, so daß der Blockierkörper
und der Sperrkörper außer Eingriff bleiben, damit die Wickelachse sich frei in dem
Gurtaufrollgehäuse drehen kann. Ein Gurtaufroller der eingangs genannten, Art ist
beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 26 46
238.4 beschrieben. Beim langsamen und ruckfreien Ab- bzw. Aufwickeln des Gurtbandes
dreht sich die durch Federn zentrisch in dem Gurtaufrollgehäuse gehaltene Wickelachse.
Die Wickelachse ist mit wenigstens einem Blockierkörper fest verbunden, der sich
bei zentrischer Lage der Wickelachse frei in einem gehäusefesten Sperrkörper drehen
kann. Wenn der Sicherheitsgurt wegen einer Uberschreitung des Mindestwertes der
Fahrzeugverzögerung
oder der Gurtbandbeschleunigung an einer Abwickelbewegung
gehindert werden soll, so wird die Wickelachse durch einen Sensor bei der Überschreitung
des Mindestwertes der Fahrzeugverzögerung oder durch die bei einer Uberschreitung
des Mindestwertes der Gurtbandbeschleunigung in dem Gurtband auftretende Kraft veranlaßt,
sich gegen die an den Lagerbuchsen der Wickelachse angreifende Federvorspannung
in dem Gurtaufrollgehäuse aus der zentrischen Stellung zu verlagern, so daß die
Blockierkörper der Wickelachse mit den Sperrkörpern des Gurtaufrollgehäuses in Eingriff
kommen. Die Blockierkörper und die zugeordneten Sperrkörper sind so bemessen, daß
sie ohne Zerstörung die vom Gesetzgeber geforderte maximale Gurtbelastbarkeit von
1500 kg bei einem Blockiereingriff aufnehmen können. Auch die Wickelachse ist so
bemessen, daß sie die tangential auf den noch verbliebenen aufgewickelten Gurtwickel
wirkende Gurtkraft gleicher Größe ohne Schaden aushält. Neben dieser Forderung an
die Festigkeit einzelner Bauteile eines Gurtaufrollers besteht eine weitere Forderung
an die Festigkeit der Wickelachse. Nach ECE R 16 (economy committee of Europe Regel
16), die auch für die Bundesrepublik Deutschland Gültigkeit hat, muß bei vollständig
abgewickeltem Gurt die Wickelachse mit dem daran befestigten Sicherheitsgurt ebenfalls
mit 1500 kg an dem Gurtband angreifend belastbar sein, ohne daß dadurch eine Beschädigung
der Wickelachse oder der Gurtbefestigung auftritt. Wenn auch eine derartige Bedingung
weder im normalen Betrieb noch bei einem Unfall auftreten wird, so muß sie doch
zur allgemeinen Zulassung des Gurtaufroller erfüllt werden. Zur Erfüllung dieser
Forderung ist bisher eine aufwendige und kostenintensive Konstruktion der Wickelachse
erforderlich gewesen. Je nach der Ausführungsart der Gurtbefestigung an der Wickelachse
treten unter einer derartigen Belastung an der Wickelachse Spreng- oder Keilkräfte
auf. Diese Belastungen der Wic,kelachse sind wesentlich größer als
die,
die bei teilweise aufgewickeltem Gurtband tangential in Gurtzugrichtung durch die
am Gurtband auftretende Kraft von ebenfalls 1500 kg für die Wickelachse selbst entstehen.
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Es ist beispielsweise eine Wickelachse bekannt, die in Durchmesserrichtung
mit einem Schlitz in der Gurtbreite versehen ist, der an einem Ende eine Erweiterung
besitzt. Das durch diesen Schlitz gesteckte Gurtende ist zur Bildung einer Schlaufe
umgenäht. Durch diese Schlaufe wird ein Stift gesteckt. Die Gurtschlaufe legt sich
dann mit dem Stift in die Erweiterung, so daß einerseits die kreisrunde Oberfläche
der Wickelachse erhalten bleibt und andererseits das durch den Schlitz gesteckte
Gurtende nicht aus diesem unter der Zugbelastung herausrutschen kann. Diese Wickelachse
ist zur Erfüllung sowohl der Festigkeit- als auch der Maßhaltigkeitsforderungen
aus Zinkspritzguß hergestellt. Damit sind zur Herstellung der Wickelachse sowie
zur Montage wesentliche Material-, Fertigungs- und Montagekosten aufzuwenden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Wickelachse so zu verbessern,
daß ein vollständiges Abwickeln des Gurtbandes mit Sicherheit vermieden wird.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch eine mit der
Gurtoberfläche in Eingriff stehende Vorrichtung zur Ausübung einer Kraft auf die
Wickelachse zum Ansprechen der Blockiervorrichtung beim Beginn der Gurtbandabwicklung
der letzten ca.53O0 Umschlingungen um die Wickelachse.
