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Beschreibung Gurtaufroller mit automatischer Blockierung für Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurte
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit automatischer Blockierung für Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurte,
mit zwei unabhängig voneinander wirkenden Systemen zur Einleitung und Ausführung
der Gurtblockierung, nämlich einem auf die Abwickelbeschleunigung der Gurtbandspule
ansprechenden System und einem auf Beschleunigungen des ganzen Aufrollers bzw des
ihn aufnehmenden Fahrzeuges ansprechenden System, wobei wenigstens ein mit der Gurtbandspule
gekuppeltes Sperrglied mit wenigstens einem Sperrzahn und eine Anzahl von zugeordneten
Widerlagern am Gehäuse vorgesehen sind, in die der Sperrzahn bei Auslenkung des
Sperrgliedes eingreift, und mit Steuer- und Trägheitsgliedern, durch deren Zusammenwirken
wenigstens ein am Steuerglied gelagerter Steuerhebel zur Auslenkung und damit zum
Eingriff in Vorsprünge gebracht wird, die das Steuerglied festhalten und dadurch
das Sperrglied zu seiner Auslenkbewegung veranlassen.
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Bei aus der Praxis bekannten Gurtaufrollern der eingangs beschriebenen
Gattung bildet das gurtbandsensitive System zusammen mit dem Blockiermechanismus
eine konstruktive Einheit.
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Dadurch ergeben sich konstruktive Einschränkungen einerseits im Hinblick
auf die Ausbildung des gurtbandsensitiven Systems und andererseits im Hinblick auf
den Blockiermechanismus. Insbesondere besitzen bekannte Gurtaufroller scheibenartige
Trägheits- und Steuerglieder, die beim Ansprechen des gurtbandsen sitiven Systems
sich gegenseitig blockieren und sich danach noch solange weiterdrehen, bis der Blockiermechanismus
den Gurtaufroller insgesamt blockiert. Das führt einerseits zu einer unerwünschten
Verzögerung zwischen Ansprechen des gurtbandsensitiven Systems und Einsetzen der
Wirkung des Blockiermechanismus sowie andererseits zu Problemen im Hinblick auf
das Deblockieren des Gurtaufrollers, das ebenfalls nicht mit der gewünschten Geschwindigkeit
erfolgt. Gerade die letztere Funktlon wird aber maßgebend beeinflußt durch die Stützfeder
zwischen Trägheitsglied und Steuerglied, deren Federcharakteristik in erster Linie
durch das gewünschte Ansprechverhalten des gurtbandsensitiven Systems bestimmt wird.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller
der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß ohne konstruktive Beschränkungen
oder Kompromisse der zeitliche Verzug zwischen dem Ansprechen des gurtbandsensitiven
Systems und dem Blockieren der Gurtbandspule auf ein Minimum verringert werden kann,
wobei gleichzeitig eine schnellere Deblockierung des Gurtaufrollers angestrebt wird.
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Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowie vorteilhafte Ausgestaltungen
derselben ergeben sich aus dem Inhalt der Patentansprüche, die dieser Beschreibung
vorangestellt sind.
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Die Lösung der Aufgabe wird im wesentlichen erreicht durch konstruktive
Trennung des gurtbandsensitiven Systems -vom Blockiermechanismus. Dadurch, daß das
gurtbandsensitive System bzw.
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dessen Steuerglied durch Eingriff des Steuerhebels an einem orts-
und drehfesten Vorsprung des Gehäuses abgebremst und drehfest gehalten wird, kann
auch das vom Steuerglied beaufschlagte Sperrglied ohne zeitlichen Verzug und bei
minimalem, von der Gurtbandspule zurückgelegtem Winkelweg in seine Blokkierlage
gelangen. Gleichzeitig ergibt sich damit die Möglichkeit, den Eingriff zwischen
dem Sperrzahn des Sperrgliedes und seinem zugeordneten Widerlager so zu steuern,
daß Fehl- oder Scheinblockierungen, wie die sogenannte Zahn-auf-Zahn-Blokkierung,
ausgeschlossen sind.
