DE10139816A1

DE10139816A1 - Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10139816A1
Application number: DE10139816A
Authority: DE
Inventors: Klaus Junker
Original assignee: Breed Automotive Technology Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Inc
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2021-08-15
Also published as: US6659383B2; DE60212016D1; EP1285826A1; EP1285826B1; DE10139816C2; US20030034415A1

Abstract

Ein Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs mit DOLLAR A - einer Gurtspule 1 für den Sicherheitsgurt; DOLLAR A - einem zwei Rahmenschenkel 9, 10 aufweisenden Rahmen 2, in welchem die Gurtspule 1 drehbar gelagert ist; DOLLAR A - einem in der Gurtspule 1 angeordneten Torsionsstab 4, welcher im Bereich seines einen Endes mit einem innerhalb einer Rahmenschenkelöffnung 7 angeordneten ersten Gurtspulenteil 5 und im Bereich seines anderen Endes mit einem zweiten, das aufgewickelte Sicherheitsgurtband aufnehmende Gurtspulenteil 6 verbunden ist; und DOLLAR A - einer Blockiereinrichtung 3, die mit dem ersten Gurtspulenteil 5 unter Abstützung in einer der beiden Ebenen der beiden Rahmenschenkel 9, 10 in Eingriff bringbar ist, wobei DOLLAR A - bei überhöhter vom Sicherheitsgurt ausgehender Krafteinwirkung das zweite Gurtspulenteil 6 gegenüber dem ersten am Rahmen 2 blockierten Gurtspulenteil 5 mit Torsion des Torsionsstabes drehbar ist; und DOLLAR A - der Innenrand der Rahmenschenkelöffnung 7, in welcher das erste Gurtspulenteil 5 angeordnet ist, im Bereich mehrerer Umfangssegmente 11-14 in axialer Richtung gegenüber der Dicke des Rahmenschenkels 9 in axialer Richtung mit Bildung von um die Gurtspulenachse 8 angeordneten Segmentflächen 15-18 verbreitert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stand der Technik

Ein derartiger Gurtaufroller ist aus der DE 199 27 731 A1 bekannt. Der bekannte Gurtaufroller besitzt eine Gurtspule, auf welcher das Gurtband des Sicherheitsgurtes aufgewickelt und von welchem das Gurtband abgewickelt werden kann. Die Gurtspule ist in einem zwei Rahmenschenkel aufweisenden Rahmen drehbar gelagert. In der Gurtspule ist ein entlang der Gurtspulenachse sich erstreckender Torsionsstab angeordnet, welcher im Bereich seines einen Endes mit einem innerhalb einer Rahmenschenkelöffnung angeordneten ersten Gurtspulenteil und im Bereich seines anderen Endes mit einem zweiten das aufgewickelte Sicherheitsgurtband aufnehmenden Gurtspulenteil verbunden ist. Mit dem ersten Gurtspulenteil kann eine sich am Rahmen abstützende Blockiereinrichtung in Eingriff gebracht werden. Hierdurch wird die Gurtspule bei normalem Fahrbetrieb gegen Drehung in Abwickelrichtung blockiert. Der Torsionsstab wirkt bei überhöhter vom Sicherheitsgurt ausgehender Krafteinwirkung, beispielsweise bei Vorverlagerung des angegurteten Fahrzeuginsassen während eines Unfallgeschehens als Kraftbegrenzer. Hierdurch wird erreicht, dass die vom Gurtband auf den Körper des angegurteten Fahrzeuginsassen ausgeübte Belastung verringert wird. Dabei wird das zweite Gurtspulenteil gegenüber dem ersten am Rahmen blockierten Gurtspulenteil mit Torsion des Torsionsstabes gedreht, so dass ein Teil des Sicherheitsgurtbandes vom zweiten Gurtspulenteil mit Energieverbrauch abgewickelt wird.

Aus der DE 44 26 479 C2 ist es bekannt, zwischen dem ersten Gurtspulenteil und dem zweiten Gurtspulenteil einen Vollanschlag vorzusehen, durch welchen die Drehung des zweiten Gurtspulenteils gegenüber dem ersten am Rahmen blockierten Gurtspulenteil nach Abwickeln einer bestimmten Länge des aufgewickelten Sicherheitsgurtbandes angehalten und der Gurtbandauszug endgültig blockiert wird.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Blockierung des ersten Gurtspulenteils bei als Energieabsorber wirksamen Torsionsstab sicher gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Hierzu ist der Innenrand der Rahmenschenkelöffnung, in welcher das erste Gurtspulenteil angeordnet ist, im Bereich mehrerer Umfangssegmente in axialer Richtung gegenüber der Dicke des Rahmenschenkels in axialer Richtung verbreitert. Hierdurch werden in axialer Richtung sich erstreckende Segmentflächen gebildet, welche um die Gurtspulenachse angeordnet sind.

