DE7900774U1

DE7900774U1 - Sicherheitsgurtspanner

Info

Publication number: DE7900774U1
Application number: DE19797900774U
Authority: DE
Original assignee: Britax Wingard Ltd
Current assignee: SMR Automotive Mirrors UK Ltd
Priority date: 1978-01-23
Filing date: 1979-01-12
Publication date: 1979-05-10
Also published as: FR2414930B3; IT1114381B; JPS54113120A; GB1560603A; JPS6157222B2; IT7947729A0; ES240893U; ES240893Y; FR2414930A1

Description

- 5 Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtspanner, der ein Paar koaxiale Zahnräder aufweist, die sich synchron drehen, wenn ein Sicherheitsgurt abgezogen wird. Eines der Zahnräder weist einen kleineren Radius auf als das andere Zahnrad. Ferner ist ein Verriegelungsglied vorgesehen, welches einen Verriegelungsabschnitt und einen Fühlabschnitt aufweist, und ein sogenannter auf Trägheit ansprechender Mechanismus, der auf eine Beschleunigungskraft oberhalb eines vorbestimmten Wertes anspricht, um zu bewirken, daß der Fühlabschnitt in das Zahnrad mit kleinerem Radius eingreift, wodurch der Verriegelungsabschnitt gezwungen wird, in das Zahnrad mit größerem Radius einzugreifen und dieses zu verriegeln, wobei das Verriegelungsglied um eine Achse drehbar ist, die außerhalb des Radius oder Umfangs des zuletzt genannten Zahnrades liegt.

Bei einem bekannten Sicherheitsgurtspanner dieser Art führt der Fühlabschnitt synchron den Verriegelungsabschnitt in den richtigen Eingriff in einen Raum zwischen zwei benachbarte Zähne des größeren Zahnrades. Ein derartiges phasengleiches oder synchrones Einführen vermeidet Kollisionen zwischen der Spitze des Verriegelungsabschnittes und den Zähnen des Zahn- oder Klinkenrades. Wenn jedoch der Kontakt zwischen dem Fühlabschnitt und dem kleineren Zahnrad aufrechterhalten wird, nachdem der Verriegelungsabschnitt voll in das größere Zahnrad eingreift, wird dieser Fühlabsi-anitt durch das Drehmoment an der Gurtbandauf wickelwelle belastet. Der Fühlabschnitt ist üblicherweise ein Arm, und es besteht die Gefahr, daß der Arm sich mit der Zeit durch eine Ermüdung abbiegt oder abspringt. Wenn dies der Fall ist, wird der Spanner nicht verriegelt, nachdem der auf Trägheit ansprechende Mechanismus auf eine plötzliche Fahrzeugabbremsung anspricht. Diese höchst gefährliche Situation Muß ausgeschaltet werden, um eine ent-

„ sprechende Sicherheit für den Fahrer oder Fahrgast zu ermög

lichen. ""· ·"· ·"· ·"- "'■' " ■ ■

Bei einem Versuch zur Lösung dieses Problems wurde ein flexibler Fühlabschnitt oder Arm verwendet, um in nachgiebiger oder elastischer Weise irgendeine Last aufzunehmen, die auf diesen Arm ausgeübt wird, wenn der Verriegelungsabschnitt voll in das größere Zahnrad eingreift. Dies löst jedoch das Problem nicht, da immerhin noch die Gefahr besteht, daß die Spitze des flexiblen Abschnittes sich abbiegt oder herausspringt oder durch fortgesetztes Abbiegen und Ermüden deformiert wird.

Gleichgültig, ob ein starrer oder flexibler Arm verwendet wird, sei bemerkt, daß die Gefahr zunimmt, wenn irgendeine Bewegung, eine Belastung oder ein Verschleiß auftritt, die die Wirkung haben, die Drehung des größeres Rades zu fördern, ehe es durch die Spitze des Verrisgelungsteiles oder Armes gestoppt wird, wodurch die Belastung des flexiblen Teiles oder Armes ernöht wird.

üblicherweise ist eine gewisse Lockerung oder ein gewisses Spiel in den Bauteilen des Sicherheitsgurtspanners vorhanden, wie beispielsweise ein Lagerspiel, wie es auch in den meisten mechanischen Getrieben vorhanden ist, und dieses Spiel wird unter einer Last aufgeholt. Eine gewisse relative Bewegung zwischen den Bauteilen kann jedoch durch die Elastizität oder Verformung von Kunststofflagern auftreten, die im Sicherheitsgurtspanner verwendet werden, und dies kann einen sehr schädlichen Einfluß auf die Betriebsweise des Sicherheitsgurtspanners haben, wenn der Fühlabschnitt oder Arm schweren Belastungen ausgesetzt ist.

Erfindungsgemäß wird das vorstehend dargelegte Problem dadurch gelöst, daß der Verriegelungsabschnitt und der Fühlabschnitt fest miteinander verbunden sind, daß der Verriegelungsabschnitt in einem derartigen Abstand vom Fühlab-

schnitt angeordnet ist, daß ein Zwischenraum zwischen den Eingriffsoberflächen des Fühlabschnittes und des Zahnrades mit kleinerem Radius vorhanden ist/ wenn der Verriegelungsabschnitt voll in das Zahnrad mit größerem Radius eingreift.

