DE4004090A1 - Selbstsperrender gurtaufroller mit blockierabschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrender Gurtauf­ roller, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem fahrzeug­ sensitiven und/oder gurtbandsensitiven Steuersystem für das Sperrglied, welches im Blockierfall die weitere Drehung der Gurtaufwickelwelle verhindert, und mit einer auf die Gurtaufwickelwelle einwirkenden Aufwickelfeder.

Ein gattungsgemäßer Gurtaufroller ist beispielsweise in dem DE-GM 74 25 231 beschrieben; der Gurtaufroller verfügt über ein fahrzeugsensitives und ein gurtband­ sensitives Steuersystem, welches bei auf das Fahrzeug einwirkenden Beschleunigungen oder Verzögerungen wie auch bei zu schnellem Gurtbandauszug das auf der Gurtauf­ wickelwelle radial ausschwenkbar gelagertes Sperrglied in eine gehäusefeste Verzahnung auslenkt und so die Sperrung der weiteren Abwickelbewegung der Gurtaufwickel­ welle bewegt. Durch ein Nachlassen des Gurtbandes über einen kleinen Einziehweg in den Gurtaufroller wird die Blockierung des Sperrgliedes aufgehoben, und der selbst­ sperrende Gurtaufroller ist wieder funktionsbereit.

Für bestimmte Anwendungsfälle wird nun die Forderung erhoben, daß bei einem derartigen, mit einem fahrzeug­ sensitiven und/oder einem gurtbandsensitiven Steuer­ system ausgerüsteten selbstsperrenden Gurtaufroller in bestimmten Betriebslagen das Blockiersystem dauerhaft zugeschaltet sein soll, so daß nach Erreichen einer bestimmten Betriebslage des Gurtbandauszuges nur noch ein Aufwickeln des Gurtbandes ohne die Möglichkeit eines erneuten Gurtbandauszuges möglich ist, wobei die Blockier­ bereitschaft des selbstsperrenden Gurtaufrollers erst bei ausreichend aufgewickeltem Gurtband erneut gegeben ist.

Ein derartiger Anwendungsfall ist insbesondere dann gegeben, wenn mit dem selbstsperrenden Gurtaufroller ein Kindersitz im Fahrzeug befestigt werden soll. Hierbei wird von dem selbstsperrenden Gurtaufroller Gurtband abgezogen und um entsprechende Gestaltungen des Kindersitzes geführt; da der selbstsperrende Gurtaufroller nur im Notfall sperrt, kann der Kindersitz nicht im Fahrzeug festgezurrt werden, weil die Spannung des Gurtbandes nur durch die Kraft der Aufwickelfeder bestimmt ist. Hinzu kommt, daß das in dem Kindersitz sitzende Kind spielerisch weiter Gurtband von dem selbstsperrenden Gurtaufroller abziehen kann, so daß im Unfallgeschehen Gurt­ lose vorhanden und der Kindersitz nicht mehr sicher im Fahrzeug befestigt ist. Andererseits besteht aber die Forderung, daß das normale Funktionsverhalten eines selbst­ sperrenden Gurtaufrollers gegeben sein soll, wenn mit diesem eine Person gesichert werden soll, um den mit dem selbst­ sperrenden Gurtaufroller verbundenen Komfort auszunutzen.

