DE3342478C2 - Gurtaufroller - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller gemäß den Ober­ begriffen der Ansprüche 1 und 5.

Der Gurtaufroller, der in dem Sicherheitsgurtsystem zum Schutze eines Kraftfahrzeuginsassen dazu bestimmt ist, das Endstück des den Insassen haltenden Gurts aufzuwickeln, ist so aufge­ baut, daß der Gurt durch eine mechanische Vorspannung auf­ gewickelt und in dem Aufroller aufbewahrt wird.

Bei derartigen Gurtaufrollern wird der Insasse, falls der Gurtaufroller mit einer automatischen Sperreinrichtung zum automatischen Unterbrechen einer zusätzlichen Abwickelbewegung des Gurtes nach dem Anlegen des Gurtes durch den Insassen ver­ sehen ist, wenn es sich also um einen sogenannten Automatischen Blockierungs-Aufroller (Automatic Locking Retractor - ALR) handelt, immer fest in dem Gurt gehalten, so daß er seine Körperhaltung kaum verändern kann.

Demgegenüber kann der Insasse bei einem Gurtaufroller, an dem eine beim Auftreten einer Gefahrensituation blockierende Mecha­ nik vorgesehen ist, die das Abwickeln des Gurtes bei einer von einem Beschleunigungssensor festgestellten Gefahrensituation des Fahrzeugs unterbricht, bei Anwendung eines sogenannten Gefahren- Blockierungs-Aufrollers (Emergency Locking Retractor - ELR) während der ordnungsgemäßen Fortbewegung des Fahrzeugs leicht seine Körperhaltung verändern, dagegen verändert dieser Gurt in manchen Fällen seine Länge, wenn ein Gepäckstück, ein Kin­ dersitz od. dgl. an einem Fahrzeugsitz festgehalten werden soll. Das bedeutet, daß der Gurt unnötigerweise von dem Gurt­ aufroller durch eine Erschütterung od. dgl. abgewickelt wird, die auf eine geringfügige Beschleunigung zurückzufüh­ ren ist, auf die der Beschleunigungssensor nicht anspricht, oder durch die Bewegung des in dem Kindersitz sitzenden Kindes, so daß das Gepäckstück, der Kindersitz od. dgl. auf dem Sitz verschoben wird. In diesem Zusammenhang ist ein ELR mit einem handbetätigten Blockierungsmechanismus zur ma­ nuellen Verriegelung der Unfall-Blockierungs-Mechanik vor­ geschlagen worden, durch den die zum Abwickeln des Gurtes führende Drehung der Aufwickelwelle nach Bedarf unterbrochen werden soll. Ein derartiger handbetätigter Blockierungsme­ chanismus wurde aber im allgemeinen als zusätzliches Teil an dem Gurtaufroller angeordnet, und daher muß für diesen Me­ chanismus ein Betätigungshebel in dem engen Raum vorgesehen werden, in dem der Hebel nur mit Schwierigkeiten betätigt werden kann, beispielsweise unter dem Sitz; dort bereitet es Mühe, den Hebel zu betätigen. Zur Fernbedienung eines sol­ chen handbetätigten Blockierungsmechanismus in der Fahrzeug­ karosserie müßte ein Draht oder ein anderes Verbindungsele­ ment vorgesehen werden.

Die US 4 327 882 offenbart einen Gurtaufroller gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5. Dieser Gurtaufroller weist eine Umsteuereinrichtung auf, mit der die ALR-Sper­ rung manuell eingeschaltet werden kann. Zu diesem Zweck ist am Rahmen des Gurtaufrollers ein Handhebel schwenkbar ge­ lagert, der über ein System von Zwischengliedern auf einen doppelarmigen Sperrhebel einwirkt, der gleichzeitig auch das Sperrelement der Sperreinrichtung bildet. Mittels des Handhebels kann das Sperrelement bei Bedarf in Eingriff­ stellung mit zwei Sperrädern gebracht werden. Jedes dieser Sperräder ist einer eigenen Aufwickelwelle zugeordnet, da es sich bei diesem bekannten Gurtaufrollen um einen Gurt­ aufroller mit zwei Aufwickelwellen handelt. Auf eine der­ selben ist ein Schultergurt und auf die andere ein Becken­ gurt aufgewickelt. Durch den Handhebel kann der Sperrhebel in Sperrstellung gebracht und damit der Gurtaufroller von ELR-Sperrung auf ALR-Sperrung umgeschaltet werden. Durch dieses Umschalten ist ein weiteres Abwickeln des Gurtes blockiert. Wenn die Gurtschlosser von Schulter- und Hüft­ gurt gelöst werden, können die Aufwickelwellen unter Wir­ kung der ihnen zugeordneten Federn die Gurte wieder auf­ wickeln. Bei annähernd vollständiger Aufwicklung des einen Gurtes hat eine Aufwickelspule einen so großen Durchmesser, daß der aufgewickelte Gurt einen Rückstellhebel berührt und hierdurch den Handhebel in seine Ausgangsstellung zu­ rückschwenkt, wodurch sich auch der doppelarmige Sperr­ hebel unter Wirkung einer Rückstellfeder wieder aus seiner Sperrstellung bewegen kann. Damit wird der Gurtaufroller automatisch wieder auf ELR-Sperrung umgeschaltet. Diese Umschaltung kann auch durch manuelle Rückstellung des Handhebels erfolgen. Nachteilig ist jedoch, daß das Um­ schalten von ELR- auf ALR-Sperrung nur durch den Hand­ hebel erfolgen kann und daß zu diesem Zweck der Rahmen des Gurtaufrollers entweder nur so montiert werden kann, daß der Handhebel leicht erreichbar ist, oder es müssen zusätzliche Einrichtungen für eine Fernbedienung des Handhebels vorgesehen sein. Außerdem kann bei ungewollter Betätigung des Handhebels, wenn man z. B. beim Ein- oder Aussteigen oder beim Laden eines Gepäckstückes dagegen­ stößt, versehentlich von ALR- auf ELR-Sperrung und umge­ kehrt umgeschaltet werden, was unerwünschte und zum Teil auch gefährliche Wirkungen nach sich ziehen kann.

