DE2511442C3 - Sicherheitsgurrvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheilsgurtvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem elektromotorisch angetriebenen Gurtaufroller, dessen Welle mit einer Feder gekoppelt ist, welche den angelegten Sicherheitsgurt mitVorspannung am

Körper des Benutzers hall.

Eine Sicherheitsgurtvorrichtung dieser Art ist bereits aus der DE-OS 22 20 669 bekannt geworden. Bei jener Vorrichtung ist ein Servoantrieb verwendet, welcher s eine federbelastete Welle und einen elektromotorischen Antrieb aufweist. Die verwendete Feder ist im gesamten Arbeitsbereich wirksam und bringt nach dem Abschalten des elektromotorischen Antriebs die Vorspannung am Körper des Benutzers des SicherheitsgUi tes auf.

ίο Diese Anordnung hat den Nachteil, daß eine Magnetkupplung zwischen dem Elektromotor und der Vorspannfeder eingefügt werden muß, welche eine hohe Schalthäufigkeit besitzt, wodurch ein hoher Verschleiß und eine akustische Belästigung des Gurtbenutzers bedingt sind. Weiterhin macht die Bereitstellung der notwendigen Feder Schwierigkeiten oder veranlaßt zumindest hohe Kosten, denn es wird eine Feder mit sehr flacher Kennlinie über den gesamten A-islenkbereich benötigt, weil diese Feder neben dem elektromotorischen Antrieb im gesamten Verstellbereich des Sicherheitsgurtes im Eingriff ist.

Aus der DE-AS 19 33872 ist eine Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte bekannt, bei welcher der Gurt auf eine im Gurtgehäuse gelagerte Welle aufgewickelt wird, deren Antrieb durch zwei Aufwickelfedern erfolgt. Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß je nach der Sitzposition de'·- Gurtbenutzers die Feder stärker oder schwächer ausgelenkt ist, so daß sich bei verschiedenen Sitzpositionen stark unterschiedliche Zugkräfte durch den Gurt auf den Benutzer ergeben. Insbesondere bei Verwendung des Gurtes in einem Kraftfahrzeug mit weit nach vorne verschobenen Sitz wird die Einwirkung der Gurtzugkraft auf den Benutzer unangenehm groß.

Aus der DE-OS 17 81 333 ist eine Einrichtung zur Längenverstellung eines Motorfahrzeug-Sicherheitsgurtes bekannt, bei welcher das Einziehen und Ausgeben des Gurtes durch einen in seiner Drehrichtung umschaltbaren Elektromotor erfolgt. Die Steuerung des Motors erfolgt dabei in Abhängigkeit von dem Gurtzug mittels federgespannter Schalter, welche den Motor im einen oder anderen Drehsinn einschalten. Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß auch jede kleinste Verlängerung oder Verkürzung des Gurtes durch minimale Bewegungen des Gurtbenutzers durch den elektromotorischen Antrieb ausgeglichen werden müssen, was zu einer außerordentlich hohen Einschalthäufigkeit des elektromotorischen Antriebs und zu einer Verkürzung der Leoensdauer der Vorrichtung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsgurtvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche mit vertretbarem elektrischen und mechanischen Aufwand auskommt, eine hohe Betriebssicherheit aufweist und störende Einflüsse weitestgehend vermeidet. Zu diesen Störeinflüssen gehören insbesondere eine zu hohe Vorspannung bei weit vorgeschobenem Sitz des Gurtbenutzers, d. h. bei weit ausgezogenem Sicherheitsgurt, und eine akustische Belästigung durch mechanische Schaltgeräusche von Kupplungsteilen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der elektromotorische Antrieb und die Haltefeder des Gurtaufrollers mechanisch in Reihe geschaltet sind, wobei die Feder unabhängig von der Ausziehlänge des Sicherheitsgurtes im gleichen Bereich ihrer Federkennlinie betreibbar ist. Durch die Reihenschaltung von elektromotorischem Antrieb und Haltefeder kann jedes Kupplungsglied entfallen, wodurch die akustische

