DE3711537A1 - Sicherheitsgurt-aufrollautomat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen, beispielsweise aus der DE-OS 34 18 378 bekannten Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten sind an einem an einem Fahrzeug befestigbaren Rahmen zwei parallele Rahmen­ schenkel vorgesehen, die Verzahnungen aufweisen, mit denen zwei an beiden Enden einer Wickelwelle für den auf- und abwik­ kelbaren Sicherheitsgurt vorgesehene Verzahnungen zur mechani­ schen Blockierung der Wickelwelle in Eingriff kommen können. Die mechanische Blockierung wird ausgelöst durch eine Träg­ heitssensoreinrichtung, welche an der Mechanikseite des wahl­ weise auf überhöhte Fahrzeugverzögerungen, bzw. -beschleuni­ gungen (CS-Sensor) oder auf überhöht beschleunigte Gurtbewe­ gungen (WS-Sensor) anspricht. Beim bekannten Sicherheitsgurt- Aufrollautomat ist an einer Mechanikgrundplatte, die mit ei­ nem Rahmenschenkel verbunden ist, ein Lagerzapfen für eine Steuerscheibe als Drehpunkt für die Steuerscheibe vorgesehen. Die gesamte Steuerscheibe mit einem darin geführten Steuerrad wird nach entweder durch den fahrzeugsensitiven Sensor oder durch den gurtbandsensitiven Sensor ausgelöster Sperrung um den durch den kurzen Lagerzapfen gebildeten Drehpunkt geschwenkt, wobei ein an der Mechanikseite der Wickelwelle vorgesehener Zapfen um diesen Drehpunkt mitgeführt wird, so daß die am mechanikseitigen Ende der Wickelwelle vorgesehene Verzahnung in die am Rahmenschenkel zugeordnete Verzahnung eingreift.

An der Federseite wird ein Zapfen der Wickelwelle in einem Langloch geführt, wobei beim Blockieren um den auf der Mecha­ nikseite vorgesehenen Lagerzapfen als Drehpunkt auch die am federseitigen Ende der Wickelwelle vorgesehene Verzahnung in den federseitigen Rahmenschenkel zum Eingriff gebracht wird.

Da durch den mechanikseitig vorgesehenen Lagerzapfen nur ein mechanikseitig vorhandener Drehpunkt für die Bewegung der Wickelwelle aus der Betriebsstellung in die Blockierstellung vorgesehen ist, läßt sich eine absolut synchrone Hubbewegung der beiden an den Wickelwellenenden vorgesehenen Verzahnungen in die zugeordneten Verzahnungen der Rahmenschenkel nicht er­ zielen, da zwangsläufig um den mechanikseitig durch den La­ gerzapfen definierten Drehpunkt auch eine Kippbewegung der Wickelwellenachse um diesen Drehpunkt stattfindet, was ein verzögertes Nachführen der federseitigen Verzahnung an der Wickelwelle bedeutet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sicherheitsgurt- Aufrollautomaten der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine exakte synchrone Bewegung der an beiden Enden der Wickelwelle vorgesehenen Verzahnungen in die zugeordneten Verzahnungen in den beiden Rahmenschenkeln erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise eine durch die beiden Rahmenschenkel definierte Schwenkachse für die Wickelwelle geschaffen, welche eine dem Abstand der beiden Rahmenschenkel entsprechende Länge besitzt. Eine Kippbewegung der Wellenachse um einen Drehpunkt ist damit ausgeschlossen, da durch die Lagerstellen in den beiden Rahmenschenkeln eine zur Wellenachse parallele Schwenkachse erzielt wird, die das gleichzeitige Bewegen der beiden an den Wickelwellenenden vorgesehenen Verzahnungen in die Verzahnungen der Rahmenschenkel gewährleistet. In der Schwenkachse ist die Wickelwelle außer­ mittig bzw. asymmetrisch an den beiden Rahmenschenkeln federnd gelagert.

Die in vorteilhafter Weise durch eine Lagernadel gebildete Wickelwellenachse läßt sich um die Schwenkachse ohne Verkip­ pen zwischen der Betriebsstellung und der Blockierstellung hin- und herschwenken, wobei an beiden Enden der Wickelwellenachse konstant bleibende Schwenkradien gewährleistet sind.

Diese konstanten Schwenkradien können erreicht werden durch jeweils starre an den Enden der als Wellenachse ausgebildeten Lagernadel vorgesehene Schwenkhebel, die an den Lagerstellen der Rahmenschenkel, welche die Schwenkachse definieren, ange­ lenkt sind.

Eine durch die Wickelwelle hindurchgeführte in Öffnungen der Rahmenschenkel mittig gelagerte Welle ist aus der DE-OS 35 07 792 bei einem Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten bekannt. Hierbei ist jedoch zur Blockierung nur eine auf der Mechanik­ seite vorhandene Verzahnung vorgesehen. Eine Schwenkbewegung der Wickelwelle aus einer Betriebsstellung in eine Blockier­ stellung findet bei diesem bekannten Sicherheitsgurt-Aufroll­ automaten nicht statt.

