DE2931450C2 - Aufwickelvorrichtung mit Zugentlastung für einen Gurt, insbesondere Sicherheitsgurt für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

gurt eines Kraftfahrzeuges dar. Die Vorrichtung enthält, auf einer Welle 1 befestigt, einen Spulenkörper 2, der mit der Welle 1 drehbar ist und auf welchem der Gurt 3 auf- bzw. abgewickelt wird.

An einer Seite der Welle 1 ist eine Auiwickelanordnung 4 angeordnet, welche dazu dient, auf die Welle ein Rückholmoment zum Aufwickeln des Gurts auszuüben, wobei das Rückholmoment schwächer ist, wenn der Gurt sich über den Körper des Benutzers erstreckt An der anderen Seite der Welle ist eine nicht dargestellte Einrichtunp, vorgesehen, um den Gurt zu blockieren, wenn beispielsweise ein plötzliches Anhalten des Fahrzeuges erfolgt, das mit dem Gurt ausgestattet ist

Die Aufwickelanordnung 4 enthält in Verlängerung der Welle 1 einen Abschnitt 5 mit geringerem Durchmesser, der in einer Anschlagfläche 6 endet, welche einen Anschlag für eine Fläche 7 einer Mutter 8 bildet, die auf einem Bolzen 9 mit Linksgewinde sitzt der den Abschnitt 5 unter Zwischenschaltung eines Abschnitts 5a mit gegenüber dem Bolzen 9 und dem Abschnitt 5 verringertem Durchmesser verlängert.

Die Mutter 8 ist zur gemeinsamen Drehung mit einer als Verbindungselement dienenden Seitenwand 10 verbunden, die sich senkrecht zur Drehachse la der Welle 1 erstreckt. Dabei umschließt die Seitenwand 10 den Gewindebolzen 9 mit einem Rohrabschnitt 11, dessen Innenfläche zwei axiale Rippen 12 und 13 aufweist, die einander diametral gegenüberliegen und die jeweils mit axialen Nuten 14 und 15 an der Außenfläche der Mutter 8 zusammenwirken. Der Gewindebolzen 9 wird völlig vom Rohrabschnitt 11 der Seitenwand 10 aufgenommen.

An der Außenfläche des Rohrabschnitts 11 der Seitenwand 10 ist das innere Ende 16 einer Spiralfeder 17 befestigt, dessen äußeres Ende 18 mit dem Rahmen der Anordnung verbunden ist.

Die Seitenwand 10 weist am Boden 20 des Rohrabschnitts Jl eine mittige Öffnung 19 auf. Durch diese Öffnung 19 tritt ein Stab 21 hindurch, der eine Verlängerung des Gewindebolzens 9 darstellt und den gleichen Durchmesser wie der Abschnitt 5a aufweist. Der Stab 21 wird schließlich außerhalb der Öffnung 19 durch einen zylindrischen Abschnitt 22 verlängert, dessen Durchmesser noch kleiner ist und auf welchem ein Ringelement 23 fest angeordnet ist, an dessen Umfang das innere Ende 24 einer zweiten Schraubenfeder 25 aufgehängt ist, deren äußeres Ende an der Seite 10a der Seitenwand 10 befestigt ist, die der Welle 1 abgewandt liegt. Das Drehmoment der Schraubenfeder

25 ist merklich schwächer als jenes der ersten Schraubenfeder 17.

Von der Seite 10a der Seitenwand 10 steht ein Stab 26 (Fig.2) ab, auf welchem schwenkbar das Ende eines Arms 27 befestigt ist, dessen anderes Ende in eine Nase 28 mündet, die im wesentlichen senkrecht zum Arm verläuft und gegen die Drehachse la gerichtet ist.

Der Abschnitt 29 dieser Nase 28, der gegen den Stab

26 zu gerichtet ist, arbeitet mit einer Anschlagfläche 30 am Ende einer Rippe 31 zusammen, die an der Innenfläche des Deckels 32 der Vorrichtung vorhanden ist. Dieser Deckel 32 bildet einen Teil des Gehäuses der Vorrichtung. Sobald sich der Abschnitt 29 der Nase 28 gegen die Anschlagfläche 30 legt, wird die Seitenwand 10 in ihrer Drehung angehalten.

