WO2017207695A1 - Gurtaufroller für kraftfahrzeuge - Google Patents

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WO2017207695A1
WO2017207695A1 PCT/EP2017/063314 EP2017063314W WO2017207695A1 WO 2017207695 A1 WO2017207695 A1 WO 2017207695A1 EP 2017063314 W EP2017063314 W EP 2017063314W WO 2017207695 A1 WO2017207695 A1 WO 2017207695A1
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WO
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spring
belt
coil end
sensor
belt retractor
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PCT/EP2017/063314
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English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Littau
Jürgen Rink
Thomas Kielwein
Original Assignee
Trw Automotive Gmbh
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Publication date
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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
    • 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
    • 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
    • B60R2022/3402—Retractor casings; Mounting thereof

Definitions

  • the invention relates to a belt retractor for motor vehicles, comprising a housing frame, which has two opposite side cheeks, each having a cheek opening, a belt spool which is rotatable about a spool axis and in the axial direction from a sensor-side coil end through the cheek openings of the housing frame to an opposite, spring-side coil end extends, and a housing cover which is fixedly connected to the housing frame.
  • a belt retractor for motor vehicles comprising a housing frame, which has two opposite side cheeks, each having a cheek opening, a belt spool which is rotatable about a spool axis and in the axial direction from a sensor-side coil end through the cheek openings of the housing frame to an opposite, spring-side coil end extends, and a housing cover which is fixedly connected to the housing frame.
  • Such belt retractors are well known in the art and widely used in the automotive vehicle occupant restraint system art.
  • the belt reel for example, between a release position in which the belt reel is freely rotatable, and a blocking position in which the belt reel is rotatably fixed to the housing frame, mounted radially displaceable in the housing frame.
  • the belt spool is usually initially pivoted on the sensor side and moved radially into its blocking position.
  • the belt reel is deflected via a radial guide and against the spring force of a tensioner also spring side and moved radially in its locked position.
  • the belt reel is both sensor side and spring side in its blocking position, so the coil axis extends again parallel to the coil axis in the release position of the belt reel.
  • This construction of the belt retractor is technically complex and also leads in the locked position of the belt reel to a very different torque loading of the belt reel on the sensor side and the spring side, which can lead to an excessive sensor-side load of the belt reel in the extreme case.
  • the object of the invention is therefore to provide a structurally simplified Gurtauf- roller for motor vehicles, in which the sensor side and the spring side are claimed evenly in the case of restraint.
  • this object is achieved by a belt retractor of the type mentioned, in which the housing cover forms a radially elastic pivot bearing for the spring-side coil end, wherein the spring-side coil end of the belt reel is fixed in the radial direction without guidance in the sense of without further guidance on the housing cover. Due to the radially elastic design of the rotary bearing acts on a radial deflection of the spring-side coil end a restoring force, without causing a lead on a given path here. The deflection of the spring-side coil end follows the Gurtbandauszugsraum without further guide elements or guideways are provided on the spring-side coil end.
  • the pivot bearing is designed to be radially elastic and therefore allows a free radial movement in the direction of force without predetermined or preferred pivoting when exceeding a predetermined Gurtbandauszugskraft.
  • the pivoting movement of the belt reel is performed only on the sensor-side coil end by a pivoting lever about a defined pivot point on a given path. Such a guided movement does not take place on the spring-side coil end; instead, the movement of the spring-side coil end can follow the direction of force of the respective webbing take-off and enter the locking toothing.
  • the locking toothing on the spring-side coil end of the locking toothing lags behind on the sensor-side coil end, preferably by an angle of 4 ° to 10 ° in the webbing extension direction. Due to the spring-side radially unguided storage of the belt reel, this so-called "lag angle" is particularly large.
  • the belt reel is not forced due to this spring side radially unguided bearing in a locking position in which the coil axis extends parallel to the coil axis in the release position of the belt reel, so that the moment load in the locked position despite relatively large lag much more uniform on the sensor side and distributed the spring side.
  • the radially elastic rotary bearing is formed integrally with the housing cover. This leads to a considerable structural simplification of the belt retractor, since in the housing cover no radially guided pivot bearing and no clamping device for the radial loading of the pivot bearing must be provided more.
  • the housing cover of the belt retractor can in particular be elastically deformable.
  • the radial elasticity of the rotary bearing can be realized in this way with little effort on the deformation of the housing cover and influence on the material and the material thickness of the housing cover in the desired manner.
  • a sensor device which forms a radially pivotable pivot bearing for the sensor-side coil end.
