DE2931075A1

DE2931075A1 - Sicherheitsgurtaufroller

Info

Publication number: DE2931075A1
Application number: DE19792931075
Authority: DE
Inventors: Artur Foehl
Original assignee: TRW Repa Feinstanzwerk GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1981-02-05
Also published as: JPS5939147B2; GB2056846A; SE8005277L; DE2931075C2; GB2056846B; JPS5623971A; FR2462172A1; US4351496A; AU6034580A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsgurtaufroller mit einer Klinkensperreinrichtung, bestehend aus einem mit der Gurtwelle fest verbundenen Sperrad mit Sperrverzahnung und aus wenigstens einer Sperrklinke, die durch einen im Crashfalle selbstauslösenden Auslösemechanismus betätigbar und mit der Sperrverzahnung verrastbar ist.

Bei bekannten Sicherheitsgurtaufrollern der vorgenannten Art (z.B. US-PS 3 901 459) ist auf einer Seite der Gurtwelle eine Aufrollfeder angeordnet, während das gegenüberliegende Wellenende mit einer Klinkensperreinrichtung sowie mit einem Auslösemechanismus in Verbindung steht, wobei im Gefahrenfalle, also bei Auftreten einer ein zulässiges Maß übersteigenden Beschleunigung oder Verzögerung der z.B. mit einer Trägheitsmasse in Form einer Kugel ausgestattete Auslösemechanismus mittelbar oder

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unmittelbar eine Sperrklinke der Klinkensperreinrichtung gegen das Sperrad bewegt und eine Verrastung von Sperrklinke und Sperrverzahnung bewirkt. Hierbei besteht die Gefahr, daß bei zufälligem Aufeinandertreffen von Zahnspitze des Sperrades und Sperrklinke ein Prellen erfolgt, d.h. daß die Sperrklinke von der Sperrverzahnung wegbewegt wird, womit naturgemäß eine Sperrung des Sperrades zumindest im Gefahrenmoment nicht erfolgen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheitsgurtaufroller der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei einfacher konstruktiver Ausgestaltung derartige Prellerscheinungen nicht auftreten können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Doppelsperrklinke mit um vorzugsweise eine gemeinsame Drehachse drehbaren und entlang dem Umfang des Sperrades beidseitig dieser Drehachse angeordneten Klinkenhebeln vorgesehen ist, wobei der Abstand der Klinkenzähne der beiden Klinkenhebel einem Maß entspricht, das von dem Teilungsmaß der Sperrverzahnung des Sperrades oder einem Mehrfachen davon unterschiedlich ist. Vorzugsweise entspricht das Abstandsmaß der Klinkenzähne voneinander dem η + i/2-fachen Teilungsmaß der Sperrverzahnung. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß bei Zahn-auf-Zahn-Stellung einer der Klinkenhebel mit Sicherheit der andere, ebenfalls unter dem Einfluß des Auslösemechanismus stehende Klinkenhebel sich im Bereich zweier Zahnspitzen des Sperrades befindet und damit ohne weiteres in die Sperrstellung gelangen kann. Versuche haben ergeben, daß bei etwa mittiger Anordnung des hakenartigen Sperrelementes des zuletzt erwähnten Klinkenhebels zwischen zwei unmittelbar benachbarten Zahnspitzen des Sperrades ein Höchstmaß an Eingriffs-Sicherheit gegeben ist.

