WO2012152424A1 - Gurtaufroller mit kindersicherung - Google Patents

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WO2012152424A1
WO2012152424A1 PCT/EP2012/001947 EP2012001947W WO2012152424A1 WO 2012152424 A1 WO2012152424 A1 WO 2012152424A1 EP 2012001947 W EP2012001947 W EP 2012001947W WO 2012152424 A1 WO2012152424 A1 WO 2012152424A1
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WO
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belt
blocking
guide
control
belt retractor
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PCT/EP2012/001947
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frederic Michel
Pawel PATYK
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ZF Automotive Germany GmbH
Original Assignee
TRW Automotive GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/38—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to belt movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/415—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency with additional means allowing a permanent locking of the retractor during the wearing of the belt

Definitions

  • the invention relates to a belt retractor for a vehicle seat belt, comprising a frame which is provided with a plurality of blocking teeth, a belt spool which is rotatably mounted in the frame and has a locking toothing, and a control mechanism with which the belt spool from a starting position, in which it can rotate freely in the frame, can be moved to a blocking position in which their blocking teeth engage the blocking teeth of the frame.
  • a control mechanism is provided which ensures that the toothing of the belt reel is correctly positioned in the blocking teeth of the frame, so that engagement of the teeth is made in the blocking teeth before acting on the belt reel high loads.
  • the control mechanism includes the control lever, which is usually provided with an internal toothing, in which a control pawl can engage, which is arranged on an end face of the belt reel.
  • the control pawl can be triggered either belt-sensitive or vehicle-sensitive, so that it engages in the internal toothing and rotatably coupled to the belt reel with the control lever. If a tensile force is exerted by the belt on the belt reel in this state, this causes the control lever pivots together with the belt reel to the pivot point at which the control lever attached to the frame
  • CONFIRMATION COPY is, and the belt spool einêtt in the blocking teeth on the frame.
  • the arrangement of the teeth of the internal teeth on the control lever relative to the blocking teeth ensures that the belt reel is always guided in the correct position with their teeth in the blocking teeth, so that the impact of the tooth tips of the toothing of the belt reel is avoided on the tooth tips of the blocking teeth.
  • the object of the invention is to develop a belt retractor of the type mentioned in such a way that despite the displacement of the belt reel, which is necessary for blocking, a parental control function can be realized.
  • the control mechanism has a locking lever which is adjustable between a release position and a locking position in which he locks a rotation of the belt reel relative to the control mechanism, so that the belt reel by a in the Webbing acting tensile force can be moved to the blocking position.
  • the invention is based on the idea of integrating the locking lever necessary for the selective blocking of the belt reel into the control mechanism so that it moves in particular when the belt reel is displaced from its initial position into the blocking position for the purpose of blocking.
  • control mechanism has a control lever and that the locking lever is pivotally mounted on the control lever. This ensures that when relocating the belt reel from the Starting position in the blocking position no relative movement between the belt reel and the locking lever occurs.
  • control mechanism has a control disk, which is coupled to the belt reel and cooperates with the locking lever.
  • a control disk can be switched in a technically simple manner and with a small footprint of the control lever between the release position and the blocking position.
  • control disk is coupled by means of a reduction gear with the belt reel. This makes it possible to turn on or off the child-lock function in response to the rotation of the belt reel, especially when the entire webbing has been pulled off the belt reel.
  • the reduction gear may include a step gear driven by a pinion coupled to the belt spool and engaged with internal teeth provided on the control disk.
  • control disk has two concentric guide grooves, with which a guide element of the locking lever can cooperate, wherein one of the guide grooves defines the release position of the locking lever and the other the blocking position.
  • a switching mechanism which can transfer the guide element of the locking lever from one guide groove to the other.
  • the switching mechanism makes it possible, the locking lever depending on the direction of rotation of the control disk and thus also the belt reel so between the locking guide groove and the release guide back and switch on, that at the desired time the parental control function is switched on or off.
  • the switching mechanism has an activation element which is assigned to the release guide groove and can transfer the guide element from the release guide groove into the locking guide groove when the control disk passes over the guide element in one direction, which causes the webbing to be wound up equivalent. This allows the parental control function to be activated at the desired time.
  • the switching mechanism has a deactivation element which transfers the guide element from the locking guide groove into the release guide groove when the guide element has reached the end of the locking guide groove. In this way, the child safety function can be turned off with little effort, for example, when almost the entire webbing is wound up again on the belt reel.
  • the activation and / or the deactivation element contains an elastically yielding nose on the control disk. In this way it can be achieved with little effort that the activation and / or deactivation element in one direction of rotation of the belt reel and thus the control disk can be run over by the guide element, in the other direction, however, is effective.
  • the guide element of the locking lever is parallel to the pivot axis of the locking lever elastically deflectable. This also makes it possible, with little effort, for the guide element to be able to drive over the switching mechanism in one direction, but to be deflected in the desired direction in the other direction.
  • the guide element is mounted on a guide arm which is elastically connected to the locking lever. This allows the locking lever to elastically slip during the winding of the webbing in the manner of a ratchet on the blocking teeth of the belt reel, but to lock in the other direction reliably.
