DE3331281C2

DE3331281C2 -

Info

Publication number: DE3331281C2
Application number: DE3331281A
Authority: DE
Inventors: Juichiro Tokio/Tokyo Jp Takada
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1982-09-01
Filing date: 1983-08-30
Publication date: 1987-07-09
Also published as: DE3331281A1; JPH026661B2; GB2126078A; FR2532181B1; JPS5940965A; GB8322990D0; GB2126078B; US4494709A; DE3347953C2; FR2532181A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Gurtaufroller mit Zugentlastung ist aus der DE-OS 28 51 650 bekannt. Auch dort ist ein Getriebe vorgesehen, das mehrere Wellenumdrehungen zuläßt.

Aus der DE-OS 30 36 412 ist ein Gurtaufroller bekannt, bei dem zur Erhöhung der zulässigen Wellenumdrehungen teilerfremde Zahnräder verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Gurtaufroller derart weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln bei kleinen Abmessungen und geringem Gewicht eine einfache Her stellung ermöglicht ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentan spruch gekennzeichnet.

Beim erfindungsgemäßen Gurtaufroller können die meisten Bauteile aus Kunststoffen hergestellt werden. Der Ge räuschpegel des Getriebes ist herabgesetzt. Der Mechanismus ist betriebssicher und kann zu geringen Kosten hergestellt und zusammengebaut werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schrägansicht in auseinandergezogener Darstel lung einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht derselben Ausführungsform nach dem Zusammenbau, wobei einige Teile weggebrochen sind,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch dieselbe Ausführungsform, von vorn gesehen,

Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch ein Zahnrad und einige der mit ihm verbundenen Bauteile, von einer Seite aus gesehen,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Zahnradträger und einige der zugehörigen Bauteile, von vorn gesehen und

Fig. 6 eine Teilseitenansicht der im Eingriff stehenden Ver zahnungen des Zahnradträgers und eines Betätigungs hebels.

Die dargestellte Sitzgurt-Rückholvorrichtung hat einen Rahmen 2 von U-förmigem Querschnitt, in dem eine als Spulen welle 3 a bezeichnete drehbare Welle mit einer Gurtspule 3 gelagert ist, an welcher ein Ende eines Gurtes 20 befestigt ist. Die Spulenwelle 3 a ragt mit einem Endstück aus dem Rahmen 2 heraus und hat im äußeren Ende einen querverlaufenden Schlitz 3 b. Das ande re Endstück der Spulenwelle 3 a ist mit einer nicht dargestell ten im Notfall blockierenden Rückholvorrichtung von beliebi ger Ausbildung verbunden.

Auf einer Seite des Rahmens 2 ist auf zweckdienliche Weise, z. B. mittels Schrauben, eine Halterung 4 mit einem Loch 4 a befestigt, durch welches das Endstück der Spulenwelle 3 a hindurchdringt. Die Halterung 4 hat eine Tragachse 4 b, auf der ein Hebel 16 schwenkbar gelagert ist, und einen Zapfen 4 c, an den ein von einem Kupplungs ring 6 herausragendes Anschlagglied 6 a anlegbar ist. Die Trag achse 4 b und der Zapfen 4 c ragen aus der Halterung 4 heraus.

Das herausragende Endstück der Spulenwelle 3 a hat einen Ab schnitt 3 c von großem Durchmesser, auf dem ein Zahnrad 5 an geordnet und mit der Spulenwelle 3 a drehfest verbunden ist. Das Zahnrad 5 hat eine Innenverzahnung 5 a, eine Aussparung 5 b, in der ein Haken 14 schwenkbar angeordnet ist, und eine Nut 5 c in seinem Außenumfang, in welcher eine Kupplungsfeder 7 angeord net ist. Der Kupplungsring 6 ist auf der Außenseite der Kupp lungsfeder 7 ebenfalls auf dem Außenumfang des Zahnrades 5 angeordnet (siehe Fig. 3). Das Anschlagglied 6 a des Kupplungs ringes 6 ist an einen Zapfen 16 d an dem Hebel 16 anlegbar. Die Kupplungsfeder 7 stellt zwischen dem Kupplungsring 6 und dem Zahnrad 5 eine drehfeste Verbindung her, ausgenommen dann, wenn das Anschlagglied 6 a an den einen oder den anderen der Zapfen 4 c und 16 d anstößt; in diesem Falle wird der Kupp lungsring 6 angehalten, wogegen sich das Zahnrad 5 zusammen mit der Spulenwelle 3 weiterdrehen kann.