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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Doppelsperrklinke als zweiarmiger, um eine Drehachse schwenkbarer Hebel ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist hierbei der mit einem, einen Klinkenhebel darstellenden Hebelarm des zweiarmigen Hebels in mechanischer Verbindung stehende, vorzugsweise als Kugelsensor ausgebildete Auslösemechanismus an der Drehachse des genannten Hebels entgegen der Kraft einer Feder schwenkbar gelagert und stützt sich in der Ruhestellung an einem Anschlag ab. Ist nun im Crashfalle eine Zahn-auf-Zahn-Stellung gegeben, so daß ein Prellen der Doppelsperrklinke auftritt, so wird durch den auf den einen Hebelarm einwirkenden Prellimpuls der andere Hebelarm automatisch gegen die Sperrverzahnung des Sperrades bewegt, d.h. eingesteuert und verrastet, womit eine sichere Blockierung des Sperrades erreicht wird. Durch die schwenkbare Lagerung des Auslösemechanismus werden die beim Prellschlag auftretenden Auslegungskräfte abgefangen und es ist gewährleistet, daß beim Prellen die Auslösestellung des Auslösemechanismus erhalten bleibt. Durch diese Anordnung kann ein monosensitives Ansteuern von Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten erreicht werden.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung besteht die Doppelsperrklinke aus zwei separaten, um eine gemeinsame Drehachse drehbaren Klinkenhebeln, wobei jedem Klinkenhebel ein vorzugsweise als Kugelsensor ausgebildeter Auslösemechanismus individuell zugeordnet ist. Im Crashfalle treten beide Auslösemechanismen in Aktion, wobei auch hier bei Zahnauf-Zahn-Stellung gewährleistet ist, daß zumindest einer der Klinkenhebel in die Sperrstellung gelangt.

Um die Doppelsperrklinke bzw. die Klinkenhebel in der Ruhestellung in einer vorbestimmten Sollage zu halten, liegen gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der

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Schwerpunkt der Doppelsperrklinke bzw. die Schwerpunkte der Klinkenhebel exzentrisch gegenüber der Drehachse vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Drehachse. Durch die unmittelbare Nachbarschaft der Schwerpunkte zur Drehachse werden bei Auftreten von Beschleunigungen große Drehmomente vermieden.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend näher erläutert.

Es zeigt

Fig. i eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufrollers,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufrollers in Seitenansicht gemäß Pfeil A in Figur 1,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufrollers in Seitenansicht gemäß Pfeil A in Figur 1.

Bei der Darstellung in Figur 1 ist mit i ein metallischer, U-förmiger Grundrahmen bezeichnet, der Seitenplatten 2 und 3 besitzt. Mit 4 ist eine zwischen den Seitenplatten 2 und 3 gelagerte Gurtwelle bezeichnet, auf der ein nicht dargestelltes flexibles Gurtband aufgewickelt ist. An einem, über die Seitenplatte 3 hinausragenden Gurtwellenende ist eine nur schematisch dargestellte Aufrollfeder 5 befestigt, die andererseits am Grundrahmen 1 fixiert ist. Seitlich auf die Seitenplatten 2 und 3 sind z.B. aus Kunststoff bestehende

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Kappen 6 und 7 aufsteckbar. An einer Öffnung 8 ist der dargestellte Sicherhei.tsgurtaufroller bzw. der Grundrahmen 1 am Fahrzeugrahmen befestigt. Mit 9 ist ein Abstandsstift bezeichnet, dessen beide Enden an den Seitenplatten 2 und 3 befestigt sind. Drehfest an einem durch die Öffnung 10 in der Seitenplatte 2 hindurchragenden Wellenende der Gurtwelle 4 aufgesetzt ist ein aus einem formstabilen Material bestehendes Sperrad 11, das, wie Figur 2 und 3 deutlich zeigt, am Umfang eine Sperrverzahnung 12 aufweist, deren Zahnspitzen mit 13 bezeichnet sind. Selbstverständlich ist der gesamte Umfang des Sperrades 11 mit einer derartigen Sperrverzahnung versehen. In Figur 1 allgemein mit 14 bezeichnet ist ein Auslösemechanismus in Form eines sogenannten Kugelsensors. Die Ausgestaltung und Wirkungsweise dieses Auslösemechanismus in Verbindung mit einer Klinkensperreinrichtung wird anhand der Figuren 2 und 3 an zwei alternativen Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist an einer durch eine entsprechende Drehwelle gebildeten Drehachse 15 eine Doppelsperrklinke 16 schwenkbar gelagert. Die Doppelsperrklinke 16 ist in Form eines zweiarmigen Hebels ausgebildet und besitzt einen ersten, einen Klinkenhebel darstellenden Hebelarm 161 und einen zweiten, ebenfalls einen Klinkenhebel darstellenden Hebelarm 162. Beide Hebelarme I6i und 162 besitzen Klinkenzähne 163 bzw. 164. Der Abstand dieser beiden, von der Gurtwellenachse gleich beabstandeten Klinkenzähne ist so gewählt, daß er dem η + i/2-fachen Teilungsmaß der Sperrverzahnung 12 entspricht, wie Figur 2 deutlich zeigt. Auf der Drehachse 15 unabhängig von der Doppelsperrklinke 16 schwenkbar gelagert ist der bei der Beschreibung der Figur 1 schon erwähnte Auslösemechanismus 14, der gebildet wird durch einen an der Drehachse 15 gelagerten Basisteil 141, der durch eine Feder 142 mit Vorspannung gegen einen ortsfesten Anschlag 17 gedruckt wird. Der als einarmiger Hebel ausgebildete Basisteil besitzt

