DE3509254C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Sicherheitsgurtaufroller dieser Art ist aus der US-PS 44 36 255 bekannt. Er ist mit einer fahrzeugsensitiven Blockiereinrichtung ausgestattet, durch welche die Gurt­ spule beim Auftreten einer vorbestimmten Mindestbeschleuni­ gung in ihrer Drehstellung blockiert wird. Die Blockier­ einrichtung kann aber auch durch Abziehen einer vorbestimm­ ten Gurtbandlänge aktiviert werden, um Lasten, Kindersitze oder dergleichen zu sichern. Zu diesem Zweck wird die Dreh­ bewegung der Gurtspule über ein Ritzel auf eine Verzahnung eines Steuerkurventeils übertragen. Mit der Steuerkurve dieses Steuerkurventeils wirkt ein Kurvenfolger zusammen, der durch das eine Ende eines am Rahmen des Sicherheits­ gurtaufrollers schwenkbar gelagerten Federbügels gebildet ist. Das andere Ende dieses Federbügels greift unter die Sperrklinke, um sie in Eingriff mit der an der Gurtspule gebildeten Sperrverzahnung zu bringen, nachdem eine bestimm­ te Mindestgurtbandlänge abgezogen wurde. Durch anschließende Rückdrehung der Gurtspule wird der Federbügel über die Steuer­ kurve des Steuerkurventeils wieder in die Normalstellung zu­ rückbewegt, in welcher er die Sperrklinke freigibt, die dann für die fahrzeugsensitive Sperrfunktion zur Verfügung steht.

Das Steuerkurventeil dieses bekannten Sicherheitsgurtauf­ rollers ist ein relativ kompliziert geformtes Bauteil, da die Steuerkurve als Nut zwischen zwei konzentrischen, seit­ lich an einen Ring mit Innenverzahnung angesetzten Bögen ge­ bildet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheits­ gurtaufroller der oben beschriebenen Art dahingehend weiter­ zubilden, daß die Herstellung der Kurvenscheibe z. B. als Stanzteil vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Sicherheitsgurt­ aufroller durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller ist eine bistabile Feder zusätzlich zu dem Hebel vorgesehen. Diese bistabile Feder greift am freien Ende des Hebels an und hält ihn unter Vorspannung entweder in seiner ersten oder in sei­ ner zweiten Stellung. Es wird daher keine Führungsnut benö­ tigt, sondern lediglich eine Führungsfläche in Form einer Steuerkurve am Innenumfang einer ringförmigen Kurvenscheibe, die besonders einfach ausgebildet werden kann, indem die mit dem Ritzel zusammenwirkende Antriebsverzahnung am Außen­ umfang der Scheibe angebracht wird.

Es ist an sich bereits aus der US-PS 35 98 336 bekannt, einen Sicherheitsgurtaufroller, dessen Blockiereinrichtung in Ab­ hängigkeit von der abgezogenen Gurtbandlänge um­ steuerbar ist, eine bistabile Feder zu verwenden, welche ei­ nen von einer Steuerkurve und Nocken betätigten Steuerarm stabil in einer von zwei Stel­ lungen hält, wobei die jeweilige Stellung über ein Koppel­ gestänge auf einen schwenkbar gelagerten Hebel übertragen wird, der die federbelastete Sperrklin­ ke betätigt. Zur Umsteuerung aus der Blockierstellung wird das Gurtband wieder aufgerollt, wobei die Gurtspulendrehung über ein am Wellenende angeordnetes Ritzel auf eine ringförmige Nocken­ scheibe übertragen wird, die mit zwei in Umfangsrichtung von­ einander beabstandeten Nocken versehen ist, welche den Steuer­ arm zwischen seinen Stellungen umschalten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in dem Unter­ anspruch 2 angegeben.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeich­ nung zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform des Sicherheitsgurtaufrollers nach der Erfindung in einer Endansicht, welche den Massenträgheits-Sensor für die fahrzeugsensitive Steuerung der Sperrklinke zeigt;

Fig. 2 eine Vorderansicht aus der Richtung 2-2 des in Fig. 1 gezeigten Auf­ rollers bei einer Ausführungsform mit Doppelspule;

