Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft automatisch sperrende
Aufroller für Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurte und insbesondere
solche, die einen zu engen Gurtsitz vermeiden durch
Ermoglichung einer begrenzten Bewegung des Benutzers, ohne
zusätzliche Sperrung der Gurtaufwicklung.
Hintergrund der Erfindung
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Eine vielfach verwendete Sicherheitsgurtanordnung besitzt
einen automatisch sperrenden Aufroller, bei dem nach dem
Abspulen oder Abziehen der gewünschten Gurtlänge vom
Aufroller eine geringfügige Rückkehr oder ein geringfügiger
Spannungsabfall einen inneren Sperrmechanismus in Gang setzt,
der ein weiteres Abziehen des Gurtes verhindert. Zum
Herausziehen eines zusätzlichen Teils des Sicherheitsgurtes
muß dieser beinahe vollständig aufgespult und dann wieder
abgespult oder herausgezogen werden. Obwohl dieser typische
automatisch sperrende Aufroller in zuverlässiger Weise einen
sicheren Halt des Benutzers gewährleistet, ist er mit einem
unerwünschten Nachteil behaftet - dem zu engen Gurtsitz.
Sofern der Benutzer sich im gepolsterten Kraftfahrzeugsitz
bewegt oder das Fahrzeug über unebenes Gelände fährt, kann
der Gurt geringfügig aufgerollt werden. Der typische
automatisch sperrende Aufroller arbeitet mit einem Klinkenrad
und einer Klaue. Das geringfügige Aufrollen des Gurtes
aufgrund der Bewegungen des Benutzers reicht aus, um das
Klinkenrad um eines oder mehrere Zähne zu bewegen, so daß ein
strafferer Sitz des Gurtes am Benutzer bewirkt wird. Das
Ergebnis von einem oder mehreren derartigen Gurtstraffungen
führt zu einem unbequemen und gegebenenfalls sogar
gefährlichen Sicherheitsgurtsitz.
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Die für Cotter erteilte US-A 46 11 770 beschreibt einen
automatischen Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurt-Aufroller mit
einem drehbaren Schlitten, welcher die Sperrklaue trägt.
Während die Klaue im Klernmsitz in die zugehörigen
Klinkenteile eingreift, bewirkt eine Spannung auf den Gurt
eine geringfügige Verdrehung des Schlittens und der Klaue
zusammen mit dem Klinkenteil.
Zusammenfassung der Erfindung
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Allgemein läßt sich sagen, daß ein automatisch sperrender
Aufroller für Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurte geschaffen wird,
mit einer Anordnung zur Vermeidung eines zu engen Gurtsitzes,
indem ein unerwünscht es Aufrollen des Sicherheitsgurtes
aufgrund geringer Körperbewegungen des Benutzers vermieden
wird.
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US-A 46 11 770 beschreibt entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 herkömmliche automatisch sperrende Aufroller mit
Mitteln zum Vermeiden eines zu engen Gurtsitzes, wobei der
Klauenträger schwenkbar an der Rollen-Drehachse befestigt
ist. Bei dem darin beschriebenen automatisch sperrenden
Aufroller zur Vermeidung eines zu engen Gurtsitzes ist der
Klauenträger am Aufrollerrahmen an einer Stelle befestigt,
die von der Rollenachse entfernt ist, so daß der Rahmen des
Äufrollers kompakter ausgeführt werden kann, bei
gleichzeitiger Minimalisierung der Masse des Trägers, während
die Bewegung des Trägers nicht behindert wird durch direkten
Kontakt mit der Rollenachse. Der darin beschriebene Aufrollei
weist einen gleitend innerhalb von Schlitzen angeordneten
Träger auf, so daß der Trägerweg zwischen den
entgegengesetzten Enden der Schlitze begrenzt wird.
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Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen
verbesserten automatisch sperrenden Aufroller gemäß Anspruch
1 zu schaffen.
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Es ist weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
automatisch sperrenden Aufroller zu schaffen, mit einem
begrenzten Vorschub während des Klemmsitzes der Klaue.
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Weitere Aufgaben und Vorteile werden aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels deutlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines automatisch
sperrenden Aufrollers gemäß eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei dieser
zum besseren Verständnis teilweise aufgeschnitten ist;
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Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht des in Fig. 1 gezeigten
Aufrollers entlang der Linie 2-2, gesehen in Richtung der
Pfeile, wobei der Schlitten 25 (Träger) in der oberen
Extremstellung in den Schlitzen 24 dargestellt ist;
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Fig. 3 zeigt eine rückwärtige Ansicht teilweise im
Querschnitt des Schlittens, der Kappen und der
Bajonettzapfen, wobei der Querschnitt sich entlang der Linien
3-3 des in Fig. 4 gezeigten Schlittens erstreckt, gesehen in
Richtung der Pfeile und
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Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des Schlittens des in Fig. 1
dargestellten Aufrollers.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Zum Zwecke der Förderung des Verständnisses der Grundsätze
der Erfindung wird im folgenden das in der Zeichnung
dargestellte Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer
Fachsprache beschrieben.
