DE2425049C3

DE2425049C3 - Aufrollmechanismus, insbesondere für Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2425049C3
Application number: DE2425049A
Authority: DE
Inventors: Nils Gustav Yngve Finspaang Torphammar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-24
Filing date: 1974-05-24
Publication date: 1980-11-13
Also published as: JPS5514659B2; US3942739A; FR2230383B1; GB1474416A; IT1011876B; DE2425049A1; JPS5041225A; FR2230383A1; DE2425049B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufrollmechanismus, insbesondere für Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen, mit einem Gurtband, das durch eine Feder auf eine um eine feste Achse drehbare Rolle aufwickelbar ist, wobei der Aufrollmechanismus ein Pendel umfaßt, das nach sämtlichen Richtungen frei ausschwingbar gelagert und dessen untere Endfläche mit einer konischen oder kartenförmigen Ausnehmung versehen ist, in die ein Zapfen eingreift, der an dem einen Arm eines doppelarmigen Hebels vorgesehen ist, dessen •nderer Arm im Falle einer Pendelbewegung aufgrund einer raschen Bewegungsänderung eine Rastklinke in Eingriff mit einem Sperrad gelangen läßt und dadurch den Sicherheitsgurt gegen Abrollen sperrt.

In den nicht vorveröffentlichten DE-OS 2318957 und 2261890 ist bereits ein Aufrollmechanismus dieser Art vorgeschlagen worden. Ein ähnlicher Aufrollmechanismus ist weiterhin aus der DE-OS 1940822 bekannt, in dem allerdings anstelle des Pendels im unteren Bereich des Gehäuses eine auf Schraubenfedern abgestützte, plattenförmige Schwungmasse vorgesehen ist, die in der horizontalen Ebene frei schwingen kann und in ihrem Mittelbereich eine Vertiefung aufweist, in die eine Nase eingreift, welche an dem einen Ende eines um eine Achse schwenkbaren, zweiarmigen Hebels angeordnet ist, an dessen anderem Ende sich eine Rastklinke befindet, die in die Verzahnung eines Sperrgliedes eingreifen kann, das seinerseits über sich verengende Nuten mittels Ansätzen in einen Zwischenring eingreift, der über einen Bremsbelag auf eine Stirnscheibe der Rolle einwirkt, auf die das Gurtband aufgewickelt ist.

Schließlich ist in der US-PS 3343765 ein Aufrollmechanismus beschrieben, bei dem das Pendel anstelle einer kalottenförmigen Ausnehmung eine Kugelfläche besitzt, die in eine kalottenförmige Ausnehmung eines Tellers eingreift, der an dem einen Ende eines doppelarmigen Hebels vorgesehen ist, dessen anderes Ende eine Rastklinke aufweist, die ihrerseits in die Zähne eines Sperrades eingreift. Dieses Sperrad ist ein integraler Bestandteil einer Rolle, auf die das Gurtband aufwickelbar ist.

Alle diese Aufwickelvorrichtungen, wie sie in den DE-OS 2261890, 2318957 und 1940822 und der US-PS 3343765 beschrieben sind, haben den Nachteil, daß die Blockierung der Gurttrommel bzw. -spule nicht nur von einem, sondern tatsächlich von zwei Vorgängen abhängt, denn zunächst muß das Pendel aus seiner mittigen Position herausschwingen und dann muß sich der Gurt spannen. Denn nur durch das Vorhandensein einer kontinuierlichen Gurtspannung nach dem Herausschwingen des Pendels aus seiner Ruhelage wäre es möglich, die Sperrklinke, die durch das aus seiner Ruhelage schwingende Pendel in Eingriff mit dem Sperrad bewegt worden ist, in der Verriegelungsposition bezüglich des Rades zu halten. Falls eine solche fortlaufende Spannung nicht aufrechterhalten wird, ist das Pendel frei und kann zurück in seine mittige Position schwingen. Dadurch wird der Verriegelungseingriff der Sperrklinke mit dem Sperrrad gelöst. Dieser Sachverhalt, wie er bei den vorgenannten Aufrollmechanismen vorliegt, hat also einen schwerwiegenden Nachteil zur Folge, durch den die Sicherheit der Fahrzeuginsassen, deren Gurte einen solchen Aufrollmechanismus haben, in gewissen Fällen ernsthaft gefährdet ist.

