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WO2024099732A1 - Gurtaufroller mit einem reversiblen gurtstraffer - Google Patents

Gurtaufroller mit einem reversiblen gurtstraffer Download PDF

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Publication number
WO2024099732A1
WO2024099732A1 PCT/EP2023/079105 EP2023079105W WO2024099732A1 WO 2024099732 A1 WO2024099732 A1 WO 2024099732A1 EP 2023079105 W EP2023079105 W EP 2023079105W WO 2024099732 A1 WO2024099732 A1 WO 2024099732A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
belt
locking geometry
drive wheel
projections
rotationally fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2023/079105
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Geert Wittenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Autoliv Development AB
Original Assignee
Autoliv Development AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autoliv Development AB filed Critical Autoliv Development AB
Priority to CN202380077176.4A priority Critical patent/CN120152887A/zh
Publication of WO2024099732A1 publication Critical patent/WO2024099732A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R2022/468—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by clutching means between actuator and belt reel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/04—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type
    • F16D7/048—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with parts moving radially between engagement and disengagement

Definitions

  • the invention relates to a belt retractor with a reversible belt tensioner having the features of the preamble of claim 1.
  • Belt retractors with reversible belt tensioners are used in motor vehicles and are designed to increase the belt force in the preliminary phase of an accident and to remove any slack from the seat belt system so that the seat belt is as close to the occupant as possible in the event of a subsequent accident and the occupant is coupled to the vehicle deceleration as early as possible. If no accident occurs after the preliminary phase, the belt force is then reduced again and the belt retractor can once again perform its intended function without restriction. Small electric motors have proven to be the preferred drive for the reversible belt tensioner, the speed of which is transmitted to the belt shaft of the belt retractor via a gear box.
  • a coupling mechanism must also be provided which only establishes a connection between the belt tensioner and the belt shaft of the belt retractor when the reversible belt tensioner is activated.
  • Accidents are divided into different categories depending on the relative speed and type of obstacle.
  • One accident category is the so-called "low speed crash” or AZT crash (Allianz Center for Technology crash test), in which the vehicle hits a relatively hard obstacle at a relatively low speed.
  • irreversible restraint devices such as airbags or irreversible belt tensioners must not be triggered.
  • reversible restraint devices such as reversible belt tensioners may or should be triggered.
  • reversible belt tensioners when activated in a low-speed crash, such as the AZT crash, they are not able to move during another crash due to the connection created between the reversible belt tensioner and the belt shaft. During the closing forward displacement of the occupant until the belt retractor is blocked, undesirable high belt forces of up to 3 kN can be exerted on the occupant.
  • a belt retractor with a reversible belt tensioner is already known from EP 1 504 971 B1, in which the coupling mechanism between the belt shaft and the reversible belt tensioner has a device for limiting the torque to be transmitted.
  • This device is formed by teeth assigned to the belt shaft and teeth assigned to the belt tensioner, which are in engagement to transmit the torque from the belt tensioner to the belt shaft and which are disengaged when the torque exceeds a set value.
  • the set value of the torque at which the teeth are disengaged is determined by a spiral spring which preloads the teeth in the direction of engagement.
  • a torque limiter is provided between the reversible belt tensioner and the belt shaft, which automatically decouples the reversible belt tensioner from the belt shaft when a torque acts that would lead to an increase in the force limiting level of a subsequently activated force limiting device.
  • the torque limiter is implemented in the form of an elastically deformable metal band, which is designed as an open, dimensionally stable ring with a locking geometry in the form of radially outward-facing teeth, which is hooked at one end via a hook to a latch carrier assigned to the belt shaft.
  • a belt retractor with a device for limiting the torque which is formed by a metal sheet with radially outwardly formed features in the form of laterally open teeth and a support structure formed by undeformed areas between the teeth and in the edge area of the teeth.
  • the invention is based on the object of creating a belt retractor with a reversible belt tensioner of the type mentioned at the outset, in which the device for limiting the torque between the reversible belt tensioner and the belt shaft of the belt retractor is to be implemented using the most cost-effective means possible and limits the torque with improved reliability.
  • the basic idea of the invention is that the dimensionally stable ring is positively connected to the belt shaft or to a part connected to it in a rotationally fixed manner by a second radially inwardly directed locking geometry in the direction of the torque to be transmitted.
  • the advantage of the proposed solution is that the torque limiter is connected in the direction of the torque to be transmitted not only to the tensioner drive wheel via the first locking geometry but also to the belt shaft via the second locking geometry. This eliminates the need for additional fastening of the torque limiter, as is the case with the hook solution known from DE 102005 001 709 A1.
  • the torque limiter is thus directly or indirectly positively connected to the tensioner drive wheel and directly or indirectly to the belt shaft.
  • the maximum transmittable torque can be defined not only by the design of the first locking geometry and the positive connection created thereby, but also by the design of the second locking geometry and the positive connection created thereby.
  • a further advantage of the proposed solution is that the assembly of the belt retractor is simplified, since the torque limiter, through the additionally provided second locking geometry, allows the alignment of the torque limiter and thus of the tensioner drive wheel or the part to the belt shaft or the part connected to it in a rotationally fixed manner. If an additional coupling is provided between the tensioner drive wheel and the belt shaft, the proposed solution can be used to fix the tensioner drive wheel and the belt shaft or the parts connected to them in a rotationally fixed manner in relation to one another in an optimal alignment for the coupling process.
  • the torque limiter is in the form of a dimensionally stable ring which is dimensionally stable in that it retains its shape with the first and second locking geometries until the maximum torque to be transmitted is reached, but can nevertheless carry out small spring movements which, when the maximum torque to be transmitted is exceeded, lead to the positive connection created via the first locking geometry and/or the second locking geometry being canceled.
  • the first locking geometry is formed by several projections spaced apart from one another and directed radially outwards.
  • the proposed design of the first locking geometry is advantageous in that it is particularly easy to manufacture. If the torque limiter is implemented by a metal ring, the projections can be formed, for example, by an embossing process. If the torque limiter is implemented by a dimensionally stable plastic ring, the projections can be formed at the same time as the plastic ring is manufactured, for example in an injection molding process.
  • the projections of the first locking geometry are each formed by tips with two flanks that converge at an acute angle.
  • the proposed shape of the first locking geometry means that the spring property of the dimensionally stable ring is realized especially in the areas of the projections of the first locking geometry and the adjacent spring sections of the ring. Furthermore, the projections formed in this way enable a very good positive connection between the torque limiter and the tensioner drive wheel or the part connected to it in a rotationally fixed manner.
  • the second locking geometry is formed by several mutually spaced, radially inward-directed projections.
  • the resulting Advantages are identical to the advantages of the radially outward-directed projections of the first locking geometry.
  • the projections of the second locking geometry in this case have a partially circular cross-section. Due to the partially circular design of the projections of the second locking geometry, they each form a type of local pivot bearing for the ring during the compression movement of the ring in the area of the first locking geometry.
  • the projections of the second locking geometry are arranged between the projections of the first locking geometry in relation to the direction of rotation of the tensioner drive wheel. Due to the proposed arrangement of the projections of the second locking geometry, the projections of the first locking geometry are supported on both sides during the compression movement by a projection of the second locking geometry, which are supported on the belt shaft or on the part connected to it in a rotationally fixed manner.