Belästigung des Gurtbenulzers völlig aufgehoben wird. Die Justierung des Betriebspunktes der Sicherheitsgurtvorrichiung auf einem bestimmten Bereich der Federkennlinie erlaubt die Verwendung einer einfachen preiswerten und betriebssicheren Halteleder, da nur ein verhältnismäßig kleiner Teil der Federkennlinie bei Bewegungen des Gurtbenutzers durchlaufen wird. Bei der Konstruktion der neuen Sicherheiagurtvorrichtung kann ein herkömmlicher Automatikgurt verwendet werden, der lediglich zum Aufräumen des Gurtes mit einem elektromotorischem Antrieb und mit der zugehörigen Steuerschaltung bestückt zu werden braucht. Da die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtvorrichtung stets im gleichen Bereich der Federkennlinie betreibbar ist, hat sie bei allen Sitzpositionen eine konstante Haltekraft, welche so wählbar ist, daß sie vom Benutzer angenehm empfunden wird.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der elektromotorische Antrieb mit einem selbsthemmenden Getriebe versehen ist zur Festlegung eines Arbeitspunktes der Haltefeder. Solche Getriebe sind handelsüblich und gestatten die Einsparung eine, separaten Sperrvorrichtung, welche sonist zum Spannen der Haltefeder notwendig wäre. Andererseits erfolgt die Sperrung des Sicherheitsgurtes im Falle eines Aufpralls zweckmäßigerweise durch eine herkömmliche, separate Sperreinrichtung wie sie bei im Handel erhältlichen Automatikgurten bereits verwendet wird.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Vorspannung der Feder bei angelegtem Sicherheitsgurt durch den elektromotorischen Antrieb mittels eines Federpositionsschalters auf einen vorgegebenen Wert einstellbar ist, wobei der Federpositionsschalter als Schalter mit drei Schaltstellungen und stabiler Mittcllage ausgebildet ist und mit einer Steuerschaltung für den Antriebsmotor zusammenarbeitet.

Schließlich verringert sich der Aufwand der elektrischen Schaltungsanordnung für die Sicherheitsgurtvorrichtung, wenn am Gurtschloß ein als öffner ausgebildeter Schalter angeordnet ist, der in der Zeit zwischen dem Abnehmen des Gurtes von seiner Halterung und dem Einklinken seines Verschlusses in das Gi-rtschloß die Steuerschaltung mit Strom versorgt und nach dem öffnen des Gurtschlosses den Elektromotor startet; dabei wird die Schaltung besonders einfach, wenn dieser Schalter bis zum Abschalten von anderer Seite den Elektromotor mit Strom versorgt und wenn die Steuerschaltung des Gurtaufrollers ein Relais enthält, welches beim Lösen des Gtirtschlosses und dem hierdurch bedingten Schließen dessen Schalters dynamisch einschaltbar ist. Die dynamische Einschaltung erfolgt in vorteilhafter Weise durch den Ladestromstoß eines Kondensators.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden speziellen Beschreibung anhand der Abbildüngen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Steuerschaltung für die Sicherheitsgurtvorrichtung mit mechanischem Endlageschalter,

Fig. 2 eine zweite Steuerschaltung für die Sicherheitsgurtvorrichtung mit elektronischem Endlageschalter,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine Anordnung zum Antrieb der Sicherheitsgurtvorrichtung und

F i g. 4 eine Draufsicht auf dem kombinierten Antrieb aus Elektromotor und Haltefeder der Sicherheitsgurtvorrichtung.

In Fig. I ist mit IO fine elektrische Versorgungsleitung bezeichnet, an die über eine Leitung Il ein Arbeitskontakt 12 eines Relais-Umschaltgliedes rZ2 angeschlossen ist, dessen beweglicher Schaltkontakt 14 über eine Leitung 15 mit einem Elektromotor M verbunden ist. Der Elektromotor M kann beispielsweise ein permanentmagnetisch erregter Motor sein. Der Ruhekontakt des Umschaltgliedes r22 ist mit 16 bezeichnet.

