DE2643051B2

DE2643051B2 - Verriegelungsvorrichtung für einen Sicherheitsgurtauf roller

Info

Publication number: DE2643051B2
Application number: DE2643051A
Authority: DE
Inventors: Chusaku Tokio Yamanashi
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: Jtekt Column Systems Corp
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1980-01-17
Also published as: US4090678A; JPS5441771B2; DE2643051A1; FR2331358A1; GB1527429A; FR2331358B1; AU1754976A; DE2643051C3; CA1051849A; JPS5261019A

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für einen Sicherheitsgurtaufroller gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Verriegelungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art (US-PS 38 38 832) betätigt bei einer plötzlichen Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges der als Trägheitspendel ausgebildete Fühler den Klipkensteuerhebel, der seinerseits die Sperrklinke betätigt, so daß dieser in Eingriff mit dem Klinkenrad kommt. Dies bedeutet jedoch, daß bei der bekannten Verriegelungsvorrichtung die Sperrklinke in keinerlei Beziehung zur Drehbewegung des mit der Gurtwelle drehfest verbundenen Klinkenrades steht, so da8 die Gefahr besteht, daß bei einer bestimmten Stellung des Klinkenrades die Sperrklinke nicht zwischen zwei Zähnen dieses Klinkenrades eingreift, sondern jeweils auf den Zahnrücken des Klinkenrades aufläuft. Es kann daher in diesem Fall, zumindest über einen bestimmten Zeitraum hinweg, ein Eingriff der Sperrklinke in das Klinkenrad nicht erfolgen. Dies hat zur Folge, daß das Verriegeln des Sicherheitsgurtaufrollers nicht mit der erforderlichen Zuverlässigkeit gewährleistet ist, was jedoch gerade bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges mit einem anderen Fahrzeug oder einem Hindernis unabdingbar erforderlich ist

Ähnliches gilt auch bei einer weiteren bekannten Verriegelungsvorrichtung (DE-OS 19 32 500), bei welcher der ebenfalls als Trägheitspendel ausgebildete Fühler zuerst eine Mitnehmerplatte verschw^nkt, so daß ein an dieser vorgesehener Klinkenzahn in Eingriff

to mit einem Hilfsklinkenrad kommt Aufgrund der Weiterdrehung des Hilfsklinkenrades wird auch die Mitnehmerplatte weiter verschwenkt, so daß ein an ihr vorgesehener Klinkensteuerhebel die eigentliche Klinke verschwenkt und letztere zum Verriegelungseingriff

is mit dem Hauptklinkenrad bringt Bei dieser bekannten Verriegelungsvorrichtung ist jedoch der mit dem Hilfsklinkenrad zusammenwirkende Klinkenzahn der Mitnehmerplatte während des Verriegelungszeitpunktes einer übergroßen Belastung unterworfen, was sich insbesondere auf die die Mitnehmerplatte lagernde Welle auswirkt und zu Funktionsstörungen oder sogar zu einer Zerstörung der gesamten Vorrichtung führen kann. Im Idealfall sollte nämlich die dem Fahrzeugpassagier durch die plötzliche Verzögerung des Fahrzeuges aufgebrachte Kraft lediglich durch die in Kämmeingriff miteinander stehendsn Teile, d. h. durch das Hauptklinkenrad und die Klinke, aufgefangen werden, d. h. also nicht auf die miteinander kämmenden Teile, nämlich Hilfsklinkenrad und Mitnehmerplatte, aufgebracht werden. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, bei dieser Verriegelungsvorrichtung Größe und Form von Hauptklinkenrad, Klinke, Hilfsklinkenrad und Mitnehmerplatte derart einzustellen und auszuwählen, daß das vorerwähnte Problem vollständig beseitigt oder gelöst

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verriegelungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß sie von einfacher Konstruktion ist und eine hohe Funktionszuverlässigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen aufgeführt.

Bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Verriegelungsvorrichtung werden der Klinkensteuerhebel und die Sperrklinke synchron zum Eingriff mit dem Klinkenrad betätigt, so daß dadurch das Klinkenrad und die Nockenplatte drehfest miteinander gekuppelt werden und dadurch unverzüglich die Rastklinke zum Eingriff mit dem Klinkenrad verschwenkt wird. Dies bedeutet, daß die auf die L-förmige Sperrklinke ausgeübte Kraft lediglich eine solch große Kraft ist, die erforderlich ist, um die Rastklinke über die Nockenplatte in Kämmeingriff mit dem Klinkenrad zu bringen. Aus diesem Grund kann auch auf die Sperrklinke keine übergroße Kraft aufgebracht werden, so daß die Gefahr einer Funktionsstörung oder gar Beschädigung der Verriegelungsvorrichtung vermieden ist.