Das Zahnrad 5 hat einen Wellenabschnitt 5 d, auf dem ein Zahn radträger 8 drehbar angeordnet ist. Dieser weist auf einem Umfang eine Außenverzahnung 8 a auf und auf einer Seite eine kreisrunde Vertiefung 8 b zur Aufnahme einer Speicherfeder 10 (siehe Fig. 5). Der Zahnradträger 8 hat ferner eine Achse 8 c, die ein Zwischenzahnrad 9 trägt, und einen Vorsprung 8 d, der mit dem Haken 14 am Zahnrad 5 lösbar und bei Bedarf in Ein griff bringbar ist. Der Zahnradträger 8 ist so ausgebildet, daß er das Zahnrad 5 abdeckt, wobei die Innenfläche seines Außenumfanges über der Außenfläche des Zahnrades 5 paßt. Die Speicherfeder 10 ist in der Vertiefung 8 b des Zahnradträgers 8 angeordnet, wobei ihr äußeres Ende 10 a am Zahnradträger 8 befestigt ist und ihr inneres Ende 10 b in den Schlitz 3 b der Spulenwelle 3 a eingreift. Die Speicherfeder 10 ist in der Ver tiefung 8 b des Zahnradträgers 8 durch eine Federkappe 11 ge halten, die auch als Trennstück zwischen einer beim gezeigten Beispiel als Spiralfeder ausgebildeten Haupt-Aufwickelfeder 12 der Rückholvorrichtung und der Speicherfeder 10 dient. Die Aufwickelfeder 12 ist in einem Abschnitt 13 a eines Dec kels 13 angeordnet, der am Rahmen 2 beispielsweise mit Schrauben befestigt ist. Die Aufwickelfeder 12 ist an ihrem äußeren Ende 12 a am Deckel 13 befestigt und greift mit ihrem inneren Ende 12 b in den Schlitz 3 b der Spulenwelle 3 a ein.

Gemäß Fig. 4 ist der Haken 14 in der Aussparung 5 b des Zahn rades 5 auf einer Tragachse 14 a drehbar angeordnet und von einer Hakenfeder 15 in der Richtung auf die Spulenwelle 3 a vorgespannt. Die Hakenfeder 15 ist mit einem Ende 15 a in ei ner Ausnehmung in der Nähe der Vertiefung 5 b des Zahnrades 5 befestigt. Der Haken 14 trägt einen Vorsprung 14 b , der nach innen zur Spulenwelle 3 a weist und an den ein Vorsprung 9 a des Zwischenzahnrades 9 anlegbar ist. Die Bewegung des Hakens 14 nach innen zur Spulenwelle 3 a hin wird so begrenzt, daß sich das Zahnrad 5 in bezug auf den Zahnradträger 8 drehen kann, wobei sich das Zwischenzahnrad 9 auf seiner Welle 8 c frei dreht. Wenn durch den Eingriff zwischen dem Vorsprung 14 b des Hakens 14 und dem Vorsprung 9 a des Zwischenzahnrades 9 das vordere Ende des Hakens 14 aus dem Bereich des Außen umfanges des Zahnrades 5 herausgeschoben wird, legt es sich an den Vorsprung 8 d des Zahnradträgers 8 an und verhindert dadurch eine Drehung des Zahnrades 5 gegenüber dem Zahnrad träger 8 in der Aufwickelrichtung. Aus der nachstehenden Beschreibung der Arbeitsweise des gezeigten Beispiels wird deutlich, daß das Halten des Gurtes 20 in zugspannungsfreiem Zustand durch diesen Eingriff zwischen dem vorderen Ende des Hakens 14 und dem Vorsprung 8 d am Zahnradträger 8 erreicht wird, wobei der Zahnradträger 8 mit dem Anlegen des Gur tes 20 durch den Benutzer an seiner Drehung gehindert wird.

