DE3514654A1 - Gurtaufroller fuer einen fahrzeugsicherheitsgurt - Google Patents
Gurtaufroller fuer einen fahrzeugsicherheitsgurtInfo
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- B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
PRINZ, LEISER, BUNKE & PARTNER
Patentanwälte ■ European Patent Attorneys 3 5 1 A 6 5
München (L Stuttgart
23. April 1985
TRW Automotive Products, Inc.
23555 Euclid Avenue
Unser Zeichen: T 3789
Gurtaufroller für einen Fahrzeugsicherheitsgurt
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeugsicherheitsgurt,
dessen Besonderheit darin besteht, daß eine gurtgesteuerte Hebelbewegung stattfindet und
eine gesteuerte Auswahl der Blockierarten erfolgt, indem ein fahrzeugsensitiver Gurtaufroller in einen automatisch
blockierenden Aufroller umgewandelt wird, wenn eine beliebige, wählbare und überwachte Gurtbandlänge abgezogen
wird, wobei die Auswahl und Überwachung reversibel erfolgen, indem der Hebel durch eine wählbare und überwachte
Gurtbandeinzuglänge betätigt wird.
Sicherheitsgurtaufroller werden seit vielen Jahren in Flugzeugen und Kraftfahrzeugen verwendet. Ursprünglich
hatten Aufroller lediglich die Funktion, für die Ver-Stauung des Gurtbandes zu sorgen; in der weiteren Entwicklung
wurden ihnen vielfältigste weitere Funktionen
HD/kn
zusätzlich zum Aufwickeln des Gurtbandes zugewiesen. So
mußten Gurtaufroller zunächst eine Verlängerung des Gurtbandes gestatten und dieses dann nach einer ausgewählten
Abzuglänge oder aber in Notfallsituationen blockieren.
c Durch eine geringe Einzugbewegung nach dem Abziehen des
Gurtbandes wird bei solchen Gurtaufrollern ein Blockierriegel in Eingriff mit einer Verzahnung an der Gurtwelle
gebracht, beispielsweise durch Entfernen eines Hindernisses im Weg des Blockierriegels. Der Gurtaufroller befin-
_ det sich dann im sogenannten "automatisch blockierten Zustand",
da der Blockierriegel zwar das Einziehen des Gurtbandes zuläßt, ein weiteres Abziehen jedoch nicht
gestattet, bis der Blockierriegel außer Eingriff mit der Sperrverzahnung gebracht ist. Bei solchen Gurtaufrollern
wird der automatisch blockierte Zustand gewöhnlich auf-15
gehoben, indem eine ausgewählte Gurtbandlänge eingezogen wird, beispielsweise durch ein dem Gurtband nachgeführtes
Element oder durch einen Drehsensor oder eine Kupplung, um den Blockierriegel außer Eingriff mit der Sperrverzahnung
zu bringen,was entgegen der Wirkung einer Vor-
spannfeder erfolgt, welche bestrebt ist, den Blockierriegel zur Sperrverzahnung hin zu bewegen. Derartige
Gurtaufroller werden als automatisch blockierende Gurtaufroller bezeichnet, da bei ihnen durch die Gurtbandbewegung
im Verlauf der gewöhnlichen Benutzung ein Blockier-
zustand durch den Sperreingriff zwischen Blockierriegel
und Sperrverzahnung auftritt.
Zwei Beispiele für derartige automatisch blockierende
Gurtaufroller sind in den US-PSen 3 667 698 und 3 412 952 beschrieben.
Bei anderen biockierbaren Gurtaufrollern älterer Bauart,
die als fahrzeugsensitive Gurtaufroller bezeichnet werden, wird ein Sensor verwendet, der auf Geschwindigkeitsänderungen
bzw. Beschleunigungen oder Verzögerungen des Fahrzeugs anspricht, in welchem der Gurtaufroller eingebaut
ist. Bei solchen Gurtaufrollern wird von der Massenträg-
ζ " "' 35U654
heitsfunktion eines Elementes Gebrauch gemacht, beispielsweise von einem Pendel, einer Rolle, einem Gewicht oder
einer Menge elektrisch leitender Flüssigkeit, um einen Blockierriegel direkt oder indirekt zu aktivieren, so
daß dieser in Sperreingriff mit der Sperrverzahnung am Gurtaufroller gelangt, um weiteres Abziehen des Gurtbandes
zu sperren (als Folge einer auf Massenträgheit beruhenden Bewegung). Eine solche ältere Bauform ist in
der US-PS 3 960 339 beschrieben.
Beispiele für Weiterentwicklungen derartiger Gurtaufroller, bei denen redundante Blockiersysteme oder Kombinationen
des automatisch blockierten Zustandes mit fahrzeugsensitiver Blockierung in einer einzigen Gurtaufrollerstruktur
vorgesehen sind, können der US-PS 4 083 512 entnommen werden.
