DE10027134B4 - Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt - Google Patents
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Abstract
Rückziehvorrichtung
für einen
Fahrzeugsicherheitsgurt zum Einrollen und Freigeben des Sicherheitsgurtes
von einer Spule (20), wobei die Rückziehvorrichtung folgendes
umfaßt:
einen Rahmen (10)
mit zwei seitlichen Flügelabschnitten (12, 13), wobei in der Mitte jedes Flügelabschnitts (12; 13)
jeweils eine Öffnung (14; 17) ausgebildet ist, in der jeweils ein Zahnabschnitt (15, 18) über einen Bogen hinweg ausgebildet ist,
und mit einem Nutabschnitt (16), der eine Größe aufweist, die größer als die Öffnung (17) eines Flügelabschnittes (13) ist;
eine Spule (20)
mit einem Paar von Ringflanschen (22, 23), die an beiden axialen Enden der Spule (20) überstehen und in den Öffnungen (14, 17) angeordnet sind,
einem Montagering (24), der an einer Seite eines Ringflansches (22) vorragt und einen kleineren Durchmesser als der Ringflansch (22) aufweist, und
mit einem ersten Zahnrad (25), das von einer Seite des anderen Ringflansches (23) vorsteht, und im Nutabschnitt (16) aufgenommen...
einen Rahmen (10)
mit zwei seitlichen Flügelabschnitten (12, 13), wobei in der Mitte jedes Flügelabschnitts (12; 13)
jeweils eine Öffnung (14; 17) ausgebildet ist, in der jeweils ein Zahnabschnitt (15, 18) über einen Bogen hinweg ausgebildet ist,
und mit einem Nutabschnitt (16), der eine Größe aufweist, die größer als die Öffnung (17) eines Flügelabschnittes (13) ist;
eine Spule (20)
mit einem Paar von Ringflanschen (22, 23), die an beiden axialen Enden der Spule (20) überstehen und in den Öffnungen (14, 17) angeordnet sind,
einem Montagering (24), der an einer Seite eines Ringflansches (22) vorragt und einen kleineren Durchmesser als der Ringflansch (22) aufweist, und
mit einem ersten Zahnrad (25), das von einer Seite des anderen Ringflansches (23) vorsteht, und im Nutabschnitt (16) aufgenommen...
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt zum Einrollen und Freigeben des Sicherheitsgurtes von einer Spule und auf einen Fahrzeugsicherheitsgurt mit einer solchen Rückziehvorrichtung.
- Allgemein war es auf diesem Gebiet bisher eine wohlbekannte Technologie, daß eine Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt das Angurten beim Tragen des Sicherheitsgurtes durch einen Fahrzeuginsassen erleichtern oder das Herausziehen des Gurtes in einer Notsituation oder in einem außergewöhnlichen Zustand des Fahrzeugs verhindern soll. Als Problem wird auf diesem technischen Gebiet jedoch das rechtzeitige Erkennen des außergewöhnlichen Zustands des Fahrzeugs betrachtet. Zu diesem Zweck wurden ein Gurtsensor zum Detektieren der Beschleunigung beim Herausziehen des Gurtes und ein Bewegungssensor (Trägheitssensor) zum Erkennen eines außergewöhnlichen Zustands des Fahrzeugs beim Fahren aufgrund einer plötzlichen und/oder starken Unterbrechung der Reisegeschwindigkeit, z. B. durch die Wucht eines Aufpralls, entwickelt, um ihre jeweiligen Nachteile gegenseitig auszugleichen. Hier ist nun festzustellen, daß das Erkennen der Beschleunigung beim Herausziehen des Gurtes, einschließlich der Reaktionszeit, den unterschiedlichen Bestimmungen eines bestimmten Staates entsprechen und dem abrupten Drehen des Fahrzeugs während der Fahrt und einem Überschlag in einer schrägen Straße sowie unter Geländebedingungen entgegengewirkt werden muß.
- Das US-Patent
US 3,819,126 A - Zusätzlich ist eine Kupplungsscheibe verschiebbar zwischen der Seitenwand des Stützteils und einem Klinkenrad angebracht und weist eine kegelförmige Feder auf, die an der Spule zwischen der Kupplungsscheibe und der Stützteil-Seitenwand vorgesehen ist, um die Kupplungsscheibe in Reibeingriff mit dem Klinkenrad zu drücken. Die Kupplungsscheibe umfaßt einen ersten Anschlag, der an der Spule montiert ist, damit er auf dem Verschiebeweg des Verriegelungsteiles angeordnet ist. Der erste Anschlag sperrt das Verriegelungsteil, sobald der Gurt aus einer vollständig aufgerollten Stellung abgerollt wird.
- An einem Stift, der am Ende der Spule angebracht ist, ist ein Sperrteil verdrehbar montiert, das folgendes aufweist: einen Finger, der in einem Schlitz in dem Stützteil aufgenommen ist, um die Drehverschiebung zu begrenzen, einen Federarm, der mit dem Stützteil verbunden ist, um es in der Aufrollrichtung vorzuspannen, einen Arm mit einer Erweiterung, die durch eine Öffnung des Verriegelungsteils verbunden ist, und Stege, die einen Nocken mit drei in gleichen Abständen um seinen Mittelpunkt herum angeordneten Vorsprüngen bilden, so daß er sich durch die Spule dreht, sobald der erste Anschlag aus dem Verschiebeweg des Verriegelungsteils herausbewegt wird.
