DE2355046A1

DE2355046A1 - Verklinkeinrichtung fuer einen automobil-sicherheitsgurtautomaten

Info

Publication number: DE2355046A1
Application number: DE19732355046
Authority: DE
Inventors: Per Olof Weman
Original assignee: Sigmatex AG
Current assignee: Sigmatex AG
Priority date: 1973-07-26
Filing date: 1973-11-03
Publication date: 1975-02-06
Also published as: IT996990B; CA1013329A; BR7400595D0; US3926384A; SE399183B; GB1423790A; JPS5033100A; SE7314703L

Description

Prioritat vom 2§.^JuIi_-I?73 in USA aufgrund der US-Anmeldung Serial No.382971

Die Erfindung betrifft Sicherheitsgurte, wie sie für die Verwendung in Fahrzeugen, z.B. Kraftfahrzeugen, geeignet sind. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine verbesserte Verklinkeinrichtung für den Automaten eines solchen Sicherheitsgurt es · Die Verklinkeinrichtung kann automatisch in Betrieb gebracht werden, wenn eine gefährliche Situation aufkommt, z.B. ein Zusammenstoß. Beson- , ders betrifft diese Erfindung eine verbesserte Verklinkeinrichtung, die durch Trägheit betätigt wird und den Herausziehmechanismus des Sicherheitsgurtes verklinken kann, wenn die Verklinkeinrichtung einer vorbestimmten Abbremsung oder Beschleunigung oder einer plötzlichen Veränderung in der Richtung der Bewegung unterworfen wird,

wie dies z.B. in gefährlichen Situationen, z.B. bei einem Zusammenstoß, geschieht.

Kürzlich ausgestaltete Eraftfahrzeugsicherheitsgurte werden normalerweise auf eine Spule gewickelt und mit einem Automaten ausgerüstet. Venn der Sicherheitsgurt unter normalen Bedingungen, nicht bei Notbedingungen, verwendet wird, ist es moglicht ^daJß der Träger des Sicherheitsgurtes sich in seinem Sitz bewegt, sich z.B. nach vorn lehnt. Sobald sich der Träger nach vorn lehnt, ltfird der Gurt von der Spule abgewickelt, und sobald sich der Träger nach hinten lehnt, wird der Gurt eingezogen und wieder auf* die Spule aufgewickelt. In der Not jedoch, ist es erwünscht, die Spule zu verklinken oder blockieren, so daß der Gurt nicht abgewickelt werden kann, sondern statt dessen den Träger des Gurtes fest in seinem Sitz hält.

Es sind auch andere Verklinkeinrichtungen für einen Sicherheitsgurt bekannt, einschließlich einer Verklinkeinrichtung, die durch Trägheit betätigt wird, wie z.B. in den folgenden US-Patentschriften beschrieben ist: Nr. 3 237 729, 3 ^3O 891, 3 3^3 763 und 3 3^3 765; alle diese offenbaren monostabile Mechanismen· Ton Interesse ist auch noch die US-Patentschrift 1 Okk 228.

Gegenstand dieser Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Verklinkeinrichtong einfacher Gestalt für einen Sicherheitsgurt· Ein anderes Merkmal dieser Erfindung ist

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die Schaffung einer verbesserten Verklinkeinrichtung, die eine wirksamere Verklinkung gewährleistet. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines Klinkenmechanismus, der zwei im wesentlichen stabile Positionen oder Lagen aufweist, nämlich eine Ruhelage, in welcher der Klinkmechanismus nicht im Eingriff steht, und eine Eingriffslage, in welcher der Klinkmechanismus im Eingriff ist und den Sicherheitsgurt gegen die Bewegung in Auszugsrichtung zurückhält.

Der Klinkmechanismus' bzw. di e Ve rkl ink einrichtung dieser Erfindung weist folgende Teile auf: Einen Trägheitskörper, der in einer Ruheposition anordenbar ist, wenn die Verklinkeinrichtung sich in der außerbetrieblichen Stellung befindet, und durch Trägheit aus der Ruhelage verschiebbar ist; eine Haltebasis für diesen Trägheitskörper, auf dem der Trägheitskörper gehaltert wird; einen im wesentlichen konischen Körper, der über dem Trägheitskörper angeordnet ist und mittig über der Ruhelage des Trägheitskörpers eingestellt ist; und eine Verriegelungs- oder Sperrklinke, die an dem im wesentlichen konischön Körper angebracht ist, wodurch die Verschiebung < des Trägheitskörpers aus der Ruhelage die Sperrklinke das Ratschenrad ergreifen läßt, welches auf der Spule angebracht ist, und somit den Sicherheitsgurt gegen die Bewegung in Abzugsrichtung zurückhält. Der im wesentlichen konische Körper ist etwas geneigt oder gekippt. Bei einer Ausführungsform dieser Erfindung hat die Haltebasis eine im wesentlichen flache obereFläche. Bei einer zweiten Aus-

