DE3105974C2

DE3105974C2 - Beschleunigungsmeßfühler für eine Anschnallgurt-Aufwickeleinrichtung

Info

Publication number: DE3105974C2
Application number: DE3105974A
Authority: DE
Inventors: Barry James Lonsdale Malcolm
Original assignee: Rainsfords Metal Products Pty Ltd
Current assignee: Rainsfords Metal Products Pty Ltd
Priority date: 1980-02-19
Filing date: 1981-02-18
Publication date: 1986-07-10
Also published as: GB2092303A; JPS56129865A; SE446962B; SE8101044L; ZA81894B; JPS625298B2; NZ196208A; FR2475906A1; US4382564A; FR2475906B1; DE3105974A1; GB2092303B

Abstract

Ein Beschleunigungsmeßfühler für eine Anschnallgurt-Aufwickelvorrichtung, welche dem Typ nach ein Funktionsteil, beispielsweise eine Klinke, die mit einem Verriegelungsmechanismus, beispielsweise einem Zahnrad, in Eingriff bringbar ist, umfaßt einen schwenkbar gelagerten Mitnehmer, der unter der Klinke angeordnet ist und einen Schwerpunkt aufweist, der oberhalb seines Schwenkpunktes liegt, so daß er danach trachtet, zu kippen, eine Hubfläche am Mitnehmer, welche radial außerhalb der Schwenkachse angeordnet ist, sowie ein Joch, das mit seinem unteren Ende in die Hubfläche eingreift und hiervon bei seiner Bewegung gehemmt ist, wobei sein oberes Ende in die Klinke eingreift und bei seiner Bewegung hiervon gehemmt ist, und wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß die Kippbewegung des Mitnehmers einen Teil der Hubfläche anhebt, welche ihrerseits das Joch anhebt, wobei die Klinke in ihre Position angehoben wird, in welcher sie mit dem Rad in Eingriff tritt.

Description

a) mit einem in einem Rahmen instabil gelagerten, durch die Fahrzeugbeschleunigung kippbaren Pendel, das eine der Klinke zugewandte Ringnut aufweist, und

b) mit einem Übertragungselement, das mit einer Spitze in der Klinke zentriert ist und auf der von dieser abgewandten Seite einen ringförmigen Rand aufweist, der in Ruhelage des Pendels in dessen Ringnut voll aufsitzt,

c) wobei das kippende Pendel die entgegengesetzte Kippbewegung des Übertragungselements und somit das Einrücken der Klinke in das Klinkenrad veranlaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß

d) das instabile Pendel als eine an sich bekannte, kardanisch aufgehängte Plattform (20) ausgebildet ist,

e) die oberhalb ihres Schwenkpunktes (A) eine Masse (24) trägt, die zum Ausgleich einer von der Vertikalen abweichenden Einbaulage des Rahmen? (15) asymmetrisch auf der Plattform (20) angeordnet ist.

2. Beschleunigungsmeßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfen (18a, 20s,' der kardanischen Aufhängung (19) in an sich bekannter Weise als Schneiden ausgebildet sind.

Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungsmeßfühler zum Einrücken einer Klinke in das Klinkenrad einer Anschnallgurt-Aufwickeleinrichtung, um beim Auftreten einer Beschleunigung das Abwickeln des Gurtes zu verhindern, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein häufig verwendeter Beschleunigungsmeßfühler für eine Anschnallgurt-Aufwickeleinrichtung eines Fahrzeuges weist ein Element auf, das bei einer Zunahme von Beschleunigungs- oder Verzögerungskräften eine proportionale Druckzunahme liefert, der dadurch hervorgerufene Druck preßt eine Klinke in Eingriff mit einem gezahnten Rad der Anschnallgurt-Aufwickelvorrichtung. Dabei ist jedoch nur eine verhältnismäßig langsame Bewegung der Klinke möglich. Außerdem treten dann Schwierigkeiten auf, wenn die Klinke nur in teilweisen Eingriff mit den Spitzen der Zähne des Rades kommt.

