Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einem Rahmen, einer in dem Rahmen drehbar gelagerten Spule und einer an der Gurtspule vorgesehenen BIo- ckierklinke, die in eine Blockierverzahnung eingreifen kann.

Gurtaufroller in Fahrzeugen haben Blockiereinrichtungen, um bei einem Rückhaltefall, beispielsweise bei einem Aufprall oder einer starken Verzögerung des Fahrzeugs, einen Gurtbandauszug zu stoppen und so eine Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen zu verhindern. Um bei einem Unfall die Belastung durch das Gurtband auf den Fahrzeuginsassen zu reduzieren, sind Kraftbegrenzungseinrichtungen vorgesehen, die bei ausreichend hohen Auszugskräften einen definierten Gurtbandauszug ermöglichen. Der Auszug des Gurtbandes ist dabei aufgrund des begrenzten Verformungsverhaltens der Kraftbegrenzer begrenzt.

Die Erfindung schafft einen Gurtaufroller, der nach der Blockierung der Gurt- spule einen definierten Gurtbandauszug erlaubt und dabei ein möglichst geringes Einbaumaß aufweist.

Erfindungsgemäß ist dafür ein Gurtroller vorgesehen, mit einem Rahmen, einem in dem Rahmen drehbar gelagerten Gurtspule und einer an der Gurtspule vorgesehenen Blockierklinke, die in eine Blockierverzahnung eingreifen kann. Die Blockierverzahnung ist in einem Blockierring vorgesehen, der begrenzt drehbar am Rahmen gelagert ist. Nach der Aktivierung der Blockierklinke wird diese mit dem Blockierring gekoppelt. Da der Blockerring begrenzt drehbar ist, kann nach der Blockierung ein definierter Gurtbandauszug erfolgen, bis die Gurtspule bei Errei- chen des Drehbereichsendes endgültig gestoppt wird. Durch eine entsprechende Auswahl des Drehbereichs kann der Gurtbandauszug beliebig variiert werden.

Um den Gurtaufroller möglichst kompakt zu gestalten, ist die Blockierverzahnung vorzugsweise auf der Innenseite des Blockierrings vorgesehen, und die BIo- ckierklinke kann radial nach außen in die Blockierverzahnung eingreifen.

Ein weiterer Gurtbandauszug, vorzugsweise über mehrere Umdrehungen der Gurtspule, wird dadurch erreicht, dass der Blockierring ein Gewinde aufweist und mit diesem Gewinde an einem am Rahmen vorgesehenen Gegengewinde befestigt ist. Das Gewinde kann beispielsweise ein Außengewinde sein, das in ein passendes Innengewinde am Rahmen des Gurtaufrollers eingreift. Der Blockierring kann so beispielsweise in eine entsprechend dimensionierte Öffnung des Rahmens eingeschraubt werden, wodurch dieser zudem sicher am Rahmen gelagert ist.

Um die Gurtspule nach einer definierten Drehung zu stoppen und somit den Gurtbandauszug auf eine definierte Länge zu limitieren, ist vorzugsweise am oder im Gewinde ein Anschlag vorgesehen, der die Drehung des Blockierrings stoppen kann, sodass kein zusätzlicher Stoppmechanismus erforderlich ist. Bei einer Drehung der Gurtspule wird das Gewinde des Blockierrings soweit in das passende Gegengewinde eingedreht, bis der Blockierring an dem Anschlag anliegt. Der Anschlag kann beispielsweise eine sich radial erstreckende Anschlagfläche sein. Diese kann vorzugsweise am Ende des Gewindes sein, sodass der Blockierring beim Eindrehen in das Gegengewinde gegen diese geführt wird.

Der Anschlag kann aber auch ein axial vorstehender Anschlag sein, gegen den eine entsprechende Gegenfläche des Blockierrings oder des Rahmens geführt wird. Der Anschlag kann an einem rahmenfesten Bauteil oder am Blockierring vorgesehen sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Haltering am Rahmen vorgesehen, und der Blockierring ist an oder in diesem Haltering angebracht, wobei der Haltering das Gegengewinde aufweist. Durch den Austausch des Halterings bzw. die entsprechende Auswahl eines Halterings ist so auf einfache Art eine Anpassung des Gurtaufrollers möglich, beispielsweise an eine bestimmte Gurtbandaus- zugslänge. Zwischen Blockierring und Haltering kann eine lösbare Haltevorrichtung vorgesehen sein. Eine solche lösbare Haltevorrichtung kann den Blockierring und den Haltering gegeneinander fixieren, sodass beispielsweise erst ab einer bestimmten Kraft eine Verdrehung des Blockierrings zum Haltering und somit ein Gurtband- auszug erfolgen kann.

