WO2012130389A1 - Sicherheitsgurtaufroller mit einem trägheitssensor mit einem verschwenkbaren sensorgehäuse - Google Patents

Sicherheitsgurtaufroller mit einem trägheitssensor mit einem verschwenkbaren sensorgehäuse Download PDF

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WO2012130389A1
WO2012130389A1 PCT/EP2012/001140 EP2012001140W WO2012130389A1 WO 2012130389 A1 WO2012130389 A1 WO 2012130389A1 EP 2012001140 W EP2012001140 W EP 2012001140W WO 2012130389 A1 WO2012130389 A1 WO 2012130389A1
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WO
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belt
blocking
projection
recess
sensor
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PCT/EP2012/001140
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English (en)
French (fr)
Inventor
Günter CLUTE
Milos Cekic
Original Assignee
Autoliv Development Ab
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/40—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to vehicle movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/40—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to vehicle movement
    • B60R2022/401—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to vehicle movement with adjustable sensor
    • B60R2022/402—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to vehicle movement with adjustable sensor automatically adjustable to keep a vertical position, e.g. irrespective of seat or vehicle tilting

Definitions

  • the invention relates to a safety belt retractor with an inertial sensor with a pivotable sensor housing having the features of the preamble of claim 1.
  • Inertia sensors are used in seat belt retractors e.g. used to control a blocking device when exceeding a predetermined vehicle deceleration.
  • the inertial sensor itself has for this purpose an inertial mass mounted in a sensor housing, which is deflected in the sensor housing at a predetermined vehicle deceleration, which is determined by the bearing of the inertial mass and the mass of the inertial mass.
  • the inertial mass raises when deflecting a blocking lever, which controls the control of the blocking device in a rotatably mounted on the belt shaft of the seat belt retractor externally toothed control disk and stops the control disk relative to the belt shaft.
  • the predetermined vehicle deceleration or threshold of the inertial sensor, at which the seatbelt roller must block, is an essential safety-related functional criterion of the seatbelt retractor and is therefore required by law.
  • the threshold In order for the seat belt retractor to meet the legal requirements, the threshold must never be changed so far that the seat belt retractor blocks above the predetermined vehicle deceleration in Gurtauszugsraum.
  • seat belt retractors with inertial sensors with pivotable sensor housings are always used. Det when the seat belt retractor in a tilt-adjustable structure of a motor vehicle, such as a backrest of a vehicle seat, to be arranged or should generally fulfill its function in different angular orientations. Due to the pivotable sensor housing, the inertial sensor can pivot relative to the seat belt retractor in various angular positions, so that it has a defined angular orientation to the vehicle or to the direction of gravity regardless of the inclination of the seat belt retractor.
  • a problem with such inertial sensors with pivotable sensor housings is that the sensor housing itself, e.g. at a strong deceleration of the motor vehicle, relative to the seat belt retractor can pivot, which may change the threshold of the inertial sensor in this case, since the inertial mass carries out the pivotal movement of the sensor housing and thereby deflected only delayed.
  • the blocking element is connected by means of a housing of the seatbelt retractor spring-loaded in the direction of the engagement position in the toothing of the sensor housing spring-loaded, so that the blocking element after the completion of Gurteinzugsterrorism automatically re-enters the toothing of the sensor housing and determines the sensor housing.
  • the return movement of the blocking element is made possible in this case in particular by the fact that the control lever is coupled by means of a friction clutch to the belt shaft, which has a higher coefficient of sliding friction with respect to the static friction coefficient.
  • the object of the invention is to provide a generic seat belt retractor with a structurally simple Airportstegenden and functionally reliable down the sensor housing.
  • a restraint guide in the form of an elongate recess with a width varying in the longitudinal direction is provided on the safety belt retractor Belt shaft is driven, and that the blocking element engages with a projection in the recess.
  • the movement of the blocking element in addition to the frictional coupling to the belt shaft additionally controlled by a positive guide, which is not controlled by the positive guidance in the form of elongated recess with the varying width, the movement itself, but only by the frictional coupling of the Blocking element to the belt shaft forced movement either blocked or enabled. Since the positive guide is driven by the rotation of the belt shaft, the relative position of the projection changes to the positive guide, so that the projection and thus the blocking element at certain Gurtauszugsin depending on the width of the recess at the point at which the Each located, either can be moved or displaced into one of the positions.
  • the position of the blocking element depends not only on whether the belt is being pulled out or pulled in, but also on whether the forced guidance, by dimensioning the width at the respective point, enables or prevents the movement. If the width of the recess does not allow any movement of the projection transversely to the recess, the projection and thus also the blocking element can even be forced to a movement defined by the profile of the recess. Due to the drive of the forced operation, it is possible, the movement of the slightly movable but in relation to the
  • the recess has a constriction, which the projection with almost rolled-up safety Suffice belt passes, wherein the blocking element is displaced by the present in de bottleneck in the second position.
  • the blocking element is thereby at least temporarily displaced in the second position when creating de belt with a very short belt extension length, in which the
  • Swiveling sensor housing is not fixed.
  • the sensor housing can thereby align briefly before setting in the subsequent belt extension movement and is characterized then in a correct orientation for the function.
