DE2515085C3 - Selbstsperrende Aufwickelrolle für Sicherheitsgurte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstsperrende Aufwikkelrolle für Sicherheitsgurte, die drehbar in einem lahrzeugfesten Rahmen gelagert und in Aufwickelrichlung federbelastet ist und mit der gemeinsam ein Ratschenspf-rrad drehbar ist, in das eine auf einer zur Rollenachse parallelen Achse schwenkbar gelagerte Sperrklinke einschwenkbar ist, die mit einer stabil gelagerten Kugel als Yrägheitskörper in Wirkverbindung steht, wobei die Ku^eI bei am Fahrzeug angreifenden Beschleunigungen aus ihrer Ruhelage verlagerbar ist und über ein Betätigungselement auf die Sperrklinke einwirkt.

Eine Aufwickelrolle dieser Art, die beispielsweise aus der US-PS 38 19 126 bekannt ist, verwendet eine Kugel, die auf der Spitze eines Tastfingers eines Zweiarmhefcels aufliegt, der an seinem zweiten Arm einen Permanentmagneten trägt. Wird die als Trägheitskörper wirkende Kugel bei starken Beschleunigungskräften •m Fahrzeug aus ihrer Ruhelage ausgelenkt, so gibt sie die Tastfingerspitze frei, wobei dann der Permanentmagnet gegen eine Trägheitsscheibe gezogen wird, die dadurch gebremst wird und über an ihr sitzende Zapfen Spreizfinger eines weiteren Zwischengliedes ausspreizt, Welche durch Eingreifen in Zähne einer besonders geformten Scheibe auch diese Scheibe mit einem daran litzenden Nocken verdrehen. Es wird dann schließlich eine Sperrklinke so verlagert, daß sie in Tatschenzähne der Aufwickelrolle eingreift und damit den Sicherheitsgurt arretiert.

Bereits die vorstehende Beschreibung macht deutlich, wie kompliziert der Aufbau dieser bekannten Anordnung ist, ohne daß dabei bereits auf die räumlich komplizierte Gestaltung der Einzelteile Bezug genommen ist. Hinzu kommt, daß das die Kugel enthaltende Gehäuse in einer bestimmten Relativlage zum Gestellt der Aufwickelrolle fixiert ist, so daß die Achse der Aufwickelrolle stets horizontal gerichtet sein muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, die selbstsperrende Aufwickelrolle für Sicherheitsgurte eingangs genannter Art sehr viel einfacher zu gestalten und damit ihre Betriebssicherheit zu erhöhen, so daß der Winkelhebel nicht über zahlreiche Zwischenglieder sondern unnittelbar auf die Sperrklinke einwirkt, und überdies die Stellung der Aufwickelrollenachse frei wählbar zu machen unabhängig von der festgelegten horizontalen Ausrichtung des Beschleunigungsfühlers in Kugelform.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht dadurch, daß die Kugel in der Ruhelage mit ihrem Eigengewicht auf dem Betätigungselement aufliegt und die Sperrklinke außer Eingriff hält.

Die Achse der Aufwickelrolle kann in einer besonderen Form der Ausgestaltung der Erfindung vertikal verlaufen.

Zur Verringerung der Ansprechempfindlichkeit der Vorrichtung auf normale Vibrationen des Fahrzeugs im Fahrbetrieb kann es von Vorteil sein, eine den Schwenkweg des Winkelhebels begrenzende Auflage des unter dem Trägheitskörper befindlichen Hebelarms vorzusehen.

An Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nun mit ihren Einzelheiten erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der selbstsperrenden Aufwickelrolle;

F i g. 2 eine Ansicht auf die Vorrichtung von oben;

F i g. 3 ihre Unteransicht;

Fig.4 einen Schnitt durch den oberen Teil der Vorrichtung nach der Linie IV-IV in F i g. 2;

F i g. 5 die wesentlichen Einzelteile der Vorrichtung in perspektivische; Darstellung bei abgenommenem Gehäuse;

Fig.6 eine abgewandelte Ausführungsform des Beschleunigungsfühlermechanismus.

Die F i g. 1 bis 5 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei ist die Rolle vertikal angeordnet Die vertikale Rolle hat manchmal Vorteile bezüglich der Handhabung der Gurte 5 beim Herausziehen oder Aufspulen.

Die in F i g. 1 gezeigte Aufwickelanordnung besitzt

einen U-förmigen Rahmen 120 mit einer vertikalen Wand 121 und einem horizontalen Deckflansch 122

■to sowie einen Bodenflansch 123. Pie Gurtaufwickelrolle 6 sitzt fest auf der Welle 8, die sich in vertikaler Richtung

und drehbar zwischen dem Bodenflansch 123 und dem Deckflansch 122 erstreckt. Das untere Ende der Rollenwelle 8 steht aus dem Bodenflansch 123 hervor, und eine Spiralfeder 9 greift an diesem Wellenende an, um die Rolle 6 in der Aufwickelrichtung zu spannen.

