DE2803874A1

DE2803874A1 - Vorrichtung zum rueckholen und aufrollen eines sicherheitsgurtes

Info

Publication number: DE2803874A1
Application number: DE19782803874
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kuwakado; Toshiaki Shimogawa
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1977-02-18
Filing date: 1978-01-30
Publication date: 1978-08-31
Also published as: JPS5618359Y2; SE7801107L; JPS53113529U; DE2803874C2; US4162772A; GB1579211A; SE441173B

Description

Tiedtke - Bühling - Kinne - Grupe

28 03 87Z. Dipl.-Chem. G. Bühling

°'^ Dipl.-lng. R. Kinne

Dipl.-lng. P. Grupe

~⁴~ Bavariarlng 4, Postfach 20 24

8000 München 2

Tel.: (0 89) 53 96

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

30. Januar 1978

B 8656 / case A2628-02

Nippon Soken, Inc.
Nishio-shi / Japan

Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen

eines Sicherheitsgurtes

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vor-

richtung zum automatischen Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes und insbesondere auf eine Vorrichtung mit einer Einrichtung zum Steuern der auf den Sicherheitsgurt übertragenen Rückhol- und Aufrollkraft, womit nicht nur eine freie, sondern auch gesicherte Bewegung eines Fahrers oder Fahrgastes ohne irgendein übermäßig unkomfortables Gefühl möglich ist und auch eine lange Lebensdauer der bei der Vorrichtung verwendeten Federn sichergestellt wird.

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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Bekannte Vorrichtungen zum Rückholen und ΐ eines Sicherheitsgurtes sind im allgemeinen mit Spiralfedern versehen, deren eines Ende an einer Aufrollwelle und deren anderes Ende an dem Hauptgehäuse der Vorrichtung befestigt ist, um den Sicherheitsgurt rückzuholen und ihn wieder um die Aufrollwelle herum aufzurollen; für eine Lockerung bzw. Minderung der Andrückkraft auf einen Fahrer oder Fahrgast ist der Versuch gemacht worden, die Kraft der Federn zu verringern, das Ergebnis war jedoch insofern nachteilig, als der Sicherheitsgurt nicht vollständig rückgeholt und auf der Aufrollwelle aufgerollt wurde, wenn der Sicherheitsgurt abgelegt wurde.

Diesen Problemen sollte auch eine Vorrichtung begegnen, bei der eine erste und zweite Feder durch ein Klinkenrad hintereinander gekoppelt waren, das in Abhängigkeit von der herausgezogenen Länge des Sicherheitsgurtes gesperrt oder freigegeben wurde, wodurch die auf den Sicherheitsgurt übertragene Spannkraft variiert werden konnte. Da die erste Feder stärker ist als die zweite Feder, bewirkt die Drehkraft der ersten starken Feder beim Freigeben des Klinkenrades ein sehr schnelles Zusammendrücken bzw. Spannen der zweiten schwachen Feder. Deswegen ist die Haltbarkeit nicht nur der zweiten Feder, sondern auch eines Teiles nachteilig beeinflußt, das ein Ende der zweiten Feder hält; der Fahrer oder Fahrgast wird durch ein unangenehmes Aufprallgeräusch gestört, das erzeugt wird, wenn die zweite Feder sehr schnell vollständig zusammengedrückt bzw. gespannt wird. wird.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes mit einer ersten starken Feder und einer zweiten schwachen Feder zu schaffen, die hintereinander gekoppelt sind, bei der beim Freigeben eines Klinkenrades ein Aufprall bzw. Stoß auf die zweite Feder verringert oder gemildert wird, wodurch ein schnelles Zusammendrücken bzw. Spannen

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der zweiten Feder vermieden und die Haltbarkeit der zweiten Feder und auch eines Teiles zum Halten eines Federendes verbessert wird.

Weiterhin soll der beim Freigeben des Klinkenrades auf die zweite Feder ausgeübte Aufprall oder Stoß abgeschwächt werden, um die Erzeugung von unerwünschten Geräuschen zu vermeiden.