  • the recess is divided by the constriction in a first portion of greater width and a second portion of lesser width, and that the first portion is dimensioned such that the projection in the first portion of a movement of the blocking element between the positions I and II enabling transverse movement, and that the second portion is dimensioned such that the projection can not perform a transverse movement and is thereby forced into a position in which the blocking element either in the first or in the second position I or II is displaced.
  • the first section corresponds to the section in which the projection is moved during normal wearing of the safety belt, while the second section corresponds to the section in which the projection is moved to the parking position from a very short belt extension length when depositing.
  • the inertial sensor comprises a blocking lever which can be deflected by an inertial mass for controlling the blocking device, and in that a control disk driven by the belt shaft can be fixed by means of a belt pulley which is secured to the blocking lever. provided auss lengths to the plant reaching control contour, and that the recess is arranged in the control disk.
  • the switch-off of the inertia sensor is effected by means of a control disk driven by the belt shaft as a function of the belt extension length, in this case the control disk driven by the belt shaft can be simultaneously used by a recess arranged therein for the positive guidance of the projection described above.
  • control contour has a cam which fixes the blocking lever by abutment at predetermined Gurtauszugserian, and that the cam is positioned such that the Gurtauszugswin at which the locking lever is fixed, equal to the Gurtauszugsiety at which the blocking element is displaced by the located in the constriction projection in the second position.
  • the proposed solution of the inertia sensor is deactivated by a determination of the locking lever and a simultaneous release of the pivotable sensor housing at a defined Gurtauszugseria simultaneously, so that the pivotable sensor housing can align with this Gurtauszugs- length, without causing the blocking device by a deflection of the Blocking lever of the inertial sensor can be controlled.
  • Fig. 1 - 4 Seat belt retractor with a pivotable sensor housing and a blocking element at different Gurtauszugudin during Gurtaus- and -einzugsdoch;
  • FIG. 1 shows a seat belt retractor 1 designed in accordance with the invention for winding a seat belt, not shown, in a side view.
  • the seat belt retractor 1 has a housing 2, in which a belt shaft 3 is rotatably mounted, on which the seat belt can be wound up.
  • an inertial sensor 4 is provided, which comprises a mounted in a pivotable sensor housing 5 inertial mass 6.
  • the inertial mass 6 is applied to a pivotally mounted on the inertial sensor 4 blocking lever 16, which is pivoted at a predetermined predetermined delay values exceeded by the inertia mass 6 deflected thereby and controls for driving a blocking device, not shown, externally toothed control disk.
  • the sensor housing 5 is pivotally mounted on the housing 2 and can thereby be gravity-actuated with a change in the inclination angle of the housing 2, as required, for example, in seat-integrated seat belt retractors. is lent.
  • the pivotable sensor housing 5 is further provided with an outer toothing 7, through which the sensor housing 5, as will be described below, can be determined.
  • a control disk 9 is provided with an outer control contour 11 in the form of a cam, which is coupled via a gear 8 with the belt shaft 3.
  • the control disk 9 thereby performs a reduced to the rotational movement of the belt shaft 3 rotational movement during which it comes to rest with the cam on the blocking lever 16 and thereby prevents the deflection of the blocking lever 16 in a predetermined by the design of the cam portion of the belt extension length.
  • the inertial sensor 4 can be practically turned off.
  • a frictionally coupled via an annular spring 15 to the belt shaft 3 blocking element 10 is provided, which has a radial arm 13 with a toothing 18.
  • the blocking element 10 Due to the frictional coupling of the blocking element 10, this is driven in dependence on the direction of rotation of the belt shaft 3 counterclockwise or clockwise and controls it in a first position I with the teeth 18 in the teeth 7 of the sensor housing 5, whereby the sensor housing 5 turn is determined.
  • the blocking element 10 Upon rotation of the belt shaft 3 in a clockwise direction, ie when the belt is pulled in, the blocking element 10 is moved in a clockwise direction into a second position II, in which the teeth 18 and 7 do not mesh and thereby release the sensor housing 5.
  • the first position I of the blocking element 10 can be seen in FIG. 1 and the second position II in FIG.
  • the seat belt retractor 1 corresponds to the prior art.
  • a positive guide in the form of an arcuate recess 12 is additionally provided with a varying width along its longitudinal direction, in which a projection 14 arranged on the blocking element 10 is guided in the form of a pin. Since the control disk 9 is driven by the belt shaft 3 via the gear 8, the recess 12 is moved relative to the projection 14. This is particularly advantageous because the projection, apart from its pivoting movement, in relation to the rotation of the belt shaft 3 is to be regarded as fixed.
  • the width of the recess 12 is dimensioned along its course in the longitudinal direction such that the above-described movement of the blocking element 10 depending on the relative arrangement of the projection 14 in the recess 12 is either allowed or limited.
  • the recess 12 can basically be subdivided into a first section 12a and a second section 12b, which are separated from one another by a constriction 17, as can be seen in FIG.
  • the first portion 12a has two to three times the width of the projection 14, while the constriction 17 and the second portion 12b each have only a slightly greater width than the projection 14.
