DE3402422C2 - - Google Patents
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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
- B60R22/405—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive to belt movement and vehicle movement
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Sperrvorrichtung für einen
Sicherheitsgurt-Aufroller, mit mehreren sich zusammen
mit einer den Sicherheitsgurt aufwickelnden Aufwickel
welle drehenden Sperrplatten, von denen jede einen
Zahnabschnitt aufweist, und mit einem die Sperrplatten
umgebenden, stationären Innenzahnkranz, wobei der Zahn
abschnitt der einen Sperrplatte sich näher an dem Innen
zahnkranz befindet als der Zahnabschnitt der anderen
Sperrplatte, wodurch diese eine Sperrplatte in einer
Gefahrensituation früher in Eingriff mit dem Innenzahn
kranz kommt als die andere Sperrplatte.
Bei einer bekannten Sperrvorrichtung dieser Art (DE-OS
28 26 286, Fig. 6) sind zwar die beiden Sperrplatten
so angeordnet, daß sich ihre Zahnabschnitte von dem
Innenzahnkranz in gleich großem Abstand befinden. Auf
grund von Herstellungsungenauigkeiten und ungenauer
Montage kann der Fall eintreten, daß der Zahnabschnitt
der einen Sperrplatte sich näher an dem Innenkranz be
findet als der Zahnabschnitt der anderen Sperrplatte.
Hierdurch kann es vorkommen, daß in einer Gefahren
situation der Zahnabschnitt der anderen Sperrplatte
überhaupt nicht oder nicht richtig in Eingriff kommt,
so daß nur die eine Sperrplatte sperrend wirkt und unter
hoher Belastung des Sicherheitsgurtes ausbricht.
Bei einer anderen bekannten Sperrvorrichtung (DE-OS
30 17 097) ist an beiden Enden der Aufwickelwelle je eine
Sperrplatte mit einem vollständigen Außenzahnkranz ange
ordnet. Jede dieser Sperrplatten ist in einer Durchtritts
öffnung eines stationären Gehäuses angeordnet, wobei die
Durchtrittsöffnung mit einer Innenverzahnung versehen ist.
Im Bereich einer dieser Durchtrittsöffnungen ist außerdem
eine Klinke angeordnet, die von einer Selbstsperreinrich
tung gurtbandsensitiv oder fahrzeugsensitiv gesteuert wird.
Darüber hinaus ist die Aufwickelwelle unter Last radial
verschieblich gelagert. In einer Gefahrensituation wird
die Blockierung der Aufwickelwelle durch die Selbstsperr
einrichtung eingeleitet, die die Klinke radial nach innen
bewegt, so daß sie in die Außenverzahnung der einen Sperr
platte eingreift. Treten beim Unfall od. dgl. am Gurt höhe
re Kräfte auf, dann werden nach dem Eingriff der Klinke in
die Sperrplatte an der Aufwickelwelle Radialkräfte wirksam,
die diese radial verlagern, so daß die an beiden Enden der
Aufwickelwelle vorgesehenen Sperrplatten mit ihren Außen
verzahnungen in die Innenverzahnungen eingreifen. Damit
die Aufwickelwelle mit Sicherheit gesperrt wird und dabei
auch hohe Kräfte aufnehmen kann, ist es erforderlich, daß
Sperrplatten an beiden Enden der Aufwickelwelle vorgesehen
sind. Bei nur einer Sperrplatte wäre die Haltewirkung
nicht ausreichend. Da jeder der beiden Sperrplatten eine
eigene Innenverzahnungen zugeordnet ist, sind auch zwei
Innenverzahnungen erforderlich, was die Herstellungskosten
dieser bekannten Sperrvorrichtung verteuert. Wenn aus
irgendeinem Grund die Klinke versagt, dann versagt auch
die gesamte Sperrvorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sperrvor
richtung für einen Sicherheitsgurt-Aufroller der eingangs
erwähnten Art so zu verbessern, daß in einer Gefahren
situation beide Sperrplatten mit ihren Zahnabschnitten
möglichst rasch und vollständig zum Eingriff mit dem In
nenzahnkranz kommen, so daß auch eine hohe Gurtbelastung
sicher aufgefangen wird.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die
Aufwickelwelle verformbar ist und durch das an sich be
kannte radiale Ausweichen der Aufwickelwelle unter hoher
Last der Zahnabschnitt der anderen Sperrplatte durch
Verformung der Aufwickelwelle in Eingriff mit dem Innen
zahnkranz gelangt.
