Aufwickelvorrichtung für einen Sicherheitsgurt Die Erfindung betrifft eine Aufwickelvorrichtung für einen unter Federzug einziehbaren oder einrollbaren Sicherheitsgurt, insbesondere für Kraftfahrzeuge, Flug zeuge oder gefährdete Arbeitsplätze.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art steht eine Aufwickelrolle für den Sicherheitsgurt unter dauerndem Federzug, so dass der Sicherheitsgurt bei Nichtbenützung automatisch aufgerollt gehalten wird und beim Aus- und Einsteigen in keiner Weise hindert.
Ein grosser Nachteil dieser Sicherheitsgurtvorrichtung ist, wie auch bei den nicht einziehbaren Sicherheitsgurten, dass sie für grosse oder kleine Personen in ihrer Länge verkürzt werden müssen, um die Personen bei einem Zusammenstoss auf dem Sitz festzuhalten. Ist bei dem einziehbaren Sicherheitsgurt keine Verstellmöglichkeit vorhanden, so kann der Gurt auch bei kleinen Personen bis zu seiner ganzen Länge bei einem Zusammenstoss ausfahren, wodurch seine Wirkung bedeutend geschmä lert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsgurteinrichtung zu schaffen, die das Aufrollen des Sicherheitsgurtes bei Nichtbenützung automatisch durchführt, bei der jedoch keinerlei Verstellung in der Länge des Sicherheitsgurtes für verschieden starke Personen vorgenommen werden muss, um ein gutes Festhalten im Sitz zu gewährleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss durch eine Sperrvorrichtung, die beim langsamen, entgegen dem Federzug erfolgenden Ausziehen bzw. Ausrollen des Sicherheitsgurtes unwirksam ist, jedoch bei einem auf den Sicherheitsgurt plötzlich oder ruckartig ausgeübten Zug anspricht und das weitere Ausziehen bzw. Ausrollen des Sicherheitsgurtes verhindert.
Es hat sich gezeigt, dass einer den Sicherheitsgurt benutzenden Person auf dem Sitz eine überraschend grosse Bewegungsfreiheit bleibt, indem sie nur den leichten Federzug der Aufwickelvorrichtung überwinden muss, dass jedoch der Sicherheitsgurt seine Länge bei einem ruckartigen Zug, z.B. infolge eines Zusammenstos- ses praktisch nicht mehr verändert. Dadurch, dass der benützte Sicherheitsgurt der Aufwickelvorrichtung infolge des Federzuges immer in Anlage mit der zu schützenden Person zu bleiben sucht, bei einem plötzlichen Zug jedoch sofort am Ausfahren gehindert wird, ist der Fallweg noch kürzer als bei den bekannten Vorrichtungen.
Vorzugsweise kann diese Aufwickelvorrichtung so ausgebildet sein, dass auf der Achse der Aufwickelrolle für den Sicherheitsgurt ein-Zahnrad sitzt und dass eine mit dem Zahnrad nur bei plötzlichem Anziehen des Sicherheitsgurtes in Eingriff bringbare Sperrklinke vorge sehen ist, derart, dass beim Einfallen der Sperrklinke in das Zahnrad ein weiteres Abrollen des Sicherheitsgurtes verhindert wird. Dazu ist die Klinke mit einem Ansatz versehen, der federnd auf der Aussenfläche des Zahnra des bei dessen langsamer Drehung entlanggleitet, jedoch bei plötzlicher Drehung des Zahnrades einen Schlag erhält, durch den die Sperrklinke blockierend in die Zähne des Zahnrades einfällt.
Mit Vorteil ist das Zahnrad nicht starr auf der Achse der Aufwickelrolle des Sicherheitsgurtes angebracht, sondern derart nachgiebig, dass beim Blockieren des Zahnrades kein plötzliches, sondern ein verhältnismässig allmähliches Anhalten des Sicherheitsgurtes erfolgt .Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass das Zahnrad mittels eines Gewindes drehbar auf der Achse der Aufwickelrolle des Sicherheitsgurtes sitzt und zwi schen dem Zahnrad und einem Anschlag, etwa eine fest auf der Achse der Aufwickelrolle angebrachte Scheibe, eine Scheibe aus verformbaren Material angeordnet ist, die aus Weichmetall, etwa aus Blei, Zinn oder der gleichen bestehen kann.
