DE2313780C3 - Automatischer Gurtaufroller für Sicherheitsgurtsysteme von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Zahnwalze (32) verbunden ist, über die innerhalb _w . .

des Gehäuses (23, 23a) vor dem Aufwickeln auf die 15 einer drehfederbeaufschlagten, in einem Gehäuse gela

Die Erfindung bezieht sich auf einen automatischer Gurtaufroller für Sicherheitsgurtsysteme von Fahrzeu gen, insbesondere Kraftfahrzeugen, bestehend

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gerten Aufrollwelle für den Gurt und einer durch die Fahrzeugverzögerung und/oder die vom Fahrzeugin· sasseii auf den Gurt ausgeübten Kraft gesteuerter Gurtsperrvorrichtung.

Besonders bei den sogenannten passiven oder semipassiven Gurtsystemen, deren Betätigung in den meisten Fällen im Zusammenhang mit der Türöffnung- bzw. schließbewegung erfolgt, muß im allgemeinen fur das Ein- und Aussteigen sehr viel Gurtband zur V'eilu umschlingt 25 gung stehen, welches dann im angelegten Zustand des Gurtsystems auf den automatischen Gurtaufroller aufgewickelt ist. Wird das Gurtsystem extrem beiastet, so tritt im Gurtaufroller ein nachteiliger sogenannter Filmspuleneffekt auf, d. h.. es findet ein Zusammenzie-

(26, 26a) einschließlich in Normalstellung auf dieser 30 hen der aufgerollten Gurtwindungen, verbunden mn aufgerolltem Gurtband (U, 13) entspricht und daß einer entsprechenden Freigabe von Gurtmaterial statt.

Die dadurch entstehende Gurtlose bewirkt emc we

Gurtaufrollwelle (26, 26a) das mit Aussparungen oder Vertiefungen versehene Gurtband läuft.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnwalze (32) derart in bezug auf die Gurtaufrollwelle (26, 26a) im Gehäuse (23, 23a) angeordnet ist, daß das in das Gehäuse einlaufende Gurtband (11, 13), ehe es auf die Aufrollwelle aufläuft, in an sich bekannter Weise eine Schlaufe (33) bildet und dabei die Zahnwalze in einem Winkel von mindestens 130' (F ig. 4).

3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Zahnwalze (32) etwa dem Radius der Gurtaufrollwelle

am Umfang der Zahnwalze vier Bolzenreihen (31) im Winkelabstand von 90' zueinander angeordnet sind (F i g. 4).

4. Gurtaufroller nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gurtband (11, 13) hinter den Löchern (22), d. h. in Richtung (59) des von den Bolzen (31) auf das Gurtband ausgeübten Lochleibungsdruckes, Verstärkungen (57, 58, 60) eingearbeitet sind (F i g. 8 bis 10).

5. Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungen Metallteile (57, 58, 60) dienen, die sich jeweils über die Gurtbreite erstrecken und dabei die Löcher mindestens halbkreisförmig umfassen.

6. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsteile (57, 58, 60) aus Draht oder Blech bestehen und in das Gurtband (11, 13) eingewebt sind (Fi g. 8 und 9).

sentliche Erhöhung der Kräfte, die bei der Abbremsung des nach vorn geschleuderten Körpers des Fahrzeugin· sassen auf diesen durch das Gurtsystem ausgeübt werden. Der Fahrzeuginsasse kann sich infolge dc. FiImspuleneffckts relativ weit nach vorn bewegen, ehe der Gurt den Körper vollständig abfängt. Diese Tatsache kann dazu führen, daß der Kopf des Insassen gegen die Windschutzscheibe geschleudert wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der beschriebene nachteilige Filmspuleneffekt nicht auftritt. Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird das Problem dadurch gelöst, daß die Gurtsperrvorrichtung mit einer an sich bekannten, auf das Gurtband wirkenden Zahnwalze verbunden ist, über die innerhalb des Gehäuses vor dem Aufwickeln auf die Gurtaufrollwelle das mit Aussparungen oder Vertiefun-

7. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch ge- 5° gen versehene Gurtband läuft.

kennzeichnet, daß als Verstärkungen gestanzte Blechteile (60) dienen, die in das Gurtband (11, 13) derart eingearbeitet sind, daß sich dessen Gewebe immer nur von Verstärkungsteil (60) zu Verstärkungsteil (60) erstreckt (F i g. 10).