Bei jüngeren Entwicklungen, die beispielsweise in den US-PSen 4 402 473, 4 327 882 und 4 427 164 beschrieben
sind, ist man bestrebt, eine fahrzeugsensitive Sperrung selektiv und manuell aufzuheben. Bei solchen Ausbildungen
wird durch die Wahl der automatisch blockierenden Betriebsweise im wesentlichen direkt auf den Blockierriegel
eingewirkt. Eine ähnliche Anordnung ist der US-PS 4 428 545 entnehmbar. Eine Steuerkurven-Betriebsart-Wahlvorrichtung
ist in der US-Patentanmeldung Serial Number 589,679 vom
15. März 1984 beschrieben.
Die Erfindung bezweckt eine Weiterentwicklung dieser Bauformen in Richtung einer besonders einfachen gesteuerten
Blockiereinrichtung, um zwischen der Blockierung und der automatisch überwachten Aufhebung dieses Betriebszustandes
auswählen zu können, damit ein zuvor herrschender Betriebszustand wiederhergestellt wird. Die Erfindung sieht
eine selbsttätige Betriebszustand-Aufhebungsfunktion vor, die unabhängig von der selektiven Arbeitsweise der Einrichtung
zum Auswählen des Blockierzustands ist, wobei ferner eine Rückstellung des Gurtaufrollers in seinen
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Betriebszustand mit durch Massenträgheit ausgelöste bzw. fahrzeugsensitive Blockierung im Anschluß an das Abziehen
einer ausgewählten Gurtbandlänge von der Wickelachse des Gurtaufrollers erfolgt.
Eine Besonderheit der Erfindung ist eine verbesserte Umwandlungseinrichtung,
bei welcher durch ein Steuer-Riegelsystem das Ansprechvermögen der Sperrfunktion in beiden
Betriebszuständen verbessert wird und die Höhe der
IQ Vorspannung reduziert wird, die erforderlich ist, um den
Schwellwert für den automatisch blockierten Betriebszustand herzustellen, wobei ferner eine beträchtliche Vereinfachung
des Aufbaus der Umwandlungseinrichtung erreicht wird; zugleich wird die Möglichkeit der Umwandlung
5 auf eine größere Vielzahl von Konstruktionen mit Mehrfach-Wickelachse
ausgedehnt als dies bisher bei Konstruktionen möglich war, bei welchen eine mehr oder weniger direkte
Betätigung durch Massenträgheit erforderlich ist, um die Mehrfach-Wickelachsen zu blockieren. In jedem gewählten
Betriebszustand wird eine Bewegung des Steuerriegels veranlaßt, und anschließend wird der Hauptriegel durch das
Gurtband angetrieben und überwacht, während dieses von der Wickelachse abgezogen wird oder während die entsprechende
Kraft von der Wickelachse erfühlt wird.
Durch die Erfindung wird ferner eine selektiv wirksame Verriegelung geschaffen, die auf die Gurtwickelachse
eines Gurtaufrollers einwirkt, wobei die Notwendigkeit entfällt, eine übermäßig große Gurtbandlänge von der
gO Wickelachse abzuziehen, um Kindersitze, Kinder, Lasten
und Personen im Fahrzeugsitz durch Herstellung des verriegelten Zustandes zu sichern, wobei der verriegelte
Zustand unmittelbar nach dem Abziehen hergestellt wird, um jeglichen weiteren Gurtbandabzug zu verhindern. Die
ge erfindungsgemäße Ausbildung des Gurtaufrollers verhindert
aber nicht das Aufrollen des Gurtbandes.