Aus der US 3 598 336 ist hingegen ein Gurtaufroller bekannt, der nur mit ALR-Sperrung ausgerüstet ist. Bei diesem Gurt­ aufroller wird durch zwei Nockensteuerungen eine ALR- Sperrung zwischen zwei vorgegebenen Gurtauszugslängen erreicht. Die erste Nockensteuerung umfaßt ein mit der Aufwickelwelle verbundenes Ritzel, welches in die Hohlrad­ verzahnung eines Steuerringes eingreift, der an seinem Außenumfang zwei in Umfangsrichtung zueinander versetzte Nocken trägt. Beim Herausziehen des Gurtes treibt das Ritzel den Steuerungsring in einer ersten Drehrichtung an. Ist der Gurt zum Anlegen ein Stück herausgezogen worden, dann kommt der erste Nocken mit dem freien Ende eines Steuerhebels in Kontakt, auf den eine bistabile Feder einwirkt. Hierdurch wird der Steuerhebel aus einer Ruhe­ lage in eine zweite Lage geschnappt, in welcher er über weitere Verbindungsglieder ein mit dem Sperrad zusammen­ wirkendes Sperrelement freigibt, so daß dieses in das Sperrad eingreifen kann, sobald der Gurt vollständig an­ gelegt ist und die zweite Nockensteuerung dies zuläßt. Wenn der Gurt wieder gelost wird, dreht sich die Auf­ wickelwelle in umgekehrter Richtung und treibt über das Ritzel den Steuerring in entgegengesetzter Richtung an. Über die zweite Nockensteuerung wird dabei das Sperrele­ ment außer Eingriff vom Sperrad gebracht. Kurz bevor der Gurt vollständig aufgewickelt ist, wirkt der zweite Nocken des Steuerringes auf den Steuerhebel ein, der dann unter Wirkung der bistabilen Feder in seine Ruhestellung zurück­ schnappt, in welcher das Sperrelement blockiert ist und nicht in das Sperrad eingreifen kann. Durch die erste Nockensteuerung, die auch die bistabile Feder umfaßt, wird hierdurch das Sperrelement während des Herausziehens einer ersten kurzen Gurtauszuglänge in Freigabestellung blockiert. Ein Umschalten von ALR- auf ELR-Sperrung ist jedoch bei diesem Gurtaufroller überhaupt nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtauf­ roller zur Verwendung in einem Fahrzeugsicherheitsgurt­ system der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5 ge­ nannten Art zu schaffen, bei dem die Gefahren-Sperrung (ELR) und die automatische Sperrung (ALR) wechselweise benutzt werden können, ohne daß zum Umschalten von der einen auf die andere Wirkungsweise irgend ein Betätigungs­ hebel erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 5 gelost.

Bei beiden Lösungen ist der Umsteuereinrichtung ein zusätz­ liches Sperrelement zugeordnet, welches unmittelbar mit dem Sperrad zusammenwirkt und durch eine bistabile Feder in Ein­ griff oder außer Eingriff mit dem Sperrad gehalten ist. Durch die weiterhin in den Kennzeichen der Ansprüche 1 oder 5 angegebenen Merkmale wird das Sperrelement jeweils in Sperrlage bewegt, wenn der Gurt fast vollständig abgewickelt ist. Durch annähernd vollständiges Herausziehen des Gurtes kann hierdurch der Gurtaufroller automatisch von der Gefahren-Sperrung auf die automatische Sperrung umgeschal­ tet werden, wenn z. B. ein Kindersitz oder ein Gepäckstück durch den Gurt auf dem Fahrzeugsitz festgehalten werden soll. Wird der Gurt vom Kindersitz oder Gepäckstück wieder gelost, dann wird er unter Wirkung einer auf die Aufwickel­ welle einwirkenden Feder wieder aufgespult. Kurz vor dem vollständigen Aufwickeln wird durch die Umsteuereinrich­ tung das zusätzliche Sperrelement wieder in seine vom Sperrad entfernte Ruhestellung zurückgeschnappt, so daß der Gurtaufroller selbsttätig von automatischer Sperrung auf Gefahren-Sperrung umgeschaltet wird. Dies bedeutet, daß immer dann, wenn ein Fahrzeuginsasse den Gurt anlegt, der Gurtaufroller immer automatisch auf Gefahrensperrung (ELR) geschaltet ist und es nicht vorkommen kann, daß ver­ sehentlich die automatische Sperrung (ALR) eingeschaltet ist. Nur dann, wenn der Fahrzeuginsasse den Gurtaufroller bewußt von ELR- auf ALR-Sperrung umschalten will und hier­ zu den Gurt bewußt fast vollständig herauszieht, erfolgt tatsächlich die Umschaltung auf ALR.

Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Gurtaufrollers nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht der linken Seite des Gurtaufrollers nach Fig. 1, von dem ein Deckel abgenommen ist;

Fig. 3 eine Explosionszeichnung eines Hauptteils des Gurtaufrollers nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht einer Sperrplatte und der zugehörigen Bauteile von vorn, entsprechend einem Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 in Arbeitsstellung;

Fig. 6 eine Rückseitenansicht eines Sperrades;

Fig. 7 eine auf Fig. 2 bezügliche Ansicht eines Teils des Aufrollers in Arbeitsstellung;

Fig. 8 eine Vorderansicht eines Gurtaufrollers nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, entsprechend Fig. 1;

Fig. 9 eine Ansicht der linken Seite des Gurtaufrollers nach Fig. 8, entsprechend Fig. 2;

Fig. 10 eine erläuternde Ansicht zu einer anderen Arbeits­ stellung als in Fig. 9;

Fig. 11 eine Vorderansicht eines Gurtaufrollers nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, entsprechend Fig. 1;

Fig. 12 eine Ansicht der linken Seite des Gurtaufrollers nach Fig. 11 bei abgenommenem Deckel;

Fig. 13 eine Explosionszeichnung eines Teiles des in Fig. 12 gezeichneten Gurtaufrollers;

Fig. 14 eine Arbeitsstellung des Aufrollers wie in Fig. 12 bei maximal weit aufgerolltem Gurt;

Fig. 15 eine Arbeitsstellung des Aufrollers wie in Fig. 12 bei mit ALR-Sperrung arbeitendem Gurtaufroller;

Fig. 16 eine Arbeitsstellung des Aufrollers wie in Fig. 12 bei aufgewickeltem Gurt.

Wie die Fig. 1 und 2 erkennen lassen, ist ein Gurtauf­ roller 10 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit seinem Rahmen 12 an einer Fahrzeugkarosserie 16 mit Hilfe von Befestigungsschrauben 14 angebracht.

Zwei Seitenplatten 18, 20 verlaufen auf den beiden Seiten des Rahmens 12 parallel zueinander und nehmen jeweils ein Ende einer Aufwickelwelle 22 drehbar auf. Auf einen mittleren Abschnitt der Aufwickelwelle 22 ist das eine Ende eines Insassen-Sicherheitsgurts 24 lagenweise aufgewickelt, während das andere Gurtende an einem anderen Teil der Fahrzeugkaros­ serie mit Hilfe einer Zunge, einer Schnalle od. dgl. (beide nicht gezeichnet) befestigt ist, so daß ein dazwischen lie­ gender Abschnitt des Gurts 24 von einem Insassen angelegt werden kann.

Das von der Seitenplatte 20 aufgenommene Ende der Aufwickel­ welle 22 ist mit dem innenliegenden Ende einer Spiralfeder 26 verbunden, deren äußeres Ende an einem Federgehäuse 28 befestigt ist, das fest an der Seitenplatte 20 sitzt. Die Aufwickelwelle 22 wird von der Spiralfeder 26 in Aufwickel- oder Rückzugsrichtung des Gurtes 24 mechanisch vorgespannt.

An der Außenseite der Seitenplatte 18 ist ein innengezahntes Klinkenrad 30 mittels mehrerer Nieten befestigt. Der Innen­ zahnung des innengezahnten Klinkenrades 30 stehen zwei Sperr­ platten 34, 36 gegenüber (vgl. Fig. 3 und 4). In ihrer Mitte weisen die Sperrplatten 34, 36 jeweils Ausnehmungen 40 auf, in die rechteckige Vorsprünge 38 eingreifen, die radial aus der Aufwickelwelle 22 vorstehen; die Sperrplatten 34, 36 erhalten auf diese Weise jeweils die ungefähre Gestalt eines C.

An Teilen der äußeren Umrißlinie der beiden Sperrplatten 34, 36 sind Sperrklinken 44 ausgebildet, die in das innengezahnte Klinkenrad 30 eingreifen, wenn die Sperrplatten 34, 36 sich in einander entgegengesetzten Richtungen bewegen; dadurch wird die Abwickeldrehung der Aufwickelwelle 22 unterbrochen (vgl. Fig. 5). Aus der einen Seitenfläche jeder Sperrplatte 34, 36 stehen zwei Stifte 46 parallel zu der Aufwickelwelle 22 vor.

Koaxial mit dem rechteckigen Vorsprung 38 der Aufwickelwelle 22 ist ein Zapfen 48 vorgesehen, der sich zusammen mit der Aufwickelwelle 22 dreht. Ein Sperrad 50 ist auf dem Zapfen 48 derart angeordnet, daß es sich gegenüber dem Zapfen 48 ver­ drehen läßt, und vier Langlöcher 52 sind an der den Sperr­ platten 34, 36 zugewandten Seite des Sperrades 50 angebracht. Die von der jeweiligen Sperrplatte 34, 36 ausgehenden Stifte 46 werden von den Langlöchern 52 aufgenommen, so daß die beiden Sperrplatten 34, 36 sich in einander entgegengesetzten Richtungen durch eine Hubbewegung jedes der Langlöcher 52 be­ wegen lassen.

