DE2559378A1

DE2559378A1 - Arretierende sicherheitsgurtwalze

Info

Publication number: DE2559378A1
Application number: DE19752559378
Authority: DE
Inventors: John Richard Slipper
Original assignee: Wingard Ltd
Current assignee: Wingard Ltd
Priority date: 1975-01-09
Filing date: 1975-12-31
Publication date: 1976-07-15
Also published as: ES444154A1; JPS5195322A; FR2297062B3; FR2297062A1; SE7514780L; IT1060537B; AU1008576A; US4029267A

Description

MÜLLER-BORE · GROEKIKG · DEUFEL SCHÖN · HERTEL

W 1191/Hl

-t? WOLFGANG MÜLLER-BORE HAN.'. VV. UROENING, DIPL.-ING. DR. Pi.ju UtUFEl-. DIPL-CHEM. DR Ai.;.|tc.aSCHÖH, DIPL.-CHEM. Wl- :M3H HERTEL. DIPL. PHYS.

WINGARD LIMITED
Chichester, Sussex, England 'ί - Pi' *'*'*-.

Arretierende Sicherheitsgurtwalze

Die Erfindung betrifft eine arretierende Sicherheitsgurtwalze mit einer beweglichen Sperrklinke zum Arretieren einer mit Zähnen versehenen Einrichtung, die antreibbar mit der Walze gekuppelt ist.

Bei einer solchen Walze ist es bekannt, eine auf eine Beschleunigung ansprechende Einrichtung vorzusehen, die direkt auf die Sperrklinke einwirkt und sie in Kontakh mit einem Zahnrad drückt, wodurch die Drehimg der Walze verhindert wird. Die Bewegung der Sperrklinke ist durch einen Anschlag oder durch die Gestalt der Sperrklinke selbst begrenzt, die dann so ausgebildet ist, daß sie sich an dem Zahni'ad festklemmt. Derartige Anordnungen sind jedoch av»n cion nachstehenden Gründen unzureichend,

a) Da die Beanspruchungen der Sperrklinke während des Betriebs sehr groß sein können, muß sie massiv gebaut sein und ein Lager von .beträchtlichem Durchmesser haben. Dies bedeutet, daß die für die Bewegung der Sperrklinke zu

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S MttJTCHE?r SO· SIEBEHTSTR. 4 -POSTFACH 860730 -KABEI.: JIUEBOPAT · TEL. (0S9) 471079'TEtEX 5-2305B

überwindende Trägheit und Reibung groß sein kann. Demzufolge kann, wenn die durch die auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung ausgeübte Kraft klein ist, der untere Schwallenwert, bei welchem die Vorrichtung arbeitet, nicht mehr vorhergesagt werden. Wenn die Sitzgurtwalze ansprechend auf eine Fahrzeugverzögerung, die beispielsweise einen so geringen Wert wie o,4 g hat, arretieren muß, wie dies durch bestimmte Vorschriften gefordert wird, ist es schwierig, dieser Anforderung gleichbleibend zu genügen.

b) Wenn die Sperrklinke in Eingriffsstellung mit dem Zähnen versehenen Rad gedrückt wird, das normalerweise bereits begonnen hat, sich schnell zu drehen, neigt die Sperrklinke dazu, gegen die Spitze eines Zahns zu schlagen und aus dem Eingriff zurückzuprallen, überraschenderweise kann dieses Abprallen auch auftreten, wenn die Sperrklinke in den Raum zwischen den Zähnen des Zahnrades eintritt. Ein Hochgeschwindigkeitsfilin hat gezeigt, daß mehrere Abpraller eintreten, ehe ein zufriedenstellender Eingriff erreicht wird. Ein derartiges Verhalten xst jedoch nicht akzeptierbar.

c) Wenn die Sperrklinke aus dem Eingriff zurückprallt, neigt sie dazu, ihr Betätigungsglied in den "Null-g"-Zustand zurückzubewegen. Wenn die Betätigungseinrichtung beispielsweise aus einem bekannten Mechanismus besteht, der eine Kugel und einen Unterteller aufweist_;(GB-PS 1 o12 946), wird die Kugel ,in den Teller in ihre unterste Stellung zurückgedrückt.

