DE2803874A1 - Vorrichtung zum rueckholen und aufrollen eines sicherheitsgurtes - Google Patents
Vorrichtung zum rueckholen und aufrollen eines sicherheitsgurtesInfo
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Description
28 03 87Z. Dipl.-Chem. G. Bühling
°'^ Dipl.-lng. R. Kinne
Dipl.-lng. P. Grupe
~4~ Bavariarlng 4, Postfach 20 24
8000 München 2
Tel.: (0 89) 53 96
Telex: 5-24845 tipat
cable: Germaniapatent München
30. Januar 1978
B 8656 / case A2628-02
Nippon Soken, Inc.
Nishio-shi / Japan
Nishio-shi / Japan
Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen
eines Sicherheitsgurtes
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vor-
richtung zum automatischen Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes und insbesondere auf eine Vorrichtung mit
einer Einrichtung zum Steuern der auf den Sicherheitsgurt übertragenen Rückhol- und Aufrollkraft, womit nicht nur eine
freie, sondern auch gesicherte Bewegung eines Fahrers oder Fahrgastes ohne irgendein übermäßig unkomfortables
Gefühl möglich ist und auch eine lange Lebensdauer der bei der Vorrichtung verwendeten Federn sichergestellt
wird.
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Bekannte Vorrichtungen zum Rückholen und ΐ
eines Sicherheitsgurtes sind im allgemeinen mit Spiralfedern versehen, deren eines Ende an einer Aufrollwelle und deren
anderes Ende an dem Hauptgehäuse der Vorrichtung befestigt ist, um den Sicherheitsgurt rückzuholen und ihn wieder um
die Aufrollwelle herum aufzurollen; für eine Lockerung bzw. Minderung der Andrückkraft auf einen Fahrer oder Fahrgast
ist der Versuch gemacht worden, die Kraft der Federn zu verringern, das Ergebnis war jedoch insofern nachteilig,
als der Sicherheitsgurt nicht vollständig rückgeholt und auf der Aufrollwelle aufgerollt wurde, wenn der Sicherheitsgurt
abgelegt wurde.
Diesen Problemen sollte auch eine Vorrichtung begegnen, bei der eine erste und zweite Feder durch ein Klinkenrad
hintereinander gekoppelt waren, das in Abhängigkeit von der herausgezogenen Länge des Sicherheitsgurtes gesperrt oder
freigegeben wurde, wodurch die auf den Sicherheitsgurt übertragene Spannkraft variiert werden konnte. Da die erste
Feder stärker ist als die zweite Feder, bewirkt die Drehkraft der ersten starken Feder beim Freigeben des Klinkenrades ein
sehr schnelles Zusammendrücken bzw. Spannen der zweiten schwachen Feder. Deswegen ist die Haltbarkeit nicht nur der
zweiten Feder, sondern auch eines Teiles nachteilig beeinflußt, das ein Ende der zweiten Feder hält; der Fahrer oder
Fahrgast wird durch ein unangenehmes Aufprallgeräusch gestört, das erzeugt wird, wenn die zweite Feder sehr
schnell vollständig zusammengedrückt bzw. gespannt
wird. wird.
Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes
mit einer ersten starken Feder und einer zweiten schwachen Feder zu schaffen, die hintereinander gekoppelt
sind, bei der beim Freigeben eines Klinkenrades ein Aufprall bzw. Stoß auf die zweite Feder verringert oder gemildert
wird, wodurch ein schnelles Zusammendrücken bzw. Spannen
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der zweiten Feder vermieden und die Haltbarkeit der zweiten
Feder und auch eines Teiles zum Halten eines Federendes verbessert wird.
Weiterhin soll der beim Freigeben des Klinkenrades auf die zweite Feder ausgeübte Aufprall oder Stoß abgeschwächt
werden, um die Erzeugung von unerwünschten Geräuschen zu vermeiden.
Bei einer derartigen vorbeschriebenen Vorrichtung soll bei angelegtem Sicherheitsgurt eine verringerte, aber
sichergestellte Rückhol·- oder Andrückkraft auf den Sicherheitsgurt
einwirken; wenn der Gurt jedoch abgelegt wird, soll eine erhöhte Rückholkraft auf den Gurt wirken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, mit einem Gehäuse, einer Aufrollwelle mit einem
Sicherheitsgurt, dessen eines Ende an der Aufrollwelle befestigt ist und der um die Aufrollwelle gerollt ist, einer
ersten starken Feder, deren eines Ende an dem Gehäuse befestigt ist, einer zweiten schwachen Feder, deren eines
Ende an der Aufrollwelle befestigt ist, und die mit der ersten starken Feder hintereinander gekoppelt ist, und
einer Steuereinrichtung, die verhindert, daß die Rückstellkraft der ersten starken Feder auf den Sicherheitsgurt wirkt,
wenn dieser entgegen der Kraft der ersten starken Feder und der zweiten schwachen Feder abgerollt, herausgezogen und
angelegt und wenn der Gurt rückgeholt und wieder, aufgerollt ist, und die bewirkt, daß die erste starke Feder ihre Rückstellkraft
auf den Gurt überträgt, wenn dieser abgelegt wird, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung aufweist,
mit der, wenn die erste starke Feder ihre Rückstellkraft auf den Sicherheitsgurt überträgt, der auf die zweite
schwache Feder übertragene Aufprall oder Stoß abgeschwächt oder verringert wird.
