DE2914235C2 - Aufwickelvorrichtung mit Zugentlastung für einen Sicherheitsgurt - Google Patents

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)

Patentansprüche:

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: