-
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt.
-
Moderne Gurtaufroller haben einen Blockiermechanismus, der dazu dient, eine Gurtspule fahrzeug- und/oder gurtbandsensitiv zu blockieren. Eine fahrzeugsensitive Blockierung wird ausgelöst, wenn die auf das Fahrzeug und somit auch auf den in diesem montierten Gurtaufroller einwirkenden Beschleunigungen einen vorgegebenen Wert überschreiten. Eine gurtbandsensitive Blockierung wird ausgelöst, wenn die Drehbeschleunigung der Gurtspule, hervorgerufen durch ein schnelles Abziehen des Sicherheitsgurtes von der Gurtspule, einen vorgegebenen Wert überschreitet. In beiden Fällen wird die Blockierung dadurch ausgelöst, daß eine Relativdrehung zwischen einer Kupplungsscheibe und der Gurtspule aufritt. Diese Relativdrehung wird dann dazu verwendet, eine Blockierklinke in eine Blockierverzahnung einzusteuern.
-
Bei der fahrzeugsensitiven Blockierung wird ein Sensor verwendet, der bei Überschreiten der vorgegebenen Beschleunigung die Kupplungsscheibe blockiert. Wenn in diesem Zustand Sicherheitsgurt von der Gurtspule abgezogen wird, bleibt die Kupplungsscheibe, da sie vom Sensor festgehalten wird, hinter der Drehung der Gurtspule zurück, so daß die zum Einsteuern der Blockierklinke notwendige Relativdrehung erhalten wird. Bei der gurtbandsensitiven Blockierung wird die Massenträgheit der Kupplungsscheibe dazu verwendet, die Relativdrehung herbeizuführen. Bei einer ausreichend hohen Drehbeschleunigung der Gurtspule bleibt die Kupplungsscheibe hinter der Drehung der Gurtspule zurück, wodurch die Blockierklinke eingesteuert werden kann.
-
Der Blockiermechanismus spricht jedoch unter Umständen auch in Situationen an, in denen dies unerwünscht ist. Insbesondere beim schnellen Aufwickeln des Gurtbandes, beispielsweise wenn ein Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt abgelegt hat und der Sicherheitsgurt unter der Wirkung einer Aufwickelfeder aufgerollt wird, kann es dazu kommen, daß der Blockiermechanismus anspricht. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Sicherheitsgurt abrupt abgebremst wird, beispielsweise wenn eine sich am Sicherheitsgurt befindende Steckzunge an einem anderen Bauteil anschlägt oder der Sicherheitsgurt vollständig aufgewickelt ist, wodurch die Gurtspule abrupt abgebremst wird. Durch das abrupte Abbremsen kann es zu einer Relativdrehung zwischen der Kupplungsscheibe und der Gurtspule kommen, so daß der Blockiermechanismus anspricht. Es besteht außerdem das Risiko, daß durch Erschütterungen aufgrund von Fahrbahnunebenheiten der Sensor am Gurtaufroller anspricht, wodurch eine fahrzeugsensitive Blockierung ausgelöst werden kann.
-
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorkehrungen bekannt, um das unerwünschte Blockieren der Gurtspule am Ende der Aufwickelbewegung zu verhindern. In der
DE 103 60 032 A1 ist beispielsweise ein Mechanismus beschrieben, der die fahrzeug- und/oder die gurtbandsensitive Blockierung der Gurtspule unterbindet.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtaufroller bereitzustellen, der das Ansprechen des Blockiermechanismus in einem Funktionsbereich nicht unterbindet, sondern nur erschwert.
-
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt vor mit einem Rahmen, einer Gurtspule, die einen Sicherheitsgurt aufnehmen kann und drehbar im Rahmen gelagert ist, und einem Blockiermechanismus, mittels dem die Gurtspule gegen eine Drehung in der Sicherheitsgurtabwickelrichtung relativ zum Rahmen blockiert werden kann, wobei der Blockiermechanismus eine Kupplungsscheibe enthält, die relativ zur Gurtspule drehbar ist, wobei ein Mechanismus vorgesehen ist, der ein Ansprechen des Blockiermechanismus in einem Funktionsbereich erschwert, wobei der Mechanismus einen Riegel aufweist, der zwischen einer Ausgangsstellung, in welcher eine Drehung der Kupplungsscheibe relativ zur Gurtspule möglich ist, und einer Verriegelungsstellung verschwenkbar ist, und wobei ein Kopplungselement vorgesehen ist, an dem der Riegel in seiner Verriegelungsstellung angreift. Erfindungsgemäß greift der Riegel nicht direkt an der Kupplungsscheibe an, sondern an dem Kopplungselement. Wenn fast der gesamte Sicherheitsgurt auf der Gurtspule aufgewickelt ist, ist ein Ansprechen des Blockiermechanismus erschwert, da bei einer Bewegung der Kupplungsschreibe relativ zur Gurtspule zusätzlich die Kraft des Kopplungselementes überwunden werden muß. Eine gurtband- und/oder fahrzeugsensitive Blockierung der Gurtspule ist also generell auch dann möglich, wenn fast der gesamte Sicherheitsgurt auf der Gurtspule aufgewickelt ist. Das Kopplungselement verhindert nicht die Aktivierung der gurtbandsensitiven Blockierung, sondern erhöht die Schwelle, ab der eine solche Blockierung eintritt, wenn nahezu das gesamte Gurtband aufgewickelt ist.
