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Dokumentenidentifikation DE102004038390A1 31.03.2005
Titel Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt
Anmelder TRW Automotive GmbH, 73553 Alfdorf, DE
Erfinder Bohn, Jens, 73553 Alfdorf, DE;
Weller, Hermann-Karl, 73553 Alfdorf, DE
Vertreter Prinz und Partner GbR, 81241 München
DE-Anmeldedatum 06.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004038390
Offenlegungstag 31.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.03.2005
IPC-Hauptklasse B60R 22/34
Zusammenfassung Ein Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Sperrmechanismus, der eine Kupplungsscheibe (16) aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (20) vorgesehen ist, welche die Kupplungsscheibe (16) so beaufschlagt, daß sie spielfrei ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Sperrmechanismus, der eine Kupplungsscheibe aufweist.

Der Gurtaufroller dient dazu, einem Fahrzeuginsassen den Sicherheitsgurt bereitzustellen. Im normalen Betriebszustand kann der Sicherheitsgurt gegen die Kraft einer Rückstellfeder von einer Gurtspule abgewickelt werden bzw. auf diese wieder aufgewickelt werden, wenn der Sicherheitsgurt freigegeben wird. Der Sperrmechanismus dient dazu, die Gurtspule gurtband-sensitiv oder fahrzeug-sensitiv zu blockieren, also in Abhängigkeit von Parametern wie der Beschleunigung des Gurtbandes oder der Beschleunigung des Fahrzeugs. Moderne Gurtaufroller besitzen zu diesem Zweck die Kupplungsscheibe, die sich im Normalfall zusammen mit der Gurtspule dreht. Sobald ein konstruktiv vorgegebenes Kriterium für eine Blockierung der Gurtspule erfüllt ist, wird die Kupplungsscheibe festgehalten, so daß es bei einer Drehung der Gurtspule zu einer Relativdrehung zwischen der Kupplungsscheibe und der Gurtspule kommt. Diese Relativdrehung wird dazu genutzt, eine Blockierklinke in eine Blockierverzahnung einzusteuern, wodurch dann die Gurtspule blockiert ist.

Die Kupplungsscheibe ist meist auf einem Fortsatz der Gurtspule (oder eines sich mit dieser drehenden Bauteils wie einer Sperrscheibe) gelagert. Da diese Lagerung leichtgängig sein muß, weist sie zwangsläufig Spiel auf. Hieraus resultiert ebenso zwangsläufig, daß die Kupplungsscheibe klappern kann, wenn sie mit einer geeigneten Frequenz angeregt wird. Das daraus resultierende Klappergeräusch ist jedoch unerwünscht, da es von einem Fahrzeuginsassen wahrgenommen werden könnte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Entstehung eines von der Kupplungsscheibe ausgehenden Klappergeräusches zuverlässig verhindert ist.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß eine Feder vorgesehen, welche die Kupplungsscheibe so beaufschlagt, daß sie spielfrei ist. Unter dem Begriff „spielfrei" wird dabei ein Zustand verstanden, in welchem die Lagerung der Kupplungsscheibe bzw. die Kupplungsscheibe selber so vorgespannt ist, daß bei üblichen Betriebszuständen kein Klappergeräusch aufgrund des üblicherweise vorhandenen Lagerspiels entstehen kann. Der Begriff „spielfrei" bedeutet dabei nicht, daß das eigentliche Lagerspiel beseitigt wird, also beispielsweise die Differenz zwischen dem Außendurchmesser eines Lagerzapfens für die Kupplungsscheibe und dem Innendurchmesser einer Lagerbohrung in der Kupplungsscheibe, sondern daß die Kupplungsscheibe von der Feder so in eine Richtung beaufschlagt wird, daß sie an einer Seite ihrer Lagerung anliegt. Dies verhindert bei den üblichen Vibrationen, die im Betrieb des Gurtaufrollers auftreten können, daß ein Klappergeräusch aufgrund einer Bewegung der Kupplungsscheibe in ihrer Lagerung entsteht. Die Feder wird dabei so ausgelegt, daß sich ein guter Kompromiß zwischen der Verhinderung von Klappergeräuschen einerseits und möglichst geringer Reibung andererseits ergibt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Feder an einer Gurtspule oder einem sich mit der Gurtspule drehenden Bauteil angebracht ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß es im Normalbetrieb eine Relativdrehung zwischen der Kupplungsscheibe und der Feder gibt, so daß die von der Feder unvermeidlich hervorgerufene Reibung sich nicht auf die Kraft ausübt, die zum Abziehen des Sicherheitsgurtes von der Gurtspule des Gurtaufrollers erforderlich ist.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Feder an einer Gehäuseschale angebracht ist. Bei dieser Ausführungsform beeinflußt die Feder und die von ihr unvermeidlich hervorgerufene Reibung nicht das Sperrverhalten des Sperrmechanismus, da die Kupplungsscheibe beim Aktivieren des Sperrmechanismus meist drehfest relativ zur Gehäuseschale und damit auch zur Feder gehalten wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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

1 in einer perspektivischen Ansicht einen Teil eines Sperrmechanismus eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer ersten Ausführungsform;

2 eine Ansicht entsprechend derjenigen von 1 mit aufgesetzter Kupplungsscheibe;

3 in einer perspektivischen Ansicht einen Teil eines Sperrmechanismus eines Gurtaufrollers gemäß einer zweiten Ausführungsform; und

4 eine Ansicht entsprechend derjenigen von 3 mit eingesetzter Kupplungsscheibe.