Der Verriegelungsabschnitt und der Fühlabschnitt können Arme eines Winkelhsbels sein, und der Fühlabschnitt oder Fühlarm ist vorzugsweise leichter als der Verriegelungsabschnitt oder Verriegelungsarm. Beispielsweise kann der Fühlabschnitt aus einem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Acetal-Harz, hergestellt sein und kann mit dem Verriegelungsabschnitt verkeilt sein, der aus Metall besteht, und zwar an einer gemeinsamen festen Welle.

In einer Ruhelage, wenn beispielsweise keine Beschleunigung oder Abbremskräfte auftreten, liegt der Fühlabschnitt dichter bei der Drehachse der Zahnräder als der Verriegelungsabschnitt. Wenn beispielsweise der Verriegelungsabschnitt in das größere Zahnrad eingreift und dieses verriegelt, und wenn der Abstand radial gemessen von der Drehachse zur Spitze oder Eingriffsoberfläche des Fühlabschnittes gleich d ist, dann ist der radiale Abstand zur Spitze oder Eingriffsoberfläche des Verriegelungsabschnittes größer als d, beispielsweise 1,1 d bis 1,5 d. Dadurch wird ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Fühl- und Verriegelungsabschnitt erzeugt, wodurch die Spitze oder die Eingriffsober fläche des Verriegelungsabschnittes eine Bewegungskomponente über eine kürzere Strecke in einer Richtung tangential zu den Zähnen des größeren Rades hat als die Bewegungskomponente des Fühlabschnittes in einer Richtung tangential zu den Zähnen des kleineren Zahnrades. Dieses

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Geschwindigkeitsverhältnis kann entweder durch einen Winkelhebel erzielt werden, der einen Fühl- und einen Verriegelungsarm hat, oder einen geraden Hebel mit Fühl- und Verriegelungsabschnitten in unterschiedlichem radialem Abstand von der Hebelschwenkachse.

Ein Vorteil dieses Geschwindigkeitsverhältnisses wenigstens bei Verwendung eines Winkelhebels liegt darin, daß, falls irgendein Verschleiß in den Lagern auftritt, welche die Gurtaufspulwelle und den Winkelhebel tragen, durch welchen die Drehmitten der Welle und des Hebels weiter voneinander fortbewegt werden, dann die Neigung besteht, daß der besagte Zwischenraum zwischen der Eingriffsoberfläche des Fühlabschnittes und dem entsprechenden Zahn des kleineren Zahnrades zunimmt.

Die Spitze des Verriegelungsabschnittes oder Armes und die Zähne des größeren Zahnrades sind in zusammenpassender Weise geformt, um den Eingriff zu erleichtern. Jeder Zahn am Zahnrad kann eine Vorderkante aufweisen, die in Eingriff mit dem Verriegelungsabschnitt gelangt und die im wesentlichen radial zur Achse der Zahnraddrehung verläuft, und eine Hinterkante, die einen Winkel von etwa 45 mit der Vorderkante bildet. Die Spitze des eingeschlossenen Winkels zwischen der Vorder- und der Hinterkante und die entsprechende Kante des V-förmigen Endes des Verriegelungsabschnittes sind vorzugsweise abgerundet.

Der Sicherheitsgurtspanner einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist eine Welle und einen Gurtaufwickelabschnitt auf, ein erstes Zahnrad, welches fest mit der Welle verbünden ist, ein zweites Zahnrad, welches drehbar auf einer Verlängerung der Welle montiert ist, ein drittes

Zahnrad, welches auf dem Wellenabschnitt verschiebbar, jedoch drehfest mit der Welle montiert ist, wobei das dritte Zahnrad einen kleineren Durchmesser aufweist als das erste Zahnrad. Vorspannungseinrichtungen drücken das dritte Zahnrad in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad, wodurch das zweite und das dritte Zahnrad sich normalerweise zusammen mit der Welle drehen, wenn der Sicherheitsgurt langsam herausgezogen wird. Das zweite und das dritte Zahnrad weisen eine Rampen- oder Nockenanordnung auf, die bewirkt, daß das dritte Zahnrad axial auf dem Wellenabschnitt verschoben wird, wenn das zweite Zahnrad infolge seiner Trägheit hinter dem dritten Zahnrad nachläuft, wenn der Sicherheitsgurt plötzlich herausgezogen wird. Durch die axiale Verschiebung des dritten Zahnrades wird dieses in eine Lage gebracht, in der es einen Fühlabschnitt eines Verriegelung.· glied es erfaßt, welches schwenkbar außerhalb des ümfangs des ersten Zahnrades drehbar gelagert ist. Dieses Verriegelungsglied weist einen Verriegelungsab-Bchnitt auf, der in das erste Zahnrad eingreift, wenn sich das Verriegelungsglied verschwenkt, um die Welle des Sicherheitsgurtspanners zu verriegeln. Der Fühlabschnitt und der Verriegelungsabschnitt sind an einer gemeinsamen Welle miteinander befestigt, wobei diese Welle außerhalb des Umfangs des ersten Zahnrades angeordnet ist. Ein auf Trägheit ansprechender Mechanismus ist vorgesehen, der auf einen Wert oberhalb einer vorbestimmten Beschleunigungskraft anspricht, um zu bewirken, daß eine Klinke in das zweite Zahnrad eingreift, wodurch dieses daran gehindert wird, sich mit der Welle zu drehen, und wodurch das dritte Zahnrad durch die Nocken- oder Rampenanordnung axial ver

schoben wird. Dies führt zu einem Eingriff zwischen dem Fühlabschnitt und dem dritten Zahnrad, und dadurch wird das erste Zahnrad durch den Verriegelungsabschnitt verriegelt.

