DE3229260A1 - Rueckstrammer fuer ein sicherheitsgurtsystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Rückstrammer für ein Sicherheitsgurtsystem für Eraftfahr-
• zeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen Rückstrammer für ein Sicherheitsgurtsystem gemäß dem oberbegriff des patentanspruches 1.
• Bei derartigen Rückstrammsystemen besteht die Forderung, daß etwa nach einem Auffahrunfall der Rückstrammvorgang in sehr kurzer Zeit beendet ist, d.h. in einer Zeit, in der sic der Körper des zu sichernden Fahrzeuginsassen sich noch nicht vorwärts bewegt. In der Regel wird für den Antrieb des Riickstrammelementes ein pyrotechnischer Treibsatz verwendet, der bei einer vorgegebenen Fahrzeugverzögerung über eine Auslöseeinrichtung elektrisch gezündet wird. Die Kräfte, die hierbei auftreten, sind nur so groß, daß die Gurtlose us dem System genommen wird und das Gurtband straff an Körper des Fahrzeuginsassen anliegt. Bei diesen bekannten Rückstrammsystemen ist es zwingend erforderlich, im Anschluß an den Rückstrammer eine stabile Arretierung in -orn eines Im Notfalle sperrenden Aufrollautomaten vorzusehen, der dann die gesamten, bei der Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen wirksam werdenden Kräfte aufzunehmen ver-71ag.
• Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rückstrammer der in Oberbegriff des Patentansprüchers 1 genannten Art so auszugestalten, daß bei einfacher Bauweise die vorgenanter, an Rückstrammsysteme gestellter Forderungen ausbesondere durch Verkürzung des Rückstramm-Rubes voll erfüllt werden. Ferner soll der Rückstrammer in Kombination mit einen auch in Leichtbauweise ausgestalteten Aufrollautomaten verwendbar sein.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale.
• Es sind zwar Aufrollsysteme bekannt, bei welchen in einem Feschlagteil eine Welle nur drehbar, aber nicht längs verschiebbar ist. Beim Verdrehen der Welle wird von beiden seiten das Zugmittel aufgewickelt. Dieses System ist für Rückstrommer nicht verwendbar, da beim Verdrehen auf bei-Qen Seiten der Welle gleich viel Gurtband aufgespult werden antrde und damit die Drehbewegung in dem Moment gestopt würde, in dem zwischen Antriebsmittel (Zugfeder oder pyrotechnischer Antrieb) und Gegenkraft am Strang vom Aufroller ner Gleichgewicht herrschen würde. zu diesem Zeitpunkt wäre die Gurt lose in Anlegebereich noch nicht aus den System genommen, d.h. am Körper des Fahrzeuginsassen würde das Gurtband immer noch kraftlos aliegen. Demgegenüber läßt sic bei der Erfindung durch die gleichzeitige Aufwickel-und Längsbewegung erreichen, daß nach kurzem Weg der z.B.
• vom Aufrollautomaten kommende Gurtstrailg völlig entlastet wird und die volle Kraft in den am Körper des Fahrzeuginsassen anliegenden Gurtbandabschnitt gelangt. Eine vorzeitige Beendingung des Rückstrammvorganges findet hier nicht statt. Durch die zumindest weitgehende Entlastung des Aufrollautomaten besteht die Möglichkeit, diesen in Leichtbauweise auszuführen. Ein vorteilhafte Ausgesatltung ist dadurch gegeben, daß die Schlitzkannten des Radialschlitzes Klemmstellen für das Gurtband bilden und daß die Bewegung der Wickelwelle in eine vom Körper des zu sichernden Fahrzeuginsassen wegführende Richtung, vorzugsweise in Richtung eines Aufrollautomaten erfolgt. Mit Einsetzen der fickel- und Längsbewegung der Wickelwelle wird nach sehr kurzer Zeit das Gurtband am Körper des Fahrzeuginsassen sehr straff gespannt, wobei das Gurtband an der Rückstrammstelle, also an den Schlitzkanten des Radialschlitzes der Wickelwelle abgeklemmt wird. Die Wickelwelle .wird in der Betätigungs-Endstellung durch eine Rastvorrichtung gehalten und gegen Rückrollen gesichert. Im Normalbetrieb ist das Gurtband mit Spiel, also berührungsfrei durah den Radialschlitz der Wickelwelle hindurchgeführt, so daß die Auf- und Abspulbewegung des Gurtbandes in keiner Weise behindert wird.
