DE2624765A1

DE2624765A1 - Selbstregulierende vorrichtung fuer die automatische arretierung von sicherheitsgurt-aufwickelrollen

Info

Publication number: DE2624765A1
Application number: DE19762624765
Authority: DE
Inventors: Raymond Jean-Baptiste Lafont
Original assignee: BSG International Ltd
Current assignee: BSG International Ltd
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1976-12-16
Also published as: US4077584A; AU1453476A; JPS527530A; FR2313087A1; GB1525523A; AU502665B2; FR2313087B1

Description

MÜLLER-BORE · GROENING · DEUFEL · SCHÖN · HERTEL

PATENTANWÄLTE

B 1278/H1

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALTVON 1927-1975) HANS W. GROENlNG, DIPL.-ING. DR. PAUL DEUFEL, DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, D1PL.-CHEM. WERNER HERTEL, DIPL.-PHYS.

B.S.G. INTERNATIONAL LTD. Birmingham, England

Selbstregulierende Vorrichtung für die automatische Arretierung von Sicherheitsgurt-Aufwickelrollen

Die Erfindung betrifft eine selbstregulierende Vorrichtung für das automatische Arretieren einer Sicherheitsgurt-Aufwickelrolle und insbesondere eine Arretiervorrichtung, die durch die Trägheit automatisch betätigt wird.

Sicherheitsgurt-Aufwickelrollen für Kraftfahrzeuge müssen das Auf- und Abwickeln der Gurte ermöglichen, wenn sie dem üblichen Zug ausgesetzt werden, müssen jedoch sofort arretiert sein, wenn ein anomaler Benutzungszustand eintritt, insbesondere im Falle einer plötzlichen Verzögerung oder einer beträchtlichen Neigung des Fahrzeugs.

Bei den bisher bekannten Aufwickelrollen wird von der Trägheit eines Pendels oder einer Kugel Gebrauch gemacht, die zur Betätigung eines Arretiermechanismus in einer Schale

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rollt, wenn die Aufwickelspule, die starr am Fahrzeugbefestigt ist, anomalen Zuständen ausgesetzt wird.

Infolge der Empfindlichkeit der Arretiervorriehtung ist das Anbringen der Aufwickelspule am Fahrzeug eine sehr schwierige Tätigkeit, da das Pendel oder die Kugel der Vorrichtung sehr genau zentriert werden muß/ um ein Arretieren zur falschen Zeit beim Betrieb unter Normalbedingungen zu vermeiden. Die Installierung führt somit zu großen Schwierigkeiten, insbesondere hinsichtlich der erstmaligen Einstellung der Vorrichtung und der Positionierung der Aufwickelspule, wenn sie an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist.

Die gegenwärtig benutzte Lösung, um dieses Positionieren zu erleichtern, besteht darin, daß spezielle Paßstücke verwendet werden, die jedem Fahrzeugtyp angepaßt sind, wodurch es möglich ist, die Zentrierung des Pendels oder der Kugel während der Installierung zu bewirken. Diese Zentrierung ist jedoch nur annähernd, so daß die Gefahr besteht, daß die Aufwickelspule unnötig arretiert wird. Es ist nicht möglich, die Aufwickelspulen wegen der speziellen Paßstücke, die für verschiedene Fahrzeuge erforderlich sind, zu normen, wodurch die Kosten beträchtlich erhöht werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine automatische Arretiervorrichtung zu schaffen, die keine spezielle Anpassung bzw. kein spezielles Paßstück an bzw. für den jeweiligen Fahrzeugtyp erfordert und die trotz schneller Installierung ohne spezielle Justierung immer bei Optimalbedingungen unabhängig von ihrer Positionierung an der Fahrzeugkarosserie arbeitet, wobei die Toleranz bezüglich der Neigung sehr groß und 45° bezüglich der Vertikalen überschreiten kann.