- Ein Rad ist benachbart dem Sperrteil verdrehbar am Stift montiert und umfaßt eine ringförmig angeordnete Reihe von in regelmäßigen Abständen angebrachten Zähnen, die konzentrisch um die Drehachse der Stifte herum ausgebildet sind, einen zweiten Anschlag, der als radiale Erweiterung ausgebildet ist, um mit dem Verriegelungsteil in seiner dazwischenliegenden Freigabestellung in Eingriff zu treten, eine dem Sperrteil zugewandte, ebene Fläche, drei abgerundete, kegelförmige Vorsprünge, die in Eingriff mit den Stegen treten, und einen Federarm mit einem Finger, der an seinem einen Ende ausgebildet und in einer Öffnung in dem Stützteil aufgenommen ist, um das Rad zum Sperrteil hin vorzuspannen. Das andere Ende des Rades weist einen Fuß zum Eingriff mit einer von dem Rad getragenen Schulter auf, um den zweiten Anschlag so auszurichten, daß er gegen das Verriegelungsteil in dessen zwischengelagerter Freigabestellung anläuft. Der zweite Anschlag sperrt die Spulen-Verriegelungseinrichtung, wenn der Gurt rasch freigegeben oder von der Rückziehvorrichtung abgespult wird oder wenn sich das Fahrzeug in einem außergewöhnlichen Zustand befindet.
- Ein Stellglied ist mit einem Preßsitz auf einem Stift benachbart dem Rad montiert und weist drei federnde, längliche Sperrklinken, die zwischen inneren und äußeren Stellungen radial verschiebbar sind, und eine zylindrische Schulter auf, die ein Trägheitsrad drehbar abstützt. Das Trägheitsrad trägt drei Stifte, die mit den freien Enden der Sperrklinken in Eingriff stehen, und weist eine Masse auf, die so gewählt ist, daß es sich normalerweise mit dem Stellglied dreht.
- Eine durch den Trägheitseffekt betätigte Einrichtung ist neben dem Trägheitsrad angebracht und weist ein Gehäuse, das am Stützteil befestigt ist, sowie eine in dem Gehäuse angeordnete Metallkugel auf, die auf einer kegelförmigen Basis beweglich ist. Auf einem Stift ist ein Hebel verschwenkbar montiert, mit einer Flagge, die in der Öffnung in Kontakt mit der Kugel angeordnet ist, und mit einem Permanentmagneten, der benachbart dem Trägheitsrad angebracht ist. Die Anordnung ist dergestalt, daß sich das Trägheitsrad, wenn die Spule durch eine Zugwirkung auf den Riemen in der Abrollrichtung gedreht wird, relativ zum Stellglied leicht dreht, was dazu führt, daß der Stift Sperrklinken so radial nach außen verschiebt, daß sie mit den Zähnen kämmen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Rad so mit der Spule verbunden, daß es in Abrollrichtung gedreht wird.
- Wenn daher die Spule durch das Herausziehen des Gurtes schnell in Abrollrichtung gedreht wird, dreht sich das Trägheitsrad relativ zum Stellglied leicht, so daß die Stifte die Sperrklinken radial nach außen schieben, um mit den Zähnen zu kämmen. Das Rad ist dann so mit der Spule verbunden, daß es in der Abrollrichtung gedreht werden kann. Eine relativ kleine Drehung des zweiten Anschlags läßt es zu, daß das Verriegelungsteil durch die Feder zu den Ratschen hin bewegt wird, und ermöglicht eine Verriegelungsstellung, die ein weiteres Abrollen des Gurtes verhindert.
- Im außergewöhnlichen Zustand des Fahrzeugs wird die Kugel aus der Öffnung verschoben, so daß der Magnet des Hebels in Eingriff mit dem Trägheitsrad treten und dadurch die Sperrklinken betätigen kann. Zu diesem Zeitpunkt wird die Spule in die Abrollrichtung gedreht, so daß die Sperrklinke in Eingriff mit dem Rad tritt, und das Verriegelungsteil gelangt in Eingriff mit den Klinkenrädern, wodurch das weitere Herausziehen des Gurtes verhindert wird.
- Um das Verriegelungsteil von den Klinkenrädern zu lösen, wird die kleine Menge des Gurtes auf die Spule gewickelt, um den zweiten Anschlag in die Einrollrichtung zu drehen, damit das Verriegelungsteil in seine unmittelbare Stellung zurückkehrt. Diese Bewegung der Spule in Aufrollrichtung bewirkt auch eine Drehung des Stellglieds relativ zum Trägheitsrad, um die Sperrklinken in ihre normale innere Stellung zurückzuführen.
- Diese Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt weist jedoch den Nachteil auf, daß die Kupplungsscheibe, das Sperrteil und das Rad erforderlich sind, damit das Verriegelungsteil, das in Eingriff mit den Klinkenrädern der Spule steht, in der Normalstellung arretiert wird. Beispielsweise ist die Kupplungsscheibe zwischen der Spulenratsche und dem Stützteil so angeordnet, daß sie durch die Feder vorgespannt wird derart, daß der erste Anschlag das Verriegelungsteil in Schieberichtung stützt. Das Sperrteil und sein Federarm sind mit dem Stützteil verbunden, um in Aufrollrichtung vorgespannt zu werden, und die Verlängerung des Armes sitzt in der Öffnung des Verriegelungsteils, um das Verriegelungsteil in Abrollrichtung zu stützen. Das Rad umfaßt den Federarm und den zweiten Anschlag, wobei der Federarm einen Finger am äußeren Ende aufweist, um in der Öffnung des Stützteils so getragen zu werden, daß das Rad zum Sperrteil hin vorgespannt wird, und ferner einen Fuß zum Ausrichten des zweiten Anschlags derart, daß er gegen das Verriegelungsteil in seiner zwischengelagerten Freigabestellung anläuft.
- Um das Einrollen und die Freigabe des Gurtes zu steuern, legt daher der erste Anschlag der Kupplungsscheibe die Position des Verriegelungsteils fest, und der zweite Anschlag des Rades sperrt das Verriegelungsteil.
- Eine derartige Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt weist eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit beim Erkennen des Herausziehens und eine überlegene Rückhaltekraft für einen Insassen während des Fahrens im Gelände auf. Die als Fahrzeug-Bewegungssensor ausgebildete, trägheitsbetätigte Einrichtung bringt jedoch komplexe Vorgänge zur Begrenzung der Betätigungen der Spule oder der Klinkenräder, die mit dem Trägheitsrad zusammenwirken, mit sich. Sie gibt Anlaß zu der Befürchtung, daß das Verhindern der Drehung der Spule möglicherweise zu spät einsetzt.