• Vorzugsweise wird erfindungsgemäß als Wälzbahn eine Zahnstange oder ein Zahnstangen-paar verwendet, mit der die Wickelwelle mit entsprechend daran befestigten Zahnrädern kämmt.
• Für den Antrieb der wickelwelle in Längsrichtung der Wälzbahn kann jede geeignete Antriebsvorrichtung verwendet werden, mit der innerhalb sehr kurzer Zeit nach Auslösung ein Rückstramm-Rub durchführbar ist, z.B. ein pyrotechnischer Antrieb bekannter Art. Eine besonders kostensparende Bauweise des erfindungsgemäßen Rückstrammers erhält man dadurch, daß als Kraftspeicher ein Federantrieb verwendet wird, der über ein flexibles Zugseil oder Zugseile-paar die Rückstramm-Bewegung der Wickelwelle durchführt. Vorzugsweise sind hierfür das oder die Zugseile an einem Verbindungselement eingehängt, an dem auch die zugfeder bzw.
• ein Zugfeder-paar angreift, wobei das verbindungselement durch eine sensorgesteuert auslösbar Verriegelungsvorrichtung in der Vorspannlage gehalten wird. Die zur Auslösung der Verriegelungsvorrichtung erforderlichen Kräfte können dadurch sehr gering gehalten werden, daß die Verriegelungsvorrichtung einen nach Art eines Kniehebelgetriebes ausgebildeten Rollenverschluß besitzt.
• Die Erfindung ist anhand eines in der Zeielmung drstellten Ausführungsbeispieles nachstehend erläutert.
• Es zeigt Figur 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Rückstrammers in Verbindung mit einem Aufrollautomaten und einem Umlenkbeschlag, Figur 2 und 3 eine Seiten-Schnittansicht des Rückstrammers gemäß Figur 1 in zwei unterschiedlichen Betätigungsstellungen, Figur 4 eine Frontal-Schnittansicht des erfindungsgemäßen Ruckstrammers, Figur 5 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile des Rückstrammers gemäß den vorhergehenden Figuren, Figur 6 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile der Verriegelungsvorrichtung gemäß Figur 5.
• In Figur 1 ist allgemein mit 1 ein Rückstrammer bezeichnet, dessen tragender Teil ein im wesentlichen U-förmiger Beschlag 2 mit Seitenplatten 3 und 4 ist. Mit 5 ist ein Aufrollautomat an sich bekannter Bauweise bezeichnet und mit 6 ein umlenkbeschlag. Die vorgenannten Teile sind am Rahmen des Kraftfahrzeuges, z.B. am B-pfosten in üblicher Weise befestigt, wobei sich der Rückstrammer 1 im Bereich des geraden Abschnittes des Gurtbandes 7 zwischen Umienkbeschlag 6 und Aufrollautomat 5 befindet. Der zum Körper des Fahrzeuginsassen führende Gurtbandabschnitt ist mit 7t und der zwischen Rückstrammer 1 und Aufrollautomat 5 befindliche Gurtbandabschnitt mit 7 bezeichnet. Mit einer im folgenden beschriebenen Verbindungsbolzen des Rückstrammers 1 verbunden sind zwei Zugfedern 8, die andererseits an einem Federhalter 9 gehalten sind, welcher Federhalter ebenfalls am Kraftfahrzeugrahmen unterhalD des Rückstrammers 1 z.B.
