DE3327970A1 - Spannvorrichtung fuer sicherheitsgurte - Google Patents

Description

• Spannvorrichtung ftlr Sicherheitsgurte
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung für Sicherheitsgurte von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Derartige Spannvorrichtungen für Sicherheitsgurte.sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt und sollen dazu dienen, die bei dem normalen Anlegen eines Sicherheitsgurtes sich einstellende Gurtlose bei einem Rückhaltefall durch eine Straffung des Gurtes zu beseitigen, um so günstigere Voraussetzungen für die Rückhaltung eines Fahrzeuginsassen im Falle eines Fahrzeugunfalles zu gewahrleisten. Herkömmliche Gurtspannvorrichtungen benötigen dazu Jedoch aufwendige und nicht immer sichere Einrichtungen, die den Moment eines Fahrzeugunfalles bestimmen sollen, sowie weitere Vorrichtungen, mit deren Hilfe die Gurtstraffung dann durchgeführt wird.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine Gurtspannvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Bauart zu schaffen, die sowohl hinsichtlich der Sensorierung, d. h.
• also der Feststellung eines Rückhaltefalls, als auch der Durchführung des eigentlichen Gurtspannvorgangs einfach ausgeführt ist und mit geringem Aufwand auskommt.
• Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß soll also eine vorzugsweise im Bugraum des Fahrzeugs vorhandene längsverschiebbar gelagerte träge Masse herangezogen werden, die beispielsweise durch einen elastisch gelagerten Motor- bzw. Motor-Getriebe-Block oder auch durch eine in einer Führung des Fahrzeugrahmens verstellbar gehaltene Batterie gebildet sein kann.
• Diese träge Masse kann dabei sowohl als Sensor für die Feststellung eines die Betätigung der Gurtspannvorrichtung erfordernden Rückhalte~ falles als auch zugleich als aktives Betätigungsglied für die Gurtspannung bzw: als Auslöseglied für die Gurtspannvorrichtung verwendet werden, wobei die träge Masse mit dem Gurtspannelement vorzugsweise über eine hyqraulische Übertragungsvorrichtung verbunden sein soll.
• Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den übrigen Unteransprüchen.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer-Darstellungen gezeigt, die im folgenden näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gurtspannvorrichtung in einer Seitenansicht, Figur 2 ebenfalls in einer Seitenansicht eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung und Figur 3 die Spannvorrichtung aus Figur 2 in einer Draufsicht.
• In der Figur 1 der Zeichnung ist mit 1 ein auf einem Fahrzeugsitz 2 eines Personenkraftrahrzeugs sitzender Fahrzeuginsasse bezeichnet, der durch einen in einem Rückhaltefall zur Wirkung kommenden Sicher~ heitsgurt 3 gesichert ist. Dieser Sicherheitsgurt 3 ist dabei als herkömmlicher Dreipunktgurt ausgebildet, dessen der Schulter des Fahrzeuginsassen 1 zugeordnetes Ende nach Umlenkung in einer in Schulterhöhe am Fahrzeugrahmen 22 gehaltenen Umlenkvorrichtung 4 auf einer ebenfalls am Fahrzeugrahmen gehaltenen Gurtaufwickelvorrichtung 5 aufgewickelt ist. Das andere Ende des Sicherheitsgurtes 3 ist mittels eines Befestigungsbeschlages 6 in der Nähe der Aufwickelvorrichtung 5 ebenfalls am Fahrzeugrahmen befestigt, während eine im mittleren Bereich des Gurtes verschiebbar gehaltene Umlenklasche 7 als Schloßeinstecklasche ausgebildet und mit einem beispielsweise in der Fahrzeugnitte am Boden oder am Fahrzeugsitz befestigten Schloßaufnahmeteil 8 verbindbar ist.
• Im Bereich zwischen dem Umlenkbeschlag 4 und der Gurtaufwickelvorrichtung 5 ist ein Gurtspannelement 10 in Form einer Durchlauföse oder eines Umlenksteges angeordnet, das in der mit ausgezogenen Linien gezeigten Ruhestellung einen im wesentlichen geradlinigen direkten Verlauf des Sicherheitsgurtes 3 von dem Umlenkbeschlag 4 zu der Gurtaufwickelvorrichtung 5 zuläßt. Im betätigten Zustand des Spannelementes 10, der in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien angedeutet ist, wird der Sicherheitsgurt 3 dagegen von dem Spannelement 10 zwischen zwei Umlenkstellen 13 schlaufenförmig eingezogen, so daß der Sicherheitsgurt um die dabei eingezogene Gurtlänge gestrafft wird. Der Gurt ist folglich straff und im wesentlichen ohne eine Restgurtlose am Körper des Fahrzeuginsassen angelegt, so daß der Fahrzeuginsasse von Beginn des Rück~ haltevorganges an von dem Gurt gehalten wird und folglich der gesamte vor dem Fahrzeuginsassen liegende Raum bis zum Aufschlag auf Teile der Innenausstattung des Fahrzeugs für eine wirksame Energievernichtung unter Vermeidung größerer Verletzungen des Fahrzeuginsassen ausgenutzt werden kann.