Zur Erzielung der beiden starren Schwenkhebel, welche die Wellenachse bzw. die Lagernadel um die Schwenkachse führen, kann das eine Ende der Lagernadel U-förmig geformt sein, wo­ bei der freie Schenkel des U-förmigen Nadelteils in die La­ gerstelle des einen Rahmenschenkels eingesetzt ist. Das an­ dere Ende der Lagernadel kann in radialer Richtung form­ schlüssig und fest an einem Multifunktionsteil, der mit der Trägheitssensoreinrichtung zusammenwirkt, gelagert sein. Der Multifunktionsteil besteht aus einem steifen Werkstoff, ins­ besondere aus Kunststoff. Der Abstand der Lagerstelle am Rah­ menschenkel von der Stelle, an welcher das Ende der Wickel­ wellenachse bzw. der Lagernadel am Multifunktionsteil gela­ gert ist, ist gleich dem Abstand, den die Lagerstelle am anderen Rahmenschenkel von der Wellenachse bzw. der Lager­ nadel aufweist. Es werden hierdurch gleiche und konstant bleibende Schwenkradien für die Wellenachse bzw. die Lager­ nadel sowohl am mechanikseitigen als auch am federseitigen Ende der Wickelwelle geschaffen. Hierbei ist der U-förmig gebogene Nadelteil bevorzugt an der Federseite vorgesehen und überbrückt eine Rückzugsfeder, die den auf den Sicherheits­ gurt wirkenden Federzug während der normalen Betriebsstellung der Wickelwelle vermittelt. Der Multifunktionsteil ist bevor­ zugt auf der Mechanikseite angeordnet und wirkt mit der Träg­ heitssensoreinrichtung zusammen.

Zum Zusammenwirken des Multifunktionsteils mit der Trägheits­ sensoreinrichtung, insbesondere mit dem gurtbandsensitiven Teil, kann der Multifunktionsteil eine Verzahnung, insbeson­ dere innenliegende Verzahnung, aufweisen, in die eine feder­ belastete Klinke, die zur Bildung einer auf übermäßig be­ schleunigte Gurtbewegungen ansprechende Sensoreinrichtung (WS-Sensor) mit einem um die Wickelwellenachse bzw. die La­ gernadel drehbares Trägheitsrad zusammenwirkt, in Eingriff gebracht werden kann.

Auf der Wickelwellenachse bzw. der Lagernadel kann ferner drehfest eine eine Zahnung, insbesondere eine Außenzahnung aufweisende Zahnscheibe drehbar gelagert sein, in deren Zah­ nung eine auf erhöhte Fahrzeugverzögerungen bzw. -beschleuni­ gung ansprechende Sensoreinrichtung (CS-Sensor) eingreift.

Die Trägheitssensoreinrichtung - wobei es sich hier sowohl um die fahrzeugsensitive als auch um die gurtbandsensitive Sen­ soreinrichtung handelt - ist bevorzugt so ausgebildet, daß sie die Hubbewegung in die Blockierstellung um die an den beiden Rahmenschenkeln definierte Schwenkachse und zwangsge­ führt und synchronisiert durch die daran angelenkte Wickel­ wellenachse bzw. Lagernadel mit ausführt.

Die Gehäusewandung für die Gesamtanordnung kann so ausgebil­ det sein, daß die Schwenkbewegung der Lagernadel und des Mul­ tifunktionsteils unbehindert vonstatten gehen können.

In vorteilhafter Weise können sowohl der gurtbandsensitive Sensormechanismus als auch der fahrzeugsensitive Sensorme­ chanismus unabhängig voneinander arbeiten.

Zur Erzielung eines gurtbandsensitiven Sensormechanismus auf Trägheitsbasis kann die Klinke an der Zahnscheibe schwenkbar gelagert sein und die auf die Klinke einwirkende Feder als an der Trägheitsscheibe abgestützte Knickbauch-Blattfeder ausgebildet sein. Ein derartiger gurtbandsensitiver Träg­ heitssensormechanismus läßt sich bei dem vorliegenden Sicher­ heitsgurt-Aufrollautomaten als auch bei einem andersartigen Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten zum Einsatz bringen. Durch die Knickbauch-Blattfeder wird ein genaues Ansprechen der Klinke erreicht, wobei das Eingreifen der Klinke in den Mul­ tifunktionsteil beim Erreichen der Schwelle zwischen zuläs­ siger Gurtbandbeschleunigung und unzulässiger Gurtbandbe­ schleunigung rasch erfolgt und diese Schwelle durch die Knickbauch-Blattfeder genau eingestellt werden kann.

Durch die Erfindung lassen sich die Bewegungsstrecken der entsprechenden Teile aus der Betriebsstellung in die Blok­ kierstellung, insbesondere auch bei den beiden voneinander unabhängig arbeitenden gurtbandsensitiven und fahrzeugsensi­ tiven Sensoreinrichtungen äußerst kurz bemessen. Bei überhöh­ ten Beschleunigungen bzw. Verzögerungen können die beiden Sensoreinrichtungen bereits nach einer Gurtbandbewegung von weniger als 25 mm ansprechen. Eine Blockierung läßt sich di­ rekt durch den gurtbandsensitiven Sensor oder durch den fahr­ zeugsensitiven Trägheitssensor einleiten. Die äußerste Be­ lastung in allen Versuchspositionen beträgt 15 kN(x-3s). Die mechanische Blockierung wird exakt und synchronisiert an bei­ den Seiten der Wickelwelle, d.h. sowohl am mechanikseitigen als auch am federseitigen Ende der Wickelwelle eingeleitet.