  • FIG. 1 shows schematically a belt retractor in an exploded view
  • FIG. 2 shows a belt retractor according to the invention in a front view
  • FIG. 3 shows a belt retractor according to the invention in a schematic side view
  • - Figure 4 is a detail view of the control lever with attached locking lever
  • - Figure 5 is a side view of a first embodiment of a control disk with engaging therein locking lever and two views of the locking lever;
  • FIG. 6 is a side view of the control disk of Figure 5 and various sectional views.
  • FIG. 7 shows, in a view corresponding to that of FIG. 5, a control disk according to a second embodiment and two views of FIG
  • FIGS. 1 to 3 show a belt retractor 10 which contains a frame 12 and a belt reel 14.
  • the frame 12 has a back part 15 and two side parts 16, wherein each of the two side parts 16 is provided with an opening 18, within which a flange 20 is received, which is provided in each case at an axial end of the belt reel.
  • the edge of each opening 18 is provided with a plurality of blocking teeth 22, whose geometry and pitch is matched to a blocking toothing 24 which is formed on each flange of the belt reel 14.
  • a control lever 28 is arranged, which is designed in the manner of a cap and with a pivot pin 30 limited pivotally mounted on the corresponding side part 16 of the frame 12.
  • the control lever 28 is provided on its inside with an internal toothing 32 (see Figure 4), which is provided for a known per se belt-sensitive blocking of the belt reel.
  • Internal toothing 32 may engage a control pawl 33, which may be triggered belt webbing sensitive.
  • a sensor 34 is provided which can cooperate with a locking toothing not shown here so that the rotation of the belt reel is prevented and pivots the belt reel in the blocking teeth. This is known in principle, so that this will not be explained further here.
  • the belt reel can rotate freely within the openings 18 of the side parts 16 of the frame 12.
  • the belt reel is guided within the housing shells 40.
  • the control pawl 33 When the control pawl 33 is activated in a belt-sensitive manner, it engages in the internal toothing 32. Then, when a train is applied to the webbing, the belt reel is pivoted together with the control lever 28 about the pivot pin 30.
  • the locking teeth 24 engage with the blocking teeth 22 of the frame, so that the belt reel 14 is reliably blocked relative to the frame 12.
  • the sensor lever engages via an unillustrated intermediate lever into the locking toothing.
  • the belt reel When pulling on the webbing, the belt reel is then pivoted together with the control lever 28 about the pivot pin 30. As a result, the locking teeth 24 engage with the blocking teeth 22 of the frame
  • the belt retractor is provided with a child safety function, which is realized on the side of the control lever 28.
  • a control disk 50 is mounted, which is rotatable relative to the control lever 28.
  • a plurality of abutment 52 and latching hooks 54 are provided which, distributed in the circumferential direction, ensure a circular guide track for the control disk 50 and a fixing in the axial direction.
  • the control disk 50 is designed as a ring and has on its inner circumference an internal toothing 56, in which engages a smaller gear 58 which is rotatably connected to a larger gear 60.
  • That of the two Gear wheels 58, 60 formed step gear is rotatably received on a bearing pin 62 which is fixedly formed on the control lever 28.
  • the larger gear 60 meshes in a pinion 64 which is rotatably connected to the belt reel 14.
  • the control disk 50 rotates in the opposite direction to the belt reel 14 and with strong understated speed.
  • the reduction is such that the control disk 50 makes less than one revolution when the belt reel is transferred from a fully wound webbing state to a fully webbed state.
  • "Fully wound up” or “completely pulled off” here refers to the installed state of the belt retractor in a vehicle.
  • the control disk 50 is provided with two guide grooves, namely a release guide groove 70 and a locking guide groove 72.
  • the two guide grooves 70, 72 are arranged concentrically, in which case the release guide groove 70 is located outside the locking guide groove 72.
  • the blocking guide groove 72 extends here over an angular range of slightly less than 180 ° and merges at its two ends into the release guide groove 70. This extends over a larger angular range than the locking guide groove 72, wherein it is performed circumferentially in the embodiment shown.
  • a guide element 74 cooperates, which is designed as a pin on a guide arm 76 which is connected via a bearing portion 78 with a locking lever 80.
  • the guide arm 76 is elastically deformable relative to the control lever 80 in the sense that the distance between the ratchet tooth 82 and the guide member 74 can be changed, in particular by elastic material deformation of the guide arm 76th
  • a locking tooth 82 is mounted, which can cooperate with the locking teeth 24 of the belt reel 14.
  • the bearing portion 78 of the locking lever 80 is mounted on a bearing pin 84 which is fixedly mounted on the control lever 28.
  • the child safety function is activated by the locking lever 80 is switched inwardly in the radial direction, so that it goes from the release position shown in the figures in a blocking position in which the ratchet teeth 82 with the locking teeth 24 of Belt reel 14 cooperates.
  • the locked position prevents the locking lever 80 that the belt reel can be rotated in the unwinding of the webbing, so that when a train is applied to the webbing in this state, the belt reel is pivoted together with the control lever to the pivot pin 30 until the Belt spool is in the blocking position.
  • the blocking gear 24 slips under the ratchet 82 in the manner of a ratchet effect, since the pawl lever 80 is elastically deformable relative to the guide member 74.
  • the locking lever 80 is independent of the sensor 34 and its sensor lever and cooperating with this intermediate lever.
