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Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge, insbeson-
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dere Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung
für Fahrzeuge, insbesondere Personen-Kraftfahrzeuge, mit einem einen Pahrzeuginsassen
auf seinem Sitz haltenden Sicherheitsgurt und mit einer ein Ende des Sicherheitsgurtes
aufwickelnden, federbelasteten Gurtaufwickelvorrichtung.
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Solche sogenanntg Automatik-Sicherhaitsgurte sind bei Personenkraftfahrzeugen
bekannt und werden dort üblicherweise serienmäßig verwendet. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß bei diesen bekannten Sicherheitseinrichtungen besonders dann Schwierigkeiten
entstehen, wenn eine relativ große Gurtbandlänge auf der Aufwickeltrommel der Gurtaufwickelvorrichtung
aufgewickelt gehalten werden soll.
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Da die Rückzugskraft der der Gurtaufwickelvorrichtung zugeordneten
AufwicAelfeder
desto größer wird, je mehr Gurtband von der Aufwikcltro33el abgewickelt wird, ergibt
sich im angelegten Zustand des Sichrheitsgurtes, vor allem wenn beispielsweise wegen
einer weit nach vorn vorgerückten Stellung des Fahrzeugsitzes das Gurtband nahezu
vollständig von der Aufwickeltrommel abgewickelt ist, eine relatlv große Gurtspannung,
die sich als unangenehmer und störender Druck am Körper des mit dem Sicherheitsgurt
gesicherten Fahrzeuginsassen bemerkbar macht. Wird dagegen, um die Gurtspannung
bei ausgezogenem, das heißt angelegtem Gurt zu verringern, die Aufwickelfeder schwächer
ausgebildet, dann stellt sich gegen Ende des Gurtaufwickelvorganges infolge der
nur in bestimmten Grenzen veränderbaren Federcharakteristik eine allzu geringe Rückzugskraft
ein, die unter Umständen, beispielsweise bei nicht ganz geradgFührung des Gurtes,
zu einer unvollständigen Aufwicklung des Gurtbandes nach dem Ablegen des Sicherheitsgurtes
führt Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Sicherheitseinrichtung
der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile vermeidet.
Insbesondere soll der Tragekomfort des Sicherheitsgurtes und damit auch die Neigung
der Fahrzeuginsassen zum Anlegen eines Sicherheitsgurtes dadurch erhöht werden,daß
der Gurt im angelegten Zustand keinen wesentlich störenden Druck auf den Körper
des Fahrzeuginsassen mehr ausübt und daß andererseits das Aufwickeln des Gurtbandes
nach dem Ablegen des Gurtes bis zum Ende des Aufwickelvorganges schnell und einwandfrei,
das heißt mit genügend großer Rückzugskraft erfolgt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß der Gurtaufwickelvorrichtung eine Blockiervorrichtung zugeordnet ist, die zumindest
das Aufrollen des Gurtes sperrt, solange sich der Gurt in der um den Körper des
Fahrzeuginsassen geschlungenen Anlegestellung und der Fahrzeuginsasse sich in einer
normalen Sitzposition befindet. Durch die von der Erfindung vorgesehene Blockiervorrichtung,
die also bei angelegtem Sicherheitsgurt und normaler Sitzetellung
des
Fahrseuginsassen eingreifen soll, wird das von der Aufwickelfeder bewirkte Au wickeln
des Sicherheitsgurtes und damit die per des Fahrzeuginsassen zur Wirkung kommende
Gurt spannung unterbunden. Der Fahrzeuginsasse bleibt also locker angesch<.allt,
das heißt er verspürt keinen Druck mehr vom Sicherheitsgurt aus, auch wenn die Aufwickelfeder
zur Gewährleistung einer vollkommenen und wirkung vollen Aufwicklung relativ stark
ausgebildet ist.
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In zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung soll zur Ansteuerung der
Blockiervorrichtung ein in einem Gurtschloß angeordneter, durch eine an dem Gurt
gehaltene Stecklasche betätigbarer erster Kontakt schalter und ein in der Sitzlehne
angeordneter, beim Anlehnen des Fahrzeuginsassen betätigbarer zweiter Kontaktschalter
vorgesehen sein. Wenn diese beiden Kontaktschalter in einem die Blockiervorrichtung
beaufschlagenden Betätigungsstromkreis in Reihe hintereinander geschaltet sind,
dann wird die Blockiervorrichtung nur dann zur Sperrung der Gurtaufwickelvorrichtung
betätigt, wenn die am Gurt gehaltene Stecklasche in das Gurtschloß eingesteckt ist,
das heißt der Sicherheitsgurt in Anlegestellung gebracht worden ist, und wenn der
Fahrzeuginsasse durch Anlehnen an der Sitzlehne seine normale Sitzposition einganommen
hat.
