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Dokumentenidentifikation DE10356180B4 11.01.2007
Titel Gurtstrafferantrieb für einen Sicherheitsgurtaufroller
Anmelder TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG, 73553 Alfdorf, DE
Erfinder Singer, Markus, 73262 Reichenbach, DE;
Foussier, Patrick, 73571 Göggingen, DE
Vertreter Prinz und Partner GbR, 80335 München
DE-Anmeldedatum 02.12.2003
DE-Aktenzeichen 10356180
Offenlegungstag 22.07.2004
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 11.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.01.2007
IPC-Hauptklasse B60R 22/46(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Gurtstrafferantrieb für einen Sicherheitsgurt, mit einem Aufnahmeteil, mehreren schubstabilen Körpern, die in dem Aufnahmeteil aufgenommen sind und von einem Antriebsmittel aus dem Aufnahmeteil ausgetrieben werden können, und einem Rad, das von den Körpern in Drehung versetzt wird, wenn diese aus dem Aufnahmeteil ausgetrieben werden, wobei das Rad von einem Ringkanal umgeben ist, der abgesehen von einem Einlaufkanal, der mit dem Aufnahmeteil in Verbindung steht, geschlossen ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 195 12 660 ist ein Gurtstrafferantrieb bekannt, bei dem das Rad über eine Kupplung mit einer Gurtspule eines Gurtaufrollers für den Sicherheitsgurt gekoppelt werden kann. Wenn das Antriebsmittel, das hier ein Gasgenerator ist, aktiviert wird und die Körper aus dem Aufnahmeteil heraustreibt, wird die Drehung des Rades auf die Gurtspule des Gurtaufrollers übertragen, so dass die Gurtspule in der Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes gedreht wird. Auf diese Weise wird die sogenannte Gurtlose beseitigt, wodurch der Sicherheitsgurt straff am Körper des Fahrzeuginsassen anliegt.

Bei den bekannten Gurtstrafferantrieben, die mit schubstabilen Körpern zum Antrieb des Rades arbeiten, besteht das Problem, dass die Körper, nachdem sie das Rad in Drehung versetzt haben, wieder zuverlässig vom Rad gelöst werden müssen. Bei dem Gurtstrafferantrieb aus der oben genannten Offenlegungsschrift ist hierbei vorgesehen, dass die Körper frei aus dem Rad in eine Auffangschale herausfallen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 196 02 549 ist ein Gurtstrafferantrieb bekannt, bei dem ein schwertförmiges Führungsblech verwendet wird, um die schubstabilen Körper aus dem Rad auszuleiten.

Die DE 101 08 457 C1 beschreibt einen gattungsgemäßen Gurtstrafferantrieb, bei dem das Rad eine Vielzahl von Taschen aufweist, in die die Körper bei Aktivierung des Gurtstrafferantriebs eingesteuert werden. Dabei haben die Taschen in etwa die gleichen Abmessungen wie die Körper.

Die Erfindung schafft einen Gurtstrafferantrieb der eingangs genannten Art, bei dem sich das Rad definiert in Drehung setzt und kein Schlupf auftritt.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Rad mit einer umlaufenden Aufnahmenut für die Körper sowie einer Anschlagwand versehen ist, an welcher der erste Körper in Anlage gelangt, wenn er aus dem Aufnahmeteil in das Rad hineingetrieben wird. Dies gewährleistet, dass sich das Rad definiert in Drehung setzt und kein Schlupf auftritt. Der erfindungsgemäße Gurtstrafferantrieb beruht ferner auf dem Grundgedanken, die schubstabilen Körper bei Aktivierung des Gasgenerators in das Rad einzubringen und dann dort zu belassen. Dies hat zwei Vorteile. Zum einen stellt sich nicht mehr das Problem, die Körper aus dem Rad auszuleiten. Zum anderen erhöht sich auf diese Weise mit jedem Körper, der in das Rad eingebracht wird, das Trägheitsmoment der aus dem Rad, den Körpern und der mit dem Rad gekoppelten Gurtspule gebildeten Baugruppe. Diese Baugruppe dreht sich, nachdem der letzte Körper in das Rad eingebracht ist, aufgrund ihrer Massenträgheit ohne weiteren äußeren Antrieb weiter, so dass die Gurtspule mehrere Umdrehungen zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes ausführt, obwohl der eigentliche Antrieb nur während einer einzigen Umdrehung wirkt.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Einlaufkanal und dem Ringkanal eine Klappe angeordnet ist. Die Klappe dient zum einen zur Führung der Körper, wenn diese in das Rad eingebracht werden. Zum anderen ermöglicht die Klappe eine Rückdrehung des Rades, da die Körper bei der Rückdrehung von der Klappe aus dem Ringkanal wieder in das Aufnahmeteil geleitet werden. Dies ermöglicht, dass die Gurtspule des Gurtaufrollers selbst dann wieder frei drehbar ist, wenn keine Kupplung zwischen der Gurtspule und dem Gurtstrafferantrieb verwendet wird oder die Kupplung nach dem Straffvorgang nicht wieder gelöst wird. Da eine Rückdrehung der Gurtspule mit sehr viel geringeren Geschwindigkeiten erfolgt als eine Drehung des Rades beim Straffen des Sicherheitsgurtes, stellt es kein Problem dar, die Körper wieder aus dem Rad herauszuleiten.

