DE3600003A1 - Rotations-gurtstraffer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotations-Gurtstraffer für Sicherheitsgurte, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Rahmen drehbar gelagerten Spindel zur Auf­ nahme des Gurtbandes, einer an der Spindel angreifenden und diese in Aufrollrichtung beaufschlagenden Aufrollfe­ der, einem Blockiermechanismus, der bei Aktivierung die Drehung der Spindel in Gurtabzugsrichtung blockiert und eine am Rahmen schwenkbar gelagerte Sperrklinke, eine am Umfang eines Flansches der Spindel gebildete und mit der Sperrklinke zusammenwirkende Sperrverzahnung sowie einen gurtsensitiven und/oder fahrzeugsensitiven Ansteuermecha­ nismus zur Bewegung der Sperrklinke in Eingriff mit der Sperrverzahnung umfaßt, und mit einem Gurtstraffer-Dreh­ antrieb zum Antreiben der Spindel in Gurtaufrollrichtung beim Eintreten von auf einen Unfall schließen lassenden Umständen.

Der Gurtstraffer-Drehantrieb wird bei derartigen Rotati­ ons-Gurtstraffern nur ausgelöst, wenn die durch einen Sen­ sor ermittelten Verzögerungen bestimmte Werte erreichen, die ein sicheres Anzeichen dafür sind, daß ein Aufprall stattfindet, durch den die Sicherheit der Fahrzeuginsas­ sen gefährdet ist. Durch die Auslösung des Gurtstraffer- Drehantriebs wird das Gurtband um die Fahrzeuginsassen strammgezogen, um die Gurtlose zu beseitigen und die Fahr­ zeuginsassen so optimal zu schützen. Abgesehen von derar­ tigen Notsituationen muß aber der Rotations-Gurtstraffer die Grundfunktionen eines normalen Gurtaufrollautomaten erfüllen. Das Gurtband wird auf einer in Aufrollrichtung federbelasteten Spindel aufgerollt, so daß sich keine größere Gurtlose bilden kann. Zum Anlegen des Sicherheits­ gurtes kann das Gurtband entgegen der Wirkung der Aufroll­ feder von der Spindel abgezogen werden. Wenn aber bestimm­ te, noch relativ geringe Verzögerungen oder Querbeschleu­ nigungen des Fahrzeugs auftreten oder das Gurtband mit ei­ ner vorbestimmten, noch relativ geringen Beschleunigung von der Spindel abgezogen wird, so muß die weitere Drehung der Spindel in Abzugsrichtung gesperrt werden. Diese Sper­ rung der Spindel in Gurtabzugsrichtung bezeichnet man als fahrzeugsensitiv, wenn sie durch Verzögerungen oder Be­ schleunigungen des Fahrzeugs ausgelöst wird, und gurtband­ sensitiv, wenn sie durch schnelles Abziehen des Gurtbandes von der Spindel ausgelöst wird.

