DE1812672A1 - Automatische Sperr-Dreheinzieheinrichtung fuer Sicherheitsgurte - Google Patents

Description

• Automatische Sperr -Dreheinzieheinrichtung für Sicherheits gutte Die Erfindung betrifft automatische Sperr - Dreheinzieheinrichtungen für Sicherheitsgurte.
• Insbesondere betrifft die Erfindung eine Einrichtung, bei der ein auf das Beharrungsvermögen ansprechender Nocken und Folgeteil eine Auflage haben, die normalerweise ausser Eingriff von einer Klinke sind, wenn das Aufwickelteil sich dreht mit einer Drehbeschleunigung, die geringer als ein vorbestimmter Betrag ist, wobei aber auf das Aufwickelteil bei einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit eingewirkt wird, um die Auflagerung radial nach aussen von der Drehachse des Aufwickelteils zu verschieben und in Eingriff mit der runden Klinke zu bringen.
• Automatische Sperr -Einzieheinrichtungen für Sicherheitsgurte sind normalerweise so konstruiert, dass sie es dem Benutzer des Sicherheitsgurtes erlauben, die normale Bewegung bei gewöhnlichen Fahrbedingungen unbeschränkt auszuführen, auch wenn der Benutzer von dem Sicherheitsgurt umfasst wird. Der Sicherheitsgurt erstreckt sich frei von einer gespeicherten Aufwickellage um eine unter Federvorspannung stehenden Aufwickelrolle, die in dem Fahrzeug befestigt ist. Wenn das Fahrzeug plötzlich und heftig sein Bewegungsmoment ändert wie bei einer Kollision oder einem plötzlichen Abbremsen, wobei ein plötzliches Ausziehen des Sitzgurtes von seiner Aufwickellage erzeugt werden würde, wird eine Sperreinrichtung ausgelöst, um mit der Aufwickelrolle in Eingriff zu kommen und ein weiteres Drehen zu verhindern.
• Es wurden beträchtliche Anstrengungen bei der Entwicklung einer Einzieheinrichtung mit einer Sperrung unternommen, die auf ein plötzliches Ansteigen beim Ausziehen des Gurtes anspricht, wie es in der Drehung der Aufwickelrolle sich wiederspiegelt und die die Rolle in einem Bruchteil einer Sekunde sperrt, Es sind verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die Sperrung der Rolle durch eine relative Drehbewegung zwischen der Rolle und einem Trägheitsglied ausgelöst wird. Solche Einrichtungen erfordern eine grosse Anzahl von Teilen, die schwierig herzustellen sind, hohe Kosten verursachen und oftmals im Betrieb nicht zuverlässig arbeiten.
• Es ist daher das allgemeine Ziel der Erfindung eine verbesserte, durch das Beharrungsvermögen betätigbare Sperreinrichtung zu schaffen, die ein Minimum an Teilen aufweist, die wirtschaftlich zusammengesetzt werden können und eine in hohem Masse zuverins sie Einrichtung bilden die für moderne Massenproduktionsver -fahren geeignet ist.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine unter Federvorspannung stehenden Auf-,wickelrolle beschrieben, die für eine Drehung auf einer Basis montiert ist, die zur Befestigung an einem festen Teil des Fahrzeugs geeignet ist. Das Ende des Sicherheitsgurtes ist an der Aufwickelrolle befestigt, so dass die Drehung der Rolle in Aufwickelrichtung den Gurt aufwickelt und eine Drehung der Rolle in entgegengesetzter Richtung den Gurt aus seiner gespeicherten Aufwickellage freigibt.
• Das unter Federvorspannung stehende Teil, das zwischen der Welle und der Basis wirkt, erzeugt eine nachgiebige Kraft an der Rolle, wodurch diese in Aufwickelrichtung eine Vorspannung erhält. Von der Aufwickelrolle wird ein Nocken getragen, der eine runde Nockenflache aufweist, die um eine Achse ausgebildet ist, die im Abstand von der Drehachse der Rolle verläuft. Ein Nockenfolgeglied, das eine etwa runde Bohrung besitzt, ist auf dem Nocken montiert, wobei die Bohrung drehbar verschieblich mit der runden Kontur des Nockens in Berührung steht. Auflagerungen, die in Eingriff kommen können, werden von dem Nockenfolgeied und der Nocke getragen und begrenzen die Drehung des Nockenfolgeglieds zwischen einer ersten und einer zweiten Winkellage.