führungsform der Erfindung hat die Haltebasis eine etwas konvexe obere Fläche. Bei einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung ist ein magnetisches Material im Mittelteil der Haltebasis angebracht, und der Trägheitskörper besteht aus magnetischem Material. Die Magnetkraft des magnetischen Materials ist groß genug, um den Trägheitskörper in dem zentralen Teil zu haltai , bevor die Verklinkeinrichtung betätigt ist. Die Haltebasis kann eine leichte Ausnehmung bei ihrem Zentrum haben, welche zur Halterung des Trägheitskä·· pers in einer Ruhelage vor der Betätigung geeignet ist.

¥eitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Sperrmechanismus der Erfindung in seiner Ruhelage,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Sperrmechanismus bzw. der Klinkeinrichtung, wobei aber in Fig. 2 die Klinkeinrichtung in ihrer Eingriffsstellung gezeigt ist,

Fig. 3 eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Verklinkeinrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist,

Fig. h eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Verklinkeinrichtung,

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Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren anderen Ausfüh^ungsform der Verklinkeinrich-

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Teils der yerklinkeinrichtung unter Darstellung einer weiteren anderen Ausführungsform und

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Teils der Verklinkeinrichtüng unter Darstellung einer

weiteren anderen Ausführungsform.

In. Fig. 1 ist die Verklinkeinrichtüng dieser Ei^findung im allgemeinen mit 2 bezeichnet und kann bei einem oder mehreren Sicherheitsgurten verwendet werden, wie sie z.B. in Kraftfahrzeugen und anderen Wagen verwendet werden^ Die Verklinkeinrichtüng 2 kann bei Sicherheitsgurten der Art Anwendung finden, die um eine Spule 4 gewickelt werden. Die Spule hat mindestens ein Ratschenrad 6, welches axial auf der Spule, 4. .als Teil der Automatik bzw. der Rückhalteeinrichtung angebracht ist. Ein Sicherheitsgurt mit einer solchen Spule und Ratschenradeinrichtung ist in folgenden.. zwei US-Pätentschriften beschrieben: Nr. 3 343 765 und Nr. 3 2-2-6 O53. Die Verklinkeinrichtüng 2 weist folgende Teile auf: Einen Trägheitskörper 8, der in einer Ruhte stellung, wie in Fig. 1 gezeigt ist, angeordnet werden kann, wenn die Verklinkeinrichtung 2 außer Betrieb Imi, und kann aus dieser Ruhelage durch Trägheit, wie in Fig« 2gezeigt ist, verschoben werden; eine Haltebasis 10 für den Träg-

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heitskörper 8_r der auf der Haltebasis 10 gehaltert bzw;. von dieser unterstützt wird; "einen im wesentlichen konischen Körper 12 mit einem offenen Boden, der über dem Trägheitskörper 8 angeordnet ist, und zwar in Berührung mit einem Teil der Oberseite des Trägheitskörpers 8 und mittig über der Ruhelage des Trägerkörpßrs 8, wie in Pig. 1 gezeigt, eingestellt ist; und eine Sperrklinke Ik_t die an dem im wesentlichen konischen Körper 12 angebracht ist, wodurch die Verschiebung des Trägheitskörpers 8 aus der Ruhelage, wie in Fig. 1 gezeigt ist, die Sperrklinke 14 das Ratschenrad 6 zu ergreifen -vereinlaßt, wie in Fig. gezeigt ist, um den Sicherheitsgurt gegen die Bewegung in Auszugsrichtung zurückzuhalten.

