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Kupplungss chioß für Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurte Die Erfindung
bezieht sich auf ein Kupplungsschloß fUr Kraftfahrzeug-Sicherheitsgurte, mit einem
Gehäuse, einer Kupplungseinrichtung zum mechinischen Verbinden eines Kupplungsgliedes
des Sicherheitsgurtes mit dem Gehäuse und einer Sperreinrach-, tung> die mittels
einer Betatigungseinrichtung zwischen einer, das Kupplungsglied am Gehäuse arretierenden
Sperrstellung und einer das Kupplungsglied freigebenden Auslösestellung verstellbar
ist.
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Ein solches Kupplungsschloß ist bekannt. Die Betätigungseinrichtung
weist eine Handhabe auf, um das Schloß von Hand dffnen zu können. Nachteilig ist,
daß ein selbsttätiges Offnen des Schlosses- nach einem Aufprall des Fahrzeuges nicht
erfolgen kann. Dieser Nachteil wird durch die folgende Erfindung dadurch vermieden,
daß im Gehäuse ein Druckmittelzylinder angeordnet ist, dessen Kolben durch Straffen
des Sicherheitsgurtes betätigbar ist, um eine pneumatische und/ oder mechanische
Feder zu spannen und daß eine Verzogerungseinrichtung vorgesehen ist, welche gespeicherte
Federenergie mit zeitlicher Verzögerung der Betätigungseinrichtung zuführt.
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Anhand der Zeichnung, die einige AusSffhrungsbeispwele darstellte
sei die Erfindung naher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt des Gehäuses mit gesperrtem Kupplungsglied,
Fig. 2 einen Querschnitt ähnlich Figur t, 3edoch mit selbsttätig entsperrtem Kupplungsglied,
und Fig. 3 einen Querschnitt ähnlich Figur 2, bei dem die Entsperrung des Kupplungsgliedes
jedoch von Hand vorgenommen ist.
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In einem Gehäuse 10 befindet sich eine Aussparung 12, in die ein Kupplungsglied
14 eines Sicherheitsgurtes eingeführt werden kann, das mindestens eine Öffnung 18
aufweist, in welche
in der Kupplungsstellung (Fig.1) ein Gehäusevorsprung
18 eingreift. Der Vorsprung 18 hat eine schräge Haltefläche, die mit einer entsprechend
schrägen Gegenfläche der Öffnung 16 zusammenwirkt, um das Kuppeln und Entkuppeln
zu erleichtern.
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Ein Schwenkhebel 20 trägt an seinem vorderen Ende ein Sperrglied-22
dessen senkrecht zur Papierebene gemessene Erstrekkung etwa gleich der in dieser
Richtung gemessenen Breite des Kupplungsgliedes 14 ist. Der Schwenkhebel 20 ist
um die Gehäuseschwenkachse 24 schwenkbar gelagert und hat an seinem Hinterende einen
Zapfen 26, der in einem horizontalen Längsschlitz 28 (Fig.2) eines vertikal geführten
Schiebers 30 aufgenommen ist. Der Schieber 30 wird mittels einer Feder 32 in seiner
unteren Ruhestellung gehalten. In dieser Stellung liegt das Vorderende des Hebels
20 an einer Gehäusefläche 34 an, so daß eine Verschwenkung des Hebels 2o im Uhrzeigergegendrehsinn
ausgeschlossen ist. Der Hebel 20 befindet sich in seiner Sperrstellung und sein
vorderes Sperrelement 22 hat nur einen geringen Abstand vom Gehäusevorsprung 18,
so daß das Kupplungsglied 14 in der gekuppelten Stellung gesichert ist.
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Im unteren.Teil des Gehäuses Io ist ein Kolben 36 in einem Druckmittelzylinder
38 verschiebbar geführt und wird mittels einer Feder 4c in der in Fig. 1 dargestellten
Ruhestellung gehalten. Der Kolben 36 weist eine obere aus dem Zylinder 38 herausgeführte
Kolbenstange 42 mit einem Betätigungsarm 44
und einer Rastaussparung
46 (Fig.2) auf, in welche nach dem Arbeitshub des Kolbens 36 eine Sperrklinke 48
einrastet und den Kolben an einer Rückbewegung hindert. Die Klinke 48 wird mittels
einer starken Feder 50 in dieser Raststellung vorgespannt. Auf das freie Ende der
Sperrklinke 48 wirkt ein Steuerkolben 52, der in einer Zylinderbohrung 54 verschiebbar
ist, welche huber eine Drosselleitung 56 mit dem Druckmittelzylinder 38 an der Kolbenvorderseite
verbunden ist und deren Querschnitt mittels einer Stellschraube 58 veränderbar ist.
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Am unteren Ende des Schiebers 30 ist ein Verbindungsglied 60 angelenkt
und mittels einer, am Schieber 30 befestigten Feder 62 im Uhrzeigersinn vorgespannt.
