DE3603273A1

DE3603273A1 - Control device for an automatic belt retractor

Info

Publication number: DE3603273A1
Application number: DE19863603273
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Andres; Werner Dipl Ing Heiss; Wolfgang Fussnegger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1987-08-13
Also published as: DE3603273C2

Abstract

A control device for an automatic belt retractor is proposed which permits fastening even in the event of the on-board power supply network failing, in that the detent pawl, which is actuated by an electromagnet, is constantly transferred to an out-of-use position, which is at a distance from the ratchet wheel, by means of a compound coil arrangement when the belt lock is opened. Use of a sensor which is arranged outside the casing of the belt retractor makes it possible for the belt retractor to be built into a reclining backrest, for example, without modification of its response characteristics.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen automatischen Gurtaufroller in einem Kraftwagen mit einer in Eingriffsrichtung federbelasteten und durch einen er regten Elektromagneten gehaltenen Sperrklinke, wobei der Elektromagnet stromlos wird, wenn ein extern angeordneter Sensor anspricht und wobei weiterhin eine Einrichtung vorge sehen ist, die bei nicht angelegtem Gurt und stromlosem Elektromagneten die Sperrklinke an einem Eingreifen in ein ihr zugeordnetes Klinkenrad hindert.The invention relates to a control device for a automatic belt retractor in a motor vehicle with a spring-loaded in the direction of engagement and by a he excited electromagnet held pawl, the Electromagnet is de-energized when an externally arranged Sensor responds and a device is still featured is seen when the belt is not fastened and de-energized Electromagnets engaging in the pawl prevents a ratchet wheel assigned to it.

Eine derartige Steuervorrichtung ist durch die DE-OS 28 09 395 bekannt und bietet den Vorteil, daß trotz Dauerstromanschluß während Standzeiten des Kraftwagens kein Stromverbrauch durch den Elektromagneten auftritt. Nachteilig ist jedoch, daß bei einem Stromausfall und einem eingeleiteten Anschnallvorgang eine Sperrung des Klinkenrades auftritt - wodurch ein weiterer Gurtband auszug verhindert wird -, bevor die Schloßzunge in das Gurtschloß einrastet. Somit ist es nicht möglich, daß in einem derartigen Störfall sich z.B. der Fahrer während eines Abschleppvorganges anschnallen kann.Such a control device is through the DE-OS 28 09 395 known and has the advantage that despite Continuous power connection while the vehicle is stationary there is no power consumption by the electromagnet. The disadvantage, however, is that in the event of a power failure and an initiated buckling process a blocking of Ratchet wheel occurs - causing another webbing is prevented - before the tongue in the Belt buckle engages. So it is not possible that in such an accident e.g. the driver can buckle up during a towing operation.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Steuervorrichtung unter Beibehaltung der verbrauchsgünstigen Eigenschaften so zu gestalten, daß auch bei einem Stromausfall im Bedarfs fall ein Anschnallen möglich ist.The object of the invention is the known control device while maintaining the consumption properties so to design that even in the event of a power failure if you can buckle up.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Wenn auch im Falle eines Gurt gebrauches bei ausgefallenem Bordnetz die Sperrfunktion duch die Sperrklinke nicht mehr einsatzbereit ist, so ist immer noch das gurtbandsensitive Sperrsystem, das beim ruckartigen Gurtbandauszug anspricht, in Funktion.This task is characterized by the characteristics of the Claim 1 solved. Although in the case of a belt use the blocking function if the vehicle electrical system fails the pawl is no longer ready for use still the webbing sensitive locking system that jerky webbing pull-out responds, in function.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird von der Doppelspulenanordnung ein einarmiger, gelenkig mit dem höhenverschiebbar gelagerten Elektromagneten verbundener Hebel über eine Totpunktlage hinweg in die bezogen auf die Sperrklinke klinkenradferne oder klinkenradnahe Stellung überführt.In one embodiment of the invention Double coil arrangement a one-armed, articulated with the vertically displaceable connected electromagnet Lever over a dead center position in the related to the pawl away from the ratchet wheel or near the ratchet wheel transferred.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, das sich durch be sondere Kompaktheit auszeichnet, ist der Elektromagnet innerhalb der Doppelspulenanordnung begrenzt höhenverschieb bar gelagert und die klinkenradnahe Bereitschaftsstellung ist durch eine Rasteinrichtung gesichert.In another embodiment, which is characterized by be Special feature of compactness is the electromagnet limited height shift within the double coil arrangement stored in bar and the ready position close to the ratchet wheel is secured by a locking device.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Two embodiments of the invention are as follows explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigtIt shows

