DE3918934A1 - Gurtaufroller fuer einen sicherheitsgurt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Sicherheits­ gurt mit einer in einem Gehäuse gelagerten Wickelwelle, die durch zwei Spiralfedern, deren Federgehäuse die Wickelwelle durchsetzt und deren einen Enden mit der Wickelwelle und deren anderen Enden mit den Federgehäusen verbunden sind, in Aufwickel­ vorrichtung vorgespannt ist, wobei die erste Spiralfeder ständig als Einzugsfeder wirksam ist und die zweite Spiralfeder als Zusatzeinzugsfeder zum vollständigen Gurteinzug während des Einziehens des Endbereiches des Gurtes durch eine Schalt­ einrichtung parallel zu der ersten Spiralfeder zugeschaltet und nach dem erneuten Auszug des Endbereiches des Gurtes im entsprechend dem Auszug weitergespannten Zustand abgekuppelt wird.

Gurtaufroller dieser Art sind als sogenannte Komfort-Sicherheits­ gurtaufroller bekannt, bei denen der Sicherheitsgurt im angelegten Zustand nur von der verhältnismäßig schwachen ersten Spiralfeder beaufschlagt ist, die einerseits der zu sichernden Person die gewünschte Bewegungsfreiheit gewährt und andererseits eine Gurtlose vermeidet, ohne aber eine Spannung auf den Körper der zu sichernden Person auszuüben, die von dieser als unan­ genehm empfunden wird. Da diese relativ schwache erste Spiral­ feder nicht ausreicht, um nach dem Lösen des Gurtschlosses den Sicherheitsgurt mit der gewünschten Einzugskraft vollständig einzuziehen, ist die zweite Spiralfeder als Zusatzeinzugsfeder vorgesehen, die durch die Schalteinrichtung zum Zwecke des voll­ ständigen Einzugs auch des Endbereiches des Gurtes zu der ersten Spiralfeder parallel geschaltet wird. Bekannte Schaltein­ richtungen zum Zu- und Abschalten der zweiten Spiralfeder als Zusatzeinzugsfeder sind jedoch entweder kompliziert und aufwendig oder störungsanfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Gurtaufroller der eingangs angegebenen Art mit einer einfachen und funktions­ sicheren Schalteinrichtung zum Zu- und Abschalten der zweiten eine Zusatzeinzugsfeder bildenden Spiralfeder zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Gurtaufroller der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß das erste Federgehäuse der ersten Einzugsfeder frei drehbar auf der Wickelwelle gelagert und durch eine vorgespannte Haltefeder derart mit dem Gehäuse verbunden ist, daß das erste Federgehäuse beim Auszug nach Überwindung der Federkraft der Haltefeder durch das Reaktionsmoment der ersten Einzugsfeder um einen Winkelschritt gedreht und nach Absinken des Reaktionsmoments unter die Feder­ kraft der Haltefeder beim Einzug um den Winkelschritt zurück­ gedreht wird, und daß die Vor- und Rückdrehung des ersten Feder­ gehäuses die Schalteinrichtung zum Zu- und Abschalten der Zusatz­ einzugsfeder betätigt.

Die Erfindung nutzt die beim Auszug des Sicherheitsgurtes von der ersten Spiralfeder auf das erste Federgehäuse ausgeübte Reaktionskraft als Schaltkriterium zum Zu- und Abschalten der zweiten die Zusatzeinzugsfeder bildenden Spiralfeder. Die zunehmende Reaktionskraft der ersten Spiralfeder beim Auszug des Sicherheitsgurtes wird zum Abschalten der zweiten Spiralfeder genutzt. Sobald die erste Spiralfeder durch den Gurtauszug ein vorbestimmtes Reaktionsmoment auf das erste Federgehäuse ausübt, das grundsätzlich einer vorbestimmten Umdrehungszahl der Wickel­ welle entspricht und durch entsprechende Einstellung der Vorspannung der Haltefeder einstellbar ist, wird die Zusatzfeder von dem Gehäuse abgekoppelt, so daß diese im vorgespannten Zustand mit der Wickelwelle frei mitdrehen kann. Dieses freie Mitdrehen der Zusatzfeder im wirkungslosen Zustand mit der Wickelwelle wird dadurch bewirkt, daß das zweite Federgehäuse der zweiten Spiralfeder von dem Gehäuse abgekuppelt und undrehbar an die Wickelwelle angekuppelt wird, so daß die zweite, die Zusatzeinzugsfeder bildende Spiralfeder im vorge­ spannten Zustand gehalten ist und nach dem erneuten Ankuppeln an das Gehäuse ihre zusätzliche Einzugskraft entfalten kann, durch die das äußere Ende des Sicherheitsgurtes vollständig eingezogen werden kann. Das federgehäusefeste Teil der zweiten Spiralfeder ist also einmal wickelwellenfest und zum anderen gehäusefest gehalten. Während der Zeit, in der das zweite Federgehäuse an das Gehäuse angekuppelt ist. sich also ein Ende der zweiten Spiralfeder auf dem Gehäuse abstützt, erfolgt beim Auszug des vorderen Endes des Gurtes die Spannung der zweiten Spiralfeder und während des Einzugs dieses äußeren Endes nach dem Lösen des Gurtes ein entsprechende Entspannung.

