WO2014040748A1 - Sperrmechanismus für einen gurtaufroller - Google Patents

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WO2014040748A1
WO2014040748A1 PCT/EP2013/002783 EP2013002783W WO2014040748A1 WO 2014040748 A1 WO2014040748 A1 WO 2014040748A1 EP 2013002783 W EP2013002783 W EP 2013002783W WO 2014040748 A1 WO2014040748 A1 WO 2014040748A1
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WO
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bearing
locking mechanism
inertia
belt
belt retractor
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Ceased
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PCT/EP2013/002783
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Rink
Verena FLURER
Brigitte SENGER
Markus DÄUBER
Thomas Kielwein
Boris Siebeck
Alexander Steidle
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ZF Automotive Germany GmbH
Original Assignee
TRW Automotive GmbH
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Publication date
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Priority to JP2015531489A priority patent/JP2015533710A/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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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
    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/38—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to belt movement

Definitions

  • the invention relates to a locking mechanism for a belt retractor, with an inertia member which is rotatably mounted in a bearing between a starting position and a locking position.
  • a belt retractor is used to protect a vehicle occupant by means of a safety belt.
  • the seat belt is wound on a belt reel from which it can be removed. If necessary, for example, at very high vehicle deceleration, the belt reel is locked against rotation in the unwinding of the seat belt, so that no further safety belt can be pulled out.
  • a belted with the seat belt occupant thus participates in the vehicle deceleration.
  • the belt reel may have a toothing, which does not hinder the rotation of the belt reel in normal operation.
  • the belt reel is transferred to a blocking position in which engages the toothing of the belt reel in one or more recesses on the frame of the belt retractor. In the blocking position, the belt reel is thereby held against rotation in the unwinding direction of the safety belt.
  • the locking mechanism in this case usually has an inertia element which can follow the rotary movement of the belt reel in normal operation.
  • the inertia element is biased in the direction of rotation by means of a spring in a starting position and rotatably mounted on a bearing point, so if necessary, by a fast Gurtbandauszug due to the occupant forward displacement at high vehicle decelerations, the
  • the inertia element Due to its inertia, the inertia element is deflected around the bearing point into a blocking position.
  • the inertia element has a pawl which, for example, is driven into the toothing of the belt retractor frame if required by the process described above.
  • the inertia element is typically arranged on a cylindrical bearing point of the coil.
  • the disadvantage of this storage of the inertia element is that the contact point between bearing and inertia element moves depending on the rotational position of the belt reel, since tolerances between the inertia element and bearing are provided.
  • This migration of the contact point is due to gravity, since the belt reel, and thus the contact point between bearing and inertia element, is arranged vertically. Depending on the rotational position thus migrates the pad depending on the position of the inertia element to the entire belt reel.
  • the inertia element In a "6 o'clock" position, for example, the inertia element is located in the lower region of the belt reel, and the contact point of the inertia element at the bearing point is on a side facing the belt spool center axis a "12 o'clock" position, ie in the upper part of the belt reel.
  • the contact point between the inertia element and the bearing point then lies on a side facing away from the Gurtspulenstoffachse because the inertia element due to gravity on the bearing "rests.” Due to this migration of the contact point creates an influence of the position of the inertia element with respect to the belt reel on the control of the belt reel Due to the migration of the contact point on friction, causing the components wear.
  • the object of the invention is therefore to develop a locking mechanism of the type mentioned in such a way that a locking mechanism is provided which ensures independent of the mass of the inertia element Ein facedung the belt reel.
  • a locking mechanism for a belt retractor is provided with an inertia member which is rotatably supported in a bearing between an initial position and a locking position.
  • it is provided to use a tip bearing, whereby a point-like Contact point of the inertia element and the bearing point is created. This point-shaped storage ensures independent of the mass of the inertia element Ein penetrateung the belt reel.