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Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen selbstregulierenden Vorrichtung zum automatischen Arretieren von Sicherheitsgurt-Aufwickelspulen durch eine automatische Steuervorrichtung der Trägheitsbauweise gelöst, die einen Aufwickelrollen-Arretiermechanismus mit Hilfe eines Übertragungselementes betätigt, das für eine gleitende Verschiebung in einem Gelenk angeordnet ist, das von der Steuervorrichtung getragen wird und bezüglich dieser zentriert ist. Die Achse für die gleitende Verschiebung des Elementes nimmt infolge der Schwerkraft während der Installierung eine bevorzugte optimale Ausrichtung bezüglich der Steuervorrichtung ein, die Einrichtungen zum Arretieren des Gelenkes bzw. der Gelenkverbindung aufweist, um diese vorzugsweise Ausrichtung während des Gebrauchs aufrechtzuerhalten .

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt in einer Ansicht wie Fig. 1 die Vorrichtung unter einer beträchtlichen Neigung.

Fig. 3 zeigt in einer Ansicht wie Fig. 1 die Vorrichtung in einer Ruhestellung, in der sie schräg im Fahrzeug montiert ist.

Die erfindungsgemäße selbstregulierende Vorrichtung hat, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, eine Basis 1 mit einer Schale 2 in Form einer Kugelkalotte, in welcher eine Kugel 3 frei rollen kann. Die Kugel besteht aus einem Material mit einer relativ hohen Dichte, beispielsweise aus Stahl, so daß sie bei kleinen Abmessungen eine ziemlich große Masse

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hat. Auf der Basis 1 ist ein Teil 4 befestigt, das sich über die kugelige Schale 2 erstreckt und in der Mitte dieser Schale mit einem hohlen kugeligen Sockel 5 versehen ist, der eine Kugel 9 aufnimmt. Die Anordnung bildet ein Kugelgelenk, das bezüglich der Drehung mit Hilfe einer Scheibe 6 arretierbar ist, die eine hohle kugelige Fläche aufweist, welche der Oberfläche der Kugel 9 entspricht und gegen diese durch eine Schraube 7 gedrückt wird, die in eine Gewindebohrung in dem Teil 4 geschraubt und durch eine Arretiermutter 8 arretiert ist. Die Scheibe 6 sitzt in einem Schlitz in dem Sockel 5, in welchem sie gleitend verschiebbar ist, um sich von der Kugel 9 weg oder auf die Kugel 9 zu zu bewegen, wenn die Schraube 7 ein- oder ausgeschraubt wird. Die Schlitzaufnahme der Scheibe 6 ermöglicht es auch, daß die Kugel 9 in ihren kugeligen Sockel 5 bei der Montage eingebracht wird, bevor die Scheibe 6 in Position gebracht wird.

Die Kugel 9 hat eine diametrale Bohrung 1o, in welcher ein Stab 11 eines Elementes gleitend verschiebbar sitzt, welches die Bewegungen der Steuerkugel·3 überträgt. Der Stab 11 ist an jedem Ende mit zu seiner Achse senkrechten Stützscheiben 12 und 13 versehen, wobei die Scheibe 12 eine etwas gekrümmte Fläche 14 in Form einer Kugelkalotte mit großem Radius hat, der größer ist als der Radius der Schale 2. Diese gekrümmte Fläche ruht auf der Kugel 3. Die Scheibe 13 hat zum •Stab 11 senkrechte ebene Flächen.

Die Scheibe 12 hat eine Anschlagschulter 15, welche die Gleitverschiebungsbewegung des Stabs 11 in der Bohrung 1o in der Kugel 9 beschränkt, so daß in Verbindung mit einem ausreichend großen Durchmesser der Scheibe 12 die Kugel 3 in der Schale 2 unabhängig von der Neigung der Vorrichtung gehalten wird, wobei der die Seitenränder der Scheibe 12 von der kugelförmigen Wand der Schale 2 trennende Raum nicht ausreicht, um die Kugel 3 hindurchzulassen.

