DE4342666C2 - Vorrichtung zum Drehantrieb einer Wickelwelle zum Straffen eines Sicherheitsgurtes - Google Patents
Vorrichtung zum Drehantrieb einer Wickelwelle zum Straffen eines SicherheitsgurtesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drehantrieb einer Wickelwelle zum Straffen
eines Sicherheitsgurtes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Vorrichtung ist in der deutschen Patentschrift DE 25 17 572 C2 beschrie
ben. Für den Drehantrieb der Wickelwelle wird längs der Wickelwellenachse ein von ei
nem Antriebsmittel, beispielsweise pyrotechnischem Antriebsmittel, antreibbarer An
triebskörper in Drehung versetzt. Diese Drehung kann zur Straffung des Sicherheitsgur
tes dienen. Durch die Anordnung des Antriebskörpers im Hohlraum der hohl ausgebilde
ten Wickelwelle erreicht man eine kompakte Anordnung für den Drehantrieb der Wickel
welle.
Bei der bekannten Vorrichtung muß für den Formschluß zwischen Antriebskörper und
Wickelwelle die Innenfläche der Wickelwelle bearbeitet werden. Dieser Bearbeitungsvor
gang ist jedoch verhältnismäßig aufwendig und teuer.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine bei zuverlässigem Betrieb einfache kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Antriebskörper und der Wickelwelle zu schaffen.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeich
net.
Die DE 25 17 572 C2 zeigt die Merkmale der Ansprüche 4 und 6. Die ältere Anmeldung
DE 43 31 723 A1 schlägt die Merkmale der Ansprüche 5, 8 und 9 vor.
Zur Erzielung einer kraftschlüssigen Verbindung von
Antriebskörper und Wickelwelle bei dem Drehantrieb
der Wickelwelle wird wenigstens eine Schneide verwen
det, die am Antriebskörper oder an der Wickelwelle
gelagert sein kann und welche bei der Antriebsbewe
gung des Antriebskörpers in das Material der Wickel
welle, bevorzugt an der Wickelwelleninnenseite
oder des Antriebskörpers, sich einschneidet. Die für
das Einschneiden erforderliche Arbeit wird vom An
triebsmittel, mit welchem der Antriebskörper ange
trieben wird, geliefert. Der Antriebskörper kann über
die Schneide in Normalbetrieb mit der Wickelwelle
mitdrehen. Bevorzugt ist der Antriebskörper jedoch in
Normalbetrieb bzw. in seiner Normalposition außer
Kraft- und Formschluß mit der Wickelwelle. Der An
triebskörper kann durch Gewindeeingriff mit einer
axialen Führung, die als Gewindespindel ausgebildet
sein kann, bei seiner Antriebsbewegung gedreht werden
und bildet auf diese Weise mit der Führung einen
Spindel-Mutterantrieb. Ferner kann der Antriebskörper
der Träger der die Kupplungsfunktion zwischen dem
Antriebskörper und der Wickelwelle erfüllenden wenig
stens einen Schneide sein. Wenn mehr als eine Schnei
de vorgesehen sind, können diese in gleichen Winkel
abständen voneinander am Umfang des ringförmig ausge
bildeten Antriebskörpers angeordnet sein.
Der Antriebskörper kann
aus einem Ringteil bestehen, an dessen Umfang die
Schneide bzw. die Schneiden vorgesehen sind.
Der Anstellwinkel der Schneide bzw. der Schneiden
gegenüber der axialen Richtung kann zwischen 0 und
etwa 45° liegen. Durch den Anstellwinkel der Schneide
kann in Zusammenwirkung mit der Steigung des Gewin
des, mit welchem der Antriebskörper bei der Axialfüh
rung in Eingriff ist, das auf die Wickelwelle wirken
de Drehmoment und die Anzahl der Wickelumdrehungen
beim Gurtstraffen eingestellt werden. In diesem Zu
sammenhang ist es möglich, die Steigung des Gewindes,
in welches der Antriebskörper bei seiner Antriebsbe
wegung eingreift, so zu ändern, daß ein während der
Antriebsbewegung des Antriebskörpers ansteigendes
Drehmoment erzeugt wird.
Als Antriebsmittel kann eine Treibgasladung verwendet
werden. Diese kann eine Abbrandcharakteristik im Sin
ne eines steigenden Drehmomentes während der An
triebsbewegung haben. Die Treibgasladung kann mecha
nisch oder elektrisch zündbar sein.
In bevorzugter Weise kann der Antriebskörper auch die
Funktion des Trägers für die Treibgasladung haben.
Der Wickelwellenhohlraum ist wenigstens an einer Sei
te abgeschlossen, beispielsweise durch eine Endplat
te, die dann zwischen sich und dem Antriebskörper
während der Antriebsbewegung einen expandierenden
Druckgasraum begrenzt.
Anhand der Figur wird an einem Ausführungsbeispiel
die Erfindung noch näher erläutert.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Wic
kelwelle 1 eines Sicherheitsgurtaufrollers. Die Wic
kelwelle 1 ist innen hohl (Hohlraum 13) ausgebildet.
