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Spannvorrichtung für Sicherheitsgurte
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von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Spannvorrichtung für Sicherheitsgurte von Fahrzeugen, insbesondere
von Kraftfahrzeugen,' mit einem über eine Kolbenstange an dem Sicherheitsgurt angreifenden
und in einem zylindrischen Gehäuse durch eine von einem Sensor auslösbare Treibladung
in Gurtspannrichtung verschiebbaren Kolben und mit einer Rücklaufsperre, die aus
einem in einer mit kegeligem, in Kolbenspannrichtung ansteigendem Grund versehene
Ringnut des Kolbens eingesetzten Kranz von Einpreßkörpern besteht.
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Um bei einem Rückhaltefall, beispielsweise bei einem Unfall, die bei
der aus Bequemlichkeitsgründen üblicherweise lockeren Anlage eines Sicherheitsgurtes
von Fahrzeugen vorhandene Gurtlose zu beseitigen und den Gurt möglichst straff am
Körper des Fahrzeuginsassen zur Anlage zu bringen, ist es bereits bekannt, sogenannte
Gurtspannvorrichtungen
zu verwenden. Eine solche Spannvorrichtung ist beispielsweise in der DE-OS 24 36
754 beschrieben. Diese bekannte Gurtspannvorrichtung weist einen in einem zylindrischen
Gehäuse gleitenden und über eine Kolbenstange an einem Sicherheitsgurt angreifenden
Kolben auf, der bei einem Rückhaltefall durch Zünden einer Treibladung in einer
den Gurt spannenden Richtung verschoben wird. Damit nach Beendigung des Spannvorganges
die von dem Gurt auf den Kolben einwirkende und ihn wieder in die Ausgangsstellung
zurückzuführen suchende Kraft aufgenommen werden kann, ist eine Rücklaufsperre vorgesehen,
die aus einem in einer Ringnut des Kolbens eingesetzten Kranz von Einpreßkörpern
besteht.
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Dabei weist die Ringnut einen in Kolbenspannrichtung kegelig ansteigenden
Grund auf, zwischen dem und der Innenwand des zylindrischen Gehäuses die Einpreßkörper
bei einer Rückbewegung des Kolbens eingeklemmt werden, wobei sie sich in den Gehäusemantel
eingraben und den Kolben in der eingestellten Position festhalten. Voraussetzung
für diesen Sperrvorgang ist jedoch, daß die beispielsweise durch Kugeln gebildeten
Einpreßkörper durch Trägheitswirkung beim Rücklauf des Kolbens in den in Kolbenspannrichtung
ansteigenden Bereich des Ringnutgrundes gelangen, was jedoch nicht mit Sicherheit
und vor allen Dingen nicht immer genügend schnell erfolgen wird. Die Folge einer
nicht genügend schnellen Einklemmung der Einpreßkörper können unerwünschte Rückbewegungen
des Kolbens und dadurch verursachte, die Rückhaltewirkung der Sicherheitsgurte beeinträchtigende
Gurtlosen sein, die gerade durch die Spannvorrichtung beseitigt werden sollten.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine
Spannvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Einpreßkörper
nach Beendigung des Spannvorganges und sofort nach Beginn des von dem Sicherheitsgurt
veranlaßten Rücklaufs des Kolbens in eine eine Klemmung bewirkende Stellung gebracht
werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird von der Erfindung vorgeschlagen, daß
ein die Einpreßkörper haltender und an die Innenwand des zylindrischen
Gehäuses
drückender Käfig vorgesehen ist. Um dies zu erreichen ist es zweckmäßig, wenn der
Käfig einen gegenüber der Innenwand des zylindrischen Gehäuses größeren Außendurchmesser
aufweist und wenn er in radialer Richtung federnd nachgiebig in das zylindrische
Gehäuse eingesetzt ist. Diese radial federnde Nachgiebigkeit kann auf einfache Weise
dadurch erreicht werden, daß der Käfig am Umfang einen axialen Trennschlitz aufweist.
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Dadurch, daß der die Einpreßkörper haltende Käfig die beispielsweise
aus Kugeln gebildeten Körper ständig gegen die Innenwand des zylindrischen Gehäuses
drückt,ergibt sich, daß die Einpreßkörper auch ohne Ausnutzung der Trägheitswirkung
beim Rücklauf des. Kolbens in Sperrstellung gelangen Da sie nach Beendigung des
Spannvorganges in ihrer zuletzt eingenommenen Stellung verbleiben, wobei sie an
der Innenwand des zylindrischen Gehäuses anliegen und mit dem Kolben keine irgenwie
geartete Verbindung, sei es nun durch Reibschluß oder dergleichen, aufweisen, kommen
sie beim Rücklauf des Kolbens sofort an ds kegeligg Ringnutgrund des Kolbens zur
die Rückbewegung sperrenden Anlage Trotz der verhältnismäßig einfachen Ausführung
wird also eine sichere Sperrung der Rückbewegung der Spannvorrichtung mit Hilfe
der Erfindung erreicht In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in Figur
1 eine räumliche Darstellung einer im Bereich der Aufrollvorrichtung eines Sicherheitsgurtes
angebrachten Gurtspannvorrichtung und Figur 2 in vergrößertem Maßstab die erfindungsgemäße
Rücklaufsperre.
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In der Figur 1 der Zeichnung ist mit 1 ein zylindrisches Gehäuse bezeichnet,
in dem ein mit einer Kolbenstange 2 versehener Kolben 4 gleitend geführt ist. Das
zylindrische Gehäuse 1 ist an seinem einen Ende durch eine Verschlußscheibe 3 verschlossen
und
enthält in einem Raum zwischen der Verschlußscheibe 3 und dem
Kolben 4 eine Treibladung 6,die bei einem Rückhaltefall, beispielsweise einem Fahrzeugunfall,
über eine Zündleitung 5 ein Signal zum Zünden von einem hignicht dargestellten Sensor
erhält.