Der Hebel 16 ist auf der Tragachse 4 b der Halterung 4 schwenk bar gelagert und hat einen Arm 16 a, der durch einen Zapfen 17 c mit einem Stößel 17 a einer beim gezeigten Beispiel als Elektromagnet ausgebildeten Betätigungsvorrichtung 17 gekup pelt ist, und einen zweiten Arm 16 b mit einer Verzahnung 16 c , die mit der äußeren Verzahnung 8 a des Zahnradträgers 8 in Zahneingriff bringbar ist. Der Arm 16 b trägt den Zapfen 16 d, der an das Anschlagglied 6 a des Kupplungsringes 6 anstößt. Bei Erregung des Elektromagneten 17 schwenkt der Hebel 16 in der Richtung, in welcher die Verzahnung 16 c in die Verzahnung 8 a des Zahnradträgers 8 eingreift. Bei Entregung des Elek tromagneten 17 wird die Verzahnung 16 c durch die Rückstell wirkung einer Rückstellfeder 17 b aus dem Eingriff gelöst.

Auf dem Zapfen 16 d des Hebels 16 ist eine Reibplatte 18 dreh bar gelagert, die so angeordnet ist, daß ihr vorderes Ende zwischen die Halterung 4 und das Zahnrad 5 eindringt. Sie ist von einer zugehörigen Feder 19, die mit einem Ende an der Halterung 4 befestigt ist, in Richtung auf eine Seite der Spulenwelle 3 a vorgespannt.

Der Elektromagnet 17 ist über einen nicht dargestellten Schal ter im Sitzgurtschloß in Serienschaltung mit einer Stromquelle so verbunden, daß er beim Anlegen des Gur tes 20 durch das Schließen des Schlosses erregt wird.

Die Arbeitsweise ist folgende:

a) Wenn der Benutzer das Gurtschloß öffnet, wird der Elektro magnet 17 entregt und sein Stößel 17 a wird der Vorspannkraft der Rückstellfeder 17 b ausgesetzt. Dadurch wird der Hebel 16 geschwenkt und seine Verzahnung 16 c aus dem Eingriff mit der Verzahnung 8 a des Zahnradträgers 8 gelöst. Zu diesem Zeit punkt liegt ein Endabschnitt 18 a der Reibplatte 18 unter der Wirkung der Vorspannkraft der zugehörigen Feder 19 an der Seitenfläche und an der Unterseite der Spulenwelle 3 a an. Der Zahnradträger 8 ist einer kleinen Drehkraft ausgesetzt, die bestrebt ist, ihn in der (entsprechend der Zeichnung dem Uhr zeigersinn entgegengesetzten) Gurtabwickelrichtung zu drehen, welche durch die Speicherfeder 10 aufgezwungen wird. Der Vorsprung 9 a des Zwischenzahnrades 9 liegt jedoch am Vor sprung 14 b des Hakens 14 an und hält den Haken 14 aus dem Bereich des Außenumfanges des Zahnrades 5 heraus, und das vordere Ende des Hakens 14 greift am Vorsprung cd des Zahn radträgers 8 so an, daß er eine Drehung des Zahnradträgers 8 in der Gurtabwickelrichtung verhindert. Der Zahnradträger 8 läßt sich somit durch die Vorspannkraft der Speicherfeder 10 nicht weiter in der Gurtabwickelrichtung drehen.