Um ein Ende der zweiten Spiralfeder einmal mit dem Gehäuse und zum anderen mit der Wickelwelle in einfacher Weise kuppeln zu können, ist das zweite Federgehäuse der Zusatzeinzugsfeder frei drehbar auf der Wickelwelle gelagert und durch die Schalt­ einrichtung einmal drehfest mit der Wickelwelle und zum anderen drehfest mit dem Gehäuse verbindbar.

Zweckmäßigerweise besteht die Schalteinrichtung aus zwei neben­ einander auf einer Schaltwelle angeordneten Zahnrädern, von denen ein drehfest mit der Schaltwelle verbundenes Zahnrad mit einem mit dem zweiten Federgehäuse verbundenen Zahnkranz und das andere frei drehbar auf der Schaltwelle gelagerte Zahnrad mit einem drehfest mit der Wickelwelle verbundenen Zahnrad kämmt, und aus einer Kupplung, die einmal die Schaltwelle drehfest mit dem Gehäuse und zum anderen das frei drehbare Zahnrad mit der Schaltwelle verbindet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kupplung aus drehfest mit der Schaltwelle verbundenen Klauen besteht, daß die Zahnräder axial verschieblich auf der Schalt­ welle gelagert sind und daß die Schaltwelle durch Drehung des ersten Federgehäuses über einen mit diesem verbundenen Über­ tragungsmechanismus axial zwischen zwei Stellungen verschieblich ist, in denen die Klauen einmal in eine Verzahnung o.dgl. des Gehäuses oder eine Verzahnung o.dgl. des frei drehbaren Zahnrades greifen. Dabei ist die Klauenkupplung zweckmäßiger­ weise so auszubilden, daß die Klauen entweder mit der Verzahnung des Gehäuses oder aber mit der Verzahnung des frei drehbaren Zahnrades in Eingriff sind, ohne daß die Klauen eine Zwischen­ stellung einnehmen, in der die Schaltwelle frei durchdrehen könnte.

Zweckmäßigerweise ist das frei drehbare Zahnrad auf eine Nabe des drehfest aber axial auf der Schaltwelle angeordneten Zahnrades gelagert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Übertragungsmechanismus aus einem Winkelhebel besteht, dessen einer Arm in eine Aussparung des ersten Federgehäuses oder eine mit diesem verbundene Gabel greift und dessen anderer Arm der Schaltwelle eine entsprechende Axialverschiebung erteilt. Durch diese Axialverschiebung der Schaltwelle wird das zweite Feder­ gehäuse einmal an das Gehäuse und zum anderen an die Wickelwelle angekuppelt.

Zweckmäßigerweise besteht die Betätigungseinrichtung der Schalt­ einrichtung aus einem zwischen zwei Grenzlagern verschwenkbaren Schalthebel, der zwischen diesen Grenzlagen die Totpunktstellung einer vorgespannten Feder durchwandert, die diesen in Richtung auf die beiden Grenzlagen beaufschlagt. Diese Ausgestaltung stellt sicher, daß der Schalthebel unter Federkraft schnell von der einen Schaltstellung in die andere schnappt, so daß eine schnelle Umschaltung der Kupplung gewährleistet ist.

Zweckmäßigerweise greift der Schalthebel mit einem gegabelten Teil in eine Ringnut der axial verschieblichen Schaltwelle, wobei die Feder eine den Schalthebel verlängernde Druckfeder ist, deren anderes Ende gehäusefest gelagert ist, und wobei der andere Arm des Winkelhebels mit einem gegabelten Teil die Druck­ feder einfaßt und diese zwischen den Grenzlagen umschaltet. Die Umschaltung erfolgt also dadurch, daß durch den gegabelten Teil des Winkelhebels die Druckfeder von der einen Übertotpunktlage in die andere Übertotpunktlage gedrückt wird.

