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Gurtaufroll- und Sperrmechanismus
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroll- und Sperrmechanismus
mit einem Wickelspulenkörper und einem Stützkörper, in dem der Wickelspulenkörper
gelagert ist, wobei der Wickelspulenkörper innerhalb des Stützkörpers in radialer
Richtung relativ zum Stützkörper bewegbar ist und nach dieser Bewegung an den beiden
Körpern befindliche Rastmittel in Sperreingriff miteinander gelangen, so daß eine
Drehung des Wickelspulenkörpers verhindert ist.
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Bei einem derartigen bekannten Mechanismus ist der üblicherweise an
einer Seite mit einem Zahnkranz versehene Wickelspulenkörper mit seiner Welle in
einer länglichen Führung kurzer Abmessung gelagert, so daß sich der Wickelspulenkörper
in diesem Lager bei dem Aufbringen normaler Kräfte auf den Gurtaufroll- und Sperrmechanismus
drehen kann. Wird der Gurt
sehr schnell abgezogen, d.h. auf ihn
eine bestimmte Beschleunigungskraft ausgeübt, so erfolgt dadurch eine Verschiebung
der Wickelspulenkörperwelle innerhalb dieser länglichen Führung derart, daß die
Zähne des Zahnkranzes des Wickelspulenkörpers mit einer korrespondierenden Verzahnung
des Lagerstützkörpers derart in Eingriff gelangen, daß eine Drehung des Zahnkranzes
und somit des Wickelspulenkörpers und ein Abziehen des Gurtes vom Wickelspulenkörper
verhindert ist. Ein derartiges System hat sich zwar grundsätzlich als technisch
fortschrittlich erwiesen. Dennoch ist man bestrebt, dieses System noch weiter zu
verbessern.
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine die vorstehend
beschriebenen Vorgänge ermöglichende Lagerung des Wickelspulenkörpers im Stützkörper
zu schaffen, die bei konstruktiv einfachem Aufbau raumsparend und gewichtsmäßig
günstig ausgebildet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß das im Stützkörper befindliche
Lager des Wickelspulenkörpers als ein sich durch Krafteinwirkung auf den Wickelspulenkörper
verformendes, also nachgebendes Lager ausgebildet. Der sich verformende Bereich
kann natürlich gruridsätzlich auch wickelspulenkörperseitig vorgesehen sein.
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Gemäß dieser Lösung kann eine Längsführung zum Verschieben des Wickelspulenkörpers
innerhalb des Stützkörpers vermieden werden. Vielmehr befindet sich gemäß dieser
Lösung das entsprechende Lagerteil des
Wickelspulenkörpers formschlüssig
innerhalb der im Stützkörper ausgebildeten Lagerfläche, wenn normale Kräfte auf
den Machanismus einwirken. Erst dann, wenn übermäßige Kräfte auf den auf den Wickelspulenkörper
aufgerollten Gurt einwirken, kommt es durch Material verformung zu einer Relativverschiebung
des Wickelspulenkörpers innerhalb des Stützkörpers.
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Dies erlaubt eine konstruktiv einfache Lagerung sowie eine relativ
raumsparende und leichte Konstruktionsweise. Zumindest können die Gewichtsverhältnisse
im Verhältnis zu den gewünschten Trägheitskräften optimaler eingestellt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lager an einem vom
Stützkörper frei abstehenden Arm ausgebildet, dessen Übergangsbereich zum Stützkörper
verformbar, bevorzugt elastisch verformbar ist, so daß der Arm zusammen mit dem
Wickelspulenkörper aus der nicht-sperrenden Ausgangslage in eine sperrende Eingriffslage
der Rastmittel bewegbar ist. Dabei kann zur Begünstigung der Verformbarkeit der
Arm in seinem Übergangsbereich zum Stützkörper eine Querschnittsschwächung aufweisen.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Umfangswand des Lagers
selbst zumindest über einen Teilumfang mit Querschnittsschwächungen in Form von
im Abstand zueinander angeordneten Durchbrechungen versehen, so daß zwischen den
Durchbrechungen und der Lagerfläche deformierbare.Stege gebildet sind, die in Umfangsrichtung
miteinander in Verbindung stehen.
