WO2009086819A2 - Gurtaufroller - Google Patents

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WO2009086819A2
WO2009086819A2 PCT/DE2009/000012 DE2009000012W WO2009086819A2 WO 2009086819 A2 WO2009086819 A2 WO 2009086819A2 DE 2009000012 W DE2009000012 W DE 2009000012W WO 2009086819 A2 WO2009086819 A2 WO 2009086819A2
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WO
WIPO (PCT)
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belt
inner ring
belt retractor
outer ring
retractor according
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/000012
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English (en)
French (fr)
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WO2009086819A3 (de
Inventor
Thomas Schwer
Wilhelm Tejder
Walter Scherzinger
Original Assignee
Takata-Petri Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Takata-Petri Ag filed Critical Takata-Petri Ag
Publication of WO2009086819A2 publication Critical patent/WO2009086819A2/de
Publication of WO2009086819A3 publication Critical patent/WO2009086819A3/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R2022/468—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by clutching means between actuator and belt reel

Definitions

  • the invention relates to a belt retractor with the features according to the preamble of claim 1.
  • Such a belt retractor is known from international patent application WO 2006/123750.
  • This previously known belt retractor comprises a belt spool for winding and unwinding the seat belt, a drive which can drive the belt spool for winding up the seat belt, and a form-fitting overload clutch within a transmission which is arranged between the drive and the belt spindle.
  • the overload clutch has an outer ring and an inner ring, which is held coaxially rotatable in the outer ring about an axis of rotation.
  • On the inner ring a plurality of form-fitting elements are plugged, which cooperate positively with recesses in the inner contour of the outer ring and produce a positive connection between the outer ring and the inner ring in the engaged state of the overload clutch.
  • the interlocking elements are elastically resilient, so that they are each separated from their recess when a predetermined, acting in Gurtbandauszugsplatz Gurtauszugskraft and disengages the overload clutch.
  • the present invention seeks to provide a belt retractor fen, which has a better coupling behavior of the overload clutch than previous belt retractor. This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments of the belt retractor according to the invention are specified in subclaims.
  • the invention provides that the recesses are formed asymmetrically in the inner contour of the outer ring.
  • asymmetrically shaped is to be understood, for example, that one edge of the recesses formed differently than the respective other edge of the respective recess.
  • a significant advantage of the belt retractor according to the invention can be seen in the fact that in asymmetrically shaped recesses after a disengaged disengagement a lower vibration re-engagement of the form-locking elements can be achieved as symmetrical recesses. It has been recognized by the inventor that an overload situation and thus overload-related disengagement will in most cases take place in the belt pull-out direction when a vehicle occupant moving forward displaces into the safety belt due to mass inertia and exerts too high a belt pull-out force on the safety belt.
  • the form-fitting coupling will therefore be loaded mainly in a single power transmission direction, so that the force-transmitting edge of the recess in the webbing withdrawal direction will be designed with regard to the desired or required power transmission properties of the coupling; In the other direction of transmission, however, the clutch must be able to transfer less force.
  • Asymmetrical recesses now provide the possibility of adapting the shape of the recess in the less stressed edge region of the recess or in the less stressed direction of force transmission such that the slippage of the positive-locking elements after a disengagement is less vibration and the mechanical stress of the positive-locking elements is reduced by a swing.
  • the essence of the invention thus consists in the fact that the mechanical load on the overload clutch in a belt retractor is dependent on the direction of rotation and that this circumstance can be exploited to reduce the vibration and to reduce the mechanical load on the positive locking elements.
  • a particularly good slipping behavior of the interlocking elements and a good re-engagement behavior can be achieved according to a preferred embodiment, if the recesses have at least one steep and at least one flank which is flatter on the other hand. Seen in the relative direction of rotation of the inner ring, which has the inner ring relative to the outer ring when the seat belt is unrolled from the belt spool and the positive locking elements slip on the inner contour of the outer ring, the flank, at which the mold-closing elements slide into the recess, preferably flatter than the flank where the interlocking elements slip out of the recess.
  • flank on which the interlocking elements slide into the recess when the coupling is disengaged and slip through the mold closing elements on the inner contour of the outer ring is preferably flatter than the flank on which the interlocking elements slip out of the recess.
  • the steep flank and its edge height determines the force required for disengaging in the webbing extension direction; the flatter edge prevents after disengaging and slipping of the form-locking elements, that they each occur abruptly in the respective next recess and the inner ring and its form-locking elements begin to oscillate.
  • the flanks may be rectilinear or curved in whole or in part.
  • the radius of curvature-as seen in the relative direction of rotation of the inner ring, which the inner ring has relative to the outer ring, when the seat belt is unrolled from the belt spool and the interlocking elements slip on the inner contour of the outer ring- is preferably initially in the recess large, in order to allow a small edge steepness and a gentle re-coupling, and preferably smaller out of the recess in order to prevent unwanted slippage of the positive-locking elements and to provide the required power transmission in belt extension direction.
  • the recesses have a sawtooth shape.
  • the inner ring is integrally formed with the form-fitting elements.
  • the inner ring is a sheet metal part, for example a sheet metal stamped part or a sheet metal stamped bent part.
  • the inner ring has an inner ring region, to which the positive-locking elements are integrally formed.
  • the inner ring is formed by a disk, for example a radially resilient disk, with a disk inside Area formed as an inner ring area where the interlocking elements are integrally formed.
  • the form-locking elements are bent at An ⁇ circuit location on the inner ring portion out of the plane of the home nenring Anlagens.
  • the bending or folded edge of the positive locking elements preferably runs tangentially to the inner ring area or coaxially to the direction of rotation of the inner ring.
  • the transverse direction of the interlocking elements running perpendicular to the longitudinal direction of the interlocking elements is aligned perpendicular to the plane of the inner ring area and parallel to the axis of rotation of the inner ring.
  • the form-locking elements are each bent at their ends facing away from the inner ring portion, in each case to form a coupling surface, with which the respective form-fitting element rests against the inner contour of the outer ring or engages in the associated recess.
  • the bending axes, around which the interlocking elements are bent over at the ends, are preferably aligned in each case perpendicular to the plane of the inner ring region.
  • the inner ring can be formed for example by a sheet-metal stamped and bent part.
  • the inner ring region and the form-fitting elements can lie flat in the same plane, so that, for example, both the longitudinal direction and the transverse direction of the form-locking elements running perpendicular to the longitudinal direction lie in the plane of the inner ring region.
  • the inner ring it is possible to bend over and thus to produce an additional production step the inner ring are omitted; the inner ring can thus be formed for example by a sheet-metal stamped part.
  • the interlocking elements can be aligned radially outwards, for example.
  • the interlocking elements are formed by helical legs, which run together in the direction of the inner ring portion along a predetermined spiral rotation direction ⁇ to the spiral direction of rotation of the direction of rotation of the outer ring when the seat belt is unrolled from the belt reel is opposite.
  • leg width is constant in leg transverse direction in leg longitudinal direction and / or if the distance between the spiral legs in the leg longitudinal direction is at least partially constant or equidistant.
  • leg width of the legs vary in the leg longitudinal direction, for example, the legs can taper in leg longitudinal direction.
  • a particularly low-vibration coupling is achieved when the interlocking elements each cover a circular sector of the inner ring or the disc, wherein the circular sector angle is at least 30 ° degrees.
  • the circular sector angle may, for example, be between 30 and 225 degrees and in particular have a value of 90 degrees or at least approximately 90 degrees.
  • the helical limbs may emerge from the inner ring region, for example, at least approximately radially outwards and then be bent against the direction of the spiral rotation.