• Ein Umfangsauflager auf dem Folge glied kann mit einer runden Klinke in Eingriff kommen, die an der Basis befestigt ist. In der einen Stellung ist das Folge glied auf Lager radial im Abstand nach innen von der Klinke, so dass die Aufwickelrolle frei rotieren kann.
• Wenn das Folge glied sich in seine zweite Lage bewegt, wird das Auflager radial nach aussen verschoben, bis es mit der Klinke in Eingriff kommt, um die Rolle gegen eine Drehung festzulegen. Ein federvorgespanntes Teil wirkt zwischen dem Folge glied und dem Nocken, um das Folge glied in seiner ersten Stellung zu halten, so dass die Aufwickelrolle, der Nocken und das Folgeglied normalerweise als Einheit rotieren. Wenn der Gurt beginnt sich von seiner gespeicherten Stellung mit einer sehr hohen Beschleunigungsrate auszudehnen, wird diese Ausdehnung in einer sehr stark ansteigenden Drehbeschleunigung der Aufwickelrolle wiedergegeben. Das Beharrungsvermögen des Folge glieds verlagert dieses um den Nocken in seine zweite Stellung, so dass das Auflaer sich in einen Festlegeeingriff mit der Klinke bewegt. Wenn die das beschleunigte Ausziehen des Gurtes erzeugenden Kräfte nachlassen und das Beharrungsvermögen des Folge glieds verringert wird, dreht das Federvorspannungsglied das Nockenfolgeglied zurück in seine Ausgangsstellung, so dass der Gurt sich frei ausdehnen und zurückziehen kann unter dem Einfluss der Aufwickelfeder.
• Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Dreheinzieheinrichtung mit einem automatischen Sperrmechanismus verfügbar zu machen, der verhältnismässig wenige Teile umfasst und der auf eine relative Drehbewegung zwischen der Aufwickelrolle und einem Trägheitsteil anspricht, um den Sperrmechanismus von einer nichtverriegelten in eine verriegelte Stellung zu bringen.
• Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verfügbarmachung eines schwerkr aftbetätigten automatischen Sperrmechanismus für eine Dreheinzieheinrichtung für Sicherheitsgurte, die eine Aufwickelrolle aufweist, die drehbar an einer Basis montiert ist und einen Nocken umfasst, der durch die Aufwickelrolle getragen wird und ein rundes Nockenteil aufweist, das um eine Achse exzentrisch zur Drehachse der Rolle ausgeformt ist, wobei ein Beharrungsfolgeglied mit einer etwa runden Bohrung mit der runden Kontur des Nockens in Eingriff kommen kann und bewegbar zwischen relativen Lagen um die exzentrische Achse ist, so dass Auflager auf dem Folgeglied und der Basis zusammenwirken und in und aus wechselseitigen Eingriffslagen sich bewegen, wie das Folge glied sich relativ zum Nocken dreht.
• Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen sich aus der nachfolgenden Beschreioung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ergeben. Die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren auf gleiche Teile beziehen, zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Sitzes, montiert auf dem Boden eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemässen Dreheinzieheünrichtung, Fig. 2 eine vergrösserte Schnittansicht durch die Einzieheinrichtung nach Fig. 1; Fig. 3 eine Teilansicht einer bevorzugten Einzieheinrichtung mit den automatischen Sperrgliedern in auseinandergezogener Darstellung; Fig. 4 einen bevorzugten Nocken und das Folge glied in ihrer nichtverrie gelten Stellung; Fig. 5 eine Ansicht entsprechend der Fig. 4, wobei das Folgeglied um den Nocken in die verriegelte Stellung gedreht ist.
• Fig. 1 zeigt eine Sicherheitsgurt-Einzieheinrichtung 10 fur ein kontrolliertes Ausziehen und Einziehen eines Sicherheitsgurtes 12, der eine Länge hat, die ein teilweises Umfassen einer Person ermöglicht, die auf einem Fahrzeugsitz 14 Platz genommen hat, der auf dem Boden 16 des Fahrzeugs montiert ist.
• Die Einzieheinrichtung 10 hat eine doppelte Funktion. Erstens verankert sie das Ende des Gurtes 12 an einem festen Teil des Fahrzeugs, um eine plötzliche Verlagerung des Benutzers des Sicherheitsgurtes 14 relativ zum Fahrzeug im Fall einer plötzlichen Abbremsung oder anderer heftiger Bewegungen des Fahrzeugs zu verhindern.
