DE2635770A1 - Vorrichtung zum aufwickeln eines gurtes oder bandes, insbesondere fuer einen automatischen sicherheitsgurt - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Aufwickeln eines Gurtes oder Bandes,
• insbesondere für einen automatischen Sicherheitsgurt Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Gurtes oder Bandes, insbesondere für einen automatischen Sicherheitsgurt.
• Solche Sicherheitsgurte in einem Fahrzeug weisen bekanntlich neben einer Aufwickelvorrichtung, bei der durch Abziehen des Gurtes von einer Rolle eine auf die Rolle einwirkende Ruckzugsfeder gespannt wird, auch noch ene vorzugsweise selbsttätige Sperrvorrichtung auf, die bei starken Verzögerungen die Gurtwickelrolle blockiert und bei relativ langsamen Bewegungen des Fahrers den Gurt freigibt.
• Diese Sperrvorrichtung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung. Sie ist daher i folgenden nicht näher erläutert und dargestellt.
• Die Erfindung bezieht sich vielmehr auf die Aufwickelvorrichtung bei einem solchen Gurt, bei der der Gurt durch die Kraft einer Trieb feder oder dgl. auf einer Gurtwickelrolle aufwickelbar ist, wobei eine Zus atzfed er vorgesehen ist, die mit ihrer Kraft in enem Teilbereich des gesamten Wickelbereiches neben der Triebfeder auf den Gurtwickel einwirkt.
• Eine solche Aufwickelvorrichtung ist bereits durch diepitere Patentanmeldung P 26 18 714.4 vorgeschlagen worden. Durch sie wird das Problem gelöst, die a Gurt wirkende Rückzugskraft i Anschnallbereich des Gurtauszuges zu vermindern, so daß sie gerade für eine sichere Anlage des Gurtes am Körper des Fahrers ausreicht, jedoch i Ablegebereich, wem der Gurt ausgeklinkt worden ist, eine größere die ausreicht, Rückzugskraft1zu. Aufrollen des Gurtes auf die Gurtwickelrolle) zu erhalten. Dies wird dort dadurch erreicht, daß auf die für das rasche Aufrollen des Gurtes entsprchend stark bemessene Triebfeder im Anschnallbereich die Kraft der Zusatzfeder entgegenwirkt, so daß eine kleine Rückzugskraft im Anschnallbereich vorhanden ist, während nach dem Ausklinken und beim Aufrollen des Gurtes, wenn die Wirkung der Zusatzfeder verschwindet, sprungartig eine größere Rückzugskraft im Ablegebereich wirksam wird.
• Eine solche Anordnung besitzt jedoch den Nachteil, daß durch die Zusatzfeder erst ein Teil der Energie der anderen Feder vernichtet werden muß, um die erwUnschte Wirkung, nämlich einen Wechsel der Zugkraft zwischen einem kleinen Wert im Anschnallbereich und einem größeren Wert im Ablegebereich zu erhalten.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und nur so viel Energie zu installieren, wie tatsächlich, aucX sowohl im Anschnallbereich wie im Ablegebereich, jeweils benötigt wird.
• Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß die Zusatzfeder bei Uberschreiten eines bestimmten Wickeldurchmessers, z. B. wenn der Gurt zur Hälfte und mehr aufgerollt ist, mit ihrer Kraft additiv zur Zugkraft der Trieb feder an den Gurtwickel anschaltbar ist. Gemäß der Erfindung unterstützt also die Zusatzfeder dz' Wirkung der Triebfeder im Ablegebereich, während sie im Anschnallbereich abgeschaltet ist. Damit wird jeweils nur so viel Kraft aufgewendet, als zur ordnungsgemäßen Funktion des Gurtes erforderlich ist. Die Gbsamtenergie ergibt sich aus der Addition der beiden eingesetzten Federn, gezielt auf die verschiedenen Funktionsphasen. Da die Triebfeder bei der Erfindung die Aufgabe des Aufrollens des Gurtes nicht mehr allein erfüllen muß, kann sie gegenüber früher auch mit entsprechend geringerem Drehmoment, das gerade für die im Anschnallbereich geringen Kräfte ausreicht, d. h. insbesondere dünner ausgebildet werden.