  • spiral legs With respect to the spiral legs is also regarded as advantageous if the spiral legs have by bending opposite to the spiral direction of rotation a predetermined rotational angle between the leg end remote from the inner ring portion and the radially from the inner ring portion austre ⁇ Tenden leg mounting end, said Drehwin ⁇ angle between 90 and 225 degrees, in particular has a value of 180 degrees or at least approximately 180 degrees.
  • the predetermined belt pull-out force is preferably dimensioned such that the overload clutch disengages when, in the event of a vehicle accident, a critical maneuver or an emergency braking situation, a vehicle occupant protected by the safety belt dives into the safety belt due to mass inertia and exerts a predetermined maximum force in the belt pull-out direction.
  • the form-fitting overload clutch can be arranged for example between the belt reel and the transmission or within the transmission.
  • the overload clutch may for example be integrated in a stepped wheel.
  • an independent invention is also considered a seat belt retractor for a belt with a belt reel for winding and unwinding the seat belt, a drive that can drive the belt reel for winding the seat belt, and a positive-working overload clutch between the drive and the belt reel
  • the overload clutch has an outer ring and an inner ring which is rotatably supported coaxially in the outer ring about an axis of rotation form-locking elements of the inner ring cooperate with recesses in the inner contour of the outer ring form-fitting and a positive connection between the outer ring and the Produce inner ring
  • the interlocking elements are elastically resilient so that they are separable from their respective recess in case of overload, whereby the Matterlastkupp- ment can disengage, and wherein the inner ring is formed integrally with the interlocking elements.
  • the core of this independent invention thus consists in the one-part of the inner ring on the configuration of the recesses of the outer ring is not important in this independent inventive idea.
  • advantageous embodiments of this inventive concept in particular advantageous embodiments of the inner ring and the form-locking elements, reference is made to the above statements, which apply accordingly.
  • FIG. 1 shows an exploded view of an exemplary embodiment of a belt retractor according to the invention
  • FIG. 2 shows the belt retractor according to FIG. 1 in the installed state
  • FIG. 3 shows an inner ring and an outer ring of the belt retractor according to FIG. 1 in plan view;
  • FIG. 4 shows the inner ring according to FIG. 3 in another illustration with circular sectors,
  • FIG. 5 shows the inner ring according to FIG. 3 in a different representation
  • FIGS. 6-10 show a further exemplary embodiment of a belt retractor according to the invention in various views
  • Figure 12 is yet another embodiment for egg ⁇ nen inner ring.
  • FIG. 1 can be seen components of an embodiment of a belt retractor 10 with a belt spool 20.
  • an outer ring 30 To the belt spool 20 rotatably connected is an outer ring 30.
  • This outer ring 30 may be a separate component which is connected to the belt reel 20, or a part of Belt reel 20 form. In the latter case, the outer ring 30 and the belt reel 20 would thus be made in one piece.
  • FIG. 1 shows that the outer ring 30 has an inner contour 40 in the form of an internal toothing.
  • the outer ring 30 forms part of a form-fitting overload clutch 50, to which an inner ring 60 belongs.
  • the inner ring 60 is for example by a radial resilient flat Scheib.e (hereinafter referred to as spring washer) formed and rotatably connected to a transmission output 70 of a not further shown gear 80 of the belt retractor 10.
  • spring washer a radial resilient flat Scheib.e
  • a likewise not shown operating clutch is provided, with which a non-illustrated drive of the belt retractor 10 can be coupled to the belt reel 20, for example, to tighten a seat belt.
  • the inner ring 60 is coaxially rotatably supported in the outer ring 30 on a bolt 100.
  • the inner ring 60 can thus rotate in the outer ring 30 and thus relative to the outer ring 30.
  • the inner ring 60 has positive-locking elements 110, which are formed by spiral-shaped limbs.
  • the leg ends 120 engage in recesses 130 of the inner contour 40, so that during normal operation of the belt retractor 10, the inner ring 60 and the outer ring 30 rotatably coupled to each other and the outer ring 30 rotates when the inner ring 60 is rotated, and vice versa, the inner ring 60th rotates when the outer ring 30 is rotated.
  • the recesses 130 are pulled away from the leg ends 120, so that the outer ring 30 will rotate relative to the inner ring 60.
  • each leg end 120 slides out of its respective recess 130 and slips into the respectively closest recess 130. This slip continues as long as the overload situation continues; only after the end of the overload situation, the leg ends 120 will again snap into a nearest recess 130, whereby a positive fit gebil- det, a coupling is restored and the overload clutch 50 is engaged again.
  • the spiral legs 120 are resilient, so that the described engagement and disengagement can be “reversible”, in other words the overload clutch 50 will not be damaged during disengagement, but remains operational for subsequent engagement and disengagement operations.
  • the belt retractor 10 is shown in the assembled state. It can be seen the spring washer 60 which is inserted in the outer ring 30. The leg ends 120 each engage in an associated recess 130 in the outer ring 30. In addition, it can be seen the connection of the spring washer 60 to the transmission output of the transmission 80th
  • the spring washer 60 and the outer ring 30 are shown in Figures 1 and 2 in a plan view. It can be seen the spiral legs 110 with the leg ends 120, which are evenly distributed on the circumference of the spring washer. In addition, it can be seen that the spiral legs converge inwardly along a predetermined spiral rotational direction D 1, wherein the spiral rotational direction D 1 of the spiral legs of the belt rolling direction D 2 of the belt reel 20 is opposite.
  • the direction of rotation D2 thus corresponds to the direction of rotation which the outer ring 30 has when the seat belt is unrolled from the belt spool.
  • the spiral direction of rotation Dl corresponds to the relative direction of rotation of the spring washer, which has the spring washer relative to the outer ring 30, when the Si belt is unrolled from the belt reel and the helical legs 110 slip on the Irmenkorvtur 40 of the outer ring.
  • the recesses 130 have a sawtooth shape.
  • the shape of the recesses 130 is preferably predetermined such that each recess in Gurtrechollraum D2 seen the belt spool first has a steep flank Fl (with a steep angle of rise) and then a flat flank F2 (with a flat drop angle).
  • This shape design ensures in a particularly simple manner that the outer ring 30 can be "pulled past" along the spiral legs 120 in the event of overloading without damaging or breaking off the leg ends 120.
  • vibrations in the spring washer are kept low.
  • FIG. 4 shows that the spiral legs 110 cover a circular sector 200 about the center point M of the spring washer 60, starting in each case from the leg beginning 220 on the disk inner region 300.
  • the circular sector angle ⁇ is something in this embodiment more than 90 degrees.
  • the helical legs 110 are configured such that the circular sector angle ⁇ is between 30 and 225 degrees.
  • each helical limb 110 at its leg attachment end 220 - hereinafter referred to as limb beginning - first emerges approximately vertically or radially outward from the disc inner region 300 (see arrow direction Pl) and is then bent against the helical rotation direction D1.
  • a rotational angle ⁇ between the leg beginning 220 and the leg end 120 is produced; In the exemplary embodiment according to FIG. 5, this angle of rotation ⁇ is approximately 180 degrees, because an angle of rotation of approximately 90 degrees has already been reached in the area of the leg center 310 (cf., arrow direction P2).
  • the angle of rotation ⁇ is in a range between 90 ° and 225 ° and, for example, has a value of approximately 180 °, as shown by way of example in FIG.
