DE3632066A1

DE3632066A1 - Vorrichtung zum beseitigen der spannung fuer eine rueckzugsvorrichtung eines sicherheitsgurts eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE3632066A1
Application number: DE19863632066
Authority: DE
Inventors: Hans Unger
Original assignee: American Safety Equipment Corp
Current assignee: American Safety Equipment Corp
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-09-20
Publication date: 1987-08-27
Also published as: JPS62173352A; US4669751A; GB2185677A; FR2593446A1; SE8700281L; IT1195070B; CA1251430A; ZA864211B; SE8700281D0; GB8611985D0; ES555854A0; IT8648212A0; BR8603365A; AU6056886A; ES8703786A1; KR870007016A

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf einen Rück zugsmechanismus für einen Sicherheitsgurt für den Sitz eines Fahrzeugs, und mehr im einzelnen auf das wahlweise Beseiti gen der auf dem Benutzer ausgeübten Rückzugskraft des Gurts.

Geräte zum Entlasten der Rückzugsspannung bei Sicherheits gurtmechanismen für Fahrzeuge sind bekannt, beispielsweise aus den US-Patenten 38 34 646, 42 00 311 und 42 93 107.

Ein bei den bekannten spannungsentlastenden Mechanismen auftretendes Problem ist, daß eine wachsende Anzahl von Reibungsflächen im Mechanismus vorkommen, die zu einem vergrößerten Zug auf die Rolle in der Rückzugsrichtung führen und daher zu größeren Rückzugsfedern und Rückzugs kräften wie auch steigender Komplexität und Kosten bezüglich der Kontrolle der Oberflächengüte der Reibungsflächen, der erforderlichen Schmierung und der Abnützung führen.

Ein weiteres Problem bei den bekannten Mechanismen besteht darin, daß sie nur ein begrenztes Maß an "Freiheit" in der Bewegung des Benutzers über die "lose" oder "lockere" Posi tion hinaus ermöglichen, bevor die Rolle für eine Rückzugs bewegung unter die Speicherposition freigegeben wird. Typi scherweise tritt dies nur nach höchstens einer oder zwei Umdrehungen der Rolle auf, was nur einige wenige Millimeter an Bewegungsfreiheit für den Benutzer bedeutet, innerhalb von denen sich der Mechanismus an die lose Position "erin nern" kann.

Es wäre daher wünschenswert, ein spannungsentlastendes Gerät für den Rückzugsmechanismus eines Sicherheitsgurts zu schaf fen, das auch verhältnismäßig reibungslos ist, das relativ billig und einfach in der Herstellung und in der Montage ist, das jedoch sicher arbeitet, und das einen größeren Betrag an Auszugsbewegung des Gurts oberhalb der losen Position gestattet, bevor das Gerät aus dem spannungslosen Zustand freigegeben oder entriegelt wird.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zum Entlasten der Rückzugsspannung in dem Rückzugsmechanismus eines Sicherheitsgurts zu schaffen, das einen minimalen Reibungs widerstand für die Auszugs- und Rückzugsbewegung des Sicher heitsgurts bietet.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Vorrich tung zum Beseitigen der Spannung geschaffen wird, die billig und einfach herzustellen, zu montieren und zu benutzen ist, die jedoch im Bedarfsfall sicher und zuverlässig ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein Mechanismus geschaffen wird, der große vorbestimmte Beträge für die Bewegung des Fahrgasts innerhalb des Fahrzeugs während des spannungslosen Betriebszustandes und über die lose Position hinaus gestattet, ohne daß der Mechanismus seinen spannungslosen Zustand verläßt.

Diese und andere Aufgaben und Vorteile werden vorzugsweise bei einer Vorrichtung zum Beseitigen der Spannung erreicht, die eine auf der Rolle der Rückzugsvorrichtung befestigte und mit dieser rotierende Sperrscheibe aufweist, wobei die Sperrscheibe eine Speicherscheibe mit einer reduzierten Drehzahl mittels eines Malteserradmechanismus antreibt, der mit der Speicherscheibe über eine einzige Reibungskupplung gekoppelt ist, wobei die Speicherscheibe während der Drehung mit einer schwenkbar befestigten Sperrklinke zusammenarbei tet, die dazu dient, mit dem Sperrad in der losen Position in Eingriff und außer Eingriff zu kommen, und um in anderen Fällen mit diesem außer Eingriff zu kommen, wobei die Spei cherscheibe weiterhin mit einem Steuerarm zusammenarbeitet, der schwenkbar an dem Gerät befestigt ist, um die Speicher scheibe bei einer geeigneten Winkelstellung relativ zu der Blockier- oder losen Position zu verdrehen oder fortzuschal ten, derart, daß sich das Gerät an die lose Position "er innert" und einen wesentlichen Betrag einer Auszugsbewegung des Gurts über die lose Position hinaus gestattet, bevor die Rolle gegen eine Rückzugsbewegung unter die lose Stellung entriegelt wird. Ein Betätiger ist vorgesehen, der es ge stattet, daß das Gerät wahlweise in den spannungslosen Betriebszustand gelangt oder aus diesem heraus gelangt, wobei der Betätiger entweder durch den Benutzer manuell betätigt wird oder durch externe Anregungen oder Steuersig nale, beispielsweise durch das Anschnallen oder Lösen des Gurts, automatisch betätigt oder abgeschaltet wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfin dung verwirklicht sein.

