FAST LOCKING AUTOMATIC SEAT BELT RETRACTOR

Abstract: 1. An automatic quick-locking belt retractor comprising a main housing (14), a winding shaft (2) with associated winding spring and belt (1) wound thereon and a locking mechanism comprising an inertia force sensor (8, 9), a movably arranged locking pawl (4), a locking sprocket (3), a control member (5, 6) mounted concentrically with respect to the winding shaft (2) in the housing, with an arresting drive disc (5) with internal tooth arrangement (5d), which is freely rotatable concentrically with respect to the winding shaft (2) and relative thereto, a control sprocket (6) with external tooth arrangement (6c) and a freely rotatably mounted pawl (10), and a rotary inertia weight (7) for actuating the locking pawl (4) in the event of excessive belt acceleration characterised in that the control member (5, 6) carries the inertia force sensor (8, 9), that the arresting drive disc (5) has a control cam (5a) for engagement of the locking pawl (4) into the locking sprocket (3), that the rotary inertia weight (7) is arranged movably relative to the control sprocket (6), that the mounting location (10a) of the pawl (10) is arranged eccentrically, forming a long (10e) and a short lever (10f), and that projections (7b, 7c) on the rotary inertia weight (7) can be brought into engagement with the ends (10d, 10c) of the pawl (10).

Description: Die Erfindung betrifft einen Gurtaufrollschnellsperrautomat mit einem Hauptaehäuse, einer Wickelachse mit zugeordneter Wickelfeder und aufgewickeltem Gurtband sowie mit einem Blockiermechanismus, bestehend aus einem Massenkraltsensor, einer beweglich angeordneten Blockierklinke, einem Blockierzahnrad und einem den Massenkraftsensor tragenden und konzentrisch zur Wickelachse im Gehäuse gelagerten Steuerteil mit einer konzentrisch zur Wickelachse und gegenüber er- selben frei drehbaren Arretier-Antriebsscheibe zum Einrasten der Blockierklinke über eine Steuerkurve in das Blockierzahnrad, und mit einer Drehträgheitsmasse zum Betätigen der Blockierklinke bei übermässiger Gurtbandbeschleunigung. Ein Sperrautomat der vorstehend genannten Art ist bereits aus der internationalen Patentanmeldung WO 80-02823 IPCT- DE 79/00060) bekannt Dort ist das Gehäuse des fahrzeugempfindlichen Massenkraftsensors einstückig mit der-Arretier-Antriebsscheibe ausgebildet, und zwar über einen über das Blockierzahnrad radial hinausstehenden Sektor, an dessen einem Ende dieser 2ssenkraftsensor angeordnet ist, während das gegenüberliegende Ende -dieses herausstehenden Sektors in Form einer Schubnase ausgebildet ist, die mit dem freien Ende der Blockierklinke in Steuereingriff bringbar ist Der Lacer- und Haltezapfen der bekannten Blockierklinke ist be- züglicli der Zähne derselben so angeordnet, dass im blockierten Zustand die Blockierklinke unter Druck steht Ausserdem erfolgt die Steuerung des Blockierens von der Seite der qurthandempfindlichen Einrichtung her, dth. über die TrÅagheitsmasse} im Falle übermäBiger Gurtbandbeschleunigung über eine konzentrisch zur Wickelachse angeordnete 3rems- trommel, die über einen Mitnehmer die Arretier-Antriebsscheibe verschieben kann, wenn bei übermässiger Gurthandbe- schleunigung eine masSenbehaftete Bremsbacke für eine rotatorische Mitnahme der Bremstrommel sorgt Aufgabe der Erfindung ist die weitere Verbesserung eines solchen Gurtaufrollschnellsperrautomaten unter Beibehaltung kleiner Baumasse und weiterer Vereinfachung der Ferti gung. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Steuerteil ausser der Arretier-Antriebsscheibe mit Innenverzahnung ferner ein diese Arretier-Antriebsscheibe lagern- des, an der Wickelachse angebrachtes Steuerzahnrad mit Au Benverzahnung und einer frei drehbar gelagerten Klinke aufweist, dass die Lagerstelle der Xlinkeunter Bildung eines langen und eines kurzen Hebels aussermittig angeordnet ist und dass an der Drehträgheitwsmasse Vorsprünge mit den Enden der Klinke in Eingriff bringbar sind. Durch diese Massnahmen gemäss der Erfindung kann man unabhängig von Fertiaungstole- ranzen einen ausbalancierten Zustand der Klinke in der ausgelenkten oder Ruhelage erreichen. Um die Baulänge des Sperrautomaten gemäss der Errfindung kurz zu halten, besteht das Steuerteil einerseits aus der Arretier-Antriebsscbeibe und andererseits aus dem parallel dazu angeordneten Steuer- zahnrad. Sinn des Aufbaues ist im Unfallirioment die Drehbewegung der Arretier-Antriebsscheibe, damit diese über eine Steuerkurve die Blockierklinke in Eingriff mit dem Blockierzahnrad und zum Zurückhalten des Gurtbandes bringt. Diese Drehbeweaunci der Arretier-Antriebsscheibe erreicht man über zwei Steuereinrichtungen, nimlich einerseits den fahrzeugempfindlichen mjessenkraftsensor, der zumeist in anderen bekannten Einrichtungen eine unter einer Sensorklinke angeordnete Kugel oder dergleichen aufweist, so dass bei hochgeschwenkter Sensorklinke die Arrtier-Antriebsscheibe den Drehimpuls von dem mit der Wickelachse mitdrehenden Steuerzahnrad erhält. Die gurtbandempfindliche Masse hingegen ist eine scheiben- oder plattenförmige Schwungmasse, welche über