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Dokumentenidentifikation DE10027134A1 12.07.2001
Titel Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt
Anmelder Delphi Automotive Systems Sungwoo Corp., Seoul/Soul, KR
Erfinder Bae, ki-young, Wonju, KR
Vertreter Dr. Werner Geyer, Klaus Fehners & Partner, 80687 München
DE-Anmeldedatum 31.05.2000
DE-Aktenzeichen 10027134
Offenlegungstag 12.07.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.07.2001
IPC-Hauptklasse B60R 22/40
IPC-Nebenklasse B60R 22/18   
Zusammenfassung Eine Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeuggurt umfaßt:
einen Rahmen (40)
mit seitlichen Flügelabschnitten (12, 13), die jeweils mittig eine Öffnung (14; 17) mit einem darin ausgebildeten Zahnabschnitt (15; 18) aufweisen,
und mit einem Nutabschnitt (16) größer als die Öffnung (17) eines Flügelabschnitts (13),
mit einem Kreisflansch (22, 23) an jedem axialen Ende, der jeweils in einer der Öffnungen (14; 17) sitzt,
mit einem von einem Kreisflansch (22) vorstehenden Montagering (24) mit kleinerem Durchmesser als dieser
und mit einem vom anderen Kreisflansch (23) vorstehenden Zahnrad (25),
einen Behälter (30)
mit einem ersten Gehäuse (31), in dem der Montagering (24) beweglich sitzt,
und mit einem zweiten Gehäuse (36), in dem eine Feder (35) sitzt,
eine Gurtreguliereinrichtung (100)
mit einem mit dem Zahnrad (25) zusammenwirkenden Verriegelungsteil (40),
mit einer Aufnahme (50) zum Ankoppeln eines Führungsstiftes (42) des Verriegelungsteils (40),
und mit einem Kupplungsrad (60) mit einem eingeführten Masseteil (70), das Federklinken (41) aufweist, die in einen Zahnabschnitt (62) des Kupplungszahnrades (60) eingreifen, und
eine Sperrklinkeneinrichtung (200)
mit einer Sperrklinke (146), die mit einem anderen Zahnabschnitt (64) des Kupplungsrades (60) mittels Trägheitsauslenkung eines Gewichtes (120)...

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt und auf einen Fahrzeugsicherheitsgurt und insbesondere auf eine Rückziehvorrichtung für einen solchen Sicherheitsgurt, bei der ein Sicherheitsgurt um eine Spule der Rückziehvorrichtung gewickelt und dadurch eine Freigabe desselben während einer ungewöhnlichen Fahrsituation (z. B. bei einem Aufprall oder einem Überschlag) eines Fahrzeugs verhindert werden kann.

Allgemein war es auf diesem Gebiet bisher eine wohlbekannte Technologie, daß eine Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt das Angurten beim Tragen des Sicherheitsgurtes durch einen Fahrzeuginsassen erleichtern oder das Herausziehen des Gurtes in einer Notsituation oder in einem außergewöhnlichen Zustand des Fahrzeugs verhindern soll. Als Problem wird auf diesem technischen Gebiet jedoch das rechtzeitige Erkennen des außergewöhnlichen Zustands des Fahrzeugs betrachtet. Zu diesem Zweck wurden ein Gurtsensor zum Detektieren der Beschleunigung beim Herausziehen des Gurtes und ein Bewegungssensor (Trägheitssensor) zum Erkennen eines außergewöhnlichen Zustands des Fahrzeugs beim Fahren aufgrund einer plötzlichen und/oder starken Unterbrechung der Reisegeschwindigkeit, z. B. durch die Wucht eines Aufpralls, entwickelt, um ihre jeweiligen Nachteile gegenseitig auszugleichen. Hier ist nun festzustellen, daß das Erkennen der Beschleunigung beim Herausziehen des Gurtes, einschließlich der Reaktionszeit, den unterschiedlichen Bestimmungen eines bestimmten Staates entsprechen und dem abrupten Drehen des Fahrzeugs während der Fahrt und einem Überschlag in einer schrägen Straße sowie unter Geländebedingungen entgegengewirkt werden muß.

Diesbezüglich stellt das US-Patent Nr. 3,819,126 eine typische Technologie bereit und beschreibt eine Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt mit einer durch ein Zahnrad betätigten Verriegelungseinrichtung, mit einem Stützteil, einer verdrehbar an der Seitenwand des Stützteils angebrachten Spuleinrichtung, einem länglichen, flexiblen Sicherheitsgurt, der mit der Spuleinrichtung verbunden ist, einer Vorspanneinrichtung, welche die Spuleinrichtung in eine Aufrollrichtung drückt, und einem Verriegelungsteil, das an der Spuleinrichtung montiert ist, um zwischen einer Verriegelungsstellung zum Verhindern einer Drehung der Spule in Abrollrichtung sowie einem Paar von Freigabestellungen, die es gestatten, daß die Spule in Abrollrichtung gedreht wird, verschwenkt zu werden.

Zusätzlich ist eine Kupplungsscheibe verschiebbar zwischen der Seitenwand des Stützteils und einem Klinkenrad angebracht und weist eine kegelförmige Feder auf, die an der Spule zwischen der Kupplungsscheibe und der Stützteil-Seitenwand vorgesehen ist, um die Kupplungsscheibe in Reibeingriff mit dem Klinkenrad zu drücken. Die Kupplungsscheibe umfaßt einen ersten Anschlag, der an der Spule montiert ist, damit er auf dem Verschiebeweg des Verriegelungsteiles angeordnet ist. Der erste Anschlag sperrt das Verriegelungsteil, sobald der Gurt aus einer vollständig aufgerollten Stellung abgerollt wird.

