DE4311201C2 - Sicherheitsgurtaufroller mit Klemmvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen in einem Automobil oder in einem anderen Fahrzeug angeordneten Sicherheitsgurtaufroller mit Klemmeinrichtung.

Die US-A-4,241,886 beschreibt einen Gurtaufroller mit einem auf einer Gurtwelle vorgesehenen Zahnrad, das im Notfall mit einer Sperrklinke in Eingriff bringbar ist.

Zusätzlich zur Sperrung der Gurtwelle wird über einen Steuerring eine Gurtband-Klemm­ vorrichtung betätigt. Die Gurtwellensperrung erfolgt über eine Klinke, die in eine Verzahnung der Gurtwelle eingreift. Es müssen daher alle Zähne dieser Ver­ zahnung auf die Haltekraft dimensioniert werden.

Die DE-A-33 41 289 beschreibt einen doppelseitig sperrbaren Gurtaufroller. Dieser weist eine in einem Gehäuse gelagerte von einer Rückspulfeder beaufschlagte Gurtaufwickelwelle auf, an deren Enden jeweils eine radial von innen nach außen wirkende exzentrisch gelagerte Sperrklinke vorgesehen ist.

Dabei wird die zweite Sperrklinke von der ersten Sperrklinke über eine Verbindungsstange in die Sperrstellung bewegt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Sicherheitsgurtaufroller bereitzustellen, dessen Teile zuverlässiger ineinandergreifen, dessen Anzahl von Teilen und dessen Anzahl von Montageschritten ver­ ringert werden und der leichtgewichtig, kostengünstig und einfach aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprü­ che gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller greift die erste Sperrklinke in den Blockierring ein, wobei die Rotationskraft der Gurttrommel in die Gurtband-Abrollrichtung auf den Blockier­ ring übertragen wird, wodurch der Blockierring in die glei­ che Richtung gedreht wird. Diese Drehbewegung des Blockier­ rings wird anschließend über den Arm auf das Klemmelement übertragen, um dieses zu drehen, wobei das Gurtband zwischen dem Klemmelement und einer Gegenfläche festgehalten wird. Dadurch wird ein weiteres Abrollen des Gurtbands blockiert.

Aufgrund einer ungenügenden Klemmkraft oder aus an­ deren Gründen kann das Gurtband weiter abgerollt werden. In diesem Fall dreht sich jedoch die Gurttrommel weiter, so daß ihre Rotationskraft über die erste Sperrklinke auf den Blockierring übertragen werden kann, wodurch sich der Blockierring in die gleiche Richtung weiterdrehen kann. Wenn die gesamte Drehbewegung des Blockierrings von dessen Anfangsposition ausgehend einen vorgegebenen Wert erreicht, wird die Drehbewegung des Blockierrings gestoppt, um die Gurttrommel zu blockieren. Dadurch wird das Abrollen des Gurtbands zuverlässig verhindert.

Beim erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller muß das erste Eingriffelement die Drehbewegung der Gurttrommel blockieren und die Rotationskraft der Gurttrommel über den Arm auf das Klemmelement übertragen. Dadurch wird die Anzahl der Teile verringert, die den Übertragungsmechanismus zum Übertragen der Rotationskraft der Gurttrommel in Verbindung mit der Bewegung des ersten Eingriffelements auf das Klemm­ element bilden, wobei keine auf dem Blockierring ausgebil­ dete Exzenteröffnung zum Steuern der Teile des Übertragungsmechanismus' erforderlich ist. Dadurch wird nicht nur der Aufbau des Übertragungsmechanismus' sehr ver­ einfacht, sondern der Blockierring kann außerdem leicht ma­ schinell hergestellt werden, wodurch ein leichter und kostengünstiger Sicherheitsgurt-Retraktor erhalten wird.

Insbesondere kann der Blockierring erfindungsgemäß leichtgängig und stabil gedreht werden, weil der Außenumfang des Blockierrings verschiebbar ist, während er durch den In­ nenumfang der kreisförmigen Öffnung im Rahmen geführt wird.

Außerdem wird die Rotationskraft der Gurttrommel über den Arm, der das Betätigungselement bildet, auf das Klemm­ element übertragen, bis das Klemmelement seine Selbstblockierungswirkung ausführt. Durch das die Selbst­ blockierung ausführenden Klemmelement wird die Rotations­ kraft der Gurttrommel jedoch nicht länger über den Arm auf das Klemmelement übertragen. Deswegen kann der Arm aus einem leichten Material hergestellt werden, wodurch ein erheblich leichterer Sicherheitsgurtaufroller erhalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen des Aufbaus beschrie­ ben wird.

Ferner wird die Erfindung anhand der beigefügten Abbil­ dungen erläutert, es zeigen:

Fig. 1A eine perspektivische Explosionsansicht eines Mittelabschnitts einer Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Sicherheitsgurt-Retraktors;

Fig. 1B eine perspektivische Explosionsansicht eines linken Abschnitts einer Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Sicherheitsgurt-Retraktors;

Fig. 1C eine perspektivische Explosionsansicht eines rechten Abschnitts einer Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Sicherheitsgurt-Retraktors;

Fig. 2 eine Ansicht der linken Seite der Ausführungs­ form des vollständig zusammengebauten Sicherheitsgurt-Re­ traktors, wobei eine Abdeckung davon entfernt ist;

Fig. 3 eine Querschnittansicht entlang der Linie III- III in Fig. 2, zur Darstellung des vollständig zusammenge­ bauten Sicherheitsgurt-Retraktors;

Fig. 4 eine Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 3 des vollständig zusammengebauten Sicherheitsgurt- Retraktors;

Fig. 5 den bei dieser Ausführungsform verwendeten Blockierring, wobei (a) eine Ansicht von der linken Seite, (b) eine Ansicht von der rechten Seite und (c) eine Quer­ schnittansicht entlang der Linie VIIC-VIIC von (a) ist;

Fig. 6 die bei dieser Ausführungsform verwendete Hauptsperrklinke, wobei (a) eine Ansicht der linken Seite, (b) eine Vorderansicht und (c) eine Ansicht der rechten Seite ist;

