DE2746091C2 - Arretiervorrichtung für Automatik-Sicherheitsgurte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Arretiervorrichtung für Automatik-Sicherheitsgurte, vorzugsweise für Kraft- so fahrzeuge, deren Gurtband gegen die Kraft einer Feder von einer Gurtrolle abziehbar ist, mit einem Klinkenmechanismus, der zwischen einer die Gurtrolle freigebenden Stellung und einer die Gurtrolle in einer

ρ Drehrichtung sperrenden Stellung umschaltbar ist, mit

] einer Betätigungsvorrichtung für die Umschaltung des

Klinkenmechanismus in eine Sperrstellung bei einer einen vorbestimmten Wert überschreitenden Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges, wobei die Betätigungsvorrichtung einen als Kugel ausgebildeten so Trägheitskörper aufweist, der in einer Vertiefung der

i" Basis eines topfförmigen Gehäuses gehalten ist, und der

von dem unteren Ende eines ebenfalls zur Betätigungsvorrichtung gehörigen Übertragungselementes umgriffen wird, welches zur Betätigung des Klinkenmechanismus im oberen Bereich des Gehäuses vertikal beweglich

:' gelagert ist, wobei es sich in seiner Ruhelage ringförmig

am Gehäuse abstützt.

Es ist eine Arrtiervorrichtung der genannten Art bekannt (DE-OS 21 58 311), bei welcher der kugelförmige Trägheitskörper am unteren Ende eines rohrförmigen Übertragungselementes festgeklemmt ist, so daß dieser kugelförmige Trägheitskörper nicht rollen kann. Der Trägheitskörper bildet zusammen mit dem Übertragungselement einen pendeiförmig aufgehängten Kegel, der mit seinem Halsteil in einem Kugelgelenk schwenkbar und gleichzeitig auch axial verschiebbar gelagert ist. Diese Lagerung erfordert ein Lager sehr großer Genauigkeit, wenn eine hohe Empfindlichkeit der Betätigungsvorrichtung eingehalten werden soll. Ein solches Lager ist gegen Abnutzung empfindlich, wobei durch Abnutzung die Eigenschaften der Vorrichtung, insbesondere die Empfindlichkeit und die Ansprechgeschwindigkeit verändert werden. Im übrigen ist die bekannte Vorrichtung mit Rücksicht auf die geforderte hohe Genauigkeit und auf die für ihre Herstellung erforderlichen Teile in der Herstellung sehr kostenaufwendig.

Es ist auch eine Arretiervorrichtung für Automatik-Sicherheitsgurte bekannt (US-PS 37 70 224), bei welcher die Betätigungsvorrichtung einen kugelförmigen Trägheitskörper aufweist, der in einer Vertiefung der Basis eines Gehäuses gehalten und in einer ringförmigen Halterung eines als Schieber ausgebildeten Übertragungselementes drehbar gelagert ist. Dieser Schieber enthält ferner eine kegelförmige Vertiefung, in der in der Ruhestellung des Schiebers ein senkrecht zur Schieberebene verschiebbar gelagerter Stift gehalten ist und der bei Verschiebung des Schiebers durch die kegelförmigen Schrägflächen aus seiner Ruhelage senkrecht zur Ebene des Schiebers verschoben wird und dadurch eine Sperrklinke betätigt. Durch die erforderlichen mehrfachen Gleitbewegungen ist die bekannte Arretiervorrichtung vergleichsweise unempfindlich.

Es ist schließlich auch eine Arretiervorrichtung für Automatik-Sicherheitsgurte bekannt (DE-OS 24 42 379), bei welcher ein au reines ,Pendel ausgebildeter Trägheitskörper vorgesehen ist, der an seinem unteren Teil in der Ruhelage nicht gehalten ist, weshalb schon bei kleinen Verzögerungskräften, insbesondere auch bei periodisch auftretenden Kräften, eine unerwünschte Sperrung eintreten kann. Im übrigen besteht diese bekannte Arretiervorrichtung aus zahlreichen schwenkbaren Hebeln, wodurch die Vorrichtung aufwendig und störanfällig ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arretiervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau exakt bei Verzögerungskraft anspricht und weitgehend störunanfällig ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einer Arretiervorrichtung der eingangs genannten Art das untere Ende des Übertragungselementes die Kugel mit geringem Spiel umgibt und der obere Rand des Gehäuses das ringförmige Auflager für das Übertragungselement in der Form eines an sich bekannten Kipplagers bildet, bei dem ein .lach unten gerichteter Flanschrand des Übertragungselementes den Rand des Gehäuses zur radialen Führung übergreift.

Vorzugsweise bildet die Wand des Gehäuses die Begrenzung für die Bewegung des unteren Endes des Übertragungselementes.