Da darüberhinaus die Rastklinke aufgrund ihrer durch

so die Nockenplatte vorgegebenen Lagebeziehung stets eine vorgegebene bestimmte Winkelbeziehung zum Klinkenrad besitzt, ergibt sich eine synchrone Betätigung von Rastklinke und Klinkenrad, so daß stets ein sofortiger Eingriff der Rastklinke in das Klinkenrad

Ίί gewährleistet ist. Diese vorerwähnte vorbestimmte Winkelbeziehung zwischen Rastklinke und Klinkenrad bedingt nämlich, daß die Rastklinke in der Außereingriffsteilung stets eine solche .Stellung einnimmt, daß sie

kurz vor einem Klinkenzahn des Klinkenrades steht, so daß die Rastklinke beim Betätigen sofort vor diesem betreffenden Klinkenzahn einrastet. Der diese Funktion gewährleistende Mechanismus besteht aus dem Klinkensteuerhebel, der L-förmigen Sperrklinke und der diese Sperrklinke verschieblich führenden Nockenplatie.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Diese zeigt in

Fig. 1 die Verriegelungsvorrichtung mit einem Sicherheitsgurtaufroller in Seitenansicht und

F i g. 2 im Querschnitt gemäß Linie I-I nach F s g. 1;

Fig.3 perspektivisch auseinandergezogen die verschiedenen Einzelteile der Verriegelungsvorrichtung;

Fig.4 in Seitenansicht eine abgewandelte Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung;

Fig.5 in Seitenansicht eine weitere abgewandelte Ausführungsform sowie

F i g. 6 perspektivisch auseinandergezogen die beiden Klinker.räder gemäß F i g. 5.

Wie aus Fig.3 ersichtlich, weist der dcrgesteUte Sicherheitsgurtaufroller 100 eine hohle Welle 112 mit einem Innenraum 114 sowie einem axial verlaufenden Schlitz 116 auf. Die Welle 112 ist an ihrem einen Ende mit einer Verlängerung 112a kleineren Durchmessers sowie einem hierin angeordneten Längsschlitz 116a versehen, während das andere Wellenende ein Klinkenrad 418 aufweist, das aus hartem Material, beispielsweise aus Stahl besteht und an seinem Umfang mit Zähnen 418a versehen ist. Der Hauptteil der Welle 112 ist innerhalb eines Rahmens 120 angeordnet der eine Rückwand 126 sowie zwei im Abstand zueinander vorgesehene Seitenwände 122, 124 mit fluchtenden Öffnungen 128, 130 zur Halterung der Welle 112 aufweist. Der Längsschlitz 116 der Welle 112 wird von einem Sicherheitsgurt 132 durchsetzt so daß der Innenraum 114 der Welle 112 ein schlaufenförmig ausgebildetes Gurtende 134 aufnimmt. Dadurch wird der Sicherh'itsgurt 132 festgelegt und gleichzeitig ermöglicht, daß er gegenüber dem Hauptteil der Welle 112 herausgezogen bzw. hineingezogen werden kann. Zur Halterung des schlaufenförmigen Gurtendes 134 innerhalb der Welle 112 ist ein Zapfen 136 vorgesehen, der durch die nichtdargestellte, am Wellenende 112a kleineren Durchmessers vorgesehene öffnung in den Innenraum 114 der Welle 112 eingeführt ist

Das Wellenende 112a kleineren Durchmessers erstreckt sich durch die öffnung 128 der Rahmenseitenwand 122. Hierbei ninv.rt der Längsschlitz 112a das innere Ende einer spiralig verlaufenden Blattfeder 138 auf. Das äuiere Ende der F^der 138 ist in einer Nut 140 verankert, die an der Innenfläche eines die Feder 138 einschließenden und begrenzenden Federverschlusses 142 vorgesehen ist Die Blattfeder 138 übt in Richtung der Gurtaufziehrichtung auf die Welle 112 eine Kratt aus. Das andere Ende der Welle 112 erstreckt sich durch die öffnung 130 der Rahmenseitenwand 124 hindurch. Das Klinkenrad 418 ist außerhalb der Rahmenseitenwand 124 auf der Welle 112, drehfest mit dieser verbunden, befestigt. Außerhalb der Seitenwand 122 ist nahe dieser auf der Welle 112 ein Haltering 144 befestigt, um ein Herausziehen der Welle 112 aus dem Rahmen 120 zu verhindern.