  • This sensor device is mounted on the side cheek of the housing frame and can convict the belt reel on the sensor side in a known manner vehicle-sensitive or webbing-sensitive from the release position into the blocking position.
  • each of the two cheek openings at its opening edge on a frame-side locking teeth wherein the frame-side locking teeth are geometrically identical.
  • the belt reel Radially adjacent to the opening edges of the two cheek openings, the belt reel can each have a circumferentially circumferential, coil-side locking teeth.
  • FIG. 1 is a partially sectioned, perspective view of a belt retractor according to the invention
  • FIG. 2 shows an axial longitudinal section of the belt retractor according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a cross section III-III of the belt retractor according to Figure 2;
  • Figure 4 is a schematic, spring-side view of the belt retractor according to Figures 1 to 3 in a load case;
  • FIG. 5 shows a further schematic, spring-side view of the belt retractor according to FIGS. 1 to 3 in a further load case
  • FIG. 6 shows a schematic, sensor-side view of the belt retractor according to FIGS. 1 to 3 with an indicated radial deflection of the belt reel;
  • Figure 7 is a schematic, spring-side view of the belt retractor according to Figures 1 to 3 with indicated radial deflection of the belt reel;
  • - Figure 8 is an axial projection of the radial deflections of the belt reel according to Figures 6 and 7 for determining a lag;
  • Figure 9 is a side view and a plan view of a belt retractor according to the invention in a release position of the belt reel;
  • Figure 10 is a side view and a plan view of the belt retractor according to Figure 9 with the sensor side deflected in the blocking position belt reel;
  • Figure 1 1 is a side view and a plan view of the belt retractor according to Figure 9 in a blocking position of the belt reel.
  • Figures 1 to 3 show a belt retractor 10 for motor vehicles, comprising a housing frame 12, the two opposite side walls 14, 16 each having a cheek opening 18, 20, a belt spool 22 which is rotatable about a spool axis A and in the axial direction 23rd from a sensor-side coil end 24 through the cheek openings 18, 20 of the housing frame 12 extends to an axially opposite, spring-side coil end 26, and a housing cover 28 which is fixedly connected to the housing frame 12 and a radially elastic pivot bearing 30 for the spring-side coil end 26 forms, wherein the spring-side coil end 26 of the belt reel 22 is fixed in the radial direction 31 guide free on the housing cover 28.
  • the housing frame 12 is substantially U-shaped and has a back plate 32 and the two protruding from the back plate 32, opposite side cheeks 14, 16.
  • the housing frame 12 When installed in the motor vehicle, the housing frame 12 is fixedly mounted on a vehicle body (not shown), in particular bolted to the vehicle body. According to FIGS. 1 and 2, a fastening opening 34 in the back plate 32 of the housing frame 12 is provided for this purpose.
  • the belt reel 22 includes axially in the middle a reel body 36 for receiving a webbing (not shown) and axially on both sides of the reel body 36 adjacent reel flanges 38, 40 which extend axially in the region of the cheek openings 18, 20.
  • the reel flanges 38, 40 of the belt reel 22 have radially adjacent to the opening edges of the two cheek openings 18, 20 each circumferential in a circumferential direction 41, coil-side locking teeth 42, 44, the coil-side locking teeth 42, 44 geometrically identically formed but in the circumferential direction 41st by a fraction of a tooth pitch angle of the locking teeth 42, 44 are rotated relative to each other.
  • the two cheek openings 18, 20 have at their opening edge on a corresponding, frame-side locking teeth 46, 48, wherein the frame-side locking teeth 46, 48 are not geometrically identical and in the axial direction 23 substantially congruent behind each other.
  • a pivot lever mounted on the housing frame 12 is provided on the sensor-side coil end 24 with a sensor device 50 which forms a pivotable pivot bearing 52 for the sensor-side coil end 24.
  • This sensor device 50 can be activated in a known manner vehicle-sensitive or belt-belt-sensitive, wherein the sensor-side coil end 24 is deflected radially after such activation in Gurtbandabzug.
  • the belt spool 22 moves from its release position, in which the belt spool 22 in the housing frame 12 is freely rotatable about the spool axis A, sensor side into its blocking position in which the coil-side locking teeth 42 engages the frame-side locking teeth 48 and the sensor-side coil end 24 substantially rotatably fixed to the housing frame 12.
  • the sensor device 50 is received in a pivoting lever, which is mounted on the housing frame 12, specifically on the side cheek 16 of the housing frame 12.
  • a drive spring 56 is provided which acts on the belt reel 22 in Gurtbandaufwickelraum 58.
