DE2920554C2

DE2920554C2 -

Info

Publication number: DE2920554C2
Application number: DE2920554A
Authority: DE
Inventors: John J. Bloomfield Hills Mich. Us Sack; Arduino East Detroit Mich. Us Colasanti; Robert L. Sterling Heights Mich. Us Stephenson
Original assignee: Allied Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1978-05-22
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1990-09-13
Also published as: AU4954879A; CA1112227A; JPS54153427A; FR2426475A1; US4168810A; FR2426475B1; IT1118639B; GB2020959B; IT7967976A0; GB2020959A; YU112479A; YU42182B; PT69634A; SE7904144L; DE2920554A1; MX148893A; ES252861Y; ES252861U

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, einer Aufwickelrolle mit einer Welle mit einem Schlitz, der im wesentlichen längs zur Welle verläuft und zwei Kanten hat, wobei eine gehäusefeste Sperrverzahnung vorgesehen ist, in die ein Sperrelement mit Zähnen eingreift, das Sperrelement eine Öffnung aufweist, mit der es auf dem Wellenende gegen die Kraft einer Feder schwenkbar gelagert ist, und wobei eine Steuerscheibe bezüglich der Welle drehbar gelagert ist, die über einen Mitnehmer mit dem Sperrelement verbunden ist.

Aus der US-PS 39 29 300 ist eine solche Vorrichtung bekannt, bei der die Welle aus einem massiven Metallstab besteht, dessen eines Ende als abgeflachter Zapfen ausgebildet ist, der in die zentralen Öffnungen zweier Sperrelemente eingreift. Diese Sperrelemente werden durch eine Feder in einer zentralen Lage gehalten, in der ihre Zähne nicht in die Zähne der Sperrverzahnung eingreifen. Werden die Sperrelemente jedoch über ihre Mitnehmer gegen das Mitdrehen mit der Welle blockiert, so verdrehen sie sich auf dem Wellenzapfen in eine Lage, in der sie mit ihren Zähnen in die Sperrverzahnung eingreifen und hierdurch auch den abgeflachten Zapfen und damit die Welle an einer weiteren Drehung hindern.

Bei Sicherheitsgurtaufrollern besteht generell das gegensätzliche Erfordernis, daß eine relativ kleine Kraft eine Sperreinrichtung betätigt, die sehr hohen Kräften widerstehen muß, die durch den sich bewegenden Körper des Insassen bei einem plötzlichen Anhalten des Fahrzeuges auf den Sicherheitsgurt übertragen werden. Ein anderes Gestaltungsproblem bezieht sich auf die Tatsache, daß die Welle angehalten werden muß, während sie sich relativ schnell bewegt, und die Verriegelungsteile nicht immer in derselben Position zusammentreffen.

Aus der US-PS 39 55 774 ist es bekannt, die Sperrelemente durch eine Trägheits-Steuerscheibe über Mitnehmerstifte zu betätigen.

Gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen kräftigen und zuverlässigen Wellenverriegelungsmechanismus für Sicherheitsgurtaufroller zu schaffen, der wirtschaftlich und leicht herzustellen und zusammenzubauen ist.

Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Welle als ein über die ganze Länge mit dem Schlitz versehenes Rohr ausgebildet ist, daß das Sperrelement einen in die Öffnung ragenden Vorsprung aufweist, daß die Öffnung eine Form aufweist, die über einen Teil des Randes der Öffnung der äußeren Oberfläche des Rohres entspricht, wobei das Sperrelement sich in seiner Sperrlage mit diesem Teil der Öffnung an dem Rohr abstützt, und daß der Vorsprung in der Öffnung des Sperrelementes so in den Schlitz eingreift, daß die beiden Ränder des Vorsprunges mit den jeweils zugeordneten Kanten des Rohres das Schwenklager bilden.

Zar ist aus der DE-AS 15 06 619 bereits ein Sperrelement bekannt, das einen in eine Öffnung ragenden Vorsprung aufweist. Jedoch wird in diesem Falle das Schwenklager selbst von einem in das Wellenende eingelassenen Stift gebildet, der in eine passende Bohrung des Vorsprungs des Sperrelementes eingreift.

Weiterhin weist nach der DE-AS 15 06 619 die Öffnung des Sperrelementes eine Form auf, die über einen Teil ihres Randes der äußeren Oberfläche der Welle entspricht. Jedoch stützt sich das Sperrelement in seiner Sperrlage nicht ausschließlich mit der Außenfläche der Welle an den innen angepaßten Teilen der Öffnung ab, sondern auch mit den flachen Innenseiten eines halbmondförmigen Wellenzapfens. Eine derartige Gestaltung von Welle und Sperrelement ist jedoch nicht mehr möglich, wenn die Welle lediglich als geschlitztes Rohr ausgebildet ist.

