DE8600002U1

DE8600002U1 - Rotations-Gurtstraffer für Sicherheitsgurte

Info

Publication number: DE8600002U1
Application number: DE19868600002
Authority: DE
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1989-05-03

Description

PRINZ, LEßSEB:.9L|^KE:^:ifARTNER

Patentanwälte "^!* Eüropdan Patent·Attorneys Ernsbergerstraße 19 ■ 8000 München 60

2. Januar 1986 TRW Repa GmbH
Industriestraße 20
7077 Alfdorf

Unser Zeichen: 3506

Rotatjons-Gurtstraffer für Sicherheitsgurte

Die Erfindung betrifft einen Rotations-Gurtstraffer für Sicherheitsgurte, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Rahmen drehbar gelagerten Spindel zur Aufnahme des Gurtbandes, einer an der Spindel angreifenden und diese in Aufrollrichtung beaufschlagenden Aufrollfeder, einem gurtsensitiven und/oder fahrzeugsensitiven Sperrmechanismus zur Sperrung der Drehung der Spindel in Gurtabzugsrichtung und einem Gurtstraffer-Drehantrieb zum Antreiben der Spindel in Gurtaufrollrichtung beim Eintreten von auf einen Unfall schließen lassenden Umständen.

Der Gurtstraffer-Drehantrieb wird bei derartigen Rotations-Gurtstraffern nur ausgelöst, wenn die durch einen Sensor ermittelten Verzögerungen bestimmte Werte erreichen, die ein sicheres Anzeichen dafür sind, daß ein Aufprall stattfindet, durch den die Sicherheit der Fahrzeuginsassen gefährdet ist. Durch die Auslösung des Gurtstraffer-Drehantriebs wird das Gurtband um die Fahrzeuginsassen stramm-

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gezogen, um die Gurtlose zu beseitigen und die Fahrzeuginsassen so optimal zu schützen. Abgesehen von derartigen Notsituationen muß aber der Rotations-Gurtstraffer
% die Grundfunktionen eines normalen Gurtaufrollautomaten

,* erfüllen. Das Gurtband wird auf einer in Aufrollrichtung

I federbelasteten Spindel aufgerollt/ so daß sich keine

% größere Gurtlose bilden kann. Zum Anlegen des Sicherheits-

J§ gurtes kann das Gurtband entgegen der Wirkung der Aufroll-

§ feder von der Spindel abgezogen werden. Wenn abe*- bestimm-

I te, noch relativ geringe Verzögerungen oder Querbeschleu-

% nigungen des Fahrzeugs auftreten oder das Gurtband mit

k einer vorbestimmten, noch relativ geringen Beschleunigung

^ von der Spindel abgezogen wird, so muß die weitere Dre-

f hung der Spindel in Abzugsrichtung gesperrt werden. Diese

|y Sperrung der Spindel ir Gurtabzugsrichtung bezeichnet man

als fahrzeugsensitiv, wenn sie durch Verzögerungen oder
Y: Beschleunigungen des Fahrzeugs ausgelöst wird, und gurt-

Y bandsensitiv, wenn sie durch schnelles Abziehen des Gurt-

! bandes von der Spindel ausgelöst wird.

Der Blockiermechanismus zur Sperrung der Drehung der Spin- ; del in Gurtabzugsrichtung muß aber auch in Tätigkeit treten, wenn in Notsituationen der Gurtstraffer au&gelöst
wird. Beim Gurtstraffen wird die Spindel mit extrem hoher Drehbeschleunigung in Aufrollrichtung angetrieben. Unmittelbar nach Beendigung des Gurtstraffens soll der normale Blockiermechanismus die Spindel in Gurtabzugsrichtung
sperren, da dann eine plötzliche Umkehrung des Drehsinnes der Spindel mit hoher Drehbeschleuniyung eintritt. Je höher die Ansprechgeschwindigkeit des Blockiermechanismus
ist, desto geringer ist die nach erfolgtem Gurtstraffen
abgezogene Gurtbandlänge. Daher müssen an die Funktions- \^: teile des Blockiermechanismüs hohe Anforderungen hinsicht-

