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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 28. Januar 2008 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2008-0008456 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinheit, und insbesondere eine Verriegelungseinheit für einen Sicherheitsgurtaufroller, welche an dem einen Ende einer Spule vorgesehen ist, um die ein Sicherheitsgurt herumgewickelt ist, und welche derart konstruiert ist, dass, wenn zum Beispiel bei einer Fahrzeugkollision der Sicherheitsgurt schnell abgewickelt wird, ein Verriegelungsabschnitt des Verriegelungsarmes, dessen Drehmittelpunkt von der Mittelachse der Spule entfernt angeordnet ist, mit einem Innenzahnrad verriegelt wird, so dass der Sicherheitsgurt verriegelt ist.
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Im Allgemeinen sind als Sicherheitsgurtsysteme für Fahrzeuge Dreipunkt-Sicherheitsgurtsysteme weit verbreitet, bei denen erste und zweite Abschnitte eines Sicherheitsgurtes mit oberen und unteren Enden eines Säulenpaneels in einem Insassenraum gekuppelt sind, und die derart konstruiert sind, dass ein Insasse einen dritten Abschnitt des Sicherheitsgurtes zieht und diesen an einem vorbestimmten Abschnitt des Sitzes befestigt. Bei einem solchen Dreipunkt-Sicherheitsgurtsystem ist eine Spule an dem oberen Ende des Säulenpaneels vorgesehen, und ein Aufroller ist vorgesehen, um es zu ermöglichen, dass der Sicherheitsgurt auf die Spule gewickelt wird. Ferner ist eine Höhenverstelleinheit zum Einstellen der Höhe der Spule in dem Sicherheitsgurtsystem vorgesehen, so dass der Insasse die Höhe der Spule entsprechend seiner Sitzhöhe einstellen kann.
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Bei einer Fahrzeugkollision beugt sich der Insasse infolge der Trägheit nach vorn. Zu diesem Zeitpunkt muss, um den Oberkörper des Insassen zu schützen, der Sicherheitsgurt in Reaktion auf die Kollision sofort verriegeln. Ebenso wie im Falle einer Kollision muss diese Funktion auch bei einem plötzlichen Halt des Fahrzeuges durchgeführt werden. Um den oben genannten Zweck zu erfüllen, ist eine Verriegelungseinheit eines Aufrollers in der Spule des Sicherheitsgurtsystems des Fahrzeuges vorgesehen. Die Verriegelungseinheit dient als eine Sicherheitsvorrichtung zum Halten der Spule derart, dass beim schnellen Abwickeln des Sicherheitsgurtes ein Drehen der Spule verhindert wird.
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Mit Bezug auf die 1 und 2 werden ein herkömmlicher Sicherheitsgurt 1 und eine Verriegelungseinheit hierfür erläutert. Bei dem Sicherheitsgurt 1, welcher von dem Dreipunkttyp ist, ist eine Spule 10 an dem oberen Ende eines Säulenpaneels vorgesehen. Die Höhe der Spule 10 wird durch Drücken und Bewegen einer Höhenverstelleinheit 3 nach oben oder nach unten derart eingestellt, dass ein Element 5, in welchem die Spule installiert ist, nach oben oder nach unten bewegt wird.