Das Verbindungsglied 60, das in Form eines Stößels ausgebildet ist, wird in der
Ruhestellung des Kolbens 36 durch die Feder 62 in seitlicher Anlage am Betätigungsarm
44 gehalten. Das Verbindungsglied hat eine solche Länge, daß es bei abwärts bewegtem
Kolben 36, wenn die Sperrklinke 48 den Kolben verrastet, vom Betätigungsarm 44 freikommt
und im Uhrzeigersinn in eine Vertikalstellung verschwenkt, in welcher es durch einen
schraffiert angedeutenden Anschlag des Schiebera3c gehalten wird.
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Der Kolben 36 weist eine untere, ebenfalls aus dem Druckmittelzylinder
38 unter Abdichtung herausgeführte Kolbenstange 64 auf, an welcher ein Teiludes
Sicherheitsgurtes ang-reift oder an welchem das Gehäuse an einer Fahrzeugverankerung
befestigt
ist.
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Prallt das Fahrzeug auf ein Hindernis, so wird der Sicherheitsgurt
gespannt. Der Kolben 36 führt damit seinen Arbeitshub aus und komprimiert die Luft
im Druckmittelzylinder 38 unddrlokt gleichzeitig die Feder 40 zusammen. Nach einer
gewissen Bewegungsstrecke des Kolbens rastet die Sperrklinke 48 in die Aussparung
46 ein und hindert den Kolben an einer Rückbewegung, wenn der Sicherheitsgurt entlastet
wird. In dieser verrasteten Arbeitsstellung des Kolbens ist das Verbindungsglied
60 in seine Arbeitsstellung geschwenkt, in welcher seine Bodenfläche unmittelbar
oberhalb der Hubfläche des Betätigungsarms 44 liegt. Wesentlich ist, daß auch nach
der Entlastung des Sicherheitsgurtes der Sperrarm 22 des Schwenkhebels 20 sich noch
in der Sperrstellung befindet, so daß der mit dem Sicherheitsgurt angeschnallte
Körper nach wie vor im Fahrzeug gesichert ist.
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Nachdem der Kolben 36 seine verrastete Arbeitsstellung erreicht hat,
wird dem Steuerzylinder 54 Uber die Drosselleitung 56 Druckmittel zugeführt, so
daß im Steuerzylinder der Druck allmählich ansteigt, bis er die Sperrklinke gegen
die Wirkung der Feder 50 verschwenkt und ausser Angriff mit der Kolbenstange 42
bringt, wodurch sich der Kolben aufgrund der Feder 40 und dem Ueberdruck im Zylinder
38 nach oben in seine Ruhestellung bewegt. Bei dieser Bewegung ist das Verbindungsglied
60
mit dem Betätigungsarm antriebsmäßig verbunden, wodurch der Schieber 30 etwa um
die Größe des Kolbenhubes nach oben bewegt wird, wodurch der Hebel 20 um die Achse
24 in die Auslösestellung (Fig.2) geschwenkt wird. Obwohl der Kolben 36 und der
3etätigungsarm 44 ihre ursprüngliche Ruhestellung wieder eingenommen haben wird
der Schieber 30 und damit der Schwenkhebel So in der Auslösestellung festgehalten
und das Kupplungsglied 14 ist entkuppelt und löst sich selbsttätig z.B. durch das
Eigengewicht vom Gehäuse lo. Wesentlich ist die zeitliche Verzögerung, die zwischen
der Betätigung des Kolbens 36 und der Verschwenkung des Sperrarms 22 liegt und die
dank der Drosselleitung 56 erreicht wird. Diese zeitliche Verzögerung liegt bei
mindestens 30 Sekunden und kann durch die Schraube 58 noch verstellt werden. Dank
dieser Verzdgerungseinrichtung wird sicher gestellt, daß das Kupplungsschloß auch
geschlossen bleibt, wenn nach einem ersten Aufprall des Fahrzeugs eine Entspannung
des Sicherheitsgurtes eintritt.
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Dann, nachdem eine bestimmte Zeit, die frei wahlbar ist, verstrichen
ist, wird eine selbsttätige Entkupplung bewirkt und dabei ist ebenfalls sehr wichtig,
daß die Sperre nicht nur kurzzeitig, sondern dauernd in der Auslösestellung gehalten
wird. Der Sicherheitsgurt fällt dann von selbst ab und die bis dahin angeschnallte
Person kann völlig ungehindert den Wagen verlassen.
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Um das Kupplungsschloß wieder betriebsfähig zu machen, wird ein Stift
durch eine Gehäusequerbohrung 66 eingesteckt, wodurch das Verbindungsglied im Uhrzeigergegendrehsinn
gegen die Wirkung der Feder 62 verschwenkt wird, bis es die Abstützung am Betätigungsarm
44 verliert und durch die Wirkung der Feder 32 mit dem Schieber 3o abwärts in die
Stellung gemäß Fig. 1 bewegt wird. Dadurch wird der Schwenkhebel 20 wieder in seine
Sperrstellung gebracht.