Fig. 7 den bei dieser Ausführungsform verwendeten Scharnierstift, wobei (a) eine Vorderansicht, (b) eine Querschnittansicht entlang der Linie XXB-XXB in (a) und (c) eine Ansicht der rechten Seite ist; und

Fig. 8 die bei dieser Ausführungsform verwendete Rückstellsperrklinke, wobei (a) eine Ansicht der linken Sei­ te, (b) eine Vorderansicht und (c) eine Ansicht der rechten Seite ist.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht ei­ ner Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt- Retraktors. Fig. 1A zeigt einen Mittelabschnitt der Ausfüh­ rungsform, während Fig. 1B dessen linke Seite und Fig. 1C dessen rechte Seite zeigt. Die perspektivische Explosionsan­ sicht wird vollständig, wenn die Linien A₁, B₁, C₁ und D₁ in Fig. 1A mit den Linien A₂, B₂, C₂ und D₂ in Fig. 1B, und die Linien F₁, E₁, C₁, G₁ und H₁ in Fig. 1A mit den Linien F₃, E₃, C₃, G₃ und H₃ in Fig. 1C ausgerichtet werden. Fig. 2 bis 4 zeigen den vollständig zusammengebauten erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt-Retraktor; Fig. 2 zeigt eine Ansicht der rechten Seite des Sicherheitsgurt-Retraktors, wobei eine Ab­ deckung davon entfernt ist; Fig. 3 zeigt eine Querschnittan­ sicht entlang der Linie III-III in Fig. 2; und Fig. 4 zeigt eine Teilansicht der rechten Seite der in Fig. 3 darge­ stellten Anordnung, wobei eine Einrichtung 5 zum Ausüben ei­ ner Vorspannkraft davon entfernt ist.

Gemäß Fig. 1A bis 4 weist diese Ausführungsform des allgemein mit 1 bezeichneten Sicherheitsgurt-Retraktors einen C-förmigen Rahmen 2 mit rechten und linken Seitenwän­ den 2a und 2b auf. Diese rechten und linken Seitenwänden 2a und 2b sind miteinander verbunden, um den Rahmen 2 zu ver­ stärken. Die rechte Seitenwand 2a weist eine kreisförmige Öffnung auf, die um ihren gesamten Innenumfang in nahezu gleichen Abstän­ den sechs Vertiefungen 2f aufweist. Außerdem weist die rechte Seitenwand 2a vier Eingrifföffnungen, eine bogenförmige Führungsöffnung, eine bogenförmige Nut zum Halten der Welle der Gurtbandführung 22, was spä­ ter beschrieben wird, eine Öffnung, in die ein Hebel 30 (vergl. Fig. 3) zum schwenkbaren Halten eines Klemmelements der Klemmeinrichtung 25 eingeführt wird, die später be­ schrieben wird, eine Öffnung, durch die eine Hebelschraube 31 durchgeführt und befestigt wird, die als Drehachse 24 ei­ nes später zu beschreibenden Arms wirkt und die eine in eine Richtung vorgespannte Drehfeder 29 hält, und eine Öffnung auf, in die ein Ende der Drehfeder 29 eingreift.

Anderer­ seits ist in der linken Seitenwand 2b eine kreisförmige Öffnung ausgebildet, wobei über den gesamten Innenumfang der Öff­ nung eine vorgegebene Anzahl von eckigen Zähnen 2g ausgebildet sind. Jeder Zahn 2g neigt sich relativ steil an einer in der Gurtband-Abrollrichtung α angeordneten Seite und relativ schwach an der anderen in der Gurtband-Aufroll­ richtung β angeordneten Seite. Außerdem weist die linke Sei­ tenwand 2b drei Eingrifföffnungen, eine kreis­ förmige Führungsöffnung, eine bogenförmige Nut zum Halten der Welle der Gurtbandführung 22, was später be­ schrieben wird, und eine Öffnung zum drehbaren Lagern der Drehachse des Klemmelements 25 auf.

Eine Rückstellsperrklinke 20 kann mit den Zähnen 2g an der linken Seitenwand 2b in Eingriff gebracht werden, wobei die Rückstellsperrklinke 20 an einem Ende eines später be­ schriebenen Scharnierstifts 19 verbunden ist, dessen eines Ende in einer in einem Flanschabschnitt 4c einer Gurttrommel 4 ausgebildeten fünften Vertiefung schwenkbar gelagert wird, wobei das andere Ende der Rückstellsperrklinke als in einer vierten Vertiefung angeordneter Eingriffabschnitt wirkt. Wie am besten in Fig. 8 verdeutlicht wird, ist die Rückstellsperrklinke 20 fächerförmig ausgebildet, wobei ihr Drehabschnitt eine Lochplatte 20b mit einer Durchgangsöff­ nung 20a mit rechteckigem Querschnitt aufweist. An dem dem Drehpunkt entgegengesetzten Ende der Rückstellsperrklinke 20 ist ein Klinkenabschnitt 20c ausgebildet. Am distalen Ende der Klinke 20c sind Zähne 20d ausgebildet, die mit den Zäh­ nen 2g der linken Seitenwand 2b des Rahmens 2 in Eingriff gebracht werden können. Der Einbau der Rückstellsperrklinke 20 wird später ausführlich erläutert.

Ein Teil des Außenumfangs eines Blockierrings 23 wird nahezu dicht und drehbar in die Öffnung 2d in der rechten Seitenwand 2a eingepaßt. Wie in Fig. 5 dargestellt, weist dieser Blockierring 23 eine vorgegebene Anzahl von eckigen Zähnen 23a auf dessen gesamtem Innenumfang auf. Jeder Zahn 23a neigt sich relativ steil an einer Seite in die Gurtband- Abrollrichtung α und relativ schwach an der anderen Seite in die Gurtband-Aufrollrichtung β.