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In der Zeichnung und insbesondere in Fig. 1 ist eine
Anordnung 10 zur Vermeidung eines zu engen Gurtsitzes für
einen automatisch sperrenden Aufroller 10 gemäß dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
dargestellt. Ein automatisch sperrender Aufroller 11 weist
üblicherweise einen U-förmigen Rahmen 14 mit einem Grundteil
15 und einem Paar sich gegenüberliegender aufrecht er Seiten
16 auf. Die Seiten 16 besitzen ein Paar sich
gegenüberliegender ausgerichteter Öffnungen 17 zur drehbaren
Aufnahme darin einer Gurtaufnahmerolle 18. Die Rolle 18 weist
ein Paar im Abstand voneinander angeordneter Klinkenräder 20
und 21 (Sperre) auf, die drehbar in den Öffnungen 17 durch
eine geeignete Anordnung, wie z.B. Sperrringe 22, gehalten
werden. Eine Schraubenfederanordnung 13 beaufschlagt die
Rolle 12 dergestalt, daß sie sich, wie in Fig. 1 und 2
angedeutet, in Uhrzeigerrichtung verdreht, wobei diese
Verdrehung einem Aufrollen des Sicherheitsgurtes 12
entspricht. Der übrige Teil des automatisch sperrenden
Aufrollers 11 und seine Zusammenwirkung mit der Anordnung 10
zur Vermeidung eines zu engen Gurtsitzes wird im folgenden
beschrieben.
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Die Seiten 16 besitzen ferner ein Paar ausgerichteter
gebogener Schlitze 24. Ein beweglich angeordneter Schlitten
25 (Träger) für den Klaueneingriff weist einen im allgemeinen
abgeflachten Querschnitt an den äußeren Endabschnitten 26
auf, mit einem langgestreckten, leicht gebogenen
Querschnittsabschnitt 27 zwischen ihnen. Wie Fig.3 und 4
zeigen, weist jeder Endabschnitt 26 ein Paar
Verankerungsöffnungen 28 und eine geformte Öffnung 36 auf.
Jede Verankerungsöffnung 28 weist einen Abschnitt mit großem
Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser auf.
Auch ein Paar Endkappen 29 ist mit einem im allgemeinen
abgeflachten Querschnitt versehen. Ein Abschnitt 30 einer
jeden Kappe ist mit einem verringerten Querschnitt
komplementär zu demjenigen der Schlitze 24 versehen, während
der verbleibende Abschnitt 31 einer jeden Kappe 29 einen
Querschnitt aufweist, der größer ist als derjenige der
Schlitze 24 (Fig. 1 und 3). Jede Kappe 29 weist ein Paar
Öffnungen 32 auf, die mit den Verankerungsöffnungen 28
fluchten können. Der Schlitten 25 ist gleitend mit dem Rahmen
14 verbunden durch Anordnung des Schlittens 25 zwischen den
Seiten 16 und in Ausrichtung zu den Schlitzen 24. Jede Kappe
29 wird dann derart betätigt, daß der Abschnitt 30 mit dem
verringerten Querschnitt den entsprechenden Schlitz 24 in
Ausrichtung zum Schlitten 25 durchsetzt. Eine geeignete
Befestigungsanordnung, wie ein Bajonettzapfen 40, wird dann
durch die Öffnungen 32 und 28 gedrückt und festgestellt,
wodurch die Kappe 29 an einem Ende des Schlittens 25 fest
angeordnet wird. Der Schlitten 25 und die Kappen 29 können
sich nun entlang eines gebogenen Weges bewegen, welcher durch
die Schlitze 24 zwischen den oberen und unteren Enden
gebildet wird und die durch die Länge des Schlitzes 24
bestimmt ist. Der Schlitten 25 wird in die obere Endstellung
innerhalb der Schlitze 24 (wie in Fig. 2 dargestellt) durch
ein Paar Federn 39 beaufschlagt. Die Federn 39 sind mit einem
Ende in herkömmlicher Weise an den äußeren Enden 26 verankert
und erstrecken sich parallel zu den zugehörigen Seiten 16 um
die Rolle 18 herum und sind außerdem in entsprechenden
Öffnungen 41 auf der Rückseite der Seiten 16 verankert.