Fig. 1 ist eine geschnittene Ansicht durch die Seite einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht durch das Ende der ersten bevorzugten Ausführungsform entsprechend dem Schnitt II-II in Fig. 1, wobei sich das Gerät in der Spannungsbetriebsart befin det;

Fig. 3 ist eine andere teilweise geschnittene Endansicht des Geräts der ersten Ausführungsform, wobei der spannungslose Betriebszustand eingeschaltet ist;

Fig. 4 ist eine andere geschnittene Ansicht durch das Ende der ersten Ausführungsform, die zeigt, daß der Gurt um eine Strecke in der (durch einen Pfeil angezeigten) Auszugsrichtung über die spannungslose oder lose (lockere) Stellung hinaus bewegt worden ist;

Fig. 5 ist eine geschnittene Ansicht durch die erste Ausführungsform entsprechend dem Schnitt V-V in Fig. 2;

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Doppel kurven- oder Speicherscheibe der ersten Ausführungsform,

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der Unterseite der Antriebsscheibe der ersten Ausführungsform, die die in dieser gebildeten Komponente eines Maltesermechanismus zeigt;

Fig. 8 ist ein teilweiser Schnitt in das Ende einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung;

Fig. 9 ist eine geschnittene Ansicht durch die Seite der zweiten bevorzugten Ausführungsform entsprechend der Linie IX-IX in Fig. 8;

Fig. 10 ist eine teilweise geschnittene Ansicht der Seite der zweiten Ausführungsform entsprechend der Linie X-X in Fig. 8, die die Komponenten der Speicherscheibe und des Speicherscheibenantriebs mechanismus zeigt;

Fig. 11 ist ein Blick in die andere Seite der An triebsscheibe der zweiten bevorzugten Ausfüh rungsform entsprechend dem Schnitt XI-XI in Fig. 10, in der die Auszugsrichtung des Gurts während der Auszugsbewegung des Gurts während der Tätig keit des Malteserantriebs durch einen geraden Pfeil und die Drehbewegung des Antriebszapfens und Schaltzapfens auf der Sperrscheibe durch ein Paar von gekrümmten Pfeilen bezeichnet ist;

Fig. 12 ist ähnlich Fig. 11, wobei der Zapfen des Malte serantriebs um einen Winkel in Auszugsrichtung gedreht worden ist, der den Zapfen zum Eintritt in eine zweite Antriebsnut vorbereitet;

Fig. 13 ist eine teilweise Schnittansicht der Seite der Antriebsscheibe und der Speicherscheibe beider Ausführungsformen entsprechend dem Schnitt XIII- XIII in Fig. 12, die eine mögliche Abwandlung der Reibungszwischenfläche zwischen der Antriebs scheibe und der Speicherscheibe beider bevorzug ter Ausführungsformen zeigt;

Fig. 14 ist ein teilweiser Schnitt durch die Seite der Speicherscheibe und der Antriebsscheibe der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die eine zweite mögliche Abwandlung des Malteserantriebs mechanismus zeigt;

Fig. 15 ist eine Schnittansicht der Unterseite des Malte serantriebsmechanismus der zweiten Abwandlung der zweiten bevorzugten Ausführungsform entsprechend dem Schnitt XV-XV in Fig. 14;

Fig. 16 ist eine Endansicht der Speicherscheibe der zweiten Ausführungsform, die eine geneigte Rampe und einen Absatz zeigt, die in der Nut der Spei cherscheibe angeordnet sind;

Fig. 17 ist ein teilweiser Schnitt durch die Seite der geneigten Rampe und des Absatzes der Speicher scheibe nach dem Schnitt XVII-XVII in Fig. 16.

Fig. 1 bis 7 zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Beseitigen der Spannung für einen Rückziehmechanismus 10 eines Sicher heitsgurts.

Ein Gerät gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform weist einen fest mit dem Fahrzeug verbundenen Rahmen 12 mit einem an diesem angebrachten Abdeckteil 14 und eine Aufwickeltrom mel oder Rolle 16 auf, die innerhalb des Rahmens 12 drehbar gelagert ist und in einer Rückzugsrichtung vorgespannt ist, um einen flexiblen Sicherheitsgurt 18 auf ihr in Richtung auf eine vollständig zurückgezogene Stellung aufzuwickeln.

Mit der Aufwickeltrommel 16 ist eine Sperrscheibe 20 mit einer Mehrzahl von Zähnen zum Eingriff mit einer Sperrklinke 40 zum Sperren der Rolle 16 und daher des Sicherheitsgurts 18 gegen eine Rückzugsbewegung befestigt. Die Sperrscheibe 20 wird auch verwendet, um den Speicher und Sperrkomponenten des Geräts mit einer verringerten Geschwindigkeit mittels des Einbaus eines Malteserradmechanismus anzutreiben. So hat bei der ersten Ausführungsform die Sperrscheibe 20 auf ihrer nach außen weisenden Seite einen Antriebszapfen 22 und einen nierenförmigen Schaltzapfen 24 zum Eingriff mit einem kom plementären Malteserkreuzmuster auf der Unterseite einer Antriebsscheibe 26, die eine Mehrzahl von Antriebsschlitzen 27 und Schaltsperren 28 (siehe Fig. 7) aufweist.

Bei der ersten bevorzugten gezeigten Ausführungsform ist ein einziger Antriebszapfen 22 exzentrisch auf der Sperrscheibe 20 angeordnet und dient dazu, mit drei Antriebsschlitzen 27 auf der Unterseite der Antriebsscheibe 26 nacheinander und mit zeitlichen Unterbrechungen mit einem Untersetzungsver hältnis von 3:1 in Eingriff zu kommen und diese anzutreiben, d.h., drei Umdrehungen der Rolle 16 ergeben eine vollständi ge Umdrehung der Antriebsscheibe 26. In ähnlicher Weise ist der Schaltzapfen 24 gegenüber dem Antriebszapfen 22 um 180° versetzt und kämmt mit Führungsblöcken 28, um eine Drehbewe gung der Antriebsscheibe 26 während der zeitlich unterbro chenen Perioden, in denen der Antriebszapfen 22 außer Ein griff mit den Antriebsschlitzen 27 ist, zu verhindern.

Obwohl ein Malteserradmechanismus beim ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, weiß der Fachmann, daß die Antriebsvorrichtung zwischen der Sperrscheibe 20 und der Antriebsscheibe 26 modifiziert werden könnte, um das ge wünschte Verhältnis durch Verwendung von konventionellen Zahnrädern in einem Getriebezug zwischen diesen zwei Ele menten zu erreichen, wodurch eine ähnliche Untersetzung erzielt werden könnte.

