DE10337252B4

DE10337252B4 - Gurtspule für einen Gurtaufroller

Info

Publication number: DE10337252B4
Application number: DE10337252.0A
Authority: DE
Inventors: Johannes Schmid
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2023-08-14
Also published as: US20040031872A1; US6921039B2; DE20212591U1; DE10337252A1

Abstract

Gurtspule (10) für einen Gurtaufroller, mit einem Spulenkörper (14), der mindestens einen Flansch (18) aufweist, einer Sperrscheibe (12), die an einem axialen Ende des Spulenkörpers angeordnet ist, und einem Torsionsstab (20), dessen eines Ende drehfest an dem Spulenkörper (14) und dessen anderes Ende drehfest an der Sperrscheibe (12) befestigt ist, wobei ein Haltering (22) vorgesehen ist, der den Flansch (18) und einen Außenrand der Sperrscheibe (12) umgreift und dadurch die Sperrscheibe (12) in axialer Richtung an dem Spulenkörper (14) befestigt, wobeidie Sperrscheibe (12) einen umlaufenden, radial ausgerichteten Absatz (24) aufweist, an dem der Haltering (22) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dassder Haltering (22) aus Stahl und die Sperrscheibe (12) aus Aluminiumdruckguss besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gurtspule für einen Gurtaufroller, mit einem Spulenkörper, der mindestens einen Flansch aufweist, einer Sperrscheibe, die an einem axialen Ende des Spulenkörpers angeordnet ist, und einem Torsionsstab, dessen eines Ende drehfest an dem Spulenkörper und dessen anderes Ende drehfest an der Sperrscheibe befestigt ist.
Eine solche Gurtspule ist aus der DE 200 06 619 U1 bekannt. An der Sperrscheibe ist eine Sperrklinke angeordnet, die in eine gehäusefeste Verzahnung eines Rahmens des Gurtaufrollers eingesteuert werden kann. In diesem Zustand ist die Sperrscheibe gegen eine Drehung relativ zum Rahmen des Gurtaufrollers blockiert. Da sich der Spulenkörper über den Torsionsstab an der Sperrscheibe abstützt, kann in diesem Zustand kein Gurtband von der Gurtspule abgezogen werden, solange das auf den Spulenkörper wirkende Drehmoment nicht größer ist als das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes. Wenn das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes überschritten wird, kommt es zu einer Relativdrehung zwischen dem Spulenkörper und der Sperrscheibe, was zu einem Abziehen von Gurtband von der Gurtspule führt, das wiederum zu einer vergrößerten Vorverlagerung eines vom Sicherheitsgurt zurückgehaltenen Fahrzeuginsassen führt. Diese größere Vorverlagerung dient in bekannter Weise dazu, Kraftspitzen im Sicherheitsgurt abzubauen.
Wenn das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes überschritten und der Torsionsstab tordiert wird, kommt es zu einer Längenzunahme des Torsionsstabes. Um zu verhindern, dass sich die Sperrscheibe aufgrund der Längenzunahme vom Spulenkörper löst, ist bei der bekannten Gurtspule ein einstückig mit der Gurtspule ausgebildeter Absatz vorgesehen, der über einen Außenrand der Sperrscheibe umgebördelt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine axiale Befestigung der Sperrscheibe am Spulenkörper, während sich die Sperrscheibe weiterhin relativ zum Spulenkörper drehen kann.
In der DE 102 20 878 A1 ist ein Gurtaufroller mit einer Gurtspule und einer Klemmscheibe gezeigt, bei der die Klemmscheibe durch einen Befestigungsring an der Gurtspule gelagert ist.
Die DE 195 41 834 A1 zeigt einen Gurtaufroller mit einer Gurtspule mit beidseitig der Gurtspule angeordneten Sperrscheiben sowie einem Torsionsstab, der bei hoher Belastung eine Verdrehung der Gurtspule relativ zu den Sperrscheiben ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Gurtspule der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Befestigung der Sperrscheibe an dem Spulenkörper verbessert wird.
Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach dem Anspruch 1.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß bei einer Gurtspule der eingangs genannten Art ein Haltering vorgesehen, der den Flansch und einen Außenrand der Sperrscheibe umgreift und dadurch die Sperrscheibe in axialer Richtung an dem Spulenkörper befestigt. Indem ein separates Teil zur Befestigung der Sperrscheibe am Spulenkörper verwendet wird, kann dieses aus einem Material gefertigt sein, das verbesserte Führungs- und Lagereigenschaften für die Sperrscheibe hat. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Haltering aus Stahl besteht, während die Sperrscheibe aus Aluminiumdruckguss besteht. Die sich dadurch ergebende Reibpaarung weist gute Gleiteigenschaften auf, so dass ein „Fressen“ bei einer Relativdrehung zwischen der Sperrscheibe und dem Spulenkörper verhindert ist.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Sperrscheibe einen umlaufenden Absatz aufweist, an dem der Haltering anliegt. Dies verbessert die Lagereigenschaften des Halterings für die Sperrscheibe.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sperrscheibe einen teilweise umlaufenden Kanal aufweist, der an einer Anschlagfläche endet, und dass der Spulenkörper einen Vorsprung aufweist, der in den Kanal eingreift und eine Drehung der Sperrscheibe relativ zum Spulenkörper durch Anlage an der Anschlagfläche begrenzt. Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand die Relativdrehung zwischen Sperrscheibe und Spulenkörper auf ein gewünschtes Maß begrenzt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:

