WO2011057749A1 - Gurtstraffer mit überlast-kupplung - Google Patents
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- WO2011057749A1 WO2011057749A1 PCT/EP2010/006794 EP2010006794W WO2011057749A1 WO 2011057749 A1 WO2011057749 A1 WO 2011057749A1 EP 2010006794 W EP2010006794 W EP 2010006794W WO 2011057749 A1 WO2011057749 A1 WO 2011057749A1
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Definitions
- the invention relates to a self-locking belt retractor with a controllable by means of a belt-sensitive and / or vehicle-sensitive control system blocking device for the belt shaft and a can be coupled to the spool reversible working tensioning device, which is coupled via a driven in the event of a stall clutch with the belt shaft, the clutch from one connectable to the belt shaft, one
- the requirement is made that the belt retractor must withstand a slight accident, a so-called low-speed crash, without damage, so that all
- the clutch consists of a clutch bell fixedly connected to the belt shaft, arranged in the internal toothing one arranged in a plane of the clutch bell and example of an electric motor as a tensioner driven rotary body mounted clutch pawl is radially deflectable.
- the invention is therefore based on the object, a belt retractor with the aforementioned generic features in such a way that the belt retractor after a low-speed crash unchanged
- the invention provides in its basic idea that the clutch bell is freely rotatable relative to the belt shaft and connected to the belt shaft via an intermediate overload disk, which is on the one hand positively connected to the belt shaft and on the other hand on its outer periphery with an associated, on the clutch bell arranged counter-toothing is provided resiliently engaging elastic spring arms whose spring stiffness is adjusted so that in the event of a punishment of the clutch bell on the overload disk
- the spring arms of the counter teeth of the clutch bell are resiliently disengaged from the counter teeth.
- the overload disk for connection between the clutch bell and the belt shaft is designed so that in one of the
- Belt retractor arranged force limiting system responds, for example in the form of a torsion bar, so that the belt shaft in
- the spring arms distributed over the outer circumference of a disk body of the overload disk are arranged in the circumferential direction at a distance from each other and aligned in the circumferential direction such that the outer end of the spring arms each have a radial distance from the disk body, so that a spring for radial compression of the spring arms is formed out of engagement with the counter teeth of the clutch bell.
- the clutch bell has a central center recess and the
- Disc body of the overload disk extends axially over the plane of the overload disk
- the clutch bell has no connection with the belt shaft and is fixed on the connected by means of positive locking design with the belt shaft disc body of the overload disk. In this case, the clutch bell is supported axially against the end face of the belt shaft.
- Embodiment of the invention provides that the overload disk consists of a spring steel and the engaging in the arranged on the belt shaft grooves projections dig into the softer material used for the production of the belt shaft and so provide an axial fixation of the overload disk on the shaft extension.
- Spring arms is provided according to an embodiment of the invention, that in the radial distance formed between the individual spring arms and the disc body in each case an intermediate piece of a
- the individual intermediate pieces are arranged on a separate ring which between disc body and the bottom of the
- cup-shaped clutch bell is arranged and fixed to the clutch bell.
- the ring is interchangeably arranged with the intermediate pieces held thereon.
- FIG. 2 shows the subject matter of FIG. 1 in a sectional view
- Fig. 5 shows the assembly of clutch bell and guided it
- the belt shaft 1 0 is shown a self-locking belt retractor, which is mounted on both sides in the housing legs of a U-shaped housing, not shown.
- the belt shaft 10 a On the left in the illustration of Figure 1 side of the belt shaft is to the belt shaft 10 a
- Blocking device connected to an associated belt-sensitive and vehicle-sensitive control system. Training and function of a corresponding blocking device are known and described in the prior art, for example according to DE GM 74 25 23 1, where it does not matter for understanding the invention thereto.
- a drive wheel 1 1 is arranged with an external toothing 12, wherein the
- the drive wheel 1 1 is a
- Clutch bell 1 3 is implemented.
- the arrangement of the coupling pawls 16 is shown in Figure 3, wherein this coupling principle in a
- the overload disk has a disk body 1 8 with a central opening 1 9 arranged therein, with which the overload disk 1 5 on the shaft extension 14 of the belt shaft 1 0 can be pushed.
- the overload disk 1 5 has from the center opening 1 9 bounding edge of the disk body 1 8 radially into the central opening 1 9 protruding projections 2 1.
- the overload disk 1 5 is arranged, which clamps the clutch bell 1 3 between the belt shaft 10 and itself and thereby axially fixed, grab arranged on the overload disk 1 5 axial bearing arms 23 in a formed on the clutch bell 1 3 center recess 25, so that the
- Clutch bell 1 3 formed in her in the plane of the arranged in the clutch bell 1 3 overload disk 1 5 as flatter counter-toothing, with which the spring arms 20 are due to their radially outward spring action in engagement. Upon rotation of the clutch bell 1 3 counterclockwise according to arrow 35 are thus the
- Tooth flanks of the counter-toothing endeavors to urge spring arms 20 inwardly out of engagement with the counter-toothing.