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Bei einer derartigen Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines
Sicherheitsgurtes mit einer Einrichtung zum Abschwächen des Aufprall, der
auf die zweite schwache Feder übertragen wird, wenn aer sicherheitsgurt
abgelegt wird und die Rückstellkraft der ersten starken Feder auf den Sicherheitsgurt wie vorbeschrieben einwirkt,
wird die Lebensdauer der zweiten schwachen Feder und auch eines Teils beträchtlich erhöht/ das ein Ende der Feder
hält; ferner wird die Erzeugung eines unangenehmen Geräusches vermindert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Sicherheitsgurt-Rückhol-
und Aufrollvorrichtung;
Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II von
Fig. 1;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III
von Fig. 1;
Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von
Fig. 1;
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Fig. 5,6 und 7 zeigen Schnitte entlang der Linie V-V
von Fig. 1 ;
Fig. 8 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 1;
Fig. 9 zeigt ein Diagramm für die Erklärung der Betriebseigenschaften
der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.
Eine in den Fig. 1 bis 8 gezeigte Sicherheitsgurt-Rückhol-
und Aufrollvorrichtung hat ein Hauptgehäuse oder Gestell 1, das so aufgebaut und angeordnet ist, daß es eine
Aufrollwelle 3 und auch verschiedene nachstehend be-
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schriebene Teile drehbar stützt. Ein Sicherheitsgurtsystem
hat einen Sicherheitsgurt 2 zum Anschnallen eines Fahrers oder Fahrgastes, wobei ein Ende des Sicherheitsgurtes 2
an der Aufrollwelle 3 befestigt ist, so daß der Gurt auf der Aufrollwelle aufgerollt werden kann, während das andere Ende
über ein Einsteckschließstück mit einem Schloß verbunden ist (beides nicht gezeigt).
Die drehbar in dem Hauptgehäuse 1 gelagerte Aufrollwelle 3 hat einen Abschnitt 3a mit nahezu rechteckigem Querschnitt
und ist an einem Ende der Welle für die Aufnahme eines nachstehend näher beschriebenen Antriebsrades 7 ausgebildet.
Die Aufrollwelle 3 hat ferner einen Abschnitt 3b mit verringertem Durchmesser, der axial aus dem Abschnitt 3a heraussteht,
um darauf ein Klinkenrad 6 verdrehbar aufzunehmen, das nachstehend näher beschrieben wird.
Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, ist eine in einem Gehäuse 12 eingeschlossene erste Feder 4 mit ihrem Außenende
4a an dem Hauptgehäuse 1 mittels eines Hakens oder einer Federhalteklaue 12a befestigt, die einstückig mit dem Gehäuse
12 ausgebildet ist, und deren inneres Ende 4b fest in einem Schlitz 6a des Klinkenrades 6 gehalten ist. Wie in Fig. 3
zu sehen, ist eine innerhalb des Klinkenrades 6 angeordnete zweite Feder 5, deren Federkraft und
Länge kleiner ist als die der ersten Feder 4, mit ihrem Außenende 5a durch einen Federhaltehaken 6b( des Klinkenrades
6 an Ort und Stelle gehalten, während ihr inneres Ende 5b zwischen dem Abschnitt 3a der Aufrollwelle 3 und einem Befestigungsteil
7a des Antriebsrades 7 in seiner Lage festgehalten wird.
Die erste und zweite Feder 4 und 5 sind durch das Klinkenrad 6 zusammen hintereinander gekoppelt und bilden
einen Federsatz, dessen eines Ende an der Aufrollwelle 3 und dessen anderes Ende über das Gehäuse 12 wie vorbeschrieben
an dem Hauptgehäuse 1· befestigt ist. Wenn .das
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Klinkenrad 6 frei drejit, wirken deswegen die erste und
zweite Feder 4 und 5 als einstückige Feder, durch die eine Gurtaufrollkraft auf den Sicherheitsgurt 2 übertragen wird.
