DE2719267C2

DE2719267C2 - Sicherheitsgurtaufrollvorrichtung

Info

Publication number: DE2719267C2
Application number: DE19772719267
Authority: DE
Inventors: Josef 8060 Dachau Wiesböck
Original assignee: Kolb & Co 8065 Erdweg De GmbH
Current assignee: Kolb & Co 8065 Erdweg De GmbH
Priority date: 1977-04-29
Filing date: 1977-04-29
Publication date: 1982-02-18
Also published as: DE2719267A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt. Sie dienen dazu, das Gurtband des zugehörigen Sicherheitsgurtes, wenn dieser nicht angelegt ist, geschützt und derart geordnet zu halten, daß der Sicherheitsgurt jederzeit sofort angelegt werden kann. Dabei wird das Gurtband entgegen der Wirkung einer Federkraft abgezogen, welche bei Abnahme des Sicherheitsgurtes das Wiederaufrollen des Gurtbandes bewirkt. Es ist eine Blockierung des Gurtbandabzuges bei bestimmten Fahrzeugverzögerungen bzw. -beschleunigungen vorgesehen. Das Gurtband ist mit einem Ende an der Wickelwelle befestigt. Diese ist an einem Ende mit einer die erwähnte Federkraft hervorbringenden Spiralfeder verbunden, während am anderen Ende eine Einrichtung für die erwähnte fahrzeugsensitive Gurtbandblockierung in Abzugsrichtung vorgesehen ist, welche bei einer bestimmten Fahrzeugverzögerung bzw. -beschleunigung von beispielsweise 0,4 g die Wickelwelle blockiert

Bei der bekannten Vorrichtung (DE-OS 21 28 741) ist das zur Wickelwelle koaxiale Zahnrad mit Stirnseitenverzahnung auf einem glatten Lagerzapfen an der Wickelwelle unverdrehbar aber axial beweglich geführt Zwischen Zahnrad und Wickelwelle ist eine Druckfeder vorgesehen, welche das Zahnrad auf dem Lagerzapfen in eine solche axiale Ruhestellung belastet in welcher sich das Zahnrad mit der Stirnseitenverzahnung außer to Eingriff mit der zugehörigen gehäusefesten Verzahnung befindet.

Es ist eine schräge Umfangsverzahnung am Zahnrad zusätzlich zu der Stirnseitenverzahnung, eine Klinke und ein Trägheitskörper vorgesehen, wobei der Trägheitskörper mit der Klinke und diese mit der Umfangsverzahnung des Zahnrades zusammenwirkt Bei einer bestimmten Fahrzeugverzögerung bzw. -beschleunigung von beispielsweise 0,4 g bewegt der Trägheitskörper die Klinke in Eingriff mit der schrägen Umfangsverzahnung des Zahnrades, so daß sich bei Zug am Gurtband die erforderliche Axialverschiebung zwischen Wickelwelle und Zahnrad ergibt.

Wegen der axialen Beweglichkeit des Zahnrades ist bei diesen bekannten Vorrichtungen für eine zuverlässige Wirkungsweise eine Anordnung mit bestimmter Orientierung, also in bestimmter Lage im zugehörigen Kraftfahrzeug, erforderlich, und zwar abgesehen von derjenigen des Trägheitskörpers bei Vorrichtungen mit fahrzeugsensitiver Gurtbandblockierung in Abzugsrichtung. Darüber hinaus hängt die Wirkungsweise, insbesondere auch die Ansprechempfindlichkeit, von derjenigen Richtung ab, in welcher das zugehörige Kraftfahrzeug verzögert bzw. beschleunigt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung so zu verbessern, daß sie unabhängig von der Einbaulage im jeweiligen Kraftfahrzeug und von der Richtung der jeweiligen Kraftfahrzeugverzögerung bzw. -beschleunigung stets zuverlässig funktioniert.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hduptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt schematisch

Fi g. 1 den Längsschnitt durch das mit dem Zahnrad versehenen Ende der Wickelwelle einer ersten Ausführungsform;

Fig.2 eine Variante der Ausführungsform nach ^r>() Fig. 1 in derselben Schnittansicht;

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform in der Schnittansicht gemäß Fig. 1;und

Fig.4 bis 6 jeweils eine weitere Variante der Ausführungsform nach Fig. 1 in derselben Schnittan-5) sieht bzw. in teilweiser Seitenansicht gemäß Pfeil B in Fig. 4 bzw. in teilweiser Draufsicht gemäß Pfeil A in Fig. 5, wobei eine bandsensitive Gurtbandblockierung in Abzugsrichtung vorgesehen ist.

Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, in welchem eine Wickelwelle 2 drehbar gelagert ist.