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Die Blockiervorrichtung kann dabei eine Sperrklinke aufweisen, die
von einer Betätigungsvorrichtung entgegen einer Federkraft in eine die Gurtaufwickelvorrichtung
zumindest in Aufrolirichtung sperrende Stellung verstellbar ist. Solange die Betätigungsvorrichtung
nicht zur Sperrung beaufschlagt ist, wird die Sperrvorrichtung also durch Federkraft
in ihrer nicht sperrenden Ausgangsstellung gehalten, die auch bei Nichtfunktion
der Betätigungsvorrichtung eingenommen wird.
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Zweckmäßigerweise soll die Betätigungsvorrichtung durch einen von
dem Betätigungs stromkrei a beaufschlagten Elektromagneten gebildet sein und der
Sperrklinke soll eine an der Aufwickeltrommel der Aufwickelvorrichtung gehaltene
Sperrverzahnung zwecks Sperreingriff zugeordnet sein. Dabei ist es vorteilhaft,
wenn die Sperrverzahnung sägezahnförmig in Aufwickelrichtung sperrend und in Abwickelrichtung
nichtsperrend ausgebildet ist. Diese Ausbildung der Sperr7orrichtung
gewährlaistet
beim Eingriff der Sperrklinke ein sichere Sperrung der Gurtaufwickelvorrichtung
in Aufwickelrichtung, erlaubt dagegs trotz Eingriff der Sperrklinke ein Abwickeln
des Gurtes, wie es beispielsweise beim Vorbeugen des Fahrzeuginsassen erforderlich
ist. Währand des Vorbeugens des Fahrzeuginsassen wird durch Öffnung des zweiten,
in der Sitzlehne angeordneten Kontaktschalters übrigens die Blockiervorrichtung
wieder in ihre Ausgangsposition zurückverstellt, so daß beim Zurücklehnen des Fahrzeuginsassen
zunächst der Gurt wieder aufgewickelt wird, jedenfalls solange bis der in der Sitzlehne
angeordnete Xontaktschalter wieder geschlossen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise
eine seitliche Ansicht auf einen Teil der Gurta'afwickelvorrichtung mit der erfindungsgemäßen
Blockiervorrichtung.
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Dabei ist mit 1 ein auf einer Wickel trommel 2 in Form eines Gurtwic'sels
3 aufgewickelt gehaltener Sicherheitsgurt bezeichnet, der in einer hier nicht weiter
dargestellten Weise zur Rückhaltung eines auf einem Sitz eines Fahrzeuges, insbesondere
eines Personen-Kraftfahrzeuges, sitzenden Insassen dient. Die Aufwickeltrommel 2
ist in einem Gehäuse 4 drehbar gehalten, von dem hier nur ein Teil dargestellt ist
und das üblicherweise am Fahrzeugaufbau starr befestigt ist.
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Mit 5 ist eine in der Aufwickelvorrichtung integrierte, bei größeren
Fhhrzeugbeschleunigungen oder Gurtb andauszugsbeschleuni gungen im Sinne einer Sperrung
der Aufwickelvorrichtung in Gurtabwickelrichtung aingreifende Sperrvorrichtung und
mit 6 eine erfindungsgemäß ausgebildata Blockiervorrichtung bezeichnet, die bei
ihrem Eingriff die Gurtaufwickelvorrichtung in Aufwickelrichtung sperrt. Dabei besteht
die Sperrvorrichtung 5 aus einer mit der Aufwickeltrommel 2 starr verbundenen Sperrscheibe
7 und einer dieser gegenüber beweglich gehaltenen Zahnscheibe 8. Die Zahnscheibe
8 weist auf ihrer der Sperrscheibe
abgewandten Stirnseite eine Verzahnung
9 auf, die mit ertsprech3nden Zähnen 1C an einer Seitenwange des AufwickelgeiIäuses
4 zur Festlegung der Zahnscheibe 8 zusammenwirkt. Auf der anderen Stirnseite der
Zahnscheibe 8 sind zahnförmige Ansätze 11 vorgesehen, die in mit schräg zur Unfangsrichtung
verlaufenden Auflaufflächen 12 versehenen Ausnehmungen an der Sperrscheibe 7 eingreifen.