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Wenn der Verriegelungsabschnitt voll in die Zähne des ersten Zahnrades eingreift, so ist ein Zwischenraum oder Spalt zwischen den Eingriffsoberflächen des Fühlabschnittes und dem entsprechenden Zahn des dritten Zahnrades vorhand en, so daß keine Last auf den Fühlabschnitt ausgeübt wird. Das dritte Zahnrad, welches auf den Wellenansatz axial verschiebbar ist, ist vorzugsweise weservf-lich leichter als das zweite Zahnrad, welches drehbar auf der Welle montiert ist. Beispielsweise kann das dritte Zahnrad aus einem Kunststoffmaterial, wie Acetal-Harz, bestehen, und die Form einer dünnen Scheibe haben, von deren Oberfläche sich die Zähne in axialer Richtung der Welle erstrecken. Andererseits kann das zweite Zahnrad aus Metall bestehen, und die Dicke dieses Zahnrades kann ein Vielfaches der Dicke des dritten Zahnrades sein. Es ist erforderlich, daß das zweite Zahnrad relativ massiv ist, weil es dazu bestimmt ist, nachzulaufen, wenn sich die Welle schnell durch ein plötzliches Herausziehen des Sicherheitsgurtes dreht. Es ist ebenfalls vorteilhaft, ein relativ festes zweites Zahnrad vorzusehen, da dessen Zähne direkt mit der Klinke in Eingriff gelangen, die durch den auf Trägheit ansprechenden Mechanismus bewegt wird. Dieser Mechanismus kann beispielsweise ein an sich bekannter Mechanismus sein, der eine in einer Schale mit geneigtem "joden angeordnete Kugel aufweist. Der Hauptvorteil der Verwendung eines relativ leichten dritten Zahnrades besteht darin, daß das Intervall zwischen dem Auftreten einer Kraft,die den Tragheitsmechanismus betätigt, wenn beispielsweise das Fahrzeug abgebremst wird, und dem Augenblick vermindert wird, in dem das erste Zahnrad und damit die Sicherheitsgurtwelle -/egen eine Drehung verriegelt werden. In dieser Beziehung ist es vorteilhaft, das Gewicht des Gestänges zwischen dem Trägheitsmechanismus uftd

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dem Verriegelungsmechanismus des Sicherheitsgurtspanners zu vermindern. Es ist ferner ein weiterer Vorteil bei Sicherheitsgurtspannern vorhanden, bei denen ein Zahnrad axial zur Gurtaufwickelwelle beim Ansprechen des Trägheitsmechanismus verschoben wird. Ein derartiges axial verschiebbares Zahnrad ist bei gewissen bekannten Sicherheitsgurtspannern relativ massiv, und die axiale Bewegung wird in nachteiliger Weise durch die Stellung des Sicherheitsgurtspanners im Fahrzeug beeinflußt. Beispielsweise kann der Sicherheitsgurtspanner derart eingebaut sein, daß die axiale Verschiebung gegen die Fahrzeugfahrrichtung durchgeführt wird. Wenn in diesem Fall ι das Fahrzeug abgebremst wird, wirken die Verzögerungskräfte auf das massive Zahnrad ein und vermindern dessen axiale Bewegungsgeschwindigkeit. Dies vermindert die Verriegelungsgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtspanners. Bei der bevorzugten Ausführungsforra der Erfindung ist jedoch das dritte Zahnrad, verglichen mit bekannten und verglichen mit der Masse des zweiten Zahnrades, verhältnismäßig leicht und wird wesentlich weniger von der Fahrzeugabbremsung beeinflußt, wenn dieses Zahnrad axial gegen die Fahrrichtung bewegt wird. Der Rampen- oder Nockeneingriff zwischen dem zweiten und dritten Zahnrad kann durch gebogene oder gewölbte Rampen oder Nocken an einem der Zahnräder erfolgen, die in entsprechende gebogene oder gewölbte Schlitze oder Aussparungen im anderen Zahnrad eingreifen. Dies ergibt ein sogenanntes auf den Sicherheitsgurt ansprechendes Verriegelungssystem, wodurch der Sicherheitsgurtspanner verriegelt wird, wenn der Sicherheitsgurt plötzlich herausgezogen wird. Das dritte Zahnrad ist in geeigneter Weise am Wellenansatz derart verkeilt, daß eine axiale Bewegung ermöglicht wird * Wenn der Sicherheitsgurt plötzlich herausgezogen wird, läuft das dritte Zahnrad auf die Nocken oder Rampen auf und wird dadurch