  • the number of projections of the first locking geometry is even and the number of projections of the second locking geometry is odd or vice versa.
  • the ring is thus shaped in such a way that the first and second projections are regularly arranged at identical distances from one another and only one of the projections is omitted to create the open ring and create a gap.
  • the ring is always supported in the area of its ends either by two projections of the first locking geometry on its outside or by two projections on its inside.
  • the number of projections of the first locking geometry is smaller than the number of projections of the second locking geometry.
  • the number of projections of the second locking geometry is deliberately chosen to be larger than the number of projections of the first locking geometry so that the ring is fixed more evenly and more firmly to the belt shaft than to the tensioner drive wheel.
  • the dimensionally stable ring is open and, under spring preload, rests on the belt shaft or on the part connected to the belt shaft in a rotationally fixed manner, or under spring preload, rests on the tensioner drive wheel or on the part connected to the tensioner drive wheel in a rotationally fixed manner.
  • the dimensionally stable ring is dimensioned such that, for mounting on the belt shaft or the tensioner drive wheel or on a part connected to the belt shaft or the tensioner drive wheel in a rotationally fixed manner, it is expanded or compressed using its elastic properties and is then inserted or put on. After insertion or putting on, the ring returns to its shape and is then automatically fixed after mounting on the belt shaft, the tensioner drive wheel or the part connected to them in a rotationally fixed manner using spring tension.
  • the dimensionally stable ring is supported with the first locking geometry on the tensioner drive wheel or on the part connected to it in a rotationally fixed manner and with the second locking geometry on the belt shaft or on the part connected to it in a rotationally fixed manner, and that the sections of the ring between the first locking geometry and the second locking geometry are arranged without contact with the tensioner drive wheel or the part connected to it in a rotationally fixed manner and without contact with the belt shaft or the part connected to it in a rotationally fixed manner.
  • the sections between the locking geometries can therefore carry out slight spring movements which promote the removal of the positive connections at the defined maximum torque to be transmitted.
  • the ring is therefore preferably only in contact with the belt shaft, the tensioner drive wheel or the parts connected to them in a rotationally fixed manner with the first locking geometry and the second locking geometry.
  • a locking contour corresponding to the first locking geometry be provided on the tensioner drive wheel or on the part connected to it in a rotationally fixed manner
  • a locking contour corresponding to the second locking geometry be provided on the belt shaft or on the part connected to it in a rotationally fixed manner.
  • At least one radially inwardly directed first web is provided on the tensioner drive wheel or on the part connected to it in a rotationally fixed manner, against which the ring rests laterally. In the mounted position, the first web prevents the ring from moving sideways relative to the tensioner drive wheel or the part connected to it in a rotationally fixed manner.
  • At least one second web directed radially inwards is provided on the tensioner drive wheel or on the part connected to it in a rotationally fixed manner, which web is arranged at a distance from the first web in the axial direction, and the ring is arranged between the first and the second web.
  • the first and second webs form a gap due to their spaced arrangement in which the ring can be arranged and is then secured on both sides against slipping sideways.
  • the distance between the second web and the first web in the axial direction corresponds at least to the width of the ring.
  • first web and the second web are arranged offset from one another in the circumferential direction of the tensioner drive wheel or of the part connected to it in a rotationally fixed manner.
  • the offset arrangement creates gaps which make it easier to assemble the ring in that the alignment of the tensioner drive wheel and the ring can be better recognized visually and, if necessary, with the aid of sensors during automated assembly.
  • the gear can be manufactured in a simplified manner as a die-cast part which is manufactured using an open-close tool with two tool halves which can be moved relative to one another.
  • the webs on one side and the gaps between the webs on the other side are preferably aligned with one another, and the gaps are dimensioned such that they extend over a larger circumferential section than the aligned webs, so that the tool halves can move apart after the gear has been manufactured without being restricted in their movement by the webs.
  • Fig. 1 shows a belt retractor according to the invention in an exploded view
  • Fig. 2 a gear of the belt retractor with a torque limiter before assembly
  • Fig. 4 is an enlarged section of Figure 3.
  • Figure 1 shows a belt retractor 1 according to the invention with a frame 2 that can be fixed to the vehicle and a belt shaft 3 that is rotatably mounted therein. Furthermore, a force limiting device 20, an irreversible pyrotechnic tensioning device 30 and a drive spring unit 40 are provided, which interact with the belt shaft 3 in a known manner. In addition, a reversible belt tensioner 4 with an electric motor 41, a gear 41 and a tensioner drive wheel 5 is provided. When the reversible belt tensioner 4 is activated, the tensioner drive wheel 5 is driven by the electric motor 41 via the gear 42 in the winding direction of the belt shaft 3.
  • a clutch with a clutch pawl 19 pivotably mounted on the tensioner drive wheel 5 which controls a positively controlled control movement in a toothing of a gear 8 through the rotary movement of the tensioner drive wheel 5.
  • the gear 8 thus forms a part that is connected in a rotationally fixed manner to the tensioner drive wheel 5 in the controlled position of the clutch pawl 19.
  • a torque limiter in the form of a dimensionally stable ring 6 is provided, which is arranged between the gear 8 and the belt shaft 3 in the mounted position shown in Figures 3 and 4.
  • the clutch with the clutch pawl 19 is designed such that the clutch pawl 19 automatically carries out the clutch movement, e.g.
  • the clutch pawl 19 forms the rotationally fixed connection between the tensioner drive wheel 5 and the gear 8, so that the tensioner drive wheel 5 and the gear 8 can be viewed as a rotationally fixed connection in the winding direction of the belt shaft 3 when the clutch is closed.
  • the gear 8 which can be seen enlarged in Figure 2, is ring-shaped with a central opening and has an external toothing on its outside, into which the clutch pawl 19 engages to produce the rotary connection of the gear 8 with the tensioner drive wheel.
  • the gear 8 On its inside, the gear 8 has a locking contour 15 in the form of a regular toothing.
  • the gear 8 has axially spaced webs 17 and 18 on its axial end faces, which project radially inwards into the central opening and enclose an annular space with the locking contour 15 between them.
  • the webs 17 and 18 are each designed as groups of three individual webs, which are arranged in such a way that their centers are arranged at angles of 120 to one another.
  • the individual webs are spaced apart such that they each extend over a circumferential section of 60 degrees and each enclose gaps of identical shape between them, which also each extend over a circumferential section of 60 degrees.
  • the individual webs of the webs 17 and 18 are arranged offset from one another in the circumferential direction, so that one web of the individual webs of a group of webs 17 is aligned with a gap between two webs of the individual webs of the other group of webs 18 in the axial direction.
  • the torque limiter in the form of the dimensionally stable ring 6 can be formed by a metal band or by a plastic ring and has a radially outward-directed first locking geometry 7 on its radially outer side and a radially inward-directed second locking geometry 9 on its radially inner side.
  • the ring 6 is open and its material properties are such that it can be easily expanded or compressed for assembly by utilizing its elastic properties. can.