Der erfindungsgemäße Aufrollautomat erlaubt einen Aufbau mit geringem Gewicht. Das Gewicht des Rahmens, der beispielsweise aus Stahlblech bestehen kann, kann unter 340g gehalten wer­ den. Bei einem Rahmen aus Aluminiumblech kann das Gewicht unter 250g gehalten werden. Ferner sind nur äußerst kurze Kraftübertragungswege bei der mechanischen Blockierung des Gurtbandes erforderlich.

Gegenüber herkömmlichen auf dem Markt befindlichen Sicher­ heitsgurt-Aufrollautomaten läßt sich eine Verringerung der Reibungshysterese von etwa 25% erreichen. Dies wird insbe­ sondere durch die bevorzugt als Lagernadel ausgebildete Wik­ kelwellenachse, welche die gesamte Wickelwelle durchsetzt, gewährleistet. Da multifunktionale Elemente vorgesehen sind, werden ratternde Geräusche vermieden. Ferner läßt sich eine Bandführung mit geringer Reibung auf der Wickelwelle errei­ chen, da die Wickelwelle immer in einer exakten Position ohne Kippbewegungen um Drehpunkte gehalten ist. Ferner wird ein leichter Zusammenbau der Einzelteile gewährleistet. Es können für wesentliche Teile, insbesondere auch für den Multifunk­ tionsteil, Kunststoffe verwendet werden, wobei sich diese Kunststoffteile mit hoher Präzision herstellen lassen.

Anhand der beiliegenden Figuren wird an einem Ausführungsbei­ spiel die Erfindung noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung die ein­ zelnen Bauteile, aus welchen ein Ausführungsbeispiel des Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten zusammengesetzt ist;

Fig. 2 den Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten, dessen Einzel­ teile in der Fig. 1 dargestellt sind, in zusammenge­ bautem Zustand und

Fig. 3-8 weitere Ausführungsformen und Einzelheiten der Er­ findung.

Der in den Fig. 1 und 2 als Ausführungsbeispiel dargestell­ te Sicherheitsgurt-Aufrollautomat besitzt einen an einem Fahr­ zeug befestigbaren Rahmen 1, der zwei parallel zueinander ver­ laufende Rahmenschenkel 22 und 23 aufweist. In den beiden Rah­ menschenkeln 22 und 23 sind im wesentlichen kreisrunde Öff­ nungen 34, 35 vorgesehen, welche auf einem Teil ihres Umfangs mit Verzahnungen 36 und 37 ausgestattet sind. Im Rahmen 1 be­ findet sich eine Wickelwelle 15, auf welche ein nicht näher dargestellter Sicherheitsgurt aufgewickelt werden kann. Die Wickelwelle 15 besitzt auf Endscheiben 38, 39 vorgesehene Verzahnungen 20, 21, welche beim dargestellten Ausführungs­ beispiel den gesamten Umfang der Endscheiben 38 und 39 ein­ nehmen. Diese Verzahnungen 20, 21 sind korrespondierend zu den Verzahnungen 36 und 37 am Innenumfang der Öffnungen 34 und 35 der beiden Rahmenschenkel 22, 23. Die beiden Endschei­ ben 38, 39 liegen mit ihren Verzahnungen 20, 21 genau in den Öffnungen 34, 35 der beiden Rahmenschenkel 22, 23.

Zur Versteifung des Rahmens 1 dient ein Abstandhalter 2. Zur erleichterten Führung des nicht näher dargestellten Sicherheitsgurtes dient eine in bekannter Weise ausgebildete Gurtführung 12.

An der Federseite (links vom Rahmen 1 in der Fig. 1) befin­ det sich eine zu einem Einziehmechannismus gehörige Rückzugs­ feder 17, welche an einem endseitigen Zapfen 40 der Wickel­ welle 15 angreift. Die Feder 17 ist als Spiralfeder ausgebil­ det und ist mit ihrem äußeren Ende an einem Federbecher 16 gelagert. Das innere Ende der Spiralfeder greift an dem schon erwähnten Zapfen 40 der Wickelwelle an. Die Feder 17 bildet als vorgespannte Feder einen Teil einer Einziehvorrichtung für den auf die Wickelwelle 15 aufzuwickelnden Sicherheits­ gurt und vermittelt den auf den Sicherheitsgurt erforderli­ chen Federzug. Die Verbindung zwischen dem Zapfen 40 und dem inneren Ende der Spiralfeder 17 wird über ein Federherz 18 vermittelt. Mit Hilfe einer becherförmigen Abdeckung 19, welche auch einen federseitigen Gehäuseteil bildet, wird die die Rückzugsfeder 17 enthaltende Einziehvorrichtung für den Sicherheitsgurt abgedeckt. Der Federbecher 16 sowie der Gehäuseteil 19 können aus Kunststoff bestehen. Der Federbecher 16 ist im eingebauten Zustand direkt auf die Sei­ tenfläche des Rahmenschenkels 22 aufgesetzt, wobei der Zap­ fen 40 durch eine Öffnung 41 im Boden des Federbechers ragt und das innere Ende der Spiralfeder 17 durch das Federherz 18 mit dem Zapfen 40 in Eingriff gebracht ist.

