DE2232666A1 - Sicherheitsgurt - Google Patents

Description

• Sicherheitsgurt Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurt mit einer Automatik, die eine mit einer Rückholfeder gekuppelte und über eine selbsttätig schaltende Kupplung zumindest kraftschlüssig mit einem Gehäuse kuppelbare Trommel aufweist, deren Kupplung bei niedriger Zugbelastung des Gurtbandes und langsamer Gurtabzug im Sinne einer Verlängerung der wirksamen Gurtlänge sowie bei einer Verkürzung der wirksamen Länge des Gurtbandes infolge einer Entlastung desselben geöffnet ist und bei ruckartiger Zugbelastung des Gurtbandes schließt.
• Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Sicherheitsgurte dieser Art besteht darin, daß bei einer ruckartigen Belastung des Gurtbandes, die zum-Ansprechen der Sperrvorrichtung führt, ein Gurtbandabschnitt von etwa 20 bis 25 cm Länge ohne nennenswerte Zugbeanspruchung des Gurtbandes von der so Trommel abgezogen werden kann,/daß in der Regel bei einem Aufprall die Verformung des Fahrzeuges bereits beendet ist, ehe der Sicherheitsgurt die angeschnallte Person abzubremsen vermag. Die Fahrzeugverformung wird also nicht dazu ausgenutzt, die angeschnallte Person abzubremsen und vermag daher nicht zur Erhöhung der Sicherheit beizutragen. Wird ein energieverzehrendes Glied, beispielsweise eine Sperrvorrichtung in Form einer Lamellenbremse, verwendet, dann wird durch den vor dem Ansprechen des energieverzehrenden Gliedes abziehbaren Gurtbandabschnitt der Weg unter Umständen sehr erheblich vermindert, auf dem der Körper des Sitzbenutzers unter Energieumwandlung im energieverzehrenden Glied abgebremst werden kann. Dies bedeutet ebenfalls eine sehr schlechte Ausnutzung der mittels eines Sicherheitsgurtes erzielbaren Sicherheit für die angeschnallte Person.
• Daß ein Gurtbandabschnitt von etwa 20 bis 25 cm von der Trommel noch nach deren Blockieren abgezogen werden kann ist darauf zurückzuführen, daß bei normaler Sitzposition auf der Trommel ein Gurtvorrat von etwa 80 bis 90 cm Länge aufgewickelt sein muß, um es der angeschnallten Person zu ermöglichen, den Oberkörper in ausreichendem Maße nach vorne zu beugen. Dieser Vorrat an Gurtband ergibt bei den bekannten Trommeln etwa zehn bis fünfzehn Windungen, welche, bedingt durch die Gewebestruktur des Gurtbandes, einen relativ lockeren Wickel bilden. Hinzu kommt noch, daß die Rückholfeder relativ schwach dimensioniert sein muß, um den Anlagedruck des Gurtes am Körper des Sitzbenutzers unterhalb den vorgeschriebenen oder erwünschten Werten zu halten. Hierdurch wird ebenfalls die Bildung eines relativ lockeren Wickels begünstigt.
• Der Ereindung liegt die Auga,e zugrunde, einen-Sicherheitsgurt mit einer Automatik zu schaffen, die frei von diesen Nachteilen ist, d.h. bei der nach dem Ansprechen der Sperrvorrichtung ein Abziehen des Gurtbandes nicht mehr oder nur noch unter Überwindung der Bre,askraft eines energieverzehrenden Gliedes möglich ist. Diese Aufgabe ist bei einem Sicherheitsgurt mit inrAutomatik der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit der Trommel das eine Ende eines flexiblen, unelastischen, sich beim Aufwickeln in stramm liegende Windungen legenden Verbindungsorgansverbunden ist, dessen anderes Ende mit dem Gurtband verbunden ist.
• Anstelle des bei den bekannten Sicherheitsgurten mit Automatik vorhandenen Gurtbandwickeis auf der Trommel als Vorrat für eine eventuelle Vergrößerung der wirksamen Länge des Gurtbandes wie sie beispielsweise erforderlich ist, wenn sich die angeschnallte Person nach vorne beugen möchte, ist hier auf die Trommel ein Verbindungsorgan gewickelt, das in strammen Windungen auf der Trommel liegt und auch infolge seiner Unelastizität seine wirksame Länge nicht mehr zu ändern vermag, sobald die Trommel an einer Rotation gehindert wird. Nach dem Eingreifen der Kupplung kann sich, wenn man von der Dehnung des Gurtbandes infolge der Zugbelastung absieht, bei der erfindungsgemäßen Automatik ebenso wie bei den bekannten Sicherheitsgurten ohne Automatik die wirksame Länge des Gurtbandes nicht mehr verändern. oder, sofern ein Gurtkraftbegrenzer vorgesehen ist, nur bei Erreichen der durch diesen Begrenzer vorgegebenen maximalen Gurtkraft.