An einem Stift, der am Ende der Spule angebracht ist, ist ein Sperrteil verdrehbar montiert, das folgendes aufweist: einen Finger, der in einem Schlitz in dem Stützteil aufgenommen ist, um die Drehverschiebung zu begrenzen, einen Federarm, der mit dem Stützteil verbunden ist, um es in der Aufrollrichtung vorzuspannen, einen Arm mit einer Erweiterung, die durch eine Öffnung des Verriegelungsteils verbunden ist, und Stege, die einen Nocken mit drei in gleichen Abständen um seinen Mittelpunkt herum angeordneten Vorsprüngen bilden, so daß er sich durch die Spule dreht, sobald der erste Anschlag aus dem Verschiebeweg des Verriegelungsteils herausbewegt wird.

Ein Rad ist benachbart dem Sperrteil verdrehbar am Stift montiert und umfaßt eine ringförmig angeordnete Reihe von in regelmäßigen Abständen angebrachten Zähnen, die konzentrisch um die Drehachse der Stifte herum ausgebildet sind, einen zweiten Anschlag, der als radiale Erweiterung ausgebildet ist, um mit dem Verriegelungsteil in seiner dazwischenliegenden Freigabestellung in Eingriff zu treten, eine dem Sperrteil zugewandte, ebene Fläche, drei abgerundete, kegelförmige Vorsprünge, die in Eingriff mit den Stegen treten, und einen Federarm mit einem Finger, der an seinem einen Ende ausgebildet und in einer Öffnung in dem Stützteil aufgenommen ist, um das Rad zum Sperrteil hin vorzuspannen. Das andere Ende des Rades weist einen Fuß zum Eingriff mit einer von dem Rad getragenen Schulter auf, um den zweiten Anschlag so auszurichten, daß er gegen das Verriegelungsteil in dessen zwischengelagerter Freigabestellung anläuft. Der zweite Anschlag sperrt die Spulen- Verriegelungseinrichtung, wenn der Gurt rasch freigegeben oder von der Rückziehvorrichtung abgespult wird oder wenn sich das Fahrzeug in einem außergewöhnlichen Zustand befindet.

Ein Stellglied ist mit einem Preßsitz auf einem Stift benachbart dem Rad montiert und weist drei federnde, längliche Sperrklinken, die zwischen inneren und äußeren Stellungen radial verschiebbar sind, und eine zylindrische Schulter auf, die ein Trägheitsrad drehbar abstützt. Das Trägheitsrad trägt drei Stifte, die mit den freien Enden der Sperklinken in Eingriff stehen, und weist eine Masse auf, die so gewählt ist, daß es sich normalerweise mit dem Stellglied dreht.

Eine durch den Trägheitseffekt betätigte Einrichtung ist neben dem Trägheitsrad angebracht und weist ein Gehäuse, das am Stützteil befestigt ist, sowie eine in dem Gehäuse angeordnete Metallkugel auf, die auf einer kegelförmigen Basis beweglich ist. Auf einem Stift ist ein Hebel verschwenkbar montiert, mit einer Flagge, die in der Öffnung in Kontakt mit der Kugel angeordnet ist, und mit einem Permanentmagneten, der benachbart dem Trägheitsrad angebracht ist. Die Anordnung ist dergestalt, daß sich das Trägheitsrad, wenn die Spule durch eine Zugwirkung auf den Riemen in der Abrollrichtung gedreht wird, relativ zum Stellglied leicht dreht, was dazu führt, daß der Stift Sperrklinken so radial nach außen verschiebt, daß sie mit den Zähnen kämmen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Rad so mit der Spule verbunden, daß es in Abrollrichtung gedreht wird.

Wenn daher die Spule durch das Herausziehen des Gurtes schnell in Abrollrichtung gedreht wird, dreht sich das Trägheitsrad relativ zum Stellglied leicht, so daß die Stifte die Sperrklinken radial nach außen schieben, um mit den Zähnen zu kämmen. Das Rad ist dann so mit der Spule verbunden, daß es in der Abrollrichtung gedreht werden kann. Eine relativ kleine Drehung des zweiten Anschlags läßt es zu, daß das Verriegelungsteil durch die Feder zu den Ratschen hin bewegt wird, und ermöglicht eine Verriegelungsstellung, die ein weiteres Abrollen des Gurtes verhindert.

Im außergewöhnlichen Zustand des Fahrzeugs wird die Kugel aus der Öffnung verschoben, so daß der Magnet des Hebels in Eingriff mit dem Trägheitsrad treten und dadurch die Sperrklinken betätigen kann. Zu diesem Zeitpunkt wird die Spule in die Abrollrichtung gedreht, so daß die Sperrklinke in Eingriff mit dem Rad tritt, und das Verriegelungsteil gelangt in Eingriff mit den Klinkenrädern, wodurch das weitere Herausziehen des Gurtes verhindert wird.

Um das Verriegelungsteil von den Klinkenrädern zu lösen, wird die kleine Menge des Gurtes auf die Spule gewickelt, um den zweiten Anschlag in die Einrollrichtung zu drehen, damit das Verriegelungsteil in seine unmittelbare Stellung zurückkehrt. Diese Bewegung der Spule in Aufrollrichtung bewirkt auch eine Drehung des Stellglieds relativ zum Trägheitsrad, um die Sperrklinken in ihre normale innere Stellung zurückzuführen.

Diese Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt weist jedoch den Nachteil auf, daß die Kupplungsscheibe, das Sperrteil und das Rad erforderlich sind, damit das Verriegelungsteil, das in Eingriff mit den Klinkenrädern der Spule steht, in der Normalstellung arretiert wird. Beispielsweise ist die Kupplungsscheibe zwischen der Spulenratsche und dem Stützteil so angeordnet, daß sie durch die Feder vorgespannt wird derart, daß der erste Anschlag das Verriegelungsteil in Schieberichtung stützt. Das Sperrteil und sein Federarm sind mit dem Stützteil verbunden, um in Aufrollrichtung vorgespannt zu werden, und die Verlängerung des Armes sitzt in der Öffnung des Verriegelungsteils, um das Verriegelungsteil in Abrollrichtung zu stützen. Das Rad umfaßt den Federarm und den zweiten Anschlag, wobei der Federarm einen Finger am äußeren Ende aufweist, um in der Öffnung des Stützteils so getragen zu werden, daß das Rad zum Sperrteil hin vorgespannt wird, und ferner einen Fuß zum Ausrichten des zweiten Anschlags derart, daß er gegen das Verriegelungsteil in seiner zwischengelagerten Freigabestellung anläuft.