  • a centric alignment of the inertia element with respect to the Gurtspuie is guaranteed due to the top bearing, the contact point of the bearing and the inertia element does not migrate, whereby the effect of the inertial mass is corrected to the control of the belt reel.
  • Another advantage is that the design of the bearing as a punctiform bearing is particularly low friction. This results in advantages in terms of the resistance of the components.
  • a spring element is further provided, which acts on the inertial element against a support surface.
  • a clutch disc is provided on which the spring element is arranged.
  • the clutch disc is used in the function of the locking mechanism of the belt retractor as a control for blocking the Gurtauf rollers.
  • the spring element can be made in one piece with the clutch disc. This means that the spring element is part of the clutch disc, whereby the stability is increased and the assembly of the belt retractor during manufacture is simplified, since no additional fastening means for the spring element must be provided.
  • due to the one-piece design of the spring element with the clutch disc no tolerances that have an influence on the Ein horrungsgenautechnik.
  • a punctiform pressure surface is provided between the inertia element and the spring element. Due to the punctiform pressure surface, a low-friction bearing is achieved similar to the tip bearing of the inertia element at the bearing point, whereby the longevity of the elements is ensured. Furthermore, the centric bearing of the inertia element, which is due to the Tip bearing already exists, reinforced by the point-shaped pressure surface between the inertia element and the spring element.
  • the bearing is located in the center of mass of the inertial element. This offers the advantage that the risk of tilting the inertia element is minimized.
  • the tip bearing may have a bearing pin. This means that the bearing of the inertia element in the center of gravity can be guaranteed because the inertia element rests on the bearing pin projecting into the inertia element.
  • the tip bearing has a convex support surface which cooperates with a concave bearing surface on the inertia member. By thus configured contact surfaces, convex support surface and concave bearing surface, the top bearing is created with point-shaped contact point. The difference to a cylindrical bearing point is given in the convex support surface of the bearing, whereby in cooperation with the concave bearing surface on the inertia member, the low-friction bearing is created.
  • the tip bearing has a concave support surface which cooperates with a convex bearing surface on the inertia member.
  • the peak bearing ratios are opposite to the previously described embodiment. The advantages over the cylindrical bearing remain.
  • a belt retractor with a belt spool and a locking mechanism according to the invention of the type mentioned is provided, wherein on the belt spool, a bearing pin is arranged on which a support surface is provided, with which a bearing surface on the inertia member cooperates.
  • a belt retractor is provided which has the advantages of the locking mechanism according to the invention with a top bearing, wherein the bearing of the inertia member is provided on a belt spool associated bearing pin, whereby the bearing of the inertia member is ensured in its center of mass.
  • an exact assignment of the belt reel and the inertia element is created by this design, whereby unnecessary tolerances that affect the Einberichtungs can be avoided.
  • a clutch disc is provided which is provided with an opening through which the bearing pin extends.
  • the locking mechanism has a clutch disc. Through the opening of the clutch disc, which is entrained by the belt reel, it is ensured that the inertia element can be mounted on the bearing pin, which is arranged on the belt reel.
  • the clutch disc is provided with a retaining element which fixes the inertia member to the clutch disc.
  • the holding element fixes the inertia element axially, so that no play arises and thus improves the noise behavior due to the lack of relative movement.
  • FIG. 1 shows a side view of the locking mechanism according to the invention
  • - Figure 2 is a sectional view of the locking mechanism according to the invention along the line II-II of Figure 1
  • - Figure 3 is a perspective view of the locking mechanism according to the invention for a belt retractor.
  • the belt retractor 10 has a frame 14 which has a toothed region 16.
  • the belt retractor 10 has a belt spool 18, whose radial edge has a toothing 20. If necessary, the toothing 20 of the belt reel 18 cooperates with the toothing region 16 of the frame 14 in order to block the rotational movement of the belt reel 18.
  • the belt retractor 10 has a clutch plate 22, which is entrained by the belt reel 18.
