DE2648902A1

DE2648902A1 - Verriegelungsvorrichtung fuer einen sicherheitsgurtaufroller

Info

Publication number: DE2648902A1
Application number: DE19762648902
Authority: DE
Inventors: Per Olof Weman
Original assignee: Klippan NV SA
Current assignee: Klippan NV SA
Priority date: 1976-10-28
Filing date: 1976-10-28
Publication date: 1978-05-03
Also published as: US4185792A; FR2368972A1; GB1577879A

Description

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Dr. Hans^HeinrichWiUrathf d-62 Wiesbaden ι

Dr. Dieter Weber C, „ v/b

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Dipl.-Fhys. Klaus beiffert * «»««»^3787ϊο

Telegrammadresse: WILLPATENT • PATENTANWÄLTE = _ . Telex_: 4 -186 247

27. Oktober 1976

P.D. 2000-603

"Ni V. Klippan S.A., Research Park, Groenstraat 1, 3044 Haasrode / Belgien

Verriegelungsvorrichtung für einen Sicherheitsgurtaufroller

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für einen Gurtaufroller bei Sicherheitsgurten mit einer Aufwickelwelle und einem Verriegelungszähne aufweisenden Sperrad, das mit Sperrklinken in Eingriff bringbar ist.

Es sind zahlreiche Gurtaufroller dieser Art bekannt, bei welchen eine Drehbewegung in eine Axialbewegung umgeformt wird, z. B. ist aus der USA-Patentschrift Nr. 3970 265 ein solcher Gurtaufroller bekannt, bei dem ein fest mit der Aufwickelwelle verbundenes Ratschenrad nicht direkt mit am Gehäuse befestigten Sperrklinken in Eingriff bring-

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Postscheck: Frankfurt/Main 67 63-602 Bank: Dresdner Bank AG, Wiesbaden, Konto-Nr. 276807

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bar ist, sondern bei dem vielmehr ein auf der Aufwickelwelle frei drehbar und axial verschiebbar angeordnetes Schwungrad mit den Sperrklinken über Zähne in Eingriff bringbar ist, die auf der den Sperrklinken gegenüberliegenden Seite des Schwungrades angeordnet sind. Das Ratschenrad weist ratschenartige Zähne oder Rampen und das normalerweise mit diesem in Eingriff befindliche Schwungrad weist komplementäre rampenförmige Ausnehmungen auf. Die aufeinanderliegenden Rampenflächen des Ratschenrades einerseits und des Schwungrades andererseits erlauben eine Gleitbewegung, wenn sich die beiden letztgenannten Räder relativ zueinander drehen, wodurch eine axiale Bewegung des Schwungrades auf die Sperrklinken zu erfolgt. Es ist sodann letztlich ein kräftiger Eingriff zwischen den Sperrklinken und den Eingriff zähnen am Schwungrad und. damit ein Festhalten des Schwungrades möglich, welches über das Ratschenrad die gesamte Aufwickelwelle blockiert.

Wird nun im Betrieb dieses bekannten Gurtaufrollers das Gurtband mit einer starken Beschleunigung beim Unfall plötzlich herausgezogen, so wird zwar das Ratschenrad diese beschleunigte Drehbewegung mitmachen, das Schwungrad hingegen bleibt infolge seiner großen trägen Masse zurück, wodurch die relative Drehbewegung zwischen dem Ratschenrad und dem Schwungrad und das vorbeschriebene Blockieren der Aufwickelwelle erfolgen.

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Bei vielen Kraftfahrzeugherstellern werden enge Verriegelungstoleranzen gefordert, d. h. der Gurtaufroller muß in einem schmalen und genauen Beschleunigungsbereich blokkieren. Der vorbeschrielx-ene bekannte Gurtaufroller kann diese Toleranzen nicht ohne Veränderung der Feder erfüllen, besonders bei den Fällen nicht, bei denen die Well« in ver-

etwatikaler statt in/horizontaler Richtung steht. Außerdem sind die miteinander in Eingriff tretenden Zähne und Sperrklinken häufig nicht ideal spitze Zähne, so daß häufig die Spitzen der Zähne und Klinken aufeinandertreffen und dann wertvolle Zeit verlorengeht, während sich die Aufwickelwelle weiterdreht und das Gurtband weiter aus dem Gurtaufroller abgezogen werden kann, bis die überspringenden Zahnspitzen endlich in die Gegenverzahnung einrasten und das Blockieren bewirken. Außerdem spricht der bekannte Gurtaufroller in nachteiliger Weise auf axiale Stöße an, die in Richtung der axialen Blockierbewegung des Schwungrades erfolgen. Dessen träge Masse versucht nämlich als Reaktion auf den Stoß, sich von den Sperrklinken fortzubewegen, während die Rampen dafür sorgen sollen, daß die Zähne mit den Sperrklinken in Eingriff gelangen. Auch hierdurch erhöht sich der UnSicherheitsbereich der sich vom Zustand kurz vor dem Eingriff der Gegenverzahnungen bis zum endgültigen und vollständigen Eingriffszustand erstreckt.

Bei dem ferner noch bekannten Gurtaufroller nach der US-Patentschrift Nr. 3 802 642 ergeben sich ähnlich Nachteile, wo-

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bei auch dieser Gurtaufroller stets bei der Montage etwa im Lot einjustiert werden muß. Bei axialem Stoß des Kraftfahrzeuges wird auch hier das durch die Rampen vom Ratschenrad ausgehobene Schwungrad entgegen der Ausheberichtung in die entriegelte Stellung gedrückt, wodurch die gewünschte Verriegelung nicht mit der geforderten Präzision innerhalb der schmalen Verriegelungstoleranzen erfolgen kann. Hieran ändert auch nichts die mit ringförmiger Innenfläche das Schwungrad umfassende Tasche, die bei einer heftigen Fahrzeugverzögerung ausschwenkt und durch Berührung einer Kante des Schwungrades dieses ebenfalls abbremst.

