DE2547119B2 - Selbstsperrender Gurtaufroller für Sicherheitsgurte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller für Sicherheitsgurte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Gurtaufroller der gattungs gemäßen Art (DE-PS 14 91243) weist das mit der Gurtwelle drehfest verbundene Schraubenglied die Form eines Gewindeansatzes auf, während das ein relativ großes Trägheitsmoment besitzende Sperrgiied als Gewindemutter ausgebildet ist die bei einer ruckartigen Gurtabrollbewegung gegenüber dem Gewindeansatz derart axial verschiebbar ist daß sie in

Sperrzähne eines Klinkengesperres eingreift und dadurch die Gurtwelle verriegelt

Wenn hierbei das Klinkengesperre, das die Form von ortsfest an einem Deckel vorgesehenen Sperrzähnen sowie von am drehbaren bzw. axial verschiebbaren Sperrglied vorgesehenen Sperrzähnen aufweist, in BlockiersteUung verbracht wird, besteht die Gefahr, daß diese Teile gegeneinander anschlagen und aufeinander reitea Dies beruht darauf, daß normalerweise die am Sperrglied vorgesehenen Sperrzähne keinerlei feste oder vorgegebene Winkelbeziehung zu den ortsfest vorgesehenen Sperrzähnen aufweisen, so daß nicht abgesehen werden kann oder technisch nicht genau definierbar ist wann im Gefahrenfall dieses Klinkengesperre in BlockiersteUung kommt

Wenn dann jedoch di? BlockiersteUung des Klinkengesperres erreicht wird, ist dieser Augenblick, in dem der Kämmeingriff zwischen den Sperrzähnen beim plötzlichen Blockieren erfolgt, als äußerst kritisch zu bezeichnen, da gleichsam eine aus den ortsfesten Sperrzähnen gebildete ganze Zahnscheibe mit einer aus den anderen Sperrzähnen gebildeten weiteren ganzen Zahnscheibe plötzlich in Eingriff kommt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Gurtaufroller der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung der geschilderten Nachteile derart auszugestalten, daß bei einer ruckartigen Gurtabrollbewegung einerseits ein sicheres Verriegeln der Gurtwelle gewährleistet ist andererseits jedoch sichergestellt ist, daß das Klinkengesperre sanft und gleichförmig in Blockierstellung verbracht wird.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäß vorgesehene Gurtaufroller weist zwischen dem Sperrglied und dem speziell ausgestalteten Klinkengesperre eine gesonderte Kupplungsscheibe auf, die eine ganz bestimmte, konkret vorgegebene Winkelbeziehung zur Sperrklinke besitzt und es dadurch ermöglicht daß dann, wenn diese Kupplungsscheibe mit dem Sperrglied gekuppelt wird, die Sperrklinke in einer genau vorgegebenen Schwenkbewegung zum Eingriff mit dem Klinkenrad verschwenkt wird.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ergibt sich daher derart daß dann, wenn die Trägheitsscheibe bei einer ruckartigen Gurtabrollbewegung aufgrund ihres Trägheitsmomentes stehen bleibt, die weitere Kupplungsscheibe axial bis zum Eingriff mit der Kupplungsscheibe verschoben wird und diese sodann in Drehung versetzt Aufgrund des Eingriffs, den diese Kupplungsscheibe mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen Betätigungshebel aufweist wird dann aber unmittelbar und direkt die Sperrklinke in Eingriff mit dem Klinkenrad verschwenkt so daß nicht nur eine sofortige BlockiersteUung erreicht ist, sondern auch die Sperrklinke sanft und gleichförmig in Eingriff mit dem Klinkenrad gebracht wird, da in diesem Augenblick die Bewegung des Klinkenrades synchron mit derjenigen der Sperrklinke erfolgt

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 den Gurtaufroller in vertikalem Schnitt und

Fig.2A, 2B in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung sowie

F i g. 3A, 3B, 3C Darstellung zur Verdeutlichung des zeitlich aufeinanderfolgenden Ablaufs beim Blockieren

eines Sicherheitsgurtes.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist ein Rahmen 10 des Gurtaufrollers U-förmig ausgebildet und besitzt zwei Lagerungswände 11, 11', die jeweils große öffnungen 12, 12* sowie kleine Ortungen 13, 13' aufweisen.