■4-
Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers besteht in einer verbesserten, selektiv betätigbaren
Blockiereinrichtung, die aktiviert oder aufgehoben werden kann, ohne ein vollständiges Aufrollen zu erfordern,
um die fahrzeugsensitive Betriebsart bzw. die auf Massenträgheit ansprechende Betriebsart wiederherzustellen.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung beruht auf
der Anwendung einer gesteuerten Riegeleinrichtung, durch
welche das Erfordernis entfällt, zum Auswählen des automatisch blockierenden Zustandes den Hauptriegel direkt
in Eingriff zu bringen. Der Steuerriegel ist auf dem Hauptriegel montiert, und der Antrieb des Steuerriegels
durch das Abziehen von Gurtband, nachdem eine Steuerverzahnung mit dem Steuerriegel in Eingriff gelangt ist,
treibt den Hauptriegel in Eingriff mit der Haupt-Sperrverzahnung. Das in beiden Sperrzuständen wirksame
Steuersystem erweitert beträchtlich den Arbeitsbereich und die Empfindlichkeit der Wahleinrichtung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht eine umsteuerbare
Auswahleinrichtung vor, die fernbedienbar ist, z. B. durch eine Kipp-Auslösemechanismus, hydraulische oder pneumatische
Steuereinrichtungen, dieselbe Zahnrad-Steuerkurven-Einrichtung, die auch zur Aufhebung des automatisch
blockierten Zustandes verwendet wird, oder elektromechanische Einrichtungen wie ein umsteuerbarer Elektromagnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen sowie aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine mit teilweise weggebrochenen Elementen ausgeführte Stirndarstellung eines
Gurtaufrollerrahmens für eine Tandem-Ausführung,
wobei der Aufbau der Einrichtung zur Auswahl des Betriebszustandes besonders
verdeutlicht ist, ebenso wie die Mittel zur Fernsteuerung für eine Sperrung des
Gurtaufrollers im fahrzeugsensitiven Betriebszustand,
bei welchem dem Gurtaufroller eine durch Massenträgheit verur
sachte Bewegung zugetragen wird;
Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten
Gurtaufrollerrahmens, wobei ein Hebel gezeigt
ist, welcher von einem Steuerriegel
fort vorgespannt ist und in diese Stellung durch eine Steuerkurve getrieben wird, die
über ein Zahnradgetriebe angetrieben wird, wobei der Steuerriegel selektiv durch die
fahrzeugsensitive Einrichtung betätigt
wird;
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht der in Fig. 2 gezeigten Sperrverzahnung in Seitenansicht,
ge wobei deutlicher zu erkennen ist, wie der
Steuerriegel auf dem Hauptriegel ruht, und wobei der Hebel zur Auswahl des Betriebszustandes
durch die über das Getriebe angetriebene Steuerkurve und die Auslösefeder
außer Eingriff mit dem Steuerriegel
vorgespannt ist;
Fig. 3A eine schematische Seitenansicht, aus der
die Eingriffsstellung des Steuerriegels mit der Steüer-Sperrverzahnung ersicht
lich ist, in welche der Steuerriegel durch die Verbindung mit der fahrzeugsensitiven
Einrichtung gebracht wird; zu beachten ist,
daß der Blockierriegel in Bereitschafts
stellung ist, um in Eingriff mit der Haupt-Sperrverzahnung an der Wickelwelle gebracht
zu werden;
Fig. 4 eine Teil-Seitenansicht des Gurtaufrollers,
in welcher die Wiederherstellung des entriegelten Zustandes gezeigt ist, wobei die
Hebelvorspannung den Steuerriegel nicht mehr mit der Steuerverzahnung in Eingriff
bringt und.der Steuerriegel im wesentlichen auf dem Hauptblockierriegel ruht;
Fig. 5 eine Teil-Seitenansicht des Gurtaufrollers
mit weggebrochenen Teilen zur Verdeut
lichung des Anhebens des Hauptriegels durch den Steuerriegel, wenn der Hebel
sich in der Blockierstellung befindet, wobei eine Vorspannung auf den Steuerriegel
einwirkt, um ihn mit der Steuerverzahnung in Eingriff zu bringen, und wobei die sich
mit der Wickelwelle mitdrehende Steuerverzahnung den Hauptriegel in seine Blockierstellung
an der Hauptverzahnung der Wickelachse bewegt hat;
Fig. 5A eine Teil-Seitenansicht, die den Steuerriegel zu Beginn der Aufrolldrehung zeigt,
wobei der Zustand des Steuerriegels ver-
go deutlicht ist, während dieser durch die
Steuerkurve entgegen der Hebelvorspannung außer Eingriff gebracht wird, wobei ferner
verdeutlicht ist, daß das Aufwickeln stets stattfinden kann und daß der Steuerriegel
beschwert bleibt, um die Blockierung der
Gurtspule immer dann zu erreichen, wenn Gurtband abgezogen wird; und
35H654
Fig. 6 eine Seitenansicht der Gurtspule, wobei
die Haupt-Sperrverzahnung und die Steuerverzahnung
gezeigt sind und ferner der Haupt-Blockierriegel in Blockierstellung
an der Haupt-Sperrverzahnung gezeigt ist.
Es folgt zunächst eine allgemeine Beschreibung des erfindungsgemäßen
Gurtaufrollers.
Es handelt sich um einen Gurtaufroller für Fahrzeugsicher
heitsgurte vom fahrzeugsensitiven Typ, der auf ein erfühl tes Ungleichgewicht der Massenträgheit im Fahrzeug anspricht.
