DE3008299A1

DE3008299A1 - Aufrollautomat fuer einen sicherheitsgurt

Info

Publication number: DE3008299A1
Application number: DE19803008299
Authority: DE
Inventors: Artur 7060 Schorndorf Föhl
Original assignee: TRW Repa Feinstanzwerk GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 1980-03-04
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1981-09-10
Also published as: IT1138966B; GB2073008A; IT8120035A0; JPS576664A; CA1159027A; SE451820B; ES8201422A1; GB2073008B; BR8101248A; FR2477420B1; FR2477420A1; AU6805981A; US4417702A; ES500089A0; DE3008299C2; JPH0336703B2; SE8101281L

Description

Repa Feinstanzwerk GmbH-,

Industriegebiet

7071 Alfdorf

Aufrollautomat für einen Sicherheitsgurt

Die Erfindung geht aus von einem Aufröllautomaten für einen Sicherheitsgurt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches

Bei bekannten Aufrollautomaten für Sicherheitsgurte (US-Patentschrift 3 901 459) ist auf einer Seite der an einem stabilen Gehäuse befestigten Gurtwelle eine Aufrollfeder angeordnet, während das gegenüberliegende Wellenende mit einer Klinkensperreinrichtung sowie mit einem Auslösemechanismus in Verbindung steht, wobei im Gefahrenfalle, also z.B. bei einem Unfall, der z.B. mit einer Trägheitsmasse ausgestattete Auslösemechanismus auf eine Steuerscheibe einwirkt und die Steuerscheibe über die Klinkensperreinrichtung eine Blockierung der Gurtwelle bewirkt. Bei diesem System wirkt auf die Klinkensperreinrichtung sowie auf die Gurtwelle die gesamte Zugkraft ein, so daß diese Teile sehr stabil und massiv ausgebildet sein müssen, um im Gefahrenfall extrem großen Zugkräften standhalten zu können.

BAD GRfGINAL

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KONTEN: KREISSPARKAfSE EBERSIiERQ. ZWEIQSTELLE BALDHAM 867«2 POSTSCHECKKONTO MÖNCHEN ΪΙ77 93-808

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teilen die Möglichkeit, die Reaktionsphase, innerhalb der die vorgenannte Einrichtung auf die Zugkraft reagiert wesentlich zu verkürzen, indem z.B. die Sperrverzahnung der Steuerscheibe eine sehr feine Zahateilung erhält, was ohne Beeinträchtigung der Sicherheitsfunktion möglich ist, da auf diese gleichzeitig eine Gurtspulenblockierung bewirkende Steuerscheibe keine großen Kräfte einwirken.

Von wesentlicher Bedeutung im Hinblick auf die Sicherheit des Aufrollautomaten erweist sich hierbei der Umstand, daß gemäß Patentanspruch 2 sowohl eine fahrzeugssensitive als auch eine gurtbandsensitive Auslösung oder Aktivierung der Gurtspulenblockierung gewährleistet ist, so daß eine Aktivierung der nachgeordneten Brems- oder Klemmeinrichtung, in jedem nur denkbaren Fall sichergestellt ist.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Aufrollautomaten,

Fig. 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung des Aufrollautomaten gemäß Fig. 1,

Fig. 3 u. 4 ein Teil des Aufrollautomaten gemäß Fig. 1 u. 2, und zwar die Einrichtung zur Gurtspulenblockierung in schematischer Seitenansicht und Draufsicht-Schnittansicht,

Fig. 5 die Einrichtung gemäß Fig. 3 und 4 in Explosionsdarstellung,

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Fig. 6 eine anders ^usfülrri-^gsform einiger Teile

des Aufrolle.·« ar.OiV-iiten gemäß der Darstellung

in Fig. 5.