-
Vorzugsweise ist das Kopplungselement ein federelastisches Element. Über die Federkraft kann die Schwelle eingestellt werden, ab der eine Bewegung der Kupplungsscheibe relativ zur Gurtspule möglich ist, wenn das Gurtband vollständig aufgewickelt ist. Die Schwelle ist somit beliebig einstellbar.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kopplungselement eine Blattfeder. Insbesondere ist das Kopplungselement einstückig mit einer Rückstellfeder ausgebildet ist, die an der Gurtspule gelagert ist. Die Rückstellfeder ist aus dem Stand der Technik bekannt und verbindet die Gurtspule mit der Kupplungsscheibe. Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß keine zusätzlichen Teile notwendig sind.
-
Vorzugsweise ist ein bistabiler Rastmechanismus vorgesehen, der den Riegel in der Ausgangsstellung oder der Verriegelungsstellung halten kann. Dies gewährleistet, daß der Riegel sich nicht unbeabsichtigt von einer Stellung in die andere bewegen kann.
-
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsformen beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine Übersichtsansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Gurtaufrollers,
-
2 eine schematische Ansicht des Gurtaufrollers von 1,
-
3 eine perspektivische Seitenansicht eines Blockiermechanismus des Gurtaufrollers,
-
4 eine perspektivische Seitenansicht eines Teils des Gurtaufrollers mit einer Kupplungsscheibe und einem Riegel,
-
5 einen vergrößerten Ausschnitt des in 4 gezeigten Riegels,
-
6 eine schematische Seitenansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer ersten Ausführungsform mit einem Riegel in der Ausgangsstellung und einem Kopplungselement,
-
7 eine schematische Seitenansicht des Gurtaufrollers von 6 mit dem Riegel in seiner Verriegelungsstellung,
-
8 eine perspektivische Ansicht des Riegels der 6 und 7,
-
9 eine 7 entsprechende schematische Seitenansicht eines Teils eines Gurtaufrollers mit dem Riegel in der Verriegelungsstellung und mit einer bereits relativ zur Gurtspule verdrehten Kupplungsscheibe,
-
10 eine schematische Seitenansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem Kopplungselement, und
-
11 eine perspektivische Seitenansicht eines Teils des Gurtaufrollers von 10 mit dem Kopplungselement, an dem der Riegel angreift.
-
In
1 ist schematisch ein Gurtaufroller
10 gezeigt. Der Gurtaufroller
10 hat eine Gurtspule
12, die in einem Rahmen
14 gelagert ist. Axial mit der Gurtspule
12 verbunden ist eine Sperrscheibe
16. Es ist eine Kupplungsscheibe
18 vorgesehen, die in einem von einer Abdeckung
20 und dem Rahmen
14 gebildeten Raum drehbar um die Sperrscheibe
16 gelagert ist. Die Kupplungsscheibe
18 ist Teil eines Blockiermechanismus, der ebenfalls in dem von der Abdeckung
20 und dem Rahmen
14 gebildeten Raum angeordnet ist und dazu dient, die Gurtspule
12 im Bedarfsfall drehfest relativ zum Rahmen
14 zu blockieren. Die Details des Aufbaus und der Funktionsweise des Blockiermechanismus sind ausführlich in der
DE 103 60 032 A1 beschrieben und werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die
2 bis
5 nur insoweit beschrieben, als sie zum Verständnis der Erfindung notwendig sind.