Der Blockiermechanismus zur Sperrung der Drehung der Spin­ del in Gurtabzugsrichtung muß aber auch in Tätigkeit tre­ ten, wenn in Notsituationen der Gurtstraffer ausgelöst wird. Beim Gurtstraffen wird die Spindel mit extrem hoher Dreh­ beschleunigung in Aufrollrichtung angetrieben. Unmittelbar nach Beendigung des Gurtstraffens soll der normale Blockier­ mechanismus die Spindel in Gurtabzugsrichtung sperren, da dann eine plötzliche Umkehrung des Drehsinnes der Spindel mit hoher Drehbeschleunigung eintritt. Je höher die Ansprech­ geschwindigkeit des Blockiermechanismus ist, desto geringer ist die nach erfolgtem Gurtstraffen abgezogene Gurtbandlän­ ge. Daher müssen an die Funktionsteile des Blockiermechanis­ mus hohe Anforderungen hinsichtlich Herstellungsgenauigkeit und mechanischer Festigkeit gestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotations- Gurtstraffer der eingangs angegebenen Art dahingehend wei­ terzubilden, daß ohne Änderung des gurtsensitiven und/oder fahrzeugsensitiven Ansteuermechanismus des Blockiermecha­ nismus eine sehr kurze Ansprechzeit des letzteren erreicht wird, um nach einem Gurtstraffvorgang eine augenblickliche Blockierung der Spindel zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs angegebenen Rotations- Gurtstraffer erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sperr­ klinke durch eine vom Ansteuermechanismus unabhängige Fe­ der in ihre Eingriffsstellung mit der Sperrverzahnung be­ wegbar ist und daß die Feder außer Eingriff mit der Sperr­ klinke durch eine Halteeinrichtung gehalten ist, deren Hal­ tewirkung durch die Auslösung eines Gurtstraffvorganges auf­ gehoben wird.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Anwendung einer solchen zusätzlichen Feder, die nach Freigabe ihrer Federkraft die Sperrklinke mit hoher Kraft in Eingriffsstellung drückt, eine augenblickliche Blockierung der Spindel in Gurtabzugs­ richtung nach Beendigung des Gurtstraffvorganges erreicht wird. Unmittelbar nach Beendigung des Gurtstraffvorganges ist in dem Gurtsystem ein hohes Energiepotential gespei­ chert, das bestrebt ist, die Spindel mit hoher Drehbeschleu­ nigung in Gurtabzugsrichtung zu drehen. Diese Drehung der Spindel in Gurtabzugsrichtung muß durch den Blockiermecha­ nismus mit möglichst geringer Verzögerung gesperrt werden. Um dies mit den Funktionsteilen des normalen Ansteuermecha­ nismus zu erreichen, müssen diese Funktionsteile mit hoher Genauigkeit gefertigt sein und hohen mechanischen Beanspru­ chungen gewachsen sein. Durch die erfindungsgemäße Anwen­ dung einer zusätzlichen Feder werden aber die genannten Funktionsteile von der schwierigen Funktion befreit, die Sperrklinke mit extrem kurzer Ansprechzeit in die Sperr­ verzahnung einzusteuern. Die Ansprechgeschwindigkeit des Blockiermechanismus bei dem erfindungsgemäßen Rotations- Gurtstraffer wird maßgeblich durch die Kraft der zusätzli­ chen Feder bestimmt, welche nach Auslösung des Gurtstraff­ vorganges die Sperrklinke in Eingriff mit der Sperrverzah­ nung drückt. Es ist daher zweckmäßig, eine relativ starke Feder zu verwenden. Sperrklinke und Sperrverzahnung sind so ausgebildet, daß sie die Drehung der Spindel nur in Gurtabzugsrichtung sperren. Die Drehung der Spindel in Gurtaufrollrichtung beim Gurtstraffen wird durch die mit­ tels der Feder in die Sperrverzahnung eingerückte Sperr­ klinke nicht merklich behindert.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Rotations-Gurt­ straffers, bei welchem der Gurtstraffer-Drehantrieb eine lösbar am Rahmen gehaltene und mit der Spindel durch ei­ nen Kupplungsmechanismus kuppelbare Zugmittelrolle aufweist, an deren Umfang ein Zugmittel angreift, ist die die Feder haltende Halteeinrichtung durch einen die Zugmittelrolle lösbar mit dem Rahmen verbindenden Scherstift gebildet, auf dem das eine Ende der Feder abgestützt ist, deren anderes Ende am Gehäuse abgestützt ist. Da die Zugmittelrolle erst bei Auslösung des Gurtstraffvorganges vom Gehäuse gelöst wird, kann auch die Feder erst nach Auslösung des Gurtstraff­ vorganges wirksam werden. Bei allen Ausführungsformen be­ wirkt die Halteeinrichtung, daß die Sperrklinke im Normal­ fall so durch den Ansteuermechanismus gesteuert werden kann, als wäre die zusätzliche Feder nicht vorhanden. Der normale Blockiermechanismus, der bereits bei relativ geringen Ver­ zögerungen bzw. Beschleunigungen fahrzeugsensitiv oder gurt­ bandsensitiv ausgelöst wird, kann in seiner Funktion daher durch die erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehene Feder nicht beeinträchtigt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausfüh­ rungsform des Rotations-Gurtstraffers im Bereich seines Blockiermechanismus, wobei zur Verdeutli­ chung seiner wichtigsten Bestandteile in der Zeichnung verschiedene Teile weggebrochen darge­ stellt sind; und

Fig. 2 einen Längsschnitt des Rotations-Gurtstraffers im Bereich seines Blockiermechanismus und Gurt­ straffer-Drehantriebs.