Die Verriegelungseinrichtung 2 hat im wesentlichen zwei stabile Lagen, eine Ruhelage, bei der der Trägheitskörper 8 nahezu im Zentrum der Haltebasis 10 liegt, was in Pig. 1 dargestellt ist, und eine Eingriffslage, wenn der Trägheitskörper 8 am Umfang der Haltebasis 10 liegt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, Venn das Fahrzeug, in welchem die Verklinkeinrichtung 2 angeordnet ist, einer plötzlichen Beschleunigung oder Abbremsung oder einer Richtungsänderung der Bewegung vorbestimmter Größe ausgesetzt ist, bewegt sich der Trägheitskörper 8 aus seiner fast zentralen Lage gemäß Fig» 1 zum äußeren Umfang der Haltebasis 10, wie in Fig. 2 gezeigt· Dies sorgt für eine binäre oder doppelte Wirkung, bei welcher der Trägheitskörper 8 zwei im wesentlichen stabile Lagen hat, eine Ruhelage,

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wenn der Trägheitskörper 8 fast im Zentrum der Haltebasis 10 liegt, und eine Eingriffslage,wenn der Trägheitskörpe r am Umfang der Haltebasis TO angeordnet ist.

Der Trägheitskörper 8 kann im wesentlicheneine Kugel sein, und bewegt sich in entgegengesetzter Richtung zu jener des Fahrzeugs. Wenn das Fahrzeug beschleunigt, bewegt sich der Trägheitskörper 8 in eine Richtung nach hinten zum Fahrzeug. Wenn das Fahrzeug abbremst, bewegt sich der Trägheitskörper 8 in einer Richtung gegen die Vorderseite des Fahrzeugs. Wenn sich das Fahrzeug nach rechts wendet, bewegt sich der Trägheitskörper 8 nach links. Wenn sich das Fahrzeug nach links wendet, bewegt sich der Trägheitskörper 8 nach rechts.

Die Bewegung des Trägheitskörpers 8 aus seiner in Fig. 1 gezeigten Zentrallage zum äußeren Umfang der Haltebasis TO, wie in Fig. Z gezeigt ist, läßt eine Seite des im wesentlichen konischen Körpers 12 sich nach oben bewegen und veranlaßt infolgedessen die Sperrklinke 14, sich nach oben zu bewegen. Let^ere schwenkt um eine Schwenkstelle 16. Die Aufwärtsbewegung der Sperrklinke 1h läßt diese einen ausseren Ratschenzahn des Ratschenrades 6 ergreifen. In den Figuren 1 und 2 ist die Gegenuhrzeiverrichtung des Ratschenrades 6 diejenige Richtung, in welche sieh das Ratschenrad dreht, wenn der Sicherheitsgurt herausgezogen wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist der im wesentlichen.konische Körper 12 etwas zur Vertikalebene Zh gekippt oder geneigt,-. ■ /^y' ^:~'-\ :'".-■:■'-. ■ ^; ■.':■: - - 8 - ;

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und zwar zu dem Zwecke, eine gleichförmige Empfindlichkeit für die Eingriffstätigkeit der Sperrklinke 14 in das Ratschenrad 6 vorzusehen. Gemäß den Fig. 1 und 2 tritt die Sperrklinke Ik mit dem Ratschenrad 6 an einem Ende der Sperrklinke 14 in Eingriff. Die Sperrklinke 14 hat eine Schwenkstelle 16 am gegenüberliegenden Ende der Sperrklinke Ik von demjenigen Ende, welches mit dem Ratschenrad 6 in Eingriff tritt. Die Schwenkstelle 16 ist Teil eines Ohterstützungs- oder Haltekörpers 17» der an der Haltebasis 10 angebracht sein kann. Nach Fig. 3 wird der Winkel 22 durch die Seite 11 des im wesentlichen konischen Körpers 12 neben dem Ende der Sperrklinke 1^ mit dem Drehpunkt 16 und von der vertikalen Ebene Zk gebildet. Der Winkel 20 wird durch die Seite 15 des im wesentlichen konischen Körpers 12 neben dem Ende der Sperrklinke 1*f, welche mit dem Ratschenrad 6 in Eingriff tritt, und der vertikalen Ebene 2k gebildet. Der Winkel 22 ist wegen der Neigung oder Kippung des im wesentlichen konischen Körpers 12 größer als der Winkel 20. Der Winkel 22 kann ein Winkel im Bereich von 56° bis 59° sein, z.B. 57»5 · Der Winkel 20 kann ein Winkel im Bereich von 61 bis 6k sein, z.B. 62,5 . Diese Winkel verändern sich mit der Geometrie des Systems, d.h. dem Verhältnis des Drehpunktes 16 der Sperrklinke Ik zur Lage und Größe des Trägheitskörpers 8. FaJ&cultativ kann die Seite

11 des im wesentlichen konischen Körpers 12 neben den Ende der Sperrklinke 1^ mit dem Drehpunkt 16 etwas kürzer sein als die Seite 15 des im wesentlichen konischen Körpers

12 neben dee Ende der Sperrklinke "\k_f welche mit dem Ratschenrad 6 in Eingriff tritt.

