DE4331027C2 - Gurtaufroller-Gurtstrammer-Kombination mit Kraftbegrenzer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Sicherheits­ gurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiervorrichtung und mit einer auf die Gurtaufwickelwelle einwirkenden und mit einer Antriebsvorrichtung versehenen Strammvorrichtung, wobei der Gurtaufroller mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung für einen begrenzten Gurtbandauszug versehen ist.

Ein gattungsgemäßer Sicherheitsgurtaufroller einschließlich einer zugeordneten Strammvorrichtung ist in der DE-OS 19 13 448 beschrieben; bei dem bekannten Gerät ist der Gurtaufwickelwelle eine bei normalem Fahrbetrieb verriegelbare, bei Eintritt einer vorgegebenen, gefährlichen Fahrzeugverzögerung ausgelöste Vorspannfeder als Strammvorrichtung zugeordnet. In dem im Anschluß an den Strammvorgang auftretenen Sperrfall können in nachteiliger Weise erhebliche Kräfte auftreten, wenn der Körper des angeschnallten Insassen aufgrund der auf ihn einwirkenden Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräfte "in den Gurt fällt", so daß eine Verletzungsgefahr durch die Rückhaltung mittels des Gurtbandes besteht. Zur Vermeidung dieses Umstandes ist bei dem gattungsgemäßen und aus der DE-OS 19 13 448 bekannten Sicherheitsgurtaufroller bereits eine ständig wirksame Kraftbegrenzungseinrichtung vorgesehen.

Mit dieser bekannten Ausgestaltung ist der Nachteil verbunden, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung ständig, das heißt auch bei dem normalen Anlegen und Aufwickeln des Gurtbandes und bei normalen, durch den Gebrauch des Sicherheitsgurtes bedingten Blockierungen auf einem geringen Kraftniveau in den Kraftübertragungsweg eingeschaltet ist; dies gilt insbesondere auch für den Strammvorgang, bei welchem über die Drehung der Welle gestrammt und insoweit ein erhebliches Drehmoment aufgebracht wird.

Aus den beiden älteren Patentanmeldungen DE 42 27 781 A1 sowie DE 42 09 540 A1 sind Vorschläge zur Auslegung einer Gurtaufroller-Gurtstrammer-Kombination mit Kraftbegrenzungseinrichtung bekannt, bei welchen ebenfalls die Kraftbegrenzungseinrichtung ständig in den Kraftübertragungsweg eingeschaltet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller so weiterzu­ bilden, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung bei normalem Betrieb des Sicherheitsgurtaufrollers keiner Beanspruchung unterliegt.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung in Abhängigkeit von den Funktionszuständen des Gurtaufrollers und/oder der Strammvorrichtung über eine zwischengeschaltete Kupplung oder abschaltbar ist. Damit ist der Vorteil verbunden, daß bei den einzelnen Funktionszuständen des Gurtaufrollers mit Strammvorrichtung, nämlich normales Blockieren ohne Ansprechen der Strammvorrichtung, Auslösung und Einwirkung durch den Strammvorgang sowie weitere Funktionssicherheit nach Abschluß des Strammvorganges die Kraftbegrenzungseinrichtung zu- oder abgeschaltet ist, um so die Funktionssicherheit des Gurtaufrollers mit Stramm­ vorrichtung auch bei einer begrenzt zulässigen Vorverlagerung des Insassen sicherzustellen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kraftbegrenzungseinrichtung für einen begrenzten Gurtband­ auszug nur nach Abschluß der Strammbewegung wirksam, wobei die Kraftbegrenzungseinrichtung bei normalem Blockierverhalten des selbstsperrenden Gurtaufrollers abgeschaltet ist und durch die Strammbewegung in Funktions­ bereitschaft gesetzt wird. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß bei einem Unfall, der die Aktivierung der Strammvorrichtung noch nicht auslöst, die Kraftbegrenzungs­ einrichtung nicht zugeschaltet und damit nicht wirksam ist, weil in einem solchen Fall eine auch begrenzte Vorverlagerung des Insassen nicht zulässig ist. Nur bei einem stramm am Körper anliegenden Gurt ist eine solche Vorverlagerung zulässig, was bedeutet, daß die Kraftbe­ grenzungseinrichtung erst nach Abschluß der Strammbewegung zugeschaltet werden darf.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kraft­ begrenzungseinrichtung in einer an sich aus der DE-C-24 19 937 bekannten Weise als Torsionsstab ausgebildet.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Torsionsstab einerseits mit dem Blockiersperrglied des Gurtaufrollers und andererseits mit der Gurtaufwickelwelle des Gurtaufrollers verbunden, wobei zwischen Torsionsstab und Gurtaufwickelwelle eine durch die Strammbewegung auslösbare Kupplung vorgesehen ist. Auf diese Weise ist die Zu- und Abschaltbarkeit des als Torsionsstab ausgebildeten Kraftbegrenzers sichergestellt. Zur Ausbildung dieser Kupplung ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß der Torsionsstab in einem ihn umgebenden Wellenrohr angeordnet und auf seiner dem Blockiersperrglied des Gurtaufrollers zugeordneten Seite undrehbar mit dem Wellenrohr verbunden ist, wobei die durch die Strammbewegung auslösbare Kupplung als zwischen der Gurtaufwickelwelle und dem Wellenrohr wirksame Fliehkraftkupplung ausgebildet ist. Nach jeweils alternativen Ausführungsbeispielen kann das Blockiersperrglied des Sicherheitsgurtaufrollers dabei entweder mit dem Torsionsstab oder aber mit dem Wellenrohr gekoppelt sein.

