DE4305848A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Aufrollvor­ richtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt. Im speziellen bezieht sich die Erfindung auf eine Aufrollvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt, bei der das Abziehen des Sicherheitsgurts zur Erhöhung der Fahrzeugsicherheit wirk­ sam verhindert wird.

Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtungen sind an sich bekannt, welche ein Gehäuse aufweisen, in dem eine Vorspanneinrich­ tung vorgesehen ist, welche mit einem Kollisionssensor zusam­ menarbeitet, um plötzlich einen Fahrzeugsicherheitsgurt im Falle einer Kollision festzuziehen. Die Vorspanneinrichtung weist im allgemeinen einen Gaszylinder auf, welcher ein Gas abgibt, um einen im Zylinder befindlichen Kolben schnell zu bewegen, wobei der Kolben beispielsweise über einen Draht mit einer Trommel betriebsverbunden ist, auf welche der Si­ cherheitsgurt aufgespult ist, um den Sicherheitsgurt um den sitzenden Fahrzeuginsassen momentan festzuziehen.

Ferner ist in dem Gehäuse eine Klemmeinrichtung zum Ergrei­ fen des Sicherheitsgurts vorgesehen, nach dem die Vorspann­ einrichtung aktiviert wurde, um zu verhindern, daß der Si­ cherheitsgurt vom Gehäuse der Aufrollvorrichtung abgezogen wird und um einen Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz im Notfall, wie bei einer Kollision, sicher festzuhalten. Eine derartige Klemmeinrichtung weist ein festes Teil auf, welches im Gehäuse angebracht ist, und ein bewegliches Teil, welches an einer Schwenkachse angebracht ist. Der Sicherheitsgurt ist zwischen den beweglichen und festen Teilen der Klemmein­ richtung derart angeordnet, daß, wenn die Vorspanneinrich­ tung aktiviert wird, die Aufwickeltrommel des Sicherheits­ gurts in Aufwickelrichtung zum Festziehen des Sicherheits­ gurts bewegt wird, und dann nach Maßgabe einer Trägheits­ kraft des so zurückgehaltenen Fahrzeuginsassen gegen den Sicherheitsgurt ein freies Ende des beweglichen Teils der­ art beaufschlagt wird, daß es sich um daran angebrachte Armteile in Richtung des festen Teils der Klemmeinrichtung dreht, um einen Klemmdruck auf den Sicherheitsdruck auszu­ üben und ein Abziehen zu verhindern. Eine Führungsöffnung kann im Gehäuse vorgesehen sein, welche mit einem vorsprin­ genden Ende einer Walzenwelle zusammenarbeitet, welche an dem freien Ende derart vorgesehen ist, daß die Bewegung des freien Endes stabilisiert wird. Ferner kann eine "Rückholfe­ der" vorgesehen sein, um eine Position der Walzenwelle bei­ zubehalten, wenn die Aufrollvorrichtung im Grundzustand ein­ gesetzt wird. Hierdurch wird die Fahrzeugsicherheit insge­ samt gesehen durch das Vorsehen einer derartigen Anordnung verbessert.

Eine derartige, übliche Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung ist im BMW Reparatur-Handbuch, 1988 beschrieben.

Bei diesen Auslegungen erfolgen die Schritte zum Feststellen der Kollision mittels eines Kollisionssensors, der Aktivie­ rung der Vorspanneinrichtung, des Anziehens des Sicherheits­ gurts und des Festklemmens des Sicherheitsgurts aufeinander­ folgend, und es kann vorkommen, daß der Sicherheitsgurt von der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung um eine kleine Strecke, wie 20 bis 30 mm, abgezogen werden kann, bevor ein effektives Festklemmen bewerkstelligt wird. Da der Sicherheitsgurt be­ trächtlichen Trägheitskräften während der Kollision ausge­ setzt sein kann, ist es immer erwünscht, die Festlegeeigen­ schaften von Rückhaltesystemen, wie Sicherheitsgurt-Aufroll­ vorrichtungen, zu verbessern.

Die Erfindung zielt daher hauptsächlich darauf ab, die vor­ stehend beschriebenen Nachteile beim Stand der Technik zu über­ winden.

Ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine Sicherheitsgurt- Aufrollvorrichtung bereitzustellen, welche zuverlässig ein Ab­ ziehen eines Sicherheitsgurtes dadurch verhindern kann, daß der Sicherheitsgurt gleichzeitig festgespannt und eine Trom­ mel gesperrt wird, auf der der Sicherheitsgurt aufgespult ist, nachdem eine Sicherheitsgurt-Vorspanneinrichtung in Betrieb genommen worden ist.

