Sicherheitsgurtaufroller mit Sensorabschaltung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem fahrzeugsensitiven und einem gurtbandsensitiven Steuersystem für die eine in eine gehäusefeste Verzahnung einsteuerbare Zahnscheibe aufweisende Blockiereinrichtung des Gurtaufrollers, wobei das Steuersystem eine sich mit der Gurtwelle drehende, an die Zahnscheibe gekoppelte und zur Ausbildung der gurtbandsensitiven Steuerung masseträge ausgebildete Steuerscheibe mit einer Außenverzahnung zum Eingriff eines Sensorhebels eines am Gurtaufroüer angeordneten Fahrzeugsensors umfasst, wobei wenigstens ein durch die Drehung der Gurtwelle gesteuerter, zwischen einer Zuschaltstellung und einer Abschaltstellung schwenkbarer Sperrhebel zur Abschaltung des Fahrzeugsensors in einem Funktionsbereich, in welchem fast der gesamte Sicherheitsgurt auf der Gurtwelle aufgewickelt ist, vorgesehen ist, und wobei eine Einrichtung zur Abschaltung auch der gurtbandsensitiven Steuerung in dem vorgenannten Funktionsbereich des Gurtaufrollers vorgesehen ist.

Ein Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 103 60 032 A l beschrieben. Um zu verhindern, dass der Blockiermechanismus des Gurtaufrollers anspricht, wenn nach dem Ablegen des Sicherheitsgurtes seitens des Fahrzeuginsassen der Sicherheitsgurt unter der Wirkung der Aufwickelfeder aufgerollt beziehungsweise am Ende des Aufwickelweges abrupt abgebremst wird, ist bei dem bekannten Gurtaufroller bereits eine Abschaltung des gurtbandsensitiven wie auch des fahrzeugsensitiven Steuersystems vorgesehen, so dass ein unerwünschtes Blockieren der Gurtwelle am Ende des Aufwickelweges des Sicherheitsgurtes verhindert ist.

Hierzu ist bei dem bekannten Gurtaufroller auf der Gurtwelle eine sich mit der Gurtwelle drehende Sperrscheibe angeordnet, die mittels einer an ihr ausgebildeten Führungskurve einen ortsfest, relativ zum Gehäuse verschwenkbar gelagerten Sperrhebel steuert, der in einem Funktionsbereich, in welchem fast der gesamte Sicherheitsgurtaufroller der Gurtwelle aufgewickelt ist, unmittelbar auf den mit der Steuerscheibe zusammenwirkenden Sensorhebel des Fahrzeugsensors wirkt und diesen festlegt und dadurch das fahrzeugsensitive Steuersystem abschaltet. Soweit das gurtbandssensitive Steuersystem durch eine mit einer entsprechenden Masseträgheit ausgebildete Steuerscheibe verwirklicht ist, ist zur Abschaltung des gurtbandsensitiven Steuersystems ein weiterer, an der Gurtwelle gelagerter Riegel vorgesehen, der zu seiner Betätigung über eine Führungskulisse an den Sperrhebel zur Abschaltung des Fahrzeugsensors gekoppelt ist und in seiner durch die Sperrlage des Sperrhebels herbeigeführten Blockierstellung in Eingriff mit der Steuerscheibe steht und die Steuerscheibe drehfest mit der Gurtwelle verriegelt.

Mit dem bekannten Gurtaufroller ist der Nachteil verbunden, dass zur Abschaltung sowohl des fahrzeugsensitiven wie auch des gurtbandsensitiven Steuersystems verschiedene Hebel vorgesehen sind, wodurch der Aufbau des Gurtaufrollers kompliziert und der Herstellungsaufwand entsprechend groß ist. Es kommt hinzu, dass die Abschaltung der beiden Steuersysteme nur

nacheinander erfolgen kann, weil zunächst die Betätigung des Sperrhebels für den Fahrzeugsensor Voraussetzung für die Steuerung des Riegels für das gurtbandsensitive Steuersystem ist. Da mehrere Steuervorgänge erforderlich sind, ist eine entsprechende Fehlerabhängigkeit nicht auszuschließen.

Weiterhin ist aus der DE 100 27 134 Al bereits bekannt, bei einem Gurtaufroller mit einer auf einem Wellenfortsatz der Gurtwelle gelagerten masseträgen Steuerscheibe den Fahrzeugsensor an der Innenseite einer das Steuersystem übergreifenden Abdeckkappe anzubringen und den Sensorhebel des Fahrzeugsensors auf die Außenverzahnung der Steuerscheibe zu deren Steuerung zugreifen zu lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit den gattungsgemäßen Merkmalen hinsichtlich der Abschaltung des fahrzeugsensitiven wie auch des gurtbandsensitiven Steuersystems zu vereinfachen und die Sicherheit der Abschaltfunktion entsprechend zu verbessern.