- the penalty of the clutch bell 1 3 on the initially stationary belt shaft 1 0 and thus also resting overload disk 1 5 exerted torque now generates no force acting on the tooth flanks of the counter teeth sufficient to overcome the spring stiffness of the spring arms 20 and the spring arms 20th thus pushing outward into engagement with the counter-toothing.
- Overload disk 1 5 offset in a rectified rotational movement.
- the overload disk 1 5 For the positive connection of the overload disk 1 5 with the belt shaft 1 0 extending grooves 26 are formed on the shaft extension 14 in the axial direction, in which the radially into the shaft extension 1 4 receiving center opening 19 protruding projections 2 1 engage and thus for a
- the blockage of the belt shaft 10 should first be brought about by means of the blocking device assigned to it.
- Overload disk 1 5 also acts on the overload disk 1 5. As far as the overload disk 1 5 to rotate relative to the detained by the tensioner 1 1 clutch bell 1 3, which is on the tooth flanks of the overload disk 1 5
- FIGS. 7 to 9 also show the manner in which the spring stiffness of the spring arms 20 of the overload disk 1 5 can be adjusted, so that different transmission torques can be set with a constant configuration of the clutch bell and the overload disk.
- 29 intermediate pieces 28 made of a compressible material, preferably a suitable elastomer are arranged on a ring, which have such a shape that they can be inserted into the provided between the spring arms 20 and the disk body 1 8 of the overload disk 1 5 distance 24.
- the intermediate pieces 28 are arranged on one side of the ring 29, while on the other side of the ring 29 distributed over the circumference holding naps 30 are arranged in an arrangement of the ring 29 between the overload disk 1 5 and the bottom of the cup-shaped clutch bell.
Landscapes
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- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
Abstract
Ein selbstsperrender Gurtaufroller mit einer mittels eines gurtbandsensitiv und/oder fahrzeugsensitiv arbeitenden Steuersystems ansteuerbaren Blockiereinrichtung für die Gurtwelle und mit einer an die Gurtwelle ankoppelbaren reversibel arbeitenden Straffeinrichtung, die über eine im Strafffall angesteuerte Kupplung mit der Gurtwelle kuppelbar ist, wobei die Kupplung aus einer mit der Gurtwelle verbindbaren, eine Innenverzahnung aufweisenden Kupplungsglocke und aus einem damit im Strafffall zusammenwirkenden und von dem Strafferantrieb gesteuerten Kupplungsteil besteht, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsglocke (13) gegenüber der Gurtwelle (10) frei drehbar angeordnet und mit der Gurtwelle (10) über eine zwischengeschaltete Überlastscheibe (15) verbunden ist, die einerseits formschlüssig an die Gurtwelle (10) angeschlossen ist und andererseits auf ihrem äußeren Umfang mit mit einer zugeordneten, an der Kupplungsglocke (13) angeordneten Gegenverzahnung federnd in Eingriff stehenden elastischen Federarmen (20) versehen ist, deren Federsteifigkeit so eingestellt ist, dass bei dem im Strafffall von der Kupplungsglocke ( 13) auf die Überlastscheibe (15) ausgeübten Drehmoment die Federarme (20) in Eingriff mit der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke (13) bleiben und bei Überschreitung eines vorgegebenen in Gefahrenfall von der Gurtwelle (10) auf die von der Kupplungsglocke (13) festgehaltene Überlastscheibe (15) ausgeübten Drehmoments die Federarme (20) von der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke (13) federnd außer Eingriff mit der Gegenverzahnung gedrängt werden.
Description
Gurtstraffer mit Überlast-Kupplung
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit einer mittels eines gurtbandsensitiv und/oder fahrzeugsensitiv arbeitenden Steuersystems ansteuerbaren Blockiereinrichtung für die Gurtwelle und mit einer an die Gurtwelle ankoppelbaren reversibel arbeitenden Straffeinrichtung, die über eine im Strafffall angesteuerte Kupplung mit der Gurtwelle kuppelbar ist, wobei die Kupplung aus einer mit der Gurtwelle verbindbaren, eine
Innenverzahnung aufweisenden Kupplungsglocke und aus einem damit im Strafffall zusammenwirkenden und von dem Strafferantrieb gesteuerten Kupplungsteil besteht.