Aus der DE-OS 21 63 732 ist eine Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte bekannt, bei der die Wickelwelle ebenfalls als geschlitztes Rohr ausgebildet ist. Im übrigen hat der Sperrmechanismus der dort beschriebenen Vorrichtung einen völlig anderen konstruktiven Aufbau als der Sicherheitsgurtaufroller gemäß der Erfindung. Die DE- OS 21 63 732 zeigt schon einen Wellenstift, der das geschlitzte Rohr durchsetzt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das hohle Rohr einfach und leicht durch Stanzen oder Walzen aus flachem Stahlblech hergestellt werden kann. Das Sperrelement kann aus flachem Lagerblech gepreßt oder gestanzt werden, und der ganze Sicherheitsgurtaufroller kann von einer Seite her nach dem Stapelprinzip leicht zusammengebaut werden, wodurch auch eine Automatisierung möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine auseinandergezogene Ansicht des Sicherheitsgurtaufrollers gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Verriegelungsmechanismus im entriegelten Zustand,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Verriegelungsmechanismus in einer Zwischenstellung,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Verriegelungsmechanismus im verriegelten Zustand,

Fig. 5 einen Querschnitt mit einer Darstellung der Lage des Gurtbandes innerhalb der Aufwickelrolle und

Fig. 6 eine Seitenansicht des Sicherheitsgurtaufrollers bei abgenommener Abdeckung.

Nach Fig. 1 weist der Sicherheitsgurtaufroller 5 eine Grundplatte 6 mit zwei Seitenwänden 7, 8 auf. Außerhalb der Seitenwände 7, 8 sind zwei Abstandshalter 9, 11 angebracht, die als Lager für eine Welle dienen, die als über die ganze Länge mit einem Schlitz 36 versehenes Rohr 12 ausgebildet ist. Auf der Seitenwand 7 ist neben dem Abstandshalter 9 eine Abdeckung 13 mit einer Feder 19 vorgesehen. Ein Dorn 14 ist innerhalb des Rohres 12 an dessen Ende verdrehungssicher gegenüber diesem gelagert und auf einem Wellenstift 15 fest angebracht und weist einen Schlitz 17 auf, der das innere Ende 18 der Feder 19 aufnimmt, wodurch das Rohr 12 stets in Wickelrichtung des Gurtbandes 62 vorgespannt ist.

Die Seitenwände 7, 8 werden durch ein Verbindungsstück 20 auf Abstand gehalten.

Ein Verriegelungsring 21 mit nach innen gerichteten Zähnen 22 ist an der Seitenwand 8 neben dem Abstandshalter 11 angebracht und dient als gehäusefeste Sperrverzahnung. Ein Sperrelement 23 mit einer Öffnung 28 ist auf der Oberfläche des Rohres 12 gelagert, wobei ein in die Öffnung 28 gerichteter Vorsprung 29 in den Schlitz 36 des Rohres 12 eingreift.

Der Vorsprung 29 weist konkav geformte Ränder 30, 31, eine in die Öffnung 28 gerichtete, konkav geformte Oberseite 32 und gerundete Kanten auf, die die Ränder 30, 31 mit der Oberseite 32 und der Innenfläche 33 der Öffnung 28 verbinden, wobei die Ränder 30, 31 mit den Kanten 34, 35 des Schlitzes 36 des Rohres 12 ein Schwenklager bilden. Ein erheblicher Teil 37 (d. h. 10° bis 60°) der Innenfläche 33 ist in die Öffnung 28 hinein verlagert und hat eine Oberflächenkrümmung, die der Krümmung der äußeren Oberfläche 38 des Rohres 12 entspricht. Außerdem hat das Sperrelement 23 nach außen gerichtete Zähne 39, die im verriegelten Zustand in die nach innen gerichteten Zähne 22 des Verriegelungsringes 21 eingreifen, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Vorzugsweise haben die Zähne 22 des Verriegelungsringes 21 und die Zähne 39 des Sperrelementes 23 die gleiche Gestalt. Das Sperrelement 23 und der Verriegelungsring 21 können bei ihrer Herstellung zur Materialersparnis aus demselben Rohling geschnitten werden.

Ein Beschleunigungssensor 40 mit einer Sensorklinke 41 ist ebenfalls auf der Seitenwand 8 angebracht.

Eine Lagerscheibe 42 ist am Ende des Rohres 12 angebracht, um das Sperrelement 23 auf dem Rohr 12 festzulegen und als Lager für den Wellenstift 15 zu dienen. Eine Steuerscheibe 43 ist frei drehbar auf dem Endteil 44 des Wellenstiftes 15 gelagert und mit dem Sperrelement 23 über einen an diesem befestigten, nach außen ragenden Mitnehmer 45 verbunden, der in einen Schlitz 49 der Steuerscheibe 43 eingreift.

In Zähne 46 der Steuerscheibe 43 greift die Sensorklinke 41 ein. Eine Kupplungsfeder 67 ist mit dem einem Ende in einem Loch 50 der Steuerscheibe 43 und mit dem anderen Ende an dem Mitnehmer 45 befestigt, um diesen ständig gegen das eine Ende 47 des Schlitzes 49 zu drücken. Diese federnde Verbindung bewirkt die Dämpfung von Stößen, die durch ungenaues Zusammenspiel der Zähne 22 des Verriegelungsringes 21 mit den Zähnen 39 des Sperrelementes 23 entstehen können.

