DE2327643A1

DE2327643A1 - Traegheitsverriegelte aufwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE2327643A1
Application number: DE19732327643
Authority: DE
Inventors: Wallace C Higbee; Jay W Jensen; Howard A Wilcox
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1972-06-01
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1973-12-13
Also published as: SE383260B; IT976124B; DE2327643B2; FR2163171A5; CA981234A; AU462191B2; JPS5245373B2; US3865329A; JPS4926924A; AU4888472A; GB1380367A

Description

Patentanwalt·

Dr. Ing. H. Negendanlc DIpI. Ing. H. Haudc - DidI Phys. W. Schmitz

The Firestone Tire & Dlpl.lng.E.Graalfs-Dipl. Ing. w.Wehtsert Rubber Company * München 2, Moxartserafie 23

Akron, Ohio, USA Telefon 5380586 .

Anwaltsakte M-2425 30. Mai 1973

Trägheitsverriegelte Aufwickelvorrichtung»

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige, durch Crägheitskräfte verriegelbare Aufwickelvorrichtung,, die lose Gurt-^ oder Kabelabschnitte von. Sicherheitsgurten in Kraftfahrzeugen, Flugzeugen oder dgl. aufwickelt und eine Verriegelung in Abwickelrichtung in Abhängigkeit von Srägheitskräften, die in-

folge einer raschen Verzögerung des Fahrzeuges auftreten, gewähr Iejsbst. Die Kraftfahrzeugverzögerung führt zu einer Bescftfe unigung beispielsweise des Kraftfahrzeugführers oder -insassens, und infolgedessen sucht sich der auf die Spule der Aufwickelvorrichtung aufgewickelte Gurt- oder Kabelabschnitt rasch abzuwickeln.

In derartigen Gefahrenlagen verriegelt die erfindungsgemäße Aufwickelvorrichtung die Spule, in Abwickelrichtung und der gespannte Gurt verhindert ein Vorwärtsschleudern des Fahrzeugführer oder Mitfahrers.

Eine trägheitsverriegelte Aufwickelspule für Sicherheitsgurte hat den Vorteil, daß der Benutzer seine Lage im Kraftfahrzeug

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mit maximaler Bewegungsfreiheit verändern kann, solange seine Bewegungen ruckfrei sind und unter dem BeschTeiinigungswert liegen, bei dem die Spule anspricht. In Gefahrenlagen, beispielsweise bei Notbremsungen oder Unfällen, wird die Beschleunigung des Körpers des Benutzers und der angelegten Gurtteile an die Spule übertragen und die auf die Trägheitskräfte ansprechende Betätigungsvorrichtung gestattet eine unmittelbare Verriegelung gegen ein weiteres Abwickeln des Gurts. Ein weiterer Hauptvorteil einer derartigen Aufwickelvorrichtung gegenüber Aufwickelvorrichtungen mit festliegender Verriegelung besteht darin, daß die Bewegung des Benutzers nicht zu einer konstanten zusätzlichen Anspannung des Gurts führt. Trägheitsverriegelte Aufwickelvorrichtungen, wie sie aus der US-PS 2 701 693, 2 843 335, 3 018 065, 2 382 492, 3 482 799 und 3 568 948 bekannt sind, benötigen im allgemeinen verhältnismäßig komplizierte Kupplungen, verwickelte Entriegelungsvorrichtungeh und äußerst präzise handwerkliche und maschinelle Arbeitsvorgänge, um während längerer Einsatzzeiten ein gutes und zuverlässiges Betriebsverhalten sicherzustellen. Derartige Aufwickelvorrichtungen wurden zunächst von der Flugzeugindustrie entwickelt und dann derart umgestaltet, daß sie sich mit verhältnismäßig geringen Kosten in Kraftfahrzeuge einbauen ließen. Die Betätigung erfolgt mit Hilfe von Zentrifugalkräften und Trägheits-Gegenkräften, durch die eine.Steuervorrichtung mit radialen und axialen Steuerkräften beaufschlagt wird, wodurch eine Kastklinke in eine Rastzahnreihe eingreift und ein Abwickeln des Kabels oder Gurts verhindert.

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Erfindungsgemäß soll eine trägheitsverriegelte Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte oder dgl. geschaffen werden, die eine einfachere Bauweise als die "bekannten Vorrichtungen aufweist. .

