DE2827409A1

DE2827409A1 - Auf fahrzeugbeschleunigung ansprechende, justierbare sensorvorrichtung

Info

Publication number: DE2827409A1
Application number: DE19782827409
Authority: DE
Inventors: Lucas Labeur
Original assignee: Klippan NV SA
Current assignee: Klippan NV SA
Priority date: 1978-06-22
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1980-01-10
Also published as: GB2025202B; US4244537A; CA1112228A; GB2025202A; FR2429025A1; FR2429025B1; IT7968334A0; IT1118997B

Description

Auf Fahrzeugbeschleunigung ansprechende, justierbare Sensorvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine auf Fahrzeugbeschleunigung ansprechende, justierbare Sensorvorrichtung für Gurtaufroller bei Sicherheitsgurten mit einer freibeweglich auf einem Ring in einem Stützkörper unverlierbar gehalterten Trägheitskugel, die bei Verlassen ihrer Ruhelage auf dem Ring an einem entsprechenden Ring an einer schwenkbar gehalterten Klinke in Anlage gelangt, die mit· einem Ratschenrad in Eingriff bringbar ist.

Nach der deutschen Offenlegungsschrift P 26 10 590.8 ist bereits eine Wickelvorrichtung für einen Sicherheitsgurt mit Schnellsperre bekannt, die eine Tasche in einer Befestigungshalterung und eine in der Tasche angeordnete Trägheitskugel aufweist. Die Tasche ist an einer Seite offen, und wenn das Fahrzeug in einer Raumrichtung beschleunigt wird, bewegt sich die Trägheitskugel aus der Tasche heraus und sperrt über ein Ratschenrad die Wickelwelle.

Seit einiger Zeit, insbesondere seit der Einführung der Sicherheitsgurte auf den Rücksitzen in Fahrzeugen, insbesondere in Europa, entstand das zunehmende Bedürfnis, die Gurtaufwickelvorrichtungen nicht nur an exakt horizontal oder vertikal angeordneten Teilen des Fahrzeuges, sondern auch an unter einem Winkel oder gebogenen Flächen angeordneten Halterungen zu befestigen. Will man nun den in großen Stückzahlen im Herstellungswerk gebauten Gurtaufroller in verschiedenen Fahrzeugtypen ein-

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bauen, dann wäre es zweckmäßig, eine Gurtaufwickelvorrichtung einstellbar, d.h. unter verschiedenen Winkeln einsetzbar vorzusehen, ohne daß für jeden Einbauwinkel ein gesonderter Gurtaufroller auf Lager gehalten werden muß. Bei der oben erwähnten, bekannten Wickelvorrichtung sind daher in der Ringbefestigung Einstellzylinder vorgesehen, die mit einem Schraubenzieher gedreht werden können, so daß der Gurtaufroller bei der Montage auf den entsprechenden Einbauwinkel einjustiert werden kann.

Es bestand aber andererseits das Bedürfnis, die Ansprechzeit der Sensorvorrichtung bei der Beschleunigung des Fahrzeuges in einer Raumrichtung zu verkürzen. Dazu ist es bereits vorgeschlagen worden, die Trägheitskugel nicht in einer Tasche wie bei dem bekannten Gurtaufroller, sondern auf einer Mulde mit scharfem Rand, also auf einem auf die Trägheitskugel hinweisenden Ring zu haltern. Zwar wird bei dem älteren Vorschlag und auch in der vorliegenden Erfindung im wesentlichen von einer Trägheitskugel gesprochen, diese kann aber auch eine etwas abgewandelte geometrische Form haben, sofern sie rollfähig ist. Durch diesen Vorschlag mit dem relativ scharfkantigen Ring, auf welcher die Trägheitskugel in ihrer Ruhelage zentriert ruht, sind die herstellungstechnischen Toleranzen nun nicht mehr kritisch; denn die Auflagefläche des Trägheitskörpers auf dem jeweiligen Ring wird durch dessen Innenkante gebildet, die sogar ovalförmig sein kann. Ohne kostspielige Oberflächenbehandlung des Stützkörpers wird also nicht nur ein schnelles Ansprechen der Verriegelungsvorrichtung beim Unfall gewährleistet, sondern die Trägheitskugel wird auch schnell wieder in ihre Ruhelage zurückgeführt. Hierdurch wird die Unsicherheitszone des Eingriffs zwischen Sperrklinke und Sperrad sehr klein gehalten.