Vorzugsweise besteht das Rad aus einem elastischen Material und weist eine hinterschnittene Aufnahmenut für die Körper auf. Die Körper werden also, nachdem sie in das Rad eingebracht sind, von alleine in der Aufnahmenut gehalten, was die Reibung mit dem Ringkanal verringert. Zusätzlich kann die Aufnahmenut mit Rippen oder Nuten versehen sein, so dass ein Formschluß zwischen dem Rad und den Körpern erzielt wird. Dies verbessert die Kraftübertragung, wenn die Körper in die Aufnahmenut eingebracht werden.

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

1 eine perspektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Gurtstrafferantriebs;

2 einen Querschnitt durch den Gurtstrafferantrieb von 1;

3 einen Schnitt durch das beim Gurtstrafferantrieb verwendete Rad;

4 eine Variante des Rades von 3; und

5 den Gurtstrafferantrieb von 2, nachdem ein Straffvorgang ausgeführt wurde.

In den 1 bis 3 ist ein Gurtstrafferantrieb gezeigt, der dazu dient, eine (nicht dargestellte) Gurtspule eines Gurtaufrollers in Drehung zu versetzen. Der Gurtstrafferantrieb weist eine Grundplatte 10, einen Block 12, der mit einer Mittelöffnung versehen ist und einen Einlaufkanal 16, und eine Deckplatte 18 auf.

Im Inneren der Öffnung 14 ist ein Rad 20 angeordnet, so dass um das Rad herum ein Ringkanal 22 gebildet ist. Dieser Ringkanal 22 (siehe insbesondere 2) ist, abgesehen vom Einlaufkanal 16, vollständig geschlossen.

Das Rad 20 (siehe auch 3) weist eine Aufnahmenut 24 auf, die hinterschnitten ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die lichte Weite der Aufnahmenut 24, gemessen parallel zur Mittelachse M des Rades 20, in einem Mittelbereich der Aufnahmenut größer ist als im Außenbereich. Das Rad 20 ist mit einer Anschlagwand 26 versehen, die quer in der Aufnahmenut 24 liegt. Das Rad 20 selbst besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise hochfestem Kunststoff, und ist drehfest auf einer Welle 28 angebracht. Die Welle 28 übernimmt den Abtrieb vom Gurtstrafferantrieb hin zur anzutreibenden Gurtspule. Zwischen der Welle 28 und der Gurtspule kann ein Kupplung vorgesehen sein, welche eine Verbindung zwischen dem Gurtstafferantrieb und der Gurtspule erst dann herstellt, wenn der Straffvorgang beginnt.

In 4 ist eine Variante zu dem in 3 gezeigten Rad 20 dargestellt. Der Unterschied besteht darin, dass auf der Außenfläche des Rades 20 und insbesondere in der Aufnahmenut 24 eine Vielzahl von kleinen Rippen 30 ausgebildet sind.

In den Einlaufkanal 16 des Blocks 12 ist ein Aufnahmeteil 32 eingesetzt, das hier als Rohr ausgebildet ist. Das Rohr wird mittels einer Spannplatte 34 an der Grundplatte 10 befestigt. Im Inneren des Aufnahmeteils 32 sind mehrere schubstabile Körper 36 angeordnet, die hier als Stahlkugeln ausgeführt sind.

Am Übergang vom Einlaufkanal 16 in den Ringkanal 22 ist eine Klappe 38 angeordnet, die zwischen einer in 2 gezeigten Stellung, in der sie in den Ringkanal 22 hineinragt und den Einlaufkanal 16 freigibt, und einer radial auswärts verschwenkten Stellung bewegbar ist, in der sie außerhalb des Ringkanals 22 angeordnet ist und den Einlaufkanal 16 abdeckt.