d) Die Sperrklinke kann keinen weiteren Versuch für das Herstellen eines Eingriffs machen, bis sie wieder durch die auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung betätigt wird, beispielsweise durch Kugel und Untertasse oder durch eine aufgehängt Masse. Diese weitere Betätigung erfordert

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eine relativ lange Zeit. Wenn die Betätigungseinrichtung einen zweiten Versucht macht, bewegt sich das Zahnrad noch schneller als bei dem ersten Versuch, so daß der Erfolg zur Erzielung eines Eingriffs noch geringer wird. Ein dritter Versuch muß ziemlich sicher scheitern.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, diese Probleme zu beseitigen.

Dies geschieht dadurch, daß ein leichtes elastisches Element verwendet wird, das schneller durch die auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung beschleunigt werden kann als die herkömmliche Sperrklinke. Die schnelle Bewegung ermöglicht es, daß das elastische Element schnell durch die kritische ümfangszone des Rades hindurch eingeführt wird, so daß normalerweise ein Eingriff beim ersten Mal erreicht wird. Wenn darüber hinaus das leichte elastische Element vor einem Eingriff zurückprallt, biegt es sich so, daß die Neigung der Betätigungseinrichtung, in den "Null-g^'-Zustand zurückgedrückt zu werden, weitaus reduziert ist. Das Element kann auch nach dem Abprallen schnell schwingen, so daß der zweite und darauffolgende Versuche hinsichtlich eines Eingriffs ohne Verzögerung erfolgen, die durch das Warten auf die zweite Betätigung gegeben wäre ,.

Ausgehend von einer Sicherheitsgurtwalze mit einer beweglichen Sperrklinke, die auf eine auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung anspricht, wenn eine vorher festgelegte Beschleunigung überschritten wird, und mit einer mit Zähnen versehenen Einrichtung, die antreibbar mit der Walze gekuppelt ist, wird die vorstehende Aufgabe durch ein flexibles Element gelöst, welches durch die auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung so bewegbar ist, daß sie mit einem Zahn an der mit Zähnen versehenen Einrichtung in Eingriff kommt, ehe die Sperrklinke die mit Zähnen versehene Einrichtung arretiert, wobei das flexible Element bezüglich der

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Sperrklinke bewegbar ist, wodurch jeder Stoß zwischen dem Element und dem Zahn absorbiert wird, ohne daß eine Reaktion an der auf die Beschleunigung ansprechenden Einrichtung verursacht wird, die die darauf bei oder jenseits der vorher festgelegten Beschleunigung ausgeübte Kraft überschreitet, so daß die Sperrklinke in einen genau abgestimmten Eingriff mit der mit Zähnen versehenen Einrichtung zur Arretierung der Walze gedrückt wird.

Die auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung spricht wenigstens auf die Fahrzeugverzögerung an, wobei der hier verwendete Ausdruck "Beschleunigung" jede Beschleunigung einbezieht, die in Gebrauch durch die Bewegung eines Fahrzeugs hervorgerufen wird, in welchem eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurtwalze angebracht ist. So kann beispielsweise die auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung eine aufgehängte Masse sein, die infolge ihrer Trägheit beschleunigt wird, wenn das Fahrzeug verzögert bzw. bremst. Bevorzugt wird jedoch eine eine Kugel und eine Untertasse aufweisende Einrichtung (GB-PS1 o12 946), die auf die Beschleunigung in Vorwärtsrichtung, das Abbremsen und auf das Kurvenfahren des Fahrzeugs, in welchem sie angebracht ist anspricht.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das flexible Element lose mit der Sperrklinke verbunden, wodurch es sich anfänglich zur Herstellung des Eingriffs mit der mit Zähnen versehenen Einrichtung unabhängig von der Sperrklinke bewegt. Vorzugsweise ist das flexible Element verschwenkbar an der Sperrklinke befestigt und mit einem Abschnitt versehen, der an der Sperrklinke nach einem vorher festgelegten Spiel bwz. toten Gang anliegt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das flexible Element langgestreckt und ist mit einem Ende an der Sperrklinke befestigt, während das andere Ende frei

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davon vorsteht. In diesem Fall ist das flexible Element bezüglich der Sperrklinke durch Biegung bewegbar. Vorzugsweise erstreckt sich der frei vorstehende Endabschnitt des flexiblen Elementes durch eine öffnung in der Sperrklinke, wodurch die Sperrklinke für einen Arretierungseingriff mit der mit Zähnen versehenen Einrichtung festgehalten ist.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine erste Ausführungsform eines Arretierungsmechanismus für eine Sicherheitsgurtwalze.