Die Wirkung ist derart, dass eine gegenseitige Annäherung des Zahnrades und der Randscheibe ein quetschendes Deformieren der Scheibe unter entsprechender Stossarbeitsvernichtung bewirkt.
Mit besonderem Vorteil kann die Achse der Aufwik- kelrolle für den Sicherheitsgurt in den gegenüberliegen den Seitenwänden eines Gehäuses gelagert werden, dessen eine Seitenwand auch die Sperrklinke trägt. Das Gehäuse kann so bemessen sein, dass in seinem Inneren der vollkommen eingerollte Sicherheitsgurt gera de Platz findet; das Gehäuse wird der Form des vollständig aufgerollten Sicherheitsgurtes angepasst und besitzt einen Schlitz, durch den der Sicherheitsgurt geführt ist.
Zwischen der Achse der Aufwickelrolle und dem Gehäuse kann eine Feder, etwa in Form einer Spiralfeder befestigt sein, die den Sicherheitsgurt einzurollen sucht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anschlies- send anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die Aufwickelvorrich- tung, Fig. 2 eine Ansicht gemäss Fig. 1 von links, wobei die linke Seitenwand entfernt wurde, Fig. 3 eine Möglichkeit der Befestigung der Vorrich tung.
Fig. 4 und 5 die stossarbeitvernichtende Wirkung der Vorrichtung, und zwar Fig.4 die Vorrichtung vor Auftreten eines Zusammenstosses und Fig.5 nach Auftreten eines Zusammenstossens.
Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, ist zweckmässi- aerweise die Form des Gehäuses der Aufwickelrolle bei aufgewickeltem Sicherheitsgurt angepasst. Es besteht aus einem Gehäusemantel 1 mit einer Art Schute 2, durch die der Sicherheitsgurt 3 aus dem Gehäuse ausziehbar ist. Der Gehäusemantel 1 wird durch die Seitenwände 4 und 5 abgeschlossen, die mit dem Gehäusemantel 1 in nicht gezeigter beliebiger Weise etwa durch Verschraubung, Vernietung, Verschweissung oder dergleichen befestigt sein können.
Die Achse 6 der Aufwickelrolle ist mit ihrem einen Ende 7 in der Seitenwand 4 und mit ihrem anderen Ende 8 in der gegenüberliegenden Seitenwand 5 drehbar gelagert. An dem mittleren Teil der Achse 6 ist in nicht gezeigter Weise das eine Ende des Sicherheitsgurtes sicher befestigt. Randscheiben 9 und 10 sorgen dafür, dass der Sicherheitsgurt gleichmässig auf der Aufwickel- rolle aufgewickelt wird.
Eine Feder, etwa eine spiralförmige Blattfeder 11, ist mit dem einen Ende 8 der Aufwickelrolle einerseits und mit einem an der Seitenwand 5 befestigten Stift 12 andererseits verbunden. Sie besitzt eine derartige Kraft und ist derartig vorgespannt, dass sie, wenn kein Zug auf den Sicherheitsgurt 3 angewendet wird, diesen vollkom men bis zu einem nicht gezeigten am anderen Ende des Sicherheitsgurtes befindlichen Anschlag in das Gehäuse hineinzieht. Der Anschlag kann beispielsweise ein Haken oder Ring zum Befestigen des anderen Endes des Sicherheitsgurtes an dem zweiten Befestigungspunkt sein. Eine Befestigungsmöglichkeit der Vorrichtung zeigt Fig. 3.
An der Aussenseite des Gehäuses können ein oder zwei Flansche 13 vorgesehen sein, durch den oder die ein Stift 14 gesteckt werden kann, der wiederum mit einer Schraube 15 in Verbindung steht. Die Schraube wird sicher an einem geeigneten Teil, etwa am Kardantunnel, am Sitz oder am Boden des Kraftwagens oder derglei chen befestigt. Das Gehäuse ist um den Stift 14 schwenkbar.
