DE3418378C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller für Fahrzeugsicherheitsgurte nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Ein derartiger Gurtaufroller ist aus der US-PS 33 43 765 bekannt. Bei diesem Gurtaufroller ist die Steuerscheibe an einer gekrümmten Radiusfläche anliegend einseitig gela­ gert, indem die Steuerscheibe gegen diese Fläche durch eine Feder gedrückt wird, die ab einer gewissen Gurtband­ beschleunigung nachgibt und das gehäuseseitige Eingreifen einer Wellenverzahnung bewirkt. Außerdem ist an der Steuerscheibe eine Sperrklinke angeordnet die in die Verzahnung der Wellenscheibe, gesteuert durch einen fahr­ zeugsensitiven Sensor, eingreift und dadurch infolge eines Verschwenkens der Steuerscheibe das gehäuseseitige Ein­ greifen der Wellenverzahnung bewirkt. Durch diese einseitige, federbeaufschlagte Lagerung der Steuerscheibe sowie die Konzentrierung der gurtbandsensitiven und der fahrzeugsensitiven Steuerung über die Steuerung sowie die Anbringung der gehäuseseitig eingreifenden Verzahnung an der Wellenscheibe wäre zwar zufällig unter idealen Bedingungen eine synchronisierende Wirkung für den gehäuseseitigen Zahneingriff erzielbar, jedoch ist nicht sichergestellt, daß ein sicherer Eingriff jederzeit gewährleistet ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Gurtaufroller für Fahrzeugsicherheitsgurte zu schaffen, bei dem mit einfa­ chen konstruktiven Mitteln gewährleistet ist, daß stets sowohl fahrzeugsensitiv als auch gurtbandsensitiv eine synchrone Blockierung der Welle im Gehäuse möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die von den fahrzeugsensitiven und gurtbandseitigen Einrichtungen ausgelösten Sperrungen (Vorblockierungen zur synchronen Überführung in die Hauptblockierung) werden ohne Einschaltung von Zwischengliedern direkt und so auf die radialsperrende Welle übertragen, daß diese unter Ausnutzung der von den Sperreinrichtungen ausgelösten radialen Verstellbewegung synchron in ihre Blockierlage im Gehäuse verstellt wird. Durch die geschickte Kombination zwischen der im Gehäuse verschiebbar gelagerten Steuer­ scheibe und dem seinerseits in dieser Steuerscheibe gela­ gerten Steuerrad, welches mit der drehbaren Welle der Wickelrolle drehfest gekuppelt ist, erreicht man, daß beispielsweise beim Einklinken der fahrzeugsensitiven Klinke in das Steuerrad, dieses Steuerrad nicht abrupt abgebremst wird, sondern unter Mitnahme der Steuerscheibe die Wellenverzahnung weich gegen eine Federkraft synchro­ nisiert in die gehäusefeste Verzahnung übergibt. Das gleiche gilt auch für die gurtbandsensierte Sperrung. Auch dabei greift die mit der Steuerscheibe mitbewegte Klinke, welche die gurtbandsensierte Sperrung einleitet, weich in die Zahnung des mit der Steuerscheibe mitbewegten Steuer­ rades ein und leitet die radiale Hubbewegung der Welle in die Blockierstellung unmittelbar, d. h. ohne die Einschal­ tung weiterer Bauteile ein, wobei die wellenseitige Ver­ zahnung weich und synchron in die gehäuseseitige Verzah­ nung eingreift. Dies ist im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 durch den Ausdruck "synchronisierend" dargelegt, wogegen im Zusammenhang mit der Würdigung der US-PS 33 43 765 dies nicht sichergestellt ist und daher nur von einer "synchronisierenden Wirkung" gesprochen wurde.

Eine spielfreie Führung der radialen Lagerung der Welle ist aus der US-PS 31 38 405 sowie der US-PS 30 74 761 bekannt.