Fig. 1-3 eine erste Ausführungsvariante mit zwei Übertotpunktstellungen bei ver schiedenen Betriebszuständen und die Fig. 1-3 shows a first embodiment with two dead center positions in different operating states and the

Fig. 4-6 ein zweites Ausführungsbeispiel mit koaxialer Spulenanordnung, gleichfalls bei den möglichen Betriebszuständen. Fig. 4-6 a second embodiment with coaxial coil arrangement, also in the possible operating conditions.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 ist von einem automatischen Gurt aufroller nur eine Sperrklinke 1 ersichtlich, die in ein zugeordnetes Klinkenrad 2 in Eingriff bringbar ist. Die Sperrklinke 1 ist federbelastet und bildet den Kern eines in Höhenrichtung verschiebbar gelagerten Elektromagneten 3, der an einem einarmigen Hebel 4 angelenkt ist. Dessen freies Ende 5 nimmt zwei entgegengesetzt zueinander aus gerichtete Magnetkerne 6 und 7 einer Einrichtung 8 auf, die als Doppelspulenanordnung mit Spulen 9, 10 ausge bildet ist und stützt sich über eine Übertotpunktfeder 11 ortsfest ab.Referring to FIGS. 1 to 3 is apparent from an automatic belt retractor only a pawl 1, which is engageable in an associated ratchet wheel. 2 The pawl 1 is spring-loaded and forms the core of an electromagnet 3 which is displaceable in the vertical direction and which is articulated on a one-armed lever 4 . Whose free end 5 takes two oppositely directed from magnetic cores 6 and 7 of a device 8 , which is formed as a double coil arrangement with coils 9 , 10 and is supported via a dead center spring 11 from a fixed position.

Vom Elektromagneten 3 führt eine erste Leitung 12 zur Fahrzeugmasse 13, während eine zweite Leitung 14, in der ein Kontakt 15 eines auf Fahrzeugverzögerungen ansprechen den Sensors 16 liegt, zu einer Kontaktanordnung 17 eines nicht dargestellten Schloßgehäuses geführt ist. Über einen ersten Kontakt 18 ist die Leitung 14 mit dem Plus pol der Fahrzeugbatterie verbindbar und ein zweiter Kontakt 19, der als Wechselkontakt ausgebildet ist, schafft über eine nachgeschaltete Leitung 20 bzw. 21 eine Verbindung vom Pluspol zur Spule 9 bzw. 10. Über eine den Spulen 9 und 10 gemeinsame Leitung 22, in die ein der Spule 9 zugeordneter Schleifkontakt 23 und ein der Spule 10 zugeordneter Schleifkontakt 24 eingefügt ist, sind die Spulen 9 und 10 mit der Fahrzeugmasse 13 verbindbar. Ein Kontrollkreis 25, in dem ein vom Elektromagneten 3 betätigter Kontakt 26 und eine Anzeigelampe 27 liegen, dient in später noch beschriebener Weise zur Funktions- und Anschnallanzeige.A first line 12 leads from the electromagnet 3 to the vehicle ground 13 , while a second line 14 , in which a contact 15 of a sensor 16 which responds to vehicle decelerations is located, leads to a contact arrangement 17 of a lock housing (not shown). The line 14 can be connected to the positive pole of the vehicle battery via a first contact 18 and a second contact 19 , which is designed as an alternating contact, creates a connection from the positive pole to the coil 9 or 10 via a downstream line 20 or 21 . The coils 9 and 10 can be connected to the vehicle mass 13 via a line 22 common to the coils 9 and 10 , into which a sliding contact 23 assigned to the coil 9 and a sliding contact 24 assigned to the coil 10 are inserted. A control circuit 25 , in which a contact 26 actuated by the electromagnet 3 and an indicator lamp 27 are located, serves in a manner to be described later for function and seat belt indication.

Nach Fig. 1, bei der noch kein Anschnallvorgang stattge funden hat, befindet sind der Elektromagnet 3 und damit auch die Sperrklinke 1 in der klinkenradfernen Außerein griffsstellung. Wird nun in nicht dargestellter Weise die Zündung eingeschaltet, so leuchtet die Anzeigelampe 27 auf und signalisiert somit, daß die Einrichtung noch nicht funktionsbereit ist.According to Fig. 1, in which no buckling has taken place, the electromagnet 3 and thus the pawl 1 are in the out-of-reach position away from the ratchet wheel. If the ignition is now switched on in a manner not shown, the indicator lamp 27 lights up and thus signals that the device is not yet ready for operation.