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axial auf den Keilen oder Federn der We11enVerlängerung verschoben und bewegt sich vom zweiten Zahnrad fort. Eine Feder, die am Wellenansatz zwischen dem ersten und dritten Zahnrad montiert ist, dient zur Rückführung des dritten Zahnrades in seine Ausgangslage. Alle Zahnräder, der auf Trägheit ansprechende Mechanismus und der Verriegelungsmechanismus sind zusammen mit einer Aufwickelfeder an einem Ende der Sicherheitsgurtaufwickelwelle angeordnet und befinden sich in einem Gehäuse, welches neben einem Ende dieser Welle montiert ist.

Die Erfindung betrifft somit einen Sicherheitsgurtspanner, der zwei koaxiale Zahn- oder Klinkenräder aufweist, die sich synchron miteinander drehen, wenn ein Sicherheitsgurt herausgezogen wird. Ein Trägheitsmechanismus bewirkt, daß ein Fühlabschnitt eines schwenkbar gelagerten Gliedes in eines der Zahnräder eingreift, wodurch der Verriegelungsabschnitt des schwenkbar gelagerten Gliedes in das andere Zahnrad eingreift und dieses verriegelt. Die Zahnräder haben unterschiedliche Durchmesser,und das Verriegelungsglied ist um eine Achse schwenkbar gelagert, die außerhalb des ümfangs des größeren Zahnrades liegt. Der Verriegelungsabschnitt ist mit dem Fühlabschnitt fest verbunden, und der Verriegelungsabschnitt befindet sich in einem derartigen Abstand vom Fühlabschnitt, daß ein Zwischenraum zwischen den Eingriff sober flächen des Fühlabschnittes und des kleineren Zahnrades vorhanden ist, wenn der Verriegelungsabschnitt voll in das größere Zahnrad eingreift und dieses verriegelt. Der Verriegelungs- und der Fühlabschnitt können Arme eines Winkelhebels sein. Der bevorzugte Sicherheitsgurtspanner weist drei Zahn- oder Klinkenräder auf. Ein erstes Zahnrad, welches fest mit der Sicherheitsgurtaufwickelwelle verbunden ist, ein zweites Zahnrad, welches drehbar auf einem Ansatz der Welle montiert ist und ein drittes Zahnrad,

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welches auf diesem Wellenansatz axial verschiebbar ist. Es ist eine Vorspannungseinrichtung vorgesehen, um das erste Zahnrad in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad zu drücken, so daß das zweite und das dritte Zahnrad sich normalerweise miteinander drehen, wenn der Sicherheitsgurt langsam herausgezogen wird. Das zweite und das dritte Zahnrad weisen eine Rampen- oder Nockenanordnung auf, die wirksam ist, um das dritte Zahnrad axial auf dem Wellenansatz zu verschieben, wenn das zweite Zahnrad hinter der Drehung des dritten Zahnrades infolge seiner Trägheit und eines plötzlichen Herausziehens des Sicherheitsgurtes nachläuft. Die axiale Verschiebung des dritten Zahnrades ermöglicht einen Eingriff mit dem Fühlabschnitt, um zu bewirken, daß der Verriegelungsabschnitt in das erste Zahnrad eingreift und dieses verriegelt. Der Trägheitsmechanismus weist eine Klinke auf, die in das zweite Zahn- oder Klinkenrad eingreifen kann, um dieses an einer Drehung zu hindern und um dadurch das dritte Zahnrad auf dem Wellenan&atz zu verschieben, um eine Verriegelung hervorzurufen.

Die Nocken- oder Rampenanordnung weist am zweiten und dritten Zahnrad gewölbte oder gebogene Nocken odesr Rampen auf, die in entsprechende gewölbte oder gebogene Schlitze des anderen Zahnrades eingreifen. Das dritte Zahnrad ist wesentlich leichter als das zweite Zahnrad und hat die Form einer dünnen Scheibe, von deren Oberfläche aus sich die Zähne ρ ial in Richtung der Welle erstrecken, wobei diese Scheibe aus Kunststoffmaterial besteht und das zweite

Zahnrad aus Metall.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen

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Pig. 1 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie A-A der Fig. 2 eines erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtspanners,

Fig. 2 eine Seitenansicht des S.icherheitsgurtspanners_f wobei eine Endkappe und die Aufwickelfederbaugruppe entfernt sind,

Fig. 3 bis 5 eine Klinkenverriegelungsvorrichtung und ein Zahnrad zur Verriegelung des Sicherheitsgurtspanners, wobei in diesen Figuren verschiedene Stufen in einer Verriegelungsfolge veranschaulicht sind
und

Fig. 6 eine Darstellung der Wirkung des Lagerverschleisses.

