DE2523675C3 - Rückholvorrichtung für Sicherheitsgurte, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückholvorrichtung für Sicherheitsgurte nach dem Oberbegriff des Anspruches

1. Eine derartige Rückholvorrichtung ist aus der US-PS 35 52 676 bekannt

Bei der bekannten Rückholvorrichtung gehört zu der Vorrichtung, von der der Halter einen Teil bildet, eine auf der mit der Drehachse des Spulenkörpers fluchtenden Achse sowie einer senkrecht zu dieser verlaufenden Achse ausbalanciert gelagerten Masse, d.h. eine Masse, auf die Beschleunigungskräfte des Fahrzeuges praktisch ebensowenig einen Einfluß

ίο ausüben wie Veränderungen der Lage des Fahrzeuges bzw. der Rückholvorrichtung. Die Masse hat dabei die Form eines in Richtung seiner Längsachse mit einer Nut versehenen zylindrischen Körpers, und der Halter besteht aus einem die Nut überbrückenden Quersteg.

Infolge der gewählten Ausbildung und Anordnung der Masse ist diese selbst nicht geeignet sich bei Lageänderungen der Rückholvorrichtung automatisch in einer bestimmten bevorzugten Stellung gegenüber der Pendelmasse zu halten. Um bei der bekannten Vorrichtung die aus Gründen der Funktionssicherheit in der Ruhe- bzw. Ansprechstellung der Vorrichtung angestrebte Konstanz der Relativlage zwischen Masse bzw. Halter einerseits und Pendelmasse andererseits zu erreichen, verwendet man dort Pendelmasse, die so

2·) groß ist, daß sie zusätzlich zu ihrer Hauptaufgabe, nämlich der Betätigung der Blockiermittel, eine weitere Aufgabe zu erfüllen hat, die darin besteht, daß sie den Halter bzw. die zu diesem gehörende ausbalancierte Masse bei einer Lageveränderung der Haltevorrichlung, der die Masse aufgrund unvermeidbarer Lagerreibungskräfte zunächst ebenfalls unterworfen ist, aus der neuen Lage in die Ausgangslage zurückzubewegen hat. Der Umstand, daß die Pendelmasse so groß sein muß, daß das für die gleichbleibende sichere Wirkungsweise

π der Rückholvorrichtung unabdingbar erforderliche Ausrichten der Masse mit dem Halter erreicht wird, ist mit dem Nachteil verbunden, daß mit zunehmender Größe der Pendelmasse deren Trägheit zunimmt und dies zwangsläufig zu einer Verminderung der Ansprechen empfindlichkeit und Ansprechgeschwindigkeit der Blokkiermittel führt. Im übrigen fehlen bei der Rückführbewegung der ausbalancierten Masse abgesehen von der Lagerreibung dämpfende Einflüsse.
Eine Pendelmasse zum Betätigen von Blockiermitteln

<r> für den Spulenkörper einer Rückholvorrichtung für Sicherheitsgurte ist auch aus der GB-PS 10 68 344 bekannt. In diesem Falle findet jedoch keine automatische Veränderung der Lage der Pendelmasse in Abhängigkeit von der Lage der Rückholvorrichtung

w statt. Die Posuion der Pendelmasse kann justiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückholvorrichtung der in Betracht gezogenen Art zu schaffen, deren Einstellung unabhängig von der Lage der Rückholvorrichtung konstant bleibt, wobei jedoch die Rückführung der die Pendelmasse halternden Vorrichtung unabhängig von der Pendelmasse erfolgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend der im Anspruch 1 gegebenen Lehre gelöst.

Die erfindungsgemäße Rückholvorrichtung bietet den Vorteil, daß bei ihr die auf Beschleunigungen ansprechende Vorrichtung nicht durch die Pendelmasse, sondern durch die Wiege automatisch in einer Lage gehalten wird, die eine Gewähr dafür bietet, daß ihre hohe Ansprechempfindlichkeit gleichbleibt. Durch die Dämpfungsvorrichtung werden dabei einerseits die Ausgleichsbewegungen der Wiege gedämpft und andererseits plötzliche Bewegungen der Wiege, die

ebenfalls die Funktion der Rückholvorrichtung beeinträchtigen könnten, verhindert Dadurch, daß die Wiege und die Pendelmasse jeweils nur eine Funktion zu erfüllen haben, ist es möglich, sie diesen ihren Funktionen jeweils in optimaler Weise anzupassen. Rückholvorrichtungen der vorgeschlagenen Art eignen sich besonders gut für den Einbau in Rückenlehnen von Fahrzeugsitzen; sie entsprechen somit einer Forderung, die schon früher von anderer Seite gestellt worden ist (vgL »Düsseldorfer Nachrichten« vom 9710. Juni 1966).