Um bei einer durch eine Notbremsung, einen Unfall od. dgl. bewirkten plot/lichen Verzögerung des Fahr- t>? zeuges ein Heraus/Jener des Sicherheitsgurtes 132 aus dem Girtaufroiler 100 zu verhindern, wird eine solche plötzliche Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs durch einen Fühler 200 vom Pendeltyp erfaßt Dieser weist ein Pendel 233 sowie einen Pendelhalter 234 auf. Das Pendel 233 besitzt ein Kopfteil 235 sowie ein Stielteil 237, das derart in einer Vertiefung 238 des Pendelhalters 234 sitzt daß sich das Pendel 233 gegenüber einer durch das Pendelstielteil 237 verlaufenden vertikalen Achse in jeder beliebigen Richtung um seine Basis verschwenken kann. Der Pendelhalter 234 ist über seine Seitenwand, mittels nicht dargestellter Schrauben, an der Rahmenseitenwand 124 festgelegt Das Pendelkopfteil 235 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und zwar derart, daß es sich von seinem Basisteil nach oben hin konisch verjüngt Die Oberseite 236 des Pendelkopfteils 235 weist eine kreisförmige Ausnehmung auf, deren Bodenwand von der Mitte aus schräg nach außen und oben verläuft so daß dadurch eine Nockenfläche gebildet wird.

Demgegenüber gelangt bei dem abgewandelten Ausführurigsbeispiel gemäß Fig.4 ein sog. g-Fühler (Schwerkraftfühler) zur Anwendung. Hierbei weist ein Antriebsschaltkreis eine Solenoidspule 503, einen g-Fühler 501, einen manuellen Schalter 502 und eine Batterie 500 auf. Eine Klinke 504 ist an ihrem einen Ende drehbar am unteren Ende einer Nockenplatte 444 gelagert und an ihrem anderen Ende unterseitig mit einem Vorsprung versehen, der in Berührung mit dem freien Ende eines Klinkensteuerhebels 300 steht Die Solenoidspule 503 dient bei einem Notfall als Betätigungseinrichtung, damit die Klinke 504 über den Klinkensteuerhebel 300 in Eingriff mit dem Klinkenrad 418 kommen kann.

Bei einer auftretenden schnellen Verzögerung des Fahrzeuges wird diese durch den g-Fühier 501 erfaßt und dadurch der Antriebssclialtkreis geschlossen sowie die Solenoidspule 503 betätigt. Hierdurch wird der Klinkensteuerhebel 300 — und damit auch die Klinke 504 — nach oben gedruckt, wodurch die Klinke 504 in Eingriff mit dem Klinkenrad 418 kommt. Dadurch ist das Klinkenrad 418 mit der Nockenplatte 444 gekuppelt, so daß 'fer Sicherheitsgurt 132 schlagartig verriegelt und an einem Herausziehen gehindert ist.

Auch bei dem zuvor beschriebenen Fühler 200 des Pendeltyps wird die bei einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeuges auftretende Neigung de Pendels 233 über einen Klinkensteuerhebel 300 auf eine Verriegelungsvorrichtung 400 übertragen. Dieser Klinkensteuerhebel 300 ist schwenkbar an einem Zapfen 338 gelagert der aus der Seitenwand 124 des Rahmens 120 herausragt. Das freie Hebeiende erstreckt sich hierbei über das Pendel 23J* hinweg. Von der Hebelunterseite ragt ein Kontaktelement 339 nach unten und steht mi< der kreisförmigen Ausnehmung 236 des Pendels 233 veischieblich in Berührung, so daß der Kiinkensteuerhebel 300 in Abhängigkeit von der jeweiligen Neigung dss Pendels 233 verschweriK! werden kann. Eine Stelle an der Hebeloberseite steht in Berührung mit dem unteren Ende einer Sperrklinke 446.