Fig. 2 und 3 zeigen den Arretierungsmechanismus von Fig. 1 in verschiedenen Betriebsstellungen.

Fig. 4 zeigt eine Modifizierung des Mechanismus von Fig. 1.

.Fig. 5, 6 und 7 zeigen in Seitenansichten eine zweite Ausführungsform eines Arretiermechanismus für eine Sicherheitsgurtwalze in verschiedenen BetriebsStellungen.

Der in Fig. 1 gezeigte Arretiermechanismus hat eine Tragplatte 1, die eine Welle 2 trägt, die entweder einen Sicherheitsgurt speichert bzw. aufgewickelt speichert oder antreibbar mit einer Gurtspeicherwalze gekuppelt ist. An der Welle 2 ist ein Zahnrad 3 befestigt.

Die Tragplatte 1 hält weiterhin eine Achse 5, an welcher schwenkbar eine Sperrklinke 4 sitzt. Die Sperrklinke 4 trägt ein leichtes flexibles Drahtelement 6, welches in der Bewegungsebene der Sperrklinke verschwenkbar ist. Das Drahtelement sf-eht über den mit Zähnen versehenen Rand der Sperrklinke vor und ist bei 7 umgebogen, so daß es als ein zusätzlicher, jedoch beweglicher Zahn wirkt. Das andere Ende

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des Elementes 6 ist zwischen einem Betätigungselement 9 und der hinteren Oberfläche 1o der Sperrklinke 4 angeordnet. Das Element 9 wird durch die auf eine Beschleunigung ansprechende Einrichtung oder durch einen Teil davon angetrieben, beispielsweise durch die Schubstange 3o des Kugel-Untertassen-Mechanismus gemäß Fig. 5 bis 7,

Die Tragplatte 1 hat einen nach außen gepreßten Abschnitt 11, der als Anschlag für die Sperrklinke 4 dient. Der erste Zahn 4¹ der Sperrklinke 4 hat die Form einer Evolvente. Die anderen Zähne sind jedoch entweder so angeordnet, daß sie arretierend in das Zahnrad 3 eingreifen, oder die Sperrklinke 4 ist so angeordnet, daß sie an einem Anschlag 11 anliegt _f um eine weitere Drehung der Sicherheitsgurtwalze zu verhindern. Diese Zähne sind vorzugsweise auf einem Teilkreis angeordnet, der bezüglich der Drehachse der Achse 5 nicht zentriert ist.

Die Aufeinanderfolge der Arbeitsgänge ist in den Figuren 1 bis 3 gezeigt. Fig. 1 zeigt beispielsweise den Arretiermechanismus in seiner Normalstellung, in welcher die Sperrklinke 4 und das Element 6 keinen Eingriff mit dem Zahnrad haben. Fig. 2 zeigt das Element 6 in einer Stellung nach einer Anfangsbewegung unabhängig von der Sperrklinke. Das Element 6 ist in eine Eingriffsstellung mit einem Zahn des Rades 3 durch das Betätigungselement 9 bewegt worden. Infolge seines kleineren Durchmessers,' seiner geringeren Trägheit und Elastizität greift das Drahtelement 6 leicht in die Zwischenzahnräume des Drahtes 3 ein, auch wenn es anfänglich an eine Zahnspitze schlägt. Das Element 6 schwenkt um einen Punkt, der einer Ausnehmung 12 in der Sperrklinke 4 während ihrer Anfangsbewegung entspricht.

