DE3906693A1 - Strammvorrichtung fuer einen sicherheitsgurtaufroller - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strammvorrichtung für einen Sicherheitsgurtaufroller mit einem im Crash-Fall aus­ lösbaren Seiltrieb, dessen Seilscheibe mit der Gurtauf­ wickelwelle des Gurtaufrollers über ein an der Seil­ scheibe angeordnetes und radial zum Eingriff in eine an einem Zahnring der Gurtaufwickelwelle vorgesehene Kupplungsverzahnung verlagerbares Sperrglied formschlüssig koppelbar ist.

Eine gattungsgemäße Strammvorrichtung ist aus der DE-OS 34 07 378 bekannt; hierbei ist ein axial an der Seilscheibe gehaltertes exzentrisch gelagertes, im Auslösefall radial gegen die Kraft einer das Sperrglied in dessen Ruhelage belastenden Feder auslenkbares Sperr­ glied vorgesehen, welches bei seiner radialen Verlagerung mit einer Sperrverzahnung in eine mit der Aufwickel­ welle des Gurtaufrollers gekoppelte und die Seilscheiben in der Ebene des daran gelagerten Sperrgliedes umfassende Kupplungsverzahnung eingreift und so eine formschlüssige Verbindung zwischen der Seilscheibe und der Gurtaufwickel­ welle des Gurtaufrollers herstellt. Die Lagerungs- und Massenverhältnisse am Sperrglied sind so ausgelegt, daß im Auslösefall das Sperrglied aufgrund der ihm eigenen Masseträgheit hinter der Drehbewegung der Seil­ scheibe zurückbleibt und aufgrund seiner exzentrischen Lagerung radial auswärts geschwenkt wird. Hierbei wird das Sperrglied in der Ebene der Kupplungsverzahnung durch eine das Sperrglied axial gegen die Seilscheibe belastenden Feder gehalten, so daß Seilscheibe und daran ausschwenkbar gelagertes Sperrglied als eine Funktionseinheit anzusehen sind.

Mit einer derartigen Auslegung der Kupplungsverbindung zwischen Strammvorrichtung und Gurtaufroller ist der Nachteil verbunden, daß es aufgrund des bezüglich der Lagerung der Seilscheibe auf einem Wellenzapfen der Gurtaufwickelwelle unvermeidlichen Lagerspiels und der insbesondere zu Beginn der Strammbewegung unmittel­ bar nach Eingriff der Verzahnungen wirksamen, beschleu­ nigungsbedingt sehr hohen Zugkraft am Antriebsseil zu einem zumindest teilweisen Herausdrehen der Sperr­ gliedverzahnung aus der Kupplungsverzahnung kommt, so daß die mit Beginn der Strammbewegung eingeleitete formschlüssige Verbindung zwischen Seilscheibe und Gurtaufwickelwelle über die Dauer des Strammvorganges sich unter Umständen wieder löst.

Im einzelnen ist hinsichtlich der Lagerung der Seil­ scheibe mit dem daran angeordneten und gehalterten Sperrglied auf dem Wellenzapfen der Gurtaufwickelwelle im Belastungsfall ein Bewegungsfreiraum für die Seil­ scheibe nicht zu vermeiden, welcher sich aus dem eigent­ lichen Lagerspiel, einer gewissen, sich bei Beanspruchung zeigenden Elastizität des Wellenzapfens wie auch einer gleichermaßen auftretenden Elastizität der Sperrglied­ verzahnung einerseits wie auch der Kupplungsverzahnung andererseits zusammensetzt; hinzu kommt ein Kippmoment der Seilscheibe um den Wellenzapfen, welches dadurch hervorgerufen wird, daß die Wirkungslinie der am Antriebs­ seil angreifenden Zugkraft und die Wirkungsebene der formschlüssig ineinandergreifenden Verzahnungen mit einem als Hebelarm sich auswirkenden Abstand zueinander angeordnet sind.