- 1 in einer perspektivischen Ansicht eine Gurtspule eingebaut in einen Gurtaufroller;
- 2 ein Detail von 1;
- 3 in einer Explosionsansicht eine Gurtspule gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 4 die Gurtspule gemäß der ersten Ausführungsform in einem Längsschnitt;
- 5 in einer Explosionsansicht eine Gurtspule gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
- 6 die Gurtspule gemäß der zweiten Ausführungsform in einem Längsschnitt.

In 1 ist in einer perspektivischen, teilgeschnittenen Ansicht ein Gurtaufroller gezeigt, der eine erfindungsgemäße Gurtspule 10 enthält. Die Gurtspule ist drehbar in einem Rahmen 1 gelagert, an welchem auch ein Sensor 2 zur fahrzeugsensitiven Aktivierung eines Sperrmechanismus angebracht ist. Der Sperrmechanismus enthält eine Steuerscheibe 3, die eine Drehung relativ zur Gurtspule 10 ausführen kann. Mit der Steuerscheibe 3 ist eine Sperrklinke 4 gekoppelt, die in einer Sperrscheibe 12 der Gurtspule (siehe auch die 3 und 4) schwenkbar gelagert ist. Wenn die Sperrklinke 4 aus ihrer in 1 gezeigten Ruhestellung heraus in eine in 2 gezeigte Sperrstellung verschwenkt ist, greift sie in eine Verzahnung 5 im Rahmen 1 des Gurtaufrollers ein. In diesem Zustand ist die Sperrscheibe 12 drehfest am Rahmen 1 abgestützt.
Die Gurtspule 10 (siehe insbesondere die 3 und 4) weist einen allgemein zylindrischen Spulenkörper 14 auf, der mit zwei Flanschen 16, 18 versehen ist. Zwischen den beiden Flanschen 16, 18 kann ein Sicherheitsgurt auf dem Spulenkörper aufgenommen werden.
Im Inneren des Spulenkörpers 14 ist ein Torsionsstab 20 angeordnet, der an einem axialen Ende, hier dem bezüglich den Figuren linken Ende, drehfest am Spulenkörper befestigt ist. Am entgegengesetzten axialen Ende ist der Torsionsstab 20 drehfest an der Sperrscheibe 12 befestigt. Für die Befestigung kann eine Vertiefung mit Kerbzahnprofil oder ein Vielnutenprofil verwendet werden. Es ist dabei nicht erforderlich, den Torsionsstab in axialer Richtung am Spulenkörper oder der Sperrscheibe zu sichern.
Zur Befestigung von Spulenkörper, Torsionsstab und Sperrscheibe aneinander ist ein Haltering 22 vorgesehen, der einen allgemein klammerförmigen Querschnitt hat und den Außenrand sowohl des Flansches 18 als auch der Sperrscheibe 12 umgreift. Dabei greift er an der Sperrscheibe 12 an einem umlaufenden, radial ausgerichteten Absatz 24 an. Der Haltering 22 besteht aus Stahl, so dass er einerseits ausreichend plastisch verformbar ist, damit er aus einem offenen Zustand, in welchem er über die Sperrscheibe 12 und den Flansch 18 gestülpt werden kann, in einen geschlossenen Zustand verformt werden kann. Zum anderen hat der Haltering 22 eine solche Festigkeit, dass die Sperrscheibe 12 in axialer Richtung fest am Spulenkörper 14 gehalten wird.