• Zweitens hält die Einzieheinrichtung 10 den Gurt 12 in einer gespeicherten Lage, wenn er nicht benutzt wird. Daher ist die Einzieheinrichtung 10 als vorzugsweise am Boden 16 befestigt dargestellt worden; sie kann jedoch an jedem anderen Teil des Fahrzeugs wie am Sitz 14 befestigt sein.
• Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, dass die Einzieheinrichtung 10 einen Bügel 18 umfasst, der von einem nichtdargestellten Gehäuse umschlossen wird, eine Aufwickeleinheit 20, die auf dem Bügel zur Steuerung der Längsbewegung des Gurtes montiert ist und eine Sperreinrichtung 22 zur Steuerung des Betriebs der Aufwickeleinheit 20.
• Die Sperreinrichtung 22 erlaubt es normalerweise, dass die Aufwickeleinrichtung sich frei zwischen einer Aufwickelstellung, in der der Gurt in einer gespeicherten Stellung aufgewickelt ist und einer Ausziehstellung bewegen kann, in der sich der Gurt frei von der gespeicherten Stellung erstreckt.
• Die Sperreinrichtung 22 ist betätigbar, um die Aufwickeleinheit 20 gegen eine Drehung in Bezug auf den Bügel 18 zu verriegeln, wenn der Gurt 20 sehr schnell ausgezogen wird, in einer Weise, die nachfolgend näher beschrieben werden soll.
• Der Verankerungsbügel 20 umfasst vorzugsweise zwei Bügelabschnitte 24 und 26, deren untere Enden fest an dem Boden 16 des Fahrzeugs durch eine Gewindeschraube 28 befestigt sind. Die Bügelabschnitte 24 und 26 erstrecken sich nach oben in Richtung der Bewegung des Gurtes 12, um ein Paar im Abstand voneinander parallel verlaufender Flansche 30, 32 zu bilden.
• Eine Metallaufwickelrolle 24 ist für eine Drehung in einem Paar axial fluchtender Oeffnungen 36, 38 gelagert, die in den Flanschen 30 bzw. 32 ausgebildet sind. Ein Paar Laschen 40 werden von der Welle 34 getragen und liegen an der Innenfläche der Flansche 30 und 32 an und verhindern, dass die Welle 34 sich in Bezug auf die Flansche axial verschieben kann.
• Ein axial sich erstreckender Schlitz 42 ist in der Welle 34 ausgebildet und die zur Aufnahme des unteren Schlaufenendes des Gurtes 12.
• Wenn somit der Gurt 12 vollständig ausgezogen ist, werden die Zugkräfte, die auf den Gurt wirken, durch die Welle 34 und die Bügel 18 auf den Boden 16 übertragen.
• Das geschlitzte Ende 46 der Rolle 34 dient zur Aufnahme des inneren Endes einer Schraubenfeder 48, die an der Aussenfläche des Flansches 30 montiert ist. Das äussere Ende der Feder 48 ist an einer Kappe befestigt, die am Flansch 30 montiert ist. Die Feder 38 wirkt so zwischen dem Kappenteil und der Welle 34, um diese in Aufwickelrichtung vorzuspannen. Die Federkraft ist so ausgewählt, dass sie nachgibt bei einer normalen Ausziehkraft, die der Benutzer des Sitzes 14 auf den Gurt 12 ausübt. Obgleich der Gurt 12 somit relativ frei aus seiner Speicherlage ausziehbar ist, bewirken die Federn 48, dass irgend ein Durchhang des Gurtes 12 aufgewickelt wird, wenn er als Halterung für die Person dient und ausserdem wird der Gurt 12 in einer Aufwickellage um die Rolle 34 gespeichert, wenn er nicht benutzt wird.
• In den Fig. 2 und 3 ist der Sperrmechanismus im einzelnen dargestellt. Das Ende der Welle 34 erstreckt sich durch den Flansch 32 und besitzt ein Paar Ausschnitte mit konvergierenden Flächen 50.
• Das Nockenteil 52 besitzt eine Offnung 54, die komplementär zum Ende der Rolle 34 ausgebildet ist und deren Ende auiRIlimmt, so dass der Nocken 52 gegen eine Drehbewegung in Bezug auf die Rolle 34 festgelegt ist. AUL dem Ende der Weile 34 ist eine dünne Scheibe 56 montiert und bildet eine Lagerfläche zwischen der Innenfläche des Nockens 52 und der Aussenfläche des Flansches 32.