Zwischen den Lagerungswänden 11,11' des Rahmens 10 ist ein Aufwickelmechanismus 20 genaltert, der einen Sicherheitsgurt 1 bei dessen Nichtgebrauch aufwickelt, jedoch dessen gleichförmige und sanfte Ausgabe ermöglicht, wenn ein Passagier diesen anzulegen wünscht Bei diesem Aufwickelmechanismus 20 ist eine Gurtwelle 21 an ihrem einen Ende mittels einer Büchse 22 in die eine große Öffnung 12 der entsprechenden Lagerungswand 11 eingesetzt, während sie an ihrem anderen Ende mittels einer weiteren Buchse 22* in die andere große öffnung 12* der anderen Lagerungswand 11' eingesetzt und an diesem Ende weiterhin mit einem Seegerring 22a versehen ist, um zu verhindern, daß sich die Gurtwelle 21 verschiebt Die Gurtwelle 21 weist einen axial verlaufenden Schlitz 216 auf, in den ein inneres Hakenende einer Schraubenfeder 23 eingreift In axialer Richtung der Gurtwelle 21 ist weiterhin ein Längsschlitz 21a vorgesehen, um ein Basisende la des Gurtbandes 1 festzulegen. Die Schraubenfeder 21 ist an ihrem inneren Ende 23a im Schlitz 216 verankert, während die Schraubenfeder 23 an ihrem äußeren abgebogenen Ende 236 in einem Schlitz 23'a verankert ist, der an der Innenfläche eines die Schraubenfeder 23 überdeckenden Staubschutzes 23' vorgesehen ist Das Basisende la des Gurtbandes 1 ist in den Schlitz 21a eingeführt wobei in das hohle Innere 21c der Gurtwelle 21 eine Stange 25 eingesetzt ist, so daß dadurch das Basisende la des Gurtbandes 1 heran festgelegt ist An dem nach außen aus der Lagerungswand 11' herausragenden und querschnittlich viereckig oder rechteckig ausgebildeten Ende 2id der Gurtwelle 21 ist ein Klinkenrad 24 befestigt Am Umfang des Klinkenrades 24 vorgesehene Zähne 24a sind derart winklig verlaufend ausgebildet daß sie eine Drehbewegung des Klinkenrades 24 lediglich in einer Richtung zulassen. Die Schraubenfeder 23 wirkt ständig derart, daß sie den Sicherheitsgurt 1 aufzuwickeln sucht Das Vierkantende 2id der Gurtwelle 21 weist an seiner Stirnfläche eine Gewindebohrung 21 e zur Aufnahme einer Schraube 38 auf.

Am Vierkantende 21 d der Gurtwelle 2i sind das Klinkenrad 24, eine Kupplungsscheibe 31, eine Büchse 32, eine Schraubenfeder 34, ein Schraubenglied 33, eine weitere Kupplungsscheibe 35, eine Trägheitsscheibe 36, eine Dichtung 37 und die Schraube 38 befestigt Diese Teile bilden im wesentlichen, wie aus F i g. 2B ersichtlich, einen Kupplungsmechanismus 30, der mit einem Klinkenmechanismus 40 zusammenwirkt, um zu verhindern, daß das Gurtband 1 abgewickelt wird, wenn das Kraftfahrzeug plötzlich zum Stillstand kommt Das bedeutet daß in solch einem Fall der Kupplungsmechanismus 30 einen auf das Gurtband 1 plötzlich ausgeübten kräftigen Zug erfaßt und den Klinkenmechanismus 40 antreibt, der seinerseits mit einem der Zähne 24a des Klinkenrades 24 in Eingriff kommt und dadurch zuverlässig das Klinkenrad 24 verriegelt, d. h. das Abwickeln des Gurtbandes 1 unterbindet Die Kupplungsscheibe 31 ist nahe dem Klinkenrad 24 drehbar am Vierkantende 21t/ der Welle 21 gelagert, weist an ihrem Umfang zwei Vorsprünge 31X, 31Y auf und ist an ihrer einen Seitenfläche mit zwei zahnartigen Vorsprüngen SIa versehen, die zu seitlich an der weiteren Kupplungsscheibe 35 vorgesehenen Zähnen 35b hin ausgerichtet sind. Diese zahnartigen Vorsprünge 31a kommen mit den Zähnen 356 der weiteren Kupplungsscheibe 35 in Eingriff, wenn das Fahrzeug plötzlich zum Stillstand kommt Die als Abstandshalter dienende Büchse 32 ist zwischen dem Klinkenrad 24 und dem Schraubenglied 33 angeordnet und dient dazu, eise Axialdruckbelastung der Kupplungsscheibe 31 durch die Feder 34 bzw. das Schraubenglied 33 zu verhindern,