Bei einer Ausführungsform ohne Haltering lässt sich die lösbare Haltevorrichtung aber auch zwischen dem Blockierring und dem Rahmen anordnen.

Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung durch einen Stift, insbesondere einen Scherstift gebildet. Der Scherstift hat eine Sollbruchstelle, die bei einer definierten Kraft bricht oder abgeschert wird, sodass der Blockierring gegen den Haltering bzw. gegen den Rahmen verdreht werden kann. Dadurch ist sichergestellt, dass bei geringen Auszugskräften kein Gurtbandauszug erfolgt, aber bei entsprechend größeren Auszugskräften, wie sie beispielsweise bei starken Verzögerungen auftreten, ein Gurtbandauszug erfolgen kann. Die lösbare Haltevorrichtung lässt sich so auf einfache Art herstellen. Es ist kein aufwändiger Steuermechanismus notwendig.

Um den Gurtbandauszug zu bremsen, kann beispielsweise funktional zwischen Blockierring und Haltering ein erster Kraftbegrenzer vorgesehen sein. Bei einer Verdrehung des Blockierrings gegen den Haltering nimmt dieser die bei einem Gurtbandauszug auftretende Energie auf und bremst so den Gurtbandauszug ab.

Der Kraftbegrenzer kann beispielsweise permanent geschaltet sein, sodass keine zusätzliche Steuerung notwendig ist. Der Gurtaufroller erlaubt durch die besondere Bauart eine sehr flexible Gestaltung des Drehbereichs der Spule und somit des Gurtbandauszugs, der von einer sehr kleinen Drehung bis zu mehreren Umdrehungen der Gurtspule reichen kann.

Der Kraftbegrenzer kann aber auch zuschaltbar sein, sodass dieser in einem Normalzustand von dem Blockierring und/oder dem Haltering entkoppelt ist und erst bei einer Blockierung der Gurtspule, beispielsweise bei einem Unfall, mit dem Blockierring und dem Haltering gekoppelt wird. Die Zuschaltung bzw. Abschaltung kann beispielsweise weggesteuert erfolgen, so dass eine Aktivierung bzw. eine Deaktivierung des Kraftbegrenzers nach einem definierten Gurtbandauszug erfolgt.

Es ist auch möglich, dass funktional zwischen Gurtspule und Rahmen ein zweiter Kraftbegrenzer vorgesehen ist. Dieser zweite Kraftbegrenzer kann vollständig separat vom Blockierring und/oder dem Haltering angeordnet sein, sodass er diese nicht beeinflusst. Der zweite Kraftbegrenzer kann ein herkömmlicher Kraftbegrenzer sein, beispielsweise ein innerhalb der Spule angeordneter Torsionsstab.

Auch dieser zweite Kraftbegrenzer kann permanent geschaltet sein oder zuschaltbar sein. Um den zweiten Kraftbegrenzer zuschalten zu können, ist beispielsweise ein

Sperrrad mit einer Sperrverzahnung vorgesehen. Dieses Sperrrad kann mit dem zweiten Kraftbegrenzer gekoppelt werden. Eine rahmenfeste Blockierklinke kann in die Sperrverzahnung des Sperrrads eingreifen und das Sperrrad so drehfest am Rahmen blockieren. Der zweite Kraftbegrenzer ist so vollständig unabhängig vom Blockierring und/oder dem Haltering und beeinflusst in nicht aktiviertem Zustand nicht den Blockierring bzw. den Haltering.

Vorzugsweise weist der zweite Kraftbegrenzer eine Steuereinrichtung auf, die die Blockierklinke ansteuert.

Die Steuereinrichtung kann beispielsweise mit dem Blockierring gekoppelt sein und bei einer Drehung des Blockierrings den zweiten Kraftbegrenzer zuschalten. Die Zuschaltung des zweiten Kraftbegrenzers erfolgt so erst bei einer Verdrehung des Blockierrings gegen den Rahmen bzw. den Haltering. Die Steuerung des zweiten Kraftbegrenzers kann so beispielsweise mechanisch erfolgen, sodass keine elektronische Steuerung notwendig ist. Der erste Kraftbegrenzer und/oder der zweite Kraftbegrenzer können verschiedene bekannte Kraftbegrenzer aufweisen.