8. Gurtaufroller nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Zahnwalze (32) kooperierende Teil des Gurtbandes (11, 13) mindestens um die Summe der Lochdurchmesser einer Infolge der erfindungsgemäßen Maßnahme, nämlich der unmittelbaren Einwirkung der Gurtsperrvorrichtung auf das Gurtband, tritt im Katastrophenfall ein sofortiges Festhalten des Gurtbandes auf. so daß es im Gegensatz zu bekannten Gurtaufrollern mit auf die Aufroilerwelle wirkender Sperrvorrichtung überhaupt nicht zu einem Filmspuleneffekt kommen kann.

Die von der Zahnwalze auf das Gurtband formschlüssig übertragene Sperrwirkung erreicht nach

Lochreihe (22) breitei ausgebildet ist als das übrige 60 einem weiteren Merkmal der F.rl'indung dadurch ihr

Gurtband.

9. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnwalze als geradver-/ahntes Zahnrad und das mit der Zahnwalze kooperierende Gurtband als Zahnriemen ausgebildet ist.

10. Gurtaufroller nach Anspruch 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Zahnwalze (32) verbundene Gurtsperrvorrichtung (43, 37, 36) ko-Opiimum. daß die Zahnwalze derart in bezug auf die Gurtaufrollwcllc im Gehäuse angeordnet ist. daß das in das Gehäuse einlaufende Gurtband, ehe es auf die Aufrollwellc auflauft, in an sich bekannter Weise eine Schiaule bilde! und dabei die Zahnwalze in einem Winkel von mindestens 180' umschlingt.

f:ine mit dem Gurtband zusammenwirkende Zahnwalzt zeigt zwar die US-PS JO 20 089. Dort jedoch ist

η den Schloßteilen des Gunsysiems je eine Zahnwalze ingeordnet, an denen die Gurtteile eingelenkt sind. Ein üünkenteil greift beim Anlegen des Gurtsystems mit Zähnen in Ausnehmungen der Zahnwalzen, so daß diese an einer Drehbewegung gehindert sind und damh ein weiteres Ausziehen der Gurtteile ve. hindert ist. Da narh dem Anlegen des Gurtes eine Bewegungsfreiheit des Insassen nicht mehr gegeben ist, erfüllen diese Zahnwalzen nicht die Aufgabe der vorliegenden ErImdung, nämlich den Filmspuleneffekt bei einem auiomatischen Gurtaufroller zu vermeiden, ohne daß sie das langsame Ausziehen des Gurtbandes verhindern.

Bei der automatischen Aufrollvorrichtung nach der US-PS 27 05 115 ist terner das Problem des Filmspuleneffektes von vornherein nicht gegeben, da die Sperrvorrichtung unmittelbar in Ausnehmungen der Aufwik kelfeder eingreift.

Es ist in weiterer Ausführung der Erfindung durchaus denkbar, die Zahnwalze als geradverzahntes Zahnrad lind das mit der Zahnwalze kooperierende Gurtband als Zahnriemen auszubilden. In einfacher Weise jedoch wird die Zahnwalze an ihrem Umfang radial angeordnete Bolzen aufweisen, die in entsprechende Löcher in dem mit der Zahnwalze kooperierenden Gurtband ein greifen.

Ein weiterer Vorschlag der Erfindung besteht dann, in das Gurtband hinter den Löchern, d.h. in Richtung des von den Bolzen auf das Gurtband ausgeübten Lochleibungsdruckes, Verstärkungen einzuarbeiten, lic aus Draht oder Blech bestehen, sich jeweils über die _>;.> Gurtbreite erstrecken, dabei die Loche'- mindestens halbkreisförmig umfassen und in das üi;r;!;-.<r:d inge webt oder derart eingearbeitet sind, daß sich dessen Gewebe immer nur von Verstärkungsieil zu Verstärkungsteil erstreckt. ?s

Die übrigen Teile der Gurlsperrvornchujng wie auch deren Auslösung im Katastrophenfall ki>;if.-.:>. ii: übiicher Weise gestaltet bzw. vorgenommen wen: .τ..