Fig. 1 zeigt ir cerspehci'/isciher Rückansicht einen Aufrollautomaten fHr einen oicherh^itsgurt 1 , der im wesentlichen aus einer E:Lr>richtung zur Gurtspulenblockierung 2 und einer Brems- oder Klemmeinrichtung 3 besteht. Als Träger für die Einrichtung 2 dient eia U-förmiges Automatengehäuse 4 mit seitlichen ^.bäeckuixien 5, während als Träger für die Brems- oder iü-^meinrichtung 3 ebenfalls ein U-förmiges Genius; C dient- auf dessen freie Schenkel jedenfalls Abdeckungen 7 mittels Schrauben S aufgesetzt sind. Die unfreien Schenkel der beiden G ah au se 4 und 6 sind zu einer einstüekicfen Baueinheit miteinander verbunden, wobei diese Baueinheit mittels einer Befestigungsöffnung 9 am Rahmen eines Kraftfahrzeuges befestigt werden kann. Zur Verbindung der beiden Gehäuse 4 und 6 können z.B. Niete 10 dienen.

Fig. 2 zeigt einen iiittelachni^t durch den in Fig. 1 dargestellten Äufiroliautomarc-s·!« Dis Einrichtung zur Gurtspulenblockieriiuy *-. j..3EitL;t -,-.ine nur schematise!! angedeutete Gurtspule 11, auf der sir b^stiiuintcr sartVorrai; aufgewickelt ist. Die Abzugsr ich tuny des Sicherheitsgurts ist. durch einen Pfeil verdeutlicht. Die mit 2 beTtsichnete Einrichtung besitzt in Fig. 2 nicht visiter clarcrestellte fahrzeugsensitive und gurtbandsensitivs "drti-rierur.cfseinrichtungen, durch die bei Einwirkung einer vorbeetiiTimteii Beschleunigung auf das Fahrzeug oder auf die Person die abrollende Gurtspule 11 augenblicklich blockiert wird. In Absugsrichtung der Gurtspule 11 nachgeschaltat ist die Brems- oder Klemmeinrichtung. Sie besitzt eins, m> L· einer glatten rutschfesten Oberfläche hoher Reibung ausgestattete Bremsrolle 12, die beidseitig der glatten Lauffläche Sperrverzahnungen 13 auf-

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weist. Die Bremsrolle 12 mit den Sperrverzahnungen 13 ist in Langlöchern 14 des Gehäuses 6 verschiebbar gelagert. In unmittelbarer Nähe der Bremsrolle 12 ist am Gehäuse eine metallische Arretierschwinge 15 um eine Achse 1 6 schwenkbar gelagert. Durch eine nicht weiter gezeigte, an einem Anschlagbolzen der Arretierschwinge einerseits und an der Lagerwelle 17 der Bremsrolle 12 andererseits gelagerte Feder wird in der Ruhestellung die Bremsrolle in den Langlöchern 14 in Fig. 2 nach rechts und die Arretierschwinge 15 im Gegenuhrzeigersinn gehalten, in welcher Stellung die Sperrverzahnungen 13 der Bremsrolle 12 einen Abstand von einer kreissegmentartigen Sperrverzahnung 18 der Arretierschwinge 15 haben. Mit 19 ist eine Klemmleiste bezeichnet, die in leichter Schrägstellung zwischen den U-förmigen Schenkeln des Gehäuses 6 fest und stationär gelagert ist. Zwischen der Klemmfläche 20 der Klemmleiste 19 und einem Druckansatz 21 der Arrtierschwinge 15 ist eine Klemmrolle 22 angeordnet, deren Lagerwelle in Langlöchern 23 des Gehäuses 6 verschiebbar gelagert ist. Diese Klemmrolle 22 wird durch eine zwischen Klemmleiste und Klemmrolle 22 bzw. deren Lagerwelle verspannte Formfeder in einer Normalstellung gehalten, in der die Rollenoberfläche von der Klemmfläche 20 der Klemmleiste 19 entfernt ist. Das Gurtband 1 umschlingt die Oberfläche der ' Bremsrolle 12 teilweise. Seitlich am Führungsweg des Gurtbandes 1 befindet sich die Klemmleiste 19, über deren abgerundete Ecken das Gurtband 1 leicht hinweggleitet oder mit Abstand davon angeordnet ist und wobei beim Ausführungsbeispiel sich die Klemmrolle 22 ebenfalls leicht und mitdrehend am Gurtband abstützt. Im Aktivierungsfalle, d.h. bei Auftreten von starken Zugkräften am Gurtband 1 wird die Gurtspule 11 in der nachstehend beschriebenen Weise sofort blockiert. Durch die am Gurtband 1 angreifenden Zugkräfte wird nun die Bremsrolle 12 gemäß Fig. 2 mit ihrer Sperrverzahnung 13 in die Sperrverzahnung 18 der Arre-