- Eine andere Technologie, die diesen Nachteil ausgleicht und die Freigabe des Gurtes bei einer hohen Geschwindigkeit nach internationalen Normen verhindert, beschreibt das US-Patent
US 5,507,448 A . - Eine Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt umfaßt ein Klinkenrad, das relativ zu einer Spule gedreht wird, wenigstens ein Sperrklinkenteil zum wahlweisen Bremsen der Spule relativ zu einer ihrer Drehrichtungen und eine Vorrichtung zum Feststellen des Drehweges der Spule sowie zum Bremsen des Klinkenrades beim Überschreiten eines vorbestimmten Drehweges, um dadurch eine übermäßige Freigabe des Gurtes zu verhindern. Hier sei nun darauf hingewiesen, daß eine Sperrklinke als Reaktion auf die Betätigung des Gurtsensors in Eingriff mit dem Klinkenrad tritt, und sobald ein Verriegelungsring mit einem Schlitz während der Betätigung der Einrichtung, die eine Gurtfreigabe verhindert, gedreht wird, hält die Sperrklinke das Klinkenrad an, um eine weitere Freigabe des Gurtes zu verhindern.
- Die Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt weist insofern einen Nachteil auf, als sie dem Überroll-Phänomen bei einem Fahrzeug im Gelände usw. nicht gerecht werden kann, da der Gurtsensor so eingerichtet ist, daß er eine vorbestimmte Reaktionszeit auf den außergewöhnlichen Zustand des Fahrzeugs hat. Mit anderen Worten, das Zurückhalten des Gurtes kann nur nach Ablauf einer vorbestimmten Verzögerungszeit erfolgen. Dies bedeutet, daß die Rückziehvorrichtung für den Sicherheitsgurt die Freigabe des Gurtes in einem gewissen Maße zuläßt.
- Aus den
US 5 301 894 A ,GB 2 154 853 A DE 37 11 537 A1 ,DE 26 20 019 A1 undDE 24 29 915 A1 sind Rückziehvorrichtungen für einen Sicherheitsgurt bekannt, bei denen jeweils in einem Rahmen mit seitlichen Flügelabschnitten eine Spule zum Auf- bzw. Abwickeln eines Sicherheitsgurtbandes angebracht ist. Dabei ist die Spule an ihrem einen axialen Ende an eine spiralförmige Blattfeder angeschlossen, mittels derer sie in Aufwickelrichtung vorgespannt ist. - Bei der Rückziehvorrichtung aus der
GB 2 154 853 A - Am anderen axialen Ende des Rahmens ist die Spule jeweils an eine Gurtreguliereinrichtung angeschlossen, mittels derer bei einigen Lösungen zwischen den beiden Seitenflanschen auf dort an den axialen Enden der Spule sitzende Zahnräder über eine verschwenkbare Sperrleiste (
DE 24 29 915 A1 ) oder verdrehbare Sperrklinken (GB 2 154 853 A DE 26 20 019 A1 ) ein Blockieren der Verdrehung der Spule ausgelöst werden kann. - Bei den Rückziehvorrichtungen aus der
US 5 301 894 A und derDE 37 11 837 A1 erfolgt die Drehblockade der Spule über Verriegelungseinrichtungen an der Außenseite des der Vorspannfeder gegenüberliegenden Seitenflügels. - Bei diesen bekannten Rückziehvorrichtungen kann ein Blockieren der Spulendrehung sowohl bei Eintreten einer vorbestimmten Gurtbandbeschleunigung, wie auch bei Auftreten abrupter Beschleunigungen bzw. Verzögerungen oder eines sonstigen ungewöhnlichen Zustands des Fahrzeugs ausgelöst werden.
- Die Rückziehvorrichtung aus der
DE 24 29 915 A1 umfaßt eine Gurtreguliereinrichtung mit einer Vielzahl miteinander zusammenwirkender, kompliziert zu montierender Einzelelemente für eine relativ große Anzahl mechanisch auszuführender Stellsignale, deren Vielzahl und Komplexität ein besonders rasches Ansprechverhalten als Reaktion auf einen Detektionsvorgang nicht gewährleistet. - Ähnliches gilt auch für die Rückziehvorrichtung gemäß der
DE 37 11 537 A1 , die auf Seite der Reguliereinrichtung zwar weniger Einzelelemente umfaßt, welche jedoch alle zusammen mit der Gurtaufwickelspule und den Elementen auf der Seite der Vorspannfeder gemeinsam auf einem Schenkel einer Lagernadel sitzen, die U-förmig gebogen ist. Der Mittelsteg dieser Lagernadel bildet einen Schwenkhebel, während ihr freier Schenkel zusammen mit einem Lagerzapfen am Gehäuse eine Schwenkachse für die Lagernadel ausbildet, die parallel zur Achse der Lagernadel liegt, wodurch eine verschwenkbare, außermittige Lagerung aller auf der Lagernadel sitzenden Teile, einschließlich der Wickelwelle, erreicht wird. Treten Detektionsvorgänge unter Beteiligung des Gurtsensors oder des ebenfalls vorhandenen Fahrzeugsensors ein, findet ein Verschwenken der Lagernadel um den freien Schenkel statt, wodurch zwei Zahnräder – jedes an einem der axialen Enden der Wickelspule – in zugeordneten Öffnungen des jeweiligen Flügelabschnitts des Rahmens, in dem sie mit Spiel sitzen, angehoben, mit einem in der zugeordneten Öffnung über einen Bogen derselben hinweg angebrachten Zahnabschnitt in Eingriff gebracht und dadurch eine weitere Bewegung der Wickelspule unterbunden wird. Die Verschwenkbewegung der die einzelnen Elemente der Einrichtung tragenden Lagernadel wird durch den auf das Gurtband wirkenden Zug in Abwickelrichtung nach einer zuvor erreichten Blockierung der Spulendrehung bewirkt. Auch wenn der eingesetzte fahrzeugsensitive Sensormechanismus und der ebenfalls vorhandene gurtbandsensitive Mechanismus rasch reagieren, kann infolge der Notwendigkeit der Verschwenkung der Lagernadel mit allen auf ihr sitzenden Elementen der Einrichtung, einschließlich der Gurtspule, infolge der zu bewegenden Massen das Erreichen der stabilen Blockierposition der Gurtspule nicht besonders schnell herbeigeführt werden. - Auch die Rückziehvorrichtung aus der