Die oben erwä! nte Verriegelungsvorrichtung 400 weist eine Nockenplatte 444, eine L-förmige Sperrklinke 446 und eine Rastklinke 452 auf. Die Rastkiinke 452 besitzt zwei winklige, abstehende Arme 45i, 453 und kann in eine Stellung gedreht werden, in welcher der Rastklinkenarm 453 in Eingriff mit den Zähnen 418a des Klinkenrades 418 stt.ht. Parallel zur Welle 112 ist ein Zapfen 456 vorgesenen. der an beiden Seitenwändc·: 122, 124 des Rahmens 120 befestigt, ist. Das eine Ende des Zapfens 456 ragt mit einer Verlängerunr 457 (Fig. 2) übe 1 die Seitenwand 124 des Rahmens 120

hinaus und lagert jenseits der Rahmenseilenwand 124 drehbar die Rastklinke 452, wobei letztere durch einen Haltering 422 festgelegt ist. Die Rastklinke 452 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, und zwar derart, daß ihre Arme 451,453 einen vorbestimmten Winkelabstand zueinander aufweisen.

Die Nockenplatte 444 ist nahe der rechten Seite des Klinkenrades 418 drehbar an der Welle 112 gelagert, wobei am äußersten Ende der Welle 112 ein Haltering

442 befestigt ist, um ein Herausgleiten der Nockenplatte 444 zu verhindern. Die Nockenplatte 444 ist außerdem an ihrer rechten Seite mit einem Führungsglied 445 versehen, das verschieblich einen nach oben ragenden langen Schenkel 447 der in der dargestellten Weise (Pig. 3) L-förmig ausgebildeten Sperrklinke 446 aufnimmt. Die Nockenplatte 444 bildet an ihrer einen Ecke eine Ausnehmung die von zwei Nocken 441, 443 begrenz.! wird, in die durch diese beiden Nucken 44i,

443 begrenzte Ausnehmung greift der andere Arm 451 der Rastklinke 452 ein. Hierbei steht der Nocken 443 der Nockenplatte 444 konstant in Eingriff mit einer Ringschulter 455 des Rastklinkenarmes 451, um die Nockenplatte 444 in ihre Lage zu positionieren. In ähnlicher Weise kommt normalerweise der Nocken 441 der Nockenpla'ie 444 in Berührung mit der Unterseite des Rastklinktiarmes 451 und wirkt drückend auf diesen ein, so daß sich die Rastklinke 452 im Uhrzeigersinn dreht, wenn sich die Nockenplatte 444 im Uhrzeigergegensinn um die Welle 112 verdreht. Diese eine bestimmte Richtung aufweisende Verdrehung der Nockenplatte 444 findet statt, wenn das Fahrzeug plötzlich anhält. Eine Vorspanneinrichtung, beispielsweise eine Schraubenfeder 454. ist an ihrem einen Ende mit der sich nach außen über den Rastklinkenarm 451 hinaus erstreckenden Verlängerung 457 des Zapfens 456 verbunden und an ihrem anderen Ende mit einem Zapfen 458 verbunden, der von der Nockenplatte 444 nach außen ragt. Die Schraubenfeder 454 übt: auf die Nockenplatte 444 eine derartige Vorspannkraft aus, daß diese in Richtung des Rastklinkenarmes 451 gedrückt wird.

Da aufgrund der beschriebenen Ausbildung das Pendel 233 bei sich bewegendem Fahrzeug aufrecht steht, befinden sich die Sperrklinke 446 und der Klinkensteuerhebel 300 aufgrund ihres Eigengewichtes in der unteren Stellung. In diesem Zustand ist zwischen dem Klinkenrad 418 und der Nockenplatte 4*4 keine Kupplung gegeben, was ein freies Herausziehen bzw. Aufrollen des Sicherheitsgurtes 132 ermöglicht. Wenn dann das Fahrzeug, beispielsweise bei einem Frontalzusammenstoß, eine einen vorbestimmten Wert überschreitende Verzögerung erreicht, neigt sich aufgrund dieser Verzögerung das Pendel 233 aus seiner senkrechten Stellung, wodurch der Klinkensteuerhebel 300 im Uhrzeigergegensinn gemäß F i g. 1 verschwenkt wird. Dadurch verschiebt sich die L-förmige Sperrklinke 446 nach oben, so daß der kurze Schenkel 448 der Sperrklinke 446 mit einem der Zähne 418a des