Bei der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung kommt der Zahn
abschnitt der einen Sperrplatte, der sich näher an dem
Innenzahnkranz befindet, in einer Gefahrensituation sehr
schnell in Eingriff mit dem Innenzahnkranz, so daß die
Abwickeldrehung der Aufwickelwelle schnell unterbrochen
wird. Bei weiter zunehmender Gurtspannung wird die Auf
wickelwelle verformt und weicht damit unter der Last
radial aus. Hierdurch gelangt auch der Zahnabschnitt der
anderen Sperrplatte in Eingriff mit dem Innenzahnkranz
und die hohe Gurtbelastung wird somit durch beide Sperr
platten gemeinsam mit Sicherheit auf den Innenzahnkranz
übertragen.
Ausgehend von einer Sperrvorrichtung der eingangs erwähn
ten Art, bei welcher die Aufwickelwelle einen Dorn auf
weist, der mit einer auch die Lagerfläche bildenden
Kunststoffschicht ummantelt ist, besteht eine vorteilhaf
te Ausgestaltung der Erfindung darin, daß die nachgiebige
Kunststoffschicht unter der hohen Belastung verformbar
ist.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnungen beschrieben, die folgendes dar
stellen
Fig. 1 eine Explosionszeichnung eines Gurtaufrollers mit
der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung;
Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung von Sperrplatten und
einem Innenzahnkranz von vorn bei normaler Fort
bewegung eines Kraftfahrzeuges;
Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 im Betriebszustand, wenn auf
eine Aufwickelwelle eine verhältnismäßig niedrige Gurt
spannung wirkt.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit für einen Gurtauf
roller, an dem eine erfindungsgemäße Sperrvorrichtung vor
gesehen ist. Der Gurtaufroller ist mit seinem Rahmen 10 mit
Hilfe einer (nicht gezeichneten) Befestigungsschraube an einer
Fahrzeugkarosserie angebracht. Zwei Seitenplatten 12 und 14
gehen von den beiden Seitenteilen des Rahmens 10 aus und ver
laufen parallel zueinander. Die in die Seitenplatten geschnit
tenen Wellenlager-Öffnungen 16 und 18 liegen koaxial zu
einander.
In den Öffnungen 16 und 18 ist eine Aufwickelwelle 20
drehbar gelagert. An der Auf
wickelwelle 20 ist das eine Ende eines (nicht gezeichneten)
Sicherheitsgurts befestigt. Der Gurt wird durch eine Vorbe
lastungskraft lagenweise auf die Aufwickelwelle 20 gewickelt
oder von ihr abgezogen, und eine an dem anderen Ende des Gurts
befestigte Lasche ist mit einem an der Fahrzeugkarosserie an
gebrachten Schloß verriegelt, so daß ein Mittelstück des Gurts
von einem Gurtbenutzer festgelegt werden kann.
Die Aufwickelwelle 20 umfaßt einen Dorn 20 A aus starkem Plat
tenmaterial und eine um den Dorn 20 A einstückig geformte Kunst
stoffschicht 20 B und hat Zylindergestalt. Das eine Endstück
des Dorns 20 A steht aus dem einen Längsende der Kunststoffschicht
20 B vor, und zwei Sperrplatten 22 und 24 stützen sich an dem einen End
stück des Dorns 20 A ab. Die Sperrplat
ten 22 und 24 sind in ihren Mittelteilen innen jeweils mit im wesentlichen
U-förmigen Ausnehmungen 26 versehen, so daß jede Sperr
platte 22 und 24 eine einem C ähnliche Form erhält. Der Dorn
20 A wird in die Ausnehmungen 26 eingeführt, und die Sperr
platten 22 und 24 drehen sich zusammen mit der Aufwickelwel
le 20.
Zwischen der jeweiligen Ausnehmung 26 und dem einen End
teil des Dorns 20 A, der in die Ausnehmungen 26 eingeführt
ist, verbleibt ein schmaler Zwischenraum, so daß die Sperrplat
ten 22 und 24 sich relativ zu der Aufwickelwelle 20 um einen
vorbestimmten Winkelbetrag verdrehen lassen.