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tierschwinge 15 gedrückt, womit die Bremsrolle 12 ebenfalls blockiert wird. Die Bremsrolls 12, auf die weiterhin ein Drehmoment ausgeübt wird, drückt nun die Arretierschwinge 15 in Richtung der Klemmleiste 19, wobei der Druckansatz 21 sich an der Kleminrolle 22 abstützt und letztere wiederum das Gurtband 1 mit der Kleramflache 20 verklemmt und damit blockiert. Mit zunehmendem Zug am Gurtband 1 nimmt auch die Klemmkraft zu. Mach diesem Vorgang wirken auf die Einrichtung zur Gurtspulenblockierung keinerlei Kräfte mehr ein; diese werden vielmehr von der erläuterten Brems- und Klemmeinrichtung absorbiert.

Anhand der Fig. 3, 4 und 5 ist der Aufbau und die Wirkungsweise der Einrichtung zur Gurtspul anblockierv.ng 2 verdeutlicht. Mit 4 ist wiederum das aus Aluminium oder Kunststoff bestehende, U-förmige Automatengehäuse bezeichnet, das in den freien Schenkeln Lageröffnungen 24 aufweist. Die Gurtspule 11 basitzt eine zylindrische Lageröffnung 25 sowie eine Radialnut 26 für eile Arretierung des Gurtbandendes, das zu diesem Zweck eine Verdickung 27 in Form einer Schlaufe für einen StJ ft 28 aufweist. Mit 29 ist eine Vierkant-Achswelle bezeichnet, die an einem Ende einen Nagelkopf 30 aufweist, .'..^i diese Achswelle 29 bis zum Nagelkopf 30 aufschiebbar ist ein Federwiderlager 31, das entsprechend eine Vierkantöffnung 32 aufweist und mit einem Radiaischlitz 33 versehen ist, in das das innere Ende 34 einer spiralförmigen Aufwickelfeder 35 eingehängt ist. Das andere Federende ist in bekannter Weise an einem gehäusefesten Widerlager gelagert. Das Federwiderlager 31 besitzt ferner zwei Mitnehmerklauen 36, die in entsprechende Klauennuten 37 in der Wandung der Lageröffnung 24 der auf die Vierkantachswelle aufgesteckten Gurtspule 11 eingreifen, womit eine drehfeste Kupplung hergestellt ist. Die äußere Oberfläche des Federwiderlagers bildet hierbei ein Achslager für die