Wenn das Element 6 einmal in das Zahnrad 3 eingreift, führt eine weitere Drehung des Rades 3 dazu, daß das Element 6 sich um die Ausnehmung 12 dreht, bis das Ende des Abschnittes

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an der Hinterseite 1o der Sperrklinke 4 anliegt. Zu diesem Zeitpunkt wirkt das Element 6 als starrer Sperrklinkenzahn und seine darauffolgende Bewegung ist mit der Sperrklinke 4 gekoppelt, die dadurch in eine Eingriffsstellung mit dem Rad 3 gedrückt wird. Das Element 6 ist derart bemessen, daß an der Stelle, an welcher der Eingriff mit der Rückseite 1o eintritt, der Draht-"Zahn" genau bezüglich des Zahns an der Sperrklinke 4 positioniert ist, so daß diese Zähne für einen "erstmaligen Eingriff" mit den Zähnen des Rades 3 genau ausgerichtet oder abgestimmt sind. Dies ist aus Fig. 3 zu ersehen .

Das geringe Gewicht, beispielsweise ist die Trägheit des Elementes 6 viel geringer als die der Sperrklinke 4, und der kleine Lagerdurchmesser des Drahtelementes 6 gewährleisten, daß es konsistent arbeitet, wenn die Betätigungskraft am Betätigungselement 9 niedrig ist, beispielsweise bei einem geringen Wert einer Fahrzeugverzögerung.

Die Ausnehmung 12, in welcher das Drahtelement 6 schwenkbar gehalten ist, sitzt im Umfang einer größeren Bohrung Das Element 6 ist durch einen Walzenzapfen 14 gehalten, der in der Bohrung 13 sitzt, es kann jedoch auch jede andere geeignete Form der Anbringung verwendet werden. So zeigt Fig. 4 eine Modifizierung, bei welcher ein Achsabschnitt 15 des Elementes 6 in einer elastischen Gummischeibe 16 sitzt, beispielsweise in einer Gummitülle. Die elastische Scheibe trägt dazu bei, einen Stoß zwischen der Spitze eines Zahns an dem Rad 3 und dem Abschnitt 7 des Elementes 6 zu absorbieren, der eine Kraft hervorruft, die insgesamt in Richtung des Pfeils 17 ausgeübt wird.

Die Sperrklinke 4 trägt an ihrem unteren Ende ein Gewicht 18, wodurch die Klinke normalerweise in der eingriffsfreien Stellung bezüglich des Rades 3 gehalten ist. Das Gewicht 13

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verursacht die Lösung des Eingriffs zwischen der Klinke 4 und dem Rad 3, wenn die Kraft auf das Betätigungselement 9 aufgehoben ist.

Bei dem in den Figuren 5,6 und 7 gezeigten Arretiermechanismus ist das eine Ende 2o eines flexiblen, langgestreckten Elementes 19 an einer verschwenkbaren Klinke 21 durch eine Klemme 22 gehalten. Die Klemme 22 ist nicht erforderlich, wenn das Ende 22 beispielsweise an der Sperrklinke 21 angenietet oder angeschweißt ist. Das andere Ende 23 des Elemen-* tes 19 erstreckt sich durch eine Öffnung 24 in der Sperrklinke 21 und steht zu einem mit Zähnen versehenen Rad 25 vor. Ein benachbartes Ende 26 der Sperrklinke 21 steht ebenfalls zu dem mit Zähnen versehenen Rad 25 vor und ist so abgerundet, daß es an jeder der Vorderkanten der Zähne 27 anliegen kann.

Die Sperrklinke 21 wird durch eine auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung bewegt, die eine Kugel 28 aufweist, welche auf einer konkav gewölbten Untertasse bzw. Pfanne 29 sitzt und eine gleitend verschiebbare Schubstange 3o trägt. Wenn beispielsweise das Fahrzeug bremst, gleitet die Kugel die geneigte Wand der Pfanne 29 hoch und drückt die Schubstange 3o nach oben, wodurch die Sperrklinke 21 um ihren Schwenkpunkt 31 gekippt wird. Dieser Zustand ist in Fig. 6 gezeigt. Die vorderen Enden 23 und 26 des Elementes 19 bzw. der Sperrklinke 21 sind so angeordnet, daß das Ende 23 zuerst an dem vorderen Rand eines Zahns 27 angreift, wodurch es den Eingriff zwischen dem Ende 26 und dem hinteren Rand dieses Zahns aufrechterhält.

