DE2914235C2 - Aufwickelvorrichtung mit Zugentlastung für einen Sicherheitsgurt - Google Patents
Aufwickelvorrichtung mit Zugentlastung für einen SicherheitsgurtInfo
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Description
a) Der Eiefctromolor (5, 5s, 5b) bleibt in. an sich
bekannter Weise während der Gurtbenutzung immer eingeschaltet und erzeugt in an sich bekannter
Weise nur Kräfte in Aufwickelrichlung.
b) Der Elektromotor (5, 5a, 5b, 5c) wird in an sich bekannter Weise über den Hauptunterbrecher
(22) eingeschaltet.
c) Die Gurtkraftreduzierung wird durch einen an sich bekannten, im Gurtschloß enthaltenen,
durch die Schloßzunge (42a; direkt betätigten Schalter '.25,25a. 25ö. 25c; ausgelöst.
d) Das erste Zahnrad ist ein an sich bekanntes Kegelrad
(10,10a,;.
e) Die Blockiervorrichtung (19) ist in an sich bekannter
Weise mit dem nicnt das zweite Zahnrad (18, 21) tragenden Enden der Welle (1, la;
einstückig verbunden.
2. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter
Elektromotor mit einem Stromregler vorgesehen ist, der zwei unterschiedliche Stromstärken abgebrn
kann.
3. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter
Elektromotor mit zwei parallelgeschalteten Wicklungen vorgesehen ist, die unterschiedliche Windungszahlen
haben.
4. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter
Elektromotor mit. in Reihe geschalteten Wicklungen vorgesehen ist, wobei eine Wicklung oder beide mit
Strom versorgt werden.
5. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle
des Elektromotors in an sich bekannter Weise direkt mit der Welle des Wicklers verbunden
ist.
Die Erfindung betrifft eine Aufwickelvorrichtung gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise ;uis der
DE-OS 17 56 657 bekannt. Dabei ist der Elektromotor
über ein selbsthemmendes Getriebe mit der Gurtspulc yekooDelt. so daß sich der Gurt stets nur so schnell ab-
und aufwickeln läßt, wie der Elektromotor dies aktiv bewirkt. Dazu muß der Elektromotor auf zwei Drehrichtungen
umgesteuert werden und die Gurtspannung wird in .störempfindlichen Tastorganen abgegriffen und
zur Steuerung herangezogen. Vor allem aber bildet der Motor selbst als Bestandteil des Getriebes das entscheidende
Blockierorgan, welches die riesigen Kräfte im Gurtband bei einem Auffahrunfall abstützen muß. Diese
Vorrichtung ist daher aufwendig, voluminös urd vor ίο allem nicht ausreichend sicher.
Aus der US-PS 36 53 714 ist eine andersgeartete Vorrichtung bekannt, bei der die zwei relativ steifen vorgebogenen
Gurte bei eingeschalteter Zündung automatisch ausgefahren werden, bis die freien Enden vor dem
SUzenden etwa zusammentreffen und dann das Gurtschloß geschlossen wird. Ein Kontakt im Gurtschloß
steuert dann den Elektromotor in die Gegendrehrichtung um. so daß der Gurt gegen die Person gezogen
wird, so weit, bis ein Berührungsschalter zufolge der Berührung des Gurtschlosses mit der Person den
Stromkreis unterbricht. Nach dem Öffnen des Gurtschlosses schließt der entlastete Berührungsschalter
wieder und das Zurückziehen der Gurthälften setzt ein. bis ein Endschalter die Ausgangsstellung signalisiert.
Diese Vorrichtung benötigt steife Gurtteile nach Art eines Stahlbandes, welche sich nicht mehr aufwickeln,
sondern nur in einec Tubus einziehen lassen. Die Vorrichtung
muß daher in einen Sitz integriert werden und die Ausfahrlänge ist durch die Sitzbreite begrenzt. Auch
ist der Elektromotor allein für die Bewegungsgeschwindigkeit in beiden Richtungen maßgeblich und er muß als
Bestandteil eines selbsthemmendcn Getriebes als das entscheidende Blockierorgan die große Haltekraft beim
Unfall abstützen. Diese Vorrichtung ist daher zur Nachj5 rüstung nicht geeignet, sehr aufwendig, voluminös und
nicht ausreichend sicher.
