DE29807231U1 - Hilfsfeder für einen Gurtaufroller eines Fahrzeug-Sicherheitsgurtes sowie mit dieser versehener Gurtaufroller - Google Patents

Description

21. April 1998

TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG
Industriestraße 20
D-73551 Alfdorf

Unser Zeichen: T 8448 DE St/bra

Hilfsfeder für einen Gurtaufroller eines Fahrzeug-Sicherheitsgurtes
sowie mit dieser versehener Gurtaufroller

Die Erfindung betrifft eine Hilfsfeder für einen Gurtaufroller eines Fahrzeug-Sicherheitsgurtes, mit einem ersten Ende, das dafür vorgesehen ist, mit einem Nabenteil verbunden zu werden, das an eine Gurtspule des Gurtaufroller s angeschlossen ist, und einem zweiten Ende, das dafür vorgesehen ist, mit einen Klinkenrad verbunden zu werden, an dem eine Aufrollerfeder des Gurtaufrollers angreift. Die Erfindung betrifft auch einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, der mit einer solchen Hilfsfeder versehen ist.

Eine Hilfsfeder der eingangs genannten Art sowie ein mit dieser versehener Gurtaufroller sind aus der europäischen Patentanmeldung 0 371 288 bekannt. Es handelt sich um einen sogenannten Komfort-Gurtaufroller, der bei angelegtem Sicherheitsgurt eine Gurtband-Rückzugskraft bereitstellt, die geringer als die Rückzugskraft ist, die beim Aufwickeln des Sicherheitsgurtes auf die Gurtspule des Gurtaufrollers von der Aufrollerfeder bereitgestellt wird. Dies erhöht den Tragekomfort, da der Fahrzeuginsasse bei jeder Bewegung nicht den Sicherheitsgurt entgegen der Wirkung der Aufrollerfeder vom Gurtaufroller abziehen muß.

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Die Komfortfunktion wird erzielt mittels der Hilfsfeder und dem Klinkenrad. Bei diesem bekannten Komfort-Gurtaufroller wirkt die Aufwickelfeder nicht direkt auf die Gurtspule, sondern auf das Klinkenrad. An diesem ist wiederum das zweite Ende der Hilfsfeder befestigt, deren erstes Ende mit der Gurtspule verbunden ist. Die Hilfsfeder ist schwächer dimensioniert als die Aufrollerfeder.

Wenn das Klinkenrad frei drehbar ist, wird es unter der Wirkung der Aufrollerfeder so weit gegenüber der Gurtspule verdreht, daß die Windungen der Hilfsfeder auf Block gezogen sind; die Aufrollerfeder wirkt dann quasi unmittelbar auf die Gurtspule ein. Wenn die Komfortfunktion gewünscht wird, wird das Klinkenrad drehfest gehalten. Auf diese Weise wird die Wirkung der Aufrollerfeder beseitigt, und die Gurtspule wird nur noch von der Hilfsfeder beaufschlagt. In diesem Zustand wirken auf den auf der Gurtspule aufgewickelten Sicherheitsgurt nur vergleichsweise geringe Rückzugskräfte, so daß der Anlegekomfort für einen Fahrzeuginsassen erhöht ist.

Wenn der Sicherheitsgurt wieder auf die Gurtspule aufgewickelt werden soll, wird das Klinkenrad freigegeben. Das Klinkenrad verdreht sich daraufhin unter der Wirkung der Aufrollerfeder, bis die Hilfsfeder wieder auf Block gezogen ist und die Aufrollerfeder wieder quasi unmittelbar auf die Gurtspule einwirkt.

Um zu verhindern, daß unter der Wirkung der von der Aufrollerfeder ausgehenden Kraft das Klinkenrad, nachdem es freigegeben wurde, zunächst stark beschleunigt wird und anschließend, wenn die Hilfsfeder auf Block gezogen ist, abrupt abgebremst wird, was zu einem Stoß und erheblicher Geräuschentwicklung führen würde, ist bei dem bekannten Gurtaufroller eine Bremsvorrichtung vorgesehen, die aus Reibungselementen besteht, welche das Klinkenrad relativ zum Gehäuse bremsen. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß das Klinkenrad, wenn es freigegeben wird, von der Aufrollerfeder nicht übermäßig stark beschleunigt wird.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, auf die Bremseinrichtung zu verzichten, die bisher notwendig ist, um einen stoßfreien Übergang von einem Betrieb mit blockiertem Klinkenrad, also dem Komfort-Betrieb, zu einem Betrieb mit frei drehbarem Klinkenrad zu gewährleisten, also dem Normal-Betrieb.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mittels einer Hilfsfeder der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie an ihrem ersten Ende mit einer Zusatzfeder versehen ist, die sich entlang einem kleinen Teil der Länge der Hilfsfeder erstreckt. Diese Aufgabe wird ferner mit einem Gurtaufroller gelöst, der eine solche Hilfsfeder verwendet.

