DE3514654A1

DE3514654A1 - Gurtaufroller fuer einen fahrzeugsicherheitsgurt

Info

Publication number: DE3514654A1
Application number: DE19853514654
Authority: DE
Inventors: Roland A. Port Huron Mich. Willey
Original assignee: TRW Automotive Products Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 1984-04-23
Filing date: 1985-04-23
Publication date: 1985-10-31
Also published as: CA1239134A; DE3514654C2; JPS60240548A; JPH072455B2; US4573646A

Description

PRINZ, LEISER, BUNKE & PARTNER

Patentanwälte ■ European Patent Attorneys 3 5 1 A 6 5

München (L Stuttgart

23. April 1985

TRW Automotive Products, Inc.

23555 Euclid Avenue

Cleveland, Ohio 44117 / V.St.A.

Unser Zeichen: T 3789

Gurtaufroller für einen Fahrzeugsicherheitsgurt

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeugsicherheitsgurt, dessen Besonderheit darin besteht, daß eine gurtgesteuerte Hebelbewegung stattfindet und eine gesteuerte Auswahl der Blockierarten erfolgt, indem ein fahrzeugsensitiver Gurtaufroller in einen automatisch blockierenden Aufroller umgewandelt wird, wenn eine beliebige, wählbare und überwachte Gurtbandlänge abgezogen wird, wobei die Auswahl und Überwachung reversibel erfolgen, indem der Hebel durch eine wählbare und überwachte Gurtbandeinzuglänge betätigt wird.

Sicherheitsgurtaufroller werden seit vielen Jahren in Flugzeugen und Kraftfahrzeugen verwendet. Ursprünglich hatten Aufroller lediglich die Funktion, für die Ver-Stauung des Gurtbandes zu sorgen; in der weiteren Entwicklung wurden ihnen vielfältigste weitere Funktionen

HD/kn

zusätzlich zum Aufwickeln des Gurtbandes zugewiesen. So mußten Gurtaufroller zunächst eine Verlängerung des Gurtbandes gestatten und dieses dann nach einer ausgewählten Abzuglänge oder aber in Notfallsituationen blockieren.

c Durch eine geringe Einzugbewegung nach dem Abziehen des Gurtbandes wird bei solchen Gurtaufrollern ein Blockierriegel in Eingriff mit einer Verzahnung an der Gurtwelle gebracht, beispielsweise durch Entfernen eines Hindernisses im Weg des Blockierriegels. Der Gurtaufroller befin-

_ det sich dann im sogenannten "automatisch blockierten Zustand", da der Blockierriegel zwar das Einziehen des Gurtbandes zuläßt, ein weiteres Abziehen jedoch nicht gestattet, bis der Blockierriegel außer Eingriff mit der Sperrverzahnung gebracht ist. Bei solchen Gurtaufrollern

wird der automatisch blockierte Zustand gewöhnlich auf-15

gehoben, indem eine ausgewählte Gurtbandlänge eingezogen wird, beispielsweise durch ein dem Gurtband nachgeführtes Element oder durch einen Drehsensor oder eine Kupplung, um den Blockierriegel außer Eingriff mit der Sperrverzahnung zu bringen,was entgegen der Wirkung einer Vor-

spannfeder erfolgt, welche bestrebt ist, den Blockierriegel zur Sperrverzahnung hin zu bewegen. Derartige Gurtaufroller werden als automatisch blockierende Gurtaufroller bezeichnet, da bei ihnen durch die Gurtbandbewegung im Verlauf der gewöhnlichen Benutzung ein Blockier-

zustand durch den Sperreingriff zwischen Blockierriegel und Sperrverzahnung auftritt.

Zwei Beispiele für derartige automatisch blockierende Gurtaufroller sind in den US-PSen 3 667 698 und 3 412 952 beschrieben.

Bei anderen biockierbaren Gurtaufrollern älterer Bauart, die als fahrzeugsensitive Gurtaufroller bezeichnet werden, wird ein Sensor verwendet, der auf Geschwindigkeitsänderungen bzw. Beschleunigungen oder Verzögerungen des Fahrzeugs anspricht, in welchem der Gurtaufroller eingebaut ist. Bei solchen Gurtaufrollern wird von der Massenträg-

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heitsfunktion eines Elementes Gebrauch gemacht, beispielsweise von einem Pendel, einer Rolle, einem Gewicht oder einer Menge elektrisch leitender Flüssigkeit, um einen Blockierriegel direkt oder indirekt zu aktivieren, so daß dieser in Sperreingriff mit der Sperrverzahnung am Gurtaufroller gelangt, um weiteres Abziehen des Gurtbandes zu sperren (als Folge einer auf Massenträgheit beruhenden Bewegung). Eine solche ältere Bauform ist in der US-PS 3 960 339 beschrieben.

