DE2730326A1

DE2730326A1 - Vorrichtung zum zurueckziehen und aufrollen eines sicherheitsgurtes

Info

Publication number: DE2730326A1
Application number: DE19772730326
Authority: DE
Inventors: Takashi Kawaharazaki; Masayuki Morita; Toshiaki Shimogawa
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1977-07-05
Publication date: 1978-01-19
Also published as: SE7707746L; DE2730326C2; FR2357266A1; GB1564776A; SE431824B; AU2670377A; CA1064452A; FR2357266B1; US4126282A

Description

IEDTKE

- BüHLING - KlNNH - GrUP£

-S-

Patentanwälte:

Dipl.-Ing. Tiedtke Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne Dipl.-Ing. Grupe

Bavariarlng 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.:(0 89)53 96 53-56 Telex: 5 24 845 tipat cable. Germaniapatent Münc

5. Juli 1977

B 8287 /case A2253-03 Soken

NIPPON SOKEN, INC. Nishio-shi, Japan

Vorrichtung zum Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes

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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zum automatischen Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes und insbesondere auf eine Vorrichtung mit einem Mechanismus, der die am Sicherheitsgurt wirkende Abzieh- und Rückziehkraft steuert und dadurch einerseits ermöglicht, daß sich ein Fahrzeuginsasse weitgehend frei, jedoch ausreichend gesichert bewegen kann, ohne daß dem Fahrzeuginsassen ein übermäßig unangenehmes Gefühl vermittelt wird, selbst wenn der Sicherheitsgurt angelegt ist, und andererseits dafür sorgt, daß der Sicherheitsgurt zuverlässig zurückgezogen bzw. aufgerollt wird, nachdem er gelöst worden ist.

Herkömmliche Vorrichtungen zum Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, - im Folgenden bisweilen auch als Gurtaufroller bezeichnet -, weisen eine Spiralfedereinrichtung auf, deren eines Ende an der Welle einer Wickelspule verankert ist und deren anderes Ende fest am Rahmen des Gurtaufrollers angebracht ist.Diese Spiralfedereinrichtung dient dazu, den Sicherheitsgurt zurückzuziehen und auf die Wickelspule oder Welle aufzurollen bzw. aufzuwickeln. Um die auf den Fahrzeuginsassen, d.h. den Fahrer oder Mitfahrer, der den Gurt angelegt hat, wirkende Gurtkraft zu verringern, ist versucht worden, die Kraft der Federeinrichtung zu verringern. Dies führte jedoch zu dem nachteiligen Ergebnis, daß der Sicherheitsgurt nicht vollständig zurückgezogen und auf die Wickelspule aufgewickelt wird, nachdem der Sicherheitsgurt gelöst worden ist.

Um diese Schwierigkeit zu beheben, ist bereits von der Anmelderin ein verbesserter Gurtaufroller vorgeschlagen

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worden (DT-OS 26 06 293). Es wurde jedoch festgestellt, daß dieser bereits vorgeschlagene Gurtaufroller einiger Verbesserungen bedurfte, um seinen Zusammenbau zu erleichtern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes zu schaffen, die die Nachteile der genannten herkömmlichen Vorrichtungen nicht aufweist und bei der auf den Sicherheitsgurt eine verringerte, jedoch ausreichende Rückzieh- bzw. Anlegekraft ausgeübt wird, wenn dieser angelegt und an seinem freien Ende befestigt ist, wogegen eine erhöhte Rückziehkraft auf den Sicherheitsgurt ausgeübt wird, sobald dieser gelöst worden ist.

Ein wesentliches Ziel der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zum Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes der vorstehend angegebenen Art zu schaffen, die auf einfache Weise zusammengebaut werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung zum Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes der beschriebenen Art, die mit einem neuen Mechanismus versehen ist, der getrennt von der Wickelspule bzw. der Welle für den Sicherheitsgurt ausgebildet und daran befestigt ist und automatisch wahlweise eine starke oder eine schwache Federkraft und somit eine starke oder schwache Rückziehkraft am Sicherheitsgurt erzeugt.

Ferner soll die erfindungsgemäße Vorrichtung es ermöglichen, herkömmliche, gegenwärtig erhältliche Gurtaufroller auf einfache Weise zu modifizieren, um ihre

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Funktion in vorstehend angegebener Weise zu verbessern.

Die genannte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes mit einem Rahmen, einer Wickelspule mit einer Welle, einem auf die Wickelspule gewickelten Sicherheitsgurt, dessen inneres Ende an der Wickelspule befestigt ist, und einer Gurteinziehvorrichtung, die die am Sicherheitsgurt wirkende Gurtkraft steuert, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gurteinziehvorrichtung umfaßt

ein am Rahmen befestigtes Gehäuse, ein drehbares Antriebsrad, dessen Drehung mit der der Welle gekoppelt ist, ein auf der Welle drehbar gelagertes Klinkenrad, eine Klinke, die in Eingriff mit dem Klinkenrad treten kann, eine erste Feder, deren eines Ende am Klinkenrad befestigt ist und deren anderes Ende am Gehäuse befestigt ist, eine zweite Feder, deren eines Ende am Antriebsrad befestigt ist und deren anderes Ende am Klinkenrad befestigt ist, eine Nockeneinrichtung mit einem Nockenabschnitt, die wahlweise vom Antriebsrad so angetrieben wird, daß beim Abziehen des Sicherheitsgurtes der Nockenabschnitt in eine bestimmte Stellung gebracht und in dieser Stellung stationär gehalten wird und daß beim Zurückziehen bzw. Aufwickeln des Sicherheitsgurtes der Nockenabschnitt in Eingriff mit der Klinke gebracht wird und diese vom Klinkenrad löst, nachdem sich die Nockeneinrichtung um einen bestimmten Drehwinkel bewegt hat, und eine Klinkenarretierexnrichtung, die vom Antriebsrad angetrieben wird und bezüglich des Gehäuses in einem bestimmten Winkelbereich gedreht werden kann und den Eingriff der Klinke mit dem Klinkenrad so steuert, daß beim Zurückziehen bzw. Aufwickeln des Sicherheitsgurtes um eine bestimmte Länge die Klinke in Eingriff mit dem

