DE3621622C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Derartige Gurtstraffer sind seit längerem bekannt. Bei einem im Gefahrenfall ausgelösten Gurtstraffvorgang wird eine An­ triebsquelle aktiviert, welche über ein Zugseil an einer Seilscheibe angreift. Die Seilscheibe wird über eine Kupp­ lungsvorrichtung drehschlüssig an die Aufrollerwelle des Sicherheitsgurtaufrollers angekoppelt.

Bei dem in der DE-OS 34 00 177 genannten Gurtstraffer ist die Kupplungsvorrichtung durch ein drehfest an die Aufrollerwelle angeschlossenes, eine feine Außenverzahnung aufweisendes Rad und einen mit einer entsprechenden Innenverzahnung verse­ henen, radial nachgiebigen und die Außenverzahnung des Rades umgebenden Hülse gebildet, die durch Scherstifte drehfest an die Seilscheibe angeschlossen ist. Durch die in dem Seil bei Aktivierung des Gurtstraffers auftretende Zugspannung wird der Ring verformt und in seinem Durchmesser reduziert, so daß die beiden Ver­ zahnungen über den gesamten Umfang formschlüssig ineinander­ gepreßt werden.

Durch die mehrfache Umschlingung des nachgiebigen Ringes wird bis zum vollständigen Einkuppeln ein Seilweg erforderlich, der ein sehr schnelles Ansprechen des Gurtstraffers nicht zu­ läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnell an­ sprechende und einen sicheren Kupplungseingriff gewährlei­ stende Kupplungsvorrichtung von einfacher Bauart für einen gattungsgemäßen Gurtstraffer zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Gurtstraffer er­ findungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das antriebsseitige Zahnrad wird drehfest gehalten, bis es in Eingriff mit dem abtriebsseitigen Zahnrad bewegt worden ist. Hierdurch wird vermieden, daß relativ zueinander in Drehbewegung befindliche Zähne der beiden Zahnräder aufein­ andertreffen. Wenn zwei relativ zueinander rotierende Zahn­ räder in Eingriff miteinander bewegt werden, kann es vorkom­ men, daß zwei Zahnspitzen aufeinandertreffen, wodurch ein korrektes Einsteuern verhindert wird und sogar das bewegli­ che Zahnrad abprellen kann. Hierdurch würde der Gurtstraff­ vorgang zumindest verzögert. Die Einsteuervorgänge der Kupp­ lungsvorrichtung müssen aber innerhalb kürzester Zeit erfol­ gen, da der gesamte Rückstrammvorgang nur wenige Millisekun­ den dauern darf. Um zu erreichen, daß bei Auslösung eines Gurtstraffvorganges durch die am Zugseil wirksam werdenden Zugkräfte, die über die Seilscheibe auf das antriebsseitige Zahnrad übertragen werden, zunächst die beiden Zahnräder in Eingriff miteinander bewegt und erst anschließend die Dreh­ bewegung des antriebsseitigen Zahnrades freigegeben wird, findet bei der bevorzugten Ausführungsform ein Scherstift mit zwei unterschiedlich stark dimensionierten Stufen Verwen­ dung, der sowohl als Haltemittel zum Halten des Führungsmit­ tels im Abstand von dem Abtriebszahnrad als auch als Halte­ mittel zum drehfesten Halten des Antriebszahnrades wirkt. Die schwächer dimensionierte Stufe des Scherstiftes wird zuerst abgeschert, um das Führungsmittel für die Bewegung des An­ triebszahnrades in Eingriff mit dem Abtriebszahnrad freizu­ geben; wenn beide Zahnräder in Eingriff sind, wird die zwei­ te Stufe des Scherstiftes abgeschert, um die Drehbewegung freizugeben.

Eine einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn das eine Ende der Aufrollerwelle als Zahnrad mit Umfangsverzahnung ausge­ bildet und das antriebsseitige Zahnrad ebenfalls mit Außen­ verzahnung ausgebildet wird. Das antriebsseitige Zahnrad kann aber auch als Ring mit Innenverzahnung ausgebildet werden, was zwar etwas aufwendiger ist, aber den Vorteil hat, daß der Eingriff zwischen den beiden Zahnrädern über eine größere Oberfläche erfolgen kann.

Es ist an sich bereits aus der US-PS 26 97 423 bei einer Startvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bekannt gewesen, eine Kupplungsvorrichtung mittels zwei Zahnrädern zu verwirk­ lichen, von denen das eine auf einer schwenkbaren Schwinge drehbar gelagert sowie drehfest mit einer Seilscheibe verbun­ den ist, auf deren Umfang ein Zugseil aufgewickelt ist, des­ sen freies Ende zu einem Handgriff führt. Die Schwinge wird durch eine Feder in Ruhestellung außer Eingriff mit dem an die Motorwelle angeschlossenen Zahnrad gehalten.