Eine Reibungskupplung 29, die durch die kräftige Anlage der Außenfläche der Antriebsscheibe 26 an der Innenfläche einer Speicherscheibe 30 gebildet wird, sorgt für eine gleichzei tige Drehung der Speicherscheibe 30 mit der Antriebsscheibe 26, ausgenommen, wenn die Speicherscheibe 30 entweder in der Auszugsrichtung oder in der Rückzugsrichtung blockiert ist, in welchem Falle zwischen diesen zwei Elementen ein Gleiten stattfindet. Dies erlaubt es, daß die Speicherscheibe 30 relativ zur Sperrklinke 40 als Reaktion auf die Bewegung der Rolle 16 in geeigneter Weise verdreht oder geschaltet wird.

Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform hat die Speicher scheibe 30 eine kreisförmige Umfangsfläche 31, die einen Sperranschlag 32 bei einer vorgegebenen Winkelposition am Umfang, gefolgt von einer Schrägfläche 33 aufweist. Zusätz lich weist die Speicherscheibe 30 auf ihrer Außenfläche eine geschlossene, in Umfangsrichtung verlaufende Nut 34 auf, die einen kurzen, radial weiter außen liegenden Abschnitt und einen langen, radial weiter innen liegenden Abschnitt hat, die an ihren Enden durch kurze, in radialer Richtung verlau fende Übergangsabschnitte verbunden sind. Am Boden der Nut 34 ist innerhalb des ersten dieser kurzen Übergangsabschnit te eine schräg verlaufende Rampe 35 angeordnet, die vom Boden der Nut 34 aus nach oben geneigt ist und auf die ein rechtwinkliger Absatz 36 folgt, der zum Boden oder zur Unterseite der kreisförmigen Nut 34 zurückspringt. Am Ende des langen inneren Abschnitts der Nut 34 weist der zweite Übergangsabschnitt eine radial innenliegende Rast 37 auf, der eine radial außerhalb liegende Schulter 38 folgt, die zum Schließen der Nut 34 dient.

Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist eine Sperr klinke 40 mit einem Sperrzahn 42 an dem Deckel 14 schwenkbar montiert und dient dazu, mit der Sperrscheibe 20 in Eingriff zu kommen und außer Eingriff zu kommen, um die Sperrscheibe 20 und daher die Rolle 16 gegen eine zurückziehende Bewegung zu sperren und für eine solche Bewegung freizugeben. Die Sperrklinke 40 weist ferner einen Mitnehmerarm 43 mit einem Nasenteil 44 auf, das so angeordnet ist, daß es auf der äußeren Umfangsfläche 31 der Speicherscheibe 30 während der Drehung gleitet. Aber bei einer bestimmten Winkelstellung der Speicherscheibe 30 relativ zu dem Nasenteil 44 der Klinke wird das Nasenteil 44 in den Anschlag 32 einfallen, was es gestattet, daß der Sperrzahn 42 der Klinke 40 mit der Sperrscheibe 20 in Eingriff kommt, um die Rolle 16 gegen eine Rückziehbewegung zu blockieren. Eine weitere erhebliche Auszugsbewegung der Speicherscheibe 30 wird bewirken, daß die geneigte Rampe 33 mit dem Nasenteil 44 in Eingriff kommt, um die Sperrklinke 40 anzuheben und dadurch außer Eingriff mit der Sperrscheibe 20 zu bringen, wodurch die Rolle 16 für eine Auszugs- und Rückzugsbewegung freigegeben wird.

Ein Steuerarm 50 dient zur Zusammenarbeit mit der Speicher scheibe 30, um die Speicherscheibe 30 in geeigneter Weise zu verdrehen oder zu schalten, um die Rolle 16 bei den richti gen Stellungen zu sperren und freizugeben. Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist der Steuerarm 50 an dem Deckel 14 schwenkbar befestigt und weist ein Nasenteil 52 auf, das in der Nut 34 der Speicherscheibe 30 gleitet, um die Bewegung des Steuerarms 50 zwischen dem inneren und dem äußeren Abschnitt der Nut 34 zu steuern. Die Folge von Ereignissen, durch die die Speicherscheibe 30 in geeigneter Weise verdreht wird, ist in Fig. 2 bis 4 gezeigt:

Beginnend mit einem Anfangszustand, bei dem das Nasenteil 52 des Steuerarms sich in der Schulter 38 der Nut 34 befindet, stellt man fest, daß die Speicherscheibe 30 in jener Winkel stellung gegen eine weitere Bewegung in Rückzugsrichtung blockiert ist, unabhängig von einer Rückzugsbewegung des Sicherheitsgurts 18. Eine weitere Auszugsbewegung des Si cherheitsgurts 18 ausgehend von diesem Anfangszustand wird bewirken, daß die Speicherscheibe 30 in der Auszugsrichtung rotiert (in Fig. 2 im Uhrzeigersinn), wodurch verursacht wird, daß das Nasenteil 52 des Steuerarms durch das erste Übergangsgebiet der Nut 34 und auf die schräge Rampe 35 und über diese hinweg wandert, um hinter dem Absatz 36 einzufal len. Bei dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel fällt diese Winkelstellung der Speicherscheibe 30 relativ zu dem Nasenteil 52 des Steuerarms mit einer Fluchtung des An schlags 32 mit dem Nasenteil 44 der Sperrklinke zusammen. Bei dieser Winkelorientierung der Speicherscheibe 30 sind sowohl die Rolle 16 als auch die Speicherscheibe 30 gegen eine weitere Rückzugsbewegung blockiert, und der Gurt ist in einem spannungslosen oder lockeren (losen) Zustand (siehe Fig. 3). Eine weitere Auszugsbewegung des Gurts 18 bewirkt eine Drehung der Speicherscheibe 30 in Auszugsrichtung, wodurch die schräge Rampe 33 in Kontakt mit dem Nasenteil 44 der Sperrklinke gebracht wird, das die Sperrklinke 40 außer Eingriff mit der Sperrscheibe 20 zwingt, wodurch eine sanfte Auszugs- und Rückzugs-Bewegung des Sicherheitsgurts 18 oberhalb der Lockerstellung gestattet wird. Solange eine Auszugsbewegung des Sicherheitsgurts 18 nicht bewirkt, daß die Speicherscheibe 30 sich um mehr als 2 pi rad (pi 3,1415...) ausgehend von ihrer Ausgangsstellung dreht, wird der Sicherheitsgurt 18 und daher der Benutzer normale Aus zugs- und Rückzugs-Kräfte innerhalb des Gurts 18 erfahren, und es ist ein wesentlicher Betrag einer Auszugsbewegung des Benutzers gestattet, wonach dann, wenn der Benutzer seine ursprüngliche Position im Sitz wieder einnimmt, der Sicher heitsgurt 18 seine spannungslose Stellung wieder einnimmt.

