DE3725724A1 - Vorrichtung zum einziehen und aufrollen von sicherheitsgurten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einziehen und Aufrollen eines Sicherheitsgurtes, bestehend aus einem Rahmen und einer in diesem Rahmen drehbar gelagerten Wickelspule, aus zwischen dem Rahmen und der Wickelspule angeordneten Federteilen, die eine Hauptfeder und eine Hilfsfeder umfassen, die so auf die Wickelspule einwir­ ken, daß sich der Sicherheitsgurt unter der Federkraft der Haupt- und/oder der Hilfsfeder darauf aufrollen kann sowie einem zwischen der Haupt- und der Hilfsfeder ange­ ordneten und mit ihnen verbundenen Sperrad, das bei her­ ausgezogenem Gurt die Federkraft der Hauptfeder sperrt.

Es sind Vorrichtungen zum Einziehen und Aufrollen von Sicherheitsgurten bekannt, die eine Wickelspule und ein Federteil enthalten, dessen eines Ende mit der Wickel­ spule und dessen anderes Ende mit einem Rahmen der Vor­ richtung verbunden sind. Das Federteil besteht aus zwei mittels eines dazwischen angeordneten Sperradteils mit­ einander verbundenen Spiralfedern. Diese Vorrichtungen regeln die kombinierte Federkraft der beiden Federn in Abhängigkeit davon, ob eine Sperrklinke in das Sperrad eingreift oder nicht und üben dadurch auf den Sicher­ heitsgurt eine verminderte Einzieh- und Aufrollwirkung aus, nachdem der Sicherheitsgurt vom Insassen des Kraft­ fahrzeugs angelegt worden ist.

Vorrichtungen dieser Art sind vom US-Patent 43 83 563, "Vorrichtung zum Aufrollen und Einziehen von Sicherheits­ gurten", und vom US-Patent 43 83 658, "Vorrichtung zum Einziehen und Aufrollen von Sicherheitsgurten", bekannt. Nach dem ersten Patent betätigt ein elektromagnetisches Teil die Sperrklinke selektiv so, daß sich der Ausgangs­ zustand mit verminderter auf den Sicherheitsgurt einwir­ kender Einzieh- und Aufrollkraft in Abhängigkeit vom Fahr­ zeugzustand oder der Körperbeschaffenheit des Insassen einstellen kann, wobei der Fahrzeuginsasse manuell einen Schalter zur Betätigung des elektromagnetischen Auslöse­ teils bedienen muß; die Zuverlässigkeit im Einsatz ist in diesem Fall geringer als beim letzten Patent. Ein Nach­ teil des letzten Patents besteht darin, daß die Teile zur Regelung der Sperrklinke kompliziert und in der Her­ stellung teuer sind. Ein weiterer Nachteil des letzten Patents liegt darin, daß der Ausgangszustand, in dem eine verminderte Einzieh- und Aufrollkraft auf den Sicherheits­ gurt ausgeübt wird, in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand oder der Körperbeschaffenheit des Insassen kaum verändert werden kann.

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Ein­ zieh- und Aufrollvorrichtung für Sicherheitsgurte, bei der automatisch eine verminderte Einzieh- und Aufroll­ kraft auf den Sicherheitsgurt ausgeübt wird, sobald er vom Insassen des Fahrzeugs angelegt worden ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaf­ fung einer Einzieh- und Aufrollvorrichtung für Sicher­ heitsgurte, die sich einfach herstellen läßt und im Be­ trieb zuverlässig ist.

Noch ein Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Ein­ zieh- und Aufrollvorrichtung für Sicherheitsgurte, bei der der Ausgangszustand mit verminderter auf den Sicher­ heitsgurt einwirkender Einzieh- und Aufrollkraft in Ab­ hängigkeit von den Fahrzeugabmessungen oder der Körper­ beschaffenheit des Insassen eingestellt werden kann.

Erreicht wird dies durch die im Kennzeichen des Haupt­ anspruchs angeführten und durch diejenigen der Unter­ ansprüche ergänzten konstruktiven Merkmale.

Auf der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Schnitt entlang der Linie I-I von Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1 (unter Weglassung einiger Teile), wobei jeweils ein Sicherheitsgurt vollständig einge­ holt und auf einer Wickelspule aufgerollt ist und

Fig. 3 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2.

Wie in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt, wird aus Stahl­ blech ein Rahmen (10) gepreßt, der das Hauptgehäuse einer erfindungsgemäßen Einziehvorrichtung für einen Sitzgurt bildet und mit Seitenblechen (10 a) und (10 b) sowie einem Befestigungsloch (10 c) zur Verankerung des Rahmens (10) am Boden des Kraftfahrzeugs versehen ist. Eine Haupt­ welle (11 a) einer Wickelspule (11) ist drehbar in Lager­ büchsen (10 d) und (10 e) aus Teflon oder einem ähnlichen Werkstoff gelagert und an den Seitenblechen (10 a) und (10 b) befestigt. Die Hauptwelle (11 a) geht an einem Ende über in einen Wellenzapfen (11 b). Die Spule (11) umfaßt auch die Flansche (11 c) und (11 d) sowie einen mit diesen Flanschen (11 c, 11 d) verbundenen Spulenkörper (11 e). Das innere Ende eines Sicherheitsgurtes (13) ist am Spulen­ körper (11 e) befestigt, während das andere Ende an einer (hier nicht gezeigten) Verankerung oder einem Schloß zu befestigen ist.