Um das Einrollen und die Freigabe des Gurtes zu steuern, legt daher der erste Anschlag der Kupplungsscheibe die Position des Verriegelungsteils fest, und der zweite Anschlag des Rades sperrt das Verriegelungsteil.

Eine derartige Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt weist eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit beim Erkennen des Herausziehens und eine überlegene Rückhaltekraft für einen Insassen während des Fahrens im Gelände auf. Die als Fahrzeug-Bewegungssensor ausgebildete, trägheitsbetätigte Einrichtung bringt jedoch komplexe Vorgänge zur Begrenzung der Betätigungen der Spule oder der Klinkenräder, die mit dem Trägheitsrad zusammenwirken, mit sich. Sie gibt Anlaß zu der Befürchtung, daß das Verhindern der Drehung der Spule möglicherweise zu spät einsetzt.

Eine andere Technologie, die diesen Nachteil ausgleicht und die Freigabe des Gurtes bei einer hohen Geschwindigkeit nach internationalen Normen verhindert, beschreibt das US-Patent Nr. 5,508,448, das auf diesen Anmelder übertragen wurde.

Eine Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt umfaßt ein Klinkenrad, das relativ zu einer Spule gedreht wird, wenigstens ein Sperrklinkenteil zum wahlweisen Bremsen der Spule relativ zu einer ihrer Drehrichtungen und eine Vorrichtung zum Feststellen des Drehweges der Spule sowie zum Bremsen des Klinkenrades beim Überschreiten eines vorbestimmten Drehweges, um dadurch eine übermäßige Freigabe des Gurtes zu verhindern. Hier sei nun darauf hingewiesen, daß eine Sperrklinke als Reaktion auf die Betätigung des Gurtsensors in Eingriff mit dem Klinkenrad tritt, und sobald ein Verriegelungsring mit einem Schlitz während der Betätigung der Einrichtung, die eine Gurtfreigabe verhindert, gedreht wird, hält die Sperrklinke das Klinkenrad an, um eine weitere Freigabe des Gurtes zu verhindern.

Die Rückziehvorrichtung für einen Sicherheitsgurt weist insofern einen Nachteil auf, als sie dem Überroll-Phänomen bei einem Fahrzeug im Gelände usw. nicht gerecht werden kann, da der Gurtsensor so eingerichtet ist, daß er eine vorbestimmte Reaktionszeit auf den außergewöhnlichen Zustand des Fahrzeugs hat. Mit anderen Worten, das Zurückhalten des Gurtes kann nur nach Ablauf einer vorbestimmten Verzögerungszeit erfolgen. Dies bedeutet, daß die Rückziehvorrichtung für den Sicherheitsgurt die Freigabe des Gurtes in einem gewissen Maße zuläßt.

Angesichts dieser Tatsachen wird es als besonders bevorzugt angesehen, wenn die Reaktion auf die Betätigung des Gurtsensors gleichzeitig erfolgt, und wenn die Vorteile eines Gurtsensors, der die Überrollphänomene im Gelände ausgleicht, und des Trägheitssensors, der sich zuverlässig betätigen läßt, miteinander vereint werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt bereitzustellen, mit der die Vorgänge des Erkennens der Freigabebeschleunigung des Gurtes und eines außergewöhnlichen Zustandes, z. B. eines Aufpralls, gleichzeitig oder wahlweise durchgeführt werden.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt zum Verhindern der Freigabe des Gurtes als direkte Reaktion auf das Erkennen der Gurtbeschleunigung.

Zudem besteht ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt vorzusehen, welche die Freigabe des Gurtes als direkte Reaktion auf das Feststellen eines außergewöhnlichen Zustandes des Fahrzeuges verhindert.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt, welche die Freigabe des Gurtes als Reaktion auf die gleichzeitige oder getrennt voneinander erfolgende Feststellung der Gurtbeschleunigung und des außergewöhnlichen Zustandes des Fahrzeugs verhindert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt einen Rahmen mit seitlichen Flügelabschnitten, wobei in der Mitte jedes Flügelabschnittes eine Öffnung ausgebildet ist, wobei auf dem oberen Abschnitt jeder Öffnung ein Reibzahn-Abschnitt längs einer vorbestimmten Bogenform angebracht ist, und mit einem Nutabschnitt, der größer als die Öffnung eines Flügelabschnittes und größer als ein Teil des Kreisbogens der Öffnung ausgebildet ist, ferner mit einer Spule mit Flanschen, die kreisförmig an beiden Seiten der Spule vorlaufen, um im Durchgangsloch der Öffnung angeordnet zu werden, mit einem Montageblock, der kreisförmig von einer Seite eines Flansches vorragt und einen kleineren Durchmesser aufweist als der Flansch, und mit einem Zahnrad, das von einer Seite des anderen Flansches vollständig vorsteht und zur Aufnahme im Nutabschnitt dient, ferner einen Behälter mit einem ersten Gehäuse, das eine Bewegung des Montageblocks in demselben ermöglicht, und mit einem zweiten Gehäuse, das eine Feder aufnimmt, ein Halteteil, das auf der einen, dem Zahnrad benachbarten Seite mittels einer Feder montiert ist und einen Haltering aufweist, der auf der anderen Seite innerhalb des Umfangsabschnittes desselben vorgesehen ist, wobei ein zweites Zahnrad um dessen Innenumfang sowie ein Hakenring an einer vorbestimmten Position seines Umfangs ausgebildet sind und zum Zusammenwirken mit einem Führungselement eines Verriegelungsteils dienen; ein Masseteil in Form eines Kreiskörpers mit wenigstens einem Flügel, der in Form eines Halbkreisbogens von der Durchmesserlinie des Kreiskörpers aus verläuft, wobei eine Klinke an seinem freien Ende ausgebildet ist und Haken in einem vorbestimmten Abstand voneinander von der Vorderseite des Masseteils vorstehen, ein Kupplungsrad mit einem ersten Zahnabschnitt, der an der Innenfläche einer Öffnung mitting im Kupplungsrad ausgebildet ist und der Verbindung mit dem Masseteil dient, wobei an seiner Außenseite eine Kopplungsfläche ausgebildet ist zum Ankoppeln der Haken, und mit einem zweiten Zahnabschnitt, der um den Umfang des Kupplungsrades herum ausgebildet ist, ferner eine Sperrklinken-Einrichtung mit einem Gehäuse, einem stehenden Gewicht, das einen ersten Permanentmagneten aufweist, der an dessen oberem Abschnitt angebracht ist und das im Gehäuse verkippt werden kann, sowie mit einem Klinkenhebel, der am oberen Abschnitt des Gehäuses montiert ist und einen zweiten Permanentmagneten aufweist, der so angeordnet ist, daß sich gleiche Pole beider Permanentmagneten gegenüberliegen.