  • the locking mechanism 12 has an inertia member 24 which is rotatably biased by a spring 26 coupled to the clutch disc 22.
  • the Inertia element 24 is also mounted on a bearing 28.
  • a resilient retaining element 30, also called a spring element is provided to stabilize the mounting of the inertia element 24 in the bearing 28 .
  • the inertia element 24 also has a pawl 32.
  • the bearing 28 of the locking mechanism 12 according to the invention, on which the inertia element 24 is rotatably mounted, is shown in detail in a sectional view, along the line II-II of Figure 1, in Figure 2.
  • the bearing 28 is designed as a tip bearing and consists in the embodiment shown here of a concave support surface 34 and a convex bearing surface 36 on the inertia member 24.
  • the top bearing 28 is formed such that a punctiform contact between support surface 34 and bearing surface 36 is formed.
  • the spring element 30 is integral with the clutch plate 22. Furthermore, the top bearing 28 has a bearing pin 38 whose side facing the inertia 24 side of the support surface 34 corresponds. This ensures that the inertia element 24 is mounted axially in its center of mass.
  • the bearing pin 38 is designed as part of the belt reel 18, whereby tolerances on the structure, which have an influence on the Einberichtungs be avoided.
  • the existing clutch disc 22 has an opening 40 through which the bearing pin 38 extends.
  • the spring element 30 acts on the inertia element 24 against the support surface 34 of the tip bearing 28, so that no axial play between the inertia element 24 and the support surface 34 occurs. Accordingly, the spring element 30 is a stabilizing or holding effect, which is why this can also be referred to as a holding element. In the embodiment shown, the spring element 30 is designed in one piece with the clutch disc 22. This in turn avoids possible tolerances that have a negative influence on the control of the belt reel 18.
  • a pressure surface 42 between the spring element 30 and the inertia element 24 is also punctiform, whereby similar to the top bearing 28th a kind of tip bearing between the inertia member 24 and the spring element 30 is formed, as can be seen in the figure 2.
  • a cap 44 of the belt retractor 10 is shown in the figure 2, which has a toothed portion 46 which cooperates with the pawl 32 of the inertia member 24, if necessary.
  • Alternative embodiments of the locking mechanism 12 according to the invention may include a tip bearing 28 having a convex support surface 34 and a concave bearing surface 36. Such embodiments are not shown in the figures, but can be easily understood on the basis of the figures. The principle of the locking mechanism 12 according to the invention will be explained with reference to FIG.
  • the inertia element 24 is held axially by the spring element 30 and mounted on the top bearing 28 friction and centric.
  • the inertia member 24 is deflected due to its mass against the spring force of the spring 26 about the top bearing 28, whereby the pawl 32 engages in the toothed region 46 of the cap 44 of the belt retractor 10, which in the figure 2 is shown.
  • the inertia member 24 is thus rotatably connected to the cap 44.
  • the belt reel 18 is controlled in a further force in the withdrawal direction with the toothing 20 in the toothing region 16 of the frame 14, not shown here and is against rotation.
  • the locking mechanism 12 has thus locked the belt retractor 10.
  • a blocking of the belt retractor 10 can also be done with strong deceleration of the vehicle.
  • a vehicle-sensitive sensor (not shown here) registers a strong deceleration.