ι ο wenn das Fahrzeug eine plötzliche Verzögerung erfährt Dieser Abstandshalter 32 bildet außerdem eine Welle für die Kupplungsscheibe 3L Die um das Schraubenglied 33 herum angeordnete Schraubenfeder 34 stützt sich mit ihrem einen Ende am Abstandshalter 32 und mit

is ihrem, anderen Ende an der Seitenfläche der weiteren Kupplungsscheibe 35 ab, wie aus F i g. 1 ersichtlich, so daß die Kupplungsscheibe normalerweise nach rechts gemäß F i g. 1 gedruckt und im Normalzustand während des Betriebs des Fahrzeugs im Abstand zur Kupplungs scheibe 31 gehalten wird. Das Schraubenglied 33 ist aus einer Nabe 336 und einem Außengewinde 33a mit großer Gewindesteigung gebildet Die weitere Kupplungsscheibe 35 weist in ihrer Mitte ein Innengewinde 35a und in ihrer Wand zwei Bohrungen 35c auf. Mittels ihres Innengewindes 35a ist die Kupplungsscheibe 35 relativ lose auf das Außengewinde 33a des Schraubengliedes 33 aufgepaßt Die Trägheitsscheibe 36 ist drehbar auf der Nabe 336 des Schraubengliedes 33 gelagert wie aus F i g. 1 ersichtlich. Zwei an der Seitenfläche der Trägheitsscheibe 36 befestigte Mitnehmer in Form von Zapfen 36a fluchten mit den Bohrungen 35c der Kupplungsscheibe 35 und sind in montiertem Zustand dieser Teile verschieblich in diese Bohrungen 35c eingeführt Die Trägheitsscheibe 36 ist um die Nabe 336 herum drehbar, kann jedoch nicht längs deren Achse verschoben werden, da die Trägheitsscheibe 36, wenn sie sich in Richtung der Kupplungsscheibe 35 verschiebt an ihrer einen Seite an der Schulter 33c des Außengewindes 33a des Schraubengliedes 33 anschlägt und, wenn sie sich in der entgegengesetzten Richtung verschiebt an ihrer anderen Seite an der Dichtungsscheibe 37 anschlägt Die Schraube 38 ist durch die Dichtungsscheibe 37 hindurch in die Gewindebohrung 21 e der Gurtwelle 21 eingeschraubt, um zu verhindern, daß sich die Trägheitsscheibe 36 vom Vierkantende 2\d der Gurtwelle 21 löst

Der Klinkenmechanismus 40 setzt sich aus einer Stange 41, einer Klinke 42, einer Feder 44 und einem Sprengring 45 zusammen. Die Klinke 42 ist drehbar an dem aus der Lagerungswand 11' herausragenden Ende 41a der Welle 41 befestigt und weist eine Sperrklinke 42a sowie einen Betätigungshebel 426 auf, der unter einem Winkel mit der Sperrklinke 42a starr verbunden ist Die nahe der Klinke 42 angeordnete Feder 44 stützt sich mit ihrem einen Ende am Betätigungshebel 426 ab und ist mit ihrem anderen Ende in eine kleine Bohrung 13a der Lagerungswand iV eingesetzt Die Feder 44 wirkt normalerweise in einer solchen Richtung, daß der Betätigungshebel 426 zwischen den Vorsprüngen Z\X, 31Y der Kupplungsscheibe 31 angeordnet ist und die Sperrklinke 42a außer Eingriff mit den Zähnen 24a des Klinkenrades 24 steht.