  • FIG. 1 shows a position of the control disk 9 after a slight withdrawal of the safety belt from a parking position P, in which the projection 14 in the second portion 12b is located shortly before the constriction 17. Due to the small width of the recess 12 in the second section 12b, the projection 14 is forced into a position in FIG the blocking element 10 with the at the end of the radial arm
  • control disk 9 located toothing 18 engages in the toothing 7 of the sensor housing, thereby defining the sensor housing 5.
  • the control disk 9 abuts with the cam on the blocking lever 16 of the inertial sensor 4, thereby blocking the blocking lever 16.
  • the inertia sensor 4 is thereby practically switched off.
  • the control disk 9 continues to rotate in a clockwise direction and thereby reaches the position shown in Figure 2, in which the projection 14 is just in the constriction 17. Due to the shape of the recess 12 in the region of
  • Bottleneck 17 the projection 14 is thereby displaced outward, so that the blocking element 10 with the toothing 18 pivots out of the toothing 7 of the sensor housing 5 and the sensor housing 5 releases.
  • the constriction 17 is positioned such that the Gurtauszugsitz, in which the projection
  • the control disk 9 is further rotated clockwise, so that the projection 14 enters the first portion 12a of the recess 12 with the greater width, and the blocking lever 16 by the now no longer applied cam of the control contour 11 is free to move. Due to the greater width of the first portion 12a, the projection 14 can perform a movement transversely to the recess 12, as can be seen in Figures 3 and 4.
  • the blocking element 10 is in this position of the projection 14 due to the frictional coupling to the belt shaft 3 in dependence on the direction of rotation of the belt shaft 3 in belt feeding direction PI or taken in the belt extension direction P2 and thereby engages with the toothing 18 in the toothing 7 (see Figure 3) or are the sensor housing 5 alternatively free (see Figure 4).
  • FIGS. 5 and 6 the switching states can be seen schematically between the parking position P and the fully extended belt extension length Z.
  • the representation in FIG. 5 corresponds to the switching sequence described above.
  • the inertia sensor (CS sensor) 4 is switched off (PAR OFF) between the parking position P to the switching point SP by the determination of the blocking lever 16, while the sensor housing 5 is simultaneously determined by the engaging with the teeth 18 in the toothing 7 blocking element 10 (SAMS OFF).
  • the projection 14 is moved in this area in the second section 12b.
  • the inertia sensor 4 is ready for operation by releasing the blocking lever 16 (CS ON) and the blocking element 10 is movable to fix or release the sensor housing 5 depending on the direction of rotation of the belt shaft 3 (FIG. SAMS ON).
  • the region between the switching point SP and the complete separation Z corresponds to the region in which the recess 12 is guided past the projection 14 with the section 12a.
  • FIG. 6 shows a further developed switching mechanism in which the blocking element 10 in the section 12b is forced into the toothing 7 of the sensor housing 5 only briefly in the subsection I2bb with the toothing 18 (SAMS OFF).
  • SAMS OFF the further Gurteinzugsterrorism is the engaging projection 14 in the subsection 12 ba displaced to the outside and the blocking element 10 with the teeth 18 of the toothing 7 controlled (SAMS ON).
  • the movement of the blocking element 10 is controlled in the second section 12b solely by the shaping of the subsections 12ba and 12bb and is in particular independent of the direction of rotation PI or P2 of the belt shaft 3.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

Sicherheitsgurtaufroller (1) mit neigungsverstellbaren Trägheitssensor (4) zur Anordnung im Kraftfahrzeugsitz und durch den Trägheitssensor (4) ansteuerbarer Blockiereinrichtung zur Gurtwellenblockierung, wobei der Trägheitssensor (4) ein schwenkbares Sensorgehäuse (5) mit Verzahnung (7) aufweist, wobei am Gehäuse (2) ein schwenkbares und reibschlüssig an die Gurtwelle (3) angekoppeltes Blockierelement (10) vorgesehen ist, welches in erster Stellung (I) zur Festlegung des Sensorgehäuses (5) in die Verzahnung (7) eingreift und durch die reibschlüssige Verbindung mit der Gurtwelle (3) bei Gurtbandeinzugsbewegungen aus erster Stellung (I) in eine zweite Stellung (II) verschwenkt, in der es nicht in die Verzahnung (7) eingreift, wobei am Sicherheitsgurtaufroller (1) eine Zwangsführung in Form einer länglichen Ausnehmung (12) mit einer in Längsrichtung variierenden Breite vorgesehen ist, welche durch Gurtwellendrehung antreibbar ist, und wobei das Blockierelement (10) mit einem Vorsprung (14) in die Ausnehmung (12) eingreift und während der Gurtwellendrehung eine Relativbewegung in Längsrichtung der Ausnehmung (12) ausführt.