Wenn bei rahmenfest blockierter Sperrscheibe 12 ausreichend hohe Zugkräfte im Sicherheitsgurt wirken, übersteigt das auf den Spulenkörper 14 wirkende Drehmoment das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes 20. Dadurch wird der Torsionsstab 20 tordiert, und es ergibt sich eine Relativdrehung zwischen dem Spulenkörper 14 und der Sperrscheibe 12. Bei dieser Relativdrehung wirkt der Haltering 22 durch Anlage am Absatz 24 der Sperrscheibe als Lagerring für die Sperrscheibe 12, so dass sich die Sperrscheibe 12 mit geringer Reibung drehen kann. Das durch die Auslegung des Torsionsstabes 20 konstruktiv vorgegebene Drehmoment, ab welchem es zu einer Relativdrehung zwischen dem Spulenkörper 14 und der Sperrscheibe 12 kommt, wird somit fast nicht durch Reibung erhöht. Die bei der Tordierung des Torsionsstabes 20 auftretende Längenzunahme des Torsionsstabes führt nicht zu einer Trennung der Sperrscheibe 12 vom Spulenkörper 14, da der Haltering 22 eventuelle Axialkräfte aufnehmen kann.
In den 5 und 6 ist eine Gurtspule gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Für die von der ersten Ausführungsform bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass bei der zweiten Ausführungsform ein Kanal 30 in der Sperrscheibe 12 auf ihrer dem Spulenkörper 14 zugewandten Seite vorgesehen ist. Der Kanal 30 erstreckt sich über einen Winkelbereich von etwa 270° und endet an einer Anschlagfläche 32. Im Spulenkörper ist ein Vorsprung 34 vorgesehen, der sich in den Kanal hinein erstreckt. Der Vorsprung 34 ist hier an einem Einlegeteil 36 ausgebildet, das in eine entsprechende Aussparung des Spulenkörpers 14 eingefügt ist.
Wenn es bei der zweiten Ausführungsform zu einer Relativdrehung zwischen dem Spulenkörper 14 und der Sperrscheibe 12 kommt, bewegt sich der Kanal 30 relativ zum Vorsprung 34, bis der Vorsprung an der Anschlagfläche 32 in Anlage gelangt. Dies begrenzt die Relativdrehung zwischen dem Spulenkörper 14 und der Sperrscheibe 12 auf einen Drehbereich von etwa 270°.

Claims

Gurtspule (10) für einen Gurtaufroller, mit einem Spulenkörper (14), der mindestens einen Flansch (18) aufweist, einer Sperrscheibe (12), die an einem axialen Ende des Spulenkörpers angeordnet ist, und einem Torsionsstab (20), dessen eines Ende drehfest an dem Spulenkörper (14) und dessen anderes Ende drehfest an der Sperrscheibe (12) befestigt ist, wobei ein Haltering (22) vorgesehen ist, der den Flansch (18) und einen Außenrand der Sperrscheibe (12) umgreift und dadurch die Sperrscheibe (12) in axialer Richtung an dem Spulenkörper (14) befestigt, wobei die Sperrscheibe (12) einen umlaufenden, radial ausgerichteten Absatz (24) aufweist, an dem der Haltering (22) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (22) aus Stahl und die Sperrscheibe (12) aus Aluminiumdruckguss besteht.
Gurtspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrscheibe (12) einen teilweise umlaufenden Kanal (30) aufweist, der an einer Anschlagfläche (32) endet, und dass der Spulenkörper einen Vorsprung (34) aufweist, der in den Kanal (30) eingreift und eine Drehung der Sperrscheibe relativ zum Spulenkörper durch Anlage an der Anschlagfläche begrenzt.