DE3828637A1 - Gurtstrafferkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Straffer für einen Sicherheits­ gurtaufroller mit einem im Crash-Fall auslösbaren Seil­ trieb, dessen Seilscheibe mit der Gurtaufwickelwelle des Gurtaufrollers über ein an der Seilscheibe ange­ ordnetes und radial zum Eingriff in eine an der Gurt­ aufwickelwelle vorgesehene Kupplungsverzahnung verlager­ bares Sperrglied formschlüssig koppelbar ist.

Eine gattungsgemäße Strammvorrichtung ist aus der DE-OS 34 07 378 bekannt; hierbei ist an der Seilscheibe ein exzentrisch gelagertes, im Auslösefall radial gegen die Kraft einer das Sperrglied in seiner Ruhelage be­ lastenden Feder ausschwenkbares Sperrglied vorgesehen, welches bei seiner Ausschwenkung in die mit der Aufwickel­ welle des Gurtaufrollers gekoppelte Verzahnung ein­ greift und so eine formschlüssige Verbindung zwischen Seilscheibe und Gurtaufwickelwelle des Gurtaufrollers herstellt. Die Lagerungs- und Massenverhältnisse am Sperrglied sind so ausgelegt, daß im Auslösefall das Sperrglied aufgrund der ihm eigenen Masseträgheit hinter der Drehbewegung der Seilscheibe zurückbleibt und auf­ grund der exzentrischen Lagerung radial auswärts aus­ geschwenkt wird.

Mit einer derartigen Auslegung der Kupplungsverbindung zwischen Gurtstraffer und Gurtaufroller ist der Nach­ teil verbunden, daß die Ansprechschwelle des Sperr­ gliedes schwierig festzulegen ist, da zunächst die Seilscheibe eine gewisse Rotationsbeschleunigung er­ fahren muß, bevor die Ansprechschwelle des Sperrgliedes im Hinblick auf dessen Ausschwenkung erreicht ist; damit kann ein Teil des begrenzten Antriebsweges für die Seilscheibe nicht in eine Aufwickelbewegung der Gurtaufwickelwelle umgesetzt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Straffvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Eingriff des kuppelnden Sperrgliedes unabhängig von der Rotationsbeschleunigung der Seil­ scheibe definiert eingeleitet wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung vorangestellt sind.

Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, daß an dem Straffer ein relativ zur Seilscheibe verschieb­ bares und dabei auf das Sperrglied zu dessen Auslenkung einwirkendes Steuerelement vorgesehen ist, welches von dem von der Seilscheibe weggeführten Antriebsseil beaufschlagt ist. Das Antriebsseil ist dabei in abge­ knicktem Verlauf derart über einen Anschlag des Steuer­ elementes geführt, daß der Beginn der Straffbewegung zunächst zu einem Geradeziehen des Antriebsseiles unter Beseitigung des abgeknickten Verlaufs führt, wodurch das Antriebsseil das Steuerelement gegenüber der Seil­ scheibe verschiebt und das Steuerelement seinerseits aufgrund seiner Einwirkung auf das Sperrglied letzteres in die Verriegelungsposition auslenkt.

Hiermit ist der besondere Vorteil verbunden, daß der Aussteuerungsvorgang für das Sperrglied zeitlich bereits vor den Beginn der Drehbewegung der Seilscheibe vorver­ lagert wird, so daß die Reaktionszeiten in vorteilhafter Weise abgekürzt sind. Dabei ergibt sich als weiterer Vorteil, daß die Seilscheibe und das an ihr angeordnete Sperrglied während dessen Aussteuerbewegung in die Verriegelungslage noch keiner Arbeitsbelastung unterliegen. Erst wenn das Sperrglied zum Eingriff in die Kupplungs­ verzahnung vorbereitet ist, setzt eine Drehbewegung der Seilscheibe aufgrund der Abwicklung des Antriebs­ seiles von der Seilscheibe ein mit der Folge, daß unmittel­ bar damit bereits die Kopplung der Seilscheibe mit der Gurtaufwickelwelle verwirklicht ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zwischen Steuerelement und Sperrglied ein Winkelhebel zwischenge­ schaltet, auf dessen einen Arm das Steuerelement bei seiner Verschiebung unter der Wirkung des Antriebsseiles drückt und dessen anderer Arm bei der so hervorgerufenen Verschwenkung des Winkelhebels dann das Sperrglied in seine Verriegelungslage verschiebt.

