DE4314176A1 - Sicherheitsgurtaufrollautomat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufrollautomaten mit einem an einem Fahrzeug befestigbaren Rahmen, einer im Rahmen angeordneten hohlen Wickelwelle zum Aufwickeln eines Sicherheitsgurtbandes und einer im Hohlraum der Wickelwelle angeordneten Antriebseinrichtung zum Drehantrieb der Wickel­ welle in Aufwickelrichtung.

Zur Beseitigung einer Gurtbandlose im Bereich des vom Fahr­ zeuginsassen angelegten Gurtbandes sowie von locker auf die Wickelwelle aufgewickelten Gurtbandlagen (Filmspuleffekt) ist es bekannt, die Wickelwelle durch eine Antriebseinrich­ tung in Aufwickelrichtung zu drehen. Auf diese Weise wird verhindert, daß im Crashfall trotz gesperrter Wickelwelle aufgrund der Gurtbandlose und/oder des Filmspuleffekts der Körper des Fahrzeuginsassen entsprechend vorverlagert wird.

Eine Antriebseinrichtung, welche in kompakter Anordnung innerhalb der Wickelwelle wirkungsvoll zum Einsatz gebracht wird, ist bislang in die Praxis noch nicht umgesetzt worden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sicherheitsgurt­ aufrollautomaten der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Antriebseinrichtung zum Drehantrieb der Wickel­ welle in Aufwickelrichtung in kompakter Anordnung mit wirkungsvoller Kraftübertragung auf die Wickelwelle vorge­ sehen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebseinrichtung als Elektromotor ausgebildet ist, dessen Stator und Rotor konzentrisch zur Wickelwellenachse ange­ ordnet sind, daß der Rotor mit der Wickelwelle über eine Kupplung oder drehfest verbunden ist und daß eine gemeinsame Abstützeinrichtung für den Elektromotor und die Wickelwelle am Rahmen vorgesehen ist.

Hierdurch wird ein elektrischer Antrieb innerhalb der Wickelwelle vorgesehen, der bereits bei relativ niedrigen Beschleunigungen, beispielsweise bei einer Notbremsung oder auch starker Kurvenfahrt, ausgelöst durch einen fahrzeug­ sensitiven Trägheitssensor mit Strom versorgt wird. Auf diese Weise läßt sich ein frühzeitiger, beispielsweise bereits ab 0,7 g einsetzender Gurtbandrückzug erreichen. In Abhängigkeit von der auftretenden Beschleunigung kann die Stromstärke des dem Elektromotor zugeführten Speise­ stroms gesteuert werden.

Es ist auch möglich, den elektrischen Antrieb zum Auf­ wickeln des Sicherheitsgurtbandes auf die Wickelwelle aus­ zunützen, wenn der Sicherheitsgurt vom Fahrzeuginsassen abgenommen wird und in die Parkposition (vollständiger Gurteinzug) gebracht wird. Das Einschalten des Motors kann dabei automatisch erfolgen, beispielsweise mit Hilfe einer die Wickelwellendrehung bevorzugt berührungslos (optisch, induktiv, kapazitiv) abtastenden Abtasteinrichtung. Bei­ spielsweise nach einer Viertelrückumdrehung der Wickelwelle, welche von einer auf der Federseite vorgesehenen Rückzugs­ feder herkömmlicher Art bewirkt wird, kann eine den Speise­ strom für den Elektromotor einschaltende Einschalteinrichtung durch die Abtasteinrichtung betätigt werden.

Anhand der Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel; und

Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel.

Die beiden Ausführungsbeispiele besitzen einen an einem Fahrzeug befestigbaren Rahmen 1. Auf einer Wickelwelle 2, die am Rahmen abgestützt ist, kann ein nicht näher darge­ stelltes Sicherheitsgurtband aufgewickelt werden. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Wickelwelle 2 über Drehlager 16 auf einer Lagernadel 8 drehbar gelagert. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Lagernadel 8 über eine bewegliche Abstützung 7 am Rahmen 1 abgestützt. Bei dieser beweglichen Abstützung 7 kann es sich um eine solche Abstützung handeln, wie sie bei einem Hubroll­ automaten, beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 37 11 537 bekannt ist. Die Lagernadel 8 und die an ihr gelagerten Bauteile sind um eine Achse B am Rahmen 1 schwenkbar gelagert.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Lagernadel 8 über eine ortsfeste Abstützung 6 starr am Rahmen 1 gelagert.