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eine Vertiefung 143, in der eine Massekugel 144 lose gelagert ist. Auf der gegenüberliegenden Kugelfläche der Massekugel 44 stützt sich ein ebenfalls mit einer Vertiefung versehener Ansatz I65 der Doppelsperrklinke 16 ab, welcher Ansatz 165 fest mit dem Hebelarm I62 der Doppelsperrklinke 16 verbunden ist. - Im Crashfalle, also bei Auftreten von hohen negativen oder positiven Beschleunigungskräften am Fahrzeug und damit am Auslösemechanismus 14 tritt die Massekugel 144 aus den Vertiefungen des Basisteils 141 und des Ansatzes I65 aus, womit der Hebelarm I62 relativ gegenüber dem durch die Feder 142 zunächst lagestabilen Basisteil 141 in Richtung auf das Sperrad 11 verschoben wird. Der Klinkenzahn l64 des Hebelarms 162 kommt in Eingriff mit der Sperrverzahnung 12 und sperrt damit die Gurtwelle 4 augenblicklich. Wenn nun zufälligerweise der Klinkenzahn 164 auf die Zahnspitze 13 des Sperrades 11 auftrifft erfolgt eine Prellung, d.h. der Hebelarm I62 wird vom Sperrad Ii weggeschleudert und kann damit nicht in die Sperrstellung gelangen. Durch diesen Prellimpuls wird nun der auf der anderen Seite der Drehachse I5 angeordnete Hebelarm I6I gegen das Sperrad 11 bewegt, wodurch der Klinkenzahn I63 in der Sperrverzahnung 12 verrastet und damit die Gurtwelle 4 sperrt, Eine Prellung ist hier nicht möglich, da sich dieser Klinkenzahn I63 etwa in der Mitte zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Zahnspitzen 13 befindet. Mit dem Prellen der Doppelsperrklinke 16 wird auch der Auslösemechanismus 14 bzw. sein Basisteil 141 mitverschwenkt, wobei die Auslenkungskräfte gefangen werden und die Auslösestellung des Auslösemechanismus 14 erhalten bleibt. Nach Beendigung des Crashvorganges fällt die Massekugel 144 wieder in die Vertiefungen zurück und Doppelsperrklinke 16 und Auslösemechanismus 14 nehmen ihre Ruhestellungen gemäß Figur 2 wieder ein. Aus Figur 1 ist noch zu entnehmen, daß die die Drehachse 15 darstellende

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Drehwelle fest mit der Seitenplatte 2 des Grundrahmens i verbunden ist»