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Die Scheibe 13 drückt gegen eine konkave Fläche 19 in Form einer Kugelkalotte, die am anderen Ende eines Hebels 16 vorgesehen ist, der um einen Zapfen 17 verschwenkbar ist, welcher bezüglich der Basis 1 festgelegt ist. Der Zapfen kann entweder von der Basis 1 oder von der Fahrzeugkarosserie getragen werden. Das andere Ende des Hebels ist mit einem Arretierfinger 18 in Form eines Keils oder eines Zahnradzahns versehen, der mit den Zähnen eines Zahnrades 2o kämmen kann, das an einer Welle 21 befestigt ist, die mit der Aufwickel- oder Abwickelwelle der Aufwickelrolle verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Zur Installierung wird die Gelenkverbindung 5,9 durch Herausschrauben der Schraube 7 gelöst. Anschließend wird die Vorrichtung an der Fahrzeugkarosserie entweder vertikal, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, oder mit einer durch die Befestigungsstelle vorgegebenen Neigung, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, befestigt. Die Kugel 3 nimmt unter der Wirkung ihres Gewichtes P (Fig. 3) den untersten Punkt der Schale 2 ein. Der Stab 11, der um sein Kugelgelenk 5, 9 verschwenkbar ist, nimmt automatisch eine Stellung längs einer vertiklaen Achse V ein, die einen Winkel Y mit der Achse AB bildet, welche die Mitte der Schale 2 mit der Mitte der Kugel 9 und mit der Mitte der konkaven Krümmung 19 des Hebels 16 einnimmt. Die Kugel 9 wird dann durch Einschrauben der Schraube 7 arretiert, wodurch die Scheibe 6 so festgelegt wird, daß sie gegen die Kugel drückt. Die Schraube 7 wird mit Hilfe einer Arretiermutter 8 festgelegt. Die Vorrichtung ist dann betriebsbereit.

Wenn das Fahrzeug, an welchem die Aufwickelspule mit der Arretiervorrichtung angebracht ist, einer beträchtlichen Neigung X, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, oder einer

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plötzlichen Verzögerung unterliegt, wird die Kugel 3 durch die Trägheit in Richtung des Pfeils F getrieben und nimmt die Stellung am untersten Punkt der Schale 2 im Falle einer Neigung ein oder steigt infolge der Trägheit längs der Wand der Schale im Falle einer plötzlichen Verzögerung, wodurch der Stab 11 zu einem Anheben infolge einer Gleitverschiebung in Richtung des Pfeils G in der Bohrung 1o der Kugel 9 gebracht wird, wodurch der Hebel 16 in Richtung des Pfeils H verschwenkt wird. Dadurch kommt der Finger 18 mit den Zähnen des Zahnrades 2o in Eingriff, das auf diese Weise arretiert wird, und verhindert, daß sich die Aufwickelwelle der Aufwickelrolle dreht.

Wenn der als nicht normal anzusehende Gebrauchszustand des Fahrzeug endet, d. h. wenn das Fahrzeug wieder in eine Gleichgewichtslage gebracht wird oder wenn die Verzögerung aufhört, kehrt die Kugel 3 in ihre Ruhestellung an der untersten Stelle der Schale 2 zurück. Dabei fällt der Stab 11 in seine untere Lage zurück. Der Hebel 16 kehrt dann in seine Ruhestellung entweder infolge der Schwerkraft, da der Arm mit dem konkav gekrümmten Abschnitt 19 schwerer ist als der den Finger 18 tragende Abschnitt, oder durch eine elastische Einrichtung, beispielsweise eine nicht gezeigte Rückhohlfeder, zurück. Das Verschwenken des Hebels 16 um den Zapfen 17 löst den Eingriff des Fingers 18 mit dem Zahn des Zahnrades 2o, das somit freigegeben wird, wodurch die Arretierung der Aufwickelrolle aufgehoben ist.

Das Arretieren und Freigeben der Aufwickelrolle wird somit in wirksamer Weise durch eine einfache, kostenmäßig nicht aufwendige Vorrichtung erreicht, die bei der Installierung automatisch sich selbst unter dem Einfluß der Schwerkraft reguliert und die demzufolge in jeder horizontalen oder geneigten Stellung an der Karosserie irgendeines Fahrzeugtyps installiert werden kann, wobei das Anbringen schnell erfolgen kann und sehr vereinfacht ist.

