DE3001758C2 - Gurtklemmvorrichtung für eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gurtklemmvorrichtung für einen Fahrzeuginsassen-RCickhp.'tegurt, der ausziehbar auf eine Gurtspule aufgewickelt ist, bestehend aus zwei sich auf verschiedenen Seiten des Gurts im Abstand gegenüberliegenden Klemmbacken, von denen wenigstens die eine in Abhängigkeit von einer hohen Gurtausziehkraft in Richtung auf die andere in eine Klemmstellung bewegbar ist und die beide eng benachharte Zähne aufweisen, die sich geradlinig quer zur Bewegungsrichtung des Gurts mindestens über dessen Breite erstrecken, sanft gekrümmte Zahnkuppen und eine im wesentlichen gleiche Querschnittsform haben, sowie mit den Zähnen der jeweils anderen Klemmbacke gegenüberliegenden und angepaßten Vertiefungen zur Aufnahme des zugeordneten Zahns und des in der Klemmstellung dazwischenliegenden Gurtes versehen sind.

Eine derartige Gurtklemmvorrichtung ist bereits bekannt (AT-PS 2 40 197). Die Verwendung von zwei Klemmbacken, die in Gurtabwickelrichtung hinter der Gurtspule angeordnet sind, haben im Vergleich zu auf eine hohe Gurtausziehkraft entsprechende Blockiervorrichtungen für die Gurtspule den Vorteil, daß sich keine Gurtlängung dadurch ergibt, daß bei blockierter Spule die auf dieser vorhandenen Gurtwindungen durch die Ausziehkraft bei einem Zusammenstoß oder dgl. stärker zusammengezogen werden. Darüber hinaus wird bei der bekannten Klemmvorrichtung durch das sanft gekrümmte Profil der Zähne und Vertiefungen ein örtliches Einschneiden in den Gurt vermieden, das die Gefahr mit sich bringen würde, daß der Gurt reißt und somit seine Rückhallefunktion im Ernstfall nicht erfüllt.

Bei der bekannten Klemmvorrichtung weisen die 6^r> Backen Zähne und Vertiefungen mit einem gleichbleibenden Profil über ihre sich quer zum Gurt erstreckende Länge auf. Im übrigen verlaufen die Kopflinien der Zähne und die Fußiinien der Vertiefungen einer jeden Backe jeweils in parallelen Ebenen, so daß die beiden einander zugewandten Klemmflächen der Backen im wesentlichen an allen Punkten im gleichen Spaltabstand zueinander angeordnet sind.

Es wurde festgestellt, daß Rückhüliegurte in ihrem mittleren Bereich im aligemeinen eine größere Längselastizität aufweisen als in ihren Randbereicbsn, die verschiedentlich auch dicker ausfallen. Diese unterschiedliche Längselastizität führt bei der bekannten Vorrichtung dazu, daß im mittleren Zahnbereich der Gurt unter der in Längsrichtung wirkenden Zugkraft weniger stark an den Zahnkopf angedrückt wird, so daß hier der auf die Zugspannung zurückgehende Reibungsanteil herabgesetzt ist Dieses hat eine ungleichmäßige Verteilung der Reibungskraft über den zwischen den Klemmbakken erfaßten Gurtabschnitt unabhängig davon zur Folge, ob der Spalt zwischen den Klemmflächen der Bakken so ausgelegt ist daß der erfaßte Gurtabschnitt eine über seine Fläche im wesentlichen gleichbleibende Zusarnrnenprcssung erfährt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Klemmvorrichtung der eingangsgenannten Art so zu verbessern, daß die bei Betätigung der Klemmvorrichtung auftretenden Reibungskräfte im wesentlichen gleichmäßig über den zwischen den Klemmbacken erfaßten Gurtabschniti verteilt sind, so daß örtliche Überbeanspruchungen des Gurtabschnitts vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Zähne wenigstens einer Backe in deren Randbereichen weniger hoch als in der Backenmiite sind.

