DE2915750A1

DE2915750A1 - Selbstsperrender gurtaufroller fuer sicherheitsgurte

Info

Publication number: DE2915750A1
Application number: DE19792915750
Authority: DE
Inventors: Holger 7031 Aidlingen Seel
Original assignee: Autoflug GmbH
Current assignee: Autoflug GmbH
Priority date: 1979-04-19
Filing date: 1979-04-19
Publication date: 1981-03-19
Also published as: ZA802319B; ES264576U; DE2915750C2; FR2454310A1; ES264576Y; IT8021149A0; IT1140828B; FR2454310B1

Description

Beschreibung

Selbstsperrender Gurtaufroller für Sicherheitsgurte

Die Erfindung betrifft einen eelbsteperrenden Gurtaufroller für Sicherheitsgurte, mit einer Aufwickelwelle für den Gurt, die einen Abschnitt mit einem tür Wellenachse symetrlschen, insbesondere im wesentlichen rechteckigen Querschnitteprofil aufweist, das an gegenüberliegenden Selten Anschläge für ein im Verhältnis zu diesem Abschnitt beweglich und exzentrisch gelagertes Sperrglied mit zugeordneten Anschlägen hat, welches mit einer Ausnehmung den Abschnitt überfaßt und bei Überschreiten einer bestimmten Drehbeschleunigung der Aufwickelwelle in Abrollrichtung des Sicherheitsgurtes gesteuert aus-

lenkt und mit wenigstens einem Sperrzahn in ein gehäusefestes Bauteil eingreift.

Derartige Gurtaufroller sind bekannt (DE-AS 24 52 4\9) t sie weisen ein sogenanntes gurtbandsensitives Blockiersystera auf, das aus dem beweglich auf der Aufwickelwelle gelagerten Sperrglied und einer ebenfalls auf dieser Welle gelagerten und relativ zu dieser gegen Federwirkung verdrehbaren Trägheitsscheibe besteht, die mit einer Stift-Schlitz-Verbindung an das Sperrglied gekuppelt ist. Daneben kann auch noch ein

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sogenanntes fahrzeugsensitives Blockiersystem vorgesehen sein, das an der Trägheitsscheibe angreift. Wenn beim Abrollen des Sicherheitsgurtes die Drehbeschleunigung der Aufwickelwelle einen bestimmten Wert überschreitet, bleibt die Trägheitsscheibe relativ zur Aufwickelwelle zurück und lenkt dadurch das Sperrglied aus, das dann mit wenigstens einem Sperrzahn in das gehäusefeste Bauteil eingreift, welches ein Druckring mit Innenverzahnung sein kann.

Der Sperrzahn und die Verzahnung des gehäusefesten Bauteils sind im allgemeinen so ausgelegt, daß die beim Blockieren aufeinanderliegenden Zahnflächen im wesentlichen radial zur Aufwickelwelle gerichtet sind. Da das Sperrglied nur auf einer Seite einen oder gegebenenfalls mehrere Sperrzähne hat/ ergeben sich im Blockierzustand, insbesondere unter Last, abhängig von der jeweiligen Lage des Sperrzahnes zu dem gerade vom Wickel abgezogenen Abschnitt des Gurtbandes, unterschiedliche Eingriffsverhältnisse zwischen dem Sperrzahn und der Innenverzahnung. Dies beruht auf unvermeidlichen Toleranzen der Wellenlagerung und auf der unter Last geschehenden Verformung von Welle, Sperrglied, Lager und Gehäuse, die dazu führen, daß die Aufwickelwelle sich im Blockierzustand verschiebt, so daß bei bestimmten Stellungen des Sperrzahnes zur Belastungsrichtung die Uberdeckurig desselben mit der Innenverzahnung vergrößert bzw. verkleinert wird. Dies wiederum führt zwangsläufig zu unterschiedlichen Bruchlasten und damit zu einem unkontrollierten Verhalten des Gurtaufrollers beim Blockieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtaufroller der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß sich im Blockierzustand eine gleichmäßige überdeckung des Sperrzahnes bzw. der Sperrzähne mit der zugeordneten Innenverzahnung des gehäusefesten Bauteils einstellt.

