DE10141915C1 - Gurtaufroller mit mechanisch schaltbarem Kraftbegrenzer - Google Patents
Gurtaufroller mit mechanisch schaltbarem KraftbegrenzerInfo
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Abstract
Ein mit einer durch die axiale Bewegung eines Wellenringes schaltbares mehrstufigen Kraftbegrenzungseinrichtung versehener Gurtaufroller ist dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für den Wellenring aus einem drehfest mit der Gurtwelle (10) verbundenen und axial gegenüber der Gurtwelle (10) verschiebbaren und dabei den Wellenring beaufschlagenden Schaltring (11) sowie aus einer an die Gurtwelle (10) gekoppelten und im Auslösefall trägheitsgesteuert gehäusefest verriegelbaren Steuerscheibe (15) besteht, wobei an Schaltring (11) und Steuerscheibe (15) sich axial erhebende Schaltrampem (16a, 16b) angeordnet sind, die im Falle der Relativdrehung der sich im Lastfall weiterdrehenden Gurtwelle (10) gegenüber der in Abhängigkeit vom Gurtbandauszsug in die Verriegelungsposition eingesteuerten Steuerscheibe (15) aneinander ablaufen und so die axiale Verschiebung des Schaltringes (11) herbeiführen.
Description
Die Erfindung betrifft einen mit einer Kraftbegrenzung
versehener Gurtaufroller mit einer wenigstens zweistufig
ausgebildeten Kraftbegrenzungseinrichtung und mit einer
über einen Antrieb schaltbaren Schalteinrichtung zur
Einstellung eines unterschiedlichen Kraftniveaus für die
Kraftbegrenzungseinrichtung, wobei als Schalteinrichtung
ein axial in Richtung der Wellenachse von dem Antrieb
verschiebbarer sowie der Festlegung des Kraftniveaus
dienende Kupplungselemente steuernder Wellenring vorgesehen
ist.
Eine Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist in
der WO 00/76814 beschrieben. Der Gurtaufroller ist zur
Einstellung des Kraftniveaus mit einem zweistufig
ausgebildeten Torsionsstab als Kraftbegrenzungseinrichtung
versehen, wobei die Schaltvorrichtung bei dem beschriebenen
Gurtaufroller dafür sorgt, daß beispielsweise im Rahmen des
Zusammenwirken des Gurtaufrollers mit einem Airbag zu einem
bestimmten Zeitpunkt von dem höheren Kraftniveau auf ein
niedrigeres Kraftniveau umgeschaltet wird. Um das
Umschalten auch unter Last zu ermöglichen, weist die
Schalteinrichtung eine unter Selbstöffnungstendenz
gelagerte Kupplungsklinke auf, die von einem axial
verschiebbaren Wellenring in ihrer Kupplungsstellung
festgehalten wird; wird der Wellenring durch die Einwirkung
eines pyrotechnisch arbeitenden Antriebs verschoben,
gelangt die Kupplungsklinke in ihre Freigabestellung, ohne
daß weitere Betätigungskräfte für den Schaltvorgang
aufgebracht werden müssen.
Die vorstehend beschriebene Schalteinrichtung ist nur für
einen pyrotechnischen Antrieb ausgelegt und geeignet, der
signalgesteuert ausgelöst wird. Es tritt jedoch das Problem
auf, daß ein für große Insassen einzustellendes hohes
Kraftniveau der Kraftbegrenzungseinrichtung bei kleineren
Insassen, wie insbesondere kleineren Frauen, Jugendlichen
und Kindern, nicht anspricht, so daß für diese
Insassengruppe faktisch keine Kraftbegrenzung zum Tragen
kommt und die Belastungen für diesen Personenkreis
entsprechend hoch sind.
Eine Lösung dieses Problems ist in der DE 27 27 470 A1
beschrieben, wobei bereits die Einstellung des
Kraftbegrenzungsniveaus in Abhängigkeit von der Größe des
Fahrzeuginsassen vorgesehen ist. Hierzu weist der bekannte
Gurtaufroller eine Vorrichtung zur kontinuierlichen
Veränderung der Einspannlänge des Torsionsstabes auf, die
in einer Ausführungsform des vorbekannten Gurtaufrollers in
Abhängigkeit von der Länge des ausgezogenen Gurtbandes
steuerbar ist, indem eine die Einspannlänge festlegende
Schiebehülse über ein Getriebe mit der Gurtwelle verbunden
ist.