Weiterhin geht aus der DE-OS 28 03 454 ein Beschleunigungsmeßfühler für eine Anschnallgurt-Aufwickelvorrichtung mit einer Klinke hervor, die auf einem kugelkalottenförmigen Teil angebracht ist. Unterhalb dieses Teiles befindet sich eine kardanische Aufhängung, die ein unteres Gewicht trägt. Auf seiner Oberseite ist kippbar ein oberes Gewicht abgestützt. Bei einer Beschleunigung schwenkt das untere Gewicht infolge seiner Masseträgheit um den Mittelpunkt der kardanischen Aufhängung in der der Beschleunigung entgegengesetzten Richtung, während das obere Gewicht — ebenfalls wegen seiner Masseträgheit — auch in der der Beschleunigung entgegengesetzten Richtung verschwenkt wird, jedoch in bezug auf den Mittelpunkt der kardanischen Aufhängung in umgekehrter Richtung. Hierdurch gelangt eine Oberkante des oberen Gewichtes in Anlage an der diesem zugewandten Oberfläehe des Teils und drückt damit dieses und auch cie Klinke in Eingriff mit einem Klinkerad. Dabei muß das untere Gewicht wesentlich schwerer als das obere Gewicht sein, um in jedem Zeitpunkt die vertikale Ausgangslage der Mittelachse der beiden Gewichte zu gewährleisten.

Dieser Beschleunigungsmeßfühler ist relativ sperrig und tchwer, hat jedoch den großen Vorteil, daß er weitgehend lageunabhängig eingebaut werden kann. Jede Neigung der kardanischen Aufhängung gegenüber der Horizontalen ist zulässig, bei der die obere Fläche des olberen Gewichtes noch einem Teil der Oberfläche der Kalotte gegenüberliegt.

Weiterhin geht aus der DE-OS 27 33 122 ein Beschleunigungsmeßfühler für eine Anschnallgurt-Aufwickeleinrichtung mit einem von einem Auflager getragenen Trägheitskörper hervor, der beim Erreichen eines vorgegebenen Wertes der Fahrzeugbeschleunigung so weit aus einer Ruhelage herausbewegt ist, daß er die das Gurtband tragende Wickelwelle in Abzugrichtung blockiert Die Ruhelage des Trägheitskörpers wird durch mindestens eine Federkraft bestimmt, deren Wirklinie so gelegt ist, daß sie einer Verstellbewegung des Trägheitskörpers durch dessen Gewichtskraft entgegenwirkt Die Ruhelage des Trägheitskörpers wird durch drei Kräfte bestimmt, nämlich durch Gewichtskraft und die Auflagerkraft als Massenkräfte sowie durch eine Federkraft als von Schwerefeldern unabhängiger Kraft Der Masseschwerpunkt des Trägheitskörpers liegt nach senkrechter Projektion auf einer Horizontalebene und/oder auf einer durch das Auflager gelegte Ebene außerhalb des Auflagt« bzw. außerhalb der senkrechten Projektion des Auflagers auf diese Ebenen, d. h., es ergibt sich die Funktionsweise eines unsymmetrischen Pendels, wie man in den Figuren 2 bis 4 der DE-OS 27 33 122 erkennt.

Ein Beschleunigungsmeßfühler zum Einrücken eimer Klinke in das Klinkenrad einer Anschnallgurt-Aufwiikkelvorrichtung, um beim Aufwickeln einer Beschleunigung das Abwickeln des Gurtes zu verhindern, der angegebenen Gattung geht schließlich aus der DE-OS 24 54 990 hervor und weist ein in einem Rahmen instabil gelagertes, durch die Fahrzeug-Beschleunigung kippbares Pendel, das eine der Klinke zugewandte Ringnut enthält, und ein Übertragungselement auf, das mit eimer Spitze in der Klinke zentriert ist und auf der von dieser abgewandten Seite einen ringförmigen Rand enthält, der in Ruhelage des Pendels in dessen Ringnut voll aiufsitzt; das kippende Pendel veranlaßt die entgegengesetzte Kippbewegung des Übertragungselementes und damit das Einrücken der Klinke in das Klinkenrad.

Tritt eine Beschleunigungskraft auf, dann kippt das Gewicht, während das Übertragungselement in entgegengesetzter Richtung kippt, da es seiner Zentrierspitze nicht seitlich ausweichen kann. Hierdurch verlängert sich der Abstand zwischen der Zentrierspitze und dler zentrierenden Unterlage für das Gewicht, so daß die Klinke nach oben in Eingriff mit dem Klinkenrad gedrückt wird.

