DE3938081A1 - Einziehvorrichtung fuer sicherheitsgurte in kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einziehvorrichtung für Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen nach dem Ober­ begriff des Hauptanspruches.

Eine derartige Einziehvorrichtung ist aus der DE-OS 26 48 010 bekannt. Nach dieser Druckschrift greifen an einer Welle zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes zwei funktionell hintereinander geschaltete Torsionsfedern an und stützen sich dabei an einem fahrzeugfesten Gehäuse ab. Die Torsionsfedern sind konzentrisch um die Welle angeordnet, wobei die schwächere, als Hilfsfeder zu bezeichnende innere Torsionsfeder die Verbindung zwi­ schen der Welle und einem Steg herstellt. Die zweite, als Hauptfeder zu bezeichnende Torsionsfeder verbindet den Steg mit dem Gehäuse. Ein von der Welle angetrie­ benes, drehzahluntersetzendes Getriebe steuert eine Kurvenscheibe eines Schaltmechanismus, über den eine mit dem Steg verbundene Klinke in eine Sperrverzahnung am Gehäuse eingreift. Dadurch wirkt die Hauptfeder aus­ schließlich zwischen dem Gehäuse und dem sich am Gehäuse abstützenden Steg, so daß lediglich die Hilfsfeder auf die Welle eine Kraft überträgt. Die Getriebeübersetzung ist so ausgelegt, daß der Eingriff der Klinke in die Sperrverzahnung und damit das Abschalten der Hauptfeder bei nahezu ausgezogenem Sicherheitsgurt erfolgt. Dadurch liegt der Sicherheitsgurt an einem Fahrzeuginsassen mit einer geringen Kraft an. Beim Ablegen des Sicherheits­ gurtes gibt der Schaltmechanismus die Klinke und damit den Steg mit der Hauptfeder frei.

Nachdem beim Anlegen des Sicherheitsgurtes beide Tor­ sionsfedern zugeschaltet sind, wird bei angelegtem Sicherheitsgurt die Vorspannung der Hilfsfeder in nachteiliger Weise entsprechend dem gemeinsam mit der Hauptfeder zurückgelegten Federweg erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einziehvorrichtung für Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen nach dem Ober­ begriff des Hauptanspruches so weiterzuentwickeln, daß bei angelegtem Sicherheitsgurt die Kraft einer Hilfs­ feder angreift, die unabhängig ist von einer zum Auf­ wickeln des Sicherheitsgurtes vorgesehenen Hauptfeder.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Kräfte der Hauptfeder und der Hilfsfeder an einer zum Auf­ wickeln bzw. Abwickeln des Sicherheitsgurtes vorge­ sehenen Welle getrennt voneinander während des Auf- bzw. Abwickelns angreifen.

Bei einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes besteht ein Schaltmechanismus für das wechselseitige Zu- bzw. Abschalten der Hilfsfeder und der Hauptfeder aus einer über ein Getriebe drehbewegten Nockenscheibe. Die Welle der Einziehvorrichtung ist innerhalb eines Ge­ häuses gelagert, in dem auch eine achsparallel zur Welle radial verlagerbare Schaltwelle geführt ist. An ihr ist wenigstens ein Zahnrad befestigt, das ständig in ein erstes Antriebsrad eingreift. Es weist für die Haupt­ feder und die Hilfsfeder einen gemeinsamen Befesti­ gungsabschnitt auf.

In einer Lage der Schaltwelle greift das Zahnrad in einen mit dem Gehäuse fest verbundenen Sperrkörper ein. Das Zahnrad blockiert demzufolge die Drehbewegung des Antriebsrades und damit des Befestigungsabschnittes gegenüber dem Gehäuse. Die zwischen dem Steg und dem Gehäuse eingespannte Hilfsfeder wird dadurch vom Kraft­ fluß zwischen der Welle und dem Gehäuse abgeschaltet. In einer zweiten Stellung der Schaltwelle kommt das Zahnrad außer Eingriff mit dem Sperrkörper und greift dabei gleichzeitig in ein zweites, auf der Welle drehfest angeordnetes Antriebsrad ein. Die Hauptfeder ist dem­ zufolge unbeweglich zwischen den über das Zahnrad synchron miteinander bewegten Antriebsrädern vorge­ spannt. An der Welle greift über den Steg, das erste Antriebsrad, das Zahnrad und über das zweite Antriebsrad ausschließlich die Hilfsfeder an. Das beschriebene Ausführungsbeispiel ermöglicht in vorteilhafter Weise durch eine einzige Schaltbewegung gleichzeitig das Zuschalten der Hilfsfeder und das Abschalten der Haupt­ feder.

