DE3116705A1 - Selbstsperrender gurtaufroller fuer sicherheitsgurte - Google Patents
Selbstsperrender gurtaufroller fuer sicherheitsgurteInfo
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Description
Beschreibung
Selbstsperrender Gurtaufroller für Sicherheitsgurte
Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller für Sicherheitsgurte, insbesondere in Kraftfahrzeugen,
mit einer in einem Gehäuse gelagerten Gurtaufwickelwelle, die ein Profil trägt, das mit Anschlägen für ein darauf
gelagertes Sperrglied versehen ist, welches wenigstens einen Sperrzahn hat, der bei Auslenkung des Sperrgliedes
aus seiner nicht blockierenden Stellung in eine gehäusefeste Verzahnung eingreift, wobei das Sperrglied über ein Verbindungsmittel
an eine ebenfalls auf der Welle gelagerte Steuerscheibe gekuppelt ist.
Derartige Gurtaufroller sollen bei Beschleunigung der Abrollbewegung
des Sicherheitsgurtes sowie bei Beschleunigung des Fahrzeuges den Gurtaufroller blockieren und das
weitere Abrollen des Sicherheitsgurtes unterbinden. Dies erreicht man, indem eine auf der Gurtaufwickelwelle gelagerte
und sich mit der Welle drehende Steuerscheibe eine größere Masseträgheit als die Sperrscheibe aufweist
und zusätzlich noch Anschläge für einen von einem auf Be-
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schleunigung des Fahrzeuges ansprechenden Sensor betätigbaren
Hebel hat. In beiden Fällen bleibt bei Ansprechen der Blockiersysteme die Steuerscheibe hinter
der Drehbewegung der Gurtaufwickelwelle zurück und lenkt dabei das Sperrglied mittels der Stift-Schlitz-Verbindung
bis zum Eingriff des Sperrzahnes in ein gehäusefestes Teil des Gurtaufrollers aus. Dabei kann der Stift an der
Steuerscheibe angeformt sein und in einen Steuerschlitz im Sperrglied eingreifen oder umgekehrt.
Bei einem Gurtaufroller der eingangs beschriebenen Gattung (DE-OS 28 23 334) ist an der Steuerscheibe
sperrgliedseitig ein Stift angeformt, der in einen entsprechenden langlochartigen Steuerschlitz des scheibenförmigen
Sperrgliedes eingreift. Bei mäßigen Abrollbewegungen dreht sich die Gurtaufwickelwelle und nimmt dabei
über eine Feder die Steuerscheibe mit, die ihrerseits über die Stift-Schlitz-Verbindung das Sperrglied in gleicher
Richtung dreht. Dabei liegt das Sperrglied mit seinem einen Anschlag an dem am Wellenende der Gurtaufwickelwelle
angebrachten Profil an.
Bei einer derartig ausgeführten Verbindung von Steuerscheibe
und Sperrglied sind Klappergeräusche nicht zu vermeiden. Durch die Vibration des Fahrzeuges stoßen
das metallische Sperrglied und das ebenfalls metallische Profil des Wellenendes ständig aneinander und erzeugen
so ein vernehmliches Klacken. In Anbetracht der Bestrebungen, den Komfort in einem Kraftfahrzeug ständig
zu verbessern, wirkt sich das von den Gurtaufrollern erzeugte Geräusch sehr störend aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Gattung zu schaffen,
bei dem das Sperrglied in seiner nicht blockierenden
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Stellung so gelagert ist, daß kein metallischer Anschlag zwischen Sperrglied und Wellenprofil zustandekommt.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowie vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche
dieser Beschreibung vorangestellt sind.
Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß der Gurtaufroller nicht mehr klappern kann, weil das Sperrglied
unter der Wirkung der ihrerseits gespannten Steuerscheibe nach außen gedrückt wird, wodurch sich eine
gegenseitige radiale Verspannung von Sperrglied und Steuerscheibe ergibt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Sperrglied unmittelbar federbelastet, indem die
Feder in einer Aussparung des Sperrgliedes eingehängt ist. Hierdurch wird die Sperrscheibe unmittelbar und damit
mit einer größeren Kraft beaufschlagt, d. h., die Anpressung
wird erhöht, was der Geräuschdämpfung zugute kommt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die nachstehend beschrieben
werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen selbstsperrenden Gurtaufroller für Sicherheitsgurte längs der
Achse der Gurtaufwickelwelle,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die sog. Systemseite des selbstsperrenden
Gurtaufrollers mit Sperrglied und Steuerscheibe, teilweise geschnitten und in versetzten
Ebenen dargestellt,
Fig. 3 eine Untersicht der Steuerscheibe,
Fig. 4 die Steuerscheibe in einem Schnitt nach der Linie IV - IV in Fig. 3,
Fig. 5 das Sperrglied in einer Draufsicht,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Systemseite des Gurtaufrollers mit Sperrglied und Steuer
scheibe in einer anderen Ausführungsform, teilweise geschnitten entspr. Fig. 2.
Beispielsbeschreibung
Aus Figur 1 ist der grundsätzliche Aufbau des selbstsperrenden Gurtaufrollers für Sicherheitsgurte zu entnehmen.
In einem U-förmigen Gehäuse 1 mit Schenkeln 2, 3 ist eine
Gurtaufwickelwelle 4 mittels Lagerscheiben 5, 6 gelagert,
auf die ein nicht dargestelltes Gurtband des Sicherheitsgurtes in mehreren Lagen aufspulbar ist. Dem einen Ende
7 der Welle 4 ist eine als Spiralfeder ausgebildete Rückspulfeder 8 zugeordnet, die mit Vorspannung eingebaut und
so stark bemessen ist, daß sie in jeder Ausziehlage des Gurtes diesen selbsttätig aufspulen kann.
An dem der Rückspulfeder 8 gegenüberliegenden Ende, der sog. SystemsGite, ist die Gurtaufwickelwelle 4 mit einem
schlüsseiförmigen Profil 9 versehen, auf dem ein scheibenförmiges Sperrglied 11 mit einer schlüssellochartigen
Ausnehmung 12 angeordnet ist. Auf dem äußeren Umfang hat das Sperrglied 11 drei (im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6
zwei) Zähne 13, die bei entsprechender Auslenkung des in seiner Ebene gehaltenen und geführten Sperrgliedes 11 mit
einer Innenverzahnung 14 eines Druckringes 15 in Eingriff geraten, der mittels Verbindungen 16 auf dem ü-Schenkel
3 des Gehäuses 1 befestigt ist.
Eine napfartige Steuerscheibe 17 mit einem zur Erhöhung
ihrer Masseträgheit an der Innenseite ihres äußeren Umfangrandes 18 eingelegten Drahtring 19 ist mittels einer
Hülse 20 auf einen aus der Ebene des Sperrgliedes 11 hervorragenden Wellenfortsatz der Gurtaufwickelwelle gesteckt.
Der äußere Umfangsrand 18 der Steuerscheibe 17 ist
an seiner Außenseite mit sägezahnartig gestalteten Zähnen versehen, die in gleichmäßigen Abständen über den Umfang
der Steuerscheibe 17 verteilt angeordnet sind.
Im Innenraum der napfartigen Steuerscheibe 17 befinden
sich auf einem Kreis um die Hülse 20 in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnete, senkrecht zum Boden des
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Napfes stehende stegartige Vorsprünge 22, die an ihrem oberen Ende nach außen zum Umfangsrand 18 hinweisende
Haken 23 aufweisen. Am Fußpunkt der VorSprünge 22 befinden
sich Durchbrechungen 24 (Fig. 3 und 4), wobei der Boden der napfartigen Steuerscheibe 17 in seinem außerhalb
des durch die Vorsprünge 22 und die Hülse 20 gebildeten Ringraumes etwa um seine Wandstärke mittels einer
abgeschrägten Stufe 25 höher gelegt ist.