Mit dieser Lösung ist der Nachteil verbunden, daß die
Schiebehülse keine ausreichende Sicherheit für die
Festlegung der Einspannlänge des Torsionsstabes darstellt,
und daß im übrigen die Mechanik für eine kontinuierliche
Anpassung der Einspannlänge des Torsionsstabes an die
Umdrehungszahl der Gurtwelle und damit an den jeweils
herrschenden Gurtbandauszug aufwendig ist.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, bei einem
Gurtaufroller mit den gattungsgemäßen Merkmalen eine
mechanisch steuerbare Schaltvorrichtung vorzusehen, die in
Abhängigkeit von dem Gurtbandauszug arbeitet.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich
vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser
Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht hierzu in ihrem Grundgedanken vor, daß
der Antrieb für den Wellenring aus einem drehfest mit der
Gurtwelle verbundenen und axial gegenüber der Gurtwelle
verschiebbaren und dabei den Wellenring beaufschlagenden
Schaltring sowie aus einer an die Gurtwelle gekoppelten und
im Auslösefall trägheitsgesteuert gehäusefest
verriegelbaren Steuerscheibe besteht, wobei an Schaltring
und Steuerscheibe sich axial erhebende Schaltrampen
angeordnet sind, die im Falle der Relativdrehung der sich
im Lastfall weiterdrehenden Gurtwelle gegenüber der in
Abhängigkeit vom Gurtbandauszug in die
Verriegelungsposition eingesteuerten Steuerscheibe
aneinander ablaufen und so die axiale Verschiebung des
Schaltringes herbeiführen. Mit der Erfindung ist der
Vorteil verbunden, daß ein rein mechanischer Antrieb für
den die Schaltvorrichtung bildenden Wellenring vorgesehen
ist, der zudem an eine den Gurtbandauszug erfassende
Einrichtung koppelbar ist, so daß über das Maß des
Gurtbandauszuges auch das Kraftbegrenzungsniveau
einstellbar ist. In vorteilhafter Weise wird dabei das
Prinzip der mit einem axial verschiebbaren Wellenring
arbeitenden Schaltvorrichtung beibehalten.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
vorgesehen, daß über den Umfang von Schaltring und
Steuerscheibe verteilt jeweils drei Schaltrampen angeordnet
sind.
Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
vorgesehen ist, daß an der Steuerscheibe eine radial in
eine gehäusefeste Verzahnung aussteuerbare Klinke und eine
relativ zur Steuerscheibe verdrehbare Trägheitsmasse
angeordnet sind, macht sich die Erfindung das Prinzip einer
trägheitsgesteuerten Verriegelung zunutze, ähnlich wie dies
bei selbstsperrenden Gurtaufrollern im Rahmen des
fahrzeugsensitiven bzw. gurtbandsensitiven Blockiersystems
bekannt ist. In der vorliegenden Anwendung ist dabei
vorgesehen, daß die an der Steuerscheibe gelagerte Klinke
in ihrer eingeschwenkten Stellung in einer zum Außenumfang
geöffneten Ausnehmung der Trägheitsmasse liegt und eine
Endkante der Ausnehmung als Steuernase für die radiale
Aussteuerung der Klinke ausgebildet ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
vorgesehen, daß eine sich zwischen Steuerscheibe und
Trägheitsmasse jeweils abstützende Druckfeder angeordnet
ist, die bei der Relativdrehung der Trägheitsmasse
gegenüber der verriegelten Steuerscheibe gespannt wird.