Fig. 3 eine Teilansicht im Bereich einer der Gurtspulen bei einer Ausführungsform mit Doppelspule;

Fig. 4 eine schematische Ansicht aus der Richtung 3-3 in Fig. 1 der Sperrverzahnung und des mit ihr zusammenwirkenden Massenträgheits­ sensors vom Pendeltyp;

Fig. 5 eine Teil-Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Aufrollers in einer Phase des Bewegungs­ ablaufs kurz vor dem Umschalten in die Sperrstellung;

Fig. 6 eine Teil-Seitenansicht des Hebels und seiner bi­ stabilen Feder in einer von der Sperrklinke gelösten Stellung;

Fig. 7 eine Teil-Seitenansicht wie in Fig. 6, wobei der Hebel in Sperrstellung dargestellt ist;

Fig. 8 eine Teil-Seitenansicht wie in den Fig. 3 und 5, die jedoch den Sperreingriff mit der Sperrver­ zahnung der Spule zeigt;

Fig. 9 eine Teil-Seitenansicht wie in Fig. 4, in der jedoch die Eingriffsstellung der Sperrklinke ge­ zeigt ist;

Fig. 10 eine Teil-Seitenansicht des Aufrollers nach Fig. 8, wobei der Zustand gezeigt ist, bei welchem die Kurven­ scheibe in der Stellung gezeigt ist, in der das Lösen der Sperre beginnt;

Fig. 11 eine Teil-Seitenansicht wie in den Fig. 4 und 9, wobei aber das Wiederaufrollen des Gurtbandes ver­ deutlicht ist und

Fig. 12 eine Teil-Endansicht des Aufrollers im wesent­ lichen wie in Fig. 10, wobei aber der Hebel in seine ursprüngliche Stellung unter der Wirkung der Vorspannung der Feder zurückgestellt darge­ stellt ist.

Der in Fig. 1 gezeigte Gurtaufroller 11 für einen Sicherheitsgurt weist einen Rahmen 12 mit wenigstens zwei hochstehenden, parallelen und voneinander beabstandeten Schenkeln 13, 14 auf, zwischen denen wenigstens eine Gurtspule 15 drehbar gelagert ist. Die Gurtspule 15 enthält wenigstens einen Flansch mit Sperr­ verzahnung 16. Auf jede Gurtspule 15 ist ein Gurt­ band 17 aufgewickelt. Jede Gurtspule 15 ist wirkungsmäßig an einen Aufwickel-Federantrieb in einem Antriebsgehäuse 18 angeschlossen. Diese Federantriebe sind wohlbekannt; sie enthalten eine Wickelfeder, die um die Welle 19 der Gurtspule 15 herumgewunden ist, deren Ende sich in das Antriebsgehäuse 18 hineinerstreckt und an die Wickelfeder angeschlossen ist. Das andere Ende der Wickelfeder ist am Rahmen 12 oder am Antriebsgehäuse 18 befestigt, welches seinerseits am Rahmen 12 befestigt ist. Nach dem Zusammenbau wird eine im wesentlichen konstante Federvorspannung in Aufwickelrichtung auf die Gurtspule 15 ausgeübt. Während das Gurtband 17 von der Gurtspule 15 abgezogen wird, wird die Wickelfeder zunehmend ge­ spannt; beim Loslassen des Gurtbandes 17 wickelt die gespannte Wickelfeder das Gurtband 17 erneut auf die Gurtspule 15 auf.

Eine Sperrklinke 20 ist ebenfalls am Rahmen 12 gelagert und kann in Eingriff und außer Eingriff mit den Zähnen 21 der Verzahnung 16 geschwenkt werden. Beim Abziehen des Gurt­ bandes 17 gelangen die Zähne 21 in Sperreingriff mit der Sperrklinke 20, so daß ein weiteres Abziehen unmöglich wird. Die Sperrbeanspruchungen werden durch die Sperrklinke 20 auf den Rahmen 12 übergeleitet.