Auf der rechten Gehäuseseite am Ende der Wickelwelle 2 ist gemäß F i g. 1 bis 4 ein Zahnrad 3 mit einer Slirnseitenverzahnung 4 vorgesehen, welches innerhalb eines nicht dargestellten, mit dem Gehäuse 1 b^r> verschraubten Deckels angeordnet ist. Das Zahnrad 3 ist im Schwerpunkt kugelgelenkartig an der Wickelwelle 2 gelagert und wirkt mit der Stirnseitenverzahnung 4 mit einer gehäusefesten Verzahnung 5 zusammen.

Zwischen Wickelwelle 2 und Zahnrad 3 ist eine Druckfeder 6 angeordnet, welche das Zahnrad 3 in Ruhestellung belastet, in welcher die Stirnseitenverzahnung 4 sich außer Eingriff mit der gehäusefesten Verzahnung 5 befindet. Die Wicke.lwelle 2 greift mit einem zu ihrer Längsachse 7 koaxialen Kranz von Axialvorsprüngen 8 in das Zahnrad 3 ein, und zwar in einen entsprechenden Kranz von Axialbohrungen 9 desselben.

Unterhalb des Zahnrades 3 sind eine in Richtung des Pfeiles 10 bewegliche Winke 11 und eine als Trägheitskörper wirkende Kugel 12 vorgesehen, welche zur Bewegung der Klinke 11 in Richtung des Pfeiles 10 dient, so daß die Klinke 11 mit einer zahnförmigen Spitze 13 in Eingriff mit einer Umfangsverzahnung 14 kommt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 ist die Umfangsverzahnung 14 am Zahnrad 3 vorgesehen. Die Spitze 13 der Klinke 11 und/oder die L'mfangsverzahnung 14 des Zahnrades 3 sind derart schräg ausgebildet, daß bei gegenseitigem Eingriff das Zahnrad 3 in Richtung des Pfeiles 15 die mit dem der Klinke 11 benachbarten Teil der Stirnseitenverzahnung 4 seitlich in Eingriff mit der gehäusefesten Verzahnung 5 verschwenkt wird. Die gehäusefeste Verzahnung 5 braucht daher nur neben der Klinke 11 vorgesehen zu sein, beispielsweise in Form eines zur Längsachse 7 der Wickelwelle 2 konzentrischen, halbkreisförmigen Verzahnungssegments.

Das Zahnrad 3 ist bei der Ausführungsform nach JO Fig. 1 und 2 auf einem Kugelkopf 16 gelagert, welcher an einem mittleren, axialen Fortsatz 17 der Wickelwelle 2 vorgesehen ist. Gemäß F i g. 1 ist der Kugelkopf 16 am freien Ende des axialen Fortsatzes 17 ausgebildet und in einer entsprechenden Kugelkalotte 18 des Zahnrades 3 S3 aufgenommen. Die Druckfeder 6 stützt sich einerseits an einer Schulter der Wickelwelle 2 und andererseits an dem der Wickelwelle 2 zugewandten Boden einer Ringnut 19 des Zahnrades 3 ab, in welche die Druckfeder 6 ragt. 4u

Die Variante nach F i g. 2 unterscheidet sich lediglich dadurch von der Ausführungsform nach Fig. 1, daß der Kugelkopf 16 nur halbsphärisch ausgebildet und zwischen einem Abschnitt 17' größeren Durchmessers und einem Abschnitt 17" kleineren Durchmessers des v, axialen Fortsatzes 17 vorgesehen ist, und daß die Druckfeder 6 auf der der Wickelwelle 2 abgewandten Seite am Zahnrad 3 anliegt, um das Zahnrad 3 mit einer halbkugeligen Ausnehmung 20 gegen den Kugelkopf 16 zu drücken. Die Druckfeder 6 stützt sich mit dem dem Zahnrad 3 abgewandten Ende an einem Ring 21 ab, welcher am freien Ende des axialen Fortsatzes 17 bzw. des Abschnittes 17" verminderten Durchmessers desselben vorgesehen ist.

Die fahrzeugsensitive Wirkungsweise wird durch die ^r>5 Kugel 12 und die Klinke 11 vermittelt, welche mit der Umfangsverzahnung 14 des Zahnrades 3 zusammenwirkt.