Dieser bekannte Beschleunigungsmeßfühler spricht

jedoch nur dann gleichmäßig auf in jeder beliebigen Richtung wirkende Beschleunigungen an, wenn die aus dem Pendel und dem Übertragungselement gebildete Anordnung rotationssymmetrisch in bezug auf eine vertikale Achse ausgebildet ist Muß jedoch die Anschnallgurt-Aufwickeleinrichtung, von der dieser Beschleunigungsmeßfühler ein Teil ist, in einer anderen als der ursprünglich vorgesehenen Einbaulage in ein Kraftfahrzeug montiert werden, dann muß die gesamte Anschnallgurt-Aufwickeleinrichtung so umkonstruiert werden, daß sich der Beschleunigungsmeßfühler wieder in seiner vertikalen Lage befindet.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Beschleunigungsmeßfühler der angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß er ohne Einbuße an Betriebszuverlässigkeit mit einfachen Mitteln den jeweils vorgegebenen Einbaulagen angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung vyird durch das Merkmal des Anspruchs 2 definiert

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgender Funktionsweise: Wird die kardanisch aufgehängte Plattform in ihrer Ruhelage nicht horizontal, sondern geneigt angeordnet, dann genügt es, die Masse auf der Plattform derart zu lagern, daß sie genau über dem Schwenkpunkt der kardanischen Aufhängung liegt um die gleichen Bedingungen herzustellen, wie sie bei horizontaler Plattform und mittiger Masse gegeben sind.

Hierbei verhindert die kardanische Aufhängung der Plattform, daß sie sich mit ihrem Gewicht verdreht, so daß die Plattform immer in ihrer vorgeschriebenen Lage verbleibt

Da das Massenträgheitsmoment der Plattform und der kardanischen Aufhängung das Ansprechverhalten verzögern können, sollten die Lagerzapfen der kardanischen Aufhängung in an sich bekannter Weise als Schneiden ausgebildet sein, um eine Kompensationswirkung hervorzurufen.

Dieser Beschleunigungsmeßfühler hat ein relativ geringes Gewicht und läßt sich sehr kompakt ausbilden, wie es für den Einbau in einem Kraftfahrzeug wesentlich ist Trotzdem ergibt sich keine nachteilige Beeinflussung seines Ansprechverhaltens.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Anschnallgurt-Aufwickeleinrichtung mit einer Klinke, die am Rahmen eines Beschleunigungsmeßfühlers schwenkbar gelagert und in Eingriff mit den Zähnen eines Zahnrades bringbar ist,

Fig.2 eine Draufsicht auf die Anordnung aus Beschleunigungsmeßfühler und Klinke,

F i g. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 von Fig. 2,

F i g. 4 einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 von F i g. 2, F i g. 5 eine Draufsicht auf die Plattform,

Fig.6 eine schematische Ansicht des Jochs und der Klinke in einer ihrer beiden stabilen Zustände, d. h., in einem Zustand, bei dem Klinke außer Eingriff mit den Zähnen des Zahnrades ist, und

F i g. 7 eine F i g. 6 entsprechende Ansicht des anderen stabilen Zustandes, bei dem die Klinke im Eingriff mit einem Zahn des Zahnrades ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist eine Anschnallgurt-Aufwickelvorrichtung 10 zur Befestigung an einem horizontalen Montageträger eines Fahrzeuges (nicht gezeigt) eingerichtet kann aber auch in anderen Einbaulagen verwendet werden, wie sie beispielsweise in F i g. 6 gezeigt ist Die Anschnallgurt-Aufwickelvorrichtung 10 ist mit einem Hauptzahnrad 11 versehen, welches dazu eingerichtet ist in Eingriff mit einer Klinke 12 eines Beschleunigungsmeßfühlers 13 zu gelangen.

ίο Einzelheiten des Meßfühlers 13 sind in F i g. 2,3.4 und 5 gezeigt und umfassen einen Rahmen 15, der ein Paar nach oben stehender Arme 16 aufweist zwischen welchen die Klinke 12 schwenkbar gelagert ist
Der Rahmen 15 ist auch mit einem Paar Stützflächen 17 für die kardanische Schwenkbewegung versehen, in welchen das äußere Teil ί·8 einer kardanischen Aufhängung 19 schwenkbar gelagert ist Das äußere Kardanteil 18 ist seinerseits mit einem Paar nach außen stehender, aufeinander ausgerichteter Lagerzapfen 18a versehen, welche um eine erste Achse an den Stützflächen 17 schwenken, und weist auch Öffnungen 18£> auf, in welchen nach außen stehende, aufeinan.,y-r ausgerichtete Lagerzapfen 20a schwenkbar um eine Achie rechtwinklig zur ersten Schwenkachse des Kardanteils 18 gelagert sind. Die Lagerzapfen 20a stehen von einer Plattform 20 dem inneren Teil 21 der Kardanlagerung ab, weiche eine Masse 24 trägt deren Trägheit ein Moment bewirkt das zu einer Kraft führt, die die Klinke 12 anhebt.

