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Die Erfindung betrifft ein Gurtschloss für einen Sicherheitsgurt.
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Insbesondere bei Gurtschlössern, die an einen Gurtstraffer gekoppelt sind, besteht aufgrund der starken Beschleunigung zu Beginn oder am Ende einer Gurtstraffung, wenn große Trägheitskräfte auf die Bauteile des Gurtschlosses wirken, die Gefahr eines trägheitsbedingten, unbeabsichtigten Öffnens des Gurtschlosses. Freigabesperren, die ein solches unbeabsichtigtes Öffnen des Gurtschlosses verhindern sollen, sind in unterschiedlicher Bauform bekannt.
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So zeigt die
EP 0 557 983 A1 ein Sicherheitsgurtschloss mit einer Verriegelungssperre, bei der im Falle hoher Massekräfte ein als Verriegelungselement dienender Sperrstift sicher in einer sperrenden Position gehalten wird, indem seine Bewegungsbahn in einer Kulisse durch ein Sperrelement blockiert ist. Das Sperrelement ist ein am Gehäuse des Gurtschlosses drehbar gelagerter Schwenkkörper, der mit einem freien ersten Arm in eine Verriegelungsstellung bewegbar ist, in der er den Sperrstift gegen eine Bewegung aus der Sperrstellung sichert. Der Schwenkkörper weist einen abgewinkelten zweiten Arm zur Betätigung und Verschwenkung des Schwenkkörpers durch die Lösetaste des Gurtschlosses in eine den Sperrstift freigebende Stellung auf. Der zweite Arm ist an seinem freien Ende mit der Lösetaste über ein Schubkurbelgetriebe verbunden.
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Aus der
EP 0 823 223 A2 ist ein Gurtschloss mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Bei diesem Gurtschloss ist ein am Gehäuse des Gurtschlosses um eine Drehachse schwenkbar gelagerter, mehrarmiger Sperrhebel zum Verhindern des trägheitsbedingten, unbeabsichtigten Verschiebens der Lösetaste vorgesehen. Ein erster Arm des Sperrhebels ist an der Lösetaste angelenkt, während an einem zweiten Arm ein Schwenkkörper derart beweglich gelagert ist, dass er bei abrupter Geschwindigkeitsänderung in einer Bewegungsrichtung eine Trägheitskraft auf den zweiten Arm überträgt, wobei in Gegenrichtung durch eine Bewegung relativ zum zweiten Arm die Kraftübertragung vom Schwenkkörper auf den Sperrhebel unterbrochen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gurtschloss mit einem einfach zu integrierenden Sicherungsmechanismus zum Verhindern eines trägheitsbedingten, unbeabsichtigten Öffnens des Gurtschlosses zu schaffen, der zuverlässig funktioniert und kostengünstig herstellbar ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Gurtschloss mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtschlosses sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Gurtschloss für einen Sicherheitsgurt umfasst ein Schlossgehäuse, einen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln einer in das Schlossgehäuse eingeführten Steckzunge, eine Lösetaste, die in eine erste Richtung relativ zum Schlossgehäuse verschiebbar ist zum Entriegeln der Steckzunge, und einen Sicherungsmechanismus zum Verhindern eines trägheitsbedingten, unbeabsichtigten Verschiebens der Lösetaste in der ersten Richtung. Gemäß der Erfindung weist der Sicherungsmechanismus einen in der ersten Richtung und in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zum Schlossgehäuse beweglichen Massekörper auf. Der Sicherungsmechanismus weist ferner einen drehbar gelagerten, mehrarmigen Schwenkhebel auf, dessen Drehachse relativ zum Schlossgehäuse unbeweglich ist. Ein erster freier Arm des Schwenkhebels ist an die Lösetaste gekoppelt. Ein zweiter freier Arm des Schwenkhebels steht nur bei einer Beschleunigung des Gurtschlosses in der zweiten Richtung in Wirkverbindung mit dem Massekörper.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein unbeabsichtigtes Öffnen eines Gurtschlosses dadurch verhindert werden kann, dass bei Auftreten einer starken Beschleunigung einer in der Betätigungsrichtung (erste Richtung) auf die Lösetaste wirkenden Trägheitskraft automatisch eine Gegenkraft in der Schließrichtung der Lösetaste (zweite Richtung) entgegengesetzt wird. Hierzu sind gemäß der Erfindung der Massekörper und der Schwenkhebel vorgesehen. Der drehbare, aber nicht verschiebbare Schwenkhebel sorgt dafür, dass die auf den freien zweiten Arm und den Massekörper wirkenden Trägheitskräfte in umgekehrter Richtung auf die Lösetaste übertragen werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Lösetaste eine unerwünschte Verschiebung in der Betätigungsrichtung ausführt.