Bei einer Auszugsbewegung des Sicherheitsgurts 18, die zu einer Drehung der Speicherscheibe 30 in Auszugsrichtung um einen Winkel von mehr als 2 pi rad ausgehend vom Ausgangszu stand führt, wird das Nasenteil 52 des Steuerarms auf die Rast 37 innerhalb der Nut 34 treffen, wodurch sie die Spei cherscheibe 30 gegen eine weitere Drehung in Auszugsrichtung und somit eine Auszugsbewegung des Gurts 18 blockiert. Jede leichte Rückzugsbewegung des Gurts 18 ausgehend von diesem Zustand wird dazu führen, daß das Nasenteil 52 des Mitneh merarms freigegeben wird, um zum äußeren Abschnitt der Nut 34 zurückzukehren und in Anlage an der Schulter 38 zu kom men, wodurch eine weitere Rückzugsbewegung der Speicher scheibe 30 verhindert wird, die wiederum verhindert, daß die Klinke 40 mit der Sperrscheibe 20 bei Rückzugsstellungen des Gurts 18 bei und unterhalb der ursprünglichen spannungslosen Position in Eingriff kommt, und somit wird ein spannungslo ser Betriebszustand des Gurts 18 wieder hergestellt.

Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform sind sowohl die Sperrklinke 40 als auch der Steuerarm 50 um einen einzigen Gelenkpunkt 60 auf der Unterseite des Deckels 14 schwenkbar gelagert. Eine Torsions-Druck-Feder 62 spannt die Sperrklin ke 40 in Richtung auf die Sperrscheibe 20 vor und dient auch dazu, das Nasenteil 52 des Steuerarms sowohl in einer Rich tung radial nach auswärts gegen die äußere Seite der Nut 34 als auch in einer normal zur Ebene der Speicherscheibe 30 verlaufenden Richtung gegen den Boden der Nut 34 in der Speicherscheibe 30 vorzuspannen.

In ähnlicher Weise sind die Antriebsscheibe 26 und die Speicherscheibe 30 beide gleichachsig auf einem Lagerbolzen 63 drehbar gelagert, der sich von der Innenseite des Deckels 14 (siehe Fig. 5) aus erstreckt, und die Speicherscheibe 30 wird mit ihrer zur Reibungskupplung 29 gehörenden Grenzflä che durch eine Tellerfeder 64 in Richtung auf die Antriebs scheibe 26 vorgespannt.

Um den spannungslosen Betriebszustand bei der ersten bevor zugten Ausführungsform zu aktivieren und zu deaktivieren, ist eine Betätigernocke 70 vorgesehen, deren äußere Um fangsfläche mit der äußeren Umfangsfläche der Speicherschei be in einem Gebiet zusammenfällt, das dem Nasenteil 44 der Sperrnocke benachbart ist; die Betätigernocke 70 dient dazu, die Sperrnocke 40 in einer außer Eingriff befindlichen Position zurückzuhalten, bis der spannungslose Betriebszu stand aktiviert worden ist (siehe Fig. 2). Dies wird durch eine geringfügige Winkelverlagerung der Betätigernocke 70 in Auszugsrichtung (siehe Pfeil in Fig. 3) erreicht, was einen Anschlag 71 unter das Nasenteil 44 der Sperrnocke bringt, wodurch diese freigegeben wird und bei einer geeigneten Drehung der Speicherscheibe 30 (siehe Fig. 3 und 4) durch eine Schwenkbewegung in Eingriff mit dem Anschlag 32 kommt. Bei einer anschließenden Rückzugsbewegung der Betätigernocke 70 in der Rückzugsrichtung wird das Nasenteil 44 der Sperr nocke entweder außer Eingriff mit dem Anschlag 32 gezwungen oder es wird an einem Eingriff mit diesem gehindert, wodurch ein Blockieren der Sperrscheibe 20 gegen eine Rückzugsbewe gung verhindert wird, ungeachtet der Position der Speicher scheibe 30.

Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform weist die Betäti gernocke 70 einen Rastzapfen 72 auf, der auf einem Federarm 74 angeordnet ist, um mit einer Rastaussparung 76 in Ein griff zu kommen, die in der Unterseite des Deckels 14 gebil det ist und so ausgebildet ist (im Beispiel befindet sich ihr Mittelteil bezüglich des Lagerbolzens 63 radial weiter außerhalb als ihre Enden), daß für eine Bewegung des Rast zapfens 72 in der Rastaussparung 76 der Federarm 74 ela stisch verformt werden muß. Bei Anwendung einer Aktivier kraft auf den Betätigerarm 78 in der Richtung des in Fig. 3 gezeigten Pfeils (in Fig. 3 nach unten) wird der Rastzapfen 72 über die Mitte in der Aussparung 76 hinweg gezwungen und dient dazu, den Betätiger 70 in einer für den spannungslosen Betriebszustand eingeschalteten Stellung festzuhalten.

Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform, die in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt ist, wird der Betätiger 70 durch eine von außerhalb des Geräts kommende Anregung eingeschaltet und ausgeschaltet, nämlich durch ein elektromechanisches Sole noid 80, das durch einen außerhalb des Geräts liegenden Schalter an Spannung gelegt und abgeschaltet wird. Somit kann das Einschalten und Ausschalten des spannungslosen Betriebszustands der Vorrichtung 10 z.B. durch das Anschnal len und Abschnallen des Sicherheitsgurts 18 am Fahrzeug erreicht werden, aber die Anordnung könnte auch leicht so getroffen sein, daß dies mit dem Einschalten oder Ausschal ten der Zündung des Fahrzeugs zusammenfällt, oder mit dem Schließen der Türen des Fahrzeugs. In ähnlicher Weise kann ein rein mechanischer Wandler, beispielsweise ein Druck- Zug-Draht innerhalb eines Rohrs zum Betätigen des Mechanis mus verwendet werden. In gleicher Weise kann, falls ge wünscht wird, eine manuelle Einschaltung/Ausschaltung des Mechanismus vorzusehen, der Betätigerarm 78 sich nach außer halb des Deckels 14 erstrecken, um eine Grifffläche für den Benutzer zum manuellen Einschalten und Ausschalten der Betätigernocke 70 zu schaffen.

Die Folge der Arbeitsabläufe der Vorrichtung 10 zum Beseiti gen der Spannung ist wie folgt:

Zu Anfang, wenn der Fahrgast zuerst in das Fahrzeug ein steigt, ist der Sicherheitsgurt 18 in einer vollständig zurückgezogenen Stellung. Typischerweise wird sich das Nasenteil 52 des Steuerarms gegen die Schulter 38 in der Nut 34 der Speicherscheibe 30 abstützen. Während der einzelnen Vorgänge beim Anschnallen wird der Sicherheitsgurt 18 in eine erste ausgezogene Stellung bewegt, wobei dies entweder durch den Fahrgast geschieht oder bei einigen Fahrzeugen durch das Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür. Ungeachtet der anfänglichen Position des Nasenteils 52 des Steuerarms in der Nut 34 wird die sich ergebende Bewegung der Rolle 16 in Beträgen von mindestens k × 2 × pi rad (wobei k die Getriebe untersetzung ist) dazu führen, daß das Nasenteil 52 auf die Rast 37 trifft, derart, daß bei weiteren Auszugsbewegungen des Gurts 18 die Speicherscheibe 30 gegen eine weitere Bewegung in Auszugsrichtung blockiert ist. Jede leichte Rückzugsbewegung des Sicherheitsgurts 18 bewirkt danach, daß das Nasenteil 52 des Steuerarms in Eingriff mit der Schulter 38 gezwungen wird, und die Speicherscheibe 30 wird somit anfänglich so orientiert, daß sie den Sicherheitsgurt 18 in einen spannungslosen Betriebszustand bringt, vorausgesetzt, die Vorrichtung 10 ist entweder automatisch oder manuell aktiviert worden. Falls dies der Fall ist, bringt eine anschließende Auszugsbewegung des Gurts 18 um einen ersten vorbestimmten Betrag, d.h. um jenen Betrag, der der relati ven Winkelbewegung zwischen der Speicherscheibe 30 und dem Nasenteil 52 des Steuerarms entspricht, die ausreicht, um zu bewirken, daß das Nasenteil 52 in der Nut 34 von innerhalb der Schulter 38 zu einer hinter dem Absatz 36 eingefallenen Position bewegt wird, auch den Blockieranschlag 32 in Ein griff mit dem Nasenteil 44 der Sperrklinke und blockiert dadurch die Sperrscheibe 20 gegen eine weitere Rückzugsbewe gung. Dies führt dazu, daß der Sicherheitsgurt 18 eine lose oder lockere Stellung einnimmt. Der Betrag der im Gurt 18 geschaffenen Lose kann durch die Beziehung kr ₁ multipli ziert mit dem ersten vorbestimmten Betrag der Winkelbewegung der Speicherscheibe 30 bestimmt werden, wobei k das für den Untersetzungsgetriebemechanismus vorgesehene Untersetzungs verhältnis und r ₁ der mittlere Radius des Sicherheitsgurts 18 auf der Rolle 16 zwischen den zwei relevanten Auszugs stellungen des Gurts 18 ist. Bei der dargestellten ersten bevorzugten Ausführungsform ist der Betrag der geschaffenen Lose etwa 25 mm.

