DE20207276U1

DE20207276U1 - Baugruppe bestehend aus Gurtspule und Sperrscheibe für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurtaufroller

Info

Publication number: DE20207276U1
Application number: DE20207276U
Authority: DE
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2012-05-09

Description

• » · * i # t w t r '

• * t t · · t ► &diams; ·

PRINZ&· PARTNERöbR

PATENTANWÄLTE . Manzingerweg 7

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS D-81241 München

EUROPEANTRADEMARKATTORNEYS Tel. +49 89 89 69 80

8. Mai 2002

TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG
Industriestraße 20
D-73553 Alfdorf

Unser Zeichen: T10035 DE
St/eh

Baugruppe bestehend aus Gurtspule und Sperrscheibe für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurtaufroller

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe bestehend aus einer Gurtspule und einer Sperrscheibe für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurtaufroller, wobei eine Relativdrehung zwischen der Sperrscheibe und der Gurtspule möglich ist, die zur Kraftbegrenzung dient.

Die Gurtspule ist üblicherweise zusammen mit der Sperrscheibe drehbar in einem Rahmen angebracht, der fest im Fahrzeug montiert wird. An der Sperrscheibe ist entweder eine Sperrverzahnung angebracht, in die eine fest am Rahmen abgestützte Blockierklinke eingreifen kann, oder eine Blockierklinke angebracht, die in eine am Rahmen angebrachte Sperrverzahnung eingreifen kann. Die Blockierklinke dient dazu, die Gurtspule bei Bedarf zu blockieren, so daß das Gurtband nicht mehr frei von der Gurtspule abgezogen werden kann und eine Rückhaltewirkung bereitgestellt wird.

Die Gurtspule ist bei modernen Gurtaufrollern gegen ein Widerstandsdrehmoment relativ zur Sperrscheibe verdrehbar, so daß es auch bei an sich blockierter Gurtspule möglich ist, Gurtband abzuziehen, wenn die im Gurtband wirkenden Kräfte ein bestimmtes Niveau übersteigen. Auf diese Weise wird eine Kraftbegrenzung erzielt, da das unter diesen Betriebsbedingungen abziehbare Gurtband einen

-2-

zusätzlichen Verzögerungsweg für den Fahrzeuginsassen bereitstellt, was die verzögerungsbedingt wirkenden Kräfte verringert.

Im Stand der Technik sind viele verschiedene Konstruktionen bekannt, mittels

denen eine Kraftbegrenzung erzielt werden kann. Beispielsweise kann ein Torsionsstab verwendet werden, der an einem Ende mit der Gurtspule und am anderen Ende mit der Sperrscheibe verbunden ist. Sobald das zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe wirkende Drehmoment größer ist als das Torsionswiderstandsmoment des Torsionsstabes, verdreht sich die Gurtspule relativ zur Sperrscheibe, und es wird zusätzliches Gurtband von der Gurtspule abgezogen. Diese Konstruktion liefert jedoch nur einen linearen Verlauf der Gurtbandabzugskraft. Es wäre wünschenswert, diesen Verlauf mit geringem Aufwand anders als linear zu gestalten, beispielsweise stufig oder degressiv.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Baugruppe für einen Gurtaufroller mit Kraftbegrenzungsfunktion zu schaffen, die sich durch einen einfachen Aufbau und einen frei einzustellenden Verlauf der Gurtbandabzugskraft auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Baugruppe vorgesehen, die besteht aus einer Gurtspule, einer Sperrscheibe, die an einem axialen Ende der Gurtspule angeordnet und relativ zur Gurtspule ausgehend von einer Ausgangsstellung verdrehbar ist, wobei ein Kanal vorgesehen ist, der ein Fluid aufnimmt, und ein Widerstandselement, das in dem Kanal angeordnet ist, so daß es bei einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe entgegen einer Widerstandskraft in dem Kanal bewegbar ist. Der Widerstand, der bei dieser Konstruktion einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe entgegengesetzt wird, wird ähnlich wie bei einem Stoßdämpfer dadurch erzeugt, daß Fluid durch das Widerstandselement hindurchgepreßt oder an diesem vorbeigepreßt wird. Zum einen ergibt sich dadurch eine automatische Anpassung des Widerstandes an die jeweiligen Einsatzbedingungen; eine höhere Gurtbandabzugskraft und damit eine schnellere Verdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe führt zu einer größeren Widerstandskraft. Zum anderen kann der

· »It»

-3-

Verlauf der Widerstandskraft sehr einfach beeinflußt und auf ein gewünschtes Niveau eingestellt werden.