• Durch geeignete Führung des Gurtbandes, beispielsweise über einen Umlenkbeschlag, ond Anordnung der Automatik im Fahrzeug ist es ohne Schwierigkeiten möglich, zu vermeiden, daß bei sehr großer wirksamer Länge des Gurtbandes auch ein Teil des Verbindungsorgans in Anlage an den Körper der angeschnallten Person kommt; Von Verteil ist ferner, daß der erfindungsgemäße Sicherheitsgurt durch eine nur geringfügige konstruktive Abänderung der bekannten Nonstruktionen verwirklicht werden kann Das Verbindungsorgan kann beispielsweise ein Band sein. Sehr vorteilhaft ist aber auch,insbesondere aus preislichen Gründen, ein Drahtseil als Verbindungsorgan.
• Bei Verwendung eines Drahtseiles ist es, bedingt durch dessen Zugbelastbarkeit, in der Regel ohne Schwierigkeiten möglich, dem Kern der Trommel einen Durchmesser zu geben, der es gestattet, mit einer einlagigen Wicklung die erforderliche Drahtseillänge auf der Trommel unterzubringen. Sofern dies in Sonderfällen nicht möglich ist, kann das Drahtseil aber auch in mehr als einer Lage auf die Trommel gewickelt werden, weil sich hierbei das Drahtseil in strammen Windungen auf die Trommel legt, selbst wenn die Kraft der Rückholfeder relativ gering ist. Wenn das Verbindungsorgan mit dem einen Ende des Gurtbandes verbunden wird, ist es zweckmäßig, die wirksame Länge des Verbindungsorganes gleich dem Unterschied in der wirksamen Gurtlänge bei normaler Sitzposition und maximal zulässiger Vorverlagerung des Körpers der angeschnallten Person zu wählen. In der normalen Sitzposition ist dann kein Gurtband auf die Trommel aufgewickelt, sondern nur beim Nichtgebrauch des Sicherheitsgurtes.
• Das Verbindungsorgang kann aber auch-mit einer ersten Umlenkvorrichtung verbunden sein, durch die hindurch flaschenzur artig das von einem am Fahrzeug zu befestigenden Ende kommende und nach der ersten Umlenkvorrichtung eine zweite Umlenkvorrichtung durchlaufende Gurtband geführt ist. Hier muß die wirksame Länge des Verbindungsorganes entsprechend der für die maximale Änderung der wirksamen Gurtlänge notwendigen Bewegung der ersten Umlenkvorrichtung von der Trommel weg und zur Trommel hin gewählt werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß auch bei einer Position des Sitzes, die eine relativ geringe wirksame Gurtlänge benötigttund bei geringer Körpergröße der angeschnallten Person kein Gurtband auf die Trommel aufgewickelt ist und selbst bei maximaler Größe der wirksamen Gurtbandlänge das Verbindungsorgan nicht in den Bereich des Körpers der angeschnallten Person kommen kann. Selbstverständlich könnte dieser Vorteil auch bei einer Verbindung des Verbindungsorgans mit dem Ende des Gurtbandes erreicht werden, wenn genügend Raum vorhanden wäre, um einen ausreichend langen Abschnitt des Gurtbandes in gestreckter Form führen zu können. In der Regel ist dies aber nicht der Fall. Durch die flaschenzugartige Führung des Gurtbandes läßt sich aber selbst in relativ kleinen Kraftfahrzeugen eine ausreichende Gurtbandlänge in gestreckter Form unterbringen. Beispielsweise kann ein die Trommel haltendes Gehäuse im Bereich des unteren und die zweite Umlenkvorrichtung sowie das eine Ende des Gurtbandes im Bereich des oberen Endes einer seitlich neben dem des zugehörigen Sitzes vorgesehenen und sich von dem den Sitz tragenden Boden bis etwa in die Höhe des Kopfes des Sitzbenutzers erstreckenden Fahrzeugteil, beispielsweise eines Türpfostens, befestigt werden. Das Gurtband tritt hierbei auch dann, wenn es in seiner gesamten Länge zwischen den beiden Umlenkvorrichtungen liegt, nicht-s-törend in Erscheinung.
• Außerdem ist es ohneweiteres möglich, das Gurtband mittels einer Verkleidung abzudecken.
• Um einen leichten Lauf des Gurtbandes zu gewährleisten, kann die erste Umlenkvorrichtung eine in einem Bügel drehbar gelagerte, vorzugsweise ballige Rolle aufweisen, über die das Gurtband geführt ist. Die ballige Ausbildung der Rolle trägt dazu bei, ein seitliches Verlaufen des Gurtbandes beim Abziehen oder-Aufwickeln zu verhindern.