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Gemäß dieser Lösung wird nicht das gesamte Lager bewegt, indem ein
das Lager tragende Teil deformiert wird, sondern die Lagerfläche selbst erfährt
eine Deformierung, die eine Radialbewegung des Wickelspulenkörpers und der damit
verbundenen Rastmittel her'-vorruft. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit,
daß das an der Lager fläche anliegende Teil des Wickelspulenkörpers verformt wird,
um die genannte Relativbewegung für den Eingriff der Rastmittel hervorzurufen.
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Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform können die Durchbrechungen
in etwa die Form eines unregelmäßigen Vierecks haben, von dem zwei im wesentlichen
parallele Seitenkanten im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen und die jeweils
in Umfangsrichtung benachbarten Seitenkanten nebeneinanderliegender Durchbrechungen
im wesentlichen parallel und schräg zum Radiusstrahl verlaufen. Dabei ist der genannte
Schrägverlauf der benachbarten Seitenkanten von radial außen nach radial innen in
Gurtabzugsdrehrichtung des Wickelspulenkörpers gerichtet.
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Die Durchbrechungen können aber auch als bogenförmige und vorzugsweise
sichelförmige Schlitze ausgebildet sein, die spiralartig ineinandergeschachtelt
sind.
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Das für das Lager verwendete verformbare Material kann vorzugsweise
Kunststoff sein.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt: Fig. la eine schematische Seitenansicht
eines Gurtaufroll- und Sperrmechanismus im nicht-gesperrten Zustand, Fig. lb eine
teilweise geschnittene Längsschnittansicht der Anordnung gemäß Fig. la, Fig. 2a
eine gegenüber der Fig. la abgewandelte Ausführungsform im nicht-sperrenden Zustand,
Fig. 2b die Ausführungsform gemäß Fig. 2a im sperrenden Zustand, Fig. 3a eine schematische
Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Gurtaufroll- und Sperrmechanismus
im nicht-sperrenden Zustand, Fig. 3b eine schematische Seitenansicht des Mechanismus
gemäß Fig. 3a im sperrenden Zustand, Fig. 4a eine schematische Ansicht einer gegenüber
der Fig. 3a abgewandelten Ausführungsform im unverschobenen Zustand der Wickelspulenkörperwelle,
und Fig. 4b eine der Fig. 4a ähnliche Darstellung, jedoch mit in Richtung des angegebenen
Pfeiles verschobener Welle.
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Der in den Zeichnungen dargestellte Gurtaufroll- und Sperrmechanismus
umfaßt einen aus Fig. lb ersichtlichen Wickelspulenkörper 10 und einen diesen abstützenden
Stützkörper 12. In Fig. la und 2a weist dieser Stützkörper 12 einen federnden Arm
14 auf, der über einen vorzugsweise elastisch verformbaren Hals' abschnitt 16 mit
dem Stützkörper 12 verbunden ist. Am entgegengesetzten freien Ende des Armes 14
befindet sich ein Lager 18, in dem ein Wellenstummel 20 des Wickelspulenkörpers
10 drehgelagert ist. In diesem Bereich ist der Wickelspulenkörper mit einem Rastzähne
22 aufweisenden Zahnkranz 24 versehen. Weiterhin weist der Stützkörper radial außerhalb
des Zahnkranzes 24 einen Körperabschnitt 26 auf, welcher mit auf den Zahnkranz 24
gerichteten Gegenrastzähnen 28 versehen ist. Radial außerhalb dieser Gegenrastzähne
befindet sich im Körperabschnitt 26 ein vorzugsweise bogenförmiger Längsschlitz
30, zwischen dem und den Gegenrastzähnen 28 ein Steg 32 gebildet ist, welcher bei
Druckbelastung unter Verkleinerung des Schlitzes 30 verformbar ist, und zwar vorzugsweise
elastisch verformbar ist.
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Im übrigen befindet sich drehbar gelagert am Halsabschnitt 16 des
Armes 14 eine Vorsperrklinke 34.
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Bei normaler Kraftaufbringung auf einen auf dem Wickelspulenkörper
10 gewickelten Gurt, vorzugsweise Sicherheitsgurt, dreht sich der Wickelspulenkörper
10 frei in dem Lager 18, ohne daß eine Sperrung bewirkt wird. Erfolgt jedoch die
Aufbringung einer bestimmten Beschleunigungskraft auf den Gurt, so wirkt sich
diese
über das Lager auf den Arm 14 aus, welcher sich in seinem Halsabschnitt 16 dann
elastisch verformt.