Im Stand der Technik, wie beispielsweise entsprechend der DE-OS 36 15 443, sind sogenannte Halbautomaten bekannt, bei denen während der Auszugsbewegung des Gurtbandes von der Gurtaufwickelwelle das Blockiersystem abgeschaltet ist und erst durch ein kurzes Einlaufen des Gurtbandes in den Gurtaufroller zugeschaltet wird; bei derartigen Gurtaufrollern erfolgt die Zuschaltung des Blockiersystems dauerhaft, das heißt bei zugeschaltetem Blockiersystem ist die Gurtaufwickelwelle ständig blockiert. Damit ist zwar ein Kindersitz ausreichend zu sichern, für den Fall einer Benutzung durch eine das Sicherheitsgurt­ system benutzende Person sind aber die Vorteile eines selbstsperrenden Gurtaufrollers nicht gegeben, der die Bewegungsfreiheit der angeschnallten Person vergrößert, weil Gurtband aus dem Gurtaufroller ausgezogen werden kann und der Gurtaufroller erst im Unfallgeschehen durch das fahrzeugsensitive beziehungsweise gurtbandsensitive Steuersystem in die Blockierstellung gebracht wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen selbstsperrenden Gurtaufroller der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei welchem in einem vorgegebenen Betriebszustand ein Aufwickeln des Gurtbandes möglich, jedoch ein Auszug des Gurtbandes verhindert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung beinhaltet den Grundgedanken, daß eine bei vollständig abgewickeltem Gurtband wirksam werdende und bei aufgewickeltem Gurtband wirkungslos werdende Vorrichtung rum festlegen des Steuersystems für das Sperrglied in seiner die Blockierstellung des Sperr­ gliedes bei weiterem Gurtbandauszug herbeiführende Stellung vorgesehen ist, die von dem ab- und auflaufenden Gurtband betätigt wird. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß zunächst der selbstsperrende Gurtaufroller in üblicher Weise zum Anschnallen einer Person benutzt werden kann, wobei der Gurtaufroller den bekannten Tragekomfort bietet und im Unfallgeschehen durch Ansprechen des Blockier­ systems die Person sichert. Soll mit dem selbstsperrenden Gurtaufroller ein Kindersitz festgelegt werden, so wird dazu das Gurtband vollständig von dem Gurtaufroller abgewickelt, wobei in der Endphase des Gurtbandauszuges von dem Gurtband die erfindungsgemäße Vorrichtung betätigt wird, die das Steuersystem des selbstsperrenden Gurt­ aufrollers derart beaufschlagt, daß nur noch ein Aufwickeln des Gurtbandes möglich ist, während schon ein kleiner erneuter Gurtbandauszug zu einer Sperrung des Gurtauf­ rollers führt. Damit ist nach der Befestigung der Kinder­ sitzes gewährleistet, daß das in dem Kindersitz sitzende Kind nicht noch weiter Gurtband von dem selbstsperrenden Gurtaufroller abziehen kann, weil diese Auszugsbewegung durch die dauerhafte Zuschaltung des Blockiersystems verhindert ist. Wird der Kindersitz entfernt und diese Funktion des Gurtaufrollers nicht mehr benötigt, so wickelt sich das Gurtband vollständig auf, und bei voll­ ständig aufgewickeltem Gurtband beaufschlagt das Gurt­ band die Vorrichtung im Sinne einer Abschaltung der Vorrichtung, so daß das Steuersystem seine normale Steuerfunktion wieder vollzieht. Somit ist der selbstsperrende Gurtauf­ roller in üblicher Weise für Anschnallvorgänge benutz­ bar.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist der Vorteil ver­ bunden, daß das Sperrglied selbst nicht in seine Blockier­ stellung ausgelenkt wird, weil bei der gewollten und nur möglichen Aufwickelbewegung des Gurtbandes das Sperr­ glied insoweit an den Bastgestaltungen vorbeigleiten müßte, so daß die diesbezüglichen Teile einer entsprechen­ den Beanspruchung unterliegen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit Festlegung des Steuersystems wird vielmehr die Voraussetzung dafür geschaffen, daß bei einem sich einstellenden Gurtbandauszug während der Aufwickelbewegung des Gurtbandes das Sperrglied sofort in seine Blockierlage ausgelenkt wird, wie dies bei dem Ansprechen des fahzeug- beziehungsweise gurtband­ sensitiven Steuersystems auch gegeben ist.