Zweckmäßigerweise ist die das erste Federgehäuse mit dem Gehäuse verbindende Feder eine Zugfeder. Zusätzlich kann eine die Vorspannung dieser Zugfeder verändernde Einrichtung vorgesehen sein, so daß sich der Umschaltbereich in gewünschter Weise einstellen und justieren läßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnit durch den Teil des Gurtauf­ rollergehäuses, in dem die die Wickelwelle aufspulenden Spiralfedern mit ihren Federgehäusen angeordnet sind,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gehäuseteils in Richtung des Pfeils A in Fig. 1,

Fig. 3 und Fig. 4 Draufsichten auf die Gehäuseteile nach den Fig. 1 und 2 in den beiden Schaltstellungen der Schaltwelle und,

Fig. 5 eine Vorderansicht des Gehäuseteils in Richtung des Pfeils B in den Fig. 3 und 4.

In dem Gehäuse 1 des Gurtaufrollers ist die Wickelwelle 2 für den nicht dargestellten Sicherheitsgurt in bekannter Weise gelagert. Der Wellenzapfen 3 der Wickelwelle 2 durchsetzt die Gehäusewandung 4 und ragt in das Gehäuseteil 5, in dem die der Rückspulung bzw. dem Einzug des Sicherheitsgurts dienenden Spiralfedern 6, 7 mit ihren Federgehäusen 8, 9 angeordnet sind.

In dem Gehäuseteil 5 ist mit dem Wellenzapfen 3 das auf diesen aufgeschobene Rohrstück 10 drehfest verbunden, das das Zahnrad 11 trägt. Das Zahnrad 11 kann einstückig mit dem Rohrstück 10 ausgebildet oder aber in sonstiger Weise mit diesem drehfest verbunden sein. Auf dem Wellenzapfen 3 bzw. dem Rohrstück 10 sind das erste Federgehäuse 8 und das zweite Federgehäuse 9 frei drehbar gelagert. Das zweite Federgehäuse 9 ist nach außen hin durch die Scheibe 12 geschlossen, die drehfest auf dem Rohrstück 10 befestigt ist.

Die Enden der Spiralfedern 6, 7, die aus gewickelten Blattfedern bestehen. sind einerseits mit dem Rohrstück 10 und andererseits den äußeren Umfangsteilen der ersten und zweiten Federgehäuse 8, 9 verbunden.

Das zweite Federgehäuse 9 ist einstückig oder drehfest mit dem Zahnkranz 14 versehen. Der Zahnkranz 14 und das Zahnrad 11 weisen gleiche Durchmesser auf.

Parallel zu der Wickelwelle 2, 3 ist in dem Gehäuseteil 5 die in Richtung des Doppelpfeils C axial verschiebliche Schaltwelle 16 gelagert. Auf der Schaltwelle 16 ist durch eine Nut-Feder- Verbindung eine Nabe 17 eines Zahnrades 18 axial verschieblich aber undrehbar gelagert. Auf der Nabe 17 ist in der darge­ stellten Weise ein Zahnrad 19 frei drehbar gelagert, das auf seiner inneren Seite mit einer ringförmigen aus sägezahnförmigen Zähnen 20 bestehenden Klauenverzahnung versehen ist. Das Zahnrad 18 kämmt mit dem Zahnkranz 14 und das Zahnrad 19 befindet sich mit den Zähnen des Zahnrades 11 im Eingriff.

An der Gehäusewandung 4 ist eine zu der Klauenverzahnung 20 komplementäre Klauenverzahnung 22 vorgesehen, die ebenfalls aus ringförmig angeordneten Zähnen mit sägezahnartigen Profilen besteht. Auf der Schaltwelle 16 sind diese mittig durchsetzende radial auskragende Klauen 23 befestigt, die sich entweder im Eingriff mit der gehäusefesten Klauenverzahnung 22 oder der Klauenverzahnung 20 des Zahnrades 19 befinden. Nur aus Gründen der anschaulicheren Darstellung sind in Fig. 1 die Klauen 23 außer Eingriff mit den Klauenverzahnungen 20, 22 dargestellt. Eine Umschaltung der Klauen 23 zwischen den Klauenverzahnungen 22, 23 erfolgt durch Verschiebung der Schaltwelle in Richtung des Doppelpfeils C. Zur Axialverschiebung der Schaltwelle 16 ist ein Schalthebel 25 vorgesehen, der mit seinem gegabelten Teil 26 in eine Nut 27 der Schaltwelle 16 greift. Der Schalthebel 25 ist auf einer Stütze 28 schwenkbar in dem Gehäuseteil 5 gelagert. Das gegabelte Teil 26 des Schalthebels 25 ist durch ein Verbin­ dungsstück 30 geschlossen, das in der dargestellten Weise dem Anschluß einer den Schalthebel 25 verlängernden Druckfeder 31 dient. Das gegenüberliegende Ende der Druckfeder 31 ist in einem blockartigen Halteteil 32 befestigt, das schwenkbar auf einem Sockel 33 in dem Gehäuseteil 5 gelagert ist.