Um die vorstehend genannten und weiteren Zielsetzungen zu er­ reichen, wird eine Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung bereit­ gestellt, welche folgendes aufweist: ein Gehäuse, eine Trommel, welche drehbar im Gehäuse gelagert ist und zum Aufwickeln ei­ nes Sicherheitsgurtbandes genutzt wird, eine Vorspanneinrich­ tung, welche zur Erzeugung einer Antriebskraft im wesentli­ chen gleichzeitig in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Be­ dingung, eine erste Verbindungseinrichtung zwischen der Vor­ spanneinrichtung und der Trommel, welche derart angeordnet ist, daß die von der Vorspanneinrichtung erzeugte Antriebs­ kraft in eine Drehenergie für die Trommel umgewandelt wird, eine Einspanneinrichtung, welche das Aufwickeln und Abziehen des Sicherheitsgurtbandes in einem ersten Zustand gestattet, und ein Festlegen des Sicherheitsgurtbandes gegen eine Bewe­ gung in eine vorbestimmte Richtung in einem zweiten Zustand er­ möglicht, und eine zweite Verbindungseinrichtung zwischen der Vorspanneinrichtung und der Klemmeinrichtung, welche derart angeordnet ist, daß die Klemmeinrichtung in den zweiten Zu­ stand in Abhängigkeit von der Erzeugung der Antriebskraft durch die Vorspanneinrichtung gebracht wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer be­ vorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform einer Sicherheitsgurt-Aufrollvorrich­ tung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Fig. 1 in einem Arbeitszustand,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Steuerung der Arbeitsweise der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines beweglichen Klemmteils, welches bei der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach der Erfindung eingesetzt werden kann.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf die Fig. 1 und 2 weist eine Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung 1 nach der Erfindung ein Gehäuse 2, einen Kollisionssensor 6, eine Vorspanneinrichtung 5, welche einen Gasgenerator 7 und einen Kolben 9 enthält, welcher an einem Zylinder 8 beweglich ist, und eine Trommel 3 zum Aufwickeln eines Sicherheitsgurts 4 auf derselben auf. Der Kolben 9 ist mit der Trommel 3 über einen Trommelwickeldraht 10 zum Aufbringen einer Drehkraft auf die Trommel 3 in Aufwickelrichtung bei der Aktivierung der Vorspanneinrichtung 5 verbunden. Auch sind in dem Gehäuse 2 ein festes Klemmteil 12 und ein bewegliches Klemmteil 13 vorgesehen, welche derart angeordnet sind, daß der Sicher­ heitsgurt 4 dazwischen beim Aufwickelvorgang der Trommel 3 durchgeht.

Wenn der Kolben 9 der Vorspanneinrichtung 5 aktiviert wird, wird eine Drehkraft auf die Trommel 3 in Aufwickelrichtung derselben über den Trommelaufwickeldraht 10 ausgeübt. Auch wird das bewegliche Klemmteil 3 in Richtung auf das feste Klemmteil 2 über einen Klemmdraht 16 bewegt, welcher an dem Kolben 9 der Vorspanneinrichtung 5 angebracht ist, so daß der Sicherheitsgurt 4 zwischen denselben festgeklemmt wird. Die Klemmteile 12 und 13 der Klemmanordnung 11 nach der Erfin­ dung können im wesentlichen übereinstimmend wie bei Klemm­ anordnungen ausgelegt werden, welche an sich bekannt sind.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist das bewegliche Klemmteil 13 der Klemmanordnung 11 nach der Erfindung auf an sich be­ kannte Weise ausgestaltet und weist einen Tragschaft 13c auf, welcher als eine Schwenkachse des beweglichen Teils 13 dient. Ferner weist sie ein Trägerteil 13b auf, welches Seiten hat, die parallel von dem Tragschaft 13c nach außen verlaufen und zwischen denen eine Walzenwelle 13d angeord­ net ist, auf der eine Walze bzw. Rolle 13a angeordnet ist. Die Enden der Walzenwelle 13d stehen über Führungsöffnungen 15 vor, welche in dem Gehäuse 2 vorgesehen sind.

Bei der Auslegung nach der Erfindung hingegen und wie dies voranstehend angegeben ist, ist der Kolben 9 der Vorspann­ einrichtung 5 über einen Klemmdraht 16 mit dem Walzenschaft 13d des beweglichen Klemmteils 13 derart verbunden, daß bei einer Bewegung des Kolbens 9 die Rolle 13a des beweglichen Klemmteils 13 zwangsweise in eine Kontaktberührung mit dem festen Klemmteil 12 bewegt wird, welches in dem Gehäuse 2 der­ art angeordnet ist, daß es dem beweglichen Klemmteil 13 ge­ genüberliegt. Wie sich aus der Gegenüberstellung der Fig. 1 und 2 ergibt, kann die Länge des Klemmdrahts 16 derart ge­ wählt werden, daß eine Beendigung des Aufwickelvorganges des Trommelaufwickeldrahtes 10 bewirkt wird, nachdem eine Trommelsperranordnung (nicht gezeigt) die Trommel 3 sperrt, um eine Bewegung derselben in eine Abzugsrichtung zu verhin­ dern, bevor das bewegliche Klemmteil 13 durch den Klemmdraht bzw. Klemmzug 16 beaufschlagt wird. Dieses Festklemmen er­ folgt in effektiver Weise zum Zeitpunkt des Sperrens.

