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Gurtaufroller für Sicherheitsgurte von Kraftfahrzeugen Die Erfindung
betrifft einen Gurtaufroller für Sicherheitsgurte von Kraftfahrzeugen.
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Bei derartigen Gurtaufrollern ist es wünschenswert, wenn der Sicherheitsgurt,
insbesondere während der Fahrt des Kraftrahrzeuges, von der Gurtrolle abgezogen
werden kann, um ihn in Gebrauch nehmen zu können rund wenn nach dem Anlegen des
Gurtes von der Vorrichtung ein Zug auf den Gurt ausgeübt wird, damit der Gurt dicht
am Körper anliegt. Andererseits ist es notwendig, daß bei einem Unfall die Welle
des Aufrollers gesperrt ist, damit der Gurt zu diesem Zeitpunkt nicht auszuziehen
ist.
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Es gibt dafür Gurtaufroller mit verschiedenartigen Sperrmeahanismen.
Die eine Art der bekannten Sperrmechanismen wirkt in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung.
Dafür ist ein Tastmittel vorgesehen, daß sich bei starker Verzögerung verlagert
und eine Sperrung der Welle herbeiführt. Ein Nachteil liegt jedoch darin, daß diese
Vorrichtungen auch die Wellen sperren, wenn das Fahrzeug z.B. schräg an einem Berg
steht, denn in derartigen Fällen läßt sich der Gurt nicht bei Stillstand des Fahrzeuges
anliegen,
Bei der anderen bekannten Art von Sperrmechanismen erfolgt
das Sperren der Welle in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindigkeit der Welle beim
Abziehen des Gurtes, d.h. in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeit des Gurtbandes
oder in Abhängigkeit von der Winkelbeschleunigung der Welle bzw. von der Geschwindigkeitsänderung,
die beim Abziehen des Gurtbandes auftritt.
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Die Erfindung betrifft Gurtaufroller dieser zweiten Art. Diese bekannten
Gurtaufroller haben sich insoweit als unvollkommen gezeigt, als sie in der Regel
sehr sensibel sind und bersits sperren, wenn das Gurtband relativ langsam ausgezogen
wird.
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Es dauert dadurch verhaltnismäßig lange, bis der Gurt für seine Ingebrauchnahme
genügend weit abgezogen ist. Man hat zwar versucht, dem durch besondere Konstruktionsmittel
abzuhelfen. Diese verbesserten Ausführungen sind aber relativ aufwendig aufgrund
ihres komplizierten Aufbaues. Sie bestehen außerdem aus einer Vielzahl von Einzelteilen,
durch welohe die Gefahr einer nicht einwandfreien Funktion besonders bei plötzliahen
sehr hohen Belastungen, wie bei einem Unfall, erhöht ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtaufroller zu schaffen der
bei Überschreiten einer bestimmten Winkelbeschleunigung der Welle sperrt und das
einen Sperrmeohanismus b@sitzt, der besonders einfach im Aufbau ist und dadurch
nicht nur billig herzustellen ist, sondern eine hohe Functionssioh.rheit
gewährleistet.
Nach der Erfindung ist dafür vorgesehen, daß auf der Welle ein Trägheitskörper drehbar
gelagert ist, an dem ein von der Welle getragener Sperrkörper anliegt, der bei hoher
Winkelbeschleunigung der Welle durch eine Verdrehung des Trägheitskörpers zu der
Welle in eine Sperrstellung zu bewegen ist, in welcher der Sperrkörper mit einem
ortsfesten Widerlager im Eingriff steht.
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Der Sperrkörper ist dabei vorzugsweise drehbar an einem mit der Welle
fest verbundenen Träger gelagert. Bei einem derartigen nur aus wenigen und widerstandsfähigen
Einzelheiten bestehenden Sperrmechanismus ergibt sich ein Sperren der Welle aus
folgendem: Erfährt die Welle, wie bei unfallmäßiger Belastung des Gurtes, eine plötzliche
erhebliche Winkelbeschleunigung, so dreht sich der frei drehbare auf ihr gelagerte
Trägheitskb.rper nicht so schnell mit, wie sie selber. Andererseits wird aber der
Sperr-Körper mitgenomsen. Er verändert demzufolge seine Lage relativ zu dem Trägheitskörper,
und wird dabei durch seine Anlage am Trägheitskörper nach außen gestellt. Daduroh
läßt sich ein Ringriff zwischen dem Sperrkö'rper und dem ortsfesten Widerlager-Körper
herbeiführen, durch welchen die Welle gesperrt wird.