  • the predetermined belt pullout force at which the overload clutch 50 is to decouple is preferably dimensioned such that the overload clutch disengages if, in the event of a vehicle accident, a critical maneuver or an emergency braking situation, a vehicle occupant protected by the seat belt dips into the safety belt due to mass inertia and a predetermined maximum force in Belt extension direction exerts.
  • the decoupling prevents the belt pullout force in the transmission 80 or the drive of the Belt retractor 10 is initiated and damage to the gear 80 or the drive occurs.
  • the leg width in the leg longitudinal direction is at least approximately constant. Also, the distance between the spiral legs 120 in the leg longitudinal direction is at least partially constant or equidistant.
  • the setting of the belt pull-out force at which the overload clutch is to disengage can be influenced, for example, by the hardness of the spring washer 60, the leg width and the thickness of the spring washer 60 and thus the thigh thickness, the shape of the leg ends 120 and the shape of the recesses 130.
  • an additional friction component can be added by a suitable choice of material of the spring washer 60 and the material of the leg ends 120 and the material of the recesses 130, so that the coupling behavior of the overload clutch 50 is controlled not only by form fit, but in addition by frictional engagement ,
  • the positive connection between the spring washer 60 and the outer ring 30 is restored after the torque applied to the overload clutch 50 falls below the overload torque predetermined for disengaging, so that the overload clutch 50 will engage again.
  • the coupling process and the decoupling process are completely reversible, so that the overload clutch is largely wear-resistant.
  • the outer ring 30 rotatably connected to the belt reel 20.
  • Age- natively can be rotatably connected to the belt reel 20 and the spring washer 60;
  • the outer ring 30 would be rotatably ver ⁇ connected with the transmission output 70 of the transmission 80.
  • the spring washer 60 with the belt spool 20 for example, be integrally connected or form a single component with this.
  • FIGS. 6 to 10 show a further exemplary embodiment of an overload clutch 50 for a belt retractor in a three-dimensional exploded view.
  • Figures 7 to 10 show different views of the parts of this embodiment.
  • the overload clutch 50 is integrated in a stepped wheel 400 of a transmission of the belt retractor, which is not shown further.
  • the stepwheel 400 includes a large wheel 410 and a small gear 420; the two wheels are connected to each other via the overload clutch 50.
  • the overload clutch 50 includes an outer ring 30 which is integrated in the large wheel 410 and is rotatably connected thereto. With the small wheel 420 is an inner ring 60 of the overload clutch 50 in a rotationally fixed connection. The non-rotatable connection is formed by an opening 425 and a counterpart 426 of the small wheel 420 (see Figure 7).
  • the inner ring 60 has an inner ring region 300 to which, for example, four positive-locking elements 110 are integrally formed . It can be seen that the form-locking elements 110 are bent out of the plane B of the inner ring area at their connection point to the inner ring area 300, namely in the Figure 6 bent out to the rear are, whereby folded edges or bending edges 430 are formed. These bending edges 430 extend in the plane A of the inner ring area 300, lie tangentially against the inner ring area 300 and bound them laterally.
  • the transverse direction Q of the interlocking elements 110 running perpendicular to the longitudinal direction L of the interlocking elements 110 is perpendicular to the plane A of the inner ring region 300 and is aligned parallel to the R axis of rotation of the inner ring.
  • the form-fitting elements 110 are bent over at their ends 435 facing away from the inner ring region 300, in each case under the action of a coupling surface 440, with which the respective form-locking element bears against the inner contour 40 of the outer ring or into one the recesses 130 engages.
  • the bending axes B, around which the interlocking elements are bent over at the ends, are in each case oriented perpendicular to the plane A of the inner ring area 300, so that the bending axes B and the axis of rotation R run parallel.
  • FIG. 6 also shows that the recesses 130 in the inner contour 40 of the outer ring 30 are asymmetrically shaped. Each recess has in each case a flat flank F1 and a steeper flank F2 on the other hand.
  • the flanks Fl and F2 and the coupling surfaces 440 are adapted to each other with respect to their shape. As can be seen in Figures 9 and 10 that the coupling surfaces 440 follow in its curved region 450 to the course of the steep slope F2 and in its outlet region 460 the profile of the flat Flan ⁇ ke F2 and parallel thereto, an at least approximately Have history. Alternatively, the outlet region 460 may also be bent inwardly away from the flat flank Fl in order to ensure a distance from the flat flank Fl. Such a distance is exemplarily indicated schematically in FIG. 9 by the reference symbol d.
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of an inner ring 60.
  • the helical form-fitting elements or legs 110 are tapered starting from the leg attachment end 220 in the leg longitudinal direction.
  • the deformation behavior is optimized and optimized the stress distribution in the form-locking elements.
  • FIG 12 yet another embodiment of an inner ring 60 is shown.
  • the interlocking elements or legs 110 are aligned from the inner region 470 radially outward.
  • the outlet region 460 is bent away from the flat flank Fl in order to ensure a distance d from the flat flank Fl.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich u. a. auf einen Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt mit einer Gurtspule (20) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, einem Antrieb, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann, und einer formschlüssig arbeitende Überlastkupplung (50) zwischen dem Antrieb und der Gurtspindel, wobei die Überlastkupplung einen Außenring (30) und einen Innenring (60) aufweist, der in dem Außenring um eine Rotationsachse koaxial drehbar gehalten ist, Formschlusselemente (110) des Innenrings mit Ausnehmungen (130) in der Innenkontur (40) des Außenrings formschlüssig zusammenwirken und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenring und dem Innenring herstellen, und die Formschlusselemente derart elastisch federnd sind, dass sie bei Überlast von ihrer jeweiligen Ausnehmung trennbar sind, wodurch die Überlastkupplung auskuppeln kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ausnehmungen in der Innenkontur des Außenrings asymmetrisch ausgeformt sind.

Description

Beschreibung
Gurtaufroller
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Gurtaufroller ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 2006/123750 bekannt. Dieser vorbekannte Gur- taufroller umfasst eine Gurtspule zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, einen Antrieb, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann, und eine formschlüssig arbeitende Überlastkupplung innerhalb eines Getriebes, das zwischen dem Antrieb und der Gurtspindel angeordnet ist. Die Überlastkupplung weist einen Außenring und einen Innenring auf, der in dem Außenring um eine Rotationsachse koaxial drehbar gehalten ist. An dem Innenring sind mehrere Formschlusselemente aufgesteckt, die mit Ausnehmungen in der Innenkontur des Außenrings formschlüssig zusammenwirken und im eingekuppelten Zustand der Überlastkupplung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenring und dem Innenring herstellen. Die Formschlusselemente sind elastisch federnd, so dass sie bei Überschreiten einer vorgegebenen, in Gurtbandauszugsrichtung wirkenden Gurtauszugskraft jeweils von ihrer Ausnehmung getrennt werden und die Überlastkupplung auskuppelt.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller zu schaf- fen, der ein besseres Kuppelverhalten der Überlastkupplung aufweist als bisherige Gurtaufroller . Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ausnehmungen in der Innenkontur des Außenrings asymmetrisch ausgeformt sind. Unter dem Begriff „asymmetrisch ausgeformt" ist dabei beispielsweise zu verstehen, dass ein Rand der Ausnehmungen anders ausgeformt als der jeweils andere Rand der jeweiligen Ausnehmung.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ist darin zu sehen, dass sich bei asymmetrisch ausgeformten Ausnehmungen nach einem überlastbedingten Auskuppeln ein schwingungsärmeres Wiedereinkuppeln der Formschlusselemente erreichen lässt als bei symmetrischen Ausnehmungen. Erfinder- seitig wurde erkannt, dass eine Überlastsituation und damit ein überlastbedingtes Auskuppeln in den meisten Fällen in Gurtauszugsrichtung erfolgen wird, wenn massenträgheitsbedingt ein sich nach vorn verlagernder Fahrzeuginsasse in den Sicherheitsgurt eintaucht und eine zu hohe Gurtauszugskraft auf den Sicherheitsgurt ausübt. Die formschlüssige Kupplung wird also hauptsächlich in einer einzigen Kraftübertragungs- richtung belastet werden, so dass der kraftübertragende Rand der Ausnehmung in Gurtauszugsrichtung im Hinblick auf die gewünschte bzw. erforderliche Kraftübertragungseigenschaften der Kupplung ausgelegt werden wird; in der anderen Kraftübertragungsrichtung hingegen muss die Kupplung weniger Kraft ü- bertragen können. Asymmetrische Ausnehmungen schaffen nun die Möglichkeit, in dem weniger beanspruchten Randbereich der Ausnehmung bzw. in der weniger beanspruchten Kraftübertragungsrichtung die Form der Ausnehmung derart anzupassen, dass das Durchrutschen der Formschlusselemente nach einem Auskuppeln schwingungsärmer ist und die mechanische Beanspruchung der Formschlusselemente durch ein Schwingen reduziert wird. Der Kern der Erfindung besteht also in der erfinderseitigen Erkenntnis, dass die mechanische Belastung der Überlastkupplung in einem Gurtaufroller drehrichtungsabhängig ist und dass dieser Umstand zur Schwingungsreduktion und zur Reduktion der mechanischen Belastung der Formschlusselemente ausgenutzt werden kann.
