DE202004007307U1

DE202004007307U1 - Gurtaufroller

Info

Publication number: DE202004007307U1
Application number: DE202004007307U
Authority: DE
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2014-05-08
Also published as: US20050247814A1

Abstract

Gurtauftroller mit einer Gurtspule und einem über ein Getriebe an die Gurtspule gekoppelten Elektromotor (19) zur Einstellung der Gurtbandabzugskraft, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein erstes Getriebeteil (18; 42) umfaßt, das einen begrenzten Freilauf hat.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer Gurtspule und einem über ein Getriebe an die Gurtspule gekoppelten Elektromotor zur Einstellung der Gurtbandabzugskraft.
Um sich in einem Fahrzeug anzuschnallen, ist ein Abziehen von Gurtband erforderlich, das auf einer Gurtspule eines Gurtaufrollers aufgerollt ist. Bei Gurtaufrollern mit einem Direktantrieb ist ein Elektromotor vorgesehen, der über ein Getriebe an die Gurtspule gekoppelt ist. Der Begriff „Getriebe" ist in diesem Zusammenhang allgemein zu verstehen und bezeichnet lediglich eine mechanische Kopplung des Elektromotors an die Gurtspule; eine Unter- oder Übersetzung wird nicht vorrausgesetzt. Ein solcher Gurtaufroller kann eine Sensoreinrichtung mit einem Drehsensor aufweisen. Zieht ein Insasse am aufgerolltem Gurtband, erkennt die Sensoreinrichtung die Drehung der Gurtspule und deren Richtung. Daraufhin kann der Motor ein unterstützendes Drehmoment bereitstellen, um den Gurtbandabzug zu erleichtern.
Nachteilig bei einem solchen Gurtaufroller ist, daß die Unterstützung durch den Motor nicht sofort erfolgen kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß eine Drehung prinzipiell erst nach Überschreiten eines bestimmten Mindestdrehwinkels erkannt werden kann, wobei der Mindestdrehwinkel von der Auflösung des Drehsensors abhängt. Daher spürt der Insasse bei einem Gurtbandabzug zunächst einen unangenehmen Ruck wegen der erhöhten Kraft, die notwendig ist, um den anfänglich ruhenden Motor mitzudrehen, bevor dann ein motorgestützter Gurtbandabzug erfolgt. Dieser unerwünschte Effekt kann zwar durch hochauflösende Sensoren verringert werden; solche Sensoren sind jedoch verhältnismäßig teuer.
Die Erfindung schafft einen Gurtaufroller, der mit einfachen Mitteln einen ruckfreien Gurtbandabzug ermöglicht.
Gemäß der Erfindung ist hierzu bei einem Gurtaufroller der eingangs genannten Art vorgesehen, daß das Getriebe ein erstes Getriebeteil umfaßt, das einen begrenzten Freilauf hat. Es wird also nicht versucht, eine Drehung der Gurtspule möglichst frühzeitig zu erkennen. Die Erfindung erlaubt vielmehr ein anfängliches widerstandsfreies Drehen der Gurtspule. Dies ist möglich, da aufgrund des Freilaufs der Motor zunächst nicht mitgedreht werden muß. Diese Drehphase kann zur Erkennung der Drehung und deren Richtung durch eine Sensoreinrichtung genutzt werden. Der Freilauf und die Sensoreinrichtung können so aufeinander abgestimmt werden, daß eine Unterstützung des Gurtbandabzugs durch den Motor noch vor Beendigung des Freilaufs veranlaßt wird, so daß der Insasse auch nach Beendigung des Freilaufs keinen Ruck beim Abziehen des Gurtbands spürt. Je nach Größe des Freilaufdrehwinkels können somit verhältnismäßig grobauflösende und damit kostengünstige Drehsensoren eingesetzt werden. Für die grundsätzliche Funktion kommt es nicht darauf an, welches Teil im Getriebe den Freilauf hat; wichtig ist nur, daß es im Kraftfluß zwischen Motor und Gurtspule angeordnet ist.
Damit der Freilauf vollständig genutzt werden kann, ist vorzugsweise wenigstens ein Federelement vorgesehen, das das erste Getriebeteil gegen seine Freilaufrichtung vorspannt. Dadurch ist auch gewährleistet, daß der Freilauf nur in einer Drehrichtung der Gurtspule wirksam ist. Damit ist ein sofortiges Aufrollen des Gurtbands bei umgekehrter Drehrichtung der Gurtspule durch den Motor ohne vorherigen Freilauf möglich.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers in seitlicher Schnittansicht;
2 eine Vorderansicht des Gurtaufrollers aus 1;
3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers in seitlicher Schnittansicht; und
4 eine Vorderansicht eines Teils des Gurtaufrollers aus 3.
Die in 1 dargestellte erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers umfaßt eine in einem Rahmen 10 mittels Kugellagern 12 drehbar gelagerte Welle 14. Auf einem Ende der Welle 14 ist ein Antriebsritzel 16 aufgesetzt, das drehfest an eine Gurtspule (nicht gezeigt) gekoppelt ist, so daß durch eine Drehung der Welle 14 in eine erste Drehrichtung (Abrollrichtung A) Gurtband von der Gurtspule abgerollt und durch Drehung in eine entgegengesetzte zweite Drehrichtung (Aufrollrichtung B) Gurtband aufgerollt wird. Am anderen Ende der Welle 14 ist eine Scheibe 18 befestigt. Der Gurtaufroller umfaßt ferner einen Elektromotor 19, der aus einem Stator 20 und einem Rotor 22 gebildet ist. Der Stator 20 ist um den Teil des Rahmens 10 angeordnet, in dem die Welle 14 gelagert ist. Der Rotor 22 ist als drehbare Motorglocke ausgebildet.
An dem Rotor 22 sind mehrere Mitnehmer 24 angeformt, die in Ausnehmungen 26 eingreifen, welche als Langlöcher in der Scheibe 18 gebildet sind (siehe auch 2). Die Ausdehung der Ausnehmungen 26 in Umfangsrichtung ist größer als die der Mitnehmer 24. Die Mitnehmer 24 sind relativ zu den zugehörigen Ausnehmungen 26 so angeordnet, daß die Scheibe 18 in Umfangsrichtung gegen über dem Rotor 22 ein Spiel hat. Ein Federelement in Form einer Blattfeder 28 spannt die Scheibe 18 gegen die Abrollrichtung A vor.
Es ist selbstverständlich, daß die Mitnehmer 24 auch an der Scheibe 18 angeformt und die Ausnehmungen 26 im Rotor 22 gebildet sein können.
Somit ist zwischen dem Elektromotor 19 und der Gurtspule ein Getriebe gebildet, wobei die Scheibe 18 (nach Überwindung der Vorspannkraft der Feder 28) einen Freilauf in der Abrollrichtung A hat, der durch die Ausdehnung der Ausnehmungen 26 in Umfangsrichtung definiert ist.
Der Gurtaufroller ist ferner mit einer Sensoreinrichtung ausgestattet. Auf der Scheibe 18 ist ein Permanentmagnet 30 angeordnet, dem ein einfacher Hallsensor 32 oder dergleichen gegenüberliegt. Mit Hilfe des Sensors 32 wird eine Drehung der Scheibe 18 in der Abrollrichtung A, die aufgrund der drehfesten Kopplung einer Drehung der Gurtspule in der Abrollrichtung entspricht, erkannt, bevor der Freilauf der Scheibe 18 beendet ist. Anstelle des Hallsensors 32 und des Permanentmagneten 30 kann auch ein anderer geeigneter Drehsensor vorgesehen sein, der diese Funktion erfüllt.
Bei einem Ziehen am aufgerollten Gurtband dreht sich die Gurtspule in der Abrollrichtung A. Aufgrund des Freilaufs dreht sich die Scheibe 18, ohne daß das Widerstandsmoment des ruhenden Motors 19 überwunden werden muß. Die Sensoreinrichtung erkennt noch während der Freilaufphase die Drehung in der Abrollrichtung A, wodurch sofort eine unterstützende Drehung des Motors 19 für einen erleichterten Gurtbandabzug veranlaßt wird.
Die 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers, wobei die gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform für entsprechende Teile verwendet wurden. Auf einer Antriebswelle 34 eines Elektromotors 19 ist ein Antriebsrad 36 gelagert, das ein in einem Rahmen 10 gelagertes erstes Zwischenrad 38 antreibt. Die ebenfalls im Rahmen 10 gelagerte Aufrollerachse 14 ist drehfest an die Gurtspule gekoppelt. An einem Ende der Aufrollerachse 14 ist ein Antriebsrad 40 befestigt, das mit einem zweiten Zwi schenrad 42 kämmt. Das erste und das zweite Zwischenrad 38 bzw. 42 weisen ebenso wie bei der ersten Ausführungsform Mitnehmer 24 und zugehörige Ausnehmungen 26 nach Art einer Kulissenfihrung auf, um einen begrenzten Freilauf des zweiten Zwischenrads 42 zu schaffen. Auf dem zweiten Zwischenrad 42 sind Federelemente 44 befestigt (siehe 4) die an einigen der Mitnehmer 24 angreifen und so das zweite Zwischenrad 42 gegen seine Freilaufrichtung vorspannen. Es ist auch eine Sensoreinrichtung zur Erkennung einer Drehung der Gurtspule in Abrollrichtung vorgesehen, z.B. mit einem auf dem zweiten Zwischenrad 42 angeordneten Permanentmagneten 30 und einem gegenüberliegenden Hallsensor 32. Die Funktionsweise dieser Ausführungsform entspricht grundsätzlich der der ersten Ausführungsform.

