DE3340938C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurt-Rückholvorrichtung mit einem Rahmen und einer in Aufwickelrichtung vorgespannten Wickelwelle mit der ein Sperrad drehfest verbunden ist, mit dem eine verschwenkbar am Rahmen gelagerte Sperrklinke zum Blockieren des Gurtauszugs in Eingriff bringbar ist, sowie mit einem an der Wickelwelle gelagerten, durch eine Feder in einer Ausgangsstellung gehaltenen Trägheitsglied, das bei einer vor­ bestimmten Wickelwellenbeschleunigung infolge Gurtauszugs eine Verlagerung gegenüber der Wickelwelle in eine Kupplungsstellung zur Mitnahme eines auf der Wickelwelle gelagerten, eine Innen­ verzahnung aufweisenden Steuerrings erfährt, der die Sperrklin­ ke über eine Verbindungsanordnung betätigt, die ein Lösen des Kupplungseingriffs zwischen dem Trägheitsglied und der Innen­ verzahnung des Steuerrings durch dessen Bewegung in Mitnahme­ richtung über die Blockierbetätigungsstellung hinaus zuläßt.

Eine solche Rückholvorrichtung ist bekannt (US-PS 34 50 368). Dabei wird ein dynamisches Weiterdrehen des Steuerrings über die Blockierbetätigungsstellung hinaus dadurch ermöglicht, daß der Steuerring über eine Schraubenfeder mit der Sperrklinke verbunden ist, die sich nach dem Verlagern der Sperrklinke in die mit dem Zahnkranz zusammenwirkende Stellung in dem Maße längt, wie sich der Steuerring noch dynamisch weiterdreht. Durch diese Weiterdrehung nach dem Sperren der Rückholvorrich­ tung kommt es zu einem vorteilhaften Lösen der durch die Rela­ tivverlagerung des Trägheitsglieds hervorgerufenen Einrastung in die Innenverzahnung des Steuerrings. Hierdurch kann einer "Endverriegelung" vorgebeugt werden, die bei anderen Rückhol­ vorrichtungen festgestellt wurde.

Diese Endverriegelung tritt nicht regelmäßig auf, sondern ist die Folge des nur gelegentlichen Zusammentreffens von verschie­ denen Umständen, nämlich

• 1. die Drehung des Trägheitsglieds nach Beendigung der Aufwickeldrehung der Wickelwelle infolge ihrer Vorspannung,
• 2. Betätigung der Kupplungseinrichtung infolge der Trägheitsdrehung,
• 3. Drehung der Wickelwelle in der entgegengesetzten Abwickelrichtung aufgrund einer Reak­ tionswirkung (Zurückprallen) und
• 4. Drehung des Trägheits­ glieds in entgegengesetzter Richtung durch die Umkehrung der Wickelwellendrehung.

Wenn all diese Umstände eintreffen, be­ wirkt die Kupplungseinrichtung den Eingriff der Sperrklinke in den Zahnkranz. Dann ist die Wickelwelle blockiert und kann der aufgewickelte Gurt nicht ausgezogen werden. Dabei ist zu be­ rücksichtigen, daß jede mechanische Einrichtung mit einem gewissen Maß an Reibung behaftet ist und die Reibungskräfte in der Sperrstellung ausreichend groß sein können, um ein Entrie­ geln der Einrichtung aufgrund der auf den Zahnkranz wirkenden Feder und der auf das Trägheitsglied wirkenden Feder zu verhin­ dern. Bei im wesentlichen vollständiger Aufwicklung liefert auch die auf die Wickelwelle wirkende Aufwickelfeder nur wenig Kraft. Schließlich sind auch die Zähne am Zahnkranz und am Steuerring normalerweise hinterschnitten, so daß zum Lösen des Zahneingriffs eine merkliche Relativbewegung erforderlich ist.

