DE2643051C3

DE2643051C3 - Verriegelungsvorrichtung für einen Sicherheitsgurtaufroller

Info

Publication number: DE2643051C3
Application number: DE2643051A
Authority: DE
Inventors: Chusaku Tokio Yamanashi
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: Jtekt Column Systems Corp
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1980-09-11
Also published as: FR2331358B1; JPS5441771B2; US4090678A; CA1051849A; FR2331358A1; DE2643051A1; JPS5261019A; AU1754976A; DE2643051B2; GB1527429A

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für einen Sicherheitsguriaufroller gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Verriegelungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art (US-PS 38 38 832) betätigt bei einer plötzlichen Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges der als Trägheitspendel ausgebildete Fühler den Kiinkensteuerhebel, der seinerseits die Sperrklinke betätigt, so daß dieser in Eingriff mit dem Klinkenrad kommt. Dies bedeutet jedoch, daß bei der bekannten Verriegelungsvorrichtung die Sperrklinke in keinerlei Beziehung zur Drehbewegung des mit der Gurtwelle drehfest verbundenen klinkenrades steht, so daß die Gefahr besteht, daß bei einer bestimmten Stellung des Klinkenrades die Sperrklinke nicht zwischen zwei Zähnen dieses Klinkenrades eingreift, sondern jeweils auf den Zahnrücken des Klinkenrades aufläuft. Es kann daher in diesem Fall, zumindest über einen bestimmten Zeitraum hinweg, ein Eingriff der Sperrklinke in das Klinkenrad nicht erfolgen. Dies hat zur Folge, daß das Verriegeln des Sichcrheitsgurtaufrollers nicht mit der erforderlichen Zuverlässigkeit gewährleistet ist, was jedoch gerade bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges mit einem anderen Fahrzeug oder einem Hindernis unabdingbar erforderlich ist

Ähnliches gilt auch bei einer weiteren bekannten Verriegelungsvorrichtung (DE-OS 19 32 500), bei welcher der ebenfalls als Trägheitspendel ausgebildete Fühler zuerst eine Mitnehmerplatte verschwenkt, so daß ein an dieser vorgesehener Klinkenzahn in Eingriff

ίο mit einem Hilfsklinkenrad kommt. Aufgrund der Weiterdrehung des Hilfsklinkenrades wird auch die Mitnehmerplatte weiter verschwenkt, so daß ein an ihr vorgesehener Klinkensteuerhebel die eigentliche Klinke verschwenkt und letztere zum Verriegelungseingriff mit dem Hauptklinkenrad bringt. Bei dieser bekannten Verriegelungsvorrichtung ist jedoch der mit dem Hilfsklinkenrad zusammenwirkende Klinkenzahn der Mitnehmerplatte während des Verriegelungszeitpunktes einer übergroßen Belastung unterworfen, was sich insbesondere auf die die Mitnehmerplatie lagernde Welle auswirkt und zu Funktionsstörungen oder sogar zu einer Zerstörung der gesamten Vorrichtung führen kann. Im Idealfall sollte nämlich die dem Fahrzeugpassagier drrch die plötzliche Verzögerung des Fahrzeuges

r> aufgebrachte Kraft lediglich durch die in Kämmeingriff miteinander stehenden Teile, d. h. durch das Hauptklinkenrad und die Klinke, aufgefangen werden, d. h. also nicht auf die miteinander kämmenden Teile, nämlich Hilfsklinkenrad und Mitnehmerplatte, aufgebracht werden. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, bei dieser Verriegelungsvorrichtung Größe und Form von Hauptklinkenrad, Klinke, Hilfsklinkenrad und Mitnehmerplatte derarl einzustellen und auszuwählen, daß d;is vorerwähnte Problem vollständig beseitigt oder gelöst

r> ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verriegelungsvorrichtung der gaitungsgcmäßen Art derart auszugestalten, daß sie von einfacher Konstruktion ist und eine hohe Funktionszuverlässigkeil aufweist.

4(i Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen aufgeführt.