Ein besonders gutes Durchrutschverhalten der Formschlusselemente und ein gutes Wiedereinkuppelverhalten lässt sich gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erreichen, wenn die Ausnehmungen zumindest eine steile und zumindest eine demgegenüber flachere Flanke aufweisen. In Relativ-Drehrichtung des Innenrings gesehen, die der Innenring relativ zum Außenring aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird und die Formschlusselemente an der Innenkontur des Außenrings durchrutschen, ist die Flanke, an der die Form- Schlusselemente in die Ausnehmung hineinrutschen, vorzugsweise flacher als die Flanke, an der die Formschlusselemente aus der Ausnehmung herausrutschen. Oder mit anderen Worten, die Flanke, an der die Formschlusselemente in die Ausnehmung hineinrutschen, wenn die Kupplung ausgekuppelt ist und die Form- Schlusselemente an der Innenkontur des Außenrings durchrutschen, ist vorzugsweise flacher als die Flanke, an der die Formschlusselemente aus der Ausnehmung herausrutschen.
Die steile Flanke und deren Flankenhöhe bestimmt die für ein Auskuppeln in Gurtauszugsrichtung erforderliche Kraft; die flachere Flanke verhindert nach einem Auskuppeln und Durchrutschen der Formschlusselemente, dass diese jeweils zu schlagartig in die jeweilige nächste Ausnehmung eintreten und der Innenring und dessen Formschlusselemente zu schwingen beginnen. Durch die beschriebene Formgestaltung lässt sich somit erreichen, dass der Außenring im Überlastfall an den Formschlusselementen „vorbeigezogen" werden kann, ohne dass diese zu großen mechanischen Schwingungsbelastungen ausgesetzt werden.
Die Flanken können beispielsweise geradlinig verlaufen oder auch ganz oder teilweise gekrümmt sein. Im Falle gekrümmter Flanken ist der Krümmungsradius - in Relativ-Drehrichtung des Innenrings gesehen, die der Innenring relativ zum Außenring aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird und die Formschlusselemente an der Innenkontur des Außenrings durchrutschen - in die Ausnehmung hinein vorzugs- weise zunächst groß, um eine kleine Flankensteilheit und ein sanftes Wiedereinkoppeln zu ermöglichen, und aus der Ausnehmung heraus vorzugsweise kleiner, um ein ungewolltes Durchrutschen der Formschlusselemente zu verhindern und die erforderliche Kraftübertragung in Gurtsauszugsrichtung bereitzu- stellen. Beispielsweise weisen die Ausnehmungen eine Sägezahnform auf.
Im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung und Montage wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Innenring mit den Formschlusselementen einteilig ausgebildet ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Innenring um ein Blechteil, beispielsweise ein Blech-Stanzteil oder ein Blech- Stanzbiegeteil .
Vorzugsweise weist der Innenring einen Innenringbereich auf, an den die Formschlusselemente einteilig angeformt sind. Beispielsweise ist der Innenring durch eine Scheibe, zum Beispiel eine radial federnde Scheibe, mit einem Scheibeninnen- bereich als Innenringbereich gebildet, an dem die Formschlusselemente einteilig angeformt sind.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Gurtaufrol- lers ist vorgesehen, dass die Formschlusselemente an der An¬ schlussstelle an den Innenringbereich aus der Ebene des In- nenringbereichs herausgebogen sind. Im Falle eines solchen Herausbiegens verläuft die Biege- bzw. Falzkante der Formschlusselemente vorzugsweise tangential zum Innenringbereich bzw. koaxial zur Drehrichtung des Innenrings. Beispielsweise ist die senkrecht zur Längsrichtung der Formschlusselemente verlaufende Querrichtung der Formschlusselemente senkrecht zur Ebene des Innenringbereichs und parallel zur Rotationsachse des Innenrings ausgerichtet.
Vorzugsweise sind die Formschlusselemente an ihren dem Innenringbereich abgewandten Enden jeweils ein weiteres Mal umgebogen, und zwar jeweils unter Bildung einer Kupplungsfläche, mit der das jeweilige Formschlusselement an der Innenkontur des Außenrings anliegt bzw. in die zugeordnete Ausnehmung eingreift. Die Biegeachsen, um die die Formschlusselemente an den Enden umgebogen sind, sind bevorzugt jeweils senkrecht zur Ebene des Innenringbereichs ausgerichtet. Der Innenring kann zum Beispiel durch ein Blech-Stanzbiegeteil gebildet werden.
Alternativ können der Innenringbereich und die Formschlusselemente plan in derselben Ebene liegen, so dass beispielsweise sowohl die Längsrichtung als auch die senkrecht zur Längsrichtung verlaufende Querrichtung der Formschlusselemente in der Ebene des Innenringbereichs liegen. Bei dieser Aus¬ gestaltung des Innenrings kann auf ein Umbiegen und damit auf einen zusätzlichen Herstellungsschritt bei der Herstellung des Innenrings verzichtet werden; der Innenring kann somit zum Beispiel durch ein Blech-Stanzteil gebildet werden.
Die Formschlusselemente können beispielsweise radial nach au- ßen ausgerichtet sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Gurtaufrollers ist vorgesehen, dass die Formschlusselemente durch spiralförmige Schenkel gebildet sind, die in Richtung des Innenringbereichs entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung nach innen zu¬ sammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung der Drehrichtung des Außenrings, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird, entgegengesetzt ist.
Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Schenkelbreite in Schenkelquerrichtung in Schenkellängsrichtung konstant ist und/oder wenn der Abstand zwischen den spiralförmigen Schenkeln in Schenkellängsrichtung zumindest abschnittsweise konstant bzw. äquidistant ist.
Alternativ kann die Schenkelbreite der Schenkel in Schenkellängsrichtung variieren, beispielsweise können sich die Schenkel in Schenkellängsrichtung verjüngen.