Die Variante nach F i g. 4 bis 6 unterscheidet sich nur dadurch von der Ausführungsform nach F i g. 1, daß eine wi bandsensitive Gurtbandblockierung in Abzugsrichtung zusätzlich zur fahrzeugsensitiven Gurtbandblockierung in Abzugsrichtung vorgesehen ist. Zur Erzielung der bandsensitiven Wirkungsweise sind an einer Umfangsstelle des Zahnrades 3 radial beweglich angeordnete ινΊ Trägheitskörper 26 vorgesehen, welche mit einem koaxialen Kranz von Steuerflächen 27 am Gehäuse 1 zusammenwirken, um das Zahnrad 3 bei einer bestimmten Drehbeschleunigung der Wickelwelle 2 und des davon über die Axia.'vorsprünge 8 mitgenommenen Zahnrades 3 seitlich um den Kugelkopf 16 zu verschwenken, so daß die Stirnseitenverzahnung 4 mit der gehäusefesten Verzahnung 5 in Eingriff kommt Die Trägheitskörper 26 sind durch Federn 28 radial nach innen belastet

Wenn die gehäusefeste Verzahnung 5 nur als ein Segment neben der Klinke 11 vorgesehen ist, dann sind die Steuerflächen 27 am Gehäuse 1 nur in dem Segment anzuordnen, das der gehäusefesten Verzahnung 5 diametral gegenüberliegt, so daß bei Bewegung der Trägheitskörper 26 am Zahnrad 3 radial nach außen bei einer bestimmten Drehbeschleunigung des Zahnrads 3 die an den Steuerflächen 27 des Gehäuses 1 zur Anlage Kommenden Trägheitskörper 26 des Zahnrads 3 letzteres in Richtung des Pfeiles 15 seitlich verschwenken, um des mit der Stirnseitenverzahnung 4 in Eingriff mit dem Segment der gehäusefesten Verzahnung 5 zu bringen.

Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist ein zum Zahnrad 3 koaxiales Steuerrad 22 vorgesehen, welches eine vom Zahnrad 3 getrennte Umfangsverzahnung 14 trägt, mit welcher die von der Kugel 12 betätigbare Klinke 11 zusammenwirkt. Um zusätzlich zu oder sta:t dieser fahrzeugsensitiven Wirkungsweise eine bandsensitive Funktionsweise zu erzielen, ist das Steuerrad 22 als Trägheitsrad ausgebildet. Das Steuerrad 22 ist auf einem mittleren, axialen Fortsatz 17 der Wickelwelle 2 drehbar gelagert und weist den halbsphärischen Kugelkopf 16 an dem der Wickelwelle 2 benachbarten Ende einer Nabe 23 auf. Auf dem Kugelkopf 16 ist das Zahnrad 3 mit der entsprechend halbkugeligen Ausnehmung 20 im Schwerpunkt allseits verschwenkbar gelagert. Die an Schultern der Wickelwelle 2 und des Zahnrades 3 anliegende Druckfeder 6 hält das Zahnrad 3 mit der Ausnehmung 20 in Anlage am Kugelkopf 16. Das Zahnrad 3 wirkt wiederum mit seiner Stirnseitenverzahnung 4 mit der gehäusefesten Verzahnung 5 zusammen, welche entlang eines geschlossenen, zur Längsachse 7 der Wickelwelle 2 konzentrischen Kreises verläuft. An einer Umfangsstelle liegen Zahnrad 3 und Steuerrad 22 über solche Zahnflanken 24 aneinander, daß das Zahnrad 3 bei einer Relativdrehung gegenüber dein Steuerrad 22, mitgenommen von der sich in Gurtbandabzugsrichtung drehenden Wickelwelle 2 über die Axialvorsprünge 8, in Richtung des Pfeiles 25 seitlich verschwenkt wird, so daß die Stirnseitenverzahnung 4 in Eingriff mit der gehäusefesten Verzahnung 5 kommt. Aus vorstehendem ergibt sich, daß die Stirnseitenverzahnung 4 nur im Bereich der Zahnflanken 24 vorgesehen zu werden braucht. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Umfangsverzahnung 14 als Geradverzahnung und die Spitze 13 der Klinke 11 gerade ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche entweder fahrzeug- oder bandsensitiv· oder aber sowohl fahrzeugals auch bandsensitiv ausgebildet sein kann, funktioniert folgendermaßen.

Bei fahrzeugsensitiver Wirkungsweise bewegt sich die Kugel 12 bei einer Fahrzeugverzögerung bzw. -beschleunigung von beispielsweise 0,4 g aus der zeichnerisch wiedergegebenen Ruhestellung, so daß die aufliegende Klinke 11 in Richtung des Pfeiles 10 nach oben verschwenkt und mit der Spitze 13 in die Umfangsverzahnung 14 eingreift. Dies hat zur Folge, daß bei einem geringfügigen Zug am Gurtband und entsprechender Drehung der Wickelwelle 2 in Gurt-

bandabzugsrichtung, wobei das Zahnrad 3 über die Axialvorsprünge 8 mitgenommen wird, das Zahnrad 3 aus der in Fig. 1 bis 3 wiedergegebenen Ruhestellung in Richtung des Pfeiles 15 bzw. 25 seitlich auf dem Kugelkopf 16 verschwenkt, und zwar aufgrund der entsprechenden schrägen Ausbildung der Spitze 13 der Klinke 11 und/oder der Umfangsverzahnung 14 des Zahnrades 3 bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 bzw. aufgrund der entsprechenden Ausgestaltung der Zahnflanken 24 am Steuerrad 22 und am Zahnrad 3 der Ausführungsform nach Fig. 3. Das Zahnrad 3 kommt mit seiner Stirnseitenverzahnung 4 in Eingriff mit der gehäusefesten Verzahnung 5, so daß die Wickelwelle 2 gegen Drehung gesperrt und die Gurtbandblockierung in Abzugsrichtung gewährleistet ist.