• In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zusatz feder die Form eines Bandes aufweist, das mindestens auf einem Teil seiner Länge federnd vorgespannt ist und in ein neben dem Gurtwickel angeordnetes, einen Federspeicher bildendes Gehause einschiebbar und darin entgegen seiner Längsspannung aufwickelbar und speicherbar ist, daß eine vom Wickeldurchmesser gesteuerte Einrichtung vorgesehen ist, durch die bei Ubgschreiten des vorgegebenen Wickeldurchmessers das aus dem Gehäuse austretende Ende des vorgespannten Bandes oder Bandteiles in den-Zwickel zwischen Gurt und Gurtwickel einführbar ist. Das etwa bei halb aufgerolltem Gurt in den Gurtwickel eingisfende Band nimmt hierbei infolge seiner durch die Längsvorspannung bewirkten Krümmung eine dem Wickeldurchmesser bzw. der Krümmung des jeweiligen Wickelumfanges entsprechende Form an. Hierdurch wird die Schubkraft des aus dem Federspeicher austretenden Bandes oder Band teiles in eine Drehbewegung umgesetzt.
• Durch seien Schub unterstützt nun das Federband die Trieb feder und wickelt sich dabei zusammen mit dem Gurt zu einem gemeinsamen Wickel auf die Gurtwickelrolle auf.
• Im Rahmen der Erfindung ist das vorgespannte Band der Zusatz feder auf seiner speicherbaren Länge vorzugsweise quer und ldngsgespannt.
• Die Länge des Bandes kann sicherheitshalber so bemessen sein, daß bei voll aufgewickeltem Gurt im Federspeicher noch eine Restlänge des vorgespannten Bandes oder Bandteiles von etwa zwei Windungen verfügbar ist.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die vom Wickeldurchmesser gesteuerte Einrichtung durch ein nicht vorgespanntes Band gebildet, das zusammen mit dem Gurt zu einem gemeinsamen Wickel auf die Gurtwickelrolle aufgewickelt und beispielsweise an der Gurtwickelrolle befestigt ist, und dessen aus dem Gurt austretendes Ende mit dem aus dem Federspeicher austretenden Ende des vorgespannten Bandes verbunden ist. Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß die Zusatz feder aus einem Band besteht, das nur auf einem Teil seiner Länge federnd vorgespannt ist, welcher in das Gehäuse eingeführt und darin speicherbar ist, und daß sich daran ein weiterer Band teil anschließt, welcher nicht vorgespannt und zusammen mit dem Gurt auf die Gurtwickelrolle aufgewickelt ist.
• Man hat es also mit einem einzigen bewegten langen Band zu tun, dessen einer Teil vorgespannt und im Federgehäuse speicherbar ist, welcher dann übergeht in einen spannungslosen Bandabschnitt, der ständig zusammen mit dem Gurt aufgewickelt ist. Er tritt im Anschnallbereich zum Teil aus dem Gurtwickel aus, wird aber durch seine Formgebung bzw. Spannungslosigkeit neutral und dient ausschließlich als Mittel, beimAusziehen des Gurtes, also beim Abwickeln,den vorgespannten Bandteil in den Speicher zu fUhren und ihn beim Aufrollen aus diesem herauszuziehen und in den Wickel einzuführen.
• Der Ubergang der Spannungsverteilung auf dem Band vom vorgespannten zum nicht vorgespannten Teil des bands kann bei dieser Ausführungs form auch stetig ausgebildet werden, so daß die Änderung der Zug-Gyrtkraft am Gurt nicht sprungartig erfolgt. Im Bereich zwischenvWickel und Federspeicher kann ein Führungselement angebracht werden, das ein Ausklinken des Federbandes verhindert, falls dies bei der Wahl des Bandwuerschnittes angebracht erscheint. FUr das Band selbst kann im Rahmen der Erfindung bei dieser und anderen Ausführungsformen jedes geeignte Material, z. B. Stahl, verwendet werden, das mit den vorerwähnten Spannungszuständen ausgestatit ist bzw. hergestellt werden kann.
• Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die vom Wickeldurchmesser gesteuerte Einrichtung gebildet ist durch eine Fangeinrichtung, die beim Ausziehen des Gurtes mit einem federnd gegen das aus dem Gurtwickel austretende Federband angedrUckten Riegel oder Bolzen in eine kurz vor seinem Ende vorgeshene Ausnehmung im Federband einrastet. Sobald beim Ausziehen des Gurtes der Wickeldurchmesser den vorgegebenen Wert unterschreitet und das Ende des vorgespannten Federbandes aus dem Wickel austritt, wird es durch die Fangvorrichtung unmittelbar über dem Zwickel erfaßt und gehalten.
• Es wirkt dann nur noch die Zugkraft der Trieb feder. Bei umgekehrter Gurtrichtung, d. h. beim Aufwickeln des Gurts, wird das Band bei Erreichen des vorgegebenen Wickeldurchmesserwertes wieder freigegeben und tritt infolge der Schubkraft des gepeicherten, gespannten Federbandes in den Zwickel ein.
• Die Fangeinrichtung kann im Rahmen der Erfindung durch einen in seiner Lagerung quer zur Richtung-des zwischen Wickel und Federgehäuse verlaufenden Federbandes verschiebbar gelagerten und unter dem Druck einer Feder stehenden Riegel oder Bolzen gebildet sein, der an seinem, dem Federband zugewandten Ende eine federnde Spitze und an seinem anderen Ende einen sich quer zur Bolzenrichtung erstreckenden Arm aufweist, der am Wickelumfong anliegt. Vermöge dieses Arms folgt der Bolzen dem Wickeldurchmesser.
• In einfacher Ausführungsform der Erfindung kann z. B. das Federgehäuse, indem das vorgespannte Band gespeichert wird, drehbar an einem WinkelstUck oder dgl. gelagert sein, das am Gurtwickelgestell befestigt ist. Ein solches WinkelstUck kann auch noch nachträglich bei bereits fertig gestellten oder in Betrieb befindlichen Wickel vorrichtungen angebracht werden.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dangestellt. Es zeigen: Fig. 1: eine Ansicht einer Wickelvorrichtung mit aufgeschnittenem Gurtwickel, Fig. 2: einen Schnitt gemaß der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3: eine Darstellung des Kennlinienverlaufs der Gurtzugkraft, Fig. 4 und 5: eine Variante zu Fig. 1 und 2 mit einer Fangen richtung und Fig. 6: eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Fangeinrichtung.
• Die Gurtwickelrolle 1 mit dem darauf befindlichen Wickel 2 ist in dem Gurtwickelgetell 3 gelagert, das in bekannter Weise im Fahrzeug befestigt ist. Durch Ausziehen des Gurtes 4 in Richtung 5 wird die Triebfeder 6 gespannt und sucht den Gurt 4 in Richtung 7 zurückzuziehen und aufzuwickeln.
• An der am oberen Ende des Gurtwickelgestells 3 abgewinkelten Lasche 21 ist das Federgehäuse 9 drehbar gelagert und mittels der Scheibe 10 befestigt. Ein Band 8 aus geeignetem Federstahl ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in dem Federgehäuse 9 aufsgewickelt und darin gespeichert. Der andere, nicht im Gehäuse 9 befindliche Teil des Bandes 8 ist zusammen mit dem Gurt 4 auf die Gurtwickelrolle 1 aufgewickelt. Das Ende dieses im Wickel 2 befindlichen Teil des Federbandes 8tist, ebenso wie der Gurt, an der Gurtwickelrolle 1 befestigt.