die erwähnten Vorsprünge, die in gewissen, noch zu beschrei- benden Grenzen frei drehbare Klinke und über die Innenver- zahnung der Arretier-Äntriebsscheibe dieser ebenfalls ein Drehimpuls mitteilt. Es ist somit verständlich, weshalb die Arretier-Antriebsscheibe ebenso wie das Steuer zahnrad mit Zahnungen versehen sein müssen und tber welche Mittel die im Normalzustand in etwa stationär verbleibende Arretier-Antriebsscheibe bei unerwünschten Beschleunigungen den gewunschten Drehimpuls bekommt. Das besonders Unerwartete ist nun die Bildung eines langen und eines kurzen Hebels der Klinke durch die entsprechende Anordnung der Lagerstelle derselben. Diese ist ein Zapfen bzw. ein einen Zapfen aufnehmendes Loch und erfindungsgemäss ausserhalb der Klinkenmitte angeordnet. Durch ein Wacheilen der Schwunginasse im Unfallmöfttent gegenüber dem Steuerzahnrad drückt der eine Schwungmassenvorsprung von unten gegen das Ende des langen Hebels, während gleichzei- tig der am Ende des kurzen Hebels angeordnete Vorsprung so ausser Eingriff bewegt wird, dass die Klinke in Eingriff mit den Innenzähnen der Arretier-Antriebsscheibe gelangt und den Drehiintuls übertragen kann. Andererseits kann man sich im Ruhezustand vorstellen, dass die Klinke schmiegen im Umfang des Steuerzahnrades liegt, so dass sich dieses ungehindert gegenüber der Arretier-Antriebsscheibe und. der Wickelachse drehen kann Es ist zu beachten, dass die Klinke erfindungsgemäss nicht etwa durch eine eigene Feder in dieser Ruhelage aehalten wird, wie das bei anderen bekannten Sperrautomaten häufig der Fall ist, sondern nur durch die zwei an der Schwungmasse angebrachten Vorsprünge. Zweckmässig ist es dabei, wenn die Drehträgheitsmasse als Schwungscheibe mit einseitig aus dieser herausstehenden Zapfen ausgebildet ist. Selbstverständlich könnte man 3e nach Anordnung der Schwungscheibe vor oder hinter dem Steuerzahnrad auch einige Zapfen nach der einen und andere Zapfen nach der anderen Seite herausstehend vorsehen. Es ist zwar an sich in anderem Zusammenhang schon bekannt, eine Drehträg- heitsmasse als Schwungscheibe auszubilden, in der vorliegenden Erfindung ergibt sich aber durch die von einer Seite dìe- 5er Schwung scheibe herausstehenden Zapfen und den Eingriff derselben mit der Klinke am Steuerzahnrad eine Besonderheit, welche eine unerwartete Vereinfachung der Fertigung erlaubt, weil sich eine Selbsteinstellung eines ausbalancierten Zustandes der Klinke unabhängig von Fertigungstoleranzen ergibt, wie nachfolgend ausführlich noch erläutert wird. Diesen Vorteil der Selbsteinstellung eines ausbalancierten Zustandes der Klinke erreicht man sowohl bei Ausbildung der Drehträgheitsmasse als Schwungscheibe gemäss den vorstehenden Merkmalen als auch bei vorieilhafter-weiterer Ausgestal- tung der Erfindung dann, wenn die Drehiräghei-tsmasse eine ebene, parallel zur Ebene des Steuerzahnrades liegende Platte mit Ausnehmungen ist, deren Enden-die Vorsprünge für den Eingriff mit der Klinke sind, und wenn die Klinke in einer Ausnehmung in derselben Ebene aufgenommen und drehbar gela-- gert ist wie die Trägheitsplatte. Beispielsweise kann man sich -eine Schwungscheibe als Platte vorstellen, die am Um- fang nicht kreisrund sondern auf zwei bezüglich des Drehmittelpunktes diametral gegenüberliegenden Seiten durch kalot tenförmiae, dreieckige, gebogene Ausnehmungen oder derglei- chen abgeflacht und am Umfang unterbrochen ist, so dass nur die dazwischenliegenden Bereiche des Umfanges noch auf dem Kreis liegen. Stellt man sich beispielsweise längs des Um- langes über einen Winkel von etwa 120 bis 90o eine parallel zum Umfang verlaufende längliche, gebogene Ausnehmung vor, so kann man vorzugsweise bei aekruter Ausgestaltung der Klinke diese wiederum schmiegend im Umfang des Steuerzahnrades anordnen. Anfang und Ende der Ausnehmung kann dann als Vorsprung derart dienen, dass beim Nacheilen dieser Schwung platte gegenüber dem Steuerzahnrad die Elinkefflherausgehoben wird und den Sperrvorgang einleitet. Sehr raumsparend ist es hierbei, wenn die Klinke in derselben Ebene wie die Träg- heitsplatte vor der scheibenförmigen oder ringförmigen Grundplatte des Steuerzahnrades oder dahinter angeordnet ist. Vorzugsweise kann auf der der Klinke gegenüberliegenden Seite in der dort ähnlich ausgestalteten Ausnehmung in der Träg- heitsplatte Raum für die Anordnung einer Feder vorgesehen sein, welche die Trägheitsplatte gegenüber dem Steuerzöhnrad mit vorbestimmter Kraft so vorspannt, dass im Normalzustand die Klinke ausge3enkt' d.h. schmiegen im Umfang des Sten- erzahnrades liegend verbleibt Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind von der Hauptebene des Steuerzahnrades nach einer Seite hin ein Lagerabsatz für den Innenring der Arretier-Antriebsscheibe und in radialem Abstand davon ein Lagerzapfen für die Layer- bohrung der Klinke befestigt, währenddessen auf der anderen Seite dieser Hauptebene ein Lagervorsprung für den Lagerinnenring der Schwungscheibe angebracht ist, und weiterhin ist vorgesehen, dass in Umfangsrichtung des Steuerzahnrades im Abstand voneinander Löcher für die Aufnahme von