Bei bandsensitiver Wirkungsweise bewegen sich bei der Ausführungsform nach Fig.4 bis 6 die radial angeordneten und radial nach innen federbelasteten Trägheitskörper 26 am Zahnrad 3 bei einer bestimmten Bandabzugsbeschleunigung von beispielsweise 1 g nach außen, um an den am Gehäuse 1 vorgesehenen Steuerflächen 27 zur Anlage zu kommen, so daß das Zahnrad 3 aus der Ruhestellung analog F i g. 1 auf dem Kugelkopf 16 seitlich verschwenkt und mit der Stirnseitenverzahnung 4 in die gehäusefeste Verzahnung 5 eingreift, wie F i g. 4 zeigt. Die Wickelwelle 2 ist dann gegen Drehung gesperrt und jeglicher Gurtbandabzug blockiert.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 findet dagegen bei der besagten Bandabzugsbeschleunigung von beispielsweise I g eine Relativdrehung zwischen Steuerrad 22 und Zahnrad 3 statt, und zwar bleibt das Steuerrad 22 aufgrund seiner Trägheit gegenüber dem von der Wickelwelle 2 in Gurtbandabzugsrichtung mitgenommenen Zahnrad 3 zurück. Die besagte

ίο Relativdrehung hat aufgrund der Zahnflanken 24 genau dasselbe seitliche Verschwenken des Zahnrades 3 in Richtung des Pfeiles 25 aus der Ruhestellung gemäß Fig. 3 zur Folge, wie bei der oben geschilderten, fahrzeugsensitiven Wirkungsweise.

Die für eine bandsensitive Funktionsweise bei der Äusführungsform nach Fig. 1 und 2 am Zahnrad 3 vorzusehenden Trägheitskörper und die am Gehäuse 1 anzubringenden Steuerflächen, an welchen die Trägheitskörper bei einer bestimmten Drehbeschleunigung der Wickelwelle 2 und des davon mitgenommenen Zahnrades 3 zur Anlage kommen, um das Zahnrad 3 auf dem Kugelkopf 16 seitlich zu verschwenken, sind in F i g. 1 und 2 nicht dargestellt, jedoch ergeben sich Anordnung und Funktionsweise aus Fig. 4 bis 6 und deren obiger Schilderung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufrollen des Gurtbandes von Sicherheitsgurten, inbesondere für Kraftfahrzeuge, mit fahrzeugsensitiver Gurtbandblockierung in Abzugsrichtung, wobei eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Wickelwelle und zur Blockierung der Wickelwelle ein zur Wickelwelle koaxiales Zahnrad vorgesehen sind, welches eine Stirnseitenverzahnung aufweist und gegenüber der Wickelwelle unverdrehbar mit dieser derart axial gegen eine Rücksteilkraft beweglich verbunden ist, daß bei Bewegung einer Klinke durch einen Trägheitskörper in eine zusätzliche Umfangsverzahnung des Zahnrades das Zahnrad mit der Stirnseitenverzahnung in Eingriff mit einer gehäusefesten Verzahnung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (3) an der Wickelwelle (2) in seinem Schwerpunkt kugelgelenkartig gelagert ist und durch den Eingriff der Klinke (11) bzw. durch die Drehbeschleunigung der Wickelwelle (2) seitlich in Eingriff mit der gehäusefesten Verzahnung (5) verschwenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (13) der Klinke (II) und/oder in bekannter Weise die Umfangsverzahnung (14) derart schräg ausgebildet sind, daß bei gegenseitigem hingriff das Zahnrad (3) seitlich verschwenkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäusefeste Verzahnung (5) nur neben der Klinke (11) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch radial beweglich angeordnete, radial nach innen federbelastete Trägheitskörper (26) am Zahnrad (3) und durch Steuerflächen (27) am Gehäuse (1) für die Trägheitskörper (26) zum seitlichen Verschwenken des Zahnrades (3) bei einer bestimmten Drehbeschleunigung der Wickelwelle (2) und des Zahnrades (3).

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (3) auf einem Kugelkopf (16) an einem mittleren, axialen Fortsatz (17) der Wickelwelle (2) gelagert ist.