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Im Falle einer Beschleunigung des Gurtschlosses in der ersten Richtung steht der Massekörper gemäß der Erfindung hingegen nicht in Wirkverbindung mit dem zweiten freien Arm des Schwenkhebels. Das bedeutet, dass die auf den Massekörper in der zweiten Richtung wirkende Trägheitskraft nicht über den Schwenkhebel in umgekehrter Richtung (Betätigungsrichtung) auf die Lösetaste übertragen wird. Durch die Entkopplung des Massekörpers vom Schwenkhebel ist damit auch bei einer Beschleunigung des Gurtschlosses in der ersten Richtung sichergestellt, dass die Lösetaste nicht unbeabsichtigt in der Betätigungsrichtung verschoben werden kann.
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Der erfindungsgemäße Sicherungsmechanismus benötigt nur wenige, einfach geartete Bauteile, sodass eine weitgehend problemlose Integration in ein Gurtschloss ohne übermäßige Mehrkosten möglich ist.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einem Schlossgehäuse auch ein Rahmen oder ein sonstiger lasttragender Aufbau zu verstehen. Ferner soll der Begriff Lösetaste etwaige fest mit dieser verbundene Bauteile mit einschließen.
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Besonders effektiv ist der erfindungsgemäße Sicherungsmechanismus in einer Ausgestaltung, bei der die Massen der Lösetaste und des ersten freien Arms zusammen geringer sind als die Summe der Massen des zweiten freien Arms, des Massekörpers und etwaiger weiterer Bauteile, die bei einer Beschleunigung des Gurtschlosses in der zweiten Richtung eine Kraft auf den zweiten freien Arm in der ersten Richtung ausüben. In diesem Fall sind bei gleicher Beschleunigung die umgelenkten und in die Schließrichtung auf die Lösetaste übertragenen Kräfte größer als die in der Betätigungsrichtung direkt auf die Lösetaste wirkende Trägheitskraft. Zur Verhinderung einer Verschiebung der Lösetaste sind dann keine ergänzenden Maßnahmen mehr notwendig.
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Der Sicherungsmechanismus soll selbstverständlich den normalen Gebrauch des Gurtschlosses nicht beeinträchtigen. Um unter normalen Bedingungen bei eingesteckter Steckzunge des Sicherheitsgurts ein ungehindertes Drücken der Lösetaste in der Betätigungsrichtung zu gewährleisten, ist vorzugsweise vorgesehen, dass in einem Normalzustand des Gurtschlosses, in dem sich die Lösetaste relativ zum Schlossgehäuse in einer in der zweiten Richtung ausgefahrenen Position befindet, der Schwenkhebel durch eine manuelle Betätigung der Lösetaste in der ersten Richtung auslenkbar ist. Da unter normalen Umständen keine nennenswerten Trägheitskräfte auf den Massekörper und den zweiten freien Arm des Schwenkhebels wirken, üben diese Bauteile keine Gegenkraft auf die Lösetaste aus. Somit ist aufgrund der Auslenkbarkeit des Schwenkhebels ein Verschieben der Lösetaste in der Betätigungsrichtung grundsätzlich gestattet. Dies gilt jedoch nicht, wenn – wie oben beschrieben – das Gurtschloss stark entgegen der Betätigungsrichtung beschleunigt wird, da dann über den Schwenkhebel automatisch eine Gegenkraft auf die Lösetaste übertragen wird.
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In der bevorzugten Ausführungsform des Sperrmechanismus ist der Schwerpunkt des Schwenkhebels bezüglich seiner Drehachse exzentrisch in Richtung des zweiten freien Arms verschoben und liegt vorzugsweise innerhalb des zweiten freien Arms. Die bei einer Beschleunigung des Schwenkhebels auf diesen wirkende Trägheitskraft erzeugt dann ein effektives Drehmoment, das zur gewünschten Kraftumkehr führt. Der Schwenkhebel wirkt in diesem Fall wie eine Wippe, die einen auf der Seite des Schwenkhebels eingehenden Impuls auf der Seite der Lösetaste in entgegengesetzter Richtung ausgibt.
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Die linearen Bewegungen der Lösetaste bzw. des Massekörpers in der Betätigungsrichtung sollen durch den Schwenkhebel in lineare Bewegungen des Massekörpers bzw. der Lösetaste in umgekehrter Richtung umgewandelt werden. Hierzu ist eine Konstruktion von Vorteil, bei der der erste freie Arm des Schwenkhebels eine Führungsöffnung in Form eines Langlochs oder einer Kulisse aufweist, in die ein Stift der Lösetaste ragt.