• mittels Schrauben befestigt ist. zur Befestigung des geschlages 2 dienen Befestigungsansätze 2' Anhand der nachfolgenden Figuren ist der Rückstrammer 1 im Detail erläutert.
• Beim Ausführungsbeispiel sind an der Verbindungsplatte 10 des Beschlages 2 zwei zahnstangen 11 vorgesehen, Z.B. angeformt. Solche Zahnstangen können auch durch untereinander angeordnete Öffnungen in der verbindungsplatte 10 realisiert werden. parallel zu diesen Zannstangen 11 befinden sich in den Seitenplatten 3 und 4 des Beschlages 2 Längsschlitze 12.
• In diesen Längsschlitzen 12 längsverschiebbar geführt mittels Lagerzapfen 13 ist eine Wickelwelle 14, die an beiden Wellenenden Zahnräder 15 besitzt. Jedes Zahnrad besitzt am Zahnumfang eine Seilrolle 16, in welchen Seilrillen 16 flexible Zugseile 17 mit den einen freien Enden z.g. in radialen Öffnungen befestigt und aufgewickelt sind. Die anderen freien Enden der zugseile 17 sind schlaufenartig ausgeformt und in Einstichen 18 eines Verbindungsbolzens 19 eingehängt. Die Zahnräder 15 kämmen mit den ihnen zugeordneten zahnstangen 11. Die Seilrillen 16 sind so tief, daß der Seilw,ickel nicht über den Zahngrund'des Zahnrades 15 hinausragt. Auf den Sagerzapfen 13 sind innerhalb der Seitenplatten 3 und 4 Sperrklinken 20 einer Rastvorrichtung gelagert, die durch Formfedern 21 mit ihren sperrkanten 21 federnd gegen die entsprechenden zahnstangen 11 gedrückt werden, derart, daß auf diese Weise die Wickelwelle 14 sowohl in der Ruhestellung gemäß Figur 2 als auch in der Betätigungsstellung gemäß Figur 3 gehalten wird, indem die Sperrklinken 20 in den Zähnen der zahnstangen 11 verrasten.
• Zusätzlich hierzu ist in einer Bohrung 22 der Seitenplatte 4 ein scherstift 23 gelagert, der in eine entsprechende Bohrung in der Wickelwelle 14 eingreift und auf diese Weise die Wickelwelle 14 in der Ruhestellung gemäß Figur 2 hält.
• Die Wickelwelle 14 weist einen Radialschlitz 24 auf, dessen Zwänge und Breite größer ist als die Breite und Dicke des Gurtbandes 7, so daß in der Ruhestellung das Gurtband 7 frei und ungehindert durch den Radialschlitz 24 hindurchlaufen kann. Der Radialschlitz 24 bildet mit den mehr oder weniger scharfkantigen Schlitzkanten Klemmstellen für das Gurtband 7 in dem Augenblick, in dem sich die Wickelwelle 14 infolge Zug an den Zugseilen 17 längs der Sängsschlitze 12 bewegt und dabei sich mit den Zahnrädern 15 auf den eine älzbahn bildenden Zahnstangen 11 abwälzt und dabei sich dreht. lJie schon erwähnt, zeigt Figur 2 die Ruhestellung des Rückstrammers, in der die Wickelwelle 14 sich in der obersten Lage befindet, in der der Radialschlitz 24 parallel steht zur normalen Erstreckungsbahn des Gurtbandes 7 gemäß Figur 1. Bei Zug an den zugseilen 17 mittels der in ihrer Anordnung und Funktion nachstehend beschriebenen Zugfedern 8 wird die Wickelwelle 14 in den Längsschlitzen 12 nach unten in die Stellung gemäß Figur 3 um das Maß a und in pfeilrichtung gezogen. Hierbei-wälzt sich die Wickelwelle 14 auf den Zahnstangen 