  • the drive spring 56 which is usually embodied as a spiral spring, is indicated only schematically in FIG.
  • the drive spring 56 for the belt reel 22 is received in the housing cover 28 which is fixedly connected to the housing frame 12, in particular the side cheek 14 of the housing frame 12.
  • the housing cover 28 forms the radially elastic pivot bearing 30 for the spring-side coil end 26, said elastic pivot bearing 30 is formed integrally with the housing cover 28 according to Figures 1 and 2.
  • the housing cover 28 is elastically deformable in this embodiment, so that the rotary bearing 30 upon radial loading of the spring-side coil end 26 via a deformation of the housing cover 28 and possibly an additional deformation of the housing frame 12 in the direction of a Gurtbandauszugskraft F (see Figures 4 to 6 ) can move radially. Since the spring-side coil end 26 is fixed in the radial direction 31 guide free on the housing cover 28, the spring-side coil end 26 moves together with the radially elastic pivot bearing 30 under deformation of the housing cover 28 in the direction of the acting Gurtbandauszugskraft F.
  • a radial deflection of the spring-side coil bends 26 is characterized by a Guiding the spool flange 40 in the cheek opening 20 limited.
  • a load case is shown in Figure 4, in which acting on the belt reel 22 Gurtbandauszugskraft F has a lateral force component to the left and / or at a delay a of the belt retractor 10, specifically the housing frame 12 of the belt retractor 10, to the right occurs.
  • a load case is shown in Figure 5, in which the Gurtbelauszugskraft F acting on the belt reel 22 has a force component to the right and / or in which a delay a of the belt retractor 10, specifically the housing frame 12 of the belt retractor 10, occurs to the left.
  • the direction of the Gurtbandauszugskraft F varies, for example, depending on the thickness of the located on the bobbin 36 Gurtbandwickels in the case of restraint.
  • FIG. 6 illustrates a sensor-side deflection of the belt reel 22, the reel axis A on the sensor-side reel end 24 being pivoted from a position A (in the release position of the belt reel 22) about a defined pivot point P on the housing frame 12 and a position A '(in the blocking position) the belt reel 22) occupies.
  • Figure 7 illustrates a spring-side deflection of the belt reel 22, wherein the coil axis A at the spring-side coil end 26 from a position A (in the release position of the belt reel 22) is displaced radially in the direction of the applied load (in Figure 7, for example, by a Gurtbandauszugskraft F vertically upward) and a position A "(in the blocking position of the belt reel 22) occupies.
  • Figures 9 to 1 1 each show a side view and a plan view of the belt retractor 10 during a locking operation of the belt spool 22.
  • the belt spool 22 is in its release position in which it is freely rotatably mounted about the spool axis A in the housing frame 12. Starting from this release position, the belt spool 22 is initially guided only on the sensor side into its locking position upon activation of the sensor device 50. On the spring side, the belt spool 22 has a hinged seat 30 in its pivot bearing 30, which is designed as a pointed bearing.
  • FIG. 10 shows a state of the belt retractor 10 in which the spool-side locking toothing 42 is engaged with the frame-side locking toothing 46 and the sensor-side spool end 24 is fixed in a rotationally fixed manner to the housing frame 12.
  • the belt spool 22 With further increasing Gurtbandauszugskraft F, the belt spool 22 is deflected by deformation of the housing cover 28 and on the spring side. The direction of the spring-side deflection takes place without radial guidance and is highly dependent on the direction of Gurtbandauszugskraft F. Therefore, the angle by which the ratchet teeth 44 on the spring-side coil end 26 of the locking teeth 42 lags the sensor-side coil end 24 must be quite large and is 4 ° to 10 °.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller (10) für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuserahmen (12), der zwei gegenüberliegende Seitenwangen (14, 16) mit jeweils einer Wangenöffnung (18, 20) aufweist, einer Gurtspule (22), die um eine Spulenachse (A) drehbar ist und sich in axialer Richtung von einem sensorseitigen Spulenende (24) durch die Wangenöffnungen (18, 20) des Gehäuserahmens (12) bis zu einem entgegengesetzten, federseitigen Spulenende (26) erstreckt, sowie einem Gehäusedeckel (28), der fest mit dem Gehäuserahmen (12) verbunden ist, wobei der Gehäusedeckel (28) ein radialelastisches Drehlager (30) für das federseitige Spulenende (26) bildet, und wobei das federseitige Spulenende (26) der Gurtspule (22) in radialer Richtung führungsfrei bzw. ohne weitere Führung am Gehäusedeckel (28) fixiert ist.

