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DE2214307A1 - Aufwickelvorrichtung mit selbsttaetiger, durch reibungsmitnahme ausgeloester sperre fuer einen sicherheitsgurt - Google Patents

Aufwickelvorrichtung mit selbsttaetiger, durch reibungsmitnahme ausgeloester sperre fuer einen sicherheitsgurt

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DE2214307A1
DE2214307A1 DE19722214307 DE2214307A DE2214307A1 DE 2214307 A1 DE2214307 A1 DE 2214307A1 DE 19722214307 DE19722214307 DE 19722214307 DE 2214307 A DE2214307 A DE 2214307A DE 2214307 A1 DE2214307 A1 DE 2214307A1
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DE
Germany
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locking
spool shaft
lever
pawl
take
Prior art date
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Application number
DE19722214307
Other languages
English (en)
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DE2214307C2 (de
Inventor
Artur Foehl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Priority to DE2229662A priority patent/DE2229662A1/de
Priority to US343887A priority patent/US3921930A/en
Priority to IT21952/73A priority patent/IT981545B/it
Priority to ES1973189882U priority patent/ES189882Y/es
Priority to FR7310646A priority patent/FR2178639A5/fr
Priority to CA166,876A priority patent/CA998985A/en
Priority to BR212673A priority patent/BR7302126D0/pt
Priority to JP3312473A priority patent/JPS5724139B2/ja
Priority to AU53751/73A priority patent/AU470453B2/en
Publication of DE2214307A1 publication Critical patent/DE2214307A1/de
Priority to US05/570,199 priority patent/US4109881A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2214307C2 publication Critical patent/DE2214307C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/36Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/405Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive to belt movement and vehicle movement

Landscapes

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

Description

  • Aufwickelvorrichtung mit.selbsttätigers durch Reibungsmitnahme ausgelöster sperre für einen Sicherheitsgurt Die Erfindung betrifft eine Aufwickelvorrichtung mit einer selbsttätigen Sperreinrichtung für einen Sicherheitsgurt zum Schutz von Insassen eines Fahrzeugs oder Flugzeugs, die eine mit einer Rückholfeder gekuppelte, einen aufgewickelten Teil des Gurtes tragende Spulenwelle hat, welche in einem als Grundrahmen dienenden Gehäuse drehbar gelagert ist und bei normalen Bewegungen des Benutzers ein Auf- und Abwickeln des Gurtes gestattet, und die außerdem eine Sperrvorrichtung enthält, die bei einer in Ausziehrichtung des Gurtes erfolgenden, einen vorgebenen Grenzwert überschreitenden Drehbeschleunigung der Spulenwelle zwischen dieser und dem Gehäuse eine formschlüssige Verbindung bewirkt.
  • Es ist bereits eine Auwickelvorrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher die als Gurthapel dienende Spulenwelle mit Ringflanschen versehen ist, von denen wenigstens einer einer Druckplatte gegenübersteht und mit dieser durch als Txgheitsmassen wirkende Kugeln gekuppelt ist, deren in den einander gegenüberstehenden Flächen des'Flansches und der Druck platte angeordnete Aufnahmen mit in Umfangsrichtung ansteigenden Schrägflächen versehen sind und bei einer über einen vorgegebenen Grenzwert hinausgehenden Beschleunigung beim Ausziehen des Gurtes die Drplatte und den Ringflansch auseinanderdrücken und dabei einen an der'anderen Stirnseite der Druckplatte angebrachten Zahnkranz mit einem am Gehäuse sitzenden Gegen-Zahnkranz in Eingriff brin; Diese Aufüickelvorrichtung hat nicht nur ein hohes Gewicht bei verhältnismäßig großen Abmessungen, sondern ist auch teuer in ihrer Herstellung, zumal die beiden stirnseitigen Zahnkränze und die zur Aufnahme der Kupplungskugeln dienenden, taschenförmigen Ausnehmungen nur nach sorgfältiger mecha nischer Bearbeitung ausreichend genau arbeiten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. eine AuSwickelvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die möglichst wenige, in einfachen mechanischen Bearbeitungsvorgängen herstellbare Einzelteile enthält, ein geringes Gewicht aufweist und bei einem auftretenden Notfall der durch Masse des BenutzersWauftretenden Zugbelstung standzuhalten vermag.