Auf der Mechanikseite (rechte Seite vom Rahmen 1 in den Fi­ guren 1 und 2) ist direkt auf die Außenfläche des Rahmen­ schenkels 23 eine Mechanikgrundplatte 3 aufgesetzt. Die Me­ chanikgrundplatte 3 besitzt an ihrem unteren Ende ein Gehäu­ seteil 42, welches die fahrzeugsensitive Trägersensoreinrich­ tung 5, 6, 7 aufnimmt. In eine Öffnung 43 der Mechanikgrund­ platte ragt von der Endscheibe 39 ein Zapfen 47 (Fig. 1). An diesen Zapfen 44 ist drehfest eine Zahnscheibe 8 gelagert, d. h. die Zahnscheibe 8 ist auch drehfest mit der Wickelwelle 15 verbunden. Die Zahnscheibe 8 besitzt einen hohlzylindrischen Achsstummel 48, auf welchem eine Trägheitsscheibe 9 drehbar gelagert ist. An der Trägheitsscheibe 9 befindet sich eine Knickbauch-Blattfeder 11, welche eine an der Zahnscheibe 8 schwenkbar gelagerte Klinke 10 in eine in der Fig. 1 darge­ stellte Ruhestellung vorspannt.

Hieran schließt sich ein Multifunktionsteil 13 an, der eine Zahnung aufweist, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Innenverzahnung 29 ausgebildet ist. Der Multifunktions­ teil 13 besitzt an seinem unteren Ende eine Aufnahmeeinrich­ tung 44 für den fahrzeugsensitiven Sensormechanismus 5, 6, 7. Der Multifunktionsteil 13 ist etwa kappenförmig ausgebildet und besitzt in seiner Mitte eine Lagerstelle 32 für eine La­ gernadel 14. In dieser Lagerstelle 32 ist axial und radial formschlüssig das mechanikseitige Ende der Lagernadel 14 in der Lagerstelle 32 gehalten. Die Lagernadel 14 erstreckt sich durch alle Fuktionsteile des Aufrollautomaten, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist. Die Lagernadel 14 durchdringt das Federherz 18, welches auf den stirnseitigen Zapfen 40 der Wickelwelle 15 mit dem inneren Ende der Feder 17 aufgeschoben ist, die gesamte Wickelwelle 15 und den Lagerzapfen 44 am mechanikseitigen Ende der Wickelwelle und erstreckt sich formschlüssig bis in die Lagerstelle 32 am Multifunktionsteil 13.

Das federseitige Ende der Lagernadel 14 ist U-förmig gebogen, wobei der Steg des U-förmigen Nadelteils einen Schwenkhebel 31 bildet und der freie Schenkel 26 zusammen mit einem Lager­ zapfen 45 am Multifunktionsteil 13 eine Schwenkachse 25 für die Lagernadel 14, welche durch die Funktionsteile des Si­ cherheitsgurt-Aufrollautomaten hindurchgeführt ist, bildet. Der freie Schenkel 26 am federseitigen Ende der Lagernadel 14 ist in eine Öffnung, welche eine Lagerstelle 27 am Rahmen­ schenkel 22 bildet, schwenkbar eingesteckt. Desgleichen ist der Lagerzapfen 45 am Multifunktionsteil 13 durch eine Öff­ nung in der Mechanikplatte 3 hindurchgeführt und in einer Öffnung, welche eine Lagerstelle 28 am Rahmenschenkel 23 bil­ det, schwenkbar eingesetzt. Die Öffnungen der Lagerstellen 27 und 28 fluchten miteinander und die hierdurch gebildete Schwenkachse 25 verläuft parallel zur Achse der Lagernadel 14 welche die Wickelwelle 15 durchsetzt. Auf diese Weise wird eine außermittige bzw. asymmetrische Lagerung der Wickelwelle erreicht.

Durch die Lagerstellen 27 und 28, in welche der freie Schen­ kel 26 und der Lagerzapfen 45 eingesetzt sind, werden Lager­ stellen geschaffen, die einen solchen Abstand voneinander aufweisen, der etwa der axialen Ausdehnung der Wickelwelle 15 entspricht. Beim Bewegen der Wickelwelle 15 aus der Ruhe­ bzw. Betriebsposition in die Blockierstellung ist daher die Wickelwelle 15 über ihre gesamte axiale Länge hin einwandfrei am Rahmen 1 bzw. an den beiden Rahmenschenkeln 22, 23 abge­ stützt, so daß eine exakte synchrone Bewegung der beiden End­ platten 38 und 39, welche die Verzahnungen 20 und 21 tragen, erreicht wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise des dargestellten Aus­ führungsbeispiels für den Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten noch näher erläutert.