Beispiele für Weiterentwicklungen derartiger Gurtaufroller, bei denen redundante Blockiersysteme oder Kombinationen des automatisch blockierten Zustandes mit fahrzeugsensitiver Blockierung in einer einzigen Gurtaufrollerstruktur vorgesehen sind, können der US-PS 4 083 512 entnommen werden.

Bei jüngeren Entwicklungen, die beispielsweise in den US-PSen 4 402 473, 4 327 882 und 4 427 164 beschrieben sind, ist man bestrebt, eine fahrzeugsensitive Sperrung selektiv und manuell aufzuheben. Bei solchen Ausbildungen wird durch die Wahl der automatisch blockierenden Betriebsweise im wesentlichen direkt auf den Blockierriegel eingewirkt. Eine ähnliche Anordnung ist der US-PS 4 428 545 entnehmbar. Eine Steuerkurven-Betriebsart-Wahlvorrichtung ist in der US-Patentanmeldung Serial Number 589,679 vom 15. März 1984 beschrieben.

Die Erfindung bezweckt eine Weiterentwicklung dieser Bauformen in Richtung einer besonders einfachen gesteuerten Blockiereinrichtung, um zwischen der Blockierung und der automatisch überwachten Aufhebung dieses Betriebszustandes auswählen zu können, damit ein zuvor herrschender Betriebszustand wiederhergestellt wird. Die Erfindung sieht eine selbsttätige Betriebszustand-Aufhebungsfunktion vor, die unabhängig von der selektiven Arbeitsweise der Einrichtung zum Auswählen des Blockierzustands ist, wobei ferner eine Rückstellung des Gurtaufrollers in seinen

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Betriebszustand mit durch Massenträgheit ausgelöste bzw. fahrzeugsensitive Blockierung im Anschluß an das Abziehen einer ausgewählten Gurtbandlänge von der Wickelachse des Gurtaufrollers erfolgt.

Eine Besonderheit der Erfindung ist eine verbesserte Umwandlungseinrichtung, bei welcher durch ein Steuer-Riegelsystem das Ansprechvermögen der Sperrfunktion in beiden Betriebszuständen verbessert wird und die Höhe der

IQ Vorspannung reduziert wird, die erforderlich ist, um den Schwellwert für den automatisch blockierten Betriebszustand herzustellen, wobei ferner eine beträchtliche Vereinfachung des Aufbaus der Umwandlungseinrichtung erreicht wird; zugleich wird die Möglichkeit der Umwandlung 5 auf eine größere Vielzahl von Konstruktionen mit Mehrfach-Wickelachse ausgedehnt als dies bisher bei Konstruktionen möglich war, bei welchen eine mehr oder weniger direkte Betätigung durch Massenträgheit erforderlich ist, um die Mehrfach-Wickelachsen zu blockieren. In jedem gewählten Betriebszustand wird eine Bewegung des Steuerriegels veranlaßt, und anschließend wird der Hauptriegel durch das Gurtband angetrieben und überwacht, während dieses von der Wickelachse abgezogen wird oder während die entsprechende Kraft von der Wickelachse erfühlt wird.

Durch die Erfindung wird ferner eine selektiv wirksame Verriegelung geschaffen, die auf die Gurtwickelachse eines Gurtaufrollers einwirkt, wobei die Notwendigkeit entfällt, eine übermäßig große Gurtbandlänge von der

gO Wickelachse abzuziehen, um Kindersitze, Kinder, Lasten und Personen im Fahrzeugsitz durch Herstellung des verriegelten Zustandes zu sichern, wobei der verriegelte Zustand unmittelbar nach dem Abziehen hergestellt wird, um jeglichen weiteren Gurtbandabzug zu verhindern. Die

ge erfindungsgemäße Ausbildung des Gurtaufrollers verhindert aber nicht das Aufrollen des Gurtbandes.

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Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers besteht in einer verbesserten, selektiv betätigbaren Blockiereinrichtung, die aktiviert oder aufgehoben werden kann, ohne ein vollständiges Aufrollen zu erfordern, um die fahrzeugsensitive Betriebsart bzw. die auf Massenträgheit ansprechende Betriebsart wiederherzustellen.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung beruht auf der Anwendung einer gesteuerten Riegeleinrichtung, durch welche das Erfordernis entfällt, zum Auswählen des automatisch blockierenden Zustandes den Hauptriegel direkt in Eingriff zu bringen. Der Steuerriegel ist auf dem Hauptriegel montiert, und der Antrieb des Steuerriegels durch das Abziehen von Gurtband, nachdem eine Steuerverzahnung mit dem Steuerriegel in Eingriff gelangt ist, treibt den Hauptriegel in Eingriff mit der Haupt-Sperrverzahnung. Das in beiden Sperrzuständen wirksame Steuersystem erweitert beträchtlich den Arbeitsbereich und die Empfindlichkeit der Wahleinrichtung.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht eine umsteuerbare Auswahleinrichtung vor, die fernbedienbar ist, z. B. durch eine Kipp-Auslösemechanismus, hydraulische oder pneumatische Steuereinrichtungen, dieselbe Zahnrad-Steuerkurven-Einrichtung, die auch zur Aufhebung des automatisch blockierten Zustandes verwendet wird, oder elektromechanische Einrichtungen wie ein umsteuerbarer Elektromagnet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine mit teilweise weggebrochenen Elementen ausgeführte Stirndarstellung eines Gurtaufrollerrahmens für eine Tandem-Ausführung, wobei der Aufbau der Einrichtung zur Auswahl des Betriebszustandes besonders

