DE4225073C2 - Federangetriebener Aufroller für Sicherheitsgurte bei Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen federangetriebenen Aufroller für Sicherheits­ gurte bei Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei federangetriebenem Gurtaufroller besteht das Problem, daß mit zu­ nehmendem Auszug des Sicherheitsgurtes die Federspannung zunimmt, so daß die beispielsweise am Anfang nur 2 N betragende Rückzugskraft am Sicherheitsgurt bei voll ausgezogenem Gurt bis 18 N anwachsen kann. Zu dieser starken Zunahme der Rückzugskraft trägt auch der Umstand bei, daß der Durchmesser der Gurtbandrolle auf der Wickelspindel mit zu­ nehmendem Auszug des Gurtes abnimmt, wodurch zunehmend eine grö­ ßere Kraft auf den Gurt übertragen wird.

Um diesen Nachteil zu beheben, ist es bereits bekannt geworden (DE- OS 24 51 400; DE-OS 25 53 642; DE-OS 33 13 580; DE-U-75 33 791), zwischen die Gurtaufrollspindel und die durch Drehen einer Welle zu spannende Spiralfeder ein Getriebe zu schalten, welches aus zwei parallel zueinander angeordneten und seitlich miteinander ausgerichteten Seilrol­ len besteht, von denen die von der Spiralfederanordnung angetriebene zweite Seilrolle in Axialrichtung einen veränderlichen Durchmesser auf­ weist. Die Seilrollen sind durch ein auf sie aufgewickeltes Zugglied, insbe­ sondere Seil oder Band drehfest verbunden. Durch geeignete Ausbildung der Seilrollen kann somit beim Auszug des Sicherheitsgurtes eine weitge­ hend konstante Rückzugskraft erzielt werden. Es ist auch möglich, sonsti­ ge gewünschte Rückzugskraftverläufe durch geeignete Formgebung der Seilrollen zu verwirklichen.

Bei den bekannten Gurtaufrollern ist jeweils für die Spiralfeder ein beson­ derer Unterbringungsraum, z. B. in einem axial an das erweiterte Ende der Verjüngung der zweiten Rolle angesetzten Federgehäuse (DE-B-25 47 586) vorgesehen, so daß die bekannten Gurtaufroller insbesondere in Axial­ richtung sehr platzaufwendig sind.

Auch aus der US-PS 4 125 231 ist ein zylindrisches Federgehäuse be­ kannt, in dem die Spiralfederanordnung untergebracht ist. Das zylindri­ sche Gehäuse ist von einer kreisscheibenförmigen Fadenrolle umgeben.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen federangetriebe­ nen Aufroller für Sicherheitsgurte bei Kaltfahrzeugen der eingangs ge­ nannten Gattung zu schaffen, bei welchem die Federanordnung so unter­ gebracht ist, daß der Platzbedarf gering ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er­ findung entnimmt man den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird also ein Teil des von Führungsrillen umgebenden Raumes der sich verjüngenden Seilrolle durch Hohlausbildung für die Unterbringung der Spiralfederanordnung ausgenutzt. Dadurch wird nicht nur ein gesonderter Unterbringungsraum für die Spiralfederanordnung vermieden, sondern es wird auch eine Gewichteinsparung durch die teil­ weise Hohlausbildung der zweiten Seilrolle erzielt. Weiter wird so eine op­ timale Kraftübertragung von der Spiralfederanordnung auf die zweite Seil­ rolle ohne besondere Kraftübertragungsmittel geschaffen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines erfin­ dungsgemäßen federangetriebenen Aufrollers für einen Sicherheitsgurt;

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht der beiden durch ein Seil miteinander verbundenen Seilrollen der Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht der beiden Seilrollen in Richtung des Pfeiles III von Fig. 2 und 4 zur Veranschau­ lichung der beiden Endstadien der Seilrollendre­ hung, wobei in ausgezogenen und strichpunktierten Linien zwei verschiedene Ausführungsbeispielse wiedergegeben sind, und

Fig. 4 eine Ansicht analog Fig. 1 nur der Seilrollen mit aufgewickeltem Seil zur schematischen Veranschaulichung der unterschiedlichen axialen Bindungsab­ stände der Führungsrillen in den Seilrollen.

Nach Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßer Gurtaufroller eine Gurtrolle 11 auf, auf die ein nur mit einem kurzen Stück angedeuteter Sicherheitsgurt 17 aufwickelbar ist. Die Gurt­ rolle 11 ist mittels einer Welle 19 drehbar an einem Gehäuse 18 gelagert. An dem von der Gurtrolle 11 abgewandten Ende der Welle 19 ist innerhalb des Gehäuses 28 eine konisch ausgebildete Seilrolle 12 angeordnet, welche auf ihrem Umfang mit einer wendelförmigen Führungsrille 15 versehen ist, deren Verlauf in Fig. 4 schematisch angedeutet ist.