Die Sperrung tritt beim Eingreifen der Sperrklinke 20 in die Zähne 21 ein, insbesondere wenn der Massenträgheits­ sensor bzw. das Pendel 22 durch Massenträgheitseffekt wie bei plötzlicher Beschleunigung oder Verzögerung des Fahr­ zeugs, in dem der Gurtaufroller 11 montiert ist, ausgelenkt wird. Die Auslenkung des Pendels 22 bezüglich seiner Auf­ hängung 23 bewirkt, daß die Sperrklinke 20 mit den Zähnen 21 der Sperrverzahnung 20 in Eingriff kommt, so daß der Aufroller gegen weiteres Ab­ ziehen des Gurtbandes 17 blockiert wird. Die Aufhängung 23 ist ein Plastikteil, welches am Rahmen 12 befestigt ist und an dem das Pendel 22 normalerweise senkrecht aufgehängt ist. Wenn das Pendel ausgelenkt wird, wird die Sperrklinke 20 be­ wegt bzw. verschwenkt. Wie weiter noch ersichtlich wird, kann jedoch die Sperrklinke 20 durch eine zusätzliche Einrichtung, die in einem am Schenkel 14 des Rahmens 12 befestigten Gehäuse 24 untergebracht ist, selektiv und unabhängig von dem Massen­ trägheitseffekt gesteuert werden. Die Sperrung durch den im Gehäuse 24 enthaltenen Mechanismus geschieht automatisch dadurch, daß eine Drehbewegung der Gurtspule 15 von vorbestimmter Größe durch Abziehen des Gurtbandes 17 auf­ tritt.

Die Grundplatte 25 des Rahmens 12 ist an die Schenkel 13 und 14 angeschlossen und bildet den Boden des Rahmens 12. Eine Verstärkungsplatte 26 ist an der Grundplatte 25 angeschweißt oder auf andere Weise befestigt, um den Aufroller 11 am Rahmen 12 insbesondere an den Fahrzeugverankerungspunkten 27 zu ver­ stärken.

Während in Fig. 1 nur eine einzige Gurtspule 15 gezeigt ist, werden jedoch auch Doppel- und Tandemanordnungen mit meh­ reren Gurtspulen 15 in Betracht gezogen, wie in Fig. 2 ver­ deutlicht ist. Fig. 2 veranschaulicht die automatische Be­ tätigung der Sperrklinke 20 in den Verriegelungszustand. Die Wellen 19 der Gurtspulen 15 erstrecken sich durch den Schenkel 14, in dem sie drehbar gelagert sind, und die Enden der Welle 19 weisen ein Ritzel 28 auf, das sich mit der Gurtspule 15 mitdreht. Die Ritzel 28 sind Bestandteil je eines Getriebes, das weiterhin eine Verzahnung 29 umfaßt, welche einteilig mit dem Außenumfang von je einer Kurvenscheibe 30 ausgebildet ist. Die innere Steuer­ kurve 31 der Kurvenscheiben 30 bewirkt in der noch zu be­ schreibenden Weise die selektive Bewegung eines Kurvenfol­ gers 32 an einem federbelasteten Hebel 33. In Fig. 2 sind die Sperr­ klinken 20 durch ein ringsegmentförmiges Fenster 34 hindurch zu erkennen. Beim Abziehen des Gurtbandes 17 von einer der Gurtspulen 15 oder von beiden Gurtspulen 15 drehen sich die Ritzel 28 entsprechend der Abziehbewegung des Gurtbandes 17, wodurch die Kurvenschei­ ben 30 ebenfalls über das entsprechende Getriebe gedreht werden.