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Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der
Zustand einer vollständigen Abwicklung des Gurt bandes von der Wickelachse nie erreicht
wird. Am Beginn der Abwicklung der letzten ca. 1,5 Windungen des Gurtbandes von
der Wickelachse übt die mit der Gurtbandoberfläche in Eingriff stehende Vorrichtung
auf die Wickelachse eine Kraft aus, durch die die Uberwachungsvorrichtung veranlaßt
wird, den
Blockierkörper mit dem Sperrkörper in Eingriff zu bringen
bzw. in der letzten Ausführungsform die Wickelachse für einen Eingriff des Blockierkörpers
mit dem Sperrkörper aus der zentrischen Lage in dem Gurtaufrollgehäuse zu verschieben.
Die Vorrichtung übt, wenn sich das Gurtband weiter als vorgesehen abwickeln will,
auf die Wickelachse einen Ruck aus, der die gleiche Wirkung wie eine zu große Winkelbeschleunigung
hat, durch die das normale Ansprechen der Blockiereinrichtung, beispielsweise bei
einem Unfall des Fahrzeuges, eingeleitet wird. Damit ist die Gurtbefestigungsvorrichtung
an der Wickelachse nie der direkten Gurtkraft ausgesetzt, sondern die maximal auftretenden
Gurtbandkräfte greifen an der Wickelachse immer nur bei eingerasteter Blockiereinrichtung
an dieser an, wobei dann wenigstens ca.
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1,5 Gurtbandwindungen um die Wickelachse gewickelt bleiben.
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Dadurch ist die auf die Wickelachse über das Gurtband einwirkende
Zugkraft in jedem Belastungsfall immer tangential zur kreisförmigen Wickelachsenoberfläche
gerichtet. Die Wickelachse muß also nur für diese durch das Gurtband ausgeübte und
auf die ganze Achslänge gleichmäßig wirkende Belastung dimensioniert werden,wie
dies für den normalen Blockiereingriff auch erfolgen muß. Die Vorrichtung für die
Befestigung des Gurtendes an der Wickelachse ist dadurch praktisch belastungsfrei,
da immer ca. 1,5 Windungen des Gurtbandes auf der Wickelachse verbleiben. Das bedeutet,
daß die Befestigungsvorrichtung immer durch wenigstens eine Gurtbandlage abgedeckt
bleibt und im Belastungsfall durch diese Gurtbandlage gegen die Wickelachsenoberfläche
gepreßt wird. Aus diesem Grund kann auch die Gurtbandbefestigungsvorrichtung entsprechend
konstruktiv ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Gurtbandende auf der Wickelachsenoberfläche
lediglich durch Verklemmen angebracht werden, wodurch auch bei der Gurtherstellung
sowie bei der Montage Zeit und Kosten eingespart werden können.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der vorgenannten Wickelachse besteht
darin, daß die Vorrichtung zur Ausübung einer Kraft auf die Wickelachse aus einem
kreisabschnittförmigen Steg besteht, der nach ca. 5300 Umschlingungen des Gurtbandendes
auf der Wickelachse mit seiner ebenen Fläche mit der Gurtbandoberfläche in Eingriff
stehend mit der Wickelachse in Verbindung gebracht ist, und daß die Wickelachse
in dem Bereich, in dem der Steg angeordnet ist, durch einen Kreisabschnitt so abgeflacht
ausgebildet ist, daß durch zwei Gurtbandlagen und den Steg die Kreisform nach dem
Anbringen des Steges zum Aufwickeln des restlichen Gurtbandes vervollständigt ist.
Die Wickelachse ist aus Kunststoff ausgebildet, in den gleichmäßig auf dem Umfang
verteilt mindestens drei Stahlstifte als Verstärkung angeordnet sind, und der an
der Wickelachse anzubringende Steg besteht ebenfalls aus Kunststoff. Die Wickelachse
ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Steg an seinen Enden mit Nasen ausgebildet
ist und daß in den einander zugewandten Seitenflächen der beiden mit den Wickelachsenenden
verbundenen Blockierkörpern Vertiefungen zur Aufnahme der Stegnasen angeordnet sind.