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Die gebogene, vorzugsweise kreisförmige scharfe Kante, auf welcher die Trägheitskugcl in der Ruhelage zentriert liegt, erhöht ihre Funktion im wesentlichen aber nur dann, wenn die senkrecht zu der durch die scharfe Ringkante gedacht gelegte Ebene verlaufende Achse in der Vertikalen, d.h. im Lot liegt. Damit aber ist wieder das Problem der Einstellbarkeit an verschiedene Winkel vorgegeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die auf Fahrzeugbeschleunigung ansprechende Sensorvorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art justierbar auszugestalten, ohne auf den Vorzug der schnell zu erreichenden Verriegelungslage und schnellen Rückführung des Trägheitskörpers, d.h. die Auflage auf dem Ring, aufgeben zu müssen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Stützkörper zwei gegeneinander verstellbare Teile aufweist, deren einer den Ring zur Halterung der Trägheitskugel trägt, während der andere mit dem Gehäuse des Gurtaufrollers verbunden ist. Durch diese Maßnahmen kann man die Halterungsebene für die Trägheitskugel durch Verstellung des einen Stützkörperteils gegenüber dem anderen nahezu beliebig einstellen, so daß die neue Sensorvorrichtung gemäß der Erfindung damit justierbar ist. Es ist also damit eine Sensorvorrichtung mit schnellem Ansprechvermögen und der Fähigkeit, die einmal durch eine Beschleunigung aus ihrer Ruhelage herausgeförderte Trägheitskugel sehr rasch wieder in ihre Ruhelage zurückzubringen, geschaffen. Berücksichtigt man die Praxis bei der Herstellung in der Fabrikation und deren Möglichkeiten bei geringen Herstellungskosten, so hat sich erfindungsgemäß gezeigt, daß durch die zwei-

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stückige Ausbildung des Stützkörpers eine Verstellung bis zu 70° aus der Vertikalen möglich ist, während bislang eine solche Verstellung allenfalls nur bis zu etwa 20 möglich war. Der hier angegebene Winkel liegt zwischen dem Lot und der oben schon definierten Achse des Ringes. Mit anderen Worten bildet sich diese Achse durch die Verbindung der folgenden zwei Punkte: 1. Der Mittelpunkt, der im Idealfall als Ring ausgebildeten scharfen Kante und 2. dem Mittelpunkt der auf dem Ring in Ruhestellung liegenden Trägheitskugel.

Bei vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Halterungsring in der Form eines Kraterrandes ausgebildet, und das den Kraterrand aufweisende Teil ist eine Büchse oder ein Zylinder bzw. ein Teilzylinder. Hiermit sind zwei Ausführungsformen der Erfindung angesprochen. Beide haben das Merkmal, daß der Ring für die Lagerung der Trägheitskugel in ihrer Ruheposition anschaulich als Kraterrand geformt ist, wobei der gesamte Krater als Kegelstumpf mit Bohrung oder auch als zylindrische Büchse angesehen werden kann. Bei der einen Ausführungsform bildet diese Büchse das eine Teil des Stützkörpers, welches verstellbar an dem anderen, mit dem Gehäuse des Gurtaufrollers verbundenen Teil, in verschiedenen Positionen anbringbar ist, mit anderen Worten verstellbar ist. Bei der anderen Ausführungsform ist im Gegensatz zu dem am Gehäuse befestigten Teil das den Kraterrand aufweisende Teil als Teilzylinder oder als hohler·Zylinder, bei einer hier unten noch näher beschriebenen Ausführungsform kurz ausgebildeter, ringförmiger Zylinder, ausgeformt, in welchem entweder der Kraterrand direkt angeformt ist oder

eine Büchse mit dem Kraterrand angebracht ist. Die Büchse kann bei anderen Ausführungsformen beliebige Form haben, wenn nur der Kraterrand oder Ring rund ist.