Am Umfang der Zahnscheibe 8 sind übrigens hier nicht weiter gezeigte Zähne angeordnet,
in die eine hier ebenfalls nicht gezeigte, von einem Trägheitspendel beaufschlagte
Sperrklinke bei extremen Schräglagen des Fahrzeugs oder bei größeren, auf das Trägheitspendel
einwirkenden Beschleunigungen einrastet.
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Bei größeren, etwa bei einem Fahrzeugunfall auftretenden Massenbeschleunigungen
beaufschlagt also das Trägheitspendel die Sperrklinke zum Eingriff an der Umfangsverzahnung
der Zahnscheibe 8, wodurch die Zahnscheibe an einer Weiterdrehung in Abwickelrichtung
gehindert wird. Da sich aber die mit der Wickeltrommel 2 verbundene Sperrscheibe
7 in Abwickelrichtung weiterzudrehen versucht, wird die Zahnscheibe durch Auflauf
der zahnförmigen Ansätze 11 an den schräg zur Umfangsrichtung verlaufenden Auflaufflächen
12 der Sperrscheibe axial in der Zeichnung nach links verschoben, wobei eine Sperrung
der Aufwickelvorrichtung durch Eingriff der Zahnscheibenverzahnung an den Zähnen
10 des Aufwickelgehäusen 4 erfolgt.
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Die Sperrung bei erhöhter Gurtband-Auszugsbeschleunigung ergibt sich
dagegen dadurch, daß die frei beweglich gehaltene Zahnscheibe 8 der Drehbeschleunigung
der mit der Aufwickeltrommel 2 verbundenen Sperrscheibe 7 nicht folgen kann und,
indem sie auf den schräg zur Umfangsrichtung verlaufenden Auflaufflächen 12 der
Sperrscheibe entlang gleitet, axial in der Zeichnung nach links verschoben wird,
wodurch der oben bereits beschriebene Sperreingriff der Verzahnung 9 an den Zähnen
10 des Aufwickelgehäuses 4 zustande kommt.
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Während eine solche oder ähnliche die Gurtaufwickelvorrichtung in
Abwickelrichtung sperrende Sperrvorrichtung üblicherweise bei allen mit einer Aufwickelvorrichtung
ausgerüsteten Sicherheitsgurten vorgesehen ist, um beim Auftreten einer größeren
auf den Fahrzeuginsassen einwirkenden a a n a S a a
Beschleunigung
diesen sicher im Fahrzeugsitz zurückzuhalten, ist die im olge:den beschriebene Blockiervorrichtung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Diese 3lo'<iervorrichtung 6 besteht aus einer schenkbar an einem
gehäusefesten Tragarm 13 gehaltenen Sperrklinke 14, die von einer Feder 15 in ihrer
nicht sperrenden Ausgangsstellung gehalten wird.
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Die Sperrklinke 14 weist an ihren freien Ende eine Sperrnase 16 auf,
die zum Eingriff an einer an der der Zahnscheibe 8 gegenüberliegenden Stirnseite
der Sperrscheibe 7 angebrachten Verzahnung 17 vorgesehen ist. Die Sperrnase 16 und
dieRihr zugeordnete Sperrverzahnung 17 sind beispielsweise durch eine sägezahnförmige
Ausgestaltung so ausgebildet, daß beim Eingriff der Sperrklinke 14 die Sperrscheibe
7 und damit die Aufwickeltrommel 2 der Aufwickelvorrichtung in Gurtaufwickelrichtung
gesperrt, in Gurtabwickelrichtung dagegen freigängig ist. Dadurch wird zwar eine
Aufwicklung des Gurtbandes durch die hier nicht gezeigte, am gegenüberliegenden
3nde der Aufwickeltrommel liegende Aufwickelfeder vermieden, andererseits ein Vorbeugen
des Fahrzeuginsassen unter Abwickeln von Gurtband ermögiicht.
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Die Betätigung der Sperrklinke 14 zur Verstellung in Eingriffsrichtung
erfolgt im hier gezeigten Busaihrungsbeispiel mit Hilfe eines Elektromagneten 18,
der von einem beispielsweise von einer Fahrzeugbordbatterie 20 gespeisten Betätigungsstromkreis
19 beaufschlagt ist. In diesem Betätigungsstromkreis sind zwei Kontaktschalter 21
und 22 hintereinander in Reihe geschaltet, wobei der erste Kontaktschalter 21 in
einem hier nicht gezeigten, dem Sicherheitsgurt 1 zugeordneten Gurtschloß angeordnet
ist und durch eine an dem Gurt gehaltene, hier ebenfalls nicht gezeigten Stecklasche
beim Anlegen des Sicherheitsgurtes und Einschieben der Stecklasche in das Gurtschloß
geschlossen wird. Der zweite Kontaktschalter 22 ist an der Sitzlehne des dem Sicherheitsgurt
1 zugeordneten Fahrzeugsitzes angebracht und wird beim Anlehnen des Fahrzeuginsassen
an diese Sitzlehne, das heißt bein Einnehmen der normalen Sitzposition
geschlossen.