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Außerdem ist die Einstellung vollkommen, ein überprüfen ist nicht erforderlich und ein optimales Funktionieren der Aufwiekelspule ist gewährleistet, wenn sie an irgendeiner Art von Fahrzeug montiert wird, ohne daß spezielle zusätzliche Paßstücke erforderlich sind, was bedeutet, daß die Herstellung normiert werden kann.

Bei einer speziellen Ausführungsform kann das obere Ende des Stabes 11 mit einer flachen Scheibe 13 versehen sein, die so angeordnet ist, daß unabhängig vom Neigungswinkel Y (Fig. 3) der Achse AB bezogen auf die Vertikale V bei installierter Vorrichtung die Schubzone 22 des Stabs an dem Hebel 16 in der Nähe dieser Achse AB bleibt, wodurch die erforderliche Genauigkeit der spanabhebenden Bearbeitung verringert werden kann und gleichzeitig das an dem Hebel angelegte Moment und seine Verschiebung im wesentlichen konstant sind. Es kann auch ein Stab 11 verwendet werden, der an seinem Ende keine Scheibe hat, sondern direkt gegen die konkave Fläche 19 des Hebels 16 anliegt.

In gleicher Weise kann das Kugelgelenk 5,9 durch irgendein anderes äquivalentes Mehrrichtungsgelenk ersetzt werden, beispielsweise durch eine Gelenkverbindung auf der Basis des Prinzips des Kardangelenkes.

Weiterhin können anstelle der Schraube 7 und der Scheibe andere Ausführungsformen von Arretiereinrichtungen verwendet werden. In gleicher Weise können der Arretiermechanismus, bestehend aus Hebel 16 und Zahnrad 2o durch äquivalente Rastsysteme ersetzt werden.

Schließlich kann der Teil 4 durch einen Deckel ersetzt werden, der die Schale 2 völlig schließt und einen kugelförmigen Hohlsockel hat, der auf der geometrischen Mitte der Kugelkalotte 2 zentriert ist. Dieser Deckel hält die Kugel 3 in der Schale 2 und schützt diese gegenüber einem

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Eindringen von Fremdkörpern, die die Rollfläche der Kugel beschädigen oder ihre Bewegungsfreiheit beeinträchtigen könnten.

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Claims

ANSPRÜCHE

Θ Selbstregulierende Vorrichtung für das automatische Arretieren von Sicherheitsgurt-Aufwickelrollen, gekennzeichnet durch eine automatische, nach dem Trägheitsprinzip arbeitende Steuervorrichtung, welche einen Aufwickelrollen-Arretiermechanismus (16, 18) mit Hilfe eines Übertragungselementes (11, 12) betätigt, das in einem Gelenk (5, 9) gleitend verschiebbar ist, das von der Steuervorrichtung (4, 2, 3) gehalten wird und bezüglich dieser Vorrichtung zentriert ist, wobei die Achse für die Gleitbewegung des Elementes (11, 12) unter dem Einfluß der Schwerkraft beim Installieren eine optimale Vorzugsausrichtung bezüglich der Steuervorrichtung annimmt, die Einrichtungen (7, 8) zum Arretieren des Gelenkes (5, 9) aufweist, um diese Vorzugsausrichtung während des Gebrauchs beizubehalten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die nach dem Trägheitsprinzip arbeitende Steuervorrichtung eine Basis (1), die als Schale (2) in Form einer Kugelkalotte ausgebildet ist, sowie eine Kugel (3) aufweist, die frei in der Schale (2) rollt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das übertragungselement einen Stab (11) aufweist, der an jedem Ende mit einer Lagerfläche (12, 13) versehen ist, wobei die Flächen gegen die Kugel (3) der Steuervorrichtung bzw. gegen ein Element (16) des Arretiermechanismus anliegen, der Stab (11) in einem Mehrrichtungsgelenk (5, 9)