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Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn an dem am Gehäuse befestigten, stationären Teil des Stützkörpers auf zwei Seiten der Trägheitskugeis jeweils eine Klinke drehbar angeordnet ist. Die Klinken, die bevorzugt sogar durch angeformte oder angesetzte Gewichte, Federn oder dergleichen in die entsperrte Position vorgespannt sind, verbessern erheblich die Sicherheit, daß die Verriegelung wunschgemäß in jedem Falle erfolgt, wenn eine zulässige Beschleunigung in einer Raumrichtung überschritten wird, und zwar auch dann, wenn die Sensorvorrichtung an einem im erlaubten Rahmen aus der Vertikalen gekippten Halterung schräg angebracht, allerdings auf den Winkel einjustiert, vorgesehen ist. Es sind nämlich Möglichkeiten denkbar, bei welchen die Sensorvorrichtung so schräg montiert ist, daß die eine Klinke nicht mit Sicherheit in jedem Falle beim Herausstoßen der Kugel aus dem horizontal eingestellten Kraterrand hochgeschwenkt und mit dem Ratschenrad zur Sperrung des Gurtaufrollers in Sperreingriff gelangt. Sind aber zwei Klinken drehbar auf zwei verschiedenen, vorzugsweise gegenüberliegenden. Seiten der Trägheitskugel angeordnet, dann spricht mit Sicherheit eine Klinke auf die Bewegung der Trägheitskugel an.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zylinder des Stützkörpers mindestens teilweise flächig aneinanderliegen und an den Berührungsflächen Feststelleinrichtungen aufweisen. Es ist hier die eine Ausführungsform der Erfindung angesprochen, bei welcher der Stützkörper aus zwei Teilzylindern oder vollen Zylindern besteht. Es kann auch daran gedacht werden, daß ein Zylinder, vorzugsweise der stationäre, am Gehäuse befestigte Zylinder,

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lediglich als die Sensorvorrichtung nur teilweise umgreifender Halbzylinder, der innere Zylinder hingegen als Vollzylinder ausgebildet ist. Der innere Zylinder weist dann den Kraterrand, z.B. eine Büchse mit Ausnehmung auf. Es kommt bei der Justiermöglichkeit gemäß der Erfindung darauf an, daß man die durch den Kraterrand gelegte Fläche in die Horizontale bringen kann. Dies geschieht bei der soeben angesprochenen Ausführungsform durch Verschieben des einen Zylinders gegenüber dem anderen, wonach die erreichte, gewünschte Position der beiden Zylinder zueinander durch Feststelleinrichtungen fixiert wird. Bei diesen Feststeilleinrichtungen kann man die verschiedensten, dem Fachmann vernünftig erscheinenden Lösungen verwenden.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn auf der Außenfläche des Zylinderumfanges des drehbaren Stützkörperteils Ausnehmung zur Verrastungsaufnahme eines am stationären Stützkörperteil befestigten Vorsprunges vorgesehen sind. Selbstverständlich kann

anordnen man die Feststelleinrichtungen aber auch umgekehrt, d.h. der Vorsprung kann auch an dem drehbaren Stützkörperteil· angeordnet sein und in Ausnehmungen einrasten, die z.B. in einem Winkelbereich von 180° oder 270° oder dergleichen am Innenumfang des äußeren stationären Zylinders vorgesehen sind. Je nach der Gradaufteilung dieser Ausnehmungen kann die Feinheit der Einstellung verändert werden.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn bei der anderen Ausführungsform längs der inneren Umfangsflache des stationären Teils des Stützkörpers Befestigungseinrichtungen für die Anbringung der den Kraterrand aufweisenden Büchse vorgesehen sind. Hierbei könnte als Befestigungseinrichtung eine Reihe