Die Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt umfaßt außerdem eine Gurtkontrollvorrichtung, die folgendes aufweist: ein Verriegelungsteil, das mit dem Zahnrad der Spule zusammenwirkt, ein Halteteil, das es zuläßt, daß das Verriegelungsteil eine Pendelbewegung ausführt, ein Masseteil, das in dem Halteteil aufgenommen ist, um zu ermöglichen, daß wenigstens eine Klinke des Masseteiles ihre Drehkraft auf das Halteteil überträgt, und das Kupplungsrad, mit dessen Hilfe die Klinke des Klinkenhebels in Kontakt mit dem ersten Zahnabschnitt gebracht wird, wenn sie mit dem Masseteil verbunden wird, bei einer Gurtbeschleunigung jedoch über die Spitzen der Zähne des ersten Zahnabschnittes hinüberläuft.

Die Rückziehvorrichtung für den Fahrzeugsicherheitsgurt kann außerdem noch eine Sperrklinken-Vorrichtung umfassen, um die Abstoßungskraft zwischen dem ersten Permanentmagneten auf dem oberen Abschnitt des stehenden Gewichtes und dem zweiten Permanentmagneten am Klinkenhebel entsprechend der Schräglage des stehenden Gewichtes zu erzeugen und um den Klinkenhebel mit dem zweiten Zahnabschnitt zu verbinden, wodurch das Feststellen des ungewöhnlichen Zustandes eines Fahrzeugs ermöglicht wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend noch näher beschrieben, und zwar unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die beigefügt sind, um die Erfindung noch verständlicher darzustellen, und in dieser Beschreibung aufgenommen sind bzw. einen Teil derselben bilden, um Ausführungsformen der Erfindung zu illustrieren, und die zusammen mit der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung dienen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt;

Fig. 2 eine teilweise in Explosionsdarstellung gezeigte Perspektivansicht einer Spule und eines Verriegelungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung, die auf einem Rahmen montiert sind;

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Kupplungsrades gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang Linie A-A nach der Montage des Kupplungsrades aus Fig. 3;

Fig. 5 eine Perspektivansicht des Zustandes der Montage einer Gurtkontrollvorrichtung auf der Spule mit 5 einem Halteteil gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Sperrklinkeneinrichtung, die als Fahrzeugbewegungssensor mit einer Abdeckung montiert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Sperrklinkeneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 8 eine seitliche Querschnittdarstellung, welche die Wirkungsweise der Sperrklinkeneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.

Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Rahmen 10 mit einer grundsätzlich kanalförmigen Ausbildung, eine Rückwand 11 zur Befestigung am Fahrgestell eines Fahrzeugs und ein Paar von linken und rechten Flügelabschnitten 12 und 13 aufweist, die einstückig von beiden Enden der Rückwand bis zur vorderen Fläche hin verlaufen. Der linke Flügelabschnitt 12 umfaßt eine Öffnung 14, die in seiner Mitte ausgebildet ist, und einen Reibzahn-Abschnitt 15, der über einen vorbestimmten Bogen hinweg am oberen Abschnitt der Öffnung 14 ausgebildet ist. Der rechte Flügelabschnitt 13 weist, entsprechend der Anordnung des linken Flügelabschnittes 12, eine Öffnung 17 auf, wobei ein Reibzahn-Abschnitt 18 über einen vorbestimmten Bogen hinweg an dessen oberem Abschnitt ausgebildet ist, und einen Nutabschnitt 16, der nach innen in die Öffnung 17 abgesetzt ist und in dieser teilweise in einer vorbestimmten Richtung verläuft, um eine Nut zu bilden. Der rechte Flügelabschnitt 13 weist zudem eine Montageöffnung 19 auf, die benachbart dem Nutabschnitt 16 und unterhalb desselben ausgebildet ist, um einen Fahrzeug-Bewegungssensor aufzunehmen. Ebenso ist eine Befestigungsstange 11' zwischen den Flügelabschnitten 12 und 13 montiert, um deren Abstand festzulegen.

