DE2810231A1 - Vorrichtung zum spannen eines sicherheitsgurtes fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zum spannen eines sicherheitsgurtes fuer ein kraftfahrzeug

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Description

DIPLrINCB. LOTHAR WERNER
PATENTANWALT BOLIVARALLEE 3 D-1OOO BERLIN 19 TEL(O3O) 3O4 GO B3
Anmelder: Heinz-Dieter Adomeit Knese"beckstraße 6-7 1000 Berlin12 Berlin, den 6.März 1978
Mein Zeichen: A 115
Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurtes für ein Kraftfahrzeug
909837/0357 BERLINER DlSCONTO BANK 586/O614/O1 POSTSCHECK BERLIN WEST Π73 45-1Ο3
Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurtes für
ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurtes für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem am Fahrzeug angebrachten Gurtanker.
Die optimale Wirkung eines Sicherheitsgurtes in einem Kraftfahrzeug beim Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis setzt einen stramm angelegten Sicherheitsgurt voraus. Es ist bekannt, daß bei den verschiedenen Arten von Gurtsystemen ein strammes Anlegen der Gurte nicht automatisch erfolgt. Vielmehr ist es fast immer davon abhängig, daß der Gurtbenutzer selbst den Sicherheitsgurt nach dem Einsetzen-in das Gurtschloß strammzieht. Dies erfolgt in vielen Fällen nicht oder in nicht ausreichendem Maße. Oft wird der Sicherheitsgurt auch wieder gelockert, um beispielsweise einen entfernter angeordneten Schalter zu bedienen, wonach das erneute Straffen der Gurtlose versäumt wird.
Es hat nun verschiedene Versuche gegeben, durch automatisch beim Fahrzeugaufprall arbeitende Einrichtungen ein Spannen des Gurtes zur Beseitigung der Gurtlose durchzuführen, um ein optimales Rückhalten des Fahrzeuginsassen zu gewährleisten. So sind hydraulisch arbeitende Gurtspannzylinder bekannt, die beispielsweise über hydraulisch arbeitende Energieabsorber betätigt werden, die wiederum mit den Stoßstangen des Fahrzeuges in Verbindung stehen und deren Bewegungsenergie bei einem Aufprall des Fahrzeuges benutzen. Eine derartige Anlage ist kompliziert aufgebaut und teuer in der Herstellung. Ihr Nachteil liegt darin,
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daß diese Einrichtung stoßrichtungsabhängig ist und nur bei einer einzigen Aufprallrichtung arbeitet. Sie benötigt auch eine regelmäßige Wartung, um im Bedarfsfall einwandfrei arbeiten zu können. Es int auch eine pyrotechnische Gurtspanneinrichtung bekannt. Als Energiespeicher dient eine Sprengpatrone. Diese Sprengpatrone wird durch einen elektronischen Sensor gezündet, der auf eine eingestellte Fahrzeugverzögerung anspricht. Dabei arbeitet diese Einrichtung unabhängig von der Stoßrichtung oder der Art der Fahrzeugverzögerung. Durch die Sprengpatrone wird ein linearer Hubkolben bewegt, der direkt oder über ein Getriebe beispielsweise mit dem Schloßteil verbunden ist, um über dieses den Gurt zu spannen. Bei einer anderen bekannten Lösung wirkt der pyrotechnische Antriebsmotor direkt auf einen Gurtautomaten eines Automatikgurtes. Dabei kann auch ein Gurtkraftbegrenzer vorgesehen werden. Die Vorspannkräfte liegen in der Größenordnung von 3 000 bis 5 000 N und sie treten innerhalb von 8 - 12 ms nach Ansprechen des elektronischen Sensors auf. Der Nachteil dieser bekannten pyrotechnisehen Gurtspanneinrichtung wird in der erforderlichen Verwendung eines oder mehrerer teurer elektronischer Sensoren gesehen, die insbesondere bei längerer Benutzung ohne Wartung versagen können. Auch die Sprengpatrone bedarf einer regelmäßigen Überprüfung oder einer Auswechslung, um mit Sicherheit im Bedarfsfall wirksam zu sein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und ohne zusätzliche , fahrzeugfremde Hilfsmittel zum Spannen des Gurtes arbeitet.
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Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß der Gurtanker gegenüber der Fahrzeugzelle bewegbar gelagert ist und daß der Gurtanker mit einer Masse eines Fahrzeugteiles gekuppelt ist, die zur Ausführung einer Zwangsbewegung gegenüber der Fahrzeugzelle bei einem Fahrzeugaufprall auf ein Hindernis beweglich angeordnet ist.