So kann der erste Kraftbegrenzer und/oder der zweite Kraftbegrenzer ein verformbares Element aufweisen, das unter Energieaufnahme verformt wird und so die Gurtspule bremst. Das verformbare Element kann beispielsweise ein Torsionsstab sein. Dieser kann innerhalb der Gurtspule angeordnet sein, sodass ein platzsparender Aufbau des Gurtaufrollers möglich ist.

Der erste und/oder der zweite Kraftbegrenzer können aber auch beispielsweise einen Draht sowie ein Umformelement aufweisen, das den Draht verformen kann. Dadurch ist auch eine Kraftbegrenzung über einen längeren Gurtbandauszug möglich, beispielsweise über mehrere Umdrehungen der Gurtspule.

Das Umformelement weist dazu beispielsweise eine Schikane auf, durch die der Draht gezogen werden kann. Der Draht wird durch die Schikane abwechselnd umgebogen, sodass durch die auftretende Reibung und bei größeren Verformungen durch die Verformungsarbeit eine Widerstandskraft bereitgestellt ist.

Es ist aber auch denkbar, das der erste Kraftbegrenzer und/oder der zweite Kraftbegrenzer einen zerspanenden Kraftbegrenzer aufweisen, wodurch beispiels- weise eine bessere Anpassung der Kennlinie möglich ist.

Der erste Kraftbegrenzer und/oder der zweite Kraftbegrenzer können aber auch einen elektromagnetischen Kraftbegrenzer aufweisen.

Es kann auch ein hydraulischer, insbesondere ein hydrodynamischer Kraftbegrenzer eingesetzt werden. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:

- Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers,

- Figur 2 den Gurtaufrollers aus Figur 1 in einer Detailansicht, - Figur 3 eine zweite Detailansicht des Gurtaufrollers aus Figur 1 ,

- Figur 4 den Gurtaufrollers aus Figur 1 in einer zweiten Detailansicht,

- Figur 5 eine Detailansicht des Gurtaufrollers aus Figur 4,

- Figur 6 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers, - Figur 7 eine Detailansicht des Gurtaufrollers aus Figur 6,

- Figur 8 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers,

- Figur 9 eine Detailansicht des Gurtaufrollers aus Figur 8,

- Figur 10 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gurtaufrol- lers,

- Figur 11 eine Detailansicht des Gurtaufrollers aus Figur 10,

- Figur 12 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers,

- Figur 13 eine Detailansicht des Gurtaufrollers aus Figur 12, - Figur 14 eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers,

- Figur 15 eine Detailansicht des Gurtaufrollers aus Figur 14, und

- Figur 16 eine siebte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers. Der in Figur 1 gezeigte Gurtaufroller 10 hat einen Rahmen 12, in dem eine

Gurtspule 14 drehbar gelagert ist. Am Rahmen 12 ist ein drehfest mit diesem verbundener Haltering 16 sowie ein drehbar in dem Haltering 16 gelagerten Blockierring 18 vorgesehen. Der Blockierring 18 hat auf seiner Innenseite eine Blockierverzahnung 20, in die eine Blockierklinke 22, die an der Gurtspule 14 gehalten ist, eingreifen kann.

Wie in Figur 2 zu sehen ist, hat der Blockierring 18 auf seiner radialen Außenseite 24 ein Gewinde 26, das als Außengewinde ausgeführt ist und mit dem der Blockierring 18 begrenzt drehbar in einem passenden Gegengewinde 28, das auf der Innenseite 30 des Halterings 16 ausgebildet ist, gelagert ist. Am Haltering 16 ist ein Anschlag 32 ausgebildet, der eine Drehung des Blockierrings 18 gegen den Haltering 16 stoppt.

Die Blockierklinke 22 greift radial nach außen in die Blockierverzahnung 20 ein, sodass die Gurtspule 14 drehfest mit dem Blockierring 18 verbunden ist. Ist die Gurtspule 14 so drehfest mit dem Blockierring 18 verbunden, erfolgt beim Auszug eines Gurtbandes eine Verdrehung des Blockierrings 18 gegen den Haltering 16 bzw. den Rahmen 12. Der Blockierring 18 wird so lange gegen den Haltering 16 verdreht, bis der Blockierring 18 am Anschlag 32 des Halterings 16 anliegt (siehe Figur 3). Der Drehbereich der Gurtspule 14 und somit die mögliche Gurtbandaus- zugslänge kann beispielsweise durch den Abstand des Blockierrings 18 zum An- schlag 32 oder durch die Steigung des Gewindes 26 vorgegeben werden.