Die Kupplung zwischen Wellenrohr und Gurtaufwickelwelle ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung über einen auf der Kupplungsseite des Wellenrohres angeordneten außenver­ zahnten Zahnring gegeben, wobei in der zugeordneten Ebene an der Gurtaufwickelwelle eine beziehungsweise mehrere schwenkbare Klinken gelagert sind; hierzu kann vorgesehen sein, daß die Klinke bei normalem Blockierverhalten des selbstsperrenden Gurtaufrollers in Eingriff mit dem Zahnring steht und durch die beim Strammvorgang eintretende Drehbe­ schleunigung der Gurtaufwickelwelle außer Eingriff mit dem Zahnring kommt. Eine derartige Kupplung ist beispielsweise aus der DE-A-34 07 378 bekannt.

Die Wirksamkeit der Kupplung kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch sichergestellt sein, daß an der Klinke eine diese in Eingriff mit dem Zahn­ ring haltende Übertotpunktfeder angreift, welche die Klinke bei ihrer Ausschwenkung nach Überschreiten des Totpunktes der Schwenkbewegung nach außen in ihrer Freigabestellung für den Zahnring des Wellenrohres hält.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Klinke in ihrer Eingriffsstellung mit der Außen­ verzahnung des Zahnringes mit geringem Spiel zum Zahnring ausgeführt ist, so daß die Klinke beim Straffvorgang durch die Fliehkraft leicht gegen die Übertotpunktfeder ausgekuppelt werden kann. Geringe Belastungen des Gurtbandes, wie sie zum Beispiel im Normalbetrieb des Gurtaufrollers auftreten, werden bei diesem Ausführungsbeispiel über den Torsionsstab geleitet, während bei größeren Lasten sich die Klinken an den Zahnring, durch elastische Verformung der Bauteile, insbesondere des Torsionsstabes anlegen.

Soweit sich die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel auf die Ausbildung der Strammerkupplung nach den aus der DE-A-34 07 378 bekannten Merkmalen mit einer Seilscheibe und einer Kupplungsscheibe und einer dazwischen wirkenden radialen Sperrklinke bezieht, kann vorgesehen sein, daß die Kupplungsscheibe axial neben der Gurtaufwickelwelle angeordnet und mit dieser verbunden ist, und daß der Torsionsstab mit der Kupplungsscheibe undrehbar verbunden und die Klinkenkupplung zwischen Wellenrohr und Kupplungsscheibe angeordnet ist.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Gurtaufwickelwelle einen die Kupplungsebene der Seilscheibe umgreifenden einstückigen Fortsatz als Kupplungsscheibe bildet und zwischen dem Fortsatz und dem Torsionsstab als Kraftbe­ grenzungseinrichtung ein beide Teile undrehbar verbindender Zwischenring (nicht gezeigt) angeordnet ist.

An den erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller kann nun auch die Forderung gestellt werden, daß der Gurtaufroller im Anschluß an einen Unfall, also nach Ansprechen der Strammvorrichtung und Beanspruchung der Kraftbegrenzungs­ einrichtung, noch als Sicherheitsgurtaufroller funktionsfähig ist, damit der Fahrzeuginsasse im Anschluß an einen solchen Unfall das Fahrzeug noch in angeschnalltem Zustand bewegen kann. Hierzu sieht die Erfindung in einer besonderen Weiterbildung vor, daß im Anschluß an den mit einer Beanspruchung der Kraftbegrenzungseinrichtung verbundenen begrenzten Gurtbandauszug durch Ansteuerung der Kupplung über die folgende Aufwickelbewegung des Gurtbandes eine Abschaltung der Kraftbegrenzungseinrichtung erfolgt.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dafür Sorge zu tragen, daß der Torsionsstab als Kraftbegrenzungseinrichtung nicht überbeansprucht wird, damit nicht die in begrenztem Umfang zugelassene Vorverlagerung des Insassen zu groß wird. Daher sieht die Erfindung in einer weiteren besonderen Ausführungsform vor, daß bei Erreichen einer maximalen Umdrehungszahl des Torsionsstabes als Kraftbegrenzungseinrichtung durch Ansteuerung der Kupplung eine Abschaltung der Kraftbe­ grenzungseinrichtung erfolgt.

