DE4303095C2 - Drehantrieb einer Wickelwelle eines Sicherheitsgurtaufrollautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehantrieb für einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung dient zum beschleunigten Drehantrieb der Wickelwelle um eine Gurtlose, mit welcher der Sicherheitsgurt am Fahrzeuginsassen an­ liegt, und/oder einen Filmspuleffekt von locker auf­ einander liegender Gurtbandlagen auf der Wickelwelle durch Rückstraffen zu beseitigen. Hierzu wird die Wickelwelle in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgur­ tes beschleunigt gedreht.

Aus der FR 23 36 951 ist ein Drehantrieb für einen Gurtaufroller zum Beseitigen einer Gurtlose bekannt geworden, der eine in einem Gehäuse drehfest angebrachte zentrale Achse aufweist. Eine hohle Wickeltrommel für ein Gurtband ist am Gehäuse drehbar und koaxial zur zentralen Achse gelagert. Eine Aufwickelfeder ist an der Federseite des Gurtaufrollers zwischen dem Gehäuse und der Wickel­ trommel zum Aufbringen einer Aufwickelkraft angeordnet. An ihrer axial gegenüberliegenden Mechanikseite ist die Wickeltrommel drehfest mit einem Zahnrad verbunden, das eine Verzahnung zum Eingriff einer Blockiereinrichtung zum rotatorischen Festlegen der Wickeltrommel aufweist. In dem ringförmigen Hohlraum zwischen der Wickeltrommel und der zentralen Achse ist ein Antriebskörper oder Ringkolbenelement einer Drehantriebseinrichtung für die Wickeltrommel angeordnet. Der Ringkolben greift an seinem Außenumfang in axiale Längsnuten am Innenumfang der Wickeltrommel ein und kann in den Längsnuten axial gleiten. Am Außenumfang der zentralen Achse sind drei wendelförmige Nuten ausgebildet. An seinem Innenumfang enthält der Ringkolben den wendelförmigen Nuten entsprechende Ausnehmungen, so daß er aus seiner Ausgangsstellung, in der er sich auf einem glatten Bereich der zentralen Achse gemeinsam mit der Wickel­ trommel drehen kann, axial auf die wendelförmigen Nuten bewegt werden kann, wobei er in Rotation versetzt wird und dabei die Wickeltrommel rotatorisch antreibt. Die Drehantriebseinrichtung enthält des weiteren einen pyrotechnischen Treibsatz mit einem Zünder in einem Hohlraum in der zentralen Achse. Das nach Zündung freigesetzte Treibgas strömt über radiale Bohrungen in eine von Dichtungen abgedichtete ringförmige Kammer, die in dem Hohlraum der Wickeltrommel benachbart zu dem Ringkolben gebildet ist. Das expandierende Treibgas drückt über die Dichtung auf den Ringkolben und beschleunigt diesen in axialer Richtung mit dem beschriebenen Bewegungsablauf zum Antreiben der Wickeltrommel.

Aus der DE 37 11 537 C2 ist ein Sicherheitsgurt- Aufrollautomat mit einer mit einer Wickelwelle gekoppelten Aufwickelfeder an der Federseite und einer sensorgesteuerten Blockiervorrichtung an der Mechanik­ seite zum Blockieren der Wickelwelle bekannt geworden. Die Wickelwelle ist beidseitig mit Endscheiben drehbar auf einer zentralen Lagernadel gelagert, deren feder­ seitiges Ende U-förmig gebogen ist, wobei ein Steg des U- förmigen Lagernadelteils einen Schwenkhebel bildet und ein zur Lagernadel paralleler Abschnitt oder Schenkel eine Schwenkachse für die Lagernadel bildet. Das andere Ende der Lagernadel ist fest in einem Steuerteil angebracht, dessen Schwenklager ebenso die Schwenkachse bildet. Somit ist die Wickelwelle mittels der Lagernadel um die parallel versetzte Schwenkachse schwenkbar gelagert. Wird die freie Drehbarkeit der Wickelwelle durch die sensorgesteuerte Blockiervorrichtung gesperrt, so schwenkt die Wickelwelle durch Gurtbandzug aus der Ruhestellung in die Blockierstellung, in welcher auf den beiden Endscheiben der Wickelwelle angebrachte Verzahnungen in zugeordnete Verzahnungen an festen Rahmenschenkeln des Gehäuserahmens eingreifen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, einen gattungsgemäßen Drehantrieb für einen Gurtaufroller bezüglich der Lagerung der Wickelwelle zu verbessern, so daß er unterschiedlichen Gurtaufrollern und in Automaten mit fester als auch mit verschwenkbarer Wickelwellenachse (sog. Hubrollenautomat) verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Drehantrieb für einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Ausgestaltung der Lagerung der Wickelwelle des einen Drehantrieb aufweisenden Gurtaufrollers mit einer zentralen, drehbaren Lagernadel, die auf großer Länge in dem feststehenden Hohlzylinder gelagert ist und sich zusätzlich an einem Gehäuseteil abstützt, ergibt eine hohe Stabilität der Lagerung bei nur geringer Reibungskraft und sie gestattet die Verwendung sowohl in einem Gurtaufroller mit fester als auch mit verschwenkbarer Wickelwellenachse.