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 besteht die Doppelsperrklinke 18 aus zwei separaten, um eine gemeinsame Drehachse 15 schwenkbare Klinkenhebeln 19 und 20, die als ein-
oder zweiarmige Hebel ausgebildet sind. Die Anordnung der
Klinkenzähne 191 und 201 in bezug auf die Sperrverzahnung 12 des Sperrades 11 ist ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 gewählt. Mit 21 ist ein am Seitenteil 2 des Grundrahmens 1 starr befestigter Basisteil 21 von zwei ebenfalls
in Form von Kugelsensoren ausgebildeten Auslösemechanismen
21 und 22 bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedem Hebelarm 19 und 20 individuell ein Auslösemechanismus 21 bzw. 22 zugeordnet. Dafür besitzen die Hebelarme 19 und 20
Ansätze 192 und 202, die entsprechende Vertiefungen für jeweils eine Massekugel 193 bzw. 203 aufweisen, wobei diese Massekugeln andererseits in entsprechenden Vertiefungen des Basisteils 21 gelagert sind. Im Crashfalle verschieben sich beide Massekugeln 193 und 203, wodurch die Klinkenhebel 19 und
20 gegen das Sperrad Ii bewegt werden. Normalerweise verrastet damit der Klinkenzahn 201 des Klinkenhebels 20 mit der Sperrverzahnung. Ergibt sich aber eine Zahn-auf-Zahn-Stellung von Klinkenzahn 201 und Zahnspitze 13, verbunden mit einer Prellung des Klinkenhebels 20, so verrastet mit Sicherheit der
Klinkenzahn 191 des Klinkenhebels 19 mit der Sperrverzahnung 12, da sich dieser Klinkenhebel 19 ebenfalls in der Sperrstellung befindet.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist es vorteilhaft, daß der Schwerpunkt der Doppelsperrklinke bzw. die Schwerpunkte der
Klinkenhebel exzentrisch gegenüber der Drehachse 15 vorzugsweise in unmittelbarer Näher dieser Drehachse liegen, so daß einerseits eine definierte, vorbestimmte Soll-Ruhelage dieser

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Doppelsperrklinke bzw, der Klinkenhebel gewährleistet ist und andererseits im Crashfalle keine großen Drehmomente auftreten. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Ansätze 165, 192 und 202 als relativ schwere Massen auszugestalten.

6 Patentansprüche
3 Figuren

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Sicherheitsgurtaufroller mit einer Klinkensperreinrichtung, bestehend aus einem mit der Gurtwelle fest verbundenen Sperrad mit Sperrverzahnung und aus wenigstens einer Sperrklinke, die durch einen im Crashfalle selbstauslösenden Auslösemechanismus betätigbar und mit der Sperrverzahnung verrastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Doppelsperrklinke (16, 18) mit um vorzugsweise eine gemeinsame Drehachse (15) drehbaren und entlang dem Umfang des Sperrades (11) beidseitig dieser Drehachse angeordneten Klinkenhebeln (Hebelarme I6i, 162; 19, 20) vorgesehen ist, wobei der Abstand der Klinkenzähne (l63, 164; 191, 201) der beiden Klinkenhebel einem Maß entspricht, das von dem Teilungsmaß der Sperrverzahnung (12) des Sperrrades oder einem Mehrfachen davon unterschiedlich ist.

2. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsmaß der Klinkenzähne voneinander dem η + l/2-fachen Teilungsmaß der Sperrverzahnung (12) entspricht.

3. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelsperrklinke (l6) als zweiarmiger, um eine Drehachse (15) schwenkbarer Hebel ausgebildet ist.

4. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem, einen Klinkenhebel darstellenden Hebelarm (i62) des zweiarmigen Hebels in mechanischer Verbindung stehende, vorzugsweise als Kugelsensor ausgebildete Auslösemechanismus (14) an der Drehachse (15) des genannten Hebels entgegen der Kraft einer Feder (142) schwenkbar gelagert ist und sich in der Ruhestellung an einem Anschlag (17) abstütz_iso0ge/o/f?8 ^

Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelsperrklinke (i8) aus zwei separaten, um eine gemeinsame Drehachse (15) drehbaren Klinkenhebeln (19, 20) besteht, wobei jedem Klinkenhebel ein vorzugsweise als Kugelsensor ausgebildeter Auslösemechanismus (21, 22) individuell zugeordnet ist.

Sicherheitsgurtaufroller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt der Doppelsperrklinke bzw. die Schwerpunkte der Klinkenhebel exzentrisch gegenüber der Drehachse (15) vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Drehachse liegen.

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