Die Zusatzfeder führt dann, wenn die Hilfsfeder auf Block gezogen wird, zu einer erhöhten Reibung zwischen den inneren Windungen der Hilfsfeder und der Zusatzfeder. Diese Reibungen erhöhen nach und nach den Widerstand, der dem Klinkenrad entgegengesetzt wird. Die Kraft, die erforderlich ist, um die Hilfsfeder auf Block zu ziehen, steigt also gegen Ende dieses Vorgangs immer stärker an, wodurch das der annähernd konstanten Kraft der Aufrollerfeder ausgesetzte Klinkenrad immer weiter abgebremst wird. Somit ergibt sich ein sanfter Übergang vom Komfort-Betrieb des Gurtaufrollers zum Normal-Betrieb.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
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- Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Gurtaufrollers;

- Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Ebene &Igr;&Igr;-&Pgr; von Fig. 1; und 35

- Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Hilfsfeder mit
Zusatzfeder.

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In den Figuren 1 und 2 ist ein Gurtaufroller mit einem Gehäuse 10 zu sehen, in welchem eine Gurtspule 12 drehbar gelagert ist. Die Gurtspule 12 ist über einen in einer Zwischenkammer 14 aufgenommenen Mechanismus 16, der zum Verständnis der Erfindung nicht beiträgt und daher nicht beschrieben wird, drehfest mit einer Mitnehmerhülse 18 verbunden, die am Gehäuse drehbar gelagert ist. Diese Mitnehmerhülse 18 ist formschlüssig mit einem drehfest an die Gurtspule 12 angeschlossenen Teil 20 gekoppelt. Am Außenumfang der Mitnehmerhülse 18 greift das innere, erste Ende 21 einer spiralförmigen Hilfsfeder 22 an, deren Windungen die Mitnehmerhülse 18 umgeben. Das äußere, zweite Ende 23 dieser Hilfsfeder 22 ist an ein Klinkenrad 24 angeschlossen, das mittels einer Nabe 26 drehbar auf einem angeformten Zapfen 28 einer Gehäusekappe 30 gelagert ist. Das Klinkenrad 24 weist an seinem Außenumfang gleichmäßig verteilte Klinkenzähne 32 auf. Diese Klinkenzähne 32 wirken mit einer am Gehäuse schwenkbar gelagerten Klinke 34 zusammen, die durch einen Elektromagneten 36 betätigt wird. Der Elektromagnet 36 wird seinerseits durch einen Schalter gesteuert, der beispielsweise in einem (nicht dargestellten) Gurtschloß so angeordnet ist, daß er durch Einstecken einer Steckzunge in das Gurtschloß betätigt wird.

Am Außenumfang der Nabe 26 des Klinkenrades 24 greift das innere Ende einer spiralförmigen Aufrollerfeder 38 an. Das äußere Ende dieser Aufrollerfeder 38 ist an der Gehäusekappe 30 festgelegt. Die Aufrollerfeder 38 und die Hilfsfeder 22 sind somit über das Klinkenrad 24 funktionell in Reihe zwischen Gehäusekappe 30 und Gurtspule 12 geschaltet, solange das Klinkenrad 24 frei drehbar ist. Die Aufrollerfeder 38 ist aber erheblich stärker dimensioniert als die Hilfsfeder 22, so daß sie diese spannt, bis ihre Windungen eng aufeinander liegen, die Hilfsfeder also auf Block gezogen ist. In diesem Zustand ist dann die unverminderte Kraft der Aufrollerfeder 38 zwischen Gehäuse und Gurtspule 12 wirksam.

Wenn durch Betätigung des Schalters im Gurtschloß der Elektromagnet 36 angesteuert wird, verschwenkt dessen Anker die Klinke 34 mit ihrem Klinkenzahn in die Bahn der Klinkenzähne 32 des Klinkenrades 24, so daß dessen Drehung gesperrt wird. Da nunmehr das

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Klinkenrad 24 am Gehäuse festgehalten wird, ist zwischen Gehäuse und Gurtspule 12 nur noch die Kraft der Hilfsfeder 22 wirksam, also eine gegenüber der Kraft der Aufrollerfeder 38 erheblich verminderte Kraft, so daß die Spannung im Sicherheitsgurt entsprechend vermindert wird.