Description

Gurtaufroller für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuserahmen, der zwei gegenüberliegende Seitenwangen mit jeweils einer Wangenöffnung aufweist, einer Gurtspule, die um eine Spulenachse drehbar ist und sich in axialer Richtung von einem sensorseitigen Spulenende durch die Wangenöffnungen des Gehäuserahmens bis zu einem entgegengesetzten, federseitigen Spulenende erstreckt, sowie einem Gehäusedeckel, der fest mit dem Gehäuserahmen verbunden ist. Derartige Gurtaufroller sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt und auf dem technischen Gebiet von Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystemen für Kraftfahrzeuge weit verbreitet.
Bei herkömmlichen Gurtaufrollern ist die Gurtspule beispielsweise zwischen einer Freigabestellung, in der die Gurtspule frei drehbar ist, und einer Sperr- Stellung, in der die Gurtspule drehfest am Gehäuserahmen fixiert ist, radial verschieblich im Gehäuserahmen gelagert. Üblicherweise wird die Gurtspule im Rückhaltefall zunächst sensorseitig verschwenkt und radial in ihre Sperrstellung bewegt. Überschreitet die Gurtbandauszugskraft einen vorgegebenen Wert, so wird die Gurtspule über eine Radialführung und entgegen der Federkraft einer Spannvorrichtung auch federseitig ausgelenkt und radial in ihre Sperrstellung bewegt. Befindet sich die Gurtspule sowohl sensorseitig als auch federseitig in ihrer Sperrstellung, so erstreckt sich die Spulenachse wieder parallel zur Spulenachse in der Freigabestellung der Gurtspule.
Diese Konstruktion des Gurtaufrollers ist fertigungstechnisch aufwendig und führt darüber hinaus in der Sperrstellung der Gurtspule zu einer stark unterschiedlichen Momentenbeanspruchung der Gurtspule auf der Sensorseite und der Federseite, was im Extremfall zu einer überhöhten sensorseitigen Belastung der Gurtspule führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen konstruktiv vereinfachten Gurtauf- roller für Kraftfahrzeuge zu schaffen, bei dem die Sensorseite und der Federseite im Rückhaltefall gleichmäßiger beansprucht werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art, bei dem der Gehäusedeckel ein radial elastisches Drehlager für das federseitige Spulenende bildet, wobei das federseitige Spulenende der Gurtspule in radialer Richtung führungsfrei im Sinne von ohne weitere Führung am Gehäusedeckel fixiert ist. Durch die radial elastische Ausbildung des Drehlagers wirkt bei einem radialen Ausweichen des federseitigen Spulenendes eine Rückstellkraft, ohne dass es hier zu einem Führen auf einer vorgegebenen Bahn kommt. Die Auslenkung des federseitigen Spulenendes folgt dabei der Gurtbandauszugsrichtung, ohne dass am federseitigen Spulenende weitere Führungselemente oder Führungsbahnen vorgesehen sind. Mit anderen Worten ist am Gehäusedeckel keine Radialführung ausgebildet, die eine radial geführte, gerichtete Bewegung des Drehlagers, und damit des federseitigen Spulenendes zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung der Gurtspule festlegt. Stattdessen ist das Drehlager radial elastisch ausgeführt und ermöglicht daher bei Überschreiten einer vorgegebenen Gurtbandauszugskraft eine freie radiale Bewegung in Kraftrichtung ohne vorgegebenen bzw. bevorzugten Schwenkweg.
Die Schwenkbewegung der Gurtspule wird dabei nur auf dem sensorseitigen Spulenende durch einen Schwenkhebel um einen definierten Drehpunkt auf einer vorgegebenen Bahn geführt. Eine solche geführte Bewegung erfolgt am federseitigen Spulenende nicht, stattdessen kann die Bewegung des federseitigen Spulenendes der durch die Richtung des jeweiligen Gurtbandabzuges gegebenen Kraftrichtung folgen und in die Sperrverzahnung einsteuern. Erfindungsgemäß eilt dabei die Sperrverzahnung am federseitigen Spulenende der Sperrverzahnung am sensorseitigen Spulenende nach, bevorzugt um einen Winkel von 4° bis 10° in Gurtbandauszugsrichtung nach. Aufgrund der federseitig radial ungeführten Lagerung der Gurtspule ist dieser sogenannte„Nacheilwinkel" besonders groß.