Vom Arm 27 erstreckt sich senkrecht zur Ebene der Seitenwand 10 und somit parallel zur Drehachse la ein Nocken 33 weg, der sich im dargestellten Ausführungsbeispiel am freien Ende des Arms befindet. Dieser Nocken 33 arbeitet mit Rinnen 34 und 35 an der Innenseite des Deckels 32 zusammen, um den Arm 27 zu führen und ihn in seiner radialen Stellung festzulegen. Diese Rinnen gestatten es, den Abschnitt 29 der Nase 28 im Abstand von der Anschlagfläche 30 zu halten, wenn die Feder 17 mit dem größeren Drehmoment betätigt wird und die Welle 1 im Sinne einer Aufwickelbewegung des Gurts dreht Ferner gestatten es die Rinnen, die Nase 28 in eine in Fig.2 dargeste'lte Stellung zu

ίο bringen, in welcher die Nase mit der Anschlagfläche 30 zusammenwirkt, wenn der Gurt abgewickelt ist

Die Rinne 34 wird einerseits durch den Innenrand 36 des zylindrischen Abschnitts des Deckels 32 begrenzt, und andererseits durch die Außenseite (bezogen auf die Radialrichtung) einer Rippe 37, die an der Innenseite des Deckels vorhanden ist Die Rippe 37 hat in ihrer Gesamtheit die Form eines Kreises, der auf der Drehachse la zentriert ist, und weist eine öffnung 38 auf, welche den Eingang der Rinne 35 bildet. Diese Rinne 35 wird durch die Außenseite einer Rippe 31 und einen Abschnitt der Innenseite der Rippe 37 begrenzt.

Die Rippe 31 liegt im Inneren des durch die Rippe 37 begrenzten Kreises.

In der Nachbarschaft der öffnung 38 weist der zylindrische Innenrand 36 des Deckels 32 einen Vorsprung 39 mit Führungsflächen 40 und 41 für den Nocken 33 auf.

Gegenüber der Anschlagfläche 30 der Rippe 31 weist aie Innenseite der Rippe 37 einen schrägen Teil 42 auf, welcher ebenfalls eine Führung für den Nocken 33 bildet.

Befindet sich der Gurt in seinem Gehäuse, d. h. völlig auf dem Spulenkörper 2 aufgewickelt, so ist die Mutter 8 in der in den F i g. 1 und 3 dargestellten Stellung, d. h.

ihre Seitenwand liegt an der Seitenwand 6 des zylindrischen Abschnitts 5 an. Die Mutter 8 ist somit zur Drehung mit der Welle 1 verbunden und das gleiche gilt für die Seitenwand 10. Die Feder 25 ist dabei ohne Wirkung, denn ihre beiden Enden sind mit der Welle 1 zum Umlaufen mit derselben verbunden.

In dieser Stellung befindet sich der Nocken 33 in der Rinne 34 und der Abschnitt 29 der Nase 28 steht nicht in Anlage mit der Anschlagfläche 30 der Rippe 31. Daher wird die Drehung der Seitenwand 10 nicht behindert.

Bei der Abwicklung des Gurts 3 drehen sich die Seitenwand 10 und somit der Arm 27 im Sinne des Pfeils F (Fig.2), womit die Feder 17 unter Zugspannung gesetzt wird.

Im Verlauf dieser Drehung durchläuft der Nocken 33 die Rinne 34. Sobald er an der Führungsfläche 41 des Vorsprungs 39 ankommt, wird er gegen die öffnung 38 und gegen die Rinne 35 geführt. Nach seinem Austritt aus der Rinne 35 bewegt er sich an der Innenseite der Rippe 37. Am Ende dieser ersten Bewegung gelangt er von neuem in die Rinne 35 und tritt aus dieser aus, um seine Bewegung im Innern des durch die Rippe 37 begrenzten Zylinders fortzusetzen.

Sobald der Benutzer die für die Bewegungsfreiheit zusätzlich erforderliche Gurtlänge ausgezogen hat und nicht mehr am Gurt zieht, verursacht die Feder 17 eine Drehung der Seitenwand 10 in einem Drehsinn, der dem Pfeil F entgegengerichtet ist. Gelangt im Zuge dieser Drehung der Nocken 33, der durch Zentrifugalkraft gege.i die Innenseite der Rippe 37 gedrückt wird, in die Höhe des schrägen Teils 42, so drückt der Abschnitt 29 der Nase 28 gegen die Anschlagfläche 30 der Rippe 31. Dabei muß man allerdings darauf achten, daß der Gurt so langsam nachgelassen wird, daß sich die Zentrifugal-

■ kraft auf dem Arm 27 und somit auf den Nocken 33 nicht dahingehend auswirkt, daß sich der Nocken wieder vom Anschlag frei macht. Damit wird die Seitenwand 10 blockiert, wodurch die Feder 17 mit dem größeren Drehmoment außer Betrieb gesetzt wird. Die Welle dreht sich nun unter der Wirkung der Feder 25 in einem dem Pfeil F entgegengerichteten Drehsinn unter Zulassung einer Rückkehrbewegung des Gurtes und das gleiche gilt für den Bolzen 9 mit Linksgewinde, wodurch eine Verschiebung der Mutter 8 im Sinne des Pfeils Fi (Fig. 1) gegen den Boden 20 des Rohrabschnitts 11 verursacht wird, da die Seitenwand 10 an einer Drehung gehindert ist und die Mutter 8 bezüglich einer Drehbewegung fest mit ihr verbunden ist. Die Mutter 8 nimmt daher die in F i g. 4 dargestellte Stellung, d. h. eine Zwischenstellung ein.