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung naher beschrieben, in der zeigt .,i

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung einen Fahrzeugsitz mit Dreipunkt-Sichcrheitsgurtsystcm und Gurtaufroller,

F i g. 2 den Gurtaufroller mit Gurt nach F 1 g. 1 in Hauptansicht (Embaulage),

Fig. 3 den Gurtaufroller (ohne Gehäusedeckel) in Ansicht eines Pfeils ,4 in F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F 1 g. 2 (Gehäuse weggelassen),

F i g. 5, 6 und 7 jeweils ein Stück Gurtband mit Dreiloch-Anordnungen und Verstärkungseinlage.

Fig. 8 ein Stück Gurtband mit kombinierter Zwei und Dreiloch-Anordnung,

F i g. 9 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufroller teilweise im Schnitt. ^

Nach Fig.! bezeichnet 10 den Fahrersitz eines Pci sonenkraftfahrzeugs, 11 einen Beckengurt, der links am Sitz 10 befestigt ist (Festpunkt 12) und Π einen Schul lcrgurt, der zusammen mi¹ dein Ikviv. :,.\;■' H Dreipunkt-Sicherheitsgurtsystcir. bii'ie: Iv '<-.: ngi.:' Ii "·: und Schultergurt \'i bestehe;! aus ciiu :r, -.ι-.:;, -i-i :n,^i genden Gurtband, das an eme: Öse H mr :-■ . ινπ:·> 15 umgelenkt wird. Die Sch^lJ/.ui'ge )'i ■■■■ \ ■■:>·■■■■ <·■ Gurtschloß 16 verrasiei. <i:is ;·ηι F'ide > ■■■.. :>': 11 '-men Gtiriteiis 1? mi: Festpu-;*-:; !8 -. \ν-.-.\: ,'■< ■ Sitzes M> · angeordnet ist. Das /usamir-.'ihäiigciide. iV, i;,.n --nd Schultergurt bildende Gurtband 11. 13e'-l.;hi' :■■;■■ ^ ei ifi-r. I Imlenknnt' an einer Öse 19. die ar de- i^ken -■ .

tenwand (nicht dargestellt) des Fahrzeugs befestigt ist (Festpunkt 20). Von der Umlenköse 19 ausgehend wird das Gurtband U, 13 senkrecht nach unten geführt und mündet schließlich in einen seitlich des Sitzes 10 am Fahrzeugboden verankerten automatischen Gurtaufroller 21 bzw. 21a ein. Der zur Aufwicklung im Gurtaufroller 21, 21a bestimmte Teil des Gurtbandes 11, 13 ist - wie schon aus F i g. 1 ersichtlich - mit jeweils aus eirei nebeneinanderliegenden Löchern bestehenden Lochreihen 22 versehen, die mit einer innerhalb des Gurtaufrollers 21, 21a befindlichen Zahnwalze 32 zusammenwirken.

Der Gurtaufroller 21 besteht aus einem Gehäuse 23, das einen Zapfen 24 und eine Bohrung 25 zur Befestigung des Gurtaufrollers 21 am Fahrzeugkörper aufweist. Im Gehäuse 23 ist eine geschlitzte Aufrollwelle

26 für das Gurtband 11, 13 gelagert, an deren einem Ende eine Spiralfeder 27 angreift. Wie insbesondere aus F i g. 4 ersichtlich, ist das freie Ende des Gunbandes 11. 13 durch den mit 28 bezeichneten Schlitz der Aufrollwelle 26 geführt und mit der darübcrliegendei-Lüge 29 des aufgewickelten Gurtbandes vernäht. Durch die im Gehäuse 23 geschützt hinter einem eingepreßten Deckel 30 gelagerte, vorgespannte Spiralteder

27 wird im Normalbetrieb dafür gesorgt, daß üDcr schüssige Teile des Gurtbandes 11, 13 auf die Aufroilv, eile 26 aufgewickelt werden und das übrige Gurtband II. 13 mit einer v\eder zu starken noch zu schwacher Spannung am Körper des Fahrzeuginsassen anliegt.

Wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, ist im Gehiuse 23 weiterhin eine mit Bolzen 31 bestückte /'uhr. -. i/e 12 gelagert, deren Breite der Breite des GM.-th.:r.

Ii. 13 entspricht. A

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Zahnwalze 32.