Die Wickelachse ist in vorteilhafter Weise dadurch ausgestaltet, daß die Oberfläche
der Wickelachse mit gegen die Gurtzugrichtung gerichteten Profil zähnen und daß
die Oberfläche des Stegss glatt ausgebildet ist. Noch eine weitere Ausgestaltung
der Wickelachse besteht darin, daß unter einem Winkel von ca. 6()0 zur Sehne des
den Steg aufnehmenden Kreisabschnittes entgegen der Gurtzugrichtung ein weiterer
Kreisabschnitt mit ebener Fläche an der Wickelachse vorgesehen ist, daß an dieser
ebenen Fläche das Gurtbandende durch einen die Form eines Kreisabschnittes aufweisenden
Befestigungssteg an der Wickelachse festgeklemmt ist, daß die ebene Fläche des Kreisabschnittes
und alle Flächen des Befestigungssteges mit gegen die Gurtzugrichtung
gerichteten
Profilzähnen ausgebildet ist, daß der Befestigungssteg durch in Vertiefungen in
den gegenüberliegenden Seitenflächen der beiden Blockierkörper greifende Nasen mit
der Wickelachse verbunden ist und daß der Außendurchmesser des Befestigungssteges
dem Außendurchmesser der Wickelachse entspricht.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wickelachse
besteht darin, daß die Vorrichtung zur Ausübung einer Kraft auf die Wickelachse
aus einem Stahlstift besteht, daß die Wickelachse über ihre ganze Länge mit einer
Vertiefung versehen ist, deren Tiefe dem Stahlstiftdurchmesser vermehrt um zwei
Gurtbandstärken entspricht, und daß der Stahlstift, dessen Enden in den Wangen der
mit der Wickelachse verbundenen Blockierkörper angeordnet sind, mit der 0 Wickelachse
nach ca. 530 Umschlingungen des Gurtbandendes verbunden ist. Ebenfalls eine vorteilhafte
Ausgestaltung der Wickelachse besteht darin, daß die Wickelachse zentrisch mit einem
Sackloch ausgebildet ist, daß in der Wickelachse bis in das Sackloch reichend ein
der Gurtbandbreite entsprechender und radial verlaufender Gurtschlitz angeordnet
ist, daß der Gurtschlitz von der Stegmitte in der Gurtbandzugrichtung auf dem Umfang
der Wickelachse einen Abstand von ca. 2400 hat, daß die Schlitzbreite der Dicke
von zwei Gurtbandlagen entspricht, daß das Gurtband so in dem Gurtschlitz und dem
Sackloch angeordnet ist, daß das Gurtende mit der Oberfläche der Wickelachse fluchtet
und daß Gurtband doppellagig in dem Schlitz und eine Schlaufe bildend in dem Sackloch
verläuft, und daß in der Gurtbandschlaufe in dem Sackloch ein Stahlstift angeordnet
ist. Noch eine weitere Ausgestaltung der Wickelachse besteht darin, daß das in Gurtzugrichtung
zeigende Stegende mit einer in Wickelrichtung gebogenen flachen Nase ausgebildet
ist, die sich zwischen die unter dem Steg und die über den Steg verlaufenden beiden
Gurtbandlagen erstreckt.
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Noch eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Wickelachse besteht darin, daß die Vorrichtung zur Ausübung einer Kraft auf die
Wickelachse aus wenigstens einer durch die auf die Wickelachse aufgewickelten beiden
Gurtbandlagen in die Wickelachse eingeschraubte Schraube besteht.
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Schließlich besteht noch eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Wickelachse darin, daß die Vorrichtung zur Ausübung einer Kraft auf die Wickelachse
aus wenigstens einem durch die auf die Wickelachse aufgewickelten beiden Gurtbandlagen
in die Wickelachse eingepreßten Klemmstift besteht.
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Im nachfolgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben,
die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung sind: Fig. 1 ein Querschnitt
durch eine Ausführungsform der Wickelachse, Fig. 2 ein Längsschnitt längs der Linie
I - I in der Fig.1, Fig. 3 ein Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der
Wickelachse, Fig. 4 ein Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Wickelachse
und Fig. 5 ein Längsschnitt längs der Linie II - II in der Fig. 4.
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Die in den Fig.1 und 2 dargestellte Wickelachse ist allgemein mit
10 bezeichnet. Sie besteht aus einem .spulenförmigen Kunststoffkörper 12. In diesen
Kunststoffkörper sind zur Erhöhung
der Festigkeit drei auf dem
Umfang gleichmäßig verteilte Stahlstifte 14 eingesetzt. In dem spulenförmigen Kunststoffkörper
12 ist zentrisch ein Sackloch 16 vorgesehen.