Bei der eingangs beschriebenen bekannten Rückholvorrichtung mit einem dynamischen Weiterdrehen des Steuerrings über die Bloc­ kierbetätigungsstellung hinaus geht jedoch durch die Einfügung der Feder zwischen dem Steuerring und der Sperrklinke eine zwangsläufig exakte Betätigung der Sperrklinke in Abhängigkeit von der Stellung des Zahnkranzes verloren, so daß nicht gewähr­ leistet ist, daß die Sperrklinke bei ihrer Betätigung sofort in eine Zahnlücke des Zahnkranzes eindringt. Es fehlt also an einer Zwangs-"Synchronisation" bei der Verschwenkung der Sperrklinke in die Blockierstellung mit der Drehung der Wickelwelle bzw. des mit ihr fest verbundenen Zahnkranzes, mit dem die Sperrklinke zusammenwirkt.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsgurt-Rückholvorrichtung zu schaffen, die nicht nur eine Endverriegelung des aufgewickelten Gurts oder eine Verrie­ gelung aufgrund des zufälligen Zusammentreffens ungünstiger Um­ stände verhindert, sondern gleichzeitig Gewähr dafür bietet, daß die Sperrklinke bei jeder Betätigung zwangsläufig sogleich in eine Zahnkranzlücke eindringt und nicht auf einen Zahn auf­ trifft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ver­ bindungsanordnung zwischen dem Steuerring und der Sperrklinke einen Nockenschlitz mit einer zur Wickelwellenachse radialen Erstreckungskomponente und einen im Nockenschlitz geführten Zapfen aufweist, wobei der Nockenschlitz einen sich in Umfangs­ richtung erstreckenden Verlängerungsabschnitt für die Lösebewe­ gung des Steuerrings über die Blockierbetätigungsstellung hin­ aus aufweist.

Bei dieser Ausbildung kann sich der Steuerring ebenfalls über die Blockierbetätigungsstellung hinaus gegen seine Rückstell­ kraft weiterdrehen und so die Haftung des Kupplungseingriffs an der Innenverzahnung des Steuerrings lösen. Somit wird erreicht, daß bei einer möglichen Selbstklemmwirkung die in Abwickelrich­ tung wirkenden Kräfte nicht noch zusätzlich durch die dem Träg­ heitsglied zugeordnete gespannte Feder unterstützt werden. So­ mit wird einer funktionsstörenden bzw. zufälligen Gurtverriege­ lung vorgebeugt. Im übrigen wird die Sperrklinke zwangsläufig in Abstimmung auf die Drehstellung der Wickelwelle bzw. ihres Zahnkranzes und damit deren Zahnteilung betätigt. Die Sperr­ klinke greift dementsprechend sofort in eine Lücke des Zahn­ kranzes ein, wodurch eine synchronisierte sichere Blockierfunktion gewährlei­ stet ist und ein übermäßiger Verschleiß vermieden wird.

Es ist allerdings bereits eine Sicherheitsgurt-Rückholvorrich­ tung mit einer zwischen der Sperrklinke und dem Steuerring wirksamen Verbindungsanordnung bekannt, die einen Nockenschlitz mit einer radialen Erstreckungskomponente und einen im Nocken­ schlitz geführten Zapfen aufweist (DE-OS 30 11 283). Dabei er­ folgt auch eine synchrone Betätigung der Sperrklinke in Abstim­ mung auf die Stellung der Zähne des mit der Wickelwelle verbun­ denen Zahnkranzes. Jedoch fehlt ein sich in Umfangsrichtung er­ streckender Verlängerungsabschnitt des Nockenschlitzes, der eine dynamische Weiterbewegung des Steuerrings über seine Bloc­ kierbetätigungsstellung hinaus zulassen könnte. Dementsprechend muß bei dieser Rückholvorrichtung damit gerechnet werden, daß es hin und wieder zu der vorbeschriebenen Endverriegelung kommt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Sicherheitsgurt-Rückholvorrichtung in einem axialen Schnitt;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das an der Wickelwelle befestig­ te Sperrad und die mit diesem zusammenwirkende Sperr­ linke;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Kupplungseinrichtung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das mit der Kupplungseinrichtung gekuppelte Trägheitsglied und den mit dem Trägheits­ glied zusammenwirkenden Fahrzeugträgheitsfühler;

Fig. 5 und 6 Teildraufsichten auf den im Sperrkranz ausgebil­ deten Nockenschlitz und das an der Sperrklinke vorge­ sehene Nockenfolgeglied, wobei die Sperrklinke eine Betriebsstellung einnimmt; und

Fig. 7 eine Teildarstellung mit einer Draufsicht auf den Nockenschlitz bei entferntem Nockenfolgeglied.

Die dargestellte Rückholvorrichtung 10 für einen Sicherheits­ gurt weist einen kanalförmigen Rahmen 12 mit einem Paar im Abstand zueinander angeordneter Seitenwände 14, 16 auf, die eine Wickelwelle 18 drehbar lagern.

Eine Spiralblattfeder 20 ist mit einem Ende mit der Wickelwelle 18 außerhalb der Seitenwand 14 verbunden und spannt die Wickelwelle 18 im Sinne einer Drehung in Auf­ wickelrichtung des nicht dargestellten Gurts vor. Die Spiral­ blattfeder 20 ist durch einen Deckel 22 abgedeckt, der an der Seitenwand 14 befestigt ist.