Anschließende Auszugsbewegungen des Gurts 18, die kleiner sind als ein zweiter vorbestimmter Betrag, wie sie sich ergeben würden, wenn sich der Fahrgast nach vorne lehnt, um beispielsweise ein Bedienungselement einzustellen, werden dazu führen, daß auf den Fahrgast durch den Gurt 18 normale Auszugs- und Rückzugsspannungskräfte ausgeübt werden, bis der Fahrgast wieder seine Ausgangsposition einnimmt, an welchem Punkt die lose oder lockere Stellung des Gurts 18 wieder vorliegt. Dieser zweite vorbestimmte Betrag ent spricht der Größe einer "Bewegungsfreiheit" des Fahrgasts innerhalb des Fahrzeugs, die nicht bewirkt, daß die Blockie rung des Geräts aufgehoben wird, d.h. daß es seine span nungslose Position "vergißt" und wieder einen Spannungsbe triebszustand annimmt. Falls jedoch der Benutzer den zweiten vorbestimmten Wert oder Betrag überschreitet, der einer vollen Umdrehung der Speicherscheibe 30 ausgehend von ihrer ursprünglichen Stellung in Auszugsrichtung entspricht, wird dies dazu führen, daß das Nasenteil 52 des Steuerarms mit der Rast 37 in Eingriff kommt, wodurch eine weitere Aus zugsbewegung der Speicherscheibe 30 verhindert wird, derart, daß bei jeder leichten anschließenden Rückzugsbewegung des Gurts 18 das Nasenteil 52 des Steuerarms zu seinem ursprüng lichen Eingriff mit der Schulter 38 zurückkehrt, und dadurch eine anschließende Rückzugsbewegung der Speicherscheibe 30 und folglich einen Eingriff der Sperrklinke 40 bei der ursprünglichen losen oder lockeren Position verhindert. Der für den Fahrgast verfügbare vorgegebene Betrag der freien Beweglichkeit des Gurtes ist somit proportional dem Betrag der Winkelverstellung, der in der Speicherscheibe 30 ober halb der losen oder lockeren Position verfügbar ist, und ist gleich 2 pi rad abzüglich dem ersten vorbestimmten Betrag. Der Betrag der Gurtfreiheit wird somit durch die Beziehung kr ₂ multipliziert mit dem zweiten vorbestimmten Betrag gegeben, wobei r ₂ der mittlere Radius des Gurts 18 auf der Rolle 16 zwischen Stellungen der Speicherscheibe 30 ist, die der losen Stellung und der Freigabestellung ent sprechen. Bei der dargestellten ersten bevorzugten Ausfüh rungsform ist der Betrag der Gurtfreiheit, die für den Fahrgast zur Verfügung steht, bevor ein Freigeben oder Ausrasten des spannungslosen Betriebszustands auftritt, ungefähr 300 mm.

In den Fig. 8 bis 13 wird eine zweite beispielhafte bevor zugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei ähnliche oder entsprechende Elemente mit einem im Vergleich zum ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel um 100 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet sind.

Die zweite bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bevorzugten Ausführungsform in der Konfiguration der Sperrklinke 140, die mit einem Mitnehmerarm 143 versehen ist, auf dem ein Nasenteil 144 des Mitnehmerarms angeordnet ist. Weiterhin wird bei der zweiten bevorzugten Ausführungs form die Speicherscheibe 130 gegen die Antriebsscheibe 126 mittels einer Schraubenfeder 164 im Gegensatz zur Tellerfe der 64 der ersten Ausführungsform gedrückt. Bei der zweiten Ausführungsform wird die Reibungskupplung 129 mittels eines Paars von Kegelflächen auf den zueinander passenden Flächen der Antriebsscheibe 126 und der Speicherscheibe 130 geschaf fen, so daß Reibungskräfte in Auszugsrichtung und Rückzugs richtung innerhalb des Geräts leicht durch einfaches Andern lediglich des Winkels der Kegelflächen angepaßt werden können.

Eine zweite mögliche Modifikation der Vorrichtung 10 oder 110 zum Beseitigen oder Aufheben der Spannung im Gurt liegt in der Verwirklichung des Untersetzungsgetriebemechanismus, der in den Fig. 14 bis 17 dargestellt ist, wobei die Bezugs zeichen jeweils um 200 vergrößert sind.

Bei der zweiten Modifikation weist der Malteserradmechanis mus eine Mehrzahl von Antriebszapfen 222 auf der Fläche der Sperrtrommel 220 auf, die mit einer dazu passenden Konfigu ration in Form eines "Sternantriebs" an der Unterseite der Antriebsscheibe 226 in Eingriff sind. Dieser Antriebsmecha nismus führt zum selben Untersetzungsverhältnis, d.h. 3:1, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Hier besteht jedoch, obwohl die Bewegung der Antriebsscheibe 226 relativ zur Bewegung der Sperrscheibe 220 periodisch ist, keine Unterbrechung, d.h. es bestehen keine Stellungen der zwei ineinander ein greifenden Teile relativ zueinander, die dazu führen, daß zwischen den zwei Teilen eine vollständige Entkopplung vorliegt, und daher wird jede freie Drehbewegung der Antriebsscheibe 226 relativ zur Sperrscheibe 220 verhindert, ohne daß die Schaltzapfen 24 oder 124 und die Schaltblöcke oder Schaltanschläge 28 oder 128, die bei der ersten Modifi kation dargestellt sind, nötig sind.

Der für den Fahrgast zur Verfügung stehende Betrag der Lose und der Auszugsfreiheit des Gurts kann leicht in der Ent wurfsphase durch die Wahl des Antriebsuntersetzungs verhältnisses k und der gegenseitigen Beziehung der ersten und zweiten vorbestimmten Beträge der Winkelbewegung der Speicherscheibe, deren Summe 2 pi rad ist, wie dies durch die Nut 34 bzw. 134 erzwungen wird, verringert oder ver größert werden. Vom Standpunkt der Praxis ist es jedoch nicht wünschenswert, einen großen Anteil von Lose im Gurt vorzusehen, weil erhebliche Beträge an Lose zu einem unsi cheren Zustand führen können. Daher wird aus praktischen Gründen k Werte im Bereich zwischen 1 und 4 annehmen.

Bei den bevorzugten Ausführungsformen ergeben sich für eine Mehrzahl von Komponenten von selbst billige Fabrikationsme thoden und Materialien, beispielsweise das Spritzgießen von Kunststoffteilen. Daher ist es, obwohl die Teile ausreichend kräftig sein sollen, um den Anforderungen bei der Benutzung standzuhalten, nicht erforderlich, daß sie im Hinblick auf die selbe ausfallsichere Stärke oder Robustheit wie jene Komponenten des Rückzugsmechanismus hergestellt werden, die dafür konstruiert wurden, den Mechanismus gegen eine Aus zugsbewegung bei Gefahrenzuständen zu blockieren. Daher sollen die vorgeschlagenen Materialien und Herstellungs methoden und die dargestellten und beschriebenen Konfigura tionen nur als Beispiele verstanden werden.