• Das durch eine Gurtdurchlauföse oder einen Umlenksteg gebildete Spannelement 10 ist bei der in der Figur 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 11 verbunden, indem es am Ende einer an einem Kolben 12 angebrachten Kolbenstange befestigt ist. Der Kolben 12 ist gleitend in einem Zylinder 14 gehalten und wird durch hydraulische Beaufschlagung. eines Druckbeaufschlagungsraums 14a betätigt. Dieser Druckbeaufschlagungsraum 14a ist mit einem Druckbeaufschlagungsraum 16a einer zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 15 über eine druckfeste Verbindungsleitung 19 verbunden. Die zweite Kolben-Zyiinder-Einheit 15 ist dabei vorzugsweise im Bugraum des Fahrzeugs angeordnet und besteht aus einem in einem Zylinder 16 verschiebbar gehaltenen Kolben 17, der über ein Betätigungselement 18 von einer-in dem Bugraum -des Fahrzeugs verschiebbar, beispielsweise elastisch. gelagerten, trägen Masse 9 betätigbar ist. Diese träge Masse 9 kann beispielsweise durch den Motorblock oder den Motor-Getriebe-Block des Fahrzeugs gebildet sein, der mittels elastischer Lagerelemente 23 am Fahrzeugrahmen 22 gehalten ist und unter dem Einfluß der Beschleunigungen bzw. Verzögerungen des Fahrzeugs trägheitsbedingte Bewegungen ausführt. Die Nord~ nung kann nun so getroffen sein, daß erst ab einer bestimmten Verstellt bewegung der trägen Masse 9 in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach vorn, d. h. also in'der Zeichnung nach rechts, der Kolben 17 in dem Zylinder 16 nach rechts verstellt wird. Diese Verstellung wird unmittelbar über die hydraulische Verbindungsleitung 19 der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 11 mitgeteilt, wobei durch entsprechende Größenbemessungen eine Kraft-und Wegverstärkung zwischen den beiden Kolben 17 und 12 vorgenommen werden kann. Wenn beispielsweise der Kolben 17 der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 15 doppelt.so groß wie der Kolben 12 der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 11 gewählt wird, dann ergibt sich wegen der Inkompressibili tät des verdrängten hydraulischen Arbeitsmediums.in dem Druckbeaufschlagungsraum 16a, der Verbindungsleitung 19 und dem Druckbeaufschlagungs raum 14a eine-Verstellung des Kolbens 12 praktisch um das Vierfache des Weges des Kolbens 17. Auf diese Weise kann' schon bei geringen Verstellbewegungen des Motorblockes 9 eine relativ große Verstellbewegung des Spannelementes 10 erreicht werden, die für eine ausreichende Gurt~ vorspannung sorgt.
• Die in der Figur 1 gezeigte hydraulische Ubertragungsvorrichtung, die aus den beiden Kolben-Zylinder-Einheiten 11 und 15 sowie der,Verbindung leitung 19 besteht, dient somit nicht nur zur Übertragung des Auslöse~ signals für den Gurtspannvorgang sondern gleichzeitig auch zur Erzeugung der für die Gurtvorspanrung erforderlichen Kräfte. Um dabei die zur Gurtvorspannung wirksam werdende.l Kruste nach oben zu begrenzen, kann in dem hydraulischen Übertragungsweg eine Kraftbegrenzungsvorrichtung vorgesehen sein, die vorzugsweise in Form eines mit 21 angedeuteten überdruckventils ausgeführt sein kann. Dieses Überdruckventil öffnet bei Überschreiten eines vorgegebenen hydraulischen Druckes und begrenzt damit die über das Spannelement 10 auf den Sicherheitsgurt 3 ausübbare Kraft, so daß Verletzungen des Fahrzeuginsassen während des Spannvorgangs selbst ausgeschlossen werden.