11 ab und führt dabei eine Drehbewegun,g durch. In der in Figur 3 gezeigten Endstellung verrasten die Sperrklinken 20 in den Zähnen der Zahnstangen 11, so daß ein Rückrollen der Wickelwelle 14 nicht mehr möglich ist. Während dieser Aufwickel- und gleichzeitigen Abwärtsbewegung werden die Gurtbandabschnitte 7 und 7n in entgegengesetzten Richtungen auf der Wickelwelle 14 aufgewickelt, wobei kurz nach der ersten wickelbewegung diese Gurtabschnitte an den Schlitzkanten des Radialschlitzes 24 verklemmt werden. Durch diese beiden vorgenannten Bewegungen der Ticke-lwelle 14 läßt sich durch Abstimmung des Wellendurchmessers zum Verzahnungsdurchmesser und Seilrillen-Durchmesser erreichen, daß nach sehr kurzem Weg der vom Aufrollautomaten 5 kommende Gurtabschnitt 7 entlastet wird und die volle Kraft in den Gurtbandabschnitt 7t gelangt, welcher Gurtbandabschnitt 7t im Bereich der Körperanlage liegt. in dieser Rückstrammposition sichern die sPerrklinken 20 bei raftumkehr, eingeleitet durch die Insassenvorverlagerung, die Wickelwelle 14 gegen Zurückrollen in die Ausgangsposition gemäß Figur 2. Beim ersten zugimpuls an den Zugseilen 17 wird der Scherstift 23 abgeschert, so daß die Abwärtsbewegung der WickelwelLe 14 freigegeben ist.
• Mit Vollendung des Abwärtshubes der wickelwelle 14 wird der Gurtbandabschnitt 7t straff um den Körper des Fahrzeuginsassen gespannt und der Aufrollautomat 5 wird praktisch frei von Zugkräften, so daß er in Leichtbauweise ausgebildet sein kann.
• Nachfolgend ist in zusammenhang mit dem Verbindungsbolzen 19, an dem die schlaufenartigen Enden der Zugseile 17 eingehängt sind, die allgemein mit 25 bezeichnete Verriegelungsvorrichtung für das Antriebs-Federsystem erläutert.
• Tragender Teil der Verriegelungsvorrichtung 25 ist ein verriegelungsträger 26, der abgekröpfte Ansätze 27 besitzt, mit dem der verriegelungsträger 26 mittels Nieten oder Schrauben 28 an den Seitenplatten 3 und 4 befestigt ist.
• Wie schon erwähnt, sind an beiden Enden dee Verbindungsbolzens 19 die zugseile 17 mit ihren schlaufenartigen Enden eingehängt und außerdem sind die Zugfedern 8 an diesem Bolzen 19 eingehängt. Wie Figur 6 zeigt, besitzt der Verbindungsbolzen 19 in der Mitte eine vorzugsweise frei drehbare stützrolle 29. Die mit 25 bezeichnete Verriegelungsvorrichtung hält den verbindungsbolzen 19 in der Ruhestellung des Rückstrammers in der Stellung gemäß Figur 2, in welcher Stellung die zugfedern 8 vorgespannt sind. Tragender Teil der verriegelungsvorrichtung 25 ist ein Verriegelungsträger 30, der mit dem wangenartigen, mehrfach gekröpften Träger 26 verbunden ist oder aber zusammen mit dem Träger 26 eine einstückige Baueinheit darstellt. Der Verriegelungsträger 30 besitzt zwei Wangen 33, die eine Nut 34 begrenzen.
• Diese Nut wird in den Wangen 33 unterbrochen durch eine nach unten offene Fuhrungsnut 34, in welcher der Verbindungsbolzen 19 geführt ist, wobei der Abstand der beiden Wangen 33 in etwa der Breite der Stützrolle 29 entspricht.