Erst wenn beide Kontaktschalter 21 und 22 geschlossen sind, das heißt wenn sowohl
der Sicherhertagurt am ö-per das Fahrzeuginsassen zur Anlage gebracht worden ist
und dar Fahrzeuginsasse die normale Sitzposition eingenommen hat, erfolgt eine Beaufschlagung
des Betätigungsmagneten 18, der die Sperrklinke 14 in ihre Einraststellung entgegen
der Wirkung der Rückstellfeder 15 zieht und damit die Sperrscheiba in Gurtaufwickalrichtun6-
blockiert.
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Wie oben bereits erwähnt wurde, ist durch die Ausgestaltung der Sperrnase
1o der Sperrklinke 14 sowie der mit dieser zu3nmmenwirkenden Verzahnung 17 an der
Sperrscheibe 7 sichergestallt, daß beim Eingriff der Sperrklinke 14 infolge der
Beaufschlagung des 3etätigungsmagneten 18 die Gurtaufwickelvorrichtung in Aufwickelrichtung
gesperrt, in Abwickelrichtung dagegen freigängig ist. Durch die 310kkierung der
Gurtaufwicklung wird die von der »fwickel£eder auf den Gurt ausgeübt Gurtspannung
aufgenommen, so daß der Gurt auf den Körper des Fahrzeuginsassen keinen unangenehmen
Druck mehr ausüben kann. Die Aufwickelspannung der Aufwickelfeder kommt erst dann
wieder voll zur Wirkung, wenn zum Ablegen des Sicherheitsgurtes das Gurtschloß betätigt
und dadurch der in den Gurtschloß angeordnete erste Kontaktschalter 21 geöffnet
wird. Die nunmehr recht kräftig ausgebildete Gurtaufwickelfeder kann dann den Sicherheitsgurt
schnell und einwandfrei in die Ablagestellung zurückziehen. Die Freigängigkeit dar
Blockiervorrichtung 6 in Gurtabwickelrlchtung stellt dagegen sicher, daß trotz Eingriff
der Sperrklinke 14 ein Vorbeugen des Fahrzeuginsassen, beispielsweise zur Betätigung
von am Armaturenbrett des Fahrzaugs angebrachten Schaltern und Betätigungseinrichtungen,
möglich wird. Bei diesem Vorbeugen wird gleichzeitig der in der Sitzlehne angeordnete
zweite Kontaktschalter 22 geöffnet, so daß während des Vorbeugevorganges die Blockiervorrichtung
6 außer Eingriff ist und die Gurtaufwickelfeder auf den Sicherheitsgurt 1 die Einzugsspannung
ausübt. Dadurch wird auch ge-Währleistet, daß beim erneuten Zurücklehnen des Fahrzeuginsassem
der Gurt so weit aufgewickelt wird, bis durch erneutes Schließen des Lehnenkontaktes
22 die Blockiervorrichtung 6 eingreift.
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Bei drrn in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel Sitz die
von der Erfindung vorgesehene Blockiervorrichtung durch eine sperrklinkenanordnung
gebildet; es ist jedoch auch ohne weiteres denkbar, an Stelle der Sperrklinke auch
eine an der Wickeltrommel der Aufwickelvorrichtung angreifende Bremse, beispielsweise
in Form einer an der Sperrscheibe angreifenden Umschlingungsbremse, vor3usehen.
Die Umschlingungsbrense wäre dabei zweckmäßigerweise so auszubilden, daß sie sich
bei ihrem Eingriff durch die in Aufwickelrichtung wirkende Gurtkraft zuzieht, so
daß die Bremswirkung durch die Gurtkraft untarstützt wird. Eine solche Bremse würde
gegenüber einer Klinkenanordnung den Vorteil haben, daß beim Lösen der Blockiervorrichtung
die Wickeltrommel sofort freigängig ist und den Aurvickelvorgang ausführen kann.
Bei einer Klinkenanordnung kann dagegen auch nach dem Abschalten der elektromagnetischen
Betätigungsvorrichtung die Aufwickelvorrichtung gesperrt blaiben, wenn die Rückzugsfeder
zu schwach ist, um die Klinke aus ihrer Eingriffsstellung an der Verzahnung der
von der Aufwickelfeder in Aufwickelrichtung bslasteten Sperrscheibe zu ziehen.