DE2452419C3

DE2452419C3 - Selbsttätige Sperrvorrichtung für Gurtaufroller von Sicherheitsgurten

Info

Publication number: DE2452419C3
Application number: DE2452419A
Authority: DE
Inventors: Karl Solna Lindqvist
Original assignee: INSTRUMENT VERKEN AB
Current assignee: INSTRUMENT VERKEN AB
Priority date: 1973-11-12
Filing date: 1974-11-05
Publication date: 1986-01-09
Also published as: FR2250543B1; JPS5079024A; SE7315301L; US3929300A; AU7522674A; DE2452419A1; SE387243B; IT1023917B; AU497519B2; NL7414628A; DE2452419B2; ES431838A1; FR2250543A1

Description

S Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Sperrvorrich-

; tung der im Oberbegriff des Patentanspruches genann-

|;> ten Art

ii Eine solche Sperrvorrichtung für Gurtaufroller von

».1 Sicherheitsgurten ist aus der DE-PS 15 06 619 bekannt.

Ij Die Sperr-Scheibe ist dort mittels einer zentrischen

;;; Bohrung auf einem Stift gelagert, der exzentrisch zur

j£ Wellenachse aus der Stirnfläche der Gurtaufroll-Welle

ίί herausragt. Der profilierte Wellenabschnitt stellt sich im

j" Querschnitt als im Bereiche einer Hälfte des Weilen-

,; Querschnitts, also exzentrisch bezüglich der Wellen-

|ij Achse gelegener Kreisabschnitt vor dem Stirnende der

fr) Welle dar. Der Durchbruch in der Scheibe ist ein kon-

'■"] zentrisch zum Mittelpunkt der Scheibe und damit ex-

';'■ zentrisch zur Wellenachse sich über einen Winkel von

^;·^: etwa 90° erstreckender Schlitz, dessen innerer Bogen in

die geraden Stütz-Ränder des Durchbruches ausläuft,

'■}■ die zueinander rechtwinklig orientiert sind, wobei die

Radius-Differenz der Schlitzberandungs-Bögen gleich

' der Höhe des Kreisabschnitt-Profilquerschnittes des

Wellenendes gewählt ist. so daß bei einem Verschwen-

■_:' ken der Scheibe gegenüber der Welle zwar die Sehne

;. des WcIlenende-Kreisabschnittes sich dann längs des

■ ; inneren Schlitzberandungs-Kreisbogens bewegt, die

^M kreisbogenförmige Außenberandung des Wellenab-

'/. Schnittes sich aber längs des Schlitzberandungs-Außen-

■ hogens verschiebt. Diese Geometrie bedingt, daß in den

^r ί beiden Stütz-Endstellungen der Scheibe relativ zur WeI-

'.] Ie jeweils nur maximal die Hälfte der Fläche als Anlage-

Stützfläche gegen den Stütz-Rand des Scheiben-Durchbruches wirksam werden kann, die durch die Sehne des im Querschnitt als Kreisabschnitt profilierten Wellenabschnittes definiert ist

Aus der DE-OS 14 56 115 ist eine gattungsgemäße Sperrvorrichtung bekannt die ebenfalls eine von der Drehbewegung der Welle unabhängige Drehbewegung der Scheibe, bei um einen exzentrisch zur Wellenachse aus deren Stirnfläche vorragenden Stift sich verurehender Scheibe, aufweist, wobei am profilierten Welienabschnitt gegeneinander winkelmäßig versetzte Stützflächen ausgebildet sind, wobei aber die Querschnittsgeometrie des profilierten Wellenabschnittes und der Durchbrechung in der Scheibe noch wesentlich kompli-

t5 zierter ausgebildet ist und dadurch der in die Schaiben-Ausnehmung gleitbeweglich eingreifende, profilierte Wellenabschnitt komplizierter in der Herstellung ist

Die Ausbildung der beiden erwähnten, vorbekannten gattungsgemäßen Sperrvorrichtung bedingt nach Über-

2C schreiten des vorbestimmten Wertes der Abroll-Winkelbeschleunigung der GurtaufroHer-Weüe noch den verhältnismäßig großen Drehwinkel von angenähert 90° der Welle gegenüber der Scheibe zum Obergang von der einen zur anderen Randabstützung an der durchbrochenen Scheibe und außerdem noch einen verhältnismäßig großen Drehwinkei der Scheibe gegenüber dem Gehäuse von im ungünstigen Falle ebenfalls 90° zum Eingriff des fingerförmig von der Scheibe vorstehenden Armes gegen einen der gehäusefesten Anschlage.