Description

Sicherheitsgurtaufroller mit einem Trägheitssensor mit einem verschwenkbaren Sensorgehäuse
Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller mit einem Trägheitssensor mit einem verschwenkbaren Sensorgehäuse mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Trägheitssensoren werden in Sicherheitsgurtaufrollern z.B. zur Ansteuerung einer Blockiereinrichtung bei einem Überschreiten einer vorbestimmten Fahrzeugverzögerung verwendet. Der Trägheitssensor selbst weist dazu eine in einem Sensorgehäuse gelagerte Trägheitsmasse auf, welche bei einer vorbestimmten Fahrzeugverzögerung, welche durch die Lagerung der Trägheits- masse und die Masse der Trägheitsmasse bestimmt ist, in dem Sensorgehäuse ausgelenkt wird. Die Trägheitsmasse hebt beim Auslenken einen Blockierhebel an, welcher zur Ansteuerung der Blockiereinrichtung in eine drehbar an der Gurtwelle des Sicherheitsgurtaufrollers gelagerte außenverzahnte Steuerscheibe einsteuert und die Steuerscheibe gegenüber der Gurtwelle anhält. Die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung oder auch Ansprechschwelle des Trägheitssensors, bei der der Sicherheitsgurtauf- roller blockieren muss, ist ein wesentliches sicherheitsrelevantes Funktionskriterium des Sicherheitsgurtaufrollers und ist daher gesetzlich vorgeschrieben. Damit der Sicherheitsgurtaufroller den gesetzlichen Anforderungen entspricht, darf die Ansprechschwelle in keinem Fall so weit verändert werden, dass der Sicherheitsgurtaufroller erst oberhalb der vorbestimmten Fahrzeugverzögerung in Gurtauszugsrichtung blockiert.
Grundsätzlich werden Sicherheitsgurtaufroller mit Trägheitssensoren mit verschwenkbaren Sensorgehäusen immer dann verwen- det, wenn der Sicherheitsgurtaufroller in einer neigungsverstellbaren Struktur eines Kraftfahrzeuges, wie z.B. einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, angeordnet werden soll oder allgemein in verschiedenen Winkelausrichtungen seine Funktion erfüllen soll . Durch das verschwenkbare Sensorgehäuse kann der Trägheitssensor gegenüber dem Sicherheitsgurtaufroller in verschiedene Winkelstellungen verschwenken, so dass er unabhängig von der Neigung des Sicherheitsgurtaufrollers eine definierte Winkelausrichtung zu dem Fahrzeug bzw. zu der Richtung der Schwerkraft aufweist.
Ein Problem solcher Trägheitssensoren mit verschwenkbaren Sensorgehäusen ist es dabei, dass das Sensorgehäuse selbst, z.B. bei einem starken Abbremsen des Kraftfahrzeuges, gegenüber dem Sicherheitsgurtaufroller verschwenken kann, wodurch sich in diesem Fall die Ansprechschwelle des Trägheitssensors verändern kann, da die Trägheitsmasse die Schwenkbewegung des Sensorgehäuses mit ausführt und dadurch erst verzögert ausgelenkt wird.
Damit die Ansprechschwelle durch die vorgenannte Problematik nicht ungewollt verändert wird, ist es z.B. aus der DE 10 2005 029 487 B4 bekannt, das Sensorgehäuse während der Gurtauszugs - bewegung mittels eines Blockierelements festzulegen. Das Blockierelement ist schwenkbar an dem Gehäuse des Sicherheitsgurtaufrollers gelagert und greift in der das Sensorgehäuse blockierenden Stellung in eine Außenverzahnung des Sensorgehäuses ein. Die Bewegung des Blockierhebels wird in dieser Lösung durch einen reibschlüssig an die Gurtwelle angekoppelten Steuerhebel gesteuert, der in eine Steuerkontur des Blockierhebels eingreift und den Blockierhebel während der Gurteinzugsbewegung aus der Verzahnung des Sensorgehäuses aussteuert . Außerdem ist das Blockierelement mittels einer sich an dem Ge- häuse des Sicherheitsgurtaufrollers abstützenden Feder in Richtung der Eingriffsstellung in die Verzahnung des Sensorgehäuses federbelastet, so dass das Blockierelement nach der Beendigung der Gurteinzugsbewegung selbsttätig wieder in die Verzahnung des Sensorgehäuses einsteuert und das Sensorgehäuse festlegt. Die Rückbewegung des Blockierelementes wird in diesem Fall insbesondere dadurch ermöglicht, da der Steuerhebel mittels einer Reibkupplung an die Gurtwelle angekoppelt ist, welche einen in Bezug zu dem Haftreibungskoeffizienten höheren Gleitreibungskoeffizienten aufweist .
Insgesamt bedarf es zur Auslegung dieses Systems einer Feinabstimmung der Federbelastung des Blockierelements und der An- kopplung des Steuerhebels an die Gurtwelle und außerdem einer sehr genauen Führung des Steuerhebels in der Steuerkontur des Blockierelements .