Eine besonders vorteilhafte Wirkung ergibt sich, wenn der entsprechende, mit dem Winkelhebel zusammenwirkende Fortsatz des Steuerelementes sowie der Winkelhebel selbst aus einem federnden Material gebildet sind. Sofern die Sperrverzahnung des Sperrgliedes und die Kupplungsverzahnung der Gurtaufwickelwelle zum Zeitpunkt der Aussteuerung des Sperrgliedes nicht deckungsgleich voreinanderliegen, wird das Sperrglied aufgrund der federnden Wirkung seiner Betätigungsglieder in Form des Winkelhebels sowie des Fortsatzes des Steuerelementes unter eine Vorspannung gesetzt, so daß unmittelbar mit Beginn der Drehung der Seilscheibe und damit einer Korrektur der Lage der Verzahnungen gegeneinander das Sperrglied in die Verriegelungslage gebracht wird.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ferner eine das Sperrglied in seine Ruhelage belastende Feder vorgesehen, so daß unter der Wirkung dieser Feder das Sperrglied nach Beendigung des Straffvorganges wieder in seine Ausgangslage zurückgeführt wird. Damit ist der Forderung nachzukommen, daß die Mechanik des Gurt­ aufrollers als solchem nach Beendigung der Straffvor­ richtung durch die Straffeinrichtung nicht beeinträchtigt ist.

Schließlich sieht die Erfindung in einem weiteren Aus­ führungsbeispiel auch vor, durch die Anordnung eines Sichtfensters in dem Gehäuse der Straffvorrichtung sowie eines Funktionsanzeigers an dem Steuerelement die Möglichkeit zu schaffen, den Zustand der Straff­ vorrichtung von außen her zu bestimmen, indem nach der Auslösung des Straffers und der damit verbundenen Verschiebung des Steuerelementes der am Steuerelement vorgesehene Funktionsanzeiger im Bereich des Sicht­ fensters des Gehäuses zu liegen kommt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben wird. Es zeigt

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung die Kupplungs­ seite eines Gurtstraffers in unverriegelter Position des Sperrgliedes,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Zwischen­ stadium nach Auslösung der Straffvorrichtung,

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 1 bei verriegeltem Sperrglied,

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 1 nach Abschluß der Straffbewegung.

Auf einem Fortsatz 10 der Gurtaufwickelwelle eines nicht weiter dargestellten Gurtaufrollers ist eine Seilscheibe 11 gelagert, die auf ihrem äußeren Umfang von einer an der Gurtaufwickelwelle in der Ebene der Seilscheibe 11 ausgebildeten Kupplungsverzahnung 12 umgeben ist. Die Systemseite mit der Seilscheibe 11 ist von einem Gehäuse 13 umschlossen.

Ein Antriebsseil 14 ist in mehreren Windungen auf der Seilscheibe 11 aufgewickelt und von hier aus in einem abgeknickten Verlauf durch eine in einem am Gehäuse 13 angeordneten und geführten, gegenüber der in der Ruhelage stillstehenden Seilscheibe 11 verschiebbaren Steuerelement 15 ausgebildete Öffnung 16 zu einem Gehäuseaustritt 17 geführt, von wo es an eine nicht im einzelnen dargestellte und im Crash-Fall auslösbare Antriebsvorrichtung angeschlossen ist. Die Öffnung 16 in dem Steuerelement 15 bildet dabei einen abge­ rundeten Anschlag 18 für das aufgrund seiner abgeknickten Führung hier umgelenkte Antriebsseil 14 aus.

