DE2704083A1

DE2704083A1 - Einrichtung zum veraendern eines drehmoments, das auf eine umsteuerbare welle wirkt

Info

Publication number: DE2704083A1
Application number: DE19772704083
Authority: DE
Inventors: Stig Beland
Original assignee: Granges Essem AB
Current assignee: Granges Essem AB
Priority date: 1976-02-03
Filing date: 1977-02-01
Publication date: 1977-08-04
Also published as: FR2340266A1; JPS52122766A; US4113062A; SE395115B; GB1560001A

Description

■Η

57705

ESC17-1 ΛΚΤΙKPOLAG as (Schweden)

Einrichtung zum VcrürrJ orr. eirep Drehmoments, das auf ei^e umsteuerbare Welle wirkt

Die Erfindung betrifft -Λγ.ρ. Einrichtung zum Verändern einen Dreh^rynents, das auf eine umsteuerbare Welle wirkt, die mit einer ^eier verbunden iat, din während <ier Drehung der Welle in einer Drehrichtung gespannt wird ιιηΊ ·ϊ-νηπ der Welle eine Drehung in ier entgegengesetzten Dreiirichtung erteilen kann. Me Einrichtung ist mit besonderem Vorteil in Aufwickelvorrichtungen für oicherheitfsgurte in Fahrzeugen verwendbar;, kann aber auch für zaJilrtiol-.e andere Zwecke verwendet werden.

Sicherheitsgurte für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, sind im allgemeinen so eingerichtet, daß bei nicht angelegtem Sicherheitsgurt mindestens ein Teil desselben in ein Gehäuse eingezogen wird. Zu diesem Zweck wird normalerweice ein Gurtband des Sicherheitsgurtes auf eine Spindel aufgewickelt, die mittels einer Schraubenfeder gedreht wird, die beim Herausziehen des Gurtbandes durch die Drehung der Spindel genügend gespannt worden ist.

Ein schwerwiegender Nachteil der gebräuchlichen Sicherheitsgurte besteht darin, daß beim Abziehen des Gurtbandes von der Spindel die von der Feder auf das Gurt-

709831/0337

BAD ORIGINAL

•ε-

band des Sicherheitsgurtes ausgeübte Kraft infolge des Spannenn der Feder fortschreitend zunimmt. Mess ist darauf zurückzufuhren, dal; lic Jpindelwelle direkt mit der Schraubenfeder verbunden ist unu diese beim Abziehen des Cturtbandes durch die Drehung der Feder fortschreitend gespannt wird. Dazu kommt, daß beim Abziehen des Gurtbandes der .Durchmesser des Bandwickels und daTiit auch der Hebelarm zwischen dem Ablaufpunkt des Gurtbandes und der Spindelwelle fortschreitend abnimmt. Bei angelegtem Sicherheitsgurt ist dessen Gurtband zum größten Teil von der Spindel abgezogen, so daß die von der Feder auf das Gurtband ausgeübte Kraft so groß ist, daß der Sicherheitsgurt auf den Brustkorb seines Benutzers einen verhältniismäßig starken Druck ausübt, der für den Benutzer unangenehm ist. Oieser umstand trägt beträchtlich dazu bei, daß Sicherheitsgurte häufig nicht angelegt werden. Es ist daher sehr erwünscht, die genannte, mit der Benutzung der derzeit im Gebrauch stehenden Sicherheitsgurte verbundene Unannehmlichkeit zu beseitigen.

Da zum Aufwickeln des letzten auf die Spindel aufzuwickelnden Gurtbandteils ein gewisses Mlndest-Drehraoment erforderlich ist, sind in den üblichen Auf wickelvorrichtungen für Sicherheitsgurte die Federn normalerweise vorgespannt und kann man das vorstehend beschriebene Problem nicht dadurch lösen, daß man die von der Feder auf das Gurtband ausgeübte Kraft herabsetzt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Einrichtung, mit der das auf die Welle oder Spindel ausgeübte, resultierende Drehmoment auf eine im Hinblick auf den Anwendungsbereich zweckmäßige Weise verringert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fün-

709831/0337

richtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

üin Ausführungsbeibpiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung wird nachstehend an Hand der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. In diesen zeigt

1 in Seitenansicht, teilweise geschnitten, eine mit einer erfir.dungsgemäßen Hinrichtung versehene Vorrichtung zum Aufwickeln eines; Gurtbandes eines Sicherheitsgurtes für Kraftfahrzeuge und

Pig. 2 in einer Stirnansicht schematisch die in Pig. 1 dargestellte Einrichtung.