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Klinkenrad steht und dieses dadurch blockiert und daß beim weiteren Zurückziehen des Sicherheitsgurtes die Klinke aus dem Klinkenrad ausgerückt gehalten wird, so daß sich das Klinkenrad drehen kann, bis der Sicherheitsgurt vollständig zurückgezogen bzw. aufgewickelt ist.

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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 unter Schutz gestellt und ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

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Figur 1

einen senkrechten Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers;

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Figur 2

eine Schnittdarstellung gemäß II-II in Figur 1;

Figur 3

eine Schnittdarstellung gemäß III-III in Figur 1;

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Figur 4

eine Schnittdarstellung gemäß IV-IV in Figur 1;

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Figur 5

Figuren 6, 7
und 8

eine Schnittdarstellung gemäß V-V in Figur 1;

Schnittdarstellungen gemäß VI-VI in Figur 1;

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Figur 9

eine Figur 4 entsprechende Schnittdar-

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Figur 1O

stellung, die eine abgewandelte Verbindung zwischen einer Nockenscheibe und einem Antriebsrad zeigt und

ein Diagramm, das die Funktionsweise der in den Figuren 1 bis 9 dargestellten Gurtaufroller erläutert.

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In allen Figuren werden zur Kennzeichnung gleicher oder entsprechender Teile gleiche Bezugszeichen benutzt. 5

Zunächst wird auf die Figuren 1 bis 5 eingegangen, in denen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers dargestellt ist. Dieser umfaßt einen Hauptkörper bzw. Rahmen 1, der so geformt ist, daß in ihm eine Wickelspule 14 drehbar gelagert werden kann und daß noch zu beschreibende, weitere Teile daran angebracht werden können. Die Wickelspule 14 umfaßt eine Welle 3, die im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Ein Ende eines Sicherheitsgurtes 2, der einen Fahrzöuginsassen auf seinem Sitz sichern und zurückhalten soll, ist fest an der Welle 3 verankert. Der Sicherheitsgurt 2 ist mit einigen Wicklungen auf die Wickelspule 4 gewickelt und kann an seinem anderen Ende mittels einer nicht dargestellten Steckverbindung mit einer nicht dargestellten Verankerung verbunden werden.

Die im Rahmen 1 drehbar gelagerte Welle 3 umfaßt einen Abschnitt 3a (siehe Figur 4), der einen annähernd rechteckigen Querschnitt hat und sich an einem Ende, und zwar dem unteren Ende in Figur 1, der Welle 3 befindet. Dieser Abschnitt 3a dient zur Anbringung eines Antriebsrades 7, das ebenfalls noch ausführlicher beschrieben wird. Ferner umfaßt die Welle 3 einen Abschnitt 3b mit verringertem Durchmesser, der in Axialrichtung noch außerhalb des Ab-Schnitts 3a angeordnet ist und auf dem drehbar ein Klinkenrad 6 gelagert ist, das ebenfalls noch ausführlicher beschrieben werden wird.

Wie am deutlichsten in Figur 2 erkennbar ist, ist eine erste Feder 4, die von einem Gehäuse 12 umgeben ist, mit

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ihrem äußeren Ende 4a über das Gehäuse 12 am Rahmen 1 befestigt. Diese Befestigung erfolgt mittels eines Hakens bzw. einer Federrast 12a am Gehäuse 12. Das innere Ende 4b sitzt fest in einem Schlitz 6a des Klinkenrades 6. Wie Figur 4 am deutlichsten zeigt, ist das äußere Ende 5a einer zweiten Feder 5, die auf der Innenseite des Klinkenrades 6 angeordnet ist und deren Federkraft und Länge beide kleiner als die Federkraft und Länge der ersten Feder 4 sind, fest angebracht an einem Federsicherungshaken 6b des Klinkenrades 6. Das innere Ende 5b der zweiten Feder 5 ist verankert zwischen dem Abschnitt 3a der Welle 3 und der Nabe 7a des Antriebsrades 7.

Die erste Feder 4 und die zweite Feder 5 sind somit über das Klinkenrad 6 hintereinandergeschaltet, so daß sie zusammen eine Federanordnung bilden, deren eines Ende an der Welle 3 verankert ist und deren anderes Ende über das Gehäuse 12 in beschriebener Weise fest am Rahmen 1 angebracht ist. Die erste Feder 4 und die zweite Feder 5 wirken als einteilige Feder, wenn sich das Klinkenrad 6 frei drehen kann, und üben dann eine entsprechende Aufrollkraft bzw. Aufwickelkraft auf den Sicherheitsgurt 2 aus.

Das auf dem dünneren Abschnitt 3b der Welle 3 drehbar gelagerte Klinkenrad 6, das die erste Feder 4 und die zweite Feder 5 in Reihe miteinander verbindet, weist zusätzlieh zum Schlitz 6a und dem Federsicherungshaken 6b Klinkenzähne bzw. Rasten 6c auf (siehe Figur 6), die intermittierend in Eingriff mit einer Sperrklinke 10 treten könne, so daß sich das Klinkenrad nur in einer Richtung drehen kann. Aus diesem Grunde wird das Klinkenrad 6 in der vorliegenden Beschreibung bisweilen auch als Ein-

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wegklinkenrad bezeichnet. Ferner weist das Klinkenrad eine Nabe 6d (siehe Figur 1) auf, über die das Klinkenrad 6 drehbar auf der Welle 3 gelagert ist.