lieh Herstellungsgenauigkeit und mechanischer Festigkeit ge-stellt werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotationsstraffer der eingangs angegebenen Art dahingehend weiterzubilden, daß auch mit einem nicht speziell für die Bedürfnisse eines Gurtstraffers ausgelegten Blockiermechanismus eine hohe Ansprechgeschwindigkeit desselben erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs angegebenen Rotations-Gurtstraffer erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spindel ein nur bei Auslösung eines Gurtstraffvorganges aktivierter, ihre Drehung in Gurtabzugsrichtung sperrender Sperrmechanismus zugeordnet ist, der eine mit der Spindel kraftschlüssig verbundene. Sperrverzahnung und eine am Gehäuse gelagerte Sperrklinke umfaßt, daß die Sperrklinke durch eine Feder in ihre Eingriffssteliung mit der Sperrverzahnung belastet ist und dab die Bewegung der Sperrklinke in ihre Eingriffsstellung durch eine Halteeinrichtung verhindert wird, deren Haltewirkung durch die Auslösung eines Gurtstraffvorganges aufgehoben wird.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Anwendung eines solchen Sperrmechanismus der normale Blockiermechanismus nicht besonders auf die Erfordernisse eines Gurtstraffers ausgelegt werden muß und dennoch eine augenblickliche Blockierung der Spindel in Gurtabzugsrichtung unmittelbar nach Beendigung des Gurtstraffvorganges bewirkt. Unmittelbar nach Beendigung des Gurtstraffvorganges ist in dem Gurtsystem ein hohes Energiepotential gespeichert, das bestrebt ist, die Spindel mit hoher Drehbeschleunigung in Gurtabzugsrichtung zu drehen. Diese Drehung der Spindel in Gurtabzugsrichtung muß durch den Blockiermechanismus gesperrt werden. Dabei werden die Funktionsteile des Blockiermechanismus überaus hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Durch die erfindungsgemäße Anwendung eines zusätzlichen Sperrmechanismus kann leicht eine hohe Ansprech-

geschwindigkeit der Gurtblockierung erreicht werden, da dieser zusätzliche Sperrmechänisimis in seiner mechanischen Festigkeit lediglich so ausgelegt werden muß, daß er dem im Gurtsystem gespeicherten Energiepotential annähernd standhält, indem er die Drehung der Spindel in Gurtabzugsrichtung unmittelbar nach Beendigung des Gurtstraff Vorganges blockiert. Hierzu benötigt der Sperrmechanismus lediglich eine einfache Sperrklinke, die leicht und mit entsprechend hoher Ansprechgeschwindigkeit ausgebildet werden kann. Der normale Blockiermechanismus übernimmt anschließend die Blockierung der Spindel unter der vollen Last, der er bei einem Unfall standhalten muß. Wegen der erhöhten Ansprechgeschwindigkeit des Blockiervorganges wird eine entsprechend geringere Gurtbandlänge von der Spindel abgezogen, wodurch die Sicherung des Fahrzeuginsassen verbessert wird.

Der Sperrmechanismus d^ös erfindungsgemäßen Rotations-Gurtstraffers darf nur nach erfolger Gurtstraffung in Tätigkeit treten. Dies ist bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Gurtstraffer-Drehantrieb eine lösbar am Gehäuse gehaltene und mit der Spindel durch einen Kupplungsmechanismus kuppelbare Zugmittelrolle aufweist, an deren Umfang ein Zugmittel angreift, dadurch gewährleistet, daß die Halteeinrichtung an der Zugmittelrolle angreift, vorzugsweise in Form eines Scherstiftes, der in die Zugmittelrolle eingesetzt ist und diese mit der Sperrklinke verbindet. Da der Scherstift erst bei Aktivierung des Gurtstraffers durch Drehung der Zugmittelrolle abgeschert wird, kann die Feder die Sperrklinke erst in Eingriff mit der Sperrverzahnung drücken, nachdem der GurtstraffVorgang ausgelöst ist. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Spindel auf ihrer dem Gurtstraffer-Drehantrieb zugewandten Seite einen Flansch aufweist, an dessen Außenumfang die Sperrverzahnung gebildet ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird» In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Rotations-Gurtstraffers;

Fig. 2 einen Längsschnitt des Rotations-Gurtstraffers auf der Seite seines Gurtstraffer-Drehantriebs;

Fig. 3 einen Querschnitt längs Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt längs Linie IV-IV in Fig. 2; und

Fig. 5 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Funktionsteile des Rotations-Gurtstraffers auf der Seite des Gurtstraffer-Drehantriebs.