Da lediglich die Feder 25 mit dem schwächeren Drehmoment eine Wirkung auf die Welle 1 ausübt, ist die am Gurt 3 wirksame Rückholkraft daher verringert.

Ist der Verschluß des Gurts offen und der Gurt nicht gespannt, so wird die Mutter 8 im Sinne des Pfeils Fi bewegt. Nimmt die Mutter 8 die in Fig. 5 dargestellte Stellung ein, so weist ihr Abschnitt Ta — der der Fläche 7 gegenüberliegt — noch einen geringen Abstand χ vom Boden 20 der Seitenwand 10 auf. Die Feder 25 ist dann entspannt, so daß ihre letzte äußere Windung in Anlage mit dem freien Ende 28a der Nase 28 gelangt und diese in Radialrichtung nach außen drückt, und das Lösen des Abschnitts 29 der Nase 28 von der Anschlagfläche 30 veranlaßt.

Somit ist die Seitenwand 10 freigegeben. Die Feder 17 tritt dann erneut in Aktion, um den Gurt aufzuwickeln. Zu Beginn dieses Aufwickel Vorgangs wirkt die Feder 17 auf die Seitenwand 10 in einem Drehsinn ein, der dem Pfeil F entgegengerichtet ist und setzt gleichzeitig die Feder 25 unter Spannung, wobei die Welle 1 praktisch unbeweglich bleibt. Infolgedessen bewegt sich die Mutter 8 im Sinne des Pfeils F2 (F i g. 5) und legt sich mit ihrer Fläche 7 gegen die in Querrichtung verlaufende Anschlagfläche 6. In dieser Stellung ist, wie bereits erwähnt wurde, die Seitenwand 10 zur Drehung mit der Welle 1 verbunden und die Feder 25 außer Betrieb.

An dieser Stelle muß darauf hingewiesen werden, daß die Strecke /(Fig.5), welche die Mutter 8 nach der Freigabe der Seitenwand 10 durchläuft, derart ist, daß das Außerbetriebsetzen der Feder 25 durch die Blockierung der Drehung der Seitenwand 10 auf der Welle 1 stattfindet, bevor die Feder 25 völlig unter Spannung gesetzt ist Auf diese Weise erleidet die Feder 25 keinen Spannungsstoß. Ferner trägt sie nicht zum Antrieb der Welle bei, wenn die Feder 17 in Betrieb ist.

Befindet sich die Mutter 8 in der in F i g. 1 dargestellten Lage, so kann es notwendig werden, eine beträchtliche Kraft auszuüben, um sie im Sinne des Pfeils F\ zu verschieben, bedingt durch die Reibung zwischen den Flächen 6 und 7. Um diesen Nachteil zubeheben, ist es zweckmäßig, diese Abschnitte mit einem Werkstoff abzudecken, welcher den Reibungskoeffizienten verringert.

Gemäß einer anderen Ausführungsform nach den Fig.6 bis 8 hat die Seite Tb der Mutter 8a zur Verringerung der Reibung zwischen den senkrecht zur Drehachse Ia verlaufenden Flächen 6 und 7 die Form einer Schraubenwindung mit der Achse 1 a. Gleicherweise hat die Seite 6a des zylindrischen Abschnitts 5b die Gestalt einer Schraubenwindung.

Das äußere Ende 51 der Schraubenlinie, welche die Seite Tb bildet, ist vom inneren Ende 50 dieser gleichen Schraubenlinie durch einen ebenen Abschnitt getrennt, der einen Zahn 52 bildet, in dessen Ebene die Drehachse la verläuft. In gleicher Weise weist die Seite 6a einen Zahn 53 auf.