Die Sperrplatten 22 und 24 besitzen an ihrem einen
Ende jeweils Zahnabschnitte 28 und 30, die einem an der Seitenplatte
12 befestigten Innenzahnkranz 32 gegenüberstehen.
Die Sperrplatte 22 hat größere Abmessungen als die
Sperrplatte 24, so daß der Zahnabschnitt 28 näher an den Innen
zahnkranz 32 herangerückt ist als der Zahnabschnitt 30.
Außerdem stehen aus jeder der Sperrplatten 22 und 24 jeweils
zwei Stifte 34 und 36 vor, die in Kerben 40 in einem Sperrad 38
aufgenommen sind. Das Sperrad 38 ist drehbar an einem Axial
teil 20 C mit kleinem Durchmesser aufgenommen, das von dem einen
Ende des Dorns 20 a ausgeht. Außerdem ist zwischen dem Sperrad
38 und einem am vorderen Ende des dünnen Axialteils 20 C be
festigten Halter 42 eine Schraubenfeder 44 eingeschlossen, durch
die das Sperrad 38 ständig in einer der Gurtabwickelrichtung
der Aufwickelwelle 20 entsprechenden Richtung vorbelastet ist
(d. h. in Richtung des Pfeils A in Fig. 1). Dementsprechend
nimmt das Sperrad 38 die Stifte 34 und 36 der Sperrplatten 22
und 24 wegen der Vorbelastungskraft der Schraubenfeder 44 (vgl.
Fig. 2) in einem der Enden der Kerben 40 auf, so daß die Zahnab
schnitte 28 und 30 von dem Innenzahnkranz 32 abgehoben werden.
Wenn jedoch die Aufwickelwelle 20 schnell in Gurtabwickelrich
tung gedreht wird, tritt gegen die Vorbelastungskraft der
Schraubenfeder 44 eine Drehverzögerung des Sperrades 38
gegenüber der Aufwickelwelle 20 auf, wodurch
die Sperrplatten 22 und 24, in Längsrichtung der
Kerben 40 geführt, mit ihren Zahnabschnitten 28 und
auf den Innenzahnkranz 32 zu bewegt werden.
Aus den Fig. 2 und 3 ist zu entnehmen, daß der Zahnabschnitt
28 der Sperrplatte 22 näher an dem Innenzahnkranz 32 liegt
als der Zahnabschnitt 30 der Sperrplatte 24, und aus diesem
Grunde gelangt der Zahnabschnitt 28 in einer dem Kraftfahrzeug
drohenden Gefahrensituation früher in Eingriff mit dem Innen
zahnkranz 32 als der Zahnabschnitt 30.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vor
richtung beschrieben.
Wenn bei normaler Fortbewegung des Kraftfahrzeugs der von dem
Gurt gehaltene Benutzer seine Körperhaltung ändert, wird die
Aufwickelwelle 20 durch das Abwickeln und Aufwickeln des Gurts
in Drehung versetzt. Eine derartige Drehung der Aufwickelwelle
20 erfolgt aber mit verhältnismäßig geringer Beschleunigung,
und daher dreht sich das Sperrad 38 im Einklang mit der Dreh
bewegung der Aufwickelwelle 20, so daß eine Relativ
drehung zwischen dem Sperrad 38 und der Aufwickelwelle 20 nicht
auftritt.
Wenn das Kraftfahrzeug in eine gefahrenträchtige Situation ge
rät, die ein schnelles Bremsen erfordert, wird der Gurtbenutzer
plötzlich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges bewegt, und der
Gurt wickelt sich schnell von der Aufwickelwelle 20 ab, so daß
die Aufwickelwelle 20 ebenfalls in schnelle Drehung in Gurt
abwickelrichtung gerät. Die Drehverzögerung
des Sperrades 38 gegenüber der Aufwickelwelle 20 bewirkt, daß
die Stifte 34 und 36 sich in den Kerben 40 verlagern, d. h. die
Sperrplatten 22 und 24 werden radial zu der Aufwickelwelle
20 (vgl. Fig. 3) bewegt, wodurch der Zahnabschnitt 28 der
Sperrplatte 22 früher in Eingriff mit dem Innenzahnkranz 32
gerät als der Zahnabschnitt 30 der Sperrplatte 24. Auf diese
Weise kann der Zahnabschnitt 28 zu einem stabilen Eingriff
mit dem Innenzahnkranz 32 kommen. Zu diesem Zeitpunkt ist der
Zahnabschnitt 30 noch außer Eingriff mit dem Innenzahnkranz
32 und hindert daher den Zahnabschnitt 28 nicht am Eingreifen
in den Innenzahnkranz 32.