Die DE-OS 32 05 515 beschreibt das Eingreifen der fahr­ zeugsensitiven Sperrklinke in ein eigenes wellenfestes Steuerrad. Das synchronisierende Eingreifen einer mit der Welle umlaufenden gurtsensitiven Sperrklinke in eine Ver­ zahnung einer Steuerscheibe ist aus der DE-PS 30 11 283 bekannt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im Zusammenhang damit ist festzuhalten, daß eine einseitig radial bewegliche Lagerung der Welle für sich aus der DE-OS 26 46 238 und eine einseitige Lage­ rung der Steuerscheibe aus der US-PS 31 38 405 bekannt ist.

Durch die DE-OS 30 11 283 ist das Eingreifen einer von einem Trägheitsrad angesteuerten Klinke in eine Innenver­ zahnung einer Steuerscheibe bekannt.

Der US-PS 34 21 605 sind Entlastungsanschläge für Steuer­ klinken bekanntgeworden.

Schließlich lehrt die DE-OS 32 05 515 die Betätigung einer Steuerklinke durch einen Impulshebel eines Trägheitssen­ sors.

Die Zeichnung dient zur Veranschaulichung der Erfin­ dung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Gurtaufrollers nach der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der Gurt­ aufrollers nach Fig. 1 in seiner Ruhestel­ lung;

Fig. 3 eine ähnlich schematisierte Ansicht des Gurtaufrollers wie Fig. 2, jedoch in der fahrzeugsensierten Sperrstellung;

Fig. 4 die gleiche Ansicht wie Fig. 3, jedoch in der Blockierstellung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die gurtbandsensitive Sperreinrichtung;

Fig. 6 ein Teilschnitt durch die Steuerseite zur Erläuterung der Wirkungsweise der gurtband­ sensitiven Sperreinrichtung.

Wie man aus Fig. 1 erkennt, besteht der Gurtaufroller aus dem das Gehäuse 1 bildenden Rahmen mit rechtwinklig abgebogenen Rahmen- Schenkeln 2 und 3, deren Stabilität durch einen Ab­ standshalter 4 erhöht wird, der in die entsprechen­ den Aussparungen 5, 6 an den Rahmen-Schenkeln 2, 3 eingesetzt ist. Das Loch 7 dient zur Befestigung des Gurtaufrollers an der Karosserie des Fahrzeuges. Die Rahmen-Schenkel 2, 3 werden seitlich von den Gehäuse­ deckeln 8, 9 abgedeckt. Der Gehäusedeckel 8 deckt die Mechanikgrundplatte 10 und die auf der Mechanik­ grundplatte angeordneten weiteren Steuerteile der Mechanikseite M ab; der Gehäusedeckel 9 umschließt die Federgrundplatte 11 sowie die weiteren Bauteile auf der Federseite F. Dabei handelt es sich um die Triebfeder 12, den Federkern 13 und das Lager 14 für die Welle 19, welches in dem Langloch 15 in der Feder­ grundplatte 11 angeordnet ist und unter der Wirkung der Feder 16 steht, welche das Lager14 in der Ruhe­ stellung des Gurtaufrollers stets in der Außerein­ griffsstellung der Zahnkränze 17 und 18 der Welle 19 hält. Die Welle 19 ist in ihrem zylindrischen Teil mit einem Spulenkörper 20 umgeben, auf welchen das Gurtband, das in Fig. 1 nicht dargestellt ist, auf­ gewickelt ist. Die Zapfen 21, 22 der Welle 19 grei­ fen federseitig in das Lager 14 für die Welle 19 und mechanikseitig in das Lager 23, welches in einer Steu­ erscheibe 24 integriert ist. Die Welle 19 wird auch mechanikseitig mittels der Feder 25 im Langloch 26 der Mechanikgrundplatte 10 stets in die Ruhestellung am in Fig. 1 unteren Ende des Langlochs 26 gedrückt. In dieser Stellung stehen die Zahnkränze 17, 18 der Welle 19 außer Eingriff mit den gehäuseseitigen Zahnsegmenten 27 und 28 im oberen Bereich der Öff­ nungen 29, 30 in den Rahmen-Schenkeln 2, 3 in deren Ebene im montierten Zustand die Zahnkränze 17, 18 der Welle 19 liegen.