In einem die beiden vorgenannten Aspekte ermöglichenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Ebene der an der Kupplungsscheibe der Gurtaufwickelwelle gelagerten Klinke in dem zugeordneten Gehäuse der Stramm­ vorrichtung ein Steuerring mit einer mit der Klinke zusammenwirkenden Innenverzahnung gegen einen gewissen Widerstand zum Beispiel durch Reibung drehbar angeordnet ist, dessen Innenverzahnung in Aufwickel-Drehrichtung geneigte Rampen ausbildet. Diese Innenverzahnung des Steuerringes kann beispielhaft derart in den von der Klinke überstrichenen Raum hineinragen, daß die Klinke in Aufwickel-Drehrichtung an der Innenverzahnung des Steuer­ ringes anliegt, wobei die Übertotpunktfeder ihren Totpunkt noch nicht überschritten hat. Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Klinke auf ihrer dem Steuerring zugeordneten Außenseite einen weiteren Zahn aufweist, der in Aufwickel-Drehrichtung der Gurtaufwickelwelle über die Innenverzahnung des Steuerringes hinweggeht und in Abwickel- Drehrichtung der Gurtaufwickelwelle in einen zugeordneten Zahn der Innenverzahnung des Steuerringes eingreift und diesen mitdreht.

Mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen ist eine Kupplung beschrieben, die nach Beanspruchung des Gurtaufrollers mit Strammvorrichtung und auch der Kraftbegrenzungsvorrichtung mit dem in Unfallgeschehen verwirklichten begrenzten Gurtbandauszug durch Drehung der Gurtaufwickelwelle in Aufwickel-Drehrichtung bei einem erneuten Gurtbandauszug, wenn sich nach einem Unfall der Insasse erneut anschnallt, die formschlüssige Verbindung zwischen der Gurtaufwickelwelle und dem Wellenrohr über die Klinkenkupplung wieder herstellt, so daß die Kraftbegrenzungseinrichtung ausgeschaltet ist.

Soweit die Erfindung auch vorsieht, nur eine maximale Umdrehungszahl für den Torsionsstab zuzulassen, um diesen vor Überbelastung zu schützen, ist nach einem Ausführungs­ beispiel der Erfindung der Steuerring mit einer Seiltrommel mit einem darauf aufgewickelten Seil verbunden, dessen Abwickellänge der maximalen Umdrehungszahl des Torsions­ stabes entspricht; weiterhin kann vorgesehen sein, daß mit der Gurtaufwickelwelle ein Verriegelungsring über Scherstifte verbunden ist, die über einen durch die Spannung im Seil ansteuerbaren Hebel gegenüber der weiterdrehenden Gurtaufwickelwelle festlegbar ist, welcher Verriegelungsring eine Kulissenführung für einen an der Klinke angeordneten Steuerzapfen ausweist.

Bei diesem vorgenannten Ausführungsbeispiel wickelt die Verdrehung des Torsionsstabes die vorgehaltene Seillänge ab, so daß sich am Ende des eingestellten Torsionsweges das Seil strafft, wobei diese Seilstraffung über eine zugeordnete Kulissenführung zur aktiven Rücksteuerung der Klinke in Eingriff mit dem Wellenrohr herangezogen ist, und aufgrund dieser wiederhergestellten Kupplung ist dann bei einer weiteren Belastung des Gurtbandes in Auszugsrichtung, die unter Umständen zu einem Bruch/Abscheren des Torsionsstabes und damit zu einer zu großen Vorverlagerung führen würde, der Torsionsstab als Kraftbegrenzungsvorrichtung abgeschaltet.

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

Fig. 1 einen Gurtaufroller mit Strammeinrichtung mit integrierter Kraftbegrenzungseinrichtung in geschnittener Vorderansicht,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in Seitenansicht auf die Strammerseite in teilweisem Schnitt,

Fig. 3a-c in einer schematischen Darstellung die Kupplung zwischen Wellenrohr und Gurtauf­ wickelwelle/Kupplungsscheibe in unterschiedlichen Funktionszuständen.

Der aus Fig. 1 ersichtliche Gurtaufroller 10 hat eine Blockierseite 11 und eine Strammerseite 12 mit darin angebrachter Strammerkupplung. Die Funktion des Gurtaufrollers auf seiner Blockierseite entspricht dem Stand der Technik und ist von der hier beschriebenen Erfindung nicht berührt, so daß darauf nicht weiter eingegangen wird. Der Gurtaufroller weist auf seiner Blockierseite 11 eine gehäusefeste Verzahnung 9 auf, in welche ein in noch zu beschreibender Weise gelagertes Blockiersperrglied 8 radial auslenkbar ist. In dem U-förmigen Gehäuse 13 des Gurtaufrollers 10 ist eine Gurtaufwickelwelle 14 drehbar gelagert, die auf der Strammerseite 12 mit einer axial neben ihr angeordneten Kupplungsscheibe 15 fest verbunden ist. Die Kupplungsscheibe 15 hat eine eine Kupplungsebene festlegende Innenverzahnung 16.