  • the locking lever is also independent of the control latch 33rd
  • the switching between the locking position and the release position is effected by means of a switching mechanism, with which the guide element 74 can be transferred from the release guide groove 70 in the locking guide groove 72, and vice versa.
  • the switching mechanism to an activation element 86, which is designed here as an elastically resilient nose, which is arranged in the release guide groove 70 in the region of the transition to the locking guide groove 72.
  • the activation element 86 is bevelled in two directions: on the one hand, the surface 88 of the activation element, which is hit by the guide element 74 when the control disk 50 rotates during unwinding of the webbing, rises obliquely from the bottom of the release guide groove 70 upward the activation element 86 deflects elastically downward (with reference to the illustration in FIG.
  • the switching mechanism also has a deactivating element 92, which contains on the one hand an elastically deformable deactivation nose 94 whose side surface 96 facing the blocking guide groove 72 is inclined.
  • the deactivation element 92 has an inclined Auslenkwand 98, which is arranged at the end of the locking guide groove 72 and leads to the outside to release guide groove 70.
  • Both the activation element 86 and the deactivation nose 94 are embodied here in one piece with the control disk 50 in that they are shaped as freed tabs with the control disk 50.
  • control disk 50 In the initial position, that is, when fully wound on the belt reel 14 webbing, the control disk 50 is in a position in which the guide member 74 is located approximately in the region of the point A of Figure 6a. If then webbing is withdrawn from the belt reel, the control disk 50 rotates in the direction of the arrow P of Figure 6a, so that the guide element 74 first slides past the deactivation element 92. Due to the configuration of the deactivation nose 94, the guide element 74 follows the release guide groove 70, as inadvertent ingress into the locking guide groove 72 is prevented.
  • control disk 50 is further rotated, so that the guide element 74 slips over the activation element 86; due to the inclined surface 88, the activation element 86 is pushed out of the guide groove 70.
  • control disk 50 is finally in a position in which the guide member 74 is located approximately at the point V of Figure 6a.
  • the control disk 50 rotates in the opposite direction until the guide element 74 strikes the surface 90 of the activation element 86. Since this surface is set obliquely, the guide element is moved radially inwardly, whereby the control lever 80 (based, for example, on Figure 5a) is pivoted radially inwardly into the blocking position. In this position, the ratchet tooth 82 cooperates with the locking teeth 24 such that the belt reel can still be rotated in the winding direction; the teeth of the blocking teeth 24 of the belt reel 14 push the obliquely set on the corresponding side ratchet 82 to the outside, while the guide member 74 is further held in the locking guide groove 72.
  • the webbing can be wound until, for example, a child seat is firmly fixed. A webbing take off is not possible. If the child safety function is to be switched off again, the webbing must continue to be wound up on the belt reel, for example, after loosening the tongue and removing the child seat.
  • the guide element 74 strikes the deflection surface 98 at the end of the blocking guide groove 72, it is displaced outward in the radial direction, passing over the deactivation nose 94 and entering the release guide groove 70.
  • the locking lever 80 is pivoted outwards again into the release position, so that the belt spool can be rotated unhindered in any direction.
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of the control disk 50, which differs from the control disk shown in FIG. 6 with regard to the activation element and the deactivation element.
  • the activating element 86 and the deactivating element 92 are fixed, but inclined in the same way.
  • the elasticity that is necessary for the guide element 74 to be able to drive over the activation element 86 and the deactivation element 92 is achieved in that the guide arm 76 is elastically deformable in the axial direction, relative to the bearing section 78. This allows the guide member 74 to dodge in the axial direction.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller (10) für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Rahmen (12), der mit mehreren Blockierzähnen (22) versehen ist, einer Gurtspule (14), die drehbar im Rahmen (12) gelagert ist und eine Blockierverzahnung (24) aufweist, und einem Steuermechanismus, mit dem die Gurtspule (14) aus einer Ausgangsstellung, in der sie sich frei im Rahmen (12) drehen kann, in eine Blockierstellung verschoben werden kann, in der ihre Blockierverzahnung (24) in die Blockierzähne (22) des Rahmen eingreift, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Steuermechanismus einen Sperrhebel (80) aufweist, der zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung verstellbar ist, in der er eine Drehung der Gurtspule (14) relativ zum Steuermechanismus sperrt, so dass die Gurtspule (14) durch eine im Gurtband wirkende Zugkraft in die Blockierstellung verschoben werden kann

Description

Gurtaufroller mit Kindersicherung
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Rahmen, der mit mehreren Blockierzähnen versehen ist, einer Gurt- spule, die drehbar im Rahmen gelagert ist und eine Blockierverzahnung aufweist, und einem Steuermechanismus, mit dem die Gurtspule aus einer Ausgangsstellung, in der sie sich frei im Rahmen drehen kann, in eine Blockierstellung verschoben werden kann, in der ihre Blockierverzahnung in die Blockierzähne des Rahmen eingreift. Bei diesem Typ von Gurtaufroller wird, wenn die Gurtspule blockiert werden soll, sie so relativ zum Rahmen verlagert, dass die an ihr angebrachte Verzahnung in Eingriff mit den Blockierzähnen gelangt, die am Rahmen vorgesehen sind. Zu diesem Zweck ist ein Steuermechanismus vorgesehen, der dafür sorgt, dass die Verzahnung der Gurtspule lagerichtig in die Blockierzähne des Rahmens eingesteuert wird, so dass ein Eingriff der Verzahnung in die Blockierzähne hergestellt ist, bevor auf die Gurtspule hohe Lasten einwirken.