In der Ruhestellung, bzw. normalen Betriebsstellung, welche in den Figuren dargestellt ist, befindet sich die Wickelwelle 15 mit ihren beiden Endscheiben 38 und 39 in der Mitte der Öffnungen 34 und 35 der beiden Rahmenschenkel 22 und 23. Die beiden Endscheiben 38 und 39 der Wickelwelle 15 werden in der Ruhe- bzw. normalen Betriebsstellung etwa in der Mitte der Öffnungen 34 und 35 der beiden Rahmenschenkel 22 und 23 federnd gehalten. Die Lagerung der Wickelwelle an der Feder­ seite wird über den als Schwinghebel 31 ausgebildeten an die Lagernadel 14 angeformten Steg sowie über den freien Schenkel 26, welcher in die als Öffnung ausgebildete Lagerstelle 27 am federseitigen Rahmenschenkel 22 eingesetzt ist, erreicht. An der Mechanikseite erfolgt die Lagerung durch den Lagerzapfen 45, welcher an den Multifunktionsteil 13 angeformt ist und in die als Öffnung ausgebildete Lagerstelle 28 des mechaniksei­ tigen Rahmenschenkels 23 eingesetzt ist, sowie über den Bodenteil des Multifunktionsteils 13 und die Lagerstelle 32, in welche das mechanikseitige Ende der Lagernadel 14 formschlüssig eingesetzt ist.

In dieser Stellung wird die Wickelwelle 15 federnd gehalten, wobei hier die Federkraft einer an den Multifunktionsteil 13 angeformten, eine Rückstellfeder bildenden Federzunge 46, welche den Multifunktionsteil und damit die Lagernadel 14 fe­ dernd gegenüber dem Rahmen 1 abstützt, vermittelt wird. Die Federzunge 46 kann dabei direkt am Rahmen 1 oder an der daran befestigten Mechanikgrundplatte 3 abgestützt sein.

Die von den Teilen 5 bis 11 gebildete Trägheitssensoreinrich­ tung besitzt einen fahrzeugsensitiven Sensormechanismus 5 bis 8 und einen gurtbandsensitiven Mechanismus 9, 10, 11, die ge­ trennt und unabhängig voneinander zur Wirkung kommen können.

Wenn das Fahrzeug übermäßig beschleunigt oder abgebremst wird reagiert der fahrzeugsensitive Sensormechanismus 5, 6, 7 und es kommt eine Klinke 6 dieses Sensormechanismus mit einer Verzahnung 30, welche beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Außenverzahnung an der Zahnscheibe 8 ausgebildet ist, in Eingriff. Auf diese Weise wird die Wickelwelle 15 in Abwickelrichtung blockiert, so daß bei einem Zug auf das Gurtband in Abwickelrichtung das Band nicht mehr weiter abgewickelt wird und die Wickelwelle 15 um die Schwenkachse 25 aus der Ruhe­ stellung in die Blockierstellung gebracht wird, in welcher die Verzahnungen 20 und 21 auf den beiden Endscheiben 38 und 39 der Wickelwelle 15 in die entsprechenden Verzahnungen 36 und 37 der Öffnungen 34 und 35 in den beiden Rahmenschenkeln 22 und 23 eingreifen. Der gesamte auf das Gurtband wirkende Zug wird dann vom Rahmen 1 aufgenommen. Dadurch, daß die Zahnscheibe 8 formschlüssig und drehfest mit dem Lagerzapfen 44 an der Mechanikseite der Wickelwelle 15 verbunden ist, läßt sich der von der fahrzeugsensitiven Sensoreinrichtung 5, 6, 7 durch das Einrasten der Sperrklinke 6 in die Verzahnung 30 der Zahnscheibe 8 erzeugte Sensorimpuls direkt für die Ein­ leitung der Hubbewegung der Wickelwelle 15 in die Blockier­ stellung ausnutzen.

Wenn das Gurtband von der Wickelwelle 15 mit überhöhter Be­ schleunigung abgezogen wird, erfolgt aufgrund der Trägheit der Trägheitsscheibe 9 eine Relativverdrehung zwischen der Zahnscheibe 8 und der Trägheitsscheibe 9 gegen die Kraft der Knickbauch-Blattfeder 11. Wenn die von der Knickbauch-Blatt­ feder 11 vermittelte Federkraftschwelle überwunden wird, schwenkt die Klinke 10 aus ihrer in der Fig. 1 dargestellten Ruhestellung in eine Blockierstellung, bei welcher die Klinke 10 in die am Multifunktionsteil 13 vorgesehene Verzahnung (beim dargestellten Ausführungsbeispiel Innenverzahnung 29) eingreift. Auch hierdurch wird bei einem weiteren Zug, der auf die Wickelwelle 15 über das Gurtband ausgeübt wird, ein Weiterdrehen der Wickelwelle 15 verhindert und mithin das Verschwenken der Wickelwelle 15 aus der Ruhestellung in die Blockierstellung eingeleitet. Auch hierbei verschwenkt sich die Wickelwelle 15 um die definierte Schwenkachse 25. Die über das Gurtband eingeleitete Zugkraft wird dann voll vom Rahmen 1 aufgenommen.

