DE3441532A1

DE3441532A1 - Selbstsperrender gurtaufroller fuer insbesondere passive sicherheitsgurtsysteme in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3441532A1
Application number: DE19843441532
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 2209 Herzhorn Butenop
Original assignee: Autoflug GmbH
Current assignee: Autoflug GmbH
Priority date: 1984-11-14
Filing date: 1984-11-14
Publication date: 1986-05-15
Also published as: DE3441532C2

Description

Beschreibung Selbstsperrender Gurtaufroller für insbesondere passive Sicherheitsgurtsysteme in Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller für insbesondere passive Sicherheitsgurtsysteme in Kraftfahrzeugen mit einer in einem Gehäuse gelagerten Gurtaufwickelwelle und einem an einem Wellenende exzentrisch gelagerten trägen Sperrglied, das infolge einer von einem gurtband- und/oder fahrzeugsensitiven Blockiersystem gesteuerten radialen Auslenkung gegen gehäusefeste Anschläge stößt und so die Gurtaufwickelwelle blockiert, wozu das Sperrglied an eine außenverzahnte Steuerscheibe gekoppelt ist, welche einerseits von einem Kugelsensor als fahrzeugsensitives System blockierbar ist und andererseits als gurtbandsensitives System eine drehbar gelagerte, federbelastete und mit einem Steuerhebel zusammenwirkende Schwungmasse aufweist, wobei der Steuerhebel in eine an der Lagerglocke ausgebildete Verzahnung einschwenkbar ist.
Bei selbstsperrenden Gurtaufrollern der eingangs genannten Gattung, welche in sogenannte passive Sicherheitsgurtsysteme insbesondere in Kraftfahrzeugen eingeschaltet sind, bei denen beispielsweise automatisch der Gurtanlegevorgang eingeleitet oder aber eine automatische Anpassung der Höhenlage des oberen Befestigungs- oder Umlenkbeschlages an die Körpermaße der anzuschnallenden Person im Hinblick auf einen optimalen Gurtverlauf erfolgt, besteht allgemein das Problem, daß die aus dem Sicherheitsgurtsystem aufgrund der vorgeschriebenen Vorgänge herrührenden Gurtbewegungen, insbesondere ein plötzlicher Auszug des Gurtbandes aus dem Gurtaufroller, zu einer Auslösung des gurtband- oder fahrzeugsensitiven Blockiersystems des selbstsperrenden Gurtaufrollers führt. Dies ist beispielsweise bei einem sich automatisch in der Höhe verstellenden Umlenkbeschlag der Fall, wenn das plötzliche Anfahren des Umlenkbeschlages und die Höhenverstellung zu einer zu hohen Auszugsgeschwindigkeit des Gurtbandes aus dem Gurtaufroller führt, weswegen dann das gurtbandsensitive Blockiersystem ansprechen und den Gurtaufroller blockieren kann. Das gleiche gilt, wenn eine Aus lenkung des fahrzeugsensitiven Blockiersystems aus der Normallage das fahrzeugsensitive Blockiersystem ansprechen läßt, womit ein Gurtbandauszug unmöglich gemacht ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Gattung so einzurichten, daß die mit einem passiven Sicherheitsgurtsystem verbundenen Gurtauszugsbewegungen in jeder Lage des Fahrzeugs ermöglicht werden, ohne daß es zu einer Blockierung des Gurtaufrollers kommt.
Nach Abschluß des Gurtanlegevorganges muß mit beginnender Fahrt der Gurtaufroller jedoch in eine Funktionsstellung gebracht sein, welche die Sicherheit der angeschnallten Person in jeder Verkehrssituation gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung vorangestellt sind.
Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß während der vom Fahrzeug her über einen Sensor oder dergleichen festgelegten Zeitspanne die Blockiersysteme nicht ansprechen und somit nicht zu einer Aus lenkung des Sperrgliedes in die zugeordnete gehäusefeste Verzahnung führen können, da die Blockiersysteme nicht mehr mit der das Sperrglied steuernden Steuerscheibe zusammenwirken können. Dies bedeutet, daß der Gurt des passiven Sicherheitsgurtsystems mit beliebiger Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung sowie bei beliebiger Fahrzeugstellung aus dem Gurtaufroller ausgezogen werden kann, ohne daß die für den Normalbetrieb des Gurtaufrollers vorgesehene Blockierung stattfindet. Während der Fahrt jedoch ist der Gurtaufroller in seinen üblichen Funktionen mit sowohl gurtband- als auch fahrzeugsensitivem Blockiersysternen einsatzbereit.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen: Fig. 1 eine Aufsicht auf die sogenannte Systemseite eines Gurtaufrollers bei teilweise weggeschnittener Lagerglocke und zugeschalteten Blockiersystemen, Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 bei abgeschalteten Blockiersystemen, Fig. 3 eine Seitenansicht der Gurtaufroller-Systemseite.