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

Die Erfindung sieht im einzelnen vor, dass an einer das Steuersystem übergreifenden und am Gurtaufrollergehäuse festgelegten Kappe ein von einem Zählgetriebe gesteuerter Sperrhebel angeordnet ist, der mit einem Schaltvorgang sowohl den an der Kappe festgelegten Fahrzeugsensor als auch eine an der Steuerscheibe aus einer Trägheitssteuerstellung in eine Blockierstellung für die Steuerscheibe auslenkbar gelagerte Trägheitsmasse abschaltet. Soweit im Unterschied zum Stand der Technik die Masseträgheit der Steuerscheibe durch eine an der Steuerscheibe beweglich gelagerte Trägheitsmasse hergestellt ist, ergibt sich dadurch die vorteilhafte Funktion, mittels eines einzigen Sperrhebels sowohl den Fahrzeugsensor als auch die

Trägheitsmasse gleichzeitig abzuschalten. Somit ist mit der Erfindung der Vorteil verbunden, dass nur ein einziges Bauteil und ein einziger Schaltvorgang erforderlich sind, um beide Steuersysteme gemeinsam abzuschalten. Da dieser Sperrhebel seinerseits ebenso wie der Fahrzeugsensor an der Kappe angeordnet ist, ist die Kappe Träger mehrerer für die Funktion des Gurtaufrollers erforderlicher Bauteile, so dass der Aufbau des Gurtaufrollers insgesamt ebenfalls vereinfacht ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Kappe ein sowohl mit einer Außenverzahnung als auch mit einer Innenverzahnung versehener Schaltring drehbar gelagert ist, wobei die Trägheitsmasse der Steuerscheibe in ihrer Blockierstellung für die Steuerscheibe in Eingriff mit der Innenverzahnung des Schaltringes eingesteuert ist und der Sperrhebel von dem Zählgetriebe zwischen einer Eingriffsstellung mit der Außenverzahnung des Schaltringes und einer Freigabestellung dafür umsteuerbar ist. Soweit also die Trägheitsmasse für ihre Funktion als gurtbandsensitive Steuerung einen undrehbar festgelegten Schaltring als Widerlager benötigt, erfolgt die Zuschaltung beziehungsweise die Abschaltung des gurtbandsensitiven Steuersystems dadurch, dass der Sperrhebel den Schaltring entweder festlegt oder aber durchdrehen lässt.

Im Hinblick auf die Zu- bzw. Abschaltung des Fahrzeugsensors ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass der Sperrhebel an der Kappe derart angeordnet ist, dass der Sperrhebel in seiner Abschaltstellung für den Fahrzeugsensor den Sensorhebel des Fahrzeugsensors festlegt. Ist der Sensorhebel des Fahrzeugsensors durch den Sperrhebel unbeweglich gehalten, so ist dessen Eingriff mit der Außenverzahnung der Steuerscheibe ausgeschlossen, so dass das fahrzeugsensitive Steuersystem abgeschaltet ist.

Im einzelnen ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung daher vorgesehen, dass der Sperrhebel in seiner Abschaltstellung für das

gurtbandsensitive und das fahrzeugsensitive Steuersystem außer Eingriff mit der Außenverzahnung des Schaltringes gesteuert ist und in dieser Stellung auch den Sensorhebel des Fahrzeugsensors festlegt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Sperrhebel als auf der Außenseite der Kappe angeordnete, von dem Zählgetriebe hin- und herbewegliche Wippe ausgebildet, die mit einem abgekröpften Funktionsbereich die Kappe in einer Ausnehmung durchgreift und auf die Außenverzahnung des Schaltringes und den Sensorhebel des Fahrzeugsensors zugreift. Hiermit ist eine kompakte Bauweise des Gurtaufrollers ermöglicht.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Zählgetriebe in einer an sich bekannten Weise aus einer Mehrzahl von an die Gurtwelle gekoppelten, ineinander greifenden Zahnrädern besteht, auf denen die jeweilige Umschaltung des Sperrhebels herbeiführende Schaltnocken angeordnet sind.

