DE19852975C2 - Spannungsreduzierer zum Entlasten der Zugkraft einer Aufrollvorrichtung für einen Sicherheitsgurt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungsreduzierer zum Entlasten der Zugkraft einer Aufrollvorrichtung für einen Sicherheitsgurt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus US 5 553 802 ist ein Spannungsreduzierer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei dem das Ratschenrad an einer Seite bis auf eine Öffnung für eine Lagerwelle geschlossen ist, wobei die Spiralfedern mit ihren äußeren Enden in das eine sehr komplizierte Form aufweisende Ratschenrad unter Zwischenschaltung einer separaten Scheibe eingehängt sind, wobei zusätzlich eine äußere Scheibe zum Verschließen des Innenraums des Ratschenrads vorgehen ist. Ferner ist hierbei eine separate Nabe mit einer quadratischen Grundplatte vorgesehen, die in eine Ausnehmung des Deckels verdrehgesichert eingesetzt ist. Der mit dem Ratschenrad zusammenwirkende Hebel ist am Deckel gelagert, an dem auch der Elektromagnet befestigt ist. Diese Konstruktion ist nicht nur aufwendig, sondern auch schwierig zu montieren.

Ferner ist es aus EP 0 411 738 A2 bei einem Spannungsreduzierer an sich bekannt, Spiralfedern in das Ratschenrad des Spannungsreduzierers von beiden Seiten her einzusetzen und den mit dem Ratschenrad zusammenwirkenden Hebel an einer Halteplatte zu montieren.

Aus US 5 328 119 ist ein Spannungsreduzierer bekannt, bei dem eine Kupplung mit einem einen Ratschenabschnitt aufweisenden Halter mit zwei Spiralfedern benutzt wird, wobei eine schwächer als die andere ist. Dabei tritt Reibung zwischen dem Halter und den Spiralfedern auf. Beim Zurückstellen wird hierbei die Zugkraft der stärkeren Spiralfeder auf die schwächere übertragen, so daß ein Kräfteungleichgewicht auftritt, wodurch sich der Halter und ein diesen aufnehmender Ring in entgegengesetzte Richtungen bewegen, wodurch Instabilität eintritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spannungsreduzierer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der eine einfachere Konstruktion aufweist und leichter zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten . Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Explosionsdarstellung einen Spannungsreduzierer.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt des Spannungsreduzierers von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt im Schnitt separierte Einheiten zum Zusammensetzen des Spannungsreduzierers von Fig. 1.

Fig. 4 zeigt den zusammengesetzten Zustand des Spannungsreduzierers von Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des Spannungsreduzierers von Fig. 1.

Der dargestellte Spannungsreduzierer umfaßt eine Kupplung 110 mit einem Ratschenrad 140. Das Ratschenrad 140 besitzt beidseitig zu einer Mittelwand 141 ausgebildet zwei Federaufnahmen 140a und 140b. Die Mittelwand 141 besitzt eine Mittelbohrung 142, die von Naben 142a, 142b umgeben ist, die von der Mittelwand 141 um einen Abstand 11 bzw. 12 in axialer Richtung vorstehen, wobei 12 größer als 11 ist, um eine exzentrische Drehung des Ratschenrades 140 zu bewirken. Die Federaufnahme 140a bildet einen Zylinder mit kleinem Durchmesser umgeben von einer Doppelwandung, während die Federaufnahme 140b ebenfalls einen Zylinder bildet, der durch den Außenumfang des Ratschenrads 140 begrenzt wird und damit dessen Innendurchmesser besitzt. Die Federaufnahme 140a besitzt eine Nut 144 zum Einhaken eines äußeren Endes 130a einer Spiralfeder 130, wenn diese in die Federaufnahme 140a eingesetzt wird, und einen Ratschenabschnitt 148 aus einer Vielzahl von Nasen am Außenumfang des Zylinders. Die Federaufnahme 140b besitzt eine Nut 146 zum Einhaken eines äußeren Endes 150a einer Spiralfeder 150, wenn diese in die Federaufnahme 140b eingesetzt wird, und eine Vielzahl von Vorsprüngen 143b am Innenumfang des Zylinders zum Minimieren der Reibung mit der darin eingesetzten Spiralfeder 150.

Das innere Ende 130b der Spiralfeder 130 wird nach Anbringen der Spiralfeder 130 in der Federaufnahme 140a in eine Nut 124 eingehakt, die an einem Mittelzapfen 122 einer Lagerwelle 120 ausgebildet ist.

Das innere Ende 150b der Spiralfeder 150 ist in eine Nut 162 einer Buchse 160 eingehakt.