Wie in Fig. 5(c) dargestellt, ist der Durchmesser des Blockierrings 23 an der linken und an der rechten Seite un­ terschiedlich, wodurch der Blockierring einen abgestuften Querschnitt aufweist. D. h., der linke Außenumfang 23b hat einen kleineren Durchmesser und der rechte Außenumfang 23c hat einen größeren Durchmesser. Der Durchmesser des linken Außenumfang 23b ist nahezu gleich oder etwas kleiner als der Durchmesser der Öffnung 2d in der rechten Seitenwand 2a. Au­ ßerdem weisen diese Außenumfänge 23b und 23c sechs Vor­ sprünge bzw. Zapfen 23d in gleichen Abständen am Umfang auf. Die Umfangslängen dieser Zapfen 23d sind um einen vorgegebe­ nen Betrag η kleiner als die Umfangslängen der Vertiefungen 2f in der rechten Seitenwand 2a. Außerdem weist der rechte Außenumfang 23c einen Verbindungsabschnitt 23e auf, der mit dem später beschriebenen Arm 24 verbunden ist, um sich rela­ tiv dazu zu drehen. Dieser Verbindungsabschnitt 23e weist eine Nut 23f auf, in die ein am Arm 24 vorgesehener Verbin­ dungsbolzen eingepaßt wird.

Der linke Außenumfang 23b des derart aufgebauten Blockierrings 23 wird nahezu dicht und drehbar in die Öff­ nung in der rechten Seitenwand 2a eingepaßt. In diesem Fall sind die sechs Zapfen 23d in den Vertiefungen 2f ange­ ordnet, wobei die Umfangslänge jeder Vertiefung 2f um einen vorgegebenen Betrag η größer ist als die Umfangslänge jedes Zapfens 23d. Der Blockierring 23 ist bezüglich der rechten Seitenwand 2a um einen durch diesen Betrag η definierten Drehwinkel schwenkbar.

Eine Hauptsperrklinke 17 kann mit den Zähnen 23a dieses Blockierrings 23 in Eingriff gebracht werden, wobei die Hauptsperrklinke an einem Ende in einer dritten Vertiefung 4n in einem später beschriebenen Flanschabschnitt 4b der Gurttrommel 4 drehbar gelagert wird und deren anderes Ende in einer zweiten Vertiefung angeordnet ist.

Wie am besten in Fig. 6 verdeutlicht wird, ist die Hauptsperrklinke 17 fächerförmig ausgebildet, wobei deren Drehabschnitt eine Lochplatte 17b mit einer Durchgangsöff­ nung 17a aufweist. An dem dem Drehpunkt gegenüberliegenden Ende der Hauptsperrklinke 17 ist ein Klinkenabschnitt 17c ausgebildet. Am distalen Ende der Klinke 17c sind Zähne 17d ausgebildet, die mit den Zähnen 23a des an der rechten Sei­ tenwand 2a des Rahmens 2 befestigten Blockierrings 23 in Eingriff gebracht werden können. Der Einbau der Hauptsperr­ klinke 17 wird später ausführlich beschrieben.

Die Zähne 2g der linken Seitenwand 2b, die Zähne 23a des Blokierrings 23, die Hauptsperrklinke 17 und die Rück­ stellsperrklinke 20 definieren die Blockiereinrichtung zum Blockieren der Drehbewegung der nachstehend erwähnten Gurt­ trommel 4 zumindest in die Gurtband-Abrollrichtung.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Gurttrommel 4 zum Aufrollen des Gurtbands 3 zwischen der rechten und der lin­ ken Seitenwand 2a und 2b des Rahmens 2 angeordnet. Diese Gurttrommel 4 ist aus einem zentralen Gurtband- Aufnahmeabschnitt, aus an sowohl dem rechten als auch dem linken Ende des Aufnahmeabschnitts ausgebildeten, kreis­ förmigen Flanschabschnitten 4b und 4c zum Führen des aufzu­ rollenden Gurtbands 3, aus einer am Mittelabschnitt des Flanschabschnitts 4b angeordneten ersten Umlaufwelle, die sich axial nach außen erstreckt, und aus einer am Mittelab­ schnitt des Flanschabschnitts 4c und koaxial zur ersten Um­ laufwelle angeordneten zweiten Umlaufwelle aufgebaut. Der Gurtband-Aufnahmeabschnitt weist eine sich diametral erstreckende Durchgangsöffnung 4f auf, in die das Ende des Gurtbands 3 eingesetzt und so arretiert wird, daß das Gurt­ band 3 aufgerollt werden kann. Diese Durchgangsöffnung 4f hat an einem Ende eine größere Breite; d. h., die Durchgangs­ öffnung 4f ist abgestuft, wo das Ende des Gurtbands 3 arretiert wird.

Wie in Fig. 1B und 3 dargestellt, ist an der linken Seitenwand 2b eine Einrichtung 5 zum Ausüben einer Vorspann­ kraft befestigt, die der Gurttrommel 4 die Kraft zum Aufrol­ len des Gurtbands 3 zuführt. Ferner ist an der rechten Sei­ tenwand 2a, wie in Fig. 1A, 1C und 3 dargestellt, eine Ein­ richtung 6 zum Aktivieren der Sicherheitsgurtblockierung be­ festigt. Darüber hinaus ist daran eine Einrichtung 7 zum Feststellen einer Verzögerung oder ein Verzögerungssensor angeordnet, die beim Feststellen einer vorgegebenen Fahr­ zeugverzögerung anspricht, um die Einrichtung 6 zum Aktivie­ ren der Sicherheitsgurtblockierung zu betätigen, wie in Fig. 1C und 3 dargestellt.

Wie in Fig. 1B dargestellt, weist die Einrichtung 5 zum Ausüben einer Vorspannkraft eine aus einer Spiralfeder ge­ bildete Arbeitsfeder 8, eine Buchse 9, an der das Innenende 8a der Arbeitsfeder 8 befestigt ist, um eine Federkraft dar­ auf auszuüben, ein Federgehäuse 10, an dem das Außenende 8b der Arbeitsfeder 8 befestigt ist und das die Arbeitsfeder 8 aufnimmt, und eine Abdeckung 11 auf, die an dem Federgehäuse 10 befestigt ist, um die Arbeitsfeder 8 abzudecken.