Der zweite, von der Leitung 15 abgekehrte Anschluß des Elektromotors Λ-/ ist über eine Leitung 17 mit dem beweglichen .Schaltkontakt 18 eines Relais-Umschaltgliedes r 21 verbunden, welches durch die gleiche Relaiswicklung R 2 betätigbar ist. Ein Ruhekontakt des Relais-Umschaltgliedes r21 ist mit 20 bezeichnet, sein Arbeitskontakt 21 ist über eine Leitung 22 mit der Relaiswicklung R2 verbunden. Von der Leitung 15 zweigt eine Leitung 23 ab, in deren Zug eine Diode 24 mit Durchlaßrichtung zur Relaiawicklung R 2 hin angeordnet ist. Die Leitung 23 endet an einem Knotenpunkt 25, von dem elektrische Leitungen einerseits zur Relaiswicklung /?2 /id andererseits zu einem Ruhekontakt 26 eines Relais-¹ jmschaltglieucs r 11 führen. Das Relais-Umschaliglied r 11 besitzt weiterhin einen Arbeitskontakt 27 sowie einen beweglichen Schaltkontakt 28, der über eine Verbindungsleitung 29 und einen Schalter 51 an die elektrische Versorgungsleitung 10 angeschlossen ist. Der Schalter 51 sitzt am Gurtschloß der Sicherheitsgurivorrichtung, er ist im folgenden auch als Gurtschloßschalter bezeichnet.

Der Gurtschloßschalter Sl liegt mit seinem beweglichen Kontakt an der elektrischen Versorgungsleitung 10. Sein Festkontakt ist über eine Leitung 30 mit einem Widerstand 31 verbunden, dessen gegenüberliegender Anschluß über eine Leitung 32 mit dem einen Pol einer Relaiswicklung R 1 verbunden ist, welche das Relais-Umschaltglied r 11 betätgt. Von der Relaiswicklung R 1 wird weiterhin ein Relais-Schließer r 12 betätigt, dessen beweglicher Schaltkontakt 33 über einen Knotenpunkt 34 mit dem Ruhekontakt 16 des Relais-Umschaltgliedes /•22 in Verbindung steht. Der Festkontakt 35 des S-hließers rl2 ist über eine Leitung 36 mit einem Knotenpunkt 37 verbunden, von welchem eine Leitung 38 zu dem auch mit der Leitung 32 verbundenen Anschluß der Relaiswicklung R 1 führt.

Der Knotenpunkt 37 ist weiterhin mit dem Festkontakt eines mechanisch betätigbaren Schließers 52 verbunden, welcher einen Endlagenschalter für den Sicherheitsgurt darstellt. Der bewegliche Schaltkontakt des Schließers S2 liegt an Masse. Ferner ist mit dem Knotenpunkt 37 der bewegliche Mittelkontakt 39 eines Schalters 53 mit drei Schaltstellungen verbunden, dessen Mittellage stabil ist. Bei seitlicher Auslenkung berührt der Mittel-Kontakt 39 Festkontakte 40 bzw. 41. solange die Betätigungskraft aufgebracht wird. Der Festkontakt 41 ^;st über eine Leitung 42 mit dem Knotenpunkt 34 verbunden. Der Festkontakt 40 lieg! über eine Leitung 43 an dem an die Leitung 22 angeschlossenen Ende der Relaiswicklung R 2. De; Schalter 53 ist ii.i folgenden als Federpositionsschalter bezeichne:.

An den von den Leitungen 32 und 38 abgekehrten Anschluß der Relaiswicklung R 1 ist einerseits über eine Leitung 44 der Arbeitskontakt 27 des Relais-Umschaltgliedes r\\ und andererseits die Kathode einer Diode 45 angeschlossen. Die Anode der Diode 45 liegt einerseits über einen Widerstand 46 an Masse und andererseits über einen Kondensator Can der Leitung 29, welche über den Gurtschloßschalter 51 mit der

elektrischen Versorgungsleitung IO verbunden ist. Die Versorgungsleitung 10 liegt beispielsweise mn positiven Pol der Batterie eines Kraftfahrzeuges.

