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Die
Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller mit den Merkmalen
des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Aus
der
WO 2008/064870
A1 ist bereits ein Sicherheitsgurtaufroller mit einer in
einer gehäusefesten
Verzahnung blockierbaren Zahnscheibe, deren Aussteuerbewegung durch
eine masseträge
mit einer Außenverzahnung
versehenen Steuerscheibe gesteuert wird, bekannt. Der Fahrzeugbeschleunigungssensor
und die gurtbandsensitive Ansteuerung der Steuerscheibe können in
einem Funktionsbereich, in dem fast der gesamte Sicherheitsgurt
auf der Gurtwelle aufgewickelt ist, deaktiviert werden. Damit soll
verhindert werden, dass das Blockiersystem des Sicherheitsgurtaufrollers
z. B. bei sehr schnellem Gurtbandeinlauf und anschließendem plötzlichen
Abstoppen unbeabsichtigt aktiviert wird und der Sicherheitsgurtaufroller
anschließend
blockiert ist. Zur Deaktivierung des Blockiersystems ist ein Sperrhebel vorgesehen,
welcher an der Steuerscheibe des Sicherheitsgurtaufrollers gelagert
ist, und in einer Schaltstellung sowohl den Fahrzeugbeschleunigungssensor
abschaltet, als auch die Trägheitsmasse
der gurtbandsensitiven Ansteuerung festlegt. Damit wird das Blockiersystem
durch die Deaktivierung der Sensoren mit einem Sperrhebel deaktiviert
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Sicherheitsgurtaufroller zu schaffen,
bei dem die Deaktivierung des Blockiersystems mit möglichst
einfachen Mitteln und möglichst
zuverlässig
verwirklicht ist.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass die Zahnscheibe durch eine Feder entgegen der Aussteuerbewegung
federbelastet ist, und zur Deaktivierung des Blockiersystems ein
Blockierglied vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit von der Gurtauszugslänge aus
einer ersten die Feder freigebenden Stellung in eine zweite die
Feder blockierende Stellung bewegbar ist. Die Erfindung nutzt dabei
die Tatsache, dass durch die Federbelastung der Zahnscheibe die
Aussteuerbewegung des Blockiersystems gegen die von der Feder ausgeübte Federkraft
erfolgt bzw. die Ansprechschwelle der Auslösung des Blockiersystems wesentlich
durch die Feder mitbestimmt wird, so dass die Deaktivierung des
Blockiersystems auf einfache Weise dadurch erfolgen kann, indem
eben die Feder blockiert wird. Durch die Blockierung der Feder kann entweder
die gesamte Bewegung der Feder blockiert werden oder auch nur die
Federkraft und damit die Ansprechschwelle des Blockiersystems so
weit erhöht
werden, dass die Zahnscheibe bei schnellem Gurtbandeinlauf und plötzlichem
darauffolgenden Abstoppen der Ein – laufbewegung und/oder ab
einer vorbestimmten Gurtauszugslänge
nicht ungewollt aussteuern kann und den Sicherheitsgurtaufroller
in Gurtauszugsrichtung blockiert.
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Dies
kann insbesondere dadurch erreicht werden, indem das Blockierglied
in der zweiten Stellung an der Feder anliegt und dadurch die von
der Feder auf die Zahnscheibe ausgeübte Federkraft erhöht und/oder
deren Bewegung begrenzt.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Blockiersystem eine die Aussteuerbewegung
der Zahnscheibe steuernde Steuerscheibe umfasst, und die Feder mit
einem Ende mit der Steuerscheibe und mit dem anderen Ende mit der
Zahnscheibe verbunden ist. Dies bietet den Vorteil, dass bei der
bewährten Verwendung
einer Steuerscheibe zur Steuerung der Aussteuerbewegung eben die blockierte
Feder auch direkt zwischen den die Aussteuerbewegung der Zahnscheibe
bewirkenden Teilen angeordnet ist, und damit unmittelbar die Aussteuerbewegung
blockiert.
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In
diesem Fall bietet es sich an, das Blockierglied und die Steuerscheibe
einstückig
auszubilden, so dass das Blockierglied bei Ausbildung der Steuerscheibe
als Kunststoffspritzteil gleich mit angespritzt werden kann.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Feder als Omega-Feder ausgebildet ist,
und das Blockierglied in der zweiten Stellung in die Omega-Feder
eingreift. Die Verwendung einer Omega-Feder ist hier besonders vorteilhaft,
da diese beim Aussteuern der Zahnscheibe eine klar definierte Verformungsbewegung
durch das Spreizen der Enden ausführt, und das Blockierglied
funktionssicher an einer Position angeordnet werden kann, an der
es die gewünschte Blockierung
der Feder bewirkt.