Wenn anschließend eine starke Verzögerung auf das Kraftfahr
zeug ausgeübt wird, etwa im Augenblick eines Zusammenstoßes,
wird der Gurtbenutzer plötzlich in Richtung auf den Kollisi
onspunkt geschleudert, so daß auf die Aufwickelwelle 20 eine
verhältnismäßig hohe Kraft in Gurtabwickelrichtung einwirkt.
Die Kraft übt eine Wirkung aus, die den Dorn 20 A zur Drehung
im Uhrzeigersinn (in Fig. 3) veranlaßt. Infolgedessen wird
die Kunststoffschicht 20 B der Aufwickelwelle 20 verformt,
und der Dorn 20 A dreht sich im Uhrzeigersinn, wobei der Dreh
punkt in der Nähe der Berührung von Dorn 20 A und Sperrplat
te 22 liegt, wodurch die Sperrplatte 24 radial zu der Auf
wickelwelle 20 bewegt wird, so daß der Zahnabschnitt 30 in den
Innenzahnkranz 32 eingreift. Auf diese Weise gelangen beide
Zahnabschnitte 28 und 30 in Eingriff mit dem Innenzahnkranz 32,
so daß der Dorn 20 A nachdrücklich an einer Drehung in Uhrzei
gerrichtung gehindert und der Gurtbenutzer sicher zurückgehalten
und zuverlässig geschützt wird.
Die Verformung der Aufwickelwelle 20 soll vorzugsweise eintre
ten, wenn die Gurtspannung einen Wert von mindestens 100 kg
erreicht.
Wenn das Sperrad 38 an seinem Außenrande eine Verzahnung
aufweist, mit der ein (nicht gezeichneter) Be
schleunigungssensor, der Beschleunigung und Verzögerung des
Kraftfahrzeuges feststellt, in einer Gefahrensituation in Ein
griff kommt, so wird die Drehung des Sperrades 38
angehalten und so die Gurtabwickelbewegung der Aufwickelwelle
20 nach kurzer Drehung unterbrochen.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind in dem Gurt
aufroller zwei Sperrplatten vorgesehen. Die Erfindung läßt
sich aber auch bei einem Gurtaufroller anwenden, der mit drei
oder mehr als drei Sperrplatten ausgestattet ist.
Bei solchen
Anordnungen ist jedoch nicht in allen Sperrlagen sichergestellt,
daß alle Sperrelemente zum Sperrvorgang beitragen.
Claims (2)
1. Sperrvorrichtung für einen Sicherheitsgurt-Aufroller,
mit mehreren sich zusammen mit einer den Sicherheitsgurt
aufwickelnden Aufwickelwelle drehenden Sperrplatten, von
denen jede einen Zahnabschnitt aufweist, und mit einem
die Sperrplatten umgebenden, stationären Innnenzahnkranz,
wobei der Zahnabschnitt der einen Sperrplatte sich näher
an dem Innenzahnkranz befindet als der Zahnabschnitt
der anderen Sperrplatte, wodurch diese eine Sperrplatte
in einer Gefahrensituation früher in Eingriff mit dem
Innenzahnkranz kommt als die andere Sperrplatte, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufwickelwelle (20) verformbar
ist und durch das an sich bekannte radiale Ausweichen
der Aufwickelwelle (20) unter hoher Last in einer Gefah
rensituation der Zahnabschnitt (30) der anderen Sperr
platte (24) durch Verformung der Aufwickelwelle (20) in
Eingriff mit dem Innenzahnkranz (32) gelangt.
2. Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Auf
wickelwelle einen Dorn aufweist, der mit einer auch die
Lagerfläche bildenden Kunststoffschicht ummantelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebige Kunststoff
schicht (20 B) unter der hohen Last verformbar ist.
Applications Claiming Priority (1)
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