DE 26 20 019 A1 arbeitet mit einer Gurtreguliereinrichtung mit relativ vielen Einzelteilen, deren Montage etwas aufwendig ist. Bei dem hier eingesetzten fahrzeugsensitiven Sensormechanismus wird eine in einem Gehäuse frei stehend und mit allseitigem Spiel angeordnete, im wesentlichen zylindrische Masse bei einer Änderung der Fahrzeugträgheit in eine ausgelenkte Stellung verkippt und dabei eine mit dem Rahmen verbundene, um eine zur Längsachse der Gurtspule parallele Achse verschwenkbare Kappe in verriegelnden Eingriff mit einem zugeordneten Zahnrad auf der Spulenwelle gebracht. Die Empfindlichkeit und Ansprechgeschwindigkeit der dort eingesetzten fahrzeugsensitiven Sensoreinrichtung ist jedoch abhängig von der Richtung der auftretenden Trägheitsänderung des Fahrzeugs, was derzeitigen Anforderungen nicht mehr ganz entspricht. Die bei dieser bekannten Rückziehvorrichtung bei Einleitung eines Detektionssignals ablaufenden mechanischen Schaltvorgänge sind zudem vergleichsweise komplex und lassen Zweifel an einer besonders raschen Auslösung des gewünschten Blockiereffekts an der Gurtspule aufkommen. - Bei der aus der
GB 2 154 853 A - Bei der Vorrichtung aus der
US 5 301 894 A werden für die Gurtreguliereinrichtung zwar nur wenige, teils jedoch kompliziert geformte Einzelelement eingesetzt. Ferner sind zwei Steuerelemente vorgesehen, die jeweils durch zwei von ihnen vorstehende, in Führungsnuten eines gleichzeitig als Massenelement dienenden Zahnrades eingreifende Stifte radial nach außen in Eingriff mit einer Innenverzahnung an einer Öffnung am zugeordneten Flügelabschnitt des Rahmens angebrachten Platte gebracht werden können, wodurch eine Blockierung der Drehung der Gurtspule erfolgt. Die Ansprechgeschwindigkeit ist bei dieser bekannten Vorrichtung jedoch abhängig von den Längen verschiedener zur Ausführung der gewünschten Verstellbewegungen vorgesehener Führungskulissen für den Eingriff der Stifte der Verzahnungselemente in die Führungsnuten des Zahnrads und den Eingriff von Formbacken am zugeordneten axialen Ende der Gurtspule in entsprechende Öffnungen des Zahnrades. Dies führt zu einer sich durch die Überlagerung der Wirkung der Führungskulissen ergebenden relativ langen Reaktionszeit bis zum Auftreten der Blockierung der Gurtspule. - Ausgehend von diesem Stand der Technik soll die Erfindung nun eine Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt bereitstellen, der die Detektionsvorgänge unter Beteiligung der Gurtsensoren und der Fahrzeugsensoren reduziert und die Sensorgeschwindigkeit verbessert sowie die Fahrzeuginsassen als Reaktion auf den Detektionsvorgang sofort zurückhält.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt; -
2 eine teilweise in Explosionsdarstellung gezeigte Perspektivansicht einer Spule und eines Verriegelungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung, die auf einem Rahmen montiert sind; -
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Kupplungsrades gemäß der vorliegenden Erfindung; -
4 einen Querschnitt entlang Linie A-A nach der Montage des Kupplungsrades aus3 ; -
5 eine Perspektivansicht des Zustandes der Montage einer Gurtreguliereinrichtung auf der Spule mit einem Halteteil gemäß der vorliegenden Erfindung; -
6 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Sperrklinkeneinrichtung, die als Fahrzeugbewegungssensor mit einer Abdeckung montiert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung; -
7 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Sperrklinkeneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und -
8 eine seitliche Querschnittdarstellung, welche die Wirkungsweise der Sperrklinkeneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert. - Es sei nun auf
1 Bezug genommen, in der ein Rahmen10 mit einer grundsätzlich kanalförmigen Ausbildung, eine Rückwand11 zur Befestigung am Fahrgestell eines Fahrzeugs und ein Paar von linken und rechten Flügelabschnitten12 und13 aufweist, die einstückig von beiden Enden der Rückwand bis zur vorderen Fläche hin verlaufen. Der linke Flügelabschnitt12 umfaßt eine Öffnung14 , die in seiner Mitte ausgebildet ist, und einen Zahnabschnitt15 , der über einen vorbestimmten Bogen hinweg am oberen Abschnitt der Öffnung14 ausgebildet ist. Der rechte Flügelabschnitt13 weist, entsprechend der Anordnung des linken Flügelabschnittes12 , eine Öffnung17 auf, wobei ein Zahnabschnitt18 über einen vorbestimmten Bogen hinweg an deren oberem Abschnitt ausgebildet ist, und einen Nutabschnitt16 , der nach innen in die Öffnung17 abgesetzt ist und in dieser teilweise in einer vorbestimmten Richtung verläuft, um eine Nut zu bilden. Der rechte Flügelabschnitt13 weist zudem eine Montageöffnung19 auf, die benachbart dem Nutabschnitt16 und unterhalb desselben ausgebildet ist, um einen Fahrzeug-Bewegungssensor aufzunehmen. Ebenso ist eine Befestigungsstange11' zwischen den Flügelabschnitten12 und13 montiert, um deren Abstand festzulegen. - Eine Spule