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Da
die Verformungsbewegung in der Mitte des Bogens der Omega-Feder am größten ist,
wird ferner vorgeschlagen, dass das Blockierglied mittig zwischen
den Enden in die Omega-Feder eingreift.
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In
diesem Fall ist es ferner vorteilhaft, wenn die durch die Omega-Feder
aufgespannte Ebene und die Bewegung des Blockiergliedes aus der
ersten in die zweite Stellung senkrecht zueinander angeordnet sind.
Damit sind die Verformungsbewegung der Feder und die Zustellbewegung
des Blockiergliedes ebenfalls senkrecht zueinander angeordnet, und es
reicht schon eine geringe Zustellbewegung des Blockiergliedes aus,
um blockierend in den Verformungsweg der Feder einzugreifen.
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Eine
besonders zuverlässige
und kostengünstige
Steuerung der Bewegung des Blockiergliedes aus der ersten in die
zweite Stellung kann dadurch erzielt werden, indem dieses durch
ein von der Gurtwelle angetriebenes Zählgetriebe gesteuert wird. Die
Ansteuerung erfolgt dadurch ohne jegliche Sensorik oder elektronische
Steuerelemente, so dass keine elektrische Verbindung nach außen zu externen
Steuereinheiten oder Energiequellen erforderlich ist.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Blockierglied einen Schaltnocken aufweist,
an dem ein radial bewegtes Schaltelement anliegt, und die Radialbewegung
des Schaltelementes durch den Schaltnocken in eine Axialbewegung
des Blockierelementes umgewandelt wird. Hierdurch ergibt sich eine
kostengünstige
mechanische Möglichkeit,
die Zustellbewegung des Blockiergliedes zu erzeugen, die auch in kleinen
Bauräumen
an dem Sicherheitsgurtaufroller angeordnet werden kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In
den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:
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1a:
Sicherheitsgurtaufroller mit ausgesteuerter Zahnscheibe
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1b:
Schnittdarstellung A-A aus 1a
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2a:
Sicherheitsgurtaufroller mit Blockierglied in der die Feder freigebenden
Stellung
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2b:
Schnittdarstellung A-A aus 2a
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3a:
Sicherheitsgurtaufroller mit Blockierglied in der die Feder blockierenden
Stellung
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3b:
Schnittdarstellung A-A aus 3a
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4:
Taumelscheibe
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In 1a ist
zunächst
ein erfindungsgemäßer Sicherheitsgurtaufroller
zu erkennen, welcher ein Blockiersystem mit einer in eine gehäusefeste
Verzahnung 2 aussteuerbaren Zahnscheibe 1 aufweist. Die
Zahnscheibe 1 ist schwenkbar an einer nicht dargestellten
Gurtwelle des Sicherheitsgurtaufrollers gelagert und über eine
Feder 8 entgegen der Aussteuerbewegung federbelastet. In
der in 1a gezeigten Stellung ist die
Zahnscheibe 1 in die Verzahnung 2 ausgesteuert,
so dass die Feder 8 gespannt ist.
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In 1b ist
die Schnittdarstellung entlang der Schnittrichtung A-A aus 1a zu
erkennen. Im Einzelnen ist eine Steuerscheibe 3, eine gehäusefeste
Verzahnung 2 und ein von der nicht dargestellten Gurtwelle
angetriebenes als Taumelscheibe ausgebildetes Zählgetriebe 4 zu erkennen.
Ferner ist die Feder 8 zu erkennen, die mit ihren Enden 8a und 8b an
der Steuerscheibe 3 und an der Zahnscheibe 1 eingehängt ist.
In der Steuerscheibe 3 ist in bekannter Weise eine nicht
dargestellte Steuerkontur vorgesehen, in der ein Führungszapfen
der Zahnscheibe 1 eingreift, so dass die Zahnscheibe 1 bei
der Ausführung
einer Relativdrehung der Steuerscheibe 3 gegenüber der
Gurtwelle eine durch die Steuerkontur erzwungene Aussteuerbewegung
in die Verzahnung 2 ausführt. Die Relativdrehung zwischen
der Steuerscheibe 3 und der Gurtwelle wird entweder durch
Eingreifen eines gehäusefesten
fahrzeugbeschleunigungssensitiv angesteuerten Blockierhebels in
eine Außenverzahnung 7 der
Steuerscheibe 3, oder durch ein trägheitsbedingtes Zurückbleiben
der Steuerscheibe 3 gegenüber der Gurtwelle bei schnellem Gurtbandauszug
bewirkt.