Insgesamt schafft- die Erfindung eine Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte und dgl., die in Abhängigkeit von Srägheitskräften bei einem beschleunigten Abwickeln des aufgewickelten Materials, beispielsweise des Gurts, verriegeln wird. Die Trägheit sverriegelung wird durch zwei aneinander angepaßte, umlaufende * mit Rastzahnreihen versehene Bauteile erreicht, von denen das eine der Flansch der Spule ist und das andere sich gegenüber dem Spulenflanseh in Abhängigkeit von durch die Abwickelgeschwindigkeit bedingten Unterschieden in der !trägheitskraft einstellt, wobei die beiden Bauteile zwischen zwei Endstellungen relativ bewegbar sind^deren einer die Rastzähne fluchtend zueinander ausgerichtet sind und in deren anderer die Rastzähne versetzt oder phasenverschoben sind. Eine Rastklänke ist in Richtung einer drehfesten Verriegelung der Spule vorgespannt, wird jedoch an einem Eingriff mit den Rastzähnen gehindert, wenn sich die Zahnreihen in der phasenverschobenen, versetzten Stellung befinden, da die Zahnspitze des einen gezahnten Bauteils ein Eindringen in die Zahnlücke des anderen Bauteils verhindert. Wenn jedoch die Rastzähne infolge einer entsprechenden Verschiebung der üirägheitsgesteuerten, von der Spule angetriebenen, gezahnten G-egenplatte fluchtend zueinander ausgerichtet sind, kann die Rast-

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in eine Zahnlücke zwischen den Zähnen eindringen und die gezahnten Bauteile gegen eine weitere Bewegung verriegeln. Eine Vorspannfeder sorgt für eine elastische Koppelung zwischen der Spule und der G-egenplatte und hält den gezahnten Flansch der Spule und die Gegenplatte normalerweise in der versetzten, phasenversehobenen Stellung. Das "begrenzte Drehspiel zwischen dem gezahnten Spulenflansch und der G-egenplatte reicht von einer fluchtend zueinander ausgerichteten Endlage bis zu einer phasenverschobenen Endlage, in der sich die Rastzähne gegenseitig vollständig überdecken. Eine Tasteinrichtung zum Ausschalten des Gesperres verhindert eine Verriegelung der Rastklinke mit den gezahnten Bauteilen, bis eine vorgegebene Gurtlänge von der Spule abgezogen ist. Ein am Tragrahmen der Spule befestigter und antriebsschlüssig mit der Spule verbundener Aufwickelmotor dient zum Aufwickeln des Gurts und übt auf diesen ohne Behinderung durch das Rastklinkengesperre eine im wesentlichen konstante Rückstellkraft aus.

Die erfindungsgemäße Aufwickelvorrichtung benötigt nur wenige Bauteile und verfügt über ein vereinfachtes, trägheitsgesteuertes Gesperre, so daß sie sich in einer Reihe von Einbaufällen mit Vorteil als Sicherheitseinrichtung verwenden läßt. Von besonderem Vorteil ist auch die Tasteiir ichtung in Form eines einfachen Bügels zum Ausschalten des Gesperres. Zur trägheitsgesteuerten Verriegelung der Sicherheitsgurtspule dient in einfacher Weise eine antriebsschlüssig mit der Spu3e gekoppelte Gegenplatte,

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und im Hinblick auf eine gleichmäßige Verteilung der Verriegelungskräfte sind zweckmäßigerweise zwei gezahnte Plansche vorgesehen, wobei die Rastklinke federnd in Richtung einer Anlage an die gezahnten Plansche und die Gegenplatte vorgespannt ist. Die erfindungsgemäße Aufwickelvorrichtung verfügt üben/eine einfache, robuste Bauweise und ist wirtschaftlich herzustellen} sie eignet sich daher insbesondere für Kraftfahrzeuge,

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen· Es zeigt:

Pig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten, trägheitsverriegelten Aufwickelvorrichtung von der Abwickelseite der Spule heri

Pig. 2 eine Seitenansicht der in Pig. 1 gezeigten Auf-wickelvorrichtung, wobe4/&as Profil des Spulenflansches und der Gegenplatte in gestrichelten Linien dargestellt ist;.

Pig. 3 eine perspektivische Ansicht der Spule in der normalen, phasenverschobenen Stellung der Gegenplatte und der gezahnten Plansche der Spule, wobei auch die lasteinrichtung zum Ausschalten der Rastklinfce oder Verriegelungsstange sichtbar ist und aus Gründen einer deutlicheren Darstellung die Aufwickelfeder des Aufwickelmotors entfernt wurde;

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Pig. 4- eine Ansicht des Profils der Gegenplatte und des gezahnten Flansches, wobei sich die Rastzähne in der zueinander versetzten, phasenverschobenen Stellung befinden, so daß die Verriegelungsstange nicht zwischen die Zähne eindringen und die Spule verriegeln kann;

Pig. 5 eine der Pig. 4 entsprechende Darstellung, wobei jedoch infolge der durch' eine Verzögerung des der Aufwickelvorrichtung zugeordneten Kraftfahrzeuges hervorgerufenen Trägheitskrafte und der dadurch bedingten, beschleunigten oder plötzlichen Abwicklung des Gurtes die Zähne in der G-egenplatte und dem gezahnten Plansch fluchtend zueinander ausgerichtet sind und ein weiteres Abziehen des Gurts durch die Yerriegelungsstange oder Rastklinke verhindert wird;