Ein Gurtaufroller mit den vorgesehenen Merkmalen i st in der DE 100 59 227 C l beschrieben. Bei einem derartigen Gurtaufroller wird die Forderung erhoben, dass der Gurtaufroller einen leichten Unfall, einen sogenannten Low-Speed-Crash, beschädigungsfrei überstehen muss, so dass alle
Funktionen des Gurtaufrollers auch im Anschluss an einen derartigen Crash aufrechterhalten bleiben . Bei dem in der gattungsgemäßen DE 1 00 59 227 C l beschriebenen Gurtaufroller besteht die Kupplung aus einer mit der Gurtwelle fest verbundenen Kupplungsglocke, in deren Innenverzahnung eine an einem in der Ebene der Kupplungsglocke angeordneten und beispielsweise von
einem Elektromotor als Strafferantrieb angetriebenen Drehkörper gelagerte Kupplungsklinke radial auslenkbar ist.
Mit dem bekannten Gurtaufrol ler ist der Nachteil verbunden, dass bei einem im Anschluss an eine zunächst ausgelöste Vor-Straffung des Sicherheitsgurtes eintretenden leichten Unfall aufgrund der von einem angeschnallten
Fahrzeuginsassen auf die Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung ausgeübten Belastung und des daraufhin von der Gurtwelle auf das erste Kupplungsteil übertragenen Drehmoments derartige Kräfte über das starre Antriebssystem auch auf den Strafferantrieb, beispielsweise einen Elektromotor, ausgeübt werden, dass es zu einer Beeinträchtigung der Funktion des Strafferantriebes kommt und somit im Anschluss an einen Low-Speed-Crash ein Austausch des kompletten Gurtaufrollers mit Strafferantrieb erfolgen muss .
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller mit den eingangs genannten gattungsgemäßen Merkmalen derart auszubilden, dass der Gurtaufroller im Anschluss an einen Low-Speed-Crash unverändert
funktionsfähig ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass die Kupplungsglocke gegenüber der Gurtwelle frei drehbar angeordnet und mit der Gurtwelle über eine zwischengeschaltete Überlastscheibe verbunden ist, die einerseits formschlüssig an die Gurtwelle angeschlossen ist und andererseits auf ihrem äußeren Umfang mit mit einer zugeordneten, an der Kupplungsglocke angeordneten Gegenverzahnung federnd in Eingriff stehenden elastischen Federarmen versehen ist, deren Federsteifigkeit so eingestellt ist, dass bei dem im Strafffall von der Kupplungsglocke auf die Überlastscheibe
ausgeübten Drehmoment die Federarme in Eingriff mit der Gegenverzahnung
der Kupplungsglocke bleiben und bei Überschreitung eines vorgegebenen in Gefahrenfall von der Gurtwelle auf die von der Kupplungsglocke
festgehaltene Überlastscheibe ausgeübten Drehmoments die Federarme von der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke federnd außer Eingriff mit der Gegenverzahnung gedrängt werden.
Gemäß der Erfindung ist die Überlastscheibe zur Verbindung zwischen der Kupplungslocke und der Gurtwelle so ausgelegt, dass bei einer von dem
Strafferantrieb im Strafffall bewirkten Drehung der Kupplungsglocke in Gurtaufwickelrichtung bei dem dadurch auf die Überlastscheibe ausgeübten Antriebs-Drehmoment die an der Überlastscheibe angeordneten Federarme aufgrund ihrer Federsteifigkeit j eweils in Eingriff mit der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke bleiben, so dass die Kupplungsglocke bei ihrer Drehbewegung die Überlastscheibe mitnimmt, wobei die Drehung der
Überlastscheibe aufgrund von deren Formschlussverbindung mit der
Gurtwelle in eine entsprechende Drehung der Gurtwelle in
Gurtaufwickelrichtung umgesetzt wird.
Kommt es im Anschluss an den Straffvorgang zu einer das Ansprechen des gurtbandsensitiven oder fahrzeugsensitiven Steuersystem herbeiführenden Gefahrensituation, bei der die Blockierung der Gurtwelle einzuleiten ist, muss sich die Gurtwelle um einen geringen Drehwinkel in Gurtauszugsrichtung drehen können, damit durch die Relativdrehung zwischen der Gurtwelle und dem Steuersystem die Einsteuerung der Blockierklinke in die gehäusefeste Verzahnung ermöglicht ist. Da aufgrund der Kupplungsverbindung zwischen dem Strafferantrieb und der Kupplungsglocke eine Rückdrehung der
Kupplungsglocke gemeinsam mit der Rückdrehung der Gurtwelle
ausgeschlossen ist beziehungsweise mit einer Beschädigung des
Strafferantriebes verbunden wäre, ist das Last-Drehmoment nun so groß, dass die dadurch zwischen Gegenverzahnung und Federarmen wirkende Kraft die Federsteifigkeit der Federarme überwindet, so dass in der Drehrichtung der Überlastscheibe in Gurtauszugsrichtung die Federarme an den Zähnen der
Gegenverzahnung der feststehenden Kupplungsglocke abgleiten und dadurch federnd außer Eingriff mit der Kupplungsglocke gedrängt werden. Somit ist ab einem vorgegebenen Drehmoment eine freie Drehung der Gurtwel le gegenüber der an den Strafferantrieb gekoppelten Kupplungsglocke
gewährleistet. Dieser Zustand bleibt auch erhalten, wenn anschließend bei Blockierung der Gurtwel le durch die gurtaufrollerseitige Blockiereinrichtung ein sogenannter Low-Speed-Crash eintritt, bei welchem das in dem
Gurtaufroller angeordnete Kraftbegrenzungssystem beispielsweise in Form eines Torsionsstabes anspricht, so dass sich die Gurtwelle in
Gurtauszugsrichtung um einen gewissen Drehwinkel weiter dreht. Auch diese Drehung der Gurtwelle ist durch die an der Gegenverzahnung der
Kupplungsglocke abgleitenden Federarme von der Kupplungsglocke
entkoppelt, so dass der Strafferantrieb vor Überlast geschützt ist.
