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Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller
für einen
Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Rahmen, einer Gurtspule, die
drehbar in dem Rahmen gelagert ist, und einer Blockierklinke, die
in eine Blockierverzahnung eingesteuert werden kann.
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Die Blockierklinke kann fahrzeugsensitiv oder
gurtbandsensitiv in die Blockierverzahnung eingesteuert werden,
um die Gurtspule zu blockieren, damit kein Gurtband abgezogen werden
kann. Wenn die Gurtspule wieder freigegeben werden soll, muß sie um
einen kleinen Winkelbereich in der Gurtband-Aufwickelrichtung gedreht werden, damit
die Blockierklinke entlastet wird und sich aus der Blockierverzahnung
lösen kann,
die üblicherweise
hinterschnitten ist. Diese Rückdrehung
der Gurtspule wird von Fahrzeuginsassen mit erhöhten Komfortansprüchen als
störend
empfunden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
darin, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei dem keine Rückdrehung
der Gurtspule erforderlich ist, um die Gurtspule wieder freizugeben, nachdem
sie blockiert war.
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Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß ein Gurtaufroller
für einen
Fahrzeug-Sicherheitsgurt
vorgesehen; mit einem Rahmen, einer Gurtspule, die drehbar in dem
Rahmen gelagert ist, einem Ring, der drehbar am Rahmen gelagert
ist, einer Blockierverzahnung, die am Ring angebracht ist, einer
Blockierklinke, die in die Blockierverzahnung eingesteuert werden
kann, um die Gurtspule zu blockieren, einer Sperrverzahnung, die
am Ring angebracht ist, einem Sperrelement, das am Rahmen angebracht
ist und in die Sperrverzahnung eingreift, und einem Antriebsmotor,
der in Abhängigkeit
von seiner Drehrichtung entweder mit der Gurtspule oder mit dem
Sperrelement zusammenwirkt. Dieser Gurtaufroller nutzt in vorteilhafter
Weise zum Freigeben der Blockierklinke den Antriebsmotor, der bei
modernen Gurtaufroller dazu verwendet wird, die Gurtspule je nach
den Anforderungen anzutreiben, beispielsweise zum gesteuerten Aufwickeln
der Gurtbandes beim Ablegen des Gurtes oder zur Vorstraffung.
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Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, daß das
Sperrelement eine Schneckenverzahnung aufweist, die in die Sperrverzahnung
eingreift. Die Schneckenverzahnung ist selbsthemmend, so daß keine
weiteren Vorkehrungen getroffen werden müssen, um den Ring und damit
die Blockierverzahnung drehfest am Rahmen zu halten.
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Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß zwischen dem Sperrelement
und dem Antriebsmotor eine Rutschkupplung angeordnet ist. Das Sperrelement
muß daher
nicht in Abhängigkeit
von der Drehrichtung des Antriebsmotors an- oder abgekuppelt werden.
Wenn sich der Antriebsmotor in der „richtigen" Richtung dreht, wird das Sperrelement
mitgenommen. Wenn sich der Antriebsmotor in der „falschen" Richtung dreht, also in Richtung des
Aufwickelns des Sicherheitsgurtes, rutscht die Rutschkupplung durch,
und das Sperrelement wird nicht angetrieben.
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Die Rutschkupplung kann in konstruktiv
einfacher Weise durch eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe
gebildet sein, die beide mit einer Axialverzahnung versehen sind
und mittels einer Feder gegeneinander beaufschlagt werden. Dies
ermöglicht
eine zuverlässige
Drehmomentübertragung
in einer Drehrichtung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
einer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben, die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Gurtaufroller
in einer Explosionsansicht;
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2 den
Gurtaufroller von 1 in
einer Seitenansicht;
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3 den
Gurtaufroller von 1 in
einer weiteren Seitenansicht; und
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4 in
vergrößertem Maßstab die
beim erfindungsgemäßen Gurtaufroller
verwendete Rutschkupplung.
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In den Figuren ist ein Gurtaufroller
gezeigt, der einen Rahmen 10 aufweist, in welchem drehbar eine
Gurtspule 12 aufgenommen ist. Auf der Gurtspule kann ein
(nicht dargestellter) Sicherheitsgurt aufgenommen werden.
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Es ist ein Antriebsmotor 14 (siehe
insbesondere 3) vorgesehen,
der über
einen Riementrieb 16 (siehe insbesondere 2) und eine Kupplung 18 die Gurtspule 12 antreiben
kann. Die Kupplung 18 gewährleistet, daß der Antriebsmotor 14 nur
in einer Drehrichtung mit der Gurtspule 12 gekoppelt ist, nämlich in
der Richtung des Aufwickelns des Sicherheitsgures. Der Antriebsmotor 14 dient
im aus dem Stand der Technik bekannte Weise dazu, eine sogenannte
Vorstraffung des Sicherheitsgurtes durchzuführen, bei dem vor einer starken
Verzögerung
des Fahrzeugs der Sicherheitsgurt so weit aufgewickelt wird, daß er straff
am Körper
des Fahrzeuginsassen anliegt. Eine solche Vorstraffung ist aus dem
Stand der Technik hinreichend bekannt, so daß sich hier nicht weiter erläutert wird.
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Auf der vom Riementrieb 16 entgegengesetzten
Seite des Gurtaufrollers ist ein Sperr- und Blockiermechanismus
angebracht, der dazu dient, die Gurtspule bei Bedarf drehfest zu
blockieren. Es ist eine Blockierklinke 20 vorgesehen, die
an einer Stirnfläche
der Gurtspule 12 gelagert ist. Die Blockierklinke 20 kann
in eine Blockierverzahnung 22 eingesteuert werden, die
auf der Innenseite eines Rings 24 ausgebildet ist. Der
Ring 24 ist drehbar am Rahmen 10 des Gurtaufrollers über eine
Zwischenplatte 26 gelagert. Auf seiner Außenseite
ist der Ring 24 mit einer Sperrverzahnung 28 versehen,
in die eine Schneckenverzahnung 30 eines Sperrelements 32 eingreift.