Ferner ist zwischen dem Sperrad 50 und dem Zapfen 48 eine Torsionsschraubenfeder 54 eingeschlossen; das Sperrad 50 wird dadurch in Richtung des Uhrzeigers gegenüber der Auf­ wickelwelle 22 mechanisch vorgespannt (Fig. 4). Wenn die Aufwickelwelle 22 in Richtung einer Abwickelbewegung des Gurtes 24 mit einer Beschleunigung unterhalb eines vor­ bestimmten Beschleunigungswertes gedreht wird, erfährt somit das Sperrad 50 eine mechanische Vorspannung von der Torsions­ schraubenfeder 54, dreht sich zusammen mit der Aufwickelwelle 22 und folgt deren Drehbewegung. Wenn jedoch die Beschleuni­ gung der Gurtabwickeldrehung der Aufwickelwelle 22 über den vorbestimmten Wert hinaus ansteigt, so wird die Schrauben­ feder 54 verbogen und verursacht eine Verzögerung bei der Drehung der Aufwickelwelle 22. Wenn die Verzögerung der Drehung auftritt, veranlaßt die Aufwickelwelle 22 die Sperrplatten 34, 36, sich in einander entgegengesetzten Richtungen zu bewegen (vgl. Fig. 5), und während der Bewegung der Sperrplat­ ten 34, 36 werden die Stifte 46 der Sperrplatten 34, 36 in den Langlöchern 52 bewegt. Die Sperrelemente zum Blockieren der Aufwickelwelle 22 bestehen somit im wesentlichen aus dem Sper­ rad 50, den Sperrplatten 34, 36 und dem innengezahnten Klin­ kenrad 30.

Unter normalen Verhältnissen, wenn die Aufwickelwelle 22 keine heftige Gurtabwickeldrehung ausführt, legen sich die Stifte 46 der Sperrplatten 34,36 an die Enden der zugehörigen Lang­ löcher 52 an deren einer Seite, und bestimmte Teile der Aus­ nehmungen 40 legen sich als Anschläge 40A gegen den rechtwink­ ligen Vorsprung 38 der Aufwickelwelle 22 (vgl. Fig. 4).

Am Außenrand des Sperrades 50 sind Sperrzähne 56 angebracht, die einer Sperrklinke 58 gegenüberstehen, die schwenkbar an der Seitenplatte 18 gelagert ist. Die Sperrklinke 58 wird von einer Trägheitskugel 62 aufwärts geschoben, die in einem auf der Seitenplatte 18 angebrachten Gehäuse 60 untergebracht ist; Die Sperrklinke 58 gelangt in Eingriff mit einem der Sperrzähne 56.

Die Sperrklinke 58 fällt unter der Wirkung ihres Eigenge­ wichts von den Sperrzähnen 56 ab, solange das Fahrzeug sich in gewöhnlicher Weise vorwärtsbewegt; wenn eine Be­ schleunigung des Fahrzeugs aber einen vorbestimmten Wert erreicht, erfährt die Trägheitskugel 62 eine Bewegung der­ art, daß die Sperrklinke 58 in Eingriff mit einem der Sperrzähne 56 gerät, woraus eine Widerstandskraft gegen die Gurtabwickel­ drehung des Sperrades 50 entsteht, die zu einer Drehver­ zögerung des Sperrades 50 gegenüber der Aufwickelwelle 22 führt. Die Trägheitskugel 22 arbeitet somit als Beschleuni­ gungssensor.

Anstelle eines Trägheitskörpers in Form der oben angegebenen Kugel kann im Rahmen der Erfindung auch ein Pendel, bei einer bestimmten Beschleunigung herabfallender Körper od. dgl. als Beschleunigungssensor eingesetzt werden.

An dem Zapfen 48 ist ein Ritzel 64 koaxial befestigt; das Ritzel dreht sich zusammen mit der Aufwickelwelle 22. Das Ritzel 64 kämmt mit einem weiteren Zahnrad 68, das drehbar an einem Deckel 66 angebracht ist, der auf der Außenseite der Seitenplatte 18 sitzt, und das Zahnrad 68 steht in Eingriff mit einer Hohlradverzahnung 72 eines drehbaren Ringes 70. Der drehbare Ring 70 weist einen Stützring 74 auf, der koaxial mit dem drehbaren Ring 70 in Richtung des Deckels 66 vorspringt und in einem aus dem Deckel 66 vorspringenden, nach außen durchgebogenen Ringvorsprung 76 aufgenommen wird; der drehbare Ring 70 wird dadurch koaxial mit der Aufwickelwelle 22 gelagert. Die Drehung der Aufwickelwelle 22 erfährt also eine Untersetzung durch das Ritzel 64 und das Zahnrad 68 und wird auf den drehbaren Ring 70 übertragen.

Von einem Teil des Außenrandes des drehbaren Ringes 70 steht ein Mitnehmer 80 vor, der dem Steuerende 84B eines als zweiarmiger Hebel 84 ausgebildetes Sperrelement gegenübersteht, der an der Seitenplatte 18 durch einen Stift 82 schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende des Hebels 84 ist als mit den Sperrzähnen 56 des Sperrades 50 zusammenwirkendes Sperrende 84A ausgebildet.