In dem von den Vorsprüngen 22 und der Hülse 20 gebildeten Ringraum der Steuerscheibe 17 befindet sich eine spiralförmige
g-Wert-Feder 26 als Rückstellfeder für die Steuerscheibe 17, die mit ihrem einen Ende an einem der Vorsprünge
22 und mit dem anderen Ende an einem büchsenförmigen Widerlager 27 eingehängt ist. Das Widerlager
ist über die Hülse 20 der Steuerscheibe 17 gesteckt und mittels eines nicht dargestellten Stiftes, der in eine Ausnehmung
im Umfang des Wellenfortsatzes der Gurtaufwickelwelle 4 eingreift, formschlüssig mit dieser verbunden. Die
Befestigung des Widerlagers 27 und damit der Steuerscheibe 17 auf der Gurtaufwickelwelle 4 erfolgt mittels einer
Schraube 28.
Die Steuerscheibe 17 weist ferner einen langlochartig
gestalteten Steuerschlitz 29 auf, in dem ein am Sperrglied 11 angeformter, senkrecht zu dessen Oberfläche angeordneter
Stift 30 beweglich ist.
An ihrer dem Sperrglied 11 zugewandten Seite weist die
Steuerscheibe 17 einen zylindrischen Zapfen 31 auf, der bezüglich der Steuerscheibenachse diametral zum äußeren Ende
des Steuerschlitzes 29 angeordnet ist. Der Zapfen 31 ist hier auf der durch die Vorsprünge 22 gebildeten Kreislinie gelegen
und befindet sich in der Mitte zwischen zwei solchen Vor-
Sprüngen 22 auf der Stufe 25, wobei zu beiden Seiten des Zapfens 31 in der Stufe 25 werkzeugbedingte Aussparungen
32 angeordnet sind.
Der zylindrische Zapfen 31 hat eine Länge entsprechend der Dicke des Sperrgliedes 11 und geht in seinem oberen
Drittel in einen Fortsatz 33 über, auf den ein Gummiring
34 aufgeschoben ist. Die äußere Seite des Fortsatzes 33 ist bei diesem Ausführungsbeispiel sekantenartig abgeschnitten
und gerade, während die nach innen zeigende Fläche des Fortsatzes 33 gekrümmt ist, so daß der aufgeschobene
Gummiring 34 dort eine stärkere Ausbuchtung aufweist. Der Gummiring 34 ist durch beiderseits in
Umfangsrichtung angeordnete hakenartige überstände 35
auf dem Zapfen 31 gegen Abstreifen gesichert.
Entsprechend der Lage des Zapfens 31 weist das Sperrglied 11 diametral gegenüber seinem Stift 30 eine Delle 36 auf
(Figur 5), so daß der Zapfen 31 bei zusammengebautem Gurtaufroller in der Delle 36 am Sperrglied 11 anliegt.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (Figur 6) ist als Rückstell—feder für die Steuerscheibe 17 eine spiralförmig
gebogene Runddrahtfeder 37 verwendet, die mit ihrem einen Ende an einem buchsenförmigen Widerlager 38 eingehängt ist,
das seinerseits in gleicher Weise wie beim vorgenannten Ausführungsbeispiel auf dem Wellenfortsatz der Gurtaufwickelwelle
4 befestigt ist. Das andere Hnde der Runddrahtfeder 37 ist senkrecht aus der Ebene der Steuerscheibe
herausgebogen, dabei durch eine Durchbrechung 39 im Boden der Steuerscheibe 17 geführt und in einer Ausnehmung 40 des
Sperrgliedes 11 eingehängt. Die Zähne 21 auf dem Außenumfang 18 der Steuerscheibe 17 sind gehäuseseitig durch
einen umlaufenden überstand 41 abgedeckt. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel weist die Steuerscheibe 17 einen Zapfen mit Gummiring 34 auf, der in gleicher Weise wie beim ersten
Ausführungsbeispiel ausgebildet ist.