Es sei nunmehr auf Fig. 1 Bezug genommen. Der Sicherheitsgurtspanner weist einen Gurttrommelrahmen 1 auf, in dem eine erste Welle 2 drehbar in Spezialbuchsen 3, 4 gelagert ist, die von Rahmenbauteilen getragen werden. Die Welle 2, die aus Metall besteht, weist eine Bohrung auf, die einen Kunststoffstift 2¹ zur Halterung des Gurtbandes des nicht dargestellten Sicherheitsgurtes enthält. Dieser Stift wird in einem im wesentlichen parallelen Abschnitt der Bohrung der Welle 2 mittels eines dünnen konischen Flansches gehalten. Die Scheibe 5 deckt das Ende der Buchse 3 ab und wird in ihrer Lage durch mehrere Anschläge 6 an der Welle gehalten. Der Deckel 7 nimmt eine Aufwickelfeder 8 und einen Gurttrommelverriegelungsmechanismus neben dem linken Bauteil 1' des Rahmens 1 auf. Ein Ende der Feder 8 ist in einer ausgebildeten Aussparung 9 im Deckel 7 gehalten, und das innere Ende der Feder 8 ist in Schlitzen 10 an einem Ende der Welle 2 angeordnet.

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Der Verriegelungsmechanismus weist ein erstes Klinhenrad 11 auf, welches vorzugsweise aus Metall besteht und welches mit der Welle 2 durch eine Verkeilung oder Verzahnung 11 * verbunden ist. Das Klinkenrad 11 und damit die Welle 2 kann durch einen Hebelarm 12 (Fig. 2) einer Klinkenverriegelungsvorrichtung verriegelt werden, die einen Winkelhebel 29 aufweist. Dieser Winkelhebel 29 ist drehbar an einer Welle 13 montiert, die von den gleichen Rahmenbauteilen getragen wird, welche die Welle 2 tragen.

Ein zweites Klinkenrad 14, weiches vorzugsweise aus Metall hergestellt ist und eine vorbestimmte Masse aufweist, ist drehbar an einem Abschnitt 2" der Welle 2 gelagert, welcher einen verminderten Durchmesser hat. In die Zähne dieses Klinkenrades kann eine Klinke 15 eines bekannten auf Trägheit oder Massenkräfte ansprechenden Mechanismus 16 eingreifen, der eine in einer Schale gelagerte Kugel aufweist. Dieser Mechanismus ist an sich bekannt, und bei diesem Mechanismus bewegt sich die Kugel 17 auf der geneigten Seite einer Schale 18 aufwärts, wenn eine vorbestimmte Beschleunigung überschritten wird, um die Klinke 15 in Eingriff mit einem sich drehenden Zahnrad anzuheben. In diesem Fall greift die Klinke 15 in die Zähne des zweiten Klinkenrades 14 ein, wodurch eine weitere Drehung mit der Welle 2 verhindert wird. Das Klinkenrad 14 dreht sich normalerweise mit der Welle 2 durch seine Zusammenwirkung mit einem dritten Klinkenrad 29, wie es im folgenden beschrieben werden soll.

Das dritte Klinkenrad 19, welches vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, wie beispielsweise aus Acetal-Harz, und dünner und viel leichter als das Klinkenrad 14 ist,

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ist axial auf dem Abschnitt 2" mit vermindertem Durch- j messer der Welle 2 auf wenigstens einem Keil oder einer Feder 20 verschiebbar. Der Keil oder die Feder 20 ermög- j liehen eine axiale Verschiebung des Klinkenrades 19, halten dieses; jedoch drehfest mit dem Abschnitt 2" der Welle 2verbunden. Das Klinkenrad 19 ist zum Klinkenrad 14 hin mittels einer Sehraubenkompressionsfeder 21 verbunden. | Die Feder 21 ist auf dem Wellenabschnitt 2" zwischen dem | Klinkenrad 11 und dem Klinkenrad 19 angeordnet.

Das Klinkenrad T9 weist einen Zahnring 22 auf, der bezüglich der Welle 2 axial von einem scheibenförmigen Körper 23 fort, d. h.. zum Klinkenrad 19 hin, sich erstreckt. In der Ruhestellung wird das Klinkenrad 19 in einer Aussparung 14¹ im Klinkenrad 14 aufgenommen und weist wenigstens ein Paar, vorzugsweise vier, gewölbte Schlitze 24 auf, die mit gewölbten Nocken oder Rampen 25 zusammenarbeiten. Diese gewölbten Nocken oder Rampen 25 sind in ümfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnet und an einer Innenfläche des Klinkenrades 14 befestigt. Die Nocken oder Rampen 25 greifen normalerweise in die Schlitze 24 durch die Wirkung der Feder 21 ein, so daß das Klinkenrad 19 das Klinkenrad 14 antreibt, wenn die Welle 2 beim Abziehen oder Aufwickeln eines Sicherheitsgurtes gedreht wird. Die Masse des Klinkenrades 14 relativ zum Klinkenrad 19 und die Form dei Rampen oder Nocken 25 sind derart beressen oder ausgebildet, daß ein plötzlicher Bandabzug bewirkt, daß die Schlitze 24 durch die Träcfheit des Klinkenrades 14 über die Nocken oder Rampen auflaufen, und dadurch wird das Klinkenrad 19 zum Klinkenrad 14 gegen die Vorspannung der Feder 21 verschoben. Wenn entweder das Klinkenrad durch den auf Trägheit ansprechenden Mechanismus 1 6 am Drehen gehindert wird, oder wenn das Klinkenrad 19 durch den auf den Bandabzug