Der Kanal kann in der Gurtspule ausgebildet sein, und das Widerstandselement kann an der Sperrscheibe angeordnet sein. Es ist ebenso möglich, daß der Kanal in der Sperrscheibe ausgebildet ist und das Widerstandselement an der Gurtspule angebracht ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Widerstandselement mit einer Dämpfungsöffnung versehen. Dies ermöglicht, den Widerstand, den das Fluid einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe entgegensetzt, in einfacher Weise durch die Dimensionierung der Dämpfungsöffnung einzustellen.

Es kann auch ein Dämpfungsspalt zwischen dem Widerstandselement und der Wandung des Kanals vorgesehen sein. Dies vermeidet die Problematik, eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Widerstandselement und der Wandung des Kanals vorsehen zu müssen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß sich der Querschnitt des Kanals entlang seinem Verlauf ändert, so daß sich auch der Dämpfungsspalt zwischen der Wandung des Kanals und dem Widerstandselement ändert. Dies ermöglicht es in einfacher Weise, eine Widerstandskraft zu erzeugen, die sich mit zunehmender Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe ändert. Wenn der Querschnitt des Dämpfungsspaltes größer wird, läßt sich beispielsweise eine degressive Kennlinie erhalten. Es ist auch möglich, die Kennlinie stufenweise zu ändern.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Fluid in eine Hülle eingeschlossen ist, die in den Kanal eingelegt ist. Auf diese Weise ist das Fluid ohne äußere Vorkehrungen dicht eingeschlossen, so daß die Funktionsbereitschaft über einen langen Zeitraum problemlos gewährleistet ist. Auch ergeben sich Vorteile bei der Montage; das Fluid kann als Kissen in den Kanal eingelegt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, daß der Kanal mit einer

-4

Einfüllöffnung versehen ist, durch die das Fluid in den Kanal eingefüllt werden kann.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe ein Torsionsstab angeordnet ist. Der Torsionsstab gewährleistet auf mechanisch einfache und zuverlässige Weise ein vorbestimmtes Grundniveau von Gurtbandabzugskraft, das mittels des Widerstandselementes variiert werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

- Figur 1 in einer teilgeschnittenen Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller;

- Figur 2 den Gurtaufroller von Figur 1 in einem Schnitt entlang der Ebene II-II von Figur 1.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Gurtaufroller dargestellt, der einen Rahmen 10 und eine Gurtspule 12 aufweist. Die Gurtspule ist im Rahmen um eine Achse C drehbar gelagert und kann in bekannter Weise einen Sicherheitsgurt aufnehmen. Am bezüglich Figur 2 linken Ende der Gurtspule ist eine Sperrscheibe 14 angeordnet, die relativ zur Gurtspule 12 verdrehbar ist. Zwischen der Gurtspule 12 und der Sperrscheibe 14 ist ein Torsionsstab 16 angeordnet, der an seinem bezüglich Figur 2 rechten Ende drehfest mit der Gurtspule und an seinem linken Ende drehfest mit der Sperrscheibe 14 verbunden ist.

An der Sperrscheibe 14 ist eine Blockierklinke 18 gelagert, die mittels eines Blockiermechanismus in eine Blockierverzahnung 20 eingesteuert werden kann, die am Rahmen 10 ausgebildet ist. Der Aufbau und die Funktion des Blockiermechanismus sind für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich, so daß sie hier nicht dargestellt sind. Wichtig ist nur, daß die Sperrscheibe 14 fest gegenüber dem Rahmen 10 in der Gurtbandabwickelrichtung (Richtung P in Figur 1) blockiert ist, wenn die Blockierklinke 18 in die Blockierverzahnung eingesteuert ist. In diesem

it t &diams; · ···«

-5

Zustand kann nur dann Gurtband von der Gurtspule abgezogen werden, wenn das Widerstandmoment überwunden wird, das einer Verdrehung der Gurtspule 12 relativ zur Sperrscheibe 14 entgegenwirkt.

In der Sperrscheibe 14 ist ein Kanal 22 ausgebildet, der konzentrisch mit der Achse C ist und sich über einen Winkelbereich von etwa 270° erstreckt. Bei der dargestellten Ausführungsform hat der Kanal 22 einen rechteckigen Querschnitt.