Allerdings wird die Gurtspule aufgrund dieser federseitig radial ungeführten Lagerung auch nicht mehr in eine Sperrstellung gezwungen, in der sich die Spulenachse parallel zur Spulenachse in der Freigabestellung der Gurtspule erstreckt, sodass sich die Momentenbelastung in der Sperrstellung trotz vergleichsweise großem Nacheilwinkel deutlich gleichmäßiger auf die Sensorseite und die Federseite verteilt.
Bevorzugt ist das radial elastische Drehlager einstückig mit dem Gehäusedeckel ausgebildet. Dies führt zu einer erheblichen konstruktiven Vereinfachung des Gurtaufrollers, da im Gehäusedeckel kein radial geführtes Drehlager und keine Spannvorrichtung zur radialen Beaufschlagung des Drehlagers mehr vorgesehen werden müssen.
Der Gehäusedeckel des Gurtaufrollers kann insbesondere elastisch verformbar sein. Die radiale Elastizität des Drehlagers lässt sich auf diese Weise mit geringem Aufwand über die Verformung des Gehäusedeckels realisieren und über das Material sowie die Materialdicke des Gehäusedeckels in gewünschter Weise beeinflussen.
In einer Ausführungsform des Gurtaufrollers ist eine Sensorvorrichtung vorgesehen, die ein radial verschwenkbares Drehlager für das sensorseitige Spulenende bildet. Diese Sensorvorrichtung ist an der Seitenwange des Gehäuserahmens angebracht und kann die Gurtspule sensorseitig in bekannter Weise fahrzeugsensitiv oder gurtbandsensitiv von der Freigabestellung in die Sperrstellung überführen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Gurtaufrollers weist jede der beiden Wangenöffnungen an ihrem Öffnungsrand eine rahmenseitige Sperr- Verzahnung auf, wobei die rahmenseitigen Sperrverzahnungen geometrisch identisch ausgebildet sind. Radial angrenzend an die Öffnungsränder der beiden Wangenöffnungen kann die Gurtspule jeweils eine in Umfangsrichtung umlaufende, spulenseitige Sperrverzahnung aufweisen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
Figur 1 eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers; - Figur 2 einen axialen Längsschnitt des Gurtaufrollers gemäß Figur 1 ;
Figur 3 einen Querschnitt III-III des Gurtaufrollers gemäß Figur 2;
Figur 4 eine schematische, federseitige Ansicht des Gurtaufrollers gemäß den Figuren 1 bis 3 in einem Lastfall;
Figur 5 eine weitere schematische, federseitige Ansicht des Gurtaufrollers gemäß den Figuren 1 bis 3 in einem weiteren Lastfall;
Figur 6 eine schematische, sensorseitige Ansicht des Gurtaufrollers gemäß den Figuren 1 bis 3 mit angedeuteter radialer Auslenkung der Gurtspule;
Figur 7 eine schematische, federseitige Ansicht des Gurtaufrollers gemäß den Figuren 1 bis 3 mit angedeuteter radialer Auslenkung der Gurtspule; - Figur 8 eine axiale Projektion der radialen Auslenkungen der Gurtspule gemäß den Figuren 6 und 7 zur Bestimmung einer Nacheilung;
Figur 9 eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers in einer Freigabestellung der Gurtspule;
Figur 10 eine Seitenansicht und eine Draufsicht des Gurtaufrollers gemäß Figur 9 mit sensorseitig in die Sperrstellung ausgelenkter Gurtspule; und
Figur 1 1 eine Seitenansicht und eine Draufsicht des Gurtaufrollers gemäß Figur 9 in einer Sperrstellung der Gurtspule. Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Gurtaufroller 10 für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuserahmen 12, der zwei gegenüberliegende Seitenwangen 14, 16 mit jeweils einer Wangenöffnung 18, 20 aufweist, einer Gurtspule 22, die um eine Spulenachse A drehbar ist und sich in axialer Richtung 23 von einem sensorsei- tigen Spulenende 24 durch die Wangenöffnungen 18, 20 des Gehäuserahmens 12 bis zu einem axial entgegengesetzten, federseitigen Spulenende 26 erstreckt, sowie einem Gehäusedeckel 28, der fest mit dem Gehäuserahmen 12 verbunden ist und ein radial elastisches Drehlager 30 für das federseitige Spulenende 26 bildet, wobei das federseitige Spulenende 26 der Gurtspule 22 in radialer Richtung 31 führungsfrei am Gehäusedeckel 28 fixiert ist.