Die Lagerwelle 120 umfaßt eine kreisförmige Scheibe 129, wobei auf einer Seite hiervon eine stufenartige Schulter 120a ausgebildet ist, während auf der anderen Seite hiervon der Mittelzapfen 122 und ein damit einstückig verbundener Fortsatz 126 vorgesehen sind, der in die Mittelbohrung 142 des Ratschenrades 140 eingesetzt ist bzw. sich von dieser aus erstreckt. Eine mittige Ausnehmung 128 ist in der Scheibe 129 als Sitz für ein Ende 104 einer Aufrollwelle 102 vorgesehen, die bis zu einer vorbestimmten Tiefe in die Lagerwelle 120 eingesetzt ist, wobei die Lagerwelle 120 zusätzliche Aufwickelkraft für den Sicherheitsgurt 106 der Aufrollwelle 102 liefert.

Die Buchse 160 ist im Schnitt H-förmig (Fig. 3) und nimmt den Fortsatz 126 über eine Verengung 160a mit Paßsitz auf. Der Fortsatz 126 erstreckt sich ferner bis durch die Nabe 142 in eine mittige durch eine Nabe 173 gebildete Ausnehmung 172 eines Deckels 170. Die Buchse 160 umfaßt außerdem auf ihrer Außenfläche eine Nut 164 zum Einhaken des inneren Endes der Spiralfeder 150.

Die Kupplung 110 umfaßt ferner eine Hebeleinrichtung 180 zum Unterbrechen von deren Wirkung. Die Hebeleinrichtung 180 umfaßt einen Hebel 184, der um einen Stift 186 schwenkbar ist, der in einer Bohrung 182 sitzt, und einen Elektromagneten 190 zur Betätigung hiervon. Die Hebeleinrichtung 180 ist unmittelbar unter dem Ratschenrad 140 angeordnet, so daß der Hebel 184 mit seinem Vorderende mit dem Ratschenabschnitt 148 in Eingriff steht. Der Hebel 184 umfaßt eine Schlüssellochöffnung 183 in seinem anderen Abschnitt, während der Elektromagnet 190 einen Anker 194 mit einem vorstehenden Ende 192 und eine den Anker 194 umgebende Rückstellfeder 196 umfaßt, wobei das vorstehende Ende 192 in die Schlüssellochöffnung 183 eingesetzt ist. Der Elektromagnet 190 ist elektrisch mit einer elektrischen Steuereinheit 206 verbunden, die die Hauptsteuereinheit des fraglichen Kraftfahrzeugs darstellt. Die Steuereinheit 206 ist in der Lage, ein Signal von einem Endschalter 204 zum Feststellen des Einsetzens einer Gurtzunge 202 zu erhalten. Beispielsweise ist der Endschalter 204 einerseits mit einer Batterie 208 und andererseits mit dem der Steuereinheit 206 verbunden, um anzusprechen, wenn eine Gurtzunge 202 in das Gurtschloß eingesetzt wird, so daß die Steuereinheit 206 über das Anschnallen informiert wird.

Die Kupplung 110 ist in einem Deckel 170 angeordnet und bezüglich einer Halterung 112 genau positioniert. Letztere ist an einer Seite einer Aufrollvorrichtung 100 befestigt und umfaßt eine mittige Öffnung 114 als Sitz für die Scheibe 129 der mit der Aufrollwelle 102 gekoppelten Lagerwelle 120, wobei sich die Schulter 120a auf halber Tiefe der Öffnung 114 befindet, so daß die Spiralfeder 130 die Halterung 112 nicht berührt, so daß eine Reibung hierzwischen minimalisiert ist.

Die Halterung 112 umfaßt zusätzlich einen Befestigungsabschnitt 116, der ein Ende des Stiftes 186 drehbar aufnimmt, einen Positionierabschnitt 119 unterhalb des Befestigungsabschnitts 116 zum Positionieren des Elektromagneten 190 und einen Hakenabschnitt 118 entlang des Umfangs zum Verbinden mit dem Deckel 170.

Der Deckel 170 umfaßt an seiner Innenseite die Nabe 173 zum Aufsetzen der Buchse 160 und zum Einsetzen des Fortsatzes 126 der Lagerwelle 120. Eine Aufnahme 174 ist im unteren Teil des Deckels 170 zur Aufnahme der Hebeleinrichtung 180 vorgesehen. Eine weitere Aufnahme 176 unter der Aufnahme 174 nimmt den Elektromagneten 190 auf. Ein umlaufender Kopplungsabschnitt 178 steht mit dem Hakenabschnitt 118 in Eingriff.