Die DE-OS 22 20 669 zeigt eine gattungsfremde Aufwickelvorrichtung
mit einer federbelasteien Gurtspule und einem elektromotorischen Servoantrieb für die
Wickelwelle. Dieser wird von einer speziellen Kontaktanordnung im Gurtschloß in Abhängigkeit von der
Gurtspannung gesteuert. Liegt der Gurt mit einer vorgegebenen kleinen Spannung an. so hält eine elektromagnetische
Reibscheibenbremse die Motorwellc und über ein mit dieser verbundenes Reibradgetriebe die
Giirlspulc fest. Wenn sich die zu sichernde Person bewegt
und damit die Gurtspannung erhöht oder reduzieri. wird die Bremse abgeschaltet und der Elektromotor
wirkt über das Reibradgetriebe auf die Wickelwelle so ein. und zwar entweder entgegen der Kraft der Wickelfeder
oder diese unterstützend. Störend ist das bei jeder geringsten Bewegung hörbare Klappern des Elektromagneten
und der Steuerrelais. Der elektrische und mechanische Aufwand ist beträchtlich und dementsprechcnd
anfällig für Störungen. Bei ausgeklagtem Gutschloß muß die Feder aHein den Gurt aufwickeln.
In der DE-OS 25 2b 494 ist eine nicht gatlungskonfornic
Aufwickelvorrichtung beschrieben, bei der die Wikkelfcder generell schwächer gehalten wird, um die zu
M) sichernde Person weniger zu stören. Um dennoch ein vollständiges Aufwickeln des Gurtes zu gewährleisten,
wiiil ab einem vorgegebenen Wickeldurchmcsser ein
Elektromotor zugeschaltet, der den Aufwickclvorgang
unterstützt. Die kombinierte Unterbringung von Feder und Mdlor beansprucht viel Platz und der allgemeine
Nachteil von Federn bleib! erhallen, als nämlich ihre
Eigenschaften durch Alterung und Reibung in einem weiten Bereich schwanken können, so daß die bcabsich-
igte Federkraftreduzierung praktisch nur in geringem Jmfang realisiert werden kann. In dieser Schrift wird
loch eine Variante erwähnt, wonach die Feder nicht nur lurch den Ε-Motor ergänzt, sondern vollständig crsci/.i
werden soll, wobei der Ε-Motor dann, ausgenommen
sei vollständig aufgewickelter Trommel, ständig eingeschaltet sein sollte.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Aufwikkelvorrichtung
der gattungsgemäßen Art. die einen abgelegten Gurt mit größerer Kraft aufwickelt, wenn das
Gurtschloß offen ist und weniger stark zieht, wenn das Gurtschloß geschlossen ist, dahingehend zu verbessern,
daß sie einfach im Aufbau und betriebssicher ist und mit einem Minimum an Teilen auskommt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmaie des Anspruchs 1 gelöst.
Mit den Merkmalen der Unteransprüche lassen sich vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung realisieren.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeich nung
zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht ein<*r Auf
wickelvorrichtung für einen Sicherheitsgurt,
Fi g. 2 eine Ansicht wie Fig. !,jedoch für ein anderes
Ausführungsbeispiel,
Fig.3—7 fünf Ausführungsarten zur Speisung des
Motors einer Aufwickelvorrichtung,
Fig.8 einen Querschnitt durch eine Schließe eines
Sicherheitsgurts, die offen, d. h. entriegelt ist,
F i g. 9 eine Ansicht ähnlich F i g. 8, jedoch im geschlossenen, d. h. verriegelten Zustand und
Fig. 10 eine Ansicht gemäß dem Pfeil Fin Fig. 8.