Gemäß den Fig. 5 und 6 hat das Klinkenrad 6, das drehbar auf dem Abschnitt 3b mit verringertem Durchmesser
der Aufrollwelle 3 angebracht ist, um die erste und zweite Feder 4 und 5 hintereinander zu koppeln, zusätzlich zu dem
Schlitz 6a und dem Federhaltehaken 6b Klinkenzähne 6c für
intermittierenden Eingriff mit einem Sperrhaken oder einer Klinke 10, so daß das Klinkenrad 6 nur in einer Richtung
drehen kann (das Klinkenrad 6 wird aus diesem Grund nachstehend auch als "Einwegklinkenrad" bezeichnet), und ein
Befestigungsteil 6d (s. Fig. 1), das drehbar auf der Aufrollwelle 3 angebracht ist.
Das Antriebsrad 7 sitzt fest auf dem Befestigungsabschnitt 3a der Aufrollwelle 3 und dreht mit dieser mit,
schließt wie vorbeschrieben die zweite Feder 5 ein, trägt koaxial eine Nockenscheibe 8 und eine Klinkenhaltescheibe
9, wie nachstehend näher erläutert, und hat einen in einer Richtung ausgerichteten Klinkenkranz 7b, der mit einer
Nockennase 8c der Nockenscheibe 8 in Eingriff bringbar ist, um in Übereinstimmung mit dieser einzig im Uhrzeigersinn
zu drehen, bei dem der Sicherheitsgurt 2 aufgerollt wird. Das Antriebsrad 7 und die Nockenscheibe 8 bilden deswegen
eine Einwegkupplung bzw. eine nicht umkehrbare Kupplung.
Wie insbesondere aus Fig. 8 zu ersehen, ist das Antriebsrad 7 weiterhin mit Vorsprüngen 7c geformt, die
radial nach außen hervorstehen, um in ein hakenförmiges Ende 14a eines Reibringes 14 wie nachstehend beschrieben
einzugreifen. Das Klinkenrad 6 und das Antriebsrad 7 sind deswegen mit einer zweckmäßigen Reibkraft über den Reibring
14 funktionsmäßig verbunden.
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Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, hat die Nockenscheibe 8, die iest auf dem Außenumfang des Antriebsrades
7 koaxial zu diesem sitzt, zusätzlich zu der Nockennase 8c einen Nockenabschnitt 8a, der zum Teil am Umfang
nach außen hervorsteht, um in die Klinke 10 einzugreifen, und einen abgesetzten Abschnitt oder Anschlag 8b, der an
dem Nockenabschnitt 8a angrenzt, um ebenfalls in die Klinke 10 einzugreifen und zu verhindern, daß die Nockenscheibe 8
im Gegenuhrzeigersinn dreht, bei der der Sicherheitsgurt 2 abgerollt wird. Das Antriebsrad 7 und die Nockenscheibe 8
bilden somit eine Einwegkupplung bzw. nicht umkehrbare Kupplung, so daß beim Verdrehen des Rades 7 im Uhrzeigersinn
die Nockenscheibe 8 im gleichen Sinn mitdreht, beim Drehen des Antriebsrades 7 im Gegenuhrzeigersinn jedoch
die Nockenscheibe 8 nur in Folge kleiner, zwischen Nockenscheibe 8 und Antriebsrad 7 wirkender Reibkräfte dreht.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, hat die drehbar koaxial auf dem Außenumfang des Antriebsrades 7 angeordnete Klinkenhaltescheibe
9 einen ersten Nockenrücken 9a und einen zweiten Nockenrücken 9b, die beide radial nach außen stehen und wahlweise
mit einer Klaue 10b der Klinke 10 in Eingriff kommen, um wie nachstehend näher beschrieben den Abroll- oder Aufrollvorgang
aufrechtzuerhalten, und einen radial nach innen ausgenommenen Abschnitt oder eine Vertiefung J)e zwischen
dem ersten und zweiten Rücken 9a und 9b, einen radial nach außen hervorstehenden Vorsprung 9c für den wahlweisen Eingriff
mit einem radial nach innen ragenden ersten und zweiten Anschlag 13b und 13c eines zweiten Gehäuses 13, wie nachstehend
näher beschrieben, und eine Feder 9d, die einstückig mit der Klinkenhaltescheibe 9 ausgebildet ist und sich am
Umfang entlang dem Innenrand der Scheibe erstreckt, um mit dem Außenumfang des Antriebsrades 7 in Eingriff zu kommen,
so daß die Klinkenhaltescheibe 9 in Übereinstimmung mit dem Antriebsrad 7 drehen kann. Der Drehwinkel der Klinkenhaltescheibe
9 ist jedoch, wie nachstehend näher beschrieben, während der Drehung der Scheibe 9 zusammen mit der Aufrollwelle
3 beschränkt, wenn der erste oder zweite Nockenrücken
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9a oder 9b mit der Klaue 10b der Klinke 10 und wenn der
Vorsprung 9c mit dem ersten Anschlag 13b oder dem zweiten Anschlag 13c des Gehäuses 13 in Eingriff kommt. Dies bedeutet,
daß die Scheibe 9 gleichförmig mit dem Antriebsrad 7 und folglich mit der Aufrollwelle 3 mitdrehen kann,
wenn die Klinke 10 nicht mit dem ersten oder zweiten Nockenrücken 9a oder 9b und der Vorsprung 9c mit dem ersten oder
zweiten Anschlag 13b oder 13c in Eingriff kommt.