Schwungscheibenzapfen vorgesehen sind. Hierdurch lässt sich in be sonder zweckmässiger Weise die Schwungscheibe auf der einen Seite und die Arretier-Antriebsscheibe auf der anderen Seite des SteuerzÅahnrades anordnen, wobei beide Scheiben vom Steuerzahnrad über die Vorsprünge bzw. Absätze gelagert werden. Die im Steuerzahnrad erwähnten Löcher haben meist die Gestalt von Langlöchern, deren gebogene Länge sich etwa in Richtung des Umfanges erstreckt Durch diese Löcher kann ein Funktionseingriff von Seiten der Schwungseheibe uber die Klinke zur Antriebsscheibe hin erfolgen. Schon geringe Winkeldrehungen genügen, so dass verhältnismässig kurze Langlöcher im Steuerzahnrad ausreichen. Die Baulänge des Sperrautomaten gemäss der Erfindung kann durch die vorstehenden Massnahmen ersichtlich sehr kurz gehalten werden. Bedenkt man, dass das Steuerzahnrad und geaebenenLalls auch die Arre t2er-Antriebsscheibe grosse Kräfte nicht aufzunehmen haben und infolaftedessen z 3 aus Kunststoff gefertigt werden können, dann erklärt sich auch die einfache Fertigung. Die bei der Massenf2brlka.ion solcher Sperrautomaten unwei ueblich auftretenden Toleranzabweichungen bereiten bei der Fertigung eines Automaten mit den Massnahmen dieser Erfindung insbesondere dann keinerlei Schwierigkeiten, wenn bei weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Lagerzapfen am Steuerzahnrad im Abstand zwischen zwei Löchern derart angebracht ist1 dass zwei der hindurchragenden Schwungscheibenzapfen an Schrägen an den Enden der Klinke in Eingriff bringbar sind Zwischen diesen zwei durch das Steuerzahnrad hindurchragenden Zapfen liegt auf der der Arretier-Antriebsscheibe zugewandten Seite die Klinke axial gesichert. Unter der Voraussetzung, dass die Schwung scheibe mit dem Steuerzahnrad mitdreht, liegt die Klinke innerhalb des huBendurchmès- sers des Steuerzahnrades, welches sich folglich frei geaen- über der im wesentlichen stationär gehaltenen. Arretier Antriebsscheibe drehen kann. in diesem Normalzustand befin- det sich also die Klinke in einer oefinierten-und nur kraftschlüssigen Ruhelage. Dies erreicht man mit den einfachen.. Mitteln gemäss der erfinderischen Massnahmen mit anderen:wor- ten dadurch, dass die beiden Schwungscheibenzapfen auf einem festen Umfang in den erwähnten Löchern in. dem Steuerzah@rad und nur über bestimmte Winkel, d.h. also in begrenztem Massse, drehen können Dabei ist es zweckmässig. wenn das Ende am kurzen Hebel als Absatz mit einer Schräge zum Schvung.s'chei- benzapfenhinder Art ausgelegt ist, dass dieser Zapfen - ter die schräge greift und versucht, die Klinke nach innen einzurasten bzw. nach innen zu halten. Der andere. besüg lich der Lagerstelle der Klinke gegenüberliegende Hebel hat am Ende vorzugsweise auch eine Schräge, diese liegt;auf.;dem anderen Schwungscheibenzapfen, der eine Aufl.agedieses Klinkenendes erfordert. Man erkennt nun die dgfinterte Ruhelage mit Kraftschluss Der absolut stabile Ruhezustand der Schwung scheibe und der Klinke auf dem Steuerzahnra,d wird in überraschender Weise ausserdem unabhängig an Fertigungs- toleranzen erreicht, denn die beschriebenen Teile ieg1en nicht an definierten Anlagen im Steuerzahnrad an sondern balancieren sich immer selbst aus, Im Falle einer Relativbgewegung zwischen der Schwungscheibe und dem Steuerzahnrad greift der am Ende des längeren He bels der klinke liegende Schwungscheibenzapfen so ein, dass er die klinke nach ausserhalb des Aussenumfanqes des Steuerzahnrades herausschwendkt, weil auf dem gegenüberliegenden Ende des kurzen Hebels der dieses Ende stützende Zapfen herausbewegt ist In diesem Moment kann die Klinke den. Drehimpuls vom Steuerzahnrad auf die Arretier-Antriebsscheibe übertragen. Deshalb ist es auch besonders vorteilhaft, wenn, erfindungsgemäss die innen zähne der Arretier-Antriebsscheibe im. zu sammengebauten Zustand mit der Eingriffsebene der am Steuerzahnrad gelagerten Klinke und die Aussenzähne des Steuer zahnrades in der Eingriffsebene der an der Arretier-Antriebsscheibe drehbar gelagerten Sensorklinke des fahrzeugempfind- lichen Massenkraftsensors angeordnet sind. Vorzugsweise wird die Arretier-Antriebsscheibe in Gestalt einer Dose ausgebildet, wobei die zylindrischen Wände innen mit den erwähnten Zähnen versehen sind, die mit der vorstehend ausführlich beschriebenen Klinke in Eingriff gebracht werden können. In einer von dieser Eingriff sebene im Abstand angeordneten anderen Eingriffsebene , nämlich der für den fahr zeugempfindlichen Massenkraftsensor, befinden sich dann die Aussenzähne des Steuerzähnrades. DamiUdiese mit der Sensorklinke des fahrzeugempfindlichen Sensors in Eingriff gelangen können, ist der fahrzeugempfindliche Sensor und insbesondere seine drehbar gelagerte Klinke in dieser zweitgenannten Eingriffsebene angeordnet. Auch dies erleichtert die Fertigung und erlaubt kleine BaurzBe, wobei eine besondere Schonung der aus kunststoff hergestellten Bauteile gewährleistet ist. Zweckmässig ist es gemäB der Erfindung ferner, wenn an der Arretier-Antriebsscheibe eine Steuerkurve für die Aufnanine und Führung eines Steuerzaufens der Blockierklinke angebract und derart ausgelegt ist. dass der Steuerzapfen nur im unblockierten Zustand der Blockier- klinke und in dessen Nahbereichen in einer zwangssteuern- den Kontur der Steuerkurve liegt,' während diese in den übri gen Bereichen ohne Führungseingriff mit dem Steuerzapfen freigeschnitten ist, und wenn die Zähne der Blockierklinke sowie des Blockierzahnrades selbsteinrastend gestaltet sind. Während bei dem eingangs beschriebenen Sperrautomatan der bekannten Art dieSteuerkurve frei nach aussen wirkt, ist die erfindungsgemäss vorgesehene Steuerkurve in einer Art Ohr allseitig amschlossen an der Arretier-Antr¯ebs- scheibe angebracht, vorzugsweise an deren Aussenumfang im Winkelabstand von der fahrzeug'empfindlichen Sensoreinrich tung. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Auslegung der Steuerkurve in der beschriebenen Weise. Man kann sich die Gestalt der neuen Steuerkurve etwa als Bananenform denken. Dabei ist erfindungsgemäB darauf geachtet, dass der Blockier- klinkensteuerzapfen nicht auf der gesamten Kontur der Steuerkurve immer bündig anliegt, so dass es zu einer Zwangsfüh- rung kommt. Dann nämlich müsste wiederum streng auf die Einhaltung von Fertigungstoleranzen geachtet werden. Durch die erfindungsgemässen Massnahmen ist man hiervon aber unabhängig, denn die Kontur der Steuerkurve ist so gestaltet, dass sie den Steuerzapfen nur beim Einrasten in den unblockierten Zustand, d.h. bei Freigabe der Elockierklinke vom Blockier- zahnrad, geführt und festgelegt ist. Zu den übrigen und von dieser Position weiter entfernt liegenden Teilen der Steuerkurve ist die Kontur freigeschnitten, damit z B. bei Toleranzfehlern in der Produktion der steuerzapfen sich nach dem Uberlappen der Zähne der Blockierklinke mit denen des Blockierzahnrades nicht Verklemmungen eintreten Deshalb sind die Zähne im Sinne einer Selbsteinspulbng ausgestaltet. Mit anderen Worten braucht die Arretier-Antriebsscheibe der Blockierklinke über die Steuerkurve und den Stenerzapfen nur eine Vorbeschleunigung zu erteilen, so dass die über- lappung der Zähne mit dem Blockierzahnrad hergestellt wird, während danach der ganze Mechanismus sich selbst überlassen verbleiben kann. Die Seibsteinspulung oder Seibsteinrastung der Zähne der Blockierklinke einerseits und des Blockierzahnrades andererseits erfolgt durch geeignete Hinterschneidung der Zähne, so dass diese sich zu einer Volleinrastung selbst einfädeln. Selbstverständlich muss eine hinreichend grosse überlappung der Zähne zwischen Klinke und Blockierzahnrad vorhanden sein, so dass trotz der freigeschnittenen Bereiche der Steuerkurve die Blockierklinke sich nach über- nahme der Vorbeschleunigung bzw. nach Empfang des Steuerimpulses selbst-für¯die Volleinspulung sorgt. Af diese Weise wird stets ein Verklemmen der Steuermechanik vermieden. Ausserdem erreicht man damit auch eine hervorragende Schonung der aus zerbrechlicheren oder elastischeren Ma- terialien hergestellten Bauteile, z.B. des Kunststoffes im Falle der Arretier-Antriebsscheibe und des Steuerzahnrades. Vorteilhaft ist es gemäss der Erfindung auch, wenn der Steu- erzapfen im Bereich des einen Endes der länglichen Blockier- klinke und deren Lager- und Haltezapfen im Bereich deren anderen Endes angebracht sind. Durch diese Massnahme gelangt die Blockierklinke im Blockierzustand unter Zugkräfte, im Gegensatz zu den Druckkräften beim oben beschriebenen bekannten Fall. Ausserdem ist es zweckmässig, wenn erfindungsgemäss der 1ager- und Haltezapfen der Blockierklinke durch Feinstanzen geformt ist Diese Massnahme erlaubt eine besonders einfache Fertigung. Die ganze Blockierklinke kann damit nämlich durch Stanzen gefertigt werden, wobei man z B ein Blech mit einer Stärke von 4 mm in eine Feinstanzpresse gibt, die einerseits die kontur ausstanzt und währenddessen oder danach auch den erwähnten Lage-und Halte zapfen ausprägt. Bei dem entsprechenden Prägewerkzeug geht ein geeigneter Stempel in das Material hinein und drückt das Stahlmaterial wie eine hochviskose Flüssigkeit in eine Gegenmaske. Trotz dieser einfachen Berstellungsinethode kann man In unerwarteter Weise die im Zusammenhang mit diesen Schnellsperrautomaten auftretenden Kräfte auffangen, z.B. kann ein derart hergestellter Lager- und Haltezapfen Kräfte von 1.600 kp oder dergleichen aufnehmen. Nirgends wurde bisher ein ausgeprägter Zapfen bei derart-ho?hbelasteten Sperrelementen eingesetzt. Zweckmässig ist es erfindungsgemäss auch.7 wenn das Sen sorge- bäuse des fahrzeugempfindlichen Massenkraftsensors bei unterschiedlichen Einbauwinkeln um eine in der Ebene der Arre tier-Antriebsscheibe liegende Achse bezüglich des Lotes drehbar und einstellbar ist. An der Arretier-Antriebsscaeibe kann man sich im unteren Bereich (in Bezug auf das Lot gesehen) eine Zunge vorstellen, mit deren Hilfe da'-' Sensor- gehäuse gehaltert Ist. Hierbei Ist in besonders zwecks ger Weise vorgesehen, dass das Sensorgehäuse im oberen Bereich zwei grössere Zapfen aufweist, durch welche man die vorgenannte Achse legen kann, die dann.z.B. senkrecht zu der Schwenkachse der fahrzeugempfindlichen Sensorklinke selbst angeordnet ist. Um diese Achse durch