Der Gehäuserahmen 12 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und weist eine Rückenplatte 32 sowie die beiden von der Rückenplatte 32 abstehenden, gegenüberliegenden Seitenwangen 14, 16 auf. Beim Einbau in das Kraftfahrzeug wird der Gehäuserahmen 12 fest an einer Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt) montiert, insbesondere mit der Fahrzeugkarosserie verschraubt. Gemäß den Figuren 1 und 2 ist hierzu eine Befestigungsöffnung 34 in der Rückenplatte 32 des Gehäuserahmens 12 vorgesehen.
Die Gurtspule 22 umfasst axial mittig einen Spulenkörper 36 zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Gurtbands sowie axial beidseits an den Spulenkörper 36 angrenzende Spulenflansche 38, 40, die sich axial im Bereich der Wangenöffnungen 18, 20 erstrecken.
Die Spulenflansche 38, 40 der Gurtspule 22 weisen radial angrenzend an die Öffnungsränder der beiden Wangenöffnungen 18, 20 jeweils eine in Umfangs- richtung 41 umlaufende, spulenseitige Sperrverzahnung 42, 44 auf, wobei die spulenseitigen Sperrverzahnungen 42, 44 geometrisch identisch ausgebildet aber in Umfangsrichtung 41 um einen Bruchteil eines Zahnteilungswinkels der Sperrverzahnungen 42, 44 relativ zueinander verdreht sind.
Die beiden Wangenöffnungen 18, 20 weisen an ihrem Öffnungsrand eine entsprechende, rahmenseitige Sperrverzahnung 46, 48 auf, wobei die rahmen- seitigen Sperrverzahnungen 46, 48 geometrisch nicht identisch ausgebildet sind und in axialer Richtung 23 im Wesentlichen deckungsgleich hintereinanderliegen. Wie in Figur 2 angedeutet, ist am sensorseitigen Spulenende 24 ein am Gehäuserahmen 12 angebrachter Schwenkhebel mit einer Sensorvorrichtung 50 vorgesehen, der ein radial verschwenkbares Drehlager 52 für das sensorseitige Spulenende 24 bildet. Diese Sensorvorrichtung 50 kann in bekannter Weise fahrzeugsensitiv oder gurtbandsensitiv aktiviert werden, wobei das sensorseitige Spulenende 24 nach einer solchen Aktivierung bei Gurtbandabzug radial ausgelenkt wird.
Die Gurtspule 22 bewegt sich dabei aus ihrer Freigabestellung, in welcher die Gurtspule 22 im Gehäuserahmen 12 um die Spulenachse A frei drehbar ist, sensorseitig in ihre Sperrstellung, in welcher die spulenseitige Sperrverzahnung 42 in die rahmenseitige Sperrverzahnung 48 eingreift und das sensorseitige Spulenende 24 im Wesentlichen drehfest am Gehäuserahmen 12 fixiert.
Die Sensorvorrichtung 50 ist in einem Schwenkhebel aufgenommen, der an dem Gehäuserahmen 12, konkret an der Seitenwange 16 des Gehäuserahmens 12 gelagert ist.
Am federseitigen Spulenende 26 der Gurtspule 22 ist eine Antriebsfeder 56 vorgesehen, welche die Gurtspule 22 in Gurtbandaufwickelrichtung 58 beaufschlagt. Um die erfindungswesentliche, federseitige Lagerung der Gurtspule 22 am Gehäusedeckel 28 gut erkennen zu können, ist die üblicherweise als Spiral- feder ausgeführte Antriebsfeder 56 in Figur 2 lediglich schematisch angedeutet.
Die Antriebsfeder 56 für die Gurtspule 22 ist im Gehäusedeckel 28 aufgenommen, der fest mit dem Gehäuserahmen 12, insbesondere der Seitenwange 14 des Gehäuserahmens 12 verbunden ist.