  • Solche nur in einem Notfall in ihre Sperrstellung gelangende Aufwickelvorrichtungen sollen dem als Insasse eines Kraftfahrzeugs oder eines Flugzeugs in Betracht kommenden Benutzer Jede beliebige, ohne äußere Beeinflussung ablaufende Bewegung gestatten und sicherstellen, daß bei einer solchen Bewegung der Gurt ohne Behinderung des Benützers auf- und abgewickelt werden kann. Nur im Gefahrensfall, bei welchem beispielsweise durch einen Aufprall erhebliche Beschleunigungskräfte durch starke Verzögerung des Fahrzeugs oder Flugzeugs auftreten können, soll die Sperrorrichtung ansprechen und verhindern, daß der Sicherheitsgurt von der Aufwickelvorrichtung abgerollt werden kann und daß gleichzeitig der Benutzer in dem dann auf seine seitherige Länge begrenzten Gurt aufgefangen werden kann, ohne dabei Schaden zu erleiden Um diese für de allgemeine Einführung von Sicherheitsgurten wichtigen,Aufgaben zu lösen, ist es notwendig, eine preisgünstige konstruktive Lösung zu finden, mit welcher sichergestellt werden kann, daß die Sperrvorichtung ohne wesentliche Verzögerung beim Überschreiten der obenerwähnten Beschleunigungswerte ausgelöst wird und dann mit absoluter Sicherheit verhindert, daß sich der Sicherheitsgurt von seiner SpSnwelle abwickeln kann. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mit der Spulenwelle über Reibungskräfte ein Steuerorgan gekuppelt ist, das mit einer federbelasteten Klinkevzusammenwirkt und diese in Sperrstellung bin$, wenn der Grenzwert der Drehbeschleunigung für die Spulenwelle überschritten wird. Hierzu kann man-in einfacher Weise vorsehen, daß das Steuer organ als ein einarmiger Hebel ausgebildet ist, der an einem seiner beiden Endabschnitte eine vorzugsweise dünnwandig ausgebildete Nabe hat, mit der er auf der Umfangsfläche eines mit der Spuenwelle gekuppelten Ansatzes gelagert ist. Eine besonders vorteilhafte, konstruktive Vereinfachung ergibt sich, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Nabe mit dem Hebel fest verbunden ist und einen Schlitz aufweist, der in der Nähe der unelastischen Verbindungszone zwischen dem Hebel und der Nabe liegt, wobei der elastische, restliche Naben-Absohnitt gegen sein freies Ende hin den Ansatz in der beim Ausziehen des Gurtes sich ergebenden Drehrichtung umschlingt. Durch diese Ausbildung der Nabe des Hebels ergibt sich eine Art von Band-Rutschkupplung, deren Mitnahmemoment sich durch die Wahl der Lage des erwähnten Schlitzes beeinflussen läßt und außerdem so eingestellt werden kann, daß das am Hebel wirksame Reibungs-Mi tnahmemoment beim Gurtabzug um ein Mehrfaches größer ist als beim Aufwickelvorgang.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die durch den Schlitz auf einen begrenzten Umschlingungswinkel festgelegte Nabe einen Umschligungswinkel gegenüber einem mit der Spulenwelle verbundenen Ansatz aufweist, der mindestens 1800, vorzugsweise 210 bis 270° beträgt. Vorteilhaft kann an der Außenfläche des Ansatzes eine Rille vorgesehen sein, in welcher die Nabe des Hebels axial geführt ist. Der Beschleunigungswet, bei welchem die Sperrvorrichtung anspricht, kann in besonders wirkungsvoller Weise dadurch festgelegt werden, daß am anderen Endabschnitt des Hebels eine konkave Rastausnehmung vorgesehen ist, in welche die federbelastete Klinke bei unwirksamer Sperrvorrichtung eingreift und aus dieser Rastausnehmung wird der Hebel beim überschreiten des voreingestellten Beschleunigugswertes ausgehoben und läßt dann die Klinke in ihre Sperrstellung gelangen. Vorteilhaft kann die Klinke um eine zur Spulenwelle parallele Achse schwenkbar angeordnet sein-und in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit einer Rastscheibe zusammenarbeiten, die mit der Spulenwelle gleichachsig angeordnet sowie vorzugsweise mit dieser drehfest verbunden ist und mehrere über ihren Umfang verteilt angeordnote Rastzähne aufweist. DieRastzähne können zweckmäßig einen in der Ausziehrichtung der Spulenwelle radial ansteigenden Zahnrücken haben, wobei ihre Zahnbrust sich mit dem Zahnrücken unter einem Winkel verschneidet, der kleiner als 90° ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß die in ihre Sperrstellung eingeschenkte