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Bei dem erfindungsgemäßen Gurtaufroller muß allerdings dafür gesorgt
werden, daß der Blockiermechanismus aus seiner Blockierlage wieder in die Ruhelage
zurückgeführt wird. Das kann mit Hilfe einer zusätzlichen Feder geschehen, über
die das Sperrglied an der Gurtbandspule abgestützt ist. Diese Feder kann aber, weil
sie ohne Einfluß auf das Ansprechverhalten des gurtbandsensitiven Systems ist, konstruktiv
und funktionell in optimaler Weise auf das gewünschte Verhalten beim Deblockieren
des Gurtaufrollers abgestimmt werden. Dementsprechend kann man die Federcharakteristik
dieser Feder so wählen, daß sie beim Nachlassen der Gurtkraft das Deblockieren unterstützt
und das Sperrglied schnell in seine Ruhelage zurückführt.
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Der erfindungsgemäße Gurtaufroller hat den weiteren Vorteil, daß insbesondere
die mit der Gurtbandspule rotierenden Teile des Blockiermechanismus mit verhältnismäßig
engen Toleranzen an der Spule gehalten sein können oder sogar leicht gegeneinander
verspannt sein können, weil die dadurch entstehenden Reibungskräfte für das Ansprechen
des gurtbandsensitiven Systems ohne Bedeutung sind. Dadurch lassen sich Klappergeräusche
dieser Teile wirksam verhindern.
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Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert; es zeigen: Fig. in schematischer Darstellung teilweise
eine Draufsicht auf die Systemseite eines Gurtaufrollers bei abgenommener Abdeckkappe
und mit örtlichen Ausbrüchen verschiedener Teile, Fig 2 weinen Schnitt in-Richtung
II - II durch den Gegenstand nach Fig. 1, wobei sich das gurtbandsensitive System
in seiner Ruhelage befindet, Fig. 3 tailweise den Gegenstand nach Fig. 2 in anderer
Funktionsstellung, Fig. 4 teilweise eine andere Ausführungsform des Gegenstandes
nach Fig. 2, Fig. 5 teilweise eine andere Ausführungsform des Gegens-tandes nach
Fig.
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Fig. 6 teilweise eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach
Fig. 2, Fig. 7 eine andere Ausf2hrungsform des Gegenstandes nach Fig. 1, Fig. 8
einen Schnitt in Richtung VIII - VIII durch den Gegenstand nach Fig. 7.
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Fig. 9 teilweise eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach
Fig. 8, Fig.10 teilweise den Gegenstand nach Fig. 7 in anderer Funktionsstellung.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
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Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Gurtaufroller weist ein Gehäuse
1 auf, das nur teilweise dargestellt ist und in dem eine Gurtbandspule 2 für das
nicht dargestellte Gurtband gelagert ist. Die Gurtbandspule 2 ragt mit einem Wellenzapfen
3 über die dargestellte Systemseite des Gehäuses 1 hinaus. Auf dem Wellenzapfen
3 sind einerseits ein gurtbandsensitives System 4 und andererseits ein Blockiermechanismus
5 angeordnet.
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Beide sind von einer am Gehäuse 1 befestigten Abdeckkappe 6 umschlossen.
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Das gurtbandsensitive System 4 weist eine am Ende des Wellenzapfens
3 frei drehbar gelagerte Trägheitsscheibe 7 sowie eine neben der Trägheitsscheibe
7 ebenfalls auf dem Wellenzapfen 3 frei drehbar gelagerte Steuerscheibe 8 auf. Die
Trägheitsscheibe 7 und die Steuerscheibe 8 sind gegeneinander auf einer Schraubendruckfeder
9 abgestützt, deren eines Ende an einem Vorsprung 10 der Trägheitsscheibe 7 und
deren anderes Ende an einem Vorsprung 11 der Steuerscheibe 8 befestigt bzw.
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gehalten ist. Im übrigen ist die Schraubendruckfeder 9, wie sich insbesondere
aus Figur 1 ergibt, in Umfangsrichtung der Scheiben verlegt Die Steuerscheibe 8
weist ein Lager 12 für einen abgewinkelten Steuerhebel 13 auf, dessen am Lager 12
gehaltener Arm 14 mit dem davon abgewinkelten Arm 15 sich bis in eine T-förmige
Ausnehmung 16 in der Trägheitsscheibe 7 erstrecken. Das Lager 12 besitzt eine radial
zum Wellenzapfen 3 gerichtete Schwenkachse 17, um die der Steuerhebel 13 schwenken
kann. Der in die Ausnehmung 16 ragende Teil des Arms 14 des Steuerhebels 13 besitzt
Anschläge 18, 19, die mit zugeordneten Anschlägen 20, 21, die von den Seiten der
Ausnehmung 16 gebildet sind, zusammenwirken.