Zur Ausbildung der Strammerkupplung ist axial neben der Kupplungsscheibe 15 der Gurtaufwickelwelle 14 eine Seilscheibe 17 gelagert, auf welcher ein Antriebsseil 18 aufgewickelt ist; wie nicht weiter dargestellt, ist das Antriebsseil 18 aus dem Gehäuse der Strammerseite 12 des Gurtaufrollers 10 herausgeführt und gelangt in eine Antriebsvorrichtung mit einem Zylinder und einem Kolben (Fig. 4). An der Seilscheibe 17 ist eine Strammerklinke 19 (siehe Fig. 5 und 6) radial zum Eingriff in die Innenverzahnung 16 der Kupplungsscheibe 15 gelagert, wobei die Funktion dieser Strammerkupplung in der DE-A-34 07 378 hinreichend beschrieben ist.

Damit in einem bestimmten Betriebszustand die Kupplung zwischen Strammer und Welle aufgehoben werden kann, ist die Seilscheibe 17 mit einem Innengewinde auf einer Buchse 20 drehbar gelagert, die ein Außengewinde als Trapezsteil- Gewinde aufweist. Die Buchse 20 ist nur in der Strammrichtung, das heißt in der Abwickelrichtung des Antriebsseiles 18 von der Seilscheibe 17 drehbar gelagert und in der Gegenseite gesperrt, wozu eine die Strammerseite 12 einschließende Gehäusekappe 22 an ihrer Innenseite eine Ratsche 23 ausbildet, welche Ratsche 23 die Drehbewegung der Buchse 20 entgegen der Strammrichtung sperrt. Die Seilscheibe 17 ist über eine Druckfeder 21 in die durch die Innenverzahnung 16 der Kupplungsscheibe 15 und die Strammerklinke 19 an der Seilscheibe 17 gegebene Kupplungsebene vorgespannt.

Zur Ausbildung der Kraftbegrenzungseinrichtung ist im Innern der Gurtaufwickelwelle 14 ein Wellenrohr 24 angeordnet, in dessen Inneren ein Torsionsstab 25 als Kraftbegrenzungs­ einrichtung liegt, der an seinen beiden Stirnseiten jeweils Stirnverzahnungen 26 aufweist. Auf der Blockierseite 11 des Gurtaufrollers ist der Torsionsstab 25 über die zugeordnete Stirnverzahnung 26 drehfest mit dem Wellenrohr 24 verbunden (siehe Fig. 1), wobei auf dem Torsionsstab 25 das Blockiersperrglied 8 des Gurtaufrollers 10 gelagert ist. An der gegenüberliegenden Seite ist der Torsionsstab 25 über die dort zugeordnete Stirnverzahnung 26 drehfest unmittelbar mit der Kupplungsscheibe 15 der Gurtaufwickelwelle 14 verbunden.

An dieser Stelle sei auf eine im einzelnen nicht dargestellte alternative Ausführungsform verwiesen, bei welcher die gesonderte Kupplungsscheibe wegfallen kann und hierzu die Gurtaufwickelwelle einen die Kupplungsebene der Seilscheibe 17 umgreifenden einstückigen Fortsatz als Kupplungsscheibe bildet, wobei zwischen dem Fortsatz der Gurtaufwickelwelle 14 und der Stirnverzahnung 26 des Torsionsstabes 25 nun ein beide Teile undrehbar verbindender Zwischenring angeordnet ist, der über zugeordnete Verzahnungen die Verbindung zwischen Gurtaufwickelwelle 14 und Torsionsstab 25 übernimmt.

Zur Ausbildung einer Kupplung (gemäß Fig. 2) im Hinblick auf die Zu- und Abschaltung des Torsionsstabes 25 ist das Wellenrohr 24 auf der Strammerseite 12 mit einem Zahnring 27 fest verbunden, in dessen Ebene an der Kupplungsscheibe 15 eine Klinke 28 als Kupplungsklinke zwischen Kupplungsscheibe 15 und Wellenrohr 24 schwenkbar gelagert ist. Hierzu hat die Klinke 28 einen ersten Klinkenzahn 29 zum Eingriff in die Verzahnung des Zahnringes 27 und weist auf ihrer äußeren, rückwärtigen Seite zur Kupplungssteuerung einen zweiten Zahn 30 auf. Weiterhin ist die Klinke 28 mit einem radial abstehenden Steuerzapfen 31 versehen, und die Klinke 28 ist von einer Übertotpunktfeder 32 beaufschlagt.