Das Übertragungselement kann mit einem nach oben weisenden S'ift ausgestattet sein, der am Klinkenmechanismus angreift.

Vorzugsweise ist das untere Ende des Übertragungselementes als Rohr ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Arretiervorrichtung ist in ihrem Aufbau sehr einfach und deshalb mit vergleichsweise geringen Kosten herstellbar. Dabei sind keine engen Toleranzen erforderlich. Da auch keine empfindlichen Reibungsflächen vorhanden sind, die einer wesentlichen Abnutzung unterliegen, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung eine lange Lebensdauer, wobei während der Benutzungszeit die Eigenschaften der Vorrichtung praktisch nicht verändert werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert In der Zeichnung zeigen

F i g. 1 und 2 Schnitte in verschiedenen Richtungen durch die Gurtrollenanordnung eines Automatiksicherheitsgurtes, an dem die Erfit.tiung verwendet wird;

Fig.3 und 4 eine erste Ausführungsform der Arretiereinrichtung nach der Erfindung in inaktiver bzw. aktiver Stellung;

Fig.5 and 6 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels.

Eine übliche Gurtaufwickelrolle, bei der die Erfindung eingesetz; werden kann, ist schematisch in den F i g. 1 und 2 dargestellt Die ganze Aufwickelvorrichtung ■; setzt sich zusammen aus der eigentlichen Gurtrolle 2, an der das eine Ende des Sicherheitsgurtes befestigt wird, und aus zwei Seitenteilen 3 und 4, in denen die Gurtrolle 2 gelagert ist. damit der Sicherheitsgurt aufgewickelt oder zum Abwickeln freigegeben werden kann, wobei eine Aufwickelfeder 5 wirksam wird, die in dem einen Seitenteil 4 untergebracht ist Eine sehr schematisch angedeutete Arretiervorrichtung befindet sich in dem anderen Seitenteil 3. Sie besteht im wesentlichen aus einer Betätigungsvorrichtung 6 und einem Klinkenmechanismus 7. der von der Betätigungsvorrichtung verschwenkt wird. Die Betätigungsvorrichtung 6 kann bestimmte Stellungen einnehmen, in denen die Gurtrol-Ie gesperrt ist. so daß der Sicherheitsgurt nicht abgezogen werden kann. Die Betätigungsvorrichtung 6 nach der Erfindung arbeitet selbsttätig, und zwar unter Einwirkung von Trägheitskräften, was anhand der in den weiteren Fluren dargestellten Ausführungsbeispielen noch erläutert wird. Auch der Klinkenmechanismus 7 ist in der F i g. 2 nur sehr schematisch dargestellt. Im Prinzip besteht er aus einer Sperrklinke 8 und einem Sperr- oder Ratschenrad 9. Die Sperrklinke 8 kann in die Ratschenzähne des Ratschenrades 9 eingreifen und sperrt damit das Ratschenrad in einer dichtung. In einer zweiten Stellung gibt sie das Ratschenrad 9 frei, so daß die Gurtrolle 2 entweder in einer Richtung völlig gesperrt oder freigegeben ist.

Es ist im Prinzip möglici? daß das Ratschenrad 9 starr mit der Gurtrolle 2 verbunden ist. Es muß allerdings die Sperrklinke 8 die gesamte, auf dem Sicherheitsgurt lastende Kraft aufnehmen. In der Praxis ist der Klinkenmechanismus 7 deshalb so ausgelegt, daß er einen Sekundärmecijanismus auslöst, der die Sperrklinke 8 von der Belastung befreit und der die Zugkräfte im Sicherheitsgurt auffängt. Beispielsweise kann eine solche Anordnung so aufgebaut sein, daß sie von den Beschleunigungskräften ausgelöst wird, die beim sehr raschen Abwickeln des Gurtes auftreten. Die Einzelheiten sind jedoch in dieser Besehreibung nicht dargelegt, da sie für das Verständnis der Erfindung selbst ohne Belang sind.

In den Fig.3 und 4 ist eine erste Ausführungsform der Betätigungseinrichtung 6 und des Klinkenmechanismus 7 gezeigt. Hierbei enthält der Betätigungsmechanismus 6 einen Trägheitsknrper in Form einer Kugel 11, die innerhalb eines Gehäuses 10 verschiebbar ist Dieser Trägheitskörper ruht in seiner inaktiven Stellung (siehe Fig.3) auf der konisch geformten Basis 12 des Gehäuses 10. Ein Übertragungselement 13, das ebenfalls zur Betätigungsvorrichtung 6 gehört weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein unteres Ende in Form eines Rohres 14 auf, und trägt in seinem oberen Bereich einen Flanschrand 15, an dem das Rohr 14 selbst im Gehäuse 10 auf dem oberen Rand 16 des Gehäuses

•o 10 abgestützt ist Das Rohr 14 ist so gelagert daß es in jeder Richtung mit der Kugel 11 in Berührung ist Weiter gehört zur Betätigungsvorrichtung ein nach oben stehender Stift 18.