Die Höhe dieser Zähne 52 und 53, d. h. ihre Länge längs der Drehachse la, ist kleiner als die Steigung des Gewindeabschnitts 9a, so daß die Blockierung der Mutter 8a gegen eine Drehung durch Anlage des Zahns 52 gegen den Zahn 53 ohne Berührung zwischen den Seiten 6a und 7a selbst erfolgt, wie dies aus F i g. 6 hervorgeht. Unter diesen Umständen ist keine Reibung zwischen den Seiten 6a und 7a vorhanden und die Mutter 8a kann sich nicht festsetzen.
In einer anderen Ausführungsform, gemäß den F i g. 9 und 10, besteht der Zahn 53a aus einer zur Drehachse parallelen Fläche eines Teils, das in eine Öffnung der Welle 1 eingesetzt ist. Dieses Teil 54 weist auf drei seiner Seiten 55, 56 und 57, die Form eines Rechtecks auf, während die vierte Seite 58 die Gestalt eines Kreisbogens hat.

Gemäß einer anderen Ausführungsform nach Fig. 11

wird ein Festsetzen der Mutter 8c gegen die in Querrichtung verlaufende Fläche 6c vermieden, indem eine Ringdichtung 60 vorgesehen wird, die den zylindrischen Abschnitt ohne Gewinde umgibt, der den Gewindeabschnitt 9c von der zylindrischen Welle 5c trennt Das Ende der Mutter 8c weist eine axiale Ausnehmung 61 auf, deren Durchmesser größer ist als

jener der mit Gewinde versehenen öffnung. Diese Ausnehmung 61 erstreckt sich in Axialrichtung über eine Länge, die lediglich einen Bruchteil der Länge der Mutter 8cdarstellt und die geringer ist als die Stärke der Ringdichtung 60 im Ruhezustand, so daß die Ringdichtung 60 zusammengedrückt wird, wenn die Mutter 8c fest mit der Welle verbunden ist

Gemäß einer Variante der letztgenannten Ausführungsform ist anstelle einer Ringdichtung ein Federring 62 vorhanden (F i g. 12).

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 13 und 14 weist der Abschnitt 9c/kein Gewinde auf, sondern axiale Nuten 65 und 66, die jeweils mit Rippen 67 und 68 des Teils Sd zusammenwirken. Dieser letztere Teil weist ein Außengewinde auf, welches mit einem Linksgewinde des Rohrabschnitts lic/der Seitenwand 10c/zusammenwirkt

Um eine Blockierung des Teils 8c/ gegenüber der Seitenwand 10c/ zu verhindern, hat der Boden der Seitenwand einen Zahn 70, der entsprechend dem Zahn 53 der in den F i g. 6 bis 8 dargestellten Ausführungsform ausgeführt ist Dieser Zahn 70 arbeitet mit einem Zahn 71 zusammen, der an dem Teil Sd vorhanden ist und ihm gegenüberliegt

In den vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Feder mit dem schwächsten Drehmoment in einem Zwischenzustand der Spannung außer Betrieb gesetzt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Pate t η' " h · ^er Wirkungsbereich der schwächeren Feder relativ P " klein gehalten. Dies ist aber der Wirkungsbereich, der

1. Aufwickelvorrichtung mit Zugentlastung für im angelegten Zustand eines Sicherheitsgurtes wirksam

einen Gurt, insbesondere Sicherheitsgurt, mit zwei in ist und daher gewährleisten muß, daß die schwächere

Serie geschalteten Rückholfedern mit unterschiedli- 5 Feder sich über einen relativ großen Wirkungsbereich

eher Federkraft, wobei die Federn (17,25) jeweils ein auch in der gewünschten Weise auswirken kann. Aus

Ende aufweisen, welches mit einem um die Welle (1) der älteren Anmeldung DE-OS 28 06 600 ist bereits ein

der Vorrichtung drehbaren Verbindungselement System bekannt, gemäß dem die schwächere Feder über

(10) fest verbunden ist, während das andere Ende einen größeren Bereich als eine einzige Umdrehung

(18) der stärkeren Feder (17) am Rahmen (32) der io wirksam ist.

Vorrichtung und das der schwächeren Feder (25) an Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe

der Welle (1) befestigt sind, mit einer Einrichtung zugrunde, eine Auf-bzw. Abwickelvorrichtung für einen

zum Außerbetriebsetzen der stärkeren Feder (17), Gurt zu schaffen, die bei einfacher kostruktiver

indem das Verbindungselement (10) gegenüber dem Gestaltung eine zuverlässige Funktionsweise gestattet

Gehäuse blockierbar ist, und mit einer Einrichtung 15 und dabei einen relativ großen Wirkungsbereich der

zum Blockieren des Verbindungselementes (10) schwächeren Feder gewährleistet

gegenüber der Welle (1), wenn die stärkere Feder Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich

(25) in Betrieb ist, so daß in diesem falle die aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1

schwächere Feder (17)außer Betrieb ist, dadurch ergebenden Merkmale gelöst, die im Zusammenhang

gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur 20 mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu sehen