Aus der DE-PS 10 59 717 ist ein Seilzuganlasser für eine Brennkraftmaschine bekannt, deren antriebsseitige Seilscheibe als Ring mit einer Innenverzahnung ausgebildet ist.

Gegenstand der nicht vorveröffentlichten DE-OS 35 28 162 A1 ist bereits ein Gurtstraffer an einem Sicherheitsgurtaufrol­ ler, mit einem Zugseil, das mit einem Ende an eine Antriebs­ quelle angekoppelt ist und den Umfang einer Seilscheibe um­ schlingt, an der sein anderes Ende festgelegt ist, und mit einer ein drehfest an die Aufrollerwelle angeschlossenes Zahnrad aufweisenden Kupplungsvorrichtung, durch welche die Seilscheibe drehschlüssig an die Aufrollerwelle des Sicher­ heitsgurtaufrollers ankoppelbar ist. Die Kupplungsvorrichtung ist durch ein Zahnradgetriebe mit zwei Zahnrädern gebildet, von denen das antriebsseitige drehfest mit der Seilscheibe verbunden sowie durch eine Schwinge zwischen einer Kämmein­ griffsstellung mit dem abtriebsseitigen Zahnrad und einer Ausgangsstellung im radialen Abstand von diesem Zahnrad be­ wegbar ist. Das antriebsseitige Zahnrad wird durch einen Scherstift, der durch die bei einem Gurtstraffvorgang auf­ tretenden Kräfte abgeschert wird, drehfest gehalten, bis er in Eingriff mit dem abtriebsseitigen Zahnrad gelangt ist. Die Schwinge wird durch eine Feder in ihrer durch einen Anschlag definierten Ruhestellung gehalten.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine Explosionsansicht dieser Ausführungsform;

Fig. 3 eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungs­ form;

Fig. 4 eine Explosionsansicht derselben Ausführungsform; und

Fig. 5 eine Schnittansicht in einer Ebene, welche durch die beiden Zahnräder der Kupplungsvorrichtung ver­ läuft.

Der in der Zeichnung gezeigte Sicherheitsgurtaufroller weist ein allgemein U-förmiges Gehäuse 10 auf, in dessen Seitenwän­ den 12, 14 eine Aufrollerwelle drehbar gelagert ist, auf wel­ cher das Gurtband 16 als Wickel 18 aufgewickelt ist. Auf der Seite der Seitenwand 12 befindet sich ein nicht näher be­ schriebener Aufroll- und Blockiermechanismus, wie er bei Sicherheitsgurtaufrollern üblich ist. Auf der Seite der Sei­ tenwand 14 ist die Aufrollerwelle verlängert und als Zahnrad 20 mit Außenverzahnung ausgebildet. In die Seitenwand 14 ist ein Lagerzapfen 22 eingesetzt. Auf diesem Lagerzapfen 22 ist eine Schwinge 24 schwenkbar gelagert. Die Schwinge 24 trägt im Abstand von dem Lagerzapfen 22 ein zapfenförmiges Drehla­ ger 26 für ein Bauteil 28, welches durch die Vereinigung ei­ nes außenverzahnten Zahnrades 30 mit einer Seilscheibe 32 ge­ bildet ist. An der mit 34 bezeichneten Stelle der Seilscheibe 32 ist das Ende eines Zugseils 36 festgelegt, beispielsweise durch Verstemmen. An diesem Zugseil 36 greift eine in Rich­ tung des Pfeiles wirkende Zugkraft an, sobald ein Gurtstraff­ vorgang ausgelöst wird.