Der Klinkenmechanismus 7 ist mit einer Sperrklinke 19 ausgestattet die zwischen einer Stellung, in der sie das Ratschenrad 9 sperrt, und einer das Ratschenrad nicht berührenden oder freigebenden Stellung um einen Lagerpunkt 20 verschwenkbar ist Dieser Lagerpunkt 20 wird von zwei konkaven Unterstützungsflächen gebildet, die als Teil des Gehäuses 10 ausgeformt sind. Die Sperrklinke 19 ist in der dargestellten Ausführungsform gabelförmig mit zwei Gabelschen^.ln ausgebildet deren freie Enden sich in den WidcHagerkerben abstützen. Die Sperrklinke 19 wird durch eine Rückhaltefeder 21 an ihrem Platz gehalten, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Zugfeder zwischen eir^-m festen Punkt 22 des Gehäuses 10 und einem Punkt 23 an der Sperrklinke 19 ausgespannt ist, wobei diese beiden Einhängepunkte der Feder auf verschiedenen Seiten des Lagerpunktes 20 liegen und die Rückhaltefeder 21 sich im wesentlichen in der Längsrichtung der Sperrklinke 19 erstreckt. Da die Sperrklinke 19 gabelförmig ist, kann die Rückhaltefeder 21 im Raum zwischen den Gabelschenkeln liegen. Der Stift 18 drückt gegen einen Abschnitt der Rückhaltefeder 21.

Bei dem Beispiel nach F i g. 5 und 6 ist eine Sperrklinke 24 um eine Achse 25 schwenkbar und mit einem zweiten Übertragungselement ausgestattet, näm-

lieh einem Federelement 26, das eine Zunge aufweist, die von der Sperrklinke 24 absteht und an ihrem freien Ende einen Fühler 27 trägt. Hierbei kann das Federelement 26 aus demselben Werkstoff wie die Sperrklinke 24 bestehen, z. B. aus einem Kunststoff, wie

Polyacetal oder dergleichen, und dabei so dimensioniert sein, daß die gewünschten Federeigenschaften vorhanden sind.

Die Betätigungseinrichtung 6 befindet sich normalerweise in nicht-aktivem Zustand, wobei die Klinke dann

^⁰ die freigebende Stellung einnimmt In den F i g. 2, 3 und 5 sind die Nichteingriffsstellungen der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Arretiervorrichtung dargestellt. Die Sperrklinke ist aufgrund ihres Eigengewichte«· in den F i g. 2 und 5 odei möglicherweise mittels einer

sch-vac.icn Feder dabei abwärts geschwenkt Bei dem Ausführungsbeispie! nach F i g. 3 und 4 wirkt die Rückhaltefeder 21 mit einer Federkraft, die die Sperrklinke 19 in der Freigabestellung zu halten trachtet oder in der Sperrstellung, was von der Lage der

Wirkungslinie der Feder abhängt die vom Stift 18 verschoben werden Kann.

Unter bestimmten Bedingungen nimmt die Betäti= gungseinrichtung 6 den Aktivierungszustand an, was bei bestimmten Geschwindigkeitsveränderungen des Fahr-

zeugs der Fall ist oder wenn das geparkte Fahrzeug auf einem Untergrund s^feht, dessen Neigung einen bestimmten Wert übersteigt. Eine solche Situation isi in der F i g. 4 dargestellt, in welcher die Kugel 11 auf ihrer

Basis 12 verschoben ist, wodurch das Übertragungselement 13, das die Bewegung der Kugel abtastet, gegenüber dem oberen Rand 16 des Gehäuses 10 geneigt wird, weil das Rohr 14 von der Bewegung der Kugel 11 mitgenommen wird. Der Stift 18 wird dadurch gegen die Kraft der Rückhaltefeder 21 angehoben. Die Feder wird dabei soweit gebogen, daß ihre Kraftwirkungslinie über den Lagerpunkt 20 für die Sperrklinke 19 hinaus verschoben wird, wodurch die Sperrklinke in die Sperrlage umschaltet und in die Verzahnung des Ratschenrades 9 eingreift.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 hat das Anheben des Stiftes 18 zur Folge, daß die Sperrklinke 24 über das Federelement 26 in die Raststellung übergeht, in welchem Zusammenhang das Federelement keine irgendwie bemerkenswerte Federkraft ausübt, wenn die Klinke ohne Widerstand in die Eingriffsstellung gebracht werden kann.