Zur Kopplung der Steuerbewegung der Steuerscheibe an den
Gurtbandauszug ist nach einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung vorgesehen, daß an der Klinke ein axial
abstehender und in eine an einer axial neben der
Steuerscheibe mit Trägheitsmasse angeordneten und auf einem
an einer seitlichen Gehäusekappe angeordneten Exzenter
drehbar gelagerten Taumelscheibe ausgebildete Steuerkurve
eingreifender Stift angeordnet ist. Hierzu weist
entsprechend einem Ausführungsbeispiel die Steuerkurve
einen ersten zur Betätigung der Schaltvorrichtung
eingerichteten Abschnitt und einen zweiten, die Funktion
der Schaltvorrichtung verhindernden Abschnitt auf. Hierbei
kann vorgesehen sein, daß die radiale Breite der
Steuerkurve in ihrem ersten Abschnitt derart bemessen ist,
daß die Taumelbewegung der Taumelscheibe wie auch das
Ausschwenken der Klinke durch den in der Steuerkurve
geführten Stift der Klinke nicht behindert wird, und daß
der zweite Abschnitt der Steuerkurve gegenüber dem ersten
Abschnitt derart verengt ist, daß bei in dem zweiten
Abschnitt liegenden Stift das Ausschwenken der Klinke
ausgeschlossen ist.
Zur Ausbildung des Taumelgetriebes ist nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß die
Taumelscheibe von der Steuerscheibe in Drehung versetzt
wird, wobei nach einem Ausführungsbeispiel die
Steuerscheibe an ihrer den Schaltrampen abgewandten Seite
zur Aufnahme von Klinke Trägheitsmasse und Taumelscheibe
topfförmig ausgebildet und an der Innenseite des
aufstehenden Randes mit einer Innenverzahnung versehen ist,
die in Eingriff mit einer zugeordneten Außenverzahnung der
Taumelscheibe steht.
Soweit nach einem Ausführungsbeispiel die Außenverzahnung
der Taumelscheibe eine geringere Zähnezahl aufweist als die
Innenverzahnung der Steuerscheibe, ist hierdurch ein
Getriebe verwirklicht, so daß aufgrund des so gebildeten
Versatzes sich die Taumelscheibe relativ zur Steuerscheibe
bzw. zur Gurtwelle verdreht.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Ansprechschwelle der Trägheitsmasse mit
einem höheren G-Wert eingestellt ist als die
Ansprechschwelle der einen Bestandteil des zum
Gurtaufroller gehörigen Blockiersystems bildenden
Trägheitsmasse. Mit dieser Lösung ist sichergestellt, daß
bei einem auch im Rahmen von Anlegevorgängen häufig
vorkommenden zu schnellen Gurtbandauszug, der auf der
Blockierseite schon zu einem Blockieren und damit dem
bekannten "Hakeln" des Gurtbandes führen kann, auf der
Steuerseite für die Schaltvorrichtung noch keine
Verriegelung der Steuerscheibe erfolgt.
Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
vorgesehen ist, daß die Fußpunkte der jeweils aneinander
ablaufenden Schaltrampen von Steuerscheibe und Schaltring
mit einem dem für die Ausschwenkbewegung der Klinke
erforderlichen Drehwinkel entsprechenden Abstand zueinander
angeordnet sind, ist damit sichergestellt, daß zum
Zeitpunkt des Wirksamwerdens der
Kraftbegrenzungseinrichtung bei blockierter Gurtwelle der
für das Ausschwenken der Klinke erforderliche Drehweg der
Steuerscheibe berücksichtigt ist, so daß bei Weiterdrehung
der Gurtwelle noch während der Anlaufphase der
Kraftbegrenzung durch das Ablaufen der Schaltschrägen eine
Verschiebung des Schaltringes mit Wellenring und damit die
Umschaltung auf das niedrige Kraftniveau erfolgen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es
zeigen:
Fig. 1 die Gurtwelle eines selbstsperrenden
Gurtaufrollers mit den die Ansteuerung der
Schaltvorrichtung bewirkenden Bauteilen in einer
auseinandergezogenen Darstellung,
Fig. 2 die Gurtwelle mit den daran angeschlossenen
Bauteilen zur Ansteuerung der Schaltvorrichtung
in einer geschnitten Seitenansicht,
Fig. 3 die Steuerscheibe mit Trägheitsmasse und Klinke
einschließlich der gehäusefesten Verzahnung in
einer Stirnansicht,
Fig. 4 die Steuerscheibe gemäß Fig. 3 mit aufgesetzter
Taumelscheibe in Stirnansicht.