Durch die beschriebene Anordnung wird eine Blockierung des Gurtaufrollers sichergestellt, und zwar sowohl bei
Beschleunigung der Abrollbewegung des Sicherheitsgurtes als auch bei Beschleunigung des Fahrzeuges. Der Blockiermechanismus
funktioniert dabei wie folgt: Bei mäßigen- Abrollbewegungen des Sicherheitsgurtes dreht sich die Gurtaufwickelwelle
4 in Richtung des Pfeiles 42. Sie nimmt dabei über die vorgespannte g-Wert-Feder 26 auch die Steuerscheibe
17 mit, die über die Stift-Schlitz-Verbindung 29, 30 das Sperrglied 11 in gleicher Richtung dreht. Infolge
der Vorspannung der Feder 26 wird das Sperrglied 11 gegen den
Zapfen 31 mit Gummiring 34 gedrückt, der in der Delle 36 des Sperrgliedes 11 eine Anlage hat, so daß der Anschlag
des Sperrgliedes 11 in dessen Ausnehmung 12 nicht mehr am
Profil 9 der Gurtaufwickelwelle 4 anliegt. Somit ist das
Sperrglied 11 bei normaler Drehbewegung der Welle sozusagen mit der Steuerscheibe 17 radial verspannt, wodurch die
Klappergeräusche vermieden sind.
Treten große Abrollbeschleunigungen am Sicherheitsgurt und dementsprechend große Drehbeschleunigungen der Gurtaufwickelwelle
4 auf, dann bleibt die Steuerscheibe 17 infolge ihrer durch Einlegen des Drahtringes 19 bewirkten
Trägheit hinter der Drehung der Gurtaufwickelwelle 4 zurück.
Dadurch wird das Sperrglied 11 infolge seiner Führung mittels der Stift-Schlitz-Verbindung 29, 30 nach außen
ausgelenkt, bis seine Zähne 13 in die Innenverzahnung 14 des Druckringes 15 eingreifen und so die weitere Drehung
der Gurtaufwickelwelle 4 blockieren.
Die insoweit beschriebene Anordnung bildet das gurtbandsensitive
Blockiersystem des Gurtaufrollers. Darüber hinaus kann die Steuerscheibe 17 auch mittels ihrer Außen-
verzahnung 21 von einem nicht dargestellten Hebel, der von einem auf Beschleunigung des Fahrzeuges ansprechenden
Sensor in die Außenverzahnung 21 einschwenkbar ist, angehalten werden, wodurch die Steuerscheibe
ebenfalls hinter der Bewegung der Gurtaufwickelwelle 4 zurückbleibt und der zuvor beschriebene Bewegungsablauf
mit Blockierung der Gurtaufwickelwelle eingeleitet wird.
Hierbei spricht man von einem fahrzeugsensitiven Blockiersystem.
Wird der Gurt entlastet, dreht sich die Gurtaufwickelwelle
4 unter der Wirkung der Rückspulfeder 8 kurzzeitig entgegen der Richtung des Pfeiles 42, während die Steuerscheibe
17 unter der Wirkung der Rückstellfeder 26 sich weiter in Richtung des Pfeiles 42 drehen will. Dadurch
kehrt das Sperrglied 11 über die Führung mittels der Stift-Schlitz-Verbindung 29, 30 wieder in seine Ruhelage
zurück.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wirkt die g-Wert-Feder direkt auf das Sperrglied 11 und drückt dieses gegen
den Zapfen 31 mit Gummiring 34. Wie in der Zeichnung nicht dargestellt, ist hier der Zapfen 31 nicht mehr diametral
gegenüber der Stift-Schlitz-Verbindung 29, 30 angeordnet, sondern befindet sich nur noch in einem Abstand von etwas
mehr als einem Viertelkreis vor der Stift-Schlitz-Verbindung
29, 30, in Drehrichtung des Pfeiles 42 gesehen. Im übrigen ergibt sich die Geräuschdämpfung bei diesem
Ausführungsbeispiel wie schon oben beschrieben.
Die in den Patentansprüchen, in der Beschreibung und in
der Zeichnung offenbarten Merkmale des Anmeldungsgegen-Standes können sowohl p4nzeln als auch in beliebigen
Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich
sein.