In Fig. 3 ist die Anordnung und Ausbildung des federbe­ lasteten Hebels 33 in seiner Beziehung zu einer der Gurt­ spulen 15 dargestellt. Die Steuerkurve 31 steuert über den Kur­ venfolger 32 den Hebel 33. Als Federbelastung ist an das freie Ende 36 des Hebels 33 eine bistabile Feder 37 angeschlossen, die eine Vorspannung auf den Hebel 33 ausübt, welche gegen die Steuerkurve 31 gerichtet ist. Dies ist der in Fig. 3 in vollständiger Rückzugstellung gezeigte Zustand, bei wel­ chem der Hebel 33 daran gehindert wird, die Steuerung über die Sperrklinke 20 zu erlangen. Dieser Zustand hält an, bis eine vorbestimmte Länge des Gurtbandes 17 von der Gurtspule 15 abgezogen wird. Gleichzeitig ist die fahrzeugsensitive Ver­ riegelung (als mit der Sperrklinke 20 in Eingriff gelangen­ des Pendel 22) vollständig funktionstüchtig. Die Fig. 4 zeigt schematisch das Pendel 22, dessen kappenförmiges Teil 38 am Ende des Schaftes 38 a des Pendels 22 direkt oder indirekt mit der Sperrklinke 22 in Eingriff kommen und diese verlagern kann. Es ist ferner ersichtlich, daß durch geeignete Anordnung und Ausbildung ein einziges Pendel 22 mehr als nur einen Gurtaufroller 11 steuern kann.

In dem in Fig. 5 verdeutlichten Zustand ist ein Gurtband­ stück von der Gurtspule 15 abgezogen worden, und die Nocken­ scheibe 30 wurde entsprechend der Übersetzung durch das Ritzel 28 (welches sich mit der Gurtspule 15 mitdreht) und die Verzahnung 29 bewegt, so daß die Steuerkurve 31 in einer solchen Stellung ist, daß sie beginnt, den Hebel 33 anzuhe­ ben, bis er in die Mittelpunktlage der bistabilen Feder 37 und über diese hinaus gelangt.

In den Fig. 6 und 7 ist die Funktion des Hebels 33 verdeutlicht. In Fig. 6 kann der Hebel 33 nicht um den Schwenkzapfen 35 gegen die Sperrklinke 20 verschwenkt wer­ den, da die Vorspannung der Feder 37 welche an ihrem festgelegten Ende an einem Zapfen 39 und an ihrem anderen Ende am Ende 36 des Hebels 33 befestigt ist, diesen in seiner Lage hält. In Fig. 7 ist die Bewegung des Hebels 33 über die Mittelpunktslage hinausgegangen (entsprechend der durch die Steuerkurve 31 ausgeübten Hubbewegung) und wird durch die Feder 37 gegen die Sperrklinke 20 gedrückt, um diese so weit anzuheben, daß sie in ihre Sperrstellung an der Verzahnung 16 gelangt, unabhängig von der Wirkung des fahrzeugsensitiven Pendels 22. Der Hebel 33 stößt gegen einen Vor­ sprung 40 der Sperrklinke 20 um diese in der gezeigten Weise zu schwenken.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, führt jedes Abziehen von Gurtband 17, während die Sperrklinke 20 mit der Sperrverzahnung 16 in Berührung ist, zur Blockierung der Gurtspule 15. Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß im Zustand des Eingriffs der Sperrklinke 20 an den Zähnen 21 das Pendel 22 außer Berührung mit der Sperrklinke 20 ist.

Bei dem in Fig. 10 gezeigten Zustand wird das Gurtband 17 durch die Wickelfeder des Aufrollers wieder eingezogen, wobei eine entsprechende Rückbewegung der Kurvenscheibe 30 auftritt und eine Schulterfläche 41 der Steuerkurve 31 den Mitnehmer 32 des Hebels 33 entgegen der Kraft der Feder 37 zurückbewegt, bis der Hebel 33 und die Feder 37 über die Mittelstellung dieser Feder 37 hinausgehen. Hierdurch wird der Hebel 33 außer Eingriff mit der Sperrklinke 20 bewegt. In Fig. 11 ist dargestellt, daß die Aufrollbewegung im Betriebszustand der Verriegelung weiterhin stattfinden kann, da der Rampenteil der Zähne 21 die Sperrklinke 20 entgegen der Federvorspannung des Hebels 33 (nicht gezeigt) fortdrückt.

In Fig. 12 ist die Ver­ riegelung außer Funktion gesetzt, und die Feder 37 hat den Hebel 33 an der gewünschten Gurtlänge umschnappen lassen, die durch die Feder 37 und die Steuerkurve 31 bestimmt wird, so daß das Gurtband 17 nun frei abgezogen wer­ den kann und nur noch dem Einfluß der fahrzeugsensitiven Ver­ riegelung unterliegt. Eine Umsteuerung durch einfaches Ab­ ziehen von Gurtband aus dem Betriebszustand für fahrzeugsen­ sitive Verriegelung in den Betriebszustand der festen Verriegelung wurde auf diese Weise erreicht.