Bei einer derartigen vorbeschriebenen Vorrichtung soll bei angelegtem Sicherheitsgurt eine verringerte, aber sichergestellte Rückhol·- oder Andrückkraft auf den Sicherheitsgurt einwirken; wenn der Gurt jedoch abgelegt wird, soll eine erhöhte Rückholkraft auf den Gurt wirken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, mit einem Gehäuse, einer Aufrollwelle mit einem Sicherheitsgurt, dessen eines Ende an der Aufrollwelle befestigt ist und der um die Aufrollwelle gerollt ist, einer ersten starken Feder, deren eines Ende an dem Gehäuse befestigt ist, einer zweiten schwachen Feder, deren eines Ende an der Aufrollwelle befestigt ist, und die mit der ersten starken Feder hintereinander gekoppelt ist, und einer Steuereinrichtung, die verhindert, daß die Rückstellkraft der ersten starken Feder auf den Sicherheitsgurt wirkt, wenn dieser entgegen der Kraft der ersten starken Feder und der zweiten schwachen Feder abgerollt, herausgezogen und angelegt und wenn der Gurt rückgeholt und wieder, aufgerollt ist, und die bewirkt, daß die erste starke Feder ihre Rückstellkraft auf den Gurt überträgt, wenn dieser abgelegt wird, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung aufweist, mit der, wenn die erste starke Feder ihre Rückstellkraft auf den Sicherheitsgurt überträgt, der auf die zweite schwache Feder übertragene Aufprall oder Stoß abgeschwächt oder verringert wird.

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Bei einer derartigen Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes mit einer Einrichtung zum Abschwächen des Aufprall, der auf die zweite schwache Feder übertragen wird, _wenn a_er sicherheitsgurt abgelegt wird und die Rückstellkraft der ersten starken Feder auf den Sicherheitsgurt wie vorbeschrieben einwirkt, wird die Lebensdauer der zweiten schwachen Feder und auch eines Teils beträchtlich erhöht/ das ein Ende der Feder hält; ferner wird die Erzeugung eines unangenehmen Geräusches vermindert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Sicherheitsgurt-Rückhol- und Aufrollvorrichtung;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III

von Fig. 1;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von

Fig. 1;
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Fig. 5,6 und 7 zeigen Schnitte entlang der Linie V-V

von Fig. 1 ;

Fig. 8 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 1;

Fig. 9 zeigt ein Diagramm für die Erklärung der Betriebseigenschaften der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.

Eine in den Fig. 1 bis 8 gezeigte Sicherheitsgurt-Rückhol- und Aufrollvorrichtung hat ein Hauptgehäuse oder Gestell 1, das so aufgebaut und angeordnet ist, daß es eine Aufrollwelle 3 und auch verschiedene nachstehend be-

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schriebene Teile drehbar stützt. Ein Sicherheitsgurtsystem hat einen Sicherheitsgurt 2 zum Anschnallen eines Fahrers oder Fahrgastes, wobei ein Ende des Sicherheitsgurtes 2 an der Aufrollwelle 3 befestigt ist, so daß der Gurt auf der Aufrollwelle aufgerollt werden kann, während das andere Ende über ein Einsteckschließstück mit einem Schloß verbunden ist (beides nicht gezeigt).

Die drehbar in dem Hauptgehäuse 1 gelagerte Aufrollwelle 3 hat einen Abschnitt 3a mit nahezu rechteckigem Querschnitt und ist an einem Ende der Welle für die Aufnahme eines nachstehend näher beschriebenen Antriebsrades 7 ausgebildet. Die Aufrollwelle 3 hat ferner einen Abschnitt 3b mit verringertem Durchmesser, der axial aus dem Abschnitt 3a heraussteht, um darauf ein Klinkenrad 6 verdrehbar aufzunehmen, das nachstehend näher beschrieben wird.

Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, ist eine in einem Gehäuse 12 eingeschlossene erste Feder 4 mit ihrem Außenende 4a an dem Hauptgehäuse 1 mittels eines Hakens oder einer Federhalteklaue 12a befestigt, die einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgebildet ist, und deren inneres Ende 4b fest in einem Schlitz 6a des Klinkenrades 6 gehalten ist. Wie in Fig. 3 zu sehen, ist eine innerhalb des Klinkenrades 6 angeordnete zweite Feder 5, deren Federkraft und Länge kleiner ist als die der ersten Feder 4, mit ihrem Außenende 5a durch einen Federhaltehaken 6b₍ des Klinkenrades 6 an Ort und Stelle gehalten, während ihr inneres Ende 5b zwischen dem Abschnitt 3a der Aufrollwelle 3 und einem Befestigungsteil 7a des Antriebsrades 7 in seiner Lage festgehalten wird.

Die erste und zweite Feder 4 und 5 sind durch das Klinkenrad 6 zusammen hintereinander gekoppelt und bilden einen Federsatz, dessen eines Ende an der Aufrollwelle 3 und dessen anderes Ende über das Gehäuse 12 wie vorbeschrieben an dem Hauptgehäuse 1· befestigt ist. Wenn .das

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Klinkenrad 6 frei drejit, wirken deswegen die erste und zweite Feder 4 und 5 als einstückige Feder, durch die eine Gurtaufrollkraft auf den Sicherheitsgurt 2 übertragen wird.

