DE19952371C1 - Gurtaufroller mit umschaltbarer Federanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer zwischen einem Gehäuseteil und der das Gurtband aufnehmenden Gurtwelle wirksamen Aufwickelfeder und mit einer dazu über ein Klinkenrad in Reihe geschalteten schwächer als die Aufwickelfeder ausgelegten Komfortfeder. Zur Umschaltung zwischen der Aufwickelfeder und der Komfortfeder ist ein Untersetzungsgetriebe (23) mit einem einen Schalthebel (28) ansteuernden Zahnsegment (27) vorgesehen, wobei das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes (23) derart ausgelegt ist, daß die mit dem Gurtbandauszug beginnenden Umdrehungen bis zum Erreichen des Schaltpunktes zur Abschaltung der Aufwickelfeder (19) weniger als eine volle Umdrehung des Zahnsegmentes (27) bewirken.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer zwischen einem Gehäuseteil und der das Gurtband aufnehmenden Gurtwelle wirksamen Aufwickelfeder und mit einer dazu über ein Klinkenrad in Reihe geschalteten schwächer als die Aufwickelfeder ausgelegten Komfortfeder.

Aus der EP 0568 820 ist ein Gurtaufroller bekannt mit einer zwischen einem Gehäuseteil und der das Gurtband aufnehmenden Gurtwelle wirksamen Aufwickelfeder und mit einer dazu über ein Klinkenrad in Reihe geschalteten schwächer als die Aufwickelfeder ausgelegten Komfortfeder, wobei die Komfortfeder mit ihrem inneren Ende an der Gurtwelle und mit ihrem äußeren Ende an dem Klinkenrad und die Aufwickelfeder mit ihrem inneren Ende an dem Klinkenrad und mit dem äußeren Ende an dem Gehäuseteil angeschlossen ist, und wobei zur Ansteuerung der Federn eine auf das Klinkenrad einwirkende und von einer die Umschaltung bewirkenden Schalteinrichtung in Eingriff mit dem Klinkenrad gebrachte oder außer Eingriff damit gehaltene Sperrklinke vorgesehen ist und wobei die Schalteinrichtung zur Verlagerung eines die Sperrklinke steuernden Schalthebels ein aus mehreren miteinander kämmenden Zahnrädern bestehendes Untersetzungsgetriebe sowie ein gesteuert schwenkbares Zahnsegment aufweist und die Schalteinrichtung in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl der Gurtwelle nach anfänglichem Gurtbandauszug mit Beginn des Aufwickelvorganges die Aufwickelfeder abschaltet und auf die Komfortfeder umschaltet und beim Gurtbandeinzug nach festgelegter Umdrehungszahl der Gurtwelle auf die Aufwickelfeder zurückschaltet.

Soweit bei dem bekannten Gurtaufroller zunächst zwei in Reihe zueinander geschaltete Federn unterschiedlicher Federkraft vorgesehen sind, soll im Anlegezustand des Sicherheitsgurtes die auf die Schulter des Insassen einwirkende Gurteinzugskraft aufgrund einer schwächeren Dimensionierung der Komfortfeder vermindert werden, während beim Aufwickeln des Gurtbandes nach Ablegen des Sicherheitsgurtes die volle Kraft der Aufwickelfeder wirksam sein soll. Die jeweilige Umschaltung der beiden Federn erfolgt über ein zwischengeschaltetes Klinkenrad, bei dessen Blockierung durch eine von einer Schalteinrichtung ansteuerbare Sperrklinke lediglich die Komfortfeder auf die Gurtwelle einwirkt. Bei dem gattungsgemäßen und aus der EP 0 568 820 A1 bekannten Gurtaufroller besteht das als Schalteinrichtung arbeitende Zahnradgetriebe aus drei außenverzahnten, jeweils miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern; weiterhin sind dem von dem Zahnradgetriebe angetriebenen Sperrhebel als Bestandteil der Schalteinrichtung noch ein zusätzliches Steuerzahnrad, ein schwenkbares Zahnsegment sowie ein mit dem Steuerzahnrad gekoppelter Schlepphebel zugeordnet, dessen Anschläge die Bewegung der Sperrklinke begrenzen und steuern. Da zusätzlich weitere Federelemente für die Kopplung der Bauteile der Schalteinrichtung vorgesehen sind, ergibt sich insgesamt ein komplizierter Aufbau der Schalteinrichtung mit zahlreichen Einzelteilen, deren Montage und Justierung für ein richtiges Ansprechen aufwendig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Gurtaufroller mit den gattungsgemäßen Merkmalen den Aufbau der Schalteinrichtung für die Umschaltung der jeweiligen Federn zu vereinfachen und sicherzustellen, daß auch bei ungünstigen Fertigungstoleranzen und bei Reibungsverlusten die Kraft der Komfortfeder ausreicht, um die Rückschaltung auf die Aufwickelfeder zu gewährleisten.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus der im Anspruch 1 angegebenen Merkmalskombination; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß aufgrund des eingestellten großen Untersetzungsverhältnisses des Untersetzungsgetriebes von beispielsweise 40 : 1 die im Gurtbandrücklauf von der relativ schwachen Komfortfeder aufzubringenden Betätigungskräfte gering gehalten sind; über den den Schalthebel beaufschlagenden Nocken ist zudem der Schaltzeitpunkt konstruktiv einfach und in der Funktion effektiv festzulegen. Somit umfaßt die Erfindung das Merkmal, einen definierten Schaltzeitpunkt für das Umschalten auf die Komfortfeder vorzugeben.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Außenverzahnung des Klinkenrades derart angeordnet und ausgelegt ist, daß außerhalb der Erstreckung des Nockens und Eingriff der Sperrklinke bei Gurtbandauszug die Sperrklinke über die Außenverzahnung des Klinkenrades rutscht und die Sperrklinke erst mit der Rückdrehung der Gurtwelle in Aufwickelrichtung das Klinkenrad festlegt und auf die Komfortfeder umschaltet.