le beiden oberen Drehstift kann das Sensorgehäuse in der dieses halternden Zunge gedreht werden, wenn wegen unterschiedlicher Einbauwinkel eine erneute Justage oder Einstellung erforderlich ist. Je nach Fahrzeugtyp müssen gegebenenfalls Gurtautomaten unter unterschiedlichen Winkeln zum ortsfesten Koordinaten- system eingebaut werden. Nun ist es besonders zweckmässig, wenn das Sensorgehäuse im Abstand von dem einen oberen Drehstift einen z B. kleiner aüsgestalteten unteren Einstellstift aufweist. Bei der Fertigung kann man diesen Einstellstift am Sensorgehäuse in verschiedenen Positionen, d.h. unter verschiedenen Winkeln bezüglich des oberen Drehstiftes, ansetzen oder am Gehäuse sogleich anspritzen, gegebenenialls noch im Werkzeug bei der Fertigung des fahrzeuaempfindlichen tAassenkraltsensors, so dass sich je nach gewünschtem Winkel bei Anbringung an der Zunge unter der Arretier-Antriebsscheibe eine andere Einbaulage ergibt. Damit kann man in billiger und einfacher Weise unter Verwendung ein und desselben Sen soroehäuses und dergleichen Sinke verschiedene Einbauwinkel realisieren. Weitere Vorteile, Nerkinale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen Es zeigen Figur 1 als Explosionsdarstellung die einzelnen wichtigsten Bauteile in perspektivischer Darstellung und Figur 2 die Draufsicht auf eine anders ausgestaltete Schwung- Platte mit Steuerzahnrad und Klinke. Um eine Gurtwickelachse 2 wird auf einer Gurtbandspule 13 das Gurtband 1 aufgespult, und es Ist zwischen der abgebrochen dargestellten Spule 13. und dem Gehäuse 14 ein Innendeckel 15 gezeigt, an weichem ein Haltestift 15b angebracht ist, welcher durch die wandstärke des Gehäuses 14 in der Zeichnung nach rechts vorn herausragt und zur Anbringung einer Haltefeder 12 vorgesehen ist. Auf der in dem Gehäuse 14 gelagerten Wickelachse 2 ist kraftschlüssig das Blockierzahnra 3 angeordnet, welches zwei Justierbohrungen 3a zur Aufnahme von Justierzapfen 6e des Steuerzahnrades 6 aufweist, welches sich somit ebenfalls zusammen mit der Wickelsachse 2 mitdreht Wird das Gurtband 1 zur Vergrösserung seiner Länge vom Insassen herausgezogen bzw abgespult, dann bewegt es sich gemäss Pfeil 12r so dass sich die Wickelachse 2 in Richtung des gebogenen Pfeiles 13 dreht, eine Drehrichtung, die sich dann auch bei offiem BRockierzahnrad 3 und dem Steuerzahnrad 6 wiederfindet. In der Baltebohrung 14b Ist der Lager- und Haltezapien¯4b der Blockierklinke 4 drehbar gelagert. Man erkennt aus der Darstellung die Herstellung dieses Lager- und Haltezapfens 4b durch Prägen und Stanzen. Wird die 4 in die Verzahnung des Blockierzahnrades 3 hineingedreht, in der Darstellung also bei Drehung um den Laser- und Haltezapfen im Gegenuhrzeigersinn, dann wird die entsprechende Gurtzugkraft des Gurtbandes -1 über die Wickelachse 2, das Blockierzahnrad 3, die Blockierklinke 4 und über deren Lager- und Haltezapfen 4b in das mit dem Fahrzeugrahmen verschraubte Gehäuse 14 übertragen Dieses Drehen der Blockierklinke 4 um ihren Lager- und Haltezapfen 4b kann nun auf zweifache Weise eingeleitet bzw gesteuert werden, nämlich einerseits die durch die fahr zeugsensitive Einrichtung und andererseits die durch die gurtbandsensitive Einrichtung erzeugte Blockierung Die auf Beschleunigungen des Fahrzeugs ansprechende Ein- richtung ist der eingangs erwähnte Massenkraftsensor, näm- lich die im Sensorgehäuse 9 beweglich gelagerte Kugel 9a, die unter der fahrzengempfindlichen Sensorklinke 8 ruht, hier im Ruhe--Ezw. Normalzustand gezeigt. Das Sensorgehäuse 9 ist an der Arretier-Antriebsscheibe 5 befestigt und kann somit zusammen mit dieser bewegt werden. Diese im all gemeinden aus Kunststoff gefertigte Arretier-Antrieksschei- be 5 besitzt einen Innenring 5c, der auf dem Lagerabsatz 6f des Steuerzahnrades 6 gelagert ist. Dieser Ringboden ist sozusagen der Boden einer Dose, an dessen Rand ein zylin derr,anteliörmiger Ring mit den Innen zähnen 5d angesetzt ist. In Richtung auf das Gehäuse 14 hin ragt, am Boden der Arretier-Antriebsscheibe 5 befestigt, ein Stift Sb für die Anbringung an einer Haltefeder 12 heraus. Im Winkelabstand zu dem Sensorgehäuse 9 ist ein Ohr 5g mit darin eingeformter Steuerkurve 5a angebracht. Diese dient der Aufnahme des Steuerzapfens 4a der Blockierklinke 4. Es wurde oben schon festgestellt, dass das Steuerzahnrad 6 an der Wickelachse 2 mitdrehend befestigt ist. Insbesondere sorgen zwei Justierzapfen 6e, von denen in der Zeich- nung nur einer dargestellt ist, für die Verbindung es Steuerzahnrades 6 mit dem Blockierzahnrad 3 (über die Ju stierbohrungen 3a). Da die haltefeder 12 über den am Ge-. häuse 14 befestigten Haltestift 15b gehäusefest gehalten wird, bleibt auch die Arretier-Antriebsscheibe 5 infolge des Eingriffs des Stiftes Sb mit der Haltefeder 12 im grossen und ganzen stationär, d.h. sie kann frei auf dem Lagerabsatz óf des vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten Steuerzahnrades 6 gleiten. Aber nicht nur durch die Haltefeder 12 sondern auch durch den Eingriff des Steuerzapfens -4a der Blockierklinke 4 mit der Steuerkurve sa ist eine definierte Ausgangslage dieser Arretier-Antriebsscheibe 