Die in Pig» 1 dargestellte Vorrichtung zum Aufwickeln eines Gurtbandes eines Sicherheitsgurtes besitzt eine Spindel 10, die in zwei Gehäusewänden 11, 12 der Aufwickelvorrichtung drehbar gelagert ist und auf der ein Gurtband 13 des Sicherheitsgurtes aufgewickelt werden kann. In dem in Pig. 1 gezeigten zeigt die Vorrichtung in einem Zustand, in dem während des Abziehens oder ELnziehens des Gurtbandes ein Teil desselben auf der Spindel aufgewickelt ist. Zum Aufwickeln des Gurtbandes auf der Spindel dient eine Feder 14, die mit dem einen Ende der Spindel 10 verbunden ist und in dem dargestellten Zustand bei teilweise aufgewickeltem Gurtband eine gewisse Spannung hat* Die Jeder ist in einer Kappe 15 der Aufwickelvorrichtung angeordnet» An dem entgegengesetzten Ende der Spindel 10 ist eine nicht gezeigte Einrichtung vorgesehen, die zum Sperren der Sjindel dient, damit das Gurtband bei einer scharfen Bremsung oder einem Zusammenstoß nicht weiter von der Spindel abgezogen werden kann, sondern den Benutzer festhält. Diese Sperreinrichtung ist in einer Kappe 16 der Aufwickelvor-

709831/0337 BAD ORIGINAL

^ 270A083

'•1 '

richtung angeordnet.

Die zusätzlich vorgesehene Einrichtung gemäß der Erfindung ist in flg. 1 links erkennbar. Sie besitzt einp an der Kappe 15 der Auf vd ekelvorrichtung angebrachte Tragplatte I7, die von einer starr mit der Spindel 10 verbundenen und sich daher mit dieser drehenden Welle

19 durchsetzt ist, mit der ein der Tragpbtte I7 benachbartes, erstes Zahnrad 18 drehfest verbunden ist. Dieses ist im Durchmesser relativ klein und kämmt mit einem zweiten Zahnrad 20, das im Durchmesser wesentlich größer ist, so da3 es gegenüber der Spindel untersetzt ist. Das Zahnrad 20 ist drehfest mit einer Welle P1 verbunden, die in der Tragplatte I7 drehbar gelagert ist und in eine Öffnung der Kappe 15 reicht. Mit der Welle 21 ist ein drittes Zahnrad 22 drehfest verbunden, das im Durchmesser wesentlich kleiner ist als das Zahnrad

20 und mit einem vierten Zahnrad 23 kämmt, das im Durchmesser großer und daher gegenüber der Spindel weiter untersetzt ist. Das Zahnrad 23 ist auf der Welle 19 drehbar gelagert und auf ihr durch einen Federring 24 gesichert. Alle Zahnräder sind aussenverzahnt.

Das Zahnrad 23 ist mit einem Bolzen 25 versehen, der von der Aufwickelvorrichtung vorsteht und an dem ein Bide einer Zug-Schraubenfeder 26 aufgehängt ist. Das andere Bide der Schraubenfeder ist an einem Bolzen 27 aufgehängt, der an der Tragplatte 17 befestigt ist.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nachstehend vor allem an Hand der KLg. 2 beschrieben, in der die Tragplatte 17, die Zahnräder 18, 20, 22 und und die Feder 26 dargestellt sind.

709831/0337

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt: Beim Abziehen des Gurtbandes von der Aufwickelvorrichtung wird die Spindel 10 gedreht und die Schraubenfeder 14 gespannt. Gleichzeitig drehen sich die Zahnräder 18, 20, 22 und 2J. Dabei ist fie Untersetzung zwischen der Spindel und dem letzten Zahnrad so gewählt, daß dieses Zahnrad bei der ganzen in ein und derselben Richtung erfolgenden Drehbewegung der Spindel weniger als eine Umdrehung ausführt. Tn Fig. 2 sind die Zahnräder in der Stellung gezeigt, die sie einnehmen, wenn die Spindel etwa die Hälfte der größtmöglichen Anzahl der Umdrehungen ausgeführt hat, die sie in ein und derselben Drehrichtung ausfuhren kann. Wenn von diesem Zustand ausgehend das Gurtband von dem auf der Spindel vorhandenen Wickel weiter abgezogen wird, dreht sich das Zahnrad 23 in Fig. 2 im Uhrzeigersinn, während es sich im Gegensinn des Uhrzeigers dreht, wenn die Schraubenfeder das Gurtband auf der Spindel aufwickelt. In der in Fig. 2 gezeigten Stellung, die etwa in der Mitte zwischen den beiden öidstellungen des Gurtbandes erreicht wird, liegen der Aufhängebolzen 25 für das eine öide der Feder 26, der andere Aufhängebolzen 27 und die Achsg&er beiden Wellen 19 und 21 auf einer Geraden, so daß die an den beiden Bolzen 25 und 26 aufgehängte Zug-Schraubenfeder 26 jetzt auf das Zahnrad 23 und daher auch auf die Spindel 10 kein Drehmoment ausübt. Wenn dann das Gurtband von dem Wickel weiter abgezogen wird, dreht sich das Zahnrad 23 im Uhrzeigersinn, so daß der Aufhängebolzen 25 von der durch den Aufhängebolzen 27 und der Achse der Wellen 19 und 21 gehenden Geraden wegbewegt wird. Infolgedessen übt die an den Bolzen 25 und 26 aufgehängte Feder auf das Zahnrad 23 ein Drehmoment aus, welches dieses Zahnrad in der Richtung zu drehen trachtet, in der dieses