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An
der Steuerscheibe 3 ist ein Blockierglied 9 vorgesehen,
welches über
einen Schaltnocken 10 einstückig mit der Steuerscheibe 3 ausgebildet
ist. An der von der Zahnscheibe 1 abgewandten Seite ist
ein Schaltelement 5 vorgesehen, welches an dem Schaltnocken 10 anliegt.
Die Bewegung des Schaltelementes 5 wird über einen
in eine Führungsbahn 14 des
als Taumelscheibe ausgebildeten Zählgetriebes 4 eingreifenden
Führungszapfen 6 gesteuert.
Das Zählgetriebe 4 wird
von der Gurtwelle angetrieben und führt eine Taumelbewegung aus,
bei der die Taumelscheibe mit der Innenverzahnung 11 an
der Außenverzahnung 12 der
Steuerscheibe 3 abrollt. Hierbei führt die Taumelscheibe eine
taumelnde Vorschubbewegung gegenüber
der Steuerscheibe 3 aus, so dass der Führungszapfen 6 entlang
der wellenförmigen
Steuerkontur 15, wie in 4 zu erkennen
ist, bewegt wird.
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Anhand
der in den 2a, 2b, 3a und 3b gezeigten
Stellungen wird der Blockiervorgang der Feder 8 nachfolgend
beschrieben. In 2a ist das Schaltelement 5 in
der radial äußeren Position,
und das Blockierglied 9 ist in der ersten Stellung, in
der die Feder 8 freigegeben ist. Das Blockiersystem des
Sicherheitsgurtaufrollers blockiert in dieser Stellung des Blockiergliedes 9 den
Gurtbandauszug gemäß den gesetzlichen
Vorgaben in Abhängigkeit
von der Fahrzeugbeschleunigung und der Gurtbandauszugsbeschleunigung.
Der Führungszapfen 6 des
Schaltelementes 5 befindet sich z. B. in der in 4 gezeigten
Position in dem radial äußeren Bereich
der Führungsbahn 14 und
liegt an der Steuerkontur 15 an.
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Bei
weiterem Gurtbandeinzug fährt
das die Gurtwellendrehungen zählende
Zählgetriebe 4 in Form
der Taumelscheibe eine Taumelbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn
aus, bei der die Schalt stelle 16 auf den Führungszapfen 16 zu
bewegt wird. Beim Durchlaufen des Führungszapfens 6 durch
die Schaltstelle 16 wird der Führungszapfen 6 und
damit das Schaltelement 5 radial nach innen gedrängt und verschiebt
dabei das Blockierglied 9 durch die Anlage an dem Schaltnocken 10 in
die in 3a und 3b gezeigte
zweite Stellung. Die Schaltstelle 16 entspricht durch die
Anzahl der bis dahin ausgeführten Umdrehungen
des Zählgetriebes 4 der
vorbestimmten Gurtbandauszugslänge,
bei der das Blockiersystem deaktiviert wird.
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Das
Blockierglied 9 wurde, wie in 3b zu erkennen
ist, axial verschoben und greift in die als Omega-Feder ausgebildete
Feder 8 etwa mittig ein. Wird in dieser Stellung die Steuerscheibe 3 gegenüber der
Gurtwelle geringfügig
verdreht, wie dies z. B. durch den schnellen Gurtbandeinlauf, das
darauffolgende Abbremsen oder allgemein bei Auslösung der Sensoren bei eingezogenem
Gurtband auftreten kann, so kann die Zahnscheibe 1 aufgrund
der blockierten Feder 8 nicht in die in 1a gezeigte
Stellung aussteuern, da die Feder 8 sich durch Anlage an dem
Blockierglied 9 nicht radial einwärts verformen kann. Ferner
wird die Zahnscheibe 1 gehindert, auch bei Auftreten von
hohen Zentrifugalbeschleunigungen und dadurch verursachten Radialkräften aufgrund
ihrer Masse nicht selbsttätig
die Aussteuerbewegung auszuführen.
Dabei muss die Blockierung der Feder 8 durch das Blockierglied 9 nur
soweit Kräfte
aufnehmen können,
wie diese bei vollständig einlaufendem
Gurtband oder vollständig
aufgewickeltem Gurt auftreten können.
Hierzu reicht es aus, wenn die von der Feder 8 auf die
Zahnscheibe 1 ausgeübte
Federkraft durch das eingreifende Blockierglied 9 so weit
erhöht
wird, dass die erhöhte
Ansprechschwelle des Blockiersystems verhindert, dass die Zahnscheibe 1 in
die Verzahnung 2 einsteuert. Geringfügige Bewegungen der Zahnscheibe 1 sind
dabei durchaus unschädlich,
soweit der Sicherheitsgurt aufroller eben nicht blockiert wird.