Der Gurtaufroller nach der USA-Patentschrift Nr. 3 929 300 spricht zwar nicht auf axiale Stöße der vorbeschriebenen Art an, es sind aber keine axial verschieblichen Schwungräder vorgesehen. Die dort beschriebenen zwei am Außenumfang mit Zähnen versehenen Sperrscheiben kippen lediglich durch das plötzliche Abziehen des Gurtbandes mit starker Beschleunigung bei schnellem Zug beim Unfall um einen Drehwinkel und rasten in einen innen mit Zähnen versehenen Sperring ein, wobei diese Scheiben dann die volle Sperrkraft übernehmen. Die Scheiben können lediglich relativ zur Aufwickelwelle gedreht werden, nicht aber axial verschoben werden.

Bei einem älteren Vorschlag ist schließlich ein Gurtaufroller mit einem Sperrad, einer Sperrklinke und einer komplizierten Auslösevorrichtung für letztere ausgestattet, mit welcher so-

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wohl bei Fahrzeugbeschleunigung als auch beim schnellen Herausziehen des Gurtbandes ein Auslösearm die Sperrklinke mit dem Sperrad in Eingriff kippt. Die fahrzeugempfindliche Auslösevorrichtung ist mit einem schwachen Zahnrad un^d einer dünnen Klinke versehen, deren Beschädigung im Unfällmoment dann, wenn die Sperrklinke beim Einklappen in das Ratschenrad nicht eine Zahnlücke vorfindet, dadurch geschützt werden sollen, daß eine Kupplungsscheibe als Rutschkupplung wirkt und ein Brechen der schmalen dünnen Klinke oder des schwachen Auslösezahnrades verhindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen, nur auf die Winkelbeschleunigung der Aufwickelwelle empfindlichen, dagegen auf axiale, seitliche Beschleunigungen unempfindlichen Gurtaufroller so vorzusehen und zu verbessern, daß außerdem im Auslösemoment oder Unfallmoment immer die Zähne der Sperrklinke in einer günstigen Konstellation oder Lage zu der einrastenden Sperrklinke steht, so daß diese im Unfall immer in eine Zahnlücke fallen kann.

Die Aufgabe wird mit der eingangs beschriebenen Verriegelungsvorrichtung dadurch galöst, daß auf der Aufwickelwelle eine mit der Sperrklinke in Eingriff bringbare,Auslöserstücke aufweisende Synchronisierungsscheibe mit mindestens einer ersten Aushebevorrichtung und axial uhverschiebbar ein Sperrad mit mindestens einer komplementären, zweiten Aushebevorrichtung angeordnet sind, daß bei einer Relativdrehung zwischen Synchronisierungsscheibe und Sperrad mindestens ein Teil der Synchronisierungsscheibe zur Auslösung des Verriegelsvor-

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ganges der Sperrklinke verformt wird und daß die Auslösung zeitlich vor der Verriegelung erfolgt. Wesentlich ist die axiale Unverschiebbarkeit des Sperrades und die geringere Masse der Synchronisierungsscheibe im Vergleich zum Sperrad, denn im Gegensatz zu den bekannten Verriegelungsvorrichtungen spricht die gemäß der Erfindung auf seitliche Stöße nicht mehr an, weil kein mit größerer Masse behafteter Körper axial verschieblich vorgesehen ist. Die neue Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung spricht nur auf eine vorgegebene Beschleunigungsschwelle überschreitende Winkelbeschleunigungen beim ruckartigen Herausziehen des Gurtbandes aus dem Gurtaufroller an. Dann erfolgt nämlich bei einer bevorzugten Ausführu ngsform der Erfindung eine Relativdrehung zwischen Synchronisierungsscheibe und Sperrad, weil am Umfang, in der Mitte oder in anderen Bereichen der Synchronisierungsscheibe Teile derselben vorzugsweise in axialer Richtung so verformbar sind, daß ein Berührungseingriff in der Sperrklinke so ermöglicht wird, daß zuerst die Auslösung der Sperrklinke, d. h. Hereinfallen in die Verriegelungsposition, und dann - zeitlich kurz danach - die Verriegelung zwischen der Sperrklinke und den Zähnen des Sperrrades erfolgt. Hierdurch ist einwandfrei sichergestellt, daß die Sperrklinke im Verrlegelungsfall stets einer günstigen Konstellation der Sperrzähne gegenübersteht.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der verformbare Teil

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der Synchronisierungsscheibe in axialer Richtung bewegbar ist, die Synchronisierungsscheibe auf der Aufwickelwelle drehfest angebracht ist und daß das Sperrad auf der Aufwickelwelle begrenzt drehbar angeordnet ist. Bei dieser Ausführu-ngsform ist eine besonders einfache Konstruktion gegeben, das Sperrad wirkt gleichzeitig als Schwungrad, denn es ist ein Stück weit, z.B. 'auf einem Winkel von 5 his 10

einem Winkel von etwa 5 °

Vorzugsweise "/ ■'■* begrenzt auf der Aufwickelwelle drehbar.