verdeutlicht ist, ebenso wie die Mittel zur Fernsteuerung für eine Sperrung des Gurtaufrollers im fahrzeugsensitiven Betriebszustand, bei welchem dem Gurtaufroller eine durch Massenträgheit verur

sachte Bewegung zugetragen wird;

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten

Gurtaufrollerrahmens, wobei ein Hebel gezeigt ist, welcher von einem Steuerriegel

fort vorgespannt ist und in diese Stellung durch eine Steuerkurve getrieben wird, die über ein Zahnradgetriebe angetrieben wird, wobei der Steuerriegel selektiv durch die fahrzeugsensitive Einrichtung betätigt

wird;

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht der in Fig. 2 gezeigten Sperrverzahnung in Seitenansicht,

ge wobei deutlicher zu erkennen ist, wie der

Steuerriegel auf dem Hauptriegel ruht, und wobei der Hebel zur Auswahl des Betriebszustandes durch die über das Getriebe angetriebene Steuerkurve und die Auslösefeder außer Eingriff mit dem Steuerriegel

vorgespannt ist;

Fig. 3A eine schematische Seitenansicht, aus der

die Eingriffsstellung des Steuerriegels mit der Steüer-Sperrverzahnung ersicht

lich ist, in welche der Steuerriegel durch die Verbindung mit der fahrzeugsensitiven Einrichtung gebracht wird; zu beachten ist,

daß der Blockierriegel in Bereitschafts

stellung ist, um in Eingriff mit der Haupt-Sperrverzahnung an der Wickelwelle gebracht zu werden;

Fig. 4 eine Teil-Seitenansicht des Gurtaufrollers, in welcher die Wiederherstellung des entriegelten Zustandes gezeigt ist, wobei die Hebelvorspannung den Steuerriegel nicht mehr mit der Steuerverzahnung in Eingriff

bringt und.der Steuerriegel im wesentlichen auf dem Hauptblockierriegel ruht;

Fig. 5 eine Teil-Seitenansicht des Gurtaufrollers mit weggebrochenen Teilen zur Verdeut

lichung des Anhebens des Hauptriegels durch den Steuerriegel, wenn der Hebel sich in der Blockierstellung befindet, wobei eine Vorspannung auf den Steuerriegel einwirkt, um ihn mit der Steuerverzahnung in Eingriff zu bringen, und wobei die sich mit der Wickelwelle mitdrehende Steuerverzahnung den Hauptriegel in seine Blockierstellung an der Hauptverzahnung der Wickelachse bewegt hat;

Fig. 5A eine Teil-Seitenansicht, die den Steuerriegel zu Beginn der Aufrolldrehung zeigt, wobei der Zustand des Steuerriegels ver-

go deutlicht ist, während dieser durch die

Steuerkurve entgegen der Hebelvorspannung außer Eingriff gebracht wird, wobei ferner verdeutlicht ist, daß das Aufwickeln stets stattfinden kann und daß der Steuerriegel beschwert bleibt, um die Blockierung der

Gurtspule immer dann zu erreichen, wenn Gurtband abgezogen wird; und

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Fig. 6 eine Seitenansicht der Gurtspule, wobei

die Haupt-Sperrverzahnung und die Steuerverzahnung gezeigt sind und ferner der Haupt-Blockierriegel in Blockierstellung an der Haupt-Sperrverzahnung gezeigt ist.

Es folgt zunächst eine allgemeine Beschreibung des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers.