Claims

Gurtauftroller mit einer Gurtspule und einem über ein Getriebe an die Gurtspule gekoppelten Elektromotor (19) zur Einstellung der Gurtbandabzugskraft, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein erstes Getriebeteil (18; 42) umfaßt, das einen begrenzten Freilauf hat.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Federelement (28) vorgesehen ist, das das erste Getriebeteil (18; 42) gegen seine Freilaufrichtung vorspannt.
Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Getriebeteil (18; 42) drehfest an die Gurtspule gekoppelt ist.
Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Getriebeteil eine Scheibe (18) ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (18) an einer bezüglich des Motors (19) innenliegenden Welle (14) angeordnet ist.
Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein drehfest an den Motor (19) gekoppeltes zweites Getriebeteil (22; 38) umfaßt, wobei eines der Getriebeteile wenigstens einen Mitnehmer (24) aufweist, der in eine am anderen Getriebeteil gebildete Ausnehmung (26) eingreift, deren Ausdehnung in Umfangsrichtung größer als die des Mitnehmers (24) ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Getriebeteil ein Rotor (22) des Elektromotors (19) ist.
Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (19) ein erstes Zwischenrad (38) antreibt und das erste Getriebeteil ein mit einem Antriebsrad (40) der Gurtspule kämmendes zweites Zwi schenrad (40) ist, wobei eines der Zwischenräder wenigstens einen Mitnehmer (24) aufweist, der in eine im anderen Zwischenrad gebildete Ausnehmung (26) eingreift, deren Ausdehnung in Umfangsrichtung größer als die des Mitnehmers (24) ist.
Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinrichtung zur Erkennung einer Drehrichtung der Gurtspule vorgesehen ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Permanentmagnet (30) an einem Drehfest an die Gurtspule gekoppelten Bauteil (18; 42) angebracht ist.