DE3040667C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strammvorrichtung für Sicherheitsgurte, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem Gurtaufroller und einem mit räumlichem Bezug zur Gurtaufwickelwelle angeordneten, zylindergeführten und druckmittelbeaufschlagten Kolben, der über einen Seiltrieb mit der Gurtaufwickelwelle verbunden ist, wobei ein an den Kolben angeschlossenes Antriebsseil auf einer über eine Kupplung an die Gurtaufwickelwelle kuppelbare Seiltrommel aufgewickelt ist.

Eine gattungsgemäße Strammvorrichtung ist aus der DE-OS 28 09 587 bekannt; hierbei ist das Antriebsseil auf einer Seiltrommel aufgewickelt, die bei Auslösung der Strammvorrichtung über eine aufgrund der Abwicklung des Antriebsseiles von der Seiltrommel herbeigeführte Drehbeschleunigung wirksam werdende Kupplungsvorrichtung an die Gurtaufwickelwelle kuppelbar ist.

Mit dieser Strammvorrichtung ist der Nachteil verbunden, daß die erforderliche Kupplungskraft von der Drehbeschleuni­ gung der Seiltrommel aufgebracht werden muß, um die über eine radiale Ausschwenkung von Kupplungsgliedern einzuleitende Kupplungsbewegung herzustellen. Daraus folgt, daß die Ansprechzeit bei der bekannten Stramm­ vorrichtung vergleichsweise lang ist, weil die Drehbeschleu­ nigung der Seiltrommel durch die Abwicklung des Antriebs­ seiles erst einmal einen gewissen Betrag erreicht haben muß, bevor eine ausreichend große Kupplungskraft gegeben ist. Dies bedingt aber auch einen entsprechend langen Kolbenweg zum Aufbau der erforderlichen Drehbe­ schleunigung auf der Antriebsseite.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Strammvorrichtung derart zu verbessern, daß die bei Auslösung der Strammvorrichtung eingeleitete Drehbeschleunigung unmittelbarer in eine Kupplungskraft umsetzbar ist, so daß die Ansprechzeit der Kupplung verringert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist bei einem ersten Ausführungsbeispiel dadurch verwirklicht, daß das Antriebsseil einlagig auf einer in die Oberfläche einer als Seiltrommel auf der Gurtaufwickelwelle drehbar und zur Ankupplung an die Gurtaufwickelwelle axial verschiebbar angeordneten Kupplungsscheibe eingelassenen Seilrille aufgewickelt ist, deren Seilrillenflanke in axialer Bewegungsrichtung der Kupplungsscheibe zum Gurtaufroller hin schräg ansteigt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß schon die Drehung der Seiltrommel aufgrund der vom Antriebsseil ausgeübten Axialkraft unmittelbar in eine Kupplungskraft umgesetzt wird.

Eine Axialkupplung zwischen einer Antriebsvorrichtung und der Gurtaufwickelwelle ist in der GB-PS 12 12 013 beschrieben, bei welcher der lineare Kolbenweg mit dem Axialweg der Kupplung gleichgerichtet ist, so daß die Kolbenbewegung unmittelbar in die Axialbewegung des beweglichen Kupplungsteils umgesetzt wird. Die bekannte Vorrichtung bedingt daher eine vergleichsweise große axiale Baubreite. Aus dieser Druckschrift ist ferner die Anordnung einer die Kupplungsteile der Axialkupplung spreizenden Feder bekannt.

Mit der Lösung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß mit Beginn der Drehung der axial beweglichen Kupplungsscheibe unmittelbar eine Axialkraft auf die bewegliche Scheibe ausgeübt wird, so daß mit einsetzender Drehung der Kupplungsscheibe unmittelbar eine Kraft zur Überwindung des axialen Kupplungsspiels ausgeübt und die Kupplung daher mit geringer Reaktionszeit betätigt wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß das mit dem Kolben verbundene Antriebsseil im Inneren einer über die Gurtaufwickelwelle des Gurt­ aufrollers geschobenen Hülse in mehreren Windungen um die Gurtaufwickelwelle geführt ist, und alsdann zu einer Vorratsrolle weitergeführt ist. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses Ausführungsbeispiels sind in den Unteransprüchen 6 bis 8 angegeben.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder­ gegeben, welche nachstehend beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Strammvorrichtung mit Gurtaufroller in Seiten­ ansicht, teilweise geschnitten,

Fig. 2 die Strammvorrichtung im teilweisen Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Strammvorrichtung mit Freilauf in Seitenansicht, teilweise geschnitten,

Fig. 4 die Strammvorrichtung in teilweisem Längsschnitt nach der Linie V-V in Fig. 4.