Es handelt sich um einen Gurtaufroller für Fahrzeugsicher heitsgurte vom fahrzeugsensitiven Typ, der auf ein erfühl tes Ungleichgewicht der Massenträgheit im Fahrzeug anspricht. Der Gurtaufroller kann also Gurtband von seiner Gurtspule abgeben und wieder aufwickeln, wozu ein entsprechender Antrieb vorgesehen ist. Dies erfolgt leichtgängig und ungehemmt und wird nur unterbrochen, wenn ein Ungleichgewicht der Masenträgheit festgestellt wird. Der auf Massenträgheit ansprechende Auslöser oder Sensor wird dann bewegt, und durch diese Bewegung wird ein Steuerriegel in Eingriff mit einer Steuerverzahnung gebracht, die koaxial an der Gurtspule angebracht ist und sich mit dieser mitdreht. Durch die beim Gurtabzug von der Gurtspule erzeugte Drehkraft hebt die Steuerverzahnung einen Haupt-Blockierriegel an, welcher mit den Zähnen der Haupt-Blockierverzahnung in Eingriff gelangt, wodurch der Gurtaufroller gegen weiteres Gurtbandabziehen blockiert wird. Das Wiederaufrollen ist möglich, wenn die Abzugskraft durch die Kraft des Aufwickelantriebs überwunden wird. Insoweit handelt es sich bei dem beschriebenen Gurtaufroller um eine typische Bauform eines fahrzeugsensitiv gesteuerten Aufrollers, dessen Blockierzustand durch Bewegung eines auf Massenträgheit beruhenden Auslösers erreicht wird. Gemäß der Erfindung wird zu diesem Grundaufbau ein verschwenkbar gelagerter und federbelasteter Hebel hinzugefügt, welcher an den Rahmen des Gurtaufrollers angeschlossen ist. Durch die Federvorspannung wird der Hebel derart beaufschlagt, daß die Federvorspannung ihn gegen Ende seiner Bewegung in der

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einen Richtung in Wirkeingriff mit dem Steuerriegel und gegen Ende seiner entgegengesetzten bzw. Rückbewegung außer Berührung mit dem Steuerriegel bringt. Wenn der Hebel mit dem Steuerriegel in Eingriff gelangt, hält die Vorspannung der Feder die Berührung zwischen Steuerriegel und Steuerverzahnung aufrecht, so daß jegliches anschliessende weitere Abziehen von Gurtband von der Gurtspule den Steuerriegel verschwenkt und den Haupt-Blockierriegel in Eingriff mit den Zähnen der Haupt-Blockierverzahnung bringt, um auf diese Weise den Gurtaufroller zu blockieren. Beim Eingriff des Steuerriegels mit der Steuerverzahnung wird der Gurtaufroller, der sich ursprünglich im fahrzeugsensitiven Blockierzustand befand, in den automatischen Blockierzustand umgesteuert.

Während der Steuerriegel durch den federbelasteten Hebel mit der Steuerverzahnung in Eingriff gebracht ist, gewährleistet der Hebel den Blockiereingriff, so daß der auf Massenträgheit beruhende Auslöser unwirksam ist. Die Funktion des fahrzeugsensitiven, auf Massenträgheit ansprechenden Auslösers wird wiederhergestellt, wenn der Hebel in seine andere Endstellung gebracht wird, was durch eine auf Drehbewegung ansprechende Einrichtung geschieht, welche beim Aufrollen über eine ausgewählte und

2g überwachte Größe der Gurtspulendrehung bewegt wird, und welche den Hebel außer Eingriff mit dem Steuerriegel bringt, woraufhin der Haupt-Blockierriegel von der Hauptsperrverzahnung des Gurtaufrollers abfällt.

gO Dieser Gurtaufroller kann in Einfach-, Doppel- oder Tandem-Ausführung vorgesehen sein, da er im Betrieb auf einen Hebel entsprechend der Überwachung, dem Abziehen oder Aufrollen bis zu ausgewählten Punkten einwirkt und bei Blockierung nur ein Steuerriegel (der frei von Sperr-

gg beanspruchungen ist) in Eingriff gelangt. Der erfindungsgemäße Gurtaufroller umfaßt somit eine gesteuerte Betriebszustand-Wahleinrichtung, bei welcher eine bestimmte Größe der Abzugbewegung der Gurtspule den automatischen

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Blockierzustand einer Steuerriegel-Anordnung aktiviert, während anschließend der fahrzeugsensitive Blockierzustand wiederhergestellt werden kann, indem eine Aufwickelbewegung der Gurtspule von ausgewählter Größe stattfindet.

Zur Beschreibung der Ausführungsformen wird nun auf die Zeichnung Bezug genommen. Der in Fig. 1 gezeigte Sicherheitsgurtaufroller 11, dessen Blockier-Betriebszustand ausgewählt werden kann, ist allgemein vom fahrzeugsensitiven Typ, bei welchem ein Pendel oder dergleichen Massenträgheit selement in einer mechanischen, elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Steuereinrichtung verwendet wird. Ein Betätigungsarm 12 wird durch einen entfernt vom Gurtaufroller 11 angeordneten Massenträgheitsfühler bewegt, der beispielsweise an einen Teil des Rahmens 13 (nicht gezeigt) befestigt ist und im Normalzustand eine senkrechte Stellung einnimmt, wie beispielsweise ein Pendel, ein Gewicht, ein Zapfen, die sich auf einer gemeinsamen senkrechten Achse in irgendeinem Bügel oder Halter gelagert befinden. Insoweit handelt es sich um eine herkömmliche Fahrzeugausrüstung, wo die Anordnung des Gurtaufrollers 11 es erfordert, daß dieser aus irgendeiner Winkelstellung relativ zur Fühlerstruktur geneigt werden kann.