• Bei Verwendung einer hydraulischen Übertragungsvorrichtung läßt sich auf einfache Weise auch eine Rückbewegung des Spannelementes 10 verhindern, indem.in die Übertragungsleitung 19 ein Rückschlagventil 20 eingebaut wird, das eine Strömung des hydraulischen Arbeitsmittels von dem Druckbeaufschlagungsraum 16a der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 15 in den Druckbeaufschlagungsraum 14a der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 11 ermöglicht, eine Rückströmung des Arbeitsmittels von der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 11 zurück zur zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 15 dagegen durch Schließen des Ventils verhindert. Bei geschlossenem Ventil 20 kann wegen der Inkompressibilität des hydraulischen Arbeitsmittels der Kolben 12 und damit auch das Spannelement 10 nicht mehr verstellt werden, insbesondere nicht entgegen der Spannrichtung in der Zeichnung nach links. Um den in der Zeichnung gezeigten Ausgangszustand wieder herzustellen, müßte das Rückschlagventil 20 vielmehr: von Hand geöffnet werden.
• In den Figuren 2 und 3 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung dargestellt, in der die hydraulische Übertragungs vorrichtung im wesentlichen nur zur Auslösung der Spannvorrichtung verwendet wird, in der die zur Spannung des Gurtes erforderliche Kraft also auf andere Weise erzeugt wird. Als Spannelement wird dabei ein Torsionsstab 27 verwendet, dessen eines Ende 28 fest am Fahrzeugrahmen 32 eingespannt ist und dessen anderes Ende in einem rahmenfesten Lager 31 drehbar gehalten ist. An diesem drehbar gelagerten Ende ist der Torsionsstab 27 in Form eines Kurbelendes 29 ausgebildet, das von einer Gelenkdruckstange 36 im gespannten Zustand so gehalten wird, daß ein mit 30 bezeichneter Sicherheitsgurt geradlinig -zwischen dem Kurbelende 29 des Torsionsstabes 27 und zwei Umlenkstellen 41 vorbeiläuft.
• Bei Auslösung der Gelenkdruckstange 36 oder einer~anderen dort vorgesehenen Haltevorrichtung wird das Kurbelende 29 des Torsionsstabes 27 um das rahmenfeste Lager 31 verschwenkt, wobei der Sicherheitsgurt 30 mitgenommen und schlaufenförmig zwischen den beiden Umlenkstellen 41 eingezogen wird. Bei dieser Spannbewegung ergibt sich wiederum eine Straffung des Sicherheitsgurtes um eine Gurtlänge in der Größenordnung des Schlaufenbogens, wodurch die Gurtlose an dem um den Fahrzeuginsassen normal angelegten Sicherheitsgurt beseitigt wird.
• Zur Auslösung der durch die Gelenkdruckstange 36 gebildeten Haltevorrichtung für den Torsionsstab 27 ist hier eine hydraulische Übertragungsvorrichtung vorgesehen, die aus der druckfesten Schlauchleitung 33 besteht, an deren Enden jeweils elastische Balgvorrichtungen 34 und 35 vorgesehen sind. Die Übertragungsvorrichtung ist dabei mit einem hydraulischen Arbeitsmittel, wie z. B. Glykol oder öl gefüllt, so daß beim Zusammendrücken der einen Balgvorrichtung 34 die andere 35 um einen entsprechenden Betrag ausgedehnt wird. Dabei ist die Balgvorrichtung 34 als Nehmerbalg ausgebildet und im Bereich einer im Fahrzeug bug gehaltenen. Fahrzeugbatterie 25 so angeordnet, daß dieser bei einer trägheitsbedingten Verschiebung der Batterie 25 in einer eine derartige Verschiebung ermöglichenden Führung 26 zusammengedrückt wird. Die damit verbindende Ausdehnung des Geberbalges 35 bewirkt dann eine Verstellung der Gelenkdruckstange 36 über ihren Knickpunkt hinaus, so daß sie einknickt und das Kurbelende 29'des Torsionsstabes 27 zur Spannung des Gurtes verschwenkt werden kann.
• Mit 37 ist noch eine Haltevorrichtung für die durch die Batterie 25' gebildete träge Masse vorgesehen, die erst bei einer bestimmten, von der Batterie ausgeübten Kraft Überwunden werden kann, so daß nicht bei jeder Verzögerung des Fahrzeugs eine Gurtstraffung ausgelöst wird.
• Diese Haltevorrichtung 37 kann dabei durch einen Glasstab oder auch durch einen sonstigen, mit einer Sollbruchstelle versehenen Stab gebildet sein,. Eer erst oberhalb einer bestimmten auf die Batterie wirkenden Fahrzeugverzögerung zerstört wird.