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von längs des ümfanges auf der Innenseite des stationären Stützkörperteils angeordneten Löcher, Sackbohrungen oder andere geeignet geformte Ausnehmungen vorgesehen sein, in welche z.B. ein auf der dem Kraterrand gegenüberliegenden Seite der Büchse angeordneter Stift oder Vorsprung einsteckbar ist. Die Justage erfolgt dann in der Weise, daß der Monteur die den Kraterrand aufweisende Büchse herauszieht und in die geeignete Ausnehmung einrastet, die die horizontale Lage der durch den Kraterrand gedacht gelegten Fläche ermöglicht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 schematisch in perspektivischer Darstellung die wichtigsten Teile der Sensorvorrichtung gemäß der Erfindung nach einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 die Gesamtanordnung der Sensorvorrichtung mit Sperrklinken und

Fig. 3 die gleiche Darstellung wie bei Fig. 1, jedoch von einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Die in den Fig. 1 und 3 gezeigte Sensorvorrichtung ist in Fig. 2 allgemein mit 1 bezeichnet. Um das Prinzip der Erfindung einfacher und deutlicher darstellen zu können, ist von der Sensorvorrichtung 1 lediglich eine an einem nicht dargestellten Gehäuse des Gurtaufrollers befestigbare Grundplatte 2 und ein daran angebrachter Stützkörper 3, 4 und 5_; bzw. 3, 5 bei der anderen Ausführungsform nach Fig. 3. gezeigt. Dieser Stützkörper weist zwei gegeneinander verstellbare Teile auf, nämlich bei beiden dargestellten Ausführungsformen den an dem nicht darge-

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stellten Gehäuse befestigten, stationären Teil 3 und den Zylinder 4 mit Büchse 5 und Kraterrand 6 bei der einen Ausführungsform nach Fig. 1 als Zylinder ausgebildeter verstellbarer Teil sowie lediglich die Büchse 5 bei der anderen Ausführungsform nach Fig. 3 als verstellbarer Teil.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 handelt es sich also bei dem verstellbaren, beweglichen Teil um einen Zylinder 4, an dem innen die Büchse 5 befestigt ist, die auf ihrer der Trägheitskugel 7 zugeordneten Seite den Kraterrand 6 trägt. Dieser innere Zylinder 4 kann gegenüber dem äußeren, nur als Teilzylinder 3 ausgebildeten stationären Teil verdreht werden. Funktion und Wirkung werden weiter unten beschrieben.

Ferner sind bei beiden Ausführungsformen auf zwei etwa gegenüberliegenden Seiten der Trägheitskugel· 7 jeweiis eine Kiinke bzw. 8" um die Drehachsen 9 bzw. 9¹ schwenkbar angeordnet und in die entsperrte Stellung durch Gewicht vorgespannt. Hierzu genügt ein sehr kleines Gewicht, bei der Klinke 8 wenige Gramm der relativ zart ausgebildeten und beispielsweise aus Kunststoff hergestellten Klinke, bei der Klinke 8' ein kleines angesetztes Gewicht 10.

Die freien Enden der Klinken 8_r 8" treten mit den Zähnen des in Fig. 2 gezeigten Ratschenrades 11 in Eingriff, wenn sie in Richtung der Pfeile 12 gedreht werden. Auch die Klinken 8, 8¹ weisen eine ringförmige scharfe Kante 13, 13" auf, von denen bei der Darstellung der Fig. 1 und 3 nur der Ring 13 angedeutet ist.

Als Feststelleinrichtung der Ausführungsform nach Fig. 1 dient der am stationären Stützkörpertoil 3 befestigte Vorsprung 14,

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der in Ausnehmungen 15 eingerastet werden kann, die gleichmäßig am Umfang außen auf dem verstellbaren Zylinder 4 passend vorgesehen sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der stationäre Stützkörperteil 3 wiederum als die Sensorvorrichtung 1 nur teilweise umgreifender Teilzylinder 3 ausgebildet, während das verstellbare Teil in diesem Falle die Büchse 5 ist mit dem Kraterrand Als Feststelleinrichtung dient ein nicht dargestellter, auf der dem Kraterrand 6 der Büchse 5 gegenüberliegenden Seite befestigter Stift oder Vorsprung, der in die innen längs des Umfanges des stationären Teils 3 angeordneten Löcher 16 eingesteckt werden kann.