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-logleitend verschiebbar ist, das auf der Mitte der Kugel zentriert ist, von der die Schale (2) der Basis (1) der Steuervorrichtung eine Kalotte bildet, und das Gelenk (5, 9) durch ein Teil (4) getragen wird, das starr mit der Basis (1) verbunden ist und mit Einrichtungen (7, 8) zum Arretieren des Gelenks (5, 9) versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Stab (11) des Übertragungselementes an wenigstens einem Ende mit einer Stützplatte (12) senkrecht zur Achse des Stabs (11) versehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Stab (11) zwei am Ende befindliche Abstützplatten (12, 13) aufweist, wobei die Abstützplatte (13), die am Element (16) des Arretiermechanismus anliegt, eine flache, zur Achse des Stabs (11) zentrische Scheibe ist, und die Stützplatte (12), die an der Kugel (3) der Steuervorrichtung anliegt, eine Scheibe ist, die eine kugelig gekrümmte Fläche (14) aufweist, deren Radius größer ist als der der Kugelkalotte der Schale (2) und zur Achse des Stabs (11) zentrisch ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Gelenkverbindung (5, 9) des gleitend verschiebbaren Stabs (11) des Übertragungselementes ein Kugelgelenk ist, dessen Kugel (9) eine diametrale Bohrung (1o) hat, in welcher der Stab (11) gleitend verschiebbar ist, und in einem hohlen kugeligen Sockel (5) aufgenommen ist, der in dem starr mit der Basis (1) der Steuervorrichtung verbundenen Teil (4) vorgesehen ist und Einrichtungen (7, 8) zum Arretieren der Gelenkverbindung (5, 9) aufweist.

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7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Arretieren der Gelenkverbindung (5, 9) eine Schraube (7) mit einer Arretiermutter (8) und eine Arretierscheibe (6) mit einer hohlen Lagerfläche in Form einer Kugelkalotte aufweist, die den Konturen der Kugel (9) und des Gelenkes entspricht, wobei die Schraube (7) in eine entsprechende Gewindebohrung schraubbar ist, die in dem Teil (4) vorgesehen ist, welches starr mit der Basis (1) der Steuervorrichtung verbunden ist, und gegen die Kugel (9) der Arretierscheibe (6) drückt, die gleitend verschiebbar in einem Schlitz in dem hohlen Sockel (5) des Teils (4) aufgenommen ist, wobei dieser Schlitz das Einführen der Kugel (9) bei der Montage in den hohlen Sockel (5) ermöglicht, ehe die Arretierscheibe (6) positioniert wird.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Arretiermechanismus einen Hebel (16) , der um einen bezüglich der Steuervorrichtung ortsfesten Zapfen (17) verschwenkbar ist, und ein Zahnrad (2o) aufweist, das mit der Aufwickel- oder Abwickelwelle (21) der Aufwickelrolle verbunden ist, wobei der Hebel (16) an einem Ende einen Arretierfinger (18) für den Eingriff mit den Zähnen des Zahnrades (2o) und am anderen Ende einen hohlen Abschnitt (19) in Form einer Kugelkalotte hat, gegen den die stirnseitige Lagerfläche (13) des Stabs (11) des Übertragungselementes gedrückt wird, wobei der hohle kugelige Abschnitt zur Drehachse des Gelenkes (5, 9) des Stabs (11) zentriert ist, wenn sich die Kugel (3) der Steuervorrichtung in der Ruhestellung befindet.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Arm des Hebels (16) , der mit dem kugeligen Hohlraum (19) versehen ist, schwerer ist als der Arm des Hebels (16), der mit dem Arretierfinger (18) versehen ist, so daß der Hebel (16) unter dem Einfluß der Schwerkraft rückgeführt wird und das Zahnrad (2o) freigibt, wenn die Steuerkugel (3) in ihre Ruhestellung zurückkehrt.

1o. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Hebel (16) des Arretiermechanismus durch eine elastische Einrichtung rückgeführt wird, um das Zahnrad (2o) freizugeben, wenn die Kugel (3) in ihre Ruhestellung zurückkehrt.

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