Wenn sich das Rad 25 dreht, "schnappt" das Ende 23 über den Zahn 27, so daß die Sperrklinke 21 an der Vorderseite des nächsten Zahns 27 zur Arretierung der Walze angreifen kann. Dieser Zustand ist in Fig. 7 gezeigt.

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Das Rad 25 dreht sich in Richtung des Pfeils 32, wenn an dem Sicherheitsgurt 33 gezogen wird.

Bei der gezeigten Ausführungsform können die flexiblen Elemente 6 und 19 beispielsweise aus einem Federstahldraht mit einem Durchmesser von 1 mm (o,o4o") bestehen.

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Claims

- 1ο -

ANSPRÜCHE

Λ) Sicherheitsgurtwalze mit einer Sperrklinke, die ansprechend auf eine auf eine Beschleunigung ansprechende Einrichtung beweglich ist, wenn eine vorher festgelegte Beschleunigung überschritten wird, und mit einer mit Zähnen versehenen Einrichtung, die treibbar mit der Walze gekuppelt ist, gekennzeichnet durch ein flexibles Element (6, 19), welches durch die auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung so bewegbar ist, daß es an einem Zahn an der mit Zähnen versehenen Einrichtung (3; 27) angreift, ehe die Sperrklinke (4, 21) die mit Zähnen versehene Einrichtung arretiert, wobei das flexible Element (6, 19) bezüglich der Sperrklinke (4, 21) bewegbar ist, wodurch jeder Stoß zwischen dem Element und dem Zahn absorbiert wird, ohne eine Reaktion auf die auf eine Beschleunigung ansprechende Einrichtung auszuüben, welche die Kraft überschreitet, die darauf bei und über der vorher festgelegten Beschleunigung ausgeübt wird, wodurch die Sperrklinke (4, 21) in einen genau abgestimmten Eingriff mit der mit Zähnen versehenen Einrichtung (3, 27) gedrückt wird, um die Walze zu arretieren .
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element (6) lose mit der Sperrklinke (4) verbunden ist, so daß es sich anfangs unabhängig von der Klinke (4) bewegen kann, um an der mit Zähnen versehenen Einrichtung (3) anzugreifen.

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3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element (6) schwenkbar an der Sperrklinke (4) befestigt ist und mit einem Abschnitt versehen ist, der an der Sperrklinke (4) nach einem vorher festgelegten toten Gang anliegt.
4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Abschnitt (15) des flexiblen Elementes (6) elastisch gelagert ist.
5. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element (19) langgestreckt ausgebildet ist, mit seinem einen Ende (2o) an der Sperrklinke (21) befestigt ist, während sein anderes Ende (23) davon frei vorsteht, wobei das flexible Element (19) bezüglich der Sperrklinke (21) durch Biegung bewegbar ist.
6. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der frei vorstehende Endabschnitt (23) des flexiblen Elementes (19) sich durch eine Öffnung (24) der Sperrklinke (21) erstreckt, wodurch die Klinke (21) festgehalten wird, um den Arretierungseingriff mit der mit Zähnen versehenen Einrichtung herbeizuführen.
7. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (4) ein Gegengewicht (18) hat, damit sie in ihre Ausgangsstellung, in welcher die mit Zähnen versehene Einrichtung (3o) frei bewegbar ist, und in einen Ruhezustand zurückgeführt wird.

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8. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Beschleunigung ansprechende Einrichtung eine Schubstange (3o) aufweist, die in Kontakt mit einer Kugel (28) steht, die auf einer eine Ausnehmung aufweisenden Abstützung (29) ruht, wobei die Kugel (28) auf einem geneigten Abschnitt der Ausnehmung in der Abstützung (29) läuft und die Schubstange (3o) bewegt, wenn die Kugel (28) beschleunigt wird.
9. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Zähnen versehene Einrichtung ein einziges Sperrklinkenrad (3) für den Eingriff mit sowohl dem flexiblen Element (6, 19) als auch der Sperrklinke (4, 21) ist, um die Walze zu arretieren.

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