Der Gehäusedeckel 28 bildet dabei das radial elastische Drehlager 30 für das federseitige Spulenende 26, wobei dieses elastische Drehlager 30 gemäß den Figuren 1 und 2 einstückig mit dem Gehäusedeckel 28 ausgebildet ist. Der Gehäusedeckel 28 ist in diesem Ausführungsbeispiel elastisch verformbar, sodass sich das Drehlager 30 bei radialer Beaufschlagung des federseitigen Spulenendes 26 über eine Verformung des Gehäusedeckels 28 und unter Umständen eine zusätzliche Verformung des Gehäuserahmens 12 in Richtung einer Gurt- bandauszugskraft F (siehe Figuren 4 bis 6) radial bewegen kann. Da das federseitige Spulenende 26 in radialer Richtung 31 führungsfrei am Gehäusedeckel 28 fixiert ist, bewegt sich das federseitige Spulenende 26 mitsamt dem radialelastischen Drehlager 30 unter Verformung des Gehäusedeckels 28 in Richtung der einwirkenden Gurtbandauszugskraft F. Eine radiale Auslenkung des federseitigen Spulenenes 26 wird dabei durch eine Führung des Spulenflanschs 40 in der Wangenöffnung 20 begrenzt. Um dies zu veranschaulichen ist in Figur 4 ein Lastfall dargestellt, bei dem die auf die Gurtspule 22 wirkende Gurtbandauszugskraft F eine seitliche Kraftkomponente nach links aufweist und/oder bei dem eine Verzögerung a des Gurtaufrollers 10, konkret des Gehäuserahmens 12 des Gurtaufrollers 10, nach rechts auftritt. Demgegenüber ist in Figur 5 ein Lastfall dargestellt, bei dem die auf die Gurtspule 22 wirkende Gurtbandauszugskraft F eine Kraftkomponente nach rechts aufweist und/oder bei dem eine Verzögerung a des Gurtaufrollers 10, konkret des Gehäuserahmens 12 des Gurtaufrollers 10, nach links auftritt. Dabei variiert die Richtung der Gurtbandauszugskraft F beispielsweise abhängig von der Dicke des auf dem Spulenkörper 36 befindlichen Gurtbandwickels im Rückhaltefall.
Die Figur 6 veranschaulicht eine sensorseitige Auslenkung der Gurtspule 22, wobei die Spulenachse A am sensorseitigen Spulenende 24 aus einer Position A (in der Freigabestellung der Gurtspule 22) um einen definierten Drehpunkt P am Gehäuserahmen 12 verschwenkt wird und eine Position A' (in der Sperrstellung der Gurtspule 22) einnimmt.
Demgegenüber veranschaulicht die Figur 7 eine federseitige Auslenkung der Gurtspule 22, wobei die Spulenachse A am federseitigen Spulenende 26 aus einer Position A (in der Freigabestellung der Gurtspule 22) radial in Richtung der einwirkenden Belastung verschoben wird (in Figur 7 beispielsweise durch eine Gurtbandauszugskraft F senkrecht nach oben) und eine Position A" (in der Sperrstellung der Gurtspule 22) einnimmt.
Diese in den Figuren 6 und 7 dargestellten, unterschiedlichen Auslenkungen der Spulenachse A auf der Sensorseite und der Federseite führen dazu, dass die Spulenachse A in der (sensorseitigen und federseitigen) Sperrstellung der Gurtspule 22 nicht mehr parallel zur Spulenachse A in der Freigabestellung verläuft und die spulenseitigen Sperrverzahnungen 44, 46 in Umfangsrichtung 41 um einen Bruchteil eines Zahnteilungswinkels relativ zueinander verdreht sind. Der Winkel, um den die Sperrverzahnung 42 am federseitigen Spulenende 26 der Sperrverzahnung 44 am sensorseitigen Spulenende 24 nacheilt, ergibt sich dabei aus der unterschiedlichen Auslenkung der Spulenachse A auf der Sensorseite und der Federseite, wobei dieser Auslenkungsunterschied in Figur 8 als Nacheilung e dargestellt ist. Auf diese Weise wird in der Sperrstellung der Gurtspule 22 eine homogenere Verteilung der Sperrmomente zwischen der Sensorseite und der Federseite erreicht. Mit anderen Worten wird der nacheilende Winkel auf der Federseite bereits bei vergleichsweise geringer Momentenbelastung auf der Sperrseite geschlossen und die Momentenbeanspruchung im Folgenden auf die Sensorseite und die Federseite aufgeteilt.
Die Figuren 9 bis 1 1 zeigen jeweils eine Seitenansicht und eine Draufsicht des Gurtaufrollers 10 während eines Sperrvorgangs der Gurtspule 22. Gemäß Figur 9 befindet sich die Gurtspule 22 in ihrer Freigabestellung, in welcher sie um die Spulenachse A frei drehbar im Gehäuserahmen 12 gelagert ist. Ausgehend von dieser Freigabestellung wird die Gurtspule 22 bei einer Aktivierung der Sensorvorrichtung 50 zunächst nur sensorseitig in ihre Sperrstellung geführt. Federseitig hat die Gurtspule 22 in ihrem als Spitzlagerung ausgeführten Drehlager 30 einen gelenkigen Sitz.