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Aus einem Vergleich der Figuren 2 und 3 entnimmt man unmittelbar,-daß
bei relativer Verdrehung von Trägheitsscheibe 7 und Steuerscheibe 8 der Steuerhebel
13 um seine Schwenkachse 17 derart verschwenkt, daß der abgewinkelte Arm 15 aus
seiner Ruhelage, in- der e-r parallel zu der von der Steuerscheibe 8 gebildeten
Ebene liegt, durch die Ausnehmung 16 bis in den Bereich Von Vorsprüngen 2-2 schwenkt,
zwischen die er mit seinem zahnartigen Ende 23 eingreift. Die Vorsprünge 22 sind
an die innere Stirnseite 24 der- Äbdeckkappe 6- angeformt und bilden dort einen
Zahnkranz mit -a:xiäI zur Gurtbundspule 2 gerichteten Zähnen bzw. Vorsprüngen --22
-Man erkennt, - daß beim Ansprechen des gurtbandsensitiven Systems 4 durch Nachlauf
der Trägheitsscheibe 7 gegenüber der Steuerscheibe 8 bei der durch den Pfeil 25
gekennzeichneten Drehrichtung die Drehbewegung von Trägheitsscheibe 7 und Steuerscheibe
8 durch Eingriff des Endes 23 zwischen zwei Vorsprungen 22 unmittelbar gestoppt
wird.
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Dabei schlägt der Arm 14 gegen -einen als Widerlager ausgebildeten
Vorsprung 27 der Steuerscheibe 8 an.
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Die Ausgangslage der Steuerscheibe 8 ist d'adurch:Jdefiniert, daß
die Steuerscheibe 8 mit einer Blattfeder 28 am Wellenzapfen 3 abgestützt ist. Dazu
trägt die Steuerscheibe auf einer Seite einen vorstehenden Zapfen 29, auf dem sich
das eine Ende der Blattfeder 28 abstützt, deren anderes Ende -in einem Schlitz 30
des Wellenzapfens 3 geführt und an einem Nocken 31 befestigt ist.
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Die Steuerscheibe 8 trägt an ihrem Umfang darüber hinaus einen Zahnkranz
26 für den Eingriff eines nicht dargestellten fahrzeugsensitiven Systems.
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Auf einer Seite der Steuerscheibe 8 sind zwei Führungs- bzw.
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Steuerzapfen 32 angeordnet, von denen in den'Figuren nur einer dargestellt
ist. Die Steuerzapfen 32 greifen in zugeordnete
FUhrungs- bzw.
Steuerschlitze 33 von auf dem nicht dargestellten Wellenprofil gelagerten scheibenartigen
Sperrgliedern 34, 35, die bei mäßigen Abzugsbeschleunigungen des Gurtbandes vom
Weflenprofil mitgenommen werden und über' - die Stift-Schlitz-Ve-rbindungen 32,
33 auch die Steuerscheibe 8 sowie die damit über die Feder 9 gekuppelte Trägheitsscheibe
7 mitnehmen. Bei oberhalb der Ansprechempfindlichkeit des gurtbandsenstiven Systems
4 liegenden Abzugsbeschleunigungen des Gurtes wird, wie oben beschrieben, die Drehbewegung
der Steuerscheibe 8 gestoppt, so daß die Sperrglieder- 34, 35-entweder über die
TräeitsscfieibejSteuerscheibe oder über das andere System/Steuerscheibe mitgenommen
werden und um die jeweiligen Steuerzapfen 32 so verschwenken, daß am Umfang der
Sperrglieder 34 angeordnete Sperrzähne 36 in zugeordnete Widerlager 37 eingreifen,
die bei den dargestellten Ausführungsbeispielen als Innenverzahnung eines in der
Ebene der Sperrglieder 34, 35 angeordneten und am Gehäuse 1 mit Schrauben 39 befestigten
Zahnninges 38 angeordnet sind. Zwischen den beiden Sperrglicdern 34, 35 ist zur
Gerauschdampfung eine gewellte Kunststoffscheibe 40 angeordnet, gegen die die beiden
Sperrglieder 34, 35 leicht vorgespannt sind.