Weiterhin ist mit der erfindungsgemäßen Gestaltung der Vorteil verbunden, daß zur Steuerung der Vorrichtung das Gurtband selbst bei seiner Abwickel- beziehungsweise Aufwickelbewegung herangezogen ist, so daß damit die Schaltpunkte für das Wirksamwerden wie auch für das Wirkungsloswerden der Vorrichtung einfach und sicher zu bestimmen sind.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung das fahrzeug- beziehungsweise gurtbandsensitive Steuer­ system eine außenverzahnte Steuerscheibe zur Ansteuerung des Sperrgliedes aufweist, wie dies auch in dem gattungs­ bildenden DE-GM 74 25 231 beschrieben ist, erstreckt sich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darauf, einen vom Gurtband beaufschlagten Schalthebel vorzusehen, der bei einem sich am Ende des Gurtbandaus­ zuges einstellenden Gurtbandverlauf in die Verzahnung der Steuerscheibe eingeschwenkt ist und bei aufgewickeltem Gurtband in einer Freigabestellung für die Steuerscheibe liegt. Hierzu ist der Schalthebel vorzugsweise zweiarmig mit einem am zu- und ablaufenden Gurtband anliegenden Tastarm und mit einem mit der Verzahnung der Steuerscheibe zusammenwirkenden Sperrarm ausgebildet. Wird somit das Gurtband nahezu vollständig von der Gurtaufwickelwelle abgezogen, so beaufschlagt es in der letzten Phase den Schalthebel, der in die Außenverzahnung der Steuerscheibe einschwenkt und diese somit in einer Lage festlegt, in welcher zwar eine Aufwickelbewegung der Gurtaufwickel­ welle mit entsprechender Rückdrehung der Steuerscheibe möglich ist, bei welcher aber die Steuerscheibe in Gurt­ auszugsrichtung durch den Sperrarm des Schalthebels festgelegt wird, so daß die Belativbewegung zwischen feststehender Steuerscheibe und sich bei Gurtbandauszug drehender Gurtaufwickelwelle in die Auslenkung des Sperr­ gliedes mit Blockierung des Gurtbandauszuges umgesetzt wird.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorge­ sehen, daß eine Zugfeder zwischen dem Gurtaufroller­ gehäuse und dem Sperrarm des Schalthebels angeordnet ist, wobei der Anlenkpunkt der Feder am Gehäuse derart zwischen den Endlagen des Sperrarmes angeordnet ist, daß der Sperrarm des Schalthebels in seinen beiden Bewegungs­ richtungen über eine Totlage hinweg federbeaufschlagt ist. Damit sind die Schaltpunkte des Schalthebels exakt festzulegen, so daß das Gurtband nur als Auslöser zur Einleitung der Schaltbewegung benötigt wird und nicht den Schalthebel für seine Bewegung beaufschlagt. Da weiterhin die Zugfeder in den beiden Endlagen des Sperr­ armes des Schalthebels entspannt ist, kann die Feder beispielsweise aus Kunststoff ausgeführt sein, wobei es zweckmäßig ist, Umschalthebel und Federelement zu einem Kunststoffteil zusammenzufassen.

Der Abstand zwischen dem Sperrarm und dem Tastarm des Schalthebels ist dabei so zu bemessen, daß bei der gewünschten Dicke des Gurtbandwickels auf der Gurtaufwickelwelle der Sperrarm aus der Verzahnung der Steuerscheibe freikommt beziehungsweise bei abgewickeltem Gurtband in die Außen­ verzahnung der Steuerscheibe eingreift. Der Tastarm 19 des Schalthebels liegt dabei in der einen Schaltstellung am ablaufenden Gurtband an und in der anderen Schaltstellung auf dem sich beim Gurtbandeinzug aufbauenen Gurtbandwickel auf.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen selbstsperrenden Gurtaufroller in einer schaubildlichen Ansicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungs­ wesentlichen Funktionsteile bei Zuschaltung des Blockiersystems,

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 bei Abschaltung des Blockiersystems,

Fig. 4 in herausgezogener Darstellung den Schalthebel mit Feder.

Ein Gurtaufroller 10 weist einen U-förmigen Bahmen 11 auf, in dem eine Gurtaufwickelwelle 12 mit darauf aufge­ wickeltem Gurtband 13 gehaltert ist. An einem Schenkel des Rahmens 11 befindet sich unter einer Abdeckkappe 14 eine Aufwickelfeder, während an dem anderen Schenkel des U-Rahmens 11, unter einer Adeckung 15 verborgen, das Blockiersystem mit dem gurtbandsensitiven und dem fahrzeugsensitiven Steuersystem angebracht ist. Von diesem Steuersystem ist in einem Ausschnitt die Steuer­ scheibe 16 mit einer Außenverzahnung 17 sichtbar, die auf der Gurtaufwickelwelle 12 gelagert ist und mit einem ebenfalls auf der Welle radial auslenkbar angeordneten Sperrglied derart gekoppelt ist, daß bei stillstehender Steuerscheibe 16 und sich drehender Gurtaufwickelwelle 12 eine Auslenkung des Sperrgliedes in dessen Blockier­ lage und damit die Blockierung der Gurtaufwickelwelle erfolgt.