Gemäß Fig. 3 ist ein Ende der Klinke 10 verschwenkbar an einer Schwenkachse 10a angebracht, die aus dem zweiten
Gehäuse 13 heraussteht, während das andere Ende in einer Klaue 10b endet, um mit den Klinkenzähnen 6c, dem Nockenabschnitt
8a der Nockenscheibe 8 und dem ersten und zweiten Nockenrücken 9a und 9b der Klinkenhaltescheibe 9 in Eingriff
zu kommen. Für diesen Zweck muß die Breite der Klaue 10b in Axialrichtung zweckmäßig ausgewählt werden.
Die radialen Höhen oder Abstände zwischen der Drehachse der Aufrollwelle 3 und den am weitest außen gelegenen
Punkten der Zähne 6c des Klinkenrades,6 des Nockenabschnitts
8a der Nockenscheibe 8 und des ersten und zweiten Nockenrückens 9a und 9b der Klinkenhaltescheibe 9 werden so ausgewählt,
daß sie folgenden Bedingungen genügen:
Nockenabschnitt 8a y erster und zweiter Nockenrücken
9a und 9b ^» Zähne 6c des Klinkenrades 6.
Gemäß den Fig. 3 oder 4 ist zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses 13 und einer bei der Klaue 10b der.
Klinke 10 gelegenen Stelle eine Rückstellfeder 11 der Klinke 10 eingelegt und drückt die Klinke 10 normalerweise
im Gegenuhrzeigersinn.
Gemäß Fig. 2 schließt das Gehäuse 12 die erste Feder 4 auf die vorbeschriebene Weise ein und hat zusätzlich
zu der Federhalteklaue 12a eine Befestigungseinrichtung 12b
für die Anbringung an dem Hauptgehäuse 1.
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Gemäß Fig. 1 umschließt das Gehäuse 13 das Klinkenrad 6, das Antriebsrad 7, die Nockenscheibe 8, die Klinkenhaltescheibe
9, die Klinke 10 und den Reibring 14 und ist zusammen mit dem Gehäuse 12 mittels Schrauben o.dgl. an dem
Hauptgehäuse 1 befestigt.
Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ist der Reibring 14 im wesentlichen ringförmig/steht mit dem hakenförmigen Ende
14a mit dem Vorsprung 7c des Antriebsrades 7 in Eingriff ο und ist in eine in dem Klinkenrad 6 ausgebildete ringförmige
Ausnehmung 6e eingepaßt. Dreht das Antriebsrad 7 im Uhrzeigersinn, wird ein geringe Kraft auf den Reibring
14 ausgeübt, dreht jedoch das Klinkenrad 6 im Uhrzeigersinn, wird eine große Kraft auf den Reibring 14 ausgeübt.
Der Reibring 14 ist parallel zur zweiten Feder 5 angeordnet.'
Als nächstes wird die Arbeitsweise der Sicherheitsgurt-Rückhol-
und Aufrollvorrichtung mit dem vorbeschriebenen Aufbau beschrieben. Anhand von Fig. 3 wird zunächst die Art
und Weise des Abrollens des Sicherheitsgurtes 2 zum Halten eines Fahrers oder eines Fahrgastes beschrieben. Wird der
Sicherheitsgurt 2 abgerollt, dreht die Aufrollwelle 3 im Gegenuhrzeigersinn, ebenso wie das Antriebsrad Ί, so daß
die von dem Antriebsrad 7 gestützte Nockenscheibe 8 in der gleichen Richtung dreht, bis die Klinke 10 mit dem Anschlag
8b in Eingriff kommt. Auch nachdem der Anschlag 8b der Nockenscheibe 8 mit der Klaue 10b der Klinke 10 in Eingriff
gekommen ist, greift die Nockennase 8c der Nockenscheibe nicht in den Klinkenkranz 7b des Antriebsrades 7, so daß die
Nockennase über die Klinken gleitet und in der in Fig. 3 gezeigten Stellung angehalten wird. Die von dem Antriebsrad
7 getragene Klinkenhaltescheibe 9 wird auf der anderen Seite ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn gedreht, beim Eingreifen
eines Absatzabschnittes 9f des ersten Nockenrückens 9a der Scheibe 9 mit der Klaue 10b der Klinke 10 wird jedoch
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das Drehen der Scheibe 9 angehalten. Wird der Sicherheitsgurt 2 weiterhin abgerollt, so daß die Zähne 6c des Klinkenrades
6 die Klaue 10b nach außen stoßen, dann wird die Klaue 10b von dem ersten Nockenrücken 9a der Scheibe 9 freigegeben,
so daß diese wieder drehen kann, beim Drehen des Antriebsrades 7 wird jedoch durch Eingriff des Vorsprunges
9c der Scheibe 9 mit dem ersten Anschlag 13b des Gehäuses 13 die Scheibe 9 wieder angehalten (s. Fig. 4). Unter diesen
Bedingungen hält der erste Nockenrücken 9a der Scheibe 9 die Klaue 10b der Klinke 10 von den Zähnen 6c des Klinkenrades
6 ab, so daß kein Geräusch erzeugt wird, auch wenn das Klinkenrad 6 weiterhin gedreht wird.