Durch die geringere Zahnhöhe im Bereich der Gurtränder wird erreicht, daß die infolge der Verzahnung der beiden Backen vom zwischenliegenden Gurt einzunehmende Schleifenform im Bereich der Gurträndern eine geringere Schleifenlänge aufweist als in der Gurtmitte. Dementsprechend erfährt der Gurt in seiner Mitte eine stärkere Auslenkung und Dehnung, wodurch die unterschiedliche Längselastizität über die Gurtbreite ausgeglichen und der Gurt unter der in Längsrichtung wirkenden Zugspannung im wesentlichen gleichmäßig an die Zahnfläche angedrückt wird. Es ist ersichtlich, daß die durch dieses Andrücken hervorgerufenen Reibungskräfte im wesentlichen gleichmäßig über die Länge eines jeden Zahns verteilt werden können.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Klemmfläche wenigstens der einen Backe zum Ausgleich von Durchbiegungen der Backe beim Klemmen des Gurtes in Querrichtung gewölbt ist. Ein solches Balligmachen der Backen bzw. ihrer Klemmflächen, das eine unterschiedliche Reibungskraftverteilung infolge eines ungleichmäßigen Zusammenpressen des Gurts zwischen den Backen infolge von Verformungen vermeiden will, ist allerdings bereits bekannt (DE-AS 14 81 969). Mangels Berücksichtigung der durch die Zugspannung im Gurt hervorgerufenen Reibungskräfte wird dort jedoch nicht die erfindungsgemäße gleichmäßige Verteilung der Reibungskräfte insgesamt erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischcr Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schrägansicht auf die gezahnte Klemmflächc einer Klemmbacke für eine Gurtklemmvorrieh-I u ng;

Fig.2 eine Schrägansicht auf die Rückseite der Klemmbacke gemäß Fig. I ·,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Gurtklcmmvorrich-

lung in Ruhestellung;

F i g. 4 eine Seitenansicht der Gurtklemmvorrichtung gemäß F i g. 3 in Klemmstellung; und

F i g. 5 bis 8 verschiedene Ausführungsformen für die Klemmbacken.

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Klemmbacke 100 ist ein rechteckiger Block ans Metali, an dem durch Schmieden, Gießen oder spangebende Bearbeitung eine gewellte Klemnvfiäche 102 ausgebildet worden ist, die sich aus einer Reihe von Zähnen 104, getrennt durch Vertiefungen 106, zusammensetzt Jeder Zahn 104 der Klemmbacke 100 erstreckt sich geradlinig quer zur Bewegungsbahn des Gurtes, ist im Endprofil bzw. Stirnschnitt verhältnismäßig stetig bzw. sanft gekrümmt und in seiner Längsrichtung von gleichmäßiger Querschnittsgestalt jede Vertiefung 136 ist ungefähr komplementär zu einem entsprechenden Zahn der anderen Klemmbacke gestaltet, jedoch mit etwas größeren Abmessungen, um zwischen jedem Zahn und jeder Vertiefung Raum für die Aufnahme des Gurtes zu schaffen. Wenn die Backen 100 bei einer vom wegführenden Abschnitt des Gurtes ausgeübten anomal hohen Zugspannung geschlossen werden, bildet jeder Zahn 104 eine kleine quergerichtete Schleife in einem Abschnitt des Gurtes, an den sich die Fläche jedes Zahnes 104 und der entsprechenden Vertiefung 106 unter Reibschluß anlegt Durch die Ausbildung einer Reihe von Schleifen im Gurt wird das zusätzliche Gurtstück, das andernfalls aus der Rückholvorrichtung ausgezogen würde, zu einem beträchtlichen Teil öder ganz aufgebraucht und sichergestellt daß der rückhaltende Abschnitt des Rückhalteoder Auslösegurtes so wenig wie möglich verlängert wird.