Im Falle eines Hubrollenautomaten kann Hohlzylinder über einen Schwenkarm, mit welchem die Wickelwelle schwenkbar am Rahmen geführt ist, am Rahmen abge­ stützt sein. Es ist jedoch auch möglich, diese Ab­ stützung direkt am Rahmen vorzusehen, wenn es sich um einen Gurtaufrollautomaten handelt, welcher eine ge­ genüber dem Rahmen feststehende Wickelwellenachse aufweist.

Anhand der Figuren wird an Ausführungsbeispielen die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: in schnittbildlicher Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel; und

Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel.

Die beiden Ausführungsbeispiele zeigen die wesentli­ chen Merkmale in teilweise schematischer Darstellung von Sicherheitsgurtaufrollautomaten. Eine Wickelwelle 1 ist um eine Wickelwellenachse A drehbar gelagert. Im Normalbetrieb kann in bekannter Weise ein Sicher­ heitsgurtband 26 auf die Wickelwelle 1 aufgewickelt und von dieser wieder abgewickelt werden. In Aufwic­ kelrichtung wirkt eine Gurtbandaufwickelfeder 25. Hierzu greift die Aufwickelfeder 25 über ein Feder­ herz 27 an eine drehbar gelagerte Lagernadel 18 an. Die Lager­ nadel 18 ist mit dem Federherz 27 drehfest verbunden. Die Nadel 18 ist drehbar gelagert an Schwenkarmen 19 und 20. Die Lagernadel 18 erstreckt sich entlang der Wic­ kelwellenachse A. Sie bildet die mechanische Wickel­ wellenachse, indem sie drehfest an der Stelle 28 mit der Wickelwelle verbunden ist. Auf diese Weise wird die Vorspannkraft der Aufwickelfeder 25 über das Fe­ derherz und die Lagernadel 18 auf die Wickelwelle 1 über­ tragen.

In einem Hohlraum 2 der Wickelwelle 1, welche bei den dargestellten Ausführungsbeispielen hohlzylindrisch ausgebildet ist, befindet sich eine Antriebseinrich­ tung, mit welcher eine beschleunigte Drehbewegung auf die Wickelwelle übertragen werden kann. Der Hohlraum 2 der Wickelwelle 1 weist beidseitig eine Abdeckung 21, 22 auf. Diese An­ triebseinrichtung weist einen zweiteilig ausgebil­ deten Antriebskörper auf. Beim ersten Ausführungsbeispiel besteht der Antriebskörper aus einem Schubkörper 5, der an der Innenseite der Wickelwelle 1 in eine Längsführung 8 eingreift. Der Schubkörper 5 ist ringförmig und die Längsführung 8 ist in Form einer sich im wesentlichen parallel zur Wickelwellenachse A erstreckenden Längsnut an der Innenseite der Wickel­ welle 1 ausgebildet. Ein an die Außenseite des ring­ förmigen Schubkörpers 5 angeformter Vorsprung 29 greift in die Längsnut 8 ein. Auf diese Weise wird eine Mitnahmewirkung zwischen dem Schubkörper 5 und der Wickelwelle 1 erzielt.

Der zweite Teil des Antriebskörpers besteht aus einer Antriebsmutter 4. Die Antriebsmutter 4 ist ebenfalls ringförmig ausgebildet und steht in Eingriff mit ei­ nem Außengewinde 3, das auf den Mantel eines Hohlzy­ linders 16 aufgebracht ist. Die Antriebsmutter 4 greift in das Außengewinde 3 mit einem Gewinde bzw. Gewindestück 7, das am Innenumfang der Antreibsmutter angeordnet ist, ein.