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eine Klaue 33 besitzt ein Paar Zähne 34 und 35 für einen
Klinkenradeingriff, wobei diese im Abstand voneinander
angeordnet sind, um in zwei Klinkenräder 20 und 21 eingreifen
zu können, wenn die Klaue 33 zwischen den Endabschnitten 26
am Schlitten 25 befestigt wird. Von jedem Ende der Klaue 31
erstreckt sich ein Schwenkzapfen 37 mit rechtwinkligem
Querschnitt nach außen (Fig. 2). Die Klaue 33 ist am
Schlitten 25 befestigt, um eine geringfügige Schwenkbewegung
um die nach außen gerichteten Zapfen 37 in entsprechend
ausgesta1teten Öffnungen 36 und 38 zu ermöglichen. Bei einem
Prototyp ist eine der Öffnungen 36 geschlossen und die andere
Öffnugn 38 nach hinten geöffnet (in der Zeichenebene von Fig.
3 nach oben ). Die senkrechte Höhe 42 der Öffnung 38 ist
geringfügig kleiner als die Länge der Längsseite des
Schwenkzapfens 37 mit rechteckigem Querschnitt. Die Klaue 33
wird am Schlitten 25 dadurch befestigt, daß zuerst einer der
Schwenkzapfen 37 in die Öffnung 36 eingeführt wird, wonach
der andere Schwenkzapfen 37 in die sich nach hinten
erstreckende Öffnung 38 eingeführt wird. Dadurch wird nicht
nur ermöglicht, daß die Klaue 33 sich um ungefähr 22º um eine
Achse verdrehen kann, welche allgemein durch die beiden
Zapfen 37 verläuft, sondern auch daß die Klaue 33 zusammen
mit dem Schlitten 25 als Einheit bewegt wird, wenn der
Schlitten 25 innerhalb der gebogenen Schlitze 24
entlanggleitet. Eine Klauenfeder 43 ist mit einer
Federhalterung 44 des Schlittens 25 in herkömmlicher Weise
verbunden (Fig. 2 und 3). Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist ein Ende der Feder 43 innerhalb einer
Öffnung in der Federhalterung 44 festgelegt. Das andere Ende
der Feder 43 ruht auf der Klaue 33 (wie Fig. 2 zeigt), um die
Klaue 33 und die Zähne 34 und 35 dergestalt zu beaufschlagen,
daß diese in Dreheingriff mit den Klinkenradzähnen 20 und 21
gelangen. Der Eingriff der Klaue 33 in die Klinkenradzähne 20
und 21 bewirkt eine Verhinderung der Verdrehung der Rolle 18
und ein Abspulen des Gurtes 12.
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Eine Verbindungsstange 46 erstreckt sich über das Oberteil
der Rahmenseiten 16. Ein Gurtfolger 47 aus Kunststoff ist
gelenkig an der Verbindungsstange 46 befestigt und erstreckt
sich teilweise um den Gurt 12 herum, wobei letzterer auf der
Rolle 18 aufwickelbar ist. Der Folger 47 ist mit einem
nockenförmigen Abschnitt 48 versehen, dessen Wirkungsweise
noch beschrieben wird.
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Eine Reibkupplungsplatte 50 ist drehbar um die Rolle 18
außerhalb, doch in der Nähe des Klinkenrades 21 angeordnet.
Zwischen der Reibplatte 50 und der entsprechenden Seite 16
ist eine Schraubenfeder 56 angeordnet, um die Platte 50 in
Richtung zum Klinkenrad 21 hin zu beaufschlagen. Die
Reibkupplungsplatte 50 besitzt erste, zweite und dritte, sich
im allgemeinen radial erstreckende Vorsprünge 51, 52 und 53.
Der erste Vorsprung 51 besitzt einen L-förmigen
Schulterabschnitt 54. Der Klinkenradeingriffszahn 35 ist
breit genug zur gleichzeitigen Aufnahme sowohl eines Zahnes
des Klinkenrades 21 als auch des ersten Vorsprungs 51.
