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Automatisch sperrender Gurtaufroller für Sicherheitsgurte
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Die Erfindung geht aus von einem automatisch sperrenden Gurtaufroller
für Sicherheitsgurte insbesondere für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
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Bei einer bekannten Ausführung dieser Art (DE-AS 1 249 704, DE-AS
1 431 257) ist in einem stabilen Aufrollergehäuse eine Gurtwelle gelagert und zur
Abspulung eines auf der Gurtwelle befestigten Gurtes entgegen der Kraft einer Rückspulfeder
drehbar. Beiderseits des Gurtwickels sind auf der Gurtwelle Sperrscheiben mit Sperrverzahnungen
gelagert, die mit einer Sperrklinke zusammenwirken. Ferner steht mit der Gurtwelle
in Wirkverbindung eine um ein vorbestimmtes Winkelmaß drehbare Kurvenscheibe, die
beim Abspulen in die eine und beim Rückspulen in die andere Stellung verstellbar
ist. Die Sperrklinke wird durch eine-Feder in Richtung des Gurtwickels gedrückt.
Bei vollständig aufgewickeltem Gurtwickel wird die Sperrklinke durch Berührung der
äußeren Gurtbandlage nach außen, also außerhalb der Sperrverzahnung gedrückt. Mit
dem Abspulen einer vorbestimmten Gurtlänge könnte zwar die Sperrklinke in die Sperrverzahnung
einfallen, wird aber zunächst durch die verstellte Kurvenscheibe außerhalb der Sperrstellung
gehalten,
so daß das Anlegen des Gurtes nicht behindert wird.
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Erst nach einem kurzen Rückspulen des angelegten Gurtes wird die Kurvenscheibe
zurückgestellt und die Sperrklinke fällt unter der Kraft der Feder in die Sperrverzahnung
ein, so daß ein weiteres Abspulen des Gurtes nicht mehr möglich ist. Von Nachteil
bei dieser bekannten Ausführung ist der Umstand, daß die Sperrklinke durch Federkraft
gegen den Gurtbandwickel gedrückt wird, also bei jedem Anlegevorgang eine Reibung
zwischen Gurtband und Sperrklinke stattfindet, was zu Oberflächenbeschädigungen
am Gurtband führen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen automatisch sperrenden
Gurtaufroller der vorgenannten Art so zu verbessern, daß eine BescIlcitiigung des
Gurtbandes nicht mehr erfolgen kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die im. Patentanspruch 1 angegebenen
Erfindungsmerkmale. In der aufgerollten Stellung, also bei vollständigem oder nahezu
vollständigem Gurtwickel überwiegt die Kraft der an der Sperrklinke angreifenden
Feder, so daß die Sperrklinke außerhalb der Sperrposition gedrückt wird und in keiner
Weise mit dem Gurt in Berührung gelangt, so daß - im Gegensatz zur eingangs erläuterten
bekannten Ausführung -eine Abnützung des Gurtbandes aus diesem Grunde nicht erfolgen
kann. Erst nach dem Abzug einer vorbestimmten Gurtlänge, die ausreicht, um den Gurt
bequem anlegen zu können, wird die Rückspulfeder so vorgespannt, daß diese Federkraft
die Federkraft der erstgenannten Feder überwiegt und auf diese Weise die Sperrklinke
in die Sperrposition gedrückt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der nasenartig
und vorzugsweise radial das Federgehäuse überragende Betätigungsnocken eine Kurvenbahn
auf, entlang der die Sperrklinke in die Raststellung verstellbar ist. Es ergibt
sich damit eine sehr einfache Konstruktion unter Verwendung von Funktionsteilen,
die in wirtschaftlicher Weise
als Stanzteile ausgebildet sein können.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem
in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Es zeigt Fig. 1 ein Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Gurtaufroller,
Fig. 2 eine Draufsicht des Gurtaufrollers gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht
des Gurtaufrollers gemäß den Schnittlinien III-III in Fig. 1, Fig. 4 eine Schnittansicht
des Gurtaufrollers gemäß den Schnittlinien IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 eine Seitenansicht
des Gurtaufrollers gemäß den vorhergehenden Figuren nach Ansicht X in Fig.1, Fig.
6 eine Seitenansicht des Gurtaufrollers in Richtung Y gemäß Fig. 1, Fig. 7 eine
Explosionsdarstellung des Gurtaufroll gemäß den vorhergehenden Figuren.