Die Achse 6 der Aufwickelrolle ist, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, im Bereich des Endes 7 mit einem Gewinde 19 versehen, auf das ein Zahnrad 18 aufgeschraubt ist. Zwischen dem Zahnrad 18 und der Randscheibe 9 befindet sich eine Scheibe 20 oder dergleichen von verformbarem Material, vorzugsweise Weichmetall, etwa Blei, Zinn oder dgl. oder Kunststoff.
Auf einem in der Seitenwand 4 befestigten Stift 16 ist schwenkbar eine Klinke 17 angebracht, deren Arm 21 unter dem Druck einer Feder 22, die sich an dem Gehäusemantel 1 abstützt, nachgiebig gegen die Zähne des Zahnrades 18 gedrückt wird. Der eigentliche Sperr arm 23 der Sperrklinke 17 kann mit den Zähnen des Zahnrades 18 in Eingriff gehen und blockiert dessen Drehbewegung.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Wird der Sicherheitsgut nicht benötigt, so wird er selbsttätig durch die Feder 11 in dem Gehäuse 1 gehalten, so dass er unsichtbar ist und beim Ein- und Aussteigen nicht hindert. Soll der Sicherheitsgurt verwen det werden, so wird er entgegen der Kraft der Feder 11 aus dem Gehäuse gezogen und beispielsweise schräg über die Brust der zu schützenden Person oder in beliebiger anderer Weise geführt und an dem zweiten Befestigungs punkt mittels des nicht gezeigten schon genannten Hakens oder Ringes oder dergleichen befestigt.
Macht die durch den Sicherheitsgurt geschützte Person langsame Bewegungen nach vorn und wieder zurück, so gleitet der Arm 21 der Sperrklinke entlang der Zähne des sich mit der Aufwickelrolle drehenden Zahnrades 18 und der Gurt wird immer in leichter Spannung in Anlage mit der Person gehalten, wobei er teilweise etwas ausgezogen werden kann und sich selbst wieder einzieht.
Tritt jedoch ein Zusammenstoss oder dergleichen auf, bei der die Person eine plötzliche Bewegung nach vorn macht, wobei ein plötzlicher Zug an dem Sicherheitsgurt 3 auftritt, so erhält der Arm 21 der Sperrklinke 17 einen plötzlichen Schlag von den Zähnen des Zahnrades 18 und schwenkt entgegen dem Druck der Feder 22 den Sperrarm 23 in die Zähne des Zahnrades 18 ein, so dass eine Blockierung eintritt.
Der Arm 21 kann auch mit Einstellmitteln, etwa einer Stellschraube oder dergleichen ausgestaltet werden, so dass das Ansprechen der Sperrvorrichtung bei einer mehr oder weniger schnellen Bewegung der Person erfolgt.
Wesentlich ist also dabei, dass bei langsamen Bewegungen, die ja jeder Person gestattet sein sollen, die Sperrvorrichtung nicht anspricht, während bei einem plötzlichen Zug gegen den Sicherheitsgurt die Sperrvor richtung in Wirkung tritt.
Wesentlich ist weiterhin die Weichmetallscheibe 20, die zur Vernichtung der auftretenden enormen Zugarbeit wesentlich beiträgt.
Wird nämlich das Zahnrad 18 durch den Sperrarm 23 der Sperrklinke 17 blockiert, so tritt nicht ein sofortiges starres Blockieren der Drehung der Aufwickelrolle 6 ein, wodurch eine Bruchgefahr sehr leicht gegeben wäre, sondern das Zahnrad 18 schraubt sich auf dem Gewinde 19 in Richtung der Randscheibe 9, wobei die verformba re Scheibe 20 immer weiter zusammengepresst wird, so dass sich nach einem Zusammenstoss etwa die Form 20 in Fig.5 ergeben würde. Die Wirkung dieser Vorrich tung, ist die, dass der Sicherheitsgurt nur allmählich dem enormen Zug ausgesetzt wird, wobei ein grosser Teil der Stossarbeit schon durch die Weichmetallscheibe 20 aufgefangen wird.