Pig. 6 eine Endansicht der als Abschaltbügel ausgebildeten Tasteinrichtung, die selektiv an der Verriegelungsstange angebracht ist und in gesteuerter Weise mit dem auf die Spule aufgewickelten Gurt- oder Kabelabschnitt zusammenwirkt;*

Pig. 7 die Rückansicht des in Pig. 6 gezeigten Abschaltbügels nach dem Zusammenbau mit der Verriegelungsstange.

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Zum Aufwickeln des Kabels oder Gurts dient eine in einem Rahmen gelagerte Spule. Mindestens einer der Plansche der Spule ist mit einer Rastzahnreihe versehen. Ein federbetätigter Aufwickelmotor drückt die Spule ständig mit einer mäßigen und verhältnismäßig konstanten Federkraft in Aufwickelrichtung. Die Aufwickelkraft des Aufwickelmotors läßt sich ohne weiteres durch manuelles Abziehen des auf die Spule aufgewickelten Gurts oder Kabels überwinden. Eine Bastklinke, Torzugsweise in Form einer Verriegelungsstange, ist schwenkbar und mit parallelem Abstand zur Drehachse der Spule im Rahmen gelagert und in Richtung einer Verriegelung mit dem gezahnten Flansch vorgespannt.

Ein Aufwickeln des Gurts ist ständig möglich, da die Rastzähne die Verriegelungsstange "beim Aufwickeln einfach aus ihrem Bewegungspfad fortdrücken. Koaxial zu und neben mindestens einem der gezahnten Flansche der Spule ist eine Gegenplatte angeordnet. Die Gegenplatte hat im wesentlichen das gleiche Profil wie der gezahnte Flansch und ist mit diesem antriebsschlüssig verbunden. Wenn beide übereinstimmen, sind die aufeinander abgestimmten Rast zähne alle fluchtend zueinander ausgerichtet, und wenn sie vollständig versetzt oder phasenverschoben sind, bilden die beiden Zahnreihen ein ununterbrochenes, scheibenförmiges Profil.

Die antriehsschlüssige Koppelung zwischen dem gezahnten Flansch und der Gegenplatte erfolgt über eine Totgangverbindung, die

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zwei Endsteilungen zwischen der Gegenplatte und dem gezahnten Flansch ermöglicht. Eine Endstellung ist die fluchtend ausgerichtete Lage. Die andere Endstellung ist die versetzte oder ' phasenverschobene Lage, in der die "beiden Bauteile soweit winklig verdreht sind, daß die Zähne der Gegenplatte die Zahnlücken im gezahnten !Flansch "blockieren. Die Gegenplatte und der gezahnte Flansch sind durch eine Feder in Richtung der versetzten Endstellung vorgespannt, in der die Yerriegelungsstange nicht in die Zahnlücken zwischen den Zähnen des Flansches eindringen kann. Bei einem plötzlichen (und nicht allmählichen) Abziehen des Ea-bels oder Gurts "bleibt die Gegenplatte infolge der Trägheitskraft jedoch hinter der Spule zurück, wodurch die in Richtung der versetzten Zahnst ellung wirkende Yorspannkraft überwunden wird und die Gegenplatte und der gezahnte Flansch fluchtend zueinander ausgerichtet werden. Dann erfolgt unter der Einwirkung der Trägheitskraft eine Verriegelung. Wenn infolge eines Eachlassens der am Gurt oder Kabel angreifenden Zugkraft der Aufwickelvorgang einsetzt, wird die Rastklinke aus ihrer Verriegelungslage herausgedrückt und die zwischen der Gegenplatte und dem gezahnten Flansch wirksame Feder stellt erneut die versetzte, phasenverschobene Lage zwischen diesen beiden Bauteilen ein.

In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Rastklinke während des Abwickeins einer vorgegebenen Gurt- oder Kabellänge auszuschalten, um eine vorzeitige Trägheitsverriegelung zu unterbinden, wenn