Hierbei ergibt sich, daß auch nach Überschreiten des durch die Erstreckung des Nockens vorgegebenen konstruktiven Schaltzeitpunktes bei weiterem Gurtbandauszug dieser Gurtbandauszug jeweils gegen die Wirkung der Aufwickelfeder durchgeführt werden muß, weil die Sperrklinke über die entsprechend ausgebildete Außenverzahnung des Klinkenrades hinwegrutscht, so daß bei Gurtbandauszug eine Festlegung des Klinkenrades noch nicht erfolgt. Erst bei einem beginnenden Gurtbandeinzug schlägt die Außenverzahnung des Klinkenrades gegen die an dem Umfang des Klinkenrades eingeschwenkte Sperrklinke, und durch die somit bewirkte Festlegung des Klinkenrades wird die Komfortfeder zugeschaltet.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß an dem Schalthebel eine den Schalthebel in seine die Abschaltung der Aufwickelfeder bewirkende Stellung vorspannende Zugfeder angreift; die Auslegung dieser Feder bedarf insoweit keiner Feinabstimmung, als die Zugfeder in dem unter der Wirkung der Aufwickelfeder stehenden Gurtbandauszugsbereich durch den den Schalthebel unmittelbar beaufschlagenden Nocken außer Funktion gehalten wird.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sperrklinke durch Federbelastung in Richtung Eingriff mit der Außenverzahnung des Klinkenrades beaufschlagt ist, und daß die den Schalthebel beaufschlagende Zugfeder stärker ausgelegt ist als die die Sperrklinke beaufschlagende Feder.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß ein den Gurtbandauszugsdrehungen der Gurtwelle reibschlüssig folgender und während des Zuschaltbereiches der Aufwickelfeder die Sperrklinke außer Eingriff mit dem Klinkenrad haltender Schlepphebel vorgesehen ist; hiermit ist in vorteilhafter Weise eine Geräuschminderung während der Drehungen der Gurtaufwickelwelle einschließlich des Klinkenrades über den von der Aufwickelfeder beaufschlagten Gurtbandeinzugs- bzw. Gurtbandauszugsbereich gewährleistet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1 die Federseite eines Gurtaufrollers in einer schaubildlichen Darstellung mit auseinanderge­ zogenen Einzelteilen;

Fig. 2 das Untergesetzungsgetriebe mit Schalteinrichtung in einer schematischen Einzeldarstellung bei Zuschaltung der Aufwickelfeder,

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 bei Abschaltung der Aufwickelfeder mit ausschließlicher Einwirkung der Komfortfeder;

Fig. 4 das Klinkenrad mit Sperrklinke und der Geräusch­ minderung dienenden Schlepphebel in einer Einzeldarstellung.