Die Lagerzapfen 18a und 20a weisen alle einen dreieckigen Querschnitt auf, wie er in Fig.4 gezeigt ist, dessen unterste Kante eine »Messerschneide« bildet, welche auf einer Stützfläche zur Schwenkbewegung mit geringstmöglicher Reibung aufliegt.
Die Plattform 20 ist austauschbar.

Wie am besten aus F i g. 3 und 5 ersichtlich ist, umfaßt die Plattform 20 einen Aufnahmebehälter 23 in welchem die Masse 24 angeordnet ist, wobei die Masse 24 derart positioniert ist, daß der Schwerpunkt C (F i g. 6 und 7) über dem wirksamen Schwenkpunkt A der Kardanan-Ordnung liegt In jenen Fällen, in welchen die Anschnallgurt-Aufwickelvorrichtung nicht horizontal angebracht werden soll (beispielsweise in den Fällen der F i g. 6 und 7), sondern geneigt (und dies trifft für die meisten Montagefälle zu), ist der Aufnahmebehälter 23 bezüglich dem Mittelpunkt der Plattform 20 asymmetrisch angeordnet, wie am besten aus Fig.5 ersicht'ich ist. Wenn die Montage geneigt stattfindet wie in Fig.6 und 7 gezeigt ist, dann befindet sich, wenn die Klinke 12 sich in ihrer eingriffsfreien Lage befindet, der Schwerpunkt C der Masse 24 vertikal oberhalb des Schwenkpunktes A. Die Plattform 20 ist mit einer unterbrochenen ringförmigen Ringnut 26 versehen, die von radial nach außen stehenden am Umfang angeordneten Vorsprüngen 27 gebildet ist

In der Hingnut 26 der Plattform 20 liegt umgekehrt ein schlüsseiförmiger Mitnehmer 30 mit seinem unteren Rand 31 auf. Da die Kingnut 26 unterbrochen ist, ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Funktionsstörung infolge des Ansammeins von Staub oder anderem Schmutz unwahrscheinlich. Um eine »Messerlager«-Wirkung zu erzielen, ist der Teil des unteren Randes 31 eine Kante, die sich an zwei winklig zueinander stehenden Flächen am Boden der Ringnut 2R abstützt.
Der Mitnehmer 30 ist mit einem nach oben stehenden Zapfen 32 versehen, der sich durch eine öffnung 33 im Brückenabschnitt 34 u?r Klinke 12 erstreckt, wobei die Kante der öffnung 33 in einer messerschneidenartigen Weise auf einem konischen Rand am unteren Ende des

V/w/ Z/ I T

Zapfens 32 aufliegt.

Fig.6 stellt die normale Betriebslage des Mitnehmers 30 dar, der mit seinem unteren Rand 31 in der Ringnut 26 ruht.

F i g. 7 steüt die Lage dar, welche von der Plattform 20, infolge einer Beschleunigung »a« eingenommen wird. Die Massenträgheit der Masse 24 bewirkt eine Drehbewegung, die die Plattform 20 veranlaßt, sich in die Lage zu bewegen, die in F i g. 7 dargestellt ist. Wenn diese Drehbewegung größer ist als das Moment, welches durch das Gewicht des Mitnehmers 30 und die Klinke 12 ausgeübt wird, dann kippt die Plattform 20, und da der Zapfen 32 bei dieser Bewegung durch die Wände der Öffnung 33 gehemmt ist, bewegt sich die Klinke 12 nach oben. Da die Plattform 20 in jede seitliehe Richtung kippen kann, ist es gleichgültig, aus welcher Richtung die Beschleunigung »a« wirksam ist. Es wird vermerkt, daß alle Bewegungen der Elemente 18, 20 und 30 bezüglich einander eine geringe Reibung aufweisen.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, besteht, wenn erst einmal eine Kippbewegung stattgefunden hat, ein Gewichtsmoment am Hebelarm M zwischen A und C und teilt der Plattform 20 eine zusätzliche Schwenkbewegung mit, welche in derselben Richtung verläuft, wie sie durch die Trägheit der Masse 24 verursacht ist. Somit nimmt, wenn erst einmal die Kippbewegung der Plattform 20 bezüglich des Rahmens 15 begonnen hat, die Schwenkbewegung rasch zu und führt zu einer beschleunigten Bewegung des Mitnehmers 30 und der Klinke 12.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

35

40

45

50

55

Claims

Patentansprüche:

1. Beschleunigungsmeßfühler zum Einrücken einer Klinke in das Klinkenrad einer Anschnallgurt-Aufwickeleinrichtung, um beim Auftreten einer Beschleunigung das Abwickeln des Gurtes zu verhindern,