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Auf der anderen Seite des Schwenkhebels lässt sich eine solche Führung am besten dadurch realisieren, das auch der zweite freie Arm eine Führungsöffnung in Form eines Langlochs oder einer Kulisse aufweist, in die ein Führungsstift eines nur in der ersten und in der zweiten Richtung relativ zum Schlossgehäuse verschiebbaren Führungselements ragt. Das Führungselement dient darüber hinaus einem weiteren Zweck: Da das Führungselement im Falle einer Beschleunigung in der zweiten Richtung aufgrund seiner Trägheit gegen den zweiten freien Arm des Schwenkhebels gedrückt wird, trägt diese Trägheitskraft zusätzlich zur Erzeugung der Gegenkraft auf die Lösetaste bei.
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Gemäß der bevorzugten Ausführungsform des Sperrmechanismus ist das Führungselement zwischen dem zweiten freien Arm und dem Massekörper angeordnet.
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Im Falle einer Beschleunigung des Gurtschlosses in der ersten Richtung darf das an den zweiten freien Arm des Schwenkhebels gekoppelte Führungselement keine Kraft vom Massekörper aufnehmen. Deshalb sollte das Führungselement nicht mit dem Massekörper verbunden sein, um die gewünschte Entkopplung des Massekörpers vom Schwenkhebel in einer solchen Situation zu gewährleisten.
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Um dagegen im Falle einer Beschleunigung des Gurtschlosses in der ersten Richtung sicherzustellen, dass die auf den Massekörper wirkende Trägheitskraft sofort als Gegenkraft zur Verfügung steht, sollte der Massekörper bereits im Normalzustand eine Ausgangsposition einnehmen, in der eine Kraftübertragung auf den Schwenkhebel ohne Verzögerung sichergestellt ist. Hierzu ist vorgesehen, dass der Massekörper durch eine Druckfeder, die sich an einem schlossgehäusefesten Abschnitt abstützt, in der ersten Richtung gegen den zweiten freien Arm vorgespannt ist. Unter einem „schlossgehäusefesten Abschnitt” ist ein Abschnitt zu verstehen, der entweder direkt am Schlossgehäuse gebildet oder relativ zum Schlossgehäuse unbeweglich ist. Die Vorspannung dient gleichzeitig als Widerstand, der bei der manuellen Betätigung des Gurtschlosses zum Niederdrücken der Lösetaste zu überwinden ist. Außerdem sorgt die Vorspannung dafür, dass die Lösetaste nach dem Loslassen wieder in die in der zweiten Richtung ausgefahrene Position zurückkehrt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Gurtschlosses;
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2 eine perspektivische Ansicht des Gurtschlosses im Normalzustand;
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3 eine Seitenansicht des Gurtschlosses im Normalzustand;
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4 eine gegenüber der Ansicht in den 3 und 4 um 90° gedrehte Seitenansicht des Gurtschlosses im Normalzustand;
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5 eine perspektivische Ansicht des Gurtschlosses bei gedrückter Lösetaste;
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6 eine gegenüber der Ansicht in der 3 um 90° gedrehte Seitenansicht des Gurtschlosses bei gedrückter Lösetaste; und
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7 eine perspektivische Ansicht des Gurtschlosses bei Beschleunigung in einer ersten Richtung.
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In den Figuren ist ein Gurtschloss 10 für ein Sicherheitsgurtsystem dargestellt, das über ein nicht gezeigtes Beschlagteil, entweder direkt oder mit einem am Beschlagteil angeschlossenen Gurtstraffer, fahrzeugfest befestigt ist. Die Gehäuseschalen 12, 14 sind in den 2 bis 7 weggelassen, um den Blick auf die inneren Bauteile des Gurtschlosses 10 freizugeben. Von den in 1 gezeigten Bauteilen wird nachfolgend nur auf die für die Erfindung relevanten Bauteile eingegangen, da der grundsätzliche Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise eines Gurtschlosses als bekannt vorausgesetzt werden.
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An einem lasttragenden Schlossgehäuse 16 ist eine Rastnockenführung 18 fest montiert. Zwei Druckfedern 20, 22 spannen eine schlittenartig ausgebildete und relativ zum Schlossgehäuse 16 nur in den Richtungen A und B verschiebbare Lösetaste 24 in der zweiten Richtung B (Schließrichtung) vor, die der ersten Richtung A (Betätigungsrichtung) entgegengesetzt ist.