-
Wesentliches Bauteil des Blockiermechanismus ist die Kupplungsscheibe 18 (4), die koaxial mit der Gurtspule 12 angeordnet und relativ zu dieser begrenzt verdrehbar ist. Durch eine Drehung der Kupplungsscheibe 18 relativ zur Gurtspule 12 wird eine (nicht dargestellte) Blockierklinke, die in einer Aussparung an der Stirnseite der Sperrscheibe 16 angeordnet ist, in eine Blockierverzahnung eingesteuert. Eine solche Relativdrehung zwischen der Kupplungsscheibe 18 und der Gurtspule 12 kann in gurtband- oder in fahrzeugsensitiver Weise hervorgerufen werden. Für eine fahrzeugsensitive Ansteuerung des Blockiermechanismus ist ein Sensor 22 mit einer Sensorkugel 24 und einem Sensorhebel 26 in dem durch die Abdeckung 20 und dem Rahmen 14 gebildeten Raum angeordnet. Der Sensorhebel 26 kann in eine Verzahnung 28 der Kupplungsscheibe 18 eingesteuert werden, so daß die Kupplungsscheibe 18 gegen eine Drehung in der Abwickelrichtung des Gurtbandes blockiert ist. Wenn das Gurtband von der Gurtspule abgezogen wird, bleibt die Kupplungsscheibe 18 stehen. Die daraus resultierende Relativdrehung zwischen der Gurtspule 12 und der. Kupplungsscheibe 18 wird dazu genutzt, die (nicht dargestellte) Blockierklinke einzusteuern. Bei der gurtbandsensitiven Ansteuerung wird die Massenträgheit der Kupplungsscheibe 18 dazu verwendet, die Relativdrehung der Gurtspule 12 und der Kupplungsscheibe 18 herbeizuführen.
-
Es ist ein Steuerring 30 vorgesehen, der ebenfalls konzentrisch mit der Gurtspule 12 angeordnet ist und drehbar in dem von der Abdeckung 20 und dem Rahmen 14 gebildeten Raum des Gurtaufrollers 10 angebracht ist. Es ist ein Mechanismus vorgesehen, mittels dem in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerringes 30 das Ansprechen des Blockiermechanismus erschwert oder verhindert werden kann.
-
Der Mechanismus enthält zum einen einen Sperrhebel 32, der ortsfest relativ zum Rahmen 14 und zur Abdeckung 20 des Gurtaufrollers 10 gelagert ist und zwischen zwei Stellungen um ein Lager 34 schwenkbar ist, nämlich einer Ausgangs- und einer Sperrstellung. Der Sperrhebel 32 hat einen Sperrfortsatz 36, der mit dem Sensorhebel 26 zusammenwirken kann. Wenn sich der Sperrhebel 32 in seiner Ausgangsstellung befindet, liegt der Sperrfortsatz 36 in einem so großen Abstand vom Sensorhebel 26, daß der Sensorhebel 26 in die Verzahnung 28 der Kupplungsscheibe 18 eingesteuert werden kann. Wenn sich der Sperrhebel 32 dagegen in seiner Sperrstellung befindet, liegt der Sperrfortsatz 36 am Sensorhebel 26 an und drückt diesen von der Kupplungsscheibe 18 weg, so daß eine Einsteuerung zuverlässig verhindert ist.
-
Der Sperrhebel 26 wird über Zapfen und Rippen, auf die hier nicht näher eingegangen wird, in der Sperrstellung gehalten, wenn nahezu der gesamte Sicherheitsgurt auf der Gurtspule 12 aufgewickelt ist, und sobald eine vergleichsweise kleine Länge Sicherheitsgurt abgewickelt ist, wird der Sperrhebel 32 so verschwenkt, daß der Sensorhebel 26 freigegeben ist und eine normale fahrzeugsensitive Blockierung möglich ist. In der Sperrstellung ist ein unbeabsichtigtes Ansprechen des Blockiermechanismus verhindert.
-
Der Sperrmechanismus enthält zum anderen einen Riegel 42 (siehe insbesondere 4), der schwenkbar zwischen einer Ausgangsstellung und einer Verriegelungsstellung an der Gurtspule 12 gelagert ist. Zum Verstellen des Riegels 42 ist an seinem freien Ende ein Steuerzapfen 45 vorgesehen, der mit zwei am Sperrhebel 32 vorgesehenen Steuerrippen 47 zusammenwirkt.
-
Im normalen Betrieb des Gurtaufrollers befindet sich der Riegel 42 in der Ausgangsstellung, in der er nicht an der Kupplungsscheibe 18 angreift. Die Kupplungsscheibe 18 kann sich also relativ zur Gurtspule 12 verdrehen, was zur Ansteuerung der Blockierklinke erforderlich ist.
-
Die Steuerrippen 47 sind so angeordnet, daß der Steuerzapfen 45 des Riegels 42, wenn dieser sich in der Ausgangsstellung befindet, frei zwischen den beiden Steuerrippen 47 hindurchbewegen kann. Wenn dagegen der Sperrhebel 32 sich in seiner Sperrstellung befindet, befinden sich die Steuerrippen 47 radial weiter innen als in der Ausgangsstellung. Sobald der Riegel 42, der sich zusammen mit der Gurtspule 12 dreht, beim Aufwickeln des Gurtbandes das nächste Mal die beiden Steuerrippen 47 erreicht, wird der Steuerzapfen 45 radial nach innen gedrückt, wodurch der Riegel 42 aus der Ausgangsstellung in seine Verriegelungsstellung überführt wird. In dieser Stellung greift sein freies Ende 48 in ein Fenster 50 der Kupplungsscheibe 18 ein, so daß diese drehfest relativ zur Gurtspule 12 verriegelt ist. Auf diese Weise ist verhindert, daß sich die Kupplungsscheibe 18, hervorgerufen beispielsweise durch ein abruptes Abbremsen der Gurtspule 12, relativ zu dieser verdreht und dadurch den Blockiermechanismus ansprechen läßt.