Beim Aufprall eines Fahrzeuges auf ein Hindernis wird erfahrungsgemäß eine starre Masse des Fahrzeuges einige ms vor dem zu schützenden Körper des Insassen in Bewegung geraten, da der Insasse einmal durch Arme und Beine abgestützt ist und andererseits bereits unmittelbar vor dem Aufprall des Fahrzeuges körpereigene Abwehrbewegungen ausführt. Die zwischen der Fahrzeugzelle und der Masse eines Fahrzeugteiles auftretenden Trägheitskraft entstehen sofort bei dem Aufprall des Fahrzeuges auf das Hindernis. Durch die Erfindung werden nun diese Trägheitskräfte ohne Zeitverzögerung dazu verwendet, das Spannen des Sicherheitsgurtes bereits zu beginnen, ehe der Körper des zu schützenden Insassen durch seine Bewegung auf den Aufprall des Fahrzeuges reagiert. Da in erster Linie die in dem Sicherheitsgurt normalerweise vorhandene Gurtlose beseitigt werden soll, damit eine optimale Wirkung des Sicherheitsgurtes erzielt werden kann, sind hierzu relativ geringe Kräfte erforderlich. Auch die in dem Sicherheitsgurt selbst auftretenden Trägheitskräfte sind so gering, daß sie dem Bewegen des Sicherheitsgurtes zur Beseitigung der Gurtlose kein Hindernis bieten. Die Verwendung einer Masse eines Fahrzeugteiles, die mit dem bewegbar gelagerten Gurtanker gekuppelt ist, erübrigt eine regelmäßige Wartung, wie sie bei den nach dem Stand der Technik bekannten Vorrich-
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tungen erforderlich war. Ein einwandfreies Arbeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch ohne jegliche Wartung ist durch die einfachen mechanischen Verbindungen immer gewährleistet.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß der Gurtanker an einer Verlängerung des schwenkbar gelagerten Rückenlehnenrahmens angelenkt ist. Hierbei werden der Rückenlehnenrahmen und die an dem Rückenlehnenrahmen befestigten Rückenlehnenteile als Masse verwendet, die durch ihre Bewegung den Gurtanker in Spannrichtung bewegen. Da bei der gegebenen Masse der Rückenlehne und der vorhandenen Fahrzeugverzögerung über die Übersetzung an der Verlängerung des Rückenlehnenrahmens eine zur Gurtvorspannung ausreichende Kraft zur Verfügung steht, kann die Gurtlose zu Beginn des Fahrzeugaufpralles sehr schnell beseitigt werden. Dadurch sind keine zusätzlichen Elemente erforderlich, die zum Sicherstellen eines einwandfreien Arbeitens einer regelmäßigen Wartung bedürften.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß das Ende des schwenkbar gelagerten Rückenlehnenrahmens als Gurtankerträgerplatte ausgebildet ist, an der der Gurtanker des Schloßteiles angelenkt ist, auf deren Umfang ein Anschlag für die aufrechte Normallage und Klinkenzähne ausgebildet sind, und daß am Gestellteil des Sitzes eine Sperrklinke für ein Arretieren in einer das Schloßteil· in Spannrichtung veriagerten Stellung gelagert ist. Durch diese Ausführungsform einer Ausbildung der Verlängerung des Rückenlehnenrahmens als Gurtankerträgerplatte kann eine Rückl·aufsperre mit integriert werden. Noch eine weitere vorteiihafte Ausbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß der Gurtanker an
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dor Gurtankertragerplatte so angelenkt ist, daß "bei geringem Schwenkwinkel der Rückenlehne ein großer Spannweg den Schloßteiles ausführbar ist. Noch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Masse gegen eine Bewegung gegenüber der Fahrzeugzelle federbelastet ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Vorrichtung zum Spannen des Sicherheitsgurtes erst dann wirksam wird, wenn diese Federkraft überwunden wird. Noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß oine übertotpunktzugfeder so an der Gurtankerträgerplatte angRlenkt ist, daß ihre Kraft im Ruhezustand gegen eine Schwenkbewegung des Rückenlehnenrahmens gerichtet ist und daß ihre Kraft nach wenigen Winkelgeraden einer Verdrehung der Gurtankerträgerplatte in Bewegungsrichtung des Gurtankers gerichtet ist. Das bedeutet, daß von einem bestimmten kleinen Winkel der Schwenkbewegung der Rückenlehne an diese Feder ebenfalls zum Spannen des Sicherheitsgurtes