Die Anordnung gcmiiO Γ ig. 1 arbeitet folgendermaßen:

Ausgehend von der Abbestellung des .Sicherheitsgurtes, wird der Gurt zunächst zinn Anlegen von einer Halterung abgezogen, wobei der Endschalter S 2 eingeschaltet und der Federpositionsschallcr S3 durch den Gurtztig nach links geschlossen wird. Hierdurch schließt sich der Stromkreis der Relaiswicklung R 2 über den noch geschlossenen Gurtschloßschalter S I. über den Ruhekontakt 26 des RclaisUmschaltgliedes r II. über den Mitielkontakt 39 des I ederpositionsschalters S3 und über den geschlossenen Endschalter S2. is wodurch ein Strom von der elektrischen Versorgungsleitung IO über die Relaiswickliing Rl .... Mnsse fliel.it und die beiden Relais-Umschaltglieder r2l und /22

ΙΙΙΙΙΛίΙΙιΙΙΙί'.

motors Λ/ geschlossen und es fließt ein Strom durch den Motor, welcher diesen in einem solchen Dreh^nn antreibt. daß Gurtband abgewickelt wird. In diesem lall schließt sich der Stromkreis des Elektromotors über Leitungen 10 und II. über den beweglichen .Schaltkontakt 14. über die Leitungen 15 und 17. den beweglichen Schaltkoniakt 18. Leitungen 22.und 43. sowie über den Milielkontaki 59 des Fcdcrpositionsschalters S3 und den geschlossenen Endschalter S2 zur Masse. P;is Relais R I kann nicht anziehen, obwohl der Gurtschlol.ischalter S I geschlossen ist. da der Kondensator ("zuvor über den Giirlsehloßsehaltcr S 1 und den Widerstand 46 aufgeladen war. wodurch ein Stromfluß über die Relaiswicklung R\ verhindert wird. Die in I·'i g. I gezeigte .Schaltstellung des Gurtschloßschalters Sl ist die Ruhestellung, in der der Gurtschloßschalter SI offen ist. d. h. in der das Gurtschloß nicht eingeklinkt ist. Beim Einklinken des Gurtvcrschliisscs im Gurischloß öffnet der GurtschloHschaltcr SI. Die Relaiswickliing R 2 bleibt über die Diode 24 und das eigene Umschallglicd r22so lange erregt, bis der Motorantrieb soviel (jurtiängc ausgegeben hat, daß eine mittlere Federsparinung bzw. Eederposition des Federpositionsschalters S 3 erreicht ist. Damit wird verhindert, daß beim schnellen Abziehen des Gurtes dessen Feder voll gespannt wird und beim eventuell vorzeitigen Abschalten des Motors auch bleiben würde. Ist die mittlere Position des Eederpositionsschalters S3 erreicht, so wird über diesen die Stromzuführung für die Relaiswicklung R 2 unterbrochen. Bewegungen des Benutzers der Sicherhei'sgurtvorrichtung mit angelegtem Gurt werden jetzt nur noch vom Federwerk ermöglicht, wobei allerdings ein elektromotorisches Nachspannen bis auf eine mittlere Federposition weiterhin über den Federpositionsschalter S3 und die Ruhestellungen der Umschalt;2lieder r21 und r22 möglich bleibt, damit eventuell zuviel ausgegebener Gurt nicht von der Feder zurückgeholt werden muß.

Beim Lösen des Gurtschlosses wird der Gurtschloßschalter S 1 wieder geschlossen. Der Kondensator Chat sich zwischenzeitlich über die Widerstände 31 und 46 sowie über den Endschalter S 2 entladen, so daß beim Schließen des Schalters S1 durch den Ladestromstoß über den Kondensator C und den Endschalter S2 die Relaiswicklung R 1 erregt wird. Hierdurch schaltet das Relais-Umschaltglied r'.l um auf den Arbeitskontakt 27, so daß der Stromkreis der Relaiswicklung R1 selbsttätig geschlossen bleibt über den geschlossenen Schalter S1. den Schaltkontakt 28 und den Arbeitskontakt 27 des llinschaltglicdes rll und über den geschlossenen Endschalter S 2. Die Gurtpositionssehallung mil dem Federpositionssehaller S3 ist abgeschaltet durch das RelaisUmschaltglied r 11. der Elektromotor Λ/ bleibt jedoch über die sich in ihrer Ruhelage befindlichen Umschaltgliedcr r21 und r22 sowie über den beweglichen Schallkontakl 3i des geschlossenen Relais-Einsehaltgliedes rl2 und den geschlossenen Endschalter S 2 eingeschaltet zum Gurtaufwickeln bis zum Ansprechen des Endschalters S2. Dessen Schaltkontakt wird geöffnet, wenn der Gurt ganz aufgerollt ist und hierdurch der Endschalter S 2 betätigt wird.