Bei der erfindiingsgemäß ausgestalteten Vcrriegclungsvorrichtung werden der Kiinkensteuerhebel und die Sperrklinke synchron /um Hingriff mit dem Klinkenrad betätigt, so daß dadurch das Klinkenrad und die Nockenplatte drehfest miteinander gekuppelt werden und dadurch unverzüglich die Rastklinke /um

Vt Eingriff mit dem Klinkenrad verschwenkt wird. Dies bedeutet, daß die auf die L-förmige Sperrklinke ausgeübte Kraft lediglich eine solch große Kraft ist. die erforderlich ist. um die Rastklinke über die Nockcnplatte in Kämmeingriff mit dem Klinkenrad zu bringen. Aus

*>·> diesem Grund kann auch auf die Sperrklinke keine übergroße Kraft aufgebracht werden, so daß die Gefahr einer Funktionsstörung oder gar Beschädigung der Verriegelungsvorrichtung vermieden ist.

Da darüberhinaus die Rastklinke aufgrund ihrer durch

M) die Nockenplatte vorgegebenen Lagebeziehung stets eine vorgegebene bestimmte Winkelbeziehung zum Klinkenrad besitzt, ergibt sich eine synchrone Betätigung von Rastklinke und Klinkenrad, so daß stets ein sofortiger Eingriff der Rastklinke in das Klinkenrad

hi gewährleistet ist. Diese vorerwähnte vorbestimmte Winkelbezichung zwischen Rastklinke und Klinkenrad bedingt nämlich, daß die Rastklinke in der Außereingriffsteilung slcts eine solche Stellung einnimmt, daß sie

kurz vor einem Klinkenzahn des Klinkenrades steht, so daß die Rastklinke beim Betätigen sofort vor diesem betreffenden Klinkenzahn einrastet Der diese Funktion gewährleistende Mechanismus besteht aus dem Klinkensteuerhebel, der L-förmigen Sperrklinke und der diese Sperrklinke verschieblich führenden Nockenplatte.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 die Verriegelungsvorrichtung mit einem Sicherheitsgurtaufroller in Seitenansicht und

F i g. 2 im Querschnitt gemäß Linie 1-1 nach F i g. 1;

F i g. 3 perspektivisch auseinandergezogen die verschiedenen Einzelteile der Verriegelungsvorrichtung;

Fig.4 in Seitjnansicht :ine abgewandelte Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung;

F i g. 5 in Seitenansicht eine weitere abgewandelte Ausführungsform sowie

F i g. 6 perspektivisch auseinandergezogen die beiden Klinkenräder gemäß Fig. 5.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist der dargestellte Sicherheitsgurtaufroller 100 eine hohle Weile 112 mit einem Innenraum 114 sowie einem axial verlaufenden Schlitz 116 auf. Die Welle 112 ist an ihrem einen Ende mit einer Verlängerung 112a kleineren Durchmessers sowie einem hierin angeordneten Längsschlitz 116a versehen, während das andere Wellenende ein Klinkenrad 418 aufweist, das aus hartem Material, beispielsweise aus Stahl besteht und an seinem Umfang mit Zähnen 418a versehen ist. Der Hauptteil der Welle 112 ist in innerhalb eines Rahmens 120 angeordnet, der eine Rückwand 126 sowie zwei im Abstand zueinander vorgesehene Seiten wände 122, 124 mit fluchtenden Öffnungen 128, 130 zur Halterung der Welle 112 aufweist. Der Längsschlitz 116 der Welle 112 wird von Ji einem Sicherheitsgurt 132 durchsetzt, so daß der Innenraum 114 der Welle 112 ein schlaufenförmig ausgebildetes Gürtende 134 aufnimmt. Dadurch wird der Sicherheitsgurt 132 festgelegt und gleichzeitig ermöglicht, daß er gegenüber dem Hauptteil der Welle 112 herausgezogen bzw. hineingezogen werden kann. Zur Halterung des schkuifenförmigen Gurtendes 134 innerhalb der Welle 112 ist ein Zapfen 136 vorgesehen, der durch die nichtdargcstclltc, am Wellenende 112;) kleineren Durehmessers vorgesehene öffnung in den 4S Innenraum 114 der Welle 112 eingeführt ist.

Das Wellenende 112a kleineren Durchmessers erstreckt sieh durch die Öffnung 128 der Rahmenseitenwand 122. Hie/bei nimmt der I.ängsschliiz 112;) das innere Ende einer spiralig verlaufenden Blattfeder 138 >o auf. Das äußere Ende der Feder 138 ist in einer Nut 140 verankert, die an der Innenfläche eines die Feder 138 einschließenden und begrenzenden Federverschlusst;s 142 vorgesehen ist. Die Blattfeder 138 übt in Richturg der Gurtaufziehrichtung auf die Welle 112 eine Kraft ^r>^r> aus. Das andere Ende der Welle 112 erstreck! sich durch die öffnung 130 der Rahmenseitenwand 124 hindurch. Das Klinkenrad 418 ist außerhalb der Rahmenscitcnwand 124 auf der Welle 112, drehfeM mit dieser verbunden, befestigt. Außerhalb der Seitenwand 122 ist m> nahe dieser auf der Welle '12 ein Haltering 144 befestigt, um ein Heraus/iuiicm eier Welle 112 aus dem Rahmen 120 zu verhindern.