Diese Einflüsse haben zur Folge, daß nach zunächst erfolgtem Eingriff der Sperrgliedverzahnung in die Kupplungsverzahnung ein vorzugsweise um den mit größtem Abstand zur Wirkungslinie der Seilzugkraft gelegenen Eingriffszahn wirkendes Drehmoment auftritt, welches beginnend mit dem der Wirkungslinie der Seilkraft am nächsten gelegenen Eingriffszahn die Zähne des Sperr­ gliedes aus dem Eingriff in die Kupplungsverzahnung herausdreht, wobei die Seilscheibe diesem Drehmoment aufgrund des vorbeschriebenen Bewegungsfreiraumes durch Ausweichen nachgibt, so daß die Verzahnungen von Sperr­ glied und Gurtaufwickelwelle letztlich außer Eingriff gelangen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Strammvorrichtung derart zu verbessern, daß ein sicherer Verzahnungseingriff von Sperrglied und Kupplungsverzahnung der Gurtaufwickelwelle in jeder Phase der Strammbewegung gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung vorangestellt sind.

Aufgrund der erfindungsgemäß an der Seilscheibe vorge­ sehenen, in die durch das Sperrglied und die Kupplungs­ verzahnung gebildeten Ebene reichenden Abstützung ist nunmehr dem auf die Verzahnungen wirkenden Drehmoment eine im Bereich der Kupplungsverzahnung gegen die Ab­ stützung der Seilscheibe wirkende Abstützkraft entgegenge­ richtet, so daß die Seilscheibe in ihrer Position zur Kupplungsverzahnung radial fixiert ist und dem von der Seilzugkraft auf die Verzahnungen wirkenden Drehmo­ ment nicht nachgibt, so daß ein sicherer Zahneingriff auch mit Fortgang der Strammbewegung gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Abstützung der Seilscheibe gegen den Zahnring mit Kupplungsverzahnung verringert zudem das auf die Baueinheit wirkende Kippmoment, so daß das gesamte Kupplungs- und Sperrsystem erheblich stabilisiert ist.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an der Seilscheibe ein axial von dieser abstehender und den Zahnring an seinem Außenumfang topfartig ein­ fassender Rand vorgesehen, so daß das gegebenenfalls einwirkende Kippmoment durch die formschlüssige Ab­ stützung zwischen dem äußeren Rand des Druckringes und dem diesen einfassenden abstehenden Rand der Seilscheibe aufgefangen wird.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß eine axial von der Seilscheibe abstehende Abstützung zwischen dem Sperrglied und der Kupplungs­ verzahnung angeordnet ist und sich im Falle eines einwirkenden Kippmoments an der Innenseite der Zahn­ ringverzahnung abstützt. Hierbei ist die Erfindung vorteilhaft zu verwirklichen, wenn die radial gemessene Materialstärke der Abstützung zum in der Sperrlage an der Kupplungsverzahnung anliegenden Bereich hin anwächst, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ferner, wenn die Höhe der auf der Seilscheibenebene aufstehenden Abstützung der Materialstärke des Sperrgliedes entspricht.

Die Formgebung für die Abstützung ist dabei nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorteilhaft, wenn die Abstützung das Sperrglied in dessen Ruhelage bis auf einen Bereich zum radialen Durchtritt des Sperrgliedes über die Seilscheibenkontur hinaus einschließt. In diesem Fall kann die innere Oberfläche der auf der Seilscheibe aufstehenden Abstützung auch zur Führung des Sperrgliedes bei dessen radialer Auslenkung heran­ gezogen werden.

Neben den alternativen Ausführungsformen einer äußeren und einer inneren Abstützung erstreckt sich die Erfindung auch darauf, beide Abstützungen nebeneinander einzu­ richten, so daß sich eine doppelte Abstützung und Stabilisierung des Kupplungssystems ergibt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht auf die Systemseite einer Seilschei­ be mit Sperrglied und Kupplungsverzahnung in der Verriegelungsstellung,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 im Längsschnitt,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform in der Darstellung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 im Längsschnitt.