Aus der DE-OS "21 45 077 ist eine Sperrvorrichtung bekannt bei der dem einen von der Scheibe fingerförmig vorstehenden Arm ein gehäusefestes Anschlagprofil in kreisförmig angeordneter sägezahnförrriger Ausbildung zugeordnet ist, um den Verdrehwinkel der Scheibe gegenüber dem Gehäuse nach beschleunigungsabhängigem Ansprechen der Sperrvorrichtung zu verringern. Allerdings ist auch hier wieder die Scheibe an einem Stift aufgehängt der exzerV'isch zur Wellenachse aus der Wellenstirn herausragt, und der Eingriff der Welle in die Scheibe erfolgt mitte'is eines stirnseitig aus der Welle hervorragenden Stiftes in einer schlitzbogenförmigen Scheiben-Durchbrechung.

Eine ähnliche Sperrvorrichtung mit sägezahnähnlichen gehäusefesten Eingriffsteilen bei nur einem fingerförmig radial von der Scheibe vorstehenden Anschlag-Arm ist aus der DE-OS 18 12 672 bekannt

Die vorbekannten Sperrvorrichtungen weisen vor allem den Nachteil auf, daß im verriegelten Zustand nur verhältnismäßig kleine Anschlag- oder Stützflächen am profilierten Wellenende mit den zugeordneten Stütz-Rändern im Scheiben-Durchbruch in Eingriff stehen und der Ort dieser Abstützung darüber hinaus exzentrisch zur Wellenachse gelegen ist. Aus dieser vergleichsweise ungünstigen Kraftüberleitungsgeometrie resultiert die Gefahr unzulässiger Beanspruchungen oder gar Deformierungen und damit die Gefahr von Betriebsstörungen der Sperrvorrichtungen für Gurtaufroller von Sicherheitsgurten. Die meisten vorbekannten Sperrvorrichtungen gattungsgemäßer Art weisen darüber hinaus eine nur sehr schwer zu definierende Querschnittsgeometrie des profilierten Wellenendes und/ oder des Scheiben-Durchbruches auf, mit der Folge entsprechend hohen Aufwandes für die Erstellung eindeutiger Fertigungsunterlagen oder gar für den Fertigungsablauf.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sperrvorrichtung gattungsgemäßer Art

derart auszugestalten, daß sie aus vergleichsweise einfach gestalteten, wenigen Teilen besteht und insbesondere ein verschleißarm beanspruchtes, funktionssicher und rasch ansprechendes scheibenförmiges Trägheitselement aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese selbsttätige Sperrvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches ausgestattet ist

Eine solche in bezug auf die Wellenachse symmetrische Ausgestaltung des profilierten Wellenabschnittes und des Scheiben-Durchbruches ist einfach und eindeutig vorgebbar und fertigungstechnisch leicht realisierbar.

Durch den weiterhin trapezförmig ausgebildeten Durchbruch in der Scheibe in Verbindung mit dem im Querschnitt abgeflacht profilierten Wellenabschnitt liegt im verriegelten Zustand die gesamte Höhe des Wellenabschnittes gegen die lange Trapezseite des Scheiben-Durchbruches an. Es wird eine optimal großflächige und achssymmetrische Abstützung auf der einen Seite des Wellendurchmessers erreicht Damit ist eine vergleichsweise rasche Ausziehbewegung unter anderem infolge der Ausgestaltung und der Trägheit der Scheibe möglich, während die Verriegelung tatsächlich erst bei abnormalen Bewegungsverhältnissen eines mit solchem Gurtaufroller ausgerüsteten Fahrzeug wirksam wird, beispielsweise bei einem Unfall oder bei einer ungewöhnlich starken Bremsung oder Fahrtrichtungsänderung.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines in der Zeichnung dargesteliten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigt

F i g. 1 in Explosions-Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Sperrvorrichtung nach der Erfindung und

Fig.2 eine Stirnansicht der Sperrvorrichtung nach F i g. 1, in bezug auf die Darstellung der F i g. 1 von links gesehen und -inter Weglassung einiger Teile, in Ruhestellung der Sperrvorrichtung.