Der auf diese Weise abgerollte Sicherheitsgurt 2 wird auf bekannte Art und Weise befestigt, um einen Fahrer oder
einen Fahrgast zu halten. Der Sicherheitsgurt 2 wird dabei im allgemeinen um eine größere Länge abgerollt als dies für ein
straffes Anschnallen des Fahrers oder Fahrgastes erforderlich ist, so daß der Sicherheitsgurt 2 zurückgerollt werden muß.
Zum Zurückrollen des Sicherheitsgurtes 2 wird das Antriebsrad 7 gemäß Fig. 4 im Uhrzeigersinn gedreht, so daß
auch die Nockenscheibe 8 und die Klinkenhaltescheibe 9 zusammen mit dem Antriebsrad 7 (s. Fig. 3) in der gleichen
Richtung gedreht werden, da sie nicht festgehalten sind.
Die Klaue 10b der Klinke 10 gleitet deswegen hinter den
ersten Nockenrücken 9a der Scheibe 9 und fällt in den Ausnehmungsabschnxtt oder die Vertiefung 9e., so daß die
Klaue 10b mit den Zähnen 6c des Klinkenrades 6 in Eingriff
kommt, wie in den Fig. 6 und 8 gezeigt. Die Drehung des Klinkenrades 6 im Uhrzeigersinn (d.h. in der Richtung, in
der der Sicherheitsgurt 2 zurückgeholt und aufgerollt wird) ist deswegen verhindert, so daß die mit ihrem inneren Ende
an dem Klinkenrad 6 befestigte erste Feder 4 gesperrt ist.
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Das auf die Aufrollwelle 3 übertragene Moment ist gleich dem Drehmoment, das von der zweiten Feder 5 erzeugt
wird, abzüglich dem auf den Reibring 14 (s. Fig. 8) übertragenen Moment, der mit einer geringen Kraft gedreht wird.
Da die Drehung des Klinkenrades 6 gesperrt ist, bewirkt die Drehung des Antriebsrades 7 die Drehung des Reibringes 14
im Uhrzeigersinn. Das auf den Reibring 14 übertragene Moment
ist jedoch, wie vorbeschrieben, klein, so daß der Vorgang des Rückholens und Aufrollens des Sicherheitsgurtes nicht
nachteilig beeinflußt wird. Die auf den Sicherheitsgurt 2 übertragene Aufrollkraft ist auf diese Weise verringert,
so daß die auf den Fahrer oder den Fahrgast wirkende Andrückoder Spannkraft dementsprechend gering ist.