Klinke unter dem starken Druck, den ein Rastzahn unter dem im Gefahrenfalle auftretenden strken Gurtzug ausübt, nicht aus ihrer Eingriffsstellung gedrängt werden kann Für eine genaue EMlaltung is voreingestellten Beschleunigungswertes ist es vorteilhaft, wenn die Klinke eine drehbar gelagerte Steuerrolle trägt, die bei ausgeschalteter Sperrvorrichtung in die konkave Rastausnehmung des Hebels eingreift und dabei die KENçe mit geringem Spiel außer Eingriff mit der Sperrvorrichtung bzw. der Rastscheibe hält. Bei einer der möglichen Ausführungsformen kann die Klinke als Nase ausgebildet sein, die an einem 1an3lchen Blechstreifen angeformt ist, der um eine seiner beiden Längskanten kippbar angeordnet ist und sich mit dieser Längskante -am Grunde eines sektorförmigen Ausschnittes in einer der Gehausewände abstützt, der gleichzeitig den Kippbereich des Blechstreifens begrenzt. Zur Festlegung des den Grenzwert der Gurtbeschleunigung bestimm-enden, zwischen der- Spulenwelle und dem Hebel wirksamen Reibungs-Mitnahmemomentes ist bei-bevorzugten AusE hrungsformen eine abgepaßte Feder vorgesehen, welche eine definierte AnpreßKraft liefert, mit welcher die Nabe des Hebels gegen den mit der Spulenwelle verbundenen Ansatz gespannt gehalten wird. - Hierbei wird die Nabe des Steuerhebels als eine Art Band-Rutschkupplung wirksam, wobei sich durch die Wahl der Lage des Schlitzes in der Nabe erreichen läßt, daß das am Hebel- angreifende Reibungs-Mitnahmemoment in der Gurtauszugrichtung bis zu einem Mehrfachen desjenigen Moments beträgt, das beim Aufwickelvorgang entsteht.
  • Anstelle einer solchen Band-Rutschkupplung kann zur Festlegung des den Grenzwert der Gurtheschleunigung bestimmenden, zwischen der Spulenwelle und dem Hebel wirksamen Reibungs-Mitnahmemomentes eine metische oder elektromagnetische Kupplung vorgesehen sein. Hierbei ergibt sich eine konstruktiv einfache Lösung-, wenn der zur Lagerung des Hebels dienende Ansatz aus ferromagnetischem Werkstoff besteht und in unmittelbarer Nähe der Lagerzone des Hebels ein kleiner Dauermagnet oder ein kleiner Elektromagnet angeordnet ist.
  • Wenn die Aufwickelvorrichtung extrem hohen Beschleunigungskräften standhalten soll und ein kleiner Mehraufwand zulässig ist, kann in weiterer Ausgestaltung die Klinke als Vorsteuerhebel verwendet werden, der lediglich zur Einleitung des Sperrvorganges diente selbst -jedoch die beim Sperrvorgang auftretenden-mechanschen Belastungen nicht zu übernehmen braucht. Hierfür kann die Sperrvorichtung~eine mit der Klinke zusammenarbeitende Rast scheibe umfassen, die gegenüber der Spulenwelle in einem begrenzten Winkelbereich drehbar ist und bei ihrer Drehbewegung durch eine auf der Spulenwelle festsitzenden Stützscheibe, die mehrere mit ihren Schrägflächen entgegen der Gurtabziehvorrichtung ansteigende Axialnocken aufweist, axial entgegen der Kraft einr Lösfeder bis zum Eingriff mit feststehenden, an einer der Gehäuseande angeordneten Sperrnocken verschiebbar ist.
  • Eine besonders wirlsme Anordnung ergibt sich, wenn nach einem weiteren Vorschlag mit der Rastenscheibe eine Kupplungsscheibe - vorzugsweise einstückig - verbunden ist, die an ihrer der Gehäusewand zugekehrten Stirnseite mit Gegenzähnen versehen ist, die bei der Axialverschiebung der Kupplungsscheibe zum Eingriff mit den an der Gehäusewand sitzenden Sperrnocken kommen. Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung, Fig, 2 eine Draufsicht auf die Steuer- und Sperrelemente der Aufwickeivorrichtung nach Fig. 1 bei abgenommener Abdeckkappe, Fig. 3 eine Explosivdarstellung der Einzelteile- der Aufwickelvorrichtung, Fig. 4 eine siale Ansicht der Aufwickelvorrichtung im Moment der Ansteuerung, Fig. 5 in der Phase der beginnenden Sperrung und Fig. 6 in der Sperrlage; Fig. 7 zeigt EXinzelteile einer abgewandelten Ausführungsform in Explosivdarstellung, Fig. 8 ebenfalls in Explosivdarstellung Einzelteile einer dritten Ausführunsform, jedoch-mit axial wirkender Sperrvorrichtung, Fig. 9 eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Klinkenlagerung und Fig. 10 eine Prinzip-Darstellung des bremsbandartig gelagerten, bei allen AusSuhrungsbetpielen verwendeten Steuerhebels.