Die Aufwickelfeder 12 ist unmittelbar zwischen dem Deckel 13 (und folglich dem Gestell 2) und der Spulenwelle 3 angeordnet und mit ihnen verbunden. Eine Drehung des Mecha nismus in der (entsprechend der Zeichnung dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten) Gurtaufwickelrichtung kann durch nichts gestoppt werden, so daß der Gurt 20 auf die Spule aufgewic kelt wird. Das Zahnrad 5 dreht sich zusammen mit der Spulen welle 3 a (an der es befestigt ist), und die Speicherfeder 10 bewirkt, daß sich der Zahnradträger 8 wegen der Anlage des Hakens 15 an dem Vorsprung 8 d des Zahnradträgers 8 zusammen mit der Spu lenwelle 3 a dreht. Daher wird beim Aufwickeln des Gurtes 20 auf die Rückholvorrichtung die "Speicherstel lung" für das Zahnrad 5, den Zahnradträger 8, den Haken 14 und das Zwischenzahnrad 9 beibehalten.

b) Abwickeln des Gurtes.

Beim Ausziehen des Gurtes 20 aus der Rückholvorrichtung dreht sich das mit der Spulenwelle 3 a drehfest verbundene Zahnrad 5 zusammen mit der Spulenwelle 3 a im Uhrzeigersinn. Die Speicher feder 10 spannt den Zahnradträger 8 so vor, daß er sich gleichzeitig mit dem Zahnrad 5 und der Spulenwelle 3 a dreht. Bei dieser Drehung wird durch Anstoßen des Anschlaggliedes 6 a des Kupplungsringes 6 an den Zapfen 16 d des Hebels 16 nur der Kupplungsring 6 an einer Drehung gehindert. Wenn dann das Gurtschloß geschlossen wird, wird der nicht dargestellte Schalter im Gurtschloß geschlossen, um den Elektromagneten 17 zu erregen, der dadurch das Bestreben hat, das Polstück bzw. den Stößel 17 a gegen die Vorspannkraft der Rückstellfeder 17 b in sich hineinzuziehen, um den Hebel 16 in einer Richtung (im Uhrzeigersinn) zu schwenken, in der die Verzahnung 16 c des Hebels 16 in Zahneingriff mit der Verzahnung 8 a des Zahn radträgers 8 geht. Weil jedoch das Anschlagglied 6 a des Kupp lungsringes 6 und der Zapfen 16 d des Hebels 16 einander anliegen, kann sich der Hebel 16 nicht drehen und wird in einem vorgespannten Zustand gehalten, aus dem heraus er noch nicht in eine Richtung schwenken kann, in der seine Verzahnung 16 c mit der Verzahnung 8 a des Zahnradträgers 8 in Eingriff kommt.

Wenn der Benutzer die Rückholvorrichtung die Lose im Gurt 20 ausgleichen läßt, bis der Gurt 20 an ihm anliegt, werden auf grund der Drehung der Spulenwelle 3 a in der Gurtaufwickel richtung der Zahnradträger 8, der Kupplungsring 6 und das Zahnrad 5 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht. Nach einer Teildrehung des Mechanismus ist das Anschlagglied 6 a des Kupplungsringes 6 vom Zapfen 16 d des Hebels 16 abgehoben, weil der Kupplungsring 6 durch Anstoßen an einen nicht dar gestellten Ansatz am Deckel 13 gegen Drehen festgehalten ist. Weil jedoch der vordere Endabschnitt 18 a der Reibplatte 18 noch immer an der Unterseite der Spulenwelle 3 a anliegt, bleiben die Verzahnung 16 c des Hebels 16 und die Verzahnung 8 a des Zahnradträgers 8 außer Eingriff und der Zahnrad träger 8 kann sich weiterhin zusammen mit dem Zahnrad 5 und der Spulenwelle 3 a drehen.

c) Setzen der Speicherstellung der Rückholvorrichtung.