  • the ring 6 is still so dimensionally stable that it does not lose its geometry with the first locking geometry 7 and the second locking geometry 9 during or after the assembly.
  • the ring 6 After insertion, the ring 6 is released so that it then expands again automatically due to its elastic properties. In the process, it comes into positive engagement with the locking contour 15 of the gear 8 with the first locking geometry 7.
  • the pre-assembled assembly consisting of the gear 8 and the ring 6 with the second locking geometry 9 is then pushed onto an extension of the belt shaft 3.
  • a locking contour 16 On the extension of the belt shaft 3, a locking contour 16 is provided which corresponds to the shape of the second locking geometry 9 and into which the ring 6 with the second locking geometry 9 engages.
  • the assembly of the gear 8, the ring 6 and the belt shaft 3 then forms a rotationally fixed connection through the positive rotary connections between the gear 8 and the ring 6 and between the ring 6 and the belt shaft 3 up to the maximum torque that can be transmitted by the ring 6, with the ring 6 forming the central element for transmitting and limiting the torque.
  • the ring 6 is arranged in the annular space between the webs 17 and 18 and is secured against lateral displacement by the webs 17 and 18. This fixation of the ring 6 in the annular space facilitates assembly on the extension of the belt shaft 3, since the webs 17 or 18 form an abutment for the ring 6 when the gear 8 is pushed onto the extension with the ring 6 and prevent the ring 6 from being forced out of the opening of the gear 8.
  • the first locking geometry 7 of the ring 6 is formed by radially outward-directed projections 10, which are each formed in the form of tips with two flanks 11 and 12 running towards each other at an acute angle of less than 45 degrees.
  • the second locking geometry 9 is formed by several radially inward-directed projections 13, which are formed in a part-circular cross-section.
  • the locking contour 15 on the gear 8 is formed by a toothing with shape-corresponding formed by grooves shaped to the projections 10 of the first locking geometry 7.
  • the locking contour 16 on the belt shaft 3 is formed by grooves extending parallel to the direction in which the gear 8 is pushed onto the belt shaft 3 with a cross section corresponding in shape to the projections 13 of the second locking geometry 9, i.e. here with a partially circular cross section.
  • the ring 6 is dimensioned such that it rests against either the belt shaft 3 or the gear 8 under the application of a spring preload and is thereby fixed.
  • the projections 10 of the first locking geometry 7 and the projections 13 of the second locking geometry 9 are arranged alternately and equidistant from one another in relation to the circumferential direction, so that undeformed sections 14 of the same length are formed between the successive projections 10 and 13.
  • the first locking geometry 7 has an even number of projections 10, in the present embodiment four projections 10.
  • the second locking geometry 9 has an odd number, in the present embodiment five projections 13.
  • the second locking geometry 9 has a larger number of projections 13 than the first locking geometry 7, and the projections 13 arranged at the free ends of the ring 6 are part of the second locking geometry 9.
  • the ring 6 and the annular gap between the gear 8 and the belt shaft 3 are dimensioned such that the ring 6 is supported with the projections 13 of the second locking geometry 9 on the belt shaft 3 and with the projections 10 of the first locking geometry 7 on the gear 8, and that the sections 14 of the ring 6 between the projections 10 and 13 are arranged without contact with the belt shaft 3 and the gear 8.
  • the projections 10 of the first locking geometry 7 enable a local locking when a radially inwardly directed pressure force F is applied due to their shape, utilizing the mobility of the sections 14. Deflection movement of the ring 6, during which the ring 6 is supported on the belt shaft 3 via the projections 13 of the second locking geometry 9.
  • the spring movement of the ring 6 is additionally promoted by the fact that the projections 13 of the second locking geometry 9 and the locking contour 16 on the belt shaft 3 are each designed to be partially circular in cross section and thus enable local pivoting movements of the ring 6 in the area where the projections 13 rest on the belt shaft 3.
  • the projections 10 of the first locking geometry 7 promote the local deflection movement of the ring 6 through their shape by widening while increasing the angle between the flanks 11 and 12 and thereby slipping out of the locking contour 15 of the gear 8 and canceling the rotary connection.
  • the removal of the rotary connection is improved by the special shape of the ring 6 with the projections 10 of the first locking geometry 7 in conjunction with the shape of the projections 13 of the second locking geometry 9 and the contactless arrangement of the sections 14 of the ring 6, in that the projections 10 of the first locking geometry 7 expand better and slip out of the locking contour 15, while the ring with the sections 14 can carry out spring movements due to the contactless arrangement of the same and is supported on the belt shaft 3 via the projections 13 of the second locking contour 9.
  • the second locking geometry 9 with the radially inwardly directed projections 13 forms an additional limitation of the transmittable torque, i.e. an additional overload protection, if the projections 10 of the first locking geometry 7 do not disengage as intended when the predetermined maximum torque to be transmitted is exceeded, by springing radially outwards and thereby canceling the rotary connection between the ring 6 and the belt shaft 3.
  • the ring 6 is connected to the projections 13 of the second locking geometry 9 via the locking contour 16 in a directly positive-locking manner in the direction of the drive rotation of the tensioner drive wheel 5.
  • it can also be connected via the second locking geometry 9 in a positive-locking manner to a part that is connected in a rotationally fixed manner to the belt shaft 3, whereby a coupling based on the model of the coupling between the tensioner drive wheel 5 and the Gear 8 can be provided.
  • the ring 6 with the first locking geometry 7 can also be directly connected in a form-fitting manner to the tensioner drive wheel 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller (1) mit -einer in einem fahrzeugfest befestigbaren Rahmen (2) drehbar gelagerten Gurtwelle (3), auf welcher ein Sicherheitsgurt mit einem Ende aufwickelbar ist, und -einem reversiblen Gurtstraffer (4), welcher die Gurtwelle (3) bei einer Aktivierung zur Straffung des Sicherheitsgurtes über eine die Gurtwelle (3) umfassendes Strafferantriebsrad (5) in Aufwickelrichtung antreibt, und -einem zwischen dem Strafferantriebsrad (5) und der Gurtwelle (3) angeordneten Drehmomentbegrenzer zur Begrenzung des zwischen dem Strafferantriebsrades (5) und der Gurtwelle (3) übertragbaren Drehmomentes, wobei -der Drehmomentbegrenzer durch einen formstabilen Ring (6) gebildet ist, welcher durch eine erste radial nach außengerichtet Rastgeometrie (7) in Richtung des zu übertragenden Drehmomentes formschlüssig mit dem Strafferantriebsrad (5) oder mit einem drehfest mit diesem verbundenen Teil verbunden ist, wobei vorgeschlagen wird, dass -der formstabile Ring (6) durch eine zweite radial nach innen gerichtete Rastgeometrie (9) in Richtung des zu übertragenden Drehmomentes formschlüssig mit der Gurtwelle (3) oder einem drehfest mit dieser verbundenen Teil verbunden ist.