Im Hinblick auf die Steuerung der Klinke 28 und damit der Kupplung zwischen Wellenrohr 24 und Kupplungsscheibe 15 ist zusätzlich in der Ebene von Zahnring 27 und Klinke 28 ein die Klinke außen umgreifender Steuerring 33 angeordnet, der eine Innenverzahnung 34 aufweist, welche mit dem zweiten Zahn 30 der Klinke 28 zusammenwirkt, wie noch zu beschreiben sein wird. Der Steuerring 33 ist in der Gehäusekappe 22 dreh­ bar gelagert. An dem Außendurchmesser des Steuerringes 33 ist eine Seiltrommel 35 integriert, an der ein mit einer Vor­ ratslänge in einem Seilspeicher 35a eingelegtes Seil 36 ein­ gehängt ist, welches bei Drehung des Steuerringes 33 aus dem Seilspeicher 35a abgezogen und auf die Seiltrommel 35 des Steuerringes 33 aufgewickelt wird.

Mit der Gurtaufwickelwelle 14 ist ferner über Scherstifte 37a ein Verriegelungsring 37 verbunden, der eine Außenver­ zahnung 38 aufweist, welcher ein Hebel 39 zugeordnet ist, der beim Auszug des Seiles 36 aus dem Seilspeicher 35a und der damit verbundenen Spannung des Seiles 36 beaufschlagbar ist und in Eingriff mit der Außenverzahnung 38 des Verriegelungsringes 37 kommt. Der Verriegelungsring 37 hat eine Kulissenführung 40, die auf den Steuerzapfen 31 der Klinke 28 einwirkt, so daß über die Kulissenführung 40 die Klinke 28 bewegt wird.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird nun nachstehend die Funktion des Gurtaufrollers mit Strammvorrichtung und integrierter Kraftbegrenzungseinrichtung beschrieben:

Bei normalem Betrieb des Gurtaufrollers, das heißt ohne Ansprechen der Strammvorrichtung ist das Wellenrohr 24 über die in Eingriff stehende Klinke 28, von der auch gegenüberliegend zwei Stück angeordnet sein können, mit der mit der Gurtaufwickelwelle 14 drehenden Kupplungsscheibe 15 verbunden. Kommt es bei diesem normalen Funktionsablauf aufgrund der auf der Blockierseite 11 des Gurtaufrollers 10 angeordneten gurtband- und/oder fahrzeugsensitiven Steuer­ vorrichtung zu einer Auslenkung des Blockiersperrgliedes 8 in die gehäusefeste Verzahnung 9, so wird die entsprechende Kraft von dem Blockiersperrglied über die an der Blockier­ seite 11 über die Stirnverzahnung 26 vorgenommene drehfeste Verbindung zwischen Torsionsstab 25 und Wellenrohr 24 in das Wellenrohr 24 geleitet und vom Wellenrohr 24 über die unter Vorspannung der Übertotpunktfeder 32 in Eingriff stehende Klinke 28 über die Kupplungsscheibe 15 und Gurtaufwickelwelle 14 aufgenommen. Somit kommt in diesem Funktionszustand der Torsionsstab 25 als Kraftbegrenzungs­ einrichtung nicht zum Tragen.

Kommt es nun im Falle eines Unfalles zur Auslösung der Strammvorrichtung mit Abzug des Antriebsseiles 18 von der Seilscheibe 17, so dreht sich aufgrund der eingreifenden Strammerkupplung (Strammerklinke 19 - Fig. 5) die Kupplungsscheibe 15 mit Gurtaufwickelwelle 14 in Aufwickel­ drehrichtung des Gurtbandes mit; die schlagartig einsetzende Rotationsbewegung der Kupplungsscheibe 15 bewirkt nun, daß aufgrund der auftretenden Fliehkräfte die an ihr gelagerte Klinke 28 über die Übertotpunktfeder 32 radial nach außen gedrückt wird, so daß die kuppelnde Verriegelungsstellung zwischen Kupplungsscheibe 15 und Wellenrohr 24 dadurch aufgehoben ist. Damit werden bei der Drehung von Seilscheibe 17 und daran gekoppelter Kupplungsscheibe 15 mit Gurtaufwickelwelle 14 die Strammerkräfte direkt in die Gurtaufwickelwelle 14 eingeleitet, wobei der drehfest mit der Kupplungsscheibe 15 verbundene Torsionsstab 25 ohne jede Kraftaufnahme mitdreht, so daß der Torsionsstab 25 bei dem Strammvorgang durch die auftretenden Kräfte nicht beeinflußt oder geschädigt wird.