Durchmesser etwa dem Radius el ti Gut ur.ifr<i'!v\ >■ '··' ■::nschiießlich dem Maß des in NormalMellutit: aiii dieser aufgewickelten Gurtbandes entspricht, sind im gleichmäßigen Winkelabstand von 90' vier jeweils .ms d-ci Bolzen 31 bestehende Bolzenreihen befestigt. V. :e ! 1 g 4 zeigt, ist die /ahnwalze 32 gegenüber der Ai.;;-lüllwelle 26 so angeordnet, daß das Gurtband !!. IV bevor es auf die letztere aufläuft, zunächst über die /.ahnwalze 32 laufen muß, wobei deren Bolzen 31 in die entsprechenden Löcher 22 des Gurtbandes eingreilc-n und so eine forrrschlüssige Verbindung zwischen Zahnwalze 32 und Gurtband 11. 13 herstellen. Das Gurtband bildet dabei eine Sehlaute 33, durch die ein maximaler L^:mschlingungswinkel der Zahnwalze 32 — naeh de: Darstellung wm F i g. 4 können maximal drei Bolzen reihen 31 gleichzeitig in entsprechende Lochreihen des Gurtbandes eingreifen — gewährleistet ist. Selbst verständlich kann der Zi'.hnwabendiirehmesser auch grölicr gewählt werden, wobei es bei gleichbleibendem I ochreihenabstand auf dem Gurtband 11, 13 nioglk !-, sein wird, entsprechend mehr als vier Bolz.enre;hen ;-;ii der Zahnwalze .52 an/uordnen. Eine größere ZahnV:i' ze 32 wurde aber ein entsprechend gt ößeres Aufrolle; gehäuse 2> erlcu'deriich machen, so daß die in !

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Ausnehmungen gegen den Widerstand von Druckfedern radial nach außen verschiebbar angeordnet. In die den Käfig 35 umschließende Gehäuseverlängerung 36 sind vier Zähne 40 im gleichmäßigen Winkelabstand von 90° zueinander eingearbeitet, deren eine Flanke 41 jeweils steil ansteigt, während die andere Zahnflanke 42 einen sanften, gleichmäßigen Anstieg nimmt. In dem Käfig 35 ist ferner eine Zahnwelle 43 gelagert. Sie wird in Ruhestellung mit Hilfe eines Hakens 44, der fest mit ihr verbunden ist, in der gezeigten Stellung (F i g. 3) gehalten. Dabei zieht eine Zugfeder 45 den Haken 44 gegen einen Anschlag 46, der in dem Käfig 35 festsitzt. Das andere Ende des Zugfeder 45 ist mittels eines Stiftes 47 an dem Käfig 35 festgemacht. Eine Sperrklinke 48 ist derart gestaltet, daß sie mit ihrem leichteren Ende 49 ein mittels einer Kugel 50 im Gehäuseteil 36 aufgehängtes Gewicht 51 unterlagen und mit dem schwereren zahnförmigen Ende 52 in die Verzahnung 53 der Zahnwelle 43 eingreifen kann. Sie kann dabei um einen im Gehäuseteil 36 gelagerten Bolzen 54 schwenken. Das Gehäuseteil 36 wird nach außen durch einen eingepreßten Deckel 55 abgeschlossen (F i g. 2).

Wird der Gurt 11, 13 nun langsam aus- oder eingerollt, wie es bei normalem Fahrbetrieb der Fall ist, und wird das Fahrzeug nicht stoßartig beschleunigt oder verzögert, so ist nur die Spralfeder 27 in Aktion, die dafür sorgt, daß der Gurt immer mit etwas Spannung am Körper des Fahrgastes anliegt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, dreht sich dabei beim Ausziehen des Gurtes (Pfeilrichtung C) die Aufrollwelle 26 in Pfeilrichtung F, beim Einrollen in Pfeilrichtung B. Die Zahnwalze 32 mit ihrem Käfig 35 dreht sich entsprechend mit.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist von der Möglichkeit Gebrauch gemacht worden, die Bolzen 31 der Zahnwalze 32 derart in eine Stellung zu den Fliehgewichten 37 zu bringen, daß bei eingetretener Blockierung die größtmögliche Anzahl mit dem Gurt 11,13 in Eingriff steht.