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller mit einer konstruktiv einfach auszulegenden und funktionssicheren Festlegung des Sensorgehäuses bereitzustellen .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sicherheitsgurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass an dem Sicherheitsgurtaufroller eine Zwangsführung in Form einer länglichen Ausnehmung mit einer in Längsrichtung variierenden Breite vorgesehen ist, welche durch die Drehung der Gurtwelle antreibbar ist, und dass das Blockierelement mit einem Vorsprung in die Ausnehmung eingreift.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Bewegung des Blockierelementes neben der reibschlüssigen Ankopplung an die Gurtwelle zusätzlich über eine Zwangsführung gesteuert, wobei durch die Zwangsführung in Form der länglichen Ausnehmung mit der variierenden Breite nicht die Bewegung selbst gesteuert wird, sondern lediglich die durch die reibschlüssige Ankopplung des Blockierelementes an die Gurtwelle erzwungene Bewegung entweder blockiert oder ermöglicht wird. Da die Zwangs - führung durch die Drehung der Gurtwelle angetrieben wird, ändert sich die relative Lage des Vorsprungs zu der Zwangsführung, so dass der Vorsprung und damit das Blockierelement bei bestimmten Gurtauszugslängen in Abhängigkeit von der Breite der Ausnehmung an der Stelle, an der sich der Vorsprung jeweils befindet, entweder bewegt werden kann oder in eine der Stellungen verdrängt wird. Damit hängt die Stellung des Blockierelementes nicht nur davon ab, ob der Gurt gerade ausgezogen oder eingezogen wird, sondern auch davon, ob die Zwangs - führung durch die Bemessung der Breite an der jeweiligen Stelle die Bewegung ermöglicht oder verhindert. Sofern die Breite der Ausnehmung eben keine Bewegung des Vorsprunges quer zu der Ausnehmung ermöglicht, kann der Vorsprung und damit auch das Blockierelement sogar zu einer durch den Verlauf der Ausnehmung definierten Bewegung gezwungen werden. Aufgrund des Antriebs der Zwangsführung wird es dabei ermöglicht, die Bewegung des zwar geringfügig bewegbaren aber in Bezug zu der
Drehbewegung der Gurtwelle als feststehend anzusehenden Vorsprungs zu steuern.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung eine Engstelle aufweist, welche den Vorsprung bei fast aufgerolltem Sicher- heitsgurt passiert, wobei das Blockierelement durch den in de Engstelle befindlichen Vorsprung in die zweite Stellung verdrängt wird. Das Blockierelement wird dadurch beim Anlegen de Gurtes bei einer sehr kurzen Gurtauszugslänge zumindest kurzzeitig in die zweite Stellung verdrängt, in der das
verschwenkbare Sensorgehäuse nicht festgelegt ist. Das Sensor gehäuse kann sich dadurch vor dem Festlegen bei der nachfolgenden Gurtauszugsbewegung kurzzeitig ausrichten und befindet sich dadurch anschließend in einer für die Funktion richtigen Ausrichtung .
Weiter wird in diesem Fall vorgeschlagen, dass die Ausnehmung durch die Engstelle in einen ersten Abschnitt größerer Breite und einen zweiten Abschnitt geringerer Breite unterteilt ist, und dass der erste Abschnitt derart bemessen ist, dass der Vorsprung in dem ersten Abschnitt eine die Bewegung des Blockierelementes zwischen den Stellungen I und II ermöglichende Querbewegung ausführen kann, und dass der zweite Abschnitt derart bemessen ist, dass der Vorsprung keine Querbewegung ausführen kann und dadurch in eine Stellung gezwungen ist, in der das Blockierelement entweder in die erste oder in die zweite Stellung I oder II verdrängt wird. Der erste Abschnitt entspricht dem Abschnitt, in dem der Vorsprung während des normalen Tragens des Sicherheitsgurtes bewegt wird, während der zweite Abschnitt dem Abschnitt entspricht, in dem der Vorsprung beim Ablegen ab einer sehr kurzen Gurtauszugslänge in die Parkposition bewegt wird.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Trägheitssensor einen von einer Trägheitsmasse zur Ansteuerung der Blockiereinrichtung auslenkbaren Blockierhebel umfasst, und dass zur Festlegung des Blockierhebels eine von der Gurtwelle angetriebene Steuerscheibe mit einer an dem Blockierhebel bei vorbestimmten Gurt- auszugslängen zur Anlage gelangenden Steuerkontur vorgesehen ist, und dass die Ausnehmung in der Steuerscheibe angeordnet ist. Durch die Festlegung des Blockierhebels mittels der Steuerscheibe kann der fahrzeugsensitive Sensor bei Gurteinlauf ab einer vorbestimmten Gurtauszugslänge deaktiviert werden, so dass der Trägheitssensor unabhängig von der Stellung des Sensorgehäuses und den wirkenden Beschleunigungen die Blockiereinrichtung nicht ansteuert. Der Trägheitssensor ist dadurch praktisch ausgeschaltet. Da die Abschaltung des Trägheitssensors mittels einer von der Gurtwelle angetriebenen Steuerscheibe in Abhängigkeit von der Gurtauszugslänge erfolgt, kann in diesem Fall die von der Gurtwelle angetriebene Steuerscheibe durch eine darin angeordnete Ausnehmung gleichzeitig auch zu der oben beschriebenen Zwangsführung des Vorsprunges genutzt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuerkontur einen Nocken aufweist, welcher den Blockierhebel durch eine Anlage bei vorbestimmten Gurtauszugslängen festlegt, und dass der Nocken derart positioniert ist, dass die Gurtauszugslänge, bei der der Blockierhebel festgelegt ist, gleich der Gurtauszugslänge ist, bei der das Blockierelement durch den in der Engstelle befindlichen Vorsprung in die zweite Stellung verdrängt wird. Durch die vorgeschlagene Lösung wird der Trägheitssensor durch eine Festlegung des Blockierhebels und durch eine gleichzeitige Freigabe des verschwenkbaren Sensorgehäuses bei einer definierten Gurtauszugslänge gleichzeitig deaktiviert, so dass sich das verschwenkbare Sensorgehäuse bei dieser Gurtauszugs- länge ausrichten kann, ohne dass dabei die Blockiereinrichtung durch eine Auslenkung des Blockierhebels des Trägheitssensors angesteuert werden kann. Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 - 4: Sicherheitsgurtaufroller mit einem verschwenkbaren Sensorgehäuse und einem Blockierelement bei verschiedenen Gurtauszuglängen während der Gurtaus- und -einzugsbewegung;
Fig. 5, 6: schematische Darstellung der Blockierzustände des verschwenkbaren Sensorgehäuses und des Trägheitssensors zwischen der Parkposition P und dem vollständigen Gurtauszug Z.