An einer Stirnseite eines selbsttätig blockierenden Gurtauf­ rollers 10 ist mittels einer Halterung 11 ein Zylinder 12 für einen Kolben 13 radial ver­ setzt zur Achse der Gurtaufwickelwelle 14 des Gurtauf­ rollers 10 angebracht. Der Kolben 13 ist hohl und trägt an seinem dem Gurtaufroller 10 abgekehrten Ende eine Kartusche 16 mit Kartuschenbogen 16a und Treibladung 17. Der Zylinder 12 ist durch eine Verschraubung 18 verschlossen, durch welche ein Zündkabel 19 bis zur Treibladung 17 geführt ist. Der Weg des Kolbens 13 in Richtung auf den Gurtaufroller 10 wird durch einen Anschlag in Form eines Halteringes 20 begrenzt, der durch eine Überwurfmutter 15 gehalten wird (Fig. 1 und 2).

Der Kolben 13 ist an seinem dem Gurtaufroller 10 zuge­ wandten Ende gabelförmig ausgebildet, so daß sich ein Einschnitt 13a ergibt, der von einem Achsbolzen 13b quer durchsetzt wird, auf dem eine Seilrolle 21 gelagert ist. Ein Antriebsseil 22 ist mit seinem einen Ende mittels einer Seilhalterung 23 an der Halterung 11 für den Zylinder 12 befestigt und von dort über die Seilrolle 21 zu einer losen Kupplungsscheibe 24 geführt, welche auf dem verlängerten Ende der Gurtauf­ wickelwelle 14 oder einem aufgesteckten Fortsatz sitzt und durch einen Flansch 33 gesichert wird. Auf dem äußeren Umfang der Kupplungsscheibe 24 ist eine Seilrille 25 mit schräg zum Gurtaufroller 10 hin ansteigender Seilrillen­ flanke eingelassen. Das Antriebsseil 22 verläuft von der Seilrolle 21 in die Seilrille 25 hinein und ist dort in mehreren Windungen einlagig derart aufgewickelt, daß das Antriebsseil 22 an der schrägen Flanke anliegend vom größeren zum kleineren Durchmesser hin um die Kupplungsscheibe 24 ge­ schlungen und mit seinem Ende im Rillentiefsten befestigt ist.

Auf der Gurtaufwickelwelle 14 sitzt ferner eine fest mit ihr verbundene Kupplungsscheibe 26. Beide Kupplungsscheiben 24 und 26 sind an ihren einander zugewandten Stirnseiten mit einer Verzahnung versehen und werden über eine Feder 27 in unbelastetem Zustand auseinandergehalten (Fig. 1).

Die Verbindung des Seiltriebes mit der Gurtaufwickelwelle unter Einschaltung eines Freilaufes kann in einem anderen Ausführungsbeispiel auch so gelöst sein, wie dies in den Fig. 3 und 4 wiedergegeben ist. Der Kraftschluß wird dabei durch eine mehrfache Umschlingung des verlängerten Wellenendes der Gurtaufwickelwelle 14 durch das Antriebsseil 22 erreicht. Hierzu ist mit Spiel über das verlängerte Ende der Gurt­ aufwickelwelle 14 eine, beispielsweise aus Kunststoff herge­ stellte, gestufte Hülse 35 geschoben und fest mit dem Gehäuse des Gurtaufrollers 10 verbunden. Die Hülse 35 hat Schlitze 36 als Ein- und Austrittsöffnungen für das Antriebsseil 22; sie dient gleichzeitig als Lager für den Wellenfortsatz der Gurt­ aufwickelwelle 14 in der Halterung 11 für den Zylinder 12.