In der Abstützung 6 bzw. 7 auf der Mechanikseite des Gurt­ aufrollautomaten (in den Fig. 1 und 2 auf der linken Seite) befindet sich ein mit der Wickelwelle 2 gekop­ pelter gurtbandsensitiver Sensor 13 bekannter Ausfüh­ rungsform (deutsches Patent 37 11 537) sowie ein fahr­ zeugsensitiver Sensor 11, der ebenfalls in bekannter Weise ausgebildet ist (deutsches Patent 37 11 537).

Auf der Federseite (rechte Seite in den Fig. 1 und 2) befindet sich eine Rückholfeder 17 bekannter Ausführungs­ form, welche über ein an der Wickelwelle 2 angreifendes Federherz 18 in bekannter Weise einen mechanischen Gurt­ bandrückzug in. Aufwickelrichtung auf die Wickelwelle 2 bewirkt.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist im Hohlraum der Wickelwelle 2 ein Elektromotor 4 vorgesehen. Bei den dar­ gestellten Ausführungsbeispielen ist ein Stator 3 des Elek­ tromotors ortsfest auf der Lagernadel 8 befestigt. Beim Aus­ führungsbeispiel der Fig. 1 ist ein Rotor 5 des Elektro­ motors drehbar auf der Lagernadel 8 gelagert. Zwischen dem Rotor 5 des Elektromotors und der Wickelwelle 2 ist eine richtungsgeschaltete Kupplung 12, z. B. ein Freilauf,vorgese­ hen. In Abzugsrichtung ist die Wickelwelle 2 frei drehbar gegenüber dem Rotor 5, und in Aufwickelrichtung sind der Rotor 5 und die Wickelwelle 2 miteinander drehfest über die Kupplung 12 verbunden.

Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stator 3 des Elektromotors ebenfalls drehfest mit der Lagernadel 8 verbunden. Der Rotor 5 des Elektromotors ist drehfest mit der Wickelwelle 2 verbunden. Die drehfeste Verbindung kann hierbei an der Innenseite des Mantels der Wickelwelle 2 erfolgen, wie es im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dargestellt ist. Jedoch kann die drehfeste Verbin­ dung auch mit einer Stirnfläche der Wickelwelle 2 erfolgen, beispielsweise mit einer Anordnung, wie sie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, unter Wegfall der Kupplung 12. Die andere Stirnfläche, insbesondere die Stirnfläche der Wickelwelle an der Federseite ist nachträglich einsetzbar ausgebildet, so daß eine Montage des Elektromotors 4 im Wickelinnern in einfacher Weise möglich ist.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Stator 3 drehfest mit der Lagernadel 8, welche sich in der Wickel­ wellenachse A erstreckt, verbunden. Es ist jedoch auch möglich, den Rotor 5 innen liegend anzuordnen und den Stator 3 außen liegend, wobei dann die drehfeste Verbindung des Rotors 5 über die drehbar gelagerte Lagernadel 8 oder an einer Stirnfläche, insbesondere die an der Mechanikseite befindliche Stirnfläche mit der Wickelwelle 2 erfolgt.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgt die Stromzuführung (Gleichstrom) über eine Zuleitung 19, die in der Lagernadel 8 verläuft und den Stator 3 mit Strom versorgt. Natürlich kann auch über Schleifringe eine Strom­ versorgung des Rotors 5 erfolgen.

In der Stromzuführungsleitung 19 befindet sich eine Schalt­ einrichtung 10. Diese Schalteinrichtung 10 wird angesteuert von einer berührungslosen Abtasteinrichtung 9. Die berüh­ rungslose Abtasteinrichtung 9 tastet die Drehbewegung der Wickelwelle 2 ab. Wenn die Wickelwelle 2 beim Aufwickeln des Gurtbandes, beispielsweise eine Rückumdrehung von einer Viertelumdrehung oder mehr, ausgeführt hat, kann die Abtasteinrichtung 9 die Schalteinrichtung 10 schließen, so daß der Elektromotor 4 mit Strom versorgt wird und das Gurt­ band beispielsweise nach dem Abnehmen in die Parkposition, d. h. vollständig eingezogen wird. Auf diese Weise erreicht man eine Entlastung der Rückholfeder 17. Es ist natürlich auch möglich, diese Einzugsfunktion des Elektromotors 4 ab­ zuschalten, so daß nur die Rückholfeder 17, beispielsweise bei Komfortstellung, wirksam ist.