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ansprechenden Mechanismus gegenüber dem Klinkenrad 14

„ nachläuft, so wird das Klinkenrad 19 axial auf dem WeI-

■ lenabschnitt 2" derart verschoben, daß einer seiner Zähne

22 einen Zahn 27 am anderen Arm 28 des Winkelhebels 29 erfaßt. Dadurch wird der Hebel 29 auf seiner Welle 13 verschwenkt, wodurch der Arm 12 zwischen benachbarten Zähnen des Klinkenrades 11 bewegt wird. Dieser Vorgang wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 im einzelnen erläutert.

Fig. 3 zeigt die Lage beim normalen Tragen des Sicherheitsgurtes, wobei keine Abbremskräfte oberhalb eines Wertes auftreten, bei dem der Wellenverriegelungsmechanismus be-

j tätigt würde. Das Klinkenrad 19 kann sich frei gegenüber

dem Arm 28 dej Winkelhebels drehen, und es ist gezeigt, wie ein Zahn T? am Zahn 27 des Armes 28 vorbeigeht. Das Rad 19 wird beispielsweise gedreht, wenn der Träger des Sicherheitsgurtes sich frei und absichtlich nach vorn lehnt.

Es ist zu erkennen, daß der Arm 12 die Umfangszähne am

Klinkenrad 11 frei gibt, welches sich zusammen mit dem Klinkenrad 19 dreht.

Bei der Darstellung in Fig. 4 hat entweder der auf Trägheit ansprechende Mechanismus 16 oder der auf den Bandabzug ansprechende Mechanismus, welcher die Klinkenfeder 14 und 19 umfaßt, angesprochen und eine axiale Verschiebung des Klinkenrades 19 zum Arm 28 hin bewirkt. Der Zahn 27 liegt gegen einen Zahn 22 des Klinkenrades 19 an, wodurch eine weitere Drehung des Klinkenrades 19 bewirkt, daß der Winkelhebel 29 sich entgegengesetzt zur Uhrzeigerdrehrichtung auf der Welle 13 dreht.

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Wie Fig. 5 zeigt, hat sich der Hebel 29 in eine Lage
gedreht, in der das Ende des Armes 12 vollständig in
den Raum 30 zwischen benachbarten Zähnen am Klinkenrad

11 eingreift. In dieser Stellung ist ein kleiner Zwischenraum 31 zwischen dem Zahn27 und dem benachbarten
Zahn 22 des Klinkenrades 19 vorhanden. Dieser Zwischenraum 31 stellt sicher, daß keine Kraft auf den Fühlarm 28 übertragen wird, wenn das Klinkenrad 11 vollständig durch den Arm 12 gesperrt ist.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Winkel zwischen den Armen 12 und 28 des Winkelhebels 29 kleiner als 90° und beträgt beispielsweise etwa 30° bis 40°. Beide Arme erstrecken sich ferner radial \ron der gleichen Seite der Welle 13 aus, so daß die Neigung zum Ausrücken aus den Klinkenrädern 11 und 19 durch die Schwerkraft besteht, nachdem die Beschleuniguncfskräf te, die den auf Trägheit ansprechenden Mechanismus 16 betätigen, unter einen vorbestimmten Minimalwert abgefallen sind und nachdem die Zugbelastung des Sicherheitsgurtes, der an der Spannvorrichtung befestigt ist, nachgelassen hat. Diese Rückführung durch die Schwerkraft wird noch durch die Stellung des Armes

12 unterstützt, der der schwerste ist und aus Metall hergestellt ist, da sich dieser meisten«- horizontal er ar.» eckt, wenn der Sicherheitsgurtspann in der in Fig. 2 dargestellten aufrechten Lacfe in einem Fahrzeug angeordnet ist. Der Arm 28 und das axial verschiebbare Klinkenrad 19 sind

aus Kunststoff, wie beispielsweise Acetal-Harz, herzustellen, um das Ansprechen auf eine Betätigung durch den auf Trägheit ansprechenden Mechanismus 16 zu verbessern. Beispielsweise kann hier die Veirriegelungsgeschwind igkeit verbessert werden. Die Zähne am Klinkenrad 19 haben, gesehen in der Ebene der Fig. 1, ein Profil, welches im

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wesentlichen ein rechteckiges Dreieck bildet. Die Vorderkante eines jeden Zahnes gesehen in Drehrichtung des Klin- . kenrades 19, wenn der Sicherheitsgurt abgezogen wird, ist I im wesentlichen horizontal und die Hinterkante ist um etwa 45° zur Vorderkante geneigt. Der Zahn 27 des Armes 28 ist entsprechend geformt, so daß dieser in einen der sich drehenden Zähne des Klinkenrades 19 eingefangen wird, wenn dieses axial verschoben wird.