Das Bauteil 28 weist eine durch die Seilscheibe 32 und das Zahnrad 30 axial hindurchgehende Bohrung 38 auf, die bei ge­ eigneter Drehstellung dieses Bauteils 28 mit einer Bohrung 40 der Schwinge 24 fluchtet. Diese Bohrungen 38, 40 haben den­ selben Durchmesser. Er entspricht dem Außendurchmesser der stärker dimensionierten Stufe 42A eines zwei verschieden stark dimensionierte Stufen 42A, 42B aufweisenden Scher­ stiftes 42. Mit der Bohrung 40 fluchtet ferner eine Bohrung 44 in der Seitenwand 14. Der Durchmesser dieser Bohrung 44 entspricht dem Außendurchmesser der Stufe 42B des Scher­ stiftes 42. Wenn der Scherstift 42 in die Bohrungen 38, 40, 44 eingesetzt ist, arretiert er die Schwinge 24 in ihrer Aus­ gangsstellung, die derart gewählt ist, daß die Außenverzah­ nungen der Zahnräder 20 und 30 in geringem radialem Abstand voneinander verbleiben, so daß die beiden Zahnräder entkop­ pelt sind. In diesem Zustand ist ferner das Bauteil 28 dreh­ fest an der Schwinge 24 gehalten. Sobald nun bei Auslösung eines Gurtstraffvorganges eine Zugkraft in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung am Zugseil 36 auftritt und am Umfang der Seilscheibe 32 angreift, wird die schwächere Stufe 42B des Scherstiftes 42 abgeschert, so daß die Schwin­ ge 24 auf die Zeichnung bezogen im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wodurch die Verzahnungen der Zahnräder 20 und 30 in Eingriff miteinander gelangen. Sobald dieser Eingriff herge­ stellt ist und die Schwinge 24 auf eine in Fig. 5 gezeigte Anschlagfläche 28B trifft, die die Eingriffsstellung begrenzt, wird die Stufe 42A des Scherstiftes 42 durch die andauernde Zugkraft am Zugseil 36 stark beansprucht und abgeschert. Das Bauteil 28 mit Seilscheibe 32 und Zahnrad 30 kann sich nun frei dre­ hen und die Antriebskraft auf das Zahnrad 20 übertragen, so daß die Aufrollerwelle in Drehung versetzt und das Gurtband 16 in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung rück­ gestrammt wird.

Nach Beendigung eines solchen Gurtstraffvorganges ist Sorge dafür getragen, daß das Zugseil 36 entlastet ist, wozu es beispielsweise ausreicht, daß bei einem Kolben/Zylinder-An­ trieb ein Verklemmen des Kolbens im Zylinder vermieden wird. Die Rückbewegung der Schwinge 24 in ihre Ausgangsstellung wird daher durch den Rückstrammantrieb nicht behindert. Folg­ lich kann die Schwinge 24 bezogen auf die Zeichnung gegen den Uhrzeigersinn in ihre Ausgangsstellung verschwenkt werden, so daß die Zahnräder 20, 30 außer Eingriff kommen. Die Aufrol­ lerwelle ist nun frei drehbar. Die Rückbewegung der Schwin­ ge 24 kann durch Schwerkraft, durch Federwirkung oder beides erfolgen.

Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 1 und 2 durch die Ausbildung der Schwinge 24 und des Bauteils 28. Das Bauteil 28 vereinigt weiterhin die Seilscheibe 32 und das Zahnrad 30, jedoch ist das Zahnrad 30 nunmehr als Innenverzahnung an einem die Seil­ scheibe 32 bildenden Ring ausgebildet. Das ringförmige Bau­ teil 28 ist in einer Gleitlagerbohrung 29 der Schwinge 24 leicht drehbar gelagert. Die Schwinge 24 weist ferner eine Durchführungsöffnung 31 für das Zugseil 36 auf. Als Haltemit­ tel ist auch bei dieser Ausführungsform ein Scherstift 42 mit zwei Stufen 42A, 42B vorgesehen. Dieser Scherstift ist durch eine Bohrung, welche durch komplementäre Aussparungen 38A, 38B am Außenumfang des Bauteils 28 bzw. Innenumfang der Gleitlagerbohrung 29 gebildet ist, und in eine Bohrung 44 in der Seitenwand 14 eingesetzt.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist die gleiche wie bei der nach den Fig. 1 und 2 und wird daher nicht erneut be­ schrieben. Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 ist zwar etwas aufwendiger als die zuvor beschriebene Ausführungsform, hat aber den Vorteil, daß die Zähne des innenverzahnten Zahn­ rades 30 über eine größere Fläche mit der Außenverzahnung des Zahnrades 20 in Eingriff kommen, so daß hohe Antriebskräfte bei kleiner Bauform übertragen werden können.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5, die eine Weiterbildung der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 darstellt, ist die Schwinge 24 durch eine Feder 50 in ihre Ausgangsstellung vor­ gespannt, in welcher die beiden Zahnräder 20, 30 außer Ein­ griff miteinander sind. Diese Ausgangsstellung wird dadurch definiert, daß ein Ansatz 25 der Schwingen 24 an einer An­ schlagfläche 25A des Gehäuses 10 zur Anlage kommt. Die Ein­ griffsstellung des Zahnrades 30 ist dadurch begrenzt, daß der Ansatz 25 an der der Anschlagfläche 25A gegenüberlie­ genden Anschlagfläche 25B zur Anlage kommt. Diese Eingriffs­ stellung ist so gewählt, daß die Zahnspitzen des Zahnrades 30 nicht auf den Zahngrund der Zähne des Zahnrades 20 ge­ drückt werden.