Der Rotations-Gurtstraffer weist einen allgemein U-förmigen Rahmen 10 auf, in dessen Seitenteilen eine Spindel 12 dreh­ bar gelagert ist. Auf der Spindel 12 wird das Gurtband des Sicherheitsgurtes teilweise aufgerollt. An dem in der Zeich­ nung nicht dargestellten Ende der Spindel 12 greift in wohl­ bekannter Weise eine Aufrollfeder an, welche die Spindel in Gurtaufrollrichtung beaufschlagt. Auf der der Aufrollfeder gegenüberliegenden, in der Zeichnung gezeigten Seite des Rotations-Gurtstraffers befinden sich dessen Funktionsteile, die für die Gurtstrafferfunktion und die Blockierfunktion benötigt werden. Zum Gurtstraffer-Drehantrieb gehört ein Zugseil 14, an dem bei Auslösung des Gurtstraffers eine Zug­ kraft ausgeübt wird, beispielsweise durch einen pyrotechni­ schen Linearantrieb, eine Trägheitsmasse, eine vorgespannte Feder oder dergleichen. Das Zugseil 14 greift am Umfang ei­ ner Seilrolle 16 an, um die es mit mehreren Windungen herum­ gelegt ist. Durch einen an sich bekannten Kupplungsmechanis­ mus wird die Seilrolle 16 bei Aktivierung des Gurtstraf­ fers kraftschlüssig mit dem sich durch eine zentrale Öff­ nung 22 der Seilrolle 16 erstreckenden Ende 20 der Spin­ del 12 gekuppelt. Dieser Kupplungsmechanismus enthält ein in Fig. 2 lediglich angedeutetes Klemmgesperre mit in Aus­ nehmungen der Seilrolle 16 gelagerten Wälzkörpern 24, die jeweils durch eine rampenförmig auslaufende Fläche der Aus­ nehmung radial einwärts in Kupplungseingriff mit der Außen­ oberfläche des Endes 20 der Spindel 12 gedrückt werden, so­ bald die Seilrolle 16 in Gurtaufrollrichtung angetrieben wird. Die freie Drehung der Spindel 12 wird aber durch diesen Kupplungsmechanismus nicht behindert, solange kein Gurtstraffvorgang ausgelöst ist.

Die Spindel 12 weist auf ihrer der Seilrolle 16 zugewandten Seite eine angeformte Sperrverzahnung 90 auf. Dieser Sperr­ verzahnung gegenüberliegend ist eine Sperrklinke 92 um ei­ nen Zapfen 94 schwenkbar am Rahmen 10 gelagert. An ihrem freien Ende weist die Sperrklinke 92 Blockierzähne 96 auf, die zum Zusammenwirken mit den Zähnen 98 der Sperrverzah­ nung 90 ausgebildet sind. Die Sperrklinke weist eine als Steuerkurve dienende Nut 100 auf, in der ein Steuerstift 102 verschiebbar geführt ist. Der Steuerstift 102 ist Teil eines nicht dargestellten, weil herkömmlich ausgebildeten Ansteuermechanismus, der die Sperrklinke 92 fahrzeugsensi­ tiv und/oder gurtbandsensitiv in Eingriff mit der Sperr­ verzahnung 90 steuert. Am Rahmen 10 ist das eine, aufge­ rollte Ende einer Blattfeder 104 mittels Haltezapfen 106 gehalten. Das andere, freie Ende der Blattfeder 104 liegt auf einem Stift 108 auf, der seitlich in eine Bohrung der Seilrolle 16 eingesetzt ist. Dieser Stift 108 bildet eine Halteeinrichtung, welche die Blattfeder 104 im Abstand von der Sperrklinke 92 hält. Solange die Blattfeder 104 an dem Stift 108 aufliegt, kann die Sperrklinke 92 von der Blatt­ feder 104 unbeeinflußt durch den Ansteuermechanismus über den Steuerstift 102 betätigt werden. Wird aber der Gurt­ straffer aktiviert, so wird zunächst die Seilrolle 16 durch den an ihrem Umfang über das Seil 14 ausgeübten Zug in Dre­ hung versetzt und dabei vom Rahmen 10 gelöst, beispielswei­ se durch Abscheren eines die Seilrolle 16 lösbar mit dem Rahmen 10 verbindenden Scherstiftes. Durch die Drehung der Seilrolle 16 wird der Stift 108 im Uhrzeigersinn mitge­ dreht und gelangt in seine in Fig. 1 gestrichelt eingezeich­ nete Stellung, in welcher er das freie Ende der Blattfeder 104 freigibt. Die Blattfeder 104 drückt folglich auf das freie Ende der Sperrklinke 92 und bewegt diese in ihre in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnete Eingriffsstellung mit der Sperrverzahnung 90. Da die Blockierzähne 96 und die Zäh­ ne 98 der Sperrverzahnung 90 nach Art einer Rücklaufsperre ausgebildet sind, tritt die Sperrwirkung nur in Gurtabzugs­ richtung ein. Die Drehung der über den Kupplungsmechanismus mit der Seilrolle 16 gekuppelten Spindel 12 in Gurtaufroll­ richtung während des Gurtstraffvorganges wird daher durch die eingerückte Sperrklinke 92 nicht behindert. Die Blockier­ wirkung tritt ein, sobald nach beendigtem Gurtstraffvorgang die Spindel 12 durch die im Gurtsystem gespeicherte Energie mit hoher Drehbeschleunigung in Gurtabzugsrichtung zurückge­ dreht wird. Die Spindel kann dabei nur einen kleinen Dreh­ winkel in Gurtabzugsrichtung ausführen, bevor sie durch die in die Sperrverzahnung 90 eingefallene Sperrklinke 92 blok­ kiert wird.