Die Steuerschaltung gemäß i i g. ? im im Prinzip gleich aufgebaut wie die Steuerschaltung gemäß F i g. I. jedoch ist der mechanische l.ndschalter S2 durch einen elektronischen Endlagenschaltcr in der dargestellten Schaltung in Form eines Transistors 7'ersetzt. Die Basis <les Transistors 7'isl cinerscu.s über einen Widerstand 50 mii M:i«i<.i· iirul miiKr-rsi-ils über einen Widersland 51 und über einen Kondensator 52 sowie über den in seiner Ruhestellung geschlossenen Gurlschl»!<si.halter S I mil der elektrischen Versorgungsleitung 10 verbunden. Der Emitter des Transistors Γ liegt über einen niedcrohmigen Widerstand 53 an Mr!*se; der Kollektor des Transistors 7" liegt an einem Ende der Relaiswickliing R I. deren anderes linde über einen hochohmigen Widerstand 54 mit M'ssc verbunden ist. Das gleiche Ende der Relaiswickliing W 1 ist weiterhin uLcr den geschlossenen Gurlschloßschalter S 1 mit der Versorgungsleitung 10 verbunden und liegt zusätzlich an dem von der Basis des Transistors abgekehrten Belag des Kondensators 52.

Von einer Vcrbindungslcitung 55 zwischen der Relaiswickliing R 1 und dem Gurtschloßschalter SI zweigt eine Leitung 56 ab, welche zum beweglichen Schaltkontakt 28 des Relais-Umsehaltglicdes rll führt. Dessen Arbeiiskoniakt 27 liegt über einen Widerstand 57 an der Basis des Transistors T, sein Ruhekontakt 26 ist ebenso wie bei der Anordnung gemäß F i g. I an die Kathode der Diode 24 sowie an das eine Ende der Rclaiswicklung R 2 angeschlossen, deren anderes Ende am linken Festkontakt 40 des Federpositionsschalters S3 liegt. Der Mitielkontakt 39 des Federpositionsschalters S3 ist wiederum mit Masse verbunden, sein rechter Festkontakt 41 ist an einem Ruhekontakt 58 des Relaisschaltgliedes rl2 angeschlossen, welches bei der Anordnung gemäß F i g. 2 als Umschaltglied ausgebildet ist. Der Arbeitskontakt des Relaisschaltgliedes rl2 ist mit 59 bezeichnet und über eine Leitung 60 mit dem Emitter des Transistors Γ verbunden, sein beweglicher Schaltkontakt 61 ist über den Ruhekontakt 16 und den beweglichen Schaltkontakt 14 des Relais-Umschaltgliedes r22 einerseits mit der Anode der Diode 24 und andererseits mit dem einen Anschluß des Elektromotors M verbunden. Der andere Anschluß des Elektromotor! liegt wiederum über den beweglichen Schaltkontakt Ii und den Ruhekontakt 20 des Relais-Umschaltgliede; r 21 an der elektrischen Versorgungsleitung 10; dei Arbeitskontakt 21 des Umschaltgliedes r 21 ist über ein« Leitung 62 mit Masse verbunden.

Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 arbeite hinsichtlich der Betätigung der Sicherheitsgurtvorrich tung gleich wie die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß de Endschalter S 2 aus Fig. 1 durch den Transistor Γ mi der dazugehörigen Steuerschaltung ersetzt worden ist. Ausgehend von der Ablagestellung des Gurtes win dieser wiederum zum Anlegen von einer Vorratsrolli