709831 /0337

Zahnrad boim Abziehen dos Gurtbandes vun der Abwickelvorrichtung jeüreht wirrt, m dai? die Zugefeder 26 der Wirkung der SchraubcniWer 14 cntgoserwirkt, und das weitere Abziehen des Gurtbanues erleichtert. Wenn dagegen die Schraubenfeder 14 das Gurtband auf die Spindel aufwickelt, dreht «ich -las: Zahnrad ?* im (Jegensiiai der Phrseierers, so daP die Zugfeder 26 auf das Zahnrad 2} ein Drchrcoinont ^ens>"bt, das dieses Zahnrad in der Richtung zu drehen trachtet, i-^ der d*>c Zahnrad ?^ beim RL^^ie^en des Bandes in die Aufwickelvorrichtung gedreht wird, ^o d-'R dir von den Zahnrädern auf die Spindel übertragende Wirkung der Zugfeder 2$ jetzt die Wirkung der Schrsubcnfeder 14 unterstützt uni daher das Aufwickeln des Gurtbanden auf der Spindel besohleunigt. Die beschriebene Anordnuiig mit dor Zugfeder 26 bewirkt somit, daß das auf die Spindel ausgeübte, resultierende .ttrehmoment zu "Beginn des Abziehens des Gurtbandes größer und am Bade des Abziehens ies Gurtbandes Heiner int als wenn nur die Schraubenfeder 14 vorhanden wäre, wie dies in den vorhandenen Aufwickelvorrichtungen der Pail ist. i)ie Tatsache, daß zu Beginn des Abziehvor^anges ein größeres Drehmoment wirkt, führt zu dem Vorteil, daß das Gurtband in der letzten Phase des RinziehiForganges mit einer stärkeren Kraft in die Aufwickelvorrichtung eingezogen wird als dies sonst der Faltbare. Die Verringerung der Kraft am Bide des Abziehvorganges führt zu dem Vorteil, daß der Sicherheitsgurt auf seinen Benutzer einen wesentlich schwächeren Druck ausübt, so daß die vorstehend beschriebene Unannehmlichkeit vermieden wird.

Man kann annehmen, daß die Spindel einer normalen Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte von Kraftfahrzeugen

709831/0337 BAD ORJGINAL

beim Abziehen bzw. Aufwickeln des Gurtbandes etwa sechzehn Umdrehungen in ein und derselben Richtung ausführt. In diesem Fall soll die Zugfeder 26 die Richtung den vor. ihr ausgeübten Drehmoments vorzugsweise verändern, wenn die Spindel von einer ündstellung des Gurtbandes aus etwa acht Umdrehungen ausgeführt hat.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind verschiedene Abänderungen des dargestellten und vorstehend beschriebenen lusführungEbeiGpiGls möglich. Beispielsweise kann die Hichtung des von der zweiten if'eder zusätzlich auf die Spindel der Aufwickelvorrichtung ausgeübten Drehmoments auch in einer anderen Phase als in der Mitte zwischen den Umstellungen des Gurtbandes verändert werden. Zu diesem Zweck braucht man nur das mit dem einen Federaufliängebolzen versehene Zahnrad in eine andere Stelling relativ zu der Spindel zu bringen oder die Stellung des Federnufhängebolzens auf diesem Zahnrad zu verändern. Die Federkraft der Zusatzfeder kann in einen weiten Bereich gewählt werden, doch darf in jenen Zuständen, in denen die Zusatz feder der Aufwickelfeder 14 entgegenwirkt, die Zusatzfeder auf die Spindel kein größeres Drehmoment ausüben als die Aufwickelfeder 14, weil sonst die Wirkung der Feder 14 ein Einziehen des Gurtbandes in die Aufwickelvorrichtung verhindern würde» Man kann auch die Anzahl und Form der Zahnräder innerhalb eines großen Bereichs wählen und außenvereahnte. und innenverzahnte Zahnräder verwenden. Ferner kann man auch andere Untersetzungsgetriebffverwenden, die keine Zahnräder aufweisen oder nur zum Teil aus Zahnrädern bestehen. Das mit dem einen Aufhängebolzen für die Zusatzfeder versehene, letzte Zahnrad des Getriebes muß nicht