Das Antriebsrad 7 ist mit dem Abschnitt 3a und der Welle 3 drehfest verbunden, so daß sich die Welle 3 und das Antriebsrad 7 nur zusammen drehen können. Das Antriebsrad 7 umschließt die in zuvor beschriebener Weise angeordnete zweite Feder 5 und trägt koaxial eine Kurven- bzw. Nockenscheibe 8 sowie eine noch ausführlicher zu erläuternde Klinkenarretierscheibe 9. Außer der bereits erwähnten Nabe 7a umfaßt das Antriebsrad 7 einen Einweg-Klinkenradabschnitt 7b, der in Eingriff mit einer Klinke 8c der Nockenscheibe 8 treten kann, so daß sich die Antriebsscheibe 7 und die Nockenscheibe 8 nur im Falle einer Drehung im Uhrzeigersinn in Figur 4 zusammen und gleichsinnig drehen. Bei einer Drehung im Uhrzeigersinn (in Figur 4) wird der Sicherheitsgurt aufgerollt bzw. aufgewickelt. Das Antriebsrad 7 und die Nockenscheibe 8 bilden daher eine Einweg-Kupplung.

Die Nockenscheibe 8, die koaxial zum Antriebsrad 7 drehbar auf dessen Außenumfang sitzt, umfaßt außer der Klinke 8c einen Nockenabschnitt 8a (siehe Figur 4), der vom Umfang der Nockenscheibe 8 radial nach außen vorsteht und in Eingriff mit der Klinke 10 treten kann, sowie eine Schulter 8b, die sich an den Nockenabschnitt 8a anschließt und ebenfalls in Eingriff mit der Klinke 10 treten kann, so daß sich dann die Nockenscheibe 8 nicht in Gegenuhrzeigerrichtung (in Figur 4) drehen kann, in der der Sicherheitsgurt 2 abgezogen wird. Die Nockenscheibe 8 dreht sich somit zusammen mit dem Antriebsrad 7, wenn sich dieses im Uhrzeigersinn dreht, sie dreht sich jedoch

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nicht zusammen mit dem Antriebsrad 7 bzw. läuft frei, wenn sich das Antriebsrad 7 im Gegenuhrzeigersinn dreht. 5

Wie am deutlichsten in Figur 5 erkennbar ist, umfaßt die Klinkenarretierscheibe 9, die koaxial und drehbar auf dem Außenumfang des Antriebsrades 7 sitzt, einen ersten vorstehenden Abschnitt 9a sowie einen zweiten vorstehenden Abschnitt 9b, die beide radial nach außen vorstehen und mit einem Haken 10b der Klinke 10 in Eingriff treten können, damit auf diese Weise der Zustand "Abziehen des Sicherheitsgurtes" bzw. "Aufrollen des Sicherheitsgurtes" beibehalten wird, wie noch ausführlicher erläutert werden wird. Ferner umfaßt die Klinkenarretierscheibe 9 eine radial nach innen eingezogene Ausnehmung 9e zwischen dem ersten vorstehenden Abschnitt 9a und dem zweiten vorstehenden Abschnitt 9b, einen radial nach außen ragenden Vorsprung 9c, der wahlweise in Eingriff mit einem ersten radial nach innen ragenden Anschlag 13b bzw. einem zweiten radial nach innen ragenden Anschlag 13c eines zweiten Gehäuses 13 treten kann, sowie eine Feder 9d, die einstückig an der Klinkenarretierscheibe 9 angeformt ist und sich in Umfangsrichtung entlang deren Innenumfang erstreckt und in Eingriff mit dem Außenumfang des Antriebsrades 7 treten kann, so daß sich die Klinkenarretierscheibe 9 zusammen mit dem Antriebsrad 7 drehen kann. Der Drehwinkel der Klinkenarretierscheibe 9 ist jedoch bei der Drehung der Klinkenarretierscheibe 9 zusammen mit der Welle 3 dadurch eingeschränkt, daß der erste oder zweite vorstehende Abschnitt 9a bzw. 9b in Eingriff mit dem Haken 10b der Klinke 10 tritt und daß der Vorsprung 9c in Eingriff mit entweder dem ersten oder dem zweiten Anschlag 13b bzw. 13c des Gehäuses 13 tritt.

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Wie Figur 4 zeigt, endet die Klinke 1O an ihrem einen Ende in einem Lagerzapfen 10a, der drehbar in einem Lagerabschnitt 13a des zweiten Gehäuses 13 gelagert ist. Das andere Ende der Klinke 10 bildet der Haken 10b, der in Eingriff mit den Klinkenzähnen 6c (siehe Figur 6), dem Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe 8 und dem ersten vorstehenden Abschnitt 9a sowie dem zweiten vorstehenden Abschnitt 9b der Klinkenarretierscheibe 9 (siehe Figuren 6 und 8) treten kann. Daher muß die Breite des Hakens 10b, d.h. dessen Erstreckung in Axialrichtung, entsprechend groß gewählt werden.

Die radialen Abstände zwischen der Drehachse der Welle 3 und den radial äußersten Punkten der Klinkenzähne 6c des Klinkenrades 6, des Nockenabschnitts 8a der Nockenscheibe 8 und des ersten und zweiten vorstehenden Abschnitts 9a bzw. 9b der Klinkenarretierscheibe 9 sind so gewählt, daß folgende Bedingungen erfüllt sind:

Abstand des Nockenabschnitts 8a > Abstand des ersten und zweiten vorstehenden Abschnitts 9a bzw. 9b; Abstand des ersten und zweiten vorstehenden Abschnitts 9a bzw. 9b > Abstand der Klinkenzähne 6c des Klinkenrades 6.