Es wurde ein Rückzugsmechanismus oder Aufwickelmechanismus für einen Sicherheitsgurt für Fahrgäste eines Fahrzeugs beschrieben, der eine Vorrichtung zum wahlweisen Aufheben der auf den Fahrgast ausgeübten Rückzugsspannung des Gurts aufweist. Das Gerät kann in einer ersten Auszugsstellung des Gurts entsprechend der angeschnallten Stellung entweder manuell oder automatisch aktiviert werden, derart, daß bei einer einzelnen Auszugsbewegung des Gurts um einen ersten vorbestimmten Betrag an "Lose" der Gurt gegen eine weitere Rückzugsbewegung über jene Stellung hinaus nach unten blockiert wird, wodurch die auf den Benutzer ausgeübte Rückzugspannung des Gurts entlastet wird. Weitere Aus zugs- und Rückzugsbewegungen des Gurts über die spannungslo se Stellung hinaus, die kleiner sind als ein zweiter vorbe stimmter Betrag, wie er sich aus Vorwärtsbewegungen des Benutzers zum Erfassen von Einstellknöpfen usw. ergibt, führen zu einer normalen gegen den Fahrgast gerichteten Rückzugsspannung im Gurt, bis der Fahrgast wieder seine Anschnallposition einnimmt. Die Vorrichtung "erinnert sich" dann an diese Position und stellt die "Lose" für den Benut zer wieder bereit. Bei einer Auszugsbewegung des Gurts, die größer ist als der zweite vorbestimmte Betrag oder bei einem manuellen oder automatischen Ausschalten des spannungslosen Betriebszustandes wird die Rückzugsspannung des Gurts bis unter die lose Position hinaus wieder hergestellt, bis das Gerät vom Fahrgast wieder in seinen Ausgangszustand zurück gesetzt worden ist.

Die Vorrichtung zeichnet sich aus durch die Verwendung eines Malteserradmechanismus zum Antreiben einer Speicherscheibe, die ein Paar von Kurven auf ihrer Oberfläche hat, mit einer verringerten Geschwindigkeit über eine Reibungskupplung, um eine Sperrklinke zu betätigen, die mit einer Sperrscheibe zusammenwirkt, die an der Rolle des Rückzugsmechanismus für den Gurt befestigt ist, um die Rolle in den geeigneten Stellungen zu blockieren und freizugeben. Ein Steuerarm schaltet die Speicherscheibe relativ zu den Blockierposi tionen und der Malteserradmechanismus gestattet eine deut lich vergrößerte Bewegung des Fahrgasts in Auszugsrichtung über die lose Position hinaus, ohne daß der Mechanismus außer Betrieb gesetzt wird, und auch eine erhöhte Genauig keit der Losestellung und der Freigabestellung des Gurts.