Durch entsprechende Mitnehmer auf der Aufwickelwelle und komplementäre Mitnehmeraussparungen im Sperrad ist diese bgrenzte Drehbeweglichkeit bei einwandfreier Verhinderung einer axialen Verschiebbarkeit technisch ohne weiteres möglich. Es sind zwar auch größere Winkelbewegungen als die vorgenannten Werte möglich, wesentlich ist aber die Vereinfachung gemäß der Erfindung dadurch, daß das Sperrrad selbst auf dem Wege der begrenzten Drehung als Schwungrad und nach erfolgter Ausfüllung der Sperklinke als Sperrrad wirkt. Die wegen der Festigkeit ohnehin erforderliche Masse.des Sperrades wird hierbei in verblüffend vorteilhafter Weise sogleich als Schwungmasse verwendet. . Eine weitere andere Ausführungsform der eingangs erwähnten Verriegelungsoorrichtung löst die obenstehende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das Sperrad auf der Aufwickelwelle befestigt ist, daß auf der Aufwickelwelle ein Schwungrad drehbar angeordnet ist, "eine Synchronisierungsscheite mit

im Verhältnis zum Schwungrad sehr "geringer Massenträgheit drehbar angeordnet ist μηά mindestens eine axiale Aushebevorrichtung sowie im Bereich ihres .Umfanges Zähne aufweist, die mit einem an der schwenkbaren Sperrklinke befestigten Mitnehmerteil in Eingriff bringbar - · ·

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sind, und bei einer Realtivdrehung des Sperrades im Schwungrad entgegen einer Vorspannkraft über komplementäre, zweite axiale Aushebevorrichtung axial bewegbar ist, und daß die Zähne der Synchronisierungsscheibe zu den Zähnen des Sperrrades polar versetzt sind. Das Schwungrad ist in vorteilhafter Weise auf der Aufxvickelwelle lediglich drehbar, keineswegs jedoch axial beweglich angeordnet. Axiale Stöße beim Zusammenprall des Fahrzeuges können daher keine den Sperreingriff hindernde Einflüsse mittels des Trägheitskörpers bewirken. Die Synchronisierungsscheibe mit der sehr geringen Massenträgheit spricht auf normalerweise beim Zusammenstoß erfolgende axiale Stöße kaum an. Diese Synchronisierungsscheibe kann man aus Stahlblech, Kunststoff oder dergleichen herstellen. Die an ihrem äußeren Umfang angeordneten Zähne brauchen nur eine sehr geringe Kraft beim Anstoßen an das Mitnehmerteil zum Kippen der schwenkbaren Sperrklinke aufzubringen, wobei nach der Auslösung die Funktion der Synchronisierungsscheibe vollständig beendet ist. Die eigentlichen Sperrkräfte werden von der kräftig ausgebildeten Sperrklinke und dem Sperrad aufgenommen, über die jeweils zweckmäßige Anordnung des Mitnehmers an der schwenkbaren Sperrklinke bzw. einen unten noch näher beschriebenen Verbindungskörper ist es stets möglich, die Zähne der Synchronisierungsscheibe zu den Zähnen des Sperrades um einen kleinen Winkel derart polar versetzt zueinander zu halten, daß die Spitze der Sperrklinke stets in eine Zahnlücke des Sperrades hineinfällt. Dadurch ist der unsichere Bereich zwischen dem

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Zustand kurz vor der Einrastung zwischen Sperrklinke und Sperrad sehr gering gehalten, und es können ohne komplizierte bauliche Maßnahmen enge Verriegelungstoleranzen eingehalten werden»

Bei einer bevorzugten anderen Ausführungsform ist es zweckmäßig, wann erfindungsgemäß die erste axiale Aushebvorrichtung einer rampenförmige Aussparung oder ,Mulde mit zur Aufwickelwelle konzentrisch angeordneten Kontaktflächen und die zweite axiale Aushebevorrichtung Rampen, in Mulden gehaltene Kugeln oder Zylinder aufweist. Man kann zwei oder vorzugsweise mindestens drei Rampen bzw. rampenförmige Aussparungen vorsehen, deren Funktion auch durch Mulden oder z. B. in diesen gehaltene Kugeln immer dann gewährleistet ist, wenn die Kontaktflächen konzentrisch zur Aufwickelwelle angeordnet sind, damit der Aushebevorgang gewährleistet ist. Anstelle der Rampen oder Mulden können auch in einer Ringnut lose eingesetzte Zylinder oder Hülsen verwendet werden, die bei geringster Verkippung, nämlich bei einer Relativdrehung des Sperrades zum Schwungrad ein Ausheben gewährleisten.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft dadurch weiter ausgebildet, daß die Rampen am Schwungrad befestigt sind, eine der Vorspannkraft dienende Feder, zwischen der zwischen dem Sperrad und dem Schwungrad vorgesehenen Synchronisierungsscheibe und dem Sperrad angeordnet ist und sich ein vorzugs-