Die Schwenkbewegung der Wickelwelle 15 um die Schwenkachse 25 wird von den Bauteilen der Trägheitssensoreinrichtung 5 bis 11 und dem Multifunktionsteil 13 mit ausgeführt.

Durch die asymmetrische bzw. außermittige Lagerung der Wickelwelle 15 in den Lagerstellen 27 und 28 der Rahmenschen­ kel 22 und 23 wird ein synchrones Führen der beiden Verzah­ nungen 20 und 21 auf den beiden Endscheiben 38 und 39 der Wickelwelle 15 in die beiden Verzahnungen 36 und 37 der Rah­ menschenkel 22 und 23 erreicht.

Aufgrund der Rückstellwirkung der Federzunge 46, welche am Multifunktionsteil 13 angeformt ist, kann die Wickelwelle 15 wieder in ihre Ausgangslage zurückgebracht werden. Das glei­ che gilt auch für die Klinke 10 des gurtbandsensitiven Sensormechanismus auf die Knickbauch-Blattfeder, welche senkrecht zur Konterdrehung angeordnet ist und eine Rückstellwirkung ausübt, so daß dann auch die Zahnscheibe 8 und das Trägheits­ rad 9 die der Ruhestellung entsprechenden Relativstellungen zueinander einnehmen. Bei der Rückstellbewegung wird auch der Eingriff des fahrzeugsensitiven Sensormechanismus 5 bis 7 aus der Zahnscheibe 8 gelöst.

Damit der an die Lagernadel 14 angeformte Schwenkarm 31 und der von dem Multifunktionsteil 3 mitgeschwenkte fahrzeugsen­ sitive Sensormechanismus 5 bis 7 einen ausreichenden Freiraum für diese Schwenkbewegung aufweisen, besitzen die Gehäuse­ schalen 4 und 19 entsprechende Ausnehmungen 34 und 33 in ihren Wandungen.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lagernadel 14 insgesamt U-förmig ausgebildet. Ein Schen­ kel (Nadelschenkel 51) der U-förmig ausgebildeten Lagernadel ist durch die beiden Lagerstellen 27 und 28 der beiden Rah­ menschenkel 22 und 23 hindurchgesteckt und definiert die Schwenkachse für die Wickelwelle 15. Mechanikseitig ist ein Ende 50 des Nadelschenkels 51 am Multifunktionsteil 13 zumin­ dest in radialer Richtung und bevorzugt auch in axialer Richtung formschlüssig gelagert. Das Ende des die Achse für die Wickelwelle 15 bildenden Schenkels der Lagernadel 14 ist wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 in der La­ gerstelle 32 des Multifunktionsteils 13 gelagert. Die U-för­ mige Lagernadel 14 mit dem Nadelschenkel 51 bildet zusammen mit dem Multifunktionsteil 13 einen um die vom Nadelschenkel 51 gebildete Schwenkachse schwenkbaren Rahmen. Der andere Schenkelteil bildet die Lagerachse für die in der Fig. 1 im einzelnen gezeigten Funktionsteile des Aufrollautomaten.

Wie insbesondere aus der Fig. 8 zu ersehen ist, wird das Ende 50 des Nadelschenkels 51 vom Zapfen 45 des Multifunk­ tionsteils 13 aufgenommen und ist in diesem in radialer Rich­ tung und axialer Richtung formschlüssig gelagert.

Wie die Fig. 8 außerdem zeigt, kann die Wickelwelle 15 stirnseitig, d.h. insbesondere im Bereich ihrer stirnseitigen Zapfen 40 auf der Lagernadel 14 in zwei Lagerstellen 52, 53, welche beispielweise von auf der Lagernadel 14 drehbaren Hül­ sen gebildet sind, gelagert sein. Die Lagerdurchmesser können bis auf 3 mm minimiert werden. Die Hysterese, die sich aus der Lagerreibung ergibt, läßt sich zu bekannten Anordnungen um bis zu 20% verringern. Beim Abroll- und Aufrollvorgang erzielt man eine hohe Leichtgängigkeit der Wickelwelle 15.

Aufgrund der geringen Hysterese ist es auch möglich, die Rückzugskraft der Rückzugsfeder 17 zu verringern, wodurch die Breite dieser Feder verringert werden kann. Hierdurch wird eine dichte Packung der Gesamtanordnung begünstigt. Es läßt sich eine Gesamtbaubreite von 5 mm erreichen.

Diese dichte Packung wird noch unterstützt durch die Anord­ nung des fahrzeugsensitiven Sensors und gurtbandsensitiven Sensors innerhalb des Multifunktionsteils, wie dies insbeson­ dere aus der Fig. 2 zu ersehen ist.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 8 sind im übrigen federseitig und mechanikseitig die gleichen Funk­ tionsbaugruppen vorgesehen wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2.