Um bei einer durch eine Notbremsung, einen Unfall od. dgl. bewirkten plötzlichen Verzögerung des Fahr- iv> zeuges ein Herausziehen des Sicherheitsgurtes 132 aus dem Gurtaufroller 100 zu verhindern, wird eine solche plötzliche Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs durch einen Fühler 200 vom Pendeltyp erfaßt. Dieser weist ein Pendel 233 sowie einen Pendelhalter 234 auf. Das Pendel 233 besitzt ein Kopfteil 235 sowie ein Stielteil 237, das derart in einer Vertiefung 238 des Pendelhalters 234 sitzt, daß sich das Pendel 233 gegenüber einer durch das Pendelstielteil 237 verlaufenden vertikalen Achse in jeder beliebigen Richtung um seine Basis verschwenken kann. Der Pendelhalter 234 ist über seine Seitenwand, mittels nicht dargestellter Schrauben, an der Rahmenseitenwand 124 festgelegt. Das Pendelkopfteil 235 ist kegelstumpfförmig ausgebildet, und zwar derart, daß es sich von seinem Basisteil nach oben hin konisch verjüngt. Die Oberseite 236 des Pendelkopfteils 235 weist eine kreisförmige Ausnehmung auf, deren Bodenwand von der Mitte aus schräg nach außen und oben verläuft, so daß dadurch eine Nockenfläche gebildet wird.

Demgegenüber gelangt bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ein sog. g-Fühler (Schwerkraftfühler) zur Anwendung. Hierbei weist ein Antriebsschaltkreis eine Solenoidspule 503. einen g-Fühler 501, einen manuellen Schalter 502 und eine Batterie 500 auf. Eine Klinke 504 ist an ihrem einen Ende drehbar am unteren Ende einer Nockenplatte 444 gelagert und an ihrem anderen Ende unterseitig mit einem Vorsprung versehen, der in Berührung mit dem freien Ende eines Klinkensteuerhebels 300 steht. Die Solenoidspule 503 dient bei einem Notfall als Betätigungseinrichtung, damit die Klinke 504 über den Klinkenstetierhebel 300 in Eingriff mit dem Klinkenrad 418 kommen kann.

Bei einer auftretenden schnellen Verzögerung des Fahrzeuges wird diese durch den g-Fühler 501 erfaßt und dadurch der Antriebsschaltkreis geschlossen sowie die Solenoidspule 503 betätigt. Hierdurch wird der Klinkensteuerhebel 300 — und damit auch die Klinke 504 — nach oben gedrückt, wodurch die Klinke 504 in Eingriff mit dem Klinkenrad 418 kommt. Dadurch ist das Klinkenrad 418 mit der Nockenplatte 444 gekuppelt, so daß der Sicherheitsgurt 132 schlagartig verriegelt und an einem Herausziehen gehindert ist.

Auch bei dem zuvor beschriebenen Fühler 200 des Pendeltyps wird die bei einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeuges auftretende Neigung des Pendels 233 über einen Klinkensteuerhebel 300 auf eine Verriegelungsvorrichtung 400 übertragen. Dieser Klinkensteiierhebel 300 ist schwenkbar an einem Zapfen 338 gelagert, der aus der Seitenwand 124 des Rahmens 120 herausragt. Das freie Hebelende erstreckt sich hierbei über das Pendel 233 hinweg. Von der Hebelunterseite ragt ein Kontaktelemcnt 339 nach unten und steht mit der kreisförmigen Ausnehmung 236 des Pendels 233 verschieblich in Berührung, so daß der Klinkensteuerhebel 300 in Abhängigkeit von der jeweiligen Neigung des Pendels 233 verschwenkt werden kann. Eine Stelle an der Hebeloberseite steht in Berührung mit dem unteren Ende einer Sperrklinke 446.