An dem anderen Ende der Wickelwelle 18 ist ein Sperrad 24 in koaxialer Anordnung unmittelbar neben der Seitenwand 16 befestigt. Wie am deutlichsten aus Fig. 2 zu ersehen, ist ei­ ne Sperrklinke 26 schwenkbar auf einem Zapfen 28 an der Sei­ tenwand 16 gelagert. Die Sperrklinke 26 ist mit dem Sper­ rad 24 in Eingriff bringbar und weist einen Zapfen 30 auf, der nachfolgend noch beschrieben wird.

Auf der Wickelwelle 18 sind ein Verbindungssteg 32 zwischen einer Verlängerung 18 a der Wickelwelle 18 und dem Zapfen 28, ein außerhalb des Verbindungs­ steges 32 angeordneter Steuerring 34 und ein Trägheits­ glied 36 koaxial und drehbar zur Wickelwelle 18 angeordnet, wobei diese Teile in der genannten Rei­ henfolge nacheinander außerhalb des Sperrades 24 angeordnet sind. Eine Kappe 38 ist am äußersten Ende der Wickelwelle 18 befestigt. Das Sperrad 24, die Kappe 38 und andere dazwischen angeordnete Elemente sind von einem Deckel 40 überdeckt, der mittels eines nicht dargestellten Vorsprungs, der kraft­ schlüssig in eine Öffnung 42 (Fig. 2) eingesetzt ist, an der Seitenwand 16 befestigt ist.

Der Steuerring 34 weist einen axialen Flanschabschnitt 44 auf, der eine Innenverzahnung 46 aufweist, wie es die Fig. 1 und 3 zeigen. Die Zähnezahl der Innenverzahnung 46 entspricht der Anzahl der Zähne am Sperrad 24. Der Steuerring 34 ist mit einem Nockenschlitz 48 von etwa umgekehrter S-Form versehen, der in einem radialen Armabschnitt des Steuerringes 34 ausgebildet ist. Der Zapfen 30 der Sperr­ klinke 26 wird vom Nockenschlitz 48 aufgenommen. Der Zapfen 30 befindet sich am radial äußersten Ende des Nockenschlitzes 48 (Stellung gemäß Fig. 3), wenn die Sperr­ klinke 26 ihre Normalstellung einnimmt, in der die Sperrklinke 26 außer Eingriff mit dem Sper­ rad 24 ist. Der Zapfen 30 ist in dieser Lage gehalten, da der Sperrkranz 34 durch eine nicht gezeigte Fe­ der im Uhrzeigersinn vorgespannt ist, also in der Richtung, in der sich der Sicherheitsgurt auf die Wickelwelle auf­ wickelt. Dabei erfolgt die Drehung des Steuerringes 34 bis zu dem in Uhrzeigerrichtung wirksamen Anschlag, der vom Nockenschlitz 48 und dem Zapfen 30 gebildet ist.

An einem Träger 52 ist ein Zahn 50 einstückig angeformt, der in Eingriff mit der Innenverzahnung 46 des Steuerringes 34 tre­ ten kann. Der Zahn 50 ist radial bewegbar an einem Halter 56 gelagert, der neben einem scheibenförmigen Abschnitt 54 des Steuerringes 34 an der Wickelwelle 18 befestigt ist. Am Halter 56 sind ein erster Führungsstift 58 und ein Paar zweiter Führungsstifte 60 in sich bezüglich der Wickelwelle 18 diametral im Abstand gegenüberliegen. Die Führungsstifte 50, 60 sind lose von einem Schlitz 62 bzw. einer Aussparung 64 aufgenommen, die im Träger 52 ausgebil­ det sind. Eine Schrauben-Feder 66 wirkt als Rückführfeder zwi­ schen dem Halter 56 und dem Träger 52. Die Schraubenfeder 66 hält normalerweise den Zahn 50 in der in Fig. 3 dargestellten Lösestellung, in welcher der Zahn 50 außer Eingriff mit der Innenverzahnung 46 des Steuerringes 34 gehalten ist.

Der Träger 52 ist mit einem Stift 68 versehen, der in einer Öffnung 74 aufgenommen ist, die in einem scheibenförmigen Ab­ schnitt 72 des Trägheitsglieds36 ausgebildet ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Das Trägheitsglied 36 weist an seinem Außenumfang einen Zahn­ kranz 76 auf und ist um einen kleinen Winkel gegenüber dem scheibenförmigen Abschnitt 72 entgegen der Wirkung einer nicht dargestellten Drahtfeder drehbar, die die Stoßkräfte einer Klinke 80 auf das Trägheitsglied 36 aufnimmt. Die Klinke 80 gehört zu einer auf die Fahrzeugträgheit an­ sprechenden Fühlvorrichtung 78, die an der Seitenwand 16 be­ festigt ist. Die Klinke 80 kann in Eingriff mit den Außen­ zähnen des Zahnkranzes 76 treten.