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Ein zweiarmiger Schwenkhebel 26 ist um eine Drehachse C drehbar an der schlossgehäusefesten Rastnockenführung 18 gelagert. Der Schwenkhebel 26 weist zwei freie Arme 28, 30 auf, die sich im Wesentlichen diametral von der Drehachse C erstrecken. Der zweite freie Arm 30 hat eine deutlich größere Masse als der Rest des Schwenkhebels 26. Der Schwenkhebel 26 hat dementsprechend einen bezüglich seiner Drehachse C exzentrischen Schwerpunkt, der idealerweise innerhalb des zweiten Arms 30 liegt.
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Beide freien Arme 28, 30 des Schwenkhebels 26 weisen eine Führungsöffnung 32 bzw. 34 in Form eines Langlochs auf. in die erste Führungsöffnung 32 des ersten freien Arms 28 ragt ein Stift 36 der Lösetaste 24. In die zweite Führungsöffnung 34 des zweiten freien Arms 30 ragt ein Führungsstift 38 eines Führungselements 40. Das Führungselement 40 ist wie die Lösetaste 24 nur in den Richtungen A und B relativ zum Schlossgehäuse 16 verschiebbar gelagert.
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Einer Anschlagfläche 42 des Führungselements 40 liegt eine Gegenanschlagsfläche 44 eines separaten Massekörpers 46 unmittelbar gegenüber. Der Massekörper 46 ist ebenso wie das Führungselement 40 und die Lösetaste 24 nur in den Richtungen A und B relativ zum Schlossgehäuse 16 verschiebbar gelagert. Der Massekörper 46 ist durch die erste Druckfeder 20, deren erstes Ende in der zweiten Richtung B an der schlossgehäusefesten Rastnockenführung 18 und deren entgegengesetztes zweites Ende am Massekörper 46 anliegt, in der ersten Richtung A gegen das Führungselement 40 und damit gegen den zweiten freien Arm 30 des Schwenkhebels 26 vorgespannt. Das Führungselement 40 und der Massekörper 46 sind jedoch nicht miteinander verbunden.
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Die Massen der Lösetaste 24 (einschließlich etwaiger fest an diese angebrachter Bauteile) und des ersten freien Arms 28 des Schwenkhebels 26 sind zusammen größer als die Masse des zweiten freien Arms 30 des Schwenkhebels 26, jedoch geringer als die Summe der Massen des zweiten freien Arms 30, des Führungselements 40 und des Massekörpers 46.
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Im normalen Zustand des Gurtschlosses 10, der in den 2 bis 4 dargestellt ist, ist die Lösetaste 24 nicht gedrückt und befindet sich relativ zum Schlossgehäuse 16 in einer in der zweiten Richtung B ausgefahrenen Position. Durch Drücken der Lösetaste 24 in der ersten Richtung A gegen die Vorspannkraft der Druckfedern 20, 22 kann eine in das Gurtschloss 10 eingesteckte und durch einen Verriegelungsmechanismus, hier ein Rastnockenmechanismus, verriegelte Steckzunge eines Sicherheitsgurts (nicht gezeigt) entriegelt werden. Auf den Verriegelungsmechanismus wird nicht näher eingegangen, da dessen konkrete Ausgestaltung für die Erfindung nicht relevant ist.
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Der Zustand des Gurtschlosses 10 bei gedrückter Lösetaste 24 ist in den 5 und 6 dargestellt. Die Verschiebung der Lösetaste 24 relativ zum Schlossgehäuse 16 in der ersten Richtung A führt aufgrund der Kopplung über den in die erste Führungsöffnung 32 ragenden Stift 36 der Lösetaste 24 zu einer Auslenkung des ersten freien Arms 28 des Schwenkhebels 2, gemäß der Darstellung in den 4 und 6 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Drehung des an der schlossgehäusefesten Rastnockenführung 18 drehbar gelagerten Schwenkhebels 24 führt wiederum zu einer Auslenkung des Führungselements 40 und des an diesem anliegenden Massekörpers 46 in der zweiten Richtung B, entgegen der Vorspannkraft der Druckfeder 20, Die Stifte 36 und 38 der Lösetaste 24 bzw. des Führungselements 40 sowie die als Langlöcher ausgeführten Führungsöffnungen 32 und 34 des Schwenkhebels 26 sind so aufeinander abgestimmt, dass die lineare Bewegung der Lösetaste 24 in der ersten Richtung A in eine lineare Bewegung des Führungselements 40 und des Massekörpers 46 in der zweiten Richtung B umgewandelt wird. Solange in der Richtung A keine nennenswerte Kraft auf den Massekörper 46, das Führungselement 40 oder den zweiten freien Arm 30 des Schwenkhebels 26 wirkt, wird die Bewegung der Lösetaste 24 in der Richtung A nicht wesentlich behindert.