Durch die axiale Verbreiterung des Innenrandes der Rahmenschenkelöffnung zumindest in zwei Umfangssegmenten, gegen welche das blockierte Gurtspulenteil in radialer Richtung bei überhöhter Gurtbandauszugskraft anliegt, wird vermieden, dass aufgrund der axialen Verlängerung des Torsionsstabes bei seiner Torsion das blockierte erste Gurtspulenteil so weit aus der Rahmenschenkelöffnung in axialer Richtung verschoben wird, dass es am Innenrand der Rahmenschenkelöffnung nicht mehr abgestützt ist. Durch die entsprechende Verbreiterung der Segmentflächen am Innenrand der Rahmenschenkelöffnung wird der axialen Verlängerung des Torsionsstabes Rechnung getragen, so dass immer eine sichere Abstützung in radialer Richtung für das erste Gurtspulenteil gewährleistet ist. Hierdurch ist ferner gewährleistet, dass die Blockiereinrichtung, welche vorzugsweise als Klinke ausgebildet ist, auch beim Wirksamwerden des Torsionsstabes als Energieabsorber immer in Eingriff mit dem ersten Gurtspulenteil bleibt. Hierzu kann dieses erste Gurtspulenteil in bekannter Weise an seinem kreisförmigen Umfangsrand eine Eingriffsverzahnung aufweisen.

Aus der EP 0 752 350 B1 ist es zwar bekannt, die an der blockierten Gurtspule vorgesehene Blockierverzahnung am Innenrand der Rahmenschenkelöffnung abzustützen, jedoch besitzt der bekannte Gurtaufroller keinen Torsionsstab als Energieabsorber. Der Bereich des Innenrands der Rahmenschenkelöffnung, an welchem die blockierte Verzahnung der Gurtspule in radialer Richtung abgestützt wird, ist lokal in ihrer Wandstärke verringert, um eine Verformung des Stützbereiches zu erreichen.

Die aus der US 4,453,681 bekannten an beiden Rahmenschenkeln vorgesehenen ringförmigen nach innen gerichteten Vorsprünge um die beiden Rahmenschenkelöffnungen dienen zur axialen Positionierung der Gurtspule. Die Blockierung der Gurtspulendrehung erfolgt außerhalb der Rahmenschenkelöffnung.

Durch die Erfindung wird auch bei einem Schrägauszug des Sicherheitsgurtbandes von der blockierten Gurtspule immer eine einwandfreie Abstützung des ersten Gurtspulenteils und damit ein sicherer Eingriff der insbesondere als Klinke ausgebildeten Blockiereinrichtung gewährleitstet.

Wenn zwischen dem ersten Gurtspulenteil und dem zweiten Gurtspulenteil ein die Torsion des Torsionsstabes begrenzender Vollanschlag vorgesehen ist, wird dessen axiale Länge größer bemessen, als die durch die Torsion verursachte axiale Verlängerung des Torsionsstabes. Der Vollanschlag zwischen den beiden Gurtspulenteilen wird somit durch die axiale Verlängerung des Torsionsstabes nicht beeinträchtigt.

Ferner ist auch unter axialer Belastung ein Abstand zwischen der als Klinke ausgebildeten Blockiereinrichtung und der Stirnfläche des zweiten Gurtspulenteils gewährleistet. Es wird dadurch ein Reibschluss zwischen dem zweiten Gurtspulenteil und der Blockiereinrichtung und damit eine Beeinträchtigung deren Blockierfunktion verhindert.