Die Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte nach F i g. 1 hat eine Welle 1, auf der sich der nicht dargestellte
Gurt aufwickeln oder abwickeln kann. Um die Welle 1 im Sinne des Aufwickeins zu drehen, ist eine Einzugseinheit 2 vorgesehen, die sich seitlich von der Welle 1
befindet Diese Einzugseinheit 2 befindet sich in einem Behälter, der an einem Flansch 3 befestigt ist. Der
Flansch 3 wir:' in einer Ausnehmung von einem Ende der Welle 1 durchquert. Ferner wird der Behälter von
einem Deckel 4 gebildet. Die Einzugseinheil 2 umfaßt einen mit Gleichstrom betriebenen Elektromotor 5. der
über Anschlußdrähte 6 gespeist wird. Die Anschlußdrähte 6 laufen in einer Durchführung 7 durch den Dckkcl
4 und sind zu einer Batterie 8 (F i-£. 3—7) des Fahrzeugs
geführt. Die Abtriebswelle 9 des Elektromotors 5 ist senkrecht zur Längsachse der Welle angeordnet und
treibt diese über Untersetzungen an. Deshalb endet die Abtriebswelle 9 mit eine™ Kegelrad 10, das seinen
kleinsten Durchmesser am freien Ende hat. Dieses Kegelrad 10 k£mmt mit Zähnen 11 eines Zahnrades 12,
dessen Achse parallel zur Welle I verläuft. Das Zahnrad 12 ist einstückig mit einer Welle 13, die einerseits in
einer Ausnehmung 15 eines Auges 16 der Innenwand des Deckels 4 gelagert ist, die dort parallel zum Flansch
3 verläuft. Das andere Ende 14 der Welle 13 ist im Flansch 3 gelagert.
Der Bereich 17 der Welle 13, der sich zwischen dem Zahnrad 12 und dem Flansch 3 befindet, weist eine Verzahnung
auf. die parallel zur Achse der Welle 1 verläuft und die mit einem Zahnrad 18 zusammenwirkt, das am
Ende der Welle 1 befestigt ist.
Das andere Ende der Welle 1 ist mit einer Blockiervorrichtung 19 einstückig verbunden, die im einzelnen
nicht gezeichnet ist und mit der man die Welle 1 und damit den Haltegurt blocal-eren kann, falls das Fahrzeug
eine vorgegebene positive oder negative Beschleunigung überschreitet, oder wenn ein Insasse auf den Hallegurt
eine Beschleunigung ausübt, die einen anderen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2 befindet sich
ebenfalls ein Kegelrad 10a an der Abtriebswclle 9a des Elektromotors 5a. Der größte Kegeldurchmesser befindet
sich jedoch hier am freien Ende. Dieses Kegelrad 10a kämmt mit den Zähnen 20 eines Zahnrads 21, das
Topfform hat und teilweise den Elektromotor 5a aufnimmt.
Der Elektromotor 5 oder 5a liegt in einem Stromkreis, in dem auch die Batterie 8 und ein Hauptunterbrecher
22 liegt. Dieser Hauptunterbrecher 22 wird normalerweise von einem Zündschlüssel 23 betätigt Ein Will
derstand 24 liegt in Reihe mit dem Elektromotor 5. Ein Schalter 25 liegt parallel zum Widerstand 24. Wenn er
geschlossen ist kann man den Widerstand 24 kurzschließen.
Der Schalter 25 wird geschlossen, wenn das Gurtschloß
entriegelt wird und ist offen, wenn das Gurtschloß verriegelt ist Die Vcrwirklichu-.y- einer solchen
Funktionssteuerung mit solchen Bedingungen wird später anhand der F i g. 8 bis 10 beschrieben.
Der Widerstand 24 liegt also nur dann in Reihe mit dem Elektromotor 5, wenn das Gurtschloß verriegelt ist.
Auf diese 'i/eise erreicht man beim Anlegen des Gurtes an den Körper des Benutzers, daß die von dem Elektromotor
5 auf den Gurt ausgeübte Kraft kleiner ist als diejenige, welche er zum Aufrollen des Gurtes ausübt
Im weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig.4 ist anstelle
eines einfachen Widerstandes 24 ein Stromregler 26 in Reihe mit dem Elektromotor 5 geschaltet. Dieser
Stromregler 26 hat zwei Eingänge 27 und 28 und einen Ausgang 29. Der Eingang 27 ist direkt mit einer Klemme
J5 der Batterie 8 verbunden, während der Eingang 28 die
gleiche Klemme der Batterie 8 über einen Schalter 25a gelegt ist, der in der gleichen Weise wie der Schalter 25
gemäß F i g. 3 gesteuert wird.