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weise als Stift ausgebildeter Verbindungskörper zum Kuppeln zwischen Sperrad und Synchronieierungsscheibe befindet. Dieser Verbindungskörper kann in das Sperrad entweder eingeschraubt, durch Passitz eingesteckt oder angeschweißt sein, er kann auch als Vorsprung ausgebildet und vorzugsweise einstückig mit dem Sperrad geformt sein, wie weiter unten noch beschrieben wird. Er sorgt dafür, daß die Synchronisierungsscheibe, die ja axial auf der Aufwickelwelle beweglich ist, im Normalfall stets mit deren Winkelgeschwindigkeit dreht, weil das Sperrad auf der Aufwickelwelle bei den im folgenden beschriebenerAusführungsformen fest angebracht ist. Wird nun das Gurtband mit einer hohen plötzlichen Beschleunigung abgezogen, so bleibt das Schwungrad mit seiner Winkelgeschwindigkeit hinter dem des Sperrades und der damit gekoppelten Synchronisierungsscheibe zurück und hebt letztere entgegen der Kraft der Feder so aus, daß die außen am Umfang der Synchronisierungsscheibe befindlichen Zähne über den Mitnehmer die Sperrklinke in Eingriff in das Sperrad bringt.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist vorzugsweise dadurch ausgestaltet, daß die Rampen am Schwungrad befestigt sind, die Feder zwischen der Synchronisierungsscheibe und einer äußeren achsfesten Scheibe vorgesehen ist und zwischen dem Sperrad und der Synchronisierungsscheibe das mit einem Langloch versehene Schwungrad und ein durch dieses Langloch ragender Verbindungskörper zur Kopplung zwischen Sperrad und Synchronisierungsscheibe angeordnet sind. Nach dem er-

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finderischen Prinzip kann man also die Reihenfolge von Sperrad, Svnchronisierungsscheibe und Schwungrad gegeneinander vertauschen, ohne daß die erwähnten Vorteile und überraschenden Effekte des neuen Gurtaufroller aufgegeben oder etwa komplizierte Zusatzkonstruktionen hinzugefügt werden müßten. Wichtig und vorteilhaft ist es , daß das Schwungrad lediglich drehbeweglich zur Aufwickelwelle angeordnet ist, gegen seitliche Stöße in Achsrichtung der Aufwickelwelle aber nicht anspricht, obwohl es eine große Massenträgheit hat.

Eine weitere vierte Ausführungsform ist vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, daß die Rampen am Sperrad befestigt sind, eine Feder zwischen demiSchwungrad und der zwischen letzterem und dem Sperrad angeordneten Svnchronisierungsscheibe vorgesehen ist und daß zvifechen dem Schwungrad und der Synchronisierungsscheibe zur Kopplung derselben miteinander ein Verbindungskörper angeordnet ist. Es hängt von:.einzelnen Ausführungsformen, von der Montaqp ^und der Materialauswahl ab ob es bevorzugt ist, die Rampen am Sperrad oder am Schwungrad vorzusehen. Das erfinderische Prinzip ist jedoch bei allen Ausführungsformen gleich wirksam und garantiert einen lediglich auf die Winkelbeschleunigung empfindlichen Gurtaufroller, mit dem enge Verriegelungstoleranzen eingehalten werden können.

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Vorteilhaft ist es erfindungdsgemäßvreiterhin, wenn das an der schwenkbaren Sperrklinke befestigte Mitnehmerteil einen schmalen, dünnen Vorsprung aufweist, Z. B. kann das Mitnehmerteil in Gestalt einer Kante oder eines schmalen Winkels oder dünnen oder spitzen Vorsprunges ausgebildet sein, denn das Mitnehmerteil ist lediglich zur Auslösung der von anderen Teilen getragenen Sperrfunktion vorgesehen, und es läßt sich daher mit dünnen, feinen Elementen sehr empfindlich ausbilden. Außerdem können bei dünnen Kanten, Spitzen oder VorSprüngen die Einrastzeiten erheblich kürzer gestaltet werden als bei den kräftigen Zähnen am Sperrad und der Sperrklinke, die bei der Herstellung zwangsläufig nicht ideal spitze Kanten bei der Massenproduktion erhalten können.

Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn die Feder in einem Stück mit der Synchronisierungsscheibe aus dieser ausgearbeitet ist. Man kann sie z. B. durch Ausstanzen in einen mehr oder weniger langen Bogen und Ausstellen aus der Ebene des Stanzstückes gewinnen. Man kann z. B. auch den Verbindungskörper auf diese Weise durch Ausstanzen aus der Synchronisierungsscheibe in einfacher Weise herstellen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden

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Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt die Gesamtansicht des Gurtaufrollers mit der Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung nach einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Seitenansicht mit Blick auf die Synchronisierungsscheibe, wobei der Schnitt in einer zur Aufwickelwelle senkrechten Richtung zwischen Synchronisierungsscheibe und Schwungrad gelegt ist,

Fig. 3 schematisch eLne Ansicht in Richtung der Ebene der Synchronisierungsscheibe, wobei nur letztere und die Sperrklinke gezeigt sind,

Fig. 4 eine ähnliche Schnittansicht wie in Figur 1, jedoch unter Fortlassung des Gehäuses und der in Figur 1 weiter links angeordneten Teile des Gurtaufroller, im Normalzustand,

Fig. 5 die gleiche Ansicht wie Figur 4, jedoch im Sperrzustand nach ausgehobener Synchronisierungsscheibe,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Synchronisierungsscheibe, aus welcher die Fedtir durch Ausstanzen gebildet ist,

Fig. 7 eine Seitenansicht in Richtung der Ebene der Synchronisierungsscheibe auf letzterer, wobei die ausgestanzte Feder

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im ausgebogenen Zustand gezeigt ist,

Fig. 8 eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Rampen am Sperrad befestigt sind, im normalen, d. h. nicht verklinkten Zustand,

Fig. 9 die gleiche Ansicht wie in Figur 8, jedoch im Zustand kurz vor der Verklinkung, d. h. bevor die Sperrklinke, deren Mitnehmer soeben in den Eingriff mit den Zähnen der Synchronisierungsscheibe gelangt ist, mit den Zähnen des Sperrades in Eingriff kommt,