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Eine Verriegelungseinheit eines Aufrollers ist an dem einen Ende der Spule 10 vorgesehen. Die Verriegelungseinheit weist an ihrer äußeren Umfangsfläche ein Außenzahnrad 19 auf. Ferner ist ein Verriegelungsarm 30 auf einer Welle 32 vorgesehen, welche in einem vorbestimmten Abstand von dem Drehmittelpunkt 70 der Spule 10 entfernt angeordnet ist. Ein vorstehender Verriegelungsabschnitt ist an einem ersten Ende des Verriegelungsarmes 30 vorgesehen. Ein vorderer Anschlag 12 und ein hinterer Anschlag 14 sind vorgesehen, um den Bereich zu definieren, innerhalb welchem sich der Verriegelungsabschnitt bewegen kann, wobei der vorstehende Verriegelungsabschnitt zwischen dem vorderen Anschlag 12 und dem hinteren Anschlag 14 angeordnet ist. Ein zweites Ende des Verriegelungsarmes 30 wird mittels einer Feder 18 abgestützt und mittels eines anderen Anschlages 16 in einer vorbestimmten Position gestoppt. Außerdem ist ein Trägheitsbetätigungselement 50 benachbart zu dem zweiten Ende des Verriegelungsarmes 30 vorgesehen, um eine Drehung des Verriegelungsarmes 30 zu verhindern, wenn der Sicherheitsgurt schnell abgewickelt wird. Ein Innenzahnrad 92, mit welchem der vorstehende Verriegelungsabschnitt des Verriegelungsarmes 30 durch Trägheit verriegelt ist, ist in der Verriegelungseinheit vorgesehen. Das Innenzahnrad 92 ist an einem Gehäuse 90 befestigt, so dass, wenn der Sicherheitsgurt auf- oder abgewickelt wird, die Spule 10 an der Innenseite des Gehäuses 90 gedreht wird, jedoch das Innenzahnrad 92 den feststehenden Zustand beibehält.
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2A ist eine Ansicht der Verriegelungseinheit unter normalen Bedingungen. 2B ist eine Ansicht der Verriegelungseinheit in einem verriegelten Zustand. Wie in der Zeichnung gezeigt, wird beim Abwickeln des Sicherheitsgurtes 1 die Spule 10 in Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht. Zu diesem Zeitpunkt ist der Verriegelungsabschnitt des Verriegelungsarmes 30 nicht mit dem Innenzahnrad 92 verriegelt. Die Spule 10 wird in dem Gehäuse 90 gedreht. Wenn der Sicherheitsgurt 1 schnell abgewickelt wird, wird die Spule 10 schnell entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht. Gleichzeitig wird der Verriegelungsarm 30 durch Trägheit im Uhrzeigersinn gedreht, so dass der Verriegelungsabschnitt des Verriegelungsarmes 30 mit dem Innenzahnrad 92 verriegelt wird. Zu diesem Zeitpunkt stoppt der vordere Anschlag 12, der an der Spule 10 angebracht ist, die Drehung des Verriegelungsarmes 30. Somit kann sich die Spule 10 nicht mehr drehen. Durch diese Methode wird, wenn das Fahrzeug plötzlich stoppt oder kollidiert, die Spule 10 verriegelt und an einer Drehung gehindert, wodurch ein Abwickeln des Sicherheitsgurtes 1 von der Spule 10 verhindert wird, so dass der Insasse geschützt wird.
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Jedoch wird bei der herkömmlichen Verriegelungseinheit für den Sicherheitsgurtaufroller der Verriegelungsarm nicht nur beim schnellen Abwickeln des Sicherheitsgurtes, sondern auch beim schnellen Aufwickeln des Sicherheitsgurtes durch Trägheit gedreht, wodurch der Sicherheitsgurt unerwünscht verriegelt wird. Dies wird als Endverriegelungserscheinung bezeichnet, die auftritt, wenn der Sicherheitsgurt aufgewickelt wird oder die Höhenverstelleinheit schnell nach unten bewegt wird. Im Einzelnen wickelt beim Aufwickeln des Sicherheitsgurtes der Aufroller den Sicherheitsgurt schnell um die Spule. Wenn das Aufrollen des Sicherheitsgurtes vollendet ist, das heißt, wenn die Spule, welche gedreht wurde, gestoppt wird, wird der Verriegelungsarm durch Trägheit gedreht und daher mit dem Innenzahnrad verriegelt. In dem Falle, in dem die Höhenverstelleinheit schnell nach unten bewegt wird, wird der Sicherheitsgurt durch den Aufroller um eine Länge aufgewickelt, die dem Abstand entspricht, um welchen die Spule nach unten bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt die oben genannte Endverriegelungserscheinung auf. Diesbezüglich ist die herkömmliche Verriegelungseinheit für den Aufroller eine Sicherheitsvorrichtung, um die Bereitschaft für den Fall sicherzustellen, in dem der Sicherheitsgurt schnell abgewickelt wird, jedoch tritt ein Problem dadurch auf, dass der Sicherheitsgurt auch verriegelt wird, wenn dieser schnell aufgewickelt wird, was dadurch unerwünscht ist, dass es Unbequemlichkeiten für den Benutzer bringt und Teile davon beschädigt werden können.