abgezogen, wobei der Federposilionsschaltcr 53 nach links schließt und die Relaiswicklung R 2 erregt wird. Der Elektromotor Mwird über die Umschaltglieder r 21 und r22 zwischen der Versorgungsleitung 10 und Masse an Spannung gelegt und wickeil Gurt ab. Die ^s Relaiswicklung R I ist stromlos, obwohl der Gurtschloß schalter .V 1 geschlossen ist. da der Kondensator 52 über den tWirtschloßschalter .S' I und die beiden Widerstände 50 und 51 bereits aufgeladen war, so daß kein ßasisstrom und somit auch kein Laststrom über den Transistor T fließen kann. Beim Finklinken des Gurlverschlusscs im Gurtschloß öffnet wiederum der Schalter .SI. Der Kondensator 52 entlädt sich über die Widerstände 50, 51 und 54 Pi; Relaiswicklung R 2 Heibl erregt über den Arbeitskontakt 12 und den '5 beweglichen Schaltkonlakt 14 des Relais-Umsehaltgliedes r22 sowie über die Diode 24 und den F-Vdorposilionsschallei 5 3. und /war so lange, bis der Motor Λ/ soviel (mit ausgegeben hat. daß die initiiere Position 's Schalters 5 5 aufgrund nachlassender Gurtspannung erreicht « ird Damit wird auch bei der Schaltung gemäß I i g. 2 verhindert, daß beim schnellen Abziehen des (antes von einer Vorratsrolle das mil dieser gekoppelte Federwerk voll gespannt wird und beim vor/eiligen Abschalten des Motors auch gespannt bleiben würde. Ist *5 die miniere Federposition des Schalters .V 3 erreicht, so wird über diesen die Relaiswicklung R 2 stromlos gemacht. Bewegungen mit angelegtem Gurt werden jetzt wiederum nur noch vom Federwerk ermöglicht, wobei auch hier ein elektromotorisches Nachspannen möglich ist: wenn der Gurt zu weil abgerollt war. so gehl der I ederpositionssehalter .VJ in seine rechte .Schließstellung /um Festkontakt 4) hin und schließt den Elektromotor Λ/nun mit entgegengesetzter Polarität an die VersorguiiL'sspannung an. so daß soviel Gurt aufgewickelt wird, bis durch die entsprechende Federspannung der Federpositionsschalter .93 sich in seiner mittleren Position befindet. Damit wird eventuelle zuviel ausgegebene Gurilänge nicht vom Federwerk sondern in erster Linie vom Elektromotor zurückgerollt.

Beim Lösen des Gurtschlosses während des Ablegens des Gurtes wird der Gurtschloßschalter Si wieder geschlossen; über den inzwischen entladenen Kondensator 52 und den Widerstand 51 fließt ein Steuerstrom zum Transistor T. welcher durchschaltet und die Rclaiswicklung R 1 erregt, so daß die Relais-Umschaltglieder rll und rl2 umschalten. Über den geschlossenen Schalter 5 1. den beweglichen Schaltkontakt 28 und den Arbeitskontakt 27 des IJmschaltgliedcs rll sowie über die Widerstände 57 und 53 wird der Transistor T >° leitend gehalten, so daß auch die Relaiswicklung R 1 erregt bleibt. Die Gurtpositionsschaltung mit dem Federpositionsschalter 53 ist über das Umschaltglied rll abgeschaltet, der Elektromotor M bleibt jedoch mit Drehrichtung »aufwickeln« über den Arbeitskontakt 59 des Umschaltgliedes r 12 sowie über den niederohmigen Widerstand 53 eingeschaltet zum Gurtaufwickeln. Der Elektromotor M wickelt nun den Gurt vollständig auf und wird blockiert, wenn kein Gurtband mehr zur Verfugung steht. Hierdurch erhöht sich der Nennstrom des Motors bis auf die Größe des Kurzschlußstromes, wodurch ein wesentlich größerer Spannungsabfall am Widerstand 53 auftritt. Diese Spannung am Emitter des Transistors T reicht aus, um den Transistor zu sperren, wenn der Spannungsteiler aus den Widerständen 50 und 57 entsprechend dimensioniert ist. Der Transistor T sperrt, die Relaiswicklung R1 wird entregt und die Selbsthaltung der Relais-Umschaltglieder rll und rl2 wird aufgehoben, so daß der Elektromotor vom Netz abgetrennt wird. Damil isl ein Arbeitszyklus beendet.

F i g. 3 zeigt das Prinzip des elektromotorischen Antriebs für die erfindungsgemäße .Sicherheitsgurtvorrichtung. Darin isl wiederum mit M ein Elektromotor bezeichnet, dessen Wellt 63 mit einer Schrägverzahnung 64 versehen isl, welche zusammen mit einem Zahnkranz 65 auf einem Federgehäuse 66 einen Schneckentrieb bildet. Dieser Schneckentrieb ist selbsthemmcnd und dient dazu, den Arbeitspunkt cinci im Federgehäuse 66 angeordneten Feder 67 festzulegen.