Claims

1. Rückzugsvorrichtung für einen Sicherheitsgurt mit einer Aufwickelrolle, die normalerweise für eine Rotation in der Rückzugsrichtung vorgespannt ist, um den Sicherheitsgurt auf sie bis zu einer vollständig zurückgezogenen Stellung aufzuwickeln, mit einer Vorrichtung zum wahlweisen Entlasten der Rückzugs spannung des Gurts, gekennzeichnet durch
eine mit dem Gerät verbundene Aktiviervorrichtung, die wahlweise einschaltbar und ausschaltbar ist, um das Gerät in den spannungslosen Zustand des Gurts oder aus dem spannungslosen Zustand heraus bei jeder ersten Auszugswinkelstellung der Rolle zu bringen, die k×2×pi rad größer ist als die vollständig zurückgezo gene Stellung, wobei k eine vorbestimmte Konstante 1 ist (pi = 3,1415 ...); und
eine Blockiervorrichtung, die mit der Rolle (16) und der Aktiviervorrichtung verbunden ist, und die be treibbar ist, wenn die Vorrichtung bei der genannten ersten Winkelstellung der Rolle (16) aktiviert ist, und andernfalls nicht arbeitet, die auf eine Winkel verstellung der Rolle in Auszugsrichtung bis zu einer zweiten Winkelstellung anspricht, die um einen ersten vorbestimmten Betrag größer ist als die erste Winkel stellung der Rolle, um die Rolle (16) gegen eine Rückzugsbewegung unter die zweite Winkelstellung der Rolle zu blockieren, und um eine normale Auszugs- und Rückzugsbewegung der Rolle zwischen der zweiten Win kelstellung der Rolle und einer dritten Winkelstellung der Rolle zu gestatten, die um einen vorbestimmten zweiten Betrag größer ist als die zweite Winkelstel lung der Rolle, wobei sie weiterhin auf eine Winkel verstellung der Rolle (16) in Auszugsrichtung über die dritte Winkelstellung der Rolle hinaus oder auf ein wahlweises Ausschalten der Aktiviervorrichtung an spricht, um die Rolle freizugeben, derart, daß für diese eine normale Rückzugsbewegung unter die zweite Winkelstellung der Rolle gestattet wird,
wobei der vorbestimmte erste Betrag dem Betrag an Lose oder Lockerheit des Gurts in dem spannungslosen Be triebszustand entspricht und die Summe der vorbestimm ten ersten und zweiten Beträge k × 2 × pi rad ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockiermechanismus weiterhin aufweist:
ein Sperrad (20), das an der Rolle (16) befestigt ist und sich mit dieser dreht;
eine Klinke (40), die an der Vorrichtung beweglich befestigt ist, und die zwischen einer Eingriffsstel lung mit dem Sperrad (20) und einer mit diesem nicht in Eingriff befindlichen Stellung beweglich ist, um die Rolle (16) gegen die Rückzugsbewegung unter die zweite Winkelstellung zu sperren bzw. für eine der artige Bewegung freizugeben, wobei die Klinke (40) durch das Ausschalten oder Einschalten der Aktivie rungsvorrichtung in der Freigabestellung der Klinke blockiert bzw. aus dieser freigegeben wird; und
eine Klinkensteuervorrichtung, um die Klinke (40) in die Eingriffs- und Freigabestellung zu zwingen, wobei weiterhin eine Vorrichtung zum Erkennen der Winkelver lagerung der Rolle (16) und zum Steuern der Bewegung der Klinke (40) in Abhängigkeit davon vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung für die Klinke aufweist:
eine Vorspannvorrichtung, um die Klinke (40) in die Eingriffsstellung zu zwingen;
einen Mitnehmerarm (43) mit einem Nasenteil (44), der an der Klinke befestigt ist, um die Klinke zwischen der Eingriffs- und Freigabestellung der Klinke zu bewegen;
eine Kurve (30), die an der Vorrichtung drehbar befe stigt ist und mit der Rolle (16) gekoppelt ist, um sich mit dieser zu drehen, wobei die Kurve so ausge bildet ist, daß sie mit dem Mitnehmerarm (43) und der Vorspannvorrichtung für die Klinke zusammenarbeitet, um die Klinke bei einer vorbestimmten ersten Winkel orientierung der Kurve in die Eingriffsstellung der Klinke zu bringen, wodurch die Rolle und die Kurve gegen eine weitere Rückzugsbewegung blockiert sind, und um die Klinke durch Winkelverstellungen der Kurve in Auszugsrichtung, die größer sind als die erste Winkelorientierung der Kurve und geringfügig kleiner als 2 pi rad, in die Freigabestellung zu bringen; und
eine Orientierungsvorrichtung, um die Kurve relativ zu dem Mitnehmer und der Rolle zu orientieren, wobei weiterhin eine Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist, um die Kurve mit der Rolle drehbar zu koppeln und von dieser zu entkoppeln, derart, daß bei Auszugsbewegun gen der Rolle von unterhalb der ersten und dritten Winkelstellungen der Rolle die Kurve gegen eine Aus zugsbewegung bei einer zweiten Winkelorientierung der Kurve fixiert ist, die um 1/k multipliziert mit dem ersten vorbestimmten Betrag der Rolle kleiner ist als die erste Winkelorientierung der Kurve, und daß bei Rückzugsbewegungen der Rolle von oberhalb der dritten Winkelstellung der Rolle die Kurve gegen eine Rück zugsbewegung unter die zweite Winkelorientierung der Kurve fixiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenorientierungseinrichtung aufweist:
einen Steuerarm (50), der beweglich an dem Gerät befe stigt ist, um sich zwischen einer ersten und einer zweiten mit der Kurve in Eingriff befindlichen Stel lung zu bewegen, wobei der Steuerarm mit der Kurve zusammenarbeitet, um eine Rückzugsbewegung der Kurve unter die zweite Winkelorientierung der Kurve zu verhindern, wenn der Arm in der ersten Stellung des Arms ist, und um eine Auszugsbewegung der Kurve über eine dritte Winkelorientierung der Kurve hinaus zu verhindern, die um 1/k multipliziert mit dem zweiten vorbestimmten Betrag der Rolle größer ist als die erste Winkelorientierung der Kurve, wenn der Arm in der zweiten Stellung ist, wobei die gesamte Winkelver stellung der Kurve zwischen der zweiten Winkelorien tierung der Kurve und der dritten Winkelorientierung der Kurve geingfügig größer als 2 pi rad ist;
eine erste Vorspannvorrichtung für den Steuerarm, um den Steuerarm in Richtung auf die erste Position des Steuerarms vorzuspannen; und
wobei die Kurve weiterhin so ausgebildet ist, daß sie mit der Vorspannvorrichtung für den Arm derart zusam menarbeitet, daß bei einer Auszugsbewegung der Kurve über die zweite Winkelorientierung der Kurve hinaus der Steuerarm von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung gezwungen wird, und daß der Arm bei einer Rückzugsbewegung der Kurve zu einer Stellung geringfü gig unterhalb der dritten Winkelorientierung der Kurve in die erste Stellung freigegeben wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:
eine zweite Vorspannvorrichtung für den Steuerarm, um den Arm in Richtung auf die Kurve in einer Richtung parallel zu der Drehachse der Kurve vorzuspannen; und
daß die Kurve (30) eine schräge Rampe (35) auf einer Fläche der Kurve aufweist, die rechtwinklig zu der Drehachse der Kurve und in der Auszugsrichtung ver läuft, daß der Rampe (35) in dieser Richtung eine Rast (37) folgt, wobei die Rampe (35) und die Rast (37) auf der Fläche so angeordnet sind, daß sie mit dem Steuer arm und mit der zweiten Vorspannvorrichtung für den Steuerarm in Eingriff kommen und zusammenarbeiten, um eine Auszugsbewegung der Kurve zwischen der zweiten Winkelorientierung der Kurve und der ersten Winkel orientierung der Kurve zu gestatten und um eine Rück zugsbewegung der Kurve unter die erste Winkelorien tierung der Kurve zu verhindern.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist:
eine Reibungskupplung, um die Drehbewegung der Rolle (16) mit der Kurve (30) zu koppeln, wenn der Kurve durch den Steuerarm (50) eine Drehung erlaubt ist, und um andernfalls ein gleitendes Drehen zwischen diesen Teilen zu gestatten; und
eine Antriebsvorrichtung, um die Kurve über die Kupp lung mittels der Rolle anzutreiben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung aufweist:
eine Untersetzungsvorrichtung, um die Kurve (30) mit der Rolle (16) drehbar zu koppeln und um die Kurve mit der Rolle mit einer verringerten Drehzahl anzutreiben, derart, daß k Umdrehungen der Rolle zu einer einzigen Umdrehung der Kurve führen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersetzungsvorrichtung einen Malteserrad mechanismus aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsverhältnis 3:1 ist, wobei der erste vorbestimmte Betrag der Rolle ungefähr 1,4 rad und der zweite vorbestimmte Betrag der Rolle ungefähr 17,4 rad ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktiviervorrichtung eine Betätigungsvorrich tung zum wahlweisen Zwingen der Kurve in die Freigabe stellung der Kurve aufweist.