Die Mechanikgrundplatte 10 weist eine Lagerstelle 31 auf, in welche ein Lagerzapfen 32 auf der Steuer­ scheibe 24 eingreift und der als Drehpunkt für die Steuerscheibe 24 dient. An der Mechanikgrundplatte 10 ist ein Gehäuse 33 zur Aufnahme der in Fig. 1 nicht dargestellten fahrzeugsensitiven Einrichtung vorgesehen, deren Impulshebel 46 auf die Steuerklin­ ke 34 einwirkt, die ihrerseits verschwenkbar an der Steuerscheibe 24 gelagert ist.

In der auseinandergezogenen Darstellung gemäß Fig. 1 folgt der Steuerscheibe 24 im Mechanikabschnitt M als nächstes Bauteil eine Trägheitsscheibe 35, die in an sich bekannter Weise aus einem Material mit hohem spezifischen Gewicht, z. B. Zinkguß, besteht und die mit ihrer zentralen Bohrung 36 auf dem zylindrischen Achsstummel 37 eines wellenfesten Steuerrades 38 geführt ist. Das Steuerrad 38 weist eine Außenverzahnung 39 auf, die mit der Steuerklinke 34 zusammenwirkt. In der Trägheitsscheibe 35 ist eine gurtbandsensitive Sperrklinke 40 so gelagert, daß sie im Zusammenwirken mit einem zweiten Lager in Form eines Stiftes 41 auf der Trägheitsscheibe 35 bei einem Voreilen des Steuerrades 38 infolge der trägen Masse der Trägheitsscheibe 35 nach außen verschwenkt wird und dabei in Eingriff mit einer Innenverzahnung 42 in der Steuerscheibe 24 gelangt.

In Fig. 2 erkennt man besonders gut den Zusammenbau der Steuerteile, wobei die Darstellung auf die Ab­ bildung des in Fig. 1 linken Rahmen-Schenkels 2 und des darin geführten linken Zahnkranzes 17 der Welle 19 beschränkt ist. Dabei ist der Gurtaufroller in Ruhe­ stellung gezeigt. Der Impulshebel 46 einer fahrzeug­ sensitiven Einrichtung 44 liegt an der Unterseite der Steuerklinke 34 an, die ihrerseits nicht in die Außenverzahnung 39 des Steuerrades 38 eingreift. Die Welle 19 ist in Fig. 2 nicht sichtbar. Man erkennt jedoch den linken Zahnkranz 17 der Wellenverzahnung, der sich in der Ruhestellung außer Eingriff mit dem gehäuseseitigen Zahnsegment 27 im in Fig. 1 linken Rahmen-Schenkel 2 befindet. Die Mechanikgrundplatte 10, in der sich der Lagerzapfen 32 als Drehpunkt für die Steuerscheibe 24 befindet, ist gestrichelt dar­ gestellt. Die gesamte Steuerscheibe 24 mit dem darin gelagerten Steuerrad 38 und der zwischen Steuerschei­ be 24 und Steuerrad 38 angeordneten Trägheitsscheibe 35 wird nach erfolgter Sperrung zwischen Steuerschei­ be 24 und Steuerrad 38, die wahlweise durch die fahrzeugsensitive Steuerklinke 34 oder aber durch die gurtbandsensitive Sperrklinke 40 ausgelöst werden kann, um den Lagerzapfen 32 im Langloch 26 in der Mechanikgrundplatte 10 aus der in Fig. 2 dargestell­ ten Ruhelage in die Blockierlage angehoben, wobei der Zapfen 21 der Welle 19 im Langloch 26 in Fig. 2 nach links oben bewegt wird und der Zahnkranz 17 in Eingriff mit dem gehäuseseitigen Zahnsegment 27 ge­ langt.