Zum Setzen bzw. Einstellen der zugspannungsfreien Speicher stellung braucht der Benutzer den Gurt 20 nur etwas auszu ziehen, andernfalls bleibt der Gurt 20 unter Zugspannung, bis sich der Benutzer etwas nach vorn bewegt, wodurch die Speicherstellung ebenfalls eingestellt wird. Wenn der Gurt 20 aus dem unter b) beschriebenen Zustand von der Rückhol vorrichtung etwas abgewickelt wird, wird durch das Zusammen wirken zwischen der Drehung der Spulenwelle 3 a im Uhrzeiger sinn und der Reibung zwischen der Spulenwelle 3 a und der Reib plate 18 letztere aus der Anlage an der Seitenfläche der Spulenwelle 3 a bis zur Anlage an dem Ansatz 18 b herausgedrückt (der Zapfen 16 d des Hebels 6 ist ein Schwenklager und entfernt sich von der Unterseite der Spulenwelle 3 etwas nach unten). Dies geschah beim anfäng lichen Herausziehen des Gurtes 20 und Einstecken des Gurt schlosses nicht, weil durch das Anliegen des Anschlaggliedes 6 a des Kupplungsringes 6 am Zapfen 16 d des Hebels 16 verhin dert wurde, daß der Hebelarm 16 b wegen der Rückstellfeder 17 b die zwar vorgespannt war, aber nicht wirken konnte) eine aufwärtsgerichtete Kraft auf die Reibplatte 18 ausübte, die folglich bis zu diesem Zeitpunkt im Eingriff bleibt. Nachdem die Reibplatte 18 nunmehr außer Eingriff ist, kann sich der Hebel 16 im Uhrzeigersinn drehen und bringt seine Verzahnung 16 c in Eingriff mit der Verzahnung 8 a des Zahnradträgers 8 (siehe Fig. 6), dessen Drehung dadurch gestoppt wird. Die Spu lenwelle 3 a ist an einer Drehung in der Aufwickelrichtung gehindert, und die Zugspannung im Gurt 20 wird Null, weil der Haken 14 am Zahnrad 5 vom Zwischenzahnrad 9 nach außen in Anlage am Vorsprung 8 d des Zahnradträgers 8 gehalten wird. Folglich kann sich das Zahnrad 5 nicht in der Aufwickelrichtung drehen.

d) Speichern der zugspannungsfreien Stellung.

Die vorstehend unter c) beschriebene Stellung, in der die Drehung der Spulenwelle 3 a in der Aufwickelrichtung verhin dert wird, ist die gespeicherte zugspannungsfreie Stellung. Wenn der Gurt 20 durch eine Bewegung des Benutzers nach vorn, beispielsweise durch Vorbeugen aus der gespeicherten Stellung heraus, herausgezogen wird, dreht sich die Spulenwelle 3 a im Uhrzeigersinn. Durch die Drehung der Spulenwelle 3 a werden die Aufwickelfeder 12 und die Speicherfeder 10 gespannt. Dabei kann sich der Zahnradträger 8 nicht drehen, weil er durch den Hebel 16 blockiert ist, wogegen sich das (mit der Spulenwelle 3 a drehfest verbundene) Zahnrad 5 zusam men mit der Spulenwelle 3 a im Uhrzeigersinn drehen kann: der Haken 14 stoppt eine (in der Gurtaufwickelrichtung) dem Uhr zeigersinn entgegengesetzte Drehung des Zahnrades 5 nur, wenn die Spulenwelle 3 die gespeicherte zugspannungsfreie Stellung einnimmt. Das Zwischenzahnrad 9, das mit der Innenverzahnung 5 a des Zahnrades 5 kämmt, dreht sich bei einer Drehung des Zahnrades 5 lose mit, wobei die Achse 8 c des blockierten Zahnradträgers 8 die Drehachse bildet. Dies hebt den Eingriff zwischen dem Vorsprung 9 a des Zwischen zahnrades 9 und dem Vorsprung 14 b des Hakens 14 auf, so daß das vordere Ende des Hakens 14 durch die Vorspannkraft der Hakenfeder 16 nach innen gezogen wird. Folglich dreht sich das Zahnrad 5 zusammen mit der Spulenwelle 3 a ohne daß sich der Vorsprung 8 d des Zahnradträgers 8 und der Haken 14 gegenseitig stören.