20 umfaßt einen Einrollabschnitt21 zum Einrollen eines Gurtes, linke und rechte Ringflansche22 und23 , die einstückig an beiden Seiten angeformt sind, um so ausgerichtet und gedreht zu werden, daß sie den Öffnungen14 und17 gegenüberliegen, ferner einen Montagering24 , der vom linken Ringflansch22 vorsteht, ein erstes Zahnrad25 , das einstückig am rechten Ringflansch23 ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als der Ringflansch23 , sowie eine Welle26 , die einstückig vom Mittelpunkt beider Endflächen der Spule20 vorsteht. Wenn die Spule20 in die Öffnungen der Flügelabschnitte eingesetzt und in diesen ausgerichtet ist, sind die Umfangsfläche des Ringflansches22 dem Zahnabschnitt15 und die Umfangsfläche des Ringflansches23 dem Zahnabschnitt17 zugewandt, und das erste Zahnrad25 ist so im Nutabschnitt16 des rechten Flügelabschnittes ausgerichtet, daß es mit dem Flügelabschnitt13 bündig abschließt (siehe2 ). - Normalerweise zwingt eine Rückziehvorrichtung die Spule
20 dazu, den Gurt einzurollen. Dazu umfaßt ein Behälter30 ein erstes Gehäuse31 , das den Montagering24 der Spule20 umgibt, eine Feder35 , die in der Richtung, in welche die Spule20 den Gurt einrollt, vorgespannt ist, und ein zweites Gehäuse36 , das auf dem linken Flügelabschnitt12 montiert ist und in dem das erste Gehäuse31 sowie die Feder35 aufgenommen sind. Das erste Gehäuse31 umfaßt eine Drehstütze32 , die von dessen Mittelpunkt um die Dicke des Montagerings24 vorragt, damit die Welle26 durch das erste Gehäuse31 hindurchgeführt und verdrehbar gelagert werden kann, und einen zylindrischen Abschnitt33 , der um dessen Umfang herum ausgebildet ist, um den Montagering24 zu umgeben, in dem eine Vielzahl von Rippen34 mit einem konstanten Abstand um den Innenumfang des zylindrischen Abschnittes33 herum vorgesehen sind, um die Bewegung der Spule20 zu unterstützen, so daß der Ringflansch22 , wie nachfolgend beschrieben, zwangsläufig eine Reibung mit dem Zahnabschnitt15 an der Öffnung bewirkt. Das zweite Gehäuse36 weist an seinem Öffnungsabschnitt einen Montageabschnitt37 auf, dessen Durchmesser größer als sein die Feder35 aufnehmender Körper ist, um es zu ermöglichen, daß diese in das zweite Gehäuse36 eingesetzt werden kann. Eine Vielzahl von Befestigungsmitteln38 werden an Befestigungsabschnitten, die vom Umfang des zweiten Gehäuses vorstehen, eingesetzt und befestigt. - Eine Gurtreguliereinrichtung
100 dient dazu, die Freigabe des Gurtes als Reaktion auf die Detektion einer Gurtbeschleunigung zu verhindern und die Freigabe des Gurtes im Normalzustand eines Fahrzeugs ungehindert zuzulassen. Die Gurtreguliereinrichtung100 umfaßt ein Verriegelungsteil40 , das auf der Fläche des Nutabschnittes16 angeordnet ist, ein Halteteil50 , das benachbart dem ersten Zahnrad25 montiert ist, wobei die Welle26 durch dessen Mittelpunkt geführt wird und es ermöglicht, daß das Verriegelungsteil40 wie ein Pendel schwingt, und ein Kupplungsrad60 , das mit dem Halteteil50 gekoppelt ist, um ein Verdrehen des Halteteils50 zuzulassen. - Das Verriegelungsteil
40 ist mit einer Klinke41 , die an seinem oberen Abschnitt ausgebildet ist, um durch seine Pendelbewegung mit dem ersten Zahnrad25 in Eingriff zu treten, einem Führungsstift42 , der an einer Fläche desselben befestigt ist, um die Pendelbewegung zu führen, und mit einer Öffnung43 versehen, die am unteren Abschnitt ausgebildet ist, um einen Stift44 aufzunehmen und dadurch ein Verschwenken des Verriegelungsteils40 zu ermöglichen. Der Stift44 wird in eine im Nutabschnitt16 ausgebildete Öffnung eingeführt und an der Innenfläche des rechten Flügelabschnittes13 befestigt. Daher wird das Verriegelungsteil40 im Nutabschnitt16 durch den Stift44 positioniert und ist mittels einer Feder46 , deren eines Ende mit dem Führungsstift42 verbunden ist und deren anderes Ende in eine Öffnung47 , die, wie in2 gezeigt, an einer vorbestimmten Stelle des rechten Flügelabschnitts13 ausgebildet ist, eingesetzt und in dieser befestigt, in Richtung vom ersten Zahnrad25 weg vorgespannt. - Das Halteteil
50 weist einen Haltering51 auf, der an einer Seitenfläche desselben um den Innenumfang herum ausgebildet ist. Ein zweites Zahnrad52 ist an der Innenwand des Halteringes51 zahnförmig ausgebildet und weist einen oberen Teil mit einer vorbestimmten Höhe auf. Ebenso ist eine Ringaufnahme53 mit einer dreieckigen Form an einer vorbestimmten Stelle am Umfang des Halteteils50 ausgebildet, um eine Pendelbewegung des Verriegelungsteils40 zu ermöglichen. Wenn das Halteteil50 , wie in5 gezeigt, montiert wird, nimmt die Ringaufnahme53 den Führungsstift42 auf, wobei dieser an ihrem Scheitel angeordnet wird. Daher bewegt der Führungsstift42 , wenn das Halteteil50 in Richtung des Pfeiles F verschoben wird, das Verriegelungsteil40 in Richtung eines Pfeiles B, um die Klinke41 in Eingriff mit dem ersten Zahnrad25 zu bringen. - Das Kupplungsrad