Wie zunächst Fig. 1 zu entnehmen ist, hat die Federseite eines im einzelnen nicht weiter dargestellten Gurtaufrollers folgenden Aufbau: In einem die Federseite umschließenden Gehäuseteil 10 ist auf einen entsprechenden Fortsatz der nicht dargestellten Gurtwelle ein Federherz 11 formschlüssig aufgeschoben, an welchem zunächst eine Komfortfeder 12 angeordnet ist, deren inneres Ende an dem Federherz 11 befestigt und insoweit mit der Gurtwelle verbunden ist, während das äußere Ende 13 der Komfortfeder 12 an einem axial neben der Komfortfeder 12 auf dem Wellenfortsatz gelagerten Klinkenrad 14 befestigt ist. Das Klinkenrad 14 hat eine Außenverzahnung 15, die mit einer zwischen einer Eingriffsstellung und einer Freigabestellung schwenkbar gelagerten Sperrklinke 17 zusammenwirkt.

Axial neben dem Klinkenrad 14 und von diesem durch eine Trennscheibe 37 getrennt ist auf dem Wellenfortsatz der Gurtwelle eine Aufwickelfeder 19 angeordnet, deren inneres Ende 20 mit dem Klinkenrad 14 und deren äußeres Ende 21 an einer aufgesetzten und mit dem Gehäuseteil 10 zu verbindenden Gehäuseplatte 38 eingehängt ist.

Auf der Außenseite der Gehäuseplatte 38 ist ein mit der Gurtwelle formschlüssig zu verbindendes wellenfestes Zahnrad 24 angeordnet, welches ein zugeordnetes und an der Gehäuseplatte 38 gehaltertes Untersetzungsgetriebe 23 beaufschlagt, welches seinerseits in einer noch zu erläuternden Weise einen an der Gehäuseplatte 38 um eine Lagerung 29 gelagerten Schalthebel 28 beaufschlagt, der über innenseitig der Gehäuseplatte 38 angeordnete Funktionsteile mit der Sperrklinke 17 im Sinne von deren Steuerung in oder außer Eingriff mit der Außenverzahnung 15 des Klinkenrades 14 zusammenwirkt.

Die Schaltsteuerung des Schalthebels 28 ist im einzelnen den Fig. 2 bzw. 3 zu entnehmen, in denen lediglich die für das Verständnis der Funktion erforderlichen, zuvor beschriebenen Einzelteile dargestellt sind.

Das Untersetzungsgetriebe besteht neben dem ersten wellenfesten Zahnrad 24 aus einem zweiten Zahnrad 25 und einem dritten Zahnrad 26, wobei die Zahnräder 25, 26 jeweils mit einer Außenverzahnung sowie mit einer innen angeordneten weiteren Außenverzahnung kleineren Durchmessers versehen sind, die gemeinsam in gegenseitigem Eingriff ein an sich bekanntes Untersetzungsgetriebe 23 ausbilden. Als letztes Glied dieses Untersetzungsgetriebes ist ein Zahnsegment 27 angeordnet, welches nur über einen Teilbereich mit einer Verzahnung versehen ist; der andere Teilbereich weist auf seinem Umfang einen Nocken 31 bzw. eine Nut 30 auf, die mit der Spitze des Schalthebels 28 zusammenwirken. Der Schalthebel 28 ist an seinem dem Eingriff mit dem Zahnsegment 27 gegenüberliegenden Ende über eine Anbindung 32 mit einem Schieber 18 verbunden, der seinerseits die Verschwenkung des Schalthebels 28 um dessen Lagerung 29 in eine Schwenkbewegung der Sperrklinke 17 umsetzt. Der diesbezügliche Übertragungsmechanismus ist bei Gurtaufrollern durch Benutzung an sich bekannt.

Soweit in Fig. 2 der Schaltzustand dargestellt ist, bei welchem die Aufwickelfeder 19 wirksam ist, wird der Schalthebel 28 aufgrund seiner Anlage an dem Nocken 31 in einer Stellung gehalten, in welcher der Schalthebel 28 über den Schieber 18 die Sperrklinke 17 außer Eingriff mit der Außenverzahnung 15 des Klinkenrades 14 hält. In diesem Fall führt eine Drehbewegung der Gurtwelle mit beginnendem Gurtbandauszug über die bei abgelegtem Gurt zu Block gespannte Komfortfeder 12 und über das frei drehbare Klinkenrad 14 zu einem Spannen der Aufwickelfeder 19, so daß beim Übergang auf Gurtbandeinzug in der aus Fig. 2 ersichtlichen Stellung des Schalthebels 28 die gespannte Aufwickelfeder 19 über die zu Block gespannte Komfortfeder 12 die Rückdrehung der Gurtwelle bewirkt.