• Zweckmäßigerweise wird ein Gurtkraftbegrenzer vorgesehen, der vorzugsweise als eine mit der Trommel kuppelbare Bremse ausgebildet ist. Eine solche-Bremse, insbesondere in Form einer Lamellenbremse, hat nicht nur den Vorteil, daß ihr Bremsmoment genau eingestellt werden kann und während des gesamten Abzugs des Verbindungsorgangs konstant bleibt.
• In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Automatik ergibt sich insofern ein besonderer Vorteil, als die maximale Gurtkraft nicht nur vom Bremsmoment der Bremse, sondern auch vom wirksamen Radius der Trommel abhängt. Da sich bei einer einzigen Lage des Verbindungsorgans auf der Trommel deren wirksamer Radius nicht und bei wenigen Lagen nur unwesentlich im Vergleich zu den Gurtwickeln bei den bekannten Sicherheitsgurten ändert, ändert sich die maximale Gurtabzugskraft während der Vergrößerung der wirksamen Länge des Gurtbandes infolge eines Unfalls oder dergleichen nicht oder nicht nennenswert.
• Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
• Es zeigen: ~~ Fig. 1 eine unvollständig dargestellte Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 eine unvollständig dargestellte Draufsicht des ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 3 eine unvollständig dargestellte Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 4 eine unvollständig dargestellte Draufsicht des zweiten Ausführungsbeispiels.
• Ein Sicherheitsgurt zum Festschnallen einer Person an einem Fahrzeugsitz weist eine Automatik 1 auf, die an einem festen, nicht dargestellten Teil des Fahrzeuges, beispielsweise am unteren Ende eines Türpfostens, befestigbar ist. Die Automatik besteht aus einer in einem Gehäuse 8 drehbar gelagerten Trommel 3, einer mit der Trommel 3 gekuppelten und neben deren einer Stirnseite verdeckt im Gehäuse 8 angeordneten, vorgespannten Rückholfeder 4, einer auf der anderen Stirnseite gleichachsig mit der Trommel 3 angeordneten Lamellenbremse 5, deren einer Lamellensatz drehfest mit dem Gehäuse 2 verbunden ist, und einer selbsttätig schaltenden Kupplung 6, welche im eingekuppelten Zustand die Trommel 3 mit der Lamellenbremse 5 verbindet. Die Steuerung der Kupplung erfolgt in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Zugbelastung des.Gurtbandes und/ oder derGurtabzugsgeschwindlgkeit undjoder der Fahrzeugverzögerung.
• Mit der Trommel 3 sind die beiden Enden eines Drahtseiles 7 fest verbunden, das auf halber Länge mit dem Ende eines Gurtbandes 2 verbunden ist, und zwar im Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Drahtseil 7 durch eine am Ende des Gurtbandes 2 durch Umschlagen desselben gebildete Schlinge geführt ist. Um ein Einschneiden des Drahtseiles 7 in das Gurtband 2 zu verhindern, liegt es innerhalb der Schlinge auf einer Unterlage 13 in Form einer Rinne, die aus Metall besteht. Die Windungen für die beiden Stränge des Stahlseiles 7 werden auf der Trommel 3 von der Mitte aus nach beiden Seiten hin gebildet, wobei zweckmäßigerweise Maßnahmen getroffen werden, daß sich die beiden innersten Windungen mit einer geeigneten Steigung auf die Trommel 3 legen, damit sich beim weiteren Aufwickeln des Stahlseiles 7 die Windungen selbsttätig aneinanderlegen.
• Die Länge des Drahtseiles'7 ist so gewählt, daß bei normaler Sitzposition das mit dem Drahtseil 7 verbundene Ende des Gurtbandes 2 gerade noch nicht auf die Trommel 3 aufgewickelt ist und daß sich die wirksame Länge des Gurtbandes 2 ausreichend vergrößern kann, um es der angeschnallten Person zu gestatten, sich im gewünschten Maße nach vorne zu beugen.
• Der Durchmesser der Trommel 3 und ihre axiale Länge sind so gewählt, daß das gesamte Drahtseil 7 in einer einzigen Lage aufgewickelt werden kann. Die Dimensionierunq der Trommel kann aber auch so gewählt werden, daß das Drahtseil in mindestens zwei Lagen aufgewickelt wird. Der Wickelraum der Trommel 3 muß jedoch so bemessen werden, daß auch der bei Nichtgebrauch des Sicherheitsgurtes überschüssige Teil des Gurtbandes 2 auf die Trommel 3 aufgewickelt werden kann.