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Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowie vorteilhafte Ausgestaltungen derselben ergeben sich aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung vorangestellt sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Gurtaufroller werden, wie auch bei bekannten Gurtaufrollern, der Sperrzahn und die zugeordnete Innenverzahnung des gehäusefesten Bauteils im Blockierzustand im wesentlichen durch tangential zur Aufwickelwelle gerichtete Kräfte beaufschlagt. Darüber hinaus können aber noch zusätzliche radiale Kraftkomponentenauftreten, und zwar dann, wenn bei höherer Belastung des Sicherheitsgurtes das zwischen den Anschlägen angeordnete Bauteil unter dem Druck der zwischen diesen Anschlägen wirkenden Kraft verformt wird. Dann werden nämlich die betreffenden Anschläge für eine kurze Zeitspanne wirkungslos, und es verbleibt eine radiale Kraftkomponente, die dazu führt, daß sich die überdeckung zwischen dem Sperrzahn und der Innenverzahnung des gehäusefesten Bauteils vergrößert. Sobald das verforinbare Bauteil wieder in der Lage ist, Kräfte zu übertragen, entfällt die radiale Kraftkomponente, so daß der Sperrzahn und die zugeordnete Innenverzahnung wieder im wesentlichen durch tangentiale Kräfte belastet werden, nunmehr jedoch (wieder) bei optimaler überdeckung.

Das Vorstehende gilt sowohl für Ausführungsformen, bei denen das Sperrglied unmittelbar auf dem rechteckigen Querschnittsprofil der Welle gelagert ist, als auch für Ausführungsformen, bei denen das Sperrglied anderweitig, z. B. an einer Trägheitsscheibe, exzentrisch gelagert ist.

Wird das verformbare Bauteil aus einem plastisch verformbaren Werkstoff, z. B. einem Kunststoff, hergestellt, dann besteht auch die Möglichkeit, dieses Bauteil als Indikator einzusetzen, der anzeigt, ob der Gurtaufroller seiner Grenzbelastung aus-

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gesetzt worden ist. Dazu kann das Bauteil bzw. ein Kunststoffstreifen sich im wesentlichen über die volle Länge der als Anschlag dienenden Seite des Querschnittsprofils erstrecken, wobei am Sperrglied eine an den zugeordneten Anschlag anschließende und radial außerhalb des Querschnittsprofils angeordnete Ausnehmung angeordnet ist, in die der Werkstoff des Bauteils bei plastischer Verformung eindringt. Da das Bauteil nach wie vor am Querschnittsprofil der Aufwickelwelle gehalten, zusätzlich aber in der Ausnehmung des Sperrgliedes abgestützt ist, wird dadurch eine Relativbewegung zwischen Sperrglied und Aufwickelwelle blockiert, und der Sicherheitsgurt wird nicht mehr aufgerollt. Der Benutzer kann infolgedessen erkennen, daß der Gurtaufroller seine Grenzbelastung erfahren hat und unbrauchbar ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eine· selbstsperrenden Gurtaufroller·, teilweise geschnitten,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführung»form des Gegenstandes entsprechend FIg. 2.

Der Gurtaufroller hat ein Gehäuse 1 mit einer darin in herkömmlicher Weise gelagerten Aufwickelwelle 2, die einen Wickel 3 eines in Richtung des Pfeiles 4 abrollbaren Gurtbandes 5 trägt. Das Gurtband 5 wird gegen die Wirkung einer nicht dargestellten und unter einer Kappe 6 angeordneten Feder abgezogen. Bei der Aufwickelwelle 2 handelt es sich um eine Stahlwelle, insbesondere ein mit einem Kunststoff umspritEtes Flachstahlprofil.

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Auf der der Kappe 6 bzw. der darin untergebrachten Feder gegenüberliegenden Seite weist die Aufwickelwelle 2 einen Abschnitt 7 auf, der in der Projektion der Figur 2 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt. An den beiden Längsseiten ist dieser Abschnitt 7 mit einem Kunststoff derart umspritzt, daß zwei kreissegmentförmige Auflagen 8, gebildet werden, die in Richtung auf das zugeordnete Wellenende in einen von einer Scheibe 10 umgebenen Lagerzapfen übergehen.

Der profilierte Abschnitt 7 der Aufwickelwelle 2 befindet sich außerhalb des Gehäuses 1 in der Ebene eines außen an das Gehäuse 1 angeschlossenen Druckringes 12 mit Innenverzahnung 13. Innerhalb des Druckringes ist beweglich auf dem Abschnitt 7 ein Sperrglied 14 mit zwei Sperrzähnen 15, 16 gelagert. Das Sperrglied 14 besitzt eine im Prinzip trapezförmige Ausnehmung 17, in der der Abschnitt 7 mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist. Im Bereich des schmaleren Endes der trapezförmigen Ausnehmung 17 weist das Sperrglied in die Ausnehmung 17 ragende Vorsprünge 18, 19, 20 auf, die auch von gewölbten Rändern der Ausnehmung 17 gebildet sein können und deren Abstand voneinander so eingestellt ist, daß insgesamt ein exzentrisches Schwenklager 21 gebildet wird, um welches das Sperrglied 14 verschwenkt werden kann.