Ein aus einem geeigneten Kunstharz geformtes Gehäuse (14) ist am Seitenblech (10 b) des Rahmens (10) angebracht. Das Gehäuse (14) trägt außen einen zylindrischen Fort­ satz (14 a), in dem ein Federdeckel (15) befestigt ist.

Ein schüsselförmiges Stirnrad (16) besteht aus einem zylindrischen Teil (16 a) von großem Durchmesser und einem zylindrischen Teil (16 b) von kleinem Durchmesser, wobei letzterer drehbar auf dem Wellenzapfen (11 b) und in einer Lagerbüchse (15 a) gelagert ist, die in einem Loch in der Mitte des Federdeckels (15) angebracht ist. Zähne (16 c) befinden sich auf dem äußeren Umkreis des Teils (16 a) von großem Durchmesser. Ein Ende (17 a) einer Hilfsspiralfe­ der (17), die innerhalb des Teils (16 a) von großem Durch­ messer untergebracht ist, ist an der Hauptwelle (11 a) befestigt (siehe Bild 2), während das andere Ende (17 b) an der Innenwand des Teils (16 a) von großem Durchmesser befestigt ist. Ein Ende einer Hauptspiralfeder (18), die sich innerhalb des Federdeckels (15) befindet, ist am Teil (16 b) des Stirnrades (16) von kleinem Durchmesser angebracht, während das andere Ende an der Innenwand des Federdeckels (15) befestigt ist, so daß bei Drehung des Stirnrades (16) die Hauptfeder (18) um den Teil (16 b) von kleinem Durchmesser gewickelt wird. Die Federkraft der Hilfsfeder (17) ist niedriger als die der Haupt­ feder (18).

Ein Zwischenrad (19) greift in das Stirnrad (16) ein. Das Zwischenrad (19) und ein Hebel (20) sind drehbar auf einer am Seitenblech (10 b) befestigten Achse (21) gela­ gert. Am Hebel (20) ist eine Arretierungswelle (22) ange­ bracht, die eine bogenförmige Öffnung (10 f) im Seiten­ blech (10 b) durchdringt (siehe Bild 2). Ein zur Arretie­ rung des Stirnrades (16) dienendes Arretierungsrad (23) ist drehbar an einem Ende der Arretierungswelle (22) gela­ gert und greift in das Zwischenrad (19) ein. Somit kann sich das Arretierungsrad (23) um das Zwischenrad (19) drehen; dadurch schwingt der Hebel (20) in der Öff­ nung (10 f). Eine Federscheibe (24) befindet sich auf der Arretierungswelle (22) zwischen dem Arretierungsrad (23) und dem Hebel (20). Das Arretierungsrad (23) kommt dann, wenn der Hebel (20) bis zum oberen Rand der Öffnung (10 f) schwingt (siehe Bild 3), in Eingriff mit dem Stirn­ rad (16) und sperrt damit dessen Drehbewegung. Der Hebel (20) schlägt in seiner unteren Endstellung an einen am Seitenblech (10 b) angebrachten Stift (25) an (siehe Bild 2). Eine Trommel (26) ist auf der anderen Seite (der Seite mit der Spule 11) der Arretierungswelle (22) dreh­ bar und abnehmbar gelagert und wird von einem Feder­ ring (27) gehalten. Die Trommel (26) ist so ausgeführt, daß sie bei Gurteinzug auf dem auf dem Spulenkörper (11 e) aufgerollten Sicherheitsgurt (13 a) rollt und damit abgreift, welche Sicherheitsgurtlänge aufgerollt ist.

Wenn im Betrieb der Sicherheitsgurt (13) eingezogen und auf die Spule (11) aufgerollt wird, drückt der aufge­ rollte Sicherheitsgurt (13 a) die Trommel (26) hinunter. Da sich das Arretierungsrad (23) jetzt nicht im Eingriff mit dem Stirnrad (16) befindet, können sich die Zahn­ räder (23, 19 und 16) drehen, so daß sich der Sicher­ heitsgurt (13) unter der gemeinsamen Aufrollkraft der Federn (18) und (17), wie in Bild 1 und 2 gezeigt, voll­ ständig auf die Spule (11) wickelt.