Nach Fig. 1 und 4 ist neben der Seilrolle 12 mit paralleler Achse 20 und seitlich ausgerichtet eine weitere Seilrolle 14 vorgesehen, welche gegenläufig zu der ersten Seilrolle 12 konisch verläuft und deren kleinerer Durchmesser gleich dem größeren Durchmesser der ersten Seilrolle 12 ist. Auch die zweite Seilrolle 14 weist auf ihrem Umfang eine wendel­ förmige Führungsrille 18 auf, deren genauer geometrischer Verlauf Fig. 4 zu entnehmen ist.

Die zweite Seilrolle 14 sitzt drehbar auf einer gehäuse­ festen Welle 20, die parallel und im seitlichen Abstand zur Welle 19 am Gehäuse 28 befestigt ist.

Die zweite Seilrolle 14 weist gemäß Fig. 1 einen koaxialen Hohlraum 21 auf, in welchem eine Spiralfederanordnung 16 vorgesehen ist, die einerseits an einem die Welle 20 tragenden gehäusefesten Zapfen 22 und andererseits am Innen­ umfang der Seilrolle 14 befestigt ist. Die Spiralfeder 16 überträgt auf die Seilrolle 14 ein Drehmoment, welches ein in ihre Führungsrille 18 eingelegtes und gemäß Fig. 4 bei 23 befestigtes Seil 13 aufzuwickeln trachtet. Das Seil 13 er­ streckt sich nach den Fig. 1 und 4 von dem engsten Teil der Seilrolle 14 zu einem damit ausgerichteten Teil der Führungs­ rille 15 der Seilrolle 12, wo das Seil 13 bei 24 an der Oberfläche der Seilrolle 12 befestigt ist.

In der aus den Fig. 1 und 4 ersichtlichen Wickelposition ist das Seil 13 weitgehend vollständig auf die Seilrolle 14 auf­ gewickelt und weitgehend vollständig von der ersten Seil­ rolle 12 abgewickelt. In diesem Zustand ist der Gurtwickel 25 auf der Gurtrolle 11 am dicksten, d. h., daß nunmehr eine maximale Gurtlänge auf der Gurtrolle 11 aufgewickelt ist und der Gurt 17 seine geringste Länge erreicht hat.

Wird nun der Gurt 17 entgegen der Rückzugskraft K in Fig. 1 ausgezogen, so dreht sich die erste Seilrolle 12 in einem Drehsinn, daß das Seil 13 sukzessive auf die erste Seilrolle 12 aufgewickelt wird, wobei es sich zunehmend in die Führungsrille 15 einlegt. Gleichzeitig wird das Seil 13 mehr und mehr von der zweiten Seilrolle 14 abgewickelt.

Da erfindungsgemäß der Steigungswinkel α, d. h. der Winkel zwischen der geradlinigen Verlängerung der Führungsrillen 15, 18 an den Einmündungsstellen des geradlinigen Seilstückes 13' und der senkrecht auf der Drehachse 19, 20 stehenden Ebene 26, beider Führungsrillen 15, 18 an den Einmündungs­ stellen gleich ist und außerdem durch entsprechende Befestigung der Seilenden bei 23, 24 dafür gesorgt ist, daß das frei und geradlinig zwischen den Seilrollen 12, 14 verlau­ fende Seilstück 13' knickfrei in die beiden Führungsrillen 15, 18 einmündet, nimmt bei gleichmäßigem axialen Abstand A der Führungsrille 15 auf der ersten Seilrolle 12 der axiale Abstand B der Windungen der Führungsrille 18 auf der einen größeren Durchmesser aufweisenden Seilrolle 14 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise axial zu größerem Durchmesser hin stetig zu.

Daß die Windungen der wendelförmigen Führungsrille 15 auf der ersten Seilrolle 12 um das gleiche axiale Stück A ver­ setzt sind, bedeutet, daß vom großen zum kleinen Durchmesser der Steigungswinkel sich von α auf β erhöht.

Es wäre auch denkbar, die Führungsrille 15 auf dem Umfang der Seilrolle 12 so zu führen, daß die Steigung α konstant ist, was jedoch bedeuten würde, daß der axiale Abstand A benachtbarten Windungen der Führungsrille 15 mit kleiner werdendem Durchmesser abnimmt. Dementsprechend wäre auch der axiale Abstand B benachbarter Windungen der Führungsrille 18 der Seilrolle 14 zu reduzieren und dort der Steigungs­ winkel konstant zu lassen.