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Auf den beiden Stirnseiten des Kunststoffkörpers 12 sind Blockierkörper
18 und 20 angebracht, die mit dem Kunststoffkörper starr verbunden sind. Zur Erhöhung
der Festigkeit reichen die Stahlstifte 14 durch diese Blockierkörper 18 bzw. 20
hindurch. Die Blockierkörper sind auf ihrem Umfang mit Blockierzähnen 22 bzw. 24
ausgebildet. Der spulenförmige Kunststoffkörper 12 besitzt auf einer Stirnseite
einen als Rotationsachse dienenden Achsvorsprung 26. Das Sackloch 16 ist zur Aufnahme
eines Achsstiftes bestimmt, dessen freies Ende als zweiter Achsstummel dient. Die
Achsstummel sind in nicht gezeigten Lagerbuchsen gelagert.
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Gemäß Fig.1 ist der mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgeführte
Kunststoffkörper 12 bei 28 dadurch abgeflacht, daß über seine ganze Länge ein Kreisabschnitt
herausgeschnitten ist. Hierdurch entsteht eine ebene Fläche 30 als Umfang des Kunststoffkörpers.
In einem Winkel von ca. 600 entgegen der Gurtzugrichtung A ist bei 32 der Kunststoffkörper
12 ebenfalls durch einen Kreisabschnitt über seine ganze Länge abgeflacht. Hier
entsteht eine ebene Fläche 34. Die Verbindung 36 zwischen den beiden unter einem
Winkel von ca.600 angeordneten ebenen Flächen 30 und 34 ist mit dem normalen Radius
des spindelförmigen Kunststoffkörpers 12 abgerundet.
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Die gesamte Oberfläche des Kunststoffkörpers 12 sowohl auf seinem
verbliebenen Kreisumfang 38 als auch auf den beiden ebenen Flächen 30 und 34 sowie
auf der Verbindungsfläche 36 ist über die gesamte Länge mit profilartigen Zähnen
versehen, die entgegen der Gurtzugrichtung A gerichtet sind.
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Das Gurtband 40 steht mit seinem Endabschnitt 42 mit der Fläche 34
des Kunststoffkörpers 12 in Verbindung. Dabei
fluchtet das Gurt
ende 44 mit der Verbindungsecke zwischen der ebenen Fläche 34 und der kreisförmigen
Fläche 38. Die der ebenen Fläche 34 zugewandte Oberfläche des Gurtbandendabschnittes
42 kann mit Klebstoff versehen sein, so daß eine feste Verbindung zwischen der ebenen
Fläche 34 des Kunststoffkörpers 12 und dem Gurtbandendabschnitt 42 auf diese Weise
erfolgt. Das Gurtband ist dann um die Verbindung 36 herumgewickelt, so daß es anschließend
gegen die ebene Fläche 30 des Kunststoffkörpers anliegt. Von der ebenen Fläche 30
geht das Gurtband 40 dann über die Verbindungsecke 46 auf die kreisförmige Kunststoffkörperfläche
38 über.
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Nach dem Festkleben des Gurtbandendabschnittes 42 auf der ebenen Fläche
34 wird auf die andere Gurtbandoberfläche ein Befestigungssteg 48 aufgebracht. Der
Befestigungssteg 48 ist kreisabschnittförmig ausgebildet, so daß er eine ebene Fläche
50 und eine kreisförmige Umfangsfläche 52 besitzt.
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Der Durchmesser der Umfangsfläche 52 entspricht dem Durchmesser der
Umfangsfläche 38 des Kunststoffkörpers 12. Die Breite des Befestigungssteges 48
entspricht der Breite des Kreisabschnittes an dieser Stelle vermindert um eine Gurtbanddicke.
Dadurch stellt nach dem Anbringen des Befestigungssteges 48 an der Wickelachse die
Fläche 52 eine Fortsetzung der kreisförmigen Fläche 38 dar. Da das Ende 44 mit dem
Ende der Kreisumfangsfläche 38 abschließt, geht das um die Kreisumfangsfläche 38
gewickelte Gurtband 40 ohne die Bildung eines Knickes auf die Fläche 52 des Befestigungssteges
48 über. Der Befestigungssteg 48 ist an dem Kunststoffkörper 12 dadurch befestigt,
daß nicht gezeigte Nasen an seinen beiden Stirnseiten in nicht gezeigte Vertiefungen
in den gegenüberliegenden Seitenflächen 54 und 56 der Blockierkörper 18 bzw.
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20 eingreifen. Der Befestigungssteg 48 ist einschließlich seiner nicht
gezeigten Nasen aus Kunststoff hergestellt, der eine solche Elastizität besitzt,
daß der Befestigungssteg
so weit verbogen werden kann, daß die
Nasen in die vorgenannten Vertiefungen einrasten können. Bei dem Anbringen des Befestigungssteges
48 an der Wickelachse 10 nach dem Festkleben des Gurtbandendabschnittes 42 auf der
ebenen Fläche 34 des Kunststoffkörpers 12 kann auch die Fläche 50 des Befestigungssteges
48 mit einem Klebemittel bestrichen werden, so daß der Befestigungssteg 48 mit der
gegenüberliegenden Gurtbandoberfläche eine Klebeverbindung eingeht.