Wie in Figur 1 erkennbar ist, erstreckt sich der Lagerzapfen 10a der Klinke 10 in Axialrichtung nach innen durch den Lagerabschnitt 13a des zweiten Gehäuses 13 und die Seitenwand des Rahmens 10. Wie in Figur 3 am besten erkennbar ist, ist ein Tastarm 10c mit seinem einen bzw. oberen Ende fest am freien Ende des Lagerzapfens 10a angebracht. Das andere Ende des Tastarmes 10c wird von einem halbkreisförmigen Tastabschnitt 10d gebildet, der in Berührung mit dem Sicherheitsgurt 2 tre-

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ten kann. Der Eingriff zwischen dem Tastabschnitt 1Od und dem Sicherheitsgurt 2 beginnt, wenn der Tastarm 10c die mit ausgezogenene Linien in Figur 3 dargestellte Stellung einnimmt. Diese Stellung entspricht dem Zustand, daß ein Sitz in seine hinterste Stellung verschoben ist und der Sicherheitsgurt 2 so weit abgezogen ist, daß er an einem Fahrzeuginsassen auf dem in seiner hintersten Stellung befindlichen Sitz anliegt. Wenn der Sicherheitsgurt aufgewickelt bzw. aufgerollt wird, nimmt der Durchmesser des Gurtwickels auf der Welle 3 zu, so daß der Tastarm 10c allmählich in die in Figur 3 gestrichelt dargestellte Stellung gebracht wird, was zur Folge hat, daß die Klinke 10 im Gegenuhrzeigersinn von der Nockenscheibe 8, der Klinkenarretierscheibe 9 und dem Klinkenrad 6 wegbewegt wird. Die in Figur 3 gestrichelt dargestellte Stellung des Tastarmes 10c entspricht einem Punkt e in Figur 10. Wenn der Durchmesser des Gurtwickels auf der Welle 3 größer als der in Figur 3 dargestellte Durchmesser ist, d.h. wenn weniger als die dem Punkt e in Figur 10 entsprechende Gurtlänge abgezogen ist, wird die Klinke 10 in ihrer funktionslosen Stellung gehalten.

Zwischen der Innenseite des Gehäuses 13 und einer Stelle neben dem Haken 10b der Klinke 10 sitzt eine Rückstellfeder 11 (siehe Figuren 4 und 5), die die Klinke im Gegenuhrzeigersinn beaufschlagt.

Das Gehäuse 12 umschließt die erste Feder 4 in zuvor beschriebener Weise und weist außer dem Haken 12a zur Verankerung der ersten Feder Befestigungsmittel 12b zur Anbringung des Gehäuses 12 am Rahmen 1 auf (siehe Figur 2).

Das Gehäuse 13 umgibt das Klinkenrad 6, das Antriebsrad 7,

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die Nockenscheibe 8, die Klinkenarretierscheibe 9 sowie die Klinke 10 und ist mit Hilfe von Schrauben oder dergleichen zusammen mit dem Gehäuse 12 am Rahmen 1 befestigt.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erläutert. Dabei wird zunächst unter Bezugnahme auf Figur 4 die Funktionsweise beim Abziehen bzw. Abwickeln des Sicherheitsgurtes 2 erläutert. Der Sicherheitsgurt 2 wird abgezogen, damit er an einen Fahrzeuginsassen angelegt werden kann.

Während des Abziehens des Sicherheitsgurtes wird die WeI-Ie 3 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wobei das Antriebsrad 7 in gleicher Richtung gedreht wird, so daß die Nockenscheibe 8 und die Klinkenarretierscheibe 9, die vom Antriebsrad 7 getragen werden, ebenfalls in gleicher Richtung gedreht werden, sofern nicht die Klinke 10 oder der erste Anschlag 13b oder der zweite Anschlag 13c am Gehäuse 13 diese Drehung verhindern. Wenn dann die Schulter 8b der Nockenscheibe 8 auf den Haken 10b der Klinke 10 trifft, wird die Nockenscheibe in der in Figur 4 dargestellten Stellung angehalten, wobei die Klinke 8c der Nockenscheibe 8 außer Eingriff mit den Zähnen des Klinkenradabschnitts 7b des Antriebsrades tritt und danach über diese Zähne gleitet. Die Drehung der Klinkenarretierscheibe 9 wird angehalten, wenn eine Schulter 9f am ersten vorstehenden Abschnitt 9a der Klinkenarretierscheibe 9 in Eingriff mit dem Haken 10b der Klinke 10 tritt. Wenn dann der Sicherheitsgurt 2 weiter abgezogen wird, so daß die Klinkenzähne 6c des Klinkenrades 6 den Haken 10b nach außen drücken, kommt der Haken 10b von der Schulter 9f des ersten vorstehenden Abschnitts 9a der Klinkenarretierscheibe 9 frei, so daß sich diese wieder drehen kann.

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Diese Drehung der Klinkenarretierscheibe 9 endet jedoch, wenn der Vorsprung 9c der Klinkenarretierscheibe 9 auf den ersten Anschlag 13b des Gehäuses 13 trifft (siehe Figur 5), während sich das Antriebsrad 7 weiterdreht. In diesem Zustand hält der erste vorstehende Abschnitt 9a der Klinkenarretierscheibe 9 den Haken 10b der Klinke 10 von den Klinkenzähnen 6c des Klinkenrades 6 entfernt, so daß beim Weiterdrehen des Klinkenrades 6 kein Kontaktgeräusch erzeugt wird. Der Sicherheitsgurt 2 wird weiter abgezogen und schließlich auf bekannte Weise so verankert bzw. befestigt, daß er den Fahrzeuginsassen sichern kann. Dabei wird jedoch in der Regel·der Sicherheitsgurt 2 um eine größere Länge abgezogen, als sie zur Sicherung der Fahrzeuginsassen erforderlich ist, so daß der Sicherheitsgurt 2 zunächst wieder aufgerollt werden muß.