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der Benutzer anfänglich, den Gurt von der Spule abzieht. Zu diesem Zweck ist eine Tasteinrichtung in !Form eines Abschaltbügeis an der Verriegelungsstange befestigt, die in vorgegebener Weise federnd an dem auf der Spule aufgewickelten Gurt- oder Kabelabschnitt anliegt. Solange der Abschaltbügel am Gurt oder Kabel anliegt, bleibt die Yerriegelungsstange von den gezahnten Rändern der Gegenplatte und des Flansch.es abgehoben· Die Irennkraft des Abschaltbügels ist gering und lediglich so groß, daß sie die geringe Vorspannkraft, .durch die die Yerriegelungsstange normalerweise in Anlage an den gezahnten Rändern gehalten wird, übersteigt. Hierdurch wird ein beschleunigtes Abziehen des Gurts über eine begrenzte Abwickellänge ohne vorzeitige Verriegelung ermöglicht. Sobald jedoch der Abschaltbügel den Gurt oder das Kabel nicht mehr berührt, verriegelt sich die Aufwickelvorrichtung selbsttätig, falls der Gurt plötzlich oder beschTeiinigt abgezogen wird und dadx rch die Spule und ihre zugehörigen, ge-. zahnten Flansche in fluchtende Ausrichtung mit der normalerweise phasenverschobenen Gegenplatte gelangen.

Zur Lagerung dient ein Tragrahmen mit einem normalerweise U-förmigen Querschnitt, an dessen hochstehenden Flanschen die Spule gelagert und der federbetätigte Aufwickelmotor auf einer Seite angebracht ist. Zur Abdeckung der Bauteile der Aufwickelvorrichtung können mit diesen verbundene Verschlußkappen oder Deckel vorgesehen sein, und der Tragrahmen läßt sich derart abwandeln, daß er an die besondere Einbaustelle im Kraftfahrzeug oder dgl. angepaßt ist. Normalerweise dient der Steg des U-förmigen Trag-

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rahmens zur Befestigung am Boden, an der Tür, an der Decke, am Sitz oder an einem anderen Tragelement im Kraftfahrzeug, in das die Aufwiekelvorrichtungen eingebaut v/erden. Der Sicherheitsgurt selbst läßt sich in erwünschter Weise ausbilden, enthält jedoch gewöhnlich eine Gurt schnalle, durch die das Gurtoder Kabelteil der Spule mit einem anderen Gurtteil lösbar verbunden wird, welches den Fahrzeuginsassen umschließt.-'Die trägheitsverriegelte Aufwickelvorrichtung ist einfach, verhältnismäßig billig herzustellen und von robuster, dauerhafter Bauweise..

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, enthält die trägheitsverriegelte Aufwickelvorrichtung 11 einen Tragrahmen 12 zur Lagerung einer Welle 13, an der eine Spule 14 befestigt ist, auf die der Gurt 15 aufgewickelt wird. Die Spule 14 enthält zwei auf Abstand gehaltene, an ihren Rändern gezahnte Flansche 16 und 17· Die Rastzähne der gezahnten Flansche 16 und 17 dienen zur Verriegelung der Spule 14 in Abwickelrichtung, wenn die schwenkbar im Rahmen 12 abgestützte Verriegelungsstange 18 in die Verriegelungslage mit den Zähnenn 19 gg-angt. Ein am Rahmen 12 befestigter Aufwickelmotor 20 ist antriebsschlüssig mit der Welle 13 verbunden und wird durch eine Feder betätigt, die für ein vollständiges Aufwickeln des Gurts 15 sorgt. Bei Drehung in Aufwickelrichtung· ist eine Verriegelung der Zähne 19 durch die Verriegelungsstange 18 verhindert. Das äußere Ende des Gurts 15 ist an einem Bauteil der Gurt schnalle, etwa der Einschubplatte 21, befestigt, /beispieisweise vernäht, und diese Einschubplatte 21 läßt sich beim

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Abziehen des Gurts 15 mit dem (nieht-gezeigten) Aufnahmegehäuse der Gurtschnalle zu verbinden, so daß der Bewegung des Benutzers lediglich die Federspannung des Aufwickelmotors 20 entgegenwirkt. Abgesehen iron dieser Federspannung kann sieh jedoch der Benutzer, "beispielsweise der Kraftfahrzeugführer, solange seine Bewegungen nicht zu rasch und übertrieben ruckhaft erfolgen, "verhältnismäßig frei "bewegen. Auf der Welle 13 ist eine Gegenplatte 22 angeordnet, nicht jedoch an dieser "befestigt, so daß ihre Bewegung auf andere Weise als durch die Welle 13 gesteuert wird, wie dies weiter unten beschrieben wird. Die Zähne 23 der Gegenplatie 22 haben im wesentlichen das gleiche Profil wie die Zähne 19 äer gezahnten flansche 16 und 17» so daß die Yerriegelungsstange 18 die Zähne "verriegelnd erfassen kann, wenn die Zähne 23 äer Gegenplatte 22 und die Zähne 19 eier gezahnten flansche 16 und 17 fluchtend zueinander ausgerichtet sind. Wenn sich jedoch die Gegenplatte 22 in der versetzten oder phasenverschobenen lage gegenüber den gezahnten Flanschen 16 und 17. befindet, kann die Yerriegelungsstange 18 die Zähne 19 und 23 nicht erfassen, da der Zahnkopf der Zähne 23 ein Eindringen in die Zahnlücken der Zähne 19 verhindert und somit die Verriegelung blockiert. Dies wird im einzelnen weiter unten an Hand der Fign. 3, 4 und 5 beschrieben. Die antriebsschlüssige Doppelung zwischen dem gezahnten Plansch 17 und der Gegenplatte 12 ist aus Hg. 1 nicht ersichtlich, wird jedoch ebenfalls weiter unten !beschrieben.