Beim Ablegen des Sicherheitsgurtes wird die Klinke 34 durch den Elektromagneten 36 freigegeben und unter der Wirkung einer Rückstellfeder aus der Bahn der Klinkenzähne 32 herausbewegt, so daß das Klinkenrad 24 nunmehr wieder frei drehbar ist. Die Aufrollerfeder 38 ist nun bestrebt, das Klinkenrad 24 in Drehung zu versetzen und dabei die Hilfsfeder 22 zu spannen, bis ihre Windungen eng aufeinanderliegen. Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird zwischen Gurtspule und Gehäuse wieder die unverminderte Kraft der Aufrollerfeder 38 wirksam.

Damit dieser Übergang zwischen verminderter und unverminderter Gurtspannung sanft, stoßfrei und geräuscharm erfolgt, ist eine Zusatzfeder 50 (siehe Fig. 3) vorgesehen, die mit der Hilfsfeder zusammenwirkt. Die Zusatzfeder 50 erstreckt sich ausgehend vom inneren, ersten Ende 21 der Hilfsfeder 22 über etwa zwei Windungen parallel zu dieser. Das innere Ende 21 der Hilfsfeder 22 sowie das diesem zugeordnete Ende der Zusatzfeder 50 sind mit einem abgebogenen Abschnitt versehen, an welchem die beiden Federn plan aufeinanderliegen und der dazu dient, die Hilfsfeder und die Zusatzfeder mit der Mitnehmerhülse 18 zu verbinden.

Die Zusatzfeder 50 ist so vorgebogen, daß sie im Ausgangszustand einen Krümmungsradius hat, der größer als der jeweilige Krümmungsradius ist, der vorliegt, wenn die Hilfsfeder auf Block gezogen ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß dann, wenn die Hilfsfeder vollständig gespannt, also auf Block gezogen wird, auch die Zusatzfeder gespannt werden muß. Dabei kommt es aufgrund der Kontaktkräfte zwischen der Hilfsfeder 22 und der Zusatzfeder 50 und aufgrund der beim Spannen auftretenden Relatiwerschiebung zwischen diesen beiden Federn zu Reibungskräften. Diese Reibungskräfte führen dazu, daß die Hilfsfeder zusammen mit der Zusatzfeder dem Klinkenrad einen immer größeren Widerstand entgegensetzen, je stärker die Hilfsfeder 22 gespannt wird. Diese ansteigende Widerstandskraft

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verhindert, daß die Hilfsfeder schlagartig auf Block gezogen wird; stattdessen wird das Klinkenrad nach und nach stärker abgebremst, bis ein sanfter Übergang in den Zustand erreicht wird, in welchem die Hilfsfeder auf Block gezogen ist und lediglich die Aufrollerfeder wirksam ist.

Zur Erleichterung der Montage der Hilfsfeder und der Zusatzfeder können die beiden Federn miteinander verbunden sein; insbesondere kann die Zusatzfeder einstückig mit der Hilfsfeder ausgebildet sein.
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Claims (6)

1. PRINZ & PARTNER

   Patentanwälte Manzingerweg 7

   european PATENT attorneys D-81241 München

   EUROPEAN TRADEMARK ATTORNEYS Tel. +49 89 89 69 80

   21. April 1998

   TRW Occupant Restraint Systems GmbH
   & Co. KG
   Industriestraße 20
   D-73551 Alfdorf

   Unser Zeichen: T 8448 DE
   St/bra

   Schutzansprüche

   1. Hilfsfeder (22) für einen Gurtaufroller eines Fahrzeug-Sicherheitsgurtes, mit einem ersten Ende (21), das dafür vorgesehen ist, mit einem Nabenteil (18) verbunden zu werden, das an eine Gurtspule (12) eines Gurtaufrollers angeschlossen ist, und einem zweiten Ende (23), das dafür vorgesehen ist, mit einem Klinkenrad (24) verbunden zu werden, an dem eine Aufrollerfeder (38) des Gurtaufrollers angreift,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfeder an ihrem ersten Ende (21) mit einer Zusatzfeder (50) versehen ist, die sich entlang einem Teil
   der Länge der Hilfsfeder (22) erstreckt.
2. 2. Hilfsfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfeder (50) mit der Hilfsfeder (22) an deren erstem Ende (21) verbunden ist.
3. 3. Hilfsfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfeder (50) einstückig mit der Hilfsfeder (22) ausgebildet ist.
4. 4. Hilfsfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (21) der Hilfsfeder (22) und das diesem zugeordnete Ende der Zusatzfeder (50) mit einem abgebogenen Abschnitt versehen sind, so daß die beiden Federn an diesem Ende plan aufeinanderliegen.

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5. 5. Zusatzfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfeder (50) mit einem Krümmungsradius vorgebogen ist, der größer als der jeweilige Krümmungsradius ist, der bei vollständig gespannter Hilfsfeder (22) vorliegt.
6. 6. Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt mit einer Hilfsfeder (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.