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Sicherheitsgurtaufroller 1 zum Aufwickeln eines nicht dargestellten Sicherheitsgurtes in Seitenansicht zu erkennen. Der Sicherheitsgurtaufroller l weist ein Gehäuse 2 auf, in dem eine Gurtwelle 3 drehbar gelagert ist, auf der der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist . An dem Gehäuse 2 ist ein Trägheitssensor 4 vorgesehen, welcher eine in einem verschwenkbaren Sensorgehäuse 5 gelagerte Trägheitsmasse 6 umfasst. Die Trägheitsmasse 6 liegt an einem schwenkbar an dem Trägheitssensor 4 gelagerten Blockierhebel 16 an, der bei einem Überschreiten vorbestimmter Verzögerungswerte durch die dadurch ausgelenkte Trägheitsmasse 6 verschwenkt wird und zur Ansteuerung einer nicht dargestellten Blockiereinrichtung in eine ebenfalls nicht darstellte außenverzahnte Steuerscheibe einsteuert.
Das Sensorgehäuse 5 ist schwenkbar an dem Gehäuse 2 gelagert und kann sich dadurch schwerkraftbetätigt bei einer Veränderung des Neigungswinkels des Gehäuses 2 ausrichten,, wie dies z.B. bei sitzintegrierten Sicherheitsgurtaufrollern erforder- lieh ist. Das verschwenkbare Sensorgehäuse 5 ist ferner mit einer äußeren Verzahnung 7 versehen, durch die das Sensorgehäuse 5, wie anschließend noch beschrieben wird, festgelegt werden kann.
Zur Festlegung des Blockierhebels 16 des Trägheitssensors 4 ist eine Steuerscheibe 9 mit einer äußeren Steuerkontur 11 in Form eines Nockens vorgesehen, welche über ein Getriebe 8 mit der Gurtwelle 3 gekoppelt ist. Die Steuerscheibe 9 führt dadurch eine zu der Drehbewegung der Gurtwelle 3 untersetzte Drehbewegung aus, während der sie mit dem Nocken an dem Blockierhebel 16 zur Anlage gelangt und dadurch die Auslenkung des Blockierhebels 16 in einem durch die Bemessung des Nockens vorbestimmten Bereich der Gurtauszugslänge verhindert. Der Trägheitssensor 4 kann praktisch ausgeschaltet werden.
Ferner ist ein über eine Ringfeder 15 reibschlüssig an die Gurtwelle 3 angekoppeltes Blockierelement 10 vorgesehen, welches einen Radialarm 13 mit einer Verzahnung 18 aufweist .
Durch die reibschlüssige Ankopplung des Blockierelementes 10 wird dieses in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Gurtwelle 3 gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn mitgenommen und steuert dabei in einer ersten Stellung I mit der Verzahnung 18 in die Verzahnung 7 des Sensorgehäuses 5 ein, wodurch das Sensorgehäuse 5 wiederum festgelegt wird. Bei einer Drehung der Gurtwelle 3 im Uhrzeigersinn, also beim Gurteinzug, wird das Blockierelement 10 im Uhrzeigersinn in eine zweite Stellung II bewegt, in der die Verzahnungen 18 und 7 nicht ineinandergreifen und dadurch das Sensorgehäuse 5 freigeben. Die erste Stellung I des Blockierelementes 10 ist in der Figur 1 und die zweite Stellung II in der Figur 2 zu erkennen. Insoweit entspricht der Sicherheitsgurtaufroller 1 dem Stand der Technik.
An der Steuerscheibe 9 ist zusätzlich eine Zwangsführung in Form einer bogenförmigen Ausnehmung 12 mit einer entlang ihrer Längsrichtung variierenden Breite vorgesehen, in der ein an dem Blockierelement 10 angeordneter Vorsprung 14 in Form eines Zapfens geführt ist. Da die Steuerscheibe 9 von der Gurtwelle 3 über das Getriebe 8 angetrieben wird, wird auch die Ausnehmung 12 gegenüber dem Vorsprung 14 bewegt . Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da der Vorsprung, abgesehen von seiner Schwenkbeweglichkeit, in Bezug zu der Drehung der Gurtwelle 3 als feststehend anzusehen ist. Die Breite der Ausnehmung 12 ist entlang ihres Verlaufs in Längsrichtung derart bemessen, dass die oben beschriebene Bewegung des Blockierelementes 10 in Abhängigkeit von der relativen Anordnung des Vorsprunges 14 in der Ausnehmung 12 entweder zugelassen oder eingeschränkt wird .