  • a pawl which does not correspond to that of the inertia element 24 and is not shown here, engages in the toothing 20 of the belt reel 18 a. If the delay persists, the belt reel 18, as in the procedure described above, in the toothed portion 16 of the frame 18 is controlled and the belt retractor 10 is locked.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Description

Sperrmechanismus für einen Gurtaufroller
Die Erfindung betrifft einen Sperrmechanismus für einen Gurtaufroller, mit einem Trägheitselement, das in einem Lager drehbar zwischen einer Ausgangsstellung und einer Sperrstellung gelagert ist. Ein Gurtaufroller wird verwendet, um einen Fahrzeuginsassen mittels eines Sicherheitsgurts zu schützen. Der Sicherheitsgurt ist dabei auf einer Gurtspule aufgewickelt, von der er abgezogen werden kann. Im Bedarfsfall, beispielsweise bei sehr hoher Fahrzeugverzögerung, wird die Gurtspule drehfest in der Abwickelrichtung des Sicherheitsgurts blockiert, sodass kein weiterer Sicherheitsgurt ausgezogen werden kann. Ein mit dem Sicherheitsgurt angeschnallter Fahrzeuginsasse nimmt somit an der Fahrzeugverzögerung teil. Zur Blockierung der Gurtspule kann die Gurtspule eine Verzahnung aufweisen, die die Drehung der Gurtspule im Normalbetrieb nicht behindert. Im Bedarfsfall wird die Gurtspule in eine Blockierstellung überführt, in der die Verzahnung der Gurtspule in eine oder mehrere Ausnehmungen am Rahmen des Gurtaufrollers eingreift. In der Blockierstellung wird die Gurtspule dadurch drehfest gegen eine Drehung in der Abwickelrichtung des Sicherheitsgurts gehalten.
Zur Überführung der Gurtspule aus der Ruhestellung in die Blockierstellung wird der Sperrmechanismus verwendet. Der Sperrmechanismus weist dabei zumeist ein Trägheitselement auf, welches im Normalbetrieb der Drehbewegung der Gurtspule folgen kann. Das Trägheitselement ist dabei in Drehrichtung mittels einer Feder in einer Ausgangsstellung vorgespannt und an einer Lagerstelle drehbar gelagert, sodass im Bedarfsfall, durch einen schneller Gurtbandauszug aufgrund der Insassenvorverlagerung bei hohen Fahrzeugverzögerungen, das
BESTÄTIGUNGSKOPIE Trägheitselement aufgrund seiner Trägheit um die Lagerstelle in eine Sperrstellung ausgelenkt wird. Das Trägheitselement weist eine Klinke auf, die beispielsweise in die Verzahnung des Gurtaufrollerrahmens im Bedarfsfall durch den oben beschriebenen Prozess eingesteuert wird. Um die Schwenkbewegung des Trägheitselements zu realisieren, ist das Trägheitselement typischerweise auf einer zylindrischen Lagerstelle der Spule angeordnet.
Der Nachteil bei dieser Lagerung des Trägheitselements ist, dass die Kontaktstelle zwischen Lagerstelle und Trägheitselement je nach Drehposition der Gurtspule wandert, da Toleranzen zwischen Trägheitselement und Lagerstelle vorgesehen sind. Dieses Wandern der Kontaktstelle ist auf die Schwerkraft zurückzuführen, da die Gurtspule, und damit verbunden die Kontaktstelle zwischen Lagerstelle und Trägheitselement, vertikal angeordnet ist. Je nach Drehstellung wandert somit die Kontaktstelle in Abhängigkeit der Lage des Trägheitselements zur gesamten Gurtspule. In einer „6-Uhr"-Stellung befindet sich das Trägheitselement beispielsweise im unteren Bereich der Gurtspule, und die Kontaktstelle des Trägheitselements an der Lagerstelle ist an einer der Gurtspulenmittelachse zugewandten Seite. Bei Verdrehung der Gurtspule im Normalbetrieb um 180° befindet sich das Trägheitselement in einer „12-Uhr"-Stellung, d.h. im oberen Bereich der Gurtspule. Die Kontaktstelle zwischen Trägheitselement und Lagerstelle liegt dann auf einer der Gurtspulenmittelachse abgewandten