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

Fig. I a, b das gurtbandsensitive und das fahrzeugsensitive Steuersystem eines selbstsperrenden Gurtaufrollers einschließlich der Zu- und Abschaltvorrichtung dafür in einer schematischen Darstellung bei zugeschalteter Sensorik,

Fig. 2a, b den Gegenstand der Figuren 1 , b bei jeweils abgeschalteter Sensorik,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Kappe des Gurtaufrollers mit daran angeordnetem Zählgetriebe sowie davon gesteuertem Sperrhebel,

Fig. 4 die Systemseite des Gurtaufrollers gemäß Figuren 1 bis 3 im

Schnitt.

Figuren I a, b zeigen jeweils die Systemseite eines Gurtaufrollers in einer Sicht von der Gurtwelle her auf die Innenseite einer Kappe 10 als Trägerin von Funktionsteilen des Gurtaufrollers. An der Innenseite der Kappe 10 ist eine Axialverzahnung 1 1 zum Festlegen eines Fahrzeugsensors 12 mittels eines aus Figur 4 ersichtlichen Adapters 34 in unterschiedlichen Positionen daran ausgebildet. Der Fahrzeugsensor 12 weist einen Sensorhebel 13 auf, der beim Ansprechen des Fahrzeugsensors 12 in Eingriff mit der Außenverzahnung 33 einer in Figuren I a, b nicht dargestellten Steuerscheibe als Teil des gurtbandsensitiven und des fahrzeugsensitiven Steuersystems gesteuert wird. Diese Steuerscheibe 32 ist aus Figur 4 näher ersichtlich.

Das gurtbandsensitive Steuersystem des Gurtaufrollers wird gebildet durch eine an der Steuerscheibe 32 um eine Lagerung 15 verschwenkbar gelagerte, über die Ebene der Steuerscheibe 32 bis in die von der Kappe 10 umschlossene Ebene vorspringende Trägheitsmasse 14, die an einem äußeren Ende mit einem Blockierzahn 16 versehen ist.

In der Kappe 10 ist ein Schaltring 17 drehbar angeordnet, der mit einer Innenverzahnung 18 sowie mit einer Außenverzahnung 19 versehen ist. Die Innenverzahnung 18 ist dabei so ausgebildet, dass die Trägheitsmasse 14 in ihrer einen, noch zu beschreibenden Funktionsstellung mit ihrem Blockierzahn 16 in Eingriff mit der Innenverzahnung 18 gelangen kann.

An der Kappe 10 ist ein Sperrhebel 20 derart angeordnet, dass der Sperrhebel 20 in seinen beiden, noch zu beschreibenden Funktionsstellungen mittels eines an ihm ausgebildeten Halteansatzes 22 in Eingriff bzw. außer Eingriff mit der Außenverzahnung 19 des Schaltringes 17 steht und dadurch den Schaltring 17 undrehbar festlegt beziehungsweise freigibt. Weiterhin weist der Sperrhebel 20 einen Nocken 21 auf, der derart angeordnet ist, dass der

Sperrhebel 20 in seiner entsprechenden Funktionsstellung über die Anlage des Nockens 21 an dem Sensorhebel 13 des Fahrzeugsensors 12 den Sensorhebel 13 derart festlegt, dass dieser nicht in Eingriff mit der Außenverzahnung 33 der Steuerscheibe 32 (Figur 4) gelangen kann.

In Figuren I a und I b ist nun die jeweilige Zuschaltstellung für das gurtbandsensitive wie auch das fahrzeugsensitive Steuersystem dargestellt. In dieser Zuschaltstellung steht der Sperrhebel 20 mit seinem Halteansatz 22 in Eingriff mit der Außenverzahnung 19 des Schaltringes 17 und legt diesen dadurch fest. Kommt es in dieser Schaltstellung zu einer entsprechenden Drehbeschleunigung der mit der Gurtwelle 29 gekoppelten Steuerscheibe 32, so wird aufgrund der dadurch bedingten Masseträgheit die Trägheitsmasse 14 ausgelenkt und greift mit ihrem Blockierzahn 16 in die Innenverzahnung 18 des durch den Sperrhebel 20 undrehbar festgelegten Schaltringes 17 ein. Auf diese Weise wird die Steuerscheibe 32 in ihrer Drehbewegung angehalten, und es kommt dadurch zu einer Relativdrehung zwischen Steuerscheibe 32 und Gurtwelle 29, und diese Relativbewegung wird in einer bei gattungsgemäßen Gurtaufrollern an sich bekannten Weise in eine Auslenkung der Zahnscheibe 30 (Figur 4) in eine gehäusefeste Verzahnung und damit in eine Blockierung der Drehbewegung der Gurtwelle 29 umgesetzt.