Ein besonders schwingungsarmes Kuppeln wird erreicht, wenn die Formschlusselemente jeweils einen Kreissektor des Innenrings bzw. der Scheibe überstreichen, wobei der Kreissektorwinkel mindestens 30° Grad beträgt. Der Kreissektorwinkel kann beispielsweise zwischen 30 und 225 Grad betragen und insbesondere einen Wert von 90 Grad oder zumindest näherungsweise 90 Grad aufweisen. Die spiralförmigen Schenkel können aus dem Innenringbereich beispielsweise zumindest näherungsweise radial nach außen heraustreten und anschließend entgegen der Spiraldrehrichtung umgebogen sein.
Bezüglich der spiralförmigen Schenkel wird es außerdem als vorteilhaft angesehen, wenn die spiralförmigen Schenkel durch das Umbiegen entgegen der Spiraldrehrichtung einen vorgegebenen Drehwinkel zwischen dem dem Innenringbereich abgewandten Schenkelende und dem radial aus dem Innenringbereich austre¬ tenden Schenkelbefestigungsende aufweisen, wobei der Drehwin¬ kel zwischen 90 und 225 Grad liegt, insbesondere einen Wert von 180 Grad oder zumindest näherungsweise 180 Grad aufweist.
Die vorgegebene Gurtauszugskraft ist vorzugsweise derart bemessen, dass die Überlastkupplung auskuppelt, wenn im Falle eines Fahrzeugunfalls, eines kritischen Fahrmanövers oder einer Notbremssituation, ein durch den Sicherheitsgurt geschützter Fahrzeuginsasse massenträgheitsbedingt in den Si- cherheitsgurt eintaucht und eine vorgegebene Maximalkraft in Gurtauszugsrichtung ausübt.
Die formschlüssig arbeitende Überlastkupplung kann beispielsweise zwischen der Gurtspule und dem Getriebe oder innerhalb des Getriebes angeordnet sein. Bei einer Anordnung innerhalb des Getriebes kann die Überlastkupplung beispielsweise in einem Stufenrad integriert sein.
Als selbständige Erfindung wird außerdem angesehen ein Gur- taufroller für einen Sicherheitsgurt mit einer Gurtspule zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, einem Antrieb, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann, und einer formschlüssig arbeitende Überlastkupplung zwischen dem Antrieb und der Gurtspule, wobei die Überlastkupplung einen Außenring und einen Innenring aufweist, der in dem Außenring um eine Rotationsachse koaxial drehbar gehalten ist, Formschlusselemente des Innenrings mit Ausnehmungen in der Innenkontur des Außenrings formschlüssig zusammenwirken und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenring und dem Innenring herstellen, und die Formschlusselemente derart elastisch federnd sind, dass sie bei Überlast von ihrer jeweiligen Ausnehmung trennbar sind, wodurch die Überlastkupp- lung auskuppeln kann, und wobei der Innenring mit den Formschlusselementen einteilig ausgebildet ist. Der Kern dieser selbständigen Erfindung besteht also in der Einteiligkeit des Innenrings, auf die Ausgestaltung der Ausnehmungen des Außenringes kommt es bei diesem selbständigen Erfindungsgedanken nicht an. Bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen dieses Erfindungsgedankens, insbesondere vorteilhafter Ausgestaltungen des Innenrings und der Formschlusselemente, sei auf die obigen Ausführungen verwiesen, die entsprechend gelten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert; dabei zeigen beispielhaft:
Figur 1 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Gurt- aufroller,
Figur 2 den Gurtaufroller gemäß Figur 1 im montierten Zustand,
Figur 3 einen Innenring und einen Außenring des Gurtaufrollers gemäß Figur 1 in der Draufsicht, Figur 4 den Innenring gemäß Figur 3 in einer anderen Darstellung mit Kreissektoren,
Figur 5 den Innenring gemäß Figur 3 in einer wiederum anderen Darstellung,
Figuren 6-10 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller in verschiedenen Sichten,
Figur 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen In¬ nenring und
Figur 12 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel für ei¬ nen Innenring.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische o- der vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .
In der Figur 1 erkennt man Bestandteile eines Ausführungsbeispiels eines Gurtaufrollers 10 mit einer Gurtspule 20. Mit der Gurtspule 20 drehfest verbunden ist ein Außenring 30. Dieser Außenring 30 kann ein separates Bauteil sein, das mit der Gurtspule 20 verbunden ist, oder auch einen Bestandteil der Gurtspule 20 bilden. Im letztgenannten Fall wären der Außenring 30 und die Gurtspule 20 somit einteilig ausgeführt.
In der Figur 1 lässt sich erkennen, dass der Außenring 30 ei- ne Innenkontur 40 in Form einer Innenverzahnung aufweist. Der Außenring 30 bildet einen Bestandteil einer formschlüssig arbeitenden Überlastkupplung 50, zu der ein Innenring 60 gehört. Der Innenring 60 ist beispielsweise durch eine radial federnde plane Scheib.e (nachfolgend kurz Federscheibe genannt) gebildet und drehfest mit einem Getriebeabtrieb 70 eines nicht weiter dargestellten Getriebes 80 des Gurtaufrollers 10 verbunden. Innerhalb des Getriebes 80 ist eine ebenfalls nicht weiter dargestellte Betriebskupplung vorhanden, mit der sich ein nicht weiter dargestellter Antrieb des Gurtaufrollers 10 mit der Gurtspule 20 koppeln lässt, um beispielsweise einen Sicherheitsgurt zu straffen.
Der Innenring 60 ist in dem Außenring 30 koaxial drehbar auf einem Bolzen 100 gehalten. Der Innenring 60 kann sich also im Außenring 30 und damit relativ zum Außenring 30 drehen.
In der Figur 1 lässt sich darüber hinaus erkennen, dass der Innenring 60 Formschlusselemente 110 aufweist, die durch spiralförmige Schenkel gebildet sind. Die Schenkelenden 120 greifen in Ausnehmungen 130 der Innenkontur 40 ein, so dass während des Normalbetriebs des Gurtaufrollers 10 der Innenring 60 und der Außenring 30 drehfest miteinander gekoppelt sind und sich der Außenring 30 mitdreht, wenn der Innenring 60 gedreht wird, und umgekehrt der Innenring 60 mitdreht, wenn der Außenring 30 gedreht wird. Wird jedoch eine Überlastsituation erreicht, bei der beispielsweise die Gurtspule eine zu große Kraft auf den Innenring 60 ausübt, so werden die Ausnehmungen 130 von den Schenkelenden 120 weggezogen, so dass sich der Außenring 30 relativ zu dem Innenring 60 drehen wird. Anschaulich beschrieben rutscht in diesem Falle jedes Schenkelende 120 aus seiner jeweiligen Ausnehmung 130 heraus und rutscht in die jeweils nächstliegende Ausnehmung 130 hin- ein. Dieser Rutschvorgang setzt sich fort, solange die Überlastsituation anhält; erst nach dem Ende der Überlastsituation werden die Schenkelenden 120 wieder in eine nächstliegende Ausnehmung 130 einschnappen, wodurch ein Formschluss gebil- det, eine Kopplung wiederhergestellt und die Überlastkupplung 50 wieder eingekuppelt wird.
Um das beschriebene Ein— und Auskuppeln der Schenkelenden 120 zu ermöglichen, sind die spiralförmigen Schenkel 120 federnd ausgebildet, so dass das beschriebene Ein- und Auskuppeln „reversibel" erfolgen kann; mit anderen Worten wird also die Überlastkupplung 50 bei einem Auskuppeln nicht beschädigt werden, sondern bleibt weiter für nachfolgende Ein- und Aus- kuppelvorgänge betriebsfähig.