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Ausgehend vom Normalzustand des Gurtschlosses 10 mit eingesteckter Steckzunge und nicht gedrückter Lösetaste 24 soll nun der Fall einer starken Beschleunigung des Gurtschlosses 10 in der zweiten Richtung B betrachtet werden, wie er insbesondere beim Abbremsen des Gurtschlosses 10 am Ende eines Gurtstraffvorgangs oder infolge eines harten Stoßes auf den Fahrzeugboden, der sich auf das Gurtschloss 10 überträgt, auftreten kann. In diesem Fall wirken auf alle Bauteile des Gurtschlosses 10 Trägheitskräfte in der ersten Richtung A. Eine Bewegung der Lösetaste 24 in dieser Richtung, die eine Entriegelung der Steckzunge zur Folge haben könnte, ist aber unterbunden, wie nachfolgend erläutert wird.
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Die insgesamt auf den Massekörper 46, das Führungselement 40 und den zweiten freien Arm 30 des Schwenkhebels 26 wirkende Trägheitskraft in der ersten Richtung A wird durch den drehbar gelagerten, jedoch relativ zum Schlossgehäuse 16 nicht verschiebbaren Schwenkhebel 26 über dessen ersten freien Arm 28 und den Stift 36 in der zweiten Richtung B auf die Lösetaste 24 übertragen, wie sich am besten aus den 2 und 4 ergibt. Da der Massekörper 46, das Führungselement 40 und der zweite freie Arm 30 des Schwenkhebels 26 zusammen schwerer als die Lösetaste 24 und der erste freie Arm 28 des Schwenkhebels 26 sind, ist diese in der Richtung B auf die Lösetaste 24 übertragene Kraft größer als die in der Richtung A auf die Lösetaste 24 wirkende Trägheitskraft. Somit wird das Gurtschloss 10 sicher im verriegelten Zustand gehalten.
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Die 7 zeigt das Gurtschloss 10 bei einer starken Beschleunigung in der Richtung A, wie sie insbesondere zu Beginn eines Gurtstraffprozesses auftreten kann. In diesem Fall wirkt der in der Richtung B auf die Lösetaste 24 wirkenden Trägheitskraft nur eine Kraft entgegen, die geringer als diese Trägheitskraft ist. Da der Massekörper 46 weder mit dem zweiten freien Arm 30 des Schwenkhebels 26 noch mit dem Führungselement 40 verbunden ist, koppelt sich der Massekörper 46 von diesem Verbund ab. Somit wird nur die Summe der auf den zweiten freien Arm 30 und das Führungselement 40 wirkenden Trägheitskräfte über den ersten freien Arm 28 und den Stift 36 in der ersten Richtung A auf die Lösetaste 24 übertragen, nicht jedoch die auf den Massekörper 46 wirkende Trägheitskraft. Aufgrund der oben erläuterten Masseverhältnisse reicht diese Gegenkraft nicht aus, um die Lösetaste 24 in der ersten Richtung A zu bewegen.
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Es ist auch eine Ausführung des oben beschriebenen Sicherungsmechanismus möglich, die ohne das Führungselement 40 auskommt, z. B. indem der zusätzliche Massekörper 46 bei einer Beschleunigung in der zweiten Richtung B direkt auf den zweiten freien Arm 30 des Schwenkhebels 26 einwirkt. In diesem Fall müssen die Massen der Lösetaste 24 (einschließlich etwaiger fest an diese angebrachter Bauteile) und des ersten freien Arms 28 des Schwenkhebels 26 zusammen größer als die Masse des zweiten freien Arms 30 sein, jedoch geringer als die Summe der Massen des zweiten freien Arms 30 und des Massekörpers 46.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gurtschloss
- 12
- Gehäuseschale
- 14
- Gehäuseschale
- 16
- Schlossgehäuse
- 18
- Rastnockenführung
- 20
- erste Druckfeder
- 22
- zweite Druckfeder
- 24
- Lösetaste
- 26
- Schwenkhebel
- 28
- erster freier Arm
- 30
- zweiter freier Arm
- 32
- erste Führungsöffnung
- 34
- zweite Führungsöffnung
- 36
- Stift
- 38
- Führungsstift
- 40
- Führungselement
- 42
- Anschlagfläche
- 44
- Gegenanschlagsfläche
- 46
- Massekörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0557983 A1 [0003]
- EP 0823223 A2 [0004]