Der Gurtaufroller kann also Gurtband von seiner Gurtspule abgeben und wieder aufwickeln, wozu ein entsprechender
Antrieb vorgesehen ist. Dies erfolgt leichtgängig und ungehemmt und wird nur unterbrochen, wenn ein
Ungleichgewicht der Masenträgheit festgestellt wird. Der auf Massenträgheit ansprechende Auslöser oder Sensor wird
dann bewegt, und durch diese Bewegung wird ein Steuerriegel in Eingriff mit einer Steuerverzahnung gebracht,
die koaxial an der Gurtspule angebracht ist und sich mit dieser mitdreht. Durch die beim Gurtabzug von der Gurtspule
erzeugte Drehkraft hebt die Steuerverzahnung einen Haupt-Blockierriegel an, welcher mit den Zähnen der
Haupt-Blockierverzahnung in Eingriff gelangt, wodurch der Gurtaufroller gegen weiteres Gurtbandabziehen blockiert
wird. Das Wiederaufrollen ist möglich, wenn die Abzugskraft
durch die Kraft des Aufwickelantriebs überwunden wird. Insoweit handelt es sich bei dem beschriebenen
Gurtaufroller um eine typische Bauform eines fahrzeugsensitiv gesteuerten Aufrollers, dessen Blockierzustand
durch Bewegung eines auf Massenträgheit beruhenden Auslösers erreicht wird. Gemäß der Erfindung wird zu diesem
Grundaufbau ein verschwenkbar gelagerter und federbelasteter Hebel hinzugefügt, welcher an den Rahmen des
Gurtaufrollers angeschlossen ist. Durch die Federvorspannung
wird der Hebel derart beaufschlagt, daß die
Federvorspannung ihn gegen Ende seiner Bewegung in der
41 35H654 -/-
einen Richtung in Wirkeingriff mit dem Steuerriegel und gegen Ende seiner entgegengesetzten bzw. Rückbewegung
außer Berührung mit dem Steuerriegel bringt. Wenn der Hebel mit dem Steuerriegel in Eingriff gelangt, hält die
Vorspannung der Feder die Berührung zwischen Steuerriegel und Steuerverzahnung aufrecht, so daß jegliches anschliessende
weitere Abziehen von Gurtband von der Gurtspule den Steuerriegel verschwenkt und den Haupt-Blockierriegel in
Eingriff mit den Zähnen der Haupt-Blockierverzahnung bringt, um auf diese Weise den Gurtaufroller zu blockieren.
Beim Eingriff des Steuerriegels mit der Steuerverzahnung wird der Gurtaufroller, der sich ursprünglich im fahrzeugsensitiven
Blockierzustand befand, in den automatischen Blockierzustand umgesteuert.
Während der Steuerriegel durch den federbelasteten Hebel mit der Steuerverzahnung in Eingriff gebracht ist, gewährleistet
der Hebel den Blockiereingriff, so daß der auf Massenträgheit beruhende Auslöser unwirksam ist. Die
Funktion des fahrzeugsensitiven, auf Massenträgheit ansprechenden
Auslösers wird wiederhergestellt, wenn der Hebel in seine andere Endstellung gebracht wird, was
durch eine auf Drehbewegung ansprechende Einrichtung geschieht, welche beim Aufrollen über eine ausgewählte und
2g überwachte Größe der Gurtspulendrehung bewegt wird, und
welche den Hebel außer Eingriff mit dem Steuerriegel bringt, woraufhin der Haupt-Blockierriegel von der Hauptsperrverzahnung
des Gurtaufrollers abfällt.
gO Dieser Gurtaufroller kann in Einfach-, Doppel- oder Tandem-Ausführung
vorgesehen sein, da er im Betrieb auf einen Hebel entsprechend der Überwachung, dem Abziehen
oder Aufrollen bis zu ausgewählten Punkten einwirkt und bei Blockierung nur ein Steuerriegel (der frei von Sperr-
gg beanspruchungen ist) in Eingriff gelangt. Der erfindungsgemäße
Gurtaufroller umfaßt somit eine gesteuerte Betriebszustand-Wahleinrichtung, bei welcher eine bestimmte
Größe der Abzugbewegung der Gurtspule den automatischen
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Blockierzustand einer Steuerriegel-Anordnung aktiviert,
während anschließend der fahrzeugsensitive Blockierzustand
wiederhergestellt werden kann, indem eine Aufwickelbewegung der Gurtspule von ausgewählter Größe stattfindet.
Zur Beschreibung der Ausführungsformen wird nun auf die
Zeichnung Bezug genommen. Der in Fig. 1 gezeigte Sicherheitsgurtaufroller
11, dessen Blockier-Betriebszustand ausgewählt werden kann, ist allgemein vom fahrzeugsensitiven
Typ, bei welchem ein Pendel oder dergleichen Massenträgheit selement in einer mechanischen, elektrischen,
hydraulischen oder pneumatischen Steuereinrichtung verwendet wird. Ein Betätigungsarm 12 wird durch einen entfernt
vom Gurtaufroller 11 angeordneten Massenträgheitsfühler bewegt, der beispielsweise an einen Teil des Rahmens
13 (nicht gezeigt) befestigt ist und im Normalzustand eine senkrechte Stellung einnimmt, wie beispielsweise
ein Pendel, ein Gewicht, ein Zapfen, die sich auf einer gemeinsamen senkrechten Achse in irgendeinem Bügel
oder Halter gelagert befinden. Insoweit handelt es sich um eine herkömmliche Fahrzeugausrüstung, wo die Anordnung
des Gurtaufrollers 11 es erfordert, daß dieser aus irgendeiner Winkelstellung relativ zur Fühlerstruktur
geneigt werden kann.