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Es hat sich gezeigt, daß auf die Verwendung von Klebstoff sowohl zwischen
dem Gurtband und dem Kunststoffkörper als auch zwischen dem Gurtband und dem Befestigungssteg
verzichtet werden kann. Wenn ca. 1,5 bis 2 Wicklungen auf der Wickelachse verbleiben,
reicht das Festklemmen des Gurtbandes gegen den Kunststoffkörper durch den Befestigungssteg
aus, um ein Durchrutschen des Gurtbandes bei Belastung zu verhindern. Die vorgenannten
Profilzähne erhöhen dabei die Haftung.
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Das Gurtband 40 legt sich von der Fläche 52 kommend beim weiteren
Aufwickeln auf die Wickelachse 10 auf die erste Lage des Gurtbandes an der Verbindungsstelle
36. Von hier aus erfolgt das Auflegen des Gurtbandes 40 auf die auf der ebenen Fläche
30 des Kunststoffkörpers 12 aufliegende erste Lage des Gurtbandes beim weiteren
Aufwickeln in Gurtzugrichtung A.
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Nachdem auf der ebenen Fläche 30 des Kunststoffkörpers 12 zwei Lagen
des Gurtbandes 40 aufgelegt sind, wird an der Wickelachse 10 ein kreisabschnittförmiger
Steg 58 befestigt.
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Die Befestigung dieses Steges 58 an der Wickel achse 10 erfolgt durch
an seinen Stirnseiten angeordnete Nasen 60 und 62. Diese Nasen 60 und 62 greifen
in Vertiefungen 64 bzw. 66 in den Seitenflächen 54 bzw. 56 der Blockierkörper 18
bzw. 20.
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Der Steg 58 besteht ebenfalls aus Kunststoff, der so elastisch
ist,
daß ein Verbiegen des Steges zum Eingriff der Nasen 60 und 62 in zugeordneten Vertiefungen
64 bzw. 66 ohne Beschädigung des Steges 58 möglich ist. Nach dem Befestigen des
Steges 58 steht seine ebene Fläche 68 mit der dieser zugewandten Gurtbandoberfläche
in Eingriff. Die kreisförmige Fläche 70 des Steges 58 hat einen Durchmesser, der
dem Durchmesser der Kreisumfangsfläche 38 vergrößert um die Dicke einer Gurtbandlage
entspricht. Beim weiteren Aufwickeln legt sich dann das Gurtband 40 über die auf
der Fläche 38 angeordnete erste Lage des Gurtbandes 40. Danach kommt das Gurtband
40 mit der auf dem Befestigungssteg 48 angeordneten ersten Lage in Eingriff. Von
der Verbindungsstelle 36 aus legt sich das Gurtband 40 beim weiteren Aufwickeln
auf die Oberfläche 70 des Steges 58. Von der Fläche 70 des Steges 58 legt sich das
Gurtband beim weiteren Aufwickeln von der Verbindungsecke 46 an über die darunterliegenden
Gurtbandlagen.
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Durch die oben erwähnte Wahl der Durchmesser der Kreisumfangsflächen
erfolgt ein ungehindertes glattes Aufwickeln des gesamten Gurtbandes auf der Wickelachse
10.
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Beim Abwickeln des Gurtbandes von der Wickelachse 10 wird ein Punkt
erreicht, an dem die vorletzte Lage des Gurtbandes 40 beginnt, sich von der darunterliegenden
Lage an der Verbindungsecke 46 abzuheben. Zu diesem Zeitpunkt ist noch Gurtband
über ca. 5300 Umschlingung auf dem Kunststoffkörper 12 und dem Befestigungssteg
48 aufgewickelt. Beim weiteren Abwickeln des Gurtbandes 40 legt sich seine Oberfläche
gegen die in Richtung des Pfeiles A vordere Nase 72 des Befestigungssteges 58. Durch
die nicht gezeigte Gurtführung bewegt sich der Gurt 40 beim weiteren Abwickeln geradlinig
in der Gurtzugrichtung A. Da der Steg 58 und insbesondere seine vordere Nase 72
ein weiteres normales Abwickeln des Gurtbandes von der Wickelachse 10 nicht mehr
erlaubt, ist eine normale Rotation der Wickelachse 10 zum Abwickeln des Gurtbandes
nicht mehr möglich. Vielmehr ergeben sich jetzt beim Anlegen des
Gurtbandes
40 gegen die Stegnase 72 Reaktionskräfte in der Wickelachse. Diese Reaktionskräfte
entsprechen den gleichen Kräften, die bei einer übermäßigen Winkelbeschleunigung
der Wickelachse auftreten, so daß durch das Ansprechen der Überwachungsvorrichtung
die Blockiereinrichtung ein weiteres Drehen der Wickelachse und damit ein Abwickeln
des Gurtbandes sperrt. Beispielsweise überwinden diese Reaktionskräfte die Federvorspannung,
unter der die Lagerbuchsen der Wickelachse bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform
stehen.