Fig.10 a den Schnitt B-B durch die Ansicht der Figur 10 b, nämlich eine andere Ausfihrungsform der Verriegelungsvorrichtung mit Blick auf das Schwungrad und das dahinter angeordnete Sperrrad,

Fig.10 b eine Seitenansicht ähnlich.der der Figuren 4, 5 und 8, 9, jedoch gemäß derjenigen Ausführungsform der Fig. 10 a, bei welcher das Schwungrad zwischen dem Sperrad und der Synchronisierungsscheibe angeordnet ist,

Fig.11 eine weitere andere Ausführungsform in einer "Darstellung ähnlich gemäß Figur 2, bei welcher das Sperrad zugleich auch die Funktion des Schwungrades hat und auf der Aufwickelwelle zwar axial unvarschieblich_/jedoch begrenzt

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drehbar angeordnet ist, gemäß der Linie C-C in Figur 12,

Fig. 12 eine Schnittansicht durch das Ende der Aufwickelwelle mit dem Sperrad, und

Fig. 13 die Draufsicht auf die Synchronisierungsscheibe gemäß der Ausführungsform nach den Figuren 11 und 12 in ähnlicher Darstellung wie gemäß Figur 6, wobei die Synchronisierungsscheibe hier aber auf der Aufwickelwelle z. B. über einen Vierkant dreh-

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fest vorgeshen ist.

Die in Figur 1 gezeigte Verriegelungsvorrichtung ist in der rechten Hälfte gezeigt und weist eine Aufwickelwelle 1, ein Gehäuse 2, in welchem die Aufwickelwelle drehbar gelagert ist, und eine im Gehäuse 3 angeord-

auf
nete Aufwickelfeder. Auf der in der rech-

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äo

ten Hälfte der Figur 1 im Schnitt dargestellten Aufwickelwelle 1 ist das Sperrad 4 fest durch Anschweissen, Verkeilen oder dergleichen angebracht. Am freien Ende der Aufwickelwelle 1 ist außen durch eine achsfeste Scheibe 19 und innen durch eine Schulter ein Lager für das Schwungrad 6 gebildet,welches sich frei gegenüber der Aufwickelwelle 1 drehen kann, jedoch infolge der gebildeten Schultern in axialer Richtung gehalten ist. Zwischen dem Sperrad 4 und dem Schwungrad 6 ist axial verschieblich die Synchronisierungsscheibe 5 mit im Verhältnis zum Schwungrad 6 sehr geringer Massenträgheit angeordnet. Sie wird von einen am Sperrad 4 befestigten Stift 10, welcher sich durch ein entsprechendes Loch 11 in der Synchronisierungsscheibe 5 hindurchragtdrehfest mit ihm gehaltert. Im Betrieb der ersten Ausführungsform, welche in den Figuren 1-5 beschrieben ist, dreht sich also die Synchronisierungsscheibe 5 mit der Aufx^ickelwelle und mit dem Sperrad 4 mit. Die öffnung 11 ist deshalb in der Synchronisierungsscheibe 5 angeordnet, damit sie sich entgegen der zwischen dem Sperrad 4 und der Synchronisierungsscheibe 5 angeordneten Federkraft 12 in der Darstellung der Figuren 1 und 4 nach links in die in Figur 5 gezeigte Stellung bewegen kann. Hierbei ragt dann der Stift 10 ein Stück weit durch die öffnung 11 in der Synchronisierungsscheibe 5 hindurch.

In Figur 2 sieht man außen den in Figur 1 rechte liegenden

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Schenkel des Aufrollergehäuses 2, und davor ist die Synchronisierungsscheibe 5 mit rampenförmigen Ausnehmungen 9 sichtbar. Im oberen Teil erkennt man den durch die kreisrunde öffnung 11 hindurchragenden Stift 10, welcher den Verbindungskörper zur Kupplung des Sperrades 4 mit der

Synchronisierungsscheibe 5 bildet. Auf einer Welle 15 ist kippbar die Sperrklinke 13 angeordnet, an welcher in der Darstellung der Figur 2 die Zähne 16 der Synchronisierungsscheibe 5 vorn bzw. oberhalb vorbeilaufen. Mit Punkten ist die Kontur eines Teils des Sperrades 4 angedeutet, dessen Aussendurchmesser kleiner als der der Synchronisierungsscheibe 5 ist. Außerdem ist durch den Stift 10 gewährleistet, daß die Zähne der Synchronisierungsscheibe 5 und des Sperrades 4 um den Winkel °f polar ersetzt sind.

In Figur 3 ist wieder die Synchronisierungsscheibe 5 von der Schmalseite gezeigt, und man erkennt hier die rampv-enförmigen Ausnehmungen 5, die z. B..durch gemäß Figur 2 ausgestanzte Teile unter Hochbiegen derselben geformt sind. Die Sperrklinke 13 mit einer schmalen, dünnen Mitnehmerkante 14 liegt im Normaifall neben der Synchronisierungsscheibe 5, deren Zähne 16 mit der Mitnehmerkante 14 nur dann in Eingriff treten/ wie in Figur 5 gezeigt ist, wenn eine axiale Verschiebung der Scheibe 5 entgegen der Kraft der Feder 12 erfolgt 1st.