-
Sobald wieder eine vorbestimmte Länge des Sicherheitsgurtes von der Gurtspule 12 abgewickelt wird, wird zunächst der Sperrhebel 32 aus seiner Sperrstellung in die Ausgangsstellung überführt. Sobald daraufhin der Riegel 42 zusammen mit seinem Steuerzapfen 45 das nächste Mal die beiden Steuerrippen 47 des Sperrhebels 32 passiert, wird der Steuerzapfen 45 von den Steuerrippen 47 radial nach außen gedrückt, wodurch der Riegel 42 in seine Ausgangsstellung überführt wird. Dadurch ist, nachdem zuerst der Sensor 22 wieder freigegeben wurde, auch die Kupplungsscheibe 18 freigegeben, so daß der Blockiermechanismus wieder wie gewohnt arbeiten kann.
-
In den 6 bis 9 ist ein Teil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Insbesondere ist der Riegel 42 gezeigt, der die Kupplungsscheibe 18 begrenzt drehfest relativ zur Gurtspule 12 verriegeln kann. Das freie Ende 48 des Riegels 42 greift hier in seiner Verriegelungsstellung nicht in das Fenster 50 der Kupplungsscheibe 18 ein, sondern an einem Kopplungselement 52 an. Das Kopplungselement 52 hat dazu eine Lasche, in die der Riegel 42 eingreift. Das Kopplungselement 52 ist eine Zugfeder, die an der Kupplungsscheibe 18 befestigt ist. Das Kopplungselement 52 verhindert nicht die Aktivierung der gurtbandsensitiven Blockierung, sondern erhöht die Schwelle, ab der eine solche Blockierung eintritt, wenn nahezu das gesamte Gurtband aufgewickelt ist. Eine Bewegung der Kupplungsscheibe 18 relativ zur Gurtspule 12 ist also begrenzt möglich, wenn nahezu das gesamte Gurtband aufgewickelt ist, jedoch muß die Kupplungsscheibe 18 dann zusätzlich die Federkraft des Kopplungselementes 52 überwinden, um hinter der Drehung der Gurtspule 12 zurückzubleiben und um die Blockierklinke (nicht gezeigt) einzusteuern. In 9 ist das Kopplungselement 52 in einer Stellung gezeigt, in der sich die Kupplungsscheibe 18 bereits begrenzt relativ zur Gurtspule 12 gedreht hat.
-
Über die Federkraft der Zugfeder kann die Schwelle eingestellt werden, ab der eine Drehung der Kupplungsscheibe 18 relativ zur Gurtspule 12 und somit zur Sperrscheibe 16 möglich ist, wenn nahezu das gesamte Gurtband aufgewickelt ist und sich der Riegel 42 in der Verriegelungsstellung befindet.
-
Der Riegel 42 ist in 8 in vergrößerter Ansicht gezeigt. Dieser unterscheidet sich von dem in 5 gezeigten Riegel dadurch, daß der Riegel 42 einen Stift 54 aufweist, der über eine Erhöhung 56 aus einer ersten Vertiefung 58 in eine zweite Vertiefung 60 und umgekehrt bewegt werden kann. Der Riegel 42 wird, wie bereits beschrieben, zwischen der Verriegelungs- und der Ausgangsstellung bewegt.
-
In den 10 und 11 ist das Kopplungselement 52 gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Das Kopplungselement 52 ist Teil einer aus dem Stand der Technik bekannten Rückstellfeder 62, die als Blattfeder ausgebildet ist. Die Rückstellfeder 62 ist an der Sperrscheibe 16 gelagert und erstreckt sich bogenförmig um die Achse der Sperrscheibe 16 und liegt an der Kupplungsscheibe 18 an. Das Kopplungselement 52 hat ein freies Ende 64, an dem der Riegel 42 angreifen kann. Die Rückstellfeder dient im Stand der Technik dazu, die Kupplungsscheibe 18 nach einer gurtbandsensitiven Blockierung aufgrund beispielsweise einer zu schnellen Gurtbandauszugsgeschwindigkeit beim Anschnallen wieder in die Ausgangsstellung zurückzustellen.
-
Wenn der Riegel 42 an dem Kopplungselement 52 angreift, ist die Aktivierungsschwelle für eine Blockierung erhöht.