DE3342478C2 - Gurtaufroller - Google Patents
GurtaufrollerInfo
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- DE3342478C2 DE3342478C2 DE3342478A DE3342478A DE3342478C2 DE 3342478 C2 DE3342478 C2 DE 3342478C2 DE 3342478 A DE3342478 A DE 3342478A DE 3342478 A DE3342478 A DE 3342478A DE 3342478 C2 DE3342478 C2 DE 3342478C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
- B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
- B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
- B60R22/415—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency with additional means allowing a permanent locking of the retractor during the wearing of the belt
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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.
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