In der Zeichnung ist jeweils nur das gurtbandsensitive und fahrzeugsensitive Blockiersystem eines selbstsperrenden Gurtaufrollers 10 mit sogenannter radialer Blockierung dargestellt. Wie aufgrund der aufgesetzten Blockiersysteme nicht erkennbar, ist in einem U-artigen Gehäuse, von welchem nur ein die sogenannte Systemseite des Gurtaufrollers 10 tragender U-Schenkel 11 dargestellt ist, eine Gurtaufwickelwelle gelagert, die beispielsweise mit einem Wellenfortsatz den Gehäuseschenkel 11 durchgreift. Auf dem Wellenfortsatz ist exzentrisch ein radial bis zum Eingriff in eine gehäusefeste Verzahnung auslenkbares Sperrglied gelagert, dessen radiale Bewegung zwischen einer Freigabe- und einer Blockierstellung über eine beispielsweise Stift-Schlitz-Verbindung von einer Steuerscheibe 12 gesteuert wird. Die Steuerscheibe 12 ist ihrerseits sowohl von dem sogenannten gurtbandsensitiven wie auch von dem fahrzeugsensitiven Blockiersystem steuerbar.
Das gurtbandsensitive System, welches zu einer Blockierung des Gurtaufrollers bei plötzlichen Auszugsbewegungen des Gurtbandes führen soll, geht aus von der Steuerscheibe 12, auf der mittig eine drehbar angeordnete und federbelastete Schwungmasse 13 gelagert ist.
Im Bereich der möglichen Drehbewegung der Schwungmasse 13 ist ein einseitig abgestützter Steuerhebel 14 vorgesehen, der durch die Schwungmasse 13 nach außen auslenkbar ist.
Auf die Steuerscheibe 12 aufgesetzt ist eine mit einer mit dem Steuerhebel 14 zusammenwirkenden Innenverzahnung 16 versehene gehäusefeste Lagerglocke 15, welche sich an dem U-Schenkel 11 abstützt, wobei der Abstand der Innenverzahnung 16 der Lagerglocke 15 zum Steuerhebel 14 der Steuerscheibe 12 derart gewählt ist, daß der Steuerhebel 14 bei seiner Aus lenkung infolge der Bewegung der Schwungmasse 13 der Steuerscheibe 12 in Eingriff mit der Innenverzahnung 16 der Lagerglocke 15 kommt.
Das gurtbandsensitive Blockiersystem arbeitet mit der vorstehend beschriebenen Gestaltung folgendermaßen: Bei normalem Gurtbandauszug, beispielsweise infolge der Bewegungen des Fahrzeuginsassen, dreht sich die Steuerscheibe 12 mit dem Steuerhebel 14 innerhalb der Innenverzahnung 16 der Lagerglocke 15 frei mit der Gurtaufwickelwelle mit. Kommt es nun zu einem plötzlichen Gurtauszug, dessen Beschleunigungswert eine vorher eingestellte Schwelle überschreitet, so bleibt die Schwungmasse 13 hinter der Drehbewegung der Steuerscheibe 12 zurück, wobei es zu einer gegenseitigen Verdrehung der Teile kommt; dadurch lenkt die Schwungmasse 13 den Steuerhebel 14 nach außen bis zum Eingriff in die Innenverzahnung 16 der Lagerglocke 15. Infolgedessen kommt es zu einer gegenseitigen Verspannung von gehäusefester Lagerglocke 15 und Steuerscheibe 12, weswegen die Steuerscheibe 12 in ihrer weiteren Drehbewegung angehalten wird und so das an sie gekoppelte Sperrglied bis zum Eingriff in die gehäusefeste Verzahnung mit Blockierung der Gurtaufwickelwelle auslenkt.
Das fahrzeugsensitive System wird gebildet von einem Kugelsensor 17, dessen in einer Kalotte angeordnete Kugel 18 die Beschleunigungs- bzw. Bremsbewegungen des Fahrzeuges in die Bewegung eines Hebels 19 umsetzt, der seinerseits zum Eingriff in die Außenverzahnung 20 der Steuerscheibe 12 eingerichtet ist. Jegliche Aus lenkung der Kugel 18 aus ihrer "Normallage" bringt den Hebel 19 in Eingriff mit der sich mit der Gurtaufwickelwelle jeweils drehenden Steuerscheibe 12, wodurch die Steuerscheibe 12 in ihrer weiteren Drehbewegung angehalten wird und das Sperrglied, wie beschrieben, in die Blockierstellung der Gurtaufwickelwelle auslenkt.