Der Stromregler 26 ist so ausgelegt, daß er bei offenem
Schalter 25a an seinem Ausgang 29 einen Strom der Größe i\ liefert und bei geschlossenem Schalter 25a
an seinem Ausgang 29 eine» Strom /2 liefert, der größer
als /1 ist
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F ί g. 5 umfaßt der
Elektromotor Sb zwei nichtdargestellte Wicklungen, die nicht die gleiche Windungszahl haben. Je nach Zustand
des Schalters 256 wird die eine oder beide Wicklungen
des Elektromotors 5b gespeist, und es ist daher je nach Zustand des Schalters 25a das Moment des Elektromotors
5b mehr oder weniger groß. Der Elektromotor 5i>
hat drei Klemmen 30,31,32. Zwischen den Klemmen 30 und 32 liegt diejenige Wicklung, die bei gleicher Stromstärke
das größere Momeut erzeugt, während zwischen den Klemmen 31 und 32 sich die andere Wicklung befindct
Bei dem in der F i g. 6 gezeichneten Elektromotor 5c
sind zwei ebenfalls nicht gezeigte in Reihe gelegte Wicklungen vorgesehen. Der Elektromotor 5c hat drei
Klemmen 30a, 31 a und 32a. Zwischen den Klemmen 30a
bo und 32a sind die beiden Wicklungen in Reihe geschaltet,
während sieh zwischen den Klemmen 31a und 32a nur eine der beiden Wicklungen befindet. Die Klemme 31a
ist an einen Pol der Batterie 8 unter Zwischenschaltung der Klemmen eines Wechselschalters 25c gelegt, wähb5
rend die Klemme 3tii über eine andere Klemme des gleichen Wechselschalters 25c an den gleichen Pol der
Batterie 8 gelegt ist. Der Wechselschalter 25c wird so gesteuert, daß die beiden Wicklungen des Elektromo-
tors 25c Strom erhalten, wenn das Gurtschloß des Sicherheitsgurts
entriegelt ist. Eine einzige Wicklung erhält Strom zwischen den Klemmen 31a und 32a. wenn
das Gurtschloß verriegelt ist.
Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 ist ähnlich dem
von F i g. 3. Es unterscheidet sich dadurch, daß anstelle des Widerstands 24 man einen Stromregler 33 verwendet.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen ein Gurtschloß für einen
Sicherheitsgurt, in der sich ein Stößel 35 zur Steuerung eines Unterbrechers 25a. 25b bzw. eines Wcchsclschalters
25cbefindet (F i g. 3 bis 7).
Das in den Fi g. 8 bis 10 dargestellte Gurtschloß besitzt
in an sich bekannter Weise ein Gehäuse 36, das beiderseits einer Symmetrieebenc 37 zwei schwenkbare
Verriegelungsorgane 38 und 39 aufweist, die jeweils eine Nase 40 besitzen, die sich entgegengesetzt von demjenigen
Bereich befindet, der die Schwenkachse 41 aufweis;. Diese Schwenkachse -Xl si;/! /wischen zwei !'kitten
60,61. Diese beiden Verricgelungsorgane 38, 39 sind durch eine Feder 42 im Sinne einer Annäherung vorgespannt.
Das Gurtschloß umfaßt eine flache Schloßzunge 42a, das beiderseits der Symmetrieebene 37 Ausnehmungen
43, 44 aufweist, deren vorcüender Rand da/u bestimmt ;
ist, mit der entsprechenden Nase 40 der Vcrriegclungsorgane 38,39 zusammenzuwirken.
Das Gehäuse 36 ist fest mit dem Fahrgestell des Fahrzeugs durch ein Kabel 62 verbunden, das mit den Platten
60, 61 fest verbunden ist. Die Schloßzunge 42a ist dagegen fcr,t mit dem nichtdargcstellten Sicherheitsgurt
verbunden.