• Der Nocken 52 besitzt eine etwa runde Kontur 58, die um eine Achse 60 ausgebildet ist. Die Achse 60 ist seitlich in Bezug auf die Achse 62 verschoben, die eine Verlängerung der Drehachse der Welle 34 ist.
• Die Nockenfläche 58 endigt mit einer radialen Vergrösserung 64, die ein Paar umfänglich irn Abstand voneinander angeordnete Auflager 66 und 68 aufweist.
• Ein flaches Folgeteil 70, das eine innere Nockenläche 72 mit einer runden Kontur komplementär zu der runden Kontur 58 des Nockens 52 hat, ist auf diesem montiert.
• Die Nockenfläche 72 endet rnit einem radialen Einschnitt 74, dessen Enden durch ein Paar umfänglich im Abstand voneinander angeordnete Auflager 76 und 78 begrenzt wer-den.
• Das Folgeglied 70 ist auf dem Nocken 52 montiert, wobei die Nockenfläche 72 und 58 drehbar und verschiebbar miteinander in Eingriff kommen können. Die Auflager 66 und 68 des Nockens 72 sind im Abstand voneinander angeordnet, wobei der Abstand geringer als die Auflager 76 und 78 des Folgegliedes sind, so dass dieses in Bezug auf den Nocken 52 um die Achse 60 sich drehen kann.
• Eine runde Endplatte 80 und eine Gewindeschraube 82 sind mit dem einen Ende der Welle 34 verschraubt und halten den Nocken 52 und das Folgeglied 70 auf dem Ende der Rolle 34 fest. Eine Feder 84 besitzt ein gebogenes Ende 86, das in einer Offnung 88 im Folgeglied 70 sitzt und das entgegengesetzte gebogene Ende 90 wird von einer Offnung 92 im Nocken 52 aufgenommen, wodurch normalerweise der Nocken und das Folge glied in der in Fig. 4 dargestellten Lage gehalten werden, wobei das Auflager 68 des Nockens und das Auflager 76 des Folgegliedes aufeinander aufliegen.
• Ein radial sich erstreckendes Auflager 94 ist an der Umfangskante des Folgegliedes 70 vorgesehen.
• Eine Klinkenplatte 96, die eine kreisförmige Anordnung von Klinkenzähnen 98 aufweist, ist auf dem Flansch 32 montiert, wobei die Zähne nach innen zu der Drehachse 62 der Rolle 34 gerichtet sind.
• Die Zähne der Klinke 98 sind ringförmig um die Achse 62 angeordnet und dienen zum Ineingriffkommen mit dem Auflager 94, um die Welle 34 gegen eine Drehung festzulegen.
• Eine plötzliche vorbestimmte Drehbeschleunigung der Rolle 34 erzeugt ein gleichartiges Ansteigen der Beschleunigung der Drehung des Nockens 52. Das Folgeglied 70 hat eine Masse, die so ist, dass der Anstieg der Drehbeschleunigung eine Trägheitskraft erzeugt, die auf das Folge glied im Gegenuhrzeigersinn wirkt, so dass das Folgeglied beginnt, sich um den Nocken 52 und die Achse 60 zu drehen, wobei die Auflager 76 und 78 sich einander nähern. Wenn das Folgeglied 70 sich um den Nocken 52 dreht, bewegt das Auflager 94 auf der Umfangskante des Nockens sich radial von der Drehachse 62 der Welle 34 nach aussen, bis es mit einem der Klinkenzähne 98 in Eingriff kommt. Das Ineingriffkommen des Auflagers 94 mit dem Klinkenzahn 98 stoppt die Drehung des Folgegliedes 70, so dass das Auflager 66 des Nockens und das Auflager 78 des Folgegliedes sich einander nähern, um die Rolle 34 an der Klinkenplatte 96 festzulegen, wobei eine weitere Drehung der Welle 34 und ein Ausziehen des Gurtes 12 verhindert wird.
• Es ist somit zu ersehen, dass ein verhältnismässig empfindlicher Feststellmechanismus beschrieben wurde, der das Beharrungsver -mögen des Folgegliedes 70 benutzt, die sich dem Anstieg der Drehbeschleunigung widersetzt, die auf die Rolle 34 und den Nocken 58 wirkt. Die Feder 84 ist so ausgewählt, dass der für die Erzeugung einer relativen Bewegung des Folgegliedes um den Nocken 52 erforderliche Anstieg der Drehbeschleunigung so ist, dass die Auflager 94 und 98 in einer sehr kurzen Zeitperiode bei einer minimalen Länge des Gurtes 12, der ausgezogen wurde, verrasten, nachdem starke Kräfte die den Sitz 14 einnehmende Person verlagern und auf den Gurt einwirken.