Der Sicherheitsgurt-Retraktor wird zusammengebaut, in­ dem die Einrichtung 5 zum Ausüben einer Vorspannkraft als Baugruppe zusammengebaut wird, wobei diese Baugruppe an der linken Wand 2b des Rahmens 2 befestigt wird. Wenn die Ein­ richtung 5 zum Ausüben einer Vorspannkraft vormontiert ist, muß permanent eine Federkraft auf die Gurttrommel 4 in der Gurtband-Aufrollrichtung β ausgeübt werden. Dazu ist es er­ forderlich, daß die Arbeitsfeder 8 um einen vorgegebenen Be­ trag in die Gurtband Abrollrichtung α aufgewickelt wird. Zu diesem Zweck wird der in Fig. 1B dargestellte federnde Stift 12 verwendet.

Gemäß Fig. 1A und 1C weist die Einrichtung 6 zum Akti­ vieren der Sicherheitsgurtblockierung auf: eine an der rech­ ten Wand 2a des Rahmens 2 befestigte erste Abdeckung 13 ei­ nes Blockierzahnrads; ein Blockierzahnrad 14; eine am Blockierzahnrad 14 hin- und herbewegbar befestigte Trägheitsvorrichtung 15; eine zwischen dem Blockierzahnrad 14 und der Trägheitsvorrichtung 15 angeordnete Steuerfeder 16; eine in der ersten Vertiefung 4h in der Gurttrommel 4 angeordnete Sperrklinkenfeder 18, die zwischen der Gurttrom­ mel 4 und der Hauptsperrklinke 17 zusammengedrückt wird; einen die axiale Öffnung 4m in der Gurttrommel 4 durchdrin­ genden Scharnierstift 19; und eine zweite Abdeckung 21 für das Blockierzahnrad, die an der rechten Seitenwand 2a des Rahmens 2 angepaßt und von dieser gehalten wird, um die erste Abdeckung 13, das Blockierzahnrad 14, die Trägheits­ vorrichtung 15, die Hauptsperrklinke 17, den Scharnierstift 19 und den Verzögerungssensor 7 abzudecken.

Der in Fig. 1A dargestellte Sicherheitsgurt-Retraktor 1 weist ferner eine Gurtbandführung 22 zum Führen des Gurt­ bands 3 auf.

Wie in Fig. 2 darge­ stellt, wird die Trägheitsvorrichtung 15 durch das Blockier­ zahnrad 14 hin- und herbewegbar gehalten, wobei die Öffnung 15a über die Welle 14f des Blockierzahnrads 14 angepaßt wird. Der Lochplattenabschnitt 15b der Trägheitsvorrichtung 15 wird mit der Eingriffklinke 14g₁ des Blockierelements 14g in Eingriff gebracht, wodurch verhindert wird, daß sich die Trägheitsvorrichtung 15 aus der Welle 14f löst.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird die Steuerfeder 16 über die Führungen 14e und 15e des Blockierzahnrads 14 und der Trägheitsvorrichtung 15 angepaßt, während die Trägheitsvor­ richtung 15 durch die Welle 14f hin- und herbewegbar gehal­ ten wird, wobei die Steuerfeder zwischen den Federaufnahme­ elementen 14d und 15d zusammengedrückt wird. Dadurch wird die Trägheitvorrichtung 15 in die Richtung α relativ zum Blockierzahnrad 14 durch die Federkraft von der Steuerfeder 16 permanent vorgespannt, so daß die Trägheitsvorrichtung 15, wie durch eine durchgezogene Linie dargestellt, normalerweise so angeordnet wird, daß sie an den ersten An­ schlag 14h anstößt. Wenn andererseits die Trägheitsvorrich­ tung 15 sich in die Richtung β relativ zum Blockierzahnrad 14 und gegen die Federkraft der Steuerfeder 16 dreht, wird die Trägheitsvorrichtung, wie durch eine doppelpunktierte Linie dargestellt, so angeordnet, daß sie an den zweiten An­ schlag 14i anstößt.

Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, liegen die Zähne 13c der ersten Abdeckung 13 des Blockierzahnrads, wenn der Sicherheitsgurt-Retraktor 1 vollständig zusammengebaut ist, innerhalb des ringförmigen Flansches 14b des Blockierzahn­ rads 14 und zwischen dem Flansch 14b und der Trägheitsvor­ richtung 15. Im Normalzustand wird die Trägheitsvorrichtung 15 so angeordnet, daß sie an den ersten Anschlag 14h an­ stößt, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 2 darge­ stellt ist; die Eingriffklinke 15c wird in einer Position gehalten, bei der sie nicht in die Zähne 13c eingreift bzw. bei der sie von den Zähnen 13c beabstandet ist. Wenn die Trägheitsvorrichtung 15, wie in Fig. 2 durch eine doppel­ punktierte Linie dargestellt ist, an den zweiten Anschlag 14i anstößt, bewegt sich die Eingriffklinke 15c zu einer Po­ sition, bei der sie mit den Zähnen 13c in Eingriff kommen kann.

Wenn das Blockierzahnrad 14 sich in die Gurtband-Ab­ rollrichtung α dreht, wenn die Eingriffklinke 15c sich in der Eingriffposition befindet, kommt die Eingriffklinke 15c mit den Zähnen 13c in Eingriff, so daß das Blockierzahnrad 14 dort gestoppt bzw. eine weitere Drehbewegung des Blockierzahnrads in die Gurtband-Abrollrichtung α verhindert wird. Wenn das Blockierzahnrad 14 sich im Gegensatz dazu in die Gurtband-Aufrollrichtung β dreht, wenn die Eingriff­ klinke 15c sich in einer Position befindet, bei der sie in die Zähne 13c eingreifen kann, bewegt sich die Eingriff­ klinke 15c entlang den schwachen Neigungen der Zähne 13c und gegen die Federkraft der Steuerfeder 16 und schiebt sich dann über die Zähne 13c, wobei das Blockierzahnrad 14 sich in die Gurtband-Aufrollrichtung β drehen kann.