  • Die in Fig. 1 in ihrem Gesamtaufbau dargestellte Aufwickelvorrichtung hat ein aus Flacheisen hergestelltes, U-förmig gebogenes Gehäuse 1, in welchem eine Spulenwelle 2 mit dem auf ihr sitzenden Gurtwickel 3 drehbar gelagert und mit einer in einem Federgehäuse 4 untergebrachten, spiralförmigen RUckzugsfeder 5 verbunden st. Das Gehäuse 1 ist mit einem nicht dargestellten Fahrzeug oder Flugzeug über ein Gut stück 6 flexibel verbunden. Unter einer Abdeckkappe7sind die im folgenden näher beschriebenen und erfindungsgemäß gestalteten Steuer- und Sperrelemente angeordnet.
  • Fig. 2 zeigt eine mit radialen Zähnen 9 versehene Rastscheibe 8, die mit der als Gurthülse ausgebildeten Spulenwelle 2 fest verbunden ist Am Gehäuse 1 ist eine Klinke 10 auf einem angenieteten Lagerbolzen 11 schwenkbar gelagert.
  • Der Lagerbolzen 11 verläuft parallel zur Achse der Spulenwelle 2. Von der Klinke 10 steht ein in der Nähe ihres freien Endes angeordneter Lagerstift 14 seitlich ab. An diesem ist eine Zugfeder 15 eingehGngt und an ihrem anderen Ende durch eine Schraube 16 mit dem Gehäuse 1 verbunden.. Gleichachsig mit der Spulemxelle 2.ist ein zylindrisch ausgebildetes Ansatzstück 17 drehfest verbunden, das eine Flachrile 18 zur Lagerung eines Steuerhebels 19 hat. Dieser ist einstückig mit einem dünnen, einen Schlitz 21 enthaltenden Nabenteil 20 verbunden, mit welchem er in die Flachrolle 18 eingesetzt ist. Der Schlitz 21 ist in wImittelbarer Nähe der Verbindungszone zwischen dem Hebel 19 und der Nabe 20 derart angeordnet, daß sch der übrige Nabenteil elastisch und bandartig um das Ansatzstück 17 in der mit einem Pfeil 41 angedeuteten Abziehrichtung der Spulenwelle 2 herumschlingt.
  • Der Steuerhebel 19 ist zusammen mit dem Nabenteil 20 as einem elastischen Werkstoff, z. B. aus Polyamid hergestellt.
  • Der Nabenteil 20, dessen Bohrung etwa gleich groß wie der Durchmesser der Flachrille 18 ist, kann unter ieichtem Aufbiegen über das Ansatzstück 17 geschoben werden und dann in die Flachrille 18 einschnappen. Um eine definierte Verspannung zwischen dem Nabenteil 20 und dem Ansatzstück 17 zu erzielen, ist auf den Nabenteil 20 eine als Ringfeder 22 ausgebildete Zugfeder aufgebracht. Hierdurch entsteht eine reibschlüssige, jedoch drehbare Verbindung zwischen dem Ansatzstück 17 und dem Sterhebel 19. Zur axialen Sicherung der Ringfeder 22 ist am Außenumfang des Nabenteils 20 eine schmale Rille 23 vorgesehen.
  • Die Spulenwelle 2 ist aus einem Blechstreifen gerollt und mit der Rastscheibe 8 durch Schweißen, Hartlöten, Zusammenpressen oder dgl. fest verbunden. Im Bereich der Rastscheibe ist zwischen den beiden Blechlängskanten der Spulenwelle 2 ein schmaler Absta3id vorgesehen, der eine radial verlaufende Nut 24 ergibt, in welche ein Mitehmer 25 am Ansatzstück 17 paßt. Nach dem Einschieben der Spulenwelle 2 in die beiden Bohrungen 26 und 27 des Gehäuses 1 kann der aufzuwickelnde Gurt 5 unter Bildung eimer Schlaufe nach Fig. 3 durch den Längsschlitz 28 der Spulenwelle 2 eingeführt und mittels eines Achsbolzens 29 befestigt werden. Der Achsbolzen 29 weist an einem seiner Enden einen Bund 30 auf, der mit geringem Radialspiel in die Bohrung der Spulenwelle 2'paßt.
  • Die von dem Federgebäuse 4 abgedeckte, im einzelnen nicht näher dargestellte Rückzugfeder 5 wird mit ihrem inneren Federende in einem Querschlitz 30a des Bundes 30 befestigt.