Description

Gurtaufroller mit einem reversiblen Gurtstraffer
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einem reversiblen Gurtstraffer mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Gurtaufroller mit reversiblen Gurtstraffern werden in Kraftfahrzeugen verwendet und haben die Aufgabe, in einer Vorphase eines Unfalles die Gurtkraft zu erhöhen und eventuell vorhandene Gurtlose aus dem Sicherheitsgurtsystem herauszuziehen, damit der Sicherheitsgurt bei einem möglichen nachfolgenden Unfall möglichst dicht an dem Insassen anliegt und der Insasse möglichst frühzeitig an die Fahrzeugverzögerung angekoppelt ist. Für den Fall, dass im Anschluss an die Vorphase kein Unfall eintritt, wird die Gurtkraft anschließend wieder gesenkt, und der Gurtaufroller kann seine vorgesehene Funktion wieder uneingeschränkt wahrnehmen. Als Antriebe für den reversiblen Gurtstraffer haben sich bevorzugt kleine Elektromotoren bewährt, deren Drehzahl über ein Getriebe auf die Gurtwelle des Gurtaufrollers übertragen wird. Damit der Gurtaufroller während des Normalbetriebes nicht durch den reversiblen Gurtstraffer gestört wird, muss ferner ein Kupplungsmechanismus vorgesehen werden, durch den erst bei Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers eine Verbindung zwischen dem Gurtstraffer und der Gurtwelle des Gurtaufrollers hergestellt wird.
Unfälle werden je nach Relativgeschwindigkeit und Typ des Hindernisses in verschiedene Kategorien eingeteilt. Eine Unfallkategorie ist der sogenannte „low speed crash" oder auch AZT-Crash (Allianz-Zentrum-für-Technik-Crashtest) genannt, bei dem das Fahrzeug mit relativ niedriger Geschwindigkeit auf ein relativ hartes Hindernis trifft. Bei diesem Test dürfen irreversible Rückhaltemittel wie Airbags oder irreversible Gurtstraffer nicht auslösen. Hingegen dürfen oder sollen reversible Rückhaltemittel wie reversible Gurtstraffer auslösen.
Nachteilig bei der Verwendung von reversiblen Gurtstraffern ist, dass sie bei Aktivierung bei einem Crash mit geringer Geschwindigkeit, wie dem AZT-Crash, aufgrund der zwischen dem reversiblen Gurtstraffer und der Gurtwelle geschaffenen Verbindung, während einer an- schließenden Vorwärtsverlagerung des Insassen bis zur Blockierung des Gurtaufrollers unerwünscht hohe Gurtkräfte von bis zu 3 kN auf den Insassen ausüben.
Aus der EP 1 504 971 Bl ist hierzu bereits ein Gurtaufroller mit einem reversiblen Gurtstraffer bekannt, bei dem der Kupplungsmechanismus zwischen Gurtwelle und reversiblem Gurtstraffer eine Einrichtung zur Begrenzung des zu übertragenden Drehmomentes aufweist. Diese Einrichtung ist gebildet durch der Gurtwelle zugeordnete Zähne und dem Gurtstraffer zugeordnete Zähne, die sich zur Übertragung des Drehmomentes von dem Gurtstraffer auf die Gurtwelle im Eingriff befinden und welche außer Eingriff gebracht werden, wenn das Drehmoment einen eingestellten Wert überschreitet. Der eingestellte Wert des Drehmomentes, ab wann die Zähne außer Eingriff gebracht werden, wird durch eine Spiralfeder bestimmt, welche die Zähne in Eingriffsrichtung vorspannt.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass der das Drehmoment begrenzende Mechanismus verhältnismäßig viel Bauraum benötigt und aufgrund der vielen Einzelteile teuer ist.
Aus der Druckschrift DE 10 2005 001 709 Al ist ein weiterer Gurtaufroller bekannt, bei dem zwischen dem reversiblen Gurtstraffer und der Gurtwelle ein Drehmomentbegrenzer vorgesehen ist, welcher den reversiblen Gurtstraffer automatisch von der Gurtwelle entkoppelt, wenn ein Drehmoment wirkt, welches zu einer Erhöhung des Kraftbegrenzungsniveaus einer nachfolgend aktivierten Kraftbegrenzungseinrichtung führen würde. Der Drehmomentbegrenzer ist in Form eines elastisch verformbaren Metallbandes verwirklicht, welches als ein offener formstabiler Ring mit einer Rastgeometrie in Form von radial nach außen gerichteten Zähnen ausgebildet ist, der mit einem Ende über einen Haken an einem der Gurtwelle zugeordneten Klinkenträger eingehängt ist.
Ferner ist aus der Druckschrift DE 10 2008 060 208 B4 ein Gurtaufroller mit einer Einrichtung zur Begrenzung des Drehmomentes bekannt, welche durch ein Metallblech mit radial nach außen heraus geformten Ausprägungen in Form von seitlich offenen Zähnen und einer durch unverformte Bereiche zwischen den Zähnen und im Randbereich der Zähne gebildeten Stützstruktur gebildet ist. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller mit einem reversiblen Gurtstraffer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Einrichtung zur Begrenzung des Drehmomentes zwischen dem reversiblen Gurtstraffer und der Gurtwelle des Gurtaufrollers mit möglichst kostengünstigen Mitteln verwirklicht sein soll und das Drehmoment mit einer verbesserten Zuverlässigkeit begrenzt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Gurtaufroller mit reversiblem Gurtstraffer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass der formstabile Ring durch eine zweite radial nach innen gerichtete Rastgeometrie in Richtung des zu übertragenden Drehmomentes formschlüssig mit der Gurtwelle oder einem drehfest mit dieser verbundenen Teil verbunden ist.