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Dies hat zur Folge, daß sich das Lager 18 zusammen mit dem Zahnkranz
24 aus der in Fig. la in ausgezogener Linie dargestellten Lage in die teilweise
gestrchelte Lage verschiebt, wodurch die Rastzähne 22 des Zahnkranzes 24 mit den
Gegenrastzähnen 28 des Stützkörpers 12 in Eingriff gelangen. Bei einer bestimmten
aufgebrachten Kraft verformt sich dabei der Steg 32 derart, daß mehrere Zähne zum
Tragen kommen. Die Biegbarkeit des Halsabschnitts 16 wird noch dadurch begünstigt,
daß sich in diesem Bereich Querschnittsschwächungen 36 befinden.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2a und 2b unterscheidet sich von
dem gemäß Fig. la durch eine etwas einfachere Gestaltung, wobei vergleichbare Teile
mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Am Stützkörper 12 befindet sich eine
frei abstehende Zunge 27, welche mit Rastausnehmungen 38 versehen ist, in die Zähne
22 des Zahnkranzes 24 in Eingriff gelangen können, wie dies der Fig. 2b entnehmbar
ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3a ist das Lager selbst in
sich verformbar, oder aber ergänzend oder allein die Welle des Wickelspulenkörpers,
wie sie in dem Lager 18 gelagert ist. Der Fig. 3a ist entnehmbar, daß die Welle
des Wickelspulenkörpers im Normalbetrieb formschlüssig und konzentrisch in der kreisförmigen
Lagerschale des Lagers 18 angeordnet ist. In diesem Zustand kann sich der Wickelspulenkörper
zusammen mit der Zahnscheibe 24 frei drehen, da
die Zähne 22 nicht
in die Rastausnehmungen 38 des Stützkörpers 12 eingreifen. In der Lagerwandung befinden
sich auf einer Kreisbahn, in einer geschlossenen Reihe angeordnete Durchbrechungen
40 bestimmter Gestalt. Zwischen diesen Durchbrechungen liegen erste Stege 42 und
zwischen den Durchbrechungen und der Lagerfläche 44 zweite Stege 46, wobei alle
Stege insgesamt miteinander in Verbindung stehen und somit eine Lagerwandung geschaffen
ist, die sich bei Krafteinwirkung dadurch verformen kann, daß sich die Öffnungsgröße
der Durchbrechungen verändert, wie dies der Fig. 3b zu entnehmen ist, in der die
Wickelspulenkörperwelle in einer radial versetzten Lage innerhalb des Lagers dargestellt
ist, in welcher Lage Rastzähne 22 in die Rastausnehmungen 38 sperrend eingreifen.
Im Bereich des Wickelspulenkörpers befinden sich ebenfalls derartige Durchbrechungen
in einer ähnlichen Anordnung und Konfiguration, welche mit dem Bezugszeichen 48
versehen sind.
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Die Durchbrechungen haben in etwa die Form eines unregelmäßigen Vierecks,
von dem zwei im wesentliche parallele Seitenkanten 50 im wesentlichen in Umfangsrichtung
des Lagers veriaufen und die jeweils in Umfangsrichtung benachbarten Seitenkanten
nebeneinander liegender Durchbrechungen im wesentlichen parallel und schräg zum
Radiusstrahl verlaufen, wobei dieser Schrägverlauf von radial außen nach radial
innen in Gurtabzugsdrehrichtung des Zahnkranzes gerichtet ist, welche Drehrichtung
in Fig. 3a durch den Pfeil 54 angezeigt ist. Entsprechend der Darstellung in Fig.
4a sind die Durchbrechungen 56 als sichelförmige
Schitze ausgebildet,
die spiralartig ineinandergeschachtelt sind und somit versetzt einander überlappen
und dabei von einer radial inneren zu einer radial äußeren Stelle zur Wickelspulenachsae
20 verlaufen. Dabei ist in Fig. 4a die belastete Ausgangslage und in 4b die belastete
Versatzlage der Wickelspulenachse dargestellt, bei der die sichelförmigen Schlitze
rechts unten verkleinert sind, und zwar aufgrund einer Verschiebung der dazwischenbefindlichen
Stege 58, wobei der Versatz in Richtung des Pfeiles 60 erfolgt.
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Vorzugsweise besteht das Material des Lagers und des Stützkörpers
aus Kunststoff, welches elastisch, ggf.
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aber auch bei einer gewissen Kraftaufbringung plastisch verformbar
ist.
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