Somit ist mit der Erfindung der Vorteil verbunden, dass die bei einem Crash erforderliche Kraftaufnahme vollständig von der Blockiereinrichtung des Gurtaufrollers geleistet und der Strafferantrieb aus dem diesbezüglichen Kraftfluss herausgenommen und dadurch geschützt ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die über den äußeren Umfang eines Scheibenkorpus der Überlastscheibe verteilt angeordneten Federarme in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet und in Umfangsrichtung derart ausgerichtet sind, dass das äußere Ende der Federarme jeweils einen radialen Abstand zum Scheibenkorpus aufweist, so dass ein Federweg zum radialen Einfedern der Federarme außer Eingriff mit der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke ausgebildet ist.
Soweit die Kupplungsglocke gegenüber der Gurtwelle frei drehbar angeordnet ist, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die Kupplungsglocke eine zentrische Mittenausnehmung aufweist und der
Scheibenkorpus der Überlastscheibe sich mit axial über die Ebene der
Federarme vorstehenden Armen in der Mittenausnehmung der
Kupplungsglocke zentriert und darin radial festgelegt ist. Damit weist die Kupplungsglocke keine Verbindung mit der Gurtwelle auf und ist über den mittels Formschlussgestaltung mit der Gurtwelle verbundenen Scheibenkorpus der Überlastscheibe fixiert. Dabei stützt sich die Kupplungsglocke axial gegen die Stirnseite der Gurtwelle ab.
Zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung der Überlastscheibe mit der Gurtwelle ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass der Scheibenkorpus der Überlastscheibe mit einer zentralen Mittenöffnung einen Fortsatz der Gurtwelle übergreift und von dem die Mittenöffnung umgrenzenden Rand des Scheibenkorpus radial in die Mittenöffnung
hineinragende und in an dem Fortsatz der Gurtwelle ausgebildeten Nuten eingreifende Vorsprünge vorgesehen sind.
Soweit dabei auch für eine axiale Fixierung der Überlastscheibe an der
Gurtwelle beziehungsweise deren Fortsatz zu sorgen ist, ist nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die Überlastscheibe aus einem Federstahl besteht und die in die an der Gurtwelle angeordneten Nuten eingreifenden Vorsprünge sich in das für die Herstellung der Gurtwelle verwendete weichere Material eingraben und so für eine axiale Festlegung der Überlastscheibe auf dem Wellenfortsatz sorgen.
Zur Verbesserung der Ausrichtung des Scheibenkorpus an dem
Gurtwellenfortsatz und Verhinderung von das Zusammenwirken der
Federarme mit der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke störenden
Kippbewegungen der Überlastscheibe ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die an dem Scheibenkorpus ausgebildeten
Vorsprünge mit Abstand zueinander über den Umfang der Mittenöffnung verteilt angeordnet sind und der Scheibenkorpus jeweils zwischen zwei Vorsprüngen einen von dessen Ebene abstehenden, axial zur Gurtwelle ausgerichteten und außen an dem Fortsatz der Gurtwelle an dessen zwischen den Nuten gelegenen Umfangsbereichen anliegenden Lappen aufweist.
Zur Verbesserung des Eingriffs der Federarme in die Gegenverzahnung der Kupplungsglocke und damit zur Einstellung der Federsteifigkeit der
Federarme ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass in dem zwischen den einzelnen Federarmen und dem Scheibenkorpus gebildeten radialen Abstand j eweils ein Zwischenstück aus einem
kompressiblen Material angeordnet ist. Durch die zwischen dem
Scheibenkorpus und den Federarmen angeordneten Zwischenstücke sind die Federarme in Eingriff mit der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke gehalten beziehungsweise es wird eine entsprechende Andrückkraft ausgeübt. Gleichzeitig geben die Zwischenstücke bei einer Rückdrehung der Gurtwelle gegenüber der Kupplungsglocke der durch die Gegenverzahnung bewirkten Verdrängung der Federarme nach. Zur Ausbildung einer derartigen
Ausführungsform ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
vorgesehen, dass die einzelnen Zwischenstücke an einem gesonderten Ring angeordnet sind, der zwischen Scheibenkorpus und dem Boden der
topfförmigen Kupplungsglocke angeordnet und an der Kupplungsglocke fixiert ist.