Seite, da das Trägheitselement schwerkraftbedingt auf der Lagerstelle„aufliegt". Aufgrund dieser Wanderung der Kontaktstelle entsteht ein Einfluss der Lage des Trägheitselements bezüglich der Gurtspule auf die Einsteuerung der Gurtspule. Des Weiteren tritt aufgrund der Wanderung der Kontaktstelle Reibung auf, wodurch sich die Bauteile abnutzen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht dementsprechend darin, einen Sperrmechanismus der eingangs genannten Art dahin gehend weiterzubilden, dass ein Sperrmechanismus geschaffen wird, der eine von der Masse des Trägheitselements unabhängige Einsteuerung der Gurtspule gewährleistet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Sperrmechanismus für einen Gurtaufroller mit einem Trägheitselement vorgesehen, das in einem Lager drehbar zwischen einer Ausgangsstellung und einer Sperrstellung gelagert ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Spitzenlager zu verwenden, womit eine punktförmige Kontaktstelle des Trägheitselements und der Lagerstelle geschaffen ist. Diese punktförmige Lagerung gewährleistet eine von der Masse des Trägheitselements unabhängige Einsteuerung der Gurtspule. Da aufgrund des Spitzenlagers eine stets zentrische Ausrichtung des Trägheitselements in Bezug auf die Gurtspuie garantiert ist, wandert die Kontaktstelle des Lagers und des Trägheitselements nicht, wodurch der Effekt der Trägheitsmasse auf die Einsteuerung der Gurtspule behoben ist. Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass die Ausgestaltung des Lagers als punktförmiges Lager besonders reibungsarm ist. Dadurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Beständigkeit der Bauteile. In einer bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin ein Federelement vorgesehen, welches das Trägheitselement gegen eine Abstützfläche beaufschlagt. Durch die Beaufschlagung des Trägheitselements mit dem Federelement ist das Trägheitselement axial spielfrei gelagert, was zu einer höheren Stabilität und einem besseren Geräuschverhalten führt, da keine axiale Relativ- bewegung zwischen Trägheitselement und Lagerstelle auftreten kann.
Vorzugsweise ist darüber hinaus eine Kupplungsscheibe vorgesehen, an der das Federelement angeordnet ist. Die Kupplungsscheibe dient bei der Funktion des Sperrmechanismus des Gurtaufrollers als Steuerelement für die Blockierung des Gurtauf rollers. Insbesondere kann das Federelement einstückig mit der Kupplungsscheibe ausgeführt sein. Das bedeutet, das Federelement ist Teil der Kupplungsscheibe, wodurch sich die Stabilität erhöht und der Zusammenbau des Gurtaufrollers bei der Herstellung vereinfacht wird, da keine zusätzlichen Befestigungsmittel für das Federelement bereitgestellt werden müssen. Zudem treten durch die einstückige Ausführung des Federelements mit der Kupplungsscheibe keine Toleranzen auf, die einen Einfluss auf die Einsteuerungsgenauigkeit haben.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Trägheitselement und dem Federelement eine punktförmige Andruckfläche vorgesehen. Durch die punktförmige Andruckfläche wird ähnlich wie bei der Spitzenlagerung des Trägheitselements an der Lagerstelle ein reibungsarmes Lager erreicht, wodurch die Langlebigkeit der Elemente gewährleistet ist. Des Weiteren wird die zentrische Lagerung des Trägheitselements, die durch die Spitzenlagerung bereits vorhanden ist, durch die punktförmige Andruckfläche zwischen dem Trägheitselement und dem Federelement verstärkt.
Vorzugsweise liegt die Lagerstelle im Massenschwerpunkt des Trägheitselements. Dies bietet den Vorteil, dass das Risiko einer Verkippung des Trägheitselements minimiert wird.