Im Anschluß an den Strammvorgang soll nun ein begrenzter Gurtbandauszug möglich sein, und über den Weg dieses Gurtbandauszuges soll der Torsionsstab 25 als Kraftbegren­ zungseinrichtung beaufschlagt sein. Dieses ist durch die beim Strammvorgang erfolgte Aufhebung der Kupplung zwischen der Kupplungsscheibe 15 und dem Wellenrohr 24 durch die Klin­ ke 28 gegeben. Erfolgt nämlich im Anschluß an die Strammbe­ wegung durch Zug am Gurtband eine Drehung der Gurtaufwickel­ welle 14 mit Kupplungsscheibe 15 in Abwickelrichtung, so dreht nun die Kupplungsscheibe 15 bei nicht mehr gegebener Verbindung mit dem Wellenrohr 24 nur noch den mit der Kupplungsscheibe 15 drehfest verbundenen Torsionsstab 25, der auf der Blockierseite 11 des Gurtaufrollers 10 ebenfalls drehfest mit dem Blockiersperrglied 8 - entweder mittelbar oder unmittelbar - verbunden ist. Die Abwickel-Drehbewegung der Gurtaufwickelwelle 14 führt also jetzt zu einer Verformungsarbeit leistenden und dabei Kraftspitzen abbauenden Torsion des Torsionsstabes 25, da die Wellendrehung durch das Blockiersystem zwischenzeitlich durch Einsteuerung des Blockiersperrgliedes 8 in die gehäusefeste Verzahnung 9 blockiert ist.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel berücksichtigt auch eine Begrenzung der vom Torsionsstab 25 unter Last ausgeführten Umdrehungen, um eine Überbelastung des Torsionsstabes 25 beziehungsweise eine zu große Vorverlagerung des angeschnallten Insassen zu vermeiden. Hierzu ist dafür Sorge getragen, daß nach einer bestimmten Umdrehungszahl der Gurtaufwickelwelle 14 in Auszugsrichtung beziehungsweise des Torsionsstabes 25 die Kupplung zwischen Kupplungsscheibe 15 und Wellenrohr 24 wieder eingekuppelt wird, so daß der Torsionsstab 25 wieder wirkungslos wird. Hierzu ist ein an die Kupplungsscheibe 15 mittels der Klinke 28 koppelbarer Steuerring 33 vorgesehen, der auf seiner Außenseite eine Seiltrommel aufweist, an der ein Seil 36 eingehängt ist, das mit einer Läge in einen Seilspeicher 35a eingespeichert ist. Über die Drehung der Kupplungsscheibe 15 und der Mitdrehung der Seilscheibe 33 bei eingekuppelter Klinke 28 in den Steuerring 33 wird das Seil 36, dessen Länge der maximalen Drehung des Torsionsstabes 25 entsprechend eingestellt ist, aus dem Seilspeicher 35a ausgezogen, und die am Ende des Seilweges auftretende Seilspannung beaufschlagt den Hebel 39, der hierdurch seinerseits in die Außenverzahnung 38 des Verriegelungsringes 37 eingreift; da der Verriegelungsring 37 mit einer Kulissenführung 40 den Steuerzapfen 31 der Klinke 28 beaufschlagt, wird die Klinke 28 aus ihren Eingriff in den Steuerring 33 in ihren Eingriff mit dem Zahnring 27 des Wellenrohres 24 zurückgesteuert, und auf diese Weise ist die Verbindung zwischen Kupplungsscheibe 15 und Wellenrohr 24 wiederhergestellt, die eine Kraftüberleitung an dem Torsionsstab 25 vorbei bewirkt, so daß bei weiterer Belastung des Gurtes der Torsionsstab 25 nicht mehr belastet wird.

In dieser Stellung ist auch sichergestellt, daß nach Abschluß der Vorverlagerung des Insassen der Gurtaufroller 10 als solcher wieder funktionsfähig ist, allerdings ohne daß Strammvorrichtung oder Kraftbegrenzungseinrichtung nochmals ansprechen können. Der im Anschluß an die Beanspruchung des Gurtaufrollers wieder herbeigeführte Zustand entspricht dem Ausgangszustand bei normalem Betrieb des Gurtaufrollers.