Der Betätigungsarm 12 ist verschwenkbar, um einen Steuerriegel
14 zu verlagern, indem er mit seinem exzentrischen Fortsatz 15 in Eingriff kommt. Hierdurch wird der Steuerriegel
14 zu einer Steuerverzahnung 16 bzw. von dieser
gO fort bewegt. Wenn der Steuerriegel 14 mit den Zähnen 17
der Steuerverzahnung 16 in Eingriff ist, gestattet er
eine freie Bewegung der Steuerverzahnung 16, solange der Gurtaufroller 11 das Gurtband aufwickelt, wird jedoch
an den Zähnen 17 blockiert, wenn das Gurtband 18 vom
gg Gurtaufroller 11 abgezogen wird. Das Gurtband 18 wird
auf einer Gurtspule 19 aufgewickelt, die drehbar zwischen
den hochstehenden und im Abstand voneinander angeordneten Seitenteilen 20 des Rahmens 13 gelagert ist. Die Gurt-
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spule 19 steht unter der Wirkung einer Aufwickel-Vorspannung,
die durch einen Wickelantrieb 21 im Inneren eines Antriebsgehäuses 22 erzeugt wird. Es handelt sich
um eine aufgewickelte Blattfeder, die an ihrem einen Ende am Rahmen 13 und am anderen Ende an der Wickelwelle 23
der Gurtspule 19 angeschlossen ist. Der Rahmen 13 wird durch einen Steg 24 versteift, durch den der Abstand
zwischen den Seitenteilen 20 des Rahmens 13 eingestellt wird. Das Außenende des Gurtbandes 18 ist an die Einsteck-,Q
zunge 25 des Sicherheitsgurtes angeschlossen, welche durch ein Gurtschloß oder dergleichen verriegelbar ist.
Die Gurtspule 19 weist einen Sperrverzahnungsflansch
oder mehrere derselben (wobei zwei gezeigt sind) auf, die
, π als Haupt-Blockierverzahnung anzusehen sind und Zähne
aufweisen, die zur Blockierung in Eingriff mit dem Haupt-Blockierriegel 28 gebracht werden. Der Blockierriegel
ist am Rahmen 13 in dessen öffnungen schwenkbar gelagert, die in den Seitenteilen 20 angebracht sind. Bei ihrer
P0 Aufrollbewegung können sich die Gurtspule 19 und die
axial angeschlossenen Sperrverzahnungen 26 und 16 frei
unter der Wirkung des Aufwickelantriebs 21 drehen, wobei die Zähne der Sperrverzahnungen 16 und 26 die Riegel
bzw. 14 zurückdrängen.
An dem vom Wickelantrieb 21 abgewandten Ende der Wickelachse 23 weist diese ein Ritzel 29 auf, welches drehfest
mit der Wickelachse 23 bzw. Gurtspule 19 verbunden ist. Das Ritzel 29 erstreckt sich durch das Seitenteil
des Rahmens 13 und eine Montageplatte 30 hindurch, die
eine Grundplatte zur Halterung einer überwachungseinrichtung 31 bildet, welche ein Getriebe 32 umfaßt, das
mit dem Ritzel 29 kämmt und einen Kontaktfortsatz 33 aufweist, der durch das Getriebe 33 in eine Stellung gebracht
werden kann, in welcher er in den Bewegungsbereich eines allgemein radialen Fortsatzes 34 eines Hebels 35
gelangt. Dieser schwenkbar gelagerte Hebel 35 steht unter der Wirkung einer Feder 36., die blattfederartig ausge-
bildet und (wie später ersichtlich wird) so geformt ist, daß sie gewährleistet, daß der Hebel 35 in eine von zwei
Richtungen vorgespannt wird, nämlich zu einem Zapfen 37 hin oder aufwärts (wie in Fig. 1 gezeigt) zum Anheben des
Steuerriegels 14. Die wählbare Einstellung des Hebels erfolgt durch die überwachte Rückzugbewegung bzw. Abzugbewegung
des Gurtbandes 18, die sich in einer entsprechenden Bewegung des Getriebes 32 und entsprechenden Bewegung
des Hebels 35 ausdrückt. Dieser selektive Vorgang wandelt in später noch näher beschriebener Weise den Gurtaufroller
11 aus seinem Betriebszustand mit fahrzeugsensitiver
Verriegelung in seinen Betriebszustand mit gesteuerter automatischer Blockierung um, mit anschließender selektiver
Rückführung des Gurtaufrollers 11 in seinen Zustand
fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung an irgendeinem ausgewählten Punkt der Einzugbewegung.