In der Ansicht gemäß Fig. 1 ist eine Seilscheibe 10 dargestellt, die auf einem Wellenzapfen 11 einer nicht weiter dargestellten Gurtaufwickelwelle eines Gurtaufrollers drehbar gelagert ist. Auf der Seil­ scheibe 10 ist ein Antriebsseil 12 aufgewickelt, welches im Crash-Fall von der Seilscheibe 10 mit einer in Richtung des Pfeils 13 wirkenden Seilzugkraft abgewickelt wird.

An der Seilscheibe 10 ist ein Sperrglied 14 exzentrisch in einer nicht weiter erkennbaren Weise gelagert, welches in der in Fig. 1 dargestellten Lage radial auswärts verlagert ist und mit einer Außenverzahnung 15 in eine Kupplungsverzahnung 16 eingreift, welche an der Gurtaufwickelwelle angeordnet ist und das Sperr­ glied 14 in dessen Ebene ringförmig einschließt. Das Sperrglied 14 ist an der Seilscheibe 10 mittels einer das Sperrglied 14 übergreifenden Feder 17 axial gehalten und gesichert.

An der dem Auslenkungsbereich des Sperrgliedes 14 gegenüberliegenden Seite ist die Seilscheibe 10 mit einer in die Ebene des Sperrgliedes 14 wie auch der Kupplungsverzahnung 16 aufstehenden wulstartigen Ab­ stützung 18 versehen, welche der Außenkontur der Seilschei­ be 10 folgt und eine der Materialstärke des Sperr­ gliedes 14 entsprechende Höhe aufweist. In der radialen Erstreckung weist der Abstützungswulst 18 eine unter­ schiedliche Materialstärke auf, wobei zu dem im Be­ lastungsfall zur Abstützung herangezogenen Bereich der Seilscheibe 10 hin die Materialstärke der Abstützung 18 zunimmt. Gleichzeitig schließt die Abstützung 18 aufgrund ihrer Formgebung das im wesentlichen oval gestaltete Sperrglied 14 in seiner in die Seilscheiben­ kontur eingetretenen Ruhelage formmäßig ein, so daß die Innenseite des Abstützungswulstes 18 in Teilbe­ reichen bei der Auslenkbewegung des Sperrgliedes 14 zu dessen Führung herangezogen wird.

In der zeichnerisch nicht dargestellten Ruhelage ist das Antriebsseil 12 auf der Seilscheibe 10 aufgewickelt, und das Sperrglied 14 liegt innerhalb der Kontur der Seilscheibe 10 an dem Abstützungswulst 18 an.

Kommt es nun im Crash-Fall zu einer Abwickelbewegung des Seiles 12 von der Seilscheibe 10, so wird das Sperrglied 14 radial nach außen bis zum Eingriff seiner Sperrgliedverzahnung 15 in die Kupplungsverzahnung 16 verlagert. Nach Eingriff der Verzahnungen 15, 16 und der damit einsetzenden Wirkung eines von der Seil­ zugkraft um insbesondere den Zahn 19 entstehenden Drehmomentes verlagert sich die Seilscheibe 10 unter teilweiser Kompensation des konstruktions- und fertigungs­ bedingten Bewegungsfreiraumes bis zur Anlage ihrer Abstützung 18 an der Kupplungsverzahnung 16, wobei diese radiale Verlagerung der Seilscheibe 10 aufgrund des engen Umschließens seitens der Kupplungsverzahnung 16 so gering ist, daß unter Berücksichtigung des Spiel­ raumes zwischen Sperrglied 14 und Seilscheibe 10 der Zahneingriff von Sperrgliedverzahnung 15 und Kupplungs­ verzahnung 16 nicht beeinträchtigt ist. Aufgrund der somit wirkenden Abstützungskräfte ist ein Herausdrehen der Verzahnung 15 des Sperrgliedes 14 aus der Kupplungs­ verzahnung 16 ausgeschlossen, so daß ein sicherer Zahneingriff gewährleistet ist.