Im Folgenden wird auf Figur 5 Bezug genommen. Beim Aufrollen bzw. Zurückziehen des Sicherheitsgurtes 2 dreht sich das Antriebsrad 7 im Uhrzeigersinn, so daß die Nockenscheibe 8 und die Klinkenarretierscheibe 9 zusammen mit dem Antriebsrad 7 (siehe Figur 4) in gleicher Richtung gedreht werden, da sie an dieser Drehung nicht gehindert werden. Dies hat zur Folge, daß der Haken 10b der Klinke 10 über den ersten vorstehenden Abschnitt 9a der Klinkenarretierscheibe 9 gleitet und schließlich in die Ausnehmung 9e fällt, so daß die Klinke 10 in Eingriff mit den Klinkenzähnen 6c des Klinkenrades 6 tritt, wie dies in Figur 6 gezeigt ist. Dies hat zur Folge, daß eine Drehung des Klinkenrades 6 im Uhrzeigersinn verhindert wird, so daß die erste Feder, deren inneres Ende am Klinkenrad 6 verankert ist, blockiert ist. Dies wiederum hat zur Folge, daß nur die zweite Feder 5 auf die Welle 3 ein Drehmoment ausübt. Dieser Übergang ist in

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Figur 10 als Übergang vom Punkt a zum Punkt b dargestellt.
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Die Aufrollkraft am Sicherheitsgurt ist daher verringert, so daß die auf den Fahrzeuginsassen wirkende Gurtkraft entsprechend vermindert ist. Das Anlegen des Sicherheitsgurtes ist damit beendet. Der letztbeschriebene Vorgang fällt in den Bereich zwischen den Punkten b und c in Figur 10. Dies heißt mit anderen Worten, daß der Sicherheitsgurt 2 in diesem Bereich abgezogen oder zurückgezogen wird, wenn der Fahrzeuginsasse, d.h. der Fahrer oder ein Mitfahrer, sich auf seinem Sitz bewegt, um beispielsweise einen Zigarettenanzünder oder ein Radio zu bedienen.

Im Folgenden wird die Funktionsweise beim Zurückziehen bzw. Aufrollen des Sicherheitsgurtes 2 erläutert, nachdem der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt 2 gelöst hat. Zum Zeitpunkt des Lösens des Sicherheitsgurtes 2 aus seiner Verankerung an seinem freien Ende hat der Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe 8 die in Figur 6 dargestellte Stellung. Wenn der Sicherheitsgurt dann gelöst wird, entspannt sich zunächst die zweite Feder 5, wobei sie den Sicherheitsgurt auf die Welle 3 aufrollt bzw. wickelt. Währenddessen tritt die Klinke 8c der Nockenscheibe 8 in Eingriff mit den Zähnen des Klinkenradabschnitts 7b des Antriebsrades 7 (siehe Figur 4), so daß die Nockenscheibe 8 sich von dann an zusammen mit der Welle 3 dreht. Wenn die Nockenscheibe 8 die in Figur 7 dargestellte Stellung erreicht hat, drückt der Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe 8 auf den Haken 10b der Klinke 10 in Richtung nach oben bzw. außen. Da der Haken 10b in Eingriff mit den Klinkenzähnen 6c des Klinkenrades 6 steht,

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wirkt das Drehmoment der ersten Feder 4 auf die Klinke 10; aufgrund des Eingriffs der Klinke 8c mit den Zähnen des Klinkenradabschnitts 7b kann jedoch der Nockenabschnitt

8a die aufgrund dieses Drehmoments an der Klinke 10 wirkende Kraft überwinden und die Klinke 10 nach oben bzw. außen drücken. Weitere Drehung der Nockenscheibe 8 führt dazu, daß der Haken 10b vom Klinkenzahn 6c des Klinkenrades 6 gelöst wird, wie dies in Figur 8 gezeigt ist. Dies hat zur Folge, daß die zweite Feder 5, die sich bis dahin zunehmend entspannt hatte, von der ersten Feder 4, die stärker als die zweite Feder 5 ist, aufgrund des Kräftegleichgev/ichts beider Federn schnell wieder aufgewickelt bzw. gespannt wird, so daß die auf den Sicherheitsgurt 2 ausgeübte Aufrollkraft erhöht wird. Dieser Übergang ist durch den Übergang vom Punkt c zum Punkt d in Figur 10 dargestellt. Währenddessen hat sich die Klinkenarretierscheibe 9 zusammen mit der Nocken-Scheibe 8 im Uhrzeigersinn gedreht, so daß dann, wenn die Nockenscheibe 8 den Haken 10b der Klinke 10 vollständig nach außen gedrückt hat, der zweite vorstehende Abschnitt 9b in Eingriff mit dem Haken 10b treten kann, wie dies in Figur 8-gezeigt ist, so daß der Haken 10b nicht mehr mit den Klinkenzahnen 6c des Klinkenrades 6 in Eingrifl treten kann und sich demzufolge das Klinkenrad 6 im Uhrzeigersinn frei drehen kann.