5 gewährleistet Da die Klinke 10 und die Schwungscheibe 7 für die fahrzeug- sensitive Blockierung nicht von Bedeutung ist, werden jene Teile erst im nächsten Abschnitt In Verbindung mit der gurtbandsensitiven Einrichtung erörtert. Tritt eine Fahrzeugbeschleunigung über dem Grenzwert von z.B. O, 4 g auf, dann hebt die Sensorklinke 8 durch die Verlagerung der Kugel 9a aus ihrem Sitz im Gehäuse 9 sich an und greift in die Verzahnung 6e des Steuerzahnrades 6 ein. Dieses nimmt nun bei Weiterôrehen der Wickelachse mit dem Blockierzahnrad 3 und Steuerzahnrad 6 die Arretier-Antriebsscheibe 5 mitrotierend mit. Die Rotationsbewegung der Arretier-Antriebsscheibe 5 führt zu einer Einsteuerbewegung des Steuerzapfens 4a der um den Lager- und Haltezapfen 4b drehbaren Blockierklinke 4, und zwar über die Steuerkurve 5a, in welcher.der Steuerzapfen da der Blockierklinke 4 geführt ist. Die Zuordnung der Verzahnung 6c des Steuerzahnrades 6 zur Lage und Länge der Sensorklinke 8 einerseits sowie der Steuerkurve 5a zur Geometrie er Blockierklinke 4 andererseits ist so gestaltet; dass eine Zwangseinsteuerung ohne die Gefahr von Zahn- auf Zahn-Operationen erfolgt. Man erkennt aus der Anordnung der Zähne des Blockierzahnrades 3 und der Blbckierklinke 4, dass letztere Im Blockierzustand auf Zug beansprucht wird. Da der Steuerzapfen 4a von dem Lager- und Haltezapfen 4b in verhaltnismässig gro Bem Abstand angeordnet ist, gelingt eine recht feine Regelung über die Steuerkurve 5a der Arretier-Antriebsschei- be 5. Man erkennt die Bananenform der entsprechend konturierten Steuerkurve Ba Die Zwangsführung Ist dadurch ver- mieten, dass ein Anliegen des Steuerzapfens 4a an der Steuerkurve 5a zur genauen Führung nur in dem in der Figur dargestellten linken Ende der Steuerkurve vorgesehen ist. Nur in diesem Bereich legt die Kontur der Steuerkurve 5a den Steuerzapfen 4a in etwa fest. Wach oben und hinten in der Figur ist die Steuerkurve 5a hingegen freigeschnitten. Wenn sich nämlich die Zähne der Blockierklinke 4 und Blockierzahnrades 3 überlappen, erfolgt eine Selbstein spülung, während der der Steuerzapfen ta in der Steuerkurve 5a nicht mehr geführt und von dieser berührt zu wer n braucht. In diesem letzteren Bewegungsbereich des Blockiervorganges Ist der Steuerzapfen ta Praktisch frei. Mit a.- deren Worten führt die krafttragende Verzahnung zwischen der Blockierklinke 4 und dem Blockierzahnrad 3 beim Einspulen dazu, dass der Steuerzapfen 4a nur noc- lurch die Haltefeder 12 belastet wird, die Einsteuerung sicherlich aber nicht mehr durch die Steuerkurve 5a erfolgt. Dadurch vermeidet man die Zwangsführung und gibt dem Stenerzapfen 4a praktisch nur eine Vorbeschleunigung zur Einleitung des Blockiervorganges. Während man bei bekannten Mechanismen häufig Doppelpassungsprobleme auch hochlasttragender Teile hatte, wird durch die Erfindung ein Verklemmen der gesam ten Steuermechanik ausgeschaltet. Deshalb kann man beson ders die Bauteile der Steuermechanik aus filigranem Kunst stoff aufbauen. Die gurtbandsensitive Blockierung erfolgt über die schon erwähnte Schwungscheibe 7 und die im folgenden darzustel lenden Teile am Steuerzahnrad 6. Von der Hauptebene dieses Steuerzahnrades 6 sind nach der in der Figur linken Seite hin ein Lagerabsatz 6f für den Innenring 6c der Arretier Antriebsscheibe 5 und radialem Abstand-davon ein Tager- zapfen 6a für die Lagerbohrung 10a der Klinke 10 befestigt. Auf der anderen, dem Betrachter der Figur zugewandten Sei te dieser Hauptebene ist der Lagervorsprung 6h für den Lagerinnenring Ze der Schwungscheibe 7 angebracht. Ausser dem erkennt man ein Langloch-6b, welches eines von drei in Umfangsrichtung des Steuerzahnrades 6 im Abstand von einander angeordne,en Löchern ist. Man kann sich in dem links vorn ausgeschnittenen Quadranten des Steuerzahnrades 6 ein weiteres Langloch denken, und im unteren Bereich ist in dem ebenfalls abgebrochen gezeigten Teil noch ein Lang loch vorgesehen, welches den Stift 7d für die gurtbandsen- sitive Justierfeder 11 aufnehmen kann. Durch das Langloch 6b ragt der Druckzapfen 7b des Schwungrades 7, und durch das nicht gezeigte Langloch im gerade abgeschnittenen Quadranten ragt der Antriebszapfen 7c der Schwungscheibe 7 hindurch Der Schnitt des linken oberen Quadranten liegt in der Draufsicht mitten in dem Lagerzapfen 6a für die Klinke 10j welcher durch deren Lagerbohrung 10a bzw. in diese hinein ragt. Man. erkennt auch, wie der Lagerzapfen 6a im Abstand zwischen dem rechten Langloch 6b und dem links angeordnet zu denkenden anderen Langloch derart an- gebracht ist, dass der Druckzapfen 7b durch das Langloch 6b und der Antriebszpfen 7c durch das andere Langloch ragt. Der letz,genannte Antriebszapfen 7c kann mit der gezeigten Schräge am linken Ende 10c des laqngen Hebels 10e angreifen, während das Ende des Druckzapfens 7b an der Schräge oder dem Absatz 10d am Ende des kurzen Hebels lOt angreift. Derlange Hebel 10e ist bei dieser Ausführungsforin viermal so lang wie der kurze Hebel 10f der Klinke 10. Im Normalbetrieb nimmt die gurtbandsensitive Justierfeder 11 zwischen dem Stift 7d des - Schwungrades -7 und dem