Da die Begrenzung der Drehbewegung des Torsionsstabes 25 und die damit verbundene Abschaltung über Steuerring 33, Seil 36 und Verriegelungsring 37 nur eine zusätzliche Sicherheits­ maßnahme darstellt, die bei entsprechender Auslegung des Gerätes entbehrlich ist, ist in den Fig. 3a bis 3c eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei welcher im Anschluß an den Strammvorgang nur eine Einsteuerung der Klinke 28 in den Zahnring 27 des Wellenrohres 24 zur Kupplung zwischen Wellenrohr und Kupplungsscheibe 15 erfolgt. Dabei ist in Fig. 3a der Kupplungseingriff zwischen Klinke 28 und Zahnring 27 des Wellenrohres 24 dargestellt, wobei nun aber die Innenverzahnung 34 des weiterhin vorgesehenen Steuerringes 33 als in Abwickel-Dreh­ richtung geneigte Rampen ausgebildet ist. Bei dem in Fig. 3b dargestellten Strammvorgang (Pfeil a) wird die Klinke 28 durch Fliehkraft radial nach außen geschwenkt und rutscht in dieser Stellung mit ihrer Außenseite, insbesondere dem zweiten Zahn 30, über die rampenartig ausgebildete Innenverzahnung 34 des Steuerringes 33, wobei in dieser Stellung die Übertotpunktfeder 32 noch keine Belastung in die radial äußere Richtung ausübt. Damit ist während des Strammvorganges die Kupplung zwischen Wellenrohr 24 und Kupplungsscheibe 15 - wie schon beschrieben - aufgehoben. In Fig. 3c ist nun der Zustand dargestellt, der sich bei dem Gurtbandauszug (Pfeil b) im Anschluß an die Strammbewegung einstellt (begrenzte Vorverlagerung); hierbei drückt nun aufgrund der Drehrichtungsumkehr der Kupplungsscheibe 15 in Gurtauszugsrichtung die Übertotpunktfeder 32 die Klinke 28 mit dem zweiten Zahn 30 in Eingriff mit der Innenverzahnung 34 des Steuerringes 33, so daß in dieser Stellung die Kupplung zwischen Kupplungsscheibe 15 und Wellenrohr 24 zuverlässig aufgehoben ist, wie auch schon beschrieben, und der Steuerring 33 dreht sich mit der Kupplungsscheibe 15.

Soll nun im Anschluß an die begrenzte Vorverlagerung durch die Aufrollbewegung der Gurtaufwickelwelle der Funktionszustand des Gurtaufrollers wiederhergestellt werden, so führt die Bewegung der Gurtaufwickelwelle in der in Fig. 3b dargestellten Drehrichtung (Pfeil b) dazu, daß durch die rampenartig ausgebildete Innenverzahnung 34 die Klinke 28 außer Eingriff mit der Innenverzahnung 34 gedrückt wird, wobei die damit verbundene Rotationsbewegung ausreicht, den Totpunkt der Übertotpunktfeder 32 zu überwinden, so daß die Übertotpunktfeder 32 die Klinke 28 wieder in ihre in Fig. 3a dargestellte Ausgangsstellung drückt, was der normalen Funktion des Gurtaufrollers unter Ausschaltung des Torsionsstabes 25 entspricht.

Claims (20)

1. Selbstsperrender Sicherheitsgurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv ansteuerbaren Blockiervorrichtung und mit einer auf die Gurtaufwickelwelle einwirkenden und mit einer Antriebsvorrichtung versehenen Strammvorrichtung, wobei der Gurtaufroller mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung für einen begrenzten Gurtbandauszug versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung (25) in Abhängigkeit von den Funktionszuständen des Gurtaufrollers (10) und/oder der Strammvorrichtung (12) über eine zwischengeschaltete Kupplung (24, 27, 28) zu- oder abschaltbar ist.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nur nach Abschluß der Strammbewegung wirksam werdende Kraftbegrenzungseinrichtung (25) bei normalem Blockierverhalten des selbstsperrenden Gurtaufrollers (10) abgeschaltet ist und durch dei Strammbewegung in Funktionsbereitschaft gesetzt wird.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung als Torsionsstab (25) ausgebildet ist.

4. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (25) einerseits mit dem Blockiersperrglied (8) des Gurtaufrollers (10) und andererseits mit der Gurtaufwickelwelle (14) des Gurtaufrollers (10) verbunden ist, wobei zwischen Torsionsstab (25) und Gurtaufwickelwelle (14) eine durch die Strammbewegung auslösbare Kupplung (24, 27, 28) vorgesehen ist.

5. Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (25) in einem ihn umgebenden Wellenrohr (24) angeordnet und auf seiner dem Blockier­ sperrglied (8) zugewandten Seite undrehbar mit dem Wellenrohr (24) verbunden ist und daß die durch die Strammbewegung auslösbare Kupplung (24, 27, 28) als zwischen Gurtaufwickelwelle (14) und Wellenrohr (24) wirkende Fliehkraftkupplung ausgebildet ist.

6. Gurtaufroller nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockiersperrglied (8) des Gurtaufrollers (10) mit dem Torsionsstab (25) gekuppelt ist.

7. Gurtaufroller nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockiersperrglied (8) mit dem Wellenrohr (24) gekuppelt ist.

8. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenrohr (24) auf der Strammerseite (12) einen außenverzahnten Zahnring (27) trägt und in der zugeordneten Ebene an der Gurtaufwickelwelle (14) wenigstens eine schwenkbare Klinke (28) gelagert ist.

9. Gurtaufroller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (27) bei normalem Blockierverhalten des selbstsperrenden Gurtaufrollers (10) in Eingriff mit dem Zahnring (27) steht und durch die beim Strammvorgang eintretende Drehbeschleunigung der Gurtaufwickelwelle (14) außer Eingriff mit dem Zahnring (27) kommt.