Der beschriebene Gurtaufroller funktioniert folgendermaßen:

·'■) Wenn ein Passagier den Gurtaufroller betätigt oder sich bewegt so daß dieser betätigt wird, erfolgen das Abwickeln und Aufwickeln des Gurtbandes 1 relativ langsam, d. h, die Gurtwelle 21 dreht sich mit relativ

geringer Geschwindigkeit. Demgemäß dreht sich auch das an der Gurtwelle 21 drehfest festgelegte Schraubenglied 33 zusammen mit der Trägheitsscheibe 36, so daß sich auch die mit der Trägheitsscheibe 36 über die Zapfen 36a zusammenwirkende Kupplungsscheibe 35 synchron mit dem Schraubenglied 33 verdreht. Es verschiebt sich daher die Kupplungsscheibe 35 nicht in axialer Richtung. In diesem Zustand ist deswegen der Kupplungsmechanismus 30 unwirksam, d.h. die in Eingriff mit der Sperrklinke 426 befindliche Kupplungsscheibe 31 steht still, so daß das Gurtband 1 frei abgewickelt oder aufgewickelt werden kann. Wenn dagegen der den Gurtaufroller anwendende Passagier beispielsweise aufgrund eines Unfalls plötzlich nach vorn geschleudert wird, wird das Gurtband 1 schnell herausgezogen, d. h. die Gurtwelle 21 wird zusammen mit dem Gurtband 1 schnell in Freigaberichtung gedreht Zu diesem Zeitpunkt wird auch das an der Gurtwelle 21 befindliche Schraubenglied 33 schnell gedreht, während die Trägheitsscheibe 36 aufgrund ihres großen Trägheitsmomentes immer noch unbeweglich ist; aus diesem Grund wird daher die Kupplungsscheibe 35 längs der Zapfen 36a und des Außengewindes 33a des Schraubengliedes 33 in Richtung auf die Kupplungsscheibe 31 verschoben.

Dieser Verschiebevorgang der Kupplungsscheibe 35 setzt sich fort, bis die Stirnfläche der Nabe 35d (siehe Fig. 1) in Berührung mit derjenigen des Abstandshalters 32 kommt Aufgrund dieses Verschiebevorgangs nähern sich die Zähne 35b der Kupplungsscheibe 35 den zahnartigen Vorsprüngen 31a der Kupplungsscheibe 31 bis zu solch einem Ausmaß, daß die Zähne 356 möglicherweise in Eingriff mit den Vorsprüngen 31a der Kupplungsscheibe 31 kommen. Dies erfolgt jedoch dann nicht, wenn die genannten Teile 35£>, 31a in unterschiedlicher Winkelstellung angeordnet sind. Wenn das Gurtband 1 weiter herausgezogen wird, dreht sich auch die Gurtwelle 21 weiter. Die Kupplungsscheibe 35 kann sich jedoch nicht axial weiterverschieben, da ihre Nabe 35c/ an den Abstandshalter 32 anschlägt Es dreht sich daher die Kupplungsscheibe 35 zusammen mit dem Schraubenglied 33 in gleicher Richtung wie die Gurtwelle 21, so daß die Vorsprünge 31a der Kupplungsscheibe 31 vollständig in Eingriff mit den entsprechenden Zähnen 35b der weiteren Kupplungsscheibe 35 kommen. Das hat zur Folge, daß sämtliche der genannten Bauteile, d. h. die Gurtwelle 21 und die Kupplungsscheiben 31,35, als Einheit drehen.
Aus F i g. 3A, 3B und 3C ist der zeitliche Funktions-

■> ablauf des Klinkenmechanismus 40 ersichtlich. Hierbei ist der obengenannte Drehvorgang der erwähnten Bauteile als Einheit gegeben.

Bei dieser einheitlichen Drehung bewegt sich der Vorsprung 3\X in einer solchen Richtung, daß er sich

ι ο vom Betätigungshebel 42f> löst (F i g. 3A), worauf dann der Vorsprung 31 Kin Berührung mit dem Betätigungshebel 42b kommt und diesen in Richtung des Pfeiles, d. h. im Uhrzeigersinn, dreht (F i g. 3B). Die Sperrklinke 42a verdreht sich dadurch so weit, bis sie in einen Zwischenraum zwischen zwei Zähnen 24a des Klinkenrades 24 einfällt, was zur Folge hat, daß die Drehbewegung der Gurtwelle 21 in Freigaberichtung verriegelt wird (3C). Hieraus wird deutlich, daß die Kupplungsscheibe 31 in fester Winkelbeziehung in