Der Steuerring 34 mit der Innenverzahnung 46 und dem Nocken­ schlitz 48 und der Träger 52 mit dem Zahn 50 und dem Stift 68 bilden zusammen eine Kupplungseinrichtung, die in folgen­ der Weise arbeitet: Wenn eine Differenz zwischen den Dreh­ geschwindigkeiten der Wickelwelle 18 und des Trägheits­ glieds 36 auftritt, die zu einer Drehung des Trägheitsglieds 36 gegenüber der Wickelwelle 18 in Gurtaufwickelrichtung (Uhrzeigerrichtung in Fig. 2 bis 4) führt, wird vom Träg­ heitsglied 36 eine Kraft aufgebracht, die durch die Öffnung 74 und den Stift 68 auf den Träger 52 wirkt und diesen gegen die Kraft der Feder 66 bewegt, um den Zahn 50 in kämmenden Eingriff mit der Innenverzahnung 46 des Steuerringes 34 zu bringen. Weil der Träger 52 durch die Führungsstifte 58 und 60 sowie die Führungsschlitze 62 und 64 mit dem Halter 56 verbunden ist, der drehfest mit der Wickelwelle 18 verbunden ist, führt die nachfolgende Drehbewegung der Wickelwelle 18 in Gurtabwickelrichtung zu einer Drehung des Steuerringes 34 in Gurtabwickelrichtung, also zu einer Drehung im Gegen­ uhrzeigersinn gemäß dem Pfeil in Fig. 3. Dabei wird auf den Zapfen 30 eine Kraft aufgebracht, die ihn im Nockenschlitz 48 bewegt, wodurch die Sperrklinke 26 in Eingriff mit den Zähnen des Sperrades 24 gebracht wird. Daher wird das Sperrad 24 an einer Drehung um seine Achse gehindert, und folglich kann sich auch die Wickel­ welle 18 nicht mehr in Gurtabwickelrichtung drehen.

Die hier beschriebene Wirkungsweise der Kupplungseinrichtung tritt gewöhnlich nur auf, wenn das Trägheitsglied 36 gehindert ist, sich in Gurtabwickelrichtung mit derselben Winkelge­ schwindigkeit wie die Wickelwelle 18 zu drehen, entweder wegen seiner eigenen Trägheit im Falle einer schnellen Beschleuni­ gung der Drehung der Wickelwelle infolge eines schnellen Aus­ ziehens des Sicherheitsgurts oder infolge des Eingriffs der Klinke 80 der Trägheitsfühlvorrichtung 78 mit dem Trägheits­ glied 36 als Folge einer abrupten Änderung der Fahrzeugge­ schwindigkeit. Ohne Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Wickelwelle 18 und dem Trägheitsglied 36 ist der Zahn 50 von den Innenzähnen 46 gelöst, da der Träger 52 unter Einwirkung der Schraubenfeder 66 die in Fig. 3 gezeigte Stellung ein­ nimmt.

