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Rückstrammer für ein Sicherheitsgurtsystem für Kra£tfahr-'
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zeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen Rückstrammer für ein Sicherheitsgurtsystem
für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Ein derartiger Rückstrammer hat die Aufgabe, im Notfalle, also dann,
wenn das Sicherheitsgurtsystem durch eine Sensoreinrichtung aktiviert wird und der
Sicherheitsgurt im Aufrollautomatengesperrt wird, die eventuell vorhandene Gurtlose
am Sicherheitsgurt zu beseitigen und den sogenannten Filmspuleffekt am Aufroller
zu eliminieren. Dies.
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geschieht üblicherweise dadurch, daß das Gurtband zurückgezogen und
an den Körper des Fahrzeuginsassen straff angelegt wird. Hierbei muß der Rückstrammvorgang
beendet sein, bevor eine Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen stattfindet.
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Das heißt nach einem Auffahrunfall muß nach ca. 10 Millisekunden die
Rückstrammeinrichtung aktiviert'sein und innerhalb weiterer 6 bis 8 Millisekunden
muß der Rückstramm-Vorgang beendet sein. Die hierbei notwendigen Kräfte sind nur
so groß, daß die Gurtlose aus dem System genommen wird und das Gurtband straff am
Körper anliegt. Arbeitet der Rückstrammer zu langsam erfolgt eine Vorverlagerung
des Fahrzeuginsassen und die Rückzugkräfte sind im allgemeinen zu gering, um in
einer sehr kurzen Zeit den Fahrzeuginsassen in den Sitz zurückzuziehen. Bei bekannten
Rückstrammern
ist als Kraftspeicher eine pyrotechnische Treibladung
vorgesehen, die zum Beispiel mittels elektronischer Einrichtungen im Notfalle gezündet
wird. Durch diese pyrotechnische Treibladung erfolgt die Rückstrammbewegung des
Gurtbandes. Solche Einrichtungen sind jedoch seiir aufwendiS und teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen RücKstrammer der in
Oberbegriff des watentanspruckes 1 genannten Art so auszugestalten, daß die vorgenannten,
an Rückstrammsysteme gestellten Forderungen voll erfüllt werden, er jedocn einfacher
und wesentlich kostensparender ausgebildet ist als die bekanten Systeme.
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Diese aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des ratentanspruches
1 aufgeführten Merkmale.
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Durch die Verwendung einer vorgespannten Feder als Kraftspeicher wird
eine ausreichende Rückstrammkraft erhalten, wobei durch die Ausgestaltung der einzelnen
Teile des Rückstrammers in Seichtbauweise die zu bewegenden Massen außerorderlich
gering gehalten werden können. Dieses Systein ist bekannten Systemen gegenüber außerordentlich
kostensparend und erfüllt in vollem Maße die an Rückstrammsysteme gestellten Forderungen.
Für die Auslösung der vorgespannten Federkraft können unterschiedliche Ansteuersysteme
verwendet werden, z. B. elektrische Sensoren oder mechanische Massensensoren.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Strammelement Teil
einer um eine mit Abstand vom Strammelement liegende Drehachse schwenkbaren Spiel.
Vorzugsweise ist ein an der Drehachse der Schwinge angreifendes Hebelelemet, vorzugsweise
wenigstens eine seilscheibe vorgesehen, an de das insbesondere als flexibles Zugseil
bzw. Zugseil-Paar ausgebildete zugmittel befestigt ist. Hierbei liegen
die
für die Rückstrammung, d.h. Auslenkung des Gurtbandes verantwortichen meile des
Rückstrammers bei normalem Betrieb berührungsrolos mit Abstand vom Gurtband, so
daß sie die normale Bewegung des Gurtbandes in keiner weise behindern. ,rst im Notfalle,
also nach Auslösung der vorgespannten Federkraft, bewirkt das Strammelement die
schlaufenförnice Ausbildung des Gurtbandesund damit die Rückstrammung entsprechend
der Auslenk-Länge, wonach die das Strammelement tragende Schwinge über Sperrmittel
über Form- oder Reibungsschluß, in der Auslenkstellung arretierbar ist, a.h. eine
Rückschwenkung der Schwinge verhindert wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet der Rückstrammer
zusammen mit einem Afrollautomaten eine Baueinheit, wobei die Automatenachse oder
Automatenwelle die Funktion einer Umlenkrolle übernimmt, an der sich das Gurtband
bei der schlaufenartigen Auslenkung unter anderem abstützt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch
gegeben, daß das Zugseil bzw. Zugseil-Paar vorzugsweise über ein Verbindungselement,
vorzugsweise einen Verbindurgsbolzen mit einer Zugfeder bzw. einem Zugfeder-Paar
in Verbindung steht, daß das Verbindungselement durch eine verriegelungsvorrichtung
in der Vorspannlage gehalten wird und daß die Verriegelungsvorrichtung durch eine
sensorgesteuerte Auslösevorrichtung auslösbar ist. Vorzugsweise besitzt hierbei
die Verriegelungsvorrichtung einen nach Art eines Eniehebelgetriebes ausgebildeten
Rollenverschluß.