• Ein Teil des Bandes nämlich derjenige, welcher in das Gehäuse 9 einführbar ist und darin aufgewickelt wird, weist eine Längs- und Quervorspannung auf und ist in dem Gehäuse entgegen seiner Langsspannung aufgewickelt. Der restliche Teil des Bandes 8, der zusammen mit dem Gurt in den Wickel 2 eingewickelt ist, besitzt keine Vorspannung und wirkt neutral. Sobald beim Aufwickeln des Gurtes 4 (Bewegung in Richtung des Pfeiles 7) der Anfang des vorgespannten Bandteiles aus dem Gehäuse 9 gezogen wird, begint die Schubkraft der in dem Gehause 9 gespeicherten und gespannten Zusatzfeder auf den Wickel 2 einzuwirken und unterstützt die Trieb feder 6. Beim Gurtabzug (Bewegung in Richtung des Pfeiles 5) wird, während der Durchmesser des Wickels 2 allmdhlich kleiner wird, das Band 8 in das Gehäuse 9 eingeshoben. Sobald der vorgespannte Teil ganz in das Gehäuse 9 eingeschoben ist und nur noch der spannungslose Bandteil des Bandes 8 aus dem Wickel wstritt, verschwindet die Schubkraft der Zusatz feder wieder.
• Fig. 3 zeigt den Verlauf der Zugkraft am Gurt in Abhängigkeit von der aufgewickelten Gurtlänge L. Ist die aufgewickelte Gurtlänge L kleiner als x, ist die Zugkruft gering. Der vorgespannte Teil des Federbandes 8 befindet sich ganz im Gehäuse 9 und ist nach außen nicht wirksam. Ist L größer als x, so herrscht große Zugkraft. Der vorgespannte Bandteil ist beim Aufwickeln mit zunehmend größer werdendem Gurtwickeldurchme ær aus dem Gehäuse 9 ausgetreten und übt, die Triebfeder 6 unterstützend, seine Schubkraft auf den Gurtwickel 2 aus. Da bei diesem Beispiel ein allmählicher Ubergang zwischen den unterschiedlichen Spannungszuständen auf dem Band 8 vorgesehen ist, ist der Ubergang von der großen Zugkraft zur geringen Zugkraft am Gurt nicht sprungartig sondern stetig. Die gestrichelte Kurve 16 zeigt den Verlauf der Zugkraft der Triebfeder 6 allein.
• Die Kurve 20 zeigt denZugkraftverlauf bei großer Federkraft.
• Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei der das 8 Federbandldurch eine Fangvorrichtung gesteuert wird, so daß der in dem vorbeschriebenen Beispiel mit in den Gurtwickel 2 eingewickelte und an der Gurtwickelrolle 1 befestigte spannungslose Teil des Federbandes 8 entfällt und dieses lediglich aus dem vorgespannten, in das Gehäuse 9 eingeführte und darin entgegen seiner Längsspannung augewickelten, d. h. gespannten Bandteiles besteht.
• Hier wird das freie, aus dem Federgehtiuse 9 noch herausragende freie Ende 8' des vorgespannten Federbandes 8 durch die Fangeinrichtung 11 bis 14 bei dem dargestellten Zustand gehalten. Die Fangeinrichtung greiftmit der Spitze 13, die über die Feder 13' in einem verschiebbar gelagerten Bolzen 12 gelagert ist, in eine Ausnehmung 8" am Federbandende 8' ein. Beim Aufrollen (Bewegung in Pfeil-Richtung 7) wird mit zunehmendem Durchmesser des Wickels 2 über den Arm 14 der Bolzen 12 in seiner Lagerung 11 gegen die Kraft der Feder 12' nach rechts verschoben. Bei Erreichen eines bestimmten Wickeldurchmessers wird das Federbandende 8' freigegeben. Infolge der Federspannung dringt hierdurch das Ende 8' in den Zwickel zwischen Gurt 4 und Wickel 2 ein, so daß nun die unterdützende Wirkung der Zusatz feder 8 in der bereits beschriebenen Weise einsetzt.