Das Zahnrad 30 wird durch einen zweistufigen Scherstift 42, der durch miteinander fluchtende Bohrungen des Zahnrades 30 der Schwinge 24 und einer Seitenwand 14 eingesetzt ist, dreh­ fest an der Schwinge 24 gehalten. Die Feder 50 und der Scher­ stift 42 sind relativ zueinander so dimensioniert, daß bei Auslösung eines Gurtstrammvorganges die in Richtung des Pfeiles in Fig. 5 über das Zugseil 36 am Umfang der Seil­ scheibe wirksamen Zugkräfte zunächst eine Verschwenkung der Schwinge 24 entgegen der Kraft der Feder bewirken, bis der Ansatz 25 an der Anschlagfläche 25B anschlägt. Erst anschlie­ ßend wird die zweite Stufe des Scherstiftes 42 so stark bean­ sprucht, daß er abgeschert wird und somit die Drehung des Zahnrades 30 freigibt. Nach beendetem Rückstrammvorgang ist das Zugseil 36 entlastet, und die Schwinge 24 wird durch die Feder 50 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeschwenkt, wobei diese Schwenkbewegung durch die Schwerkraft unterstützt wird.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die Verzahnungen der Zahnräder 20 und 30 jeweils als Kerbverzahnung ausgebildet.

Claims (7)

1. Gurtstraffer an einem Sicherheitsgurtaufroller, mit einem Gehäuse, mit einem Zugseil, das mit einem Ende an eine An­ triebsquelle angekoppelt ist und den Umfang einer Seilschei­ be umschlingt, an der sein anderes Ende festgelegt ist, und mit einer ein drehfest an die Aufrollerwelle angeschlossenes Zahnrad aufweisenden Kupplungsvorrichtung, durch welche die Seilscheibe drehschlüssig an die Aufrollerwelle des Sicher­ heitsgurtaufrollers ankoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung ein weiteres, antriebsseitiges Zahnrad (30) aufweist, das drehfest mit der Seilscheibe (32) verbunden sowie durch eine am Gehäuse schwenkbar gelagerte Schwinge (24) zwischen einer Ausgangsstellung im radialen Abstand von diesem Zahnrad und einer Eingriffsstellung mit dem abtriebsseitigen Zahnrad (20) bewegbar ist, und daß das antriebsseitige Zahnrad (30) durch einen ersten Scherstift, der durch die bei einem Gurtstraffvorgang auftretenden Kräfte abgeschert wird, in seiner Ausgangsstellung gehalten und durch einen zweiten Scherstift bis zum Eingriff mit dem abtriebsseitigen Zahnrad (20) drehfest an der Schwinge gehalten ist.

2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Scherstift und der zweite Scherstift als zwei verschieden stark dimensionierte Stufen eines Stif­ tes (42) ausgebildet sind, von denen die schwächer dimensio­ nierte (42 B) bei Abscherung die Bewegung des antriebsseiti­ gen Zahnrades (30) in Eingriff mit dem abtriebsseitigen Zahn­ rad (20) freigibt und die stärker dimensionierte Stufe (42 A) bei Abscherung die Drehung des antriebsseitigen Zahnrades (30) freigibt.

3. Gurtstraffer nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Zahnrad (30) und die Seilscheibe (32) zu einem einzigen Bauteil (28) ver­ einigt sind.

4. Gurtstraffer nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sowohl das antriebsseitige als auch das abtriebsseitige Zahnrad (20, 30) mit Außenverzahnung aus­ gebildet sind.

5. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das abtriebsseitige Zahnrad (20) mit Außenverzahnung und das antriebsseitige Zahnrad (30) als Ring mit Innenverzahnung ausgebildet sind.

6. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zwei verschieden stark dimensionier­ te Stufen (42 A, 42 B) aufweisende Stift (42) in miteinander fluchtende Bohrungen (38, 40, 44) des antriebsseitigen Zahn­ rades (30), der Schwinge (24) und des Gehäuses (14) einge­ setzt ist.

7. Gurtstraffer nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß nach Beendigung eines Gurtstraff­ vorganges die Seilscheibe (32) bzw. das am Umfang der Seil­ scheibe (32) angreifende Zugseil (36) zumindest in solchem Ausmaß entlastet ist, daß das antriebsseitige Zahnrad (30) in seine Ausgangsstellung zurückbewegbar ist, wobei die Rückbewegung des antriebsseitigen Zahnrades (30) in seine Ausgangsstellung selbsttätig durch Federkraft oder Schwer­ kraft erfolgt.