Die Anordnung von Zwischenstücken aus einem unterschiedlichen Material und mit einer unterschiedlichen Härte macht es möglich, bei j eweils gleicher Ausbildung der Kupplungsglocke mit Innenverzahnung und der
Überlastscheibe mit Federarmen unterschiedliche Federsteifigkeiten der Federarme und damit unterschiedliche Übertragungs-Drehmomente
einzustellen, so dass nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, dass der Ring mit den daran gehalterten Zwischenstücken auswechselbar angeordnet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:
Fig. 1 einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit Antriebsrad al s Teil des Strafferantriebes in einer Perspektivdarstellung,
Fig. 2 den Gegenstand der Figur 1 in einer Schnittansicht,
Fig. 3 die Kupplungsglocke in einer Stirnansicht bei abgenommenem
Antriebsrad,
Fig. 4 die Überlastscheibe in einer Einzeldarstellung,
Fig. 5 die Baueinheit von Kupplungsglocke und daran geführter
Überlastscheibe,
Fig. 6 die Gurtwelle mit darauf angeordneter Überlastscheibe und
Kupplungsglocke in einer perspektivischen Stirnansicht,
Fig. 7 die Kupplungsglocke und Überlastscheibe mit an der
Überlastscheibe angeordneten Zwischenstücken in einer perspektivischen Stirnansicht,
Fig. 8 Überlastscheibe mit einem zugeordneten, die Zwischenstücke
tragenden Ring in einer Perspektivansicht,
Fig. 9 die Kupplungsglocke mit daran angeordneter Überlastscheibe und
Ring in einer Perspektivdarstellung.
In Figur 1 ist die Gurtwelle 1 0 eines selbstsperrenden Gurtaufrollers dargestellt, die beidseitig in den Gehäuseschenkeln eines nicht weiter dargestellten U-förmigen Gehäuses gelagert ist. Auf der in der Darstellung von Figur 1 linken Seite der Gurtwelle ist an die Gurtwelle 10 eine
Blockiereinrichtung mit einem zugeordneten gurtbandsensitiven und fahrzeugsensitiven Steuersystem angeschlossen. Ausbildung und Funktion einer entsprechenden Blockiereinrichtung sind im Stand der Technik bekannt und beschrieben, beispielsweise gemäß DE GM 74 25 23 1 , wobei es für das Verständnis der Erfindung hierauf nicht weiter ankommt.
Auf der in der Darstellung der Figur 1 rechten Seite der Gurtwelle 10 ist ein Antriebsrad 1 1 mit einer Außenverzahnung 12 angeordnet, wobei das
Antriebsrad 1 1 von einem nicht weiter dargestellten Strafferantrieb, beispielsweise einem Elektromotor, im Strafffall in Drehung versetzt wird. Ein derartiger Strafferantrieb mit einer auf die Außenverzahnung 12 des Antriebsrades 1 1 zugreifenden Schneckenverzahnung ist beispielsweise in der DE 1 0 2005 047 21 2 B4 beschrieben.
Wie sich ferner aus Figur 2 ergibt, ist dem Antriebsrad 1 1 eine
innenverzahnte Kupplungsglocke 1 3 zugeordnet, welche erfindungsgemäß gegenüber der Gurtwelle 1 0 frei drehbar angeordnet und mit der Gurtwelle 1 0 mittels einer im Inneren der topfförmig ausgebildeten Kupplungsglocke 1 3 angeordneten und einen Wellenfortsatz 14 umgreifenden Überlastscheibe 1 5 verbunden ist, wie dies nachfolgend im einzelnen noch zu beschreiben sein wird. Zur Verbindung von Antriebsrad 1 1 und Kupplungsglocke 1 3 sind an dem Antriebsrad 1 1 zwei Kupplungsklinken 16 verschiebbar angeordnet, die bei Drehung des Antriebsrades 1 1 im Strafffall radial nach außen bis zum Eingriff in die Innenverzahnung 1 7 der Kupplungsglocke verschoben werden und so das Antriebsrad 1 1 an die Kupplungsglocke 1 3 kuppeln, so dass die Drehung des Antriebsrades 1 1 in eine gleichgerichtete Drehung der
Kupplungsglocke 1 3 umgesetzt wird. Die Anordnung der Kupplungsklinken 16 ist Figur 3 zu entnehmen, wobei dieses Kupplungsprinzip bei einem
Gurtstraffer in der DE 100 59 227 C2 beschrieben ist. Auch auf dieses
Kupplungsprinzip kommt es für das Verständnis der Erfindung nicht an, solange eine im Strafffall wirksam werdende Kupplung zwischen dem
Antriebsrad 1 1 und der Kupplungsglocke 1 3 verwirklicht ist.