Auf einem Sockel oder einer Stütze 35 ist ein Winkelhebel 36 schwenkbar gelagert, dessen einer Arm 37 in ein gabelförmiges Teil 38 greift, das auf der Umfangswandung des ersten Feder­ gehäuses 8 befestigt ist. Das freie Ende des anderen Arms 40 des Winkelhebels 36 ist in der am besten aus Fig. 5 ersichtlichen Weise U- oder haarnadelförmig gekrümmt und faßt mit seinem gekrümmten Endteil 41 die Druckfeder 31 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise ein.

An dem einen Schenkel des Gabelstücks 38 ist in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise ein Ende einer Zugfeder 45 befestigt, dessen anderes Ende an einem Haltezapfen 46 befestigt ist, der in dem Langloch 47 der Gehäusewandung 4 verschieblich und in unterschiedlichen Stellungen fixierbar ist. Durch entsprechendes Verschieben des Haltestifts 46 läßt sich die Federkraft der Haltefeder 45 einstellen.

Die jeweiligen Endstellungen des Gabelstücks 38 können durch nicht dargestellte Anschläge in Form von Stiften o.dgl., die mit der Wand 4 verbunden sind, begrenzt werden.

Vor dem Gurtauszug befindet sich der Arm 40, 41 des Winkelhebels 36 in der aus Fig. 3 ersichtlichen nach außen geschwenkten Position, in der die Klauen 23 im Eingriff mit der Klauen­ verzahnung 20 des Zahnrades 19 sind. Diese Stellung wird durch die Feder 31 gesichert, die sich in ihrer einen Übertotpunktlage befindet.

Steigt bei dem Gurtauszug die von der ersten Spiralfeder auf das erste Federgehäuse 8 ausgeübte Reaktionskraft, wird das Feder­ gehäuse gedreht, so daß dieses über das Gabelstück 38 den anderen Arm 37 des Winkelhebels mitnimmt. Sobald die Reaktions­ kraft groß genug ist, daß sie die Kraft der Druckfeder 31 überwindet und diese unter Durchgang ihrer Totpunktlage in die aus Fig. 4 ersichtliche andere Übertotpunktstellung verschwenkt, erfolgt eine Umschaltung der Schaltwelle 17 in der Weise, daß die Klauen in die gehäusefeste Klauenverzahnung 22 greifen.

Die Umschaltung der Schaltwelle 16 erfolgt also dann, wenn die auf das erste Federgehäuse 8 ausgeübte Reaktionskraft der ersten Spiralfeder 6 so groß ist, daß sie die Kraft der eine Schnappfeder bildenden Druckfeder 31 überwindet und diese unter Durchgang durch die Totpunktstellung umschaltet.

Die Zugfeder 45 kann in der Weise angeordnet werden, daß sie die auf das Gehäuse ausgeübte Reaktionskraft der Spiralfeder 6 vergrößert oder verringert. Justierungen sind in Anpassung an die Kraft der Umschnappfeder 31 erforderlich.

Die Klauen 23 weisen zweckmäßigerweise in der aus Fig. 4 ersicht­ lichen Weise im Querschnitt Parallelogrammform auf, so daß spitzwinkelige Endbereiche gebildet sind, die von den sägezahn­ förmigen Zehen der Klauenverzahnungen 20, 22 eingezogen werden.