Der in 7ig. 1 gezeigte Rotations-Gurtstraffer weist einen allgemein ü-förmigen Rahmen 10 auf, in dessen Seitenteilen eine Spindel drehbar gelagert ist, auf welcher das Gurtband 12 des Sicherheitsgurtes teilweise aufgerollt ist. An dem in Fig. 1 links gezeigten Ende der Spindel befindet sich ein Aufroll- und Blockiermechanismus, dessen Einzelheiten nicht näher dargestellt sind. Dieser Mechanismus umfaßt in wohlbekannter Weise eine am Ende der Spindel angreifende Aufrollfeder, welche die Spindel in Gurtaufrollrichtung beaufschlagt, sowie einen Blockiermechanismus, der die Drehung der Gurtspindel in Gurtabzugsrichtung fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv blockiert. Dieser Blockierrcechanismus tritt in Tätigkeit, sobald kritische Verzögerungs- und/oder Beschleunigungswerte des Fahrzeugs oder eine vorbestimmte Beschleunigung des Gurtbandes in Gurtabzugsrichtung festgestellt werden.

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Auf der dem Aufroll- und Blockiermeehanismus gegenüberliegenden Seite des Rotations-Gurtstraffers befinden sich dessen Funktionsteile, die für die Gurtstrafferfunktion benötigt werden. Hierzu gehört ein Zugseil 14, an dem bei Auslösung des Gurtstraffers eine Zugkraft ausgeübt wird, beispielsweise durch einen pyrotechnischen Linearantrieb, eine Trägheitsmasse, eine vorgespannte Feder oder dergleichen. Das Zugseil 14 greift am Umfang einer Seilrolle 16 an, um die es mit mehreren Windungen herumgelegt ist. Die Seilrolle 16 ist durch einen Scherstift 18 lösbar am Gehäuse gehalten. Ein axiales Ende 20 der Spindel erstreckt sich durch eine zentrale öffnung 22 der Seilrolle 16. Die öffnung 22 weist drei Erweiterungen 22a, 22b, 22c auf, in denen jeweils ein zylinderförmiger Wälzkörper 24 aufgenommen ist. Jeder Wälzkörper 24 ist an seinem Umfang mit der Umfangsflache des Endes 20 der Spindel einerseits

p? und mit einer rampenförmigen Fläche der entsprechenden

Erweiterung 22a, 22b, 22c andererseits in Berührung. In Fig. 3 ist der Zustand unmittelbar nach Auslösung des Gurtstraffvorgangs dargestellt. Durch die am Zugseil 14 wirksam werdende Zugkraft ist die Seilrolle 16 unter Abscherung des Scherstiftes 18 verdreht worden, wobei ale in einem Käfig 25 gehaltenen Wälzkörper 24 die kraftschlüssige Verbindung zwischen Seilrolle 16 und dem Ende 20 der Spindel herstellen. Die Spindel wird daher über die Seilrolle 16 mit hoher Beschleunigung in Gurtaufrollrichtung angetrieben.

Die Spindel ist im Bereich ihres Endes 20 mit einem einteilig angeformten Flansch 50 versehen, an dessen Außenumfang eine Sperrverzahnung 52 angebracht ist. Am Gehäuse 10 ist mittels eines Zapfens 54 eine Sperrklinke 56 schwenkbar gelagert. An ihrem freien Ende ist die Sperrklinke 56 zum Zusammenwirken mit der Sperrverzahnung 52 am Umfang des Flansches 50 ausgebildet. Ferner ist das freie Ende der Sperrklinke 56 durch eine Blattfeder 58 in

Richtung auf die Sperrverzahnung 52 zu belastet. Sie wird &psgr; jedoch außer Eingriff mit der Sperrverzahnung 52 durch § eine Halteeinrichtung in Form eines Scher Stiftes 60 ge- |' halten, der einerseits in eine Bohrung am freien Ende der ^r Sperrklinke 56 und andererseits in eine entsprechende, fluchtende Bohrung der Seilrolle 16 eingesetzt ist. Die Blattfeder 58 ist an ihrem von der Sperrklinke 56 abgewandten Ende am Gehäuse 10 festgelegt. Anstelle einer Blattfeder kann auch eine Rollfeder, Schraubenfeder oder |&iacgr; dergleichen verwendet werden. Die verwendete Feder ist f so dimensioniert, daß die Sperrklinke 56 nach Abscherung ] des Scherstiftes 60 mit hoher Beschleunigungskraft in die fc Sperrverzahnung 52 gedrückt wird.