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Die
DE 602 15 914 T2 offenbart eine Verriegelungseinheit für einen Sicherheitsgurtaufroller, wobei ein Verriegelungsabschnitt eines an einer Spule schwenkbar montierten Verriegelungsarmes mit einem Innenzahnrad verriegelbar ist.
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Die
DE 100 22 790 A1 beschreibt einen Sicherheitsgurtaufroller, der eine Spule mit zwei ein Untersetzungsgetriebe bildenden Zahnrädern aufweist.
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Die
US 5 072 968 A offenbart eine Verriegelungseinheit für einen Sicherheitsgurtaufroller, wobei eine Spule mit einem Zahnrad versehen ist, das mittels eines Verriegelungsarmes verriegelbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verriegelungseinheit für einen Sicherheitsgurtaufroller zu schaffen, welche verhindert, dass ein Sicherheitsgurt unerwünscht verriegelt wird, wenn der Sicherheitsgurt aufgewickelt wird, wodurch mehr Bequemlichkeit für einen Benutzer geboten wird und eine Beschädigung von Teilen des Sicherheitsgurtes verhindert wird.
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Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Verriegelungseinheit nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Höhenverstelleinheit eines Sicherheitsgurtes gemäß einer herkömmlichen Technik;
- 2A eine Ansicht einer Verriegelungseinheit für einen Sicherheitsgurtaufroller gemäß der herkömmlichen Technik im entriegelten Zustand;
- 2B eine Ansicht der Verriegelungseinheit aus 2A im verriegelten Zustand;
- 3A eine Ansicht einer Verriegelungseinheit für einen Sicherheitsgurtaufroller gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Außerbetriebszustand;
- 3B eine Ansicht der Verriegelungseinheit aus 3A im Betriebszustand; und
- 4 eine perspektivische Ansicht von kritischen Teilen der Verriegelungseinheit für den Sicherheitsgurtaufroller gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen dieselben oder äquivalente Teile.
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Mit Bezug auf die Zeichnung wird nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Die 3A und 3B sind Ansichten einer Verriegelungseinheit für einen Sicherheitsgurtaufroller gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Außerbetriebszustand bzw. im Betriebszustand.
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Mit Bezug auf die Zeichnung weist die Verriegelungseinheit für den Sicherheitsgurtaufroller einen Verriegelungsarm 30, der an einer Spule 10 schwenkbar montiert ist und einen Verriegelungsabschnitt 34 und einen Verriegelungsvorsprung 700 an einem zu dem Verriegelungsabschnitt 34 entgegengesetzten Ende aufweist, und ein Mittelzahnrad 500 auf, welches in der Mitte der Spule 10 montiert und an einem Gehäuse 90 befestigt ist. Die Verriegelungseinheit weist ferner ein Betätigungszahnrad 100, welches um einen vorbestimmten Abstand von dem Mittelzahnrad 500 versetzt ist und mit dem Mittelzahnrad 500 derart in Eingriff steht, dass das Betätigungszahnrad 100 durch die Drehung der Spule 10 um den Umfang des Mittelzahnrades 500 herum und gleichzeitig um seine eigene Mitte gedreht wird, und Verriegelungszapfenteile auf, welche an einer Drehwelle des Betätigungszahnrades 100 derart vorgesehen sind, dass eine konstante Reibkraft zwischen den Verriegelungszapfenteilen und dem Betätigungszahnrad 100 aufrechterhalten wird.