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Gurtspule 11. Das andere Achslager wird gebildet durch einen zylindrischen Lageransatz 38 einer Steuerscheibe 39, die ebenfalls eine axiale Vierkantöffnung 40 sowie Mitnehmerklauen 41 aufweist, mit denen die Steuerscheibe; 39 mit der Gurtspule 11 drehfest kuppelbar ist. Die Steuerscheibe besitzt eine feine Außenverzahnung 42 und ist ebenfalls auf die Vierkantachswelle 29 drehfest aufsteckbar, wobei die auf diese Achswelle aufgesteckten Teile durch eine mit dem Wellenende verspannbare Federscheibe 43 miteinander verspannt werden. An der Innenseite besitzt die Steuerscheibe 39 eine nach außen hin offene Lagertasche 44, in der eine in Form einer zweiarmigen Klinke ausgebildete Trägheitsmasse 45 gelagert ist. Diese Trägheitsmasse 45 ist um einen Stift 46 schwenkbar und wird durch eine vorgespannte Feder 47 in der nicht-aktivierten Stellung mit einem Schenkel gegen einen Anschlag 48 innerhalb der Lagertasche 44 gedrückt, wie insbesondere Fig. 4 zeigt. Mit 49 ist ein mit einer Innenverzahnung 50 versehener Ring bezeichnet, der mittels Rastklipsen 51 in entsprechenden kreissegmentförmigen öffnungen im Automatengehäuse 4 verrastbar und mit dem Automatengehäuse drehfest verbindbar ist. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt befindet sich in der fertigmontierten Stellung die Steuerscheibe 39 außerhalb der Innenverzahnung 50 des Ringes 49, wogegen die Trägheitsmasse 45 sich in Höhe dieser Innenverzahnung 50 befindet und in der Ruhestellung, d.h. in der nicht-aktivierten Stellung durch die Feder 47 von der Innenverzahnung 50 entfernt gehalten wird.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist die Kupplungsverbindung zwischen Federwiderlager 31', Gurtspule 11' und Steuerscheibe 39' gegenüber dem erläuterten Ausführungsbeispiel gemäß den vorhergehenden Figuren leicht verändert. Statt einer Klauenverbindung besitzt das Federwiderlager 31' sowie der Lageransatz 38' der Steuerscheibe 39'

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eine Kupplungsverzahnung 52 in Form einer angeschlagenen KerbverMahnung. Entsprechend sind an beiden Enden der axialen Lageröffnung in der Gurtspule 11' Gegenverzahnungen 53 eingearbeitet. Die Teile 31', 11' und 39' können auf eine, einen Nagelkopf 54 aufweisende Achswelle 55 aufgesteckt und durch eine Spannscheibe 56 gegeneinander verspannt werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Ach.welle 55 wegzulassen und die Teile 31', 11' und 39" durch nicht weiter dargestellte Rast™ oder Schnappverbindungen üblicher BaUi₁Tt miteinander zu verbinden und zu verspannen.

Weiterhin ist in den Fig. 4 und 5 allgemein mit 57 ein fahrzeucjsensitiver Aktivierungssensor bezeichnet, bestehend aus einem gehäusefesten Lagerkörper 58 für eine Massekugel 59 und einem schwenkbaren und bei Verschieben der Massekugel 59 cius der Ruhe-Mittenlage in Richtung der Außenverzahnung 42 der Steuerscheibe 39 verstellbaren Sperrhebel 60.

Sämtliche vorbeschriebenen Teile der Einrichtung zur Gurtspulenblockierung 2 können in Leichtbauweise z.B. aus Aluminium oder Eu₁.;; t s to ff hergestellt sein, da sie im Aktivierungsfalle keine großen Kräfte aufnehmen müssen.

Im Aktivierungsfalle, also bei Auftreten einer ein vorbestimmtes Maß übersteigenden Beschleunigung am Fahrzeug wird die Gurtspule 11 oder 11' augenblicklich blockiert entweder durch den gurtbandsensitiven Aktivierungssensor, nämlich die aus der Ruhelage bis zum Eingriff mit der Innenverzahnung 50 ausschwenkenden Trägheitsmasse 4 5 oder aber durch den fahrzeugsensitiven Aktivierungssensor 57, der mit dem Auslenken der Massekugel 59 aus der Mittenlage durch Eingriff des Sperrhebels 60 in die Außenverzahnung 42 der Steuerscheibe 39 ebenfalls eine augenblickliche

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Blockierung der Gurtspule 11 bewirkt. Die Folge ist eine sofortige Aktivierung der Brems- und Klemmeinrichtung gemäß Fig. 2, wonach das Gurtband 1 nicht mehr weiter abziehbar ist. Da die an der Gurtspulen-Blockiereinrichtung auftretenden Kräfte außerordentlich gering sind, kann die Außen- und/oder Innenverzahnung sehr feinzahnig ausgeführt sein, so daß nur ein sehr geringer Sperrweg zustande kommt. Hierbei besitzt die Einrichtung zur Gurtspulenblockierung keine eigentlichen Sperrmittel, die große Zugkräfte ciufzunehmen haben. Selbstverständlich kann anstelle des mechanischen Massesensors auch ein elektromechanisches Amsteuerelement verwendet werden, das z.B. mit der Außenverzahnung 42 der Steuerscheibe 39 zusammenwirkt.