Die Figur 10 zeigt einen Zustand des Gurtaufrollers 10, bei dem die spulen- seitige Sperrverzahnung 42 mit der rahmenseitigen Sperrverzahnung 46 in Eingriff und das sensorseitige Spulenende 24 im Wesentlichen drehfest am Gehäuserahmen 12 fixiert ist. Mit weiter ansteigender Gurtbandauszugskraft F wird die Gurtspule 22 durch Verformung des Gehäusedeckels 28 auch auf der Federseite ausgelenkt. Die Richtung der federseitigen Auslenkung erfolgt dabei ohne radiale Führung und ist stark von der Richtung der Gurtbandauszugskraft F abhängig. Daher muss der Winkel, um den die Sperrverzahnung 44 am federseitigen Spulenende 26 der Sperrverzahnung 42 am sensorseitigen Spulenende 24 nacheilt, recht groß sein und beträgt 4° bis 10°.
Gemäß Figur 1 1 greift auch die spulenseitige Sperrverzahnung 44 in die rahmenseitige Sperrverzahnung 48 ein, sodass die Gurtspule 22 sowohl sensorseitig als auch federseitig ihre Sperrstellung erreicht hat. In der Draufsicht des Gurtaufrollers 10 (Figur 1 1 , unten) wird deutlich, dass die Spulenachse A in der Sperrstellung gemäß Figur 1 1 gegenüber der Spulenachse A in der Freigabestellung gemäß Figur 9 um einen Winkel α geneigt ist. Durch diesen Neigungswinkel α wird die Nacheilung e (siehe Figur 8) kompensiert. Dementsprechend ergibt sich im Rückhaltefall auf der Sensorseite und der Federseite eine ausgewogenere Momentenbeanspruchung als bei Gurtaufrollern 10, bei denen die Gurtspule 22 durch eine federseitige Radialführung in eine zur Freigabestellung parallele Sperrstellung gezwungen wird.

Claims

Patentansprüche 1 . Gurtaufroller für Kraftfahrzeuge, mit
einem Gehäuserahmen (12), der zwei gegenüberliegende Seitenwangen (16) mit jeweils einer Wangenöffnung (18, 20) mit rahmenseitigen Sperrverzahnungen (46, 48) aufweist,
einer Gurtspule (22), die um eine Spulenachse (A) drehbar ist und sich in axialer Richtung von einem sensorseitigen Spulenende (24) durch die Wangenöffnungen (18, 20) des Gehäuserahmens (12) bis zu einem entgegengesetzten, federseitigen Spulenende (26) erstreckt und spulenseitige Sperrverzahnungen (42, 44) aufweist, sowie
einem Gehäusedeckel (28), der fest mit dem Gehäuserahmen (12) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrverzahnung (44) am federseitigen Spulenende (26) der Sperrverzahnung (42) am sensorseitigen Spulenende (24) in Gurtbandauszugsrichtung nacheilt,
und dass der Gehäusedeckel (28) ein radial elastisches Drehlager (30) für das federseitige Spulenende (26) bildet,
wobei das federseitige Spulenende (26) der Gurtspule (22) in radialer Richtung ohne weitere Führung am Gehäusedeckel (28) fixiert ist.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das radial elastische Drehlager (30) einstückig mit dem Gehäusedeckel (28) ausgebildet ist.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (28) elastisch verformbar ist.
4. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorvorrichtung (50) vorgesehen ist, die ein radial verschwenkbares Drehlager (52) für das sensorseitige Spulenende (24) bildet.
5. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Wangenöffnungen (18, 20) an ihrem Öffnungsrand eine rahmenseitige Sperrverzahnung (46, 48) aufweist, wobei die rahmenseitigen Sperrverzahnungen (46, 48) geometrisch identisch ausgebildet sind und in axialer Richtung im Wesentlichen deckungsgleich hintereinander liegen.
6. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtspule (22) radial angrenzend an die Öffnungsränder der beiden Wangenöffnungen (18, 20) jeweils eine in Umfangsrichtung umlaufende, spulenseitige Sperrverzahnung (42, 44) aufweist, wobei die spulenseitigen Sperrverzahnungen (42, 44) geometrisch identisch ausgebildet aber in Umfangsrichtung um einen Bruchteil eines Zahnteilungswinkels relativ zueinander verdreht sind.
7. Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrverzahnung (44) am federseitigen Spulenende (26) der Sperrverzahnung (42) am sensorseitigen Spulenende (24) um einen Winkel von wenigstens 4° bis 10° in Gurtbandauszugsrichtung nacheilt.
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