Gemäß den Fig. 5 und 6 hat das Klinkenrad 6, das drehbar auf dem Abschnitt 3b mit verringertem Durchmesser der Aufrollwelle 3 angebracht ist, um die erste und zweite Feder 4 und 5 hintereinander zu koppeln, zusätzlich zu dem Schlitz 6a und dem Federhaltehaken 6b Klinkenzähne 6c für intermittierenden Eingriff mit einem Sperrhaken oder einer Klinke 10, so daß das Klinkenrad 6 nur in einer Richtung drehen kann (das Klinkenrad 6 wird aus diesem Grund nachstehend auch als "Einwegklinkenrad" bezeichnet), und ein Befestigungsteil 6d (s. Fig. 1), das drehbar auf der Aufrollwelle 3 angebracht ist.

Das Antriebsrad 7 sitzt fest auf dem Befestigungsabschnitt 3a der Aufrollwelle 3 und dreht mit dieser mit, schließt wie vorbeschrieben die zweite Feder 5 ein, trägt koaxial eine Nockenscheibe 8 und eine Klinkenhaltescheibe 9, wie nachstehend näher erläutert, und hat einen in einer Richtung ausgerichteten Klinkenkranz 7b, der mit einer Nockennase 8c der Nockenscheibe 8 in Eingriff bringbar ist, um in Übereinstimmung mit dieser einzig im Uhrzeigersinn zu drehen, bei dem der Sicherheitsgurt 2 aufgerollt wird. Das Antriebsrad 7 und die Nockenscheibe 8 bilden deswegen eine Einwegkupplung bzw. eine nicht umkehrbare Kupplung.

Wie insbesondere aus Fig. 8 zu ersehen, ist das Antriebsrad 7 weiterhin mit Vorsprüngen 7c geformt, die radial nach außen hervorstehen, um in ein hakenförmiges Ende 14a eines Reibringes 14 wie nachstehend beschrieben einzugreifen. Das Klinkenrad 6 und das Antriebsrad 7 sind deswegen mit einer zweckmäßigen Reibkraft über den Reibring 14 funktionsmäßig verbunden.

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Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, hat die Nockenscheibe 8, die iest auf dem Außenumfang des Antriebsrades 7 koaxial zu diesem sitzt, zusätzlich zu der Nockennase 8c einen Nockenabschnitt 8a, der zum Teil am Umfang nach außen hervorsteht, um in die Klinke 10 einzugreifen, und einen abgesetzten Abschnitt oder Anschlag 8b, der an dem Nockenabschnitt 8a angrenzt, um ebenfalls in die Klinke 10 einzugreifen und zu verhindern, daß die Nockenscheibe 8 im Gegenuhrzeigersinn dreht, bei der der Sicherheitsgurt 2 abgerollt wird. Das Antriebsrad 7 und die Nockenscheibe 8 bilden somit eine Einwegkupplung bzw. nicht umkehrbare Kupplung, so daß beim Verdrehen des Rades 7 im Uhrzeigersinn die Nockenscheibe 8 im gleichen Sinn mitdreht, beim Drehen des Antriebsrades 7 im Gegenuhrzeigersinn jedoch die Nockenscheibe 8 nur in Folge kleiner, zwischen Nockenscheibe 8 und Antriebsrad 7 wirkender Reibkräfte dreht.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, hat die drehbar koaxial auf dem Außenumfang des Antriebsrades 7 angeordnete Klinkenhaltescheibe 9 einen ersten Nockenrücken 9a und einen zweiten Nockenrücken 9b, die beide radial nach außen stehen und wahlweise mit einer Klaue 10b der Klinke 10 in Eingriff kommen, um wie nachstehend näher beschrieben den Abroll- oder Aufrollvorgang aufrechtzuerhalten, und einen radial nach innen ausgenommenen Abschnitt oder eine Vertiefung J)e zwischen dem ersten und zweiten Rücken 9a und 9b, einen radial nach außen hervorstehenden Vorsprung 9c für den wahlweisen Eingriff mit einem radial nach innen ragenden ersten und zweiten Anschlag 13b und 13c eines zweiten Gehäuses 13, wie nachstehend näher beschrieben, und eine Feder 9d, die einstückig mit der Klinkenhaltescheibe 9 ausgebildet ist und sich am Umfang entlang dem Innenrand der Scheibe erstreckt, um mit dem Außenumfang des Antriebsrades 7 in Eingriff zu kommen, so daß die Klinkenhaltescheibe 9 in Übereinstimmung mit dem Antriebsrad 7 drehen kann. Der Drehwinkel der Klinkenhaltescheibe 9 ist jedoch, wie nachstehend näher beschrieben, während der Drehung der Scheibe 9 zusammen mit der Aufrollwelle 3 beschränkt, wenn der erste oder zweite Nockenrücken