In der Seilscheibe 11 ist in einer Öffnung 19 ein radial nach außen verschiebbares und dabei über den Umfang der Seilscheibe 11 hervortretendes Sperrglied 20 angeord­ net, welches den Wellenfortsatz 10 als Anschlag umgreift. Zwischen einem Fortsatz 21 des Sperrgliedes 20 und dem Seilscheibenkörper 11 stützt sich eine Feder 22 ab, die in einem längs der Öffnung 20 verlaufenden Schlitz 23 angeordnet ist, in welchen der Fortsatz 21 des Sperrgliedes hineinreicht. Die Feder 22 belastet das Sperrglied 20 in seine nicht verriegelte Ruhelage. An seiner einen Seite weist das Sperrglied 20 eine zum Eingriff in die Kupplungsverzahnung 12 der Gurtauf­ wickelwelle eingerichtete Sperrverzahnung 24 auf, und an seinem anderen Ende ist das Sperrglied 20 von einem an der Seilscheibe 11 angeordneten Winkelhebel 25 be­ aufschlagt, dessen einer Arm 26 formmäßig angepaßt an dem Sperrglied 20 anliegt, und dessen anderer Arm 27 über den Umfang der Seilscheibe 11 hinausragend in den Verschiebeweg des Steuerelementes 15 reicht. Zum Zusammenwirken mit dem Arm 27 des Winkelhebels 25 weist das Steuerelement 15 einen armartigen Fort­ satz 28 auf.

Das Steuerelement 15 ist am Gehäuse 13 über einen Scher­ stift 29 festgelegt, während die Seilscheibe 11 über zwei eigene Scherstifte 30 ebenfalls mit dem Gehäuse 13, seine Ruhelage sichernd, verbunden ist.

Schließlich weisen das Gehäuse 13 noch ein Sichtfenster 31 und das Steuerelement 15 einen Funktionsanzeiger 32 auf, wobei der Funktionsanzeiger 32 am Steuerelement 15 so angeordnet ist, daß nach Abschluß der Verschiebe­ bewegung des Steuerelementes 15 (Fig. 2-4) der Funktionsanzeiger 32 vor dem Sichtfenster 31 zu liegen kommt.

Die Funktion eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers ergibt sich folgendermaßen:

Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage des Straffers mit seinen Systemteilen ergibt sich mit Auslösung der Antriebsvorrichtung im Unfallgeschehen eine auf das Antriebsseil 14 wirkende Zugkraft in Richtung des Pfeiles 33. Da zunächst einmal die Seilscheibe 11 unbeweglich verharrt, führt die auf das Antriebs­ seil 14 einwirkende Zugkraft zu einer Streckung des Seiles unter Beseitigung seiner abgeknickten Führung durch das Steuerelement 15. Aufgrund der so in Verschiebe­ richtung des Steuerelementes wirkenden Kraftkomponente wird das Steuerelement 15 unter Bruch des Scherstiftes 29 in Richtung des Pfeils 34 verschoben und drückt dabei gemäß Fig. 2 mit seinem Fortsatz 28 auf den Arm 27 des Winkelhebels 25.

Sofern die Sperrverzahnung 24 des Sperrgliedes 20 einer­ seits und die Kupplungsverzahnung 12 der Gurtaufwickel­ welle andererseits eine korrespondierende Lage auf­ weisen, führt die Verschwenkung des Hebels 25 unmittelbar zu einer Aussteuerung des Sperrgliedes 20 in die Kupp­ lungsverzahnung 12.

In Fig. 2 ist aber davon ausgegangen, daß eine derartige korrespondierende Lage der Verzahnungen 12, 24 nicht verwirklicht ist, und in diesem Fall ergibt sich aufgrund der federnden Auslegung des Winkelhebels 25 wie auch des Fortsatzes 28 des Steuerelementes 15 eine auf das Sperrglied 20 einwirkende in die Verschieberichtung des Sperrgliedes gerichtete Vorspannung.