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Auf diese TYeise erhält man eine extrem reibungsarme und durch geringe
Kräfte aus lösbare Kupplung zwischen Verbindungselement bzw. Verbindungsbolzen und
Verriegelungsvorrichtung. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist als meil der
Verriegelungsvorrichtung ein schwenkbarer und durch eie sensorgesteuerte Auslösevorrichtung
betätigbarer Steuerhebel vorgesehen, dessen Schwerpunkt einschließlicheiner
Steuerrolle
in der Schwenkachse liegt. Auf diese Weise ist die Verriegelungsvorrichtung resistent
gegenüber äußeren Einflüssen, z.B. Schlägen am Fahrzeug, Fahrzeugverzögerungen oder
Beschleunigungen, Überfahren von Bordanten, Hammerschläge bei Reparatur und dergleichen,
die nicht zur Auslösung des Rückstrammsystems führen sollen.
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zur diese "reise und durch entsprechende schräge Anordnung der Bewegungsbahn
der unmittelbar mit dem Verbindungsbolzen zusammenwirkenden Verriegelungsrolle wird
insbesondere erreicht, daß die Auslösekräfte für die Verriegelungselnrchtui'£ nur
einen Bruchteil der spannkraft der vorgespannten Feder bzw. des Feder-Paares betragen.
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Die Erfindung ist anhand eines in der Zeicnnung dargestellten Ausführungsbeispieles
nachstehend erläutert.
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Es zeigt Figur 1 die perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen
Rückstrammers zusammen mit einem Aufrollautomaten und einem Umlenkbeschlag, Figur
2 und 4 Schnittansichten des Rückstrammers gemäß Figur 1 in Normalstellung (Figur
2) und Rückstrammstellung (Figur 4), -wigur 3 und 5 Schnittansichten eines Teils
der beim Rückstrammer gemäß den vorhergehenden Figuren verwendeten Verriegelungsvorrichtung,
wiederum in zwei unterschiedlichen Betätifflungsstellungen, Figur 6 und 7 die wesentlichen
Teile des RuckstrSmmers gemäß den vorhergehenden figuren in Explosionsdarstellung.
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In der Darstellung gemäß figur 1 ist allgemein mit 1 der
Rückstrammer,
mit 2 ein Aufrollautomat an sich bekannter Art, mit 3 desser flexibles Gurtband
und mit 4 ein Umlenkbeschlag bezeicrmet. Sämtliche vorgenannten Teile sind am Fahrzeugrahmen,
z.B. am B-Pfosten des Fahrzeuges übereinander befestlgt, wie in Figur 1 angedeutet.
tvSeiterhin am Fahrzeugraiirnen befestigt ist ein Federhalter 5, an dem zwei Zugfedern
gelagert sind. Der Rückstrammer 1 ist anhand'der naciifolgend beschriebenen Figuren
näher erläutert.
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Tragender -Teil des Rückstrammers ist ein im wesentlichen.
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U-förmiges Rückstrammergehäuse 7 mit zwei Seitenplatten 8 und 9. In
den Figuren 6 und 7 ist der Einfachheit halber dieses Rückstrammergehäuse 7 nicht
dargestellt. Das Rückstrammergehäuse 7 besitzt einen Befestigungsansatz 10, an dem
es z. B. am B-Pfosten des Kraftfahrzeugrahmens befestigt ist. In den beiden Seitenplatten
8 und 9 gelagert und axial abgesichert ist eine Lagerwelle 11, auf der wiederum
frei drehbar eine Umlenkwalze 12 gelagert ist. Unterhalb dieser umlenkwalze 12 ebenfalls
an den beiden Seitenplatten 8 und 9 gelagert ist eine Ilagerwelle 13 mit frei drehbarer
Umlenkrolle 14. Wie insbesondere Figur 7 zeigt, ist die Lagerwelle 11 gleichzeitig
das Drehlager für eine allgemein mit 15 bezeichnete Schwinge, wobei diese Schwinge
15 aus zwei in Form von einarmigen Hebeln ausgebildeten Schwingenarmen 151 gebildet
ist, an deren freien Hebelenden eine Lagerwelle 17 z.B. durch Vernieten befestigt
ist, die eine frei drehbare, ein Strammelement für das Gurtband.