Eine Spule 20 umfaßt einen Einrollabschnitt 21 zum Einrollen eines Gurtes, linke und rechte Flansche 22 und 23, die einstückig an deren beiden Seiten angeformt sind, um so ausgerichtet und gedreht zu werden, daß sie den Öffnungen 14 und 17 gegenüberliegen, ferner einen Montageblock 24, der kreisförmig ausgebildet vom linken Flansch 22 vorsteht, ein erstes Zahnrad 25, das einstückig am rechten Flansch 23 ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als der Flansch 23, sowie einen Schaft 26, der einstückig vom Mittelpunkt beider Endflächen der Spule 20 vorsteht. Wenn die Spule 20 in die Öffnungen der Flügelabschnitte eingesetzt und in diesen ausgerichtet ist, sind die Umfangsfläche des Flansches 22 dem Reibzahn- Abschnitt 15 und die Umfangsfläche des Flansches 23 dem Reibzahn-Abschnitt 17 zugewandt, und das Zahnrad 25 ist so im Nutabschnitt 16 des rechten Flügelabschnittes ausgerichtet, daß es müdem Flügelabschnitt 13 bündig abschließt (siehe Fig. 2).

Normalerweise zwingt eine Rückziehvorrichtung die Spule 20 dazu, den Gurt einzurollen. Dazu umfaßt ein Behälter 30 ein erstes Gehäuse 31, das den Montageblock 24 der Spule 20 umgibt, eine Feder 35, die in der Richtung, in welche die Spule 20 den Gurt einrollt, vorgespannt ist, und ein zweites Gehäuse 36, das auf dem linken Flügelabschnitt 12 montiert ist und in dem das erste Gehäuse 31 sowie die Feder 35 aufgenommen sind. Das erste Gehäuse 31 umfaßt ein Drehstützteil 32, das von dessen Mittelpunkt um die Dicke des Montageblocks 24 vorragt, damit der Schaft 26 durch das erste Gehäuse 31 hindurchgeführt und verdrehbar gelagert werden kann, und einen zylindrischen Abschnitt 33, der um dessen Umfang herum ausgebildet ist, um den Montageblock 24 zu umgeben, in dem eine Vielzahl von Rippen 34 mit einem konstanten Abstand um den Innenumfang des zylindrischen Abschnittes 33 herum vorgesehen sind, um die Bewegung der Spule 20 zu unterstützen, so daß der Spulenflansch 22, wie nachfolgend beschrieben, zwangsläufig eine Reibung mit dem Zahnabschnitt 15 an der Öffnung bewirkt. Das zweite Gehäuse 36 weist an seinem Öffnungsabschnitt einen Montageabschnitt 37 auf, dessen Durchmesser größer als sein die Feder 35 aufnehmender Körper ist, um es zu ermöglichen, daß diese in das zweite Gehäuse 36 eingesetzt werden kann. Eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 38 werden an Befestigungsabschnitten, die vom Umfang des zweiten Gehäuses vorstehen, eingesetzt und befestigt.

Eine Gurtkontrollvorrichtung 100 dient dazu, die Freigabe des Gurtes als Reaktion auf die Detektion einer Gurtbeschleunigung zu verhindern und die Freigabe des Gurtes im Normalzustand eines Fahrzeugs ungehindert zuzulassen. Die Gurtkontrollvorrichtung 100 umfaßt ein Verriegelungsteil 40, das auf der Fläche des Nutabschnittes 16 angeordnet ist, ein Halteteil 50, das benachbart dem ersten Zahnrad 25 montiert ist, wobei der Schaft 26 durch dessen Mittelpunkt geführt wird und es ermöglicht, daß das Verriegelungsteil 40 wie ein Pendel schwingt, und ein Kupplungsrad 60, das mit dem Halteteil 50 gekoppelt ist, um ein Verdrehen des Halteteils 50 zuzulassen.

Das Verriegelungsteil 40 ist mit einer Klinke 41, die an seinem oberen Abschnitt ausgebildet ist, um durch seine Pendelbewegung mit dem ersten Zahnrad 25 in Eingriff zu treten, einem Führungsstift 42, der an einer Fläche desselben befestigt ist, um die Pendelbewegung zu führen, und mit einer Stiftöffnung 43 versehen, die am unteren Abschnitt ausgebildet ist, um einen Fixierstift 44 aufzunehmen und dadurch ein Verschwenken des Verriegelungsteils 40 zu ermöglichen. Der Fixierstift 44 wird in eine im Nutabschnitt 16 ausgebildete Öffnung eingeführt und an der Innenfläche des rechten Flügelabschnittes 13 befestigt. Daher wird das Verriegelungsteil 40 im Nutabschnitt 16 durch den Befestigungsstift 46 positioniert und ist mittels einer Feder 46, deren eines Ende mit dem Führungsstift 42 verbunden ist und deren anderes Ende in eine Öffnung 47, die, wie in Fig. 2 gezeigt, an einer vorbestimmten Stelle des rechten Flügelabschnitts 13 ausgebildet ist, eingesetzt und in dieser befestigt, in Richtung vom ersten Zahnrad 25 weg vorgespannt.

Das Halteteil 50 weist einen Haltering 51 auf, der an einer Seitenfläche desselben um den Innenumfang herum ausgebildet ist. Ein zweites Zahnrad 52 ist an der Innenwand des Halteringes 51 zahnförmig ausgebildet und weist einen oberen Teil mit einer vorbestimmten Höhe auf. Ebenso ist ein Hakenring 53 mit einer dreieckigen Form an einer vorbestimmten Stelle um den Umfang des Halteteils 50 herum ausgebildet, um die Pendelbewegung des Verriegelungsteils 40 zu ermöglichen. Wenn das Halteteil 50 wie in Fig. 5 gezeigt montiert wird, nimmt der Hakenring 53 den Führungsstift 42 auf, damit dieser an seinem Scheitel angeordnet wird. Daher bewegt der Führungsstift 42, wenn das Halteteil 50 in Richtung des Pfeiles F verschoben wird, das Verriegelungsteil 40 in Richtung eines Pfeiles B, um die Klinke 41 in Eingriff mit dem ersten Zahn 25 zu bringen.