Wenn es zu Auffahrunfällen kommt, bei denen also ein Fahrzeug von hinten auf das in Frage stehende Fahrzeug auffährt, dann kommt es bei diesen erwähnten Aufrollmechanismen nicht zu einer Verriegelung; denn bei einer solchen Kollision wird die Person, die mit dem Sicherheitsgurt angeschnallt ist, zuerst nach rückwärts in den Sitz hineingedrückt, so daß keine Spannung des Gurtes erzeugt wird, und erst dann wird diese Person durch die Federkräfte des Sitzes zurück nach vorwärts geschleudert. In dieser Zwischenzeit ist das Pendel in der Regel bereits wieder zurückgeschwungen, so daß die nun auftretende Spannung nicht mehr zu einer Verriegelung des Aufrollmechanismus führt, weil die Rastklinke durch das Zurückschwingen des Pendels wieder aus dem Bereich der Sperrzähne des Sperrades herausbewegt worden ist. Es ist zwa.r weiterhin aus der DE-AS 1480244 ein Aufrollmechanismus bekannt, bei dem das vorerwähnte Pendel in der ausgelenkten Stellung durch eine Haltefeder gehalten wird; und die US-PS 2650655 beschreibt einen AufroUmechanismus mit einer nach allen Richtungen frei ausschwingbar gehaltenen trä-

gen Masse, die nach Auslenkung ein Sperrglied freigibt, das durch eine Feder in der Sperrstellung gehalten wird. Jedoch muß bei diesen beiden Aufrolhnechanismen die Sperre durch einen Handgriff aufgehoben werden.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Aufrollmechanismus 2x1 schaffen, bei dem die Blokkiervorrichtung für das Gurtband so ausgebildet ist, daß das Gurtband im Falle schneller Geschwindigkeitsänderungen des Fahrzeuges in jeder Richtung als Ergebnis einer Pendelbetätigung nicht nur blockiert, sondern die Sperre dann auch wieder selbsttätig aufgehoben wird.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Aufrollmechanisraus der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

(a) das Pendel und der mit der Rastklinke in Eingriff stehende Hebel sind mit Haltefedern versehen, die das Pendel und den Hebel nach einer Auslenkung in ihrer ausgelenkten Stellung halten,

(b) die Rastklinke ist mit einem Langloch schwenkbar auf einer Achse gelagert, wobei eine Feder die Rastklinke gegen die Achse drückt,

(c) die Rastklinke ist mit einem Leitfinger versehen, der eine schräge Gleitfläche für den Arm des doppelarmigen Hebels aufweist.

Auf diese Weise wird mit der Erfindung ein Aufrollmechanismus geschaffen, der dem Benutzer eines von diesem Aufrollmechanismus aufgerollten Sicherheitsgurts eine gewisse Bewegungsfreiheit in dem Fahrzeug gewährt, ihn aber an seinem Sitz tästhält, wenn das Fahrzeug plötzlich schnelle Bewegungsänderungen aufgrund einer Notbremsung oder eines Zusammenstoßes usw. unterworfen ist, das heißt, die Blockiervorrichtung für das Gurtband ist so ausgebildet, daß das Gurtband bei normalen Bandbewegungen auf- und abgewickelt werden kann, daß es aber im Falle schneller Geschwindigkeitsänderungen des Fahrzeuges in jeder Richtung als Ergebnis einer Pendelbetätigung blockiert wird, ohne daß der Benutzer anschließend einen Handgriff betätigen muß, um dadurch die Blockierung wieder aufzuheben, um so seine Bewegungsfreiheit wiederzuerlangen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Fig. 1 bis 11 der Zeichnung im Prinzip dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Aufrollmechanismus, wobei sich die Blockiervorrichtung in der gelösten Stellung befindet, Fig. 2 einen Querschnitt des Aufrollmechanismus,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Aufrollmechanismus,

Fig. 4 einen Ausschnitt des Aufrollmechanismus in der blockierten Stellung,

Fig. 5 eine Grenzstellung der Blockiervorrichtung,

Fig. 6 den rechten Teil der Darstellung in Fig. 3 von unten gesehen,

Fig. 7 und 8 Einzeln·!?· der Vorrichtung,

Fig. 9 einen Schnitt um cn einen Teil des Aufrollmechanismus im Bereich der Blockiervorrichtung im gelösten Zustand,

Fig. 10 die Darstellung gemäß Fig. 9 mit einer gesperrten Blockiervorrichtung,

Fig. 11 einen Längsschnitt durch den in den Fig. 9 und 10 dargestellten Bereich des Aufrollmechanismus.