Gleichzeitig befindet sich gemäß Figur I a der Nocken 21 des Sperrhebels 20 außerhalb des Bewegungsbereiches des Sensorhebels 13 des Fahrzeugsensors 12, so dass bei entsprechenden Fahrzeugverzögerungen beziehungsweise Fahrzeugbeschleunigungen der Fahrzeugsensor 12 den Sensorhebel 13 in Eingriff mit der Außenverzahnung 33 der Steuerscheibe 32 steuern kann. Hierdurch wird ebenfalls die Steuerscheibe 32 in ihrer weiteren Drehbewegung angehalten, wodurch die Aussteuerung der Zahnscheibe 30 bewirkt wird.

In Figuren 2a und 2b ist entsprechend die gleichzeitige Abschaltung des gurtbandsensitiven und des fahrzeugsensitiven Steuersystem durch die

Umsteuerung des Sperrhebels 20 in dessen Abschaltstellung dargestellt. Wie sich dazu aus Figur 2b ergibt, steht der Sperrhebel 20 mit seinem Halteansatz 22 außer Eingriff mit der Außenverzahnung 19 des Schaltringes 17, so dass der Schaltring 17 durchdrehen kann. Gelangt nun der Blockierzahn 16 der Trägheitsmasse 14 in Eingriff mit der Innenverzahnung 18 des Schaltringes 17, so findet die insoweit ausgelenkte Trägheitsmasse 14 kein Widerlager in dem durchdrehenden Schaltring 17, so dass sich Schaltring 17, Trägheitsmasse 14 und Steuerscheibe 32 weiterhin gemeinsam mit der Gurtwelle 29 drehen. Mangels einer Relativbewegung zwischen Steuerscheibe 32 und Gurtwelle 29 findet eine Auslenkung der Zahnscheibe 30 und damit eine Blockierung der Gurtwelle 29 nicht statt. Das gurtbandsensitive Steuersystem ist somit abgeschaltet.

Entsprechend Figur I a legt in diese Abschaltstellung des Sperrhebels 20 dessen Nocken 21 den Sensorhebel 13 in einer Stellung fest, in welcher der Sensorhebel 13 nicht in Eingriff mit der Außenverzahnung 33 der Steuerscheibe 32 gelangen kann. Insoweit findet bei entsprechenden Fahrzeugverzögerungen beziehungsweise Fahrzeugbeschleunigungen eine Blockierung der Drehbewegung der Steuerscheibe 32 und damit deren Relativdrehung zur Gurtwelle 29 nicht statt. Das fahrzeugsensitive Steuersystem ist abgeschaltet.

Die Hin- und Herschaltung des Sperrhebels 20 zwischen den vorstehend gemäß Figuren I a, b und Figuren 2a, b beschriebenen Funktionsstellungen des Sperrhebels 20 wird über ein auf der Außenseite der Kappe 10 angeordnetes Zählgetriebe gesteuert. Hierzu durchgreift die Gurtwelle 29, wie aus Figur 4 ersichtlich, die Kappe 10 mit einem Wellenfortsatz 35, auf dem ein sich jeweils mit der Gurtwelle 29 drehendes Wellenzahnrad 23 angeordnet ist. Das Wellenzahnrad 23 steht in ständigem Kämmeingriff mit einem auf dem als hin und her bewegliche Wippe ausgebildeten Sperrhebel 20 angebrachten Wippenzahnrad 24, welches seinerseits in Kämmeingriff mit einem weiteren, an der Kappe 10 drehbar festgelegten Schaltzahnrad 25 steht. An allen drei

Zahnrädern 23 , 24, 25 sind jeweils Schaltnocken 26 angeordnet, die bei vorgegebenen Auf- bzw. Abwickelzuständen des Gurtbandes in Abhängigkeit von den erfolgten Drehbewegungen der Gurtwelle 29 in Anschlag aneinander gelangen, so dass dadurch der als Wippe ausgebildete Sperrhebel 20 zwischen seinen Funktionsstellungen hin- und herschaltbar ist. Dieses Schaltprinzip ist im Stand der Technik hinreichend bekannt. Der auf der Außenseite der Kappe 10 wippenartig angeordnete Sperrhebel 20 durchgreift mit einem Abkröpfungsbereich 27 die Kappe 10 in einer zugeordneten Ausnehmung 28 und bildet an seinem in die von der Kappe 10 umschlossene Ebene hineinragenden Abkröpfungsbereich 27 den Halteansatz 22 und den Nocken 21 aus.

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