Das Kupplungsrad 60 weist außerdem ein Masseteil 70 auf. Das Masseteil 70 umfaßt ein rechteckiges Wellenstützteil 72, auf das die Drehkraft der Spulenwelle 26 übertragen wird, und einen kreisförmigen Körper 71, der in dem rechteckigen Wellenstützteil 72 aufgenommen ist. Der kreisförmige Körper 71 ist mit Flügeln 73 und 74 versehen, die sich vom unteren Abschnitt entlang einem Halbkreisbogen seines Umfangs erstrecken. An jedem Ende der Flügel 73 und 74 sind Klinken 75 und 76 ausgebildet. Ebenso weist das Masseteil 71 eine Vielzahl von Haken 77 auf, die von der vorderen Fläche des Umfangs vorstehen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, umfaßt das Kupplungsrad 60 einen in seiner Mitte ausgebildeten Öffnungsabschnitt 61. Der Öffnungsabschnitt 61 weist einen ersten Zahnabschnitt 62 mit einer vorbestimmten Breite an seinem Innenumfang und eine um den Außenumfang angebrachte Kupplungsfläche 63 auf, die mit den Haken 77 gekoppelt wird. Ebenso umfaßt das Kupplungsrad 60 einen zweiten Zahnabschnitt 64, der um seinen Außenumfang herum so ausgebildet ist, daß er konzentrisch zum ersten Zahnabschnitt 62 verläuft. Daher wird beim Einbau des Masseteils 70 in das Kupplungsrad 60 der kreisförmige Körper 71, mit Ausnahme der Klinken 73 und 74, in den Öffnungsabschnitt 61 eingesetzt und in diesem positioniert, wobei die Klinken 75 und 76 in Kontakt mit dem ersten Zahnabschnitt 62 gebracht und die Haken 77 an der Kupplungsfläche 63 eingehängt werden.

Die Gurtkontrollvorrichtung 100 wird wie folgt zusammengebaut:

Die Spule 20 wird am Rahmen 10 und das Verriegelungsteil 40 im Nutabschnitt 14 montiert, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Dann wird das Halteteil 50 auf die Welle 26 aufgesetzt, um benachbart dem Zahnrad 25 angebracht zu werden, wobei der Führungsstift 42 am Scheitel des Hakenrings 53 angeordnet wird. Das Kupplungsrad 60 wird auf die Welle 26 aufgebracht, mit der das Masseteil 70 verbunden ist, wobei der Haltering 51 den ersten Zahnabschnitt 62 und das Masseteil 70 aufnimmt, und die Klinken 75 und 76 der Flügel 73 und 74 benachbart dem zweiten Zahnrad 52 am Innenumfang des Halteringes 51 angebracht werden. Diese Montageanordnung ist in Fig. 5 gezeigt.

Damit erkennt die Gurtkontrollvorrichtung 100 eine Beschleunigung des Gurtes. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird das Masseteil 70 an dem Öffnungsabschnitt 61 eingesetzt, der durch einen Körper des ersten Zahnabschnittes 62 gebildet wird, um die Klinken 75 und 76 in Eingriff mit dem ersten Zahnabschnitt 62 zu bringen. Ein normaler Zustand ist ein solcher, bei dem das Masseteil 70 und das Kupplungsrad 60 gleichzeitig in Abrollrichtung (Freigaberichtung) C oder in der Einrollrichtung D gedreht werden. Zum Zeitpunkt der Gurtbeschleunigung wird das Masseteil 70 jedoch sofort in die Gurtfreigaberichtung C gedreht, während das Kupplungsrad 60 durch seine Trägheitskraft ebenfalls gedreht wird. Die Klinken 75 und 76 laufen über die Spitzen der Zähne des ersten Zahnabschnittes 62, so daß dessen Enden aufgrund ihrer Zentrifugalkraft am zweiten Zahnrad 52 des Halteringes 51 aufgehängt werden. Dabei dreht die Drehkraft der Welle 26 das Halteteil 50 in Richtung des Pfeiles F, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Gleichzeitig bringt der Hakenring 52 des Halteteils 50 die Klinke 41 des Verriegelungsteils 40 in Eingriff mit dem ersten Zahnrad 25, um die weitere Drehung der Spule 20 anzuhalten und die Freigabe des Gurtes zu verhindern.

Zur gleichen Zeit wie die Freigabekraft des Gurtes die Spule 20 nach dem Anhalten von deren Drehbewegung in einer Gurtbewegungsrichtung (zu einem Rahmen oder einem oberen Öffnungsabschnitt hin) zieht, treten die jeweils auf den Öffnungsabschnitten 14 bzw. 17 ausgebildeten Reibzahn-Abschnitte 15 und 18 in Eingriff mit den Flanschen 22 und 23, um sicherzustellen, daß eine weitere Drehung der Spule 20 verhindert wird.

Daher weist die Gurtkontrollvorrichtung 100 eine doppelte Auslegung auf, da, sobald die Klinken 75 und 76 mit dem ersten Zahnabschnitt 62 des Kupplungsrades 60 zusammenarbeiten, das Halteteil 50 so verdreht wird, daß das Verriegelungsteil 40 einfach die Drehung der Spule 20 anhält und die Reibzahn-Abschnitte 15 und 18 eine weitere Drehung der Spule 20 verhindern.

Zusätzlich weist die Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt auch noch eine Sperrklinkeneinrichtung 200 auf. Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, ist die Sperrklinkeneinrichtung 200 am Innenabschnitt einer Abdeckung 90 montiert und in der Montageöffnung 19 des Rahmens 10 angeordnet, nachdem die Gurtkontrollvorrichtung 100 an der Welle 26 der Spule 20 angebracht ist.

Die Abdeckung 90 weist einen Montageraum 91 zur Aufnahme der Sperrklinkeneinrichtung 200 auf. Auf beiden Seiten des Montageraums 91, z. B. einer Innenwand der (nicht dargestellten) Abdeckung 90 und einer gestuften Schulter, sind Montageschienen 92 auf gleicher Höhe befestigt und zueinander ausgerichtet.