Gegenstand der Erfindung ist die Ansteuerung des in der
Zeichnung zu der vorliegenden Anmeldung nicht dargestellten
Wellenringes. Die Arbeitsweise des Wellenringes in seiner
Schaltfunktion für die Kraftbegrenzungsvorrichtung ist in
der zur Bildung der Gattung herangezogenen WO 00/76814 im
einzelnen beschrieben, so daß hinsichtlich dieser
Funktionen auf die Offenbarung der WO 00/76814 Bezug
genommen ist.
Soweit sich die Antriebsseite für die Bewegung des
Wellenringes aus Fig. 1 entnehmen läßt, ist mit 10 eine
Gurtwelle bezeichnet, die Bestandteil eines mit einer
Kraftbegrenzungseinrichtung versehenen Gurtaufrollers gemäß
der WO 00/76814 ist. Mit der Gurtwelle 10 drehfest
verbunden ist ein Schaltring 11, der, wie sich aus Fig. 2
entnehmen läßt, eine Ausnehmung 12 aufweist, in welcher der
Wellenring für die Schaltung des Kraftbegrenzungsniveaus
aufgenommen ist. Wie sich aus Fig. 2 weiter ergibt, ist in
der Ebene der Ausnehmung 12 für den Wellenring eine
Ausnehmung 13 für die Kupplungsklinke(n) vorgesehen, die
von dem Wellenring beaufschlagt ist (sind). Mit 14 ist die
mehrstufige, insbesondere zweistufige
Torsionsstabeinrichtung bezeichnet, auf die die von dem
Wellenring gesteuerten Kupplungsklinken zugreifen.
Axial neben dem Schaltring 11 ist auf einem Fortsatz 10a
der Gurtwelle 10 eine Steuerscheibe 15 angeordnet, die
einerseits von der Gurtwelle 10 bei normalen Drehbewegungen
mitgenommen wird, andererseits aber auch gegenüber der
Gurtwelle 10 relativbeweglich angeordnet ist, so daß eine
Verdrehung der Steuerscheibe 15 gegenüber der Gurtwelle 10
möglich ist. An den einander zugewandten Seiten von
Schaltring 11 und Steuerscheibe 15 sind über den Umfang der
vorgenannten Bauteile verteilt drei Schaltrampen 16
angeordnet, die sich axial aufeinander zu von dem
jeweiligen Bauteil erstrecken und derart angeordnet sind,
daß die Schaltrampen 16 bei einer Relativdrehung von
Steuerscheibe 15 und dem mit der Gurtwelle 10 drehfest
verbundenen Schaltring 11 aneinander ablaufen. Hierbei sind
mit 16a die an dem Schaltring 11 befindlichen Schaltrampen
bezeichnet und mit 16b die an der Steuerscheibe 15
angebrachten Schaltrampen.
Auf ihrer der Anordnung der Schaltrampen 16b abgewandten
Seite ist die Steuerscheibe 15 topfförmig mit einem
aufstehenden Rand 18 ausgebildet. An der Steuerscheibe 15
ist eine radial um einen Drehpunkt 25 ausschwenkbare Klinke
17 gelagert (Fig. 3), wobei in dem aufstehenden Rand 18
der Steuerscheibe 15 ein Fenster 40 ausgebildet ist, durch
welches die Klinke 17 radial ausschwenken kann.