Beispiele

Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer auseinander gezogener Darstellung die wesentlichen Bestandteile eines Gurtaufrollers, der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Mechanikseite des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels im zusammengebauten Zustande;
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 in perspektivischer Darstellung das horizontal geschnittene Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3; und
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Details A in Fig. 4.
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel eines Gurtaufrollers für einen Sicherheitsgurt besitzt eine Gurtspule 1, auf welche der Sicherheitsgurt aufgewickelt und von welcher der Sicherheitsgurt abgewickelt werden kann. Die Gurtspule 1 enthält die beiden Gurtspulenteile 5 und 6.
Die Gurtspule 1 ist drehbar in einem Rahmen 2 gelagert, der zwei Rahmenschenkel 9 und 10 aufweist. In der Gurtspule 1 ist entlang einer Gurtspulenachse 8 ein Torsionsstab 4 angeordnet. Im Bereich seines einen Endes (in den Fig. 1 und 3 das linke Ende) ist der Torsionsstab 4 mit einem ersten Gurtspulenteil 5 fest verbunden. Das Gurtspulenteil 5 und der Torsionsstab 4 besitzen hierzu ineinander greifende Verzahnungen 23 und 24. Am Umfangsrand des kreisscheibenförmig ausgebildeten ersten Gurtspulenteils 5 ist eine Blockierverzahnung 19 vorgesehen, in welche eine als Klinke ausgebildet Blockiereinrichtung 3 eingreifen kann (Fig. 2). Die Blockiereinrichtung ist schwenkbar mittels einer quer verlaufenden stabförmigen Klinkenlagerung 22 an den beiden Rahmenschenkeln 9 und 10 gelagert und stützt sich an den beiden Rahmenschenkeln beim Blockiereingriff in die Blockierverzahnung 19 ab. Im Lagerschenkel 9 ist eine Ausnehmung 25 vorgesehen, in welcher die als Klinke ausgebildete Blockiereinrichtung 3 in der Ebene des Rahmenschenkels 9 verschwenkbar angeordnet ist. In der Fig. 2 ist die Eingriffsposition der Blockiereinrichtung 3 dargestellt. Die Blockiereinrichtung 3 wird in bekannter Weise durch einen Gurtbandsensor und/oder Fahrzeugsensor, welche nicht dargestellt sind, betätigt. Im normalen Fahrbetrieb ist die Blockiereinrichtung 3 außer Eingriff mit der Blockierverzahnung 19.
Das andere Ende (in den Fig. 1 und 3 das rechte Ende) ist mittels einer Verzahnung 27 drehfest mit einem zweiten Gurtspulenteil 6 verbunden. Auf dem trommelförmig ausgebildeten zweiten Gurtspulen 6 befinden sich die Lagen des aufgewickelten nicht näher dargestellten Sicherheitsgurtbandes.
Bei einem Unfall kommt durch Einwirkung der nicht näher dargestellten Sensoreinrichtung die Blockiereinrichtung 3 in den in Fig. 2 dargestellten Blockiereingriff mit der Blockierverzahnung 19. Die Gurtspule 1 ist dann in Bandauszugsrichtung 21 und in der in Fig. 2 dargestellten Drehrichtung 26 blockiert. Wenn der Fahrzeuginsasse in den angegurteten Sicherheitsgurt durch Vorverlagerung fällt, wird durch Torsion des Torsionsstabes 4 eine Verringerung der vom Sicherheitsgurt auf den Körper den Fahrzeuginsassen ausgeübten Belastung bewirkt. Hierbei dreht sich das zweiten Spulenteil 6 gegenüber dem blockierten ersten Spulenteil 5. Zwischen dem ersten Spulenteil 5 und dem zweiten Spulenteil 6 ist hierzu ein Loslager 28 (Fig. 3) vorgesehen. Bei der Torsion des Torsionsstabes 4 wird die axiale Länge des Torsionsstabes 4 vergrößert. Hierdurch verschiebt sich das zweite Gurtspulenteil 5 in axialer Richtung nach außen. Bei hoher Zugbelastung in Bandauszugsrichtung 21 verlagert sich die Gurtspule 1, insbesondere an dem Ende, an welchem die Blockierverzahnung 19 vorgesehen ist, in radialer Richtung. Hierdurch stützt sich die Gurtspule 1 über die Blockierverzahnung und das erste Gurtspulenteil 5 am Innenrand der Rahmenschenkelöffnung 7 ab. Der Blockiereingriff der Blockierklinke wird dabei beibehalten.
Um zu vermeiden, dass durch die von der Längung des Torsionsstabes 4 bewirkte axiale Verschiebung nach außen (nach links in Fig. 3) die Abstützung des ersten Gurtspulenteils 5 am Innenrand der Rahmenschenkelöffnung 7 aufgehoben wird, sind in Umfangssegmenten 11 bis 14 Verbreiterungen des Innenrandes der Rahmenschenkelöffnung 7 vorgesehen. Diese Verbreiterungen bilden um die Gurtspulenachse 8 angeordnete verbreiterte Segmentflächen 15 bis 18 am Innenrand der Rahmenschenkelöffnung. Hierdurch ist gewährleistet, dass auch bei einer axialen Längung des Torsionsstabes 4 immer eine Abstützung des ersten Gurtspulenteils 5 mit seiner Blockierverzahnung am Innenrand der Rahmenschenkelöffnung 7 gewährleistet wird. Diese Abstützung wird auch bei einem Schrägauszug des Sicherheitsgurtbandes gewährleistet. Diese verbreiterte Abstützflächen werden insbesondere durch die Segmentflächen 16 und 17 gewährleistet. Da die Segmentflächen 15 bis 18 in über den Umfang des Innenrandes verteilten Umfangsegmenten 11 bis 14 vorgesehen sind wird ferner eine axiale Positionierung der Gurtspule 1 im Rahmen 2 gewährleistet.
Zwischen dem ersten Spulenteil 5 und der als Klinke ausgebildeten Blockiereinrichtung 3 wird durch die Segmentflächen 15-18 bzw. durch die entsprechenden Rahmverbreiterungen ein Abstand zwischen einer Stirnfläche 20 der Gurtspule 1, insbesondere ihres zweiten Gurtspulenteils 6 beibehalten, wie insbesondere aus Fig. 3 zu ersehen ist. Die Funktion der Blockiereinrichtung 3 wird auch bei axialer Belastung der Gurtspule 1 nicht beeinflusst. Wenn an beiden Seiten des Rahmens 2 Blockiereinrichtungen 3, insbesondere in Form von Klinken vorgesehen sind, können an beiden Rahmenschenkeln 9, 10 in den Umfangssegmenten 11-14 axiale Verdickungen mit den Segmentflächen 15 bis 18 vorgesehen sein. Bezugszeichenliste 1 Gurtspule
2 Rahmen
3 Blockiereinrichtung
4 Torsionsstab
5 erstes Gurtspulenteil
6 zweites Gurtspulenteil
7 Rahmenschenkelöffnung
8 Gurtspulenachse
9 Rahmenschenkel
10 Rahmenschenkel
11-14 Umfangssegmente
15-18 Segmentflächen
19 Blockierverzahnung
20 Stirnfläche der Gurtspule
21 Bandauszugsrichtung
22 Klinkenlagerung
23 Verzahnung
24 Verzahnung
25 Ausnehmung
26 Drehrichtung
27 Verzahnung
28 Loslager