2« bezug auf das Klinkenrad 24 angeordnet ist wobei der Winkel der winklig zueinander angeordneten Teile 42a, 426 der Klinke 42 unter Berücksichtigung des Abstandes der Zähne 24a des Klinkenrades 24 und der Vorsprünge 31X, 3iY bestimmt ist, so daß die

Drehbewegung des Klinkenrades 24 in einer festen Winkelbeziehung zu derjenigen des Teiles 42b bzw. 42a steht wodurch gewährleistet ist daß die Sperrklinke 42a mit einem der Zähne 24a des Klinkenrades 24 in Eingriff kommt Aufgrund einer solchen Anordnung wird

vermieden, daß die Spitzen der Zähne 24a auf das obere Ende der Sperrklinke 42a aufschlagen und dadurch

verhindern, daß die Sperrklinke 42a mit einem der Zähne 24a in Eingriff kommt

Wenn daher in einer Gefahrensituation der Gurtaufroller blockiert, wird die Bewegung des Klinkenrades 24 augrund der Wirkung des Kupplungsmechanismus 30 synchron mit derjenigen der Klinke 42 durchgeführt Das hat zur Folge, daß die Klinke 42 sanft und gleichförmig in Eingriff mit ^em Klinkenrad 24 gebracht

4ii wird, weswegen dieser Teil der Vorrichtung eine verstärkte und zuverlässige Wirkung zeigt Weiterhin kommt die Klinke 42 auch äußerst genau in Eingriff mit dem Klinkenrad 24, so daß der Weg des bei einer Gefahrensituation des Fahrzeugs noch ausgegebenen Gurtbandes 1 verkürzt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Selbstsperrender Gurtaufroller für Sicherheitsgurte mit einer drehbar gelagerten Gurtwelle, auf der unter Federwirkung der Gurt aufgerollt ist einem mit der Gurtwelle drehfest verbundenen Schraubenglied und einem hiermit mittels eines Innengewindes kämmenden, ein relativ großes Trägheitsmoment aufweisenden Sperrglied, das bei einer ruckartigen Gurtabrollbewegung gegenüber dem Schraubenglied derart axial verschiebbar ist daß es in Sperrzähne eingreift und dadurch die Gurtwelle verriegelt gekennzeichnet durch ein mit der Gurtwelle (21) drehfest verbundenes Klinkenrad (24) sowie eine hiermit in Eingriff bringbare Sperrklinke (42a) und durch eine zwischen dem Sperrglied (35,36) und dem Klinkenrad (24) auf der Gurtwelle frei drehbar gelagerte Kupplungsscheibe (31), die in vorgegebener Winkelbeziehung zur Sperrklinke in Wirkverbindung mit dieser steht und normalerweise durch diese stationär gehalten ist und die bei der axialen Verschiebung des Sperrgliedes mit diesem derart in Eingriff bringbar ist daß sie in Drehung versetzt wird und die Sperrklinke zum Eingriff mit dem Klinkenrad verschwenkt

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (31) mit der Sperrklinke (42a; über einen Betätigungshebel (42b) in Wirkverbindung steht der unter einem Winkel mit der Sperrklinke starr verbunden ist und mit der Kupplungsscheibe (31) über wenigstens einen von deren Umfang wegragenden Vorsprung (31Λ", 31 Y) in Eingriff steht

3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das mit der Kupplungsscheibe (31) in Eingriff bringbare Sperrglied (35,36) aus zwei gesonderten koaxialen Teilen in Form einer auf der Gurtwelle (21) frei drehbar gelagerten Trägheitsscheibe (36) und einer weiteren, auf dem Schraubenglied (33) gelagerten Kupplungsscheibe (35) besteht, in die auf einer Seitenfläche an 3er Trägheitsscheibe befestigte Mitnehmer (36a; axial verschieblich eingreifen und deren andere Seitenfläche mit der normalerweise stationär gehaltenen Kupplungsscheibe (31) in Eingriff bringbar ist

4. Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Kupplungsscheiben (31, 35) an ihren zugekehrten Seitenflächen Zähne (35£>;oder zahnartige Vorspränge (31a;aufweisen.

5. Gurtaufroller nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch wenigstens einen axial verlaufenden Zapfen als Mitnehmer (Xa), der in eine Bohrung (35c; der weiteren Kupplungsscheibe (35) eingreift.