Der Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist darin zu sehen, dass der Drehmomentbegrenzer damit in Richtung des zu übertragenden Drehmomentes nicht nur über die erste Rastgeometrie mit dem Strafferantriebsrad sondert zusätzlich über die zweite Rastgeometrie mit der Gurtwelle verbunden ist. Damit entfällt eine zusätzliche Befestigung des Drehmomentbegrenzers wie dies z.B. bei der aus der DE 102005 001 709 Al bekannten Lösung über den Haken verwirklicht ist. Der Drehmomentbegrenzer ist damit sowohl mit dem Strafferantriebsrad mittelbar oder unmittelbar als auch mit der Gurtwelle mittelbar oder unmittelbar formschlüssig verbunden. Ferner kann das maximal übertragbare Drehmoment nicht nur durch die Auslegung der ersten Rastgeometrie und die dadurch geschaffene formschlüssige Verbindung definiert werden sondern zusätzlich durch die Auslegung der zweiten Rastgeometrie und die dadurch geschaffene formschlüssige Verbindung definiert und ausgelegt werden. Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist ferner darin zu sehen, dass der Zusammenbau des Gurtaufrollers dadurch vereinfacht wird, da der Drehmomentbegrenzer durch die zusätzlich vorgesehene zweite Rastgeometrie die Ausrichtung des Drehmomentbegrenzers und damit des Strafferantriebsrades oder des mit diesem drehfest verbundenen Teils zu der Gurtwelle oder dem mit dieser drehfest verbundenen Teil vorgibt. Sofern zwischen dem Strafferantriebsrad und der Gurtwelle zusätzlich eine Kupplung vorgesehen ist, kann die vorgeschlagene Lösung dazu genutzt werden, dass Strafferantriebsrad und die Gurtwelle oder die mit diesen drehfest verbundenen Teile in einer für den Kupplungsvorgang optimalen Ausrichtung zueinander zu fixieren. Der Drehmomentbegrenzer ist in Form eines formstabilen Ringes gebildet, welcher insoweit formstabil ist, dass er seine Formgebung mit der ersten und die zweiten Rastgeometrie bis zum Erreichen des maximal zu übertragenen Drehmomentes beibehält aber dennoch geringe Federbewegungen ausführen kann, welche beim Überschreiten des maximal zu übertragenden Drehmomentes dazu führen, dass die über die erste Rastgeometrie und/oder die zweite Rastgeometrie geschaffene formschlüssige Verbindung aufgehoben wird.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die erste Rastgeometrie durch mehrere zueinander beab- standete, radial nach außen gerichtete Vorsprünge gebildet ist. Die vorgeschlagen Ausbildung der ersten Rastgeometrie ist insofern vorteilhaft, da sie besonders einfach herzustellen ist. Sofern der Drehmomentbegrenzer durch einen Metallring verwirklicht ist, können die Vorsprünge z.B. durch einen Prägeprozess geformt werden. Sofern der Drehmomentbegrenzer durch einen formstabilen Kunststoff ring verwirklicht ist, können die Vorsprünge bei der Herstellung des Kunststoffringes z.B. in einem Spritzvorgang gleich mit geformt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Vorsprünge der ersten Rastgeometrie jeweils durch Spitzen mit zwei in einem spitzen Winkel aufeinander zulaufenden Flanken gebildet sind. Durch die vorgeschlagene Formgebung der ersten Rastgeometrie wird die Federeigenschaft des formstabilen Ringes speziell in den Bereichen der Vorsprünge der ersten Rastgeometrie und den daran angrenzenden Federabschnitten des Ringes verwirklicht. Ferner ermöglichen die so ausgebildeten Vorsprünge eine sehr gute formschlüssige Verbindung zwischen dem Drehmomentbegrenzer und dem Strafferantriebsrad oder dem mit diesem drehfest verbundenen Teil.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die zweite Rastgeometrie durch mehrere zueinander beab- standete, radial nach innen gerichtete Vorsprünge gebildet ist. Die sich hieraus ergebenden Vorteile sind identisch zu den Vorteilen der in Form der radial nach außen gerichteten Vorsprünge der ersten Rastgeometrie.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Vorsprünge der zweiten Rastgeometrie in diesem Fall im Querschnitt teilkreisförmig geformt sind. Durch die teilkreisförmige Ausbildung der Vorsprünge der zweiten Rastgeometrie bilden diese jeweils ein Art lokales Schwenklager für den Ring während der Einfederbewegung des Ringes im Bereich der ersten Rastgeometrie.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Vorsprünge der zweiten Rastgeometrie in Bezug zu der Drehrichtung des Strafferantriebsrades zwischen den Vorsprüngen der ersten Rastgeometrie angeordnet sind. Durch die vorgeschlagene Anordnung der Vorsprünge der zweiten Rastgeometrie werden die Vorsprünge der ersten Rastgeometrie bei der Einfederbewegung beidseitig durch jeweils einen Vorsprung der zweiten Rastgeometrie unterstützt, welche sich an der Gurtwelle oder an dem mit dieser drehfest verbundenen Teil abstützen.
Dabei wird weiter vorgeschlagen, dass die Anzahl der Vorsprünge der ersten Rastgeometrie gerade und die Anzahl der Vorsprünge der zweiten Rastgeometrie ungerade oder umgekehrt ist. Der Ring ist damit so geformt, dass die ersten und zweiten Vorsprünge jeweils regelmäßig in identischen Abständen zueinander angeordnet sind und nur einer der Vorsprünge zur Verwirklichung des offenen Ringes unter Schaffung einer Lücke weggelassen ist. Dabei wird der Ring im Bereich seiner Enden immer entweder durch zwei Vorsprünge der ersten Rastgeometrie an seiner Außenseite oder durch zwei Vorsprünge an seiner Innenseite unterstützt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Anzahl der Vorsprünge der ersten Rastgeometrie kleiner als die Anzahl der Vorsprünge der zweiten Rastgeometrie ist. Die Anzahl der Vorsprünge der zweiten Rastgeometrie ist bewusst größer gewählt als die Anzahl der Vorsprünge der ersten Rastgeometrie, so dass der Ring gleichmäßiger und fester gegenüber der Gurtwelle fixiert ist als gegenüber dem Strafferantriebsrad. Weiter wird vorgeschlagen, dass der formstabile Ring offen ist und unter Ausübung einer Federvorspannung an der Gurtwelle oder an dem mit der Gurtwelle drehfest verbundene Teil anliegt oder unter Ausübung einer Federvorspannung an dem Strafferantriebsrad oder an dem mit dem Strafferantriebsrad drehfest verbundenen Teil anliegt. Der formstabile Ring ist dabei so bemessen, dass er zur Montage an der Gurtwelle oder dem Strafferantriebsrad oder an einem mit der Gurtwelle oder dem Strafferantriebsrad drehfest verbundenen Teil unter Ausnutzung seiner elastischen Eigenschaften aufgeweitet oder zusammengedrückt wird und dann eingeführt oder aufgesetzt wird. Nach dem Einführen oder Aufsetzen formt sich der Ring wieder zurück und ist dann nach der Montage an der Gurtwelle, dem Strafferantriebsrad oder dem mit diesen drehfest verbundenen Teil unter Ausübung der Federspannung selbsttätig fixiert.
Weiter wird vorgeschlagen, dass sich der formstabile Ring mit der ersten Rastgeometrie an dem Strafferantriebsrad oder an dem drehfest mit diesem verbundenen Teil und mit der zweiten Rastgeometrie an der Gurtwelle oder an dem mit diesem drehfest verbundenen Teil abstützt, und die Abschnitte des Ringes zwischen der ersten Rastgeometrie und der zweiten Rastgeometrie kontaktlos zu dem Strafferantriebsrad oder dem drehfest mit diesem verbunden Teil und kontaktlos zu der Gurtwelle oder dem drehfest mit dieser verbundene Teil angeordnet sind. Die Abschnitte zwischen den Rastgeometrien können dadurch geringfügige Federbewegungen ausführen, welche das Aufheben der formschlüssigen Verbindungen bei dem definierten maximal zu übertragenden Drehmoment begünstigen. Ferner liegt der Ring damit bevorzugt ausschließlich mit der ersten Rastgeometrie und der zweiten Rastgeometrie an der Gurtwelle, dem Strafferantriebsrad oder den mit diesen drehfest verbundenen Teilen an.
Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Strafferantriebsrad oder an dem drehfest mit diesem verbundenen Teil eine zu der ersten Rastgeometrie formkorrespondierende Rastkontur und an der Gurtwelle oder dem drehfest mit dieser verbundenen Teil eine zu der zweiten Rastgeometrie formkorrespondierende Rastkontur vorgesehen ist. Durch die vorgesehen Rastkonturen wird ein möglichst bündiges oder auch flächiges Anliegen des Ringes im Bereich der Rastgeometrien ermöglicht.
Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Strafferantriebsrad oder an dem drehfest mit diesem verbundenen Teil wenigstens ein radial nach innen gerichteter erster Steg vorgesehen ist, an dem der Ring seitlich anliegt. Der erste Steg verhindert in der montierten Stellung ein seitliches Verschieben des Ringes gegenüber dem Strafferantriebsrad oder dem drehfest mit dei4sem verbundenen Teil.
Weiter wird in diesem Fall vorgeschlagen, dass an dem Strafferantriebsrad oder an dem drehfest mit diesem verbundenen Teil bevorzugt wenigstens ein zweiter radial nach innen gerichteter Steg vorgesehen ist, welcher in Axialrichtung beabstandet zu dem ersten Steg angeordnet ist, und der Ring zwischen dem ersten und dem zweiten Steg angeordnet ist. Der erste und zweite Steg bilden durch ihrer beabstandete Anordnung eine Zwischenraum aus, in dem der Ring angeordnet werden kann und dann gegen ein seitlich verrutschen beidseitig gesichert ist. Dabei entspricht der Abstand des zweiten Stege zu dem ersten Steg in Axialrichtung wenigstens der Breite des Ringes.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der erste Steg und der zweite Steg in Umfangsrichtung des Strafferantriebsrades oder des drehfest mit diesem verbundenen Teils versetzt zueinander angeordnet sind. Durch die versetzte Anordnung werden Lücken geschaffen, welche die Montage des Ringes erleichtern, indem die Ausrichtung des Strafferantriebsrades und des Ringes optisch und ggf. unter Zuhilfenahme von Sensoren bei einer automatisierten Montage verbessert erkannt werden kann. Ferner kann das Zahnrad dadurch vereinfacht als Druckgussteil hergestellt werden, welches mittels eine Auf-Zu-Werkzeuges mit zwei zueinander verfahrbaren Werkzeughälften hergestellt ist. Die Stege der einen Seite und die Lücken zwischen den Stegen der anderen Seite sind dabei bevorzugt fluchtend zueinander ausgerichtet, und die Lücken sind so bemessen, dass sie sich über einen größeren Umfangsabschnitt erstrecken als die fluchtenden Stege, so dass die Werkzeughälften nach der Herstellung des Zahnrades auseinander fahren können, ohne dabei durch die Stege in der Bewegung eingeschränkt zu sein. Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller in Explosionsdarstellung, und
Fig. 2 ein Zahnrad des Gurtaufrollers mit einem Drehmomentbegrenzer vor der Montage, und
Fig. 3 das Zahnrad der Figur 2 mit dem Drehmomentbegrenzer nach der Montage in Schnittdarstellung, und
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 3.
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Gurtaufroller 1 mit einem fahrzeugfest befestigbaren Rahmen 2 und einer darin drehbar gelagerten Gurtwelle 3 zu erkennen. Ferner ist eine Kraftbegrenzungseinrichtung 20, eine irreversible pyrotechnische Straffeinrichtung 30 und eine Triebfedereinheit 40 vorgesehen, welche in bekannter Weise mit der Gurtwelle 3 Zusammenwirken. Außerdem ist ein reversibler Gurtstraffer 4 mit einem Elektromotor 41, einem Getriebe 41 und einem Strafferantriebsrad 5 vorgesehen. Das Strafferantriebsrad 5 wird bei einer Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers 4 von dem Elektromotor 41 über das Getriebe 42 in Aufwickelrichtung der Gurtwelle 3 angetrieben. Zur Übertragung der Antriebsdrehbewegung des Strafferantriebsrades 5 auf die Gurtwelle 3 ist eine Kupplung mit einer an dem Strafferantriebsrad 5 schwenkbar gelagerten Kupplungsklinke 19 vorgesehen, welche durch die Drehbewegung des Strafferantriebsrades 5 zu einer zwangsgesteuerten Einsteuerbewegung in eine Verzahnung eines Zahnrades 8 einsteuert. Das Zahnrad 8 bildet damit in der eingesteuerten Stellung der Kupplungsklinke 19 ein drehfest mit dem Strafferantriebsrad 5 verbundenes Teil. Ferner ist ein Drehmomentbegrenzer in Form eines formstabilen Ringes 6 vorgesehen, welcher in der in den Figuren 3 und 4 zu erkennenden montierten Stellung zwischen dem Zahnrad 8 und der Gurtwelle 3 angeordnet ist. Die Kupplung mit der Kupplungsklinke 19 ist so ausgebildet, dass die Kupplungsklinke 19 die Kupplungsbewegung z.B. durch Reibkräfte oder Trägheitskräfte selbsttätig ausführt, wenn das Strafferantriebsrad 5 von dem Elektromotor 41 über das Getriebe 42 zu der Drehbewegung angetrieben wird. Die Kupplungsklinke 19 bildet dabei die drehfeste Verbindung zwischen dem Strafferantriebsrad 5 und dem Zahnrad 8, so dass das Strafferantriebsrad 5 und das Zahnrad 8 bei geschlossener Kupplung als ein in Aufwickelrichtung der Gurtwelle 3 drehfester Verbund angesehen werden kann.
Das in der Figur 2 vergrößert zu erkennende Zahnrad 8 ist ringförmig mit einer zentralen Öffnung ausgebildet und weist an seiner Außenseite eine Außenverzahnung auf, in welche die Kupplungsklinke 19 zur Herstellung der Drehverbindung des Zahnrades 8 mit dem Strafferantriebsrad eingreift. An seiner Innenseite weist das Zahnrad 8 ein Rastkontur 15 in Form einer regelmäßigen Verzahnung auf. Ferner weist das Zahnrad 8 an seinen axialen Stirnseiten radial nach innen gerichtete in die zentrale Öffnung hineinragende axial beabstandete Stege 17 und 18 auf, welche zwischen sich einen Ringraum mit der Rastkontur 15 einschließen. Die Stege 17 und 18 sind jeweils als Gruppen von drei Einzelstegen ausgebildet sind, welche derart angeordnet sind, dass deren Mitten in Winkeln von 120 zueinander angeordnet sind. Ferner sind die Einzelstege so beabstandet, dass sie sich jeweils über einen Umfangsabschnitt von 60 Grad erstecken und jeweils formidentische Lücken zwischen sich einschließen, die sich ebenfalls jeweils über einen Umfangsabschnitt von 60 Grad erstrecken. Die Einzelstege der Stege 17 und 18 sind in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet, so dass jeweils ein Steg der Einzelstege einer Gruppe von Stegen 17 mit einer Lücke zwischen zwei Stegen der Einzelstege der anderen Gruppe von Stegen 18 in Axialrichtung fluchtet.