Wenn nach der vorstehend beschriebenen Konstruktion zu einem Zeitpunkt der Kollisionssensor 6 eine Kollision, ein plötz­ liches Bremsen des Fahrzeuges o. dgl. feststellt, wird der Gasgenerator 17 der Vorspanneinrichtung derart aktiviert, daß ein Gasdruck den Kolben 9 derart antreibt, daß sich die­ ser in dem Zylinder 8 bewegt, der Trommelaufwickeldraht 10 mit einer Zugkraft beaufschlagt wird,um die Trommel 3 in Auf­ wickelrichtung zu drehen und um schnell einen Teil des Sicher­ heitsgurts 4 zum Festziehen des Sicherheitsgurts 4 aufzuwickeln, und daß nach Beendigung der Drehbewegung der Trommel 3 in Auf­ wickelrichtung durch die Bewegung des Kolbens 9 eine Trommel­ sperranordnung (nicht gezeigt) aktiviert wird, um ein Verdre­ hen der Trommel 3 in Abzugsrichtung zu verhindern.

Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Bewegung des Kolbens 9 der Klemmzug 16 mit einer Zugkraft derart beaufschlagt, daß die Aktivierung der Klemmanordnung 11 erfolgt und der Sicher­ heitsgurt 4 in effektiver Weise zusammen mit der Sperrung der Trommel 3 festgeklemmt wird.

Wie bei üblichen Auslegungsformen kann das bewegliche Klemm­ teil 3 ferner mit einer Rückholfeder 14 versehen sein, welche zwischen dem Walzenschaft 13d und einer Innenwand des Gehäu­ ses 2 angeordnet ist, um das bewegliche Klemmteil 13 unter normalen Betriebsbedingungen in dem Grundbetriebszustand zu halten. Wenn jedoch eine Rückholfeder 14 vorgesehen ist, kann das bewegliche Klemmteil 13 schnell in Richtung auf das feste Klemmteil 12 der Klemmanordnung 11 bewegt werden, welche den Sicherheitsgurt 4 festklemmt, so daß man das sichere Fest­ klemmen schnell erzielen kann.

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeits­ weise der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach der Erfin­ dung.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird in einem Schritt 100, ein Notfall, wie ein plötzliches Bremsen, eine Kollision, usw. mit Hilfe des Kollisionssensors 6 festgestellt, und der Sensor 6 wird eingeschaltet. Dann wird in einem Schritt 101 die Vor­ spanneinrichtung zum Festziehen des Sicherheitsgurts 4 durch Verdrehen der Trommel 3 der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrich­ tung 1 in Aufwickelrichtung aktiviert. Dann erfolgt in einem Schritt 102 eine Beendigung des Sicherheitsgurt-Aufwickelvor­ ganges und dann erfolgt in einem Schritt 103 das Sperren der Trommel 3 mit Hilfe der Trommelsperranordnung (nicht gezeigt) und zugleich wird der Klemmzug 16 mit einer Zugkraft beauf­ schlagt, und der Sicherheitsgurt 4 wird zwischen dem beweg­ lichen Klemmteil 13 und dem festen Klemmteil 12 der Klemman­ ordnung 11 in wirksamer Weise in einem Schritt 104 festge­ klemmt.

Somit erhält man bei der vorstehend beschriebenen bevorzug­ ten Ausführungsform eine zwei Stufen umfassende Sicherheit bei der Einzugsbewegung des Sicherheitsgurts 4, wobei zuerst der Sicherheitsgurt 4 mit Hilfe der Klemmteile 12 und 13 festgeklemmt wird und in einem zweiten Schritt gleichzeitig die Trommel 3 der Aufrollvorrichtung 1 gesperrt wird. Da diese beiden Rückhaltevorgänge gleichzeitig ausgeführt wer­ den, wird eine Bewegung des Sicherheitsgurts 4 in Abzugs­ richtung während einer Fahrzeugkollision zuverlässig verhin­ dert, und die Fahrzeugsicherheit wird verbessert.

Unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm nach Fig. 3 ist auch festzustellen, daß keine Zeit zwischen der Aktivierung der Vorspanneinrichtung und der Festlegung sowie Sperrung der Trommel 3 mit Hilfe der Sperranordnung vorhanden ist, wäh­ rend der eine Trägheitskraft ein Abziehen des Sicherheits­ gurts 4 bewegen könnte, da der Kolben 9 der Vorspanneinrich­ tung 5 auch die Klemmanordnung 11 aktiviert.