Bei dem in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Abstandhalter 2′ für die beiden Rahmenschenkel 22 und 23 so ausgebildet sein, daß er den Nadelschenkel 51 nach außen hin abdeckt. Hierzu kann der Abstandhalter 2′ z.B. ein U-förmiges Profil aufweisen, wie es aus der Fig. 4 zu ersehen ist. Die Fig. 4 und 5 stellen in vergrößertem Maßstab die in der Fig. 3 bei Z gezeigte Einzelheit dar. Sie veranschaulichen die Befestigung des einen Endes des Abstandhalters 2′ am Rah­ menschenkel 22. Hierzu ist am Rahmenschenkel 22 ein Steg 49 angeformt, dessen beide freien Schenkel 54 und 55 durch Ver­ stemmen um den Abstandhalter 2′ gelegt sind, so daß dieser formschlüssig in radialer Richtung am Rahmenschenkel 2 ge­ halten ist. Wie aus der Fig. 5 zu ersehen ist, ragt der Steg 49 durch eine Ausnehmung 56 am Ende des Abstandhalters 2′, wobei der Abstandhalter 2′ in axialer Richtung formschlüssig im Bereich der Ausnehmung 56 am Steg 49 anliegt, so daß er in axialer Richtung seine Abstandhalterfunktion ausüben kann. Die gleiche Anordnung ist am anderen Ende des Abstandhalters 2′ beim Rahmenschenkel 23 vorgesehen.

In den Fig. 6 und 7 ist ein Ausführungsbeispiel der Rück­ zugsfeder 17 dargestellt. In der Fig. 6 ist die Betriebs­ stellung der Feder gezeigt, welche sie bei annähernd ganzem Ausziehen des Gurtbandes aus dem Aufwickelautomaten einnimmt. Wenn beim Ausziehen des Gurtbandes nur noch ein geringer Rest auf der Wickelwelle sich befindet, und durch Zug das Gurtband weiter ausgezogen wird, besteht die Gefahr, daß die Wickelwelle 15 in Richtung auf die Blockierstellung zu ge­ schwenkt wird, so daß die Verzahnungen auf den beiden End­ scheiben 38 und 39 der Wickelwelle 15 mit den beiden Verzah­ nungen 36 und 37 an den Rahmenschenkeln in gleitende Be­ rührung kommen und ein Ratschgeräusch entsteht.

Um dieser unerwünschten Hubbewegung der Wickelwelle 15 aus ihrer normalen Betriebsstellung in Richtung auf die Blockier­ stellung zu entgegenzuwirken, ist die Rückzugsfeder 17 so ausgebildet, daß sie beim Ausziehen des Gurtbandes zum Gurtband­ ende hin eine erhöhte Rückstellkraft auf die Lagernadel 14 und damit auf die Wickelwelle 15 ausübt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese erhöhte Rückstellkraft der Rückzugsfeder 17 durch eine erhöhte Federsteifigkeit bei­ spielweise durch eine zusätzliche Verdickung 54 der Feder im Bereich des Federendteils, welcher mit dem Innenumfang des Federbechers 16 verbunden ist. Die durch die Verdickung 54 erzielte erhöhte Rückstellkraft wirkt so, daß der beim Aus­ ziehen des Gurtbandes zusammengezogene Federkern von der Blockierstellung weggedrückt wird, so daß die Verzahnungen 20 und 21 der Endscheiben 38 und 39 sowie die Verzahnungen 36 und 37 der Rahmenschenkel 22 und 23 nicht in Berührung kommen können. In der Fig. 7 ist die Feder 17 in der Aus­ gangsstellung dargestellt, bei welcher das Gurtband voll­ ständig auf die Wickelwelle 15 aufgewickelt ist. Das Ende der Rückzugsfeder 17 ist an einer Stelle 55 am Innenumfang des Federbechers 16 fixiert. Durch die Lage dieser Befesti­ gungsstelle 55 und die Länge des eine erhöhte Rückstellkraft liefernden Federteils 54 läßt sich die gewünschte Rückstell­ kraft in die Betriebsstellung bei ausgezogenem Gurtband er­ reichen. Der Federteil 54 mit erhöhter Rückstellkraft kann erreicht werden durch eine entsprechende Verdickung der Rückstellfeder 17 oder durch ein zusätzlich eingelegtes Fe­ derteil im Bereich des Endstückes, das an der Befestigungs­ stelle 55 am Innenumfang des Federbechers 16 fixiert ist.

Claims (19)

1. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat mit einer Wickelwelle für einen unter Federzug stehenden auf- und abwickelbaren Sicherheitsgurt, die in einem zwei parallele Rahmenschenkel aufweisenden an einem Fahrzeug befestigbaren Rahmen radial beweglich angeordnet ist, zwei an beiden Enden der Wickel­ welle vorgesehenen Verzahnungen, mit denen zwei an den beiden Rahmenschenkeln vorgesehene Verzahnungen korrespon­ dierenden, und mit einer Trägheitssensoreinrichtung, die auf überhöhte Fahrzeugverzögerungen bzw. -beschleunigungen und/oder beschleunigte Gurtbewegungen anspricht, zur mecha­ nischen Blockierung der Wickelwelle, bei der die Wickelwelle eine Hubbewegung aus einer unter dem Federzug drehbaren Betriebsstellung in eine Blockierstellung gegen eine Rückstellfeder ausführt, in welcher die jeweils beiden Ver­ zahnungen an den Rahmenschenkeln und den Wickelwellenenden in Eingriff kommen, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Hubbewegung der beiden an den Wickelwellenenden vorge­ sehenen Verzahnungen (20, 21) in die Blockierstellung die Wickelwelle (15) an den beiden Rahmenschenkeln (22, 23) um eine zur Wellenachse (24) parallele Schwenkachse (25) mit gleichen Schwenkradien (jeweilige Abstände beider Lagerstel­ len (27, 28) der Wickelwelle (15) zur Wellenachse (24)) ge­ lagert ist.

2. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenachse (24) gebildet ist durch eine die Wickelwelle (15) in axialer Richtung durchsetzende Lagernadel (14), welche am einen Ende über einen dem Schwenk­ radius entsprechenden Schwenkhebel (31) in der Lagerstelle (27) am einen Rahmenschenkel (22) und am anderen Ende an einem mit der Trägheitssensoreinrichtung (5-11) zusmmenwir­ kenden radial steifen Multifunktionsteil (13) in radialer Richtung fest gelagert ist, und daß der Multifunktionsteil (13) am anderen Rahmenschenkel (23) mit dem gleichen Schwenk­ radius (Abstand der Lagerstelle (28) am Rahmenschenkel (23) zur Lagerstelle (32) der Lagernadel (14) am Multifunktions­ teil (13)) schwenkbar gelagert ist.

3. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ansprechen der Trägheitssen­ soreinrichtung (5-11) die Hubbewegung der Wickelwelle (15) durch den Multifunktionsteil (13) ausgelöst ist und durch die Lagernadel (14) gleichzeitig auf beide Wickelwellenenden übertragen ist.

4. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagernadel (14) in der radialen Mitte der Wickelwelle (15) bzw. der beiden kreisförmigen Verzahnungen (20, 21) am Umfang der Wickelwel­ lenenden liegt.

5. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Lager­ nadel (14) zu einem U-förmigen Nadelteil (26, 31) geformt ist.

6. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmig gebogene Nadelteil (26, 31) eine Rückzugsfeder (17), die den auf den Sicherheitsgurt wir­ kenden Federzug vermittelt, umgreift.

7. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagernadel (14) mit ihrem anderen Ende formschlüssig in dem Multifunktionsteil (13) gelagert (Lagerstelle 32) ist.

8. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Multifunktionsteil (13) eine Verzahnung (29) aufweist, in die eine federbela­ stete Klinke (10), die zur Bildung einer auf beschleunigte Gurtbewegungen ansprechende Sensoreinrichtung mit einem um die Lagernadel (14) drehbaren Trägheitsrad (9) zusammenwirkt, in Eingriff bringbar ist.

9. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägernadel (14) ferner eine eine Zahnung (30) aufweisende Zahnscheibe (8) drehfest gelagert ist, in deren Zahnung (30) eine auf über­ höhte Fahrzeugverzögerungen bzw. -beschleunigungen anspre­ chende Sensoreinrichtung (5-7) eingreift.

10. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach Anspruch 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trägheitssensoreinrichtung (CS und WS, 5-11) beim Blockieren die Hubbewegung in die Blockier­ stellung um die Schwenkachse (25), zwangsgeführt durch die La­ gernadel (14) und das Multifunktionsteil (13), mit ausführt.

11. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (4, 19) an seinen Wandteilen Ausnehmungen (33, 34) aufweist, die eine Schwenkbewegung des mit der Lagernadel (14) verbundenen Schwenkhebels (31) und des Multifunktionsteils (13) um die Schwenkachse (25) ermöglichen.

12. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klin­ ke (10) an der Zahnscheibe (8) schwenkbar gelagert ist und die auf die Klinke (10) einwirkende Feder (11) als an der Trägheitsscheibe (9) abgestützte Knickbauch-Blattfeder ausge­ bildet ist.

13. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagernadel (14) insgesamt U-förmig ausgebildet ist und mechanikseitig das Ende (50) eines in beiden Lagerstellen (27, 28) der Rahmen­ schenkel (22, 23) gelagerten die Schwenkachse bildenden Na­ delschenkels (51) zumindest in radialer Richtung formschlüs­ sig mit dem Multifunktionsteil (13) verbunden ist.

14. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (2′) als Umhüllung des die Schwenkachse bildenden Nadelschenkels (51) ausgebildet ist.

15. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (2′) einen U-förmigen Querschnitt aufweist.

16. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (2′) an seinen Enden durch an die beiden Rahmenschenkel (22, 23) angeformte T-förmige Stege (49), deren beide freien Schenkel durch Ver­ stemmen verformt sind, formschlüssig mit den beiden Rahmen­ schenkeln (22, 23) verbunden ist.

17. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (46) nur mechanikseitig vorgesehen ist.

18. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelwelle (15) auf der Lagernadel (14) mittels zweier stirnseitiger Lager­ stellen (52, 53) axial und radial gelagert ist.

19. Sicherheitsgurt-Aufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausziehen des Gurtbandes zum Gurtbandende hin die Rückzugsfeder (17) eine ansteigende die Lagernadel (14) in der Betriebsstellung hal­ tende Rückstellkraft hat.