Ferner wird die Schalteinrichtung 10 von einem fahrzeugsen­ sitiven Sensor 14 angesteuert. Der Sensor wird bei einem bedeutend niedrigeren Beschleunigungswert ausgelöst als der fahrzeugsensitive Sensor 11, welcher in der Abstützeinrich­ tung 6 bzw. 7 in den Aufrollautomaten integriert ist. Der Sensor 14 kann beispielsweise bei einem Beschleunigungswert von 0,7 g ausgelöst werden, so daß der Elektromotor 4 mit Strom versorgt wird. Mit Hilfe einer nicht näher dargestell­ ten Stromstärkesteuereinrichtung kann in Abhängigkeit von der auftretenden Beschleunigung oder Fahrzeugabbremsung der Speisestrom geregelt werden.

Bei Auslösung des fahrzeugsensitiven Sensors 11 bzw. des gurtbandsensitiven Sensors 13 wird beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 die Wickelwelle mit ihrer Wellenverzahnung 20 in eine rahmenseitige Verzahnung 21 durch Drehen um die Achse B verschwenkt und gegen weitere Drehung gesperrt. Vor diesem Sperrvorgang hat der Elektromotor 4 bereits die Gurtbandlose bzw. lose aufgewickelte Gurtbandlagen beseitigt.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird durch den fahrzeugsensitiven Sensor 11 oder den gurtband­ sensitiven Sensor 13 eine Sperrklinke 15, die rahmenseitig abgestützt ist, betätigt und greift in die Zahnung 21 der Wickelwelle 2 ein, so daß diese gegen weitere Drehung ge­ sperrt wird. Auch hier hat der Elektromotor 4 vorher eine vorhandene Gurtlose bzw. lose aufgewickelte Gurtbandlagen beseitigt.

Claims (8)

1. Sicherheitsgurtaufrollautomat mit einem an einem Fahrzeug befestigbaren Rahmen, einer im Rahmen angeordneten hohlen Wickelwelle zum Aufwickeln eines Sicherheitsgurtbandes und einer im Hohlraum der Wickelwelle angeordneten Antriebs­ einrichtung zum Drehantrieb der Wickelwelle in Aufwickel­ richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung als Elektromotor (4) ausgebil­ det ist, dessen Stator (3) und Rotor (5) konzentrisch zur Wickelwellenachse (A) angeordnet sind, daß der Rotor (5) mit der Wickelwelle (2) über eine Kupplung (12) oder dreh­ fest verbunden ist und daß eine gemeinsame Abstützeinrich­ tung (6; 7) für den Elektromotor (4) und die Wickelwelle (2) am Rahmen (1) vorgesehen ist.

2. Sicherheitsgurtaufrollautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Abstützung (6) starr aus­ gebildet ist und ortsfest am Rahmen (1) befestigt ist.

3. Sicherheitsgurtaufrollautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Abstützung (7) als am Rahmen (1) bewegliche Abstützung ausgebildet ist.

4. Sicherheitsgurtaufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Ab­ stützung (6; 7) eine durch die Wickelwelle (2) hindurchge­ hende in der Wickelwellenachse (A) liegende Lagernadel (8) aufweist, an welcher der Stator (3) ortsfest und die Wickel­ welle (2) drehbar gelagert sind.

5. Sicherheitsgurtaufrollautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ferner der Rotor (5) drehbar an der Lagernadel (8) gelagert ist.

6. Sicherheitsgurtaufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Drehbewegung der Wickelwelle (2) abtastende Abtasteinrichtung (9) vorge­ sehen ist, welche mit einer den Versorgungsstrom des Elek­ tromotors (4) einschaltenden Einschalteinrichtung (10) ver­ bunden ist.

7. Sicherheitsgurtaufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Ab­ stützeinrichtung (6; 7) ferner eine trägheitssensitive Sen­ soreinrichtung (gurtbandsensitiver Sensor (13) und/oder fahrzeugsensitiver Sensor (11)) gegenüber dem Rahmen (1) abstützt.

8. Sicherheitsgurtaufrollautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Einschalt­ einrichtung (10) verbundener fahrzeugsensitiver Sensor (14) vorgesehen ist, der bei einer niedrigeren Beschleuni­ gungsschwelle anspricht als der im Aufrollautomaten inte­ grierte fahrzeugsensitive Sensor (11).