Insbesondere kann das Spitzenlager einen Lagerstift aufweisen. Das bedeutet, dass die Lagerung des Trägheitselements im Massenschwerpunkt garantiert werden kann, da das Trägheitselement auf dem in das Trägheitselement ragenden Lagerstift aufliegt. In einer Ausführungsform weist das Spitzenlager eine konvexe Abstützfläche auf, die mit einer konkaven Lagerfläche am Trägheitselement zusammenwirkt. Durch die derart ausgestalteten Kontaktflächen, konvexe Abstützfläche und konkave Lagerfläche, ist das Spitzenlager mit punktförmiger Kontaktstelle geschaffen. Der Unterschied zu einer zylindrischen Lagerstelle ist in der konvexen Abstützfläche der Lagerstelle gegeben, wodurch in Zusammenwirkung mit der konkaven Lagerfläche am Trägheitselement die reibungsarme Lagerung geschaffen ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Spitzenlager eine konkave Abstützfläche auf, die mit einer konvexen Lagerfläche am Trägheitselement zusammenwirkt. In dieser Ausführungsform sind die Spitzenlagerverhältnisse gegenüber der zuvor beschriebenen Ausführungsform entgegengesetzt. Die Vorteile gegenüber der zylindrischen Lagerstelle bleiben bestehen.
Darüber hinaus ist ein Gurtaufroller mit einer Gurtspule und einem erfindungsgemäßen Sperrmechanismus der genannten Art vorgesehen, wobei an der Gurtspule ein Lagerstift angeordnet ist, an dem eine Abstützfläche vorgesehen ist, mit der eine Lagerfläche am Trägheitselement zusammenwirkt. Somit ist also ein Gurtaufroller geschaffen, der die Vorteile des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus mit einem Spitzenlager aufweist, wobei die Lagerung des Trägheitselements an einem der Gurtspule zugeordneten Lagerstift geschaffen ist, wodurch die Lagerung des Trägheitselements in seinem Massenschwerpunkt gewährleistet ist. Zudem ist durch diese Ausführung eine genaue Zuordnung der Gurtspule und des Trägheitselements geschaffen, wodurch unnötige Toleranzen, die das Einsteuerungsverhalten beeinflussen, vermieden werden können.
Vorzugsweise ist eine Kupplungsscheibe vorgesehen, die mit einer Öffnung versehen ist, durch die sich der Lagerstift erstreckt. Dies bietet den bereits zuvor genannten Vorteil, dass der Sperrmechanismus über eine Kupplungsscheibe verfügt. Durch die Öffnung der Kupplungsscheibe, die von der Gurtspule mitgenommen wird, ist gewährleistet, dass das Trägheitselement an dem Lagerstift gelagert werden kann, der an der Gurtspule angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kupplungsscheibe mit einem Halteelement versehen, welches das Trägheitselement an der Kupplungsscheibe fixiert. Das Halteelement fixiert das Trägheitselement axial, sodass kein Spiel entsteht und sich somit das Geräuschverhalten aufgrund der nicht vorhandenen Relativbewegung verbessert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus,
- Figur 2 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus entlang der Linie II-II aus der Figur 1 , und - Figur 3 eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus für einen Gurtaufroller.
Die Figur 1 zeigt einen Gurtaufroller 10 mit einem erfindungsgemäßen Sperrmechanismus 12. Der Gurtaufroller 10 weist einen Rahmen 14 auf, der einen Verzahnungsbereich 16 hat. Darüber hinaus weist der Gurtaufroller 10 eine Gurt- spule 18 auf, deren radialer Rand eine Verzahnung 20 hat. Die Verzahnung 20 der Gurtspule 18 wirkt im Bedarfsfall mit dem Verzahnungsbereich 16 des Rahmens 14 zusammen, um die Drehbewegung der Gurtspule 18 zu blockieren. Zudem weist der Gurtaufroller 10 eine Kupplungsscheibe 22 auf, die von der Gurtspule 18 mitgenommen wird. Der Sperrmechanismus 12 weist ein Trägheitselement 24 auf, das über eine Feder 26 drehbar vorgespannt mit der Kupplungsscheibe 22 gekoppelt ist. Das Trägheitselement 24 ist zudem an einem Lager 28 gelagert. Zur Stabilisierung der Lagerung des Trägheitselements 24 in dem Lager 28 ist ein federndes Halteelement 30, auch Federelement genannt, vorgesehen. Das Trägheitselement 24 weist zudem eine Sperrklinke 32 auf. Das Lager 28 des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus 12, an dem das Trägheitselement 24 drehbar gelagert ist, ist in einer Schnittansicht, entlang der Linie II-II der Figur 1 , in der Figur 2 detailliert gezeigt. Das Lager 28 ist als Spitzenlager ausgebildet und besteht in der hier gezeigten Ausführungsform aus einer konkaven Abstützfläche 34 und einer konvexen Lagerfläche 36 am Trägheitselement 24. Das Spitzenlager 28 ist dabei derart ausgebildet, dass sich ein punktförmiger Kontakt zwischen Abstützfläche 34 und Lagerfläche 36 bildet.