Aus Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ersichtlich, bei welchem zusätzlich zu der beschriebenen Abstützung 18 eine weitere Abstützung ausgebildet ist in Form eines von der Seilscheibe 10 axial abstehenden, den mit der Gurtaufwickelwelle verbundenen Zahnring 21 an seinem Außenumfang topfartig einfassenden Randes 22; da der Durchmesser der Seilscheibe 10 kleiner ist als der Außendurchmesser des Zahnringes 21, ist der abstehende Rand 22 am äußeren Ende einer stufenartigen Erweiterung 23 der Seilscheibe 10 ausgebildet. Aufgrund des formschlüssigen Umgreifens stützt im Fall eines einwirkenden Kippmomentes sich die Seilscheibe 10 mit dem Rand 22 an dem Zahnring 21 ab, so daß die Stabilität der Kupplungsverbindung weiterhin gegeben ist.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind beide Abstützungen, und zwar in Form des äußeren Randes 22 wie auch in Form des inneren Wulstes 18 miteinander kombiniert, jedoch erstreckt sich die Erfindung selbstverständlich auch darauf, alternativ nur jeweils eine der beiden aus den Fig. 3 und 4 ersichtlichen Abstützungen vorzusehen.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentan­ sprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offen­ barten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (9)

1. Strammvorrichtung für einen Sicherheitsgurtauf­ roller mit einem im Crash-Fall auslösbaren Seil­ trieb, dessen Seilscheibe mit der Gurtaufwickel­ welle des Gurtaufrollers über ein an der Seilscheibe angeordnetes und radial zum Eingriff in eine an einem Zahnring der Gurtaufwickelwelle vorgesehene Kupplungsver­ zahnung verlagerbares Sperrglied formschlüssig koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilscheibe (10) eine in die durch das Sperrglied (14) und die Kupplungsverzahnung (16) gebildete Ebene reichende Abstützung (18, 22) am Zahnring (21) des Gurtaufrollers aufweist.

2. Strammvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Seilscheibe (10) ein axial von der Seilscheibe (10) abstehender und den Zahnring (21) an seinem Außenumfang topf­ artig einfassender Rand (22) vorgesehen ist.

3. Strammvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Seilscheibe (10) kleiner ist als der Durchmesser des Zahnringes (21) und daß der axiale Abstützungsrand (22) an einer radialen stufenartigen Erweiterung (23) der Seilscheibe (10) angeordnet ist.

4. Strammvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die axial von der Seilscheibe (10) abstehende Abstützung (18) zwischen dem Sperr­ glied (14) und der Kupplungsverzahnung (16) angeordnet ist.

5. Strammvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radial gemessene Materialstärke der Abstützung (18) zum in der Sperrlage an der Kupplungsverzahnung (16) anliegenden Bereich hin anwächst.

6. Strammvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der auf der Seilscheiben­ ebene (10) aufstehenden Abstützung (18) der Material­ stärke des Sperrgliedes (14) entspricht.

7. Strammvorrichtung nach einem der Ansprüche 4- 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (18) in dem der Sperrverzahnung (15) in der ausgelenkten Sperrlage des Sperrgliedes (14) gegenüberliegenden Bereich an der Seilscheibe (10) ausgebildet ist.

8. Strammvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (18) das Sperrglied (14) in dessen Ruhelage innerhalb der Kontur der Seilscheibe (10) formmäßig bis auf einen zur Auslenkung des Sperrgliedes (14) erforderlichen Freiraum umschließt.

9. Strammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilscheibe (10) mit einer zweifachen Abstützung (18, 22) sowohl als äußerer Rand (22) als auch als innen­ liegender Wulst (18) versehen ist.