60 weist außerdem ein Masseteil70 auf. Das Masseteil70 umfaßt eine rechteckige Wellenaufnahme72 , auf die die Drehkraft der Welle26 übertragen wird, und einen kreisförmigen Körper71 , der in der rechteckigen Wellenaufnahme72 aufgenommen ist. Der kreisförmige Körper71 ist mit Federhebeln73 und74 versehen, die sich vom unteren Abschnitt entlang einem Halbkreisbogen seines Umfangs erstrecken. An jedem Ende der Federhebel73 und74 sind Klinken75 und76 ausgebildet. Ebenso weist das Masseteil eine Vielzahl von Haken77 auf, die von der vorderen Fläche des Umfangs vorstehen, wie dies in5 gezeigt ist. - Wie die
3 und4 zeigen, umfaßt das Kupplungsrad60 einen in seiner Mitte ausgebildeten Öffnungsabschnitt61 . Der Öffnungsabschnitt61 weist einen ersten Zahnabschnitt62 mit einer vorbestimmten Breite an seinem Innenumfang und eine um den Außenumfang angebrachte Koppelfläche63 auf, die mit den Haken77 verkoppelt wird. Ebenso umfaßt das Kupplungsrad60 einen zweiten Zahnabschnitt64 , der um seinen Außenumfang herum so ausgebildet ist, daß er konzentrisch zum ersten Zahnabschnitt62 verläuft. Daher wird beim Einbau des Masseteils70 in das Kupplungsrad60 der kreisförmige Körper71 , mit Ausnahme der Federhebel73 und74 , in den Öffnungsabschnitt61 eingesetzt und in diesem positioniert, wobei die Klinken75 und76 in Kontakt mit dem ersten Zahnabschnitt62 gebracht und die Haken77 an der Koppelfläche63 eingehängt werden. - Die Gurtreguliereinrichtung
100 wird wie folgt zusammengebaut:
Die Spule20 wird am Rahmen10 und das Verriegelungsteil40 im Nutabschnitt16 montiert, wie dies in2 gezeigt ist. Dann wird das Halteteil50 auf die Welle26 aufgesetzt, um benachbart dem ersten Zahnrad25 angebracht zu werden, wobei der Führungsstift42 am Scheitel der Ringaufnahme53 angeordnet wird. Das Kupplungsrad60 wird auf die Welle26 aufgebracht, mit der das Masseteil70 verbunden ist, wobei der Haltering51 den ersten Zahnabschnitt62 und das Masseteil70 aufnimmt, und die Klinken75 und76 der Federhebel73 und74 benachbart dem zweiten Zahnrad52 am Innenumfang des Halteringes51 angebracht werden. Diese Montageanordnung ist in5 gezeigt. - Damit erkennt die Gurtreguliereinrichtung
100 eine Beschleunigung des Gurtes. Wie in4 gezeigt, wird das Masseteil70 an dem Öffnungsabschnitt61 eingesetzt, der durch einen Körper des ersten Zahnabschnittes62 gebildet wird, um die Klinken75 und76 in Eingriff mit dem ersten Zahnabschnitt62 zu bringen. Ein normaler Zustand ist ein solcher, bei dem das Masseteil70 und das Kupplungsrad60 gleichzeitig in Abrollrichtung (Freigaberichtung) C oder in der Einrollrichtung D gedreht werden. Zum Zeitpunkt der Gurtbeschleunigung wird das Masseteil70 jedoch sofort in die Gurtfreigaberichtung C gedreht, während das Kupplungsrad60 durch seine Trägheitskraft ebenfalls gedreht wird. Die Klinken75 und76 laufen über die Spitzen der Zähne des ersten Zahnabschnittes62 , so daß dessen Enden aufgrund ihrer Zentrifugalkraft am zweiten Zahnrad52 des Halteringes51 aufgehängt werden. Dabei dreht die Drehkraft der Welle26 das Halteteil50 in Richtung des Pfeiles F, wie dies in5 gezeigt ist. Gleichzeitig bringt die Ringaufnahme53 des Halteteils50 die Klinke41 des Verriegelungsteils40 in Eingriff mit dem ersten Zahnrad25 , um die weitere Drehung der Spule20 anzuhalten und die Freigabe des Gurtes zu verhindern. - Zur gleichen Zeit wie die Freigabekraft des Gurtes die Spule
20 nach dem Anhalten von deren Drehbewegung in einer Gurtbewegungsrichtung (zu einem Rahmen oder einem oberen Öffnungsabschnitt hin) zieht, treten die jeweils an den Öffnungen14 bzw.17 ausgebildeten Zahnabschnitte15 und18 in Eingriff mit den Ringflanschen22 und23 , um sicherzustellen, daß eine weitere Drehung der Spule20 verhindert wird. - Daher weist die Gurtreguliereinrichtung
100 eine doppelte Auslegung auf, da, sobald die Klinken75 und76 mit dem ersten Zahnabschnitt62 des Kupplungsrades60 zusammenarbeiten, das Halteteil50 so verdreht wird, daß das Verriegelungsteil40 einfach die Drehung der Spule20 anhält und die Zahnabschnitte15 und18 eine weitere Drehung der Spule20 verhindern. - Zusätzlich weist die Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt auch noch eine Sperrklinkeneinrichtung
200 auf. Wie in den6 und7 gezeigt, ist die Sperrklinkeneinrichtung200 am Innenabschnitt einer Abdeckung90 montiert und in der Montageöffnung19 des Rahmens10 angeordnet, nachdem die Gurtreguliereinrichtung100 an der Welle26 der Spule20 angebracht ist. - Die Abdeckung
90 weist einen Montageraum91 zur Aufnahme der Sperrklinkeneinrichtung200 auf. Auf beiden Seiten des Montageraums91 , z. B. einer Innenwand der (nicht dargestellten) Abdeckung90 und einer gestuften Schulter, sind Montageschienen92 auf gleicher Höhe befestigt und zueinander ausgerichtet. - Die Sperrklinkeneinrichtung