Pig. 2 .zeigt die Aufwickelvorrichtung 11 gemäß Pig, 1 in der Seitenansicht, wobei die Abstützung der Welle 13 am Rahmen 12

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über das Lager 24 und in gestrichelten Linien das Profil der Gegenplatte 22 bzw. der gezahnten Plansche 16 und 17 ersichtlich ist. Die Verriegelungsstange . 18 sitzt in einem gebogenen Schlitz 25 und ist in .und außer Anlage mit den Zähnen 19 oder 23 verschwenkbar. Eine Querstange 26 überspannt und verstärkt die Plansche 27 und' 28 des U-förmigen Rahmens 12, und der Mittelsteg 29 dient zur Befestigung der Aufwickelvorrichtung 11 am Boden, an den Sitzführungsschienen oder an einem anderen tragenden Bauteil des Kraftfahrzeuges, beispielsweise durch Schrau- ' ben, eine Schweißverbindung oder eine ähnliche Befestigung. Der Rahmen 12 läßt sich hinsichtlich seiner Größe, Form und Ausbildung entsprechend den bestehenden Anforderungen verändern, zur Abstützung von Verschlußteilen oder Abdeckungen verwenden und sich an&ie besonderen Einbauverhältnisse im Kraftfahrzeug anpassen. Die Querstange 26 dient zur Halterung einer Vorspannfeder für die Verriegelungsstange.

Wie Fig. 2 zeigt, kann' die Verriegelung nur beim Abziehen des Gurts 15 erfolgen, da nur dann die Zähne in Verriegelungsrichtung mit der Verriegelungsstange 18 zusammenwirken. Beim Aufwickeln wird der Gurt 15 unter dem Einfluß des Aufwickelmotors 20 aufgespult und die Verriegelungsstange 18 entgegen der geringen Vorspannkraft, die die Verriegelungsstange 18 gegen die gezahnten Plansche drückt, mühelos seitlich weggeschoben. Beim Abwickeln bewegen sich die Spule 14 und die Welle 13 im Sinne der Pig. 2 im Uhrzeigersinn und beim Aufwickeln dreht sich die Spule im Sinne der Pig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn.

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Gemäß Fig. 3 ist die Spule 14- mit ihren gezahnten Flanschen 16 und 17 aus dem Tragrahmen 12 entfernt und gegenüber der Darstellung gemäß Fig. 2 umgedreht, so daß die Terriegelungsstange 18 in ihrer vorgespannten-lage sichtbar ist, wobei an der ■Verriegelungsstange 18 eine Tasteinrichtung 30 befestigt ist. Die Gegenplatte 22 befindet, sieh an der abgekehrten Seite der Spule 14 »neben dem gezahnten Flansch 17· Der Aufwickelmotor 20 ist ebenfalls entfernt, jedoch zeigt der Antriebsschlitz 31 in der Welle 13 die bevorzugte Verbindung des federbetätigten Aufwickelmotors 20 mit der Welle 13. Das andere Ende der Feder ist an der dem Flansch zugekehrten Motorkappe 32 (siehe Fig. 1) befestigt. In der Motorkappe 32 ist eine Schraubenfeder untergebracht, die in üblicher Weise die zum Aufwickeln erforderliche Energie speichert. Zum besseren Verständnis sind der Gurt 15 und die Einschubplatte 21 ebenfalls gezeigt.

An der Querstange 26 ist eine Feder 33 befestigt, die die Verriegelungsstange 18 mit einer Vorspannkraft beaufschlagt, durch die die Verriegelungsstange in Verriegelungsrichtung gegen die gezahnten Flansche 16 und 17 gedruckt wird. Das die Verriegelungsstange 18 umgreifende Tastelement 30 wirkt mit dem auf der Spule 14 aufgewickelten Gurt 15 zusammen und dient dazu, eine Anlage der Rastnasen 34 und 35 der Verriegelungstange 18 mit den Sästzähnen 19 und 23 zu verhindern, bis eine vorgegebene länge des Gurts 15 abgezogen ist. Ob im Anschluß daran eine Verriegelung erfolgt oder nicht^hängt von der trägheitsgesteuerten Einstellung der Flansche 16 und 17 und der Gegenplatte 22 ab.