Der Betätigungsarm 12 ist verschwenkbar, um einen Steuerriegel 14 zu verlagern, indem er mit seinem exzentrischen Fortsatz 15 in Eingriff kommt. Hierdurch wird der Steuerriegel 14 zu einer Steuerverzahnung 16 bzw. von dieser

gO fort bewegt. Wenn der Steuerriegel 14 mit den Zähnen 17 der Steuerverzahnung 16 in Eingriff ist, gestattet er eine freie Bewegung der Steuerverzahnung 16, solange der Gurtaufroller 11 das Gurtband aufwickelt, wird jedoch an den Zähnen 17 blockiert, wenn das Gurtband 18 vom

gg Gurtaufroller 11 abgezogen wird. Das Gurtband 18 wird auf einer Gurtspule 19 aufgewickelt, die drehbar zwischen den hochstehenden und im Abstand voneinander angeordneten Seitenteilen 20 des Rahmens 13 gelagert ist. Die Gurt-

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spule 19 steht unter der Wirkung einer Aufwickel-Vorspannung, die durch einen Wickelantrieb 21 im Inneren eines Antriebsgehäuses 22 erzeugt wird. Es handelt sich um eine aufgewickelte Blattfeder, die an ihrem einen Ende am Rahmen 13 und am anderen Ende an der Wickelwelle 23 der Gurtspule 19 angeschlossen ist. Der Rahmen 13 wird durch einen Steg 24 versteift, durch den der Abstand zwischen den Seitenteilen 20 des Rahmens 13 eingestellt wird. Das Außenende des Gurtbandes 18 ist an die Einsteck-,Q zunge 25 des Sicherheitsgurtes angeschlossen, welche durch ein Gurtschloß oder dergleichen verriegelbar ist.

Die Gurtspule 19 weist einen Sperrverzahnungsflansch oder mehrere derselben (wobei zwei gezeigt sind) auf, die

, π als Haupt-Blockierverzahnung anzusehen sind und Zähne aufweisen, die zur Blockierung in Eingriff mit dem Haupt-Blockierriegel 28 gebracht werden. Der Blockierriegel ist am Rahmen 13 in dessen öffnungen schwenkbar gelagert, die in den Seitenteilen 20 angebracht sind. Bei ihrer

P₀ Aufrollbewegung können sich die Gurtspule 19 und die axial angeschlossenen Sperrverzahnungen 26 und 16 frei unter der Wirkung des Aufwickelantriebs 21 drehen, wobei die Zähne der Sperrverzahnungen 16 und 26 die Riegel bzw. 14 zurückdrängen.

An dem vom Wickelantrieb 21 abgewandten Ende der Wickelachse 23 weist diese ein Ritzel 29 auf, welches drehfest mit der Wickelachse 23 bzw. Gurtspule 19 verbunden ist. Das Ritzel 29 erstreckt sich durch das Seitenteil des Rahmens 13 und eine Montageplatte 30 hindurch, die eine Grundplatte zur Halterung einer überwachungseinrichtung 31 bildet, welche ein Getriebe 32 umfaßt, das mit dem Ritzel 29 kämmt und einen Kontaktfortsatz 33 aufweist, der durch das Getriebe 33 in eine Stellung gebracht werden kann, in welcher er in den Bewegungsbereich eines allgemein radialen Fortsatzes 34 eines Hebels 35 gelangt. Dieser schwenkbar gelagerte Hebel 35 steht unter der Wirkung einer Feder 36., die blattfederartig ausge-

bildet und (wie später ersichtlich wird) so geformt ist, daß sie gewährleistet, daß der Hebel 35 in eine von zwei Richtungen vorgespannt wird, nämlich zu einem Zapfen 37 hin oder aufwärts (wie in Fig. 1 gezeigt) zum Anheben des Steuerriegels 14. Die wählbare Einstellung des Hebels erfolgt durch die überwachte Rückzugbewegung bzw. Abzugbewegung des Gurtbandes 18, die sich in einer entsprechenden Bewegung des Getriebes 32 und entsprechenden Bewegung des Hebels 35 ausdrückt. Dieser selektive Vorgang wandelt iⁿ später noch näher beschriebener Weise den Gurtaufroller 11 aus seinem Betriebszustand mit fahrzeugsensitiver Verriegelung in seinen Betriebszustand mit gesteuerter automatischer Blockierung um, mit anschließender selektiver Rückführung des Gurtaufrollers 11 in seinen Zustand fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung an irgendeinem ausgewählten Punkt der Einzugbewegung.