In F i g. 1 der Zeichnung ist ein Teil eines Trägers 1 für den Gurtaufroller eines Sicherheitsgurtes dargestellt. Der Träger 1 dient der Aufnahme derjenigen Teile, die zum Rollmechanismus für das Aufspulen des Sicherheitsgurtes gehören. In der Zeichnung sind davon nur diejenigen Teile wiedergegeben, die zur näheren Erläuterung der erfindungsgemätJen Sperrvorrichtung notwendig sind.

Im Träger 1 ist eine W.?lle 2 gelagert. Diese Welle 2 dient als Aufwickelspule für den Sicherheitsgurt Deshalb ist sie mit einem Schlitz zur Befestigung des Endes des Sicherheitsgurtes versehen.

Das eine Ende der Welle 2 ist in der in der Zeichnung gezeigten Stirnwand des Trägers 1 gelagert und ragt als Wellenabschnitt durch diese Stirnwand hindurch. Der der Stirnwand am nächsten liegende Abschnitt 3 der Welle 2 weist einen im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt mit seitlichen Flächen auf. Auf diesem Wellenabschnitt mit den Flächen ist eine als Trägheitselement wirkende, im wesentlichen kreisförmige Seheibe gelagert, wofür sie einen zentralen, im wesentlichen trapezförmigen Durchbruch 6 aufweist. Die kürzere der parallelen Seiten des Durchbruchs 6 ist jeweils etwas langer als die kurze Seite des rechteckigen Wellenabschnittes, während die Höhe etwas größer ist als die Längsseite des rechteckigen Wellenabschnittes. Dadurch Daßt die Scheibe 4 auf den Wellenabschnitt und kann bezüglich diesem am einen bei der kürzeren der parallelen Seiten der Durchbrechung 6 liegenden Drehpunkt verdreht werden. Die Drehbewegung wird dabei in ihrem Ausmaß von den nicht parallelen Seiten des Durchbruches 6 begrenzt welche in den Endstellungen der Drehbewegungen mit den Längsseiten, also den Flächen 3, des rechteckigen Wellenabschnittes in Berührung kommen.
Die Scheibe 4 ist mit einem Zapfen 8 versehen. Der

ίο Zapfen 8 geht außerdem durch einen Schlitz 11 in einer Scheibe 12, die auf einem zylindrischen Teil 13 des Endes der Welle 2 außerhalb des rechteckigen Wellenabschnittes gelagert ist Aufgabe der Scheibe 12 ist es, die Scheibe 4 federnd in einer Ruhestellung zu halten, die in F i g. 2 wiedergegeben ist. Zu diesem Zweck wird die Scheibe 12 durch die Kraft einer Feder 14 beaufschlagt, die in einem Schlitz im zylindrischen Teil 13 der Welle 2 angeordnet ist und mit ihren Enden zwischen den Zapfen 15 der Scheibe 12 hervorragt Um die Spannung der Feder 14 einstellen zu können, sind zweckmäßigerweise, wie dargestellt mehrere Zapfen 15 w J. der Scheibe 12 angeordnet