Im Bereich der beiden Auflagen 8, 9 besitzt die Ausnehmung 17 an die Form der Auflagen 8, 9 angepaßte Anlageflächen 22, 23, wobei die Anlagefläche 22 ebenso wie die ihr zugeordnete Auflage einen ebenen Abschnitt hat, an dem die Auflage in Ruhestellung des Sperrgliedes 14 anliegt.

Auf der dem Schwenklager 21 gegenüberliegenden Seite weist der Abschnitt 7 der Aufwickelwelle beidseits Anschläge 24, auf, die mit zugeordneten Anschlägen 26, 27 der Ränder der Ausnehmung 17 des Sperrgliedes 14 zusammenwirken. Der An-

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schlag 25, der auf der den Sperrzähnen 15 bzw. 16 gegenüber-, liegenden Seite des Abschnittes 7 angeordnet ist, wird von einem plastisch verformbaren Bauteil, insbesondere aus Kunststoff, gebildet, das gegebenenfalls zusammen mit den Auflagen 8, 9 an die Welle angespritzt worden ist. Die Dicke dieses Bauteils kann 1 - 3 mm betragen. Das Bauteil bzw. der Anschlag 25 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte zur Verfügung stehende Anschlagfläche des Abschnittes 7.

An den als Anschlag 27 dienenden Rand der Ausnehmung des Sperrgliedes 14 schließt sich radial außerhalb des Abschnittes 7 eine linsenförmige Ausnehmung 28 an, deren Funktion später erläutert wird.

Das Sperrglied 14 hat ferner auf der dem Schwenklager 21 gegenüberliegenden Seite eine Öffnung 29, in die ein Stift 30 einer auf dem Lagerzapfen 11 der Aufwickelwelle 2 gelagerten Trägheitsscheibe 31 eingreift. Die Trägheitsscheibe ist gegen die Wirkung einer Feder 36 drehbar auf dem Lagerzapfen 11 zwischen der Scheibe 10 und einer Haltekappe 32 gelagert.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 weist die Trägheitsscheibe 3t eine Außenverzahnung 33 zum Eingriff eines Sperrzahnes 34 eines fahrzeugsensitiven Blockiersystems 35 auf.

Der Gurtaufroller arbeitet wie folgt: Wenn die Abzugsbeschleunigung des Gurtbandes 5 und damit die Drehbeschleunigung der Aufwickelwelle 2 einen bestimmten Wert überschreiten oder wenn während des Abziehens des Gurtbandes 5 das fahrzeugsensitive Blockiersystem 35 anspricht, bleibt die Trägheitsscheibe 31 hinter der Aufwickelwelle 2 zurück. Dabei hält sie über die Stift-Schlitz-Verbindung 29, 30 das Sperrglied 14, welches dann in die in Figur 2 dargestellte Blockierposition auslenkt, fest. Wenn die Sperr-

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zähne 15, 16 sich relativ zum abgezogenen Abschnitt des Gurtbandes 5 in einer Position befinden, die durch das in Figur 2 gestrichelt gezeichnete Gurtband 5 angedeutet ist, würde wegen der unvermeidlichen Toleranzen der Wellenlagerung und der Verformung aller beteiligten Bauteile unter Last die überdeckung zwischen den Sperrzähnen 15, 16 und der Innenverzahnung 13 des gehäusefesten Druckringes 12 geringer werden, weil die im Blockierzustand aufeinanderliegenden Zahnflanken im wesentlichen in radialer Richtung verlaufen und nur tangentiale Kräfte wirken. Bei höherer Belastung wird jedoch das den Anschlag 25 bildende plastisch verformbare Bauteil deformiert, so daß die Anschläge 25, für eine kurze Zeit wirkungslos werden. Dadurch entsteht aufgrund der jetzt kurzzeitig vorliegenden Kurbeltriebwirkung eine radiale Kraftkomponente im Bereich der Zahnflanken, und die überdeckung der Zahnflanken wird wieder bis zum Optimum vergrößert. Sobald das den Anschlag 25 bildende Bauteil wieder tragfähig wird, erhalten auch die Anschläge 25, 27 ihre Wirkung wieder, und die radiale Kraftkomponente entfällt.