Wenn das auf die Spule wieder aufgewickelte Gurtstück von gleicher Länge ist wie das zuvor abgewickelte, legen sich der Vorsprung 9 a des Zwischenzahnrades 9 und der Vor sprung 14 b des Hakens 14 wieder aneinander an, und der Haken 14 wird in eine äußere Stellung gedrückt, in der er sich an den Vorsprung 8 d des Zahnradträgers 8 anlegt, wodurch das Zahnrad 5 und die Spulenwelle 3 a gestoppt werden. Die Zugspannung des Gurtes 20 wird Null.

Die Zähnezahlen des innenverzahnten Zahnrades 5 und des Zwi schenzahnrades 9 sind so gewählt, daß das Zahnrad 5 mehrere Umdrehungen ausführen kann, ohne daß sich das Anschlagglied 9 a des Zwischenzahnrades 9 und der Vorsprung 14 b des Hakens 14 aneinander anlegen, wenn nicht bei schlaffem Gurt 20 eine neue Speicherstellung eingestellt wird. Wenn z. B. das Zahn rad 5 45 Zähne hat und das Zwischenzahnrad 9 11 Zähne, sind aus der gespeicherten Stellung heraus elf Umdrehungen des Zahnrades 5 und der Spulenwelle 3 a in der Gurtabwickelrichtung möglich.

Claims

Gurtaufroller mit Zugentlastung mit
- - einem Rahmen (2), in dem eine Gurtspule (3) mittels einer Spulenwelle (3 a) drehbar gelagert ist,
- - einer spiralförmigen Aufwickelfeder (12), welche zwischen einem Deckel (13) und der Spulenwelle (3 a) befestigt ist und die Gurtspule (3) in Aufwickelrichtung vorspannt, wobei die Zugentlastungs-Einrichtung verhindert, daß die Gurtspule (3) in der automatisch gesperrten Stellung durch die Aufwickel feder (12) in Aufwickelrichtung gedreht wird und folgende Bauteile aufweist:
- - ein mittels einer Speicherfeder (10) gegen Anschläge (Haken 14, Vorsprung 8 d) vorgespanntes, mit der Spulenwelle (3 a) verbundenes Planetengetriebe und
- - einen gehäusefest gelagerten Hebel (16) der zur Fixierung der Zugentlastungsstellung in eine Außenverzahnung (8 a) eines Teils des Planetengetriebes verschwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - ein Zahnrad (5) mit einer Innenverzahnung (5 a) mit der Gurt spule (3) verbunden ist,
- - einer der Anschläge durch eine am Umfang des Zahnrades (5) drehbar gelagerte und mittels einer Feder (15) in Richtung auf die Spulenwelle (3 a) vorgespannte Klinke (Haken 14) gebildet ist,
- - der auf der Spulenwelle (3 a) drehbar gelagerte Planetenträger (Zahnradträger 8) mit der Außenverzahnung (8 a) versehen ist,
- - das Planetenrad (Zwischenzahnrad 9) einen Vorsprung (9 a) auf weist, der die Klinke (Haken 14) in der Sperrstellung in Ein griff mit dem zweiten, an dem Planetenträger (Zahnradträger 8) vorgesehenen Anschlag (Vorsprung 8 d) hält,
- - die Zähnezahlen des Zahnrades (5) und des Planetenrades (Zwi schenzahnrad 9) teilerfremd sind und
- - die Speicherfeder (10) mit dem Planetenträger (Zahnradträger 8) und der Spulenwelle (3 a) verbunden ist.