Die Ausnehmung 12 kann grundsätzlich in einen ersten Abschnitt 12a und einen zweiten Abschnitt 12b unterteilt werden, die durch eine Engstelle 17 voneinander getrennt sind, wie in der Figur 2 zu erkennen ist. Der erste Abschnitt 12a weist die zwei- bis dreifache Breite des Vorsprunges 14 auf, während die Engstelle 17 und der zweite Abschnitt 12b jeweils nur eine geringfügig größere Breite als der Vorsprung 14 aufweisen.
In der Figur 1 ist eine Stellung der Steuerscheibe 9 nach einem geringfügigen Auszug des Sicherheitsgurtes aus einer Parkposition P zu erkennen, in der sich der Vorsprung 14 in dem zweiten Abschnitt 12b kurz vor der Engstelle 17 befindet. Der Vorsprung 14 wird aufgrund der geringen Breite der Ausnehmung 12 in dem zweiten Abschnitt 12b in eine Position gezwungen, in der das Blockierelement 10 mit der an dem Ende des Radialarms
13 befindlichen Verzahnung 18 in die Verzahnung 7 des Sensorgehäuses eingreift und dadurch das Sensorgehäuse 5 festlegt. Gleichzeitig liegt die Steuerscheibe 9 mit dem Nocken an dem Blockierhebel 16 des Trägheitssensors 4 an und blockiert dadurch den Blockierhebel 16. Der Trägheitssensor 4 ist dadurch praktisch ausgeschaltet. Bei einem weiteren Auszug des Sicherheitsgurtes dreht die Steuerscheibe 9 im Uhrzeigersinn weiter und erreicht dabei die in der Figur 2 gezeigte Stellung, in der sich der Vorsprung 14 gerade in der Engstelle 17 befindet. Aufgrund der Formgebung der Ausnehmung 12 im Bereich der
Engstelle 17 wird der Vorsprung 14 dabei nach außen verdrängt, so dass das Blockierelement 10 mit der Verzahnung 18 aus der Verzahnung 7 des Sensorgehäuses 5 ausschwenkt und das Sensorgehäuse 5 freigibt. Die Engstelle 17 ist dabei derart positioniert, dass die Gurtauszugslänge, bei der sich der Vorsprung
14 in der Engstelle 17 befindet, identisch zu der Gurtauszugslänge ist, bei der der Blockierhebel 16 gerade durch den vorbeibewegten Nocken wieder freigegeben wird.
Bei einer weiteren Drehung der Gurtwelle 5 in Auszugsrichtung wird die Steuerscheibe 9 weiter im Uhrzeigersinn verdreht, so dass der Vorsprung 14 in den ersten Abschnitt 12a der Ausnehmung 12 mit der größeren Breite eintritt, und der Blockierhebel 16 durch den nun nicht mehr anliegenden Nocken der Steuerkontur 11 frei beweglich ist. Aufgrund der größeren Breite des ersten Abschnittes 12a kann der Vorsprung 14 eine Bewegung quer zu der Ausnehmung 12 ausführen, wie in den Figuren 3 und 4 zu erkennen ist .
Das Blockierelement 10 wird in dieser Stellung des Vorsprunges 14 aufgrund der reibschlüssigen Ankopplung an die Gurtwelle 3 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Gurtwelle 3 in Gurt- einzugsrichtung PI oder in Gurtauszugsrichtung P2 mitgenommen und greift dadurch mit der Verzahnung 18 in die Verzahnung 7 ein (siehe Figur 3) oder gibt das Sensorgehäuse 5 alternativ frei (siehe Figur 4) .
In den Figuren 5 und 6 sind die Schaltzustände schematisch zwischen der Parkposition P und der vollständig ausgezogenen Gurtauszugslänge Z zu erkennen.
Die Darstellung in der Figur 5 entspricht dem oben beschriebenen Schaltablauf. Der Trägheitssensor (CS-Sensor) 4 ist zwischen der Parkposition P bis zu dem Schaltpunkt SP durch die Festlegung des Blockierhebels 16 abgeschaltet (CS OFF) , während das Sensorgehäuse 5 gleichzeitig durch das mit der Verzahnung 18 in die Verzahnung 7 eingreifende Blockierelement 10 festgelegt ist (SAMS OFF) . Der Vorsprung 14 wird in diesem Bereich in dem zweiten Abschnitt 12b bewegt .
Von dem Schaltpunkt SP bis zum vollständigen Auszug Z des Sicherheitsgurtes ist der Trägheitssensor 4 bestimmungsgemäß durch die Freigabe des Blockierhebels 16 funktionsbereit (CS ON) und das Blockierelement 10 soweit beweglich, dass es je nach der Drehrichtung der Gurtwelle 3 das Sensorgehäuse 5 festlegt oder freigibt (SAMS ON) . Der Bereich zwischen dem Schaltpunkt SP und dem vollständigem Auszug Z entspricht dem Bereich, in dem die Ausnehmung 12 mit dem Abschnitt 12a an dem Vorsprung 14 vorbeigeführt wird.