In den Kanal greift ein Widerstandselement 24 ein, das hier als Platte mit einer Dämpfungsöffnung 26 ausgeführt ist. Das Widerstandselement 24 ist fest mit der Gurtspule verbunden, und seine Form entspricht dem Querschnitt des Kanals 22, so daß seine Ränder dicht an der Wandung des Kanals 22 anliegen.

Im Kanal 22 ist ein Fluid 28 (siehe Figur 2) angeordnet, das in eine Hülle 30 aus

Kunststoff eingeschweißt ist. Die Hülle hat einen bogenförmigen Verlauf und erstreckt sich entlang dem gesamten Kanal 22. Als Fluid 28 ist eine beliebige Flüssigkeit geeignet, deren Viskosität zusammen mit dem Widerstandselement den gewünschten Widerstand erzeugt.

In den Figuren ist der Ausgangszustand des Gurtaufrollers gezeigt, bevor eine Kraftbegrenzung stattgefunden hat. Wenn ausgehend von diesem Ausgangszustand bei blockierter Sperrscheibe 14 eine hohe Zugkraft im Gurtband wirkt, wird die Gurtspule 12 in der Richtung des Pfeils P relativ zur Sperrscheibe 14 verdreht. Dabei wird das Widerstandselement 24 durch den Kanal bewegt, und das Fluid 28 wird durch die Dämpfungsöffnung 30 hindurchgepreßt. Die Hülle 30 des Fluids wird dabei zerstört und verbleibt im Kanal 22. Dies stört die Funktion nicht; bei den im Falle einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule 12 und der Sperrscheibe 14 wirkenden Drücken beeinflußt die Hülle 30 den Widerstand, der einer Relativdrehung zwischen der Guitspule und der Sperrscheibe entgegenwirkt, nämlich nur unmerklich.

Wenn das Dämpfungselement 28 nach einem Weg von rund 270° am Ende des Kanals 22 angekommen ist, kann vorgesehen sein, daß es abgeschert wird, so daß

L· :

-6-

eine Relativdrehung zwischen der Gurtspule und der Sperrscheibe von mehr als 270° möglich ist.

gl

Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß der Kanal 22 an seinem vom Widerstandselement 24 angewandten Ende mit einer Erweiterung 32 versehen ist, die in Figur 1 gestrichelt angedeutet ist. Sobald das Widerstandselement 24 die Erweiterung erreicht, entsteht ein Spalt zwischen der Wandung des Kanals und dem Widerstandselement, so daß die Widerstandskraft absinkt und sich eine degressive Kennlinie ergibt.

Claims

1. Baugruppe bestehend aus einer Gurtspule (10), einer Sperrscheibe (12), die an einem axialen Ende der Gurtspule angeordnet und relativ zur Gurtspule ausgehend von einer Ausgangsstellung verdrehbar ist, wobei ein Kanal (22) vorgesehen ist, der ein Fluid (28) aufnimmt, und ein Widerstandselement (24), das in dem Kanal (22) angeordnet ist, so daß es bei einer Relativdrehung zwischen der Gurtspule (12) und der Sperrscheibe (14) entgegen einer Widerstandskraft in dem Kanal bewegbar ist.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal in der Gurtspule ausgebildet ist und das Widerstandselement an der Sperrscheibe angeordnet ist.

3. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (22) in der Sperrscheibe (14) ausgebildet ist und das Widerstandselement (24) an der Gurtspule (12) angeordnet ist.

4. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (24) mit einer Dämpfungsöffnung (26) versehen ist.

5. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Widerstandselement (24) und der Wandung des Kanals (22) ein Dämpfungsspalt (32) vorgesehen ist.

6. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt des Kanals (22) entlang seinem Verlauf ändert, so daß sich auch der Dämpfungsspalt (32) zwischen der Wandung des Kanals (22) und dem Widerstandselement (24) ändert.

7. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (28) in eine Hülle (30) eingeschlossen ist, die in den Kanal (22) eingelegt ist.

8. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal mit einer Einfüllöffnung versehen ist, durch die das Fluid in den Kanal eingefüllt werden kann.

9. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gurtspule (12) und der Sperrscheibe (14) ein Torsionsstab (16) angeordnet ist.