In der Wickelwellenachse 1 erstreckt sich eine Führung
in Form einer Gewindespindel 4. An der Gewindespindel
4 ist ein Antriebskörper 2 gelagert. In der Darstel
lung des Ausführungsbeispiels befindet sich der An
triebskörper 2 in seiner Normalposition, in welcher
der normale Gurtaufroll- und Gurtabwickelbetrieb des
Gurtaufrollers durchgeführt werden kann. Der An
triebskörper 2 ist im wesentlichen ringförmig ausgebil
det und an der axialen Führung 4 gelagert. Er kann
durch ein zusätzliches, nicht näher dargestelltes
Fixierungsmittel in der Normalposition fixiert sein.
Das Fixierungsmittel ist so beschaffen, daß es durch
die Antriebskraft des noch zu erläuternden Antriebs
mittels gelöst wird, beispielsweise kann es sich um
einen abscherbaren Fixierungsstift handeln.
An den beiden Enden ist die Wickelwelle 1 bzw. der
Hohlraum 13 durch Endplatten 8 und 14 abgedeckt. Über
die Endplatten 8 und 14 kann die Wickelwelle 1 an der
axialen Führung 4 außerhalb des Gewindes gelagert
sein. Hierzu können in den Bereichen 17 und 18
leichtgängige Drehlager, beispielsweise in Form von
Kunststoffhülsen, vorgesehen sein. Die Wickelwelle 1 ist
durch Stifte 16 mit der Endplatte 8 verbunden.
Die als Gewindespindel ausgebildete axiale Führung 4
ist am Rahmen 5 des Gurtaufrollers drehfest befestigt
und abgestützt. Es kann sich hier um eine unbewegli
che bzw. ortsfeste Abstützung für den Fall eines
Festrollenautomaten oder um eine außerhalb der Wic
kelwelle 1 liegende Schwenkachse schwenkbare Abstüt
zung für den Fall eines Hubrollenautomaten handeln.
Die axiale Führung 4 bildet sowohl eine Abstützung
für die Drehlagerung der Wickelwelle 1 als auch für
die Führung des Antriebskörpers 2 durch den Hohlraum
13 der Wickelwelle.
Am Umfang des ringförmigen Antriebskörpers 2 sind
eine oder mehrere Schneiden 3 vorgesehen. Die Schnei
den 3 besitzen keilförmige Schneidkanten mit vom
Wickelwelleninnern nach außen hin sich erhöhender
Schneidkante. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Schneidkanten 3 außer Eingriff mit der In
nenwand der Wickelwelle 1. Um die Schneidkanten 3 in
das Material an der Innenseite der Wickelwelle 1 in
schneidenden Eingriff zu bringen, ist in Antriebs
richtung (Pfeil A des Antriebskörpers 2 gesehen) nach
der Normalposition des Antriebskörpers 2, welche in
der Figur dargestellt ist, ein Wickelwellenbereich 20
vorgesehen mit verringertem Innendurchmesser. Wenn
der Antriebskörper 2 in Antriebsrichtung A angetrie
ben wird, kommen die Schneiden 3 mit diesem nach in
nen ragenden Teil der Wickelwelle 1 über eine schräge
umlaufende Fläche 19 in schneidenden Eingriff, so daß
ein Kraft- und Formschluß zwischen dem Antriebskörper
2 und der Wickelwelle 1 herstellbar ist.
Für den Antrieb des Antriebskörper 2 ist eine Treib
gasladung 6 vorgesehen. Die Treibgasladung 6 ist in
einer Ausnehmung des ringförmigen Antriebskörpers 2
im Bereich des Innendurchmessers des Antriebskörpers
2 vorgesehen. Die Treibgasladung 6 kann in Ringform
in der Ausnehmung des Antriebskörpers 2 angeordnet
sein. Die Treibgasladung 6 kann durch eine Zündein
richtung 9 gezündet werden. Die Zündeinrichtung 9 ist
in einem Hohlraum der axialen Führung 4 unterge
bracht. Die Zündeinrichtung 9 kann mechanisch oder,
wie im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, elek
trisch gezündet werden. Über einen Booster 10 erfolgt
eine Verstärkung der Zündwirkung, und durch Zündkanä
le 11, welche sich radial in der axialen Führung 1
erstrecken, wird die Zündwirkung auf die Treibgasla
dung 6 zur Einwirkung gebracht. Diese kann von innen
nach außen gesehen in mehreren ringförmigen Schichten
angeordnet sein. Durch die mehreren Schichten der
Treibgasladung 6 kann eine gestuft oder kontinuier
lich ansteigende Antriebskraft durch entsprechende
Abbrandcharakteristik erreicht werden. Zwischen dem
Antriebskörper 2 und der Endplatte 9 bildet sich ein
expandierender Druckraum nach Zündung der Treibgasla
dung 6. Ein Treibgasgenerator mit gestufter Antriebs
wirkung ist beispielsweise aus der deutschen Offenle
gungsschrift DE 42 13 265 A1 bekannt.