Eine zwischen der Trägheitsscheibe 35 und dem Steuer­ rad 38 in einer entsprechenden Aussparung einge­ spannte Druckfeder 43 sorgt dafür, daß in der Ruhe­ lage gemäß Fig. 2 die gurtbandsensitive Sperrklinke 40 außer Eingriff mit der Innenverzahnung 42 der Steu­ erscheibe 24 bleibt. Erst wenn infolge einer über ein gewisses Maß hinausgehenden Gurtbandbeschleunigung die Trägheitsscheibe 35 in ihrer Bewegung hinter der Be­ wegung des Steuerrades 38 zurückbleibt, wird unter Überwindung der Kraft der Druckfeder 43 eine Rela­ tivbewegung zwischen Trägheitsscheibe 35 und Steuer­ rad 38 erreicht, durch welche die Sperrklinke 40 durch den gegenseitigen Versatz zwischen dem Stift 41 auf der Trägheitsscheibe 35 und dem Lagerzapfen 47 auf dem Steuerrad 38 nach außen in die Innenverzahnung 42 der Steuerscheibe 24 verschwenkt. Dadurch erhält man eine von der fahrzeugsensitiven Einrichtung 44 unabhän­ gige Sperrung des Gurtaufrollers, durch welche die Welle 19 in einer genau definierten Lage des Zahn­ kranzes 17 gegenüber dem gehäuseseitigen Zahnsegment 27 in die Blockierstellung angehoben wird.

Die besondere Wirkung der von der Trägheitsscheibe 35 beaufschlagten gurt­ bandsensitiven Sperrklinke 40 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 später noch genauer beschrieben.

Zunächst soll die Wirkungsweise des erfindungsge­ mäßen Gurtaufrollers anhand der in den Fig. 3 und 4 gezeigten schematischen Darstellungen näher erläu­ tert werden.

Fig. 3 zeigt die Steuerklinke 34 der fahrzeugsensi­ tiven Einrichtung 44, die in den Fig. 3 und 4 zur Vereinfachung weggelassen wurde in Eingriff mit der Außenverzahnung 39 des Steuerrades 38. Um den Lager­ zapfen 48 der Steuerklinke 34, die auf der Steu­ erscheibe 24 gelagert ist, im Sperrein­ griff mit der Außenverzahnung 39 zu entlasten, ist ein Anschlag 49 an der Steuerscheibe 24 vorgesehen, welcher die Steuerklinke 34 an ihrer Rückseite in der in Fig. 3 dargestellten Weise unterstützt. Das Steuerrad 38 ist fest mit der Welle 19 verbunden, so daß ein Gurtabzug von der Welle 19 eine Bewegung des Steuerrades 38 im Uhrzeigersinn in den Fig. 3 und 4 bewirkt. Diese Bewegung wird dann über die Steuer­ klinke 34 und den Anschlag 49 auf die Steuerscheibe 24 übertragen und die Steuerscheibe verschwenkt die Welle aus der in Fig. 3 gezeigten Sperrstellung in die in Fig. 4 gezeigte Blockierlage, wobei der Zahn­ kranz 17 mit dem gehäuseseitigen Zahnsegment 27 am Rahmen-Schenkel 2 synchron, d. h. Zahnspitze in Zahn­ grund im Blockierbereich in Eingriff gelangt.

Beim Übergang der fahrzeugsensitiven ausgelösten Sperrstellung gemäß Fig. 3 in die Blockierstellung gemäß Fig. 4 wird die Steuerscheibe 24 um den Lager­ zapfen 32 im Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei der Zapfen 21 der Welle 19 in dem Langloch 26 der Mechanik­ grundplatte 10 aus seiner in Fig. 3 gezeigten unte­ ren Stellung in die in Fig. 4 gezeigte obere Stel­ lung verschwenkt wird.