Der Steuermechanismus enthält den Steuerhebel, der üblicherweise mit einer Innenverzahnung versehen ist, in die eine Steuerklinke eingreifen kann, die an einer Stirnseite der Gurtspule angeordnet ist. Die Steuerklinke kann entweder gurtbandsensitiv oder fahrzeugsensitiv ausgelöst werden, so dass sie in die Innenverzahnung eingreift und die Gurtspule drehfest mit dem Steuerhebel koppelt. Wird in diesem Zustand eine Zugkraft vom Gurtband auf die Gurtspule ausgeübt, führt dies dazu, dass der Steuerhebel zusammen mit der Gurtspule um den Schwenkpunkt schwenkt, an dem der Steuerhebel am Rahmen angebracht
BESTÄTIGUNGSKOPIE ist, und die Gurtspule in die Blockierzähne am Rahmen einsteuert. Die Anordnung der Zähne der Innenverzahnung am Steuerhebel relativ zu den Blockierzähnen gewährleistet dabei, dass die Gurtspule grundsätzlich mit ihrer Verzahnung lagerichtig in die Blockierzähne geführt wird, so dass das Auftreffen der Zahnspitzen der Verzahnung der Gurtspule auf die Zahnspitzen der Blockierzähne vermieden ist.
Bisher nicht bekannt ist, einen Gurtaufroller dieses Typs mit einer sogenannten Kindersicherung zu versehen, also einer Möglichkeit, die Gurtspule so zu sperren, dass das Gurtband auf sie aufgewickelt, aber nicht mehr von ihr abgezogen werden kann. Diese Funktion ist beispielsweise zum Fixieren von Kindersitzen auf einem Fahrzeugsitz nützlich. Kindersicherungssysteme sind zwar grundsätzlich allgemein bekannt (siehe beispielsweise die EP 1 209 047 A1 ), werden jedoch nur bei Gurtaufrollern eingesetzt, bei denen die Gurtspule mit einer feststehenden Drehachse im Rahmen des Gurtaufrollers aufgenommen ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gurtaufroller der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass trotz der Verlagerung der Gurtspule, die zum Blockieren nötig ist, eine Kindersicherungsfunktion verwirklicht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Gurtaufroller der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Steuermechanismus einen Sperrhebel aufweist, der zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung verstellbar ist, in der er eine Drehung der Gurtspule relativ zum Steuermechanismus sperrt, so dass die Gurtspule durch eine im Gurtband wirkende Zugkraft in die Blockierstellung verschoben werden kann. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, den für die selektive Sperrung der Gurtspule nötigen Sperrhebel in den Steuermechanismus zu integrieren, so dass dieser sich insbesondere mitbewegt, wenn die Gurtspule zum Zwecke der Blockierung aus ihrer Ausgangsstellung in die Blockierstellung verschoben wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Steuermechanismus einen Steuerhebel aufweist und dass der Sperrhebel schwenkbar am Steuerhebel angebracht ist. Dies gewährleistet, dass bei der Verlagerung der Gurtspule aus der Ausgangsstellung in die Blockierstellung keinerlei Relativbewegung zwischen der Gurtspule und dem Sperrhebel auftritt.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Steuermechanismus eine Steuerscheibe aufweist, die mit der Gurtspule gekoppelt ist und mit dem Sperrhebel zusammenwirkt. Mit einer solchen Steuerscheibe lässt sich in technisch einfacher Weise und mit geringem Platzbedarf der Steuerhebel zwischen der Freigabestellung und der Sperrstellung umschalten.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Steuerscheibe mittels eines Untersetzungsgetriebes mit der Gurtspule gekoppelt ist. Dies ermöglicht, die Kindersicherungsfunktion in Abhängigkeit von der Drehung der Gurtspule ein- bzw. auszuschalten, insbesondere dann einzuschalten, wenn das gesamte Gurtband von der Gurtspule abgezogen wurde.
Das Untersetzungsgetriebe kann insbesondere ein Stufenzahnrad enthalten, das von einem mit der Gurtspule gekoppelten Ritzel angetrieben wird und in eine Innenverzahnung eingreift, die an der Steuerscheibe vorgesehen ist. Mit dieser Gestaltung kann mit geringem Platzbedarf gewährleistet werden, dass die Steuerscheibe weniger als eine vollständige Umdrehung ausführt, wenn die Gurtspule mehrere Umdrehungen zwischen einem Zustand mit vollständig aufgewickeltem Gurtband und einem Zustand vollständig abgezogenem Gurtband ausführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuerscheibe zwei konzentrische Führungsnuten aufweist, mit denen ein Führungselement des Sperrhebels zusammenwirken kann, wobei eine der Führungsnuten die Freigabestellung des Sperrhebels definiert und die andere die Sperrstellung. Auch diese Gestaltung unterstützt einen kompakten Aufbau des Mechanismus, mit dem die Kindersicherungsfunktion verwirklicht werden kann.