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Falls .die Zähne nicht miteinander fluchten, kann die Verriegelungsstange 18 mit ihren Rastnasen 34 und 35 nicht in die Verriegelungsstellung gelangen, da die Gegenplatte 22 mit ihren Zähne 23 ein Eindringen der Yerriegelungsstange 18 zwischen die Zähne 19 verhindert. Wenn jedoch die Profile der gezahnten Plansche 16 und 17 und" der Gegenplatte 22 fluchtend zueinander ausgerichtet sind, erfolgt eine Verriegelung und die Verriegelungsstange 18 greift in die Zähne 19 ein. Gemäß Fig. 3 befinden sich die Gegenplatte 22 und der benachbarte, entsprechend gezahnte Spulenflansch in der versetzten, nicht-fluehtenden Lage und sind um einen Betrag relativ zueinander verschoben, der gleich der Bogenlänge zwischen dem Kopf- und Fußabschnitt der Zähne 19 und 23 ist. Dies ist bei einer vorgegebenen Vorspannung die Normalst ellung der beiden an ihren Rändern gezahnten Bauteile 17 und 22. Somit können die Rastnasen 34 -und 35 der Verriegelungsstange in der in Fig. 3 gezeigten Lage die Spule 14 nicht wirksam verriegeln, da die Verriegelungsstange 18 nicht zwischen die Zähne 19 eindringen kann.

Die trägheitsempfindliche Steuerung zwischen den beiden Endstellungen der Gegenplatte 22 bezüglich des Flansches 17 ist am besten an Hand der Fig. 4 verständlich, die die Zähne 19 und 23 in der zueinander versetzten Normalstellung zeigt, wobei die Zähne 19 und 23 gemeinsam eine in der Seitenansicht im wesentlichen ununterbrochene Kreisbahn 40 bilden. Eine Feder 41 ist an ihrem einen Ende 42 an einem vom Flansch 17 nach außen vor-

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stehenden Stift 43 "und an ihrem anderen Ende 44 in dem gezogenen Durchbruch 45 der Gegenplatte 22 "befestigt. Infolgedessen werden die Zähne 19 und 23 durch die Jeder 41 normalerweise in der "versetzten, nicht miteinander fluchtenden Lage gehalten. Ein vom gezahnten Plansch 17 vorstehender Antriebsstift 46 greift in einen bogenförmigen Längsschlitz 47 der Gegenplatte 22. Der Antriebsstift 46 dient als Begrenzungsanschlag. Da die Gegenplatte 22 im übrigen auf der Welle 13 frei drehbar ist, nehmen der" gezähnte Plansch 17 und die Gegenplatte 22 unter dem Einfluß der Torspannkraft der Feder 41 normalerweise die in Pig. gezeigte Relativlage ein, wobei sich der Antriebsstift 46 normalerweise ebenfalls in der gezeigten Stellung befindet. Bei einem beschleunigten Abziehen des Gurts 15 jedoch, wie dies beispielsweise durch eine plötzliche Bewegung des Benutzers, der den Gurt der Aufwickelvorrichtung 11 angelegt hat, hervorgerufen wird, ergibt sich eine plötzliche Änderung der Betriebsstellung, da dann der mit der Spule verbundene, gezahnte Plansch 17 das !Trägheitsmoment der Gegenplatte überschreitet und dadurch die Zugfeder 41 gedehnt wird und der Antriebsstift 46 eine begrenzte Relatiwerschiebung zwischen der Gegenplatte 22 und dem gezahnten Plansch 17 gestattet, so daß die Zähne 19 und in die im Profil fluchtend ausgerichtete Betätigungsstellung gelangen, wie dies in Pig. 5 gezeigt ist. Gemäß Pig. 5 kann nunmehr die Yerriegelungsstange 18 in die Verriegelungslage mit den nuneehr fluchtend ausgerichteten Rastzähnen 23 und 19 der Gegenplatte 22 und der gezahnten Plansche 16 und 17.gelangen,

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■wodurch eine ausgezeichnete und einfache Trägheitsverriegelung erreicht wird, wenn die Gegenplatte 22 dem gezahnten Flansch 17 um einen Drehweg nachläuft, der für eine Verstellung voiyeiner Tollständigen gegenseitigen Abdeckung der Zähne bis zu einer vollständigen fluchtenden Ausrichtung der Zähne ausreicht. Die fluchtende Ausrichtung der Zahnprofile, bei der eine Verriegelung möglich ist, ist in Fig. 5 gezeigt. Die Fign. 4 und 5 sind lediglich schematische Darstellungen zur Verdeutlichung der Trägheit ssteuerung.