Der durch die Sperrverzahnung 52 und die Sperrklinke 56 gebildete Sperrmechanismus tritt nur bei Aktivierung des j Gurtstraffers in Tätigkeit. Bei Aktivierung des Gurtstraf- j fers wird am Seil 14 eine hohe Zugkraft ausgeübt, wodurch ' die Seilrolle 16 zunächst durch Abscheren des Scherstif- i tes 18 vom Gehäuse 10 gelöst wird. Gleichzeitig wird auch der Scherstift 60 abgeschert. Die Sperrklinke 56 wird , dann durch die hohe Kraft der Feder 58 sofort in Eingriff | mit der Sperrverzahnung 52 gedrückt. Sie kann jedoch die \ Drehung des am Spindelende 20 angeformten Flansches 50 nicht behindern, da der durch die Sperrverzahnung 52 und die Sperrklinke 56 gebildete Sperrmechanismus nur in Gurtabzugsrichtung sperrt. Unmittelbar nach Beendigung des Gurtstraffvorgänges tritt jedoch durch die im Gurtsystem gespeicherte Energie eine Änderung des Drehsinnes der Spindel auf, so daß der Flansch 50 bestrebt ist, sich in Gurtabzugsrichtung zu drehen. Dabei fällt jedoch die Nase der Sperrklinke 56 zwischen &ngr; --r · Zähnen der Sperrverzahnung 56 ein und sperrt die weitere Drehung der Spindel in * Gurtabzugsrichtung. Gleichzeitig oder unmittelbar an- f schließend erfolgt die Blockierung der Spindel durch den f

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normalen Blockiermechanismus, der geeignet dimensioniert ist, um der vollen im Notfalle am Gurt auftretenden Last standzuhalten. Die Sperrklinke 56 wird hingegen im Hinblick auf hohe Ansprechgeschwindigkeit dimensioniert, da sie nur der vergleichsweise erheblich geringeren Belastung standhalten muß, die durch die im Gurtsystem gespeicherte Energie gegeben ist.

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Claims

&iacgr; . PRINZ, LEISER, ÖWKfej&'.'P^fStfNlER L·, &iacgr; Patentanwälte ■ European Patent Attorneys S Manzingerweg 7 · 8000 München 60 9. März 1989 G 86 00 002,0 'x'RW Repa GmbH Unser Zeichen: 3602x -anspruch 1

1. Rotations-Gurtstraffer für Sicherheitsgurte, insbeson-

"'■ dere in Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Rahmen drehbar

gelagerten Spindel zur Aufnahme des Gurtbandes, einer an • der Spindel angreifenden und diese in Aufrollrichtung be-

". aufschlagenden Aufrollfeder, einem Gurtstraffer-Drehantrieb

■· zum Antreiben der Spindel in Gurtaufrollrichtung beim Ein-

₍ treten von auf einen Unfall schließen lassenden Umständen

und einem gurtsensitiven und/oder fahrzeugsensitiven Sperrmechanismus zur Sperrung der Drehung der Spindel in Gurtabzugsrichtung beim Auftreten einer vorbestimmten Beschleunigung des Gurtbandes in Gurtabzugsrichtung bzw. einer vorbe-'■ stimmten Verzögerung des Fahrzeugs sowie unmittelbar nach

Beendigung eines Gurtstraffvorganges, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindel (20) ein nur bei Auslösung eines Gurtstraf fVorganges aktivierter, ihre Drehung in Gurtabzugsrichtung sperrender Sperrmechanismus zugeordnet ist, der eine mit der Spindel (20) kraftschlüssig verbundene Sperrverzahnung (52) und eine am Gehäuse (10) gelagerte Sperrklinke (56) umfaßt, daS die Sperrklinke (56) durch eine Feder (58) in ihre Eingriffsstellung mit der Sperrverzahnung (52) belastet ist und daß die Bewegung der Sperrklinke (56) in ihre Eingriffsstellung durch eine Halteeinrich- \i tung (Scherstift (60)) verhindert wird, deren Maltewirkung

durch die Auslösung eines Gurtstraffvorganges aufgehoben wixvä.

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2. Rotations-Gurtstraf£er nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung durch einen Scherstift (60) gebildet ist, der in die Zugmittelrolle (16) eingesetzt ist und diese mit der Sperrklinke (56) verbindet. ^

3 * Rotations-Gurtstraffer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (20) auf ihrer den Gurtstraffer-Drehantrieb zugewandten Seite einen !Flansch (50) aufweist, an dessen Aüßenumfang die Sperrverzahnüng (52) gebildet ist.