Das Sperrelement 32 ist als Schneckenrad ausgebildet und
drehbar, jedoch in Längsrichtung fest
am Rahmen 10 bzw. an der Zwischenplatte 26 angebracht.
Da der von der Blockierverzahnung 28 und der Schneckenverzahnung 30 gebildete
Schneckentrieb selbsthemmend ist, ist die Gurtspule 12 drehfest
relativ zum Rahmen 10 blockiert, wenn die Blockierklinke 20 in
die Blockierverzahnung 22 am Ring 24 eingesteuert
ist. Die Art und Weise, wie die Blockierklinke 20 in die
Blockierverzahnung 22 eingesteuert werden kann, ist für das Verständnis der Erfindung
nicht relevant und wird daher nicht weiter erläutert. Es kann grundsätzlich jeder
beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Ansteuermechanismus
verwendet werden, mit dem die Blockierklinke in gurtbandsensitiver
oder fahrzeugsensitiver Weise angesteuert werden kann.
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Das Sperrelement 32 ist über ein
Kegelradgetriebe mit einer Rutschkupplung 34 (siehe insbesondere 4) verbunden. Die Rutschkupplung 34 weist
eine Abtriebswelle 36 auf, an der ein Kegelrad 38 des
Kegelradgetriebes angebracht ist. Am entgegengesetzten Ende der
Abtriebswelle 36 ist eine Keilwellenverzahnung 40 vorgesehen,
auf der drehfest eine Abtriebsscheibe 42 angeordnet ist.
Zwischen der Abtriebswelle 36 und der Abtriebsscheibe 42 ist eine
Feder 44 angeordnet, welche die Abtriebsscheibe 42 bezüglich 4 nach links beaufschlagt.
Gegenüber
der Abtriebsscheibe 42 ist eine Antriebsscheibe 46 angeordnet,
die drehfest mit einer Antriebswelle 48 verbunden ist.
Die Antriebsscheibe 46 und die Abtriebsscheibe 42 sind
jeweils mit einer Axialverzahnung versehen, die jeweils vier vorstehende Zähne 49 mit
hinterschnitten zurückspringenden Flanken
aufweisen. Auf diese Weise ist eine Rutschkupplung gebildet, die
ein Drehmoment von der Antriebswelle zur Abtriebswelle in einer
Drehrichtung überträgt, in der
entgegengesetzten Drehrichtung jedoch durchrutscht, die Feder ermöglicht es
der Abtriebsscheibe 42, um den Hub der Zähne der
Axialverzahnung zurückzuweichen.
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Die Antriebswelle 48 ist über zwei
Zahnräder 50, 52 (siehe 1) mit dem Riementrieb 16 verbunden.
Sobald also der Antriebsmotor 14 betätigt wird, läuft die
Antriebswelle 48 mit.
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Der beschriebene Gurtaufroller ermöglicht die
folgenden Betriebszustände:
Solange sich die Blockierklinke 20 in ihrer Ausgangstellung
befindet, in der sie nicht in die Blockierverzahnung 22 eingreift, kann
sich die Gurtspule 12 in der Gurtband-Abwickelrichtung
im Rahmen 10, drehen. Sobald Blockierklinke 20 in
die Blockierverzahnung 22 eingesteuert ist, ist die Gurtspule 12 relativ
zum Ring 24 blockiert. Da der Ring 24 über das
Sperrelement 32 am Rahmen 10 abgestützt ist,
ist dadurch grundsätzlich
auch die Gurtspule 12 relativ zum Rahmen 10 blockiert.
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Wenn der Antriebsmotor 14 in
einer ersten Richtung betätigt
wird, treibt dieser über
den Riementrieb 16 und die Kupplung 18 die Gurtspule 12 in
der Gurtband-Aufwickelrichtung an. Dabei rutscht die Rutschkupplung
zwischen der Antriebswelle 48 und der Abtriebswelle 36 durch,
so daß der
Ring 24 nicht gedreht wird. Wenn der Antriebsmotor 14 dagegen
in der anderen Richtung angetrieben wird, wird diese Drehung über die
Rutschkupplung und das Kegelradgetriebe zum Sperrelement 32 übertragen,
das über die
Schneckenverzahnung 30 den Ring 24 verdreht. Diese
Verdrehung erfolgt in der Richtung des Abwickelns des Sicherheitsgurtes,
so daß nach
und nach die Spannung des Sicherheitsgurtes nachläßt und die
Blockierklinke 20 entlastet wird. Sobald die Blockierklinke 20 wenigstens
nahezu oder sogar vollständig
lastfrei ist, kann sie aus der Blockierverzahnung 22 ausgesteuert
werden, so daß die
Gurtspule wieder frei drehbar ist. Es ist also nicht erforderlich, die
Gurtspule in der Gurtband-Aufwickelrichtung zu drehen, um die Blockierklinke 20 zu
entlasten und aus der Blockierverzahnung auszusteuern. Stattdessen
wird der Ring 24 und die Gurtspule 12 vergleichsweise
langsam in der Gurtband-Abwickelrichtung verdreht, bis das Gurtsystem
lastfrei ist und die Blockierklinke 20 ausgesteuert werden
kann, ohne daß ein
Ruck im Sicherheitsgurt auftritt.