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Die gewunsohte Verschiebung des Sperrkörperi läßt sich mit einfachen
Mitteln einwandfrei herbeiführen, wenn der TrXgheitskörper mit einer Gleitfläche
versehen ist, auf welcher der Sperrkörper verschiebbar aufliegt.
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Für vorteilhaft wurde es weiterhin erkannt, wenn zwei oder mehrere
Sperrkörper über den Umfang des Trägheitskörpers symmetrisch verteilt angeordnet
sind.
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Die Sperrkörper und der Trägheitskörper müssen dabei - bezogen auf
die Achse der Welle - statisch ausbalanciert sein, damit nicht eine Sperrung im
Verlaufe einer gleichförmigen Bandabzugsgeschwindigkeit eintritt. Eine solche unerwünschte
Sperrung oder ein Sperren bei nur geringer Winkelbeschleunigung läßt sich weiterhin
dadurch vermeiden, daß der Sperrkörper unter der Spannung einer Feder bei stehender
Welle in Entsperrstellung gehalten ist.
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Zusätzlich wurde es für nützlich befunden, wenn der TrEgheitskörper
mit einem Anschlag für den Sperrkörper versehen ist, Durch einen derartigen Anschlag
läßt sich ein Sperren im Verlaufe des Aufrollens vom Gurt verhindern, denn bei Fehlen
eines solchen Anschlages könnte sich der Sperrkörper in umgekehrter Richtung, wie
beim Abziehen des Gurtes, verlagern und eine Sperrung herbeiführen.
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Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung läßt es zu, auch
die Zentrifugalkräfte beim Abziehen eines Gurtes auszunutzen, wenn die Winkelgeschwindigkeit
der Welle zu groß wird.
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Naoh der Erfindung braucht dafür lediglich der Sperrkdrper auf seinem
in Abrollrchiung hinten liegenden Abschnitt eine grössere
Masse,
z.B. durch Anordnung eines Ansatzes, auRzuweisen, als im vorderen Abschnitt. Durch
eine solche ungleichförmige Massenverteilung wird dem Sperrkörper beim Abziehen
des Gurtes eine zusStzliche DrehbeweguRg um seinen Lagerzapfen aufg;ungen, welche
eine Anlage am nachlaufenden Trägheitskörper bewirkt, durch die eine Verschiebung
des Sperrkörpers in seine Sperrstellung erfolgt.
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Mit anderen Worten läßt sich durch eine geeignete Wahl der Massenverteilung
des Sperrkörpers ein Verhältnis herstellen, bei dem X nach Erreichen einer vorgegebenen
Abzugsgeschwindigkeit allein infolge der auf den Sperrkörper wirkenden Zentrifugalkräfte
eine Verstellung des Sperrkörpers unter Mitwirkung des Trägheitskörpers in die Sperrstellung
erfolgt.
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Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäi3en Gurtaufrollers liegen
nicht allein in der sicheren Funktion des Sperrmechanismusses, für welche die geringe
Anzahl der Bestandteile beiträgt, sondern daneben in den sehr geringen Herstellungskosten.
Werden nämlich Trägheitskörper, Sperrkörper und Widerlagerkörper soheibenförmig
ausgebildet und in einer Ebene liegend angeordnet, so lassen sich alle diese Bestandteile
durch das mehrfache Stanzen einer Platte und damit aus einem Teil herstellen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
sind nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
Figur
1 einen Gurtaufroller in der Draufsicht, teilweise im Schnitt, Figur 2 den Sperrmechanismus
mit zwei Sperrkörpern in Entsperrstellung in Seitenansicht, Figur 3 den Sperrmechanismus
mit zwei Sperrkörpern in Sperrstellung in Seitenansicht und Figur 4 Teile eines
Sperrmechanismusses mit Sperrkörpern von ungleichförmiger Massenverteilung.
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Der in Figur 1 gezeigte Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt 2
besitzt ein etwa U-förmiges Gehäuse 3, das fest in einem Fahrzeug zu montieren ist.