Da die freie Drehung des Klinkenrades 6 nun nicht mehr behindert wird, wirkt auf den Sicherheitsgurt dann die größere Aufrollkraft, so daß der Sicherheitsgurt zuverlässig aufgerollt bzw. aufgewickelt wird. Wenn der Durchmesser des um die Welle 3 gewickelten Gurtwickels zunimmt, so daß schließlich der Tastabschnitt 10d des Tastarmes 10c in Berührung mit dem Sicherheitsgurt tritt,

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wie dies in Figur 3 gezeigt ist, - dies entspricht dem Punkt e in Figur 10 - wird die Klinke 10 nicht mehr vom zweiten vorstehenden Abschnitt 9b der Klinkenarretierscheibe 9 sondern vom Tastarm 10c außer Betrieb gehalten. Die Klinke 10 ist dann vollständig von der Nockenscheibe 8 und der Klinkenarretierscheibe 9 abgehoben, so daß selbst dann, wenn der Sicherheitsgurt kurzzeitig wieder abgezogen wird, der Sicherheitsgurt danach zuverlässig aufgerollt wird, da am Sicherheitsgurt die größere Aufrollkraft wirkt.

Es kommt bisweilen vor, daß die Welle 3 um mehr als 360° gedreht wird, nachdem der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt angelegt und verankert hat, wenn sich der Fahrzeuginsasse verhältnismäßig weit bewegt, um beispielsweise einen Türgriff auf der anderen Fahrzeugseite zu betätigen. Während der Sicherheitsgurt 2 dabei abgezogen bzw. abgewickelt wird, dreht sich das Antriebsrad 7 im Gegenuhrzeigersinn, so daß sich auch die Nockenscheibe 8 aus der in Figur 6 dargestellten Stellung im Gegenuhrzeigersinn dreht, da ein gewisser Reibungswiderstand zwischen der Nockenscheibe 8 und dem Antriebsrad 7 besteht. Bei dieser Drehung kommt die Nockenscheibe 8 in die in Figur 4 gezeigte Stellung, so daß die Schulter 8b in Eingriff mit dem Haken 10b der Klinke tritt, was wiederum zur Folge hat, daß die Nockenscheibe 8 sich nicht weiterdrehen kann. Wenn dann der Fahrzeuginsasse in seine Normalstellung zurückkehrt und sich dabei die Welle 3 um mehr als 360° dreht, um den Sicherheitsgurt zurückzuziehen, gibt der Nockenabschnitt 8a der Nockenscheibe 8 das Klinkenrad 6 aus seiner gesperrten Stellung frei, wie dies in Figur 8 gezeigt ist, so daß am Sicherheitsgurt die größere

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Rückziehkraft bzw. Aufrollkraft wirkt, obwohl der Sicherheitsgurt 2 angelegt ist. Wenn dann der Fahrzeuginsasse seinen Körper etwas bewegt, wird der Sicherheitsgurt 2 etwas abgezogen, so daß sich sowohl die Nockenscheibe 8 als auch die Klinkenarretierscheibe 9 aus der in Figur 8 dargestellten Stellung im Gegenuhrzeigersinn in die in Figur 4 dargestellte Stellung bewegen, so daß die Klinke 10 in Eingriff mit dem Klinkenrad 6 treten kann, wie dies in Figur 6 gezeigt ist, so daß die am Sicherheitsgurt wirkende Aufrollkraft abnimmt und die auf den Fahrzeuginsassen wirkende Gurtkraft entsprechend verringert wird. .

Im Folgenden wird die Erläuterung der Funktionsweise insbesondere unter Bezugnahme auf Figur 10 fortgesetzt, in der die Gurtkraft P in Abhängigkeit von der abgezogenen bzw. abgewickelten Gurtlänge L_n dargestellt ist, wobei die Gurtkraft P auf der Ordinate und die Gurtlänge L auf der Abszisse dargestellt sind. Der Punkt e entspricht der Stellung des Tastarmes 10c, bei der der Tastarm mit dem dicker werdenden Gurtwickel in Eingriff tritt. Der Bereich W ist der Bereich, in dem die Gurtkraft verringert ist, d.h. in dem am Gurt nur eine schwache Kraft wirkt. L_R1 bezeichnet die abgezogene Gurtlänge, bei der die Kupplung bzw. Verbindung zwischen der ersten Feder und der zweiten Feder gelöst wird. L_ß2 bezeichnet die abgezogene Gurtlänge, bei der die erste Feder und die zweite Feder funktional miteinander gekoppelt werden.

Wenn sich die Welle 3, nachdem der Sicherheitsgurt 2 um die gewünschte Länge abgezogen worden ist, beim Aufrollen des Sicherheitsgurtes 2 um weniger als 360°

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dreht, ist die am Sicherheitsgurt wirkende Gurtkraft auf einen niedrigeren Wert verringert, so daß dementsprechend die auf den Fahrzeuginsassen wirkende Rückhaltekraft verringert ist. Wenn sich jedoch die Welle um mehr als 360° dreht, steigt die Gurtkraft auf einen höheren Wert, und sobald der Durchmesser des auf die Welle 3 aufgerollten Wickels des Sicherheitsgurtes 2 einen bestimmten Wert übersteigt, wird die Gurtkraft sofern sie nicht schon den höheren Wert hat - auf den höheren Wert vergrößert und auf diesem höheren Wert gehalten, und zwar unabhängig davon, ob der Sicherheitsgurt abgezogen oder aufgerollt wird,"so daß dafür gesorgt ist, daß der Sicherheitsgurt zuverlässig auf die Welle 3 aufgewickelt wird.