Zwischen dem Hebel 84 und der Seitenplatte 18 ist eine bistabile Torsionsschraubenfeder 86 eingeschlossen, durch die an dem Hebel 84 entweder die in Fig. 2 gezeichnete Situation, d. h. mit in Richtung auf Entfernung von den Sperrzähnen 56 mechanisch vorgespanntem Sperrende 84A, oder die in Fig. 7 gezeichnete Situation, d. h. mit in Richtung auf Annäherung an die Sperrzähne 56 mechanisch vorgespanntem Sperrende 84A herbeigeführt werden kann.

Das bedeutet, daß bei der in Fig. 2 gezeichneten Situation das an dem Hebel 84 befestigte Ende der Torsionsschraubenfeder 86 um einen Betrag L auf der den Sperrzähnen 56 abgewandten Seite einer Geraden liegt, die von dem an der Seitenplatte 18 befestigten Ende der Torsionsschraubenfeder 86 durch die axiale Mitte des Stiftes 82 verläuft. Infolgedessen steht der Hebel 84 unter einer von der Torsionsschraubenfeder 86 ausgeübten Kraft im Sinne einer Entfernung von den Sperrzähnen 56 und liegt an einem aus der Seitenplatte 18 vorspringenden Anschlag 88 an und wird an diesem festgehalten. Sein Sperrende 84A befindet sich außer Eingriff mit den Sperrzähnen 56.

In der in Fig. 7 gezeichneten Situation befindet sich demgegenüber das an dem Hebel 84 befestigte Ende der Torsionsschraubenfeder 86 gegenüber der oben definierten Geraden um einen Betrag M in Richtung auf die Sperrzähne 56 versetzt. Daher erfährt der Hebel 84 von der Torsionsschraubenfeder 86 eine Kraft im Sinne einer Hinbewegung zu den Sperrzähnen 56 und sein Sperrende 84A steht mit diesen in Eingriff.

Die in Fig. 2 gezeichnete Situation zeigt außerdem den vollständig auf die Aufwickelwelle 22 aufgewickelten Gurt 24, d. h. der Fahrzeuginsasse hat den Gurt 24 nicht angelegt, dieser ist vielmehr in den Gurtaufroller 10 zurückgewickelt. Unmittelbar bevor der Gurt 24 vollständig aufgewickelt ist, läßt der Mitnehmer 80 des drehbaren Ringes 70, der sich in Richtung des Pfeils A dreht, den Hebel 84 aus der Situation nach Fig. 7 in die Situation nach Fig. 2 durch eine Grenz­ lage hindurch übergehen, in der die beiden Enden der Tor­ sionsschraubenfeder 84 und die axiale Mitte des Stifts 82 auf einer Geraden liegen.

Außerdem wird der Mitnehmer 80 des drehbaren Ringes 70 in Übereinstimmung mit der Gurtabwickeldrehung der Aufwickel­ welle 22 in Richtung eines Pfeils B gedreht, und wenn der Gurt 24 praktisch vollständig abgewickelt ist, liegt der Mitnehmer 80 an der entgegengesetzten Seite des Steuerendes 84B des Hebels 84 an, d. h. an der entgegengesetzten Seite im Vergleich zu der Zeichung in Fig. 2, also wie in Fig. 7 darstellt, und bewegt den Hebel 84 aus der Situation nach Fig. 2 in die Situation nach Fig. 7. Der Mitnehmer 80 berührt den Hebel 84 nicht, während der drehbare Ring 70 aus dem Zustand mit vollständig aufgewickeltem Gurt 24 in den Zustand mit vollständig abgewickeltem Gurt gedreht wird.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Fig. 2 gibt den Zustand wieder, in dem der Gurt 24 so weit wie möglich auf die Aufwickelwelle 22 gewickelt ist, wobei der Hebel 84 so steht, daß das eingreifende Sperrende 84A in Richtung auf Abhebung von den Sperrzähnen 56 durch den Mitnehmer 80 mechanisch vorgespannt wird, und das Sperrad 50 kann sich in Übereinstimmung mit der Drehung der Aufwickelwelle 22 drehen.

Wenn nun der Fahrzeuginsasse den Gurt 24 aus dem Gurtauf­ roller 10 herauszieht um ihn anzulegen, wird das Sperrad 50 im Gleichlauf mit der Drehung der Aufwickelwelle 22 gedreht und der Insasse kann den Gurt 24 anlegen. Der Gurtaufroller 10 kann somit mit ELR-Sperrung eingesetzt werden.

Wenn dann das Fahrzeug während seiner Fortbewegung einen Aufprall erleidet oder einer ähnlichen Gefahrensituation aus­ gesetzt ist, drückt die Trägheitskugel 62 die Sperrklinke 58 auf­ wärts und bringt sie in Eingriff mit den Sperrzähnen 56, so daß die Drehung der Sperrzähne 56 unterbrochen wird. Im glei­ chen Zeitpunkt wird der Insasse, der den Gurt 24 angelegt hat, von einer Trägheitskraft in Aufprallrichtung bewegt, wodurch der Gurt 24 abgewickelt und die Aufwickelwelle 22 in Drehung versetzt wird.