  • Im Bund 30 ist außerdem eine Nut 32 vorgesehen, die einen zur axialen Fixierung des Achsbdzens dienenden Sprengring 33 aufnimmt. Nach dem Durchstecken kann der Achsbolzen 29 mit seinem vorderen Schraubgewinde 29a im Innengewinde 34 des Ansatzstücks 17 verschraubt werden und legt dann die SpulenwelleX2 drehbar im Gehäuse 1 fest.
  • Die mit ihrer Bohrung 76 auf dem gehäusefesten Lagerbolzen 11 schwenRare Klinke-10 ist axial tuch die Abdeckkappe 7 begrenzt; Der in der Näheihres freien Endes angeordnete Lagerstift 14 trägt eine lose sitzende Steuerrolle 12 und weist eine Ethängenut 37 für die Zugbder 15 auf, deren anderes Ende mit einer.Befestigungsschraube 38 verbunden ist, die in eine Gewindebohrung 79 im Gehäuse 1 eingedreht ist.
  • Der Steuerhebel 19 weist an seiner von dem Nabenteil 20 abgekehrten Endkante' ein bogenförmiges, in der beim Ausziehen des Gurtes 31 sich ergebenden Drehrichtung 41 der Spulenwelle ansteigendes Kurventeil 42 auf, das dann in eine konkave Rastausnehmung 43 übergeht, In~die Rastausnehmung 43 greift die auf dem Lagerstift 14 drehbp7geordnete Steuerrolle 12 ein und hält dabei mit geringem Abstand 44 die Klinke außer Eingriff mit den Rastzähnen 9 der Rastscheibe 8, so daß sich der Gurt 31 bei kleinen Beschleunigugswerten unter der Wirkung der Zugfeder 5 auf der Spulenwelle 2 aufwickeln oder bei Gurtlängszug von der Spulenwelle abwickeln kann. Diese Lösestellung der Sperrvorrichtung ist in Fig. 4 dargestellt. Die Rückzugfeder 5 sorgt dabei dafür, daß der Gurt stets unter einem, wenn auch geringem, Zug bleibt und demzufolge mit mäßigem Druck am Körper des nicht dargestellten Benutzers anliegt.
  • Wenn jedoch bei einer starken Verzögerung des Fahrzeugs oder Flugzeugs der Bentitzer in den Gurt hineinfällt und dabei eine plötzliche Z4g.raft in der Ausziehrichtung 41 wirksam wird, entsteht ein hohes Reibungs-Mitnahmemoment zwischen dem Ansatzstück 17 und der Nabe 20 des Steuerhebels 19.
  • Dieser verschwenkt dann entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn, wobei die Steuerrolle 12 die Rastausnehmung 43 gegen den sich verstärkenden Zug der Feder 15 verläßt. Im Verlauf der weiteren Minahme des Steuerhebels 19 gibt dieser, wie aus Fig. 5 ersichtlich, die Klinke 10 so weit frei, daß sie vor die Zahnbrust 45 des nächstfolgenden Zahnes 9 der Rastscheibe einschwenkt und eine weitere Abziehbewegung der Spulenwelle 2 verhindert. Diese Sperrstellung ist in den Fig. 2 und 6 dargestellt.
  • Damit auch bei starken, aüf den Gurt 31 ausgeübten Zugkräften die Klinke 10 ihre formschlüssige Eingriffsstellung nicht vedaßt, ist der Verschneidungswinkel, den die Zahnbrust mit dem Zahnrücken 46 an jedem der Zähne 9 bildet, kleiner als 90° gewählt. Außerdem ist der Endbschtt 13 der Klinke, mit welchem diese jeweils zwischen zwei Zähne eingreift, keilförmig gestaltet.
  • Bei Entlastung des Gurts und beim nachfolgenden AuSspulvorgang genilgt, bereits eine geringe Drehbewegung der Spulenwelle 2, d die federbelastete Klinke 10 durch den vor ihr in Abzugsrichtung liegenden Zahnrücken 46 bis zur Peripherie der Rastscheibe 8 nach außen schwenkt. Infolge der Reibungs-Mitnahme am vorgespannten Nabenteil 20 folgt der Steuerhebel 19 in der Aufwickelrichtung nach. Dabei kommt sein ansteigender Kurventeil 42 zur Anlage an der Steuerrolle 12 der-Eliny 10, so daß diese weiter nach außen bis in ihre in Fig. dargestellte Ausgangslage gedrückt wird. Der Entriegelungsvorgang erfolgt hierbei über einen Drehw-inkelbereich der Spulenwelle 2, der maximal der Zahnteilung der Rastscheibe 8 entspricht. Diese konstruktive Ausbildung ist deswegen vorgesehen, damit bei ruckartigem Erstauszug des Gurtes vom vollen Winkel ausgehend nach erfolgter Sperrung der Rückstellwinkel nicht größer als der zur Sperrung erforderliche Spulendrehwinkel ist.