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Claims

Patentansprüche :

1. Aufrollautomat für einen Sicherheitsgurt mit einer Einrichtung zur Gurtspulenblockierung im Gefahrenfall, die bei Überschreiten einer vorbestimmten Beschleunigung oder Verzögerung am Fahrzeug selbsttätig durch ein Steuerelement aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur Gurtspulenblockierung (2) eine in Leichtbauweise ausgeführte, fest mit der Gurtspule (11,11') verbundene, mit einem fahrzeug- und/oder gurtbandsensitiven Aktivierungssensor (57; 45) dazu unmittelbar zusammenwirkende Steuerscheibe (39, 39') vorgesehen ist, und daß der Gurtspule (11, 11') in Gurtauszugsrichtung eine durch die Gurtspulenblockierung aktivierbare Brems-oder Klemmeinrichtung (3) für das Gurtband (1) nachgeordnet ist.

2. Aufrollautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe (11, 11') eine Außenverzahnung (42) aufweist, mit der ein Sperrhebel (60) eines fahrzeugsensitiven Aktivierungssensors (57) verrastbar ist und ferner eine entgegen Federkraft schwenkbare, gurtbandsensitive Trägheitsmasse (45) trägt, die mit einer fest am Automatengehäuse (4) angeordneten, die Steuerscheibe mit Abstand umgebenden Innenverzahnung (50) verrastbar ist.

3. Aufrollautomat nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen U-förmiges, vorzugsweise aus Aluminium oder Kunststoff bestehendes Automatengehäuse (4), zwischen dessen freien Schenkeln die Gurtspule (11, 11") gelagert ist, die über Kupplungselemente einerseits, mit einer an der Außenseite des einen Schenkels angeordneten Aufwickelvorrichtung (Aufwickelfeder 35) und andererseits mit der an der Außenseite des anderen Schenkels liegenden Steuerscheibe (39,

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39') drehfest gekuppelt ist.

4. Aufrollautomat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupplungselement eine Mehrkant-Achswelle (29) vorgesehen ist, auf die ein Pederwiderlager 31 der Aufwickelvorrichtung sowie die Steuerscheibe (39) drehfest aufsteckbar und mittels Mitnehmerklauen (36, 41) beidseitig mit der Gurtspule (11) kuppelbar sind.

5. Aufrollautomat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federwiderlager (31') der-.Aufwickelvorrichtung sowie die Steuerscheibe (39') eine Kupplungsverzahnung (52) · vorzugsweise eine Kerbverzahnung aufweisen und auf die mit entsprechenden Gegenverzahnungen (53) versehene Gurtspule (11') aufsteckbar und kuppelbar sind.

6. Aufrollautomat nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Federwiderlager (31, 31'), Gurtspule (11, 11') und Steuerscheibe (39, 39') auf einer auf der einen Seite einen Nagelkopf (30, 54) aufweisenden Achswelle (29, 55) gelagert und durch ein auf der anderen Seite angesetztes Spannelement (43, 56) miteinander verspannt sind.

7. Aufrollautpmat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Federwiderlager (3-1') und Steuerscheibe (39') durch Rast- oder Schnappverbindungen mit der Gurtspule (11") fixiert sind.

8. Aufrollautomat nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch ge-, kennzeichnet, daß das Federwiderlager (31, 31') und/oder die Steuerscheibe (39, 39') einen als Achslager dienenden Lageransatz (38, 38') aufweisen.

9. Aufrollautomat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-

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