Aus Figur 3 sind zusätzlich Teile der zwischen die Kupplungsglocke 1 3 und den Wellenfortsatz 1 4 der Gurtwelle 1 0 geschalteten Überlastscheibe 1 5 erkennbar, deren Aufbau und Ausgestaltung nunmehr anhand Figur 4 beschrieben ist.
Die Überlastscheibe weist einen Scheibenkorpus 1 8 mit einer darin angeordneten Mittenöffnung 1 9 auf, mit der die Überlastscheibe 1 5 auf den Wellenfortsatz 14 der Gurtwelle 1 0 aufschiebbar ist. Die Überlastscheibe 1 5 weist von dem die Mittenöffnung 1 9 umgrenzenden Rand des Scheibenkorpus 1 8 radial in die Mittenöffnung 1 9 hineinragende Vorsprünge 2 1 auf.
Zusätzlich sind an dem Scheibenkorpus 1 9 axial von dessen Ebene abstehende axiale Lappen 22 angeordnet, die bei auf den Wellenfortsatz 14
aufgeschobener Überlastscheibe an dem äußeren Umfang des Wellenfortsatzes 14 anliegen. Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Kupplungsglocke ferner noch über die Ebene des Scheibenkorpus axial vorstehende Lagerarme 23 auf. Über den äußeren Umfang des Scheibenkorpus 1 8 verteilt sind ferner in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Federarme 20 vorgesehen, die in Umfangsrichtung derart zueinander ausgerichtet sind, dass das äußere Ende der Federarme 20 j eweils einen radialen Abstand 24 zum Scheibenkorpus beziehungsweise zum benachbarten Federarmansatz aufweist, so dass ein Federweg zum radialen Einfedern der Federarme 20 in Richtung auf dem Scheibenkorpus 1 8 zu ausgebildet ist.
Soweit gemäß Figur 2 der Boden der topfförmigen Kupplungsglocke 1 3 axial gegen die Stirn der Gurtwelle 10 abgestützt ist und in seinem Inneren die Überlastscheibe 1 5 angeordnet ist, die die Kupplungsglocke 1 3 zwischen der Gurtwelle 10 und sich selbst einklemmt und dadurch axial fixiert, greifen die an der Überlastscheibe 1 5 angeordneten axialen Lagerarme 23 in eine an der Kupplungsglocke 1 3 ausgebildeten Mittenausnehmung 25 , so dass die
Kupplungsglocke durch die axialen Lagerarme 23 der Überlastscheibe 1 5 radial fixiert und gleichzeitig eine Relativdrehung zwischen der
Kupplungsglocke 13 und der Überlastscheibe 1 5 ermöglicht ist, indem die axialen Lagerarme 23 als Drehlager bei einer derartigen Relativdrehung wirken.
Wie sich aus Figur 6 ergibt, ist die Innenverzahnung 1 7 der Kupplungsglocke 1 3 nicht über deren volle Breite mit einer gleichen Verzahnungstiefe ausgestaltet, vielmehr ist die Innenverzahnung im Tiefsten der
Kupplungsglocke 1 3 in ihrem in der Ebene der in der Kupplungsglocke 1 3 angeordneten Überlastscheibe 1 5 als flachere Gegenverzahnung ausgebildet, mit der sich die Federarme 20 aufgrund ihrer radial nach außen gerichteten Federwirkung in Eingriff befinden. Bei Drehung der Kupplungsglocke 1 3 entgegen dem Uhrzeigersinn entsprechend Pfeil 35 sind somit die
Zahnflanken der Gegenverzahnung bestrebt, Federarme 20 nach Innen außer Eingriff mit der Gegenverzahnung zu drängen. Das im Strafffall von der Kupplungsglocke 1 3 auf die zunächst stillstehende Gurtwelle 1 0 und die damit ebenfalls ruhende Überlastscheibe 1 5 ausgeübte Drehmoment erzeugt nun keine an den Zahnflanken der Gegenverzahnung wirksame Kraft die ausreichend wäre, die Federsteifigkeit der Federarme 20 zu überwinden und die Federarme 20 damit nach Innen außer Eingriff mit der Gegenverzahnung zu drängen. Somit wird bei Drehung der Kupplungsglocke 1 3 die
Überlastscheibe 1 5 in eine gleichgerichtete Drehbewegung versetzt. Zur formschlüssigen Verbindung der Überlastscheibe 1 5 mit der Gurtwelle 1 0 sind an dem Wellenfortsatz 14 in Axialrichtung verlaufende Nuten 26 ausgebildet, in welche die radial in die den Wellenfortsatz 1 4 aufnehmende Mittenöffnung 19 hineinragenden Vorsprünge 2 1 eingreifen und somit für eine
Formschlussverbindung sorgen. Dabei liegen die zwischen den radialen Vorsprüngen 21 angeordneten axialen Lappen 22 auf den zwischen den Nuten 26 bestehenden Umfangsbereichen 27 des Wellenfortsatzes 1 4 auf und sorgen insoweit für eine Abstützung der Überlastscheibe 1 5.