Ergibt sich beim Aufwickeln des Gurtes eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der durch Federvorspannung bewirkten Drehung der Wickelwelle 18 und dem Trägheits­ glieds 36 nach dem vollen Wiederaufwickeln des Gurts, so kann es gelegentlich zu einer Endverriegelung infolge der Wirkungsweise der Kupplungsein­ richtung durch die Bewegung des Trägheitsgliedes 36 kommen, nachdem die Wickelwelle 18 abgestoppt wird und an­ schließend durch Zurückprallen eine umgekehrte Drehung in Gurtabwickelrichtung ausführt. Um eine solche Endverriegelung zu verhindern, ist dafür gesorgt, daß sich der Sperrkranz 34 unter der fort­ gesetzten Drehung des Trägheitsglieds 36 drehen kann, nachdem die Sperrklinke 26 in Eingriff mit dem Sperrad 24 steht, um dieses zu verriegeln. Somit wird der Zahn 50 von der Innenverzahnung 46 gelöst, und der Steuerring 34 kann unter der Kraft der Rückstellfeder 66 in die unverriegelte Stellung zurückkehren.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist der Nockenschlitz 48 mit einem Verlängerungsabschnitt 48 a versehen, der eine Länge "e" auf­ weist, so daß der Zapfen 30 in der Mitte zwischen den Enden des Nockenschlitzes 48 angeordnet ist, wenn die Sperrklinke 26 in das Sperrad 24 eingreift. Der Verlängerungs­ abschnitt 48 a des Nockenschlitzes 48 erlaubt dem Steuerring 34 ein Drehen im Gegenuhrzeigersinn in der Gurtabwickelrich­ tung, bis der Zapfen 30 am Ende des Verlängerungs­ abschnitts 48 a anschlägt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, ohne daß sich der Zapfen 30 radial bewegt und daher die Sperr­ klinke 26 in Eingriff mit dem Sperrad 24 bleibt. Der Verlängerungsabschnitt 48 a ist bogenförmig ausgebildet und besitzt einen Krümmungsmittelpunkt, der mit der Achse der Wickelwelle 18 zusammenfällt. Wenn das Träg­ heitsglied 36 angehalten wird, um den Zahn 50 von den Innen­ zähnen 46 zu lösen, wird der Steuerring 34 freigegeben und im Uhrzeigersinn unter der Federkraft gedreht, worauf sich die Sperrklinke 26 aus der Sperrstellung in die Lösestellung bewegt. Dadurch wird eine Endverriegelung vermieden und der Gurt kann jederzeit ausge­ zogen werden, nachdem er gespeichert wurde.

Wie Fig. 7 veranschaulicht, besitzt der Nockenschlitz 48 einen gekrümmten Abschnitt 48 b mit einer abgewinkelt verlau­ fenden gekrümmten Nockenfläche. Der Zapfen 30 ist wie in Fig. 3 und 4 dargestellt im gekrümmten Abschnitt 48 b angeordnet, wenn die Sperrklinke 26 ihre Ausgangsstellung einnimmt. Der gekrümmte Abschnitt 48 b erstreckt sich bogen­ förmig um die Achse des Sperrkranzes 34 und hat eine Länge, die im wesentlichen dem Durchmesser des aufgenommenen Zapfens 30 gleich ist. Der gekrümmte Abschnitt 48 b hindert so den Steuerring 34 nicht an seiner Drehung im Gegenuhrzeigersinn, kann aber ver­ hindern, daß der Zapfen 30 sich unter einem Stoß, dem das Fahrzeug ausgesetzt ist, im Nockenschlitz 48 in Ein­ griff mit dem Sperrad 24 bewegt, falls durch den Stoß eine geringfügige Drehung des Steuerringes 34 hervorgerufen wird.

Durch die vorgesehene Ausbildung wird eine Endverriegelung der Wickelwelle 18 verhindert, so daß die Gurtrückholvorrichtung zuverläs­ sig arbeitet und eine dauerhafte Betriebsweise gesichert ist.

Claims (1)

1. Sicherheitsgurt-Rückholvorrichtung mit einem Rahmen (12) und einer in Aufwickelrichtung vorgespannten Wickelwelle (18), mit der ein Sperrad (24) drehfest verbunden ist, mit dem eine verschwenkbar am Rahmen (12) gelagerte Sperrklinke (26) zum Blockieren des Gurtauszugs in Eingriff bringbar ist, sowie mit einem an der Wickelwelle (18) gelagerten, durch eine Feder (66) in einer Ausgangsstellung gehaltenen Trägheitsglied (36), das bei einer vorbestimmten Wickelwellenbeschleunigung infolge Gurtauszugs eine Verlagerung gegenüber der Wickelwelle (18) in eine Kupplungsstellung zur Mitnahme eines auf der Wickelwelle (18) gelagerten, eine Innenverzahnung (46) aufweisenden Steuer­ rings (34) erfährt, der die Sperrklinke (26) über eine Verbin­ dungsanordnung betätigt, die ein Lösen des Kupplungs­ eingriffs zwischen dem Trägheitsglied (36) und der Innenverzah­ nung (46) des Steuerrings (34) durch dessen Bewegung in Mitnah­ merichtung über die Blockierbetätigungsstellung hinaus zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsanordnung zwischen dem Steuerring (34) und der Sperrklinke (26) einen Nockenschlitz (48) mit einer zur Wickelwellenachse radialen Erstreckungskomponente und einen im Nockenschlitz (48) geführten Zapfen (30) aufweist, wobei der Nockenschlitz (48) einen sich in Umfangsrichtung er­ streckenden Verlängerungsabschnitt (48 a) für die Lösebewegung des Steuerrings (34) über die Blockierbetätigungsstellung hin­ aus aufweist.