Das Antriebsseil 22 ist mit einem Ende an einer Vorratsrolle 37 befestigt und mehrlagig auf diese aufgewickelt. Die Vorrats­ rolle 37 ist unterhalb der Gurtaufwickelwelle 14 angeordnet und an der Innenseite der Halterung 11 gelagert. Mittels einer nicht dargestellten Einrichtung ist die Vorratsrolle 37 leicht gebremst. Von der Vorratsrolle 37 wird das Antriebs­ seil 22 durch den Schlitz 36 in das Innere 38 zwischen Hülse 35 und Fortsatz der Gurtaufwickelwelle 14 geführt und zweieinhalbfach um den Wellenfortsatz geschlungen. Aufgrund der Eigensteifigkeit des Antriebsseiles 22 liegen die Windungen an der Innenseite der Hülse 35 an.

Das Antriebsseil 22 verläßt den Ringraum 38 durch den weiteren Schlitz 36 in der Hülse 35 und verläuft durch eine Öffnung 39 in der Halterung 11 längs des Zylinders 12 zu einer Umlenkrolle 40, die an dem dem Gurtaufroller 10 abgewandten Ende des Kolbens 13 entsprechend der Rolle 21 in Fig. 1 gelagert ist. Von der Umlenkrolle 40 aus verläuft das Antriebsseil 22 auf der anderen Seite des Zylinders 12 wieder zum Gurtaufroller 10 zurück und ist an einer Öffnung 39a der Halterung 11 befestigt.

Die Strammvorrichtung für Sicherheitsgurte funktioniert wie folgt: Nach Überschreiten einer festgelegten Beschleunigungs­ schwelle, beispielsweise beim Aufprall des Fahrzeuges durch einen Unfall, gibt ein in der Zeichnung nicht dargestellter Sensor über das Zündkabel 19 den Impuls zur Zündung der Treib­ ladung 17. Die bei der Verbrennung entstehenden Gase dehnen sich aus und trennen den Boden 16a von der Kartusche 16 und treiben den Kolben 13 schlagartig bis zum Haltering 20 am Ende des Führungsrohres 12 vor.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 zieht der Kolben 13 bei seiner Abwärtsbewegung über die an seinem Ende befestigte Seilrolle 21 das Antriebsseil 22 von der Seil­ rille 25 der losen Kupplungsscheibe 24 ab und versetzt die Kupplungsscheibe damit in Umdrehungen. Infolge der schräg aus­ gebildeten Seilrillenflanke bewirkt der Seilzug zugleich eine axiale Verschiebung der losen Kupplungsscheibe 24 in Richtung auf die mit der Gurtaufwickelwelle 14 fest verbundene Kupplungs­ scheibe 26, wobei die Kraft der Feder 27 bis zum Anliegen beider Kupplungsscheiben überwunden wird.

Beim Ineinandergreifen der zahnförmig ausgebildeten Stirn­ seiten der Kupplungsscheiben 24, 26 entsteht eine formschlüssige Verbindung, und durch den weiteren Seilzug wird die Welle in Auf­ wickelrichtung gedreht. Hierdurch wird der Gurt gestrammt, und infolge der so beseitigten Gurtlose wird die Vorwärtsverlagerung der angeschnallten Person auf ein Minimum begrenzt.

Bei normalem Betrieb des Gurtaufrollers 10 wird die übliche Auf- und Abwickelbewegung des Gurtes nicht behindert, da die Kupplungsscheiben 24, 26 infolge der Kraft der Feder 27 außer Eingriff stehen. Bei geringen Verzögerungswerten, etwa beim Abbremsen des Fahrzeuges, wird die Abwickelbewegung durch die im Gurtaufroller 10 angebrachte, in der Zeichnung nicht dar­ gestellte Blockiereinrichtung gestoppt.