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Gemäß den figuren 1 und 2 hat die Haltebasis TO bei dem ersten und bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung eine im wesentlichen flache obere Fläche 26, die , in einer nahezu horizontalen Lage angeordnet ist undnach oben hochgestellte Kanten 28 und 30 äül· äußeren Umfang der Haltebasis 10 aufweist.

Gemäß Fig. h weist eine zweite Ausfiihrungsform dieser Erfindung eine Haltebasis 32 auf, die eine leicht konvexe obere Fläche hat, welche in einer nahezu horizontalen Lage angeordnet ist und hochgestellte Kanten 28 und 30 am äußeren Umfang der Basis 32 aufweist. Die etwas konvexe obere Fläche yk hebt die wirksame Sperrtätigkeit dieser Verriegelungseinrichtung hervor. Nachdem der Trägheitskörper einmal sich, von etwa dem Zentrum der Haltebasis 32 fort zu bewegen beginnt, wird die Verschiebung durch die konvexe. Gestalt der Fläche 34 etwas vergrößert.. Dies erzeugt' einen binären oder zweifachen Effekt, bei dem der Trägheitskörper 8 zwei im wesentlichen stabile Lagen hat, eine Ruhelage,, wenn der Trägheitskörper 8 nahezu in der Mitte der HaitebaaLs 32 .angeordnet ist, und eine Betriebsstellung, wenn, der Trägheitskörper am Umfang der Haltebasis 32 angeordnet ist. Als Ergebnis dieser Ausgestaltung gemäß Fig.h ist die Bewegung der Verriegelungseinrichtung 2 aus der Ruhelage zur Betriebslage oder Eingriff slage schneller, als wenn die obere Fläche. 3^ flach wäre. ;*_: " . - --■ .' -,. -..--. -/-..-. ._ - - - -_

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Gemäß Pig· 5 kann der im wesentlichen konische Körper 12 faj&cultativ einen abgeflachten Teil an seinem Scheitel 13 aufweisen, wodurch er sich der Gestalt eines umgekehrten Bechers nähert·

Gemäß Fig. 6 hat die dritte Ausführungsform der Erfindung einen Magneten oder ein magnetisches Material 40, welches bei der Mitte der Haltebasis, wie in Pig. 1 gezeigt oder der Haltebasis 32 angeordnet ist und auf der Unterseite der Haltebasis, wie in Fig. 6 gezeigt, angeordnet ist. Die Magnetkraft des Magneten oder des. magnetischen Materials 40 ist groß genug, um den Trägheitskörper 8 in der Zentrallage der Haltebasis 10 vor der Betätigung der Elinkeneinrichtung 2 zu halten, und klein genug, um durch eine Beschleunigungs- oder Bremskraft überwunden zu werden, Pur diese Ausführungsform besteht der Trägheitskörper 8 aus einem magnetischen Material.

Gemäß Fig. 7 ist der Magnet oder das magnetische Material 42 bei dem Zentrum der Haltebasis 32, wie in Fig. 4 gezeigt, oder der Haltebasis 10, wie in Pig. I gezeigt, angeordnet, und das magnetische Material 40 oder 42 ist in der Rückhaltebasis 32 eingebettet·

Ein solcher Magnet oder ein solches magnetisches Material 40 oder 42 kann bei der Ausführungsf037m der Fig. 1 mit einer im wesentlichen flachen oberen Fläche oder der Aus-

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führungsform der Fig. U mit einer etwas konvexen oberen Fläche verwendet werden. Der Magnet kO oder 42 gewährleistet ferner eine stabile Position für den Trägheitsfcörper 8 am Zentrum der Haltebasis 10 und 32·

Gemäß den Figuren 6 und 7 kann die obere Fläche der Haltebasis 10 fakkultativ eine seichte Ausnehmung bei der Mitte der Haltebasis 10 haben, in welche der Trägheitskörper 8 paßt, während er sich in Ruhelage befindet. Die Ausnehmung kh ist seicht genug, so daß der Trägheitskörper 8 aufgrund von Beschleunigung oder Abbremsung aus der Ausnehmung kh verschoben werden kann.