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung die Anordnung eines Dreipunkt-Sicherheitsgurtes mit einer Rückholvorrichtung nach der Erfindung,

Fi.2 teilweise im Schnitt die Vorderansicht einer Rückholvorrichtung,

Fig.3 teilweise im Schnitt die Seitenansicht der Rückholvorrichtung gemäß F i g. 2 und

Fig.4 eine Detailansicht der Rückholvorrichtung längs der Linie 4-4 in F i g. 2 betrachtet

In F i g. 1 ist S ein Fahrzeugsitz, dessen Lehne D verstellt werden kann und der mit einem Sicherheitsgurt C ausgestattet ist. Der Sicherheitsgurt C ist am Verankerungspunkt P mit einem Schloß A befestigt. Zum Schloß A gehört eine Umlenkung R. Eine weitere Verankerung befindet sich am Punkt (?des Sitzes, die im wesentlichen gegenüber dem Punkt P angeordnet ist. Der Sicherheitsgurt wird von einer Rückholvorrichtung jo 1 gehalten, die in einer Ausnehmung 2 der Rückenlehne D untergebracht ist Von der Rückholvorrichtung 1 verläuft der Sicherheitsgurt über die Schulter und die Brust des Fahrgastes zur Umlenkung R.

Einzelheiten einer besonders vorteilhaften Rückhol- λ vorrichtung 1 ergeben sich aus den Fig.2 bis 4. Die Rückholvorrichtung besitzt einen Träger 3, der fest in die Ausnehmung 2 der Rückenlehne D eingebaut ist. Zum bügeiförmigen Träger gehören Schenkel 3a und 3b, zwischen denen ein Spulenkörper 4 und eine koaxiale Welle 5 gelagert sind. Dir Spulenkörper 4 und die Welle 5 bilden zusammen eine drehbare Einheit Das eine der Enden der Welle 5 ist geschlitzt, um das Ende einer spiralförmigen Rückholfeder 7 aufnehmen zu können. Die Rückholfeder sucht den auf den Spulenkörper 4 aufgewickelten Sicherheitsgurt Cständig aufzurollen.

Der Spulenkörper 4 steht über den Schenkel 3a des Trägers 3 mit zwei bogenförmigen Ansätzen 8 vor. Diese Ansätze rafcen in ihnen angepaßte Aussoarungen 9 einer Scheibe 10, die mit dem Spulenkörper 4 und der Welle 5 verbunden ist. Auch die Welle 5 steht über den Schenkel 3a nach außen vor.

Die Scheibe tO wird von einem Zahnkranz 11 umgeben, der fest an der Außenfläche des Schenkels 3a des Trägers 3 angebracht ist. Die Innenverzahnung des Kranzes 11 ist bogenförmig.

Auf dem äußeren freien Ende der Welle 5 ist drehbar ein Schwungrad 13 gelagert. Dieses Schwungrad besitzt eine Außenverzahnung, die seine Nutzung als Klinkwerk zuläßt. An der Innenseite des Schwungrades 13 befindet sich ein Ringsteg 15. Dieser Ringsteg 15 ragt in eine Ringnut 16 der Scheibe 10. Die Scheibe 10 hat an sich gegenüberliegenden Seiten im Bereich ihres Umfangs Ausnehmungen 17.

jede Ausnehmung 17 besitzt einen kreisförmigen Wandabschnitt 17a und einen sich hieran anschließenden, als Steuerfläche ausgebildeten Wandabschnitt 176.

Im Bereich der Ausnehmungen 17 ist der Ringsteg 15 unterbrochen, so daß man zwei Durchlässe 15a erhält die mit zwei entsprechenden Durchlassen 16a in der Außenwand der Ringnut 16 der Scheibe 10 zusammenwirken.

In den Ausnehmungen 17 sind zwei KJemmrollen 18 angeordnet, die radial nach außen vorstehen und durch die Durchlässe 15a und 16a des Schwungrades 13 und der Scheibe 10 nach außen ragen. Die Klemmrollen liegen normalerweise gegen den kreisförmigen Wandabschnitt 17a der jeweiligen Ausnehmung 17 an, und zwar dergestalt, daß sie nicht mit der innenverzahnung 12 des Zahnkranzes 11 in Eingriff stehen. Bei einer Winkelverschiebung zwischen der Scheibe 10 und dem Schwungrad 13 bewegen die Klemmroüen sich dagegen in Richtung des Wandabschnittes 17ύ. Die Folge ist, daß sie nach außen in die Verzahnung 12 des Zahnkranzes 11 gedrückt werden und dadurch die Drehung des Spulenkörpers 4 unterbinden.