Die Zähne 104 und die Vertiefungen 106 der Klemmbacken 109 können von verschiedener spezieller Gestalt und Abmessungen sein, vorausgesetzt, daß bestimmte Forderungen erfüllt werden. Beispielsweise können die Seitenwände bzw. Ranken jedes Zahnes 104 und jeder Vertiefung 106 parallel sein, vorzugsweise aber schräg zur Ebene des Gurtes verlaufen, wobei die Flanken des Zahnes 104 in der bevorzugten Ausführungsform zum Gurt hin zusammenlaufen. In allen Fällen sollen an den Fang- bzw. Klemmflächen 102 der Backen 100 nirgendwo ausgeprägte Ecken vorhanden sein, damit keine Gefahr des EinSchneidens in den Gurt und des Durchtrennens des Gurtes besteht. In ähnlicher Weise sollen die Vertiefungen 106 etwas breiter sein als die Zähne 104, um bei geschlossenen Backen 100 Raum für den Gurt zu belassen, bei geschlossenen Backen 100 soll aber der Abstand zwischen den Flanken der Zähne 104, die die Klcmmflächen der Backen 100 sind, im allgemeinen kleiner sein als die Dicke des Gurtes, um sicherzustellen, daß an einer beträchtlichen Fläche des eingeklemmten Abschnittes vom Gurt durch die Erzeugung von Druck Reibung entsteht. Die zwischen dem Gurt und den Klemmflächen der Backen 100 insgesamt erzeugten Reibungskräfte sollen die Mindestzugfestigkeit des Gurtes nicht unterschreiten, damit die Klemmvorrichtung nicht ein schwaches Glied des Rückhaltesystem ist. Zu diesem Zweck sollte die Höhe der Zähne 104 von jeder Backe 100 etwa die 2- bis 8fache Dicke des Gurtes betragen. Andererseits sollte die Gesamtberührungsfläche jeder Backe 100 etwa 950 mm² nicht überschreiten, um die Gefahr eines Gurtversagens zu vermeiden. Jede Backe 100 hat ein Pai.r Befestigungsvorsprünge 108, die in zugehörigen Schlitzen in einem Träger der Gurtkiemmvorrichtung aufgenommen und mit Preßsitz zusnmmengeDreßt werden.

Die in F i g. 3 und 4 dargestellte Gurtklemmvorrichtung kann eine in sich geschlossene Einheit sein, die int Fahrzeug an einer zweckdienlichen Stelle entfernt von der Gurtrückholvorrichtung irgendwo an der Bewegungsbahn des Gurtes zwischen der Rückholvorrichtung und dem Fahrzeuginsassen einbaubar ist. Beispielsweise kann die Rückholvorrichtung unter dem Fahrzeugsitz und die Gurtklemmvorrichtung an der in bezug auf das Fahrzeug inneren Seite des Sitzes unter und hinter dem Insassen angeordnet sein,- in diesem Falle dient sie auch als Führung für das in bezug auf das Fahrzeug innere Ende eines Becken- oder Schulterrückhaltegurtes oder des Betätigungs- bzw. Auslösegurles eines Dreipunkt-Rückhaltegurtes. Die Rückholvorrichtung für einen passiven Schultergurt ist vorteilhafterweise im unteren hinteren Teil der Tür zwischen den inneren und äußeren Türverkleidungeu angeordnet und gibt den Gurt an eine Führung an der oberen hinteren Ecke der Tür ab; diese Führung kann eine Gurtklemm-

vorrichtung gemäß der Erfindung se",.. Üblicherweise ergeben sich die günstigsten Bedingungen, für den Einbau und eine wirtschaftliche Fertigung, wenn die Gurtklemmvorrichtung als Unterbaugruppe mit einem getrennten Rahmen bzw. Gehäuse oder als integrierte An-Ordnung (Einzelrahmen) in eine Rückholvorrichtung eingegliedert wird, wie anhand des nachstehend beschriebenen Beispiels verdeutlicht wird.

Die Gurtklemmvorrichtung gemäß F i g. 3 und 4 hat eine im Notfall blockierende Rückholvorrichtung mit einem ungefähr U-förmigen Rahmen 350, einer Gurtspule 352 und einer Pendel- und Klinken-Blockiervorrichtung 354, welche die Gurtspule 352 bei Beschleunigungen des Fahrzeuges selbsttätig blockiert. Von der Gurtspule 352 weg ist ein Gurt B über eine erste Führungsrolle 356 und dann eine Bewegungsbahn entlanggeführt, die in geringem Abstand von den Zähnen eines zwischen den Seitenplatten des Rahmens 350 angeordneten feststehenden Klemmstückes 358 veriäuft, ohne diese jedoch zu berühren. Eine Führungsrolle 408 hat Welienstücke 372, die an beiden Enden herausragen und in Schlitzen 374 in den Seitenplatten des Rahmens 350 aufgenommen sind.

Es ist ein bewegliches Klemmstück 400 vorgesehen, von dem beiderseits Führungsnasen 402 wegragen, die in Führungsschlitzen 404 in den Seitenteilen des Rahmens 350 aufgenommen sind. Das Klemmstück 400 wird durch Schwerkraftwirkung normalerweise in geringem Abstand vom Gurt B gehalten, ohne diesen jedoch zu berühren. Am Klemmstück 400 ist eine Nockenfläche 406 ausgebildet, die schräg zur Bewegungsbahn des Gurtes B zwischen den Klemmstücken 358 und 400 angeordnet ist und mit der die Führungsrolle 408 in Eingriff b.injbar ist. Diese weist eine gewellte Fläche auf. Die Nockenfläche 406 des Klemmstückes 400 ist mit einem Wellenprofil vtrsehen, das an das Wehe*\profil an der Oberfläche der Führungsrolle 408 ungefähr angepaßt ist. Gemäß F i g. 4 sichern die Wellenprofile einen guten Eingriff zwischen der Führungsrolle 408 und dem Klemmstück 400 und verstärken die Klemmwirkung.