• Patentanspruche:

Claims (9)

1. PATENTANSPRUCHE Vorrichtung zum Aufwickeln eines Gurtes oder Bandes, insbesondere für einen automatischen Sicherheitsgurt, bei der der Gurt durch die Kraft einer Triebfeder oder dgl. auf einer Gurtwickelrolle aufwickelbar ist, wobei eine Zusatzfeder vorgesehen ist, die mit ihrer Kraft in einem Teilbereich des gesamten Wickelbereiches neben der Triebfeder auf den Gurtwickel einwirkt, dadurch g e k e n n z e i c h n e't,- daß die Zusatzfeder (8) bei Uberschreiten eines bestimmten Wickeldurchmessers mit ihrer Kraft additiv zur Zugkraft der Trieb feder (6) an den Gurtwickel (2) anschaltbar ist.
2. 2.) Vorrichtung npch Anspruch 1,dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Zusatzfeder die Form eines Bapdes (8) aufweist, das mindestens auf einem Teil seiner Länge federnd vorgespannt ist und in ein neben dem Gurtwickel (2) angeordnetes, einen Federspeicher bildendes Gehäuse (9) einschiebbar und darin entgegen seiner Längsspannung aufwickelbar und speicherbar ist, daß eine vom Wickeldurchmesser gesteuerte Einrichtung vorgesehen ist, durch die bei Uberschreiten des vorgegebenen Wickeldurchmessers das aus dem Gehäuse (9) austretende Ende des vorgespannten Bandes oder Bandteiles in den Zwickel zwischen Gurt (4) und Gurtwickel (2) einführbar ist.
3. 3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das vorgespannte Band oder Bandteil eine Ldngs- und Querspannung aufweist.
4. 4.) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß bei voll aufgewickeltem Gurt (4) im Federspeicher (9) noch eine Restlänge des vorgespannten Bandes oder Bandteiles von etwa zwei Windungen verfügbar ist.
5. 5.) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die vom Wickeldurchmesser gesteuerte Einrichtung durch ein nicht vorgespanntes Band gebildet ist, das zusammen mit dem Gurt (4) zu einem gemeinsamen Wickel auf die Gurtwickelrolle (1) aufgewickelt ist, und dessen aus dem Gurtwickel (2) austretendes Ende mit dem aus dem Federspeicher (9) austretenden Ende des vorgespannten Bandes verbunden ist.
6. 4.) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch 9 e k e n n z e i c h -n e t, daß die Zusatz feder aus einem Band (8) besteht, das nur auf einem Teil seiner Länge federnd vorgespannt ist, welcher in das Gehäuse (9) eingeführt und darin speicherbar ist, und daß sich daran ein weiterer Bandteil anschließt, welcher nicht vorgespannt und zusammen mit dem Gurt (4) auf die Gurtwickelrolle (1) aufgewickelt ist.
7. 7.) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die vom Wickeldurchmesser gesteuerte Einrichtung gebildet ist durch eineFangeinrichtung (11 bis 14), die beim Ausziehen des Gurtes (4) mit einem federnd gegen das aus dem Gurtwickel (2) austretende Federband (8) angedrückten Riegel oder Bolzen (12, 13) in eine kurz vor seinem Ende (8') vorgesehene Ausnehmung (8") im Federband (8) einrastet.
8. 8;) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Fangeinrichtung gebildet ist durch einen in einer Lqprung (11) quer zur Richtung des zwischen Gurtwickel (2) und Federgehduse (9) verlaufenden Federbandes (8) verschiebbar gelagerten, unter Federwirkung stehenden Riegel oder Bolzen (12), der an seinem Ende eine dem Federband (8) zugewandte einen Spitze (13) und an seinem anderen Ende 1sich quer zur Bolzen richtung erstreckenden Arm (14) aufweist, der am Wickelumfang anliegt.
9. 9.) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Federgehäuse (9) drehbar an einem Winkelstück (21) oder dgl. gelagert ist, welches am Gurtwickelgestell (3) befestigt ist.