Die Fti.ii.¹ r 67 ist auf einer Welle 68 befestigt, auf der gleichzeitig auch ein Gurtaufroller 69 sil/.l. Das über das Federgehäuse 66 hinausragende Ende der Welle 68 ist mit einem Gewinde 70 versehen, auf dem eine Wanderrnutter 71 verschiebbar gehallen isl. Diese W.indermutier 71 betätigt den SLliunalisch dargestellten l'ederpositionsschalter 5 3 über eine Nocken 72. der an eiern beweglichen Mitteikontakt 39 angreift.

Um Beschädigungen des I edcrpositionsschallers 53 zu vermeiden, muß für den Miltelkontakt 39 ein freier Überlauf vorgesehen werden, damil die Konlaktzungen des Mittelkoniaktes 39 und der beiden Festkontakt 40 und 41 nicht verbogen werden.

In dem Gurtaufroller 69 ist das aufgerollte Gurtband 73 gehalten. Das Ende des Gurtbandes und der Gurtaufroller 69 sind starr mit der Welle 68 gekoppelt, an der ferner eine Sperreinrichtung 74 befestigt ist. welche im lall eines Aufpralls die Sperrung des Sicherheitsgurtes bewirkt. Diese Sperreinrichtung ist herkömmlich aufgebaut, etwa in der Form, wie sie bereits in großer Stückzahl bei auf dem Markt erhältlichen Automatik-Sicherheitsgurt en verwendet wird.

Die mit der Welle 68 gekoppelte Feder 67 hält im Betrieb den Sicherheitsgurt mit Vorspannung am Körper des Benutzers, um so ein Optimum an Sicherheit zu erreichen. Der elektromotorische Antrieb aus Elektromotor Λ-/, Welle 63. selbsthemmcndem Getriebe 64, 65 und Federgehäuse 66 sowie die Haltefeder 67 für den Gurtaufroller 69 sind mechanisch in Reihe geschallet, wobei die Feder 67 unabhängig von der Ausziehlänge des Sicherheitsgurtes 73 im gleichen Bereich ihrer Federkennlinie betreibbar ist. Durch die anhand der F i g. 1 und 2 beschriebenen Steuerschaltung mit dem Federpositionsschalter 53 erreicht man, daD die Feder 67 unabhängig von der Ausziehlänge des Gurtes und unabhängig von der Sitzposition des Benutzers in einem Kraftfahrzeug nur so weil vorgespannt wird, daß sie stets an einem definierten Punkt ihrer Federkennlinie arbeitet. Bei weit vorgeschobenem Sitz des Gurtbenutzers gibt der Elektromotor entsprechend mehr Gurt aus, bei weit zurückgezogener Sitzposition entsprechend weniger Gurtband; die Motorsteuerung erfolgt über den Federpositionsschalter 53 in Abhängigkeit von der Spannung der Feder 67 da beim Spannen oder Lockern der Feder 67 die Welle 68 und die Wandermutter 71 mitbewegt werden. Eine zi geringe oder eine zu starke Vorspannung der Feder 67 halten den Federpositionsschalter 53 in der einen odei in der anderen Laufrichtung des Elektromotor: geschlossen, so daß dieser entweder mehr Gurtbanc ausgibt oder Gurtband aufrollt, so lange, bis eine gewünschte Federposition und Federspannung dei Feder 67 erreicht ist.

Fig.4 zeigt eine Draufsicht auf den kombinierter Antrieb aus Elektromotor M und Haltefeder 67 dei Sicherheitsgurtvorrichtung. Gleiche Teile sind in F i g. ⁱ