U) Klinkenrades 418 in Eingriff kommt. Das h.-u zur Folge, daß das Klinkenrad 418 mit der Nockenplatte 444 gekuppelt wird. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich auch der den Sicherheitsgurt 132 tragende Passagier aufgrund seiner Trägheit nach vorn, weswegen der

is Sicherheitsgurt 132 aus seinem Gurtaufroller 100 herausgezogen wird. Dadurch drehen sich das Klinkenrad 418 und die fest hiermit gekuppelte Nockenplatte 444 als Einheit im unr/.eigergegensinn. Auigiuiiu diesel Drehung wird auch die Rastklinke 452 mittels des Nockens 441 der Nockenplatte 444 im Uhrzeigersinn verdreht und kommt in Eingriff mit einem der Zähne 418a des Klinkenrades 418, so daß dadurch der Sicherheitsgurt 132 verriegelt und an einem Herausziehen gehindert wird.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 ist zusätzlich zum Klinkenrad 418 nahe diesem ,'in Hilfsklinkenrad 418/4 vorgesehen, das in einer vorgegebenen festen Winkelphasenbeziehung in bezug auf das Klinkenrad 418 am Ende der Welle 112

jo befestigt ist. Das Hilfsklinkenrad 418,4 gelangt ausschließlich dazu zur Anwendung, um mit dem kurzen Schenkel 448 der L-förmigen Sperrklinke 446 in Kämmeingriff zu kommen. Das Hilfsklinkenrad 418/4 ist aus relativ weichem Material, beispielsweise Kunststoff, gefertigt und weist die gleiche Anzahl Zähne wie das Klinkenrad 418 auf, wobei jedoch sein Durchmesser etwas größer ist als derjenige des Klinkenrades 418. Die Anwendung eines weichen Materials für das Hilfsklinkenrad 418/4 ermöglicht eine leichtere Formung der hieran vorzusehenden Zähne, wobei zusätzlich gewährleistet ist, daß das Hilfsklinkenrad 418/4, wenn es einmal in Kämmeingriff mit der L-förmigen Sperrklinke 446 gekommen ist, stets auch in diesem Kämmeingriff verbleibt.

Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn der Klinkensteuerhebel 300 und die Sperrklinke 446 a. s leichtem Material. beispielsweise aus Kunststoff, gefertigt sind, um die Empfindlichkeit gegenüber einer Pendelbewegung zu verbessern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verriegelungsvorrichtung für einen Sicherheitsgurtaufroller mit einer drehbar an einem Rahmen gelagerten Gurtwelle, einem drehfest mit der Gurtwelle verbundenen Klinkenrad, einer mit dem Klinkenrad zusammenwirkenden Sperrklinke und einem eine plötzliche Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges erfassenden Fühler, mittels dem über einen Klinkensteuerhebei die Sperrklinke in Eingriff mit dem Klinkenrad bringbar ist, g e k e η η zeichnetdurch eine drehbar an der Welle (112) nahe dem Klinkenrad (418) angeordnete Nockenplatte (444) mit zwei eine Ausnehmung begrenzenden Nocken (441,443) und einem an ihrer einen Seite vorgesehenen Führungsglied (443), das einen langen Schenkel (447) der L-förmig ausgebildeten, mit einem kurzen Schenkel (448) in Eingriff mit dem Klinkenrad (418) bringbaren Sperrklinke (446) verschieblieä führt, und eine drehbar am Rahmen (120) gelagerte Rastklinke (452) mit zwei, winklig abstehenden Armen (451, 453), deren einer Arm (451) in die durch die Nocken (441, 443) begrenzte Ausnehmung eingreift und deren anderer Arm (453) durch die Nockenplatte (444) in Eingriff mit dem Klinkenrad (418) bringbar ist, wenn die Nockenplatte (444) durch synchrones Betätigen des Klinkensteuerhebels (300) und der Sperrklinke (446) drehfest mit dem Klinkenrad (418) gekuppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dab zusätzlich zum Klinkenrad (418) nahe diesem in einer vorgegebene Winkelbeziehung ein mit der Welle (112) dre*ifest verbundenes Hilfsklinkenrad (41SA) vorgesehen ist, nit dem der kurze Schenkel (448) der L-förmigen Sperrklinke (446) in Eingriff bringbar ist, während der andere Arm (453) der Rastklinke (452) mit dem Klinkenrad (418) zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsklinkenrad (4\SA) aus relativ weichem Material, wie Kunststoff, besteht und bei in bezug auf das Klinkenrad (418) gleicher Zähnezahl einen größeren Durchmesser als dieses aufweist.