Nach dem Zusammensetzen des Spannungsreduzierers wird dieser auf der Aufrollvorrichtung 100 montiert, vgl. Fig. 4, 5, d. h. die Kupplung 110 wird in dem Deckel 170 montiert, wobei die beiden Spiralfedern 130, 150 vom Halter 140 aufgenommen werden, die Buchse 160 auf die Nabe 173 geschoben und der Fortsatz 126 der Scheibe 129 drehbar in der Ausnehmung 172 der Nabe 173 angeordnet wird. Die Hebeleinrichtung 180 und der Elektromagnet 190 werden in den Aufnahmen 174 bzw. 176 installiert. Die Halterung 112 und der Deckel 170 werden miteinander verbunden. Der Stift 186 wird mit einem Ende drehbar von dem Befestigungsabschnitt 116 und mit dem anderen Ende vom Befestigungsabschnitt der Aufnahme 174 aufgenommen und der Elektromagnet 190 im Positionierabschnitt 119 positioniert. Das vordere Ende des Hebels 184 steht, wenn notwendig, mit dem Ratschenabschnitt 148 in Eingriff. Die Schlüssellochöffnung 183 ist mit dem Ende 192 gekoppelt, das durch die Rückstellfeder 196 elastisch gestützt wird. Der Elektromagnet 190 ist mit einem Polschuh 212 über ein Kabel 210 verbunden.

Wenn der Sicherheitsgurt 106 von der Aufrollwelle 102 zum Angurten abgewickelt wird, wird die Lagerwelle 120 gedreht, so daß die Spiralfeder 130 um ihren Mittelzapfen 122 aufgewickelt wird. Wenn die Spiralfeder 130 maximal auf den Mittelzapfen 122 gewickelt ist, wird die Kupplung 110 gedreht. Hierdurch wird bewirkt, daß die Spiralfeder 150 aufgewickelt wird, um die Wickelkraft auf die Aufrollwelle 102 übertragen zu können.

Als nächstes wird die Zunge 202 in das Gurtschloß eingesetzt, wobei der Sicherheitsgurt 106 abgezogen und gelockert wird. Zu dieser Zeit wird der Endschalter 204 betätigt, wodurch ein elektrisches Signal an die Steuereinheit 206 geschickt wird. Die Steuereinheit 206 legt aufgrund des Signals Spannung von der Batterie 208 an den Elektromagneten 190. Der Elektromagnet 190 zieht den Anker 194 ein, um die elastische Kraft der Feder 196 zu überwinden, und schwenkt die Hebeleinrichtung 180 nach rechts, wie dick durchgezogen dargestellt ist. Das Schwenken der Hebeleinrichtung 180 bewirkt, daß das vordere Ende des Hebels 184 auf dem Ratschenabschnitt 148 hakt und eine Drehung der Kupplung 110 verhindert. Somit wird das Aufrollen der Aufrollwelle 102 blockiert, so daß der Sicherheitsgurt 106 nicht weiter aufgerollt wird. Die Spiralfeder 130, die mit der Aufrollwelle 102 gekoppelt ist, läßt den Sicherheitsgurt 106 locker und reduziert so dessen Druck auf die Brust des Passagiers.

Wenn die Zunge 202 aus dem Gurtschloß entfernt wird, unterbricht die Steuereinheit 206 die Stromzufuhr von der Batterie 208 zum Elektromagneten 190. Der Anker 194 wird durch die Rückstellfeder 196 ausgefahren und bewegt sich nach links, so daß der Hebel 184 in die dünn durchgezogen dargestellte Stellung gedrückt wird. Gleichzeitig kommt das freie Ende des Hebels 184 vom Ratschenabschnitt 148 frei und die Aufrollwelle 102 dreht sich zum Aufrollen des Sicherheitsgurtes 106.

Unabhängig davon, ob der Sicherheitsgurt 106 ab- oder aufgerollt wird, arbeitet die Kupplung 110 mit dem Ratschenrad 140 und den beiden Spiralfedern 130, 150 gleichzeitig zusammen. Dementsprechend bewirkt das Ratschenrad 140 keinen ungleichgewichtigen Betrieb der Kupplung angesichts der Exzentrizität der beiden Spiralfedern 130, 150.

Die Kupplung 110 umfaßt eine aus dem Ratschenrad 140, den beiden Spiralfedern 130, 150, der Lagerwelle 120 und der Buchse 160 gebildete Einheit, wobei das Ratschenrad 140 und die Lagerwelle 120 und die Buchse 160 entsprechende Nuten zum Einfügen der Enden der Spiralfedern 130, 150 aufweisen.