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Dadurch verlagert sich diese Wickelachse aus der zentrischen Lage
in dem Gurtaufrollgehäuse, so daß die Blockierkörper 18 und 20 mit ihren Blockierzähnen
22 bzw. 24 mit den nicht gezeigten gehäusefesten Sperrkörpern in dem Gurtaufrollgehäuse
in Eingriff kommen. Diese Stellung der Wickelachse mit den mit den Sperrkörpern
in Eingriff stehenden Blockierkörpern ist die normale Blockierstellung bei übermäßig
starker Gurtkraft oder beim Überschreiten eines Mindestwertes der Fahrzeugverzögerung.
In dieser Blockierstellung können die Einzelteile wie die Wickelachse, die Blockierkörper,
die Blockierzähne und die gehäusefesten Sperrkörper die vorgeschriebene, durch das
Gurtband ausgeübte maximale Belastung ohne Bruch und Zerstörung aushalten. Beim
Auftreten einer starken Gurtkraft bei einer Abwicklung bis zu einem Eingriff der
vorletzten Gurtwicklung mit der Nase 72 des Befestigungssteges unterstützen die
vorgenannten Profilzähne auf den Oberflächen des Kunststoffkörpers einen innigen
Reibungsschluß zwischen dem Gurtband und dem Kunststoffkörper. Auch die Wahl des
Winkels von ca. 600 zwischen den beiden ebenen Flächen 30 und 34 dient dazu, ein
Durchrutschen der letzten anderthalb Windungen des Gurtbandes auf dem Kunststoffkörper
zu verhindern. Die auf dem Befestigungssteg 48 aufliegende letzte Gurtlage preßt
bei auftretenden starken Belastungen in dem Gurtband den Befestigungssteg fest gegen
den
darunterliegenden Gurtbandabschnitt, so daß ein Abrutschen des Gurtendabschnittes
von der Fläche 34 des Abflachung 32 vermieden ist. Das Material de Kunststoffkörpers
und die Dimensionierung der drei Stahlstifte 14 sind so gewählt, daß die maximal
auftretenden Kräfte beim Eingriff der Blockierkörper mit den Sperrkörpern von der
Wickelachse ohne weiteres und ohne die Gefahr einer Beschädigung aufgenommen werden
können.
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In einer nicht gezeigten Abwandlung der vorgenannten Ausführungsform
ist die Nase 72 des Steges 58 in Wichtung des autgewickelten Gurtbandes verlängert,
so daß diese Nase zwischen der unter dem Steg 58 hindurchgehenden obersten ßlindung
und der über die Fläche 70 des Steges gelegten nächsten Wicklung angeordnet ist.
Eine derartig verlängerte Nase 72 veranlaßt das Auftreten der vorgenannten Reaktionskräfte
um einige Winkelgrade früher, nämlich dann, wenn die Oberfläche des Gurtbandes beim
Abwickeln der vorletzten Windung mit der Nase 72 in Eingriff kommt. Das Material
des Steges 58 und der einstückig damit verbundenen Nase 72 ist bei dieser nicht
gezeigten Ausführungsform so gewählt, daß eine elastische Verbiegung dieser Nase
beim Abwickeln der letzten Gurtbandwindung ohne die Gefahr eines Abbrechens dieser
Nase erfolgen kann. Die elastische Verbiegung der Nase beim Abwickeln des Gurtbandes
zu Beginn der letzten ca.
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1,5 Windungen erzeugt eine hin- und hergehende Rotationsschwingung
in der Wickelachse, durch die das Ansprechen der Überwachungsvorrichtung für ein
sicheres Eingreifen der Blockiereinrichtung bei jeder Ausführungsform der Uberwachungsvorrichtung
gesichert wird.
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In Fig.3 ist eine andere Ausführungsform der allgemein mit 74 bezeichneten
Wickelachse dargestellt. Die Wickelachse 74 dieser Ausführungsform besteht aus einem
spulenförmigen
Kunststoffkörper 76 mit kreisförmigem Querschnitt.