200 umfaßt ein Gehäuse110 und Montageblöcke113 und114 , die jeweils an den Längsseiten der vorderen und hinteren Wände111 und112 ausgebildet sind, um in die Schienen92 eingesetzt zu werden. Die hintere Wand112 ist an ihren beiden Seitenflächen mit Seitenwänden115 verbunden, die sich am Gehäuse110 nach innen erstrecken. In den Seitenwänden115 sind Öffnungen115' ausgebildet, um mit einem Klinkenhebel140 , wie nachfolgend beschrieben, verbunden zu werden. Ein Anschlagteil116 ist zwischen den Seitenwänden115 im Gehäuse110 montiert, um die Drehung eines Klinkenhebels140 einzustellen. Auf einer Basis117 ist ein in Stufen ausgebildeter Einbauabschnitt118 mit einer Einbauöffnung119 ausgebildet, worauf ein stehendes Gewicht120 angeordnet wird. - Das stehende Gewicht
120 umfaßt eine obere zylindrische Masse121 , die den Schwerpunkt enthält, ein vorstehendes Teil122 , das so ausgebildet ist, daß ein erster Permanentmagnet130 darauf angebracht werden kann, eine Verlängerung123 , die sich vom unteren Abschnitt der oberen zylindrischen Masse121 aus erstreckt und einen kleineren Durchmesser als die Masse121 aufweist, und einen vergrößerten Endabschnitt125 mit einem Halsabschnitt124 , der so ausgebildet ist, daß er in der Einbauöffnung119 einrastet. Der erste Permanentmagnet130 ist ringförmig ausgebildet und am Umfang des vorstehenden Teils122 mit einem Klebemittel befestigt. - Der Klinkenhebel
140 umfaßt einen Schwenkabschnitt141 , der in die Verbindungsöffnung115' des Gehäuses110 eingesetzt wird, einen Betätigungshebel142 , der in Eingriff mit dem zweiten Zahnabschnitt64 des Kupplungsrades60 tritt, ein Ausgleichsgewicht143 , um den Gleichgewichtszustand mit dem Betätigungshebel142 aufrechtzuerhalten, und ein Drehstützteil144 zum Einstellen des Drehwinkels des Klinkenhebels140 , das mit dem Anschlagteil116 des Gehäuses110 zusammenarbeitet. Der Betätigungshebel142 weist eine Befestigungsöffnung145 , die in seiner Mitte ausgebildet ist, um einen zweiten Permanentmagneten150 aufzunehmen, und ein Klinkenende146 auf, das in Eingriff mit dem zweiten Zahnabschnitt64 des Kupplungsrades60 treten soll. - Daher ist das stehende Gewicht
120 , wie in8 gezeigt, im Gehäuse110 so positioniert, daß der Halsabschnitt124 in die Einbauöffnung119 eingesetzt wird, und der verdickte Endabschnitt125 ist an der unteren Fläche der Basis117 so angeordnet, daß die obere zylindrische Masse121 von einer Seite zur anderen kippen kann. Der Klinkenhebel140 ist so an den Seitenwänden montiert, daß der Schwenkabschnitt141 verdrehbar in den Öffnungen115' sitzt. Nach dem Einbau des Klinkenhebels140 in das Gehäuse110 sollte das vorstehende Teil122 am oberen Mittelabschnitt des stehenden Gewichtes120 gegen den zweiten Permanentmagneten150 , der in der Befestigungsöffnung145 sitzt, anliegen. Der erste und der zweite Permanentmagnet130 bzw.150 sind so montiert, daß ihre sich gegenüberliegenden Flächen dieselbe Polarität aufweisen, um eine Abstoßungskraft zu erzeugen. Außerdem ist die Sperrklinkeneinrichtung200 am inneren unteren Abschnitt der Abdeckung90 benachbart dem Kupplungsrad60 angebracht. - Falls sich das Fahrzeug in ungewöhnlichen Situationen befindet, in denen es rasch beschleunigt oder im Gelände gefahren wird, wird das stehende Gewicht
120 aufgrund der Einwirkung des Fahrzeugs von seiner Normalposition in irgendeine Richtung verkippt. Zu diesem Zeitpunkt korrespondieren die zweiten Permanentmagneten130 und150 miteinander, wodurch sie eine Abstoßungskraft erzeugen und der zweite Permanentmagnet150 nach oben bewegt wird. Die Aufwärtsbewegung bewirkt, daß das Klinkenende146 in Eingriff mit dem zweiten Zahnabschnitt64 des Kupplungsrades60 tritt. Gleichzeitig erfolgt die Freigabe des Gurtes, während die Welle26 das Masseteil70 dreht, und das Kupplungsrad60 erfährt eine momentane Trägheitskraft, die durch die Drehkraft der zu drehenden Welle26 auftritt. Danach laufen die Klinken75 und76 über die Zahnspitzen des ersten Zahnabschnitts, um in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad52 des Halteringes51 zu treten und dann das Halteteil50 in der Abrollrichtung C des Gurtes zu drehen. Anschließend wird das Verriegelungsteil40 in Richtung des Pfeils B bewegt, wie dies in5 gezeigt ist. Gleichzeitig tritt die Klinke41 in Eingriff mit dem ersten Zahnrad25 , um die weitere Drehung der Spule20 anzuhalten und die Freigabe des Gurtes zu verhindern. - Zur gleichen Zeit, zu der die Freigabekraft des Gurtes die Spule
20 nach dem Anhalten ihrer Drehbewegung in die Abrollrichtung (zu einem Rahmen oder einem oberen Öffnungsabschnitt hin) zieht, treten die Ringflansche22 und23 jeweils in Eingriff mit den Zahnabschnitten15 und18 an den Öffnungen14 und17 , um sicherzustellen, daß eine weitere Drehung der Spule20 verhindert wird. Diese Anordnung kann auf das Auftreten von abrupten Beschleunigungen des Fahrzeugs und auf einen ungewöhnlichen Zustand, wie einen Überschlag unter Geländebedingungen, reagieren. - Wie oben beschrieben, reduziert die vorliegende Erfindung die Detektionsvorgänge unter Beteiligung der Gurtsensoren und der Fahrzeugsensoren, um die Sensorgeschwindigkeit zu verbessern und die Fahrzeuginsassen als Reaktion auf den Detektionsvorgang sofort zurückzuhalten.