Die Ausbildung der Lagerwelle 120 minimiert die Reibung zur Halterung 112. Die Nabe des Ratschenrades 140 erleichtert das Anbringen der Lagerwelle 120 und der Buchse 160 am Ratschenrad 140. Nach dem Zusammenbau der Kupplung 110 ermöglicht so das Ratschenrad 140 ein gleichmäßiges Drehen hiervon. Eine exzentrische Drehung des Ratschenrades 140 tritt aufgrund der größeren axialen Länge der in der Federaufnahme 140b ausgebildeten Nabe 142b gegenüber der Nabe 142a in der Federaufnahme 140a nicht auf.

Claims (7)

1. Spannungsreduzierer zum Entlasten der Zugkraft einer Aufrollvorrich­ tung (100) für einen Sicherheitsgurt (106) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer Kupplung (110), die ein eine Halterung (112) und einen Deckel (170) umfas­ sendes Gehäuse mit einem Ratschenrad (140) umfaßt, einem von einem Elektro­ magneten (190) betätigten und mit dem Ratschenrad (140) zusammenwirkenden Hebel (184) zum Anhalten der Drehung der Kupplung (110), wenn der Sicher­ heitsgurt (106) nicht weiter gezogen wird, wobei das Ratschenrad (140) durch zwei entgegengesetzt wirkende Spiralfedern (130, 150), die das Abrollen und Auf­ rollen des Sicherheitsgurts (106) in ein Drehmoment umwandeln und von denen eine schwächer und eine stärker ist, vorgespannt ist, der Deckel (170) mit einer an seiner Innenseite befindlichen Nabe (173) zur drehbaren Montage der Kupplung (110) versehen ist, das innere Ende der stärkeren Spiralfeder (150) an der Nabe (173) befestigt ist, die Nabe (173) einen Fortsatz (126) einer Lagerwelle (120) zur drehbaren Montage der Kupplung (110) im Deckel (170), die das innere Ende der schwächeren Spiralfeder (130) hält, aufnimmt und die Halterung (112) einen au­ ßenumfänglich angeordneten Hakenabschnitt (118), der mit dem Deckel (170) in Eingriff steht, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende der stärke­ ren Spiralfeder (150) an der Nabe (173) über eine auf dieser sitzenden Buchse (160) befestigt ist, daß das Ratschenrad (140) gekoppelte Naben (142a, 142b) für die Lagerwelle (120) und die Buchse (160) aufweist und insgesamt einstückig ausgebildet ist, daß die Nabe (173) einstückig mit dem Deckel (170) ausgebildet ist, und daß der Hebel (184) in der Halterung (112) gelagert ist, die einen Positio­ nierabschnitt (119) für den Elektromagneten (190) aufweist.

2. Spannungsreduzierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ratschenrad (140) eine Mittelwand (141) und auf beiden Seiten hiervon je­ weils eine Federaufnahme (140a, 140b) für die Spiralfedern (130, 150) aufweist, die mit ihren äußeren Enden an den Innenseiten der Federaufnahmen (140a, 140b) eingehakt sind.

3. Spannungsreduzierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lagerwelle (120) eine kreisförmige Scheibe (129) mit einer Schulter (120a) auf einer Seite hiervon, die in eine Öffnung (114) der Halterung (112) ein­ gesetzt ist, und einen Fortsatz (126) auf der anderen Seite, der an der Innenseite des Deckels (170) gelagert ist, aufweist.

4. Spannungsreduzierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwelle (120) als unabhängiges Bauteil getrennt von einer Platte der Auf­ rollvorrichtung (100) ausgebildet ist, teilweise in einer Ausnehmung (114) der Halterung (112) angeordnet und die Schulter (120a) als Stufe ausgebildet ist.

5. Spannungsreduzierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Halterung (112) eine Vielzahl von Befestigungsabschnitten (118) längs des Innenumfangs aufweist, die mit einer entlang des Innenum­ fangs des Deckels (170) ausgebildeten Aufnahme (178) zusammenwirken.

6. Spannungsreduzierer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federaufnahme (140b) eine Vielzahl von Vor­ sprüngen (143b) an der Innenumfangsfläche hiervon zur Verminderung der Reibung mit der Spiralfeder (150) aufweist.

7. Spannungsreduzierer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federaufnahme (140a) am Außenumfang einen mit der Hebeleinrichtung (180) zusammenwirkenden Ratschenabschnitt (148) aufweist.