Mit dem bezüglich 2 linken Ende des Aufnahmeteils 32 steht ein Antriebsmittel in Verbindung, das hier durch den Pfeil P symbolisiert ist und beispielsweise durch einen pyrotechnischen Gasgenerator gebildet sein kann. Wenn der Gurtstrafferantrieb aktiviert werden soll, wird der Gasgenerator gezündet, so dass er ein Druckgas erzeugt, das die Körper 36 in der Richtung des Pfeils P aus dem Aufnahmeteil 32 heraus- und in den Ringkanal 22 hineintreibt.

Die Klappe 38 dient dabei als Führung und gewährleistet, dass die Körper 36 in tangialer Richtung in den Ringkanal 22 einlaufen. Dort trifft der erste Körper 36 auf die Anschlagwand 26 und beginnt, das Rad 20 bezüglich den 2 und 3 im Uhrzeigersinn mitzunehmen. Das Rad wird dann immer weiter von den nachrückenden Körpern angetrieben. Beim Eintreten der Körper 36 in die Aufnahmenut 24 des Rades 20 drücken die Körper den äußeren Rand des Rades 20 leicht auseinander, bis sie in die Aufnahmenut 24 eintreten und dort einrasten. Wenn das Rad 20 gemäß der Variante von 4 mit Rippen 30 versehen ist, kommt es zu einem Formschluß zwischen den Körpern 36 und dem Rad 20, was die Übertragung der Bewegungsenergie der Körper 36 auf das Rad 20 verbessert.

Wenn sämtliche Körper 36 in den Ringkanal 20 und die Aufnahmenut 24 im Rad 20 eingelaufen sind, kommt der erste Körper 36 wieder an der Klappe 38 an, diesmal jedoch an der Unterseite. Dadurch wird die Klappe 38 radial nach außen verstellt, also bezüglich den 2 und 3 entgegen dem Uhrzeigersinn. Aufgrund der Massenträgheit des mit den Körpern 36 versehenen Rades 20 (und zusätzlich der Massenträgheit der vom Rad 20 angetriebenen Gurtspule) dreht sich das Rad 20 weiter, obwohl es von den Körpern 36 nicht mehr aktiv angetrieben wird. Das Rad 20 kann somit deutlich mehr als eine Umdrehung ausführen, was zu einer besonders großen Länge von aufgewickeltem Gurtband führt.

In 5 ist der Zustand des Gurtstrafferantriebs gezeigt, nachdem das Antriebsmittel aktiviert und eine Gurtstraffung durchgeführt wurde. Sämtliche Körper 36 befinden sich im Ringkanal 22 und in der Aufnahmenut 24 im Rad 20. Wenn es zu einer Rückdrehung des Rades 20 kommt, greift die Klappe 38 hinter der Anschlagwand 26 in die Aufnahmenut 24 ein und drängt die dann auf sie auflaufenden Körper 36 nach außen, so dass sie durch den Einlaufkanal 16 zurück in das Aufnahmeteil 32 gefördert werden.


Anspruch[de]
Gurtstrafferantrieb für einen Sicherheitsgurt, mit einem Aufnahmeteil (32), mehreren schubstabilen Körpern (36), die in dem Aufnahmeteil (32) aufgenommen sind und von einem Antriebsmittel aus dem Aufnahmeteil ausgetrieben werden können, und einem Rad (20), das von den Körpern (36) in Drehung versetzt wird, wenn diese aus dem Aufnahmeteil (32) ausgetrieben werden, wobei das Rad (20) von einem Ringkanal (22) umgeben ist, der abgesehen von einem Einlaufkanal (16), der mit dem Aufnahmeteil (32) in Verbindung steht, geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad mit einer umlaufenden Aufnahmenut (24) für die Körper sowie einer Anschlagwand (26) versehen ist. Gurtstrafferantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Einlaufkanal (16) und dem Ringkanal (22) eine Klappe (38) angeordnet ist. Gurtstrafferantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (20) aus einem elastischen Material besteht und eine hinterschnittene Aufnahmenut (24) für die Körper aufweist. Gurtstrafferantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenut (24) mit Rippen (30) oder Nuten versehen ist. Gurtstrafferantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper Kugeln (36) sind. Gurtstrafferantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper (36) aus einem härteren Material bestehen als das Rad (20), so daß sich die Körper in das Rad eingraben können und als Anschlagwand dienen. Gurtstrafferantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster der Körper (36) eine andere Form hat als die übrigen der Körper (36).






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