Wenn die Gurtspule 352 blockiert ist und am Gurt B eine Kraft von einer Größe aufgetragen wird, ('ie zur Überwindung der Kraft der mit der Führungsrolle 408 verbundenen Feder(n) 410 ausreicht, wird die Führungsrolle 408 zum Klemmstück 400 hin gezogen, kommen die gewellten bzw. geriffelten Flächen der Führungsrolle 408 und des Klemmstückes 400 miteinander in Eingriff und drückt die Führungsrolle 408 das bewegliche Klemmstück 400 schräg zum Gurt B hin und in Anlage

an diesen sowie den Gurt B gegen das feststehende Klemmstück 358. Wenn die Auszugskraft auf den Gurt B aufgehoben wird, zieht die Feder 410 die Führungsrolle 408 in die Ruhestellung zurück, und das Klemmstück 400 fällt den Führungsschlitzen 404 entlang in die F i g. 3 gezeichnete Normalstellung zurück, in der es mit dem Gurt S außer Eingriff ist.

Auch wenn beide Klemmstücke bzw. -backen 358 und 400 zusammengehörende Zähne und Vertiefungen von in der Breitenrichtung gleichmäßiger Querschnittsgestalt aufweisen können, um so über der gesamten Fläche, die mit dem Gurt B in Eingriff kommt, einen Raum von gleichmäßiger Dicke und gewellter Konfiguration zu bilden, sind zwei wesentliche Eigenschaften des Gurtes und der Gurtklemmvorrichtung von Bedeutung, die is bei der Auslegung der Klemmflächen vorteiihafterweise berücksichtigt werden. Eine von Ihnen ist eine mangelnde C?!e!chrnäQi^cfke!i der Dicke in der Breitenrich'.un^ des Gurtes B. Bei den meisten für Fahrzeuginsassen-Rückhaltegurte verwendeten bahnförmigen Werkstoffen ist die Dicke entlang den festen Kanten an beiden Seiten größer als im Mittelteil. Wenn die Lücke zwischen den Klemmflächen der Klemmstücke über der Breite des Gurtes B von gleichmäßiger Weite ist, erfahren die Ränder des Gurtes B beträchtlich höhere Drükke als der Mittelteil des Gurtes B, so daß eine größere Gefahr der Beschädigung des Gurtes B oder möglicherweise sogar des Reißens erzeugt wird. Eine in diesem Zusammenhang zn erwähnende physikalische Eigenschaft der für Sitzgurte gewöhnlich verwendeten bahnförmigen Werkstoffe ist die veränderliche Elastizität, da bei den meisten bahnförmigen Werksteffen die festen Kanten etwas weniger elastisch sind als der Mittelteil. Eine bei der Konstruktion der Klemmstücke ferner zu berücksichtigende Eigenschaft der Gurtklemmvorrichtung ist die mögliche Durchbiegung des Klemmstückes.