mitwirkt, da der Anlenkpunkt der Übertotpunktzugfeder an der Trägerplatte gegenüber dem gegenüberliegenden Anlenkpunkt über das Drehgelenk der Gurtankerträgerplatte bewegt worden ist. Noch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß der Sitzteil bei einem Verschwenken der Rückenlehne zur Unterstützung beim Spannen der Sicherheitsgurte und zur Erhöhung der Sitzflächenneigung mit seinem hinteren Ende zum Vorwärtsbewegen an der Gurtankerträgerplatte und mit seinem vorderen Ende über ansteigende Hebel an der Fahrzeugzelle angelenkt ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß durch die hintere Anlenkung des Sitzteiles an der Gurtankerträgerplatte die Masse des Sitzes ebenfalls dazu benutzt wird, die Gurtankerträgerplatte zum Spannen des Sicherheitsgurtes mit zu verwenden. Die Erhöhung der Sitzneigung unterstützt dabei auch das Spannen des Sicherheitsgurtes, da durch das Vorwärts- und Aufwärts-
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bewegen des Sitzes das Becken der zu schützenden Person gegen den Beckengurt gedruckt wird. Noch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß das Gurtende an der Fahrzeugzelle befestigt ist und daß der bewegliche Gurtanker vor dem Gurtende am Sicherheitsgurt angreift. Schließlich besteht noch eine Weiterbildung der Erfindung darin, daß der Gurtanker mit einer Übertotpunktlagerung an der Gurtankertragerplatte angelenkt ist und daß an den beweglichen Teilen ein Anschlag zur Bewegungsbegrenzung angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Rücklaufsperre entfallen, da nach einem Spannen des Sicherheitsgurtes die Gurtkraft so gerichtet ist, daß der Gurtanker nicht mehr in seine Normallage ohne zusätzlichen Kraftaufwand'zurückgebracht werden kann.
Im nachfolgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung sind:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurtes für ein Kraftfahrzeug,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Gurtankertragerplatte der Ausführungsform der Fig.1 mit einem Endanschlag und einer Rücklaufsperre,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Gurtankertragerplatte, bei der einige Teile weggelassen sind und
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Fig. 4 eine Seitenansicht einer weiteren Gurtankerträgerplatte mit einer Übertotpunktlagerung des Gurtankers.
Gemäß Fig.1 ist ein allgemein mit 10 bezeichneter Fahrzeugsitz mit Gestellteilen 12, 14- an Sitzschienen 16 angebracht, die ihrerseits an der Fahrzeugzelle 18 verankert sind- Der Fahrzeugsitz 10 besteht aus einem Sitzteil 20 mit Rahmen 22 und einem Biickenlehnenteil 24 mit einem Rückenlehnenrahmen 26. Gemäß Fig.1 und 2 ist dan untere Ende des Rückenlehnenrahmens 26 mit einer Gurtankerträgerplatte 28 ausgebildet, die bei 30 an dem hinteren Gestellteil 14 des Fahrzeugsitzes 10 drehbar gelagert ist. Ein Gurtschloßteil 32 mit einem Gurtschloß V4- eines nicht gezeigten Fahrzeugsicherheitsgurtes ist mit dem Gurtanker 36 an der Gurtankerträgerplatte 28 so angelenkt, daß sich der Gurtanker 56 des Gurtschloßteiles bei einem Schwenken der Fahrzeugrückenlehne 24 in Fig.1 entgegen dem Uhrzeigersinn zum Fahrzeugboden hinbewegt, wodurch bei unveränderlichen übrigen Festpunkten des Fahrzeugsicherheitsgurtes dieser gespannt wird. Der Gurtanker 36 des Gurtschloßteiles 32 bewegt sich dabei in Richtung des Pfeiles 38· Gegen eine unbeabsichtigte Bewegung der Fahrzeugrückenlehne 24 greift eine starke Feder 40 an dem Rückenlehnenrahmen 26 einerseits und an der Fahrzeugzelle 18 andererseits an. Die Feder 40 ist dabei so ausgelegt, daß ihre Kraft erst bei einem Aufprall des Fahrzeuges gegen ein Hindernis, nicht jedoch bei normalen und starken Fahrzeugabbremsungen überwunden wird. Weben der dargestellten, die Rückenlehnenschwenkung ausnutzenden Vorrichtung zum Vorspannen des Fahrzeugsicherheitsgurtes hat die Fahrzeugrückenlehne noch eine nicht gezeigte, unabhängig arbeitende Einrichtung zur
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kontinuierlichen oder absatzweisen Verstellung der Neigung der Rückenlehne im normalen Fahrzeugbetrieb.