Aus Fig. 2 ist die Ausbildung der Feder 36 besser ersichtlich; diese Feder 36 ist an ihrem L-förmigen Fußende
38 befestigt, welches durch eine Wandung 39 der
Montageplatte 30 hindurchsteht. Fig. 2 zeigt den Gurtaufroller 11 in seinem Zustand mit fahrzeugsensitiv gesteuerter
Blockierung, in welchem eine erfühlte, durch Massenträgheit ausgelöste Bewegung, beispielsweise beim
Abbremsen oder bei plötzlicher Beschleunigung oder Verzögerung, der Fortsatz des Steuerriegels 14 bewegt wird,
wodurch die Einstellung in den Zustand mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung erfolgt.
Dieser Betriebszustand mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung ist in Fig. 3 besser verdeutlicht. Der Steuerriegel
14 ist außer Berührung mit der Steuerverzahnung und außer Berührung mit der Steuerkurve am Fortsatz 33
eines Zahnrades 40 gehalten, durch welches das Abziehen
Q5 von Gurtband von der Gurtspule 19 überwacht wird, wobei
die Wickelwelle 23 und das Ritzel 29 durch die Abzugbewegung und Auszugbewegung mitbewegt werden. Durch das
Ritzel wird das Wechselzahnrad 41 in Drehung versetzt,
35Η654
ebenso wie das einteilig angeformte Wechselzahnrad 42.
Das Wechselzahnrad 42 kämmt mit dem Zahnrad 40 und seinem Kontaktfortsatz 33. Dieser Kontaktfortsatz 33 blockiert
in Fig. 3 die Bewegung des Steuerriegels 14, was als des-
,- sen unwirksame Stellung bezeichnet werden kann. Wie in
Fig. 3A gezeigt ist, kann der exzentrische Fortsatz 15 des Steuerriegels 14 durch den Betätigungsarm 12 verlagert
werden, wodurch der Steuerriegel 14 in Blockiereingriff mit den Zähnen 17 der Steuerverzahnung 16 gebracht wird.
Bei diesem Vorgang bleibt aber der Haupt-Blockierriegel 28 unbewegt, bis die Gurtspule 19 gedreht wird, um Gurtband
abzuziehen. Die Steuerverzahnung 16 wird dann verdreht, und die Haupt-Sperrverzahnung 26 wird entsprechend
verdreht, wobei die Zähne 27 in Eingriff mit dem Blockier-
, _ riegel 28 gelangen, der durch die Hubbewegung des Steuer-15
riegels 14 angehoben wird, wobei diese Bewegung über eine
mit Leerweg angeordnete Grundfläche 43 übertragen wird, die sich dann mit dem Steuerriegel mitbewegt. Der für den
Leerweg vorgesehene Raum 44 in Fig. 3A steht im Gegensatz zum Zustand nach Fig. 3, was den Steuerriegel 14 anbetrifft.
Die Steuerfläche 45 des Steuerriegels 14 gelangt mit der Steuerkurve bzw. dem Kontaktfortsatz 33 des
Zahnrads 40 in Eingriff, und die Steuerfläche 45 erstreckt sich quer von der Hauptebene des Steuerriegels 14 aus.
Fig. 4 zeigt die Rückstellung des Steuerriegels 14 und
des Haupt-Blockierriegels 28 in den unblockierten Zustand, während die Einzugbewegung der Gurtspule 19 stattfindet,
wobei die rampenförmigen Teile der Zähne 17 und 27 den Steuerriegel bzw. den Haupt-Blockierriegel in ihre normalen
Ruhestellungen verschwenken, während sich der Gurtaufroller 11 in seinem Betriebszustand mit fahrzeugsensitiver
Blockierung befindet. In Fig. 4 ist eine Verbindungsbrücke 46, welche die Steuerfläche 45 des
Steuerriegels 14 lagert, weggebrochen dargestellt.