Im Betrieb wird davon ausgegangen, daß beim Einbau von der Vertikalen auszugehen LsL, die in den Fiy. als Linie V dargestellt ist. Dagegen bedeutet die mit A bezeichnete Linie die Drehachse der Büchse 5, d.h. die oben schon beschriebene und definierte Mittelachse, die durch zwei Punkte festgelegt ist, nämlich den Mittelpunkt innerhalb des Kraterrandes 6 und den Mittelpunkt der Trägheitskugel 7, wenn sie sich in ihrer Ruhe lage befindet.

Geht man von der Stellung der Fig. 2 aus, dann befindet sich die Sensorvorrichtung 1 nicht in der einjustierten Position; denn die Linie A deckt sich nicht mit der Vertikalen V.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird daher, ausgehend von der SLcllunij nach Ficj. 2, der innere, verstellbare Zylinder 4 gegenüber dem stationären Stützkörperteil 3 in Gegenuhrzeigerrichtung so'gedreht, bis die durch den Kraterrand 6 gelegt ge-

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dachte Ebene horizontal ist oder mit anderen Worten die Mittellinie A mit der Vertikalen zusammenfällt. Dieser Zustand ist in Fig. 1 gezeigt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 zieht der Monteur die Büchse 5 aus dem stationären Stützkörperteil 3 heraus und steckt sie in diejenige Öffnung 16, bei der wiederum die obigen Bedingungen gegeben sind, d.h. die Achse A der Büchse 5 mit der Vertikalen zusammenfällt oder die durch den Kraterrand 6 gelegte Ebene horizontal liegt.

Bei beiden Ausführungsformen liegt jetzt die Trägheitskugel 7 auf der Kreislinie, nämlich dem Kraterrand auf, so daß erst eine gewisse Mindestbeschleunigung auf die Sensorvorrichtung wirken muß, um die Kugel aus ihrer Ruhelage herauszubewegen.

Gleichzeitig liegen bei beiden Ausführungsformen die Kreislinien 13 der Ringe an den Klinken 8, 8' an der Trägheitskugel 7 an. Bewegt sich bei Herausstoßen der Kugel 7 aus ihrer Ruhelage diese gemäß Fig. 2 entweder nach links oder nach rechts, so greift entweder die Klinke 8 oder die Klinke 8' in die Zähne des Ratschenrades 11, welches angehalten wird und die Sperreinrichtung auslöst. Die Wickelwelle des Gurtaufrollers wird blockiert, und zum Schutz des angeschnallten Insassen kann kein weiteres Gurtband mehr herausgezogen werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Auf Fahrzeugbeschleunigung ansprechende, justierbare Sensorvorrichtung für Gurtaufroller bei Sicherheitsgurten mit einer freibeweglich auf einem Ring in einem Stützkörper unverlierbar gehalterten Trägheitskugel, die bei Verlassen ihrer Ruhelage auf dem Ring an einem entsprechenden Ring an einer schwenkbar gehalterten Klinke in Anlage gelangt, die mit einem Ratschenrad in Eingriff hringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (3, 4, 5) zwei gegeneinander verstellbare Teile (3, 4; 3, 5) aufweist, deren einer (4, 5) den Ring (6)

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zur Halterung der Trägheitskugeln (7) trägt, während der andere (3) mit dem Gehäuse des Gurtaufrollers verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsring (6) in Form eines Kraterrandes ausgebildet ist und das den Kraterrand (6) aufweisende Teil eine Büchse (5) oder ein Zylinder bzw. Teilzylinder (4) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem am Gehäuse befestigten, stationären Teil (3) des Stützkörpers (3, 4, 5) auf zwei Seiten der Trägheitskugel (7) jeweils eine Klinke (8, 8') drehbar angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zylinder (3, 4) des Stützkörpers mindestens teilweise flächig aneinanderliegen und an den Berührungsflächen Feststelleinrichtungen (14, 15) aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche des Zylinderumfanges des drehbaren Stützkörperteils (4) Ausnehmungen (15) zur Verrastungsaufnahme eines am stationären Stützkörperteil (3) befestigten VorSprunges (14) vorgesehen sind.

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