Die oben erwähnte Verriegelungsvornchtung 400 weist eine Nockenplatte 444. eine L-förmige Sperrklinke 446 und eine Rastklinke 452 auf. Die Rastklinke 452 besitzt zwei winklige, abstehende Arme 451, 453 und kann in eine Stellung gedreht werden, in welcher der Rastklinkenarm 453 in Eingriff mi', den Zähnen 418a des Klinkenrades 418 steht. Parallel zur Welle 112 ist ein Zapfen 456 vorgesehen, der an beiden Seitenwänden 122, 124 des Rahmens 120 befestigt ist. Das eine Ende des Zapfens 456 ragt mit einer Verlängerung 457 (Fig. 2) über die Seitenwand 124 des Rahmens 120

hinaus und lagen jenseits der Rahmenseitenwand 124 drehbar die Rastklinke 452, wobei letztere durch einen Haltering 422 festgelegt ist. Die Rastklinke 452 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, und zwar derart, daß ihre Arme 451,453 einen vorbestimmten Winkelabstand zueinander aufweisen.

Die Nockei platte 444 ist nahe der rechten Seite des Klinkenrades 418 drehbar an der Welle 112 gelagert, wobei am äußersten Ende der Welle 112 ein Haltering

442 befestigt ist, um ein Herausgleiten der Nockenplatte 444 zu verhindern. Die Nockenplatte 444 ist außerdem an ihrer rechten Seite mit einem Führungsglied 445 versehen, das verschieblich einen nach oben ragenden langen Schenkel 447 der in der dargestellten Weise (Fig. 3) L-förmig ausgebildeten Sperrklinke 446 aufnimmt. Die Nockenplatte 444 bildet an ihrer einen Ecke eine Ausnehmung die von zwei Nocken 441, 443 begrenzt wird. In die durch diese beiden Nocken 441,

443 begrenzte Ausnehmung greift der andere Arm 451 der Rastklinke 452 ein. Hierbei steht der Nocken 443 der Nockenplatte 444 konstant in Eingriff mit einer Ringschulter 455 des Rastklinkenarmes 451, um die Nockenplatte 444 in ihre Lage zu positionieren. In ähnlicher Weise kommt normalerweise der Nocken 441 der Nockenplatte 444 in Berührung mit der Unterseite des Rastklinkenarmes 451 und wirkt drückend auf diesen ein, so daß sich die Rastklinke 452 im Uhrzeigersinn dreht, wenn sich die Nockenplatte 444 im Uhrzeigergegensinn um die Welle 112 verdreht. Diese eine bestimmte Richtung aufweisende Verdrehung der Nockenplatte 444 findet statt, wenn das Fahrzeug plötzlich anhält. Eine Vorspanneinrichtung, beispielsweise eine Schraubenfeder 454, ist an ihrem einen Ende mit der sich nach außen über den Rastklinkenarm 451 hinaus erstreckenden Verlängerung 457 des Zapfens 456 verbunden und an ihrem anderen Ende mit einem Zapfen 458 verbunden, der von der Nockenplatte 444 nach außen ragt. Die Schraubenfeder 454 übt auf die Nockenplatte 444 eine derartige Vorspannkraft aus, daß diese in Richtung des Rastklinkenarmes 451 gedrückt wird.

Da aufgrund der beschriebenen Ausbildung das Pendel 233 bei sich bewegendem Fahrzeug aufrecht steht, befinden sich die Sperrklinke 446 und der Klinkensteuerhebel 300 aufgrund ihres Eigengewichtes in der unteren Stellung. In diesem Zustand ist zwischen dem Klinkenrad 418 und der Nockenplatte 444 keine Kupplung gegeben, was ein freies Herausziehen bzw. Aufrollen des Sicherheitsgurtes 132 ermöglicht. Wenn dann das Fahrzeug, beispielsweise bei einem Frontalzusammenstoß, eine einen vorbestimmten Wert überschreitende Verzögerung erreicht, neigt sich aufgrüne dieser Verzögerung das Pendel 233 aus seinei senkrechten Stellung, wodurch der Klinkensteiierhehe 300 im Uhrzeigergegensinn gemäß Fig. 1 verschwenki wird. Dadurch verschiebt sich die L-förmige Sperrklinke 446 nach oben, so daß der kurze Schenkel 448 dei Sperrklinke 446 mit einem der Zähne 418a des