Bei der Darstellung in Fig. 5 hat die mit einem Getriebe ausgestattete Überwachungseinrichtung 31, welche durch
Al·
-vi-
die Drehbewegung des Ritzels 29 an der Wickelwelle 23 der
Gurtspule 19 angetrieben wird {wenn Gurtband 18 abgezogen
wird) denjenigen Punkt erreicht, wo der radiale Fortsatz 34 an dem schwenkbaren Hebel 35 mit dem Kontaktfortsatz
κ 47 der Überwachungseinrichtung 31 in Eingriff gelangt
ist, wobei der Hebel 35 um sein Schwenklager 48 über den Mittelpunkt der Feder 36 hinaus bewegt worden ist und der
Hebel 35 somit zu dem Steuerriegel 14 hin vorgespannt wird, so daß dieser Steuerriegel 14 gegen die Zähne der
_ Steuerverzahnung 16 gedrückt wird. Da die Steuerverzahnung
16 an der Gurtspule 19 befestigt ist und sich beim Abziehen von Gurtband 18 mitdreht, wird die Drehbewegung
des Gurtaufrollers 11 durch den Steuerriegel 14
blockiert, so daß dieser durch die Abzugskraft verdreht
wird und den Haupt-Blockierriegel 28 in Bloekiereingriff
15
mit der Haupt-Sperrverzahnung 26 bzw. den Zähnen 27 derselben
antreibt. Hierdurch wird das weitere Abziehen von Gurtband 18 blockiert, wobei dann der automatische Blokkierzustand
erreicht ist.und erhalten bleibt, bis der Betriebszustand mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blokkierung
wiederhergestellt wird. Die Aufrollbewegung der Gurtspule 19 kann stattfinden, da bei einer solchen Bewegung
die Verzahnungen 16 und 2 6 von den Riegeln 14 und 28 freikommen, indem ihre Zähne diese Riegel entgegen der
elastischen Vorspannung der Feder 36 auf den Steuerriegel 25
14 fortdrängen. Dieser automatische Betriebszustand dauert
so lange an, wie die Feder 36 die in Fig. 5 gezeigte Stellung
einnimmt. Die durch Massenträgheit bzw. fahrzeugsensitiv gesteuerte Betriebsweise wird unwirksam, und der
Betriebszustand mit automatischer Blockierung herrscht 30
vor. An einem ausgewählten Punkt der Aufrollbewegung bewirkt
die Drehung des Zahnrades 40 der Überwachungseinrichtung die Bewegung des Steuerriegels 14 durch Eingriff
mit dem Kontaktfortsatz 37 an diesem Zahnrad 40 mit dem
Arm 34 des Hebels 35, wodurch dieser Hebel 35 über den 35
Mittelpunkt 49 der Feder 36 hinaus bewegt wird, woraufhin sich der Gurtaufroller 11 in seinem Betriebszustand
mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung befindet,
35H654 bis eine ausgewählte Länge des Gurtbandes 18 abgezogen
wird, wodurch der Zustand mit automatischer Blockierung wiederhergestellt wird.
Bei einer praktischen Ausführungsform wird derjenige Punkt, an dem der Zustand mit automatischer Blockierung
hergestellt wird, an der überwachungseinrichtung 31 so eingestellt, daß dieser Zustand wirksam wird, wenn mehr
Gurtband abgezogen wird als im normalen Gebrauch. Die Wiederherstellung der Betriebsweise mit fahrzeugsensitiv
gesteuerter Blockierung erfolgt, wenn ausreichend Gurtband abgezogen wurde, damit keine Berührung mehr mit den Insassen
oder der Last vorhanden ist. Die beschriebene Ausführung des Gurtaufrollers ist auch
,c mit mehreren Gurtspulen funktionsfähig, ebenso wie mit
sogenannten Komfortausführungen, bei denen auf eine oder mehrere Gurtspulen eingewirkt wird.
Aus Fig. 6 ist besonders gut die Blockierung des Gurt- _n aufrollers 11 ersichtlich, wobei der Betriebszustand
mit automatischer Blockierung gezeigt ist, bei welcher der Steuerriegel 14 in Berührung mit der Steuerverzahnung
16 ist; beim Abziehen von Gurtband mit einer Kraft in der durch einen Pfeil bezeichneten Richtung werden die Verzahne, nungen 16 und 26 in Drehung versetzt, durch die Verzah-25
nung 16 wird der Steuerriegel 14 angehoben, der seinerseits
den Haupt-Blockierriegel 28 anhebt; beim Eingriff mit der Verzahnung 26 wird die Bewegung angehalten. Dies
ist der gezeigte Blockierzustand.
In Fig. 5A wird durch einen eine Kraft darstellenden Pfeil verdeutlicht, daß die Verzahnungen 16 und 26 in
Gurtaufrollrichtung bewegt werden. Zu Beginn dieser Aufrollbewegung wird der Eingriff zwischen der Verzahnung
und dem Haupt-Blockierriegel 28 gelöst, so daß dieser Riegel auf die Grundfläche 43 des mit Leergang ausgebildeten
Schlitzes 44 im Steuerriegel 14 herabfällt. Dabei übt die Feder 36 über den Hebel 35 eine dauernde elasti-
sehe Vorspannung auf den Steuerhebel 14 aus, um diesen
in Berührung mit der Steuerverzahnung 16 zu bringen. Während der Aufrollbewegung drückt jedoch die Verzahnung
16 über die Rampen ihrer Zähne 17 den Steuerriegel 14
wiederholt fort, bis entweder durch die Einzugbewegung der Betriebszustand mit fahrzeugsensitiver Blockierung
wiederhergestellt ist oder bis Gurtband 18 abgezogen wird, während der in Fig. 5 gezeigte Zustand andauert,
wobei der Betriebszustand mit automatischer Blockierung -^Q wirksam ist. Durch die Verbindungsbrücke 46 wird der
Steuerriegel 14 mit dem Fortsatz 15 verbunden, um eine Fernbetätigung zu ermöglichen, beispielsweise durch eine
nicht dargestellte fahrzeugsensitive Einrichtung.