Außerdem ist auf die Welle 8 ein Paar Ratschenräder 40 mit Zähnen 41 an ihrem Umfang fest verbunden, so daß sich diese Ratschenräder gemeinsam mit der Rolle 6 drehen.

Die Draufsichten der Fig.2 und 3, einmal von oben und einmal von unten, zeigen, daß Deck- und Bodenflansch 122 bzw. 123 ein Paar fluchtende Sektorausschnitte 124, 125 aufweisen für die beiden Enden einer Sperrklinke 126. Die Sperrklinke 126 ist vertikal angeordnet, parallel zur Achse der Rolle 6. Das obere Ende der Sperrklinke 126 steht auf der Öffnung 124 im Deckflansch 122 für einen noch zu beschreibenden Zweck heraus.

Eine Schraubenzugfeder 127, die an der vertikalen Gehäusewand 121 eingehängt ist, greift an der Sperrklinke 126 an deren Mittelpunkt an und zieht diese gegen die Scheitel der Sektoröffnungen 124,125, so daß sie sich infolge ihres Eigengewichts oder infolge von Fahrzeugbeschleinigungen praktisch nicht in entgegen^ gesetzter Richtung verschieben kann. Die Sperrklinke 126 ist schwenkbar um eine vertikale Achse, die durch die Scheitel der Sektorausschnitte verläuft und in der

F i g. 5 mit A-A angedeutet ist Eine weitere Schraubenzugfeder 128 verläuft zwischen der vertikalen Rahmenwand 121 und der Sperrklinke 126 und ist bestrebt, Letztere in ihre Arbeitslage zu ziehen, in der sie in die Zähne der Ratschenräder 40 eingreift, um die Rolle 6 in der Abwickelrichtung des Gurtes zu sperren.

Das Gehäuse 100 eines Beschleunigungsfühlers 18e ist mit Schrauben 129 an einem Träger 130 befestigt, der seinerseits wieder am U-förmigen Rahmen 120 sitzt. F i g. 1 und ^ i g. 3 zeigen, daß das Gehäuse iOO ein Paar Arme 131 aufweist, die von diesen nach unten abstehen, und das Betätigungselement in Form eines Winkelhebeis 132 ist schwenkbar von einem Stift 133 zwischen diesen Armen gehalten. Der Winkelhebel 132 steht praktisch im rechten Winkel zur Ebene der Sperrklinke 126. Normalerweise Hegt einer der Arme des Winkelhebels 132 am oberen Ende der Sperrklinke 126 an, das aus dem Sektorausschnitt 124 im Deckflansch 122 hervorsteht, während der zweite Arm gegen die Massenkugel 20 drückt, die zu einem Teil durch die Bodenöffnung 101 des Gehäuses ICO vorsteht. Damit wird die Sperrklinke 125 ärn Normalzustand der Anordnung gegen die Kraft der Feder 128 in ihrer unwirksamen Stellung gehalten.

Aus dem Schemabild der Fig.5 ist am besten zu verstehen, daß der Winkelhebel 132 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird, wenn die Massenkugel 20 aus ihrer Ruhelage durch einen plötzlichen Stoß oder eine sonstige Bewegungsveränderung des Fahrzeugs herausbewegt wird. Die Sperrklinke 126 schwenkt dann, gezogen durch die Feder 128, gegen die beiden Ratschenräder 40 und sperrt damit die Rolle 6, so daß der Gurt nicht weiter abgewickelt werden kann.

Es wird angestrebt, daß die minimale Fahrzeugbeschleunigung, die "iine Verlagerung der Kugel 20 aus ihrer Ruhelage i.n Gehäuse 100 bewirken kann, praktisch für jede Horizontalrichtung, in der die Beschleungung auftreten kann, gleich ist. D.h., der Beschleunigungsfühler 18e sollte in allen Richtungen gleich wirken. Die Sperrklinke 126 ist deshalb so konstruiert und angeordnet, daß ihre Schwerlinie mit der Drehachse A-A (F i g. 5) zusammenfällt. Durch diese Gestaltung sind die auf die Sperrklinke 126 infolge irgendwelcher Fahrzeugbeschleunig ngen in horizontaler Richtung einwirkenden Beschleu, ^:gungskräfte an beiden Seiten bezüglich der Achse A-A gleich, so daß bei Beschleunigung kein zusätzliches Moment auftritt, womit eine besondere Richtungsabhängigkeit ausgeschaltet ist

Die Aufwickelvorrichtung nach Fig. 1 bis 5 ist für eine vertikale Anordnung der Rolle 6 vorgesehen. Sie kann jedoch auch bei geeigneter Abwandlung des zwischen den beiden Armen des Winkelhebels 132 eingesculossenen Winkels mit einer geneigten Drehachse der Rolle 6 verwendet werden.