Das Gehäuse 3 besteht aus einem Boden 4 und zwei Seitenwänden 5 und 6, In den beiden
Seitenwänden 5 und 6 ist eine Welle 7 drehbar gelagert, auf welcher der Endabschnitt
des Gurtes 2 aufzuwickeln ist, und von der der Gurt 2 entsprechend dem Pfeil 8 abzuziehen
ist. Die Welle 7 steht unter der Spannung einer Feder 9, die in einem Gehäuse 10
liegt.
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Diese Feder 9 übt einen Zug auf den Gurt 2 aus und bewirkt seine Aufwicklung.
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An ihrem anderen, sich durch die Wand 6 hindurch erstreckenden Ende
trägt die Welle 7 eine fest mir ihr verbundene Platte 11.
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Die Platte 11 ist auf ihrer der Wand 6 zugewandten Seite mit zwei
Zapfen 12 und 13 versehen. Aur beiden Zapfen 12 und 13 sitzt Jeweils ein segmentförmiger
Sperrkörper 14 bzw. 15.
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Zwischen den beiden Sperrkörpern 14 und 15 sitzt auf der Welle 7 ein
Trägheitskörper 16, der auf der Welle 7 frei drehbar ist.
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Der Trägheitskörper 16 ist auf seiner Ober- und Unterseite mit einer
Gleitfläche 17 bzw. 17t versehen, deren Ende begrenzt ist durch einen Anschlag î8
bzw. 181. Für den Zusammenhalt der Sperrkörper 14 und 15 dient eine drahtförmige
Feder 20, die mit ihren beiden Enden in jeweils einen Sperrkörper 15 bzw. 14 eingreift.
Außerdem gehört zum Sperrmechanismus ein ortsfester Widerlagerkörper 21, der in
der Form einer Platte ausgebildet ist, die mit dem Gehäuse 3 fest verbunden ist.
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Diese Platte 21 weist ein Loch mit einer Innenverzahnung 22 auf.
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Bei normalem Betriebsszustand stehen die Einzelteile des Sperrmechanisausses
in einer Stellung zueinander, wie sie Figur 2 zeigt. Wird in dieser Stellung fortlaufend
das Gurtband 2 entsprechend dem Pfeil 8 unter gleichbleibender Geschwindigkeit abgezogen,
so behalten die Sperrkörper l4 und 15 ihre Entsperrstellung bei. Erfolgt hingegen
ein plötzlicher Anstieg der Abzugsgeschwindigkeit bzw. eine plötzliehe Zunahme der
Winkell geschwindigkeit der Welle, so werden von der Welle 7 zwar die Sperrkörper
14 und 15 mtgenomsen. jedoch wird der Trägheitskörper 16 infolge seiner losen Drehbarkeit
auf der Welle 7 nicht so schnell beschleunigt. Er bleibt dadurch im Umlauf zurllck.
Das hat zur Folge, daß sich die Sperrkörper 14 und 15 auf ihren Zapfen 12 und 13
drehen, unter gleichzeitiger Verschiebung auf den Gleitflächen 17 und 17t, so daß
die Spitzen der Sperrk8rper 14 und 15 in die Zähne der Yersahnung 22 eingreifen
und den Nechanislus sperren.
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Die Anordnung gemäß Fig. 4 ist im Prinzip ähnlich0 Dort weisen die
Sperrkörper 14 und 15 Jedoch eine ungleichmäßige Verteilung der Massen auf durch
das Vorhandensein von Ansätzen 23.
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Erfolgt bei dieser Anordnung ein Umlauf entspreehend dem Pfeil 24,
so neigen die Sperrkörper 14 und 15 infolge der auf die Ansätze 29 wirkenden Zentrifugalkräfte
zu einer Drehbewegung um ihre Zapfen. Da andererseits hier ebenfalls der Trägheitskörper
16 nicht in gleichem Maße beschleunigt wird, erfolgt eine Auflage der Spitzen der
Sperrkörper 14 und 15 an den Gleitflächen des Trägheitskörpers 16 und im weiteren
Verlauf eine Verschiebung durch den Trägheitskörper 16, die zu einer Sperrung führt,
wie vorbeschrieben0 Bei dieser Anordnung läßt sich also auch die Zentrifugalkraft
ausnutzen, die bereits dann auftritt, wenn das Band zwar mit gleichförmiger, jedoch
relativ hoher Abzugsgeschwindigkeit von der Welle abgezogen wird.
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- Ansprüche -