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Das Kupplungsschloß kann unabhängig von einem handbetätigten herkömmlichen
Kupplungsschloß an geeigneter Stelle vorgesehen werden, es kann alternativ aber
auch mit einem Handbetätigungsschloß kombiniert werden. Für den letzteren Fall ist
am oberen Ende des Schiebers 30 ein Winkelhebel 68 schwenkbar gelagert. Der Winkelhebel
kann sich nur um einen sehr kleinen Winkel bis zu einem Anschlag 70 bewegen. Der
Winkelhebel 68 ist aus einem länglichen Gehäuse schlitz 72 herausgeführt und mit
einem Zuggriff 74 versehen.
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Wird nun das Kupplungsglied 14 beim Anlegen des Sicherheitsgurtes
in die Gehäuseaussparung 12 eingeführt, so stößt es auf die obere Fläche des in
die Aussparung 12 hineinreichenden Hebels 20, verschwenkt diesen Hebel in Richtung
der Auslösestellung, die jedoch nicht erreicht wird, weil aufgrund der Schrägflächen
am Vorsprung und am Kupplungsglied die Kupplungsste)ling vorher erreicht wird. Dadurch
gelangt der Schieber 30 ebenfalls nicht soweit nach oben, daß das Verbindungsglied
60
in seine Funktionsstellung verschwenken könnte. Zieht man dann am Griff 74, so schwenkt
der Winkelhebel 68 bis zum Anschlag 70 und anschließend wird der Schieber 30 aufwärts
bewegt, bis der Winkelhebel am oberen Ende des Gehäuseschlitzes 72 zur Anlage kommt.
Durch diese vorangegangene Verschwenkung des Winkelhebels wird sichergestellt, daß
der Schieber 3o nicht seine oberste Stellung erreicht, in welcher das Verbindungsglied
60 in Funktionsstellung schwenken könnte, andererseits wird aber der Schwenkhebel
20 ausreichend weit verschwenkt, um das Kupplungsglied 14 zu entkuppeln. Diese Stellung
ist in Fig. 3 dargestellt.
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Die Verzögerungseinrichtung mit Verrastung des Kolbens in seiner Arbeitsstellung
und anschließender Entrastung mittels des Steuerkolbens läßt sich durch eine wesentlich
einfachere Verzögerungseinrichtung ersetzen, die allerdings möglicherweise nicht
die volle Sicherheit der erstbeschriebenen Verzögerungseinrichtung bietet. In Fig.
1 ist gestrichelt eine Rückschlageinrichtung 76 dargestellt, die eine Bohrung 78
aufweist, welche im Druckmittelzylinder 38 und zwar an der Kolbenrückseite mündet
und eine Ventilkugel 80 enthält, die mittels einer Feder 82 auf den Ventilsitz gedrückt
wird, der mit der Aussenseite des Gehäuses über einen Kanal 84 verbunden ist. Diese
Rückschlagventileinrichtung 76 wirkt als Dämpfer für die Rückbewegung des Kolbens.
Wird nämlich der Kolben 36 beim Straffen des Sicherheitsgurtes aus der Ruhestellung
in die Arbeitsstellung bewegt, so öffnet das
Rückschlagventil und
läßt Luft auf die Rückseite des Kolbens in den Druckmittelzylinder 38 strömen. Der
Kolben führt seinen vollen Hub aus, so daß das Verbindungsglied 60 - wie beschrieben
- in Antriebsstellung gebracht wird. Bei Beginn des Rückhubes des Kolbens schließt
das Rückschlagventil 76 und verhindert eine schnelle Rückbewegung des Kolbens. Diese
Rückbewegung wird vielmehr stark gedämpft, findet also sehr langsam statt, und zwar
durch allmählichen Druckausgleich durch die Kolbenstangendichtung hindurch oder
durch eine zusätzliche enge Entlastungsbohrung 86. Auch auf diese Weise kann erreicht
werden, daß der Kolben seine obere Ruhestellung erst nach einem längeren Zeitraum
von einer Minute oder mehr wieder erreicht, mit dem Ergebnis, daß auch erst zu diesem
Zeitpunkt der Hebel 20 das Kupplungsglied 14 entkuppelt. Allerdings ist die einwandfreie
'Funktion dieser sehr einfachen Verzögerungseinrichtung von der exakten Arbeitsweise
des Rückschlagventils 76 abhängig.
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Bei der letztbeschriebenen Ausführung der Verzögerungseinrichtung
wird die pneumatische Feder, d.h. die Kompression von Luft im Zylinderraum 38 an
der Vorderseite des Kolbens nicht unbedingt benötigt. Deswegen könnte auch eine
Abdichtung der Kolbenstange 64 entfallen, denn die Feder 40 kann stark genug ausgebildet
werden, um den Rückhub des Kolbens mit Betätigungsarm 44, Verbindungsglied 60 und
Schieber 30 zur Verschwenkung des Hebels 20 zu bewirken.