In Figur 1 ist zwischen Haltering 16 und Blockierring 18 eine hier nur schematisch dargestellte lösbare Haltevorrichtung 34 vorgesehen. Diese lösbare Haltevorrichtung 34 kann beispielsweise einen Scherstift aufweisen, der erst bei einer definierten Kraft bricht oder abgeschert wird, sodass eine Verdrehung des Blockier- rings 18 gegen den Haltering 16 bzw. den Rahmen 12 erst bei einer definierten Auszugskraft erfolgt. Bei geringen Auszugskräften wird die Verdrehung des Blockierrings 18 gegen den Haltering 16 so verhindert.

Die lösbare Haltevorrichtung 34 kann aber auch auf eine andere gebildet sein. Es ist auch denkbar, dass eine Steuerung vorgesehen ist, die die lösbare Haltevor- richtung 34 steuert. Die lösbare Haltevorrichtung 34 kann auch direkt zwischen dem Rahmen 12 und dem Blockierring 18 angeordnet sein.

Der Blockierring 18 kann auch ohne Haltering 16 direkt am Rahmen 12 gehalten sein. Der Blockierring 18 muss auch nicht mit einem Gewinde 26 am Haltering 16 bzw. im Rahmen 12 gehalten sein. Der Blockierring 18 kann auch auf jede andere Art drehbar am Rahmen 12 bzw. dem Haltering 16 gehalten sein. Es ist auch kein Anschlag 32 notwendig. Die Drehung des Blockierrings 18 gegen den Rahmen 12 kann auch auf jede andere Art begrenzt werden. Insbesondere muss der Anschlag 32 keine radial erstreckende Anschlagfläche sein. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass der Anschlag axial vorsteht.

Die Blockierverzahnung 20 muss auch nicht auf der Innenseite des Blockierrings 18 angeordnet sein. Ebenso kann die Blockierklinke 22 auf jede andere Art ausgebildet sein. Insbesondere muss diese nicht so ausgebildet sein, dass sie radial nach außen in die Blockierverzahnung 20 eingreifen kann. Um die Verdrehung der Gurtspule 14 gegen den Rahmen 12 bzw. den Haltering 16 zu verlangsamen bzw. abzubremsen, kann funktional zwischen Blockierring 18 und Rahmen 12 bzw. Haltering 16 ein erster Kraftbegrenzer angeordnet sein. Dieser erste Kraftbegrenzer kann beispielsweise permanent geschaltet sein, so- dass konstant eine Kraftbegrenzung erfolgt, sobald der Blockierring 18 durch die Blockierklinke 22 mit dem Haltering 16 bzw. dem Rahmen 12 gekoppelt ist. Der erste Kraftbegrenzer kann aber auch nachträglich zuschaltbar ausgebildet sein.

Eine erste Ausführungsform eines solchen Kraftbegrenzers ist in Figur 4 bzw. Figur 5 zu sehen. Der Kraftbegrenzer ist hier durch ein verformbares Element 36 gebildet, das in der hier gezeigten Ausführungsform ringförmig ausgebildet und am Anschlag 34 des Halterings 16 angeordnet ist. Bei einer Verdrehung des Blockierrings 18 gegen den Haltering 16 bewegt sich der Blockierring 18 gegen das verformbare Element 36 und staucht dieses. Durch die Stauchung und Energieaufnahme des verformbaren Elements 36 wird eine Widerstandskraft bereitgestellt, sodass die Gurtspule 14 und somit der Gurtbandauszug gebremst wird. Das verformbare Element 36 kann aber auch ein radialer Steg sein, der durch einen Vorsprung 37 verformt wird (Figuren 6 und 7). Der Vorsprung 37 ist hier am Blockierring 18 angeordnet und drückt das am Haltering 16 angeordnete verformbare Element 36 radial nach außen. Das verformbare Element 36 kann aber auch auf beliebige andere Art ausgeführt sein. Beispielsweise kann das verformbare Element 36 auch ein Torsionsstab sein, der funktional zwischen Blockierring 18 und Haltering 16 angeordnet ist.

Die Kraftbegrenzung des ersten Kraftbegrenzers kann aber auch durch Schneiden oder Spanen erfolgen. So ist beispielsweise in der in Figur 8 bzw. Figur 9 gezeigten Ausführungsform ein Schneideinsatz 38 angeordnet. Der Schneideinsatz 38 ist hier am Blockierring 18 gehalten und zerspant einen ringförmigen Steg 40, der hier am Haltering 16 vorgesehen ist. Der Schneideinsatz könnte aber auch am Haltering 16 bzw. am Rahmen 12 gehalten sein. Ebenso kann der Steg 40 be- liebig ausgebildet sein. Durch das Gewinde 26 wird der Abstand zwischen Blockierring 18 und Haltering 16 bei einer Verdrehung der Gurtspule kontinuierlich verkürzt, sodass bei einer axialen Anordnung des Schneideinsatzes 38 auch ein Zerspannen über mehrere Umdrehungen der Gurtspule 14 möglich ist.