Bei einer weiteren Ausgestaltung dieses Ausführungs­ beispiels der Erfindung besteht das zweite Antriebsrad aus mindestens zwei zueinander in Umfangsrichtung federelastisch vorgespannten Radhälften. Deren Dreh­ bewegung zueinander ist begrenzt. Dadurch wird eine den Eingriff versperrende Stellung der Verzahnungen des Zahnrades und des zweiten Antriebsrades zuverlässig ver­ hindert.

Eine einfache Betätigung der Schaltwelle wird erreicht, wenn diese ihre Lage durch eine Schwenkbewegung ändert.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist ein Endabschnitt der Schaltwelle in einem Schiebestück gelagert, das in radialer Richtung der Welle am Gehäuse geführt wird. Die Nockenscheibe ist als eine Scheibe mit einer im Umfangsrichtung verlaufenden nockenbahnförmigen Aussparung ausgebildet, in die ein Vorsprung des Schiebe­ stückes eingreift. Der dem Schiebestück gegenüberliegen­ de Endabschnitt der Schaltwelle ist achsparallel zur Welle im Gehäuse drehbar und in Richtung zur Welle schwenkbeweglich gelagert. Diese Anordnung besitzt den Vorteil, daß das Schiebestück nicht nur die Schaltbe­ wegung auf die Schaltwelle überträgt, sondern zusätzlich einen Endabschnitt der Schaltwelle lagert.

Eine zweckmäßige Ausführungsform des Erfindungsgegen­ standes wird dadurch erreicht, daß die Antriebsräder sowie ein als kreisringförmiger Steg ausgebildeter Befestigungsabschnitt konzentrisch zur Welle angeordnet sind. Dadurch beansprucht die Einziehvorrichtung in radialer Richtung einen geringen Bauraum. Der freie Raum zwischen dem Steg und dem Gehäuse bzw. der Welle eignet sich zweckmäßigerweise für die Unterbringung der beiden Torsionsfedern. Damit verringert sich zusätzlich die axiale Erstreckung der Einziehvorrichtung.

Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Eingriff des zweiten Antriebsrades mit dem Zahnrad bei einer schwenk­ bewegten Schaltwelle möglichst weit entfernt zum Schwenk­ mittelpunkt angeordnet ist. Dadurch wird der Eingriff bereits bei einem geringen Schwenkwinkel erreicht. In diesem Fall ist eine Anordnung des Getriebes und des zweiten Antriebsrades zwischen dem ersten Antriebsrad und der schwenkbeweglichen Lagerung für die Schaltwelle günstig. Zugleich verringert sich dadurch der axiale Bauraum der Einziehvorrichtung.

Eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe aus einer an der Welle exzentrisch versetzten und von ihr ange­ triebenen Scheibe besteht, die gleitbeweglich innerhalb einer Ringscheibe angeordnet ist. Die Ringscheibe weist eine Außenverzahnung auf, mit der sie in eine Innenver­ zahnung der Nockenscheibe kämmt. Diese ist vorzugsweise auf der Welle drehgelagert. Dadurch ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise des Getriebes.

Eine einfache axiale Lagerung der drehbeweglichen Teile der Einziehvorrichtung wird durch Gleitlagerung dieser Teile zueinander und Abstützung dieser Teile nach außen über Gleitflächen am Gehäuse der Einziehvorrichtung erreicht. Diese beansprucht dadurch in axialer Richtung wenig Bauraum.

Eine bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Einziehvorrichtung für Sicherheits­ gurte in Kraftfahrzeugen im Längsschnitt,

Fig. 2 Teile der Einziehvorrichtung nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellung und verkleinertem Maßstab.

Eine Einziehvorrichtung 1 für Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen weist eine Welle 2 auf, die innerhalb eines Gehäuses 3 angeordnet ist und zum Auf- bzw. Abwickeln des Sicherheitsgurtes dient. Der Einfachheit halber ist nur ein Ende der Welle 2 zeichnerisch darge­ stellt, die aus einer stellvertretend für das Gehäuse 3 wiedergegebenen Seitenwand 4 herausragt.

Die Welle 2 ist von einer topfförmigen Hülse 5 umgeben, die verdrehfest auf der Welle 2 angeordnet ist. Die Hülse 5 erstreckt sich innerhalb eines Gehäuseteils 6, der in nicht dargestellter Weise über eine Scheibe 7 an der Seitenwand 4 befestigt ist.