Vorzugsweise ist ein Umschaltmechanismus vorgesehen, der das Führungselement des Sperrhebels von der einen Führungsnut zur anderen überführen kann. Der Umschaltmechanismus ermöglicht es, den Sperrhebel in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Steuerscheibe und damit auch der Gurtspule so zwischen der Sperr-Führungsnut und der Freigabe-Führungsnut hin- und herzuschalten, dass zum gewünschten Zeitpunkt die Kindersicherungsfunktion ein- bzw. ausgeschaltet wird.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der Umschaltmechanismus ein Aktivierungselement aufweist, das der Freigabe-Führungsnut zugeordnet ist und das Führungselement von der Freigabe-Führungsnut in die Sperr-Führungsnut überführen kann, wenn die Steuerscheibe das Führungselement in einer Richtung überfährt, die einem Aufwickeln des Gurtbandes entspricht. Dies ermöglicht, die Kindersicherungsfunktion zum gewünschten Zeitpunkt zu aktivieren.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Umschaltmechanismus ein Deaktivierungselement aufweist, welches das Führungselement aus der Sperr- Führungsnut in die Freigabe-Führungsnut überführt, wenn das Führungselement das Ende der Sperr-Führungsnut erreicht hat. Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand die Kindersicherungsfunktion ausgeschaltet werden, wenn beispielsweise nahezu das gesamte Gurtband wieder auf der Gurtspule aufgewickelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Aktivierungsund/oder das Deaktivierungselement eine elastisch nachgiebige Nase an der Steuerscheibe enthält. Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand erreicht werden, dass das Aktivierungs- und/oder Deaktivierungselement in der einen Drehrichtung der Gurtspule und damit der Steuerscheibe vom Führungselement überfahren werden kann, in der anderen Richtung jedoch wirksam ist.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Führungselement des Sperrhebels parallel zur Schwenkachse des Sperrhebels elastisch auslenkbar ist. Auch dies ermöglicht mit geringem Aufwand, dass das Führungselement in der einen Richtung den Umschaltmechanismus überfahren kann, in der anderen Richtung jedoch in der gewünschten Weise ausgelenkt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Führungselement an einem Führungsarm angebracht ist, der elastisch mit dem Sperrhebel verbunden ist. Dies ermöglicht dem Sperrhebel, beim Aufwickeln des Gurtbandes elastisch nach Art einer Ratsche über die Blockierzähne der Gurtspule zu rutschen, in der anderen Richtung jedoch zuverlässig zu sperren. Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:
- Figur 1 schematisch einen Gurtaufroller in einer Explosionsansicht; - Figur 2 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller in einer Vorderansicht;
- Figur 3 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller in einer schematischen Seitenansicht;
- Figur 4 eine Detailansicht des Steuerhebels mit daran angebrachtem Sperrhebel; - Figur 5 eine Seitenansicht einer ersten Ausgestaltung einer Steuerscheibe mit darin eingreifendem Sperrhebel sowie zwei Ansichten des Sperrhebels;
- Figur 6 eine Seitenansicht der Steuerscheibe von Figur 5 sowie verschiedene Schnittansichten; und
- Figur 7 in einer Ansicht entsprechend derjenigen von Figur 5 eine Steuer- scheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform sowie zwei Ansichten des
Sperrhebels.
In den Figuren 1 bis 3 ist ein Gurtaufroller 10 gezeigt, der einen Rahmen 12 und eine Gurtspule 14 enthält. Der Rahmen 12 weist ein Rückenteil 15 und zwei Seitenteile 16 auf, wobei jedes der beiden Seitenteile 16 mit einer Öffnung 18 versehen ist, innerhalb derer ein Flansch 20 aufgenommen ist, der jeweils an einem axialen Ende der Gurtspule vorgesehen ist. Der Rand jeder Öffnung 18 ist mit mehreren Blockierzähnen 22 versehen, deren Geometrie und Teilung abgestimmt ist auf eine Blockierverzahnung 24, die an jedem Flansch der Gurtspule 14 ausgebildet ist. An einem der beiden Seitenteile 16 des Rahmens 12 des Gurtaufrollers 10 ist ein Steuerhebel 28 angeordnet, der nach Art einer Kappe ausgeführt ist und mit einem Schwenkzapfen 30 begrenzt schwenkbar am entsprechenden Seitenteil 16 des Rahmens 12 angebracht ist. Der Steuerhebel 28 ist auf seiner Innenseite mit einer Innenverzahnung 32 (siehe Figur 4) versehen, die für eine an sich bekannte gurtbandsensitive Blockierung der Gurtspule vorgesehen ist. In die Innenverzahnung 32 kann eine Steuerklinke 33 eingreifen, die gurtbandsensitiv ausgelöst werden kann.
Zur fahrzeugsensitiven Blockierung ist ein Sensor 34 vorgesehen, der mit einer hier nicht gezeigten Sperrverzahnung so zusammenwirken kann, dass die Drehung der Gurtspule verhindert wird und die Gurtspule in die Blockierverzahnung einschwenkt. Dies ist grundsätzlich bekannt, so dass dies hier nicht weiter erläutert wird.