In der Figur 6 ist ein weiterentwickelter Schaltmechanismus zu erkennen, bei dem das Blockierelement 10 in dem Abschnitt 12b nur kurzzeitig in dem Unterabschnitt I2bb mit der Verzahnung 18 in die Verzahnung 7 des Sensorgehäuses 5 gezwungen wird (SAMS OFF) . Während der weiteren Gurteinzugsbewegung wird der eingreifende Vorsprung 14 in dem Unterabschnitt 12ba nach außen verdrängt und das Blockierelement 10 mit der Verzahnung 18 aus der Verzahnung 7 ausgesteuert (SAMS ON) . Die Bewegung des Blockierelementes 10 wird in dem zweiten Abschnitt 12b allein durch die Formgebung der Unterabschnitte 12ba und 12bb gesteuert und ist insbesondere unabhängig von der Drehrichtung PI oder P2 der Gurtwelle 3.

Claims

Ansprüche :
1. Sicherheitsgurtaufroller (1) mit
-einem neigungsverstellbaren fahrzeugsensitiven Trägheits- sensor (4) zur sitzintegrierten Anordnung in einem Kraftfahrzeug, und
-einer durch den Trägheitssensor (4) ansteuerbaren Blockiereinrichtung zur Blockierung einer Gurtauszugsbewegung einer Gurtwelle (3) des Sicherheitsgurtaufrollers (1) , wobei der Trägheitssensor (4) ein schwenkbar an einem Gehäuse (2) des Sicherheitsgurtaufrollers (1) gelagertes Sensorgehäuse (5) mit einer Verzahnung (7) aufweist, und dass
-an dem Gehäuse (2) ein schwenkbar gelagertes und reibschlüssig an die Gurtwelle (3) angekoppeltes Blockierelement (10) vorgesehen ist, welches in einer ersten Stellung (I) zur Festlegung des Sensorgehäuses (5) in die Verzahnung (7) eingreift und durch die reibschlüssige Verbindung mit der Gurtwelle (3) bei einer Gurtbandeinzugsbewegung aus der ersten Stellung (I) in eine zweite Stellung (II) verschwenkt, in der es nicht in die Verzahnung (7) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass
-an dem Sicherheitsgurtaufroller (1) eine Zwangsführung in Form einer länglichen Ausnehmung (12) mit einer in Längsrichtung variierenden Breite (B) vorgesehen ist, welche durch die Drehung der Gurtwelle (3) antreibbar ist, und -dass das Blockierelement (10) mit einem Vorsprung (14) in die Ausnehmung (12) eingreift und während der Drehung der Gurtwelle (3) eine Relativbewegung in Längsrichtung der Ausnehmung (12) ausführt.
2. Sicherheitsgurtaufroller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
-die Ausnehmung (12) eine Engstelle (17) aufweist, welche den Vorsprung (14) bei fast aufgerolltem Sicherheitsgurt passiert, wobei
-das Blockierelement (10) durch den in der Engstelle (17) befindlichen Vorsprung (14) in die zweite Stellung (II) verdrängt wird.
3. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
-die Ausnehmung (12) durch die Engstelle (17) in einen ersten Abschnitt (12a) größerer Breite und einen zweiten Abschnitt (12b) geringerer Breite unterteilt ist, und
-dass der erste Abschnitt (12a) derart bemessen ist, dass der Vorsprung (14) in dem ersten Abschnitt (12a) eine die Bewegung des Blockierelementes (10) zwischen den Stellungen I und II ermöglichende Querbewegung ausführen kann, und -dass der zweite Abschnitt (12b) derart bemessen ist, dass der Vorsprung (14) keine Querbewegung ausführen kann und dadurch in eine Stellung gezwungen ist, in der das Blockierelement (10) entweder in die erste (I) oder in die zweite (II) Stellung verdrängt wird.
4. Sicherheitsgurtaufroller (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
-der Trägheitssensor (4) einen von einer Trägheitsmasse (6) zur Ansteuerung der Blockiereinrichtung auslenkbaren Blockierhebel (16) umfasst, und
-dass zur Festlegung des Blockierhebels (16) eine von der Gurtwelle (3) angetriebene Steuerscheibe (9) mit einer an dem Blockierhebel (16) bei vorbestimmten Gurtauszugslängen zur Anlage gelangenden Steuerkontur (11) vorgesehen ist, und
-dass die Ausnehmung (12) in der Steuerscheibe (9) angeord- net is .
Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 2 oder 3 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
-die Steuerkontur (11) einen Nocken aufweist, welcher den Blockierhebel (16) durch eine Anlage bei vorbestimmten Gurtauszugslängen festlegt, und dass der Nocken derart positioniert ist, dass die Gurtauszugslänge, bei der der Blockierhebel (16) festgelegt ist, gleich der Gurtauszugslänge ist, bei der das Blockierelement (10) durch den in der Engstelle (17) befindlichen Vorsprung (14) in die zweite Stellung (II) verdrängt wird.
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