mit gleichen Bcziigszeichcn wie in F i g. 3 verschen. Man sieht anhand von F ig. 4 deutlich, daß die Feder 67 mil ihrem inneren Ende an der Welle 68 und mit ihrem äußeren Ende an dem Federgehäuse 66 befestigt ist, das drehbar auf der Welle 68 sitzt und von dem F.lektromotor M angelrieben wird. Fin fest mit dem Federgehäuse 66 verbundener Zapfen 75 (F i g. 3) treibt die Wandermtiter 71 an. Durch diese Anordnung und durch das selbsthemmende Getriebe 64, 65 erreicht man, daß beim Abziehen von Gurtband 73 aus dem Gurtaufroller 69 die Welle 68 gedreht wird und die Feder 67 spannt. Durch die Drehung der Welle 68 wird die Wandermütter 71 nach links verschoben. Beim Berühren der Koniakte 39 und 40 des Federpositionsschalters S3 schaltet sich der Elektromotor M ein und spult Gurtband ab. Der Antrieb des Gurtaufrollers 69 erfolgt unter Zwischenschaltung des Federgehauses 66

und der Feder 67. Wenn beim Abziehen des Gurtbandes 73 die Feder 67 .:ii stark gespannt worden ist, so ist die Welle 68 über die Mittelposition der Wandermutter 71 hin verdreht und halt den Federpositionsschaltcr derart fest, daß über die geschlossenen Kontakte 39 und 40 der Motor weiter mit Strom versorgt wird und noch soviel Gurtband ausgibt, bis die neutrale Mittcllagc des Mittelkontaktes 39 aufgrund der Drehung der Welle 68 bei nachlassender Spannung der Feder 67 erreicht ist.

,ο Wenn andererseits zuviel Gurtband abgc/.ogcn worden ist und die Feder 67 nicht die vorprogrammierte Spannung bcsii/.t. so ist die Wandermutter nach rechts verschoben und über die geschlossenen Kontakte J9 und 41 des Federpositionsschalters .V 3 wird der Motor

,₅ in entgegengesetzter Richtung angetrieben und Gurtband wieder aufgerollt, bis die Mittellage des Mittelkontaktes 39 erreicht ist.

Claims (9)

1. 25 I i 442

   Patentansprüche:

   J. Sicherheitsgurtvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem elektromotorisch angetriebenen Gurtaufroller, dessen Welle mit einer Feder gekoppelt ist, welche den angelegten Sicherheitsgurt mit Vorspannung am Körper des Benutzers hält, dadurch gekennzeichnet, da3 der elektromotorische Antrieb (M) und die Haltefeder (67) des Gurtaufrollers (69) mechanisch in Reihe geschaltet sind, wobei die Feder unabhängig von der Ausziehlänge des Sicherheitsgurtes (73) etwa im gleichen Bereich ihrer Federkennlinie betreibbar ist.
2. 2. Sicherheitsgurtvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromotorische Antrieb (M) mit einem selbsthemmenden Getriebe (64,65) versehen ist.
3. 3. Sicherheitsgurtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung des Sicherheitsgurtes im Falle eines Aufpralls durch eine separate Sperreinrichtung (74) erfolgt.
4. 4. Sicherheitsgurtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (67) bei angelegtem Sicherheitsgurt (73) durch den elektromotorischen Antrieb (M) mittels eines Federpositionsschalters ,'S3) auf einen vorgegebenen Wert einstellbar ist.
5. 5. Sicherheitsgurtvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federpositionsschalter (53) als Schaiter mi. drei Schaltstellungen und stabiler Mittellage ausgebildet ist.
6. 6. Sicherheitsgurtvorrichtur.j nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlage des aufgerollten Sicherheitsgurtes (73) durch einen elektromechanischen Endschalter (S2) überwacht wird (F ig. 1).
7. 7. Sicherheitsgurtvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlage des aufgerollten Sicherheitsgurtes (73) durch einen in eine Steuerschaltung (Fig. 2) integrierten elektronischen Endschalter (T) überwacht wird.
8. 8. Sicherheitsgurtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Gurtschloß ein als Öffner ausgebildeter Schalter (Si) angeordnet ist, der in der Zeit zwischen dem Abnehmen des Gurtes (73) von seiner Halterung und dem Einklinken seines Verschlusses in das Gurtschloß die Steuerschaltung mit Strom versorgt und nach dem Öffnen des Gurtschlosses den Elektromotor (M^startet.
9. 9. Sicherheitsgurtvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung des Gurtaufrollers (69) ein Relais (RX, r 11, rl2) enthält, welches beim Lösen des Gurtschlosses und dem hierdurch bedingten Schließen des Schalters (S 1) dynamisch einschaltbar ist.