Die Verformbarkeit des den Anschlag 25 bildenden Bauteils ist so eingestellt, daß bei Überschreitung einer vorgegebenen Grenzbelastung für den Gurtaufroller ein Teil des Werkstoffes des Anschlages 25 in die Ausnehmung 28 verdrängt wird und dort verbleibt. Da der Werkstoff des Anschlages 25 an der Aufwickelwelle 2 bzw. an deren Abschnitt 7 befestigt ist, tritt dadurch eine Verriegelung zwischen Aufwickelwelle 2 und Sperrglied 14 ein, so daß das Sperrglied 14 die dargestellte Blockierposition nicht mehr verlassen kann. Der Benutzer weiß nun, daß der Gurtaufroller seine Grenzbelastung erreicht bzw. überschritten hat und damit unbrauchbar geworden ist.

Bei der in Figur 3 wiedergegebenen Ausführungsform bezeichnen

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gleiche Bezugszeichen gleiche Teile wie in den Figuren 1 und 2. Das Sperrglied 14 ist auf einem exzentrisch angeordneten Zapfen 40 gelagert und wird, indem es über eine Stift-Schlitz-Verbindung 41 von der Trägheitsscheibe 31 gesteuert wird, um den Zapfen 40 verschwenkt. Die Wirkung des den Anschlag 25 bildenden verformbaren Bauteils ist die gleiche wie zu Figur 2 erläutert.

Die in der vorstehenden 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.

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Claims

Patentansprüche

1. Selbstsperrender Gurtaufroller für Sicherheitsgurte, mit einer Aufwickelwelle für den Gurt, die einen Abschnitt mit einem zur Wellenachse symmetrischen, insbesondere im wesentlichen rechteckigen Querschnittsprofil· aufweist, das an gegenüberliegenden Seiten Anschläge für ein im Verhältnis zu diesem Abschnitt beweglich und exzentrisch geiagertes Sperrglied mit zugeordneten Anschlägen hat, welches mit einer Ausnehmung den Abschnitt überfaßt und bei Überschreiten einer bestimmten Drehbeschleunigung der AufWickelWe^e in Abrollrichtung des Sicherheitsgurtes gesteuert auslenkt und mit wenigstens einem Sperrzahn in ein gehäusefestes Bauteil eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einen ais Anschlag dienenden Seite des Querschnittsprofiles (7) und dem zugeordneten Anschlag (27) des Sperrgliedes (14) ein verformbares Bauteil (25)

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angeordnet ist, dessen Ε-Modul geringer ist als derjenige der die Anschläge aufweisenden Bauteile (7, 14).

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Bauteil (25) am Sperrglied (14) befestigt ist.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Bauteil (25) am Querschnittsprofil (7) bzw. an der Aufwickelwelle (2) befestigt ist.

4. Gurtaufroller nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Bauteil (25) aus einem plastisch verformbaren Werkstoff besteht.

5. Gurtaufroller nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Bauteil (25) ein Kunststoffstreifen ist.

6. Gurtaufroller nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des verformbaren Bauteils (25) ungefähr 1-3 mm beträgt.

7. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Bauteil (25) sich im wesentlichen über die volle Länge der als Anschlag dienenden Seite des Querschnittsprofils (7) erstreckt und daß am Sperrglied (14) eine an den zugeordneten Anschlag (27) anschließende, radial außerhalb des Querschnittsprofils (7) angeordnete Ausnehmung (28) zur Aufnahme von Werkstoff bei plastischer Verformung des Bauteils (25) anschließt.

8. Gurtaufroller nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem rechtecki-gen Quer

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schnittsprofil (7) versehene Abschnitt der Aufwickelwelle (2) im Bereich des Sperrgliedes (14) kreissegmentförinige Auflagen (8, 9) trägt, die sich im wesentlichen bis zu den Anschlägen (24, 25) erstrecken, und daß die Ausnehmung (17) des Sperrgliedes (14) daran angepaßte Anlageflächen (22, 23) aufweist.

9. Gurtaufroller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen (8, 9) einstückig an die Aufwickelwelle (2) angeformt sind und in einen Lagerzapfen (11) für eine Trägheitsscheibe (31) zur Steuerung des Sperrgliedes (14) übergehen.

Beschreibung

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