Gemäß Fig.2 hat die Gurtankertragerplatte 28 auf ihrem Umfang einen Anschlag 4-2, der mit einem entsprechenden Anschlag an dem hinteren Gestellteil 14- des Fahrzeugsitzes zusammenarbeitet. Gegen diesen Anschlag zieht die Rückhaltefeder 4-0 die Rückenlehne 24- und damit die Gurtspannvorrichtung in ihre Normal- oder Ausgangs!age. Unterstützend hierzu wirkt eine Feder 44-, die mit einem Ende an dem Gestellteil 14- und mit ihrem anderen Ende 4-6 an der Gurtankertragerplatte 28 kurz vor Erreichen des Totpunktes angebracht ist. Wenn zum Vorspannen des Sicherheitsgurtes bei einem Fahrzeugaufprall die Rückenlehne 24-nach vorn schwenkt, gelangt das Ende 4-6 der vorgespannten Feder 4-4- nach wenigen Winkelgraden Drehung der Gurtankertragerplatte 28 über den Totpunkt und damit über die Gelenkstelle 30, so daß sie anschließend das Schwenken der Rückenlehne und damit das Spannen des Sicherheitsgurtes durch ihre Zugkraft unterstützt.
Auf dem Umfang der Gurtankertragerplatte 28 sind gemäß Fig.2 noch Klinkenzähne 4-8 angeordnet, die mit einer an dem hinteren Gestellteil 14- federnd angebrachten Klinke 50 in Eingriff stehen. Diese Sperrklinkenanordnung wirkt als Rücklaufsperre. Wenn die Rückenlehne 24- sich bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis nach vorn bewegt und damit die Gurtankertragerplatte zum Vorspannen des Sicherheitsgurtes in Richtung des Pfeiles 38 gedreht hat, halten die Klinkenzähne 4-8 und die Sperrklinke 50 die Rückenlehne in der erreichten Stellung und den Fahrzeugsicherheitsgurt in dem vorgespannten Zustand.
Der Vorspannung des Sicherheitsgurtes dient auch eine zu-
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sätzlichc Verstellung der Sitzteilneigung. Hierzu ist das hintere Ende des Sitzteiles 20 gemäß Fig.1 an einem Ansatz 52 am Umfang der Gurtankertragerplatte 28 angelenkt, um mit seinen zusätzlichen Massenkräften das durch die Lehne erfolgende Spannen des Sicherheitsgurtes zu unterstützen. Das vordere Ende des Sitzteiles ist über Hebel 54- an dem vorderen Gestellteil 12 so angelenkt, daß bei einem Verdrehen der Gurtankertragerplatte 28 in Richtung des Pfeiles 38 und einer entsprechenden Bewegung des Ansatzes 52 das vordere Sitzteilende ansteigt. Diese Schrägstellung des Sitzteiles drückt das Becken des zurückzuhaltenden Körpers gegen den Beckengurt eines Dreipunktsicherheitsgurtes , der durch die Gurtspannvorrichtung gleichzeitig stramm gespannt wird. So wird eine optimale Wirkung des Fahrzeugsicherheitsgxirtes bei einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeuges sichergestellt.
In Fig. 3 ist eine etwas abgexvandelte Ausführungsform einer Gurtankertragerplatte 28 dargestellt, die bei 30 an dem hinteren Gestellteil 14- drehbar gelagert ist. Dem Umfang der Gurtankertragerplatte 28 benachbart ist der Gurtanker 36 schwenkbar angebracht. Der Gurtanker 36 ist mit dem Gurtschloßteil 32 verbunden. Der Rückenlehnenrahmen 26 ist an der Fahrzeugzelle 18 bei 55 schwenkbar gelagert. Eine Verlängerung 56 des Rückenlehnenrahmens 26 greift bei 58 an der Gurtankertragerplatte 28 an. Durch ein Schwenken des Rückenlehnenrahmens 26 in Fig.3 entgegen dem Uhrzeigersinn verlagert sich die Verlängerung 56 in die gestrichelt dargestellte Stellung. Dadurch wird der Gurtanker 36 beim Verdrehen der Gurtankertragerplatte 28 in Richtung des Pfeiles 38 in die gestrichelte Stellung gebracht. Beim Betrachten der Fig.3 wird bereits deutlich, daß bei einem Verschwenken des Rückenlehnenrahmens 26 um
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wenige Winkelgrade von dem Gurtanker 36 ein relativ großer Weg zurückgelegt wird, wodurch die Gurtlose aus dem Fahrzeugs icherheitsgurt herausgenommen werden kann. Gleichzeitig erfolgt ein Vorspannen des Sicherheitsgurtes.