• Im Ausführungsbeispiel ist das Gurtband 2 über einen Umlenkbeschlag 9 geführt, der oberhalb der Automatik 1 in geeigneter Höhe seitlich neben dem Sitz befestigt ist. Sofern der Abstand des Umlenkbeschlages 9 von der Automatik 1 größer ist als der maximale Abstand des mit dem Drahtseil 7 verbundenen Endes des Gurtbandes 2 von der Trommel 3, braucht keine Vorsorge getroffen zu werden, daß auch das Ende des Gurtbandes 2 und das Drahtseil 7 durch den Umlenkbeschlag 9 hindurchtreten kann. Ist dieser Abstand jedoch kleiner, dann muß der Umlenkbeschlag 9 einen solchen Durchtritt erlauben.
• Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Automatik 101 in gleicher Weise ausgebildet wie die Automatik 1 des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 2.
• Wegen der Einzelheiten wird deshalb auf die Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel verwiesen.
• Wie Fig. 3 zeigt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Ende 102' des Gurtbandes 102 im Abstand oberhalb der Automatik 101 fest mit dem Fahrzeug verbunden. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um das obere Ende eines Türpfostens 110. Von hier aus verläuft das Gurtband 102 nach unten zu einer ersten Umlenkvorrichtung 111 und dann wieder nach oben zu einer zweiten Umlenkvorrichtung 109, die ebenfalls am oberen Ende des Türpfostens 110 befestigt ist und das Gurtband zur Schulter oder Brust der anzuschnallenden Person hin umlenkt.
• Die erste Umlenkvorrichtung 111 besteht aus einem leicht balligen Stab, der seitlich über das Gurtband 102 übersteht und in den überstehenden Endabschnitten je eine Rille aufweist, in die das schlingenförmige Ende des einen bzw. anderen Stranges des Drahtseils 107 eingelegt ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, den vom Gurtband 102 umschlungenen Teil der ersten Umlenkvorrichtung 111 als eine auf einer Welle drehbar gelagerte Rolle auszubilden.
• Der Abstand der zweiten Umlenkvorrichtung 109 von der Automatik 101 ist halb so groß gewählt wie die Länge des Gurtbandes 102. Dadurch kann das nicht dargestellte, beispielsweise mit dem einen Teil einer Verschlußschnalle verbundene Ende des Gurtbandes 102 bis an die zweite Umlenkvorrichtung 109 herangeführt werden, wenn der Sicherheitsgurt nicht benötigt wird. Die erste Umlenkvorrichtung 111 befindet sich dann unmittelbar neben dër Trommel 103, während sie sich nahe der zweiten Umlenkvorrichtung 109 oder unmittelbar neben dieser befindet, wenn die wirksame Länge des Gurtbandes 102 ihr Maximum erreicht hat. Die Länge der beiden Stränge des Drahtseils 107 muß deshalb so groß gewählt werden, daß sich die erste Umlenkvorrichtung 111 in diesem Bereich bewegen kann. Aus dieser Bedingung ergibt sich bei dem wie im ersten Ausführungsbeispiel vorgesehenen einlagigen Aufwickeln des Drahtseils 107 auf die Trommel 103 deren Durchmesser und axiale Länge.
• Im Ausführungsbeispiel ist am Türpfosten 110 eine Abdeckung 112 vorgesehen, welche von der zweiten Umlenkvorrichtung 109 an nach unten das Gurtband, die erste Umlenkvorrichtung 111 und den von der Trommel 103 abgezogenen Teil des Drahtseils 107 vollkommen abdeckt.
• Die Rückholfeder 104 der Automatik sucht ständig das Drahtseil 107 vollständig auf die Trommel 103 aufzuwickeln, wodurch sich bei einer Verminderung der Zugspannung im Gurtband 102 die erste Umlenkvorrichtung 111 nach unten bewegt und das Gurtband 102 in die Abdeckung 112 einzieht. Umgekehrt kann durch eine Erhöhung der Zugspannung die wirksame Länge des Gurtbandes 102 vergrößert werden, wobei sich die erste Umlenkvorrichtung 111 nach oben bewegt und das Drahtseil 107 von der Trommel 103 abzieht. Bei einer ruckartigen Zugbelastung des Gurtbandes 102 kuppelt die Kupplung 106 die Trommel 103 mit der Lamellenbremse 105, wodurch die wirksame Länge des Gurtbandes 102 nur dann größer werden kann, wenn die mittels der Bremse 105 eingestellte maximale Gurtkraft erreicht wird. Bei gleicher maximaler Gurtkraft und gleichem Durchmesser der Trommel wie bei dem AusfXihrungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2,muß wegen des Flaschenzugeffektes, zu dem die Umschlingung an der ersten Umlenkvorrichtung 111 führt, die Trommel 103 auf ein doppelt so großes Bremsmoment wie die Trommel 3 eingestellt werden. Die maximale Gurtkraft bleibt konstant, da das Drahtseil 107 in einer einzigen Lage auf die Trommel 103 aufgewickelt ist und sich daher der wirksame Radius der Tro nicht ändert.