Erfolgt ein Anschnallen - wie in Fig. 2 gezeigt -, so wird die Kontaktanordnung 17 umgesteuert. Der Kontakt 18 wird geschlossen und die Sperrklinke 1 durch das An sprechen des Elektromagneten 3 nach unten gezogen. Gleich zeitig wird über den Kontakt 19 die Leitung 20 mit dem Pluspol verbunden. Da zunächst noch der Schleifkontakt 23 geschlossen ist, wird die Spule 9 erregt und der Magnetkern 6 und mit ihm das freie Ende 5 des Hebels 4 bis in die Totpunktlage nach oben bewegt. Die Übertot punktfeder 11 wird dabei gespannt und überführt beim Überschreiten des Totpunktes den Hebel 4 in die in Fig. 2 dargestellte obere Endlage. Gleichzeitig öffnet sich der Schleifkontakt 23, worauf die Spule 9 stromlos wird, und der Schleifkontakt 24 wird geschlossen. Wegen der Aufwärtsbewegung des Hebels 4 wird auch der Elektromagnet 3 nach oben bewegt, so daß die Sperrklinke 1 eine klinken radnahe Bereitschaftsstellung einnimmt. Durch die Bewegung des Elektromagneten 3 wird der Kontakt 26 geöffnet und durch das Erlöschen der Anzeigelampe 27 wird der erfolgte Anschnallvorgang und gleichzeitig die eingenommene Bereit schaftsstellung signalisiert.If a buckle takes place - as shown in FIG. 2 - the contact arrangement 17 is reversed. The contact 18 is closed and the pawl 1 is pulled down by speaking of the electromagnet 3 . At the same time, line 20 is connected to the positive pole via contact 19 . Since initially the sliding contact 23 is still closed, the coil 9 is excited and the magnetic core 6 and with it the free end 5 of the lever 4 are moved up to the dead center position. The over-dead point spring 11 is tensioned and transfers the lever 4 into the upper end position shown in FIG. 2 when the dead center is exceeded. At the same time, the sliding contact 23 opens, whereupon the coil 9 is de-energized, and the sliding contact 24 is closed. Because of the upward movement of the lever 4 , the electromagnet 3 is also moved upward, so that the pawl 1 assumes a standby position close to the wheel. By the movement of the electromagnet 3 , the contact 26 is opened and the extinguishing of the indicator lamp 27 indicates that the fastening process has taken place and, at the same time, the ready position assumed.

Erfolgt nun eine starke Fahrzeugverzögerung, bei der der Sensor 16 - wie in Fig. 3 gezeigt - ausgelenkt wird, so öffnet sich der Kontakt 15 und der Elektromagnet 3 wird stromlos, so daß die Federunterstützung der Sperrklinke 1 wirksam wird und diese in Eingriff mit dem Klinkenrad 2 bringt, wodurch die Aufwickelrolle für das Gurtband gesperrt wird.If there is a strong vehicle deceleration in which the sensor 16 - as shown in Fig. 3 - is deflected, the contact 15 opens and the electromagnet 3 is de-energized, so that the spring support of the pawl 1 is effective and this engages with the Ratchet wheel 2 brings, whereby the take-up reel for the webbing is locked.

Wird ausgehend von der Stellung der Steuervorrichtung nach Fig. 2 das Gurtschloß geöffnet, so nimmt die Kontaktan ordnung 17 die Schaltstellung nach Fig. 1 ein. Da zunächst noch der Schleifkontakt 24 geschlossen ist, wird die Spule 10 erregt, der Hebel 4 umgesteuert und gleichzeitig der Schleifkontakt 24 geöffnet, so daß insgesamt wieder die Ausgangslage nach Fig. 1 eingenommen wird.If the belt buckle is opened based on the position of the control device according to FIG. 2, the contact arrangement 17 assumes the switching position according to FIG. 1. Since the sliding contact 24 is initially still closed, the coil 10 is excited, the lever 4 is reversed and, at the same time, the sliding contact 24 is opened, so that the starting position according to FIG. 1 is assumed again overall.