In der Figur 2 ist der Gurtaufroller 10 im montierten Zustand dargestellt. Man erkennt die Federscheibe 60, die in dem Außenring 30 eingesetzt ist. Die Schenkelenden 120 greifen je- weils in eine zugehörige Ausnehmung 130 im Außenring 30 ein. Darüber hinaus erkennt man den Anschluss der Federscheibe 60 an den Getriebeabtrieb des Getriebes 80.
In der Figur 3 sind die Federscheibe 60 und der Außenring 30 gemäß den Figuren 1 und 2 in einer Draufsicht gezeigt. Man erkennt die spiralförmigen Schenkel 110 mit den Schenkelenden 120, die auf dem Umfang der Federscheibe gleichmäßig verteilt sind. Außerdem ist ersichtlich, dass die spiralförmigen Schenkel entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung Dl nach innen zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung Dl der spiralförmigen Schenkel der Gurtabrollrichtung D2 der Gurtspule 20 entgegengesetzt ist.
Die Drehrichtung D2 entspricht somit der Drehrichtung, die der Außenring 30 aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird. Die Spiraldrehrichtung Dl entspricht der Relativ-Drehrichtung der Federscheibe, die die Federscheibe relativ zum Außenring 30 aufweist, wenn der Si- cherheitsgurt von der Gurtspule abgerollt wird und die spiralförmigen Schenkel 110 an der Irmenkorvtur 40 des Außenrings durchrutschen .
Wenn sich im Falle einer Überlastsituation der Außenring 30 der Gurtspule 20 schneller dreht als die Federscheibe 60 mitdrehen kann, werden die Schenkelenden 120 aus den Ausnehrnun- gen 130 herausrutschen. Die Spiralrichtung gewährleistet also, dass die Kupplung „auf Zug" arbeitet, und nicht „auf Druck"; durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass die Überlastkupplung 50 ohne Beschädigung reversibel ein- und auskoppeln kann.
Wie sich in der Figur 3 außerdem erkennen lässt sind die Aus- nehmungen 130 - in Drehrichtung gesehen - asymmetrisch ausgeformt; beispielsweise weisen die Ausnehmungen 130 eine Sägezahnform auf. Die Formgestaltung der Ausnehmungen 130 ist vorzugsweise derart vorgegeben, dass eine jede Ausnehmung in Gurtabrollrichtung D2 der Gurtspule gesehen zunächst eine steile Flanke Fl (mit einem steilen Anstiegswinkel) und daran anschließend eine flache Flanke F2 (mit einem flachen Abfallwinkel) aufweist. Durch diese Formgestaltung wird in besonders einfacher Weise sichergestellt, dass der Außenring 30 im Überlastfall an den spiralförmigen Schenkeln 120 entlang „vorbeigezogen" werden kann, ohne die Schenkelenden 120 zu beschädigen oder abzubrechen. Außerdem werden Schwingungen in der Federscheibe gering gehalten.
In der Figur 4 ist dargestellt, dass die spiralförmigen Schenkel 110 einen Kreissektor 200 um den Mittelpunkt M der Federscheibe 60 - ausgehend jeweils von dem Schenkelanfang 220 am Scheibeninnenbereich 300 - überstreichen. Der Kreissektorwinkel α beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel etwas mehr als 90 Grad. Bevorzugt sind die spiralförmigen Schenkel 110 derart ausgestaltet, dass der Kreissektorwinkel α zwischen 30 und 225 Grad liegt.
In der Figur 5 ist die Federscheibe 60 nochmals gezeigt, wobei bei dieser Darstellung der Verlauf der spiralförmigen Schenkel näher hervorgehoben ist. Man erkennt, dass jeder spiralförmige Schenkel 110 an seinem Schenkelbefestigungsende 220 - nachfolgend kurz Schenkelanfang genannt - aus dem Scheibeninnenbereich 300 zunächst näherungsweise senkrecht bzw. radial nach außen heraustritt (vgl. Pfeilrichtung Pl) und erst anschließend entgegen der Spiraldrehrichtung Dl umgebogen wird. Durch das Umbiegen entgegen der Spiraldrehrichtung Dl wird ein Drehwinkel ω zwischen dem Schenkelanfang 220 und dem Schenkelende 120 (vgl. Pfeilrichtung P3) hervorgerufen; dieser Drehwinkel ω liegt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 5 bei ca. 180 Grad, denn im Bereich der Schenkelmitte 310 (vgl. Pfeilrichtung P2) ist bereits ein Drehwinkel von ca. 90 Grad erreicht.
Vorzugsweise liegt der Drehwinkel ω in einem Bereich zwischen 90° und 225° und weist beispielsweise einen Wert von circa 180° auf, wie dies in der Figur 5 beispielhaft gezeigt ist.
Die vorgegebene Gurtauszugskraft, bei der die Überlastkupplung 50 auskoppeln soll, ist vorzugsweise derart bemessen, dass die Überlastkupplung auskoppelt, wenn im Falle eines Fahrzeugunfalls, eines kritischen Fahrmanövers oder einer Notbremssituation ein durch den Sicherheitsgurt geschützter Fahrzeuginsasse massenträgheitsbedingt in den Sicherheitsgurt eintaucht und eine vorgegebene Maximalkraft in Gurtauszugsrichtung ausübt. Durch das Auskoppeln wird verhindert, dass die Gurtauszugskraft in das Getriebe 80 oder den Antrieb des Gurtaufrollers 10 eingeleitet wird und eine Beschädigung des Getriebes 80 oder des Antriebs eintritt.
Wie sich in der Figur 5 darüber hinaus erkennen lässt, ist die Schenkelbreite in Schenkellängsrichtung zumindest näherungsweise konstant. Auch ist der Abstand zwischen den spiralförmigen Schenkeln 120 in Schenkellängsrichtung zumindest abschnittsweise konstant bzw. äquidistant.
Die Einstellung der Gurtauszugskraft, bei der die Überlastkupplung auskuppeln soll, lässt sich beispielsweise über die Härte der Federscheibe 60, die Schenkelbreite und die Dicke der Federscheibe 60 und damit die Schenkeldicke, die Formgestaltung der Schenkelenden 120 sowie die Formgestaltung der Ausnehmungen 130 beeinflussen. Außerdem kann durch eine geeignete Materialwahl der Federscheibe 60 bzw. des Materials der Schenkelenden 120 sowie des Materials der Ausnehmungen 130 noch eine zusätzliche Reibkomponente hinzugefügt werden, so dass das Kupplungsverhalten der Überlastkupplung 50 nicht allein durch Formschluss, sondern zusätzlich auch durch Reib- schluss gesteuert wird.
Wie bereits erwähnt, wird nach einem Abfall des an der Überlastkupplung 50 anliegenden Drehmoments unterhalb des zum Auskuppeln vorgegebenen Überlastdrehmoments der Formschluss zwischen der Federscheibe 60 und dem Außenring 30 wieder hergestellt, so dass die Überlastkupplung 50 wieder einkoppeln wird. Der Einkoppelprozess und der Auskoppelprozess sind komplett reversibel, so dass die Überlastkupplung weitgehend verschleißarm ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 5 ist der Außenring 30 drehfest mit der Gurtspule 20 verbunden. Alter- nativ kann mit der Gurtspule 20 auch die Federscheibe 60 drehfest verbunden sein; in diesem Fall würde der Außenring 30 mit dem Getriebeabtrieb 70 des Getriebes 80 drehfest ver¬ bunden werden. Bei der letztgenannten Ausgestaltung kann die Federscheibe 60 mit der Gurtspule 20 beispielsweise auch einteilig verbunden sein bzw. mit dieser ein einziges Bauteil bilden.