Aus Fig. 2 ist die Ausbildung der Feder 36 besser ersichtlich; diese Feder 36 ist an ihrem L-förmigen Fußende 38 befestigt, welches durch eine Wandung 39 der Montageplatte 30 hindurchsteht. Fig. 2 zeigt den Gurtaufroller 11 in seinem Zustand mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung, in welchem eine erfühlte, durch Massenträgheit ausgelöste Bewegung, beispielsweise beim Abbremsen oder bei plötzlicher Beschleunigung oder Verzögerung, der Fortsatz des Steuerriegels 14 bewegt wird, wodurch die Einstellung in den Zustand mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung erfolgt.

Dieser Betriebszustand mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung ist in Fig. 3 besser verdeutlicht. Der Steuerriegel 14 ist außer Berührung mit der Steuerverzahnung und außer Berührung mit der Steuerkurve am Fortsatz 33 eines Zahnrades 40 gehalten, durch welches das Abziehen

Q5 von Gurtband von der Gurtspule 19 überwacht wird, wobei die Wickelwelle 23 und das Ritzel 29 durch die Abzugbewegung und Auszugbewegung mitbewegt werden. Durch das Ritzel wird das Wechselzahnrad 41 in Drehung versetzt,

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ebenso wie das einteilig angeformte Wechselzahnrad 42.

Das Wechselzahnrad 42 kämmt mit dem Zahnrad 40 und seinem Kontaktfortsatz 33. Dieser Kontaktfortsatz 33 blockiert in Fig. 3 die Bewegung des Steuerriegels 14, was als des-

,- sen unwirksame Stellung bezeichnet werden kann. Wie in Fig. 3A gezeigt ist, kann der exzentrische Fortsatz 15 des Steuerriegels 14 durch den Betätigungsarm 12 verlagert werden, wodurch der Steuerriegel 14 in Blockiereingriff mit den Zähnen 17 der Steuerverzahnung 16 gebracht wird. Bei diesem Vorgang bleibt aber der Haupt-Blockierriegel 28 unbewegt, bis die Gurtspule 19 gedreht wird, um Gurtband abzuziehen. Die Steuerverzahnung 16 wird dann verdreht, und die Haupt-Sperrverzahnung 26 wird entsprechend verdreht, wobei die Zähne 27 in Eingriff mit dem Blockier-

, _ riegel 28 gelangen, der durch die Hubbewegung des Steuer-15

riegels 14 angehoben wird, wobei diese Bewegung über eine mit Leerweg angeordnete Grundfläche 43 übertragen wird, die sich dann mit dem Steuerriegel mitbewegt. Der für den Leerweg vorgesehene Raum 44 in Fig. 3A steht im Gegensatz zum Zustand nach Fig. 3, was den Steuerriegel 14 anbetrifft. Die Steuerfläche 45 des Steuerriegels 14 gelangt mit der Steuerkurve bzw. dem Kontaktfortsatz 33 des Zahnrads 40 in Eingriff, und die Steuerfläche 45 erstreckt sich quer von der Hauptebene des Steuerriegels 14 aus.

Fig. 4 zeigt die Rückstellung des Steuerriegels 14 und des Haupt-Blockierriegels 28 in den unblockierten Zustand, während die Einzugbewegung der Gurtspule 19 stattfindet, wobei die rampenförmigen Teile der Zähne 17 und 27 den Steuerriegel bzw. den Haupt-Blockierriegel in ihre normalen Ruhestellungen verschwenken, während sich der Gurtaufroller 11 in seinem Betriebszustand mit fahrzeugsensitiver Blockierung befindet. In Fig. 4 ist eine Verbindungsbrücke 46, welche die Steuerfläche 45 des Steuerriegels 14 lagert, weggebrochen dargestellt.

Bei der Darstellung in Fig. 5 hat die mit einem Getriebe ausgestattete Überwachungseinrichtung 31, welche durch

Al·

-vi-

die Drehbewegung des Ritzels 29 an der Wickelwelle 23 der Gurtspule 19 angetrieben wird {wenn Gurtband 18 abgezogen wird) denjenigen Punkt erreicht, wo der radiale Fortsatz 34 an dem schwenkbaren Hebel 35 mit dem Kontaktfortsatz

κ 47 der Überwachungseinrichtung 31 in Eingriff gelangt ist, wobei der Hebel 35 um sein Schwenklager 48 über den Mittelpunkt der Feder 36 hinaus bewegt worden ist und der Hebel 35 somit zu dem Steuerriegel 14 hin vorgespannt wird, so daß dieser Steuerriegel 14 gegen die Zähne der