Im Normalbetrieb des Gurtaufrollautomaten sind der Schubkörper 5 und die Antriebsmutter 4 voneinander entkoppelt, so daß der Schubkörper 5 ungehindert mit der Wickelwelle 1 mitdrehen kann. Der Schubkörper 5 weist eine innenliegende Konusfläche 14 und die Antriebsmutter 4 eine außenliegende Konusflä­ che 15, die drehfest miteinander verbunden werden, wenn auf den Schubkörper 5 von links nach rechts in der Fig. 1 ein Antriebsmittel wirkt.

Der Hohlzylinder 16, auf welchem das Außengewinde 3 angeordnet ist, ist bezüglich der Wickelwellenachse A drehfest angeordnet und an einer Stelle 30 drehfest mit dem Schwenkarm 20 verbunden. Ein weiterer Schwenkarm 19 ist an der anderen Seite der Wickelwel­ le vorgesehen. Wie schon erläutert, ist durch den Hohlzylinder 16 die drehfest mit der Wickelwelle 1 verbundene Lagernadel 18 hindurchgeführt. Die Lagernadel 18 ist am Schwenkarm 19 an einer Lagerstelle 31 gelagert. Am Schwenkarm 20 ist die Lagernadel 18 über den Hohlzylinder 16, insbeson­ dere im Bereich der Lagerstelle 30 gelagert. Die bei­ den Schwenkarme 19 und 20 sind schwenkbar um eine Schwenkachse B, die am Rahmen 17 des Aufrollautoma­ ten, insbesondere in den beiden Rahmenschenkeln 32 und 33, fixiert ist, gelagert. Die Wickelwellenachse A bzw. die Lagernadel 18 kann um die Achse B geschwenkt werden. Diese schwenkbare Anordnung der Wickelwelle 1 ist auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vorhan­ den.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der An­ triebskörper ebenfalls zweiteilig ausgebildet. Ein äußerer ringförmiger Teil 11 weist ein Außengewinde bzw. Außengewindestück 13 auf, das in Eingriff steht mit einem Innengewinde 9, das an der Innenseite der hohl­ zylinderförmigen Wickelwelle 1 angebracht ist. Das zweite ebenfalls ringförmige Teil 10 steht in Ein­ griff mit einer Längsführung 12, welche am Hohlzy­ linder 16, der in der gleichen Weise wie beim Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 1 über den Schwenkarm 20 am Rahmen 17 abgestützt ist, angeordnet ist. Die Längs­ führung 12 erstreckt sich parallel zur Wickelwellen­ achse A und ist drehfest und ortsfest bezüglich der Wickelwellenachse A angeordnet. Dies erfolgt dadurch, daß der Hohlzylinder wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1, an der Stelle 30 drehfest mit dem Schwenkarm 20 verbunden ist. Die Längsführung 12 kann als Längs­ nut ausgebildet sein. In diese Längsnut greift das ringförmige Teil 10 mit einem Vorsprung 37 ein. Bei nicht ausgelöstem Antriebsmittel sind die beiden Tei­ le 10 und 11 voneinander entkoppelt. Zur Kopplung der beiden Teile weisen diese wie beim Ausführungsbei­ spiel der Fig. 1 konische Kopplungsflächen 14 und 15. Wenn der Antriebskörper in der Fig. 2 von links nach rechts verschoben wird, kommen die beiden Teile 10 und 11 drehfest in Berührung miteinander. Durch den Gewindeeingriff in das Innengewinde 9 wird eine Drehbewegung der Wickelwelle 1 erzeugt, wenn der aus den beiden Teilen 10 und 11 bestehende Antriebskörper durch das Antriebsmittel entlang der Wickelwellenach­ se A verschoben wird.

Bei beiden Ausführungsbeispielen wird als Antriebs­ mittel ein pyrotechnisch erzeugtes Druckgas verwen­ det. Hierfür ist ein Druckgasgenerator 6 vorgesehen. Dieser kann mit Hilfe einer elektrischen Einrichtung 34, welche trägheitssensitiv ausgelöst wird, gezündet werden. Das Druckgas wirkt auf den Antriebskörper und schiebt diesen in beiden Ausführungsbeispielen von links nach rechts entlang dem Hohlzylinder 16.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird durch die Schubwirkung des Druckgases der aus den ringförmigen Teilen 10 und 11 bestehende Antriebskörper entlang der Führungsnut 12, die parallel zur Wickelwellenach­ se A verläuft, verschoben. Dabei wird durch den Ge­ windeeingriff zwischen dem ringförmigen Teil 11 und dem Innengewinde 9 der Wickelwelle 1 die Drehbewegung der Wickelwelle erzeugt.