Wie in Fig. 7 dargestellt, weist der Scharnierstift 19 einen Hauptkörper 19a mit kreisförmigem Querschnitt auf, wo­ bei am rechten Ende des Körpers 19a (in Fig. 7(a)) ein Arm 19b ausgebildet ist, der sich rechtwinklig zum Körper 19a erstreckt. An einem Ende des Arms 19b ist ein Stößel 19c mit kreisförmigem Querschnitt vorgesehen. Der Stößel 19c wird in die zweite Exzenteröffnung 14m des Blockierzahnrads 14 ein­ gepaßt und darin geführt.

Am anderen Ende des Körpers 19a ist ein Wellenabschnitt 19d mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, der in eine an einem Ende der Rückstellsperrklinke 20 (wird später be­ schrieben) ausgebildete Öffnung eingepaßt wird, so daß er keine relative Drehbewegung ausführen kann. Wenn der Stößel 19c daher in der zweiten Exzenteröffnung 14m geführt wird, um den Arm 19b zu drehen, dreht sich der Hauptkörper 19a. Die Drehbewegung des Hauptkörpers 19a wird anschließend auf die Rückstellsperrklinke 20 übertragen, die sich daraufhin aufgrund der Bewegung des in der zweiten Exzenteröffnung 14m geführten Stößels 19c dreht.

Wie in Fig. 1A und 2 dargestellt, ist am Rahmen 2 ober­ halb der Gurttrommel 4 eine Klemmeinrichtung 25 vorgesehen, wobei, falls erforderlich, das Gurtband 3 eingeklemmt wird, um ein weiteres Aufrollen des Gurtbands 3 zu verhindern. Die Klemmeinrichtung 25 weist ein Klemmelement 26 zum Ausüben einer Klemmkraft auf das Gurtband 3 und ein kraftaufnehmen­ des Element 27 zum Aufnehmen der Kraft des Klemmelements 26 auf, um das Gurtband 3 zwischen den beiden Elementen stabil festzuhalten.

Außerdem ist angrenzend an die rechte Seitenwand 2a ein Arm 24 angeordnet, um einen aus der Führungsöffnung 2p in der rechten Seitenwand 2a hervorstehenden Fortsatz 31a (in Fig. 3 dargestellt) der Hebelschraube 31 des Hebels 26 mit einem Verbindungsglied 23e eines Blockierrings 23 zu verbin­ den. Der Arm 24 weist einen im wesentlichen dreieckigen Hauptkörper 24a auf, an dessen einer Ecke eine Öffnung 24b ausgebildet ist, in der ein Verbindungsbolzen 32 (in Fig. 2 dargestellt) eingepaßt und gehalten wird, wobei der Verbindungsbolzen in eine Nut 32f im Blockierring 23 eingepaßt wird. An einer der verbleibenden Ecken wird ein Drehzapfen 33 (in Fig. 3 dargestellt) in eine Öffnung 2v in der rechten Seitenwand 2a fest eingepaßt. Dazu ist eine Öff­ nung 24c vorgesehen, durch die der Arm 24 um den Drehzapfen 33 schwenkbar ist. In der verbleibenden Ecke ist eine Ein­ griffnut 24e vorgesehen, die, wie später beschrieben, mit einer am Klemmelement 26 befestigten Welle in Eingriff kommt. Der Arm 24 weist ferner eine Eingriffwelle 24e auf, in die ein Ende einer Torsionsfeder 29 eingreift. Diese Tor­ sionsfeder 29 wird durch den Drehzapfen 33 gehalten.

Während eine Außenumfangsfläche mit kleinerem Durchmes­ ser des Blockierrings 23 in die Öffnung 2d in der rechten Seitenwand 2a eingepaßt wird, wird der am Arm 24 befestigte Verbindungsbolzen 32 in die Nut 23f im Verbindungsglied 23e des Blockierrings 23 eingepaßt, wobei die Eingriffnut 24d im Arm 24 mit dem aus der Führungsöffnung 2p in der rechten Seitenwand 2a hervorstehenden Fortsatz 31a der Hebelschraube 31 in Eingriff gebracht wird. Ferner wird die durch den in die Öffnung 24c eingepaßten Drehzapfen 33 gehaltene Torsionsfeder 29 an einem Ende mit einer Öffnung 2w in der rechten Seitenwand 2a und am anderen Ende mit der Eingriff­ welle 24e des Arms 24 in Eingriff gebracht, wobei die Torsi­ onsfeder 29 um einen vorgegebenen Betrag verdreht wird.

Auf diese Weise werden der Blockierring 23, der Arm 24 und die Torsionsfeder 29 als ein Teil zusammengesetzt. Da­ durch kann der Arm 24 durch die Rückstellkraft der Torsionsfeder 29 um die Lagerwelle der Feder 29 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 (d. h. in die Abrollrichtung α des Gurtbands 3) gedreht und vorgespannt werden. Im Normalzu­ stand wird die am Hebel 26a befestigte Hebelschraube 31 am unteren Ende der Führungsöffnung 2p angeordnet, wobei das Klemmelement 26 an der untersten Position des Bereichs ange­ ordnet ist, innerhalb dem es schwenkbar ist, so daß die Zähne 26b des gezahnten Elements 26c von den Zähnen 27a des gezahnten Elements 27b an der Rahmenseite weit beabstandet werden können, wodurch das Gurtband 3 ohne eingeklemmt zu werden ungehindert bewegt werden kann.

Andererseits wird der Blockierring 23 durch die Rück­ stellkraft der Torsionsfeder 29 mithilfe des Verbindungsbol­ zens 32 im Uhrzeigersinn in Fig. 2 vorgespannt, so daß in diesem Normalzustand ein Ende des Vorsprungs 23d an der Au­ ßenfläche gegen ein Ende der zugeordneten Vertiefung 2f in der Innenfläche der Öffnung 2d in der rechten Seitenwand 2a anstoßen kann, wodurch die weitere Drehbewegung des Blockierrings 23 im Uhrzeigersinn verhindert wird. In diesem Zustand wird zwischen den anderen Enden der Vertiefung 2f und des Vorsprungs 23d ein Zwischenraum einer vorgegebenen Länge η in Umfangsrichtung definiert.