Den Fig. 3 bis 5 ist zu entnehmen, daß der Durchmesser -; des axial verschiebbaren Fühlrades 19 kleiner ist als der | Durchmesser des Verriegelungsrade? 11. Der Winkel zwischen den Armen 12 und 28 ist ferner geringer als 90 . Weiterhin liegt die Welle 13,die den Schwenkpunkt für den Winkelhebel 29 bildet, außerhalb des Durchmessers des Verriegelungsklinkenrades 19. Die Geometrie des in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Aufbaues 1st derart, daß der Zahn 27 gezwungen wird, sich auf einer Bahn zu bewegen, die hauptsächlich parallel zur Tangente an den äußeren Zahnring 22 des Klinkenrades 19 verläuft. Dies wird durch den Pfeil 32 in Fig. 4 veranschaulicht. Das Ende 33 des ^: _t Armes 12 wird gleichzeitig gezwungen, sich zum Zahnring ' am Klinkenrad 11 hin zu bewegen, und diese Bewegung weist | eine Bewegungskomponente 34 in Richtung des Pfeiles 32 .| auf. Da der Zahn 27 näher bei der Drehachse 35 der Klinkenräder 11 und 19 liegt als das Ende 33 des Armes 12, ist die vom Zahn 27 in Richtung des Pfeiles 32 durchlaufene Strecke größer als die vom Ende 33 in Richtung des Pfeiles 34 durchlaufene Strecke. Mit anderen Worten bedeutet dies', daß ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Bewegungskomponenten des Zahnes 27 und des Endes 33 des Armes 12 bezüglich der Richtung der Pfeile 32 und 34 vorhanden ist,

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die parallel zu den Tangenten an die Klinkenräder 11 und 19 verlaufen, und zwar an der Kontaktstelle der Zähne 22 und 27.

Vorzugsweise wird der Arm 28 aus einem elastischeren Material (wie beispielsweise Acetal-Kunststoff oder -Harz) hergestellt als der Arm 12, der beispielsweise aus Metall besteht. Die Arme 12 und 28 sind miteinander mittels eines Zahnes oder einer Feder 13' verkeilt. Alternativ können die Arme 12 und 28 einteilig ausgebildet sein und etus dem gleichen Material bestehen.

Es sei nunmehr auf Fig. 6 Bezug genommen. Die Zeichnung zeigt, daß der Zwischenraum oder Spalt größer wird, wenn irgendein Spiel eine Verformung oder einen Verschleiß im Lager 3 (Fig. 1) auftritt, welches die Welle 2 trägt und in den Lagerflächen oder in einem Lager (nicht dargestellt) , welches den Kniehebel 29 (Fig. 2) an der Welle 13 trägt. Wie Fig. 6 zeigt, greift das Ende 33 des Armes 12 voll im den Zwischenraum 30 zwischen benachbarten Zähnen are Klinkenrad 11 ein. Das Drehmoment, das vom Klinkenrad 11 ausgeübt wird, erzeugt eine radial auf die Welle 2, 2" wirkende Kraft in Richtung der gestrichelten Linie 37. Jedes Spied., jede Deformation oder jeder Verschleiß im Lager, welches den Wellenabschnitt 2" trägt, ermöglicht es, daß sich der Wellenabschnitt 2" aus seiner Ausgangsstellung (dargestellt durch einen gestrichelten Kreis) in eine neue Lage bewegt, die durch einen vollen Kreis dargestellt ist, und dies führt zu einer effektiven Verschiebung der Drehachse des Wellenabschnittes 2" vom Punkt 35 zum Punkt 35'. ähnliche Zustände der Lageroberflächen oder des Lagers, das den Winkelhebel 29 an der Welle 13 trägt, ermöglichen es, daß der Winkelhebel 29 durch eine über den

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Arm 12 einwirkende Kraft verschoben wird, und wie durch die gestrichelten und die vollen Kreislinien dargestellt, erfolgt eine Verschiebung der Drehachsen vom Punkt 36 zum Punkt 36'.

Unter Belastung bewirken diese Zustände, daß sich die Drehachsen der Klinkenräder 11 und des Hebels 29 weiter voneinander fort bewegen. Die Geometrie ist jedoch derart, daß der Zwischenraum 31 zwischen dem Zahn27 des Armes 28 und dem entsprechenden Zahn 22 des Klinkenrades 19 zunimmt. Dies ist der Fall wegen des Geschwindigkeitsverhältnisses in den Richtungen der Pfeile 32 und 34, wie es im Vorstehenden unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert wurde. Da mit anderen Worten der Zahn 27 dichter am Drehpunkt 35, 35' liegt als die Spitze 33 des Armes 12, bewirken wenige Grade einer Zusatzdrehung des Winkelhebels 29 einen geringeren Effekt zwischen der Spitze 33 und dem Raum 30 als zwischen dem Zahn 27 und dem Zahn 22.