Eine Feder 19 ist in einer peripheren Ausnehmung 20 des Ringsteg -s 15 und einer peripheren Ausnehmung 21 an der Innenseite der Ringnut 16 der Scheibe 10 untergebracht. Diese Feder 19 sucht Relativbewegungen zwischen der Scheibe 10 und dem Schwungrad 13 zu verhindern. Sie bestimmt zum überwiegenden Maße die Ansprechempfindlichkeit der Rückholvorrichtung auf plötzliche Belastungen des Sicherheitsgurtes.

Zur Rückholvorrichtung gehört außerdem ein Bügel 22, der an der Außenseite des Schenkels 3a befestigt ist und einen Lagerzapfen 22a trägt, welcher koaxial zur Welle 5 angeordnet ist. Auf dem Lagerzapfen 22a ist freibeweglich eine Wiege 23 gelagert. Die Wiege besitzt einen dreieckigen Rahmen 24, der mit seiner oberen Spitze am Bügel gelagert ist Von der Unterseite des Rahmens 24 erstreckt sich in Richtung des Schenkels 3a des Trägers 3 ein horizontaler Halter 25, der eine Art Abwinklung bildet. An den Halter 25 schließt sich in vertikaler Richtung eine Masse 26 an. Das Ganze hall sich selbst.

Auf dem Halter 25 der Wiege 23 ist eine auf Beschleunigungen ansprechende Vorrichtung 27 gelagert. Zu ihr gehört eine Pendelmasse 28, die an einer Stange 29 befestigt ist, weiche durch den Halter 25 ragt und an ihrem oberen Ende ein Kopfstück 30 trägt, durch das sie zusammen mit der Pendelmasse 28 am Halter 25 gehalten wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Pendelmasse 28 frei hin- und herschwingen kann. Das Kopfstück 30 liegt gegen einen Nocken 31 einer Schaltklinke 32 an, die mit der Außenverzahnung 14 des Schwungrades 13 zusammenarbeitet. Die Schaltklinke ist auf einer Achse 32a am Halter 25 gelagert.

Die Masse 26 trägt an ihrer der Außenfläche des Schenkels 3a zugewandten Seite ein Zahnsegment 33, das mit einem Eingangsrad 34 einer Dämpfungsvorrichtung 35 in Eingriff steht. Die Dämpfungsvorrichtung 35 dient zum Dämpfen der Schwingungen der Wiege 23.

Zur Dämpfungsvorrichtung 35 gehört ein Zwischenrad 36 und ein Schwungrad 37. Ein Gehäuse 38, welches am Träger 3 befestigt ist, umschließt die Dämpfungsvorrichtung 35. Das Schwungrad 37 kann gegebenenfalls durch elektrische Wirbelströme abgebremst werden.

Die beschriebene Rückholvorrichtung arbeitet wie folgt.

Es ist zunächst darauf hinzuweisen, daß die erfin dungsgemäße Rückholvorrichtung auf zwei Einflußgio Ben anspricht, und zwar einerseits auf p.öt/liche Bewegungen des Fahrgastes, die ein Abrollen des Sicherheitsgurtes zu bewirken suchen, und andererseits auf Beschleunigungen und Verzögerungen des Fahr/cu-

ges. Die auf die unterschiedlichen Einflußgrößen ansprechenden Mittel sind nach Art einer Kaskade geschaltet, wie die nachstehenden Darlegungen erkennen lassen.

Wenn der Fahrgast mit seinem Körper den Sicherheitsgurt C mit hoher Beschleunigung aus der Rückholvorrichtumg herauszuziehen beginnt, werden der Spulenkörper 4 und die Scheibe 10 in Drehung versetzt. Das Schwungrad 13 macht diese Drehbewegung aufgrund seiner Trägheit nicht sofort mit. Die Folge ist, daß die Feder 19 zusammengedrückt wird. Durch die Winkelverschiebung zwischen der Scheibe 10 und dem Schwungrad 13 kommt es zu einem Aufsteigen der Klemmrollen 18 auf den Wandabschnitt 176. Dies hat zur Folge, daß die Klemmrollen nach außen in die Innenverzahnung 12 gedrückt werden. Das Eintreten der Klemmrollen 18 in die Innenverzahnung 12 führt zu einer Blockierung der Scheibe 10 durch den Kranz 11 und den Träger 3. Der beschriebene Vorgang bestimmt die Empfindlichkeit der Rückholvorrichtung bei auf den Gurt ausgeübten Zugkräften.

Falls die Bewegungen des Fahrgastes nicht hinreichend groß sind, um die Feder 19 zusammenzudrücken, kann der Sicherheitsgurt ohne eine Behinderung der Bewegungen des Fahrgastes gegen die Wirkung der Rückholfeder 7 abgerollt werden.