^rig.

Klinkenmechanismen mit einem zweiten federelastischen Übertragungselement zwischen der Betätigungseinrichtung und der Sperrklinke, die einen Teil des Klinkenmechanismus bildet, ausgestattet sind. Das federelastische Übertragungselement ist so angepaßt, daß es dann, wenn die Klinke frei in Eingriff mit der Verzahnung des Ratschenrades gebracht werden kann, im wesentlichen keine Wirkung hat, es jedoch elastisch ausgelenkt wird und dabei die Schwenkbewegung der Sperrklinke aufnimmt, wenn das Ratschenrad gegen die Sperrichtung gedreht wird, das heißt wenn das Gurtband des Sicherheitsgurtes auf der Gurtrolle aufgewickelt wird und dabei der Betätigungsmechanismus in der Aktivstellung steht. Die Verschwenkbewegung der Sperrklinke wird dabei nicht auf den Betätigungsmechanismus übertragen, so daß dieser von unnötigen Kräftebeanspruchungen freigehalten wird, was der geringen Abnutzung zugute kommt und der

-, Gefahr, daß die Hinrichtung aufgrund hoher Kräfte beschädigt wird, die sonst /wischen den Trägheitskräften und der Betätigung der Klinke durch die Betätigungseinrichtung auftreten könnten.
Wenn der Aktivicrungs/ustand vom Fahrzeug her

id abnimmt und aufhört, wirken auf die Kugel 11 und natürlich auf das Übertragungselement 13 keine seitlich gerichteten Kräfte mehr, sondern es kommt nur noch die Schwerkraft zur Wirkung. Dadurch kehrt Jas Übertragungselement 13 wieder in seine normale

i- Stellung auf dem oberen Rand 16 zurück. Auch die Kugel 11 geht in ihre Normallage, so daß dann die Sperrklinke nicht mehr aktiviert ist. Während der Rückstellbewegung in die Normalstellung wirkt einer- ι

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2n wenn es seine Normalstellung auf seiner Tragunterlage einzunehmen trachtet, während andererseits unmittelbar die Trägheitskraft der Kugel 11 selbst zur Auswirkung kommt und diese den tiefsten Punkt, das heißt den Mittelpunkt auf seiner Basis 12 einnimmt.

j-, Da auch das Übertragungselement 13 auf Beschleunigungen und Neigungsänderungen anspricht, kann durch eine geeignete Wahl seiner Schwerpunktlage und seiner Auflp.^ergeometrie die Ansprechcharakteristik des Sensors. — zusätzlich zur Gestaltung der Auflagerbasis

jo 12 für die Kugel 11 —. günstig beeinflußt werden. Bei entsprechender Anpassung kann die Basis 12 der Kugel 11 auch eben oder sogar konve.i ausgebildet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Arretiervorrichtung für Automatik-Sicherheitsgurte, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, deren Gurtband gegen die Kraft einer Feder von einer Gurtrolle abziehbar ist, mit einem Klinkenmechanismus, der zwischen einer die Gurtrolle freigebenden Stellung und einer die Gurtrolle in einer Drehrichtung sperrenden Stellung umschaltbar ist, mit einer Betätigungsvorrichtung für die Umschaltung des Klinkenmechanismus in eine Sperrstellung bei einer einen vorbestimmten Wert überschreitenden Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges, wobei die Betätigungsvorrichtung einen als Kugel ausgebildeten Trägheitskörper aufweist, der in einer Vertiefung der Basis eines topfförnygen Gehäuses gehalten ist und der von dem unteren Ende eines ebenfalls zur Betätigungsvorrichtung gehörigen Übertragungselementes umgriffen wird, welches zur Betätiguce des Klinkenmechanismus im oberen Bereich des Gehäuses vertikal beweglich gelagert ist, wobei es sich in seiner Ruhelage ringförmig am Gehäuse abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (Rohr 14) des Übertragungselementes (13) die Kugel (11) mit geringem Spiel umgibt und d/τ obere Rand (16) des Gehäuses (10) das ringförmige Auflager für das Übertragungselement (13) in der Form eines an sich bekannten Kipplagers bildet, bei dem ein nach unten gerichteter Flanschrand (15) des Übertragungselementes (13) kn Rand (16) des Gehäuses (10) zur radialen Führung übergreift

2. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand^'-s Gehäuses (10) die Begrenzung für die Bewegung des unteren Endes (14) des Übertragungselements (13) bildet.

3. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (13) mit einem nach oben weisenden Stift (18) ausgestattet ist, der am Klinkenmechanismus (7) angreift.

4. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Übertragungselementes (13) als Rohr (14) ausgebildet ist.

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