Eine Justierfeder 52 ist mit dem einen Ende in einem Schlitz 53 der Lagerscheibe 42 befestigt, während ihr anderes Ende wahlweise in eines von vier Löchern 54 der Steuerscheibe 43 einsteckbar ist. Damit kann die Ansprechempfindlichkeit der Verriegelung in Abhängigkeit von der Beschleunigung des Gurtbandes 62 verändert werden.

Eine Schraube 55 dient zum Befestigen der Lagerscheibe 42 auf dem Endteil 44 des Wellenstiftes 15, während an der Lagerscheibe 42 vorgesehene radiale Vorsprünge 56 die Steuerscheibe 43 auf dem Endteil 44 festlegen. Ein Ring 57 unterstützt über Raststifte 58 die sichere Befestigung des Verriegelungsmechanismus an der Seitenwand 8. Eine Abdeckung 59 ist mit Schrauben 60 oder durch Nieten an der Seitenwand 8 befestigt.

Eine Aufwickelrolle 61 umgibt das Rohr 12 und dient zum Aufwickeln des Gurtbandes 62. Eine Zwischenscheibe 64 sitzt auf dem Endteil 65 des Wellenstiftes 15 und paßt genau in das Innere des Rohres 12 und verhindert dessen Deformation.

Das Gurtband 62 ist am Rohr 12 durch Einführen in den Schlitz 36 und um den Wellenstift 15 herum befestigt, wo es durch einen Keilstab 63 gegen ein Herausziehen gesichert ist. Um den Sicherheitsgurtaufroller zusammenzubauen, werden die einzelnen Teile nacheinander durch Aufstecken zusammengesetzt.

Im Betrieb kann der Sicherheitsgurtaufroller auf zwei Arten betätigt werden. Die eine Art spricht auf einen plötzlichen Zug am Gurtband 62 an. Wenn das Rohr 12 durch einen plötzlichen Zug am Gurtband 62 beschleunigt wird, versucht die Steuerscheibe 43 wegen ihres großen Trägheitsmomentes sich der Bewegung zu widersetzen und dadurch eine Kraft F ₁ über das Ende 47 des Schlitzes 49 gegen den Mitnehmer 45 aufzubringen, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wodurch das Sperrelement 23 veranlaßt wird, sich relativ zu dem Rohr 12 zu drehen, und zwar aufgrund der Lagerkraft F ₂, die über die Kante 34 des Rohres 12 auf das Sperrelement 23 einwirkt. Die Bewegung des Sperrelementes 23 führt zum Eingriff seiner Zähne 39 mit den Zähnen 22 des Verriegelungsringes 21, wie in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist.

Die zweite Art der Verriegelung und des Festhaltens des Gurtbandes 62 wird durch ein plötzliches Abbremsen oder Beschleunigen des Fahrzeuges ausgelöst, indem der Beschleunigungssensor 40 die Sensorklinke 41 in Eingriff mit den Zähnen 46 der Steuerscheibe 43 bringt, wodurch diese und der Mitnehmer 45 gegen eine weitere Bewegung verriegelt werden und das Sperrelement 23 durch die nachfolgende Drehbewegung des Rohres 12 so bewegt wird, daß seine Zähne 39 in die Zähne 22 des Verriegelungsringes 21 eingreifen.

Claims

1. Sicherheitsgurtaufroller für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, einer Aufwickelrolle mit einer Welle mit einem Schlitz, der im wesentlichen längs zur Welle verläuft und zwei Kanten hat, wobei eine gehäusefeste Sperrverzahnung vorgesehen ist, in die ein Sperrelement mit Zähnen eingreift, das Sperrelement eine Öffnung aufweist, mit der es auf dem Wellenende gegen die Kraft einer Feder schwenkbar gelagert ist, und wobei eine Steuerscheibe bezüglich der Welle drehbar gelagert ist, die über einen Mitnehmer mit dem Sperrelement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle als ein über die ganze Länge mit dem Schlitz (36) versehenes Rohr (12) ausgebildet ist, daß das Sperrelement (23) einen in die Öffnung (28) ragenden Vorsprung (29) aufweist, daß die Öffnung (28) eine Form aufweist, die über einen Teil (37) des Randes der Öffnung (28) der äußeren Oberfläche (38) des Rohres (12) entspricht, wobei das Sperrelement (23) sich in seiner Sperrlage mit diesem Teil (37) der Öffnung (28) an dem Rohr (12) abstützt, und daß der Vorsprung (29) in der Öffnung (28) des Sperrelementes (23) so in den Schlitz (36) eingreift, daß die beiden Ränder (30, 31) des Vorsprunges (29) mit den jeweils zugeordneten Kanten (34, 35) des Rohres (12) das Schwenklager bilden.

2. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Wellenstift (15) durch die Mitte des zylindrischen hohlen Rohres (12) erstreckt und gegen eine Drehung relativ zu diesem fest angebracht ist.

3. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Sperrelement (23) auf seiner Außenoberfläche mehrere Zähne (39) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (29) an seiner Oberseite (32) und an seinen Rändern (30, 31) konkave Ausrundungen aufweist.