Da aber die Drehung des Sperrades 50 unterbrochen ist, be­ wegt die Aufwickelwelle 22 die Sperrplatten 34, 36 in zuein­ ander entgegengesetzten Richtungen, so daß sie in das innen­ gezahnte Klinkenrad 30 eingreifen (vgl. Fig. 5). Infolgedes­ sen wird die Drehung der Aufwickelwelle 22 in Gurtabwickel­ richtung unterbrochen, so daß der Gurt 24 den Insassen zurück­ zuhalten vermag.

Wenn der Fahrzeuginsasse den Gurtaufroller 10 ALR-Sperrung betreibt, so wickelt er nur den Gurt 24 so weit wie möglich ab. Mit anderen Worten, der Mitnehmer 80, der durch das Abwickeln des Gurts 24 in Richtung des Pfeils B in Fig. 2 gedreht wurde, legt sich gegen das Steuerende 84B des Hebels 84 und bewirkt, daß das Sperrende 84A desselben in die Sperrzähne 56 eingreift (vgl. Fig. 7). Auf diese Weise wird das Sperrad 50 an einer Drehung in Gurtabwickelrichtung gehindert.

Beim Abwickeln des Gurts 24 kommen infolgedessen die Sperrplatten 34, 36 in Eingriff mit dem innengezahnten Klinkenrad 30 (vgl. Fig. 5), so daß die Abwickelbewegung des Gurtes 24 in gleicher Weise unterbrochen wird wie dann, wenn die Sperrkline 58 unter der Wirkung der Trägheitskugel 62 in die Sperrzähne 56 eingreift.

Da nun das Abwickeln des Gurtes 24 unterbrochen wird, wie oben beschrieben, das Aufwickeln des Gurtes aber vorgenommen werden kann, arbeitet der Gurtaufroller 10 als Gurtaufroller mit automatischer Blockiermechanik (ALR-Sperrung), wenn einem Insassen oder einem Gepäckstück der Gurt 24 angelegt ist, so daß der In­ sasse oder das Gepäckstück sicher gehalten wird. Vor allem, wenn der Gurtaufroller 10 als Gurtaufroller mit automatischer Blockiermechanik betrieben wird, kann das Gepäckstück sicher an dem Sitz festgehalten werden, indem es auf dem Sitz mit dem Gurt 24 sogar im Bereich so geringer Beschleunigungen gehalten wird, daß die Trägheitskugel 62 nicht in Tätigkeit tritt, so daß das Gepäckstück sich auf dem Sitz nicht bewegt.

Außerdem kann die Auslösung der automatischen Blockiermecha­ nik herbeigeführt werden durch Abnahme des Gurts 24 in dem In­ sassen, dem Gepäckstück od. dgl. und vollständiges Aufwickeln des Gurts 24 auf die Aufwickelwelle 22. Das heißt, der dreh­ bare Ring 70 wird in Richtung des Pfeils A (Fig. 7) entsprechend der Aufwickeldrehung der Aufwickelwelle 22 gedreht, so daß das Sperrende 84A ausreichend weit von den Sperrzähnen 56 entfernt steht, unmittelbar bevor der Gurt 24 vollständig auf die Aufwickelwelle 22 aufgewickelt ist (Fig. 2), und wenn das Ende der an dem Hebel 84 befestigten Torsionsschraubenfeder 86 die Grenzlage überschreitet, wird die druckausübende Kraft der Torsionsschraubenfeder 86 umgekehrt. Somit kann der Gurtaufroller 10 wieder mit ELR-Sperrung verwendet werden.

Während der oben beschriebenen Arbeitsweise des Gurtes 24 berührt das Steuerende 84B des Hebels 84 nicht den Mitnehmer 80 des drehbaren Ringes 70, außer beim vollständigen Aufwickeln des Gurtes 24 und bei dessen vollständigem Abwickeln. Daher wird die von der Torsionsschraubenfeder 86 ausgeübte mechanische Vorspan­ nung nicht versehentlich umgekehrt, und der Gurtaufroller 10 läßt sich betriebssicher benutzen.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Fig. 8 bis 10 beschrieben.

Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Tasthebel 90 schwenk­ bar an der Seitenplatte 18 angeordnet, um die Änderung der Länge des auf die Aufwickelwelle 22 aufgewickelten Gurts 24 zu ermitteln. Der Tasthebel 90 sitzt fest auf einer schwenk­ bar in der Seitenplatte 18 gelagerten Achse 92, und ein ver­ jüngtes Ende des Tasthebels 90 wird durch die von einer Tor­ sionsschraubenfeder 93 ausgeübte mechanische Vorspannung gegen die Außenseite des lagenweise auf die Aufwickelwelle 22 ge­ wickelten Gurts 24 gelegt.

Die Achse 92 durchsetzt die Seitenplatte 18 und ist an einer außerhalb der Seitenplatte 18 befindlichen Scheibe 94 befe­ stigt.