_ Steuerverzahnung 16 gedrückt wird. Da die Steuerverzahnung 16 an der Gurtspule 19 befestigt ist und sich beim Abziehen von Gurtband 18 mitdreht, wird die Drehbewegung des Gurtaufrollers 11 durch den Steuerriegel 14 blockiert, so daß dieser durch die Abzugskraft verdreht

wird und den Haupt-Blockierriegel 28 in Bloekiereingriff 15

mit der Haupt-Sperrverzahnung 26 bzw. den Zähnen 27 derselben antreibt. Hierdurch wird das weitere Abziehen von Gurtband 18 blockiert, wobei dann der automatische Blokkierzustand erreicht ist.und erhalten bleibt, bis der Betriebszustand mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blokkierung wiederhergestellt wird. Die Aufrollbewegung der Gurtspule 19 kann stattfinden, da bei einer solchen Bewegung die Verzahnungen 16 und 2 6 von den Riegeln 14 und 28 freikommen, indem ihre Zähne diese Riegel entgegen der

elastischen Vorspannung der Feder 36 auf den Steuerriegel 25

14 fortdrängen. Dieser automatische Betriebszustand dauert so lange an, wie die Feder 36 die in Fig. 5 gezeigte Stellung einnimmt. Die durch Massenträgheit bzw. fahrzeugsensitiv gesteuerte Betriebsweise wird unwirksam, und der

Betriebszustand mit automatischer Blockierung herrscht 30

vor. An einem ausgewählten Punkt der Aufrollbewegung bewirkt die Drehung des Zahnrades 40 der Überwachungseinrichtung die Bewegung des Steuerriegels 14 durch Eingriff mit dem Kontaktfortsatz 37 an diesem Zahnrad 40 mit dem

Arm 34 des Hebels 35, wodurch dieser Hebel 35 über den 35

Mittelpunkt 49 der Feder 36 hinaus bewegt wird, woraufhin sich der Gurtaufroller 11 in seinem Betriebszustand mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung befindet,

35H654 bis eine ausgewählte Länge des Gurtbandes 18 abgezogen wird, wodurch der Zustand mit automatischer Blockierung wiederhergestellt wird.

Bei einer praktischen Ausführungsform wird derjenige Punkt, an dem der Zustand mit automatischer Blockierung hergestellt wird, an der überwachungseinrichtung 31 so eingestellt, daß dieser Zustand wirksam wird, wenn mehr Gurtband abgezogen wird als im normalen Gebrauch. Die Wiederherstellung der Betriebsweise mit fahrzeugsensitiv gesteuerter Blockierung erfolgt, wenn ausreichend Gurtband abgezogen wurde, damit keine Berührung mehr mit den Insassen oder der Last vorhanden ist. Die beschriebene Ausführung des Gurtaufrollers ist auch

,c mit mehreren Gurtspulen funktionsfähig, ebenso wie mit sogenannten Komfortausführungen, bei denen auf eine oder mehrere Gurtspulen eingewirkt wird.

Aus Fig. 6 ist besonders gut die Blockierung des Gurt- __n aufrollers 11 ersichtlich, wobei der Betriebszustand

mit automatischer Blockierung gezeigt ist, bei welcher der Steuerriegel 14 in Berührung mit der Steuerverzahnung 16 ist; beim Abziehen von Gurtband mit einer Kraft in der durch einen Pfeil bezeichneten Richtung werden die Verzahne, nungen 16 und 26 in Drehung versetzt, durch die Verzah-25

nung 16 wird der Steuerriegel 14 angehoben, der seinerseits den Haupt-Blockierriegel 28 anhebt; beim Eingriff mit der Verzahnung 26 wird die Bewegung angehalten. Dies ist der gezeigte Blockierzustand.

In Fig. 5A wird durch einen eine Kraft darstellenden Pfeil verdeutlicht, daß die Verzahnungen 16 und 26 in Gurtaufrollrichtung bewegt werden. Zu Beginn dieser Aufrollbewegung wird der Eingriff zwischen der Verzahnung und dem Haupt-Blockierriegel 28 gelöst, so daß dieser Riegel auf die Grundfläche 43 des mit Leergang ausgebildeten Schlitzes 44 im Steuerriegel 14 herabfällt. Dabei übt die Feder 36 über den Hebel 35 eine dauernde elasti-

sehe Vorspannung auf den Steuerhebel 14 aus, um diesen in Berührung mit der Steuerverzahnung 16 zu bringen. Während der Aufrollbewegung drückt jedoch die Verzahnung 16 über die Rampen ihrer Zähne 17 den Steuerriegel 14 wiederholt fort, bis entweder durch die Einzugbewegung der Betriebszustand mit fahrzeugsensitiver Blockierung wiederhergestellt ist oder bis Gurtband 18 abgezogen wird, während der in Fig. 5 gezeigte Zustand andauert, wobei der Betriebszustand mit automatischer Blockierung -^Q wirksam ist. Durch die Verbindungsbrücke 46 wird der Steuerriegel 14 mit dem Fortsatz 15 verbunden, um eine Fernbetätigung zu ermöglichen, beispielsweise durch eine nicht dargestellte fahrzeugsensitive Einrichtung.