Der Drehmomentbegrenzer in Form des formstabilen Ringes 6 kann durch eine Metallband oder auch durch einen Kunststoff ring gebildet sein und weist an seiner radial äußeren Seite eine radial nach außen gerichtete erste Rastgeometrie 7 und an seiner radial inneren Seite eine radial nach innen gerichtete zweite Rastgeometrie 9 auf. Der Ring 6 ist offen ausgebildet und in seinen Materialeigenschaften so beschaffen, dass er zur Montage unter Ausnutzung seiner elastischen Eigenschaften leicht aufgeweitet oder zusammengedrückt werden kann. Der Ring 6 ist aber dennoch so formstabil, dass er dabei und auch anschließend im montierten Zustand seine Geometrie mit der ersten Rastgeometrie 7 und der zweiten Rastgeometrie 9 nicht verliert. Zur Montage des Ringes 6 wird dieser leicht zusammengedrückt und in die zentrale Öffnung des Zahnrades 8 unter Überwindung der Stege 17 oder 18 an einer Seite eingeführt. Nach dem Einführen wird der Ring 6 losgelassen, so dass er sich anschließend aufgrund seiner elastischen Eigenschaften selbsttätig wieder aufweitet. Dabei gelangt er mit der ersten Rastgeometrie 7 zu einem formschlüssigen Eingriff in die Rastkontur 15 des Zahnrades 8. Anschließend wird die so vormontierte Baugruppe aus dem Zahnrad 8 und dem Ring 6 mit der zweiten Rastgeometrie 9 auf einen Fortsatz der Gurtwelle 3 aufgeschoben. Auf dem Fortsatz der Gurtwelle 3 ist eine zu der Form der zweiten Rastgeometrie 9 formkorrespondierend ausgebildete Rastkontur 16 vorgesehen, in welche der Ring 6 mit der zweiten Rastgeometrie 9 eingreift. Damit bildet die Baugruppe aus dem Zahnrad 8, dem Ring 6 und der Gurtwelle 3 anschließend durch die formschlüssigen Drehverbindungen zwischen den Zahnrad 8 und dem Ring 6 und zwischen dem Ring 6 und der Gurtwelle 3 bis zu dem maximal durch den Ring 6 übertragbaren Drehmoment einen drehfesten Verbund, wobei der Ring 6 das zentrale Element zur Übertragung und Begrenzung des Drehmomentes bildet.
Der Ring 6 ist in dem Ringraum zwischen den Stegen 17 und 18 angeordnet und durch die Stege 17 und 18 gegen ein seitlich Verschieben gesichert. Diese Fixierung des Ringes 6 in dem Ringraum erleichtert die Montage auf dem Fortsatz der Gurtwelle 3, da die Stege 17 oder 18 beim Aufschieben des Zahnrades 8 mit dem Ring 6 auf den Fortsatz ein Widerlager für den Ring 6 bilden und verhindern, dass der Ring 6 dabei aus der Öffnung des Zahnrades 8 herausgedrängt wird.
Die erste Rastgeometrie 7 des Ringes 6 ist durch radial nach außen gerichtete Vorsprünge 10 gebildet, welche jeweils in Form von Spitzen mit zwei in einem spitzen Winkel von weniger als 45 Grad aufeinander zu laufenden Flanken 11 und 12 gebildet sind. Die zweite Rastgeometrie 9 ist durch mehrere radial nach innen gerichtete Vorsprünge 13 gebildet, welche im Querschnitt teilkreisförmig ausgebildet sind.
Die Rastkontur 15 an dem Zahnrad 8 ist durch eine Verzahnung mit formkorrespondierend zu den Vorsprüngen 10 der ersten Rastgeometrie 7 geformten Nuten ausgebildet. Die Rastkontur 16 an der Gurtwelle 3 ist durch sich parallel zu der Aufschieberichtung des Zahnrades 8 auf die Gurtwelle 3 erstreckende Nuten mit einem zu den Vorsprüngen 13 der zweiten Rastgeometrie 9 formkorrespondierenden Querschnitt also hier mit einem teilkreisförmigen Querschnitt gebildet.
Der Ring 6 ist so bemessen, dass er unter Ausübung einer Federvorspannung entweder an der Gurtwelle 3 oder an dem Zahnrad 8 anliegt und dadurch fixiert ist. Dabei sind die Vorsprünge 10 der ersten Rastgeometrie 7 und die Vorsprünge 13 der zweiten Rastgeometrie 9 wechselweise und in Bezug zu der Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnet, so dass zwischen den aufeinanderfolgenden Vorsprüngen 10 und 13 jeweils unverformte Abschnitte 14 gleicher Länge gebildet sind. Die erste Rastgeometrie 7 weist eine gerade Anzahl von Vorsprüngen 10, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von vier Vorsprüngen 10 auf. Die zweite Rastgeometrie 9 weist eine ungerade Anzahl, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von fünf Vorsprüngen 13 auf. Damit weist die zwei Rastgeometrie 9 eine größere Anzahl von Vorsprüngen 13 als die erste Rastgeometrie 7 auf, und die an den freien Enden des Ringes 6 angeordneten Vorsprünge 13 sind Teil der zweiten Rastgeometrie 9. Damit wird ein grundsätzlich formstabiler Verbund zwischen dem Ring 6 und der Gurtwelle 3 geschaffen, oder anders ausgedrückt der Ring 6 findet an der Gurtwelle 3 eine formstabile Unterstützung und ist über die zweite Rastgeometrie 9 in Umfangsrichtung formschlüssig mit der Gurtwelle 3 verbunden.
Der Ring 6 und der Ringspalt zwischen dem Zahnrad 8 und der Gurtwelle 3 sind so bemessen, dass sich der Ring 6 mit den Vorsprüngen 13 der zweiten Rastgeometrie 9 an der Gurtwelle 3 ab und mit den Vorsprüngen 10 der ersten Rastgeometrie 7 an dem Zahnrad 8 abstützt, und dass die Abschnitte 14 des Ringes 6 zwischen den Vorsprüngen 10 und 13 dabei kontaktlos zu der Gurtwelle 3 und dem Zahnrad 8 angeordnet sind.
Wie in der Figur 4 anhand des vergrößerten Ausschnittes zu erkennen ist, ermöglichen die Vorsprünge 10 der ersten Rastgeometrie 7 bei einer radial nach innen gerichteten Druckkraft F durch ihre Formgebung unter Ausnutzung der Beweglichkeit der Abschnitte 14 eine lokale Einfederbewegung des Ringes 6, während der sich der Ring 6 über die Vorsprünge 13 der zweiten Rastgeometrie 9 an der Gurtwelle 3 abstützt. Dabei wird die Federbewegung des Ringes 6 zusätzlich dadurch begünstigt, indem die Vorsprünge 13 der zweiten Rastgeometrie 9 und die Rastkontur 16 an der Gurtwelle 3 jeweils im Querschnitt teilkreisförmig ausgebildet sind und dadurch lokale Schwenkbewegungen des Ringes 6 im Bereich der Anlagen der Vorsprünge 13 an der Gurtwelle 3 ermöglichen. Ferner begünstigen die Vorsprünge 10 der ersten Rastgeometrie 7 bei dem Überschreiten des vorbestimmten Drehmomentes die lokale Einfederbewegung des Ringes 6 durch ihre Formgebung, indem sie sich unter Vergrößerung des Winkels zwischen den Flanken 11 und 12 aufweiten und dabei aus der Rastkontur 15 des Zahnrades 8 herausrutschen und die Drehverbindung aufheben. Insgesamt wird die Aufhebung der Drehverbindung durch die spezielle Formgebung des Ringes 6 mit den Vorsprüngen 10 der ersten Rastgeometrie 7 in Verbindung mit der Formgebung der Vorsprünge 13 der zweiten Rastgeometrie 9 und der kontaktlosen Anordnung der Abschnitte 14 des Ringes 6 verbessert, indem die Vorsprünge 10 der ersten Rastgeometrie 7 sich verbessert Aufweiten und aus der Rastkontur 15 herausrutschen, während der Ring mit den Abschnitten 14 aufgrund der kontaktlosen Anordnung derselben Federbewegungen ausführen kann und sich dabei über die Vorsprünge 13 der zweiten Rastkontur 9 an der Gurtwelle 3 abstützt.