Drehbar an der Scheibe 94 ist koaxial zu dieser ein als Hebel ausgebildetes Sperrelement 96 angeordnet, und zwischen dem Hebel 96 und der Seitenplatte 18 befindet sich eine Torsionsschraubenfeder 86, so daß eine eingreifende Sperrklinke 96A, die an dem vorderen Ende des Hebels 96 ausgebildet ist, wahlweise entweder zur Annäherung an die Sperrzähne 56 oder zum Zurückweichen vor diesen in derselben Weise wie nach der oben beschriebenen ersten Ausführungsform beaufschlagt werden kann.

Aus der Scheibe 94 stehen außerdem zwei Stifte 98, 99 beiderseits des Hebels 96 heraus. Der Stift 98 legt sich gegen den Hebel 96, wenn der Gurt 24 vollständig abgewickelt ist (Fig. 10), und kehrt seine Druckwirkung auf den Hebel 96 um, so daß dieser sich den Sperrzähnen 56 nähert. Andererseits wird der Stift 99 gegen den Hebel 96 geführt, wenn der Gurt vollständig aufgewickelt ist, und die auf den Hebel 96 ausgeübte mechanische Vorspannung wirkt nun im Sinne des Entfernens von den Sperrzähnen.

Demnach kann auch der Gurtaufroller nach der zweiten Ausführungsform nach Maßgabe der Änderung der Länge des abgewickelten Gurts wahlweise entweder mit ELR- oder ALR-Sperrung eingesetzt werden.

In den Fig. 11 bis 16 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben.

Bei der dritten Ausführung ist dem Sperrende 84A des Hebels 84 anstelle des festen Anschlags 88, der bei der ersten Ausführungsform angewandt wird, das eine Ende 110A einer Blattfeder 110 entgegengestellt, das als elastischer Anschlag wirkt. Die Blattfeder 110 ist in ihrem Mittelteil durch einen Stift 112 mit der Seitenplatten 18 verbunden, und das andere Ende der Blattfeder 110 greift im Gegensatz zu dem einen, dem Sperrende 84A gegenüberstehenden Ende 110A, ebenfalls an der Seitenplatte 18 an über einen Stift 114, so daß die Blattfeder 110 eine Widerstandskraft gegenüber einer äußeren Kraft liefert, die in einer solchen Richtung wirkt, daß ein zwischen den beiden Endstücken der Blattfeder 110 eingeschlossener spitzer Winkel verkleinert wird. Auch dasjenige Endstück der Blattfeder 110, das dem Sperrende 84A gegenübersteht, stützt sich an der Seitenplatte 18 über einen weiteren Stift 116 ab.

Infolgedessen ist das Sperrende 84A des Hebels 84 aus der in Fig. 12 gezeichneten Lage im Sinne einer Entfernung von den Sperrzähnen 56 in die Lage nach Fig. 14 drehbar, wobei es Widerstand leistet gegen eine von der Blattfeder 110 ausgehende mechanische Vorspannung.

Bei der dritten Ausführungsform drückt somit, da die Blattfeder 110 den elastischen Anschlag 110A bildet, der Mitnehmer 80 auf den Hebel 84, damit dieser sich gemäß Fig. 14 bewegt, obwohl eine Längenänderung des Gurts 24 vorliegt, wodurch eine unerwartete Belastung nicht auf den Mitnehmer 80 und den Hebel 84 einwirkt.

Bei der dritten Ausführungsform ist am Außenrande des drehbaren Rings 70 ein Reibring 118 angeordnet (Fig. 13). Der Reibring 118 besteht aus Blattfedermateral und bildet eine im wesentlichen C-förmige Feder, die sich am Außenrand des drehbaren Ringes 70 durch Federkraft festhält.

An einer Stelle des Reibrings 118 ist ein L-förmiger Mitnehmerfinger 120 vorgesehen, der mit dem Steuerende 84B des Hebels 84 zusammenwirkt. Der Reibring 118 besitzt außerdem in der Nähe des Mitnehmerfingers 120 einen geradlinigen Tastfinger 122, der in einer nicht gezeichneten Führungsnut an dem Deckel 66 aufgenommen ist. Der Reibring 118 läßt sich längs der Führungsnut des Deckels 66 zwischen den Stellungen nach den Fig. 15 und 16 hin und her drehen.

Bei dem in Fig. 16 gezeichneten Zustand, der sich während der Gurtaufwickeldrehung einstellen kann, veranlaßt der Mitnehmerfinger 120 eine Drehung des Hebels 84, während er der mechanischen Vorspannung der Torsionsschraubenfeder 86 Widerstand leistet, und trennt das Sperrende 84a von den Sperrzähnen 56. Der Mitnehmerfinger 120 läßt aber den Hebel 84 nicht bis zu der in Fig. 12 gezeigten Grenzlage dre­ hen, in der die mechanische Vorspannung der Torsionsschrau­ benfeder 86 umgekehrt wird, so daß die Torsionsschraubenfeder 86 eine mechanische Vorspannung aufrechthält, die das Sperrende 84A in Eingriff mit den Sperrzähnen 56 bringt.

Wenn also der Gurt 24 weitgehend auf die Aufwickelwelle 22 gewickelt wird, wenn beispielsweise der Fahrzeuginsasse den Gurt 24 ablegt, wird das Sperrende 84A von den Sperrzähnen 56 abgehoben, wodurch Geräusche, die auf das wiederholte Aufeiandertreffen des Sperrendes 84A und der Sperrzähne 56 zurückzuführen sind, vermieden werden können.