Claims (13)

P a t e n t a n s p r U c h~e

1) Sicherheitsgurt mit einer Automatik, die eine mit einer Riickholfeder gekuppelte und über eine selbsttätig schaltende Kupplung zumindest kraftschlüssig mit einem Gehäuse kuppelbare Trommel aufweist, deren Kupplung bei niedriger Zugbelastung des Gurtbandes und langsamem Gurtabzug im Sinne einer Vergrößerung der wirksamen Gurtlänge sowie bei einer Verkürzung der wirksamen Länge des Gurtbandes infolge einer Entlastung desselben geöffnet ist und bei ruckartiger Zugbelastung des Gurtbandes schließt, dadurch gekennzeichnet, daß mit der -Trommel (3;103) das eine Ende eines -flexiblen, unelastischen, sich beim Aufwickeln in stramm liegende Windungen legendes Verbindungsorgan (7;107) verbunden ist, dessen anderes Ende mit dem Gurtband (2;102) verbunden ist.

2r Sicherheitsgurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan~ein Band ist.

3) Sicherheitsgurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan ein Drahtseil'(7;107) ist.

4) Sicherheitsgurt nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine eine einlagige Wicklungsweise gestattende Außenabmessung des Kerns der Trommel (3;103).

5) Sicherheitsgurt nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine eine mehrlagige Wickelungsweise gestattende Außenabmessung des Wickelkerns der Tronmel.

6) Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan (7) mit dem einen Ende des Gurtbandes (2) verbunden ist.

7) Sicherheitsgurt nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge des Verbindungsorgans (7) gleich dem Unterschied in der wirksamen Gurtlänge bei normaler Sitzposition und maximal zulässiger Vorverlagerung des Körpers der angeschnallten Person ist.

8) Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan mit einer ersten Umlenkvorrichtung (111) verbunden ist, durch die hindurch flaschenzugartig das von einem am Fahrzeug zu befestigenden Ende (102') kommende und nach der ersten Umlenkvorrichtung (111)- eine zweite-Umlenkvorrichtung (109) durchlaufende Gurtband 102 geführt ist und daß die wirksame Länge des Verbindungsorgans (107) entsprechend der für die maximale Änderung der wirksamen Gurtlänge notwendigen Bewegung der ersten Umlenkvorrichtung (111) von der Trommel (103) weg und zur Trommel hin gewählt ist.

9) Sicherheitsgurt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Trommel 1103) haltendes Gehäuse im Bereich unu des unteren/die zweite Umlenkvorrichtung (109) sowie das eine Ende (102') des Gurtbandes (102) im Bereich des oberen Endes einer seitlich neben dem zugehörigen Sitz vorgesehenen und sich von dem den Sitz tragenden Boden bis etwa in Höhe des Kopfes des Sitzbenutzers erstreckenden Fahrzeugteil (110) befestigbar ist.

10) Sicherheitsgurt nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Umlenkvorrichtung (111) eine in einem Bügel drehbar gelagerte, vorzugsweise ballige Rolle aufweist, über die das Gurtband (102) läuft.

11) Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 8 bis IOlgekennzeichnet durch eine das Gurtband (102) von der zweiten Umlenkvorrichtung (109) bis. zu dem am Fahrzeug zu befestigenden Ende (102') sowie die erste Umlenkvorrichtung (111) abdeckende Abdeckvorrichtung (112).

12) Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis ll gekennzeichnet durch einen beim Erreichen eines Grenzwertes der Gurtkraft unter Energieabsorption eine Vergrößerung der wirksamen Gurtlänge zulassenden Gurtkraftbegrenzer (5;105).

13) Sicherheitsgurt nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Gurtkraftbegrenzer eine mit der Trommel (3;103) -über eine Kupplung--(6;106) kuppelbare Bremse (5;105) vorgesehen ist.