Tritt ein Ausfall des Bordnetzes ein, so ist ein An schnallen zur Durchführung einer Abschleppfahrt dennoch möglich, da sich die Sperrklinke 1 in ihrer klinkenrad fernen Position befindet. Wenn auch in einem solchen Fall ein verzögerungsabhängiges Sperren der Wickelrolle unterbleibt, so ist trotzdem die gurtbandsensitive Sperre, die auf ruckartigen Gurtbandauszug anspricht und die heute gebräuchlichen Wickelautomaten auszeichnet, betriebsbereit.If a failure of the vehicle electrical system occurs, a strap on to carry out a towing trip is still possible, since the pawl 1 is in its position far from the ratchet wheel. Even if in such a case there is no delay-dependent locking of the winding reel, the webbing-sensitive lock, which responds to jerky webbing pull-out and distinguishes the winding machines currently in use, is ready for operation.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 ist die Sperrklinke mit 30 und das ihr zugeordnete Klinkenrad mit 31 bezeichnet. Die Sperrklinke 30 wird wiederum von einem höhenverschiebbar gelagerten Elektromagneten 32 aufge nommen und die auf sie einwirkende Einrichtung 33 be steht aus einer Doppelspulenanordnung mit Spulen 34 und 35, die eine Baueinheit bilden und den Elektromagneten 32 als Kern beherbergen.In the embodiment according to FIGS . 4 to 6, the pawl is designated by 30 and the ratchet wheel assigned to it by 31 . The pawl 30 is in turn taken up by a height-displaceable electromagnet 32 and the device 33 acting on it consists of a double coil arrangement with coils 34 and 35 , which form a structural unit and house the electromagnet 32 as the core.

Vom Elektromagneten 32 führt eine erste Leitung 36 zur Fahrzeugmasse 37, während eine zweite Leitung 38, in der ein Kontakt 39 eines auf Fahrzeugverzögerungen an sprechenden Sensors 40 liegt, zu einer Kontaktanordnung 41 eines nicht dargestellten Schloßgehäuses geführt ist. Über einen ersten Kontakt 42 ist die Leitung 38 mit dem Pluspol der Fahrzeugbatterie verbindbar und ein zweiter Kontakt 43, der als Wechselkontakt ausgebildet ist, schafft über eine nachgeschaltete Leitung 44 bzw. 45 eine Verbindung vom Pluspol zur Spule 34 bzw. 35. In die Leitung 44 ist ein von der Oberseite des Elektro magneten 32 betätigbarer, federbelasteter Kontakt 46 und in die Leitung 45 ein von der Unterseite des Elektromagneten 32 betätigbarer, gleichfalls federbe lasteter Kontakt 47 eingefügt. Von der Leitung 36 führt eine sich verzweigende Leitung 48 zum jeweils anderen Anschluß der Spulen 34 und 35. Es ist wiederum ein Kontrollkreis 49 vorgesehen, in dem ein vom Elektro magneten 32 betätigter Kontakt 50 und eine Anzeige lampe 51 liegen. A first line 36 leads from the electromagnet 32 to the vehicle ground 37 , while a second line 38 , in which there is a contact 39 of a sensor 40 that speaks to vehicle decelerations, leads to a contact arrangement 41 of a lock housing (not shown). The line 38 can be connected to the positive pole of the vehicle battery via a first contact 42 , and a second contact 43 , which is designed as an alternating contact, creates a connection from the positive pole to the coil 34 or 35 via a downstream line 44 or 45 . In the line 44 from the top of the electromagnet 32 operable, spring-loaded contact 46 and in the line 45 an actuated from the bottom of the electromagnet 32 , likewise spring-loaded contact 47 is inserted. A branching line 48 leads from line 36 to the respective other connection of coils 34 and 35 . A control circuit 49 is again provided, in which a contact 50 actuated by the electromagnet 32 and an indicator lamp 51 are located.

Nach Fig. 4, bei der noch kein Anschnallvorgang stattge funden hat, befindet sich der Elektromagnet 32 und mit ihm die Sperrklinke 30 in der klinkenradfernen Außerein griffsstellung. Bei eingeschalteter Zündung leuchtet die Anzeigelampe 51 auf und zeigt dadurch an, daß die Einrich tung noch nicht funktionsfähig ist.According to FIG. 4, in which no Anschnallvorgang stattge found has, is the electromagnet 32 and reached position with it the pawl 30 in the klinkenradfernen Außerein. When the ignition is switched on, the indicator lamp 51 lights up, thereby indicating that the device is not yet functional.