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Das Betätigungszahnrad 100 und die Verriegelungszapfenteile stoppen den Verriegelungsvorsprung 700, wenn ein Sicherheitsgurt 1 aufgerollt wird, das heißt, wenn dieser aufgewickelt wird, wodurch verhindert wird, dass der Sicherheitgurt in den verriegelten Zustand gelangt, wie nachfolgend ausführlich erläutert wird.
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Die Verriegelungszapfenteile umfassen einen ersten Verriegelungszapfen 300 und einen zweiten Verriegelungszapfen 350. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich der erste und der zweite Verriegelungszapfen 300 und 350 in einer vorbestimmten Länge von der Drehwelle des Betätigungszahnrades 100 in entgegengesetzten Richtungen in Bezug auf die Mittellinie, welche die Mitten des Betätigungszahnrades 100 und des Mittelrades 500 miteinander verbindet, und sind derart konstruiert, dass sich beim Abwickeln des Sicherheitsgurtes der erste Verriegelungszapfen 300 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn dreht, um einwärts des Verriegelungsarmes 30 positioniert zu werden, um zu verhindern, dass dieser den Verriegelungsvorsprung 700 stoppt, wie in 3B gezeigt ist.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf 3A die Verriegelungseinheit im Außerbetriebszustand erläutert. Der Begriff „Außerbetriebszustand der Verriegelungseinheit“ bezeichnet den Zustand der Verriegelungseinheit unter normalen Bedingungen oder wenn der Sicherheitsgurt 1 abgewickelt ist. Ein Innenzahnrad 92 und das Mittelzahnrad 500 sind in einem Gehäuse 90 nichtdrehbar vorgesehen. Das Betätigungszahnrad 100 dreht sich durch Drehung der Spule 10 um die Mitte der Spule 10 herum und gleichzeitig um seine eigene Mitte, da es mit dem Mittelzahnrad 500 in Eingriff steht.
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Wenn der Sicherheitsgurt abgewickelt wird, wird die Spule 10 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht, und das Betätigungszahnrad 100 wird ebenfalls entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn entlang dem Umfang des Mittelzahnrades 500 gedreht, wie in 3A gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich der erste Verriegelungszapfen 300 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn entsprechend der Drehung des Betätigungszahnrades 100 und bewegt sich somit inwärts des Verriegelungsarmes 30, um zu verhindern, dass es mit dem Verriegelungsvorsprung 700 in störenden Eingriff gelangt. Daher kann in diesem Falle der Betrieb der Verriegelung des Betätigungsarmes 30 bei einer schnellen Verzögerung oder einer Kollision ohne Behinderung durchgeführt wird. Mit anderen Worten kann die Verriegelungseinheit als eine Sicherheitsvorrichtung in einer Art und Weise wie bei der herkömmlichen Technik dienen.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf 3B die Verriegelungseinheit im Betriebszustand erläutert. Der Begriff „Betriebszustand der Verriegelungseinheit“ bezeichnet den Zustand der Verriegelungseinheit, wenn der Sicherheitsgurt 1 aufgewickelt ist.
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Wenn der Sicherheitsgurt 1 aufgewickelt wird, wird die Spule 10 im Uhrzeigersinn gedreht, und das Betätigungszahnrad 100 wird ebenfalls im Uhrzeigersinn entlang dem Umfang des Mittelzahnrades 500 gedreht. Zu diesem Zeitpunkt drehen sich die Verriegelungszapfenteile, die den ersten Verriegelungszapfen 300 und den zweiten Verriegelungszapfen 350 umfassen, infolge der Reibung zwischen den Verriegelungszapfenteilen und dem Betätigungszahnrad 100 ebenfalls im Uhrzeigersinn, und somit gelangt der erste Verriegelungszapfen 300 mit dem Verriegelungsvorsprung 700 in Kontakt, wodurch der Verriegelungsvorsprung 700 gestoppt wird. Hier dient ein Trägheitsbetätigungselement 50 als ein Anschlag für die Verriegelungszapfenteile derart, dass der erste Verriegelungszapfen 300 mit dem Verriegelungsvorsprung 700 korrespondiert. Daher wird der Verriegelungsvorsprung 700 durch den ersten Verriegelungszapfen 300 gestoppt, so dass verhindert wird, dass der Verriegelungsarm 30 durch Trägheit gedreht wird. Daher wird verhindert, dass der Verriegelungsabschnitt 34 mit dem Innenzahnrad 92 verriegelt wird. Ferner wird, wenn der Sicherheitsgurt nach dem Aufwickeln wieder abgewickelt wird, der erste Verriegelungszapfen 300 von dem Verriegelungsvorsprung 700 entfernt, so dass der Verriegelungsarm 30 in den Zustand gelangt, in dem er mit dem Innenzahnrad 92 ohne Begrenzung verriegelt werden kann.
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Der zweite Verriegelungszapfen 350 begrenzt den Bereich der Drehung des ersten Verriegelungszapfens 300 derart, dass der erste Verriegelungszapfen 300 mit dem Verriegelungsvorsprung 700 in Kontakt gelangen kann, wenn der Sicherheitsgurt 1 aufgewickelt wird.
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Der Verriegelungsabschnitt 34 des Verriegelungsarmes 30 ist zwischen einem ersten Anschlag 12 und einem zweiten Anschlag 14 angeordnet, und der Verriegelungsvorsprung 700 ist zwischen einem Anschlag 16 und dem Trägheitsbetätigungselement 50 angeordnet, wobei der erste und der zweite Anschlag 12, 14, der Anschlag 16 und das Trägheitsbetätigungselement 50 einstückig an der Spule 10 ausgebildet sind.
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Mit Bezug auf 4 werden das Betätigungszahnrad 100 und die Verriegelungszapfenteile ausführlich erläutert. Das Betätigungszahnrad 100 und die Verriegelungszapfenteile, die den ersten Verriegelungszapfen 300 und den zweiten Verriegelungszapfen 350 umfassen, sind auf derselben Welle montiert. Vorzugsweise ist eine Reibfeder oder eine Fluidkupplungsscheibe 320 zwischen dem Betätigungszahnrad 100 und den Verriegelungszapfenteilen angeordnet, um eine konstante Reibkraft zwischen ihnen aufrechtzuerhalten.
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Bei der Erfindung mit der oben genannten Konstruktion wird die Verriegelung beim Aufwickeln des Sicherheitsgurtes verhindert, und eine Erscheinung, bei welcher der Sicherheitsgurt verriegelt wird, wenn der Sicherheitsgurt nach dem schnellen Aufwickeln wieder abgewickelt wird, wird verhindert.
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Wie oben beschrieben, wird bei einer Verriegelungseinheit für einen Sicherheitsgurtaufroller gemäß der Erfindung verhindert, dass ein Sicherheitsgurt unerwünscht verriegelt wird, wenn der Sicherheitsgurt schnell aufgerollt wird, wodurch eine Fehlfunktion verhindert wird, bei welcher der Sicherheitsgurt verriegelt wird, wenn es nicht erwünscht ist. Daher kann die Unbequemlichkeit für den Benutzer überwunden werden, die der Erscheinung zuzuschreiben ist, bei welcher der Sicherheitsgurt unerwünscht verriegelt wird, wenn er nach dem Aufrollen wieder abgewickelt wird. Ferner können Teile, die zu dem Sicherheitsgurt gehören, vor Schäden infolge einer übermäßigen Kraft geschützt werden.