In diesem Zustand eilt die Phase der Zähne 2g der lin­ ken Seitenwand 2b bezüglich der Phase der Zähne 23a des Blockierrings 23 um einen vorgegebenen Winkel (z. B. 3°) in die Gurtband-Abrollrichtung α voraus. Die Zähne 23a und 2g haben den gleichen dreieckigen Querschnitt.

Die großen Neigungen dieser Zähne 23a und 2g sind so ausgebildet, daß, nachdem die Zähne 17d und 20d der Haupt- bzw. der Rückstellsperrklinke 17 und 20 durch die Exzenter­ öffnungen 14m und 14n zu den Bereitschaftspositionen geführt wurden, wo sie beginnen in die zugeordneten Zähne 23a und 2g einzugreifen, was später beschrieben wird, die Haupt- und die Rückstellsperrklinke 17 und 20 zu jeweiligen Positionen geschwenkt werden können, bei denen die Zähne 17d und 20d vollständig mit den Zähnen 23a und 2g in Eingriff stehen; d. h., die Haupt- und die Rückstellsperrklinke 17 und 20 füh­ ren jeweils eine Selbstblockierungswirkung auf die Gurttrom­ mel 4 aus. Die Einzelheiten der Selbstblockierung werden später beschrieben.

Wie ebenfalls in Fig. 2 verdeutlicht wird, wird das kraftaufnehmende Element 27 durch die Halterfeder 34 kon­ stant nach unten vorgespannt, wobei es in diesem Normalzu­ stand an seiner untersten Position gehalten wird. Die Hal­ terfeder 34 wird aus einem bandförmigen Federmaterial herge­ stellt und weist einen abgewinkelten Aufbau auf, wobei an ihren beiden Enden Abschnitte 27a und 27b vorgesehen sind, um eine Kraft auf das kraftauf­ nehmende Element 27 auszuüben.

Es wird der Normalzustand vorausgesetzt, wenn keine Verzögerung, die einen vorgegebenen Wert überschreitet, auf das Fahrzeug einwirkt

In diesem Normalzustand neigt sich die Trägheitsvor­ richtung 7c des Verzögerungssensors 7 nicht nach vorne; der Hebel 7b wird in der durch die durchgezogene Linie in Fig. 2 dargestellten Position angeordnet, wobei die Eingriffklinke 7i von den Zähnen 14c des Blockierzahnrads 14 beabstandet ist. Ähnlich sind die Eingriffklinke 15c der Trägheitsvor­ richtung 15, die Hauptsperrklinke 17 und die Rück­ stellsperrklinke 20, wie in Fig. 2 und 4 dargestellt, von den zugeordneten Abschnitten beabstandet.

Daher wirkt in diesem Zustand primär die Einrichtung 5 zum Ausüben einer Vorspannungskraft im Sicherheitsgurt-Re­ traktor 1. D. h., die Gurttrommel 4 wird durch die Federkraft der Arbeitsfeder 8 der Einrichtung 5 zum Ausüben einer Vor­ spannkraft in die Gurtband-Aufrollrichtung β vorgespannt; wobei das Gurtband 3 aufgerollt wird.

Zustand, bei dem der Sicherheitsgurt nicht angelegt ist

In diesem Zustand bleiben eine am Gurtband 3 befestigte Zunge (nicht dargestellt) und ein Schnallenelement (nicht dargestellt) getrennt voneinander. Daher wird das Gurtband 3 durch die Federkraft der Arbeitsfeder 8, wie vorstehend be­ schrieben, aufgerollt.

Zustand, in dem der Sicherheitsgurt-Retraktor sich befindet, wenn das Gurtband abgerollt wird

Wenn der Insasse das Gurtband 3 abrollt, um den Sicher­ heitsgurt anzulegen, drehen sich sowohl die Gurttrommel 4 als auch die Buchse 9 in die Gurtband-Abrollrichtung α, wo­ bei die Arbeitsfeder 8 aufgewickelt wird.

Zustand, in dem sich der Sicherheitsgurt-Retraktor befindet, wenn das Gurtband nach dem Verbinden der Zunge mit dem Schnallenelement losgelassen wird

Wenn der Insasse die Zunge und das Schnallenelement zu­ sammenfügt hat, wurde das Gurtbands 3 ein wenig weiter abge­ rollt als zum normalen Tragen erforderlich. Wenn daher der Insasse das Gurtband 3 losläßt, wird das Gurtband 3 durch die Federkraft der Arbeitsfeder 8 aufgerollt und paßt sich dem Körper des Insassen an. Die Federkraft der Arbeitsfeder 8 wird vorher geeignet festgelegt, so daß der Insasse durch das Gurtband 3 keinen Druck empfindet. Während der Fahrt des Fahrzeugs behält der Sicherheitsgurt-Retraktor 1 diesen Zu­ stand bei, bis eine Verzögerung, die einen vorgegebenen Wert überschreitet, auf das Fahrzeug einwirkt.

Arbeitsweise des Sicherheitsgurt-Retraktors, wenn die auf das Fahrzeug einwirkende Verzögerung einen vorgegebenen Wert überschreitet

Wenn das Fahrzeug während der Fahrt stark abgebremst oder übermäßig verzögert wird, werden sowohl die Einrichtung 6 zum Aktivieren der Sicherheitsgurtblockierung, als auch der Verzögerungssensor 7 aktiviert. Als erste Funktionsstufe neigt sich die Trägheitsvorrichtung 7c des Verzö­ gerungssensors 7 aufgrund der Trägheit nach vorne (zur Posi­ tion, die durch eine doppelpunktierte Linie in Fig. 2 dar­ gestellt ist), wobei der Hebel 7b nach oben zur durch eine doppelpunktierte Linie in Fig. 2 dargestellten Position schwenkt, bei der die Eingriffklinke 7i des Hebels 7b mit den Zähnen 14c des Blockierzahnrads 14 in Eingriff kommen kann. Andererseits wird der Insasse aufgrund der übermäßigen Verzögerung nach vorne gedrängt, wodurch das Gurtband 3 abgerollt wird. Das Abrollen des Gurtbands 3 veranlaßt die Drehbewegung sowohl der Gurttrommel 4 als auch des Blockierzahnrads 14 in die Abrollrichtung α.