Da bei Wirksamwerden der Gurtsperrvorrichtung durch die Zahnwalze 32 erhebliche Kräfte auf das Gurtband 11,13 ausgeübt werden, gilt es — um örtliche Überlastung des Gurtbandes zu vermeiden — diese Kräfte möglichst gleichmäßig über die Breite desselben zu verteilen. Wie aus F i g. 5 bis 7 erkennbar, ist das Gurtband 11. 13 zu diesem Zweck mit Verstärkungen versehen, welche die Löcher 22 zumindest teilweise (F i g. 5 und 6) oder vollständig (F i g. 7) umgeben. Nach Fig. 5-und 6 sind die Verstärkungen als in das Gurtband 11, 13 eingewebte und mit 57 bzw. 58 bezeichnete Drahtcinlagen ausgebildet, welche die Löcher 22 in Richtung der auf das Gurtband von den Bolzen 31 dei Zahnwalze 32 ausgeübten Kräfte (Pfeile 59) halbkreisförmig umgeben. Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 dagegen sind die Verstärkungen als gestanzte Blechtci Ie 60 ausgeführt und umschließen die Löcher 22 an de

ίο ren gesamtem Umfang. Bei dieser Ausfiihrungsfrom ist — wie aus F i g. 7 ersichtlich — das Gewebe des Gun bandes 11, 13 nicht durchgehenc ausgebildet. Viclmclii geht es immer nur von einem bis zum nächsten Vcr stärkungsteil 60. Die Verstärkungsteile 57, 58, 60 sine jedoch in allen Fäller hinsichtlich ihrer Breite b so be messen, daß sich der Gurt 11. 13- ohne Schwierigkciter aufrollen läßt.

Eine noch günstigere Kräfteverteilung auf das Gurt band 11, 13. als nach F i g. 5 bis 7 möglich ist. läßt siel durch die aus F i g. 8 ersichtliche Lochveneilung errei chen, bei der die Lochreihen ibwcchselnd drei bzw zwei Löcher 22 aufweisen. Auch hier empfiehlt es siel jedoch, hinter den Löchern 22 bzw. um diese herun Verstärkungsteile der in F i g. 5 bis 7 gezeigten Art an zubringen.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß die Verstärkungsteile 57, 58, 60 nicht auf die ganze Gurt länge verteilt zu werden brauchen. Vielmehr genügt es ihre Anordnung nur auf den Bereich des Gurtes zu be schränken, der aufgerollt werden muß. Dieser Gurtbe reich kann auch um drei Lochdurchmesser breiter aus gebildet (etwa 10 bis 15 mm) werden, um die Haltbar keit zu garantieren. Dies ist besonders dann vorzuschlagen, wenn — was ebenfalls möglich ist — statt dei Verstärkungsteile 57, 58,60 nur die bekannten Hohlnie ten in den Gurt 11.13 eingearbeitet werden.

Aus F i g. 9 geht hervor, daß der Käfig 35 nicht unmittelbar mit der Welle 34a der Zahnwalze 32 verbun den ist. sondern über ein Zahnräderpaar 66, 67 mit die ser in Drehverbindung steht. Das kleinere Getriebcrac 66 ist unmittelbar an der Zahnwalzenwelle 34a befc stigt. wohingegen das größere Zihnrad 67 fest mit derr Käfig 35 verbunden ist. Die Lagerung von Käfig 35 unc Zahnrad 67 erfolgt einerseits durch einen Bund 68 irr Gehäuse 23a. andererseits mittels eines Zapfens 69, dei innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten Aufroller welle 26a angeordnet ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

axial zu der Zahnwalze angeordnet ist (F i g. 2 bis 7 11. Gurtaufroller nach Anspruch 1 bis 9, dadurci gekennzeichnet, daß die Gurtsperrvorrichtung (43 37, 36) koaxial zu der Aufrollerwelle (26a) angeord net ist und über ein Zahnradgetriebe (66, 67) mit de Zahnwalze (32) in Verbindung steht (Fig. 12 un< 13). Patentansprüche:

1. Automatischer Gurtaufroller für Sicherheitsgurtsysteme von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer drehfederbeaufschlagten, in einem Gehäuse gelagerten Aufrollwelle für den Gurt und einer durch die Fahrzeugverzögerung und/oder die vom Fahrzeuginsassen auf den Gurt ausgeübten Kraft gesteuerten Grutsperrvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurtsperrvorrichtung (43, 37, 36) mit einer an sich bekannten, auf das Gurtband (13) wirkenden