Solange die Steuerklinke 33 nicht aktiviert ist bzw. der Sensor nicht ausgelenkt ist, kann sich die Gurtspule frei innerhalb der Öffnungen 18 der Seitenteile 16 des Rahmens 12 drehen. Dabei wird die Gurtspule innerhalb der Gehäuseschalen 40 geführt. Wenn die Steuerklinke 33 gurtbandsensitiv aktiviert wird, greift sie in die Innenverzahnung 32 ein. Wenn dann ein Zug auf das Gurtband ausgeübt wird, wird die Gurtspule zusammen mit dem Steuerhebel 28 um dessen Schwenkzapfen 30 geschwenkt. Dadurch gelangt die Blockierverzahnung 24 in Eingriff mit den Blockierzähnen 22 des Rahmens, so dass die Gurtspule 14 zuverlässig relativ zum Rahmen 12 blockiert ist. Bei fahrzeugsensitiver Sperrung greift der Sensorhebel über einen nicht dargestellten Zwischenhebel in die Sperrverzahnung. Bei Zug am Gurtband wird dann die Gurtspule zusammen mit dem Steuerhebel 28 um dessen Schwenkzapfen 30 geschwenkt. Dadurch gelangt die Blockierverzahnung 24 in Eingriff mit den Blockierzähnen 22 des Rahmens
Der Gurtaufroller ist mit einer Kindersicherungsfunktion versehen, die auf der Seite des Steuerhebels 28 verwirklicht ist. Der Aufbau dieses Mechanismus und seine Funktion werden nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 6 erläutert. Am Steuerhebel 28 ist eine Steuerscheibe 50 angebracht, die relativ zum Steuerhebel 28 drehbar ist. Zur Lagerung der Steuerscheibe 50 sind mehrere Widerlager 52 und Rasthaken 54 vorgesehen, die in Umfangsrichtung verteilt eine kreisförmige Führungsbahn für die Steuerscheibe 50 sowie eine Fixierung in axialer Richtung gewährleisten. Die Steuerscheibe 50 ist als Ring ausgeführt und weist auf ihrem Innenumfang eine Innenverzahnung 56 auf, in die ein kleineres Zahnrad 58 eingreift, das drehfest mit einem größeren Zahnrad 60 verbunden ist. Das von den beiden Zahnrädern 58, 60 gebildete Stufenzahnrad ist drehbar auf einem Lagerzapfen 62 aufgenommen, der fest am Steuerhebel 28 ausgebildet ist. Das größere Zahnrad 60 kämmt in einem Ritzel 64, das drehfest mit der Gurtspule 14 verbunden ist. Dadurch dreht sich die Steuerscheibe 50 in entgegengesetzter Richtung zur Gurtspule 14 und mit stark untersetzter Drehzahl. Die Untersetzung ist insbesondere so groß, dass die Steuerscheibe 50 weniger als eine Umdrehung ausführt, wenn die Gurtspule von einem Zustand mit vollständig aufgewickeltem Gurtband in einen Zustand mit vollständig abgezogenem Gurtband überführt wird. „Vollständig aufgewickelt" bzw.„vollständig abgezogen" bezieht sich hier auf den eingebauten Zustand des Gurtaufrollers in einem Fahrzeug.
Die Steuerscheibe 50 ist mit zwei Führungsnuten versehen, nämlich einer Freigabe-Führungsnut 70 und einer Sperr-Führungsnut 72. Die beiden Führungsnuten 70, 72 sind konzentrisch angeordnet, wobei hier die Freigabe- Führungsnut 70 außerhalb der Sperr-Führungsnut 72 liegt. Die Sperr-Führungsnut 72 erstreckt sich hier über einen Winkelbereich von etwas unter 180° und geht an ihren beiden Enden in die Freigabe-Führungsnut 70 über. Diese erstreckt sich über einen größeren Winkelbereich als die Sperr-Führungsnut 72, wobei sie beim gezeigten Ausführungsbeispiel umlaufend ausgeführt ist.
Mit den beiden Führungsnuten 70, 72 wirkt ein Führungselement 74 zusammen, das als Zapfen an einem Führungsarm 76 ausgebildet ist, der über einen Lagerabschnitt 78 mit einem Sperrhebel 80 verbunden ist. Der Führungsarm 76 ist dabei relativ zum Steuerhebel 80 elastisch verformbar in dem Sinne, dass der Abstand zwischen dem Sperrzahn 82 und dem Führungselement 74 geändert werden kann, insbesondere durch elastische Materialverformung des Führungsarms 76.
Am vom Lagerabschnitt 78 abgewandten Ende des Sperrhebels 80 ist ein Sperrzahn 82 angebracht, der mit der Blockierverzahnung 24 der Gurtspule 14 zusammenwirken kann. Der Lagerabschnitt 78 des Sperrhebels 80 ist auf einem Lagerzapfen 84 angebracht, der fest auf dem Steuerhebel 28 angebracht ist.
Allgemein ausgedrückt wird die Kindersicherungsfunktion dadurch aktiviert, dass der Sperrhebel 80 in radialer Richtung nach innen geschaltet wird, so dass er ausgehend von der in den Figuren gezeigten Freigabestellung in eine Sperrstellung gelangt, in welcher der Sperrzahn 82 mit der Blockierverzahnung 24 der Gurtspule 14 zusammenwirkt. In der Sperrstellung verhindert der Sperrhebel 80, dass die Gurtspule in der Abwickelrichtung des Gurtbandes gedreht werden kann, so dass, wenn in diesem Zustand ein Zug auf das Gurtband ausgeübt wird, die Gurtspule zusammen mit dem Steuerhebel um den Schwenkzapfen 30 verschwenkt wird, bis die Gurtspule sich in der Blockierstellung befindet. Wird die Gurtspule dagegen in der Aufwickelrichtung gedreht, rutscht die Blockierverzahnung 24 unter dem Sperrzahn 82 nach Art eines Ratscheneffekts durch, da der Sperrhebel 80 relativ zum Führungselement 74 elastisch verformbar ist. Der Sperrhebel 80 ist unabhängig vom Sensor 34 bzw. dessen Sensorhebel und dem mit diesem zusammenwirkenden Zwischenhebel. Der Sperrhebel ist auch unabhängig von der Steuerklinke 33.