Durch die Wirkung einer fahrzeugsensitiven Sensoreinrichtung 23, welche in bekannter Weise als mit einem Pendel oder einer Kugel zusammenwirkende Klinke (nicht näher dargestellt) ausgebildet sein kann, wird die Wickelwelle 1 gegen weitere Drehung in Gurtbandauszugrichtung blockiert. Hierzu ist bei den beiden Ausführungsbeispielen ein Steuerrad 24 an einer Stelle 38 drehfest mit der Lagerna­ del 18 und damit drehfest mit der Wickelwelle 1 ver­ bunden. Die trägheitssensitive Sensoreinrichtung 23 blockiert beispielsweise mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Klinke in bekannter Weise im Crashfall das Steuerrad 24 gegen weitere Drehung. Die Blockie­ rung des Steuerrades 24 gegen weitere Drehung er­ folgt, nachdem die oben beschriebene beschleunigte Drehbewegung der Wickelwelle 1 bereits stattgefunden hat. Wenn der Körper des Fahrzeuginsassen sich auf­ grund der überhöhten Beschleunigung nach vorne ver­ lagert, wird über das Sicherheitsgurtband 26 in Aus­ zugsrichtung auf die Wickelwelle 1 ein Zug ausgeübt.

Da die Wickelwelle 1, wie oben erläutert, über die beiden Schwenkarme 19 und 20 um die Schwenkachse B schwenkbar gelagert ist, wird die Wickelwelle, welche gegen weitere Drehung durch das blockierte Steuerrad 24 blockiert ist, um die Schwenkachse B im Rahmen 17 verschwenkt. Dabei kommen Sperrzähne 35 und 36 an beiden Seiten der Wickelwelle mit den Rahmenschenkeln 32 und 33 des Rahmens 17 in blockierenden Eingriff, so daß das Steuerrad 24 und die Sensoreinrichtung 23 entlastet werden. Die Kräfte werden dann vom Rahmen 17 in bekannter Weise aufgenommen.

Claims (4)

1. Drehantrieb für einen Gurtaufroller
mit einer Wickelwelle für ein auf- und abwickelbares Sicherheitsgurtband,
mit einem Hohlzylinder, der in einem Hohlraum der Wickelwelle koaxial zu dieser angeordnet und mit einem ersten Halteteil eines Rahmens des Gurtaufrollers drehfest verbunden ist, und
mit einer Drehantriebseinrichtung, die in dem Hohlraum der Wickelwelle für einen beschleunigten Drehantrieb der Wickelwelle angeordnet ist und ein bei erhöhter Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung auslösbares Antriebsmittel und einen davon antreibbaren und axial bewegbaren Antriebskörper aufweist, der in jeweiligen Führungen am Außenumfang des Hohlzylinders und am Innenumfang der Wickelwelle geführt ist und die Wickelwelle in Drehbewegung in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtbandes versetzt, gekennzeichnet durch
eine eine Lagerwelle der Wickelwelle (1) bildende Lagernadel (18), die in dem Hohlzylinder (16) und an einem zweiten Halteteil (19) des Rahmens (17) drehbar gelagert und mit der Wickelwelle (1) drehfest verbunden ist.

2. Drehantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagernadel (18)
mit einer Aufwickelfeder (25), die mit der Wickelwelle (1) zum Zurückziehen des ausgezogenen Sicherheitsgurtbandes gekoppelt ist und an einem axialen Endbereich der Lagernadel (18) angeordnet ist, und
mit einer Blockiereinrichtung (24) zum Blockieren einer Rotation der Wickelwelle (1), die an dem anderen axialen Endbereich der Lagernadel (18) angeordnet ist, drehfest verbunden ist.

3. Drehantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Halteteile (19, 20) als Schwenkarme (19, 20) ausgebildet sind, die beidseits der Wickelwelle (1) am Rahmen (17) um eine zur Wickelwellenachse (A) parallele Schwenkachse (B) schwenkbar abgestützt sind.

4. Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (2) der hohlzylin­ drischen Wickelwelle (1) beidseitig eine Abdeckung (21, 22) aufweist.