Eine kleine Modifikation zeigt die Fig.6 in Form eines veränderten Beschleunigungsfuhlers 18/; der auf Fahrbahnstöße und Federbewegungen des Fahrzeuges beträchtlich weniger anspricht als der Fühler 18e.

Ein Begrenzungsanschlag in Form eines Stiftes 140 steht vom Deckflansch 122 des U-förmigen Rahmens 120 nach oben ab und berührt den Arm des Winkelhebels 132, der unter der Massenkugel 20 liegt

Die Höhe des Stiftes 140 ist derart, daß die Kugel 20 frei über den Arm des Winkelhebels hinwegläuft, so daß die Kugel dann in horizontaler Richtung zwischen ihrer Oberfläche und dem Innenrand des Gehäuseausschnitts 101 einen Abstand von 25 hat Es versteht sich, daß.

solange die Kugel 20 frei auf dem einen Arm des Winkelhebels 132 aufliegt, der andere Arm des Winkelhebels gegen die Sperrklinke 126 anliegt und diese in ihrer Nichteingriffsstellung gegen die Zugkraft der Feder 128 hält wie dies Fig.5 andeutet Dieser Abstand 25, der normalerweise zwischen der Kugel .20 und dem Gehäuse 100 vorhand'. ·. ist, ist sehr wirksam dafür, daß der SeschleunigungsfGhlrr IS/'im weseniiichen auf die gewöhnlichen Schwingungen und Vibrationen des Fahrzeugs nicht anspricht Der Grund dafür liegt darin, daß die gewöhnlichen Fahrzeugschwingungen in horizontaler Richtung auf die Kugel, die frei auf dem Winkelhebel 132 aufliegt weniger einzuwirken vermögen, als auf ein in der Ringöffnung 101 des Gehäuses schließend aufliegendes Gev/ichtselemenL Der Beschleunigungsfühler 18/wirJ besonders unempfindlich für Fahrzeugvibrationen, deren Amplitude die Spaltweite 25 nicht übersteigt Aber auch dann, wenn die Amplitude d<v Fahrzeugvibration größer ist als diese Spaltweite, reagiert der Beschleunigungsfühler 18/" nicht so leicht auf diese Vibrationen, denn sie können auf die Kugel 20 wegen des Spaltes nur während kürzerer Dauer einwirken.

Versuche haben gezeigt, daß die Häufigkeit, daß die Sperreinrichtung, welche einen Beschieunigjngsfühler 18/" enthält, durch gewöhnliche Fahrzeugvibrationen irrtümlich sperrt, auf ein Drittel gesenkt werden kann gegenüber einer Vorrichtung gemäß /Fl bis 5, wenn der Spalt 25 im Beschleunigungsfühler \9>f 2 mm gemacht wird bei einer Kugel 20 von 25 mm Durchmesser. Im Beispiel der Fig.6 ist ein Stift 140 verwendet worden, um den Winkelhebel 132 in seiner Schwenkbewegung zu begrenzen, so daß die Kugel 20 frei auf ihm laufen kann, doch versteht es sich, daß diese Wirkung auch durch eine geeignete Begrenzung der Verschwenkung der Sperrklinke 126 in ihre Nichteingriffsstellung erzielt werden kann. Es kann dann der Stift 140 weggelassen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbstsperrende Aufwickelrolle für Sicherheitsgurte, die drehbar in einem fahrzeugfesten Rahmen gelagert und in Aufwickelrichtung federbelastet ist und mit der gemeinsam ein Ratschensperrad drehbar ist, in das eine auf einer zur Rollenachse parallelen Achse schwenkbar gelagerte Sperrklinke einschwenkbar ist, die mit einer stabil gelagerten Kugel als Trägheitskörper in Wirkverbindung steht, wobei die Kugel bei am Fahrzeug angreifenden Beschleunigungen aus ihrer Ruhelage verlagerbar ist und über ein Betätigungselement auf die Sperrklinke einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (20) in der Ruhelage mit ihrem Eigengewicht auf dem Betätigungselement (132) aufliegt und die Sperrklinke (126) außer Eingriff hält.

2. Aufwickelrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Achse vertikal verläuft.

3. Aufwickelrolle nach Anspruch 1 oder 2, gekeai zeichnet durch eine den Schwenkweg begrenzende Auflage (140) für den unter der Kugel (20) befindlichen Arm des Winkelhebels (132).