Das Umschalten zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung wird mittels eines Umschaltmechanismus bewirkt, mit dem das Führungselement 74 aus der Freigabe-Führungsnut 70 in die Sperr-Führungsnut 72 überführt werden kann, und umgekehrt. Zu diesem Zweck weist der Umschaltmechanismus ein Aktivierungselement 86 auf, das hier als elastisch nachgiebige Nase ausgeführt ist, die in der Freigabe-Führungsnut 70 im Bereich des Übergangs zur Sperr- Führungsnut 72 angeordnet ist. Das Aktivierungselement 86 ist dabei in zwei Richtungen angeschrägt: zum einen steigt die Fläche 88 des Aktivierungselements, auf die das Führungselement 74 trifft, wenn sich die Steuerscheibe 50 beim Abwickeln des Gurtbandes dreht, schräg vom Boden der Freigabe- Führungsnut 70 nach oben an, so dass das Aktivierungselement 86 elastisch nach unten (bezogen auf die Darstellung in Figur 6b) ausweicht, wenn das Führungselement 74 das Aktivierungselement 86 überfährt. Zum anderen ist die entgegengesetzte Fläche 90, auf die das Führungselement 74 trifft, wenn die Steuerscheibe 50 beim Aufwickeln des Gurtbandes gedreht wird, schräg zur Verstellrichtung angestellt, so dass das Führungselement 74 in radialer Richtung nach innen ausgelenkt wird, wenn das Aktivierungselement 86 auf das Führungselement 74 trifft.
Der Umschaltmechanismus weist auch ein Deaktivierungselement 92 auf, das zum einen eine elastisch verformbare Deaktivierungsnase 94 enthält, deren zur Sperr-Führungsnut 72 weisende Seitenfläche 96 schräg angestellt ist. Zum anderen weist das Deaktivierungselement 92 eine schräg angestellte Auslenkwand 98 auf, die am Ende der Sperr-Führungsnut 72 angeordnet ist und nach außen zur Freigabe-Führungsnut 70 führt. Sowohl das Aktivierungselement 86 als auch die Deaktivierungsnase 94 sind hier einstückig mit der Steuerscheibe 50 ausgeführt, indem sie als freigestellte Laschen mit der Steuerscheibe 50 geformt werden.
In der Ausgangsstellung, also bei vollständig auf die Gurtspule 14 aufgewickeltem Gurtband, befindet sich die Steuerscheibe 50 in einer Stellung, in der sich das Führungselement 74 etwa im Bereich des Punktes A von Figur 6a befindet. Wenn dann Gurtband von der Gurtspule abgezogen wird, verdreht sich die Steuerscheibe 50 in der Richtung des Pfeils P von Figur 6a, so dass das Führungselement 74 zunächst am Deaktivierungselement 92 vorbeirutscht. Aufgrund der Ausgestaltung der Deaktivierungsnase 94 folgt das Führungselement 74 der Freigabe-Führungsnut 70, da ein unbeabsichtigtes Übertreten nach innen in die Sperr-Führungsnut 72 verhindert ist. Beim weiteren Gurtbandabzug wird die Steuerscheibe 50 weiter verdreht, so dass das Führungselement 74 über das Aktivierungselement 86 hinwegrutscht; aufgrund der schräg angestellten Fläche 88 wird das Aktivierungselement 86 aus der Führungsnut 70 herausgedrückt. Bei vollständigem Abzug des Gurtbandes befindet sich die Steuerscheibe 50 schließlich in einer Stellung, in der das Führungselement 74 sich etwa am Punkt V von Figur 6a befindet.
Wird dann wieder Gurtband auf die Gurtspule aufgewickelt, dreht sich die Steuerscheibe 50 in der entgegengesetzten Richtung, bis das Führungselement 74 auf die Fläche 90 des Aktivierungselementes 86 trifft. Da diese Fläche schräg angestellt ist, wird das Führungselement radial nach innen verstellt, wodurch der Steuerhebel 80 (bezogen beispielsweise auf Figur 5a) radial nach innen in die Sperrstellung verschwenkt wird. In dieser Stellung wirkt der Sperrzahn 82 mit der Blockierverzahnung 24 derart zusammen, dass die Gurtspule weiterhin in der Aufwickelrichtung gedreht werden kann; die Zähne der Blockierverzahnung 24 der Gurtspule 14 drücken den auf der entsprechenden Seite schräg angestellten Sperrzahn 82 nach außen, während das Führungselement 74 weiterhin in der Sperr-Führungsnut 72 gehalten ist. Auf diese Weise kann das Gurtband aufgewickelt werden, bis beispielsweise ein Kindersitz fest fixiert ist. Ein Gurtbandabzug ist nicht möglich. Wenn die Kindersicherungsfunktion wieder ausgeschaltet werden soll, muss das Gurtband weiter auf die Gurtspule aufgewickelt werden, beispielsweise nach Lösen der Steckzunge und Entfernen des Kindersitzes. Sobald das Führungselement 74 auf die Auslenkfläche 98 am Ende der Sperr-Führungsnut 72 trifft, wird es in radialer Richtung nach außen verstellt, wobei es die Deaktivierungs- nase 94 überfährt und in die Freigabe-Führungsnut 70 gelangt. Dadurch ist der Sperrhebel 80 wieder in die Freigabestellung nach außen verschwenkt, so dass die Gurtspule ungehindert in jeder Richtung gedreht werden kann.