Als nächstes wird der Vorgang des Rückholens und Aufrollens des Sicherheitsgurtes 2 beschrieben, wenn der
Fahrer oder Fahrgast den Gurt löst. Bei angelegtem Sicherheitsgurt 2 ist der Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe
8 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung. Beim Lösen des Sicherheitsgurtes 2 entspannt bzw. wickelt sich die zweite
Feder 5 selbsttätig ab, um den Sicherheitsgurt 2 rückzuholen und um die Aufrollwelle 3 aufzurollen. Die Nockennase
8c der Nockenscheibe 8 greift dann in die Zähne des Klinkenkranzes 7b des Antriebsrades 7, so daß die Nockenscheibe 8
gleichförmig mit der Aufrollwelle 3 mitdreht; bei der in Fig. 6 gezeigten Stellung drückt der Nockenabschnitt 8a
der Nockenscheibe 8 die Klaue 10b der Klinke 10 nach oben. Da die Klaue 10b in die Zähne 6c des Klinkenrades 6 eingreift
(s. Fig. 5) überträgt die erste Feder 4 das Drehmoment auf die Klinke 10; da die Nockennase 8c jedoch mit
den Zähnen des Klinkenrades 7b in Eingriff steht, überwindet der Nockenabschnitt 8a dieses Drehmoment, so daß die Klinke
10 nach oben gedrückt wird. Durch weiteres Drehen der Nockenscheibe
8 wird die Klaue 10b außer Eingriff mit den Zähnen 6c des Klinkenrades 6 gebracht, wie in Fig. 7 gezeigt. Dann
dreht die erste Feder 4-, die stärker ist als die zweite Feder
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5, das Klinkenrad 6 im Uhrzeigersinn entgegen dem von dem großen Drehmoment des Reibringes 14 erzeugten Widerstand
(s. Fig. 8), bis die zweite schwache Feder 5 vollständig aufgewickelt bzw. gespannt worden ist. Infolge der Reibung
zwischen dem Reibring 14 und dem Klinkenrad 6 wird deswegen kein starker Aufprall oder Schlag auf die zweite Feder 5
und den Federhaltehaken 6b (s. Fig. 3) des Klinkenrades 6 übertragen. Da die zweite Feder 5 vollkommen aufgewickelt
bzw. gespannt worden ist, wird die Kraft zum Rückholen und Aufrollen des Sicherheitsgurtes nur von der ersten Feder 4
bereitgestellt und ist erhöht. Die Klinkenhaltescheibe dreht mittlerweile infolge der Drehung der Aufrollwelle 3
in gleicher Richtung zusammen mit der Nockenscheibe 8 im Uhrzeigersinn. Hat die Nockenscheibe 8 die Klaue 10b der
Klinke 10 vollständig nach oben gedrückt, dann greift der zweite Nockenrücken 9b in die Klaue 10b, wie in Fig. 7 gezeigt,
so daß die Klaue 10b nicht mit den Zähnen 6c des Klinkenrades 6 in. Eingriff kommt und folglich freies Drehen
des Klinkenrades 6 im Uhrzeigersinn möglich ist,, mit dem Ergebnis, daß der Sicherheitsgurt durch eine erhöhte
Kraft rückgeholt und aufgerollt werden kann.
Es kommt manchmal vor, daß die Aufrollwelle 3 um mehr als 360° gedreht wird, nachdem der Fahrer oder Fahrgast
den Sicherheitsgurt 2 angelegt hat, da der Körper zur Betätigung beispielsweise eines Türverschlußhebels auf der
Gegenseite über einen relativ großen Bereich bewegt wird. Die Nockenscheibe 8 dreht dann aus der in Fig. 5 gezeigten
Stellung im Gegenuhrzeigersinn, da der Sicherheitsgurt 2 abgerollt und herausgezogen wird, und hält in der in Fig.
gezeigten Stellung. Dreht die Aufrollwelle 3 aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung über 360° hinaus, um den Sicherheitsgurt
2 wieder aufzurollen, dann wird die Einwegkupplung so betätigt, daß der Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe 8
wie im Falle des vorbeschriebenen Rückholens und Aufrollens des Sicherheitsgurtes das Klinkenrad 6 freigibt. Die Kraft
zum Rückholen und Aufrollen des Sicherheitsgurtes wird deswegen stark erhöht, obwohl der Sicherheitsgurt 2
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noch angelegt ist. Wenn danach jedoch der Sicherheitsgurt 2 ein kleines Stück abgerollt und herausgezogen wird, drehen
die Nockenscheibe 8 und die Scheibe 9 aus ihren in Fig. 7 gezeigten Stellungen im Gegenuhrzeigersinn in die in Fig. 3
gezeigten Stellungen. Danach greift die Klinke 10 in das
Klinkenrad 6, wie in Fig. 5 gezeigt, so daß die Kraft zum Rückholen und Aufrollen des Gurtes verkleinert und folglich
die Andrückkraft dementsprechend geringer wird.
In Fig. 9 ist die Spannkraft P des Sicherheitsgurtes entlang der Ordinate aufgetragen, während die Länge L des
von der Aufrollwslle 3 abgezogenen Sicherheitsgurtes auf der
Abszisse aufgetragen ist. Ein Bereich W zwischen L„ und L3
zeigt denjenigen Bereich, in dem die Spannkraft P des Sicherheitsgurtes
verringert ist; d.h. der Bereich, in dem der Fahrer oder Fahrgast den Sicherheitsgurt ohne übermäßige Andrückkraft
anlegen kann. P., bezeichnet eine Kraft, mit der der Sicherheitsgurt rückgeholt und aufgerollt wird, wenn
der Sicherheitsgurt angelegt ist, während P„ eine Kraft
bezeichnet, mit der der Sicherheitsgurt abgerollt und herausgezogen werden muß, wenn er angelegt wird. Aus Vergleichsgründen sind mit Bezug auf P1 bzw. P? P1 ' bzw.P-,' gezeigt,
wenn der Reibring 14 entfernt ist. L1 bezeichnet die Länge
des abgerollten Sicherheitsgurtes, wenn er vollständig rückgeholt ist; L? bezeichnet die Länge, bei der die erste und
zweite Feder, die funktionsmäßig voneinander getrennt worden sind, miteinander verbunden werden; L_ bezeichnet die Länge,
bei der das Rückholen des Sicherheitsgurtes beginnt. Aus dem in Fig. 9 gezeigten Diagramm ist ersichtlich, daß bei angelegtem
Sicherheitsgurt die Kraft zum Rückholen und Aufrollen des Sicherheitsgurtes und damit die Andrückkraft klein gehalten
werden kann, wenn die Aufrollwelle 3 nicht über 360° hinaus dreht. Wird die Aufrollwelle 3 jedoch über 360° hinaus verdreht,
wird die Kraft zum Rückholen und Aufrollen das Sicher-
heitsgurtes und damit die groß, so daß der Sicherheitsgurt schnell rückgeholt und eine optimale Haltekraft
sichergestellt werden kann.