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Im Zusammenhang mit der obigen Beschreibung wird nun die
Wirkungsweise des automatisch sperrenden Aufrollers 11 mit
der Anordnung 10 zur Vermeidung eines zu engen Gurtsitzes
beschrieben:
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In der vollständig aufgespulten Ausgangsstellung befindet
sich der Schlitten 25 in der oberen Endstellung (wie Fig. 2
zeigt) und der Gurt 12 ist ausreichend auf der Rolle 18
aufgewickelt, so daß der nockenförmige Abschnitt 48 des
Folgers 47 nach außen in Richtung zur Klaue 33 gedrückt wird,
wodurch die Klaue 33 von den Klinkenrädern 20 und 21
freigegeben wird. Das Abspulen des Gurtes 12 von dein
Aufroller 11 (Vorschub) bewirkt, daß die Rolle 18 und die
Klinkenräder 21 sich entgegen der Uhrzeigerrichtung drehen
(wie Fig. 2 zeigt), wobei die letztere Verdrehung bewirkt,
daß die Kupplungsplatte 50 sich in Gegenuhrzeigerrichtung
verdreht. Die nockenförmige Oberfläche 48 hält zu Beginn und
während eines Teils des anfänglichen Vorschubs die Klaue 33
in einer Drehstellung ohne Eingriff mit den Klinkenrädern 20
und 21, so daß während des anfänglichen Vorschubs während der
Verdrehung in Gegenuhrzeigerrichtung der Kupplungsplatte 50,
der erste Vorsprung 51 in die Klaue 33 eingreift (wie Fig. 2
zeigt). Der L-förmige Schulterabschnitt 54 wirkt sowohl als
Anschlag, um eine weitere Verdrehung in
Gegenuhrzeigerrichtung der Platte 50 zu verhindern als auch
als Anschlag, um zu verhindern, daß die Klaue 33 außer
Eingriff mit den Klinkenrädern gelangt. Bei einem weiteren
Vorschub des Gurtes 12 gelangen der Gurtfolger 47 und damit
der nockenförmige Abschnitt 48 außer Eingriff mit der Klaue
33. Nun hält nur noch der erste Vorsprung 51 die Klaue 33
außer Eingriff mit den Klinkenrädern, wodurch ein weiterer
Vorschub ermöglicht wird.
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Sofern der Vorschub des Gurtes 12 unterbrochen wird und nur
ein geringfügiges Aufrollen des Gurtes 12 zugelassen wird,
verdrehen sich die Rollen 18, das Klinkenrad 21 und
demzufolge die Reibplatte 50 geringfügig in
Uhrzeigerrichtung, wodurch der erste Vorsprung 51 die Klaue
33 freigibt. Die Klaue 33 wird danach verdreht bis sie mit
den Klinkenrädern 20 und 21 aufgrund der Klauenfeder 43 in
Eingriff gelangt. Bei dem herkömmlichen automatisch
sperrenden Aufroller ist das einzige Spiel für den
abgerollten Gurt 12 bedingt durch den gebogenen Abstand
zwischen den Sperrzähnen auf den Rädern 20 und 21.
Erfindungsgemäß wird ein zusätzliches Spiel dadurch
vorgesehen, daß ein weiterer Zug auf den Gurt 12 die Rolle 18
und die Klinkenräder 20 und 21 dahingehend beaufschlagt, daß
diese in Gegenuhrzeigerrichtung verdreht werdend wodurch die
Klaue 33 und der Schlitten 25 derart beaufschlagt werden, daß
sie innerhalb der Schlitze 24 nach unten in Richtung zur
unteren Endstellung gleiten (siehe Fig. 1) entgegen der
Vorspannung der Schlittenfedern 39. Wird eine ausreichende
zugkraft aufgebracht, kann der Gurt 12 um eine zusätzliche
Strecke (von ungefähr einem halben Zoll bei einer
Ausführungsform) abgerollt werden, entsprechend der Länge der
Schlitze 24.
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Ein Lösen der Spannung auf den abgerollten Gurt erlaubt
zuerst dem Schlitten 25 und der Klaue 33 eine Rückkehr in die
obere Endstellung innerhalb der Schlitze 24 und danach eine
Verdrehung in Uhrzeigerrichtung der Spule 18 und damit ein
Aufrollen des Gurtes 12. Beim Verdrehen der Rolle 18 und des
Klinkenrades 21 verdreht sich die Kupplungsplatte 50 in
Uhrzeigerrichtung bis der dritte Vorsprung 53 den Boden der
Klaue 33 berührt. Der zweite Vorsprung 52 mit einer
geringeren Radialausdehnung als der dritte Vorsprung 53
jenseits des Bodens der Klaue 33 wird nun oberhalb des
Schwenkzapfens 37 positioniert und verschwenkt die Klaue 33
weg von den Klinkenrädern 20 und 21, wodurch das klickende
Geräusch der herkömmlichen Klinkenräder und Klauen verhindert
wird, wenn der Gurt 12 aufgerollt wird.