• Der Verriegelungsträger 30 besitzt ferner einen abstehenden Ansatz 35, in den eine nur einseitig offene Führungsnut 36 eingearbeitet ist, die sowohl in der tängserstreckung als auch in der Quererstreckung in etwa rechtwinkelig zur Führungsnut 34 verläuft. In der letztgenannten Führungsnut 36 ist längs dem Ansatz 35 verschiebbar geführt ein Stift 37 mit darauf gelagerter Verriegelungsrolle 38, die eine umfangs-zentriernut 39 besitzt. Mit 40 ist eine Lagerwelle bezeichnet, die in Öffnungen 41 des Verriegelungsträgers 30 eingesteckt ist und gegebenenfalls in den Seitenwangen des Trägers 26 gelagert ist. In der Führungsnut 36 frei schwenkbar bzw. drehbar gelagert ist ein in Form eines zweiarmigen Hebels ausgebildeter Steuerhebel 42, der an einem Ende eine frei drehbare Steuerrolle 43 mit Lagerwelle 44 trägt. Als Drehachse für den steuerhebel 42 dient eine Lagerwelle 45, die in Öffnungen 46 des Ansatzes 35 gelagert ist. Wie in Figur 6 gezeigt, steht die Steuerrolle 43 senkrecht auf der Verriegelungsrolle 38, wobei in der Ruhestellung des Steuerhebels 42 die steuerrolle 43 mit ihrem Außenumfang in der umfangs-zentriernut 39 der Terriegelungsrolle 38 verrastet.
• In dieser Stellung befindet sich die Verriegelungsrolle 38 in der Bewegungsbahn des Verbindungsbolzens 19 längs der Führungsnut 34 und hindert den verbindungsbolzen 19 daran, der zugkraft der Zugfedern 8 zu folgen und sich nach unten zu bewegen. Die yerriegelungsrolle 38 stützt sich andererseits an einer frei drehbaren Gegenlagerrolle 47 ab, die frei drehbar auf der Lagerwelle 40 in der pührungsnut 34 gelagert ist. Wie die Figuren zeigen, steht die Bewegungsbahn der Verriegelungsrolle 38 winkelig auf der Bewegungsbahn (Führungsnut) 34 des Verbindungsbolzens 19. Entsprechend liegt die Ebene bzw. liegen die Ebenen, in denen sich die Achsen der vorgenannten Rollen befinden, schräg geneigt zur Zugrichtung der Zugfedern 8, so daß nur eine geringe Kraft erforderlich ist, um die Verriegelungsrolle 38 aus der Verriegelungsstellung zu bewegen. Eine Entriegelung des Verbindungsbolzens 19 erfolgt dadurch, daß der Steuerhebel, dessen Schwerpunkt einschließlich der steuerrolle 43 in der Drehachse bei 45 liegt und der vorzugsweise in Leichtbauweise ausgebildet ist, verschwenkt wird. Diese Bewegung erfolgt durch die Einwirkung einer nicht dargestellten, an sich bekannten Auslöse- oder Ansteuervorrichtung z.B. in Form eines Schlagbolzens, der im Notfall durch einen mechanischen Massesensor oder aber durch einen elektrischen oder elektronischen Sensor betätigt wird.
• Mit dem Verschwenken des Steuerhebels 42 und damit der steuerrolle 43 aus der zentrierten Stellung heraus wird die Verriegelungsrolle 38 durch die stützrolle 29 des Verbindungsbolzens 19 außerhalb der Bewegungsbnhn des Verbindungsbolzens bzw. seiner Stützrolle 29 gedrückt und auf die zugseile 17 wirken die vollen Federkräfte der zugfedern 8. Die Stellung des Rückstrammers nach dieser Auslösung ist in Figur 3 verdeutlicht, Mit dem Auslösevorgang verläßt der Verbindungsbolzen 19 die Fuhrungsnut 34 und die zugseile 17 werden ruckartig nach unten gezogen.
• Damit verbunden ist der beschriebene Abrollvorgang der Wickelwelle 14 um ein vorbestimmtes Maß, d.h. im we.sentlichen bis zum Ende der Bangsschlitze 12, in welcher Stellung, wie erläutert, die Wickelwelle 14 durch die Sperrklinken 20 und durch die Formfedern 21 an einer Rückwärtsbewegung gehindert wird.