  • Wie Fig. 10 deutlicher erkennen läßt, umschlingt der elastiche Nabenteil 20 das Ansatzstück 17 gegen sein freies Ende mit der Auszieh-Drehrichtung 41 gleichsinnig f(ruschreitend über einen Winkel a, der möglichst größer als 1800 sein soll und bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 270 ° beträgt.
  • Die in Fig. 7 dargestellten Einzelteile einer abgewandelten undionstruktiv vereinfachten Ausfuhrungseorm einer Aufwickelvorrichtung ergeben praktisch die gleche Funktionsweise wie beirp AusfiShrungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 6.
  • Soweit hier die gleichen Bauteile verwendet sind wie beim ersten Ausführungsbeispiel, tragen sie die gleihen Bezugszeichen. Hier weSt der ebenfalls einstückig mit einem geschlitzten Nabenteil verbundene Steuerhebel 49 zwei mit Abstand voneinander angeordnete Wangen 50 und 51 auf, zwischen welche eine Steuerrolle 52 eingesetzt und dort drehbar gelagert werden kann, wenn zuvor die Ringfeder 22,die von den beiden Wangen seitlich geführt wird, über den Nabenteil 20 aufgeschoben ist. Anstelle der Klinke 10 des ersten Ausführungsbeispieles ist hier eine Sperrnase 55 vorgesehen, die an einem länglichen Blechstreifen 56 angeformt ist. Der Blechstreifen weist an seinem von der Nase 55 abgekehrten Endabschnitt einen im Querschnitt rechteckförmigen Fortsatz 57 auf, mit welchem er in einer Bohrung 58 gelagert ist.
  • An seiner Breitseite ist eine wentens eine Windung 61 aufweisende Schenkelfeder 62 befestigt. Diese ist mit Hilfe einer in das Gehäuse eingedrehten Schraube 63, die durch die Windung der Schraubenfeder hindurchgeführt ist, so befestigt, daß sie bestrebt ist, die Nase 55 in den Drehbereich der Radialzähne 9 der Rastscheibe 8 einzuschwenken.
  • Zur Festlegung des Schwenkbereiches ist im Gehäuse 1 eine sektorförmige Aussparung 64 vorgesehen, deren zentrumsnahe Begrenzungsfläche 65 zur Auflage für eine der beiden Längskanten des Blechstreifens 56 dient. Die Nase 55 ist in axialer Richtung so breit gehalten, daß sie seitlich über die Ratscheibe 8 vorsteht.hußerdem ist sie derart abgewinkelt, daß in ihren vorstehenden Bereich die Steuerrolle 52 wie in eine Rastausnehmung eingreifen kann, solange sich die Aufwickelvorrichtung nicht in ihrer Sperrstellung befindet.
  • In einem Gefahrenfallè wird die am Steuerhebel 49 sitzende Steuerrolle 52 so weit aus dem Bereich der Sperrnase 55 weggeschwenkt, daß diese in die Rastscheibe einfallen und den Sperrvorgang bewirken kann.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist für extrem hohe Gurtkräfte vorgesehen um stellt eine Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispieles dar. Soweit übereinstimmende Bauteile verwendet sind, tragen sie die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 6. Im Gegensatz zum ersten Ausfffhrungsbeispiel wirkt hier die Klinke 10 nicht gleichzeitig auch als Teil der Sperrvorrichtung. Hier ist die Klinke 10 vielmehr als Vorsteuerhebel eingesetzt. Sie arbeitet mit einer Rastscheibe 68 zusammen, welche ebenso wie die Rastscheibe 8 an ihrem Umfang mit einer größeren Anzahl von Radialzähnen 9 besetzt ist. Hier ist jedoch die Rastscheibe nicht fest mit der Spulenwelle 2 verbunden, sondern dieser gegenüber in einem begrenzten Winkelbereich drehbar gelagert, Einstückig mit der Rastscheibe 68 ist eine Kupplungsscheibe 69 verbunden, die mehrere an ihrer Stirnfläche angeordnete Axialnocken 70 trägt. Diese haben jeweils in der Gurt-Abziehrichtung 41 ansteigende Schrägflächen 71. Mit der Kupplungsscheibe 69 arbeitet eine mit der Spulenwelle 2 fest verbundene Stützschere 72 zusammen, die an ihrer der Kupplungsscheibe 69 zugekehrten Sti-rnseite ebenfalls eine größere Anzahl von Axialnocken 73 aufweist. An dem die Bohrung 26 enthaltenden Wandteil des Gehäuses 1 ist ein Kranz von mehreren Sperrnocken 75 angeordnet, denen eine entsprechende Anzahl axial gerichteter Gegenzähne 76 gegenübersteht,- die an der Rastscheibe 68 oder, einem einstückig mit dieser verbundenen Tragscheibe sitzen.