Sobald nun durch die im Anschluß an die Streckung des Antriebsseiles 14 einsetzende Drehbewegung der Seil­ scheibe 11 eine geringfügige Verschiebung der Verzahnungen 24, 12 gegeneinander stattfindet, drückt der Winkelhebel 25 das Sperrglied 20 gegen die Wirkung der Feder 22 nach außen in die in der Fig. 3 dargestellte Verriegelungs­ lage. Dabei wird aufgrund auch der Ausbildung der Ver­ zahnungen 24, 12 das Sperrglied soweit in die Verriegelungs­ lage eingezogen, daß der Winkelhebel 25 vollständig in die Kontur der Seilscheibe 11 einschwenkt, so daß nach Abschluß der Straffbewegung eine freie Drehbarkeit der Seilscheibe auf dem Wellenfortsatz 10 gegeben ist, ohne daß der Winkelhebel 25 nochmals mit dem Steuer­ element 15 in einen hemmenden Kontakt kommt.

Nach Abschluß der Straffbewegung sorgt die durch die Auslenkung des Sperrgliedes 20 vorgespannte Feder 22 für eine Rückführung des Sperrgliedes 20 in die Kontur der Seilscheibe 11, so daß die Kupplungsverbindung der Seilscheibe mit der Gurtaufwickelwelle aufgehoben ist, weshalb das normale Funktionsverhalten des Gurtauf­ rollers Platz greifen kann.

Um einen sicheren Rückschluß darauf zu ermöglichen, daß die Straffvorrichtung zweifelsfrei benutzt worden ist, kommt durch die Verschiebung des Steuerelementes ein an diesem ausgebildeter Funktionsanzeiger vor ein im Gehäuse der Straffvorrichtung angeordnetes Sicht­ fenster zu liegen, so daß hierdurch eine Überprüfung der Funktionslage möglich ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentan­ sprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offen­ barten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (10)

1. Straffer für einen Sicherheitsgurtaufroller mit einem im Crash-Fall auslösbaren Seiltrieb, dessen Seilscheibe mit der Gurtaufwickelwelle des Gurtauf­ rollers über ein an der Seilscheibe angeordnetes und radial zum Eingriff in eine an der Gurtaufwickel­ welle vorgesehene Kupplungsverzahnung verlagerbares Sperrglied formschlüssig koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein relativ zur Seilscheibe (11) verschiebbares und dabei auf das Sperrglied (20) zu dessen Auslenkung einwirkendes Steuerelement (15) vorgesehen ist, welches von dem von der Seil­ scheibe (11) weggeführten Antriebsseil (14) beauf­ schlagt ist.

2. Straffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Seilscheibe (11) aufgewickelte Antriebsseil (14) von seinem Ablaufpunkt in einem abgeknickten Verlauf über einen an dem Steuerelement (15) ausgebildeten Anschlag (18) zur Antriebsvor­ richtung des Seiltriebes geführt ist.

3. Straffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsseil durch eine in dem Steuerelement (15) ausgebildete Öffnung geführt ist.

4. Straffer nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (15) einen auf das Sperrglied (20) wirkenden Fortsatz (28) aufweist.

5. Straffer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sperrglied (20) und dem Steuerelement (15) an der Seilscheibe (11) ein Winkelhebel (25) verschwenkbar angeordnet ist, dessen einer Arm (27) vom Steuerelement (15, 28) beaufschlagbar ist und dessen anderer Arm (26) auf das Sperrglied (20) wirkt.

6. Straffer nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fortsatz (28) des Steuerelementes (15) und der Winkelhebel (25) jeweils aus einem federnden Material bestehen.

7. Straffer nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Seilscheibe (11) angeordnete Sperrglied (20) in seine Ruhelage feder­ belastet (22) ist.

8. Straffer nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (15) an dem Gehäuse (13) des Straffers mittels eines Scher­ elementes (29) festgelegt ist.

9. Straffer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilscheibe (11) an dem Gehäuse (13) des Straffers über Scherelemente (30) festgelegt ist.

10. Straffer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) des Straffers ein Sichtfenster (31) und das Steuerelement (15) einen dem Fenster (31) zuordnenbaren Funktionsanzeiger (32) aufweisen.