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Der anhand der Figuren erläuterte Gurtaufroller besitzt als tragenden
Teil ein Aufrollergehäuse 1 mit einer Grundplatte 2 mit Befestigungsansatz 3 sowie
mit zwei abgebogenen Seitenplatten 4 und 5. Zur Versteifung der abgebogenen Seitenplatten
dient
ein Verbindungssteg 6. In Lagerbohrungen 8 und darin angeordneten Lagern 9 frei
drehbar gelagert ist eine allgemein mit 7 bezeichnete Gurtwelle 7, die als Drehlager
für eine allgemein mit 10 bezeichnete Gurtspule dient, die aus einer aufgerollten
Hülse 11 besteht, an deren entgegengesetzten Enden Sperräder 12 mit einer sägezahnförmigen
Sperrverzahnung 13 starr befestigt ist. Durch einen Sicherungsring 14 ist die an
einem Ende mit einer Abflachung 15 versehene Gurtwelle 7 axial gesichert. An der
Gurtspule 10 ist in an sich bekannter Weise ein Gurtband 16 arretiert, das auf die
Gurtspule 10 voll aufgewickelt werden kann. An der die Abflachung 15 aufweisenden
Seite der Gurtwelle 7 ist außerhalb der Seitenplatte 5 eine Rückspulfeder 17 auf
der Gurtwelle 7 drehfest an der Abflachung 15 arretiert, dessen anderes Federende
in einer Ausnehmung 18 eines Federgehäuses 19 befestigt ist. Das als Formteil ausgebildete
Federgehäuse 19 besitzt an zwei unterschiedlichen Stellen des Federgehäuse-Umfanges
wenigstens zwei Federansätze 20, mit denen das als Rotationsteil ausgebildete Federgehäuse
19 auf die Seitenplatte 5 aufklipsbar ist, die zu diesem Zweck zur Gurtwellenachse
konzentrische'Ausnehmungen 21 aufweist. Auf diese Weise ist das Federgehäuse 19
konzentrisch zur Gurtwellenachse entsprechend der Breite a in Fig. 6 drehbar gelagert.
Das um ein vorbestimmtes Winkelmaß rotierbare Federgehäuse 19 besitzt einen radialen
Betätigungsnocken 22, der eine konkave Kurvenbahn 23 besitzt. Auf der gegenüberliegenden
Seite der Gurtwelle 7 frei drehbar gegenüber dieser gelagert ist eine Kurvenscheibe
24, die mittels einem Nocken 25 in einen fensterartigen Ausschnitt 26 der Seitenplatte
4 hineinragt und auf diese Weise drehbegrenzt ist. Durch eine Schenkelfeder 27 wird
die Kurvenscheibe 24 federnd gegen das nächstliegende Sperrad 12 gedrückt und steht
so in Reibschluß mit letzterem.
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Die Kurvenscheibe 24 besitzt ferner einen Einschnitt 28 sowie eine
Sperrkante 29.
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Mit 30 ist eine als einfaches Stanzteil ausgebildete Sperrklinke bezeichnet,
die an ihren gegenüberliegenden Enden 31 in im wesentlichen X-förmigen Lageröffnungen
32 in den Seitenplatten 4 und 5 um einen vorbestimmten Winkel schwenkbar gelagert
ist. Die Sperrklinke 30-besitzt zwei Klinkenansätze 33, die sich in Höhe der zugeordneten
Sperräder 12 befinden und gleichzeitig der axialen Fixierung der Sperrklinke 30
innerhalb der Seitenplatten 4 und 5 dienen. Beim Ausführungsbeispiel besitzt die
Sperrklinke 30 mittig einen herausgerissenen Lappen 34 hinter den der eine Federschenkel
einer Feder 35 greift, die sich mit dem anderen Federschenkel am Aufrollergehäuse
1 abstützt. Durch die Kraft dieser Feder 35 wird die Sperrklinke 30 mit einer vorbestimmten
Druckkraft nach außen, also von der Gurtwelle 7 weggedrückt, in welcher Stellung
die Klinkenansätze 33 mit Abstand von der Sperrverzahnung 13 der Sperräder 12 liegen
und in dieser entsperrten Stellung durch die Feder 35 gehalten werden.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise des beschriebenen Gurtaufrollers
erläutert.