In Fig. 2 ist die Anordnung der beiden gegenläufig konischen Seilrollen 12, 14 perspektivisch schematisch wiedergegeben, ohne daß die Führungsrillen 15, 18 gezeigt sind.

Fig. 3 zeigt bei zwei Ausführungsformen die beiden End­ positionen des Seiles 13 im voll aufgewickelt bzw. voll abgewickelten Zustand auf den beiden Seilrollen 12 bzw. 14.

Nach Fig. 3 ist das Seil 13 in ausgezogenen Linien über Kreuz tangential an die benachbarten Seilrollen 12, 14 geführt dargestellt. Strichpunktiert ist der voll aufge­ wickelte bzw. der voll abgewickelte Zustand des Seiles 13 in einer nicht gekreuzten gleichlaufenden Führung von einer Seilrolle 12 zur benachbarten Seilrolle 14 gezeigt. Erfin­ dungsgemäß sind beide Seilanordnungen (gekreuzt oder gleich­ laufend) möglich.

Der kleinere Durchmesser der Seilrolle 12 kann z. B. 15 mm oder etwas größer sein, während der größere Durchmesser der kleineren Seilrolle 12 bei 30 bis 35 mm liegen soll.

Dementsprechend ist der kleinere Durchmesser der Seilrolle 14 30 bis 35 mm und der größere Durchmesser der Seilrolle 14 100 bis 120 mm.

Claims (7)

1. Federangetriebener Aufroller für Sicherheitsgurte (17) bei Kraftfahr­ zeugen mit einer Gurtrolle (11), die drehfest, insbesondere koaxial, mit einer ersten Seilrolle (12) mit einer wendelförmigen Führungs­ rille (15) auf ihrem Umfang verbunden ist, welche über ein in die Führungsrille (15) gewickeltes, mit einem Ende an der Seilrolle (12) befestigtes Seil oder Band (13) drehfest mit einer weiteren parallel und in seitlicher Ausrichtung zu ihr angeordneten zweiten Seilrolle (14) verbunden ist, die durch eine Federanordnung (16), vorzugs­ weise eine Spiralfederanordnung, in Aufwickelrichtung des Seiles oder Bandes (13) und des Sicherheitsgurtes (17) vorgespannt ist, wobei von den Seilrollen (12, 14) wenigstens eine und vorzugsweise beide in Axialrichtung einen vorzugsweise entgegengesetzt verän­ derlichen Durchmesser aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zweite Seilrolle (14) mit einer wendelförmigen Füh­ rungsrille (18) versehen ist, welche in Abhängigkeit von der Füh­ rungsrille (15) der ersten Seilrolle (12) derart angeordnet ist und insbesondere eine derartige Steigung (α) aufweist, daß das die bei­ den Seilrollen (12, 14) verbindende gespannte Seilstück (13') zumin­ dest im wesentlichen knickfrei in beide auf den Seilrollen (12, 14) befindlichen Seilstücke übergeht, d. h., daß der Steigungswinkel (α) an beiden Einmündungsstellen des geraden Seilstückes (13') gleich ist und die geradlinigen Verlängerungen der Führungsrillen (15, 18) ineinander übergehen.

2. Aufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seilrollen (12, 14) sich derart gegenläufig verjüngend aus­ gebildet sind, daß die am Sicherheitsgurt (17) durch die Federan­ ordnung (16) erzeugte Zugkraft (K) unabhängig vom Auszugsgrad des Sicherheitsgurtes (17) konstant ist.

3. Aufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seilrollen (12, 14) gegenläufig konisch verlaufen.

4. Aufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser der die Gurtrolle (11) tragenden Seil­ rolle (12) geringer als der mittlere Durchmesser der mit der Spiralfe­ der (16) verbundenen Seilrolle (14) ist.

5. Aufroller nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegenläufig konischer Ausbildung der beiden Seilrollen (12, 14) der größere Durchmesser der ersten Seilrolle (12) gleich dem kleineren Durchmesser der zweiten Seilrolle (14) ist.

6. Aufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Führungsrille (15) auf der mit der Gurtrolle (11) verbundenen Seilrolle (12) eng aneinander liegen und/ oder die einzelnen Windungen der Führungsrille (15) den gleichen geringen axialen Abstand (A) aufweisen und daß der axiale Abstand (B) der Windungen der Führungsrille (18) der zweiten Seilrolle (14) mit zu­ nehmendem Durchmesser entsprechend zunimmt.

7. Aufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die beiden konisch ausgebildeten Seilrollen (12, 14) den gleichen Konuswinkel aufweisen.