Weil die Zähne 14c des Blockierzahnrads 14 jedoch unmittelbar mit der Eingriffklinke 7i in Eingriff kommen, wird die Drehbewegung des Blockierzahnrads 14 in die Abroll­ richtung α unmittelbar gestoppt. Dadurch dreht sich die Gurttrommel 4 alleine weiterhin in die Abrollrichtung α; die Gurttrommel 4 dreht sich in die Richtung α relativ zum Blockierzahnrad 14.

Durch die relative Drehbewegung der Gurttrommel 4 in die Richtung α schwenkt die Hauptsperrklinke 17 als zweite Funktionsstufe in die Richtung β relativ zur Gurttrommel 4, bis die Hauptsperr­ klinke 17 blockiert wird, wobei die Eingriffklinke 17d in die Zähne 23a eingreift. In diesem Fall, wenn die Haupt­ sperrklinke 17 sich von der Bereitschaftsposition zur Blockierposition bewegt, dreht sich das Blockierzahnrad 14 ein wenig entgegengesetzt in die Gurtband-Aufrollrichtung β, wodurch der Eingriff zwischen der Hauptsperrklinke 17 und den Zähnen 23a gelöst wird. Wenn die Hauptsperrklinke 17 blockiert wird, erreicht die Rückstellsperrklinke 20 die Be­ reitschaftsposition. Wenn die Gurttrommel 4 sich weiter in die Richtung α dreht, greift die Rückstellsperrklinke 20 an­ schließend in die Zähne 2g ein, wodurch sie blockiert wird.

Nachdem die Position bestimmt wurde, bei der die Haupt­ sperrklinke 17 blockiert wird, dreht sich die Gurttrommel 4 weiter in die Richtung α, so daß der Blockierring 23 sich in die Richtung α dreht. Dadurch dreht sich das Klemmelement 26 im Gegenuhrzeigersinn, um das gezahnte Element 26c in die Nähe des gezahnten Elements 27b an der Seite des Rahmens 2 zu bringen, bis der Zahn 26b des gezahnten Elements 26c in das Gurtband 3 eingreift. Daraufhin wird das Gurtband 3 durch die auf das Gurtband 3 einwirkende Abrollkraft durch die Selbstblockierung der Klemmvorrichtung 25 zwischen den beiden gezahnten Elementen 26c und 27b festgehalten. Dadurch wird das weitere Abrollen des Gurtbands blockiert.

In einigen Fällen kann die Klemmvorrichtung 25 keine ausreichende Klemmkraft auf das Gurtband 3 erzeugen. Dadurch entsteht zwischen dem Gurtband 3 und den gezahnten Elementen 26c und 27b ein Schlupf, wodurch das Gurtband 3 weiter abge­ rollt wird. Weil sich der Blockierring 23 jedoch weiter im Gegenuhrzeigersinn dreht, stößt der Zapfen 23d des Blockier­ rings 23 am anderen Ende gegen das andere Ende der Vertie­ fung 2f in der rechten Seitenwand 2a, wodurch eine weitere Drehbewegung des Blockierrings 23 in die Abrollrichtung α verhindert wird. Daher wird die Drehbewegung der Gurttrommel 4 in die Abrollrichtung α vollständig und sicher gestoppt. Dadurch kann das Abrollen des Gurtbands 3 vollständig ge­ stoppt werden. Dadurch wird das Gurtband 3 zwischen den ge­ zahnten Elementen 26c und 27b der Klemmelemente 26 bzw. 27 stabiler festgehalten. Daher wird ein weiteres Abrollen des Gurtbands 3 durch das Zurückspulen oder Dehnen des Gurtbands 3 sicher verhindert.

Dadurch wird der Insasse durch das Gurtband zuverlässig und stabil gesichert. In diesem Zustand wird der Eingriff der Eingriffklinke 7i des Verzögerungssensors 7 mit den Zäh­ nen 14c des Blockierzahnrads 14 gelöst, wodurch das Blockierzahnrad 14 gelöst wird, so daß das Gurtband 3 leicht auf die Gurttrommel 4 zurückgespult werden kann.

Arbeitsweise des Sicherheitsgurt-Retraktors, wenn eine große Abrollkraft auf das Gurtband einwirkt

In diesem Zustand wird das Gurtband 3 plötzlich abge­ rollt, so daß die Gurttrommel 4, das Blockierzahnrad 14 und die Trägheitsvorrichtung 15 sich wahrscheinlich plötzlich in die Gurtband-Abrollrichtung α drehen. Weil die Federkraft der Steuerfeder 16 jedoch nicht so stark ist, zieht sich die Steuerfeder 16 zusammen, so daß die Bewegung der Trägheits­ vorrichtung 15 eine Trägheitsverzögerung erfährt. D. h., Die Trägheitsvorrichtung 15 dreht sich nicht nur gemeinsam mit dem Blockierzahnrad 14 in die Gurtband-Abrollrichtung α, sondern auch in die Richtung β relativ zum Blockierzahnrad 14.

Durch die Drehbewegung der Trägheitsvorrichtung 15 be­ wegt sich die Eingriffklinke 15c zu der Position, wo sie an den zweiten Anschlag 14i anstößt, wie in Fig. 2 durch eine doppelpunktierte Linie dargestellt, und greift in die Zähne 13c der ersten Abdeckung 13 ein. Dadurch können die Umlauf­ bewegung der Trägheitsvorrichtung 15 und die Drehbewegung des Blockierzahnrads 14 in die Gurtband-Abrollrichtung α verhindert werden. Demgemäß kann sich nur die Gurttrommel 4 in die Gurtband-Abrollrichtung α drehen. Daher kann sich die Gurttrommel 4 in die Richtung α relativ zum Blockierzahnrad 14 drehen.