Kommt es anschließend an den Straffvorgang zu einer das Ansprechen des gurtbandsensitiven oder fahrzeugsensitiven Steuersystems herbeiführenden Gefahrensituation soll zunächst einmal die Blockierung der Gurtwelle 10 mittels der ihr zugeordneten Blockiereinrichtung herbeigeführt werden.
Hierzu ist es erforderlich, dass sich die Gurtwelle 10 um einen geringen Drehwinkel in Gurtauszugsrichtung dreht, damit durch diese anfängl iche
Drehbewegung die Blockierklinke in die zugeordnete gehäusefeste Verzahnung eingesteuert wird, wie im Stand der Technik beschrieben. Diese Drehung der Gurtwelle 10 in Gurtauszugsrichtung wird durch eine
entsprechende Belastung des auf der Gurtwelle 1 0 aufgewickelten
Sicherheitsgurtes durch die damit angeschnallte Person herbeigeführt und somit wird an der Gurtwelle 1 0 ein steigendes Drehmoment wirksam, welches über die formschlüssige Verbindung zwischen Gurtwelle 1 0 und
Überlastscheibe 1 5 auch auf die Überlastscheibe 1 5 wirkt. Soweit sich die Überlastscheibe 1 5 gegenüber der durch den Strafferantrieb 1 1 festgehaltenen Kupplungsglocke 1 3 drehen will, wird die an den Zahnflanken der
Gegenverzahnung der Kupplungsglocke 1 3 aufgrund des steigenden, von der Gurtwelle 1 0 ausgeübten Drehmomentes entstehende Kraft so groß, dass die Federarme 20 der Überlastscheibe 1 5 entgegen ihrer Federsteifigkeit nach Innen gedrängt werden und so außer Eingriff mit der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke 1 3 gelangen, so dass sich die Gurtwelle 1 0 gegenüber der feststehenden Kupplungsglocke 1 3 drehen kann, ohne dass zu große Kräfte auf die Kupplungsglocke 1 3 und den damit verbundenen Strafferantrieb 1 1 ausgeübt werden.
In den Figuren 7 bis 9 ist schließlich noch dargestellt, in welcher Weise die Federsteifigkeit der Federarme 20 der Überlastscheibe 1 5 eingestellt werden kann, so dass bei gleich bleibender Ausbildung von Kupplungsglocke und Überlastscheibe unterschiedliche Übertragungs-Drehmomente einstellbar sind. Hierzu sind an einem Ring 29 Zwischenstücke 28 aus einem kompressiblen Material, vorzugsweise einem geeigneten Elastomer angeordnet, die eine solche Formgebung aufweisen, dass sie in den zwischen den Federarmen 20 und dem Scheibenkorpus 1 8 der Überlastscheibe 1 5 vorgesehenen Abstand 24 eingelegt werden können. Dabei sind die Zwischenstücke 28 auf der einen Seite des Ringes 29 angeordnet, während auf der anderen Seite des Ringes 29 über dessen Umfang verteilt Haltenoppen 30 angeordnet sind, die bei einer Anordnung des Ringes 29 zwischen der Überlastscheibe 1 5 und dem Boden der topfförmigen Kupplungsglocke 1 3 in im Boden der Kupplungsglocke 1 3
ausgebildete Aufnahmen 3 1 eingreifen, so dass der Ring 29 auswechselbar an der Kupplungsglocke 1 3 gehaltert ist. Die in den Abständen 24 liegenden Zwischenstücke 28 üben dabei noch eine Andrückkraft der Federarme 20 gegen die Zahnflanken der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke 1 3 aus, wodurch das Übertragungs-Drehmoment entsprechend erhöht ist. Gleichzeitig geben aber die Zwischenstücke 28 bei einem entsprechend hohen Drehmoment der die Federarme 20 nach Innen drückenden Kraftkomponente nach.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der
Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des
Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen
Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Claims
P at e n t a n s p rü c h e
1. Selbstsperrender Gurtaufroller mit einer mittels eines gurtbandsensitiv und/oder fahrzeugsensitiv arbeitenden Steuersystems ansteuerbaren Blockiereinrichtung für die Gurtwelle und mit einer an die Gurtwelle ankoppelbaren reversibel arbeitenden Straffeinrichtung, die über eine im Strafffall angesteuerte Kupplung mit der Gurtwelle kuppelbar ist, wobei die Kupplung aus einer mit der Gurtwelle verbindbaren, eine
Innenverzahnung aufweisenden Kupplungsglocke und aus einem damit im Strafffall zusammenwirkenden und von dem Strafferantrieb
gesteuerten Kupplungsteil besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsglocke (13) gegenüber der Gurtwelle (10) frei drehbar angeordnet und mit der Gurtwelle (10) über eine zwischengeschaltete Überlastscheibe (15) verbunden ist, die einerseits formschlüssig an die Gurtwelle (10) angeschlossen ist und andererseits auf ihrem äußeren Umfang mit mit einer zugeordneten, an der Kupplungsglocke (13) angeordneten Gegenverzahnung federnd in Eingriff stehenden
elastischen Federarmen (20) versehen ist, deren Federsteifigkeit so eingestellt ist, dass bei dem im Strafffall von der Kupplungsglocke (13) auf die Überlastscheibe (15) ausgeübten Drehmoment die Federarme (20) in Eingriff mit der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke (13) bleiben und bei Überschreitung eines vorgegebenen in Gefahrenfall von der Gurtwelle (10) auf die von der Kupplungsglocke (13) festgehaltene Überlastscheibe (15) ausgeübten Drehmoments die Federarme (20) von der Gegenverzahnung der Kupplungsglocke (13) federnd außer Eingriff mit der Gegenverzahnung gedrängt werden.