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Der Reibring 14 i^st bisher aus Draht hergestellt beschrieben,
der in den Schlitz des Klinkenrades 6 eingesetzt ist, ebenso kann aber auch eine Scheibe o.dgl. zwischen das
Klinkenrad 6 und das Antriebsrad 7 eingelegt werden, so daß beim Drehen des Antriebsrades 7 in einer Richtung gegenüber
dem Klinkenrad 6 dazwischen eine maximale Reibkraft und beim Drehen des Rades 7 in der anderen Richtung eine minimale
Reibkraft erzeugt werden kann. Die Einwegkupplung zwischen der Nockenscheibe 8 und dem Antriebsrad 7 ist vorbeschrieben
als einstückig mit dem Antriebsrad 7 ausgebildeter Klinkenkranz 7b und einstückig mit der Nockenscheibe 8 ausgebildete
Nockennase 8c/ die Nockennase 8c kann jedoch auch unabhängig von der Nockenscheibe 8 konstruiert und angeordnet sein und
mittels der Kraft geeigneter Federn gegen den Klinkenkranz 7b gedrückt v/erden. Anstelle der einstückigen Ausbildung der
Nocke 9b mit der Scheibe 9, um die Klinke 10 von dem Klinkenrad 6 abzuhalten, kann der Anschlag oder Absatzabschnitt 8b
der Nockenscheibe 8 mit einem weiteren Absatz für den Eingriff mit der Klinke 10 versehen sein, so daß diese von dem Klinkenrad
6 abgehalten wird. Anstelle der in Form einer Spiral-Flachfeder ausgebildeten zweiten Feder kann eine schraubenförmige
Feder mit kreisförmigem Querschnitt aus einem herkömmlichen Draht oder eine Spulenfeder aus Draht verwendet
werden. Ferner kann anstelle des vollständigen Zusammenpressens der zweiten Feder 4 der Reibring 14 so angeordnet und zwischen
das Klinkenrad 6 und das Antriebsrad 7 eingelegt werden, daß die zweite Feder 4 nicht vollständig zusammengedrückt bzw.
. gespannt wird und das Antriebsrad 7 gegenüber dem Klinkenrad 6 nur in einem Winkelbereich von 360° verdrehbar ist.
Die Erfindung liefert somit eine Vorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes mit einem Gehäuse,
einer in dem Gehäuse drehgelagerten Aufrollwelle, einem auf der Aufrollwelle aufgerollten Sicherheitsgurt, dessen eines
Ende an der Aufrollwelle befestigt ist, einer ersten starken Feder, deren eines Ende an dem Gehäuse befestigt ist, einer
zweiten schwachen Feder, deren eines Ende an der Aufrollwelle
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_1g D 8555
befestigt ist, wobei die zweite Feder mit der ersten Feder hintereinander gekoppelt ist, und einer Steuereinrichtung,
durch die die erste Feder ihre Rückstellkraft auf den
Sicherheitsgurt nicht in der Richtung ausübt, in der der Sicherheitsgurt gerollt wird, wenn der Gurt entgegen der
Kraft der ersten und zweiten Feder abgerollt, herausgezogen und angelegt wird, und durch die die erste Feder ihre Drehkraft
auf den Sicherheitsgurt überträgt, wenn dieser gelöst oder abgeschnallt wird. Die Vorrichtung zum Rückholen und
Aufrollen des Sicherheitsgurts hat ferner eine Einrichtung
zum Mindern eines auf die zweite Feder übertragenen Aufpralls bzw. Schlags, wenn die Drehkraft der ersten Feder auf den
Sicherheitsgurt wirkt, so daß das schnelle Zusammendrücken bzw. Spannen der zweiten Feder vermieden werden kann, wodurch
^5 die Haltbarkeit nicht nur der zweiten Feder, sondern auch
eines Teils erhöht werden kann, das die zweite Feder hält, wodurch ferner Geräuscherzeugung unterdrückt und ein Fahrer
oder Fahrgast von einer unkomfortablen Andrückkraft befreit
wird.