Claims (7)
- Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt zum Einrollen und Freigeben des Sicherheitsgurtes von einer Spule (
20 ), wobei die Rückziehvorrichtung folgendes umfaßt: einen Rahmen (10 ) mit zwei seitlichen Flügelabschnitten (12 ,13 ), wobei in der Mitte jedes Flügelabschnitts (12 ;13 ) jeweils eine Öffnung (14 ;17 ) ausgebildet ist, in der jeweils ein Zahnabschnitt (15 ,18 ) über einen Bogen hinweg ausgebildet ist, und mit einem Nutabschnitt (16 ), der eine Größe aufweist, die größer als die Öffnung (17 ) eines Flügelabschnittes (13 ) ist; eine Spule (20 ) mit einem Paar von Ringflanschen (22 ,23 ), die an beiden axialen Enden der Spule (20 ) überstehen und in den Öffnungen (14 ,17 ) angeordnet sind, einem Montagering (24 ), der an einer Seite eines Ringflansches (22 ) vorragt und einen kleineren Durchmesser als der Ringflansch (22 ) aufweist, und mit einem ersten Zahnrad (25 ), das von einer Seite des anderen Ringflansches (23 ) vorsteht, und im Nutabschnitt (16 ) aufgenommen ist; einen Behälter (30 ) mit einem ersten Gehäuse (31 ), in dem der Montagering (24 ) läuft, und mit einem zweiten Gehäuse (36 ), das eine Feder (35 ) aufnimmt; eine Gurtreguliereinrichtung (100 ) mit einem Verriegelungsteil (40 ), das mit dem ersten Zahnrad (25 ) der Spule (20 ) zusammenwirkt und einen Führungsstift (42 ) aufweist, mit einem dem ersten Zahnrad (25 ) benachbarten Halteteil (50 ), das eine Ringaufnahme (53 ) ausbildet, in welcher der Führungsstift (42 ) eingreift, und mit einem Kupplungsrad (60 ), das mit einem Masseteil (70 ) verbunden ist, an dem eine Klinke (75 ;76 ) an einem Federhebel (73 ;74 ) derart angebracht ist, daß sie bei einer Gurtbeschleunigung die Zähne eines ersten Zahnabschnittes (62 ) des Kupplungsrades (60 ) überläuft, und eine Sperrklinkeneinrichtung (200 ), die im Innenabschnitt einer Abdeckung (90 ) benachbart dem Kupplungsrad (60 ) angebracht ist und einen Klinkenhebel (140 ) aufweist, der bei einem außergewöhnlichem Zustand des Fahrzeugs mit einem zweiten Zahnabschnitt (64 ) des Kupplungsrades (60 ) in Eingriff bringbar ist. - Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1, bei dem der Behälter (
30 ) noch folgendes umfaßt: eine Drehstütze (32 ) für das erste Gehäuse (31 ), um die Welle der Spule (20 ) in seiner Mitte verdrehbar abzustützen, und eine Vielzahl von Rippen (34 ), die voneinander beabstandet am Innenumfang des Behälters (30 ) ausgebildet sind, um die Durchbiegung der Spule (20 ) im Kontakt mit dem Montagering (24 ) zu führen. - Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1, wobei das Halteteil (
50 ) einen Haltering (51 ) aufweist, welcher einen ersten Zahnabschnitt (62 ) des Kupplungsrades (60 ) und das Masseteil (70 ) aufnimmt, und an dessen Umfang ein zweites Zahnrad (52 ) ausgebildet ist. - Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1, bei der das Masseteil (
70 ) in Form eines Kreiskörpers vorliegt und wenigstens einen Federhebel (73 ;74 ), der sich in einem Halbkreisbogen von dessen Durchmesser aus verläuft und an seinem freien Ende eine Klinke (75 ;70 ) trägt, sowie eine Vielzahl von Haken (77 ) aufweist, die in einem vorgegebenem Abstand voneinander von der Vorderseite des Masseteils (70 ) vorstehen. - Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1, wobei das Kupplungsrad (
60 ) eine zentrale Öffnung aufweist, auf deren dem Masseteil (70 ) zugewandter Seite der erste Zahnabschnitt (62 ) zum Wirkeingriff mit dem Masseteil (70 ) ausgebildet ist, während auf der gegenüberliegenden Seite des Kupplungsrades (60 ) eine Koppelfläche (63 ) zum Wirkeingriff mit den Haken (77 ) angebracht und am Umfang des Kupplungsrades (60 ) der zweite Zahnabschnitt (64 ) vorgesehen ist. - Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1, wobei im Gehäuse der Sperrklinkeneinrichtung (
200 ) ein stehendes Gewicht (120 ) vorgesehen ist, das einen ersten Permanentmagneten (130 ) umfaßt, der am oberen Abschnitt desselben montiert ist, und das im Gehäuse (110 ) verkippbar angebracht ist, und am oberen Abschnitt des Gehäuses (110 ) ein Klinkenhebel (140 ) montiert ist, der einen zweiten Permanentmagneten (150 ) trägt, der so angeordnet ist, daß gleiche Pole der beiden Permanentmagneten (130 ,150 ) einander zugewandt sind. - Fahrzeugsicherheitsgurt mit einer Rückziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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