709831 /0337

unbedingt ein vollständiges Zahnrad sein, sondern kann auch aus einem drehbaren Glied von beliebiger Form bestehen, das nur in einen Teil seines Außen- oder Innen» umfanges verzahnt ist.

Bei einer Anwenduni; der Erfindung für andere Zwecke als für Aufwickelvorrichtungen für Sicherheitsgurte kann die Zusatzfeder auch 30 angeordnet werden, daß das zusätzliche Drehmoment ständig in derselben Drehrichtung wirkt daher ständig der Wirkung einer anderen Feder entgegenwirkt oder sie unterstützt. Derartige Anwendungen sind beispielsweise in Federmotoren möglich.

709831/0337

Claims

270A083

Patentansprüche:

1.) Einrichtung zum Verändern des Drehmoments, das auf eine umsteuerbare Welle wirkt, die mit einer Feder verbunden ist, die während der Drehung der Welle in einer Drehrichtung gespannt wird und dann der Welle eine Drehung in der entgegengesetzten Drehrichtung erzielen kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Feder (26) auf ein drehbar gelagertes Glied (23) einwirkt, mit dem die Welle (1O) durch ein Untersetzungsgetriebe (18, 20, 22) derart verbunden ist, daß das drehbar gelagerte Glied (2j) während der ganzen in einer Drehrichtung erfolgenden Drehbewegung der Welle weniger als eine Umdrehung ausführt, und daß die zweite Feder (26) so angeordnet ist, daß sie über das Untersetzungsgetriebe auf die Welle ein zusätzliches Drehmoment ausüben kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzebhiBb, daß das von der zweiten Feder (26) ausgeübte Drehmoment während eines Teils der in einer Drehrichtung erfolgenden Drehbewegung der Welle (1O) dem von der ersten Feder (14) ausgeübten Drehmoment entgegenwirkt und während der übrigen Drehbewegung der Welle in derselben Richtung wirkt wie das von der ersten Feder ausgeübte Drehmoment.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, insbesondere für Spindeln in Aufwickelvorrichtung«! für Fahrzeug-Sicherheitsgurte, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (26) so angeordnet ist, daß sie auf die Welle (1O) bei relativ schwach gespannter erster Feder (Η) ein

- 10 -

709831/0337 _ζ:._Γ ν^ξ^⁰/ξ^INSPECTED

- w-

zusätzliches Drehmoment in der Richtung des von der ersten Feder ausgeübten Drehmoments ausübt und daß sie bei stärker gespannter erster Feder auf die Welle ein zusätzliches Drehmoment ausübt, das den von der ersten Feder ausgeübten Drehmoment entgegenwirkt, wobei während einer in einer Drehrichtung erfolgenden Drehbewegung der Welle das auf diese ausgeübte zusätzliche Drehmoment auf Null abnimmt und dann seine Richtung ändert.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe eine Anzahl von 7iahnrädern (18, 20, 22, 23) besitzt, die miteinander unter Bildung einer Kraftübertragung zusammenwirken, deren ersten Zahnrad (18) starr mit der Welle (1O) verbunden ist und deren letztes Zahnrad (25) das drehbar gelagerte Glied bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (26) an ihrem einen Ehde mit dem drehbar gelagerten Glied (23) und an ihrem anderen Ehde mit einem Festpunkt (27) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (26) mit dem drehbar gelagerten Glied an einer Stelle verbunden ist, die so angeordnet ist, daß die Richtung des zusätzlichen Drehmoments verändert wird, wenn die Welle (1O) ungefähr die Hälfte der in einer Drehrichtung möglichen Umdrehungen ausgeführt hat.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (26) eine Schraubenfeder ist.

- 11 -

709831/0337

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (26) eine Zugfeder ist.

7 0 9 ft "* 1 M"' '-» } 7