Der Gurtbandauszugs- bzw. Gurtbandeinzugsbereich, in welchem in dem vorbeschriebenen Maße die Aufwickelfeder 19 wirksam ist, ist konstruktiv durch die Umfangserstreckung des die Spitze des Schalthebels 28 in der in Fig. 2 dargestellten Stellung haltenden Nockens 31 vorgegeben.

Erreicht bei einer Weiterdrehung des Zahnsegmentes 27 die Spitze des Schalthebels 28 das Ende des Nockens, so fällt die Spitze 28 unter der Wirkung der diesen beaufschlagenden Zugfeder 35 in die an den Nocken 31 anschließende Nut 30 des Zahnsegmentes 27 ein, so daß die Anbindung 32 des Schalthebels 28 durch dessen Verschwenkung um die Lagerung 29 in die in Fig. 3 dargestellte Stellung bewegt wird und über den Schieber 18 die Sperrklinke 17 in Anlage an dem Außenumfang des Klinkenrades 14 einsteuert. Da die Außenverzahnung 15 des Klinkenrades 14 derart angeordnet ist, daß die in Anlage an dem Außenumfang des Klinkenrades 14 eingesteuerte Sperrklinke 17 bei weiterer Drehung der Gurtwelle in Gurtbandauszugsrichtung über die Außenverzahnung 15 hinweggeht, kommt es noch nicht zu einem Festlegen des Klinkenrades 14 und damit während des weiteren Gurtbandauszuges noch nicht zu einer tatsächlichen Umschaltung auf die Komfortfeder; in diesem Zustand ist lediglich eine Umschaltbereitschaft des Systems hergestellt.

Wenn in dieser Position allerdings ein Übergang auf Gurtbandeinzug erfolgt, ist entsprechend der insoweit in Fig. 3 dargestellten Stellung das Klinkenrad nun in Gurtbandeinzugsrichtung festgelegt und damit auch nur noch die Komfortfeder 12 wirksam, die mit dem inneren Ende an der Gurtwelle eingehängt und mit dem äußeren Ende 13 an dem funktionell als Gehäuseeinspannung für das äußere Ende 13 der Komfortfeder 12 wirkende Klinkenrad 14 festgelegt ist. Solange bei Gurtbandauszugs- bzw. Gurtbandeinzugsbewegungen die Spitze des Schalthebels 28 in der Nut 30 des Zahnsegmentes 27 geführt ist, wirkt somit nur die Komfortfeder 12.

Wird der Gurt abgelegt, so kommt es zu einer Rückdrehung der Gurtwelle, die aufgrund des eingestellten großen Untersetzungsverhältnisses von 40 : 1 den Nocken 31 des Zahnsegmentes 27 entsprechend verlangsamt gegen die Spitze des Schalthebels 28 laufen läßt, so daß der Nocken 31 den Schalthebel 28 in die in Fig. 2 dargestellte Lage drängt, in welcher die Aufwickelfeder 19 zugeschaltet ist.

Wie sich aus den Fig. 1 und 4 weiterhin entnehmen läßt, ist zusätzlich noch ein Schlepphebel 33 vorgesehen, der mit einem Haltearm 34 während des von der Aufwickelfeder 19 beaufschlagten Gurtbandauszugsbereichs in Anlage an der Sperrklinke 17 gehalten wird, so daß während der diesbezüglichen Umdrehungen von Gurtwelle und Klinkenrad 14 ein Klappern der Sperrklinke 17 gegen die Außenverzahnung 15 des Klinkenrades 14 vermieden ist. Nach Erreichen des Komfortbereichs gerät mit einsetzendem Gurtbandeinzug der Schlepphebel 33 mit seinem Haltearm 34 außer Eingriff mit der Sperrklinke 17, so daß diese nun wie beschrieben von dem Schalthebel 28 in Eingriff mit der Außenverzahnung 15 des Klinkenrades 14 gesteuert werden kann.

Claims (10)