Falls das Fahrzeug selbst einer starken Beschleunigung oder Verzögerung ausgesetzt wird, die einen bestimmten Wert überschreitet, spricht die Pendelmasse 28 an und führt eine Schwenkbewegung aus, die zu einer Betätigung der Schaltklinke 32 führt. Die Schaltklinke 32 greift dabei in die Außenverzahnung 14 ein und blockiert die Drehbewegung des Schwungrades

13. Der Sicherheitsgurt wird infolge der Bewegung des Fahrgastes, die durch die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges ausgelöst wird, abgerollt Dies bedeutet, daß die Scheibe 10 gegenüber dem Schwungrad 13 eine Drehbewegung beginnt Diese Drehbewegung führt wiederum dazu, daß die Klemmrollen 18 in die Innenverzahnung 12 des Zahnkranzes 11 gedrückt werden.

Die Schaltklinke 32, die Außenverzahnung 14 und die Innenverzahnung 12 sind so angeordnet, daß die Klemmrollen eine Bewegung zur radialen Symmetrieebene der Verzahnung ausführen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß eine Blockierung der Klemmrollen 18 durch die Spitzen der Zähne des Zahnkranzes unterbleibt.

Die auf Beschleunigungen ansprechende Vorrichtung 27 ist unempfindlich gegen Lageveränderungen der Rückholvorrichtung. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Wiege 23 freibeweglich am Bügel 22 gelagert ist Sie bewegt sich aufgrund ihrer Schwerkraft stets in ihre Gleichgewichtsstellung, in der der Halter 25 eine horizontale Lage einnimmt, und zwar unabhängig von den Bewegungen der Ruckholvorrichtungen gegenüber dem Spulenkörper 4.

Ts Die Dämpfungsvorrichtung 35 erfüllt im wesentlichen zwei Aufgaben. Einerseits gleicht sie die Bewegungen der Wiege 23 aus, wenn diese in ihre Gleichgewichtslage strebt, andererseits wirkt sie aufgrund ihrer Trägheit plötzlichen Bewegungen der Wiege 23 entgegen. Dies

jo ermöglicht der Pendelmasse 28 die ihr zukommende Funktion zu erfüllen und die Verriegelung der Rückholvorrichtung mit einer bestimmten Ansprechempfindlichkeit zu bewirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Rückholvorrichtung für Sicherheitsgurte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Träger, in dem ein Spulenkörper gelagert ist, auf den sich der Sicherheitsgurt unter der Wirkung einer Rückholfeder aufwickeln kann, sowie mit Mitteln zum Blockieren der Drehbewegung des Spulenkörpers und mit einer auf Beschleunigungen ansprechenden Vorrichtung, die mittels einer Pendelmasse die Blockiermittel betätigt, wenn die Fahrzeugbeschleunigungen einen bestimmten Wert überschreiten, wobei die Pendelmasse pendelnd von einem Halter gehalten wird, der als Teil einer auf einer mit der Drehachse des Spulenkörpers fluchtenden Achse am Träger des Spulenkörpers beweglich gelagerten Vorrichtung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pendelmasse haltt-rnde Vorrichtung durch eine Wiege (23) gebildet ist, deren Schwerpunkt gegenüber der Drehachse des Spulenkörpers (4) nach unten versetzt ist, und daß der Wiege (23) eine Dämpfungsvorrichtung (35) zugeordnet ist, die ruckartigen Bewegungen der Wiege (23) entgegenwirkt.

2. Rückholvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiege (23) einen dreieckigen Rahmen (24) besitzt, der an seiner oberen Ecke auf einem koaxial zum Spulenkörper (4) angeordneten Lagerzapfen (22a) gelagert ist und dessen dieser Ecke gegenüberliegende Seite einen sich horizontal erstreckenden Halter (25) für die auf Beschleunigungen ansprechende Vorrichtung (27) aufweist, an dem eine Masse (26) angeordnet ist.

3. Rückholvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (26) kreissegmentförmig ausgebildet ist.

4. Rückholvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiege (23) mit einem Zahnsegment (33) versehen ist, das mit einem zur Dämpfungsvorrichtung (35) gehörenden Eingangszahnrad (34) kämmt, das zum Arurieb eines drehbar am Träger (3,3a, 3b)gelagerten Schwungrades (37) dient.

5. Rückholvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangszahnrad (34) über ein Untersetzungsgetriebe mit dem Schwungrad (37) in Verbindung steht

6. Rückholvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelmasse (28) an einer durch den Halter (25) ragenden Stange (29) aufgehängt ist, welche ein Kopfstück (30) trägt, das sich auf der oberen Fläche des Halters (25) abstützt.

7. Rückholvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verlagerungen der Pendelmasse (28) durch das Kopfstück eine schwenkbar am Halter gelagerte Schaltklinke (32) mit einer zu den Blockiermitteln (10, 13, 17) gehörenden Außenverzahnung (14) in Eingriff bringbar ist.

8. Rückholverrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (35) mit einer elektrischen Wirbelstrombremse ausgestattet ist.