Obgleich ferner voranstehend die bevorzugte Ausführungsform im Zusammenhang mit einem Klemmteil 13 der Rollenbauform be­ schrieben worden ist, kann auch irgendeine andere Bauform eines Klemmteils eingesetzt werden, und es kann sich bei­ spielsweise um ein schwenkbeweglich gelagertes, festes Kopf­ klemmteil, ein armförmiges Klemmteil, o. dgl. handeln.

Während die Erfindung voranstehend an Hand von einer bevor­ zugten Ausführungsform zur Erläuterung der Erfindung be­ schrieben wurde, ist die Erfindung natürlich nicht auf die dort beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungs­ gedanken zu verlassen.

Claims (11)

1. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung, gekenn­ zeichnet durch:
ein Gehäuse (2);
eine Trommel (3), welche drehbar in dem Gehäuse (2) gelagert ist und zum Aufwickeln eines Sicherheitsgurtbandes (4) auf dieselbe eingesetzt wird;
eine Vorspanneinrichtung (5), welche im aktiven Zu­ stand eine Antriebskraft im wesentlichen gleichzeitig in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Zustand erzeugt;
eine erste Verbindungseinrichtung (10) zwischen der Vorspanneinrichtung (5) und der Trommel (3), welche derart angeordnet ist, daß die von der Vorspanneinrichtung (5) er­ zeugte Antriebskraft in eine Drehenergie für die Trommel (3) umgewandelt wird;
eine Klemmeinrichtung (11; 12, 13), welche derart arbeitet, daß das Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurtban­ des (4) in einem ersten Zustand gestartet wird und das Si­ cherheitsgurtband (4) entgegen einer Bewegung in einer vor­ bestimmten Richtung in einem zweiten Zustand festgeklemmt wird, und
eine zweite Verbindungseinrichtung (16) zwischen der Vorspanneinrichtung (5) und der Klemmeinrichtung (11), welche derart angeordnet ist, daß die Klemmeinrichtung (11) in dem zweiten Zustand in Abhängigkeit von der Erzeugung der Antriebs­ kraft durch die Vorspanneinrichtung (5) bringbar ist.

2. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Zustand ein EIN-Zustand einer Notfall-Detektionseinrichtung (6) ist, wel­ che mit der Vorspanneinrichtung (5) verbunden ist.

3. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Notfall-Detektionseinrichtung ein Kollisionssensor (6) ist.

4. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (11) ein erstes, bewegliches Klemmteil (13) und ein zweites, festes Klemmteil (12) aufweist, die zweite Verbindungseinrichtung (16) an dem beweglichen Klemmteil (13) angebracht ist und derart arbeitet, daß das erste, bewegliche Klemmteil (13) in Richtung des zweiten, festen Klemmteils (12) nach Maßgabe der Aktivierung der Vorspanneinrichtung (5) bewegt wird.

5. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (5) eine Druckerzeugungseinrichtung (7) aufweist, welche einen Zylin­ der (8) derart unter Druck setzt, daß ein in dem Zylinder (8) angeordneter Kolben (9) schnell in dem Zylinder (8) be­ wegt wird, und daß der Kolben (9) mit den ersten und zweiten Verbindungseinrichtungen (10, 16) verbunden ist.

6. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (11) ein erstes, bewegliches Klemmteil (13) und ein zweites, festes Klemmteil (12) aufweist, und die zweite Verbindungseinrich­ tung (16) an dem beweglichen Klemmteil (13) angebracht ist und im Betriebszustand das bewegliche Klemmteil (13) in Richtung des zweiten, festen Klemmteils (2) nach Maßgabe der Bewegung des Kolbens (9) bewegt.

7. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) ferner eine Führungsöffnung zur Aufnahme eines vorspringenden Endes eines Walzenschafts (13d) des beweglichen Klemmteils (13) zur Stabilisierung der Bewegung des beweglichen Klemmteils (13) aufweist.

8. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Verbin­ dungseinrichtungen (10, 16) Züge sind.

9. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Länge der zweiten Verbindungs­ einrichtung (16) derart gewählt ist, daß die erste Verbindungs­ einrichtung (10) vollständig ausgezogen ist, bevor die zweite Verbindungseinrichtung (16) auf das bewegliche Klemmteil (13) wirkt.

10. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommel (3) ferner eine Sperreinrichtung zugeordnet ist, welche im aktiven Zustand ein Verdrehen der Trommel (3) in eine vorbestimmte Richtung verhindert, nachdem die erste Verbindungseinrichtung (10) auf die Trommel (3) wirkt.

11. Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (5) in Gegenrichtung zur Bewegungsrichtung des beweglichen Klemm­ teils (13) gerichtet ist.