Ferner ist in der topfförmigen Steuerscheibe 15 eine
relativ zur Steuerscheibe 15 verdrehbare Trägheitsmasse 20
angeordnet, die über eine sich zwischen der Trägheitsmasse
20 und der Steuerscheibe 15 abstützende Druckfeder 21 an
die Drehbewegung der Steuerscheibe 15 gekoppelt ist. Hierzu
ist die Trägheitsmasse 20 mit einer sekantenartig
angeordneten Ausnehmung 27 versehen, in welche die Feder 21
einlegbar ist, die sich mit ihrem einen Ende an einem an
einer Kante der Ausnehmung 27 angeordneten Widerlager 22
abstützt und mit ihrem gegenüberliegenden Ende gegen ein
axial von der Steuerscheibe 15 abstehendes Widerlager 23
anliegt (Fig. 3). Die Trägheitsscheibe weist ferner eine
sich zum Umfangsrand öffnende Ausnehmung 24 auf, in welcher
die an der Steuerscheibe 15 drehbar gelagerte Klinke 17
passend aufgenommen ist. Die eine Endkante der Ausnehmung
24 greift dabei hinterschnittartig in die Klinke 17 ein und
bildet so eine Steuernase 26, die dafür sorgt, daß bei
einer Relativdrehung der Trägheitsmasse 20 gegenüber der
Steuerscheibe 15 die Klinke 17 radial auswärts durch das
Fenster 40 geschwenkt wird.
Axial neben der Trägheitsscheibe ist in die topfförmige
Steuerscheibe 15 eine Taumelscheibe 28 eingesetzt, die
ihrerseits auf einem gehäusefesten Exzenter 34 gelagert ist
(Fig. 4), wobei der Exzenter 34 Bestandteil einer
Gehäusekappe 35, entweder einstückig mit dieser ausgebildet
oder fest mit dieser verbunden, ist. Die Gehäusekappe 35
ist in Fig. 4 nicht vollständig dargestellt, sondern nur
über die mit dem Bezugszeichen 35 versehene Verbindung zum
Exzenter 34 angedeutet. Die Taumelscheibe 28 weist auf
ihrem Außenumfang eine Außenverzahnung 29 auf, die mit
einer an dem aufstehenden Rand 18 der Steuerscheibe 15
ausgebildeten Innenverzahnung 30 kämmt, wobei die
Außenverzahnung 29 der Taumelscheibe 28 eine geringere
Zähnezahl aufweist als die Innenverzahnung 30 der
Steuerscheibe 15. Soweit demnach bei der Drehung der
Steuerscheibe 15 gemeinsam mit der Gurtwelle 10 die
Taumelscheibe 28 ebenfalls in Drehung versetzt wird, wird
durch die Verzahnungen 29, 30 ein Versatz ausgebildet, so
daß sich die Taumelscheibe 28 relativ zur Steuerscheibe 15
bzw. der Gurtwelle 10 verdreht.
In der Taumelscheibe 28 ist ferner eine Steuerkurve 31
ausgebildet, in die ein von der Klinke 17 axial abstehender
Stift 38 eingreift, wobei der Stift 38 aufgrund des
zwischen der Steuerscheibe 15 als Träger der Klinke 17 und
der Taumelscheibe 28 gebildeten Versatzes bei der
Drehbewegung durch die Steuerkurve 31 wandert. Diese
Steuerkurve 31 weist einen ersten Abschnitt 32 auf, dessen
radiale Breite derart bemessen ist, daß der in dem ersten
Abschnitt 32 laufende Stift 38 die Taumelbewegung der
Taumelscheibe 28 nicht hindert. Darüber hinaus ist der
erste Abschnitt 32 aber mit einer solchen Breite versehen,
daß auch die radiale Bewegung des Stiftes 38 bei der
radialen Ausschwenkung der Klinke 17 durch das Fenster 40
nicht behindert wird. An dem ersten Abschnitt 32 schließt
sich ein zweiter Abschnitt 33 der Steuerkurve 31 an, der
noch so breit ausgebildet ist, daß die Taumelbewegung der
Taumelscheibe 28 weiterhin nicht behindert ist. Allerdings
ist der Stift 38 in dem zweiten Abschnitt 33 der
Steuerkurve 31 derart geführt, daß die Klinke 17 in ihrer
eingeschwenkten Stellung festgehalten wird, wenn der Stift
38 in dem zweiten Abschnitt 33 der Steuerkurve 31 der
Taumelscheibe 28 geführt ist.