In den Figuren 6 bis 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Überlastkupplung 50 für einen Gurtaufroller in einer dreidimensionalen Explosionsdarstellung gezeigt. Die Figuren 7 bis 10 zeigen andere Sichten auf die Teile dieses Ausführungsbeispiels .
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 6 bis 10 ist die Überlastkupplung 50 in einem Stufenrad 400 eines nicht weiter dargestellten Getriebes des Gurtaufrollers integriert. Das Stufenrad 400 umfasst ein großes Rad 410 sowie ein kleines Rad bzw. Ritzel 420; die beiden Räder sind über die Über- lastkupplung 50 miteinander verbunden.
Die Überlastkupplung 50 umfasst einen Außenring 30 der in dem großen Rad 410 integriert ist bzw. mit diesem drehfest verbunden ist. Mit dem kleinen Rad 420 steht ein Innenring 60 der Überlastkupplung 50 in drehfester Verbindung. Die drehfeste Verbindung wird durch eine Öffnung 425 und ein Gegenstück 426 des kleinen Rads 420 gebildet (vgl. Figur 7) .
Der Innenring 60 weist einen Innenringbereich 300 auf, an den beispielsweise vier Formschlusselemente 110 einteilig ange¬ formt sind. Man erkennt, dass die Formschlusselemente 110 an deren Anschlussstelle an den Innenringbereich 300 aus der E- bene A des Innenringbereichs herausgebogen, und zwar in der Figur 6 nach hinten heraus gebogen, sind, wodurch Falzkanten bzw. Biegekanten 430 gebildet sind. Diese Biegekanten 430 verlaufen in der Ebene A des Innenringbereichs 300, liegen tangential an dem Innenringbereich 300 an und begrenzen die- sen seitlich.
Die senkrecht zur Längsrichtung L der Formschlusselemente 110 verlaufende Querrichtung Q der Formschlusselemente 110 steht senkrecht zur Ebene A des Innenringbereichs 300 und ist pa- rallel zur R Rotationsachse des Innenrings ausgerichtet.
Außerdem erkennt man, dass die Formschlusselemente 110 an ihren dem Innenringbereich 300 abgewandten Enden 435 jeweils ein weiteres Mal umgebogen sind, und zwar jeweils unter BiI- düng einer Kupplungsfläche 440, mit der das jeweilige Formschlusselement an der Innenkontur 40 des Außenrings anliegt bzw. in eine der Ausnehmungen 130 eingreift. Die Biegeachsen B, um die die Formschlusselemente an den Enden umgebogen sind, sind jeweils senkrecht zur Ebene A des Innenringbe- reichs 300 ausgerichtet, so dass die Biegeachsen B und die Rotationsachse R parallel verlaufen.
In der Figur 6 erkennt man außerdem, dass die Ausnehmungen 130 in der Innenkontur 40 des Außenrings 30 asymmetrisch aus- geformt sind. Jede Ausnehmung weist jeweils eine flache Flanke Fl und eine demgegenüber steilere Flanke F2 auf.
Die Flanken Fl und F2 sowie die Kupplungsflächen 440 sind bezüglich ihrer Form aneinander angepasst. So lässt sich in den Figuren 9 und 10 erkennen, dass die Kupplungsflächen 440 in ihrem Krümmungsbereich 450 dem Verlauf der steilen Flanke F2 und in ihrem Auslaufbereich 460 dem Verlauf der flachen Flan¬ ke F2 folgen bzw. einen dazu zumindest annähernd parallelen Verlauf aufweisen. Alternativ kann der Auslaufbereich 460 auch von der flachen Flanke Fl nach innen weggebogen sein, um einen Abstand zu der flachen Flanke Fl zu gewährleisten. Ein solcher Abstand ist beispielhaft schematisch in der Figur 9 mit dem Bezugszeichen d gekennzeichnet.
In der Figur 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Innenring 60 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die spiralförmigen Formschlusselemente bzw. Schenkel 110 ausgehend vom Schenkelbefestigungsende 220 in Schenkellängsrichtung verjüngt. Somit wird das Deformationsverhalten optimiert und die Spannungsverteilung in den Formschlusselementen optimiert .
In der Figur 12 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Innenring 60 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Formschlusselemente bzw. Schenkel 110 von dem Innenbereich 470 radial nach außen ausgerichtet. Der Auslaufbereich 460 ist von der flachen Flanke Fl nach innen weggebo- gen, um einen Abstand d zu der flachen Flanke Fl zu gewährleisten.
Bezugszeichenliste
10 Gurtaufroller
20 Gurtspule 30 Außenring
40 Innenkontur
50 Überlastkupplung
60 Innenring, Federscheibe
70 Getriebeabtrieb 80 Getriebe
100 Bolzen
110 Formschlusselemente, Schenkel
120 Schenkelenden
130 Ausnehmungen 200 Kreissektor
220 Schenkelanfang
300 Scheibeninnenbereich
310 Schenkelmitte
400 Stufenrad 410 großes Rad
420 kleines Rad
425 Öffnung
426 Gegenstück 430 Falzkanten 440 Kupplungsflächen
450 Krümmungsbereich
460 Auslaufbereich
470 Innenbereich
A Ebene
Dl Spiraldrehrichtung
D2 Gurtabwickelrichtung
Fl steile Flanke F2 flache Flanke
M Scheibenmittelpunkt
Pl Ausrichtung bei Austritt aus dem Scheibeninnenbereich
P2 Ausrichtung in Schenkelmitte P3 Ausrichtung am Schenkelende
Q Querrichtung
R Rotationsachse α Kreissektorwinkel ω Drehwinkel d Abstand

Claims

Patentansprüche
1. Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt mit einer Gurtspule (20) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, einem Antrieb, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann, und einer formschlüssig arbeitenden Überlastkupplung (50) zwischen dem Antrieb und der Gurtspindel, wobei
-die Überlastkupplung einen Außenring (30) und einen Innen- ring (60) aufweist, der in dem Außenring um eine Rotationsachse koaxial drehbar gehalten ist,
- Formschlusselemente (110) des Innenrings mit Ausnehmungen (130) in der Innenkontur (40) des Außenrings formschlüssig zusammenwirken und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenring und dem Innenring herstellen, und
- die Formschlusselemente derart elastisch federnd sind, dass sie bei Überlast von ihrer jeweiligen Ausnehmung trennbar sind, wodurch die Überlastkupplung auskuppeln kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausnehmungen in der Innenkontur des Außenrings asymmetrisch ausgeformt sind.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rand der Ausnehmungen anders ausgeformt ist als der jeweils andere Rand der Ausnehmungen.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass die Ausnehmungen zumindest eine flache Flanke (Fl) und zumindest eine demgegenüber steilere Flanke (F2) aufweisen.
4. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring einen Innenringbe- reich aufweist, an den die Formschlusselemente einteilig an¬ geformt sind.
5. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring durch eine 'Scheibe und der Innenringbereich (300) durch einen Scheibeninnenbe- reich der Scheibe gebildet ist.
6. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente an der Anschlussstelle an den Innenringbereich (300) aus der Ebene des Innenringbereichs herausgebogen sind.
7. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
—die Formschlusselemente an ihren dem Innenringbereich (300) abgewandten Enden jeweils ein weiteres Mal umgebogen sind, und zwar jeweils unter Bildung einer Kupplungsfläche, mit der das jeweilige Formschlusselement an der Innenkontur (40) des Außenrings zumindest abschnittsweise anliegt, - wobei die Biegeachsen, um die die Formschlusselemente an den Enden umgebogen sind, jeweils senkrecht zur Ebene des Innenringbereichs ausgerichtet sind.
8. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenringbereich und die Formschlusselemente plan in derselben Ebene liegen.
9. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (110) durch spiralförmige Schenkel gebildet sind, die in Richtung des Innenringbereichs (300) entlang einer vorgegebenen Spiraldrehrichtung nach innen (Dl) zusammenlaufen, wobei die Spiraldrehrichtung (Dl) der Drehrichtung, die der Außenring aufweist, wenn der Sicherheitsgurt von der Gurtspule abge- rollt wird, entgegengesetzt ist.
10. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelbreite in Schenkellängsrichtung konstant ist und/oder dass der Abstand zwischen den spiralförmigen Schenkeln in Schenkellängsrichtung zumindest abschnittsweise konstant bzw. äquidistant ist.
11. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelbreite der spiral- förmigen Schenkel (110) in Schenkellängsrichtung variiert.
12. Gurtaufroller nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die spiralförmigen Schenkel (110) in Schenkellängsrichtung verjüngen.
13. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Formschlusselemente jeweils einen Kreissektor
(200) .des Innenrings überstreichen, -wobei der Kreissektorwinkel (α) mindestens 30° Grad beträgt .
14. Gurtaufroller nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreissektorwinkel (a) zwischen 30 und 225 Grad be- trägt, insbesondere einen Wert von 90 Grad oder zumindest näherungsweise 90 Grad aufweist.
15. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmigen Schenkel aus dem Innenringbereich zumindest näherungsweise radial nach au¬ ßen heraustreten und anschließend entgegen der Spiraldreh- richtung (Dl) umgebogen sind.
16. Gurtaufroller nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
- dass die spiralförmigen Schenkel durch das Umbiegen entgegen der Spiraldrehrichtung einen vorgegebenen Drehwinkel (ω) zwischen dem dem Innenringbereich abgewandten
Schenkelende (120) und dem radial aus dem Innenringbereich austretenden Schenkelbefestigungsende (220) aufweisen,
- wobei der Drehwinkel (ω) zwischen 90 und 225 Grad liegt, insbesondere einen Wert von 180 Grad oder zumindest nähe- rungsweise 180 Grad aufweist.
17. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (110) radial nach außen ausgerichtet sind.
18. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Gurtauszugskraft derart bemessen ist, dass die Überlastkupplung auskuppelt, wenn im Falle eines Fahrzeugunfalls, eines kritischen Fahrma- növers oder einer Notbremssituation, ein durch den Sicherheitsgurt geschützter Fahrzeuginsasse massenträgheitsbedingt in den Sicherheitsgurt eintaucht und eine vorgegebene Maximalkraft in Gurtauszugsrichtung ausübt.
19. Gurtaufroller nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssig arbeitende Ü- berlastkupplung zwischen der Gurtspindel (20) und dem Getriebe (80) oder innerhalb des Getriebes angeordnet ist.
20. Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt mit einer Gurtspule zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts, einem Antrieb, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben kann, und einer formschlüssig arbeitende Überlastkupplung zwischen dem Antrieb und der Gurtspindel, wobei die Überlastkupplung einen Außenring und einen Innenring aufweist, der in dem Außenring um eine Rotationsachse koaxial drehbar gehalten ist, Formschlusselemente des Innenrings mit Ausnehmungen in der Innenkontur des Außenrings formschlüssig zusammenwirken und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenring und dem Innenring herstellen, und die Formschlusselemente derart elastisch federnd sind, dass sie bei Überlast von ihrer jeweiligen Ausnehmung trennbar sind, wo- durch die Überlastkupplung auskuppeln kann, und wobei der Innenring mit den Formschlusselementen einteilig ausgebildet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011057749A1 (de) * 2009-11-14 2011-05-19 Autoliv Development Ab Gurtstraffer mit überlast-kupplung

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5215927B2 (ja) * 2009-04-21 2013-06-19 株式会社東海理化電機製作所 ウエビング巻取装置
CN102529880B (zh) * 2009-04-21 2014-03-12 株式会社东海理化电机制作所 安全带卷绕装置
DE102009051705A1 (de) * 2009-11-03 2011-05-05 Autoliv Development Ab Gurtstraffer mit gegen Überlast geschützter Kupplungsanordnung zwischen Strafferantrieb und Gurtwelle
DE102011085874B4 (de) * 2011-11-07 2017-09-21 Autoliv Development Ab Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges
JP6081395B2 (ja) 2014-03-07 2017-02-15 株式会社東海理化電機製作所 ウェビング巻取装置
DE102019214267B4 (de) * 2019-09-19 2024-03-28 Joyson Safety Systems Germany Gmbh Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt
DE102020209153B4 (de) 2020-07-21 2022-08-18 Joyson Safety Systems Germany Gmbh Gurtaufroller
DE102021102381B4 (de) 2021-02-02 2023-02-09 Autoliv Development Ab Gurtaufroller mit einer elektromotorischen Antriebseinrichtung und einem Leistungsstraffer
DE102021102380B4 (de) 2021-02-02 2023-08-10 Autoliv Development Ab Kupplungselement für einen Gurtaufroller und Gurtaufroller mit einer elektromotorischen Antriebseinrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20115316U1 (de) * 2001-09-17 2002-02-07 Trw Repa Gmbh Gurtaufroller
DE102005001709A1 (de) * 2005-01-13 2006-08-10 Trw Automotive Gmbh Gurtaufroller mit reversiblem Gurtstraffer und Rutschkupplung
WO2006123750A1 (ja) * 2005-05-19 2006-11-23 Autoliv Development Ab シートベルト装置
US20070090224A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Delphi Technologies Inc. Apparatus and method to reduce/eliminate lockup of seatbelt retractor during motorized pretensioning activation

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3667307A (en) * 1968-07-19 1972-06-06 Kienzle Apparate Gmbh Stepping clutch device
DE3320242A1 (de) * 1983-06-03 1984-12-06 Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg Richtgesperre fuer eine schaltuhr
DE3635163A1 (de) * 1986-10-16 1988-05-05 Walterscheid Gmbh Jean Ueberlastkupplung zur sicherung von antriebsstraengen, insbesondere an landmaschinen
US5000721A (en) * 1987-08-20 1991-03-19 Itt Corporation Clutch apparatus
DE19957972A1 (de) * 1999-12-02 2001-06-07 Vorwerk Co Interholding Überlastkupplung
DE10346967B4 (de) * 2003-10-09 2010-02-25 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Gurtaufroller für Sicherheitsgurtvorrichtungen
DE102004047803A1 (de) * 2004-09-29 2006-03-30 Satellite Gear Systems Ltd. Freilauf, insbesondere als Schwingungstilger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20115316U1 (de) * 2001-09-17 2002-02-07 Trw Repa Gmbh Gurtaufroller
DE102005001709A1 (de) * 2005-01-13 2006-08-10 Trw Automotive Gmbh Gurtaufroller mit reversiblem Gurtstraffer und Rutschkupplung
WO2006123750A1 (ja) * 2005-05-19 2006-11-23 Autoliv Development Ab シートベルト装置
US20070090224A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Delphi Technologies Inc. Apparatus and method to reduce/eliminate lockup of seatbelt retractor during motorized pretensioning activation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011057749A1 (de) * 2009-11-14 2011-05-19 Autoliv Development Ab Gurtstraffer mit überlast-kupplung

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