Ferner bildet die zweite Rastgeometrie 9 mit den radial nach innen gerichteten Vorsprüngen 13 eine zusätzliche Begrenzung des übertragbaren Drehmomentes also einen zusätzlichen Überlastschutz, wenn die Vorsprünge 10 der ersten Rastgeometrie 7 bei dem Überschreiten des vorbestimmten maximal zu übertragenden Drehmomentes nicht bestimmungsgemäß außer Eingriff gelangen sollten, indem sie radial nach außen Federn und dabei die Drehverbindung zwischen den Ring 6 und der Gurtwelle 3 aufheben.
Der Ring 6 ist in dem beschriebene Ausführungsbeispiel mit den Vorsprüngen 13 der zweiten Rastgeometrie 9 über die Rastkontur 16 unmittelbar formschlüssig in Richtung der Antriebsdrehbewegung des Strafferantriebsrades 5 verbunden. Er kann aber ebenso über die zweite Rastgeometrie 9 formschlüssig mit einem drehfest mit der Gurtwelle 3 verbundenen Teil verbunden sein, wobei zwischen dem drehfest verbundenen Teil und der Gurtwelle 3 auch eine Kupplung nach dem Vorbild der Kupplung zwischen den Strafferantriebsrad 5 und dem Zahnrad 8 vorgesehen sein kann. Ferner kann der Ring 6 mit der ersten Rastgeometrie 7 auch unmittelbar formschlüssig mit dem St raffe rantriebsrad 5 verbunden sein.

Claims

Ansprüche:
1. Gurtaufroller (1) mit
-einer in einem fahrzeugfest befestigbaren Rahmen (2) drehbar gelagerten Gurtwelle (3), auf welcher ein Sicherheitsgurt mit einem Ende aufwickelbar ist, und
-einem reversiblen Gurtstraffer (4), welcher die Gurtwelle (3) bei einer Aktivierung zur Straffung des Sicherheitsgurtes über eine die Gurtwelle (3) umfassendes Straffe- rantriebsrad (5) in Aufwickelrichtung antreibt, und
-einem zwischen dem Strafferantriebsrad (5) und der Gurtwelle (3) angeordneten Drehmomentbegrenzer zur Begrenzung des zwischen dem Strafferantriebsrades (5) und der Gurtwelle (3) übertragbaren Drehmomentes, wobei
-der Drehmomentbegrenzer durch einen formstabilen Ring (6) gebildet ist, welcher durch eine erste radial nach außengerichtet Rastgeometrie (7) in Richtung des zu übertragenden Drehmomentes formschlüssig mit dem Strafferantriebsrad (5) oder mit einem drehfest mit diesem verbundenen Teil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
-der formstabile Ring (6) durch eine zweite radial nach innen gerichtete Rastgeometrie (9) in Richtung des zu übertragenden Drehmomentes formschlüssig mit der Gurtwelle (3) oder einem drehfest mit dieser verbundenen Teil verbunden ist.
2. Gurtaufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
-die erste Rastgeometrie (7) durch mehrere zueinander beabstandete, radial nach außen gerichtete Vorsprünge (10) gebildet ist.
3. Gurtaufroller (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
-die Vorsprünge (10) der ersten Rastgeometrie (7) jeweils durch Spitzen mit zwei in einem spitzen Winkel aufeinander zulaufende Flanken (11,12) gebildet sind.
4. Gurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass -die zweite Rastgeometrie (9) durch mehrere zueinander beabstandete, radial nach innen gerichtete Vorsprünge (13) gebildet ist. Gurtaufroller (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
-die Vorsprünge (13) der zweiten Rastgeometrie (9) im Querschnitt teilkreisförmig geformt sind. Gurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3 und nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
-die Vorsprünge (13) der zweiten Rastgeometrie (9) in Bezug zu der der Drehrichtung des Strafferantriebsrades (5) zwischen den Vorsprüngen (10) der ersten Rastgeometrie (7) angeordnet sind. Gurtaufroller (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
-die Anzahl der Vorsprünge (10) der ersten Rastgeometrie (7) gerade und die Anzahl der Vorsprünge (13) der zweiten Rastgeometrie (9) ungerade oder umgekehrt ist. Gurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass -die Anzahl der Vorsprünge (10) der ersten Rastgeometrie (7) kleiner als die Anzahl der Vorsprünge (13) der zweiten Rastgeometrie (9) ist. Gurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass -der formstabile Ring (6) offen ist und unter Ausübung einer Federvorspannung an der Gurtwelle (3) oder an dem mit der Gurtwelle (3) drehfest verbundenen Teil anliegt. Gurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass -sich der formstabile Ring (6) mit der ersten Rastgeometrie (7) an dem Strafferan- triebsrad (5) oder an dem drehfest mit diesem verbundenen Teil und mit der zweiten Rastgeometrie (9) an der Gurtwelle (3) oder an dem mit diesem drehfest verbundenen Teil abstützt, und
-die Abschnitte (14) des Ringes (6) zwischen der ersten Rastgeometrie (7) und der zweiten Rastgeometrie (9) kontaktlos zu dem Strafferantriebsrad (5) oder dem drehfest mit diesem verbunden Teil und kontaktlos zu der Gurtwelle (3) oder dem drehfest mit dieser verbundene Teil angeordnet sind.
11. Gurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass -an dem Strafferantriebsrad (5) oder an dem drehfest mit diesem verbundenen Teil eine zu der ersten Rastgeometrie (7) formkorrespondierende Rastkontur (15) und -an der Gurtwelle (3) oder dem drehfest mit dieser verbundenen Teil eine zu der zweiten Rastgeometrie (9) formkorrespondierende Rastkontur (16) vorgesehen ist.
12. Gurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass -an dem Strafferantriebsrad (5) oder an dem drehfest mit diesem verbundenen Teil wenigstens ein radial nach innen gerichteter erster Steg (17) vorgesehen ist, an dem der Ring (6) seitlich anliegt.
13. Gurtaufroller (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
-an dem Strafferantriebsrad (5) oder an dem drehfest mit diesem verbundenen Teil wenigstens ein zweiter radial nach innen gerichteter Steg (18) vorgesehen ist, welcher in Axialrichtung beabstandet zu dem ersten Steg (17) angeordnet ist, und -der Ring (6) zwischen dem ersten und dem zweiten Steg (17,18) angeordnet ist.
14. Gurtaufroller (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
-der erste Steg (17) und der zweite Steg (18) in Umfangsrichtung des Strafferantriebs- rades (5) oder des drehfest mit diesem verbundenen Teils versetzt zueinander angeordnet sind.
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