Die Hülse 5 ist über eine Außenverzahnung, wie die Fig. 2 zeigt, mit einer entsprechenden Innenverzahnung einer Exzenterscheibe 8 im Eingriff. Auf der Exzenterscheibe 8 sitzt gleitbeweglich ein Ritzel 9, das mit seiner Außenverzahnung in eine Innenverzahnung 10 einer Nocken­ scheibe 11 eingreift. Die Exzenterscheibe 8, das Ritzel 9 und die innenverzahnte Nockenscheibe 11 bilden somit ein Getriebe 12, das die Drehbewegung der Welle 2 untersetzt.

Eine ausschließlich in der Fig. 1 dargestellte Haupt­ feder 13 ist als Torsionsfeder ausgeführt und mit ihrem inneren Ende an der Hülse 5 und mit ihrem äußeren Ende an einem Steg 14 eines ersten Antriebsrades 15 be­ festigt. Dieses ist auf der Hülse 5 gleitgelagert und kämmt mit einem Zahnrad 16. Es ist einstückig ausgeführt mit einer Schaltwelle 17, die mit ihrem linken Endab­ schnitt 19 schwenkbeweglich in einem Lager 18 des Gehäuseteils 6 angeordnet ist. Ein rechter Endabschnitt 20 der Schaltwelle 17 sitzt in einer Bohrung 21 eines Schiebestücks 22. Dieses ist in einer hierzu nachgeform­ ten Aussparung 23 innerhalb der Scheibe 7 in radialer Richtung, bezogen auf die Welle 2, geführt. Ein Zapfen 24 des Schiebestücks 22 greift in eine kreisringförmige Nut 25 der Exzenterscheibe 8 ein. Die Fig. 1 verdeut­ licht, daß das Schiebestück 22 innerhalb der Aussparung 23 und angetrieben von der Nockenscheibe 11 radial zur Welle 2 verlagerbar ist.

In der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Schiebestücks 22 ist die Schaltwelle 17 nach unten um das Lager 18 geschwenkt. In dieser Lage greift es mit einem ver­ zahnten Außenrad 26 in einen mit dem Gehäuseteil 6 fest verbundenen Sperrkörper 27 ein. Die Übersetzung des Getriebes 12 ist so ausgelegt, daß beim Ausziehen des Sicherheitsgurtes die Schaltwelle 17 in der beschrie­ benen Lage gehalten wird. Die beim Ausziehen des Sicher­ heitsgurtes drehbewegte Welle 2 mit der Hülse 5 zieht die Hauptfeder 13 auf, die sich hierbei über den Steg 14 und die Schaltwelle 17 am Sperrkörper 27 verdrehfest ab­ stützt.

Bei nahezu vollständig ausgezogenem Sicherheitsgurt verschiebt die Nockenscheibe 11 das Schiebestück 22 radial weiter nach innen, so daß das verzahnte Außenrad 26 vom Sperrkörper 27 außer Eingriff kommt und gleich­ zeitig in ein zweites verzahntes Antriebsrad 28 ein­ greift. Dieses ist auf der Hülse 5 in zeichnerisch nicht wiedergegebener Weise verdrehfest gehalten. Durch diesen Eingriffswechsel drehen sich die beiden Antriebsräder synchron, so daß die Hauptfeder 13 nicht weiter vorge­ spannt wird. Statt der Hauptfeder 13 ist zwischen der Welle 2 und dem Gehäuseteil 6 eine als Torsionsfeder ausgeführte Hilfsfeder 29 zugeschaltet. Sie ist mit ihrem äußeren Ende am Gehäuseteil 6 und mit ihrem inneren Ende am Steg 14 befestigt. Die als Block um­ laufenden Antriebsräder 15, 28 spannen somit über den Steg 14 die Hilfsfeder 29 gegenüber dem Gehäuseteil 6 vor.

Beim Ablegen des Sicherheitsgurtes bewirkt zunächst die Kraft der Hilfsfeder 29 das Aufwickeln des Sicherheits­ gurtes um die Welle 2. Über das Getriebe 12 wird die Schaltwelle 17 nach außen geschwenkt, so daß umgekehrt zum Vorbeschriebenen die Hilfsfeder 29 abgeschaltet und die Hauptfeder 13 zugeschaltet ist.

Die Anordnung nach Fig. 1 zeigt eine vorteilhafte axiale Lagerung der Hülse 5, der Antriebsräder 15, 28 der Nockenscheibe 11 sowie der Exzenterscheibe 8. Die genannten Teile sind zueinander durch gemeinsame, plane Flächen gleitgelagert und stützen sich nach außen mit dem Steg 14 am Gehäuseteil 6 und mit der Nockenscheibe 11 an der Scheibe 7 ab.