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9a oder 9b mit der Klaue 10b der Klinke 10 und wenn der Vorsprung 9c mit dem ersten Anschlag 13b oder dem zweiten Anschlag 13c des Gehäuses 13 in Eingriff kommt. Dies bedeutet, daß die Scheibe 9 gleichförmig mit dem Antriebsrad 7 und folglich mit der Aufrollwelle 3 mitdrehen kann, wenn die Klinke 10 nicht mit dem ersten oder zweiten Nockenrücken 9a oder 9b und der Vorsprung 9c mit dem ersten oder zweiten Anschlag 13b oder 13c in Eingriff kommt.

Gemäß Fig. 3 ist ein Ende der Klinke 10 verschwenkbar an einer Schwenkachse 10a angebracht, die aus dem zweiten Gehäuse 13 heraussteht, während das andere Ende in einer Klaue 10b endet, um mit den Klinkenzähnen 6c, dem Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe 8 und dem ersten und zweiten Nockenrücken 9a und 9b der Klinkenhaltescheibe 9 in Eingriff zu kommen. Für diesen Zweck muß die Breite der Klaue 10b in Axialrichtung zweckmäßig ausgewählt werden.

Die radialen Höhen oder Abstände zwischen der Drehachse der Aufrollwelle 3 und den am weitest außen gelegenen Punkten der Zähne 6c des Klinkenrades,6 des Nockenabschnitts 8a der Nockenscheibe 8 und des ersten und zweiten Nockenrückens 9a und 9b der Klinkenhaltescheibe 9 werden so ausgewählt, daß sie folgenden Bedingungen genügen:

Nockenabschnitt 8a y erster und zweiter Nockenrücken 9a und 9b ^» Zähne 6c des Klinkenrades 6.

Gemäß den Fig. 3 oder 4 ist zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses 13 und einer bei der Klaue 10b der. Klinke 10 gelegenen Stelle eine Rückstellfeder 11 der Klinke 10 eingelegt und drückt die Klinke 10 normalerweise im Gegenuhrzeigersinn.

Gemäß Fig. 2 schließt das Gehäuse 12 die erste Feder 4 auf die vorbeschriebene Weise ein und hat zusätzlich zu der Federhalteklaue 12a eine Befestigungseinrichtung 12b für die Anbringung an dem Hauptgehäuse 1.

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Gemäß Fig. 1 umschließt das Gehäuse 13 das Klinkenrad 6, das Antriebsrad 7, die Nockenscheibe 8, die Klinkenhaltescheibe 9, die Klinke 10 und den Reibring 14 und ist zusammen mit dem Gehäuse 12 mittels Schrauben o.dgl. an dem Hauptgehäuse 1 befestigt.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ist der Reibring 14 im wesentlichen ringförmig/steht mit dem hakenförmigen Ende 14a mit dem Vorsprung 7c des Antriebsrades 7 in Eingriff ο und ist in eine in dem Klinkenrad 6 ausgebildete ringförmige Ausnehmung 6e eingepaßt. Dreht das Antriebsrad 7 im Uhrzeigersinn, wird ein geringe Kraft auf den Reibring 14 ausgeübt, dreht jedoch das Klinkenrad 6 im Uhrzeigersinn, wird eine große Kraft auf den Reibring 14 ausgeübt.

Der Reibring 14 ist parallel zur zweiten Feder 5 angeordnet.'

Als nächstes wird die Arbeitsweise der Sicherheitsgurt-Rückhol- und Aufrollvorrichtung mit dem vorbeschriebenen Aufbau beschrieben. Anhand von Fig. 3 wird zunächst die Art und Weise des Abrollens des Sicherheitsgurtes 2 zum Halten eines Fahrers oder eines Fahrgastes beschrieben. Wird der Sicherheitsgurt 2 abgerollt, dreht die Aufrollwelle 3 im Gegenuhrzeigersinn, ebenso wie das Antriebsrad Ί, so daß die von dem Antriebsrad 7 gestützte Nockenscheibe 8 in der gleichen Richtung dreht, bis die Klinke 10 mit dem Anschlag 8b in Eingriff kommt. Auch nachdem der Anschlag 8b der Nockenscheibe 8 mit der Klaue 10b der Klinke 10 in Eingriff gekommen ist, greift die Nockennase 8c der Nockenscheibe nicht in den Klinkenkranz 7b des Antriebsrades 7, so daß die Nockennase über die Klinken gleitet und in der in Fig. 3 gezeigten Stellung angehalten wird. Die von dem Antriebsrad 7 getragene Klinkenhaltescheibe 9 wird auf der anderen Seite ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn gedreht, beim Eingreifen eines Absatzabschnittes 9f des ersten Nockenrückens 9a der Scheibe 9 mit der Klaue 10b der Klinke 10 wird jedoch