Am systemseitigen Schenkel des Gehäuses 11 ist ein Schalt­ hebel 18 mit einem vom Gurtband 13 zu beaufschlagenden Tastarm 19 und einem tangential zur Steuerscheibe 16 verlaufenden Sperrarm 20 schwenkbar gelagert, wobei der Sperrarm 20 einen Zahn 21 aufweist, der in der zuge­ ordneten Arretierstellung in die Außenverzahnung 17 der Steuerscheibe 16 einschwenkt.

An dem Sperrarm 20 des Schalthebels 18 ist mit ihrem einen Ende eine Zugfeder 22 angelenkt, die mit dem anderen Ende am Bahmen 11 des Gurtaufrollers 10 befestigt ist; der Anlenkpunkt ist dabei so gewählt, daß der Sperrarm 20 des Schalthebels 18 in seinen beiden Bewegungsrichtungen über eine Totlage hinweg federbeaufschlagt ist. Dies ergibt sich insbesondere dann, wenn der Anlenkpunkt auf der Winkelhalbierenden des von dem Sperrarm 20 bei seiner Bewegung von der einen Endlage in die andere Endlage überstrichenen Winkels angeordnet ist.

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu entnehmen ist, erfolgt die Betätigung des Schalthebels 18 automatisch bei voll­ ständig ausgezogenem Gurtband, indem bei dem letzten Zehntel der Umdrehung der Gurtaufwickelwelle 12 das Gurtband 13 in eine gestreckte Lage gebracht wird und dabei den Tastarm 19 des Schalthebels 18 beaufschlagt, so daß der Schalthebel 18 in Richtung des Pfeils 23 verschwenkt wird, wobei die Feder 22 diese Verschwenkbewegung in die andere Endlage des Schalthebels 18 (Fig. 3) unter­ stützt, in welcher der Sperrarm 20 mit dem Zahn 21 in die Außenverzahnung 17 der Steuerscheibe 16 eingreift. In dieser, aus Fig. 2 ersichtlichen Stellung ist die Steuerscheibe 16 gegen eine Drehung der Gurtaufwickel­ welle in Gurtauszugsrichtung gesperrt, während sie sich in Aufwickelrichtung mit der Gurtaufwickelwelle drehen kann. Das bedeutet, daß nach Umschalten des Schalthebels 18 in die aus Fig. 2 ersichtliche Lage das Gurtband in den Gurtaufroller eingezogen werden kann, während schon ein leichter Auszug des Gurtbandes in der Zuschaltstellung zu einer Blockierung dieser Auszugsbewegung führt.

Aus Fig. 3 ergibt sich im einzelnen die Stellung, in welcher der Schalthebel 18 wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt wird, indem bei eingezogenem Gurtband 13 der auf der Gurtaufwickelwelle 12 aufgespulte Gurtbandwickel anwächst und dabei den Tastarm 19 des Schalthebels 18 in Richtung des Pfeils 24 verschwenkt, wobei mit entsprechend starkem Gurtbandwickel der Sperram 20 des Schalthebels 18 außer Eingriff mit der Außenverzahnung 17 der Steuer­ scheibe 16 gebracht wird, und in dieser Stellung ist der selbstsperrende Gurtaufroller 10 mit seinem üblichen gurtbandsensitiven und fahrzeugsensitiven Steuersystem ohne Einschränkung benutzbar.