Die Fign. 6 und 7 zeigen die auf der Verriegelungsstange 18 angeordnete Tasteinrichtung 30, die aus Federblech, beispielsweise Berylium-Kupfer hergestellt ist und .'federnd an dem Gurt 15 auf der Spule 14 (Fig. 3) anliegt, so daß die oben beschriebene Trägheit sverriegelung über eine vorgegebene Abwickellänge des Gurtes 15 ausgeschaltet wird, wobei die von der Tasteinrichtung 30 auf die Verriegelungsstange 18 aufgebrachte Vorspannung der geringfügigen, in Verriegelungsrichtung an der Verriegelungsstange 18 angreifenden Kraft der Feder 33 entgegenwirkt. Die Ausschaltung der Verriegelung hält an, bis die als Federbügel ausgebildete Tasteinrichtung 30 sich bis zu einem Gurt-Wickeldurchmesser A entspannt hat. Beim weiteren Abziehen des Gurts zwischen dem Wickeldurchmesser A und dem Wickeldurchmesser B kann die Verriegelungsstange 18 (gemäß den Fign. entgegen dem Uhrzeigersinn) verschwenken und sich mit den gezahnten Flanschen 16 und 17 verriegeln, sobald die mit Hilfe von Trägheitskräften festgestellte Beschleunigung die Kraft der Feder 41 übersteigt. Infolgedessen

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kann sich der Benutzer des mit der Aufwickelvorrichtung 11 verbundenen Gurts unterhalb des eingestellten Beschleunigungs-Grenzwertes verhältnismäßig frei bewegen. Wenn die Tasteinrichtung 30während der anfänglichen Abwicklung des Gurts bis zu derjenigen Stelle, an der die (Easteinrichtung 30 nicht mehr mit dem Gurt 15 zusammenwirkt, verwendet wird, kann der Benutzer den Gurt zunächst auch beschleunigt abziehen, ohne daß eine Verriegelung erfolgt. Uach dem Abwickeln einer vorgegebenen Gurtlänge wird die Trägheitsverriegelung eingeschaltet. Die Tasteinrichtung 30 ist ein einfaches Stanzteil und enthält eine Tastnase 51 am offenen Ende eines aus Federblech abgebogenen Bügels, wobei die Tastnase 51 einen geringfügig konvex gebogenen Abschnitt 52 aufweist, um den Abrieb des Gurts 15 gering zu halten. Der schleifenförmige Bügelabschnitt 53 verläuft über zwei geeignet gekrümmte

eine Abschnitte 54 und 55 nach unten und enthält/die Verriegelungsstange umgreifende Verlängerung 56 mit abgebogenen Befestigungslaschen 57, die die Verriegelungsstange 18 gemeinsam mit einem umgebogenen, die Verriegelungsstange 18 auf der Unterseite umgreifenden Abschnitt 58 in sicherer Weise erfassen. Wenn somit die Ease 51 am Gurt 15 anliegt, wird die Kraft des Abtasters 30 über den bügeiförmigen "Abschnitt 53 an die Verriegelungsstange 18 übertragen und übersteigt die Vorspannung der Feder 33. Die

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federbügelartige Tasteinrichtung 30 läßt sich in einfacher Weise einstellen und auswechseln und an eine Reihe unterschiedlicher Aufwickelvorrichtungen anpassen, wobei es in manchen Fällen erwünscht ist, die Trägheitsverriegelung über die gesamte Abwickel-

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länge des Gurts aufrech.tzuerh.alten. In diesem Pail läßt sich, die lasteinrichtung 30 in einfacher Weise ausbauen und in einer anderen Aufwickelvorrichtung verwenden.

Die Aufwickelvorrichtung hat bei einem wiederholten, exakten Arbeitsverhalten eine ruckfreie, ruhige und stabile Betriebsweise. Sie ist für einen weiten Anwendungsbereich, geeignet, wo der Benutzer eine normale Bewegungsfreiheit im Fahrzeug wünscht, in G-e fahrenlag en jedoch, wie sie bei einem raschen Bremsen, Auffahrunfällen und dgl. entstehen, eine sofortige Verriegelung gefordert wird. Die Bauteile lassen sich in einfacher Weise als Stanzteile herstellen, und infolge der Trägheitsverriegelung mit Hilfe der G-egenplatte 22 kann auf ungewöhnliche enge Fertigungstoleranzen verzichtet werden, da das einzige, eng einzuhaltende Fertigungsmaß in der gegenseitigen Übereinstimmung des Zahnprofils liegt. Die Feder 41 und der Antriebsstift 46 sind verdeckt und schmutzgeschützt angeordnet, und die Aufwickelvorrichtung läßt sich durch eine geeignete, nicht-gezeigte Kunststoffabdeckung gegen ein Eindringen von Verunreinigungen sichern. Infolge der Verwendung von Begrenzungsanschlägen ist die Vorrichtung unmittelbar in Verbindung mit G-renzschaltern verwendbar, die den Betriebszustand der Aufwickelvorrichtung 11 zwischen den beiden Dreh-Endstellungen zwischen den gezahnten Flanschen 16 und 17 und der G-egenplatte 22 überwachen.