Selbstsperrender Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die über den äußeren Umfang eines Scheibenkorpus (18) der Überlastscheibe (15) verteilt angeordneten Federarme (20) in
Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet und in
Umfangsrichtung derart ausgerichtet sind, dass das äußere Ende der Federarme (20) jeweils einen radialen Abstand (24) zum Scheibenkorpus (18) aufweist, so dass ein Federweg zum radialen Einfedern der
Federarme (20) außer Eingriff mit der Gegenverzahnung der
Kupplungsglocke (13) ausgebildet ist.
Selbstsperrender Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsglocke (13) eine zentrische
Mittenausnehmung (25) aufweist und der Scheibenkorpus (18) der Überlastscheibe (15) sich mit axial über die Ebene der Federarme (20) vorstehenden Lagerarmen (23) in der Mittenausnehmung (25) der
Kupplungsglocke (13) zentriert und darin radial festgelegt ist.
Selbstsperrender Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenkorpus (18) der
Überlastscheibe (15) mit einer zentralen Mittenöffnung (19) einen Fortsatz (14) der Gurtwelle (10) übergreift und zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung mit der Gurtwelle (10) von dem die
Mittenöffnung (19) umgrenzenden Rand des Scheibenkorpus (18) radial in die Mittenöffnung (19) hineinragende und in an dem Fortsatz (14) der Gurtwelle (10) ausgebildeten Nuten (26) eingreifende Vorsprünge (21) vorgesehen sind.
Selbstsperrender Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlastscheibe (15) aus einem Federstahl besteht und die in die an der Gurtwelle (10) angeordneten Nuten (26) eingreifenden Vorsprünge (21) sich in das für die Herstellung der Gurtwelle (10)
verwendete weichere Material eingraben und so für eine axiale Festlegung der Überlastscheibe ( 1 5) auf dem Wellenfortsatz ( 1 4) sorgen.
6. Selbstsperrender Gurtaufroller nach Anspruch 4 oder 5 , dadurch
gekennzeichnet, dass die an dem Scheibenkorpus ( 1 8) ausgebildeten Vorsprünge (2 1 ) mit Abstand zueinander über den Umfang der
Mittenöffnung ( 19) verteilt angeordnet sind und der Scheibenkorpus ( 1 8) jeweils zwischen zwei Vorsprüngen (21 ) einen von dessen Ebene abstehenden, axial zur Gurtwelle ( 1 0) ausgerichteten und außen an dem Fortsatz ( 14) der Gurtwelle ( 10) an dessen zwischen den Nuten (26) gelegenen Umfangsbereichen (27) anliegenden Lappen (22) aufweist.
7. Selbstsperrender Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass in dem zwischen den einzelnen
Federarmen (20) und dem Scheibenkorpus ( 1 8) gebildeten radialen Abstand (24) j eweils ein Zwischenstück (28) aus einem kompressiblen Material angeordnet ist.
8. Selbstsperrender Gurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zwischenstücke (28) an einem gesonderten Ring (29) angeordnet sind, der zwischen Scheibenkorpus ( 1 8) und dem Boden der topfförmigen Kupplungsglocke ( 1 3 ) angeordnet und an der Kupplungsglocke ( 1 3 ) fixiert ist.
9. Selbstsperrender Gurtaufroller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (29) mit den daran gehalterten Zwischenstücken (28) auswechselbar angeordnet ist.
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|---|---|---|---|
| DE102009053311.7 | 2009-11-14 | ||
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2022167245A1 (de) * | 2021-02-02 | 2022-08-11 | Autoliv Development Ab | Kupplungselement für einen gurtaufroller und gurtaufroller mit einer elektromotorischen antriebseinrichtung |
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2010
- 2010-11-08 WO PCT/EP2010/006794 patent/WO2011057749A1/de not_active Ceased
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