Im Hinblick auf die Zu- bzw Abschaltung der vorstehend beschriebenen Blockiersysteme ist auf der Lagerglocke 15 einemit der Innenverzahnung 16 einstückig verbundene äußere Verzahnung 21 angeordnet, wobei die Verzahnungen in der Lagerglocke 15 und auf einem stiftartigen Fortsatz der Gurtaufwickelwelle drehbar gestaltet sind.
Am äußeren Radius der äußeren Verzahnung 21 der Lagerglocke 15 ist auf einem Zapfen 22 schwenkbar eine mit der Außenverzahnung 21 zusammenwirkende Sperrklinke 23 angeordnet, die in ihrer Ruhelage - außer Eingriff mit der Außenverzahnung 21 - an einem Lagerbock 24 anliegt und mittels einer Schubstange 25 in ihrer Schwenkbewegung betätigbar ist, wobei die Schubstange 25 an der Lagerglocke 15 mittels einer Geradführung 26 gehalten und längsgeführt ist. Die Schubstange 25 ist ihrerseits über eine Gestaltung 27 mit einem elektrischen Hubmagneten 28 gekoppelt, dessen Erregung zu einer Längsbewegung der Schubstange 25 und damit zu einer Schwenkbewegung der Sperrklinke 23 führt.
Wie Figur 1 im einzelnen zu entnehmen ist, befindet sich bei zugeschaltetem gurtbandsensitiven Blockiersystem die Schubstange 25 in ihrer hinteren Stellung und damit die Sperrklinke 23 in Eingriff mit der äußeren Verzahnung 21 der Lagerglocke 15. Aufgrund der einstückigen Verbindung der Verzahnung 21 mit der Lagerglockeninnenverzahnung 16 steht somit die Innenverzahnung 16 fest, so daß eine Auslenkung des Steuerhebels 14 der Steuerscheibe 12 bis zum Eingriff in die Innenverzahnung 16 der Lagerglocke 15 eine gegenseitige Verspannung von Lagerglocke 15 und Steuerscheibe 12 mit der beschriebenen, den Gurtaufroller blockierenden Steuerfunktion auslöst.
In Figur 2 ist die Abschaltung des gurtbandsensitiven Systems dargestellt, bei welcher nun nach Erregung des Elektromagneten 28 die Schubstange 25 nach vorne verschoben ist und die Sperrklinke 23 außer Eingriff mit der Verzahnung 21 der Lagerglocke 15 steht.
Schwenkt nun bei plötzlichem Gurtauszug infolge der Trägheitswirkung der Schwungmasse 13 der Steuerhebel 14 der Steuerscheibe 12 nach außen und gerät in Eingriff mit der Innenverzahnung 16 der Lagerglocke 15, so kann dort keine Abstützung mehr stattfinden, da die Innenverzahnung 16 mit der einstückig angeformten Außenverzahnung 21 in der Lagerglocke 15 durchdrehen kann. Ein Stillstand der Steuerscheibe 12 kann somit nicht mehr eintreten und eine Auslenkung des Sperrgliedes bis zum Blockierzustand des Gurtaufrollers findet nicht mehr statt.
Wie insbesondere Figur 2 weiterhin deutlich erkennbar macht, dient die Schubstange 25 auch zur Abschaltung des fahrzeugsensitiven Blockiersystems, indem die Schubstange 25 mit einer hinteren Verlängerung den an seinem ebenfalls hinteren Ende gabelförmig ausgebildeten Sensorhebel 19 berührungslos durchtaucht.
Am Ende der Schubstange 25 sitzt hinter der Gabel 29 des Sensorhebels 19 ein Nocken 30, der bei Erregung des Hubmagneten 28 mit dadurch herbeigeführter vorderer Stellung der Schubstange 25 und damit verbundene Abschaltung der gurtbandsensitiven Blockierung gegen die Gabel 29 des Sensorhebels 19 drückt, so daß dieser von der Kugel 18 nicht zum Einschwenken in die Außenverzahnung 20 der Steuerscheibe 12 gebracht werden kann, sondern in dieser durch die Schubstange 25 mit Nocken 30 festgelegten Stellung verharrt.
Somit ist ein Anhalten der Steuerscheibe 12 auch durch das fahrzeugsensitive Blockiersystem in Form des Kugelsensors 17 ausgeschaltet, so daß eine Blockierung des Gurtaufrollers nicht eintreten kann.