• Die runde Kontur 72 des Folgegliedes und die komplementäre runde Kontur 58 des Nockens 52 stellen eine kontinuierliche Gleitberührung zwischen dem Nocken und dem Folgeglied her, wenn das Folgeglied relativ zum Nocken um die exzentrische Achse 60 sich dreht.
• Eine an der Klinkenplatte 96 befestigte Abdeckung 100 umschliesst die Teile des Sperrmechanismus 22.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Automatische Sperr -Dreheinzieheinrichtung für Sicherheitsgurte, die eine Basis umfasst, auf der eine Aufwickelrolle montiert ist, dadurch gekennzeichnet dass ein erstes Auflager an der Basis im Abstand von der ersten Aufwickellrollenachse angebracht ist dass ein Nocken eine erste Kontur aufweist, die etwa symmetrisch um eine zweite Achse ausgebildet ist, die parallel zu der ersten Aufwickelrollenachse verläuft, bei das Nockenteil mit der Aufsvickel rolle für eine gemeinsame Umdrehung verbunden ist, dass ein Folgeglied auf dem Nockenglied für eine Umdrehung montiert ist wobei das Nockenglied eine zweite Kontur komplementär zur ersten Kontur besitzt und mit diese in Berührung Berührung steht, so dass siedrehbar um die zweite Achse zwischen einer ersten und zweiten Stellung ist, dass das Folgeglied ein zweites Auflager trägt, das sich aufeiner ersten Bahn uni die erste Achse bewegte wenn das Folgeglied in der ersten Stellung sich befindet, wobei es zu eüqer zweiten Bahn bewegbar ist, die einen grösseren Durchmesser als die erste hat, wenn das Folge glied in die zweite Stellung bewegt wird durch die Drehung der Aufwickelrolle, wobei das zweite Auflager mit dem ersten in Eingriff kommt, wenn das Folgeglied sich in der zweiten Stellung befinået, so dass die Aufwickelrolle gegen Drehung in wenigstens einer Richtung festgelegt ist, und dass eine Einrichtung das Folgeglied in die erste Stellung auf dem Nocken unter einer vorbestimmten Drehbeschleunigung der Aufwickelrolle drängt, wobei die Trägheitskraft des Folgegliedes bei einer vorbestimmten Drehbeschleunigung dieses um die zweite Achse in die zweite Stellung bewegt.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Auflager in einer Ebene angeordnet sind, die quer zur ersten Achse der Aufwickelrolle vorläuft.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung des Folgegliedes und des Nockens begrenzt ist, wobei die Auflager die erste und zweite Stellung des Folgegliedes bestimmen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken eine Umfangskontur hat, die durch eine gewölbte Fläche gebildet wird, deren Punkte sich alle im gleichen Abstand von der zweiten Achse befinden und dass das Folge glied eine Fläche hat, die sich in Gleitberührung mit dieser Umfangskontur befindet, wobei die Gleitfläche eine Kontur aufweist, die der gewölbten Fläche entspricht, so dass das Folge glied in gleitender Berührung drehbar mit dem Nockenglied ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsenden der gewölbten Fläche des Nockenteils mit einem Paar über den Umfang im Abstand voneinander angeordneten Auflagern enden und dass die Gleitfläche des Folge gliedes ein Paar über den Umfang im Abstand voneinander angeordneter Auflager aufweist, wobei das Auflagerpaar auf dem Folgeglied mit dem Auflagerpaar auf dem Nocken in Eingriff kommen kann, um eine erste und zweite Stellung des Folgegliedes relativ zum Nocken zu bestimmen.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung durch eine Feder erzeugt wird, deren gegenüberliegenden Enden zwischen dem Nocken und dem Folgeglied wirken und eine nachgiebige Kraft der Drehung des Folgegliedes in Bezug auf den Nocken um die zweite Achse entgegensetzt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Folge glied lösbar auf der Aufwickelwelle montiert ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Feder vorgesehen ist, die die AufwickelroUe und die Basis koppelt, um die Rolle in eine Aufwickeldrehung zu drängen.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Folge glied relativ zum Nocken bewegbar ist, ansprechend auf die Trägheitskräfte, die erzeugt werden durch die Aufwickelrolle, wenn sie sich in Richtung entgegengesetzt zur Aufwickelrichtung dreht.

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