Mit 1 ist ein Gehäuse bezeichnet, in welchem eine hohle Rolle 2 gelagert ist. Eine Achse 3 ist in axialer Richtung der Rolle eingesetzt und kann mit der Rolle durch einen Radialstift 4 verbunden sein, der durch die Rolle und die Achse hindurchgreift. Die Rolle ist mit einem axialen Schlitz S versehen. Ein Gurtband 6 ist durch Einsetzen einer Bandschleife 7 durch den Schlitz und das nachfolgende Einsetzen der Achse 3 in die Rolle und die Schleife festgelegt, worauf die Achse mit der Rolle durch den Stift 4 verbunden wird. Das Gurtband ist im Falle einer Beschädigung leicht ersetzbar.

Das eine Ende der Rolle ist mit einem Sperrad 8 versehen, in das eine Rastklinke 9 eingreift, die auf einer Achse 10 innerhalb des Gehäuses schwenkbar gelagert ist.

Das andere Ende der Rolle ist mit einer Drehfeder 11 versehen, von der ein Schnitt in Fig. 3 dargestellt ist. Ein Ende dieser Feder ist an der Rolle und das andere Ende an einem Federgehäuse 12 festgelegt, das an dem Gehäuse 1 sitzt. Die Feder ist vorgespannt, um eine Einzugskraft auf das Gurtband 6 auszuüben.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Rastklinke 9 durch ein Pendel 13 betätigbar, das im wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist. Dieses Pendel ist mit Hilfe eiies zugespitzten Armes 14 in einer Stütze 15 frei beweglich gehalten, die vom Gehäuse 1 absteht. Die vorstehende Stütze 15 weist eine Ausnehmung auf, in welche die Spitze eingreift. Das Pendel ist auf diese Weise nach allen Richtungen frei schwenkbar gelagert. Der Arm 14 weist auch noch ein der Spitze gegenüberliegendes Teil auf, das mit einer Ausnehmung für den Eingriff einer Haltefeder 16 versehen ist, die zwischen einem Teil 17 des Gehäuses, der eine Ausnehmung für die Feder aufweist, und dem Arm 14 eingespannt ist, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht.

Das untere Ende des Pendels 13 weist eine konische

oder kartenförmige Ausnehmung 18 auf, in die ein Zapfen 19 eingreift. Der Zapfen ist an einem Arm eines doppelarmigen Hebels 20 befestigt, der in einem festen Bügel 22 mittels einer Achse 21 schwenkbar gelagert ist. Der andere Arm 23 wirkt mit der Rastklinke 9 zusammen. Eine Haltefeder 24 ist zwischen dem Zapfen 19 und dem Bügel 22 eingespannt.

Wenn das Pendel 13 in irgendeine Richtung auf Grund einer schnellen Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges ausgelenkt wird, kann der Zapfen 19 das Pendel 13 nicht in der in Fig. 3 dargestellten zentralen Lage halten. Es tritt daraufhin ein Schub in der Mittellinie der eingespannten Haltefeder 16 (Fig. 8) zwischen den Abstützpunkten 29 und 30 ein und das Pendel 13 wird in seiner Bewegungsrichtung beschleunigt. Der Zapfen 19 gleitet entlang der konischen Gleitfläehe 18 und bewirkt eine Verschwenkung des Hebels 20 um seine Achse 21, worauf die Mittellinie der eingespannten Haltefeder 24 in Richtung auf den Bügel 22 verschoben wird, woraufhin der Hebel 20 um seine Achse 21 schwenkt und über den Hebelarm 23 die Rastklinke 9 in das Sperrad 8 vorübergehend in Eingriff bringt.

Die Haltefedern 16 und 24 halten so das Pendel und den Hebel 20 in ihren Sperrstellungen, nachdem die Symmetrieachsen der Federn ausgelenkt wurden

(Fig. 8) und eine Sperrwirkung eingetreten ist. Das Pendel und der Hebel verbleiben in ihrer gesperrten Stellung, bis das Pendel und der Hebel in ihre Ausgangslage zurückgebracht werden.

Das Pendel 13 wird in die zentrale Lage durch eine Rückdrehbewegung des Sperrades 8 gegenüber der Klinke 9 gebracht, welche über den Hebel 20 den Zapfen 19 beeinflußt, der entlang der konischen Fläche 18 gleitet und die Spitze des Kegels zentriert.

Die Haltefedern 16 und 24 sind nun in ihre Ausgangsstellungen zurückgebracht. Die Kraft der Haltefeder 16 wirkt nun auf die Symmetrieachse des Pendels, während die. Federkraft der Haltefeder 24 das Pendel 13 zentrisch in bezug auf den Zapfen 19 hält.

F i g. 2 zeigt die Rastklinke in ihrer gelösten Stellung und Fig. 4 zeigt die Rastklinke in der gesperrten Stellung.