Die Sperrklinkeneinrichtung 200 umfaßt ein Gehäuse 110 und Montageblöcke 113 und 114, die jeweils an den Längsseiten der vorderen und hinteren Wände 111 und 112 ausgebildet sind, um in die Schienen 92 bzw. 93 eingesetzt zu werden. Die hintere Wand 112 ist an ihren beiden Seitenflächen mit Seitenwänden 115 verbunden, die sich in einem vorbestimmten Abstand vom Gehäuse 110 nach innen erstrecken. In den Seitenwänden 115 sind Öffnungen 115' ausgebildet, um mit einem Klinkenhebel 140, wie nachfolgend beschrieben, verbunden zu werden. Ein Anschlagteil 116 ist zwischen den Seitenwänden 115 im Gehäuse 110 montiert, um die Drehung des Klinkenhebels 140 einzustellen. Auf einer Basis 117 ist ein in Stufen ausgebildeter Einbauabschnitt 118 mit einer Einbauöffnung 119 ausgebildet, worauf ein stehendes Gewicht 120 angeordnet wird.

Das stehende Gewicht 120 umfaßt eine obere zylindrische Masse 121, die den Schwerpunkt enthält, ein vorstehendes Teil 122, das so ausgebildet ist, daß ein erster Permanentmagnet 130 darauf angebracht werden kann, eine Verlängerung 123, die sich vom unteren Abschnitt der oberen zylindrischen Masse 121 aus erstreckt und einen kleineren Durchmesser als die Masse 121 aufweist, und einen vergrößernden Endabschnitt 125 mit einem Halsabschnitt 124, der so ausgebildet ist, daß er in der Einbauöffnung 119 einrastet. Der erste Permanentmagnet 130 ist ringförmig ausgebildet und Umfang des vorstehenden Teils 122 mit einem Klebemittel befestigt.

Der Klinkenhebel 140 umfaßt einen Schwenkabschnitt 141, der in die Verbindungsöffnung 115' des Gehäuses 10 eingesetzt wird, einen Betätigungshebel 142, der in Eingriff mit dem zweiten Zahnabschnitt 164 des Kupplungsrades 60 tritt, ein Ausgleichsgewicht 143, um den Gleichgewichtszustand mit dem Betätigungshebel 142 aufrechtzuerhalten, und ein Drehstützteil 144 zum Einstellen des Drehwinkels des Klinkenhebels 140, der mit dem Anschlagteil 116 des Gehäuses 110 zusammenarbeitet. Der Betätigungshebel 142 weist eine Befestigungsöffnung 145, die in seiner Mitte ausgebildet ist, um einen zweiten Permanentmagneten aufzunehmen, und ein Klinkenende 146 auf, das in Eingriff mit dem zweiten Zahnabschnitt 146 des Kupplungsrades 160 treten soll.

Daher ist das stehende Gewicht 120, wie in Fig. 8 gezeigt, im Gehäuse 110 so positioniert, daß der Halsabschnitt 124 in die Einbauöffnung 119 eingesetzt wird, und der verdickte Endabschnitt 125 ist an der unteren Fläche der Basis 117 so angeordnet, daß die obere zylindrische Masse 121 von einer Seite zur anderen kippen kann. Die Sperrklinke 140 ist so an den Seitenwänden montiert, daß der Schwenkabschnitt 141 verdrehbar in den Öffnungen 115' sitzt. Nach dem Einbau des Klinkenhebels 140 in das Gehäuse 110 sollte das vorstehende Teil 122 am oberen Mittelabschnitt des stehenden Gewichtes 120 gegen den zweiten Permanentmagneten 150, der in der Befestigungsöffnung 145 sitzt, anliegen. Der erste und der zweite Permanentmagnet 130 bzw. 150 sind so montiert, daß ihre sich gegenüberliegenden Flächen dieselbe Polarität aufweisen, um eine Abstoßungskraft zu erzeugen. Außerdem ist die Sperrklinkeneinrichtung 200 am inneren unteren Abschnitt der Abdeckung 9 benachbart dem Kupplungsrad 60 angebracht.

Falls sich das Fahrzeug in ungewöhnlichen Situationen befindet, in denen es rasch beschleunigt oder im Gelände gefahren wird, wird das stehende Gewicht 120 aufgrund der Einwirkung des Fahrzeugs von seiner Normalposition in irgendeine Richtung verkippt. Zu diesem Zeitpunkt korrespondieren die zweiten Permanentmagneten 130 und 150 miteinander, wodurch sie eine Abstoßungskraft erzeugen und der zweite Permanentmagnet 150 nach oben bewegt wird. Die Aufwärtsbewegung bewirkt, daß das Klinkenende 146 in Eingriff mit dem zweiten Zahnabschnitt 64 des Kupplungsrades 60 tritt. Gleichzeitig erfolgt die Freigabe des Gurtes, während die Welle 126 das Masseteil 70 dreht, und das Kupplungsrad 60 erfährt eine momentane Trägheitskraft, die durch die Drehkraft der zu drehenden Welle 126 auftritt. Danach laufen die Klinken 75 und 76 über die Zahnspitzen des ersten Zahnabschnitts, um in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 52 des Halteringes 51 zu treten und dann das Halteteil 50 in der Abrollrichtung C des Gurtes zu drehen. Anschließend wird das Verriegelungsteil 40 in Richtung des Pfeils B bewegt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Gleichzeitig tritt die Klinke 41 in Eingriff mit dem ersten Zahn 25, um die weitere Drehung der Spule 20 anzuhalten und die Freigabe des Gurtes zu verhindern.