Die beschriebene Vorrichtung kann überall dort angewendet werden, wo eine Person oder dergleichen vor einem plötzlichen Stoss oder dergleichen geschützt werden soll, etwa in Fahrzeugen aller Art, Flugzeugen usw. Auch für Arbeiten, bei denen eine Person einer Absturzgefahr ausgesetzt ist, kann die Vorrichtung Anwendung finden.
Winding Device for a Safety Belt The invention relates to a winding device for a safety belt which can be retracted or rolled up under a spring tension, in particular for motor vehicles, aircraft or workplaces at risk.
In a known device of this type, a winding roller for the seat belt is under constant tension, so that the seat belt is automatically kept rolled up when not in use and does not in any way prevent it from getting in and out.
A major disadvantage of this seat belt device, as with the non-retractable seat belts, is that they have to be shortened in length for tall or short people in order to hold the people on the seat in the event of a collision. If the retractable seat belt is not adjustable, the belt can extend up to its entire length in the event of a collision, even for small people, which significantly diminishes its effect.
The invention is based on the object of creating a seat belt device that automatically rolls up the seat belt when it is not in use, but in which no adjustment of the length of the seat belt has to be made for people of different strengths in order to ensure good retention in the seat.
This object is achieved according to the invention by a locking device which is ineffective when the seat belt is slowly pulled out or rolled out against the spring tension, but responds to a sudden or jerky pull on the seat belt and prevents the seat belt from being pulled out or rolled out further.
It has been shown that a person using the seat belt has a surprisingly great freedom of movement in the seat by only having to overcome the light spring tension of the winding device, but that the seat belt retains its length in the event of a jerky pull, e.g. practically no longer changed as a result of a collision. The fact that the used seat belt of the winding device always tries to stay in contact with the person to be protected due to the tension of the spring, but is immediately prevented from extending in the event of a sudden pull, the fall distance is even shorter than with the known devices.
This winding device can preferably be designed in such a way that a gear wheel sits on the axis of the winding roller for the seat belt and that a pawl that can only be brought into engagement with the gear wheel when the seat belt is suddenly tightened is provided so that when the pawl falls into the Gear prevents further unwinding of the seat belt. For this purpose, the pawl is provided with an approach that resiliently slides along the outer surface of the Zahnra when it rotates slowly, but receives a blow when the gear wheel rotates suddenly, causing the pawl to block the teeth of the gear wheel.
Advantageously, the gear wheel is not rigidly attached to the axis of the seat belt take-up roller, but rather flexible in such a way that when the gear wheel locks, the seat belt is not stopped suddenly, but rather gradually. This can be achieved in particular by the gear wheel using a thread rotatably seated on the axis of the winding roller of the seat belt and between tween the gear and a stop, such as a fixed disc attached to the axis of the winding roller, a disc of deformable material is arranged, which are made of soft metal, such as lead, tin or the like can.
The effect is such that a mutual approach of the gear wheel and the peripheral disk causes a crushing deformation of the disk with a corresponding destruction of impact work.
The axis of the take-up roller for the seat belt can be particularly advantageously supported in the opposite side walls of a housing, one side wall of which also carries the pawl. The housing can be dimensioned so that the fully rolled up seat belt just finds space inside it; the housing is adapted to the shape of the fully rolled up seat belt and has a slot through which the seat belt is guided.
A spring, for example in the form of a spiral spring, which seeks to roll up the seat belt, can be attached between the axis of the winding roller and the housing.
An embodiment of the invention is then described in more detail with reference to the drawing. 1 shows a section through the winding device, FIG. 2 shows a view according to FIG. 1 from the left, the left side wall having been removed, FIG. 3 shows a possibility of fastening the device.
4 and 5 show the effect of the device which destroys impact work, namely FIG. 4 the device before a collision occurs and FIG. 5 after a collision has occurred.