1. Gurtaufroller mit folgenden Merkmalen:

• 1. Es sind eine zwischen einem Gehäuseteil (10) und der das Gurtband aufnehmenden Gurtwelle wirksame Aufwickelfeder (19) und eine dazu über ein Klinkenrad (14) in Reihe geschaltete Komfortfeder (12) vorgesehen;
• 2. die Aufwickelfeder (19) ist mit ihrem inneren Ende (20) an dem Klinkenrad (14) und mit ihrem äußeren Ende (21) an dem Gehäuseteil (10, 38) angeschlossen;
• 3. die Komfortfeder (12) ist mit ihrem inneren Ende an der Gurtwelle und mit ihrem äußeren Ende (13) an dem Klinkenrad (14) angeschlossen und schwächer als die Aufwickelfeder (19) ausgelegt;
• 4. zur Ansteuerung der Federn (12, 19) ist eine auf das Klinkenrad (14) einwirkende Sperrklinke (17) vorgesehen;
  • 1. 4.1 die Sperrklinke (17) wird von einer die Umschaltung bewirkenden Schalteinrichtung in Eingriff mit dem Klinkenrad (14) gebracht oder außer Eingriff mit dem Klinkenrad (14) gehalten;
• 5. die Schalteinrichtung schaltet in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl der Gurtwelle nach anfänglichem Gurtbandauszug mit Beginn des Aufwickelvorganges die Aufwickelfeder (19) ab und schaltet auf die Komfortfeder (12) um und schaltet beim Gurtbandeinzug nach festgelegter Umdrehungszahl der Gurtwelle auf die Aufwickelfeder (19) zurück;
• 6. die Schalteinrichtung weist ein aus mehreren miteinander kämmenden Zahnrädern (24, 25, 26) bestehendes Untersetzungsgetriebe (23) zur Verlagerung eines die Sperrklinke (17) steuernden Schalthebels (28) auf;
  • 1. 6.1 das den Schalthebel (28) beaufschlagende Teil des Untersetzungsgetriebes (23) ist als ein einen sich über einen Umfangsbereich erstreckenden Nocken (31) aufweisendes und den Schalthebel (28) unmittelbar ansteuerndes Zahnsegment (27) ausgebildet;
  • 2. 6.2 die Erstreckung des die Sperrklinke (17) mittels der zugeordneten Stellung des Schalthebels (28) außer Eingriff mit dem Klinkenrad (14) haltenden Nockens (31) bestimmt dabei den unter der Wirkung der Aufwickelfeder (19) stehenden Gurtbandauszugsbereich;
• 7. das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes (23) ist derart ausgelegt, daß die mit dem Gurtbandauszug beginnenden Umdrehungen der Gurtwelle bis zum Erreichen des durch die Erstreckung des Nockens (31) definierten Schaltpunktes zur Abschaltung der Aufwickelfeder (19) weniger als eine volle Umdrehung des Zahnsegmentes (27) bewirken.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenverzahnung (15) des Klinkenrades (14) derart angeordnet und ausgelegt ist, daß außerhalb der Erstreckung des Nockens (31) und Eingriff der Sperrklinke (17) bei Gurtbandauszug die Sperrklinke (17) über die Außenverzahnung (15) des Klinkenrades (14) rutscht und die Sperrklinke (17) erst mit der Rückdrehung der Gurtwelle in Aufwickelrichtung das Klinkenrad (14) festlegt und auf die Komfortfeder (12) umschaltet.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes (23) 40 : 1 beträgt.

4. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schalthebel (28) eine den Schalthebel (28) in seine die Abschaltung der Aufwickelfeder (19) bewirkende Stellung vorspannende Zugfeder angreift.

5. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (17) durch Federbelastung in Richtung Eingriff mit der Außenverzahnung (15) des Klinkenrades (14) beaufschlagt ist, und daß die den Schalthebel (28) beaufschlagende Zugfeder (35) stärker ausgelegt ist als die die Sperrklinke (17) beaufschlagende Feder (36).

6. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Gurtbandauszugsdrehungen der Gurtwelle reibschlüssig folgender und während des Zuschaltbereiches der Aufwickelfeder (19) die Sperrklinke (17) außer Eingriff mit dem Klinkenrad (14) haltender Schlepphebel (33) vorgesehen ist. Rückdrehung der Gurtwelle in Aufwickelrichtung das Klinkenrad (14) festlegt und auf die Komfortfeder (12) umschaltet.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes (23) 40 : 1 beträgt.

4. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schalthebel (28) eine den Schalthebel (28) in seine die Abschaltung der Aufwickelfeder (19) bewirkende Stellung vorspannende Zugfeder angreift.

5. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (17) durch Federbelastung in Richtung Eingriff mit der Außenverzahnung (15) des Klinkenrades (14) beaufschlagt ist, und daß die den Schalthebel (28) beaufschlagende Zugfeder (35) stärker ausgelegt ist als die die Sperrklinke (17) beaufschlagende Feder (36).

6. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Gurtbandauszugsdrehungen der Gurtwelle reibschlüssig folgender und während des Zuschaltbereiches der Aufwickelfeder (19) die Sperrklinke (17) außer Eingriff mit dem Klinkenrad (14) haltender Schlepphebel (33) vorgesehen ist.