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das Drehen der Scheibe 9 angehalten. Wird der Sicherheitsgurt 2 weiterhin abgerollt, so daß die Zähne 6c des Klinkenrades 6 die Klaue 10b nach außen stoßen, dann wird die Klaue 10b von dem ersten Nockenrücken 9a der Scheibe 9 freigegeben, so daß diese wieder drehen kann, beim Drehen des Antriebsrades 7 wird jedoch durch Eingriff des Vorsprunges 9c der Scheibe 9 mit dem ersten Anschlag 13b des Gehäuses 13 die Scheibe 9 wieder angehalten (s. Fig. 4). Unter diesen Bedingungen hält der erste Nockenrücken 9a der Scheibe 9 die Klaue 10b der Klinke 10 von den Zähnen 6c des Klinkenrades 6 ab, so daß kein Geräusch erzeugt wird, auch wenn das Klinkenrad 6 weiterhin gedreht wird.

Der auf diese Weise abgerollte Sicherheitsgurt 2 wird auf bekannte Art und Weise befestigt, um einen Fahrer oder einen Fahrgast zu halten. Der Sicherheitsgurt 2 wird dabei im allgemeinen um eine größere Länge abgerollt als dies für ein straffes Anschnallen des Fahrers oder Fahrgastes erforderlich ist, so daß der Sicherheitsgurt 2 zurückgerollt werden muß.

Zum Zurückrollen des Sicherheitsgurtes 2 wird das Antriebsrad 7 gemäß Fig. 4 im Uhrzeigersinn gedreht, so daß auch die Nockenscheibe 8 und die Klinkenhaltescheibe 9 zusammen mit dem Antriebsrad 7 (s. Fig. 3) in der gleichen Richtung gedreht werden, da sie nicht festgehalten sind.

Die Klaue 10b der Klinke 10 gleitet deswegen hinter den ersten Nockenrücken 9a der Scheibe 9 und fällt in den Ausnehmungsabschnxtt oder die Vertiefung 9e., so daß die Klaue 10b mit den Zähnen 6c des Klinkenrades 6 in Eingriff kommt, wie in den Fig. 6 und 8 gezeigt. Die Drehung des Klinkenrades 6 im Uhrzeigersinn (d.h. in der Richtung, in der der Sicherheitsgurt 2 zurückgeholt und aufgerollt wird) ist deswegen verhindert, so daß die mit ihrem inneren Ende an dem Klinkenrad 6 befestigte erste Feder 4 gesperrt ist.

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Das auf die Aufrollwelle 3 übertragene Moment ist gleich dem Drehmoment, das von der zweiten Feder 5 erzeugt wird, abzüglich dem auf den Reibring 14 (s. Fig. 8) übertragenen Moment, der mit einer geringen Kraft gedreht wird.

Da die Drehung des Klinkenrades 6 gesperrt ist, bewirkt die Drehung des Antriebsrades 7 die Drehung des Reibringes 14 im Uhrzeigersinn. Das auf den Reibring 14 übertragene Moment ist jedoch, wie vorbeschrieben, klein, so daß der Vorgang des Rückholens und Aufrollens des Sicherheitsgurtes nicht nachteilig beeinflußt wird. Die auf den Sicherheitsgurt 2 übertragene Aufrollkraft ist auf diese Weise verringert, so daß die auf den Fahrer oder den Fahrgast wirkende Andrückoder Spannkraft dementsprechend gering ist.

Als nächstes wird der Vorgang des Rückholens und Aufrollens des Sicherheitsgurtes 2 beschrieben, wenn der Fahrer oder Fahrgast den Gurt löst. Bei angelegtem Sicherheitsgurt 2 ist der Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe 8 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung. Beim Lösen des Sicherheitsgurtes 2 entspannt bzw. wickelt sich die zweite Feder 5 selbsttätig ab, um den Sicherheitsgurt 2 rückzuholen und um die Aufrollwelle 3 aufzurollen. Die Nockennase 8c der Nockenscheibe 8 greift dann in die Zähne des Klinkenkranzes 7b des Antriebsrades 7, so daß die Nockenscheibe 8 gleichförmig mit der Aufrollwelle 3 mitdreht; bei der in Fig. 6 gezeigten Stellung drückt der Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe 8 die Klaue 10b der Klinke 10 nach oben. Da die Klaue 10b in die Zähne 6c des Klinkenrades 6 eingreift (s. Fig. 5) überträgt die erste Feder 4 das Drehmoment auf die Klinke 10; da die Nockennase 8c jedoch mit den Zähnen des Klinkenrades 7b in Eingriff steht, überwindet der Nockenabschnitt 8a dieses Drehmoment, so daß die Klinke 10 nach oben gedrückt wird. Durch weiteres Drehen der Nockenscheibe 8 wird die Klaue 10b außer Eingriff mit den Zähnen 6c des Klinkenrades 6 gebracht, wie in Fig. 7 gezeigt. Dann dreht die erste Feder 4-, die stärker ist als die zweite Feder