Bei der in Figur 9 dargestellten Abwandlung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist eine andere Verbindung zwischen der Nockenscheibe 8 und dem Antriebsrad 7 vorgesehen. Die Nockenscheibe 8 stimmt weitgehend mit der vorstehend beschriebenen Nockenscheibe mit der Ausnahme überein, daß statt der Klinke 8c (siehe Figur 4), die in Eingriff mit den Zähnen des Klinkenradab-Schnitts 7b treten kann, eine Feder 8d einstückig an der Nockenscheibe 8 ausgebildet ist, wobei diese Feder in Eingriff mit dem Außenumfang des Antriebsrades 7 steht, so daß die Nockenscheibe 8 sich zusammen mit dem Antriebsrad 7 und daher der Welle 3 im Gegenuhrzeigersinn drehen kann, sofern nicht die Klinke 10 in Eingriff mit der Schulter 8b steht.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Klinke 8c der Nockenscheibe 8, die in Eingriff mit den Zähnen des Klinkenradabschnittes 7b des Antriebs-

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rades 7 steht, oder die Feder 8d, die in Reibschluß mit dem Außenumfang des Antriebsrades 7 steht, so daß sich die Nockenscheibe 8 nur im Uhrzeigersinn zusammen mit dem Antriebsrad 7 dreht, einstückig an der Nockenscheibe 8 angeformt. Wenn es jedoch schwierig ist, die Klinke 8c oder die Feder 8d einstückig an der Nockenscheibe 8 auszubilden, wird zweckmäßigerweise ein getrennt hergestelltes Federelement an der Nockenscheibe 8 angebracht. Ferner kann statt des zweiten vorstehenden Abschnitts 9b der Klinkenarretierscheibe 9, der die Klinke 10 am Eingriff mit dem Klinkenrad 6 hindert, ein ähnlicher vorstehender Abschnitt neben der Schulter 8b der Nockenscheibe 8 ausgebildet sein, so daß dann dieser vorstehende Abschnitt die Klinke 10 am Eingriff mit dem Klinkenrad 6 hindert. Ferner ist es auch möglich, die zweite Feder 5 als Spiralfeder aus Draht auszubilden.

Statt aus einem steifen Material kann der Tastarm 10c auch aus einem elastischem Material hergestellt werden, das gekrümmt bzw. umgebogen werden kann, so daß der Tastarm 10c den Haken 10b nie von den Klinkenzähnen des Klinkenrades 6 trennt, sondern diese Trennung zuverlässig von der Nockenscheibe 8 hervorgerufen wird.

Statt der Klinke 10 kann jede andere geeignete Einrichtung, wie beispielsweise andere Verriegelungseinrichtungen oder mit Reibschluß arbeitende Einrichtungen, zum Kuppeln und Trennen der ersten Feder und der zweiten Feder in vorstehend beschriebener Weise benutzt werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das Antriebsrad 7 direkt mit der Welle 3 gekoppelt. Es

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versteht sich jedoch, daß das Antriebsrad 7 und die Welle 3 auch indirekt über Zahnräder miteinander gekoppelt sein können, so daß sich das Antriebsrad 7 mit einer anderen Drehzahl als die Welle 3 dreht und/ oder so daß sich das Antriebsrad 7 in einer zur Drehrichtung der Welle 3 entgegengesetzten Richtung dreht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes umfaßt ein Antriebsrad, das sich zusammen mit der Welle dreht, auf die der Sicherheitsgurt aufgerollt ist, eine Klinkeneinrichtung, die aus einem Klinkenrad und einer Klinke besteht, eine Nockenscheibe sowie eine Klinkenarretierscheibe, die die Klinke in solchen Stellungen halten kann, daß sie entweder in Eingriff mit dem Klinkenrad treten kann oder außer Eingriff mit diesem gehalten wird. Das Klinkenrad trägt oder umschließt eine starke Feder, und das Antriebsrad trägt oder umschließt eine schwache Feder, wobei die beiden Federn in Reihe miteinander verbindbar sind. Wenn der Sicherheitsgurt abgezogen und an seinem freien Ende verankert ist, wirken die Klinkenarretierscheibe und die Klinke so miteinander zusammen, daß das Klinkenrad blockiert wird, so daß die starke Feder von der schwachen Feder getrennt ist und die vom Gurt auf den Fahrzeuginsassen ausgeübte Rückhaltekraft verringert ist, so daß sie ihm kein unangenehmes Gefühl verursacht. Wenn jedoch der Sicherheitsgurt gelöst wird, bewirkt die Drehung der Welle in der entgegengesetzten Richtung, daß die Nockenscheibe und die Klinkenarretierscheibe so miteinander zusammenwirken, daß das gesperrte Klinkenrad freigegeben wird, so daß die starke Feder wieder in Verbindung mit der schwachen Feder steht und dementsprechend

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der Sicherheitsgurt zuverlässig und vollständig zurückgezogen bzw. aufgerollt wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, mit einem Rahmen, einer Wickelspule mit einer Welle, einem auf die Wickelspule gewickelten Sicherheitsgurt, dessen inneres Ende an der Wickelspule befestigt ist, und einer Gurteinziehvorrichtung, die die am Sicherheitsgurt wirkende Gurtkraft steuert, dadurch gekennzeichnet , daß die Gurteinziehvorrichtung umfaßt

ein am Rahmen (1) befestigtes Gehäuse (12, 13), ein drehbares Antriebsrad (7), dessen Drehung mit der der Welle (3) gekoppelt ist,

ein auf der Welle drehbar gelagertes Klinkenrad (6), eine Klinke (10), die in Eingriff mit dem Klinkenrad treten kann,

eine erste Feder (4), deren eines Ende am Klinkenrad befestigt ist und deren anderes Ende am Gehäuse befestigt ist,
eine zweite Feder (5), deren eines Ende am Antriebsrad befestigt ist und deren anderes Ende am Klinkenrad befestigt ist,

eine Nockeneinrichtung (8) mit einem Nockenabschnitt (8a), die wahlweise vom Antriebsrad so angetrieben wird, daß beim Abziehen des Sicherheitsgurtes der Nockenabschnitt in eine bestimmte Stellung gebracht und in dieser Stellung stationär gehalten wird und daß beim Zurückziehen bzw. Aufwickeln des Sicherheitsgurtes der Nockenabschnitt in Eingriff mit der Klinke gebracht wird und diese vom Klinkenrad löst, nachdem sich die Nockeneinrichtung um einen bestimmten Dreh-