Zur gleichen Zeit, zu der die Freigabekraft des Gurtes die Spule 20 nach dem Anhalten ihrer Drehbewegung in die Abrollrichtung (zu einem Rahmen oder einem oberen Öffnungsabschnitt hin) zieht, treten die Flansche 22 und 23 jeweils in Eingriff mit den Reibzahn-Abschnitten 15 und 18 an den Öffnungsabschnitten 14 und 17, um sicherzustellen, daß eine weitere Drehung der Spule 20 verhindert wird. Diese Anordnung kann auf das Auftreten von abrupten Beschleunigungen des Fahrzeugs und auf einen ungewöhnlichen Zustand, wie einen Überschlag unter Geländebedingungen, reagieren.

Wie oben beschrieben, reduziert die vorliegende Erfindung die Detektionsvorgänge unter Beteiligung der Gurtsensoren und der Fahrzeugsensoren, um die Sensorgeschwindigkeit zu verbessern und die Fahrzeuginsassen als Reaktion auf den Detektionsvorgang sofort zurückzuhalten.


Anspruch[de]
  1. 1. Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt zum Einrollen und Freigeben des Sicherheitsgurtes von einer Spule (20), wobei die Rückziehvorrichtung folgendes umfaßt:

    einen Rahmen (40)

    mit zwei seitlichen Flügelabschnitten (12, 13), wobei in der Mitte jedes Flügelabschnitts (12; 13)

    jeweils eine Öffnung (14; 17) ausgebildet ist, in der jeweils ein Zahnabschnitt (15, 18) über einem Bogen hinweg ausgebildet ist,

    und mit einem Nutabschnitt (16), der eine Größe aufweist, die größer als die Öffnung (17) eines Flügelabschnittes (13) ist;

    eine Spule (20)
    1. - mit einem Paar von Ringflanschen (22, 23), die an beiden axialen Enden der Spule (20) überstehen und in den Öffnungen (14, 17) angeordnet sind,
    2. - einem Montagering (24), der an einer Seite eines Flansches (22) vorragt und
    3. - einen kleineren Durchmesser als der Flansch (22) aufweist, und
    4. - mit einem Zahnrad (25), das von einer Seite des anderen Flansches (23) vorsteht und im Nutabschnitt (16) aufgenommen ist;
    einen Behälter (30) mit
    1. - einem ersten Gehäuse (31), in dem der Montagering (24) läuft, und
    2. - mit einem zweiten Gehäuse (36), das eine Feder (35) aufnimmt;
    eine Gurtreguliereinrichtung (100)
    1. - mit einem Verriegelungsteil (40), das mit dem Zahnrad (25) der Spule (20) zusammenwirkt und einen Führungsstift (42) aufweist,
    2. - mit einer dem ersten Zahnrad (25) benachbarten Halteeinrichtung (50), die eine Ringaufnahme (53) ausbildet, in welcher der Führungsstift (42) eingreift,
    3. - und mit einem Kupplungsrad (60), das mit einem Masseteil (70) verbunden ist, an dem eine Klinke (75; 76) an einem Federhebel (73; 74) derart angebracht ist, daß sie bei einer Gurtbeschleunigung die Zähne eines ersten Zahnabschnittes (62) des Kupplungsrades (60) überläuft, und
    eine Sperrklinkeneinrichtung (200), die im Innenabschnitt einer Abdeckung (90) benachbart dem Kupplungsrad (60) angebracht ist und eine Sperrklinke (140) aufweist, die bei einem außergewöhnlichen Zustand des Fahrzeugs mit einem zweiten Zahnabschnitt (64) des Kupplungsrades (60) in Eingriff bringbar ist.
  2. 2. Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1, bei dem der Behälter (30) noch folgendes umfaßt:

    eine Drehstütze (32) für das erste Gehäuse (31), um die Welle der Spule (20) in seiner Mitte verdrehbar abzustützen, und

    eine Vielzahl von Rippen (34), die voneinander beabstandet am Innenumfang des Behälters (30) ausgebildet sind, um die Durchbiegung der Spule (20) im Kontakt mit dem Montagering (24) zu führen.
  3. 3. Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1, wobei die Halteeinrichtung (50) einen Haltering (51) aufweist, welcher einen ersten Zahnabschnitt (62) des Kupplungsrades (60) und das Masseteil (70) aufnimmt, und an dessen Umfang ein zweites Zahnrad (52) ausgebildet ist.
  4. 4. Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1, bei der das Masseteil (70) in Form eines Kreiskörpers vorliegt und wenigstens einen Flügel (73; 74), der in einem Halbkreisbogen von dessen Durchmesser aus verläuft und an seinem freien Ende eine Klinke (75; 70) trägt, sowie eine Vielzahl von Haken (77) aufweist, die in einem vorgegebenen Abstand voneinander von der Vorderseite des Masseteils (70) vorstehen.
  5. 5. Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1,

    wobei das Kupplungsrad (60) eine zentrale Öffnung aufweist, auf deren dem Masseteil (70) zugewandter Seite der erste Zahnabschnitt (62) zum Wirkeingriff mit dem Masseteil (70) ausgebildet ist,

    während auf der gegenüberliegenden Seite des Kupplungsrades (60) eine Koppelfläche (63) zum Wirkeingriff mit den Haken (77) angebracht und am Umfang des Kupplungsrades (60) der zweite Zahnabschnitt (64) vorgesehen ist.
  6. 6. Rückziehvorrichtung für einen Fahrzeugsicherheitsgurt nach Anspruch 1,

    wobei im Gehäuse der Sperrklinkeneinrichtung (200) ein stehendes Gewicht (120) vorgesehen ist, das einen ersten Permanentmagneten (130) umfaßt, der am oberen Abschnitt desselben montiert ist, und das im Gehäuse (110) verkippbar angebracht ist, und

    am oberen Abschnitt des Gehäuses (110) ein Klinkenhebel (140) montiert ist, der einen zweiten Permanentmagneten (150) trägt, der so angeordnet ist, daß gleiche Pole der beiden Permanentmagneten (130, 150) einander zugewandt sind.
  7. 7. Mit einer Rückziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 versehener Fahrzeugsicherheitsgurt.






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