Durch die relative Drehbewegung der Gurttrommel 4 in die Richtung α schwenkt die Hauptsperrklinke 17 zur Posi­ tion, bei der sie, wie vorstehend erwähnt, in die Zähne 23a eingreift, woraufhin die Rückstellsperrklinke 20 zur Posi­ tion schwenkt, bei der sie in die Zähne 2g eingreift. Daher wird die Drehbewegung der Gurttrommel 4 in die Gurtband- Abrollrichtung α verhindert. Wie vorstehend beschrieben, wird durch eine weitere relative Drehbewegung der Gurttrom­ mel 4 in die Richtung α, nach der Festlegung der Position, bei der die Hauptsperrklinke 17 blockiert wird, eine Drehung des Blockierrings 23 in die Gurtband-Abrollrichtung α veran­ laßt. Diese Drehbewegung des Blockierrings 23 wird gestoppt, wenn das andere Ende des Zapfens 23d an das Ende der Vertie­ fung 2f anstößt. Dadurch wird gewährleistet, daß ein plötz­ liches Abwickeln oder Abrollen des Gurtbands 3 verhindert wird.

Auch in diesem Fall dreht sich das Blockierzahnrad 14 ein wenig entgegengesetzt in die Gurtband-Aufrollrichtung 8, wodurch der Eingriff der Eingriffklinke 15c der Trägheits­ vorrichtung 15 mit den Zähnen 13c der ersten Abdeckung 13 gelöst wird, um das Blockierzahnrad 14 zu lösen. Dadurch kann das Gurtband 3 leicht auf die Gurttrommel 4 aufgerollt werden.

Bei der vorstehenden Ausführungsform sind beispiels­ weise sechs äquidistant angeordnete Vertiefungen 2f in der Innenfläche der Öffnung 2d in der rechten Seitenwand 2a und sechs äquidistant angeordnete Zapfen 23d an der Außenfläche des Blockierrings 23 vorgesehen. Die Zapfen können jedoch auch an der Innenfläche der Öffnung 2d angeordnet werden, während die Vertiefungen an der Außenfläche des Blockier­ rings 23 ausgebildet werden. Außerdem können jede gewünschte Anzahl von Zapfen und Vertiefungen bei jeden gewünschten Ab­ ständen angeordnet werden.

Obwohl die vorstehende Ausführungsform unter Bezug auf die Einrichtung 5 zum Ausüben einer Vorspannkraft beschrie­ ben wurde, die keine Komfortvorrichtung aufweist, kann die Erfindung auch in einem Sicherheitsgurt-Retraktor verwendet werden, der eine Komfortvorrichtung aufweist.

Obwohl die vorstehende Ausführungsform unter Bezug auf einen Sicherheitsgurt-Retraktor beschrieben wurde, bei dem auf das Gurtband durch eine Einrichtung zum Ausüben einer Vorspannkraft eine Zugspannung ausgeübt wird, kann die Erfindung auch in einem spannungslosen Sicherheitsgurt-Re­ traktor verwendet werden.

Wie anhand der vorstehenden Beschreibung verdeutlicht wird, weist der erfindungsgemäße Sicherheitsgurt-Retraktor das erste Eingriffelement auf, das die Funktion hat, die Drehbewegung der Gurttrommel zu blockieren und die Rota­ tionskraft der Gurttrommel über den Arm auf das Klemmelement zu übertragen. Daher kann die Anzahl der Teile des Übertra­ gungsmechanismus' zum Übertragen der Rotationskraft der Gurttrommel auf das Klemmelement in betrieblicher Verbindung mit dem ersten Eingriffelement verringert werden, wobei eine auf dem Blockierring ausgebildete Exzenteröffnung zum Steu­ ern der Teile des Übertragungsmechanismus überflüssig wird. Dadurch kann ein Sicherheitsgurt-Retraktor mit vereinfacht aufgebautem Übertragungsmechanismus hergestellt werden, wo­ bei der Blockierring leicht maschinell gefertigt werden kann, wodurch der Sicherheitsgurt-Retraktor leichtgewichtig und kostengünstig ist.

Durch die Erfindung wird insbesondere die Drehbewegung des Blockierrings leichtgängig und stabil, weil die Außen­ fläche des Blockierrings verschiebbar ist, während er durch die Innenfläche der kreisförmigen Öffnung im Rahmen geführt wird.

Außerdem muß bei der Erfindung die Rotationskraft der Gurttrommel nicht auf das Klemmelement übertragen werden, weil das Klemmelement eine Selbstblockierung ausführen kann. Dadurch kann der Arm aus einem leichten Material hergestellt werden, wodurch das Gewicht des Sicherheitsgurt-Retraktors erheblich verringert werden kann.

Claims (2)

1. Sicherheitsgurtaufroller mit Klemmvorrichtung mit:

• 1. einer in einem Rahmen drehbar gelagerten Gurtwelle,
• 2. einer auf die Fahrzeugverzögerung und/oder Gurttrommel-Beschleunigung anspre­ chende Blockiereinrichtung, deren Sperrklinke die Gurttrommel an ihren beiden Enden gegenüber dem Rahmen blockiert und
• 3. einer durch einen Steuerring betätigten Gurtband-Klemmvorrichtung, die zusätzlich das Gurtband gegen Gurtbandauszug sperrt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerring (23) begrenzt drehbar im Rahmen (2) gelagert ist und eine Innenver­ zahnung (23a) aufweist, in welche die auf der Gurttrommel (4) gelagerte erste Sperr­ klinke (17) im Sperrfall eingreift und daß am anderen Ende der Gurttrommel (4) eine zweite Sperrklinke (20) gelagert ist, die über eine Verbindungsstange (19) durch die Bewegung der ersten Sperrklinke (17) in eine Blockierverzahnung (2g) am Rahmen (2) eingreift.

2. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerring (23) an seinem Außenumfang mindestens einen radialen Vorsprung (23d) aufweist, der in eine zugeordnete radiale Vertiefung (2f) einer Rahmenöffnung (2d) eingreift, wobei die Umfangslänge der Vertiefung (2f) um einen vorgegebenen Betrag größer ist als die Umfangslänge des Vorsprunges (23d).