  • Wenn in der beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen-Weise-der Steuerhebel zur Einleitung des Sperrvorgangs, wie in Fig. 5 dargestellt, die Klinke 10 freigibt, schwenkt diese unter der Kraft ihrer Zugfeder 15 gegen die Radialzähne 9 der Rastscheibe 68 und hält diese fest.- Da die RastscheJbe 68 lose auf der Spulenwelle 2 sitzt, kann sichdiese zusammen mit ihrer Stützscheibe noch geringfügig weiterdrehen, wobei die Axialnocken 70 und 77 aneinander entlang gleiten und dabei die Rastscheihe 68 samt ihren Gegenzahn 76 soweit gegen- das Gehäuse verschieben, daß die Gegenzähne mit den Sperrnocken 75 in Eingriff kommen und die Sperrung des weiteren Gurtabzugs bewirken. Sobald er Zug im Gurt nachläßt, drückt eine zwischen dem, Gehause und der Rastscheibe 68 angeordnete Kupplungsfeder 77 die Gegenzähne 76 aus ihrer Eingriffsstelung unter axialer Verschiebung der Rastscheibe 68 heraus und gibt dann die Spulenwelle 72 wieder frei, so daß, sich kiese bei langsamen Gurtbeschleunigungen zum Auf- oder Abwickeln des Gurtes 31 drehen ka,nn-.- Die Schwenkungvder Klinke 10 in ihre Ausgangslage kann -hierbel, da die Federbelastung wesentlich geringer gewNElt werden kann, allein vom Steuerhebel 19 übernommen werden.
  • Während beim zuletzt beschriebenen, dritten Ausführungsbeispiel die mechanische Beansprehung der zur Vorsteuerung verwendeten Klinke 10 nur gering ist, kann bei einer Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6 die beim Sperrvorgang auftretende Belastung des Lagers der Klinke sehr hoch werden. In Fig. 9 ist deshalb eine verbesserte Lagerung für die Klinke 10 dargestellt. Die Klinke sitzt hier auf einer der beiden Endzonen einer durchgehenden Wellc 80, die in zwei jeweils in einer der beiden Seitenwände des Gehäuses 1 angebrachten Bohrungen 81 und 82 gelagert ist. Da die Welle 80genügend weit entfernt von der Spulenwelle angeordnet werden kann, ist es möglich, ihren Durchmesser so groß zu wählen, daß ihr Querschnitt allen auittenden Schwerkräften standzuhalten vermag.
  • (Patenta:nsprüohe)

Claims (17)

  1. Ansprüche 1. Aufwickelvorrichtung mit einer selbsttätigen Sperreinrichtung für einen Sicherheitsgurt zum Schutz von Insassen eines Fahrzeugs oder Flugzeugs, die eine mit einer Rückholfeder gekuppelte, einen aufgewickelten Teil des Gurtes tragende Spulenwelle hat, welche in einem als Grundrahmen dienenden Gehäuse drehbar gelagert ist und bei normalen Bewegungen des Benutzers ein Auf- und Abwickeln des Gurtes gestattet, und die außerdem eine Sperrvorrichtung enthält, die bei einer in Ausziehrichtung des Gurtes erfolgenden, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitenden Drehbeschleunigung der Spulenwelle zwischen dieser und dem Gehäuse eine formschlüssige Verbindung bewirkt,- dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß mit der Spulenwelle (2) über Reibungskräfte ein Steuerorgan (19), (49), gekuppelt ist, das mit einer federbelasteten Klinke (10) zusammenwirkt und diese in Sperrstellung bring; wenn der Grenzwert überschritten wird.
  2. ?. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicket, daß das Sinierorgan als einarmiger Hebel (19,49) ausgebildet ist, der an einem Endabschnitt eine vorzugsweise dünnwandig ausgebildete Nabe (20) hat, mit der er auf der Umfangsfläche eines mit der Spulenwelle (2) gekuppelten Ansatzes (17) gelagert ist.
  3. 3. zu Auf- Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (20) mit dem Hebel (19, 49) fest verbunden ist und einen-Schlitz (21) aufweist, der vorzugsweise in der Nahe der unelastischen Verbindungszone zwischen dem Hebel und der Nabe liegt, wobei der restlicht elastische Abschnitt der Nabe (20) gegen sein freies Ende hin den Ansatz (17) in der beim Ausziehen des Gurtes (3¢) sich ergebenden Drehrichtung (41) umschlingt.