Die gurtbandsensitive Sperreinrichtung besteht, wie man besonders gut aus den Fig. 5 und 6 erkennt, aus der Trägheitsscheibe 35, die auf dem zylin­ drischen Achsstummel 37 des Steuerrades 38 drehbe­ weglich befestigt ist sowie aus der Sperrklinke 40, die zwei Bohrungen aufweist, in welche sich ein erster Lagerzapfen in Form des Stiftes 41 auf der Träg­ heitsscheibe 35 sowie ein zweiter auf dem Steuerrad 38 angeformter Zapfen 47 erstrecken. Durch die Relativbewegung zwischen Trägheitscheibe 35 und Steuerrad 38 ergibt sich eine Verschwenkung der Sperr­ klinke 40 nach in Fig. 5 außen in die Innenverzah­ nung 42 der Steuerscheibe 24 hinein, wenn bei einem raschen Gurtabzug das Steuerrad 38 in Fig. 5 im Uhrzeigersinn über einen gewissen Beschleunigungs­ wert hinaus von der Welle 19 gedreht wird und da­ bei den zweiten Zapfen 47 für die Sperrklinke 40 mitnimmt und so die Sperrklinke 40 in die Innenverzahnung 42 hinverschwenkt wird. Hat die Sperrklinke 40 ihre Sperr­ stellung erreicht, so wird der Stift 41 auf der Trägheitsscheibe 35 durch die Anlage der Rückseite der Klinke 40 an einen Anschlag 55, der auf dem Steu­ errad 38 angeformt ist, in gleicher Weise entlastet wie der Lagerzapfen 48 der fahrzeugsensitiven Steuerklinke 34 durch die Anlage am Anschlag 49.

Ist so der von der gurtbandseitigen Einrichtung erzeugte Sperrzustand erreicht, so bewegt sich die gesperrte Kombination aus Steuerscheibe 24, Träg­ heitsscheibe 35 und Steuerrad 38 zusammen mit der Welle 19 gegen die Wirkung der Federn 16 und 25 in die in Fig. 4 gezeigte Blockierlage.

Claims (6)

1. Gurtaufroller für Fahrzeugsicherheitsgurte mit einer drehbaren Wickelrolle zum Auf- und Abwickeln des gegen eine Federkraft aufziehbaren Gurtes, dessen Abziehbewegung mittels einer Blockiervorrichtung bei einer ein vorbestimmtes Maß überschreitenden Beschleunigung des Gurtabzuges oder der Fahrzeugverzögerung gegen weiteren Abzug blockierbar ist, mit einer gegen Federkraft verschiebbar im Gehäuse geführten Steuerscheibe, die ein radial bewegliches Lager für die Wickelrolle bildet, wobei bei fahrzeugsensitiver und gurtsensitiver Sperrung die Wickeltrommel durch eine Sperrklinke gegenüber der Steuerscheibe in einer definierten Lage festgelegt wird und so bei weiterem Gurtbandabzug die Wickeltrommel mit synchronisierender Wirkung in die Sperrlage bewegt wird, in der eine wellenfeste Verzahnung unmittelbar mit einer gehäusefesten Verzahnung in Eingriff gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe (24) spielfrei geführt ist, daß die fahrzeugsensitive Steuerklinke (34) synchronisierend in ein drehfest mit der Welle (19) verbundenes eigenes Steuerrad (38) eingreift und daß eine mit der Welle (19) umlaufende gurtsensitive Sperrklinke (40) synchronisierend in eine Verzahnung der Steuerscheibe (24) eingreift.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe (24) um einen Drehpunkt (Lagerstelle 31) verschwenkbar an einem der beiden Schenkel (2, 3) des Gehäuses (1) gelagert ist.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gurtsensitive Einrichtung eine Trägheitsscheibe (35) enthält, die zwischen der Steuerscheibe (24) und dem Steuerrad (38) um einen Achsstummel (37) des Steuerrades (38) verdrehbar angeordnet ist und daß die Sperrklinke (40) auf einem Zapfen (47) des Steuerrades (38) gelagert ist und mittels eines Stiftes (41) der Trägheitsscheibe (35) in die Sperrstellung mit einer Innenverzahnung (42) der Steuerscheibe (24) verschwenkbar ist.

4. Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Steuerrad (38) ein Anschlag (55) zur Entlastung des Zapfens (47) in der Sperrstellung vorgesehen ist.

5. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei auf der Steuerscheibe eine vom Trägheitssensor der fahrzeugsensitiven Einrichtung beeinflußte Steuerklinke gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerklinke (34) durch einen Impulshebel (46) des Trägheitssensors (44) betätigt wird.

6. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerklinke (34) in der Sperrstellung an einem auf der Steuerscheibe (24) angeordneten Anschlag (49) zur Entlastung des Lagerzapfens (48) anliegt.