In Figur 7 ist eine alternative Ausgestaltung der Steuerscheibe 50 gezeigt, die sich von der in Figur 6 gezeigten Steuerscheibe hinsichtlich des Aktivierungselementes und des Deaktivierungselementes unterscheidet. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind bei der zweiten Ausführungsform das Aktivierungselement 86 und das Deaktivierungselement 92 feststehend ausgebildet, jedoch in derselben Weise schräg angestellt. Die Elastizität, die nötig ist, damit das Führungselement 74 das Aktivierungselement 86 und das Deaktivierungselement 92 überfahren kann, wird dadurch erreicht, dass der Führungsarm 76 in axialer Richtung, bezogen auf den Lagerabschnitt 78, elastisch verformbar ist. Dies ermöglicht es dem Führungselement 74, in axialer Richtung auszuweichen.
Zur Verdeutlichung ist in Figur 7a der Weg des Führungselementes 74 in der Freigabe-Führungsnut 70 und der Sperr-Führungsnut 72 eingezeichnet, wenn der Gurtaufroller aus einem normalen Betriebszustand über einen Kindersicherungsmodus wieder in den normalen Zustand überführt wird. Diesen Weg nimmt das Führungselement auch bei der Steuerscheibe gemäß der ersten Ausführungsform.

Claims

Patentansprüche
1. Gurtaufroller (10) für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einem Rahmen (12), der mit mehreren Blockierzähnen (22) versehen ist, einer Gurtspule (14), die drehbar im Rahmen (12) gelagert ist und eine Blockierverzahnung (24) aufweist, und einem Steuermechanismus, mit dem die Gurtspule (14) aus einer Ausgangsstellung, in der sie sich frei im Rahmen (12) drehen kann, in eine Blockierstellung verschoben werden kann, in der ihre Blockierverzahnung (24) in die Blockierzähne (22) des Rahmen eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuermechanismus einen Sperrhebel (80) aufweist, der zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung verstellbar ist, in der er eine Drehung der Gurtspule (14) relativ zum Steuermechanismus sperrt, so dass die Gurtspule (14) durch eine im Gurtband wirkende Zugkraft in die Blockierstellung verschoben werden kann.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steuermechanismus einen Steuerhebel (28) aufweist und dass der Sperrhebel (80) schwenkbar am Steuerhebel (28) angebracht ist.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuermechanismus eine Steuerscheibe (50) aufweist, die mit der Gurtspule (14) gekoppelt ist und mit dem Sperrhebel (80) zusammenwirkt.
4. Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (50) mittels eines Untersetzungsgetriebes (56, 58, 60, 64) mit der Gurtspule (14) gekoppelt ist.
5. Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe ein Stufenzahnrad (58, 60) enthält, das von einem mit der Gurtspule (14) gekoppelten Ritzel (64) angetrieben wird und in eine Innenverzahnung (56) eingreift, die an der Steuerscheibe (50) vorgesehen ist.
6. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (50) zwei konzentrische Führungsnuten (70, 72) aufweist, mit denen ein Führungselement (74) des Sperrhebels (80) zusammenwirken kann, wobei eine der Führungsnuten die Freigabestellung des Sperrhebels definiert und die andere die Sperrstellung.
7. Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschaltmechanismus (86, 92) vorgesehen ist, der das Führungselement (74) des Sperrhebels (80) von der einen Führungsnut zur anderen überführen kann.
8. Gurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltmechanismus ein Aktivierungselement (86) aufweist, das der Freigabe- Führungsnut (70) zugeordnet ist und das Führungselement (74) von der Freigabe-Führungsnut (70) in die Sperr-Führungsnut (72) überführen kann, wenn die Steuerscheibe (50) das Führungselement (74) in einer Richtung überfährt, die einem Aufwickeln des Gurtbandes entspricht.
9. Gurtaufroller nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltmechanismus ein Deaktivierungselement (92) aufweist, welches das Führungselement (74) aus der Sperr-Führungsnut (72) in die Freigabe-Führungsnut (70) überführt, wenn das Führungselement (74) das Ende der Sperr-Führungsnut (72) erreicht hat.
10. Gurtaufroller nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungs- und/oder das Deaktivierungselement eine elastisch nachgiebige Nase an der Steuerscheibe (50) enthält.
11. Gurtaufroller nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (74) des Sperrhebels (80) parallel zur Schwenkachse des Sperrhebels (80) elastisch auslenkbar ist.
12. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (74) an einem Führungsarm (76) angebracht ist, der elastisch mit dem Sperrhebel (80) verbunden ist.
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