Im Normal­ fall wird das fahrzeugsensitive System des Gurtaufrollers, welches die Gurtaufwickelwelle blockieren will, durch die Aufspulbewegung der Gurtaufwickelwelle unter dem Einfluß des pyrotechnisch angetriebenen Kolbens 13 außer Kraft gesetzt und wird erst nach Abschluß der Strammung des Gurtbandes wirksam. Alternativ ist es jedoch möglich, den pyrotechnischen Antrieb mit seinen Übertragungs­ gliedern so auszulegen, daß bei einem Unfall die Blockierung der Gurtaufwickelwelle 14 im Anschluß an die Gurtstrammung über den pyrotechnischen Antrieb erfolgt, indem dieser mit einer Rücklaufsperre versehen wird. Hierzu müssen die be­ troffenen Bauteile jedoch eine entsprechende Festigkeit auf­ weisen, um die aus dem Unfall resultierenden Kräfte aufnehmen zu können. Der Vorteil einer Ausführung mit Rücklaufsperre liegt in der zeitlich vergleichsweise früheren Blockierung und der Vermeidung der, wenn auch geringen, Gurtbandlose, welche für die Verriegelung der Sperreinrichtung notwendig ist.

Bei dem Freilauf gemäß den Fig. 3 und 4 treiben die nach dem Auslösen der Treibladung 17 entstehenden Gase den Kolben 13 mit Umlenkrolle 40 in Richtung vom Gurtaufroller 10 fort. Hierdurch wird das Antriebsseil 22 straffgezogen und legt sich mit seinen Windungen im Inneren 38 fest um den Fortsatz der Gurtaufwickelwelle 14, wodurch die Welle infolge des durch den Umschlingungswinkel hervorgerufenen Kraftschlusses gedreht und der Sicherheitsgurt gestrammt wird. Die für die Wellen­ umdrehungen erforderliche Seillänge spult sich dabei von der leicht gebremsten Vorratsrolle 37 ab.

Claims (8)

1. Strammvorrichtung für Sicherheitsgurte, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem Gurtaufroller und einem mit räumlichem Bezug zur Gurtaufwickelwelle angeordneten, zylindergeführten und druckmittelbeauf­ schlagten Kolben, der über einen Seiltrieb mit der Gurtaufwickelwelle verbunden ist, wobei ein an den Kolben angeschlossenes Antriebsseil auf einer über eine Kupplung an die Gurtaufwickelwelle kuppelbare Seiltrommel aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsseil (22) einlagig auf einer in die Oberfläche einer als Seiltrommel auf der Gurtaufwickelwelle (14) drehbar und zur Ankupplung an die Gurtaufwickelwelle (14) axial verschiebbar angeordneten Kupplungsscheibe (24) eingelassenen Seilrille (25) gewickelt ist, deren Seilrillenflanke in axialer Bewegungsrichtung der Kupplungsscheibe (24) zum Gurtaufroller (10) hin schräg ansteigt.

2. Strammvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der Gurtaufwickelwelle (14) fest verbundene zweite Kupplungsscheibe (26), wobei in an sich bekannter Weise zwischen den Kupplungsschei­ ben (24, 26) eine die Kupplungsscheiben spreizende Feder (27) vorgesehen ist.

3. Strammvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheiben (24, 26) mit ineinandergreifenden Stirnverzahnungen versehen sind.

4. Strammvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (24, 26) als Friktionskupplung ausgebildet ist.

5. Strammvorrichtung für Sicherheitsgurte, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem Gurtaufroller und einem mit räumlichem Bezug zur Gurtaufwickelwelle angeordneten zylindergeführten und druckmittelbe­ aufschlagten Kolben, der über einen einen Seilvorrat beinhaltenden Seiltrieb mit der Gurtaufwickelwelle gekuppelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Kolben (13) verbundene Antriebsseil (22) ins Innere (38) einer über die Gurtaufwickelwelle (14) des Gurtaufrollers (10) geschobenen Hülse (35) verläuft, dort geführt durch die Hülse (35) die Gurtaufwickelwelle (14) in mehreren Windungen umschlingt und alsdann zu einer außerhalb der Hülse (35) angeordneten Vorratsrolle (37) weiter­ geführt ist.

6. Strammvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umschlingung des Antriebs­ seiles (22) um die Gurtaufwickelwelle (14) zwei­ einhalb Windungen beträgt.

7. Strammvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gurtaufwickelwelle (14) mittels der Hülse (35) an einer Halterung (11) für den Zylinder (12) des druckmittelbeaufschlagten Kolbens (13) gelagert ist.

8. Strammvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsrolle (37) an der Halterung (11) gelagert ist.