Die Funktion der ,ersten Ausführungsform der Verriegelungs-

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vorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich besonders zweckmäßig anhand der Figuren 4 und 5 darstellen. Im Normalfall wird das Gurtband langsam ohne überschreiten einer Beschleunigungsschwelle von der Aufwickelwelle 1 abgezogen, und es dreht sich dann das Schwungrad 6 mit gleicher Winkelgeschwindigkeit v/ie das Sperrad 4 und die Synchronisierungsscheibe Wenn jetzt im Unfall durch Vorbeugen des Insassen das Gurtband mit plötzlich hoher Beschleunigung herausgezogen wird, entsteht zwischen der Aufwickelwelle 1 und dem Schwungrad 6 eine Winkelgeschwindigkeitsdifferenz, weil das Schwungrad 6 die starke Winkelbeschleunigung nicht mitmacht und in der Drehung hinter dem Sperrad 4 und der damit gekoppelten Synchronisierungsscheibe 5 zurückbleibt. Infolge der am Schwungtär

rad 6 konplanen/'zur Synchronisierungsscheibe 5 befestigten Rampen 8 kann und muß die Synchronisierungsscheibe 5 infolge der Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Scheibe 5 und dem Schwungrad 6 über die Rampen 8 und die rampenförmigen Ausnehmungen 9 ausheben. Die Synchronisierungsscheibe 5 gelangt dann in die in Figur 5 gezeigte Position. In diesem Zustand ergreifen die Zähne 16 der Synchronisierungsscheibe 5 den Mitnehmer 14 an der schwenkbaren Sperrklinke 13, welche um die Achse 15 schwenkt und mit den am Umfang außen angeordneten Zähnen des Sperrades in Eingriff gelangt. Jetzt wird die Aufwickelwelle 1 blockiert, es kann kein weiteres Gurtband mehr aus dem Gurtaufroller abgezogen werden, und der angeschnallte Insasse wird von dem verriegelten und festge-

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haltenen Gurtband an seinem Sitz zurückgehalten.

In Figur 6 ist eine für vide Ausführungsformen der Erfindung gezeigte spezielle Svnchronsierungsscheibe 5 gezeigt, die konzentrisch zur Aufwickelwelle 1 gebogen ausgestanzte rampenförmige Ausnehmungen 8 und eine gebogene Feder 17 trägt. Nach dem Ausstanzen wird diese gemäß der Darstellung der Figur 7 aus der Ebene der Scheibe 5 herausgebogen und wirkt dann als Druckfeder in dem oben beschriebenen Sinne. Anstelle des Stiftes 10 gemäß den Ausführungsformen der Figuren 1-5 kann hier auch eine Lasche ausgestanzt werden und später (hier nicht dargestellt) aus der Ebene abgewinkelt werden. In Figur 7 sieht man ferner die aus der Ebene der Scheibi.e 5 ausgestellten Laschen .8, welche die rampenförmigen Ausnehmungen formen.

In den Figuren 8 und 9 ist eine andere Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt, bei welcher nämlich die Rampen 8 am Sperrad 4 befestigt sind, so daß die rampenförmigen Ausnehmungen 9 an der zwischen dem Sperrad 4 und dem Schwungrad 6 angeordnete Synchronisierungsscheibe 5 in anderer Richtung, nämlich zum Schwungrad 6 hin, ausgestellt sind. Die Feder 12 ist hier zwischen der Synchronisierungsscheibe 5 und dem Schwungrad 6 angeordnet, welche miteinander über den Stift 10 in der oben schon beschriebenen Weise gekoppelt sind. In Figur 9 ist die gleiche

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Ausführu-ngsform gezeigt, wobei sich jedoch die Zähne 16 der Synchronisierungsscheibe 5 kurz vor dem Eingriff mit dem Mitnehmerhaken 14 an der Sperrklinke 13 befinden, die weniger später hochschwenkt, um mit den Zähnen des Sperrades 4 in Eingriff zu gelangen und die Aufwickel welle 1 zu blockieren. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform wird bei der Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung nach denJFiguren 8 und 9 die Synchronisierungs scheibe bei dem mit hoher Beschleunigung abgezogenen Gurt band in Richtung zum Schwungrad 6 hin axial verschoben. Deshalb ist der .Mitnehmer hier auch als Haken 14 ausgebildet, über den Schlitz 7.* in welchem ein Ende des Gurtbandes eingesteckt ist, wird im Unfall das Gurtband in an sich bekannter Weise beim Sperren der Aufwickelwelle fest gehalten .

Eine weitere andere Ausführungsform ersieht man aus den Figuren 10a und 10b. Hier sind die Rampen zwar wieder am Schwungrad 6 befestigt, die Synchronisierungsscheibe 5 befindet sich aber nahe am äußeren, freien Ende der Aufwickelwelle 1, nämlich zwischen der achsfestei Scheibe 19 als Wi<ferlager für die zwischen der Scheibe 19 und der Synchronisierungsscheibe 5 angeordnete Feder 12 und dem Schwungrad 6. In Figur 10b ist die Verriegelungs- Auslösestellung gezeigt. Im Betrieb der Ausführungsform nach den Figuren 10a und 10b dreht normalerweise die Aufwickelwelle mit unter einer Schwelle liegender Winkelgeschwin-