Claims (14)
1. Selbstsperrender Gurtaufroller für Sicherheitsgurte,
insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Gehäuse gelagerten Gurtaufwickelwelle, die ein Profil
trägt, das mit Anschlägen für ein darauf gelagertes Sperrglied versehen ist, welches wenigstens einen
Sperrzahn hat, der bei Auslenkung des Sperrgliedes aus seiner nicht blockierenden Stellung in eine gehäusefeste
Verzahnung eingreift, wobei das Sperrglied über ein Verbindungsmittel an eine ebenfalls auf der
Welle gelagerte Steuerscheibe gekuppelt ist, gekennzeichnet durch eine zusätzliche, das Sperrglied (11)
in seiner die Gurtaufwickelwelle (4) nicht blockierenden
Stellung mit der Steuerscheibe (17) nachgiebig verspannende Verbindung (26, 31, 34, 36, 37) zwischen
Steuerscheibe (17) und Sperrglied (11), so daß das Sperrglied (11) in dieser Stellung spielfrei gelagert
ist.
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2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Verbindung im wesentlichen aus
einem Vorsprung (31) besteht, der an der Steuerscheibe (17) oder am Sperrglied (11) angeordnet
ist und in der nicht blockierenden Stellung am Sperrglied bzw. an der Steuerscheibe zur Anlage
gebracht ist.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (31) mit einem Mantel
(34) oder Teilmantel aus nachgiebigem Werkstoff versehen ist.
4. Gurtaufroller nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Vorsprung (31) an der Steuerscheibe
(17) befindet und am äußeren Umfang des Sperrgliedes (11) anliegt.
5. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung als Zapfen (31) ausgebildet ist, dessen Länge der Dicke des jeweils erfaßten Bauteils
entspricht.
6. Gurtaufroller nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (31) einen Gummiring (34)
trägt, der durch überstände (35) auf dem Zapfen (31) festgehalten ist.
7. Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (31) oder ein Fortsatz (33) des
Zapfens auf seiner Außenseite flach und auf seiner am Sperrglied (11) anliegenden Seite gebogen gestaltet
ist.
8. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmittel zwischen Sperrglied (11)
und Steuerscheibe (17) am Sperrglied (11) ein Stift (30) angeformt ist, der in einen langlochartigen
Steuerschlitz (29) im Boden der Steuerscheibe (17) beweglich eingreift.
9. Gurtaufroller nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß die napfartige Steuerscheibe (17), wie an sich bekannt, in ihrem Innenraum eine g-Wert-Feder
(26) als Rückstellfeder enthält, die mit ihrem einen Ende an einem von mehreren im Innenraum der Steuerscheibe
(17) kreisförmig angeordneten Vorsprüngen (22) und mit ihrem anderen Ende an einem sich zusammen mit
der Gurtaufwickelwelle (4) drehenden Widerlager (27) eingehängt ist und daß der Zapfen (31) diametral
gegenüber dem äußeren Ende des Steuerschlitzes (29) angeordnet ist.
10. Gurtaufroller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zapfen (31) auf dem durch die Vorsprünge
(22) zum Einhängen der g-Wert-Feder (26) gebildeten Kreis zwischen zwei Vorsprüngen (22) auf einer umlaufenden
Stufe (25) im Boden der Steuerscheibe (17) angeordnet ist.
11. Gurtaufroller nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung beiderseits des Fußpunktes des
Zapfens (31) Aussparungen (32) vorgesehen sind.
12. Gurtaufroller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sperrglied (11) diametral gegenüber dem Stift (30) eine Delle CS) aufweist.
13. Gurtaufroller nach Anspruch 1-8, gekennzeichnet durch eine aus Runddraht bestehende g-Wert-Feder (37)
im Innern der napfartigen Steuerscheibe (17), die
mit ihrem einen Ende an einem sich zusammen mit der Gurtaufwickelwelle (4) drehenden Widerlager (38)
befestigt und deren anderes Ende senkrecht aus der Ebene der Steuerscheibe (17) gebogen, durch eine
Durchbrechung (39) im Boden der Steuerscheibe (17) geführt und in eine Ausnehmung (40) im Sperrglied (11) eingehängt ist.
Durchbrechung (39) im Boden der Steuerscheibe (17) geführt und in eine Ausnehmung (40) im Sperrglied (11) eingehängt ist.
14. Gurtaufroller nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zapfen (31) in einem Abstand
von etwa einem Viertelkreis in Drehrichtung des Sperrgliedes (11) vor der Stift-Schlitz-Verbindung (29,
-30) angeordnet ist.
Beschreibung
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