Claims (13)

1. patentansprüche 1. Rückstrammer für ein Sicherheitsgurtsystem für Kraftfahrzeuge vorzugsweise mit Aufrollautomat, mit einet relativ gegenüber dem Gurtband bewegbaren Rückstramelement, das durch einen sensorgesteuerten graftspeicher betätigbar ist und eine Rückstrammung des Gurtbandes an den Körper des yahrzeuginsassen bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückstrammelement eine mit einem Radialschlitz (24) für den freien Durchlauf des Gurtbandes (7) versehene, entlang einer wälzbahn, vorzugsweise einer zahnstange (11) bewegbare Wickelwelle (14) vorgesehen ist,die sich auf der Wälzbahn abwälzt und während der rollenden Bewegung längs der Wälzbahn die Gurtbandschnitte (7', 7") beidseitig des Radialschlitzes aufwickelt.
2. 2. Rückstrammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzkanten des Radialschlitzes (24) Klemmstellen für das Gurtband (7) bilden und daß die Bewegung der Wickelwelle (14) in eine vom Körper des zu sichernden Fahrzeuginsassen wegführende Richtung, vorzugsweise in Richtung eines Aufrollautomaten (5) erfolgt.
3. 3. Ruckstrammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wälzbahn und somit die Bewegungsbahn der Wickelwelle (14) sich in Gurtband-Längsrichtung vorzugsweise im Bereich zwischen einem Aufrollautomaten (5) und einem Umlenkbeschlag (6) erstreckt.
4. 4. Rückstrammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelwelle (14) in parallel zur Wälzbahn vorgesehenen Längsschlitzen (12) geführt ist.
5. 5. Rückstrammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelwelle (14) in der Ruhelage (Figur 2) durch ein Scherelement (23) oder durch federnde Rastklinken (20) gehalten ist.
6. 6. Rückstrammer nach einem oder mehreren der -orhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tlickelwelle (14) in der Betätigungs-Endstellung (Figur 3) durch eine Rastvorrichtung gehalten und gegen Rückrollen gesichert ist.
7. 7. Rückstrammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelwelle (14) vorzugsweise an beiden Wellenenden Zahnräder (15) besitzt, die mit einem zahnstangen-paar (11) kämmen.
8. 8. Rückstrammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnrad (15) am zahnumfang eine Seilrille (16) für die Lagerung und Befestigung eines zugseiles (17) besitzt mit einer derartigen Tiefe, daß der seilwickel nicht den Zahngrund überragt.
9. 9. Rückstrammer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Zugseile (17) an einem verbindungselement (19) eingehängt sind, an dem ein Kraftspeicher für die Längsbewegung der Wickelwelle (14) angreift.
10. 10. Rückstrammer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Verbindungselement (19) eine Zugfeder (8) bzw. ein Zugfeder-paar angreift und daß das verbindungselement durch eine sensorgesteuert auslösbare Verriegelungsvorrichtung (25) in der vorspannlage gehalten ist.
11. 11. Rückstrainmer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die verriegelungsvorrichtung (25) einen nach Art eines Kniehebelgetriebes ausgebildeten Rollenverschluß besitzt.
12. 12. Rückstrammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem verriegelungsträger (30) eine in der Bewegungsbahn des federbelasteten, vorzugsweise in einer yWhrunganut (34) des Verriegelungsträgers geführten verbindungselementes (28) verriegelbare und quer, vorzugsweise winkelig geneigt zur genannten Bewegungsbahn verschiebbare Verriegelungsrolle (38) geführt ist und daß zur Verriegelung der Verriegelungsrolle ein im Verriegelungsträger schwensbar gelagerter steuerhebel (42) dient, der am einen Eebelarm eine mit der Verriegelungsrolle zusammenwirkende Steuerrolle (43) besitzt und am anderen Hebelarm durch eine Auslösevorrichtung betätigbar ist.
13. 13. Rückstrammer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des steuerhebels (42) einschließlich der Steuerrolle (43) in dessen schwenkachse (45) liegt.