Aus dieser Funktion ergibt sich, daß insbesondere für den Fall, daß der selbstsperrende Gurtaufroller 10 zum Festlegen eines Kindersicherheitssitzes benutzt werden soll, das Gurtband vollständig von dem Gurtaufroller 10 abgewickelt wird, wobei am Ende dieser Gurtbandab­ wicklung der Schalthebel 18 in dem beschriebenen Sinne betätigt wird. Im Anschluß daran zieht das Gurtband nunmehr nur noch in den Gurtaufroller 10 ein, so daß der Kindersicherheitssitz ohne Gurtbandlose festgelegt werden kann. In dieser Stellung ist aber nach wie vor ein weiterer Gurtbandauszug aufgrund der Stellung des Schalthebels 18 nicht möglich, so daß das in dem Kindersicher­ heitssitz sitzende Kind kein Gurtband aus dem selbstsperrenden Gurtaufroller ausziehen kann. Wird der Sicherheitsgurt gelöst und der Kindersicherheitssitz weggenommen, so spult sich das Gurtband 13 in den Gurtaufroller 10 zurück, und bei einer entsprechenden Dicke des Gurtband­ wickels auf der Gurtaufwickelwelle 12 erfolgt die Umschaltung des Schalthebels 18 in die Lage, in welcher die Steuerscheibe 16 nicht mehr beaufschlagt ist und sich frei drehen kann. Diese freie Drehung der Steuerscheibe 16 ist Vorausetzung für die übliche Funktion des gurtband- und fahrzeugsensi­ tiven Steuersystems des Gurtaufrollers 10, so daß der Gurtaufroller in seinem Normalbetrieb als Anschnall­ mittel für Personen dient.

Aus Fig. 4 ergibt sich noch eine besondere Gestaltung der Feder 22, die, wie schon ausgeführt, in den beiden Endlagen des Sperrarmes 20 des Schalthebels 18 entspannt ist und nur während der Schwenkbewegung des Schalthebels 18 ihre Wirkung entfaltet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, kann die Feder 22 daher wegen der vergleichsweise geringen Beanspruchung aus Kunststoff ausgebildet sein und vorzugsweise einstückig mit dem Sperrarm 20 des Schaltbebels 18 verbunden sein, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist. Das in dieser Figur dargestellte freie Ende der Feder 22 wird am Gehäuse 11 des Gurtaufrollers 10 in geeigneter Weise befestigt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als aucb in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (5)

1. Selbstsperrender Gurtaufroller, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem fahrzeugsensitiven und/oder gurtbandsensitiven Steuersystem für das Sperrglied, welches im Blockierfall die weitere Drehung der Gurtaufwickelwelle verbindert, und mit einer auf die Gurtaufwickelwelle einwirkenden Aufwickelfeder, dadurch gekennzeichnet, daß eine bei vollständig abgewickeltem Gurtband (13) wirksam werdende und bei aufgewickeltem Gurtband (13) wirkungslos werdende Vorrichtung (18) zum Festlegen des Steuersystems (16) in dessen die Blockierstellung des Sperrgliedes bei Auszug des Gurtbandes (13) herbeiführenden Stellung vorgesehen ist, die von dem ab- und auflaufenden Gurtband (13) betätigt wird.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1 mit einer außenverzahnten Steuerscheibe als Steuersystem für das Sperrglied, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Gurtband (13) beaufschlagter Schalthebel (18) vorgesehen ist, der bei einem sich am Ende des Gurtbandauszuges einstellenden Gurtbandverlauf in die Außenverzahnung (17) der Steuerscheibe (16) eingeschwenkt ist und bei aufgewickeltem Gurtband (13) in einer Freigabestellung für die Steuerscheibe (16) liegt.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (18) zweiarmig mit einem am zu- und ablaufenden Gurtband (13) anliegenden Tast­ arm (19) und einem mit der Außenverzahnung (17) der Steuerscheibe (16) zusammenwirkenden Sperrarm (20) ausgebildet ist.

4. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugfeder (22) zwischen Gurtaufrollergehäuse (11) und dem Sperrarm (20) des Schalthebels (18) angeordnet ist, wobei der Anlenkpunkt der Feder (22) am Gehäuse (11) derart zwischen den beiden Endlagen des Sperrarmes (20) angeordnet ist, daß der Sperrarm (20) des Schalthebels (18) bei seiner Bewegung über eine Totlage hinweg federbeaufschlagt ist.

5. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastarm (19) des Schalthebels (18) in der einen Schaltstellung am ablaufenden Gurtband (13) anliegt und in der anderen Schaltstellung auf dem sich beim Gurtbandeinzug aufbauenden Gurtbandwickel aufliegt.