In 1 ist eine Sperrscheibe 10 zu sehen, die an einer (nicht dargestellten) Gurtspule eines Gurtaufrollers angebracht ist und üblicherweise eine Blockierklinke trägt, von der hier nur eine Lageraussparung 12 zu sehen ist. Die Sperrscheibe ist üblicherweise über einen Torsionsstab mit der Gurtspule verbunden, so daß sie eine Kraftbegrenzungsfunktion ermöglicht.

Die Sperrscheibe ist mit einem Lagerzapfen 14 versehen, auf dem eine Kupplungsscheibe 16 (siehe 2) drehbar gelagert ist. Die Kupplungsscheibe 16 ist auf ihrem Außenumfang mit einer Verzahnung 18 versehen, in die in bekannter Weise ein Trägheitssensor eingreifen kann.

An der Sperrscheibe 10 ist eine Feder 20 angebracht, die als ringförmige Blattfeder ausgeführt ist und mit ihrem ringförmigen Ende den Lagerzapfen 14 umgibt. Wenn die Kupplungsscheibe 16 an der Sperrscheibe 10 montiert ist, beaufschlagt die Feder 20 die Kupplungsscheibe weg von der Sperrscheibe 10, also bezüglich 2 nach oben. Dadurch liegt die Sperrscheibe mit einem Lagerbund 22 spiel- und damit klapperfrei an einer (nicht gezeigten) gegenüberliegenden Lagerfläche beispielsweise einer Gehäuseschale an, die von außen auf den Rahmen des Gurtaufrollers aufgesetzt ist und den Sperrmechanismus umgibt. Die Funktion der Feder 20 unterscheidet sich dabei grundlegend von der Funktion einer üblicherweise zusätzlich vorgesehenen Rückstellfeder, welche die Kupplungsscheibe 16 in einer definierten Ausgangsstellung relativ zur Gurtspule und auch zur Sperrscheibe 10 hält.

In den 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform eines Gurtaufrollers gezeigt. Vom Sperrmechanismus ist in 3 nur eine Gehäuseschale 30 zu sehen, welche auf den Rahmen des Gurtaufrollers aufgesetzt wird, um den Sperrmechanismus einzukapseln. Am Gehäuse ist die Feder 20 angebracht, die hier ebenfalls als Blattfeder ausgeführt ist. An ihrem freien, federnden Ende ist die Feder 20 mit einer Öffnung versehen, durch die der Lagerzapfen 14 ragt, auf dem die Kupplungsscheibe 16 gelagert ist. Wie in 4 zu sehen ist, drückt die Feder 20, wenn die Kupplungsscheibe 16 montiert ist, von außen gegen die Kupplungsscheibe, so daß diese mit zwei Abstütznasen 23 an einer zugeordneten Lagerfläche beispielsweise der Sperrscheibe 10 spiel- und damit klapperfrei anliegt.

Durch die Feder wird mit geringem Aufwand eine spiel- und damit klapperfreie Kupplungsscheibe erzielt. Selbst wenn bei entsprechend starker Erregung die von der Feder 20 erzeugte Vorspannung überwunden wird und die Kupplungsscheibe sich geringfügig bewegt, sind die dann entstehenden Geräusche sehr gering, da alle Teile gedämpft gegeneinander schlagen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der gurtbandsensitive Sperrwert nur sehr gering bzw. konstant beeinflußt wird, da immer die gleichen axialen Gleitpartner vorhanden sind. Im Stand der Technik ergibt sich je nach Einbaulage als Gleitpaarung entweder Kunststoff/Metall oder Kunststoff/Kunststoff.


Anspruch[de]
  1. Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Sperrmechanismus, der eine Kupplungsscheibe (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (20) vorgesehen ist, welche die Kupplungsscheibe (16) so beaufschlagt, daß sie spielfrei ist.
  2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) eine Blattfeder ist.
  3. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) eine Tellerfeder ist.
  4. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) eine Spiralfeder ist.
  5. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) an einer Gurtspule oder einem sich mit der Gurtspule drehenden Bauteil (10) angebracht ist.
  6. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) die Kupplungsscheibe (16) gegen eine Gehäuseschale (30) beaufschlagt.
  7. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) an einer Gehäuseschale (30) angebracht ist.
  8. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) die Kupplungsscheibe in Richtung einer Gurtspule (10) beaufschlagt.
  9. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellfeder vorgesehen ist, welche die Kupplungsscheibe (16) in eine Ausgangsstellung beaufschlagt.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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