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5, das Klinkenrad 6 im Uhrzeigersinn entgegen dem von dem großen Drehmoment des Reibringes 14 erzeugten Widerstand (s. Fig. 8), bis die zweite schwache Feder 5 vollständig aufgewickelt bzw. gespannt worden ist. Infolge der Reibung zwischen dem Reibring 14 und dem Klinkenrad 6 wird deswegen kein starker Aufprall oder Schlag auf die zweite Feder 5 und den Federhaltehaken 6b (s. Fig. 3) des Klinkenrades 6 übertragen. Da die zweite Feder 5 vollkommen aufgewickelt bzw. gespannt worden ist, wird die Kraft zum Rückholen und Aufrollen des Sicherheitsgurtes nur von der ersten Feder 4 bereitgestellt und ist erhöht. Die Klinkenhaltescheibe dreht mittlerweile infolge der Drehung der Aufrollwelle 3 in gleicher Richtung zusammen mit der Nockenscheibe 8 im Uhrzeigersinn. Hat die Nockenscheibe 8 die Klaue 10b der Klinke 10 vollständig nach oben gedrückt, dann greift der zweite Nockenrücken 9b in die Klaue 10b, wie in Fig. 7 gezeigt, so daß die Klaue 10b nicht mit den Zähnen 6c des Klinkenrades 6 in. Eingriff kommt und folglich freies Drehen des Klinkenrades 6 im Uhrzeigersinn möglich ist,, mit dem Ergebnis, daß der Sicherheitsgurt durch eine erhöhte Kraft rückgeholt und aufgerollt werden kann.

Es kommt manchmal vor, daß die Aufrollwelle 3 um mehr als 360° gedreht wird, nachdem der Fahrer oder Fahrgast den Sicherheitsgurt 2 angelegt hat, da der Körper zur Betätigung beispielsweise eines Türverschlußhebels auf der Gegenseite über einen relativ großen Bereich bewegt wird. Die Nockenscheibe 8 dreht dann aus der in Fig. 5 gezeigten Stellung im Gegenuhrzeigersinn, da der Sicherheitsgurt 2 abgerollt und herausgezogen wird, und hält in der in Fig. gezeigten Stellung. Dreht die Aufrollwelle 3 aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung über 360° hinaus, um den Sicherheitsgurt 2 wieder aufzurollen, dann wird die Einwegkupplung so betätigt, daß der Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe 8 wie im Falle des vorbeschriebenen Rückholens und Aufrollens des Sicherheitsgurtes das Klinkenrad 6 freigibt. Die Kraft zum Rückholen und Aufrollen des Sicherheitsgurtes wird deswegen stark erhöht, obwohl der Sicherheitsgurt 2

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noch angelegt ist. Wenn danach jedoch der Sicherheitsgurt 2 ein kleines Stück abgerollt und herausgezogen wird, drehen die Nockenscheibe 8 und die Scheibe 9 aus ihren in Fig. 7 gezeigten Stellungen im Gegenuhrzeigersinn in die in Fig. 3 gezeigten Stellungen. Danach greift die Klinke 10 in das Klinkenrad 6, wie in Fig. 5 gezeigt, so daß die Kraft zum Rückholen und Aufrollen des Gurtes verkleinert und folglich die Andrückkraft dementsprechend geringer wird.