Der Antriebskörper 3 ist daher nicht nur Träger der
als Kupplung zwischen dem Antriebskörper 2 und der
Wickelwelle 1 wirkenden Schneide 3, sondern auch der Trä
ger für den Treibgasgenerator, der durch die Treib
gasladung 6 gebildet wird.
Bei der Bewegung des Antriebskörpers 2 in Antriebs
richtung A kommt die jeweilige Schneide 3 mit dem
Wickelwellenteil 20, der einen verringerten Innendurch
messer aufweist, in schneidenden Eingriff. Ferner
kommt der Antriebskörper 2 mit dem Gewinde der axia
len Führung (Gewindespindel 4) in Eingriff und wird
hierdurch bei der Bewegung in Richtung A gegenüber
dem Rahmen 5 gedreht. Aufgrund des Form- und Kraft
schlusses, der zwischen dem Antriebskörper 2 und der
Wickelwelle 1 über die Schneide bzw. die Schneiden 3
hergestellt wird, wird die Wickelwelle 1 mitgedreht
und auf die aufgewickelten Gurtbandlagen und die am
Körper des Fahrzeuginsassen anliegenden Gurtbandteile
eine straffende Wirkung ausgeübt. Die linke Endplatte
14 besitzt Austrittsbohrungen 15, durch welche ein
Druckausgleich auf der linken Seite des Antriebskör
pers 2 bei dessen Antriebsbewegung erfolgt. Durch
keilförmige Ausgestaltung des Anfangsbereichs 19 des
Wickelwellenteils, der mit den Schneiden 3 in Ein
griff kommt, und durch entsprechende keilförmige Aus
bildung der Schneidkanten der Schneiden 3 erreicht
man ein günstiges Einkuppelverhalten.
Zusätzlich kann die Steigung des Gewindes der axialen
Führung 4 entsprechend bemessen sein, so daß das
Drehmoment, welches auf die Wickelwelle 1 wirkt, eine
ansteigende Charakteristik hat. Ferner kann durch
entsprechende Wahl des Anstellwinkels der länglich
ausgebildeten Schneidkanten der Schneiden 3 gegenüber
der Achsrichtung bzw. Bewegungsrichtung A eine weiche
Ankupplung des Antriebskörpers 2 an die Winkelwelle 1
erreicht werden. Der Anstellwinkel der geradlinig
verlaufenden Schneidkanten kann zwischen 0 und etwa
45° liegen, wobei die Neigung in Richtung oder gegen
die Richtung der Steigung des Gewindes der axialen
Führung 4 ist. Dies hängt von den jeweils geforderten
Wirkungen, welche vom Antriebskörper 2 auf die Wic
kelwelle 1 bei der Drehmomenterzeugung vorliegen sol
len, ab. Zwischen der axialen Führung 4 und dem An
triebskörper 2 können noch Eingriffskugeln für einen
möglichst reibungsfreien Gewindeeingriff vorgesehen
sein.
Der Antriebskörper 2 trägt einen Stator 7, der
zusammen mit den Rotorpolen 12 einen Elektro
antrieb bildet, der die Gurtaufroll-Funktion
übernehmen kann.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Drehantrieb einer Wickelwelle zum Straffen eines Sicherheits
gurtes in Gurtaufwickelrichtung, mit einem von einem Antriebsmittel (6) längs der
Wickelwellenachse antreibbaren Antriebskörper (2), der durch Gewindeeingriff
mit einer axialen Führung (4) bei seiner Antriebsbewegung drehbar und dabei mit
der Wickelwelle (1) kraftschlüssig in Verbindung bringbar ist und dabei infolge
seiner Drehbewegung ein Drehmoment auf die Wickelwelle (1) überträgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebskörper (2) wenigstens eine Schneide (3) aufweist, die bei der
Antriebsbewegung des Antriebskörpers (2) in das Material der Wickelwelle (1)
einschneidbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskörper
(2) in Normalposition außer Kraft- und Formschluß mit der Wickelwelle (1) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstell
winkel der Schneide (3) gegenüber der axialen Richtung zwischen 0° und 45°
beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
axiale Führung (4) am Rahmen (5) des Gurtaufrollers abgestützt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an
der axialen Führung (4) die Wickelwelle (1) drehbar gelagert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebskörper (2) durch eine zündbare Treibgasladung (6) antreibbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibgasladung
(6) am Antriebskörper (2) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hohlraum (13) der Wickelwelle (1), durch welchen der Antriebskörper (2) sich bei
seiner Antriebsbewegung bewegt, wenigstens an der Seite, an welcher der An
triebskörper (2) sich in seiner Ruheposition befindet, mit einer Endplatte (8) ab
geschlossen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Zündeinrichtung (9 bis 11) für die Treibgasladung (6) in einem Hohlraum der
axialen Führung (4) vorgesehen ist.
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DE19934342666 DE4342666C2 (de) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | Vorrichtung zum Drehantrieb einer Wickelwelle zum Straffen eines Sicherheitsgurtes |
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DE19934342666 DE4342666C2 (de) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | Vorrichtung zum Drehantrieb einer Wickelwelle zum Straffen eines Sicherheitsgurtes |
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