Im übrigen stimmt der Aufbau der zuletzt beschriebenen Kon­ struktion nach der dritten Ausführungsform mit derjenigen der ersten und zweiten Ausführungsform überein, und die dritte Ausführungsform besitzt demnach praktisch die gleichen Funk­ tionen und Wirkungen wie die erste und zweite.

Claims (8)

1. Gurtaufroller zur Verwendung in einem Fahrzeugsicher­ heitsgurt-System, umfassend:

• a) einen an der Fahrzeugkarosserie befestigten Rahmen;
• b) eine an dem Rahmen drehbar angebrachte Aufwickelwelle;
• c) ein koaxial mit der Aufwickelwelle drehbar angeordne­ tes Sperrad;
• d) eine Sperreinrichtung, die das Drehen der Aufwickel­ welle in Gurtabwickelrichtung verhindert;
• e) einen Beschleunigungssensor, der einem Sperrelement der Sperreinrichtung eine mechanische Vorspannung in Richtung des Sperrades erteilt, wenn eine Beschleuni­ gung des Fahrzeuges einen vorbestimmten Wert erreicht;
• f) eine Umsteuereinrichtung, mittels der das Sperrad wechselweise in Gurtabwickelrichtung sperrbar oder entsperrbar ist, wechselweise in Eingriff in das Sperrad oder außer Eingriff aus dem Sperrad gebracht werden kann;
• g) wobei die Umsteuereinrichtung einen drehbaren Ring aufweist, der über einen die Umdrehung der Aufwickel­ welle untersetzenden Getriebezug angetrieben wird und mit einem Mitnehmer das Sperrad entsperrt, wenn ein vorbestimmter Gurtbandauszug unterschritten wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Umsteuereinrichtung ein zusätzliches Sperrelement (84) zugeordnet ist, daß das zusätzliche Sperrelement (84) als zweiarmiger Hebel mit einem Sperrende (84A) und einem Steuerende (84B) ausge­ bildet ist, daß das zusätzliche Sperrelement (84) durch eine bistabile Feder (86) in Eingriff und außer Eingriff mit dem Sperrad (50) gehalten ist, und daß das Steuerende (84B) so in der Bewegungsbahn des Mitnehmers (80) des drehbaren Ringes (70) liegt daß das Sperrende (84A) beim Abwickeln des Gurtes (24) in die Sperrlage bewegt wird, wenn der Gurt fast vollständig abgewickelt ist. (Fig. 7)

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebezug aus einem mit der Aufwickelwelle (22,) verbundenen Ritzel (64) einer am Ring (70) ausgebildeten Hohlradverzahnung (72) und einem zwischen dieser und dem Ritzel (64) angeordneten ortsfest gelagerten Zahnrad (68) besteht und der drehbare Ring (70) das zusätzliche Sperrelement (84) betätigt.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Sperrelement (84) in seiner nicht sperrenden Lage an einem elastischen Anschlag (110A) an­ liegt.

4. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Ring (70) über einem Reibring (118), der einen Mitnehmerfinger (120) aufweist, auf das zusätzliche Sperrelement (84) einwirkt.

5. Gurtaufroller zur Verwendung in einem Fahrzeugsicher­ heitsgurt-System, umfassend:

• a) einen an der Fahrzeugkarosserie befestigten Rahmen;
• b) eine an dem Rahmen drehbar angebrachte Aufwickel­ welle;
• c) ein koaxial mit der Aufwickelwelle drehbar angeord­ netes Sperrad;
• d) eine Sperreinrichtung, die das Drehen der Aufwickel­ welle in Gurtabwickelrichtung verhindert;
• e) einen Beschleunigungssensor, der dem Sperrelement der Sperreinrichtung eine mechanische Vorspannung in Richtung des Sperrades erteilt, wenn eine Beschleu­ nigung des Fahrzeuges einen vorbestimmten Wert er­ reicht;
• f) eine Umsteuereinrichtung, mittels der das Sperrad wechselweise in Gurtabwickelrichtung sperrbar oder entsperrbar ist;
• g) einen an den äußeren Durchmesser des auf die Auf­ wickelwelle aufgewickelten Gurtes angedrückten Tast­ hebel, der das Sperrad entsperrt, wenn der äußere Durchmesser des auf die Aufwickelwelle gewickelten Gurts einen vorbestimmten Wert erreicht hat,

dadurch gekennzeichnet, daß der Umsteuereinrichtung ein zusätzliches, bistabil gelagertes Sperrelement (96) zu­ geordnet ist und daß der Tasthebel (90) durch eine Feder (86) gegen den Gurtwickel (24) vorgespannt und mit Spiel (Stifte 98, 99) mit dem federnd bistabil gelagerten Sperrelement (96) verbunden ist, um das Sperrelement (96) in Eingriff mit dem Sperrad (50) zu bringen, wenn der äußere Durchmesser des auf die Aufwickelwelle gewickelten Gurts (24) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, bei welchem der Gurt fast vollständig abgewickelt ist. (Fig. 10)

6. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aufwickelwelle (22) durch die Sperreinrich­ tung (Sperrklinke 58) in­ folge einer Verzögerung der Drehung des Sperrades (50) gegenüber der Aufwickelwelle (22) in Gurtabwickelrichtung gesperrt wird.