Claims (10)

1. Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt mit einer in einem Gehäuse gelagerten Wickelwelle, die durch zwei Spiral­ federn, deren Federgehäuse die Wickelwelle durchsetzt und deren einen Enden mit der Wickelwelle und deren anderen Enden mit dem Federgehäuse verbunden sind, in Aufwickel­ vorrichtung vorgespannt ist, wobei die erste der Spiral­ federn als Einzugsfeder ständig wirksam ist und die andere als Zusatzeinzugsfeder zum vollständigen Gurteinzug während des Einziehens des Endbereiches des Gurtes durch eine Schalteinrichtung parallel zu der ersten Spiralfeder zugeschaltet und nach dem erneuten Auszug des Endbereiches des Gurtes im entsprechend dem Auszug weitergespannten Zustand abgekuppelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Federgehäuse (8) der ersten Einzugsfeder (6) frei drehbar auf der Wickelwelle (2, 3, 10) gelagert und durch mindestens eine vorgespannte Haltefeder (31, 45) derart mit dem Gehäuse (1, 5) verbunden oder an dieses angekuppelt ist, daß das erste Federgehäuse (8) beim Auszug nach Überwinden der Federkraft der Haltefeder (31, 45) durch das Reaktionsmoment der ersten Spiralfeder (6) um einen Winkelschritt gedreht und nach Absinken des Reaktions­ moments unter die Federkraft beim Einzug um den Winkel­ schritt zurückgedreht wird, und daß die Vor- und Rück­ drehung des Federgehäuses (8) die Schalteinrichtung zum Zu­ und Abschalten der Zusatzeinzugsfeder (7) betätigt.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Federgehäuse (9) der Zusatzeinzugsfeder (7) frei drehbar auf der Wickelwelle (3, 10) gelagert und durch die Schalteinrichtung einmal drehfest mit der Wickelwelle und zum anderen drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung aus zwei neben­ einander auf einer Schaltwelle (16) angeordneten Zahnrädern (18, 19), von denen ein drehfest mit der Schaltwelle (16) verbundenes Zahnrad (18) mit einem mit dem zweiten Feder­ gehäuse (9) verbundenen Zahnkranz (14) und das andere frei drehbar auf der Schaltwelle (16) gelagerte Zahnrad (19) mit einem drehfest mit der Wickelwelle (3, 10) verbundenen Zahnrad (11) kämmt, und aus einer Kupplung besteht, die einmal die Schaltwelle (16) drehfest mit dem Gehäuse (1, 4, 5) und zum anderen das frei drehbare Zahnrad (19) dreh­ fest mit der Schaltwelle (16) verbindet.

4. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung aus drehfest mit der Schaltwelle (16) verbundenen Klauen (23) besteht, daß die Zahnräder (18, 19) axial verschieblich auf der Schaltwelle (16) gelagert sind und daß die Schaltwelle (16) durch Drehung des ersten Federgehäuses (8) über einen mit diesem verbundenen Übertragungsmechanismus axial zwischen zwei Stellungen (Fig. 3, Fig. 4) verschieblich ist, in denen die Klauen (23) einmal in eine Verzahnung (22) o.dgl. des Gehäuses oder eine Verzahnung (20) o.dgl. des frei drehbaren Zahnrades (19) greifen.

5. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das frei drehbare Zahnrad (19) auf einer Nabe (17) des drehfest aber axial verschieblich auf der Schaltwelle (16) angeordneten Zahnrades (18) gelagert ist.

6. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsmechanismus aus einem Winkelhebel (36) besteht, dessen einer Arm (37) in eine Aussparung des ersten Federgehäuses (8) oder in eine mit diesem verbundene Gabel (38) greift und dessen anderer Arm (40, 41) der Schaltwelle (16) eine entsprechende Axial­ verschiebung erteilt.

7. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung der Schalt­ einrichtung aus einem zwischen zwei Grenzlagen verschwenk­ baren Schalthebel (25, 26, 30) besteht, der zwischen den Grenzlagen die Totpunktstellung einer vorgespannten Feder (31) durchwandert, die diesen in Richtung auf die beiden Grenzlagen beaufschlagt.

8. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (25) mit einem gegabelten Teil (26) in eine Nut (27) der axial verschieb­ lichen Schaltwelle (16) greift, daß die Feder eine den Schalthebel (25) verlängernde Druckfeder ist, deren anderes Ende gehäusefest gelagert ist, und daß der andere Arm (40) des Winkelhebels (36) mit einem gegabelten Teil (41) die Druckfeder (31) einfaßt und diese zwischen den Grenzlagen umschaltet.

9. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das erste Federgehäuse (8) mit dem Gehäuse (1, 4, 5) verbindende Feder eine Zugfeder (45) ist.

10. Gurtaufroller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Zugfeder (45) veränderbar ist.