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Claims

Patentansprüche

Verklinkeinrichtung zur Betätigung durch Trägheitsaft und für die Verwendung mit mindestens einem Sicherheitsgurt derjenigen Art, bei welcher der Sicherheitsgurt um eine Spule gewickelt wird, diemindestens ein Ratschenrad axial angebracht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägheitskörper (8) in einqnuhelage bewegbar ist, wenn die Verklinkeinrichtung außer Betrieb ist, und aus der Ruhelage durch Trägheit verschiebbar ist, eine Haltebasis (10, 32) für die Unterstützung des Trägheitskörpers (8) vorgesehen ist, ein im wesentlichen konischer Körper (12) über dem Trägheitskörper (8) angeordnet und über der Ruheposition des Trägheitskörpers mittig eingestellt ist, und daß eine Sperrklinke (i*O an dem im wesentlichen konischen Körper (12) angebracht ist.

2. Einrichtung nach Ansprach I₉ dadurch gekennzeichnet., daß der Trägheitskörper zwei im wesentlichen stabile Lagen hat, nämlich eine Ruhelage, wenn der Trägheitskörper (8) sich nahezu in der Mitte der Haltebasis (1O, 32) befindet, und eine Eingriffslage, wenn der Trägheitskörper (8) am Umfang der Haltebasis angeordnet ist, und daß der Trägheitskörper im wesentlichen Kugelform hat.

3» Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (1*0 ein länglicher Körper ist, der

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mit dem Ratschenrad (6) an seinem einen Ende in Eingriff bringbar ist, und-daß die Sperrklinke (i4) an ihrem gegenüberliegenden Ende von jenem das Ratsehenrad (6) ergreifenden Ende einen Schwenkpunkt (l6) hat," und daß der im wesentlichen konische Körper-(12) einen offenen Boden aufweist und etwas: geneigt ist. ;■"",. "i "^r '

4. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der- Winkel (2/2),. welcher täurch die Seite (11) des im wesentlichen konischen Körpers (12) neben dem Ende der Sperrklinke (14)_: mit dem Drehpunkt (16) und der vertikalen Ebene (24) gebildet ist, größer ist. als derjenige Winkel (20), der durch, die Seite: (15) des im'wesentlichen konischen Körpers (12) neben dem: Ende ider Sperrklinke (14), die mit dem Ratschenrad (6) in Eingriff bringbar ist, und der vertikalen Ebene (24) gebildet ist.

5« Einrichtung nach Anspruch 1 ₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebasis (10) eine im wesentlichen flache obere Fläche (26) hat9 die in einer nahem horizontalen Läge auge ordne t. is t: und- ho^:-chge,stell t & Kanten -~- ( 28 ₈. ' 30^r): stm AuS en» · umfang, der_; Basis aufweist.;. . ■;. - ^;: -. : ..-;--.--.

60 Einrichtung nach Anspruch: t_s . dadurcÄ gekeismzeiciisiet^ ■ daB die Haltebasis (32)' eine et»as:k©swr@x© "ober®-Fläche .:

(34) Jaatj die in Isoriaoataler Lag© aage©rd2i©t ist

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7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnet (4O, kz) bei der Mitte der Basis (1O, 32) angeordnet ist und daß die Magnetkraft desselben groß genug ist, um den Trägheitskörpe r (8) in der mittigen Lage der Basis vor der Betätigung der Verklinkeinrichtung zu halten, und daß der· Träghextskörper (8) aus einem magnetischen Material besteht.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebasis (10, 32) eine obere Fläche hat und die obere Fläche \26, 3*0 eine seichte Ausnehmung bei der Mitte der Haltebasis aufweist, um den Träghextskörper (8) in der Ruhelage zu halten und eine Verschiebung des Trägheitskörpers durch Trägheitskraft aus dieser Ausnehmung zu gestatten.

9· Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen konische Körper (i2) sich in Berührung mit einem Teil der Oberseite des Trägheitskörpers

(3) befindet und daß der im wesentlichen konische Körper (12) Seiten aufweist, deren eine, neben dem Ende der Sperrklinke mit dem Schwenkpunkt (16) etwas kürzer als jene andere Seite ist, die neben dem Ende der Sperrklinke (l4) angeordnet ist, welches mit dem Ratschenrad (6) in Eingriff bringbar ist.

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Le e rs e i te