20
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889835/0548
Claims (7)
- T.EDTKE - BOHL1NG - KlNNE - GxCPEDipl.-Chem. G. Bütiling Dipl.-Ing. R. Kinne 2803874 Oipl.-lng.RGrupeBavariaring 4, Postfach 20 248000 München 2Te!.: (0S9) 53 96Telex: 5-24845 tipatcable: Germaniapatent München30. Januar 1978B 8656/case A2628-02PatentansprücheVorrichtung zum Rückholen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, gekennzeichnet durch:ein Hauptgehäuse (1),eine in dem Gehäuse (1) drehgelagerte Aufrollwelle (3),Federn für die Verbindung zwischen dem Gehäuse (1) und der Aufrollwelle (3), mit einer ersten Feder (4) und einer zweiten Feder (5) , wobei die Aufrollwelle (3) mit der Federkraft zumindest einer der Federn (4, 5) einen Sicherheitsgurt (2) aufrollen kann,eine auf die Drehung der Aufrollwelle (3) funktionsmäßig ansprechende Steuereinrichtung zur Steuerung der Federn, um wahlweise bei einem ersten bzw. zweiten Betriebszustand zu arbeiten, die jeweils eine größere bzw. kleinere Federkraft auf den Sicherheitsgurts {2) ausüben, wodurch die auf den Sicherheitsgurt übertragene Aufrollkraft verringert wird, wenn die Federn bei dem zweiten Betriebszustand arbeiten,eine Aufprall-Minderungseinrichtung, die zwischen der ersten und zweiten Feder (4, 5) angeordnet ist und die Spannkraft der ersten oder zweiten Feder langsam freigibt, wenn der Betriebszustand bei vorherbestimmter Drehung der Aufrollwelle (3) zum Aufrollen des Sicherheitsgurts vom zweiten Zustand zum ersten wechselt.IX/11 ORIGINALINSPECTED80983^/0548Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Posischeck (München) Kto. 670-43-604_2- B 8656
- 2. Vorrichtung1, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprall-Minderungseinrichtung eine Reibbremse (14) aufweist, die aufgrund ihres Äufbaus und ihrer Anordnung die relative Bewegung zwischen der ersten und zweiten Feder (4r5) hemmt.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbremse durch ihren Aufbau und ihre Anordnung eine kleine Reibbremskraft erzeugt, wenn der Sicherheitsgurt (2) rückgeholt und aufgerollt wird, und eine große Reibbremskraft erzeugt, wenn der Sicherheitsgurt abgerollt und herausgezogen wird.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Klinkenrad (6) , an dem die anderen Enden der ersten und zweiten Feder (4, 5) befestigt sind, und eine Klinke (10) aufweist, die mit dem Klinkenrad in Eingriff verbringbar ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer inneren Oberfläche des Klinkenrades (6) eine ringförmige Ausnehmung (6e) ausgebildet ist und die Aufprall-Minderungseinrichtung ein Teil aufweist, das teilweise in die ringförmige Ausnehmung eingesetzt ist und darin gleiten kann, um eine Reibbremskraft zu erzeugen.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil zur Erzeugung der Reibbremskraft ein Bremskrafterzeugungsteil hat, das einen ringförmigen Gleifcabschnitt und einen Feststellabschnitt aufweist, der daraus radial nach außen hervorsteht, und Teile hat, die zusammen mit der Aufrollwelle (3) mitdrehen und mit dem Feststellabschnitt in Eingriff verbringbar sind.
- 7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, eine Aufrollwelle (3) mit einem Sicherheitsgurt (2), dessen eines809835/0548Ende an der Aufrollwelle befestigt ist und der darum herumgerollt ist, eine erste Feder (4), deren eines Ende an dem Gehäuse befestigt ist, eine zweite Feder (5), deren eines Ende an der Aufrollwelle (3) befestigt ist und die mit der ersten Feder (4) hintereinandergekoppelt ist, eine Steuereinrichtung, die verhindert, daß die erste Feder (4) ihre Rückstellkraft auf den Gurt (2) ausübt, wenn dieser entgegen der Kraft der ersten und zweiten Feder (4,5) abgerollt, herausgezogen und angelegt ist und wenn der Sicherheitsgurt (2) rückgeholt und wieder aufgerollt ist, und bewirkt, daß die erste Feder (4) ihre Rückstellkraft auf den Gurt überträgt, wenn dieser gelöst wird, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Minderung des Aufpralls bzw. Schlags auf die zweite Feder (5) aufweist, wenn die erste Feder (4) ihre Rückstellkraft auf den Sicherheitsgurt-(2) überträgt.
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