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Claims

Anwaltsakte M-2425 Patentansprüche

1. Trägheitsverriegelte Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte und dgl., gekennzeichnet durch einen Tragrahmen (12), eine Spule (14) zum Auf-.und Abwickeln des Gurts (15), mit der zumindest ein mit Rastzähnen (19). versehener Flansch (16,17) verbunden ist, eine mit den Rastzähnen (19) des Flansches (16,17) verriegelbare Rastklinke (18), die durch eine Vorspannkraft (33) is- Richtung ihrer ein Abwickeln des Gurts (15)-von der Spule (14) verhindernden Yerriegelungslage gedruckt ist, und eine mit dem Planseh (16₉t7) antriebsschlüssig verbundene Gegenplatte (22), die im wesentlichen die gleiche Verzahnung (23) wie .der Plansch (16,17) aufweist und relativ zum Plansch zwischen einer federnd eingestellten, versetzten Normalstellung und einer bei einer raschen Beschleunigung der Spule (14) eingenommenen, fluchtenden Betätigungsstellung bewegbar'ist, in der die Rastklinke (18) in die· Yerriegelungslage mit dem Plansch (16,17) gelangt und die Spule(14) gegen ein weiteres Abwickeln gesperrt ist. - ■ "

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2. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsschlüssige Verbindung (46,47) . zwischen dem Plansch (16,17) und der G-egenplatte (22) zwei Endstellungen aufweist, in deren einer die G-egenplatte (22) und der Flansch (16,17) unter Phasenverschiebung versetzt zueinander angeordnet und in deren anderer sie fluchtend zueinander ausgerichtet sind, und daß eine Feder (4I) den Flansch (16,17) und die Gegenplatte (22) in die zueinander versetzte, eine Verriegelung der Rastklinke .(18) mit dem Flansch (16,17) verhindernde Normalsteilung drückt, wobei die Kraft der Feder (4I) durch Trägheitskräfte überwindbar und dadurch der Flansch (16,17) und die Gegenplatte (22) fluchtend miteinander ausrichtbar sind.

3. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (16,17) in koaxialer Anordnung drehfest mit der Spule verbunden und die Gegenplatte (22) koaxial zum und neben dem Flansch (16,17) angeordnet ist, und daß die antriebsschlüssige Verbindung (46,47) zwei winklig verdrehte Endstellungen aufweist.

4. Aufwickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastklinke (18) schwenkbar an die Rastzähne (19,23) gedrückt ist.

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5. Aufwickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Tasteinrichtung (30) zum Ausschalten der Rastklinke (18), durch die die Rastklinke wahlweise in einer von den Zahnreihen (19,23) abgehobenen Stellung festlegbar ist.

6. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lasteinrichtung (30) zwischen der Rastklinke (18) und dem aufgewickelten Gurtmaterial wirksam ist und dadurch die Rastklinke (18) von den Zahnreihen (19,25) abgehoben ist, bis eine vorgegebene Gurtlänge von der Spule (14) abgewickelt, ist. -

7. Aufwickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (14) drehfest mit einer im Tragrahmen (12) gelagerten Welle (13) verbunden und die Gegenplatte (22) auf der Welle über eine begrenzte Bogenlänge zwischen den beiden Endstellungen verdrehbar ist, und daß ein zwischen Tragrahmen (12) und Welle (13) angeordneter Aufwickelmotor (20) zum Vorspannen der Welle in Aufwickelrichtung des Gurts (15) vorgesehen ist.

8. Aufwickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (14) zwei als gezahnte Plansche (i6,17) ausgebildete Stirnplatten aufweist und die Gegenplatte (22) mit einem gebogenen

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Durchgangssehlitz (47) "versehen ist, in den ein an einer der Stirnplatten (1?) befestigter Antriebsstift (46) zwecks antriebsschlüssiger Verbindung der Spule (14) und der Gegenplatte (22) mit begrenztem Spiel eingreift, und daß die Gegenplatte (22) durch eine mit dem einen Ende (42) an der Spule (14) und mit dem anderen Ende (44) an der Gegenplatte (22) befestigte Feder (41) in die gegenüber der Verzahnung (19) der -Stirnplatte phasenverschobene, versetzte Dreh-Endlage gedrückt ist.

9. Aufwickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (14) durch die Rastrlclinke (18) lediglich in Abwickelrichtung, nicht jedoch in Aufwickelrichtung des G-urts (15) verriegelbar ist.

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IV

Leers e i t e