10. Gurtaufroller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Klinke (28) eine diese in Eingriff mit dem Zahnring (27) haltende Übertotpunktfeder (32) angreift, welche die Klinke (28) bei ihrer Ausschwenkung nach Überschreiten des Totpunktes der Schwenkbewegung nach außen in ihrer Freigabestellung für den Zahnring (27) des Wellenrohres (24) hält.

11. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (28) in ihrer Eingriffsstellung mit der Außenverzahnung des Zahnringes (27) mit geringem Spiel ausgeführt ist.

12. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Antriebsvorrichtung als Linearstraffer mit einem im Auslösefall über einen Kolbentrieb für ein von einer dem Gurtaufroller zugeordneten Seilscheibe abwickelbares Antriebsseil ausgebildet und zwischen Seilscheibe und Gurtaufwickelwelle eine Strammerkupplung zur Verbindung der Seilscheibe mit der Gurtaufwickelwelle angeordnet ist, wobei die Strammerkupplung eine mit der Gurtaufwickelwelle fest verbundene Kupplungsscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (15) axial neben der Gurtaufwickelwelle (14) angeordnet und mit dieser fest verbunden ist und daß der Torsionsstab (25) mit der Kupplungsscheibe (15) undrehbar verbunden und die Klinkenkupplung (27, 28) zwischen Wellenrohr (24) und Kupplungsscheibe (15) angeordnet ist.

13. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Antriebsvorrichtung als Linearstraffer mit einem im Auslösefall über einen Kolbentrieb für ein von einer dem Gurtaufroller zugeordneten Seilscheibe abwickelbares Antriebsseil ausgebildet und zwischen Seilscheibe und Gurtaufwickelwelle eine Strammerkupplung zur Verbindung der Seilscheibe mit der Gurtaufwickelwelle angeordnet ist, wobei die Strammerkupplung eine mit der Gurtaufwickelwelle fest verbundene Kupplungsscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurtaufwickelwelle (14) einen die Kupplungsebene der Seilscheibe (17) umgreifenden einstückigen Fortsatz als Kupplungsscheibe bildet und zwischen dem Fortsatz und dem Torsionsstab (25) als Kraftbegenzungseinrichtung ein beide Teile undrehbar verbindender Zwischenring angeordnet ist.

14. Gurtaufroller insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den mit einer Beanspruchung der Kraftbegrenzungseinrichtung (25) verbundenen begrenzten Gurtbandauszug durch Ansteuerung der Kupplung (24, 27, 28) über die folgende Aufwickelbewegung des Gurtbandes eine Abschaltung der Kraftbegrenzungseinrichtung (25) erfolgt.

15. Gurtaufroller insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen einer maximalen Umdrehungszahl des Torsionsstabes (25) als Kraftbegrenzungseinrichtung durch Ansteuerung der Kupplung (24, 27, 28) eine Abschaltung der Kraftbegrenzungseinrichtung (25) erfolgt.

16. Gurtaufroller nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene der an der Kupplungsscheibe (15) gelagerten Klinke (28) in dem zugeordneten Gehäuse der Strammvorrichtung ein Steuerring (33) mit einer auf der Klinke (28) zusammenwirkenden Innenverzahnung (34) drehbar angeordnet ist, dessen Innenverzahnung (34) in Aufwickel-Drehrichtung geneigte Rampen ausbildet.

17. Gurtaufroller nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung (34) des Steuerringes (33) derart in den von der Klinke (28) überstrichenen Raum hineinragt, daß die Klinke (28) in Aufwickel- Drehrichtung an der Innenverzahnung (34) des Steuerringes (33) anliegt, wobei die Übertotpunktfeder (32) ihren Totpunkt noch nicht überschritten hat.

18. Gurtaufroller nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (28) auf ihrer dem Steuerring (33) zugeordneten Außenseite einen weiteren Zahn (30) aufweist, der in Aufwickel-Drehrichtung der Gurtaufwickelwelle (14) über die Innenverzahnung (34) des Steuerringes (33) hinweggeht und in Abwickel- Drehrichtung der Gurtaufwickelwelle (14) in einen zugeordneten Zahn der Innenverzahnung (34) des Steuerringes (33) eingreift.

19. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerring (33) eine Seiltrommel (35) mit einem darauf aus einem Seilspeicher (35a) aufzuwickelndem Seil (36) aufweist, dessen Speicherlänge der maximalen Umdrehungszahl des Torsionsstabes (25) entspricht.

20. Gurtaufroller nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Gurtaufwickelwelle (14) ein Verriegelungsring (37) über Scherstifte (37a) verbunden ist, der über einen durch die Spannung im Seil (36) ansteuerbaren Hebel (39) gegenüber der weiterdrehenden Gurtaufwickelwelle (14) festlegbar ist, welcher Verriegelungsring (37) eine Kulissenführung (40) für einen an der Klinke (28) angeordneten Steuerzapfen (31) aufweist.