Normalerweise befinden sich die Funktionsteile der Sperrvorrichtung sich in der in F i g. 2 wiedergegebenen Ruhestellung, in der die Scheibe 4 durch die Feder 14 unter Ve.Miittlung der Scheibe 12 und der Zapfen 8 mit der einen der nicht parallelen Seiten des Durchbruches 6 gegen eine längsseitige Fläche 3 des Wellenabschnittes anliegend gehalten werden. Sobald die Welle 2 einer Winkelbeschleunigung im Gegen-Uhrzeigersinn (bezüglich der Darstellung der F i g. 2 und F i g. 3) ausgesetzt wird, beispielsweise indem der auf der Welle 2 aufrollende Sicherheitsgurt herausgezogen wird, wird die Scheibe 4 über die Feder 14, die Scheibe 12 und den Zapfen 8 mitgenommen. Bei zunehmender Winkelbeschleunigung bewirkt jedoch die Trägheit der Scheibe 4, daß die Kraft der Feder 14 nicht ausreicht, um die Scheibe 4 in Drehung zu versetzen. Die Scheibe 4 dreht sich dann um die kurzen Seiten des rechteckigen Wellönabschnittes. Dabei wird aie Scheibe 4 in die in F i g. 3 gezeig*e Stellung geführt und Sperrzähne 16 des Sperrorgans, die an dem Umfang der Scheibe 4 angeordnet sind, werden nach außen gegen einen festen Zahnkranz 17 mit Innenverzahnung bewegt; dieser Zahnkranz 17 ist an der Stirnwand des Trägers 1 ausgebildet. Wenn die Winkelbeschleunigung einen bestimmten Wert überschreitet, dessen Größe über die Trägheit der Scheibe 4 durch deren Gestaltung sowie über die Stärke der Kraft der Feder 14 beeinflußbar ist, kommen die Sperrzähne 16 mit den Innenzähnen des Zahnkranzes 17 in Eingriff, wodurch die Rotation der Scheibe 4 und damit auch die Drehung der Welle 2 gestoppt wird. Dies bedeutet, daß der Sicherheitsgurt nicht weiter herausgezogen werden ka.in und daß die Bewegung eines vom Sicherheitsgurt gehaltenen Passagiers in einem Fahrzeug bezüglich des Fahrzeugs gestoppt wird. Sobald die Zugkraft am Sicherheitsgurt welche die Ursache für die Winkelbeschleunigung war, wieder aufhört, wird die Scheibe 4 durch die Feder 14 'vieder in die in F i g. 2 wiedergegebene Ruhestellung zurückgezogen, und der Sicherheitsgurt kann weiter von der Welle 2 abgezogen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Selbsttätige Sperrvorrichtung für Gurtaufroller von Sicherheitsgurten zur Verriegelung der Aufrollwelle gegen Drehung in Abrollrichtung bei Oberschreiten einer vorbestimmten Abroll-Winkelbeschleunigung der Welle mit einer um ein exzentrisch zur Welle vorgesehenes Schwenklager schwenkbaren, mit einem Sperrorgan versehenen Scheibe, die einen Durchbruch aufweist, in den ein zwei Anschläge bildender profilierter Abschnitt der Welle hineinragt, wobei die Scheibe gegen die Wirkung einer Feder bei Oberschreiten der vorbestimmten Abroll-Winkelbeschleunigung von dem einen Anschlag zu dem anderen Anschlag in die Sperrlage radial verschiebbar angeordnet ist und das Sperrorgan mit gehäusefesten Teilen des Gurtaufrollers in Eingriff kommt, dadurch gekennzeichnet, daß der profilierte Abschnitt (3) der Welle (2) im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und dementsprechend zwei parallele und zur Mittellinie der Welle (2) symmetrische Flächen aufweist und der zentrale Durchbruch (6) in der Scheibe (4) trapezförmig ausgebildet ist, wobei das schmalere Ende des Durchbruches (6) zusammen mit dem zugehörigen, nicht abgeflachten Wellenteil dhs Schwenklager der Scheibe (4) auf dem profilierten Abschnitt der Welle

(2) bildet, so daß das Sperrorgan (16) außer Eingriff ist, wenn die eine der nicht parallelen Seiten des Durchbruchs (6) an der einen parallelen Fläche des Abschnitts (3) anliegt, und in Eingriff ist, wenn die andere der nicht parallelen Sek-.n des Durchbruchs (6) an der anderen paralle'.en Fläche des Abschnitts

(3) anliegt