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winkel bewegt hat, und eine Klinkenarretiereinrichtung (9), die vom Antriebsrad angetrieben wird und bezüglich des Gehäuses in einem bestimmten Winkelbereich gedreht werden kann und den Eingriff der Klinke mit dem Klinkenrad so steuert, daß beim Zurückziehen bzw. Aufwickeln des Sicherheitsgurtes um eine bestimmte Länge die Klinke in Eingriff mit dem Klinkenrad steht und dieses dadurch blockiert und daß beim weiteren Zurückziehen des Sicherheitsgurtes die Klinke aus dem Klinkenrad ausgerückt gehalten wird, so daß sich das Klinkenrad drehen kann, bis der Sicherheitsgurt vollständig zurückgezogen bzw. aufgewickelt ist.

2. Vorrichtung zum Zurückziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, mit einem Rahmen, einer Wickelspule mit einer Welle, einem auf die Wickelspule gewickelten Sicherheitsgurt, dessen inneres Ende an der Wickelspule befestigt ist, und einer Gurteinziehvorrichtung, die die am Sicherheitsgurt wirkende Gurtkraft steuert, dadurch gekennzeichnet , daß die Gurteinziehvorrichtung umfaßt
ein am Rahmen (1) befestigtes Gehäuse (12, 13), ein im Gehäuse angeordnetes und von der Welle (3) getragenes Antriebsrad (7), das drehfest mit der Welle verbunden ist,

ein im Gehäuse angeordnetes und drehbar auf der Welle gelagertes Klinkenrad (6),

eine Klinke (10), die in Eingriff mit dem Klinkenrad treten kann,

eine erste Feder (4), deren eines Ende mit dem Klinkenrad verbunden ist und deren anderes Ende mit dem Gehäuse verbunden ist,

eine zweite Feder (5), deren eines Ende mit dem Antriebs-

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rad verbunden ist und deren anderes Ende mit dem Klinkenrad verbunden ist,

eine Nockenscheibe (8) mit einem Nockenabschnitt (8a), die vom Antriebsrad getragen wird und wahlweise so angetrieben werden kann, daß beim Abziehen des Sicherheitsgurtes der Nockenabschnitt in eine bestimmte Stellung gebracht und in dieser Stellung stationär gehalten wird und daß beim Zurückziehen bzw. Aufwickeln des Sicherheitsgurtes der Nockenabschnitt in Eingriff mit der Klinke gebracht wird und diese vom Klinkenrad löst, nachdem sich die Nockenscheibe um einen bestimmten Drehwinkel bewegt hat,

und eine Halteeinrichtung (9), die vom Antriebsrad bezüglich des Gehäuses in einem bestimmten Winkelbereich so gedreht werden kann, daß sie den Eingriff der Klinke mit dem Klinkenrad so steuert, daß beim Zurückziehen bzw. Aufwickeln des Sicherheitsgurtes um eine bestimmte Länge die Klinke in Eingriff mit dem Klinkenrad steht und dieses dadurch blockiert und daß beim weiteren Zurückziehen des Sicherheitsgurtes die Klinke aus dem Klinkenrad ausgerückt gehalten wird, so daß sich das Klinkenrad frei drehen kann, bis der Sicherheitsgurt vollständig zurückgezogen bzw. aufgewickelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (7) einen Klinkenradabschnitt (7b) mit einer Vielzahl von Zähnen an seinem Außenumfang umfaßt und daß die Nockenscheibe (8) zumindest eine angeformte oder getrennt hergestellte Klinke (8c) aufweist, die in Eingriff mit den Zähnen des Klinkenradabschnittes treten kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

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zeichnet , daß an der Nockenscheibe (8) zumindest eine Feder (8d) einstückig angeformt oder auf andere Weise angebracht ist, die in Reibschluss mit dem Außenumfang des Antriebsrades (7) steht, so daß sich die Nockenscheibe zusammen mit dem Antriebsrad drehen kann.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß am Außenumfang der Halteeinrichtung (9) ein ejrster vorstehender Abschnitt (9a), der in Eingriff mit der Klinke (10) treten und diese dadurch aus dem Klinkenrad (6) ausgerückt halten kann, und eine sich an den ersten vorstehenden Abschnitt anschließende Ausnehmung (9e) ausgebildet sind, so daß die Klinke in Eingriff mit dem Klinkenrad gebracht wird, wenn die Klinke in die Ausnehmung fällt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß an der Halteeinrichtung (9) ferner ein zweiter vorstehender Abschnitt (9b) ausgebildet ist, der sich am vom ersten vorstehenden Abschnitt (9a) abgewandten Ende an die Ausnehmung (9e) anschließt und der in Eingriff mit der Klinke (10) treten kann, so daß diese außer Eingriff mit dem Klinkenrad (6) gehalten wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, g e kennzeichnet durch eine Tasteinrichtung

(10c), die am um die Welle (3) gewickelten Sicherheitsgurt (2) anliegt und die Länge des abgezogenen bzw. abgewickelten Sicherheitsgurtes (2) feststellt und die funktional mit der Klinke (10) gekoppelt ist. 35

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