As can be seen from FIGS. 1 to 3, the shape of the housing is expediently adapted to the winding roller when the seat belt is wound up. It consists of a housing jacket 1 with a type of Schute 2 through which the seat belt 3 can be pulled out of the housing. The housing jacket 1 is closed off by the side walls 4 and 5, which can be attached to the housing jacket 1 in any desired manner, not shown, for example by screwing, riveting, welding or the like.
The axis 6 of the take-up roll is rotatably mounted with its one end 7 in the side wall 4 and with its other end 8 in the opposite side wall 5. One end of the seat belt is securely fastened to the middle part of the axle 6 in a manner not shown. Edge discs 9 and 10 ensure that the seat belt is evenly wound on the take-up roller.
A spring, such as a spiral leaf spring 11, is connected to one end 8 of the take-up roll on the one hand and to a pin 12 attached to the side wall 5 on the other hand. It has such a force and is pretensioned in such a way that, if no train is applied to the seat belt 3, it pulls this completely into the housing up to a stop (not shown) at the other end of the seat belt. The stop can be, for example, a hook or ring for fastening the other end of the seat belt to the second fastening point. One possibility for fastening the device is shown in FIG. 3.
One or two flanges 13 can be provided on the outside of the housing, through which a pin 14 can be inserted, which in turn is connected to a screw 15. The screw is securely attached to a suitable part, such as the transmission tunnel, the seat or the floor of the motor vehicle or the like. The housing can be pivoted about the pin 14.
The axis 6 of the take-up roll is, as FIGS. 4 and 5 show, provided in the region of the end 7 with a thread 19 onto which a gear 18 is screwed. Between the gear wheel 18 and the peripheral disk 9 there is a disk 20 or the like made of deformable material, preferably soft metal, such as lead, tin or the like. Or plastic.
A pawl 17 is pivotably mounted on a pin 16 fastened in the side wall 4, the arm 21 of which is pressed resiliently against the teeth of the gear 18 under the pressure of a spring 22 which is supported on the housing jacket 1. The actual locking arm 23 of the pawl 17 can go into engagement with the teeth of the gear 18 and blocks its rotational movement.
The method of operation of the device described is as follows: If the security item is not required, it is automatically held in the housing 1 by the spring 11 so that it is invisible and does not prevent getting in and out. If the seat belt is used, it is pulled out of the housing against the force of the spring 11 and, for example, obliquely over the chest of the person to be protected or in any other way and at the second fastening point by means of the hook or already mentioned, not shown Ring or the like attached.
If the person protected by the seat belt makes slow movements forwards and back again, the arm 21 of the pawl slides along the teeth of the gear 18 rotating with the take-up roller and the belt is always held in slight tension in contact with the person, whereby it can partially be pulled out and retracts itself again.
However, if a collision or the like occurs in which the person makes a sudden movement forward, with a sudden pull on the seat belt 3 occurs, the arm 21 of the pawl 17 receives a sudden blow from the teeth of the gear 18 and swings against it When the spring 22 presses the locking arm 23 into the teeth of the gear 18, it is blocked.
The arm 21 can also be designed with adjusting means, for example an adjusting screw or the like, so that the locking device responds when the person moves more or less quickly.
It is therefore essential that the locking device does not respond in the case of slow movements, which every person should be allowed to do, while the Sperrvor device comes into effect in the event of a sudden pull against the seat belt.
The soft metal disc 20, which contributes significantly to the destruction of the enormous tensile work that occurs, is also essential.
If the gear 18 is blocked by the locking arm 23 of the pawl 17, there is no immediate rigid blocking of the rotation of the take-up roll 6, which would easily result in a risk of breakage, but the gear 18 screws itself on the thread 19 in the direction of the edge disk 9, the deformable disc 20 being pressed together further and further, so that after a collision the shape 20 in FIG. 5 would result. The effect of this device is that the seat belt is only gradually exposed to the enormous tension, with a large part of the impact work being absorbed by the soft metal disc 20.
The device described can be used wherever a person or the like is to be protected from a sudden impact or the like, for example in vehicles of all types, airplanes, etc. The device can also be used for work in which a person is exposed to the risk of falling Find.