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In der Ruhe- oder Parkstellung ist das gesamte Gurtband 16 auf der
Gurtspule 10 aufgewickelt. Beim Anlegen des Sicherheitsgurtes wird das freie, z.B.
mit einer in ein stationäres Gurtschloß einsteckbaren Steckzunge versehene Gurtbandende
vom Gurtwickel abgezogen. Bei diesem Abspulen wird die Kurvenscheibe entsprechend
der Bewegungsmöglichkeit ihres Nockens 25 im Ausschnitt 26 im Uhrzeigersinn gemäß
Fig. 3 verstellt, so daß sich eine Stützkante 24' hinter einen Klinkenansatz 33
der Sperrklinke 30 legt und so die Bewegungsbahn der Sperrklinke 30 sperrt, so daß
sie nicht in die Sperrverzahnung 13 einfallen kann. Hierbei wird die Kurvenscheibe
24 durch die Reibverbindung mit dem Sperrad 12 mitgeschleppt. Die Feder 35 sowie
die Rückspulfeder 17 sind so bemessen, daß im aufgerollten
Zustand
des Gurtbandes sowie während dem Ab spulen einer vorbestimmten Länge des Gurtbandes
zunächst die Kraft der Feder 35 überwiegt, wodurch die Sperrklinke 30 in der Entsperr-Stellung
gehalten wird. Nach einer relativ kurzen Wegstrecke nimmt das Drehmoment der Rückspulfeder
17 zu, bis zu einem Punkt, bei dem die Spannung der Rückspulfeder 17 die Spannung
der Feder 35 überwiegt, womit das Federgehäuse 19 um den Winkelweg a (Fig. 6) verschwenkt
wird, womit der Betätigungsnocken 22 bzw. die Kurvenbahn 23 auf das die Seitenplatte
5 überragende Ende 31 der Sperrklinke aufläuft und die Sperrklinke 30 in Richtung
der Gurtwelle 7 und der Sperräder 12 verschwenkt, bzw. in dieser Richtung federnd
vorspannt. Ein Einfallen der Klinkenansätze 33 der Sperrklinke 30 in die Sperrverzahnungen
ist beim ersten Abziehen des Gurtbandes noch nicht möglich, da sich ein Klinkenansatz
33 zunächst noch am Sperransatz 24' der Kurvenscheibe 24 federnd abstützt. Nach
dem Anlegevorgang wird das Gurtband wieder ein wenig zurückgespult, was mit einer
kurzen Rückspulung des Gurtbandes und einer Rückdrehung der Gurtspule 10 verbunden
ist, womit die Kurvenscheibe 24 wieder zurückgedreht wird in die in Fig. 3 gezeigte
Stellung, in der der vollständige Schwenkweg der Sperrklinke 30 freigegeben wird
und der Klin- -kenansatz 33 in den Einschnitt 28 der Kurvenscheibe 24 einfallen
kann. Durch die Vorspannung der Rückspulf eder 17 wird über den Betätigungsnocken
22 die Sperrklinke 30 mit den Sperrverzahnungen 13 der Sperräder 12 verrastet, so
daß ein weiteres Abspulen des Gurtbandes 16 nicht mehr möglich ist. Nach dem Ablegen
des Sicherheitsgurtes wird das Gurtband 16 vollständig wieder aufgewickelt, wonach
bei zumindest annähernd entspannter Rückspulfeder 17 die Kraft der Feder 35 wieder
überwiegt, die die Sperrklinke 30 in der entrasteten Stellung hält.
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Selbstverständlich bestehen bezüglich der Detailkonstruktion der einzelnen
Teile Variationsmöglichkeiten. So kann beispielsweise statt einer Schenkelfeder
35 eine normale Zugfeder verwendet werden. In Fig. 6 ist durch strichpunktierte
Linienzüge ein Kunststoff-Gehäuse angedeutet, das die vorbeschriebenen Funktionsteile
zumindest größtenteils umschließt. Aus Fig. 6 ist auch besonders deutlich zu entnehmen,
in welcher Weise der Betätigungsnocken 22 des Federgehäuses 19 auf das freie Ende
31 der Sperrklinke 33 beim Abspulen des Gurtbandes aufläuft und dabei die Sperrklinke
in Richtung Sperrverzahnung verstellt, wobei die Sperrstellung der Sperrklinke 30,
in welcher die Klinkenansätze 33 an den sägezahnförmigen Sperrzähnen 12' verrastet
sind, besonders deutlich aus Fig. 4 ersichtlich ist.
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