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digkeit, so daß das Schwungrad 6, welches ein Langloch 18 aufweist, mit der gleichen Wiekelgeschwindigkeit mitdreht. Beim Aufprall des Fahrzeuges auf einen Gegenstand wird der angeschnallte Insasse nach vorne gerissen und zieht das Gurtband mit hoher Beschleunigung von der Aufwickelwelle 1 ab. Diese und damit das Sperrad 4 und damit ferner die über den durch das gebogene Langloch 18 im Schwungrad 6 hindurchragenden als Stift ausgebildeten Verbindungskörper 10 mitgenommene Synchronisierungsscheibe 5. Infolge der hohen Winkelbeschleunigung drehen sich also die Aufwickelwelle 1, das Sperrad 4 und die Synchronisierungsscheibe 5 relativ zu dem in der Drehgeschwindigkeit zurückbleibenden Schwungrad 6, an welchem die Rampen 8 befestigt sind. Es genügt, wenn die Relativbewegung zwischen Synchronisierungsscheibe 5 und Schwungrad 6 nur ein Stück weit erfigt, wie nämlich durch das gebogene Langloch 18 gestattet ist, um ein hinreichend weites Ausheben der Scheibe 5 vom Schvrungrad 6 fort in die in Figur 10b gezeigte Stellung hin zu ermöglichen. Die Zähne 16 außen am Umfang der Synchronisierungsscheibe 5 treten mit der Mitnehmerkante 14 an der Sperrklinke 13 in Eingriff und sind gemäß Figur 10b gerade dabei, die Sperrklinke hochzuschwenken, so daß die auf der anderen Seite gegenüber dem Mitnehmer 14 angeordnete kräftige Klinke in eine Zahnlücke im Sperrad 4 einklinkt. Damit ist wiederum die Aufwickelwelle 1 blockiert und der Insasse gesichert.

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In den Figuren 11-13 ist eine weitere andere und besonders einfach ausgestaltete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung gezeigt. Das Schwungrad als separater Körper ist entfallen und wird nicht mehr benötigt, weil das Sperrad 4 in überraschend vorteilhafter Weise die Funktion des Schwungrades übernimmt. Im Zusammenhang mit dem länglichen Bogenschlitz 18 gemäß Figur 10a ist schon erwähnt, daß zum Auslösen bereits eine kurze Drehbewegung genügt. Dieses Prinzip liegt avch der Ausführungsform nach den Figuren 11-13 zugrunde. Auf der in dem Gehäuse 2 drehbar gelagerten Aufwickelwelle 1 ist ein Einsteckbolzen 21 zentral zur Bildung des freien Endes der Aufwickelwelle eingesteckt, eingeschraubt oder auf andere zweckmäßige Weise befestigt. Zwischen dem gehäuseseitigen Lager und einem ersten großen Flansch an dem Einsteckbolzen 21 ist begrenzt drehversclaieblich die Sperrklinke axial unverschieblich gelagert, während am äußeren freien Ende des Einsteckbolzens 21 eine weitere Scheibe 19 als Widerlager für die hinter einer Schulter angeordnete Synchronisierungsscheibe 5 vorgesehanist. Die äußere Gestalt des Lagers für die Synchronisierungsscheibe 5 ist bei dieser Ausführungsform hier durch einen Vierkant 20 gegeben. Auch eine Feder ist nicht notwendig, weil die Synchronisierungsscheibe aus einem federnden Material hergestellt ist, weshalb in Figur 12 die Synchronisierungsscheibe 5 in leicht gebogener Form dargestellt ist. Im ümfangsbeieLch sind an der Synchronisierungsscheibe 5 wieder rampenförmige Ausnehmungen 9 angebracht, die an entsprechenden Stel-

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len am Sperrad 4 befestigten Rampen gegenüberliegen. Diese Rampen werden vorzugsweise ähnlich ausgebildet sein wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Die Rampen können aber auch in radialer Richtung wirken, . wenn man z. B. die Synchronisierungsscheibe sternförmig gestaltet, so daß sich sternförmig ausgebildete Auslöser nach außen bewegen und mit der Sperrklinke in Eingriff gelangen. Bei der hier dargestellten Ausführungsform sind die Auslöser jedoch am Umfang der Synchronisienigsscheibe 5 angeordnete Zähne, welche mit dem Mitnehmerteil 14 an der Sperrklinke 13 in Eingriff treten.

Wenn die SynchrDniöierungsscheibe aus Federstahl und federnd ausgebildet ist, wirkt sie auch als Rückstellfeder für das Sperrad 4 in Drehrichtung so, daß das Sperrad im Normalfall stets in seiner Ausgangsstellung gemäß Figur 11 gehalten wird. Hierdurch ergibt sich ein weiterer sehr wichtiger Vorteil, daß nämlch die Zähne am Sperrad 4 nunmehr gefahrlos als Schaufeln bzw. am Zahngrund mit Hinterschneidungen ausgebildet sein können, weil die Sperrklinke durch die genannte Federwirkung der Synchronisierungsscheibe 5 immer aus der Verriegelungslage herausgedrückt wird. Bei vielen bekannten Gurtaufrollern ist dieser Vorteil nicht gegeben, vielmehr kann man dort, wenn die Wickelrolle voll ist und die Sperrklinke durch Vibration versehentlich in Verriegelungslage gebracht ist, das Gurtband nicht immer herausziehen. Die Sperrklinke liegt also hinter dem schaufeiförmigen Zahn. Durch die Rück-

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Stellfederkraft gemäß der Erfindung ist hier erstmals Sorge dafür getroffen, daß die Sperrklinke stets radial nach außen in Normalstellung gelangen kann.