Claims (9)

1. Einziehvorrichtung für Sicherheitsgurte in Kraft­ fahrzeugen mit einer in einem fahrzeugfesten Gehäuse gelagerten Welle zum Aufwickeln des Sicher­ heitsgurtes, an der eine Hauptfeder und eine Hilfsfeder angreifen und sich dabei zur Erzeugung einer Einzugskraft für den Sicherheitsgurt am Gehäuse abstützen und mit einem Schaltmechanismus, der, gesteuert von einem mit der Welle antriebs­ verbundenen, drehzahluntersetzenden Getriebe, die Hauptfeder während des Abwickelns des Sicher­ heitsgurtes vom Kraftfluß zwischen der Welle und dem Gehäuse abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abwickeln des Sicherheitsgurtes entweder die Hauptfeder (13) oder die Hilfsfeder (29) im Kraft­ fluß zwischen der Welle (2) und dem Gehäuse (3) zugeschaltet ist.

2. Einziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaltmechanismus aus einer über das Getriebe (12) drehbewegten Nockenscheibe (11) besteht, daß die Nockenscheibe (11) bei ihrer Drehbewegung eine im Gehäuse (Gehäuseteil 6) achsparallel zur Welle (2) gelagerte Schaltwelle (17) radial verlagert, an der wenigstens ein mit einem ersten Antriebsrad (15) ständig kämmendes Zahnrad (16) befestigt ist, daß dieses Antriebsrad (15) einen gemeinsamen Befestigungsabschnitt (Steg 14) für die Hauptfeder (13) und die Hilfsfeder (29) aufweist und daß das Zahnrad (16) in Abhängigkeit der Lage der Schaltwelle (17) entweder in einen mit dem Gehäuse (Gehäuseteil 6) fest verbundenen Sperrkörper (27) eingreift oder dieser das Zahnrad (16) freigibt, das dabei in ein zweites, mit der Welle (2) drehfest verbundenes Antriebsrad (28) eingreift.

3. Einziehvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Antriebsrad aus mindestens zwei zueinander in Umfangsrichtung federelastisch vorgespannten Radhälften besteht, deren Drehbe­ wegung zueinander begrenzt ist.

4. Einziehvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (17) ihre Lage durch eine Schwenkbewegung ändert.

5. Einziehvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Endabschnitt (20) der Schaltwelle (17) in einem Schiebestück (22) gelagert ist, das in radialer Richtung der Welle (2) am Gehäuse (Scheibe 7) geführt ist, daß die Nockenscheibe (11) als eine Scheibe mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden nockenbahnförmigen Aussparung (Nut 25) ausgebildet ist, in die ein Vorsprung (Zapfen 24) des Schiebestückes (22) eingreift, und daß der dem Schiebestück (22) gegenüberliegende Endabschnitt (19) der Schaltwelle (17) achsparallel zur Welle (2) im Gehäuse (Gehäuseteil 6) drehbar und in Richtung zur Welle (2) schwenkbeweglich gelagert ist.

6. Einziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsräder (15, 28) sowie ein als kreisringförmiger Steg (14) ausgebildeter Befestigungsabschnitt konzentrisch zur Welle (2) angeordnet sind.

7. Einziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (12) und das zweite Antriebsrad (28) zwischen dem ersten Antriebsrad (15) und der schwenkbeweglichen La­ gerung (18) für die Schaltwelle (17) angeordnet ist.

8. Einziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (12) aus einer an der Welle (2) exzentrisch versetzten und von dieser angetriebenen Scheibe (Exzenter­ scheibe 8) besteht, die gleitbeweglich innerhalb einer Ringscheibe (Ritzel 9) mit einer Außenver­ zahnung angeordnet ist, wobei die Ringscheibe (Ritzel 9) mit einer Innenverzahnung (10) an der auf der Welle (2) drehgelagerten Nockenscheibe (11) kämmt.

9. Einziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß drehbewegte Teile (Antriebsräder 15, 28, Nockenscheibe 11, Ritzel 9, Exzenterscheibe 8) der Einziehvorrichtung (1) in axialer Richtung über gemeinsame, plane Flächen gleitgelagert sind und sich nach außen hin über Gleitflächen am Gehäuse (Gehäuseteil 6, Scheibe 7) der Einziehvorrichtung (1) abstützen.