In der bevorzugten Ausführungsform, die hier gezeigt ist, ist das Federelement 30 einstückig mit der Kupplungsscheibe 22 ausgeführt. Des Weiteren weist das Spitzenlager 28 einen Lagerstift 38 auf, dessen zum Trägheitselement 24 gewandte Seite der Abstützfläche 34 entspricht. Dadurch ist gewährleistet, dass das Trägheitselement 24 in seinem Massenschwerpunkt axial gelagert ist. Der Lagerstift 38 ist als Teil der Gurtspule 18 ausgeführt, wodurch Toleranzen hinsichtlich des Aufbaus, die einen Einfluss auf das Einsteuerungsverhalten haben, vermieden werden. Um den Sperrmechanismus 12 bei einer den Lagerstift 38 aufweisenden Gurtspule 18 zu realisieren, weist die vorhandene Kupplungsscheibe 22 eine Öffnung 40 auf, durch die sich der Lagerstift 38 erstreckt.
Das Federelement 30 beaufschlagt das Trägheitselement 24 gegen die Abstützfläche 34 des Spitzenlagers 28, sodass kein axiales Spiel zwischen dem Trägheitselement 24 und der Abstützfläche 34 auftritt. Demnach kommt dem Federelement 30 eine stabilisierende bzw. haltende Wirkung zu, weshalb dieses auch als Halteelement bezeichnet werden kann. In der gezeigten Ausführungsform ist das Federelement 30 einstückig mit der Kupplungsscheibe 22 ausgeführt. Dadurch werden wiederum mögliche Toleranzen vermieden, die einen negativen Einfluss auf die Einsteuerung der Gurtspule 18 haben.
Eine Andruckfläche 42 zwischen Federelement 30 und Trägheitselement 24 ist ebenfalls punktförmig ausgebildet, wodurch ähnlich zu dem Spitzenlager 28 eine Art Spitzenlager zwischen dem Trägheitselement 24 und Federelement 30 gebildet wird, wie dies in der Figur 2 zu sehen ist.
Zudem ist in der Figur 2 eine Kappe 44 des Gurtaufrollers 10 gezeigt, die einen Verzahnungsbereich 46 aufweist, der mit der Sperrklinke 32 des Trägheitselements 24 im Bedarfsfall zusammenwirkt.
Alternative Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus 12 können ein Spitzenlager 28 aufweisen, das eine konvexe Abstützfläche 34 und eine konkave Lagerfläche 36 hat. Derartige Ausführungsformen sind in den Figuren nicht gezeigt, jedoch aufgrund der Figuren leicht nachvollziehbar. Anhand der Figur 3 wird das Prinzip des erfindungsgemäßen Sperrmechanismus 12 erläutert.
Das Trägheitselement 24 ist axial durch das Federelement 30 gehalten und über das Spitzenlager 28 reibungsarm und zentrisch gelagert.