Im Betrieb arbeitet die Ausführungsform nach den Figuren 11-13 folgendermaßen: Im Normalfall, wenn die Aufwickelwelle 1 mit einer Winkelgeschwindigkeit gedreht wird,welche eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit nicht überschreitet, liegt das Sperrad in der in Figur 11 gezeigten Position in Ruhelage, wobei die Mitnehmer 21' im Anschlag mit einer Seite der entsprechenden Teilbogenausnehmung liegen. Wird nun im Unf allinoment das Gurtband mit hoher Winkelbeschleunigung von der Aufwickelwelle 1 abgezogen, dann dreht sich dieses zusammen mit der drehfest vorgesehenen Synchronisierungsscheibe 5 ein Stück weit schneller als das Sperrad 4 so daß die Mitnehmer 21' um den gezeigten Drehwinkel auf der anderen Seite der teilkreisförmigen Ausnehmung in Seitenanlage gelangen können. Das Sperrad 4 hat sich also in diesem begrenzten Umfang relativ zur Aufwickelwelle 1 gedreht, wodurch die Rampen 8 entsprechend zu den relativ rampenförmigen Ausnehmungen 9 verstellt werden und die Synchronisierungsscheibe 5 aus der in Figur 12 gezeigten gebogenen Lage in eine gestreckte Lage so herausgedrückt wird , daß die am Umfang befindlichen Zähne der Synchronisierungsscheibe 5 mit dem Mitnehmer 14 der Sperrklinke 13 in Eingriff gelangen. Die Verriegelung erfolgt dann ähnlich wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen.

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Claims

Patentansprüche

/ 1. Verriegelungsvorrichtung für einen Gurtaufroller bei ^v-—/Sicherheitsgurten mit einer Aufwickelwelle und einem Verriegelungszähne aufweisenden Sperrad, das mit Sperrklinken in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Aufwickelwelle (1) eine mit der Sperrklinke (13) in Eingriff bringbare. Auslöserstücke (16) aufweisende Synchronisierungsscheibe (5) mit mindestens einer ersten Aushebevorrichtung (9) und axial unverschiebbar ein Sperrad (4) mit mindestens einer komplementären zweiten Aushebevorrichtung (3) angeordnet sind, daß bei einer Relativdrehung zwischen Rynchronisierungsscheibe (5) und Sperrad (4) mindestens ein Teil der Synchronisierungsscheibe (5) zur Auslösung des Verriegelungsvorganges der Sperrkline (13) ver- oder verschoben

formt/wird und daß die Auslösung zeitlich vor der Verriegelung erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verformbare Teil der Synchronisierungsscheibe (5) in axialer Richtung bewegbar ist, die Synchronisierungsscheibe auf der Aufwickelwelle (1, 21, 20) drehfest angebracht ist und daß das Sperrad (4) auf der Aufwickelwelle (1), (21, 21') begrenzt drehbar angeordnet ist.

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3. Verriegalungsvorrichtung für einen Sicherheitsgurtaufroller bei Sicherheitsgurten mit einer Aufwickelwelle und einem Verriegelungszähne aufweisenden Sperrrad, das mit Sperrklinken in Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrad (4) an der Aufwickelwelle (1) befestigt ist, das auf der Aufwickelwelle(1) ein Schwungrad (6) drehbar angeordnet ist, eine Syn-

mit
chronisierungsscheibe (5) im Verhältnis zum Schwungrad

(6) sehr geringer Massenträgheit drehbar angeordnet ist und mindestens eine erste axiale Aushebevorrichtung (9) sowie im Bereich ihres Umfanges Zähne (16) aufweist, die mit einem an der schwenkbaren Sperrklinke (13) befestigten Mitnehmerteil (14) in Eingriff bringbar sind, und bei einer Relativdrehung des Sperrades (4) zum Schwungrad (6) entgegen einer Vorspannkraft über komplementäre zweite axiale Vorrichtungen (8) axial bewegbar ist, und daß die Zähne (16) der Synchronisierungsscheibe (5) zu den Zähnen des Sperrades (4) polar Kinkel versetzt sind.
4. Vorrichtnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste AushÄ>eMDrridTtung eine rampenförmige Aussparung (9) oder Mulde mit zur Aufwickelwelle (1) konzentrisch angeordneten Kontaktflächen aufweist und die zweite Aushebevorrichtung Rampen (8), in Mulden gehaltene Kugeln oder Zylinder aufweist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,dadurch gekennzeichnet daß die Rampen (8) am Schwungrad (6) befestigt sind, die Feder (12) zwischen der zwischen dem Sperrad (4) und dem Schwungrad (6) vorgesehenen Synchronisierungsscheibe

(5) und dem Sperrad (4) angeordnet ist und sich ein vorzugsweise als Stift ausgebildeter Verbindungskörper (10) zum Kuppeln zwischen Sperrad (4) und Synchronisierungsscheibe (5) befindet (Figuren 1-5).
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichent, daß die Rampen (8) am Schwungrad (6) befestigt sind, die Feder (12) zwischen der Synchronisierungsscheibe (5) und einer äußeren achsfesten Scheibe (18) vorgesten sind und zwischen dem Sperrad (4) und der Sycnhronsisierungsscheibe

(5) das mit einemtangloch (8) versehne Schwungrad (6) und ein durch dieses Langloch (18) ragende Verbindungskörper (10) zur Kopplung zwischen Sperrad (4) und der Synchronisierungsscheibe (5) angeordnet sind (Figuren 10a, 10b).
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampen (8) am Sperrad (4) befestigt sind, eine Feder (12) zwischen dem Schwungrad (6) und der zwischen letzterem und dem Sperrad (4) angeordneten Synchronisierungsscheibe (5) vorgesehen ist und daß zwischen dem Schwungrad

(6) und der Synchronisierungsscheibe (5) zur Kopplung derselben miteinander ein Verbindungskörper (10) angeordnet

ist (Figuren 8 und 9).

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das an der schwenkbaren Sperrklinke (13) befestigte Mitnehmerteil (14) einen schmalen, dünnen Vorsprung aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Feder (12) in einem Stück mit der Synchronisierungsscheibe (5) aus dieser ausgearbeitet ist.

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