Diese Eigenschaften lassen sich bei der Konstruktion der Klemmflächen der Klemmstücke kompensieren. Gemäß F i g. 5 weist ein Klemmstück X Zähne T, und Vertiefungen R, auf, von denen jeder bzw. jede über der gesamten Breite des Klemmstückes X von gleichmäßigem Profil ist. Das andere Klemmstück Yhat Vertiefungen Ry von in der Breitenrichtung des Klemmstückes Y gleichmäßigem Profil und Zähne T_y, die im mittleren Abschnitt höher sind und in Bereichen, die ungefähr den Rand- bzw. Kantenabschnitten des Gurtes B entsprechen, entsprechend einer nach unten gekrümmten Linie mit abnehmender Höhe ausgeführt sind. Infolge der verringerten Höhe der Zähne T_y des Klemmstückes Y an den Seitenabschni'ten ergeben sich zwischen den Zähnen T_y des Klemmstückes Y und den Vertiefungen R_x des Klei.imstückes X dort Lücken von größerer Weite als im Mittelabschnitt Folglich erfahren die Rand- bzw. Kantenabschnitte einen geringeren durchschnittlichen Druck, und bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 wird eine gleichmäßigere Verteilung des Klemmdruckes in der Breitenrichtung der Klemmflächen erzielt Wenn der Gurt B zwischen den Klemmstücken X und Y geklemmt ist, ist außerdem die Achse des Gurtes B entlang den Randabschnitten von kleinerer Länge, weil die kleinen Schleifen in den über den Seitenabschnitten der Zähne T_y des Klemmstückes Y liegenden Gurträndern von kleinerer Länge sind als die Schleifen über den Zähnen Ty im Mittelteil. Die in F i g. 5 dargestellte Konfiguration der Zähne T_y des Klemmstückes Y wirkt auch kompensierend auf die Verformung des Klemmstückes Y.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.6 weist das obere Klemmstück Λ Zähne T₁ und Vertiefungen /?, auf, die gerade und von gleichmäßigem Profil in der Breitenrichtung sind. Das andere Klemmstück Y hat Zähne T_t und Vertiefungen R_x, die gewölbt (nach oben gleichmäßig konvex gekrümmt) sind, so daß die Lücken zwischen den Zähnen T, und den Vertiefungen R_y und den Zähnen Ty und den Vertiefungen R, an den Rändern größer sind als im Mittelteil. Wenn die Klemmstücke X und Y belastet werden, also der Gurt B zwischen ihnen geklemmt wird, neigt die Verformung des Klemmstückes Ydazu, die Lücken zwischen den Zähnen T_x und T_y und den Vertiefungen R, bzw. R_x gleichmäßig zu machen, wodurch der durchschnittliche Druck auf den Gurt B in der Breitenrichtung der Klemmflächen ausgeglichen wird.

Fig. 7 zeigt eine Abart des in Fig.5 dargestellten Lösungsgedankens, bei der die Zähne T, und T_y beider Klemmstücke X und Y an den Seitenabschnitten von gpringprpr Hfthe sind .als in Hen Mittelteilen. Diese Ausgestaltung kompensiert größere Gurtdicken an den festen Kanten oder/uind geringere Elastizität an den festen Kanten.

Gemäß Fig.8 hat das Klemmstück A" Zähne T, und Vertiefungen R_x, die gerade und von gleichmäßigem Profil über die gesamte Breite sind, und das Klemmstück Yhat gerade Vertiefungen R_r und Zähne Ty, deren Höhe im Zentrum einen Maximalwert hat und vom Zentrum in beiden Richtungen zu jeder Seite hin gleichmäßig abnimmt. Wenn der Gurt B zwischen den Klcmmstücken X und Y geklemmt wird, werden sowohl die Klemmstückverformung als auch veränderliche Gurteigenschaften ausgeglichen.

Die vorstehend beschriebenen, auf die Kompensierung von Eigenschaften des Gurtes, der Klemmstücke und ihrer Träger gerichteten Ausgestaltungen der Klemmflächen sind nur von beispielhaftem Charakter. In jedem Falle wurden die Abweichungen bei den Zahn- und Vertiefungshöher; größenmäßig stark übertrieben gezeichnet, um das Prinzip besser zu verdeutlichen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gurtklemmvorrichtung für einen Fahrzeuginsassen-Rückhaltegurt, der ausziehbar auf eine Gurtspule aufgewickelt ist, bestehend aus zwei sich auf verschiedenen Seiten des Gurts im Abstand gegenüberliegenden Klemmbacken, von denen wenigstens die eine in Abhängigkeit von einer hohen Gurtausziehkraft in Richtung auf die andere in eine Klemm- to stellung bewegbar ist und die beide eng benachbarte Zähne aufweisen, die sich geradlinig quer zur Bewegungsrichtung des Gurts mindestens über dessen Breite erstrecken, sanft gekrümmte Zahnkuppen und eine im wesentlichen gleiche Querschnittsform haben, sowie mit den Zähnen der jeweils anderen Klemmbacke gegenüberliegenden und angepaßten Vertiefungen zur Aufnahme des zugeordneten Zahns und des in der Klemmstellung dazwischenliegenden Gi&tes versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (104) wenigstens einer Backe (100) im Bereich der Gurtränder weniger hoch als in der Backenmitte sind.

2. Gurtklemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfläche (102) wenigstens der einen Backe (100) zum Ausgleich von Durchbiegungen der Backe beim Klemmen des Gurtes zusätzlich in Querrichtung gewölbt ist