-,_ Die Getriebeelemente, der Steuerriegel 14, die Steuer-Ib
verzahnung 16 und der Hebel 35 sowie die Elemente 15
des Gurtaufrollers 11 können in wohlbekannter Weise durch
Spritzguß hergestellt werden, der eine hohe Genauigkeit der Bauteileabmessungen gewährleistet. Diese Teile können
leichtgewichtig ausgeführt werden. Sie werden vorzugsweise
aus einem formstabilen Plastikmaterial hergestellt. Da diese vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten Teile
von den Blockierbeanspruchungen frei sind, können sie minderen Festigkeitsansprüchen genügen, wodurch Herstellung
und Montage erleichtert und rationalisiert werden. 25
2ο
- Leerseite -
Claims (7)
1. Gurtaufroller für einen Fahrzeugsicherheitsgurt, %
mit einem Rahmen, einer darin drehbar gelagerten Gurtspule,
auf welcher das Gurtband des Sicherheitsgurtes aufgewickelt ist, einer an der Gurtspule befestigten und
sich mit dieser mitdrehenden ersten Verzahnung, einem in Eingriff mit dieser ersten Verzahnung bewegbaren ersten
Riegel zum Blockieren dieser Verzahnung und folglich der Gurtspule gegen Drehung in Abzugsrichtung des Gurtbandes,
einer zweiten, an der Gurtspule drehfest angebrachten Verzahnung, einem zweiten in Eingriff mit der zweiten Verzahnung
bewegbaren Riegel, dessen Drehung bei Eingriff mit der zweiten Verzahnung die Bewegung des ersten Riegels
in Eingriff mit der ersten Verzahnung bewirkt, und mit einer Einrichtung zur Bewegung des zweiten Riegels
in Eingriff mit der zweiten Verzahnung beim Abziehen des Gurtbandes über ein vorbestimmtes Maß hinaus, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Bewegung des zweiten Riegels (14) einen Hebel (35) umfaßt, durch den der
"35Ί4654
zweite Riegel (14) in Eingriff mit der zweiten Verzahnung (17) bewegbar ist, wenn das Gurtband (18) über das vorbestimmte
Maß hinausgehend abgezogen wird, und eine Fühleinrichtung (31) vorgesehen ist, durch welche das Abziehen
von Gurtband (18) abgefühlt und der Hebel (35) betätigt wird, wenn das Gurtband (18) über das vorbestimmte
Maß hinaus abgezogen wird.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Riegel (14) Mittel (43) umfaßt, durch
welche der erste Riegel (28) erfaßt und in Eingriff mit
der ersten Verzahnung (27) bewegt wird, wenn der zweite Riegel (14) durch die zweite Verzahnung (17) verdreht
wird.
15
15
3. Gurtaufroller nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Betätigungseinrichtung (12) zur Bewegung des zweiten Riegels (14) in Eingriff mit der zweiten Verzahnung
(17) und durch eine auf Massenträgheit ansprechende Einrichtung zur Aktivierung der Betätigungseinrichtung (12)
ansprechend auf eine plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs zur Bewegung des zweiten Riegels (14) in Eingriff mit der
zweiten Verzahnung (17).
4. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Feder (36) , welche auf den Hebel
(35) einwirkt, der eine erste Stellung aufweist, in welcher er sich im Abstand von dem zweiten Riegel (14) befindet,
und eine zweite Stellung aufweist, in welcher er mit dem zweiten Riegel (14) in Eingriff ist, wobei die
Feder (36) den Hebel (35) von der zweiten Verzahnung (17) fort beaufschlagt, wenn der Hebel (35) sich in seiner
ersten Stellung befindet, und ihn in Eingriff mit dem zweiten
Riegel (14) beaufschlagt, wenn er sich in seiner
3g zweiten Stellung befindet.
5. Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung ein Kurven- oder Nockenele-
: : ; ; : ■ i : 35H654
ment (33) aufweist, das ansprechend auf die Drehung der Gurtspule (19) drehbar ist und den Hebel (35) aus seiner
ersten in seine zweite Stellung bewegt, wenn das Gurtband (18) über das vorbestimmte Maß hinaus abgezogen wird, und
daß eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Kurven- bzw. Nockenelements (33) ansprechend auf die Drehung der Gurtspule
(19) vorgesehen ist.
6. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung ein Zahnradgetriebe (32) umfaßt.
7. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kurven- bzw. Nockenelement (33) einen Kurvensteuerteil
aufweist, der den Hebel (35) aus der ersten in seine zweite Stellung bewegt, wenn das Gurtband (18)
über das vorbestimmte Maß hinaus abgezogen wird, und den Hebel (35) aus seiner zweiten in seine erste Stellung
bewegt, wenn das Gurtband (18) um ein vorbestimmtes Maß wieder aufgerollt wird.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: TRW VEHICLE SAFETY SYSTEMS INC. (N.D.GES.D. STAATE |
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