Claims

1. Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs mit
einer Gurtspule (1) für den Sicherheitsgurt;
einem zwei Rahmenschenkel (9, 10) aufweisenden Rahmen (2), in welchem die Gurtspule (1) drehbar gelagert ist;
einem in der Gurtspule (1) angeordneten Torsionsstab (4), welcher im Bereich seines einen Endes mit einem innerhalb einer Rahmenschenkelöffnung (7) angeordneten ersten Gurtspulenteil (5) und im Bereich seines anderen Endes mit einem zweiten das aufgewickelte Sicherheitsgurtband aufnehmenden Gurtspulenteil (6) verbunden ist; und
einer Blockiereinrichtung (3), die mit dem Gurtspulenteil (5) unter Abstützung in der Ebene zumindest eines der beiden Rahmenschenkel (9, 10) in Eingriff bringbar ist, wobei
bei überhöhter vom Sicherheitsgurt ausgehender Krafteinwirkung das zweite Gurtspulenteil (6) gegenüber dem ersten am Rahmen (2) blockierten Gurtspulenteil (5) mit Torsion des Torsionsstabes (4) drehbar ist
dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenrand der Rahmenschenkelöffnung (7), in welcher das erste Gurtspulenteil (5) angeordnet ist, im Bereich mehrerer Umfangssegmente (11-14) in axialer Richtung gegenüber der Dicke des Rahmenschenkels (9) in axialer Richtung mit Bildung von um die Gurtspulenachse (8) angeordneten Segmentflächen (15-18) verbreitert ist.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in zwei Umfangssegmenten (11-14) verbreiterte Segmentflächen (15-18) gebildet sind, gegen welche das blockierte Gurtspulenteil (5) in radialer Richtung bei überhöhter Gurtbandauszugskraft anliegt.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus der axialen Verlängerung des tortierten Torsionsstabes (4) resultierende axiale Verschiebung des blockierten ersten Gurtspulenteils (5) innerhalb der axialen Breite der wenigstens zwei Segmentflächen (15-18) liegt.

4. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem ersten Gurtspulenteil (5) und dem zweiten Gurtspulenteil (6) vorgesehner und die Torsion des Torsionsstabes (4) begrenzender Vollanschlag (20) eine größere axiale Länge aufweist, als die durch die Torsion verursachte axiale Verlängerung des Torsionsstabes (4).

5. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Stirnfläche (20) der Gurtspule (1) und der Blockiereinrichtung ein axialer Abstand durch die Segmentflächen (15-18) gesichert ist.

6. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Rahmenschenkeln (9, 10) die Segmentflächen (15-18) vorgesehen sind.