Der Elektromagnet 28 ist schließlich über Leitungen 31, 32 mit einem Befehlsgeber im Fahrzeug verbunden, welcher die Zu- und Abschaltung der Blockiersysteme im Gurtaufroller 10 regelt. Dies kann beispielsweise nach Schließen der Tür und Beendigung des Gurtanlegevorganges oder Abschluß der Regelbewegungen des sich automatisch höhenverstellenden Umlenkbeschlages der Fall sein. Weiterhin sind außer einem Elektromagneten noch weitere Kraftquellen als Betätigungsorgane für die Schubstange 25 denkbar, welche letztendlich für die Zu- oder Abschaltung der Blockiersysteme des Gurtaufrollers Sorge trägt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Zusammenfassung - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Selbstsperrender Gurtaufroller für insbesondere passive Sicherheitsgurtsysteme in Kraftfahrzeugen mit einer in einem Gehäuse gelagerten Gurtaufwickelwelle und einem an einem Wellenende exzentrisch gelagerten trägen Sperrglied, das infolge einer von einem gurtband- und/oder fahrzeugsensitiven Blockiersystem gesteuerten radialen Aus lenkung gegen gehäusefeste Anschläge stößt und so die Gurtaufwickelwelle blockiert, wozu das Sperrglied an eine außenverzahnte Steuerscheibe gekoppelt ist, welche einerseits von einem Kugelsensor als fahrzeugsensitives System blockierbar ist und andererseits als gurtbandsensitives System eine drehbar gelagerte, federbelastete und mit einem Steuerhebel zusammenwirkende Schwungmasse aufweist, wobei der Steuerhebel in eine an einer Lagerglocke ausgebildete Verzahnung einschwenk- bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem vom Fahrzeug herkommenden Steuersignal aktivierbare Steuereinrichtung (25, 27, 28) für eine Zu- bzw. Abschaltung des gurtband-(12, 13, 14, 16) und des fahrzeugsensitiven (12, 20, 19, 17) Blockiersystems an die Steuerscheibe (12) vorgesehen ist.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung aus einer an der Lagerglocke (15) längsbeweglich angeordneten Schubstange (25) besteht, die über eine Gestaltung (27) von einer Kraftquelle (28) betätigbar ist.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (25) an ihrem vorderen Ende an einer, an der Lagerglocke (15) drehbar gelagerten Sperrklinke (23) angeschlagen ist, welche mit einer an der Lagerglocke (15) ausgebildeten äußeren Verzahnung (21) zusammenwirkt.
4. Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Verzahnung (21) der Lagerglocke (15) mit der mit dem Steuerhebel (14) der Steuerscheibe (12) zusammenwirkenden Verzahnung (16) der Lagerglocke (15) einstückig verbunden und beide Verzahnungen (21, 16) in der Lagerglocke (15) drehbar ausgebildet sind.
5. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei abgeschalteten Blockiersystemen die Sperrklinke (23) außer Eingriff mit der äußeren Verzahnung (21) der Lagerglocke (15) gehalten ist.
6. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (23) in ihrer außer Eingriff mit der Verzahnung (21) der Lagerglocke (15) befindlichen Stellung rückwärtig durch einen Lagerbock (24) fixiert ist.
7. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (25) in einer an der Lagerglocke (15) ausgebildeten Geradführung (26) längsgeführt ist.
8. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (25) mit ihrem rückwärtigen Ende mit dem vom Kugelsensor (17) als fahrzeugsensitives System betätigten Hebel (19) in Verbindung steht.
9. Gurtaufroller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (19) des Kugelsensors (17) an seinem nicht in Eingriff mit der Steuerscheibenverzahnung (12, 20) kommenden hinteren Ende mit einer der Schubstange (25) gewandten gabelförmigen Gestaltung (29) versehen ist.
10. Gurtaufroller nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (25) in der Gabel (29) des Hebels (19) berührungsfrei geführt und an ihrem über die Gabel (29) hinausragenden Ende mit einem Nocken (30) ausgestattet ist.
11. Gurtaufroller nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (30) der Schubstange (25) bei abgeschalteten Blockiersystemen an der Gabel (29) des Hebels (19) anliegt und so ein Einschwenken des Hebels (19) in die Steuerscheibenverzahnung (12, 20) verhindert.
12. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftquelle zur Betätigung der Schubstange (25) ein elektrisch erregbarer Hubmagnet (28) dient.
13. Gurtaufroller nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubmagnet (28) über Zuleitungen (31, 32) mit einem Fahrzeugsensor verbunden ist.

Beschreibung