Wie die Pfeile in Bild 2 zeigen, wird der Sicherheits­ gurt (13), wenn er vom Insassen herausgezogen wird, von der Spule (11) abgewickelt, so daß sich die Welle (11 a) dreht. Während der Gurt (13) herausgezogen wird, drehen sich auch die Zahnräder (16, 19 und 23); gleichzeitig werden sowohl die Hilfsfeder (17) als auch die Haupt­ feder (18) aufgezogen. Die Federkonstante der Haupt­ feder (18) ist höher als die der Hilfsfeder (17), so daß die Hilfsfeder (17) als erste fast ganz aufgezogen ist. Wenn die Hilfsfeder (17) aufgezogen ist, wird die Drehung der Welle (11 a) in der durch den Pfeil A in Bild 2 be­ zeichneten Richtung über die aufgewickelte Hilfs­ feder (17) auf das Teil (16 b) von kleinem Durchmesser des Stirnrades (16) übertragen, so daß die Hauptfeder (18) aufgezogen wird. Über die Federscheibe (24) schwingt der Hebel (20) in Richtung B und schlägt am Stift (25) an. Die Lage des Stiftes (25) ist so gewählt, daß bei voll herausgezogenem Gurt (13) die Trommel (26) vom abgewickel­ ten Gurt (13 a) abgehoben ist. Der abgewickelte Gurt (13 a) befindet sich also in der in Bild 3 gezeigten Position, wenn der Gurt (13) ganz herausgezogen und angelegt ist. Die Trommel (26) läßt sich gegen eine kleinere Trommel aus­ tauschen, falls die Trommel (26) den abgewickelten Gurt (13 a) selbst dann noch berührt, wenn der Gurt (13) ganz herausgezogen und angelegt ist. Im entgegengesetzten Fall läßt sich die Trommel (26) gegen eine größere Trommel austauschen.

Wenn der Sicherheitsgurt (13) angelegt ist, wirkt die Abrollkraft der Hauptfeder (18) auf das Stirnrad (16) in Richtung des Pfeiles C in Bild 3, so daß die Zahnrä­ der (19) und (23) in die in Bild 3 mit gestrichelten Pfeilen bezeichnete Richtung gedreht werden und der Hebel (20) in Richtung des Pfeiles D schwingt. Infolge­ dessen greift das Arretierungsrad (23) in das Stirn­ rad (16) ein und sperrt es dadurch. Die Sperrung des Stirnrades (16) verhindert, daß die Abrollkraft der Haupt­ feder (18) auf die Welle (11 a) übertragen wird. Infolge­ dessen verringert sich die Gurtspannung des angelegten Gurtes, und der angegurtete Insasse fühlt sich weniger beengt.

Wenn der Gurt (13) gelöst und gelockert wird, dreht sich die Welle (11 a) unter dem Einfluß der Abrollkraft der Hilfsfeder (17) langsam in Richtung des Pfeiles E. Wäh­ rend der Gurt (13) aufgerollt wird, nimmt der Durchmesser des Wickelkerns des Gurtes (13) zu, wodurch der aufge­ rollte Gurt (13 a) die Trommel (26) erreicht, die nun ihrerseits den Hebel (20) verschwenkt. Damit wird das Arretierungsrad (23) aus den Zähnen (16 c) des Stirnra­ des (16) gelöst, so daß sich das Stirnrad (16) unter dem Einfluß der Abrollkraft der Hauptfeder (18) in Richtung des Pfeiles C zu drehen beginnt. Damit wird die Drehung des Stirnrades (16) über die Hilfsfeder (17) auf die Welle (11 a) übertragen, so daß gemeinsam sowohl die Hilfs­ feder (17) wie auch die Hauptfeder (18) die Spule (11) verdrehen und damit den Gurt (13) einziehen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Einziehen und Aufrollen eines Sicher­ heitsgurtes, bestehend aus einem Rahmen und einer in die­ sem Rahmen drehbar gelagerten Wickelspule, aus zwischen dem Rahmen und der Wickelspule angeordneten Federteilen, die eine Hauptfeder und eine Hilfsfeder umfassen, die so auf die Wickelspule einwirken, daß sich der Sicherheits­ gurt unter der Federkraft der Haupt- und/oder der Hilfs­ feder darauf aufrollen kann sowie einem zwischen der Haupt- und der Hilfsfeder angeordneten und mit ihnen ver­ bundenen Sperrad, das bei herausgezogenem Gurt die Feder­ kraft der Hauptfeder sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrad ein schüsselförmiges, mit den Federn (17, 18) verbundenes Stirnrad (16) ist, in das ein Zwischen­ rad (19) eingreift, mit dem ein auf einem verschwenkbaren Hebel (20) angeordnetes Arretierungsrad (23) kämmt das in einer extremen Schwenklage des Hebels (20) zusätzlich in das Stirnrad (16) eingreift und daß der Hebel (20) mit einem den Durchmesser des Wickelkerns des Gurtes (13) ab­ tastenden Abtastorgan verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastorgan eine auf dem Wickelkern des Gurtes (13) ablaufende, auf einer mit dem Arretierungs­ rad (23) verbundenen Arretierungswelle (22) gelagerte Trommel (26) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (26) lösbar auf der Arretierungs­ welle (22) angebracht ist und Austauschtrommeln mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen sind.