-,_ Die Getriebeelemente, der Steuerriegel 14, die Steuer-Ib

verzahnung 16 und der Hebel 35 sowie die Elemente 15 des Gurtaufrollers 11 können in wohlbekannter Weise durch Spritzguß hergestellt werden, der eine hohe Genauigkeit der Bauteileabmessungen gewährleistet. Diese Teile können leichtgewichtig ausgeführt werden. Sie werden vorzugsweise aus einem formstabilen Plastikmaterial hergestellt. Da diese vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten Teile von den Blockierbeanspruchungen frei sind, können sie minderen Festigkeitsansprüchen genügen, wodurch Herstellung und Montage erleichtert und rationalisiert werden. 25

2ο

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Claims

PRINZ, LEISER, BUNKE-8c- Patentanwälte · European Patent Attorneys q r -i / CC/ München Stuttgart 23. April 1985 TRW Automotive Products, Inc. 23555 Euclid Avenue Cleveland, Ohio 44117 / V.St.A. Unser Zeichen; T 3789 Patentansprüche

1. Gurtaufroller für einen Fahrzeugsicherheitsgurt, %

mit einem Rahmen, einer darin drehbar gelagerten Gurtspule, auf welcher das Gurtband des Sicherheitsgurtes aufgewickelt ist, einer an der Gurtspule befestigten und sich mit dieser mitdrehenden ersten Verzahnung, einem in Eingriff mit dieser ersten Verzahnung bewegbaren ersten Riegel zum Blockieren dieser Verzahnung und folglich der Gurtspule gegen Drehung in Abzugsrichtung des Gurtbandes, einer zweiten, an der Gurtspule drehfest angebrachten Verzahnung, einem zweiten in Eingriff mit der zweiten Verzahnung bewegbaren Riegel, dessen Drehung bei Eingriff mit der zweiten Verzahnung die Bewegung des ersten Riegels in Eingriff mit der ersten Verzahnung bewirkt, und mit einer Einrichtung zur Bewegung des zweiten Riegels in Eingriff mit der zweiten Verzahnung beim Abziehen des Gurtbandes über ein vorbestimmtes Maß hinaus, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des zweiten Riegels (14) einen Hebel (35) umfaßt, durch den der

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zweite Riegel (14) in Eingriff mit der zweiten Verzahnung (17) bewegbar ist, wenn das Gurtband (18) über das vorbestimmte Maß hinausgehend abgezogen wird, und eine Fühleinrichtung (31) vorgesehen ist, durch welche das Abziehen von Gurtband (18) abgefühlt und der Hebel (35) betätigt wird, wenn das Gurtband (18) über das vorbestimmte Maß hinaus abgezogen wird.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Riegel (14) Mittel (43) umfaßt, durch

welche der erste Riegel (28) erfaßt und in Eingriff mit der ersten Verzahnung (27) bewegt wird, wenn der zweite Riegel (14) durch die zweite Verzahnung (17) verdreht wird.
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3. Gurtaufroller nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Betätigungseinrichtung (12) zur Bewegung des zweiten Riegels (14) in Eingriff mit der zweiten Verzahnung (17) und durch eine auf Massenträgheit ansprechende Einrichtung zur Aktivierung der Betätigungseinrichtung (12) ansprechend auf eine plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs zur Bewegung des zweiten Riegels (14) in Eingriff mit der zweiten Verzahnung (17).

4. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Feder (36) , welche auf den Hebel (35) einwirkt, der eine erste Stellung aufweist, in welcher er sich im Abstand von dem zweiten Riegel (14) befindet, und eine zweite Stellung aufweist, in welcher er mit dem zweiten Riegel (14) in Eingriff ist, wobei die Feder (36) den Hebel (35) von der zweiten Verzahnung (17) fort beaufschlagt, wenn der Hebel (35) sich in seiner ersten Stellung befindet, und ihn in Eingriff mit dem zweiten Riegel (14) beaufschlagt, wenn er sich in seiner

3g zweiten Stellung befindet.

5. Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung ein Kurven- oder Nockenele-

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ment (33) aufweist, das ansprechend auf die Drehung der Gurtspule (19) drehbar ist und den Hebel (35) aus seiner ersten in seine zweite Stellung bewegt, wenn das Gurtband (18) über das vorbestimmte Maß hinaus abgezogen wird, und daß eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Kurven- bzw. Nockenelements (33) ansprechend auf die Drehung der Gurtspule (19) vorgesehen ist.

6. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Zahnradgetriebe (32) umfaßt.

7. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurven- bzw. Nockenelement (33) einen Kurvensteuerteil aufweist, der den Hebel (35) aus der ersten in seine zweite Stellung bewegt, wenn das Gurtband (18) über das vorbestimmte Maß hinaus abgezogen wird, und den Hebel (35) aus seiner zweiten in seine erste Stellung bewegt, wenn das Gurtband (18) um ein vorbestimmtes Maß wieder aufgerollt wird.