Die den Exzenter 34 zur Lagerung der Taumelscheibe 28
tragende Gehäusekappe 35 ist ihrerseits topfförmig
ausgebildet und greift mit einem Umfangsrand 36 über den
Außenumfang der Steuerscheibe 15 (Fig. 2), wobei an dem
Umfangsrand 36 der Gehäusekappe 35 eine Innenverzahnung 37
ausgebildet ist, in welche die Klinke 17 bei ihrer radialen
Aussteuerung eingreift, so daß die Steuerscheibe 15 in
ihrer weiteren Drehbewegung festgelegt ist.
Bei den normalen Auf- und Abwickeldrehungen der Gurtwelle
10 dreht sich jeweils die Steuerscheibe 15 mit der
Gurtwelle 10 mit. Kommt es im Verlaufe eines Unfalls zu
einer entsprechend schnellen Drehung der Gurtwelle 10 in
Gurtauszugsrichtung, so bleibt die Trägheitsmasse 20
aufgrund ihrer Massenträgheit gegen die Wirkung der
Druckfeder 21 hinter der Drehbewegung der Steuerscheibe 15
zurück, wobei durch diese Relativdrehung zwischen
Steuerscheibe 15 und Trägheitsmasse 20 der an der
Steuerscheibe 15 gelagerten Klinke 17 ein Drehimpuls
vermittelt wird, der die Klinke 17 radial nach außen
verschwenken will.
Diese Ausschwenkbewegung der Klinke 17 wird nur solange
zugelassen, wie sich der Stift 38 der Klinke 17 in dem
ersten Abschnitt 32 der an der Taumelscheibe 28
befindlichen Steuerkurve 31 befindet. Aufgrund des
vorherigen Anlegevorganges des auf der Gurtwelle 10
aufgewickelten Sicherheitsgurtes ist ein Anlegezustand
festgelegt, der einer größeren oder einer kleineren Person
entspricht. Bei kleineren Personen wird entsprechend
weniger Gurtband von der Gurtwelle 10 abgezogen, so daß in
diesem Fall der Stift 38 im ersten Abschnitt 32 der
Steuerkurve 31 liegt, während der Gurtbandauszug bei
größeren Personen dazu führt, daß der Stift 38 in den
zweiten Abschnitt 33 der Steuerkurve 31 gelangt.
Ist also zum Zeitpunkt des Unfalles eine kleine Person
angeschnallt, so ist entsprechend wenig Gurtband von der
Gurtwelle 10 abgewickelt, und der Stift 38 der Klinke 17
liegt im ersten Abschnitt 32 der Steuerkurve 31, in welchem
die durch die Relativdrehung der Trägheitsmasse 20 zur
Steuerscheibe 15 bewirkte radiale Aussteuerung der Klinke
17 möglich ist. Bei dieser Aussteuerung greift die Klinke
17 in die Innenverzahnung 37 der Gehäusekappe 35 ein und
legt somit die Steuerscheibe 15 gegen eine Weiterdrehung
fest.
Mit Beginn des Unfalles hat auch auf der sogenannten
Blockierseite des Gurtaufrollers das Blockiersystem zur
Verriegelung der Gurtwelle 10 mit dem Gehäuse angesprochen,
so daß bei auf die verriegelte Gurtwelle 10 anhaltendem
Gurtzug nun die Kraftbegrenzungseinrichtung beaufschlagt
wird, die aufgrund der Verdrillung des Torsionsstabes eine
Weiterdrehung der Gurtwelle 10 in Gurtauszugsrichtung um
einen gewissen Betrag zuläßt. Dabei entsteht bis zum
Wirksamwerden der Kraftbegrenzung ein gewisser Drehwinkel,
um den sich die Gurtwelle 10 weiterdrehen kann, ohne daß
der in die Welle 10 integrierte Torsionsstab bereits
wirksam wird (Anlaufphase der Kraftbegrenzungseinrichtung).