Es muß also lediglich das Gurtband 17 bis zu einem Punkt ab­ gezogen werden, der über seine normale Länge hinausgeht und der durch das Getriebe bestimmt wird, so daß die Sperr­ klinken 20 elastisch gegen die Sperrverzahnung 16 an den Gurtspulen 15 gespannt werden. Das Gurtband 17 wird dann wie­ der aufgerollt und beispielsweise um ein Kind herumgelegt, woraufhin der Aufroller 11 dann gegen weiteres Abziehen gesperrt ist. In diesem Betriebszustand kann der Aufroller 11 bei einem Kinder­ sitz oder einer Last auf einem Fahrzeugsitz angewendet werden. Nachdem der Sicherheitsgurt gelöst wurde, wird das Gurtband 17 wieder auf den Gurtspulen 15 aufgerollt, und selbsttätig an einem durch die Kombination von Nocken und Getriebe bestimmten Punkt der Betriebszustand für fahrzeugsensitive Sperrung wieder hergestellt.

Die Wahl der Umsteuerpunkte kann durch geeignete Auslegung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes und durch ent­ sprechende Gestaltung der Nockenoberflächen geschehen, be­ zogen auf eine bestimmte Abzugslänge des Gurtbandes.

Da auf oder über die mit 18, 22, 24, 29, 30 und 33 bezeich­ neten Bauteile keine Kräfte oder Beanspruchungen direkt über­ tragen werden, können diese Bauelemente aus dauerhaftem und stabilem thermoplastischen Material hergestellt werden, bei­ spielsweise aus Nylon bzw. einem entsprechenden Kunststoff, der ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und Maßhaltigkeit über weite Temperatur- und Feuchtigkeitsbereiche aufweist und in Großserien beispielsweise durch Spritzguß oder dergleichen hergestellt werden kann, so daß die für die Umsteuerung des Aufrollers vorgesehenen, zusätzlichen Bauteile leichtgewichtig und kostengünstig herstellbar sind.

Claims (2)

1. Sicherheitsgurtaufroller mit einer in einem Rahmen dreh­ bar gelagerten Gurtspule, einer Blockiereinrichtung, die entweder durch das Auftreten einer vorbestimmten Mindest­ beschleunigung oder durch Abziehen einer vorbestimmten Gurtbandlänge von der Gurtspule aktivierbar ist, einer drehfest mit der Gurtspule verbundenen Sperrverzahnung, einer mit dieser zusammenwirkenden Sperrklinke, einem durch Massenträgheit auf Beschleunigungen ansprechenden Sensor, der die Sperrklinke in Eingriff mit der Sperrverzahnung steuert, wenn die vorbestimmte Mindestbeschleunigung auf­ tritt, mit einem am Rahmen schwenkbar gelagerten Hebel, der zwischen zwei Stellungen bewegbar ist und in der ersten Stellung die Sperrklinke freigibt, wobei diese dann durch den Sensor aktivierbar ist, und in seiner zweiten Stellung die Sperrklinke in Eingriff mit der Sperrverzahnung hält, und mit einem Steuerkurventeil, das über ein durch die Gurtspule angetriebenes Ritzel und eine mit diesem in Kämmeingrif stehende Verzahnung drehbar ist und mit dessen Steuerkurve ein am Hebel befestigter Kurvenfolger zur Zwangsbewegung des Hebels zwischen seinen zwei Stellungen zusammenwirkt, daß die Steuerkurve (31) am Innenumfang einer flachen ringförmigen Kurvenscheibe (30) ausgebildet ist, daß die Verzahnung (29) am Außenumfang der Kurvenscheibe gebildet ist und daß am freien Ende (36) des Hebels (33) eine bistabile Feder (37) angreift, die den Hebel (33) unter Vorspannung in seiner ersten oder in seiner zweiten Stellung hält.

2. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ritzel (28) an einem Wellenfortsatz der Gurtspule (15) angebracht ist.