Zur Erhöhung der Festigkeit sind auf den Umfang gleichmäßig verteilt in diesem Kunststoffkörper
76 Stahlstifte 78 angeordnet. Die Wickelachse 74 ist auf ihren Stirnseiten mit nicht
dargestellten Blockierkörpern versehen, die auf ihrem Umfang Blockierzähne besitzen.
Zentrisch in der Wickelachse 74 ist ein Sackloch 80 angeordnet. Von dem Sackloch
80 erstreckt sich in radialer Richtung über die der Gurtbandbreite entsprechende
Länge der Wickelachse ein Schlitz 82. Die Breite des Schlitzes 82 entspricht der
doppelten Gurtdicke. Die beiden den Schlitz 82 an der Wickelachsenoberfläche begrenzenden
Kanten 84 und 86 sind so abgerundet, daß eine Beschädigung des Gurtbandes ausgeschlossen
ist. In dem Schlitz 82 sowie in dem Sackloch 80 ist ein Endabschnitt 88 des Gurtbandes
40 angeordnet. Das Gurtband ist dabei so in den Schlitz und in das Sackloch eingelegt,
daß das Ende 90 des Gurtbandes mit der Kante 86 des Schlitzes 82 fluchtet.
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Das Gurtband liegt dann längs der Schlitzoberfläche und der Sacklochoberfläche
an und erstreckt sich über die andere Kante 84 in Gurtzugrichtung A um die kreisförmige
Oberfläche 9,9 der wickelachse 74. In den von dem Gurtband 40 in dem Sackloch 80
frei gelassenen Innenraum ist ein Stahlstift 94 eingesetzt, der ein Herausrutschen
des Gurtbandendabschnittes 88 aus dem Sackloch 80 und dem Schlitz 82 bei einer Zugbelastung
verhindert.
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Von der Mittellinie 96 des Schlitzes 82 ca.2400 Umschlingung in Gurtzugrichtung
A entfernt ist von der Wickelachse 74 auf ihrer gesamten Länge ein Kreisabschnitt
abgeschnitten, so daß eine ebene Fläche 98 entsteht. Nach dem Herumlegen des Gurtbandes
40 um die Kreisumfangsfläche 92 der Wickelachse 74 und dem Auflegen des Gurtbandes
auf die ebene Fläche 98 wird im Bereich der Fläche 98 ein Steg 100 angeordnet, der
an der Wickelachse 74 in nicht gezeigter Weise befestigt ist. Der Steg 100 besitzt
die Form eines Kreisabschnittes, so daß seine
ebene Fläche 102
auf der darunter angeordneten Fläche des auf der ebenen Fläche 98 aufgelegten Gurtbandes
40 aufliegt. Die kreisförmige Fläche 104 besitzt einen Durchmesser, der dem Durchmesser
der Kreisumfangsfläche 92 entspricht.
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Die Dicke des Steges 100 entspricht dem von der Wickelachse 74 abgeschnittenen
Kreisabschnitt vermindert um die Dicke einer Gurtbandlage. Daraus ergibt sich, daß
nach dem Befestigen des Steges 100 auf einer Gurtbandlage die Fläche 104 eine Fortsetzung
der Kreisumfangsfläche 92 der Wickelachse 74 darstellt. Nach dem Anbringen des Steges
100 wird das Gurtband 40 in üblicher Weise vollständig auf die Wickelachse 74 aufgewickelt.
Beim Abwickeln des Gurtbandes 40 von der Wickelachse 74 kommt dessen Oberfläche
mit der in Gurtzugrichtung A vorderen Nase 106 des Steges 100 in Eingriff, wenn
die letzte Lage des Gurtbandes 40 abgewickelt werden soll. Durch diesen Eingriff
des Gurtbandes mit der Nase 106 wird auf die Wickelachse 74 eine Kraft ausgeübt,
die einer übermäßigen Winkelbeschleunigung entspricht, wodurch die Blockiereinrichtung
zum Ansprechen gebracht wird. Auf diese Weise ist ein vollständiges Abwickeln des
Gurtbandes 40 von der Wickelachse 74 verhindert, so daß der Endabschnitt 88 des
Gurtbandes 40 nie der vollen Gurtbandkraft ausgesetzt ist. Die Gurtbandkraft greift
auch immer nur tangential an der Wickelachse an.
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Die Fig.4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Wickelachse
für einen Gurtaufroller zum Auf- bzw. Abwickeln eines Fahrzeugsicherheitsgurtes,
die in einem Gurtaufrollgehäuse zum Auf- bzw. Abwickeln eines Gurtbandes drehbar
ist.