Claims

BRITAX (WINGARD) LIMITED, Chichester, Sussex, P019 2UG, England S icher heitsgurtspanner Schutzansprüche

1. Sicherheitsgurtspanner mit einem Paar von koaxial angeordneten Zahnrädern, die sich synchron drehen, wenn ein Sicherheitsgurt herausgezogen wird, wobei eines der Zahnräder einen kleineren Radius aufweist als das andere, und mit einer Verriegelung, die einen Verriegelungsabschnitt und einen Fühlabschnitt aufweist, einen auf Trägheit ansprechenden Mechanismus, der auf Beschleunigungskräfte an spricht, die einen vorbestimmten Wert übersteigen, um zu bewirken, daß der Fühlabschnitt in das Zahnrad mit kleine rem Radius eingreift, wodurch der Verriegelungsabschnitt gezwungen wird, in das Zahnrad mit größerem Radius einzugreifen und dieses zu verriegeln, wobei die Verriegelung

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sich uiti eine Achse drehen kann, die außerhalb des Umfangs des Zahnrades mit größerem Radius liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsabschnitt (12) und der Fühlabschnitt (28) aneinander befestigt sind, daß der Verriegelungsabschnitt (12) einen derartigen Abstand vom Fühlabschnitt (28) hat, daß ein Zwischenraum (31) zwischen den Eingriffsoberflächen des Fühlabschnittes (28) und des Zahnrades (19) mit kleinerem Durchmesse-: vorhanden ist, wenn der Ver"iegelungsabschnitt (12) voll in das Zahnrad (11) mit größerem Radius eingreift.

2. Sicherheitsgurtspanner nach Anspruch 1, bei welchem der Verriegelungs- und der Fühlabschnitt Arme eines Winkelhebels sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlabschnitt oder Arm (28) leichter ist als der Verriegelungsabschnitt oder Arm (12) .

3. Sicherheitsgurtspanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlabschnitt (28) mit dem Verriegelungsabschnitt (12) an einer gemeinsamen festen Welle (13) verkeilt (13¹) ist.

4. Sicherheitsgurtspanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem jeder Zahn des Zahnrades mit größerem Radius eine Vorderkante aufweist, die im wesentlichen radial zur Drehachse verläuft, und eine Hinterkante, die einen Winkel von etwa 45° mit der Vorderkante bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des eingeschlossenen Winkels (30) zwischen der Vorder- und der Hinterkante und die entsprechendeSpitze eines V-förmigen Endes (33) des Verriegelungsabschnittes (12) abgerundet sind.

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5. Sicherheitsgurtspanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Zahnrad mit größerem Radius ein erstes Zahnrad ist, welches drehfest auf einer Welle sitzt, auf der der Sicherheitsgurt aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Zahnrad (14) drehbar auf einem Abschnitt (2") der Welle (2) montiert ist, daß das Zahnrad mit kleinerem Radius ein drittes Zahnrad (19) ist, welches axial verschiebbar auf dem Wellenabschnitt (2") montiert ist, jedoch mit diesem Wellenabschnitt drehbar ist, daß eine Vorspanneinrichtung

(21) vorgesehen ist, um das erste Zahnrad (19) in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad (14) zu drücken, wodurch das zweite und das dritte Zahnrad (14, 19) normalerweise sich zusammen mit der Welle (2) drehen, wenn der Sicherheitsgurt langsam herausgezogen wird, daß das zweite und das dritte Zahnrad (14, 19) Nocken oder Rampeneinrichtungen (24, 25) aufweisen, die wirksam sind, um das dritte Zahnrad (19) axial auf dem Wellenabschnitt (2") zu verschieben, wenn das zweite Zahnrad (14) hinter dem dritten Zahnrad

(19) infolge seiner Schwerkraft nachläuft, wenn das Gurtband plötsslich abgezogen ist, daß die axiale Verschiebung des dritten Zahnrades (19) einen Eingriff zwischen diesem und dem Fühlabschnitt (28) der Verriegelung ermöglicht, um zu bewirken, daß der Verriegelungsabschnitt (12) in das erste Zahnrad (11) eingreift und dieses verriegelt.

6. Sicherheitsgurtspanner nach Anspruch 5, bei welchem der auf Trägheit ansprechende Mechanismus eine Klinke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (15) in das zweite Zahnrad (14) eingreift, wenn eine vorbestimmte Beschleunigung überschritten wird, wodurch das zweite Zahnrad (14) daran gehindert wird, sich mit dem dritten Zahnrad (19) zu

drehen und das dritte Zahnrad (19) axial auf dem Wellenabschnitt (2") verschoben wird, um in den Fühlabschnitt (28) einzugreifen, wodurch der Verriegeiungsabschnitt (12) in das erste Zahnrad eingreift und dieses verriegelt.

7. Sicherheitsgurtspanner nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken- oder Rampenanordnung gebotene l·' τοken oder Rampen (25) auf einer Seite des zweiten oder dritten Zahnrades aufweist, welche in entsprechende gebogene oder gewölbte Schlitze oder Aussparungen (24) im entsprechenden anderen Zahnrad eingreifen.

8. Sicherheitsgurtspanner nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Zahnrad (19) wesentlich leichter ist als das zweite Zahnrad (14).

9. Sicherheitsgurtspanner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Zahnrad (19) eine dünne Scheibe ist, von deren Oberfläche aus sich Zähne in axialer Richtung der Welle erstrecken, daß die Scheibe aus einem Kunststoffmaterial besteht und daß das zweite Zahnrad (14) aus Metall besteht.