Haltezapfen 6d am Steuerzahnrad 6 die Schwungscheibe 7 in Drehung in Richtung des Pfeiles 13 mit. Die Klinke 10 liegt. dann wschmiegend im Umfang bzw. innerhalb des Aussendurchmessers des Steuerzahnrades 6, so dass sich die Arretier antriebsscheibe 5 im wesentlichen stationär befindet und dieser gegenüber das Stenerzahnrad 6 sich frei drehen kann. Man erkennt, dass die Klinke 10 nicht etwa durch eine Feder in der erwähnten Rubelage gehalten wird, sondern nur durchden Druckzapfen 7b und den Antriebszapfen 7c des, Schwung- rades 7. Die Klinke 10 liegt axial gesichert, nämlich einmal am hinteren Ende lOb des kurzen Hebels 10f, durch den Druckzapfen 7b gehaltert, andererseits vorn über das Ende 10c des langen Hebels 10e, welches auf dem Antriebszapfen 7c ruht. Tritt eine Rotationsbeschleunigung der Wickelachse 2 über einem angenommenen Grenzwert von z B 1,5 g in Bezug auf den Gurtbandauslauf auf, dann wird bei entsprechender Abstimmung der Justierfeder 11 die Schwungscheibe 7 das Bestreben haben, gegenüber dem Steuerzahnrad 6 aufgrund ihrer Drehbarkeit zurückzubleiben bzw nachzueilen, d h im Sinne der Figur im Uhrzeigersinn zu drehen. Dabei wird der Antriebszapfen 7c am vorderen Ende 10c der Klinke 10 diese um die Lagerbohrung 10Åa soweit auslenken, dass die mit dem Steuerzahnrad 6 mitrotierende Klinke 10 in die Innenverzahnung 5d der Arretier-Antriebsscheibe 5 eingreift Dann wird der vorstehend im Zusammenhang mit der fahrzeug sensitiven Einrichtung beschriebene Einsteuervorgang der Arretier-Antriebsscheibe 5 mit der Steuerkurve 5a an der B10ckierklinke 4 in gleicher Weise eingeleite. und voll zogen. Bei der Ausführungwsform der Figur 1 wurde eine spezielle Ausgestaltung des Steuerzahnrades 6 veranschaulicht, und die Drehträgheitsmasse war. die Schwung scheibe 7 mit den Zapfen 7b, 7c und 7d. Bei der Ausführungsform nach Figur 2 ist die Drehträgheitsmasse eine abgeflachte, ebene Platte 7, deren Ebene parallel zu der des Steuerzahnrades 6 liegt, welches im Hintergrund schematisch ebenfalls angedeutet ist. Am Steuerzahnrad 6-ragt ein Lagerzatfen6a.zum Betrachter der Figur 2 nach vorn heraus-r und um diesen ist die Klinke 10 schwenkbar. In derselben Ebene wie die Klinke 10 liegt auch die Schwungplatte 7, auf dem Lagerzapfen 6h gelagert Die Scheibenform der Platte 7 gemäss Figur 2 ist durch eIne obere Ausnehmung 30 und eine untere Ausnehmung-31 unterbrochen. Es handelt sich hier um längliche, über einen Teil des Umfanges angeordnete Ausnehmungen, die bezüglich des Làger- zapfens 6h auf diametral gegenüberliegenden Seiten -angeord- net sind. Die obere Ausnehmung 30 wird durch zwei Vorsprünge 7b und 7c begrenzt, an welcher die Enden der Klinke 10 anliegen können. Die ausgezogenen Linien zeigen den kraft- schlüssigen Gleichgewichtszustand, die gestrichelten Linien die ausgelenkte oder Ruhelage Die der oberen Ausnehmung 30 gegenüberliegende Ausnehmung 31 ähnlicher Gestalt lässt die oben bereits beschriebene, gurtbandsensitive Justierfeder 11 erkennen, die einerseits am Zapfen am Stenerzahnrad 6 gehaltert und andererseits in einem Loch, an einer Öse oder dergleichen befestigt Ist1 die bei der Ausführungsforin der Figur 2 zum Vergleich-mit der der Figur 1 ebenfalls mit 7b bezeichnet ist. Man sieht, wie im ausgelenkten oder Ruhezustand die Klinke 10 schmiegend innerhalb des Umfanges des Steuerzahnrades 6 liegt, so dass sich das Steuetzahnrad ungehindert innerhalb der Arretier-Antriebsscheibe 5 drehen Xann. Eilt nun bei über mässigem Gurtauszug (höhere Beschleunigung und Geschwindigkeit) das Steuer zahnrad 6 der Trägheitsplatte 7 voraus, dann tritt der mit gestrichelten Linien gezeigte Zustand ein, als würde die Trägheitsplatte 7 in der Darstellung der Figur 2 bezüglich des Steuerzahnrades 6 nach rechts gedreht. Der Vorsprung 7c bewegt sich dann in Richtung des schwach gebogenen Pfeiles in Figur 2 links oben. Da auf der gegenüberliegenden Seite der Vorsprung-7b der Schwungplatte 7 ebenfalls nach rechts wandert und Raum für die Bewegung der Klinke 10 freigibt, kann sich diese in die mit gestrichelten Linien dargestellte Position bewegen und den Sperrvorgang einleiten. Man kann sich vorstellen, dass die Klinke 10 in derselben Ebene wie die Schwungplatte 7 vor oder auch alternativ hinter dem Steuerzahnrad 6 angeordnet sein kann. Schliesslich ist in Figur 1 auch noch die Dreheinstellmöglich- keit des Massenkraftsensors 8, 9 längs der Achse X-Xl darge- stellt. Das Sensorgehäuse 9 ist in einer Zunge 21 unter der Arretier-Antriebsscheibe 5 angebrachir und wird mittels oberer Drehstift 20 (bei Betrachtung der Figur 1 vorn) und 23 (hinten) gehaltert. Die Zunge 21 ist der Deutlich- keit halber hier abgeschnitten gezeigt. Unter dem vorderen oberen Drehstift 20 ist am Sensorgehäuse 9 ein -kleiner aus gestalteier Einstellstift 22 angespritzt, der je nach Fahr zug typ und mithin Einbauwinkel des Gurtautomaten in unterschiedlichen Positionen bzw unter solchen Winkeln zum oberen Drehstift 20 angeordnet sein kann, dass für verschiedene Fahrzeugtypen und Einbauwinkeln in billiger und einfacher Weise ein und derselbe Massenkraltsensor 8 9 verwendet werden kann.