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Nach Zündung der Treibladung wird der Kolben 4 in dem zylindrischen
Gehäuse 1 in der Zeichnung nach rechts gedrückt, wobei der am freien Ende der Kolbenstange
2 befestigte Querstab 10 an einem Sicherheitsgurt 9 in der Weise angreift, daß der
Gurt um einen bestimmten Betrag verkürzt und damit bei Anlage am Körper eines Fahrzeuginsassen
vorgespannt wird. In dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel ist dazu
das zylindrische Gehäuse 1 mit einer Befestigungsplatte 7 unmittelbar an der Aufrollvorrichtung
8 befestigt, und zwar so, daß der Querstab 10 der Kolbenstange 2 zwischen zwei in
der Zeichnung nicht weiter gezeigten Umlenksenkrecht stellen/an dem Sicherheitsgurt
9 angreift. Bei einer Auslösung der Spannvorrichtung drückt der Querstab 10 den
Sicherheitsgurt zwischen den beiden Umlenkstellen in Form einer Schleife heraus,
wodurch, da die Aufrollvorrichtung 8 durch Eingreifen der integrierten Sperrvorrichtung
blockiert wird, der Gurt um etwa den doppelten Spannweg des Kolbens verkürzt wird.
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Wenn nun gegen Ende der Spannbewegung des Kolbens 4 die von dem Sicherheitsgurt
9 auf den Querstab 10 ausgeübte Gegenkraft die von der Treibladung 6 erzeugte Spannkraft
überwiegt, wird der Kolben in dem zylindrischen Gehäuse umkehren und versuchen in
seine Ausgangsstellung zurückzukehren. Damit jedoch eine Rückbewegung des Kolbens
4 in dem zylindrischen Gehäuse 1 vermieden wird, ist eine Rücklaufsperre vorgesehen.
Diese besteht aus einem in einem Käfig 12 gehaltenen Kranz von aus Kugeln 14 gebildeten
Einpreßkörpern, die in einer am Außenumfang des Kolbens 4 vorgesehenen Ringnut 11
untergebracht sind. Diese Ringnut weist, wie aus der Figur 2 näher ersichtlich ist,
einen kegeligen, in Kolbenspannrichtung ansteigenden Grund auf, der so ausgebildet
ist, daß an dem der Treibladung 6 gegenüberliegenden Ende der Ringnut 11 der Abstand
zwischen dem Grund der Ringnut und der Innenwand
des zylindrischen
Gehäuses 1 kleiner ist als der Durchmesser der Kugeln 14. Der Käfig 12 drückt zudem
die Kugeln 14 ständig radial nach außen an die Innenwand des zylindrischen Gehäuses
1, indem er im Ruhezustand einen gegenüber der Innenwand des zylindrischen Gehäuses
größeren Außendurchmesser aufweist und unter radialer Zusammenpressung in das zylindrische
Gehäuse eingesetzt ist. Die in radialer Richtung dazu erforderliche federnd Nachgiebigkeit
wird dadurch erreicht, daß der Käfig, wie wiederum aus der Figur 1 ersichtlich ist,
an seinem Umfang einen axialen Trennschlitz 13 aufweist, der ein Zusammendrücken
des Käfigs und dadurch eine Verringerungdes Durchmessers beim Zusammenbau ermöglicht.
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Durch diese Ausgestaltung des Käfigs 12 werden also alle Kugeln 14
des Eugelkranzes gegen die Innenwand des zylindrischen Gehäuses 1 gedrückt und liegen
ständig an dieser an. Bei einer Verschiebung des Kolbens 4 in der in den Figuren
der Zeichnung mit einem Pfeil angedeuteten Spannrichtung wird der die Kugeln 14
enthaltende Käfig 12 durch Anschlag an die der Treibladung 6 zugewandten Stirnseite
15 der Ringnut 11 mitgenommen, wobei die Kuge)nmit dem Kolben nicht in Berührung
kommen. Versucht dagegen der Kolben 4 nach Beendigung des Spannvorganges seine Bewegungsrichtung
umzukehren, dann läuft der kegelige Grund der Ringnut 11 gegen die Kugeln 14 und
drückt diese, da auf der der Treibladung 6 abgewandten Seite der Ringnut 11 der
Abstand zwischen dem Nutgrund und der Innenwand des zylindrischen Gehäuses zunehmend
kleiner als der Durchmesser der Kugeln wird, diese in das Wandmaterial des zylindrischen
Gehäuses 1 hinein, wodurch die Rückbewegung des Kolbens 4 verhindert oder zumindestwesentlich
verlangsamt wird.
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Entscheidend bei diesem Vorgang ist also, daß der Käfig die Kugeln
ständig an die Innenwand des zylindrischen Gehäuses drückt, so daß diese nicht in
dem Nutgrund liegen und von dort erst durch Trägheitswirkung in die Klemmstellung
gebracht werden müssen, was gegebenenfalls erst mit zeitlicher Verzögerung nach
dem Umkehren der Bewegungsrichtung des Kolbens erfolgt. Der Käfig 12
besteht
im übrigen bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel aus Kunststoff
und weist, wie bereits oben erwähnt wurde in seinem Ausgangszustand einen gegenüber
der Innenwand des zylindrischen Gehäuses 1 größeren Außendurchmesser auf. Der an
dem Umfang des Käfigs 12 angebrachte axiale Schlitz 13 ermöglicht dessen Zusammendrückung
und Durchmesserverringerung, so daß er leicht in das kleinere zylindrische Gehäuse
1 eingesetzt werden kann.