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Wie erläutert, erfolgt die Betätigung des insoweit beschriebenen Blockiermechanismus
33 - 40 über die Führungs- bzw. Steuerzapfen 32. Soweit dabei Reibungs- und zonstige
Krafte zu überwinden sind, bleibon diese ohne Einfluß auf das schnelle Blockieren
des Gurtaufrollers nach dem-Ansprechen des gurtbandsenstiven Systems 4, weil die
zur Betätigung des Blockiermechanismus 4 erforderliche Energie-aus dem auf die Gurtbandspule
2 wirkenden Drehmoment abgeleitet wird. Die DebIockierung des Gurtaufrollers erfolgt
unter der Wirkung der Feder 9 mit Unterstutzung der Blattfeder 28, die bei Nachlassen
der im Gurtband wirkenden Kräfte das Blockiersystem 4 wieder in seine Ruhelage zurückführen.
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Man erkennt darüber hinaus, daß es bei dem dargestellten Gurtauf roller
durch entsprechende Abstimmung des gurtbandsensitiven
Systems 4
mit dem Blockiermechanismus 5 ohne weiteres möglich ist, Scheinblockierungen, wie
z.B. eine Zahn-auf-Zahn-Blockierung zwischen den Sperrgliedern 34, 35 und den zugeordneten
Widerlagern 37 zu vermeiden und statt dessen zu erreichen, daß die Sperrzähne 36
wie gewünscht zwischen die Widerlager 37 eingreifen.
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Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen
dem Anschlag 20 der Trägheitsscheibe 7 und dem zugeordneten Anschlag 18 am Steuerhebel
13 eine Druckfeder 41 angeordnet, die das schlagartige Auftreffen der beiden Anschläge
18 bzw. 20 dämpfen soll Den gleichen Zweck erfüllt ein beim Ausführungsbeispiel
nach -Figur 5 an den Arm 14 angeschlossener und zwischen dem Steuerhebel 13 sowie
dem Anschlag 20 des Trägheitsgliedes 7 wirkender deformierbarer Abschnitt 42 des
Steuerhebels 13.
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In Figur 6 ist dargestellt, daß d-er abgewinkelte Arm 15 des Steuerhebels
13 ein elastisch ausgebildetes Ende 23 aufweisen kann.
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Bei dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Schwenkachse 17 des Lagers 12 für den Steuerhebel 13 parallel zur Achse des
Wellenzapfens 3 angeordnet.
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Dementsprechend kann der an der Steuerscheibe 8 gelagerte Steuerhebel
13 in einer zur Steuerscheibe 8 parallelen Ebene verschwenken. Die Schwenkbewegung
wird begrenzt durch auf der Steuerscheibe 8 angeordnete Vorsprünge 27. Eingeleitet
wird die Schwenkbewegung des Steuerhebels 13 bei relativer Verdrehung von Steuerscheibe
8 und Trägheitsscheibe 7, wenn die an der einseitig offenen Ausnehmung 16 der Trägheitsscheibe
7 angeordneten Anschläge 20 bzw. 21 mit zugeordneten Anschlägen 18 bzw. 19 am Steuerhebel
zusammenwirken.
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In Figur 7 ist der Steuerhebel 13 in Ruhelage dargestellt.
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Wenn die Trägheitsscheibe 7 relativ zur Steuerscheibe 8 zurückbleibt,
trifft der Anschlag 20 der Trägheitsscheibe 7 auf den Anschlag 18 des Steuerhebels
13 und verschwenkt diesen in die in Figur 10 dargestellte Blockierstellung. Dabei
greift das Ende 23 des Steuerhebels 13 in einen in der Ebene des Steuerhebels 13
angeordneten Zahnkranz 43 mit Innenverzahnung, dessen Zähne die Vorsprünge 22 bilden.
Der Zahnkranz 43 ist, wie sich aus Figur 8 ergibt, an die innere Umfangsseite der
Abdeckkappe 6 angeformt.
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Diese Anordnung läßt sich noch dahingehend vereinfachen, daß der Zahnkranz
43 des gurtbandsensitiven Systems 4 mit dem Zahnkranz 38 der Blockiereinrichtung
5 vereinigt wird, wie das in Figur 9 dargestellt ist.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt zwei Sperrglieder und benötigt
dementsprechend zwei Führungs- bzw. Steuerzapfen Es versteht sich, daß auch eine
Ausführungsform mit nur einem Sperrglied möglich ist, bei der auch nur ein Führungs-bzw.
Steuerzapfen erforderlich ist, ohne daß auf die beschriebenen Vorteile verzichtet
werden muß.
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Die in der Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung offenbarten
Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen
untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.