Beim Anschnallvorgang - wie in Fig. 5 gezeigt - wird die Kontaktanordnung 41 im nicht gezeigten Gurtschloß umge steuert. Der Kontakt 42 wird geschlossen und über den gleichfalls geschlossenen Kontakt 39 wird der Elektro magnet 32 erregt, so daß die Sperrklinke 30 nach unten gezogen wird. Gleichzeitig spricht auch die obere Spule 34 an und überführt den Elektromagneten 32 mit dem ihn umgebenden Weicheisenmantel 52 in die gezeigte Stellung, in der die Sperrklinke 30 nur einen geringen Abstand zum Klinkenrad 31 aufweist. Eine Rasteinrichtung 53 sichert diese Bereitschaftsstellung und über den jetzt ge öffneten Kontakt 46 erfolgt eine Endabschaltung der Spule 34. Da durch das Abheben des Elektromagneten 32 auch der Kontakt 50 geöffnet wird, erlischt die Anzeigelampe und zeigt neben dem erfolgten Anschnallvorgang auch die nunmehr bestehende Funktionsbereitschaft an.During the buckling process - as shown in Fig. 5 - the contact arrangement 41 is reversed in the buckle, not shown. The contact 42 is closed and the solenoid 32 is excited via the likewise closed contact 39 , so that the pawl 30 is pulled down. At the same time, the upper coil 34 also responds and transfers the electromagnet 32 with the soft iron jacket 52 surrounding it into the position shown, in which the pawl 30 is only a short distance from the ratchet wheel 31 . A latching device 53 secures this ready position and via the now open contact 46 , the coil 34 is switched off . Since the contact 50 is also opened when the electromagnet 32 is lifted off, the indicator lamp goes out and, in addition to the fastening process that has been carried out, also indicates the operational readiness that now exists.

Wird der Sensor 40 durch eine starke, unfallbedingte Fahr zeugverzögerung ausgelenkt - wie dies Fig. 6 zeigt -, so öffnet sich der Kontakt 39 und der Elektromagnet 32 wird stromlos, so daß die federbelastete Sperrklinke 30 ver riegelnd in das Klinkenrad 31 eingreift. If the sensor 40 is deflected by a strong, accident-related driving delay - as shown in FIG. 6 - the contact 39 opens and the electromagnet 32 is de-energized, so that the spring-loaded pawl 30 engages ver locking in the ratchet wheel 31 .

Erfolgt ausgehend von der Stellung der Steuervorrichtung nach Fig. 5 ein Öffnen des Gurtschlosses, so nimmt die Kontaktan ordnung 41 die Schaltstellung nach Fig. 4 ein. Da zu nächst noch der Kontakt 47 geschlossen ist, wird die Spule 35 erregt und bewegt den Elektromagneten 32 bis in seine untere Endlage, in der dann der Kontakt 47 ge öffnet wird.5 starting from the position of the control device according to FIG. 5, the belt buckle is opened, the contact arrangement 41 assumes the switch position according to FIG. 4. Since at first the contact 47 is still closed, the coil 35 is excited and moves the electromagnet 32 to its lower end position, in which the contact 47 is then opened.

Diese Ausgangsstellung garantiert, daß auch bei ausge fallenem Bordnetz ein Anschnallvorgang möglich ist, so daß während eines Abschleppvorganges wenigstens die gurt bandsensitive Sperrvorrichtung in Aktion treten kann.This starting position guarantees that even when out falling on-board electrical system, a buckling process is possible that at least the belt during a towing process band-sensitive locking device can come into action.

Claims

1. Control device for an automatic belt retractor in a motor vehicle with a spring loaded in the direction of engagement and held by an energized electromagnet pawl, the electromagnet is de-energized when an externally arranged sensor responds and furthermore a device is provided which is with the belt not attached and the electroless electromagnet prevents the locking pawl from engaging in an associated ratchet wheel, characterized in that the device ( 8 , 33 ) acting on the locking pawl ( 1 , 30 ) consists of a superimposed electrical double coil arrangement (coils 9, 10 and 34 respectively , 35 ), which is actuated when the lock tongue is not inserted by a contact arrangement ( 17 , 41 ) in the lock housing so that the pawl ( 1 , 30 ) is held in a non-engagement position remote from the ratchet wheel, and that the contact arrangement ( 17 , 41 ) to be controlled and the double coil arrangements ung (coils 9, 10 or 34, 35 ) is controlled so that the pawl ( 1 , 30 ) takes a ratchet wheel near standby position.

2. Control device according to claim 1, characterized in that of the double coil arrangement (coils 9, 10 ) a one-armed, articulated with the vertically displaceably mounted electromagnet ( 3 ) connected lever ( 4 ) over a dead center position in relation to the pawl ( 1 ) position away from the ratchet wheel or near the ratchet wheel.

3. Control device according to claim 1, characterized in that the electromagnet ( 32 ) within the double coil arrangement (coils 34, 35 ) is mounted for limited height displacement and the ratchet wheel-near standby position is secured by a latching device ( 53 ).