Diese noch vor dem Wirksamwerden der
Kraftbegrenzungseinrichtung eintretende Weiterdrehung der
Gurtwelle 10 führt nun bei durch die Klinke 17
verwirklichter Blockierung der Steuerscheibe 15 zu einer
Relativdrehung des mit der Gurtwelle 10 verbundenen
Schaltringes 11 gegenüber der feststehenden Steuerscheibe
15, so daß die am Schaltring 11 und Steuerscheibe 15
befindlichen Schaltrampen 16a, 16b aneinander abgleiten und
der Schaltring 11 sich dadurch gegenüber der Steuerscheibe
15 axial verschiebt und dabei den in seiner Ausnehmung 12
angeordneten Wellenring axial mitnimmt. Damit wird die in
der gattungsbildenden WO 00/76814 beschriebene Schaltung
der Kraftbegrenzungsvorrichtung auf ein niedrigeres
Kraftniveau ausgeführt.
Ist zum Zeitpunkt des Unfalles eine große Person
angeschnallt, so liegt aufgrund des großen Gurtbandauszuges
der Stift 38 der Klinke 17 im zweiten Abschnitt 33 der
Steuerkurve 31, und hierbei wird die durch die
Relativdrehung der Trägheitsmasse 20 gegenüber der
Steuerscheibe 15 eingeleitete radiale Ausschwenkung der
Klinke 17 verhindert, so daß die Steuerscheibe 15
unverriegelt bleibt und sich in jedem Zustand mit der
Gurtwelle 10 mitdreht. Somit unterbleibt die Relativdrehung
zwischen der Gurtwelle 10 mit Schaltring 11 gegenüber der
Steuerscheibe 15, und es kommt nicht zu der für die
Schaltung des Kraftniveaus notwendigen Axialverschiebung
des Schaltringes 11 mit Wellenring. Das eingestellte
hohe Kraftniveau bleibt somit erhalten.
Wie in der Zeichnung im einzelnen nicht dargestellt, sind
die Fußpunkte der aneinander ablaufenden Schaltrampen 16a
und 16b von Schaltring 11 und Steuerscheibe 15 um
denjenigen Winkelbetrag voneinander beabstandet, um den
sich die Steuerscheibe 15 während der Aussteuerung der
Klinke 17 noch weiterdreht, so daß zum Zeitpunkt der
Verriegelung der Steuerscheibe 15 mit der Innenverzahnung
37 der Gehäusekappe 35 die Fußpunkte unmittelbar
voreinander stehen und somit mit Beginn der Weiterdrehung
der Gurtwelle gegenüber der blockierten Steuerscheibe 15
die Axialverschiebung des Schaltringes 11 sofort
eingeleitet wird.
Es ist zweckmäßig, wenn die Trägheitssteuerung der
Trägheitsmasse 20 unter Berücksichtigung der Druckfeder 21
so eingestellt ist, daß ein Ansprechen des Steuersystems
erst bei einer höheren Ansprechschwelle erfolgt, als diese
auf der Blockierseite des Gurtaufrollers mit dem
fahrzeugsensitiven bzw. gurtbandsensitiven Steuersystem
verwirklicht ist, damit nicht bei jedem, auch bei normalen
Anlegevorgängen bereits die Klinke 17 angesteuert wird.
Claims (13)
1. Mit einer Kraftbegrenzung versehener Gurtaufroller mit
einer wenigstens zweistufig ausgebildeten
Kraftbegrenzungseinrichtung und mit einer über einen
Antrieb schaltbaren Schalteinrichtung zur Einstellung
eines unterschiedlichen Kraftniveaus für die
Kraftbegrenzungseinrichtung, wobei als
Schalteinrichtung ein axial in Richtung der
Wellenachse von dem Antrieb verschiebbarer sowie der
Festlegung des Kraftniveaus dienende Kupplungselemente
steuernder Wellenring vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antrieb für den Wellenring aus
einem drehfest mit der Gurtwelle (10) verbundenen und
axial gegenüber der Gurtwelle (10) verschiebbaren und
dabei den Wellenring beaufschlagenden Schaltring (11)
sowie aus einer an die Gurtwelle (10) gekoppelten und
im Auslösefall trägheitsgesteuert gehäusefest
verriegelbaren Steuerscheibe (15) besteht, wobei an
Schaltring (11) und Steuerscheibe (15) sich axial
erhebende Schaltrampen (16a, 16b) angeordnet sind, die
im Falle der Relativdrehung der sich im Lastfall
weiterdrehenden Gurtwelle (10) gegenüber der in
Abhängigkeit vom Gurtbandauszug in die
Verriegelungsposition eingesteuerten Steuerscheibe
(15) aneinander ablaufen und so die axiale
Verschiebung des Schaltringes (11) herbeiführen.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß über den Umfang von Schaltring (11) und
Steuerscheibe (15) verteilt jeweils drei Schaltrampen
(16a, 16b) angeordnet sind.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Steuerscheibe (15) eine
radial in eine gehäusefeste Verzahnung (37)
aussteuerbare Klinke (17) und eine relativ zur
Steuerscheibe (15) verdrehbare Trägheitsmasse (20)
angeordnet sind.
4. Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die an der Steuerscheibe (15) gelagerte Klinke
(17) in ihrer eingeschwenkten Stellung in einer zum
Außenumfang geöffneten Ausnehmung (24) der
Trägheitsmasse (20) liegt und eine Endkante der
Ausnehmung (24) als Steuernase (26) für die radiale
Aussteuerung der Klinke (17) ausgebildet ist.
5. Gurtaufroller nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß eine sich zwischen Steuerscheibe
(15) und Trägheitsmasse (20) jeweils abstützende
Druckfeder (21) angeordnet ist, die bei der
Relativdrehung der Trägheitsmasse (20) gegenüber der
verriegelten Steuerscheibe (15) gespannt wird.
6. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Klinke (17) ein
axial abstehender und in eine an einer axial neben der
Steuerscheibe (15) mit Trägheitsmasse (20)
angeordneten und auf einem an einer seitlichen
Gehäusekappe (35) angeordneten Exzenter (34) drehbar
gelagerten Taumelscheibe (28) ausgebildete Steuerkurve
(31) eingreifender Stift (38) angeordnet ist.
7. Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerkurve (31) einen ersten zur Betätigung
der Schaltvorrichtung eingerichteten Abschnitt (32)
und einen zweiten, die Funktion der Schaltvorrichtung
verhindernden Abschnitt (33) aufweist.
8. Gurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die radiale Breite der Steuerkurve (31) in ihrem
ersten Abschnitt (32) derart bemessen ist, daß die
Taumelbewegung der Taumelscheibe (28) wie auch das .
Ausschwenken der Klinke (17) durch den in der
Steuerkurve (31) geführten Stift (38) der Klinke (17)
nicht behindert wird, und daß der zweite Abschnitt
(33) der Steuerkurve (31) gegenüber dem ersten
Abschnitt (32) derart verengt ist, daß bei in dem
zweiten Abschnitt (33) liegenden Stift (38) das
Ausschwenken der Klinke (17) ausgeschlossen ist.
9. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (28) von
der Steuerscheibe (15) in Drehung versetzt wird.
10. Gurtaufroller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerscheibe (15) an ihrer den Schaltrampen
(16b) abgewandten Seite zur Aufnahme von Klinke (17)
Trägheitsmasse (20) und Taumelscheibe (28) topfförmig
ausgebildet und an der Innenseite des aufstehenden
Randes (18) mit einer Innenverzahnung (30) versehen
ist, die in Eingriff mit einer zugeordneten
Außenverzahnung (29) der Taumelscheibe (28) steht.
11. Gurtaufroller nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Außenverzahnung (29) der
Taumelscheibe (28) eine geringere Zähnezahl aufweist
als die Innenverzahnung (30) der Steuerscheibe (15).
12. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 3 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechschwelle der
Trägheitsmasse (20) mit einem höheren G-Wert
eingestellt ist als die Ansprechschwelle der einen
Bestandteil des zum Gurtaufroller gehörigen
Blockiersystems bildenden Trägheitsmasse.
13. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fußpunkte der jeweils
aneinander ablaufenden Schaltrampen (16a, 16b) von
Steuerscheibe (15) und Schaltring (11) mit einem dem
für die Ausschwenkbewegung der Klinke (17)
erforderlichen Drehwinkel entsprechenden Abstand
zueinander angeordnet sind.
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