In Fig. 9 ist die Spannkraft P des Sicherheitsgurtes entlang der Ordinate aufgetragen, während die Länge L des von der Aufrollwslle 3 abgezogenen Sicherheitsgurtes auf der Abszisse aufgetragen ist. Ein Bereich W zwischen L„ und L₃ zeigt denjenigen Bereich, in dem die Spannkraft P des Sicherheitsgurtes verringert ist; d.h. der Bereich, in dem der Fahrer oder Fahrgast den Sicherheitsgurt ohne übermäßige Andrückkraft anlegen kann. P., bezeichnet eine Kraft, mit der der Sicherheitsgurt rückgeholt und aufgerollt wird, wenn der Sicherheitsgurt angelegt ist, während P„ eine Kraft bezeichnet, mit der der Sicherheitsgurt abgerollt und herausgezogen werden muß, wenn er angelegt wird. Aus Vergleichsgründen sind mit Bezug auf P₁ bzw. P_? P₁ ' bzw.P-,' gezeigt, wenn der Reibring 14 entfernt ist. L₁ bezeichnet die Länge des abgerollten Sicherheitsgurtes, wenn er vollständig rückgeholt ist; L_? bezeichnet die Länge, bei der die erste und zweite Feder, die funktionsmäßig voneinander getrennt worden sind, miteinander verbunden werden; L_ bezeichnet die Länge, bei der das Rückholen des Sicherheitsgurtes beginnt. Aus dem in Fig. 9 gezeigten Diagramm ist ersichtlich, daß bei angelegtem Sicherheitsgurt die Kraft zum Rückholen und Aufrollen des Sicherheitsgurtes und damit die Andrückkraft klein gehalten werden kann, wenn die Aufrollwelle 3 nicht über 360° hinaus dreht. Wird die Aufrollwelle 3 jedoch über 360° hinaus verdreht, wird die Kraft zum Rückholen und Aufrollen das Sicher-

heitsgurtes und damit die groß, so daß der Sicherheitsgurt schnell rückgeholt und eine optimale Haltekraft sichergestellt werden kann.

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Der Reibring 14 i^st bisher aus Draht hergestellt beschrieben, der in den Schlitz des Klinkenrades 6 eingesetzt ist, ebenso kann aber auch eine Scheibe o.dgl. zwischen das Klinkenrad 6 und das Antriebsrad 7 eingelegt werden, so daß beim Drehen des Antriebsrades 7 in einer Richtung gegenüber dem Klinkenrad 6 dazwischen eine maximale Reibkraft und beim Drehen des Rades 7 in der anderen Richtung eine minimale Reibkraft erzeugt werden kann. Die Einwegkupplung zwischen der Nockenscheibe 8 und dem Antriebsrad 7 ist vorbeschrieben als einstückig mit dem Antriebsrad 7 ausgebildeter Klinkenkranz 7b und einstückig mit der Nockenscheibe 8 ausgebildete Nockennase 8c/ die Nockennase 8c kann jedoch auch unabhängig von der Nockenscheibe 8 konstruiert und angeordnet sein und mittels der Kraft geeigneter Federn gegen den Klinkenkranz 7b gedrückt v/erden. Anstelle der einstückigen Ausbildung der Nocke 9b mit der Scheibe 9, um die Klinke 10 von dem Klinkenrad 6 abzuhalten, kann der Anschlag oder Absatzabschnitt 8b der Nockenscheibe 8 mit einem weiteren Absatz für den Eingriff mit der Klinke 10 versehen sein, so daß diese von dem Klinkenrad 6 abgehalten wird. Anstelle der in Form einer Spiral-Flachfeder ausgebildeten zweiten Feder kann eine schraubenförmige Feder mit kreisförmigem Querschnitt aus einem herkömmlichen Draht oder eine Spulenfeder aus Draht verwendet werden. Ferner kann anstelle des vollständigen Zusammenpressens der zweiten Feder 4 der Reibring 14 so angeordnet und zwischen das Klinkenrad 6 und das Antriebsrad 7 eingelegt werden, daß die zweite Feder 4 nicht vollständig zusammengedrückt bzw. . gespannt wird und das Antriebsrad 7 gegenüber dem Klinkenrad 6 nur in einem Winkelbereich von 360° verdrehbar ist.

Die Erfindung liefert somit eine Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse drehgelagerten Aufrollwelle, einem auf der Aufrollwelle aufgerollten Sicherheitsgurt, dessen eines Ende an der Aufrollwelle befestigt ist, einer ersten starken Feder, deren eines Ende an dem Gehäuse befestigt ist, einer zweiten schwachen Feder, deren eines Ende an der Aufrollwelle

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befestigt ist, wobei die zweite Feder mit der ersten Feder hintereinander gekoppelt ist, und einer Steuereinrichtung, durch die die erste Feder ihre Rückstellkraft auf den Sicherheitsgurt nicht in der Richtung ausübt, in der der Sicherheitsgurt gerollt wird, wenn der Gurt entgegen der Kraft der ersten und zweiten Feder abgerollt, herausgezogen und angelegt wird, und durch die die erste Feder ihre Drehkraft auf den Sicherheitsgurt überträgt, wenn dieser gelöst oder abgeschnallt wird. Die Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen des Sicherheitsgurts hat ferner eine Einrichtung zum Mindern eines auf die zweite Feder übertragenen Aufpralls bzw. Schlags, wenn die Drehkraft der ersten Feder auf den Sicherheitsgurt wirkt, so daß das schnelle Zusammendrücken bzw. Spannen der zweiten Feder vermieden werden kann, wodurch