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Die in den Fig.4 und 5 dargestellte Wickelachse ist allgemein mit
108 bezeichnet. Die Wickelachse 108 besteht aus einem spulenförmigen Kunststoffkörper
110, mit dessen Stirnseiten Blockierkörper 112 und 114 fest verbunden sind. Die
Blockierkörper 112 und 114 haben auf dem Umfang Blockierzähne 116
bzw.
118, die mit nicht gezeigten Sperrkörpern des Gurtaufrollgehäuses zur Verhinderung
einer Abwickelbewegung der Wickelachse in Eingriff gebracht werden können. Zentrisch
in der Wickelachse 108 ist ein Sackloch 120 angeordnet. An der dem Sackloch 120
abgewandten Stirnfläche besitzt die Wickelachse einen Achsstummel 122. In dem spulenförmigen
Kunststoffkörper 110 sind zur Erhöhung der Festigkeit auf dem Umfang des Kunststoffkörpers
gleichmäßig verteilt drei Stahlstifte 124 angeordnet. Von dem Kunststoffkörper 110
ist in seiner ganzen Länge ein Kreisabachnitt weggeschnitten, so daß eine ebene
Fläche 126 entsteht. Die Dicke dieses abgeschnittenen Kreisabschnittes entspricht
der Dicke des Gurtbandes 40, das auf der Wickelachse aufgewickelt wird. In Gurtzugrichtung
A ist in 5300 Umfangsrichtung der Kunststoffkörper 110 mit einer Vertiefung 128
versehen. Die Oberfläche des Kunststoffkörpers 110 ist mit Profilzähnon versehen,
die entgegen der Gurtzugrichtung A gerichtet sind. In Durchmesserrichtung ist oberhalb
der Vertiefung 128 ein Stahlstift 130 angeordnet, dessen Enden in den nicht dargestellten
Blockierkörpern an den Stirnseiten der Wickelachse 108 befestigt sind. Der Stahlstift
ist in den Blockierkörpern so angeordnet, daß seine Oberfläche von der Oberfläche
der Vertiefung 128 einen Abstand hat, der der zweifachen Gurtdicke des aufzuwickelnden
Gurtbandes 40 entspricht. Der Radius der Vertiefung 128 stimmt mit dem Radius des
Stahlstiftes 130 vermehrt um die Dicke von zwei Gurtbandlagen überein. Daraus ergibt
sich, daß nach dem Anordnen von zwei Gurtbandlagen auf dem Umfang der Wickelachse
108 und in der Vertiefung 128 und nach dem Befestigen des Stahlstiftes 13G in den
Blockierkörpern die dritte Lage des Gurtbandes 40 auf dem Stahlstift 130 angeordnet
werden kann, ohne daß dadurch an der Stelle des Stahlstiftes 130 eine merkbare Auslenkung
der dritten Gurtbandlage erfolgt. Beim Abwickeln des aufgewickelten Gurtbandes legt
sich dessen Oberfläche gegen den Stahlstift
130 an, wenn die letzten
anderthalb Windungen abgewickelt werden sollen. Durch diesen Eingriff des Gurtbandes
mit dem Stahlstift 130 wird an der Wickelachse wieder eine solche Kraft erzeugt,
wie bei einer unzulässig großen Winkelbeschleunigung, so daß hierdurch die Blockiereinrichtung
zum Ansprechen gebracht wird. Auch bei dieser Ausführungsform wird mit Sicherheit
verhindert, daß die letzten 1,5 Windungen des Gurtbandes von der Wickelachse abgewickelt
werden. Damit braucht auch in diesem Fall die Befestigungsvorrichtung an der Wickelachse
nicht für die größtmögliche Gurtbandkraft ausgelegt zu werden, da an dieser Befestigungsvorrichtung
diese Gurtbandkraft nie auftritt.
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Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform der Wickelachse kann auch
das Gurtende durch eine oder mehrere Schrauben, die sich durch das Gurtband und
in die Wickelachse erstrecken, festgeschraubt werden. Nach ca. 5300 Umschlingung
des Gurtbandes um die Wickelachse werden dann nochmals eine oder mehrere Schrauben
durch die beiden Gurtbandlagen in die Wickelachse geschraubt. Diese letztgenannten
Schrauben üben nun auf die Wickelachse eine Kraft aus, wenn von dem Gurtband die
letzten ca. 530° Umschlingungen um die Wickelachse abgewickelt werden sollen, die
der Kraft entspricht,, die in der Wickelachse bei einer Uberschreitung der zulässigen
Winkelbeschleunigung wirksam wird, so daß dadurch die Blockiereinrichtung zum Ansprechen
gebracht wird. An Stelle der Schrauben können auch Klemmstifte durch das Gurtband
und in die Wickelachse eingesetzt sein.
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