Blockierung des Verbindungselementes (10) bezug- sind.

lieh einer Drehung der WeIIe(I) zum Außerbetriebs- Durch diese Lösung wird eine kostruktiv einfache,

etzen der schwächeren Feder (25) einen eine kompakte Vorrichtung geschaffen, mit der ein einfaches

Verlängerung der Welle (1) bildenden Gewindebol- Blockieren des Verbindungselementes gegenüber der

zen (9) aufweist, auf dem eine Mutter (8) sitzt, die mit 25 Welle und ein ebenso einfaches Lösen des Verbindungs-

dem Verbindungselement (10) drehfest verbunden elementes gegenüber der Welle möglich ist, und zwar

ist, gegenüber diesem aber axial verschiebbar ist und derart, daß durch die verschiebliche Mutter eine

daß die Welle eine quer verlaufende Anschlagfläche Drehung der Welle unter Auswirkung der schwächeren

(6) aufweist, an die die Mutter (8) für das Blockieren Feder in einem relativ großen Drehbereich möglich ist.

mit einer korrespondierenden Fläche (7) anlegbar 30 Außerdem kann durch die Mutter sehr einfach der

ist, wobei der Betriebsbereich der schwächeren Wirkungsbereich in der einen, wie in der anderen

Feder (25) durch die Bemessung der axialen Richtung begrenzt werden.

Weglänge der Mutter (8) unter der Einwirkung der Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich

Drehung des Verbindungselementes (10) gegenüber aus den Unteransprüchen,

der WeIIe(I) festgelegt ist. 35 Die Erfindung wird in der sich anschließenden

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Beschreibung einiger Ausführungsformen in Verbinzeichnet, daß die Mutter (8) und/oder die Anschlag- dung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
fläche (6) eine Einrichtung aufweisen, um ein Fig. 1 eine Axialschnitiansicht einer erfindungsge-Festsetzen der Mutter (8) gegen diese Anschlagflä- mäßen Auf- bzw. Abwickelvorrichtung für einen ehe (6) zu verhindern. 40 Sicherheitsgurt,

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- F i g. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 der zeichnet, daß die Anschlagfläche (6) und die Mutter Fig. 1,

(8) Zähne (52, 53) aufweisen, die mit einer Fig.3,4 und 5 schematischeTeildarslellungen der in

Anschlagfiäche in einer parallel zur Drehachse der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in verschiedenen Stellun-

WeIIe (1) liegenden Ebene zusammenwirken. 45 gen zur Erläuterung der Betriebsweise,

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- F i g. 6 eine der F i g. 3 entsprechende schematische zeichnet, daß der Zahn (53) der querverlaufenden Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfin-Anschlagfläche ein Ende eines Metallteils (54) dung,

darstellt, das in eine Längsöffnung der Welle (1) Fig. 7 eine der Fig.4 analoge schematische Darstel-

eingesetzt ist. so lung, die sich jedoch auf die in F i g. 6 gezeigte

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Ausführung bezieht,

zeichnet, daß ein elastisches Element, wie eine. Fig.8 eine Schnittansicht nach der Linie 8-8 der Ringdichtung (60) oder ein Federring (62), zwischen F i g. 7,

die querverlaufende Anschlagfläche (6) und die F i g. 9 eine der F i g. 4 entsprechende schematische

Mutter (Sc) eingesetzt ist. 55 Darstellung, die sich jedoch auf eine weitere Ausfüh

rungsform der Erfindung bezieht,

Fig. 10 eine Schnittansicht nach der Linie 10-10 der

Fig. 9,

Fig. 11 und 12 der Fig.3 ähnliche schematische

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufwickelvorrich- 60 Darstellungen, die sich jedoch auf zwei weitere tung entsprechend dem Patentanspruch 1. Ausführungsformen beziehen,

Die bekannte Vorrichtung entsprechend dem Ober- Fig. 13 eine der Fig.4 entsprechende schematische

begriff des Patentanspruchs 1 ist in der DE-OS Darstellung, jedoch für eine weitere Ausführungsform, 06 293 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird und

das Blockieren bzw. Freigeben des Verbindungselemen- 65 Fig. 14 eine Schnittansicht längs der Linie 14-14 der tes gegenüber der Welle mit einer Vielzahl von Fig. 13.

Elementen erzielt, deren Funktionsablauf kompliziert Die F i g. 1 und 2 stellen eine Teildarstellung einer

ist. Außerdem wird durch dieses Konstruktionsprinzip Auf- bzw. Abwickelvorrichtung für einen Sicherheits-