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3 darstellende Rolle 16 trägt. Im Lagebereich weisen die Schwingenarme
151 am kreisförmigen Umfang sägezahnartige Rastzähne 18 auf, die mit federnd gegen
die Rastverzahnung gedrückten, an den Seitenplatten 8, 9 drehbar gelagerten Rastklinken
19 zusammenwirken. Beidseitig der Umlenkwalze 12 sind seilscheiben 20 mit Einstichen
21 auf der Lagerwelle 11 gelagert, die mit einer Außenverzahnung 22 in Kupplungseingriff
stehen mit einer Innenverzahnung 23 in den Schwingenarmen 151. Die Seilscheiben
20 sind damit
drehfester Bestandteil der Schwinge 15. In axialen
Bohnuigen 24 der Selischeiben 20 gehalten sind die freien Enden von flexiblen Zugseilen
25 (s. Figur 6), die durch Preßstücke 25 an den Seilscheiben 20 im Anschluß an die
Bohrungen 24 befestigt sind. Wie insbesondere Figur 2 und 6 zeigt, sind die anderen
Enden der Zugseile 25 mittels Schlaufen 26 in Rillen 27 eines Verbindungsbolzens
28 eingehängt, welcher Verbindungsbolzen 28 in der Mitte eine vorzugsweise frei
drehbare Stützrolle 29 trägt. An diesem Verbindungsbolzen 28 beidseitig der Stützrolle
29 sind die einen Enden der beiden Zugfedern 6 gelagert, wie in figur 1 angedeutet.
Allgemein mit 30 ist eine lTerriegelungsvorrichtung bezeichnet, welche den Verbindungsbolzen
28 in der Ruhestellung des Rückstrammers in der Stellung ger.zaß Figur 2 hält, in
welcher Stellung die Zugfedern 6 vorgespannt sind. Tragender Teil der Verriegelungsvorrichtun
30 ist ein Verriegelungsträger 31, der an den Seitenplatten 8, 9 des Rückstrammergehäuses
7 mittels Befestigungselementen 3.2. 32 befestigt ist. Der Verriegelungsträger 31
besitzt zwei Wangen 33, die eine Nut 34 begrenzen. Diese Nut wird in den Wangen
33 unterbrochen durch eine nach oben offene Führungsnut 34, in welcher der Verbinduiigsbolzen
28 geführt ist, wobei der Abstand der beiden ;angen 33 in etwa der Breite der Stützrolle
29 entspricht. Der V,erriegelungsträger 31 besitzt ferner einen abstehenden Ansatz
35, in den eine nur einseitig offene y ungsnut 36 eingearbeitet ist, die sowohl
in der Längserstreckung als auch in der Quererstreckung in etwa rechtwinkelig zur
Führungsnut 34 verläuft. Tn der letztgenannten Führungsnut 36 ist längs dem Ansatz
35 verschiebbar geführt ein Stift 37 mit darauf gelagerter Verriegelungsrolle 38,
die eine Umfangs-Zentriernut 39 besitzt. Mit 40 ist eine Lagerwelle bezeichnet,
die in Öffnungen 41 des Verriegelungsträgers 31 eingesteckt ist und in den Seitenplatten
8 und 9 gelagert ist. In der Führungsnut 36 frei schwenkbar bzw. drehbar gelagert
ist ein in Form eines zweiarmigen Eebels ausgebIldeter Steuerhebel 42, der an einem
Ende eine
frei drehbare Steuerrolle 43 mit Lagerwelle 44 trägt.
Als Drehachse für den Steuerhebel 42 dient eine Lagerwelle 45, die in Offnungen
46 des Ansatzes 35 gelagert ist. Wie in den Figuren 2 und 6 verdeutlich, steht die
Steuerrrolle 43 senkrecht auf der Verriegelungsrolle 38, wobei in der Ruhestellung
des Steuerhebels 42 (Figur 3) die Steuerrolle 43 mit ihrem Außenumfang in der Umfangs-Zentriernut
39 der Verriegelungsrolle 38 verrastet. In diese Stellung befindetm sich die Verreigelungsrolle
38 in der Bewegungsbahn des Verbindungsbolzens 28 längs der Führungsnut 34 und hindert
den Verbindungsbolzen 28 daran,-, der Zugkraft der Zugfedern 6 zu folgen und sich
nach oben zu bewegen.