  4. 4. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel (a) des federelastischen Nabenabschnitts mindestens 1800, vorzugsweise 210 bis 270° bedrägt.
  5. 5. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umfangsfläche des mit der Spulenwelle (2) verbundenen Ansatzes (17) eine Rille (18) vorgesehen ist, in welcher die Nabe (20) des Hebels (19),(49) axial geführt ist.
  6. 6. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet-, daß am anderen Endabschnitt des Hebels (19) eine konkave Rastausnehmung (43) vorgesehen ist, in welche die federbelastete Klinke, unwirksamer Sperrvorrichtung eingreift.
  7. 7. Aufwickelvorrichtvg nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die um eine zur Spulenwelle (2) parallele Achse schwenkbare Klinke (10) mit einer Rastscheibe (8,68) zusammenarbeitet, die mit der Spulenwelle gleichachsig angeordnet und vorzugsweise drehfest verbunden ist und mehrere über ihren Umfang verteilt angeordnete Rastzähe (9)-aufweist.
  8. 8. Aufwickelvorrictirtng nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,' daß die Rastzähne (9) einen in der Auszieh richtung (41) der Spulenwelle (2) radial ansteigenden Zahnrücken (2F6) haben, wobei ihre Zahnbrust (45) sich niit dem Zahnrücken unter einem Winkel verschneidet, der kleiner als 900 ist.
  9. 9. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (10) eine drehbar gelagerte Steuerrolle (12) trägt, die bei ausgeschalteter Sperrvorrichtung in die konkave Rastausnehmung (43) des Hebels (19) eingreirt und dabei die Klinke mit geringem Spiel (44) außer Eingriff mit der Sperrvorrichtung bzw der Rastscheibe (8) hält.
  10. 10. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (103 auf einer durchgehenden Welle (80) sitzt, die in zwei Seitenwänden des U-förmig ausgebildeten Gehäuses (1) gelagert ist.
  11. 11. Aufwidelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke als Nase (55)- ausgebildet ist und an einem länglichen Blechstreifen (56) sitzt, vorzugsweise angeformt ist, der um eine seiner Längskanten kppbar angeordnet ist und sich mit dieserJLäligskante am Grunde (65) eines sektorförmigen Ausschnittes (64) in einer der Gehäusewände abstützt, der gleichzeitig den Kippbereich des Blechstreifens begrenzt.
  12. 12. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung des den Grenz wert bestimmenden, zwischen der Spulenwelle (2) und dem Hebel (19,49) wirksamen Reibungs-Mitnahmemomentes eine angepaßte Feder (22) vorgesehen ist, welche die Anpreßkraft für die Nabe (20) am Ansatz (17) liefert.
  13. 13. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung des den Grenzwert bestimmenden Reibungs -14i tnahmemoment es eine magnetische oder eine elektromagnetische Kupplung zwischen der Spulenwelle (2) und dem Hebel ( 49) vorgesehen ist.
  14. 14. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Lagerung des Hebels (19,49) dienende Ansatz (17) aus ferromagnetischem Werkstoff besteht.
  15. 15. Aufwickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (10) als Vorsteuerhebel zur Einleitung des Sperrvorgangs dient und daß die Sperrvorrichtfing eine mit der Klinke (10) zusammenarbeitende Rastscheibe (68) umfaßt, die gegenüber der Spulenwelle (2) in einem begrenzten Winkelbereich drehbar ist und bei dieser Drehbewegung eine Axialverschiebung der Rastscheibe bewirkt.
  16. 16. Auftiickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Spulenwelle (2) festsitzende Stützscheibe (72) vorgesehen ist, die mehrere mit ihren Schrägflächen entgegen der Gurtabziehrichtung (41) ansteigende Axialnocken (7)) aufweist, an welchen die Rastscheibe (68) entgegen der Kraft einer Kupplungs- oder Lösefeder (77) bis zum Eingrifftmit feststehenden, an einer der Gehäusewände angeordneten Sperrnocken (75) verschiebbar ist.
  17. 17. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzei-chmetß daß mit der Rastenscheibe (68) eine ~Kupplungsscheibe (69) verbunden ist, die an ihrer der Stützscheibe (72) zugekehrten Stirnseite zu den Axialnocken (73) der Stützscheibe korrespondierende Axialnocken (70) aufweist, die nur einen begrenzten Drehwinkel der Kupplungsscheibe gegenüber derxStützscheibe zulassen.
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