Bei einer anderen Ausführungsform ist der Stift 108 als Scherstift ausgebildet, der unmittelbar bei Drehung der Seilrolle 16 abgeschert wird und so die Blattfeder 104 frei­ gibt.

Claims (3)

1. Rotations-Gurtstraffer für Sicherheitsgurte, insbe­ sondere in Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Rahmen drehbar gelagerten Spindel zur Aufnahme des Gurtbandes, einer an der Spindel angreifenden und diese in Aufroll­ richtung beaufschlagenden Aufrollfeder, einem Blockier­ mechanismus, der bei Aktivierung die Drehung der Spindel in Gurtabzugsrichtung blockiert und eine am Rahmen schwenk­ bar gelagerte Sperrklinke, eine am Umfang eines Flansches der Spindel gebildete und mit der Sperrklinke zusammenwir­ kende Sperrverzahnung sowie einen gurtsensitiven und/oder fahrzeugsensitiven Ansteuermechanismus zur Bewegung der Sperrklinke in Eingriff mit der Sperrverzahnung umfaßt, und mit einem Gurtstraffer-Drehantrieb zum Antreiben der Spindel in Gurtaufrollrichtung beim Eintreten von auf ei­ nen Unfall schließen lassenden Umständen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sperrklinke (92) durch eine vom Ansteu­ ermechanismus unabhängige Feder (104) in ihre Eingriffs­ stellung mit der Sperrverzahnung (90) bewegbar ist und daß die Feder (104) außer Eingriff mit der Sperrklinke (92) durch eine Halteeinrichtung (108) gehalten ist, de­ ren Haltewirkung durch die Auslösung eines Gurtstraffvor­ ganges aufgehoben wird.

2. Rotations-Gurtstraffer nach Anspruch 1, bei welchem der Gurtstraffer-Drehantrieb eine lösbar am Rahmen gehal­ tene und mit der Spindel durch einen Kupplungsmechanismus kuppelbare Zugmittelrolle aufweist, an deren Umfang ein Zugmittel angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte­ einrichtung durch einen mit der Zugmittelrolle (16) verbun­ denen Stift (108) gebildet ist, auf dem das eine Ende der Feder (104) abgestützt ist, deren anderes Ende am Rahmen (10) abgestützt ist.

3. Rotations-Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Stift (108) als Scherstift ausgebil­ det ist, welcher in eine seitliche Bohrung der Zugmittel­ rolle (16) eingesetzt ist und bei Drehung der Zugmittelrol­ le in Gurtaufrollrichtung durch Auflaufen auf einem rahmen­ festen Anschlag abgeschert wird.