Das Gehäuse 36 hat eine Öffnung 45 (F i g. 10), in die man die Schioßzunge 42a einführen kann, und eine Taste
46, mit der man das Gurtschloß öffnen kann.
Der Stößel 35 ist symmetrisch zur Symmetrieebene 37 angeordnet und seine Betäiigiingsrichiung fällt mit
derjenigen der Schloßzunge 42a (Pfeil I') zusammen. Der Stößel 35 befindet sich genau zwischen den
Schwenkachsen 41 der Verricgclungsorganc 38,39. Der Schalter 25 weist ein Gehäuse 47 auf. das auf einer
Auflage 48 ruht, die gegenüber den Platten 60,61 unbeweglich ist. Das Gehäuse 47 durchquert die Auflage 48
in einer Öffnung und durchquert auch den Verbindungssteg der Feder 42.
Aus dem Gehäuse 47 treten Leitungen 47a aus, mit denen man den Schalter 25 mit der Stromversorgung
verbinden kann. Diese Leitungen 47a treten am Gehäuse 36 entgegengesetzt zur Öffnung 45 aus.
Zwischen den Verriegelungsorgancn 38, 39 ist ein Zapfen 49 vorgesehen, dessen freies Ende 50 auf den
Stößel 35 zu gerichtet ist. um diesen zu betätigen (Fig.9). Der andere Endbereich des Zapfens 49 hat einen
Kopf 51. der einen Schlitz aufweist, in dem die Spitze der Schloßzunge 42a sitzt, wenn letzteres in das Gehäuse
3f> eingeführt wird.
Eine Spiralfeder 52 liegt zwischen der Basis des Kopfes 51 des Zapfens 49 und der Stimmflächc des Gehäuses
47. aus der der Stößel 35 austritt.
Die Schließe arbeitet wie folgt: wenn das Vaterstück 42a in das Schließengehäusc 36 eingeführt wird, entfernen
sich die Nasen 42 der Vcrriegelungsorganc 38, von der Symmetrieebene 37. Danach legen sich die Nasen
40 in die Ankerausnehmungen 43, 44 wegen der
Wirkung der Feder 42. Beim Einführen der Schioßzunge
42a in den Schlitz des Kopfes 51 des Zapfens 49 verschiebt letzterer mil seiner Spitze 50 den Stößel 35 soweit
in den Schalter 25 hinein, daß dieser öffnet (Fi g. 3).
Die Schließe wird geöffnet, indem man auf die Taste 46 drückt, wodurch sich die Nasen 40 aus den Ankerausnehmungen
43, 44 des Vaterstücks 42a hcrausschwenken. Zur gleichen Zeit drückt die Feder 52 den Zapfen
•s 49 heraus und drückt damit auch die Schloßzunge 42 in
Richtung auf die Öffnung 45. Der Stößel 35 nimmt nun selbsttätig eine Lage ein, die dem Schließen des Schalters
25 entspricht. Die Bewegung des Kopfes 51 in Gegenrichtung zum Pfeil F wird durch einen Anschlag 53
ίο begrenzt, den die Platten 60,61 im Gehäuse 36 zwischen
den Nasen 40 der Vcrriegclungsorgane 38, 39 aufweisen.
Der Elektromotor 5 erhält dauernd elektrische Energie. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Anordnung
r> keinerlei Nachteile mit sich bringt, da man den Gleichstrommotor
so wählen kann, daß sein Energieverbrauch in bezug auf die Kapazität der Batterie 8 genügend klein
ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Aufwickelvorrichtung mit Zugentlastung für einen Sicherheitsgurt,
mit einem an eine Fahrzeugbatterie legbaren Elektromotor,
mit einem ersten Zahnrad auider Abtriebswelle des
Elektromotors,
mit einem zweiten Zahnrad, das drehfest mit der Welle einer Gurtspule verbunden ist und das mit
dem ersten Zahnrad kämmt,
mit einer Schaltung, bei der der Elektromotor bei geöffnetem Gurtschloß eine größere Antriebsleistung
abgibt als bei geschlossenem Gurtschloß, sowie mit einer beschleunigungsabhängigen Bloekiervorrichtung,
gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
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