Fig.4 zeigt eine Anordnung der Gurtankerträgerplatte 28 und des Fahrzeugpückenlehnenrahmens 26 ähnlich der der Fig.3· Der Rückenlehnenrahmen 26 ist bei 55 an der Fahrzeugzelle gelagert. Die Gurtankerträgerplatte 28 ihrerseits ist bei 30 an dem Gestellteil 14 drehbar gelagert. Der Gurtanker ist bei 36 an der Gurtankerträgerplatte 28 angelenkt. Die Verlängerung 56 des Rückenlehnenrahmenn 26 ist ihrerseits bei 58 nn der Gurtankerträgerplatte 28 angelenkt. Auf dem Umfang der Gurtankerträgerplatte 28 ist ein Anschlag 60 angeordnet. Beim Schwenken dos Riicken-1ehnenrahmens 26 bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis wird die Gurtankerträgerplatte 28 entsprechend dem Pfeiles 64 gedreht, so daß der Gurtanker 36 in die mit 36* gezeigte Stellung gelangt. Dabei kommt ein Anschlag 60 auf dem Umfang der Gurtankerträgerplatte auf dem Weg des Pfeiles 66 in einen Eingriff mit dem Gestellteil 14. Funmehr ist die an dem Gurtanker 36 angreifende Gurtkraft 62 so gerichtet, daJ3 sie über den Totpunkt bezogen auf die Mitte 30 der Gurtankerträgerplatte 28 hinwegbev/egt ist, so daß ein Zurückdrehen der Gurtankerträgerplatte 28 nach dem Spannen des Sicherheitsgurtes durch die Richtung der Gtirtkraft 62 verhindert ist. Hierdurch kann eine gesonderte Rücklaufsperre eingespart werden.
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Claims (9)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurtes für ein Kraftfahrzeug bestehend aus einem am Fahrzeug angebrachten Gurtanker, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtanker (36) gegenüber der Fahrzeugzelle (18) bewegbar gelagert ist und daß der Gurtanker (36) mit einer Masse eines Fahrzeugteiles gekuppelt ist, die zur Ausführung einer Zwangsbewegung gegenüber der Fahrzeugzelle (18) bei einem Fahrzeugaufprall auf ein Hindernis beweglich angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtanker (36) an einer Verlängerung des schwenkbar gelagerten Rückenlehnenrahmens (26) angelenkt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des schwenkbar gelagerten Rückenlehnenrahmens (26) als Gurtankerträgerplatte (28) ausgebildet ist, an der der Gurtanker (36) des Schloßteils (32) angelenkt ist, auf deren Umfang ein Anschlag (42) für die aufrechte Normallage und Klinkenzähne (48) ausgebildet sind, und daß am Gestellteil (14) des Sitzes (10) eine Sperrklinke (50) für ein Arretieren in einer das Schloßteil in Spannrichtung verlagerten Stellung gelagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtanker (36) an der Gurtankerträgerplatte (28) so angelenkt ist, daß bei geringem Schwenkwinkel der Rückenlehne (24) ein großer Spannweg des Schloßteiles (32) ausführbar ist.
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5· Vorrichtung nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasse gegen eine Bewegung gegenüber der Fahrzeugzelle federbelastet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ubertotpunktzugfeder (4-4) so an der Gurtankerträgerplatte (28) angelenkt ist, daß ihre Kraft im Ruhezustand gegen eine Schwenkbewegung des Rückenlehnenrahmens (26) gerichtet ist und daß ihre Kraft nach wenigen Winkelgraden einer Verdrehung der Gurtankerträgerplatte (28) in Bewegungsrichtung des Gurtankers (36) gerichtet ist.
7· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzteil (20) bei einem Verschwenken der Rückenlehne (24) zur Unterstützung beim Spannen des Sicherheitsgurtes und zur Erhöhung der Sitzflächenneigung mit seinem hinteren Ende zum Vorwärtsbewegen an der Gurtankerträgerplatte (28) und mit seinem vorderen Ende über ansteigende Hebel (5^) an der Fahrzeugzelle (18) angelenkt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gurtende an der Eahrzeugzelle befestigt ist und daß der bewegliche Gurtanker vor dem Gurtende am Sicherheitsgurt angreift.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtanker (36) mit einer Ubertotpunktlagerung an der Gurtankerträgerplatte (28) angelenkt ist und daß an den beweglichen Teilen ein Anschlag zur Bewegungsbegrenzung angeordnet ist.
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