Im Bedarfsfall, beispielsweise bei einem starken Auszug des Gurtbandes, wird das Trägheitselement 24 aufgrund seiner Masse entgegen der Federkraft der Feder 26 um das Spitzenlager 28 ausgelenkt, wodurch die Sperrklinke 32 in den Verzahnungsbereich 46 der Kappe 44 des Gurtaufrollers 10 eingreift, die in der Figur 2 gezeigt ist. Das Trägheitselement 24 ist somit drehfest mit der Kappe 44 verbunden. Die Gurtspule 18 wird bei einer weiteren Kraftwirkung in Abzugsrichtung mit der Verzahnung 20 in den Verzahnungsbereich 16 des hier nicht gezeigten Rahmens 14 eingesteuert und liegt drehfest an. Dadurch ist der Abzug des Sicherheitsgurtes von dem Gurtaufroller 10 begrenzt. Der Sperrmechanismus 12 hat somit den Gurtaufroller 10 gesperrt.
Durch die Ausgestaltung des Lagers 28 des Trägheitselements 24 als Spitzenlager gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine zuverlässige Einsteuerung der Gurtspule 18 unabhängig von der Position und Masse des Trägheitselements 24 gewährleistet.
Eine Sperrung des Gurtaufrollers 10 kann auch bei starker Verzögerung des Fahrzeugs erfolgen. Ein hier nicht gezeigter fahrzeugsensitiver Sensor registriert eine starke Verzögerung. Dadurch greift eine Sperrklinke, die nicht derjenigen des Trägheitselements 24 entspricht und hier nicht gezeigt ist, in die Verzahnung 20 der Gurtspule 18 ein. Bleibt die Verzögerung bestehen, wird die Gurtspule 18, wie bei dem oben beschriebenen Vorgehen, in den Verzahnungsbereich 16 des Rahmens 18 eingesteuert und der Gurtaufroller 10 ist gesperrt.

Claims

Patentansprüche
1. Sperrmechanismus (12) für einen Gurtaufroller (10) mit einem Trägheitselement (24), das in einem Lager (28) drehbar zwischen einer Ausgangsstellung und einer Sperrstellung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (28) ein Spitzenlager ist.
2. Sperrmechanismus (12) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (30) vorgesehen ist, welches das Trägheitselement (24) gegen eine Abstützfläche (34) beaufschlagt.
3. Sperrmechanismus (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungsscheibe (22) vorgesehen ist, an der das Federelement (30) vorgesehen ist.
4. Sperrmechanismus (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30) einstückig mit der Kupplungsscheibe (22) ausgeführt ist.
5. Sperrmechanismus (12) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Trägheitselement (24) und Federelement (30) eine punktförmige Andruckfläche (42) vorgesehen ist.
6. Sperrmechanismus (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstelle (34,36) im Massenschwerpunkt des
Trägheitselements (24) liegt.
7. Sperrmechanismus (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spitzenlager (28) einen Lagerstift (38) aufweist.
8. Sperrmechanismus (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spitzenlager (28) eine konvexe Abstützfläche (34) aufweist, die mit einer konkaven Lagerfläche (36) am Trägheitselement (24) zusammenwirkt.
9. Sperrmechanismus (12) nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spitzenlager (28) eine konkave Abstützfläche (34) aufweist, die mit einer konvexen Lagerfläche (36) am Trägheitselement (24) zusammenwirkt.
10. Gurtaufroller (10) mit einer Gurtspule (18) und einem Sperrmechanismus (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gurtspule (18) ein Lagerstift (38) vorgesehen ist, an dem eine Abstützfläche (34) vorgesehen ist, mit der eine Lagerfläche (36) am Trägheitselement (24) zusammenwirkt.
11. Gurtaufroller (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungsscheibe (22) vorgesehen ist, die mit einer Öffnung (40) versehen ist, durch die sich der Lagerstift (38) erstreckt.
12. Gurtaufroller (10) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheibe (22) mit einem Halteelement (30) versehen ist, welches das Trägheitselement (24) an der Kupplungsscheibe (22) fixiert.
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