Um zu vermeiden, daß die Rastklinke die in Fig. 5 dargestellte Lage einnimmt, in weiche die Rastkiinke an der Spitze eines Zahnes ruht, ist die Rastklinke mit einer ovalen Lagerbohrung 25 versehen. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Rastklinke eine Feder 26 auf, welche gegen die Achse 10 drückt. Darüber hinaus ist die Rastklinke mit einem Hebel 27 versehen, der mit einem festen Teil 28 zusammenwirkt. Die einander zugeordneten Oberflächen des Hebels 27 und des Teiles 28 bilden Gleitflächen. In der in Fig. 5 dargestellten Lage ist die Rastklinke gegen die Achse 10 gedrückt, woraufhin der Hebel 27 durch den festen Teil 28 angehalten wird, woraus sich ergibt, daß die Rastklinke so gedreht wird, daß sie in das Sperrad eingreift.

Gemäß den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird das Pendel 13 in die zentrale Ausgangslage zurückgebracht, wenn das Sperrad 8 das Gurtband 6 abwickelt: Die Rastklinke 9 gleitet dabei über die Zahnschräge des Sperrades 8 und verschwenkt den Arm 23, worauf der Hebel 20, welcher den Zapfen 19 verschiebt, das Pendel in die zentrale Lage zurückbewegt. Diese Bewegung erfordert ein Abwickeln des Gurtbandes 6 entsprechend einer Zahnteilung vermehrt durch die Bewegung der Rastklinke 9 in der ovalen Lagerbohrung.

Durch die in den Fig. 9 bis 11 dargestellte Ausführungsform wird diese Bewegung des Gurtbandes vermieden. Bei dieser Ausführungsform ist die Rastklinke 9 mit einem geneigten Leitfinger 31 mit geneigter Fläche versehen, an der der Arm 23 entlanggieiten kann. Wenn die Rastkiinke 9 in das Sperrrad 8 während eines Blockiervorganges eingreift, gleitet die Rastklinke 9 mit ihrer ovalen Lagerbohrung 25 gegenüber der Achse 10, woraufhin der Arm 23 durch den Leitfinger 31 nach unten gedrückt wird, was den Hebel 20 nach oben bewegt, so daß der Zapfen 19 das Pendel in seine zentrale Ausgangslage zurückführt.

Auf diese Weise wird das Pendel gleichzeitig während des Blockierens in die Ausgangslage zurückgeführt. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die ovale Lagerbohrung 25 geneigt angeordnet ist, wobei der Sinn dieser Anordnung darin besteht, einen vorwiegend tangentialen Eingriff in das Sperrad 8 zu erhalten. Die Feder 26 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Blattfeder ausgebildet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufrollmechanismus, insbesondere für Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen, mit einem Gurtband, das durch eine Feder auf eine um eine feste Achse drehbare Rolle aufwickelbar ist, wohwi der Aufrollmechanismus ein Pendel umfaßt, das nach sämtlichen Richtungen frei ausschwingbar gelagert und dessen untere Endfläche mit einer konischen oder kartenförmigen Ausnehmung versehen ist, in die ein Zapfen eingreift, der an dem einen Arm eines doppelarmigen Hebels vorgesehen ist, dessen anderer Arm im Falle einer Pendelbewegung aufgrund einer raschen Bewegungsänderung einer Rastklinke in Eingriff mit einem Sperrad gelangen läßt und dadurch den Sicherheitsgurt gegen Abrollen sperrt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) das Pendel (13) und der mit der Rastklinke ' (9) in Eingriff stehende Hebel (20) sind mit Haltefedern (16,24) versehen, die das Pendel und den Hebel nach einer Auslenkung in ihrer ausgelenkten Stellung halten,

b) die Rastklinke (9) ist mit einem Langloch (25) schwenkbar auf einer Achse (10) gelagert, wobei eine Feder (26) die Rastklinke gegen die Achse drückt,

c) die Rastklinke (9) ist mit einem Leitfinger (31) versehen, der eine schräge Gleitfläche für den Arm (23) des doppelarmigen Hebels (20) aufweist.

2. Aufrollmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastklinke (9) einen Hebel (27) aufweist, der mit einem feststehenden Teil (28) derart zusammenwirkt, daß die Rastklinke in die Sperrstellung gedreht wird, wenn sie mit dem Kopf eines Zahnes des Sperrades (8) in Eingriff kommt.

3. Aufrollmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (25) mit seiner Hauptachse im wesentlichen tangential zum Sperrad (8) angeordnet ist.