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Die Verriegelungsrolle 38 stützt sich andererseits an seiner frei
drehbaren Gegenlagerrolle 47 ab, die frei drehbar auf der Lagerwelle 40 ind er Führungsnut
34 gelagert ist. wie die figuren zeigen, steht die Bewegungsbahn der verriege-Tungsrolle
38 winkelig auf der Bewegungsbahn (Fuhrungsnut 34) des Verbindungsbolzens 28. Entsprechend
liegt die Ebene bzw. liegen die Ebenen, in denen sich die Achsen der vorgenannten
ollen befinden, schräg geneigt zur Zugrichtung der Zugfedern 6, so daß nur eine
geringe Kraft erforderlich ist, um die Verriegelungsrolle 38 aus der Verriegelungsstellung
zu bringen. Eine Entriegelung des Verbindungsbolzens 28 erfolgt dadurch, daß der
Steuerhebel, dessen Schwerpunkt einschließlich der Steuerrolle 43 in der Drehachse
bei 45 liegt und der vorzugsweise in Leichtbauweise ausgestaltet ist, im Gegenuhrzeigersinn
verschwenkt wird in die in t'igur 5 gezeigte Stellung. Diese Bewegung erfolgt durch
die Einwirkung einer nicht dargestellten, an sich bekannten Auslöse- oder nnsteuervorrichtung
z.B. in, Form eines Schlagbolzens, der im Notfalle durch einen mechanischen Massesensor
oder aber durch einen elektrischen oder elektronischen Sensor betätigt wird. Mit
dem Verschwenken des Steuerhebels 42 und damit der Steuerrolle 43 aus der in Figur
3 gezeigten zentrierten Stellung heraus wird die Verriegelungsrolle 38 durch die
Stützrolle 29 des Verbindungsbolzens
23 außerhalb der Bewegungsbahn
des Verbindungsbolzens gedrückt und auf die Zugseile 25 wirken die vollen Federkräfte
der Zugfedern 6. Die Stellung des Rückstrammers nach dieser Auslösung ist in den
Figuren 4 und 5 Fedeutlicht. Mit dem Auslösevorgang verläuft der Verbindungsbolzen
23 die Führungsnut 34 und die Zugseite 25 werden ruckartig nach oben gezogen. Damit
verbunden ist ein Verschwenken der Schwinge 15 um einen vorbestimmten Winkel entlang
einer bogenförmigen Bewegungsbahn, die mit Drehpunkt bei 11 zswischen der Umlenkwalze
12 und der Umlenkrolle 14 verläuft. Damit wird das Gurtbar,d 3 in Form einer in
Figur 4 dargestellten Schlaule ausgelenkt mit eier Länge, die notwendig ist, um
das Gurtband 3 straff am Körper des Fahrzeuginsassen anzulegen. In der Endstellung
der Schwinge 15 gemäß Figur 4 verrasten die Rastklinken 19 mit den Rastzähnen 18
der Schwingenarme 151 und verhindern damit eine Rückbewegung der Schwinge 15, d.h.
das Gurtband 3 wird sicher In der ausgelenkten Stellung gehalten.
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Wie die Figuren zeigen, verlauft in der Ruhestellung des Rückstrammers
das Gurtband 3 mit Abstand zu den Rollen 12, 13 und 16 des Rückstrammers und wird
damit in seiner normalen tuf- und Abspulbewegung in keiner Weise behindert.
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Aus der schnittansicht gemäß Figur 8 geht insbesondere im Detail die
Ausgestaltung der seilscheiben 20 hervor.
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Jede dieser seilscheiben 20 besitzt einen Radialansatz 201 mit Außenverzahnung
22. Diese AuBenverzahnung 22 ist formschlüssig verrastet mit der Innenverzahnung
23 der Schwingenarme 151 (vgl. Figur 7). An den Ansatz 201 schließt sich einstückig
an die eigentliche Seilscheibe 20 mit Einstich 21. Im Zentrum innerhalb des Einstiches
21 ist die Seilscheibe 20 mit einem ringartigen Hohlraum 202 versehen, der nur durch
die Lagernabe 203 unterbrochen ist. In diesem Hohlraum 202 liegt das preßstück 25t
an dem einen freien Ende des zugseiles 25, das dur.ch die Bohrung 24 hindurch in
diesen Hohlraum 202 geführt ist und durch das preßstück 25t arretiert ist.