Claims: P atentansprüc'he 1. Gurtaufrollschnellsperrautomat mit einem Haupfgehäuse (14), einer Wickelachse (2) mit zugeordneter Wickelfe der und aufgewickeltem Gurtband (1) sowie mit einem Blockiermechanismus, bestehend aus einem Massenkraft sensor (8, 9), einer beweglich angeordneten Blockier klinke (4), einem Blockierzahnrad (3) und einem den Massenkraftsensor (8, 9) tragenden und konzentrisch zur Wickelachse (2) im Gehäuse gelagerten Steuerteil (5, 6) mit einer konzentrisch zur Wickelachse (2) und gegenüber derselben frei drehbaren Arretier-Antriebs scheibe (5) zum Einrasten der Blockierklinke (4) über eine Steuerkurve (5a) in das Blockierzahnrad (3), und mit einer Drehträgheitsmasse (7) zum Betätigen der Blockierklinke (4) bei übermässiger Gurtbandbeschleuni gung, d a a < 5 u r c h 9 e k e n n z e i c h n e t dass das Steuerteil (5,6) ausser der Arretier-Antriebs scheibe (5) mit Innenverzahnung (5b) ferner eine diese Arretier-Antriebsscheibe (5) lagerndes, an der Wickel achse (2) angebrachtes Steuerzahnrad (6) mit Aussenver zahnung (6c) und einen frei drehbar gelagerten Klinke (10) aufweist, dass die Lagerstelle (10a) der Klinke (10) unter Bildung eines langen (lOe) und eines kurzen Hebels (10f) aussermittig angeordnet ist und dass an der Drehträgheitsmasse (7) Vorsprünge (7b, 7c) mit den Enden (1 Ob1 10c) der Klinke (10) in Eingriff bringbar sind 2. Sperrautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehträgheitsmasse als Schwungscheibe (7) mit einseitig davon herausstehenden Zangen (7b, 7c) ausaebil- der ist (Fig. 1). 3. Sperrautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Drehiräobeitsmasse (7) eine ebene, parallel zur Ebene des Steuerzahnrades (6) lieoende Platte mit Ausnek- munden (30, 31) ist, deren Enden die Vorsprünge (7b, ?c) für den Eingriff mit der Klinke (10) sind, und dass die Klinke (10) in einer Ausnehmung (30) in derselben Ebene aufgenommen und drehbar oelasert ist wie die Trägheits- platte (7) (Fiqur 2) 4. Sperrautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass von der Hauptebene des Steuerzahnrades (6) nach einer Seite hin ein Lagerabsatz (6f) für den Innenring (5c) der Arretier-Antriebsscheibe (5) und in radialem Abstand davon ein Lagerzapfen (6a) für die Lagerbohrung (10a) der Klinke (70) befestigt sind, während auf der anderen Seite dieser hauptebene ein Lagervorsprung (6h) für den Lagerinnenring (7e) der Schwungscheibe (7) an gebracbt ist und in Umfangsrichtung des Steuerzahnrades (6) im Abstand voneinander Löcher (6b) für die Aufnahme von Schwungscheibenzapfen 17b, 7c, 7d) vorgesehen sind. 5. Sperrautomat nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch oekenn zeichnet, dass der Lagerzapfen (6a) am Steuerzahnrad (6) im Abstand zwischen zwei Löchern (6b) derart angebracht ist, dass zwei der hindurchragenden Schwungscheibenzapfen (7b, 7c) an Schrägen an den Enden (10b, 10C) der Klinke (10) in Eingriff bringbar sind. 6. Sperrautomat nach einem der ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass, die nnenzähne ?(5d). der-Arretier-An- triebsscheibe (5) im zusammengebauten Zustand in der Ein griffsebene der am Steuerzahnrad (6) gelagerten Klinke (10) und die Aussenzähne (6c) des Steuerzahnrades (6) in der Eingriffsebene der an der Arretier-Antriebsscheibe (5) drehbar gelagerten Sensorklinke (8) des fahrzeugem,p- findlichen Massenkraftsensors (8, 9) anqeordnet sind. 7. Sperrautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Arretier-Antriebsscheibe (5) eine Steoerkurve (5a) für die Aufnahme und Führung eines Steuerzapfens (4a) der Blockierklinke (4) angebracht und derart ausgelegt ist, dass der Steuerzapfen (41) nur im unblockierten Zustand der Blockierklinke (4) und in dessen Nahbereichen in einer zwangssteuernden kontur der Steuer kurve (5a) liegt, während diese in den übrigen Bereichen ohne Führungseingriff mit dem Steuerzapfen tta) frei ge schnitten ist, und dass die Zähne der Blockierklinke (4) sowie des Blockierzahnrades (3) selsssteinrastend gestal tet sind. 8. Sperrautomat nach einem der Ansprüche 1 bis @, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerzapfen {4a) im Bereich des einen Endes der länglichen Elockierklinke (4) und deren Lager- und Falte-zapfen (45) im Bereich -deren anderen Endes angebracht sind. 9. Sperrautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, da,ss der Lager- und Haltezapfen ( der Blockierklinke (4) durch Feinstanzen oeformt ist. 10. Sperrautomat nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (9) des fahrzeug- empfindlichen Massenkraftsensors < 8, 9) bei unterschiedlichen Einbauwinkeln um eine in der Ebene der Arretier Antriebsscheibe (5) lieqende Achse (X: X') bezüolich des Lotes drehbar und einstellbar ist.

Inventors: ADOMEIT, H.D.
Applicants: KLIPPAN G.M.B.H SICHERHEITSGERATE
Application year: 1983
Main classification: B60R22
IPC codes: B60R22