^5 die Haltbarkeit nicht nur der zweiten Feder, sondern auch eines Teils erhöht werden kann, das die zweite Feder hält, wodurch ferner Geräuscherzeugung unterdrückt und ein Fahrer oder Fahrgast von einer unkomfortablen Andrückkraft befreit

wird.
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Claims

T.EDTKE - BOHL₁NG - KlNNE - GxCPE

Dipl.-Chem. G. Bütiling Dipl.-Ing. R. Kinne 2803874 Oipl.-lng.RGrupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24

8000 München 2

Te!.: (0S9) 53 96

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

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Patentansprüche

Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, gekennzeichnet durch:

ein Hauptgehäuse (1),

eine in dem Gehäuse (1) drehgelagerte Aufrollwelle (3),

Federn für die Verbindung zwischen dem Gehäuse (1) und der Aufrollwelle (3), mit einer ersten Feder (4) und einer zweiten Feder (5) , wobei die Aufrollwelle (3) mit der Federkraft zumindest einer der Federn (4, 5) einen Sicherheitsgurt (2) aufrollen kann,

eine auf die Drehung der Aufrollwelle (3) funktionsmäßig ansprechende Steuereinrichtung zur Steuerung der Federn, um wahlweise bei einem ersten bzw. zweiten Betriebszustand zu arbeiten, die jeweils eine größere bzw. kleinere Federkraft auf den Sicherheitsgurts {2) ausüben, wodurch die auf den Sicherheitsgurt übertragene Aufrollkraft verringert wird, wenn die Federn bei dem zweiten Betriebszustand arbeiten,

eine Aufprall-Minderungseinrichtung, die zwischen der ersten und zweiten Feder (4, 5) angeordnet ist und die Spannkraft der ersten oder zweiten Feder langsam freigibt, wenn der Betriebszustand bei vorherbestimmter Drehung der Aufrollwelle (3) zum Aufrollen des Sicherheitsgurts vom zweiten Zustand zum ersten wechselt.

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2. Vorrichtung¹, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprall-Minderungseinrichtung eine Reibbremse (14) aufweist, die aufgrund ihres Äufbaus und ihrer Anordnung die relative Bewegung zwischen der ersten und zweiten Feder (4_r5) hemmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbremse durch ihren Aufbau und ihre Anordnung eine kleine Reibbremskraft erzeugt, wenn der Sicherheitsgurt (2) rückgeholt und aufgerollt wird, und eine große Reibbremskraft erzeugt, wenn der Sicherheitsgurt abgerollt und herausgezogen wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Klinkenrad (6) , an dem die anderen Enden der ersten und zweiten Feder (4, 5) befestigt sind, und eine Klinke (10) aufweist, die mit dem Klinkenrad in Eingriff verbringbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer inneren Oberfläche des Klinkenrades (6) eine ringförmige Ausnehmung (6e) ausgebildet ist und die Aufprall-Minderungseinrichtung ein Teil aufweist, das teilweise in die ringförmige Ausnehmung eingesetzt ist und darin gleiten kann, um eine Reibbremskraft zu erzeugen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil zur Erzeugung der Reibbremskraft ein Bremskrafterzeugungsteil hat, das einen ringförmigen Gleifcabschnitt und einen Feststellabschnitt aufweist, der daraus radial nach außen hervorsteht, und Teile hat, die zusammen mit der Aufrollwelle (3) mitdrehen und mit dem Feststellabschnitt in Eingriff verbringbar sind.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, eine Aufrollwelle (3) mit einem Sicherheitsgurt (2), dessen eines

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Ende an der Aufrollwelle befestigt ist und der darum herumgerollt ist, eine erste Feder (4), deren eines Ende an dem Gehäuse befestigt ist, eine zweite Feder (5), deren eines Ende an der Aufrollwelle (3) befestigt ist und die mit der ersten Feder (4) hintereinandergekoppelt ist, eine Steuereinrichtung, die verhindert, daß die erste Feder (4) ihre Rückstellkraft auf den Gurt (2) ausübt, wenn dieser entgegen der Kraft der ersten und zweiten Feder (4,5) abgerollt, herausgezogen und angelegt ist und wenn der Sicherheitsgurt (2) rückgeholt und wieder aufgerollt ist, und bewirkt, daß die erste Feder (4) ihre Rückstellkraft auf den Gurt überträgt, wenn dieser gelöst wird, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Minderung des Aufpralls bzw. Schlags auf die zweite Feder (5) aufweist, wenn die erste Feder (4) ihre Rückstellkraft auf den Sicherheitsgurt-(2) überträgt.