ίο Klinkenrades 418 in Eingriff kommt. Das hat zur Folge daß das Klinkenrad 418 mit der Nockenplatte 444 gekuppelt wird. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich aucr der den Sicherheitsgurt 132 tragende Passagiei aufgrund seiner Trägheit nach vorn, weswegen dei Sicherheitsgurt 132 aus seinem Gurtaufroller IOC herausgezogen wird. Dadurch drehen sich das Klinkenrad 418 und die fest hiermit gekuppelte Nockenplatte 444 als Einheit im Uhrzeigergegensinn. Aufgrund diesel Drehung wird auch die Rastklinke 452 mittels de; Nockens 441 der Nockenplatte 444 im Uhrzeigersinr verdreht und kommt in Eingriff mit einem der Zahn« 418a des Klinkenrades 418, so daß dadurch dei Sicherheitsgurt 132 verriegelt und an einem Herauszie hen gehindert wird.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäf. Fig. 5 und 6 ist zusätzlich zum Klinkenrad 418 nah« diesem ein Hilfsklinkenrad 413/4 vorgesehen, das ir einer vorgegebenen festen Winkelphasenbeziehung ir bezug auf das Klinkenrad 418 am Ende der Welle IK befestigt ist. Das Hilfsklinkenrad 418Λ gelangt aus schließlich dazu zur Anwendung, um mit dem kürzet Schenkel 448 der L-förmigen Sperrklinke 446 ii Kämmeingriff zu kommen. Das Hilfsklinkenrad 418Λ is aus relativ weichem Material, beispielsweise Kunststoff gefertigt und weist die gleiche Anzahl Zähne wie da: Klinkenrad 418 auf, wobei jedoch sein Durchmesse! etwas größer ist als derjenige des Klinkenrades 418. Di< Anwendung eines weichen Materials für das Hilfsklin kenrad 418Λ ermöglicht eine leichtere Formung dei hieran vorzusehenden Zähne, wobei zusätzlich gewähr leistet ist, daß das Hilfsklinkenrad 418A wenn es einma in Kämmeingriff mit der L-förmigen Sperrklinke 44( gekommen ist, stets auch in diesem Kämmeingrif verbleibt.

Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn der Klinkensteuer hebel 300 und die Sperrklinke 446 aus leichtem Material beispielsweise aus Kunststoff, gefertigt sind, um di< Empfindlichkeit gegenüber einer Pendelbewegung zi verbessern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verriegelungcvorrichtung für einen Sicherheitsgurtaufroller mit einer drehbar an einem Rahmen gelagerten Gurtwelle, einem drehfest mit der Gurtwelle verbundenen Klinkenrad, einer mit dem Klinkenrad zusammenwirkenden Sperrklinke und einem eine plötzliche Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges erfassenden Fühler, mittels dem über einen Kiinkensteuerhebel die Sperrklinke in Eingriff mit dem Klinkenrad bringbar ist, gekennzeichnet durch eine drehbar an der Welle (112) nahe dem Klinkenrad (418) angeordnete Nockenplatte (444) mit zwei eine Ausnehmung begrenzen den Nocken (441,443) und einem an ihrer einen Seite vorgesehenen Führungsglied (445), das einen langen Schenkel (447) der L-förmig ausgebildeten, mit einem kurzen Schenkel (448) in Eingriff mit dem Klinkenrad (418) bringbaren Sperrklinke (446) verschieblich führt, und eine drehbar am Rahmen (120) gelagerte Rastklinke (452) mit zwei, winklig abstehenden Armen (451, 453), deren einer Arm (451) in die durch die Nocken (441, 443) begrenzte Ausnehmung eingreift und deren anderer Arm (453) durch die Nockenplatle (444) in Eingriff mit dem Klinkenrad (418) bringbar ist, wenn die Nockcnplattc (444) durch synchrones Betatigen des Klinkensteucrhebcls (300) und der Sperrklinke (446) drehfest mit dem Klinkenrad (418) gekuppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Klinkenrad (418) nahe diesem in einer vorgegebenen Winkelbeziehung ein mit der Welle (112) drehfest verbundenes Hilfsklinkenrad (4i8A) vorgesehen ist, mit dem der kurze Schenkel (448) der L-förmigcn Sperrklinke (446) in Eingriff bringbar ist, während der andere Arm (453) der Rastklinke (452) mil dem Klinkenrad (418) zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsklinkenrad (418/t^aus relativ weichem Material, wie Kunststoff, besteht und bei in bezug auf das Klinkenrad (418) gleicher Zähnezah! einen größeren Durchmesser als dieses aufweist.