Die Energieaufnahme kann aber auch durch ein selbstschneidendes Gewinde realisiert werden, wie in Figur 10 bzw. Figur 11 zu sehen ist. Das am Haltering 16 ausgebildete Gegengewinde 28 ist hier nur teilweise ausgebildet, sodass das Gewinde 26 des Blockierrings 18 bei einer Verdrehung des Blockierrings 18 gegen den Haltering 16 unter Energieaufnahme ein Gewinde in den Haltering 16 einschneidet, wodurch eine Widerstandskraft bereitgestellt ist. Der erste Kraftbegrenzer kann aber auch einen Draht 42 aufweisen, der durch ein Umformelement 44 verformt wird. In der in Figur 12 und Figur 13 gezeigten Ausführungsform ist der Draht 42 mit einem Ende 46 am Blockierring 18 gehalten und mit einem anderen Ende 48 am Haltering 16. Der Draht 42 ist hier doppellagig in einer zwischen Haltering 16 und Blockierring 18 gebildeten Rinne angeordnet, die hier das Umformelement 44 bildet. Bei einer Verdrehung des Blockierrings 18 gegen den Haltering 16 wird der Draht 42 ausgezogen und dabei am jeweiligen Scheitelpunkt umgebogen. Dadurch erfolgt eine Kraftbegrenzung, bis der Draht 42 vollständig gestreckt ist. Der Drehbereich der Gurtspule 14 kann hier durch einen Anschlag begrenzt werden, beispielsweise um ein vollständiges Strecken des Drahtes 42 zu verhindern.

Der Draht 42 kann aber auch nur einlagig ausgebildet sein und ausschließlich am Blockierring 18 gehalten sein (Figuren 14 und 15). Das Umformelement 44 hat in dieser Ausführungsform eine Schikane 50, die den Draht 42 bei einem Auszug abwechselnd in beide Richtungen verformt. Abweichend von den bisher gezeigten Ausführungsformen kann auch ein zweiter Kraftbegrenzer direkt zwischen Gurtspule 14 und Rahmen 12 angeordnet sein. Dieser zweite Kraftbegrenzer kann parallel zum ersten Kraftbegrenzer angeordnet sein, es kann aber auch ausschließlich der zweite Kraftbegrenzer zwischen Gurt- spule 14 und Rahmen 12 vorhanden sein.

In der in Figur 16 gezeigten Ausführungsform hat der zweite Kraftbegrenzer einen Torsionsstab 52, der mit einem bezüglich Figur 16 linken Ende 54 drehfest an der Gurtspule 14 befestigt ist und mit seinem rechten Ende 56 drehfest an einem Sperrrad 58 gehalten ist. Das Sperrrad 58 kann durch eine rahmenfest montierte Sperrklinke 60, die in eine Sperrverzahnung 59 auf der Innenseite des Sperrrades 58 eingreift, drehfest am Rahmen 12 fixiert werden.

Die Sperrklinke 60 wird hier durch eine Aktorstange 62 bedient, die über ein Stellglied 64 mit dem Blockierring 18 gekoppelt ist. Bei einer Drehung des Blockierrings 18 wird das Stellglied 64 bewegt, sodass die Aktorstange 62 die Sperrklinke 60 bedient und den zweiten Kraftbegrenzer aktiviert. Die Aktivierung des zweiten Kraftbegrenzers erfolgt so automatisch bei einer Verdrehung des Blockierrings 18 gegen den Haltering 16 bzw. den Rahmen 12. Eine elektronische Steuerung ist in diesem Fall nicht notwendig.

Die Steuerung des zweiten Kraftbegrenzers kann aber ebenso wie eine Zu- Schaltung des ersten Kraftbegrenzers auch auf beliebige andere Art erfolgen. Es ist auch denkbar, dass eine elektronische Steuerung vorgesehen ist, die den ersten und/oder den zweiten Kraftbegrenzer schaltet.

Ebenso kann der erste und/oder der zweite Kraftbegrenzer auch durch ein anderes bekanntes Kraftbegrenzungselement gebildet sein. Beispielsweise kann die Kraftbegrenzung auch elektromagnetisch bzw. hydraulisch erfolgen.