• Ein derartiger Glasstab oder-ein ähnlicher, mit einer Sollbruchstelle versehener Stab kann auch anstelle der Gelenkdruckstange 36 zur Halterung des. Torsionsrtabes 27 in seiner gespannten Stellung verwendet werden und so angeordnet sein9 daß bei einer Ausdehnung des Geberbalgs 35 der hydraulischen Übertragungsvorrichtung diese Haltevorrichtung ausgelöst wird. Der Vorteil einer derartigen hydraulischen übertragungs vorrichtung besteht zum einen in der spielfreien Weiterleitung des Auslösesignals von dem Nehmerbalg 34 zu dem Geberbalg 35 praktisch ohne eine zeitliche Verzögerung. Längenänderungen dieser Obertragungsvorrichtung können dadurch kompensiert werden, daß eine Ausgleichsleitung 40 vorgesehen wird, die über eine Drosselbohrung 39 mit der Verbindungsleitung 33 verbunden ist und die einen Flüssigkeitsausgleich ermöglicht.
• Mit 38 ist noch eine verschließbare Einfüllöffnung zum Nachfüllen des Druckmittels in das hydraulische Übertragungssystem vorgesehen.
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Claims (12)

1. A N S P R Ü C H E annvorrichtung für Sicherheitsgurte von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, mit einem an dem Sicherheitsgurt zur Straffung desselben angreifenden, bei einem RUckhaltefall'ausldsbaren Spann.

   element und mit einer in dem Bugraum des Fahrzeugs zumindest in Fahrtrichtung längsverschiebbar gelagerten trägen Masse, dadurch gekennzeichnet, daß die träge Masse (9; 25) mit dem Spannelement (10; 27) in der Weise in Wirkverbindung steht, daß bei einer durch eine Fahrzeugverzögerung verursachtén Verschiebung der Masse Uber einen vorgegebenen Wert hinaus. Fahrtrichtung nach vorn das Spann.

   element zur Straffung des Sicherheitsgurtes (3; 30) ausgelöst bzw.

   betätigt wird.
2. 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die träge Masse durch den gegenüber dem Fahrzeugrahmen (22) elastisch gelagerten Motor- bzw. Motor-Getriebe-Block (9) des Fahrzeugs gebildet ist.
3. 3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die träge Masse durch die in einer Führung (26) des Fahrzeugrahmens verstellbar gehalte Batterie (25) des Fahrzeugs gebildet ist, die in ihrer Ausgangsstellung durch eine zerstörbare Arretierung (37) gehalten ist.
4. 4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die träge Masse (9; 25) mit dem Spannelement (10; 27) über eine hydraulische obertragungsvorrichtung (11, 15, 19; 33, 34, 35) verbunden ist.
5. 5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Ubertragungsvorrichtung aus einer ersten, mit dem Spannelement (10) verbundenen hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit (11) und einer zweiten, von der trägen Masse (9) beaufschlagbaren hydraulischen Kolben-Zylindereinheit (15) sowie einer die beiden Kolben-Zylindereinheiten miteinander verbindenden druckfesten hydraulischen Verbindungsleitung (19) besteht.
6. 6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolbén-Zylindereinheiten (11, 15) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
7. 7. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement aus einem an einer mit dem Kolben (12) der ersten Kolben-Zylindereinheit (11) verbundenen Kolbenstange angeordneten, an dem Sicherheitsgurt (.3) im wesentlichen rechtwinklig zu dessen Verlauf angreifenden Umlenksteg (10) besteht, der bei einer Verstellung eine den Sicherheitsgurt straffende Gurtschlaufe bildet.
8. 8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der hydraulischen übertragungsvorrichtung (11, 15, 19) eine Kraftbegrehzungsvorrichtung in Form eines Überdruck ventils (21) eingeschaltet ist.
9. 9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der hydraulischen Übertragungsvorrichtung (11, 15, 19) ein die RUckbewegung des Spannelements (10) verhinderndes Rückschlagventil (20) eingeschaltet ist.
10. 10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement durch ein mit einem zum Angriff an dem Sicherheitsgurt (30) ausgebildeten Ende (29) versehenes Federelement (27) gebildet ist, das durch eine Haltevorrichtung (36) im vorgespannten Zustand gehalten ist, und daß die hydraulische Ubertragungsvorrichtung (33, 34, 35) zur Auslösung der Haltevorrichtung (36) ausgebildet ist.
11. 11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Übertragungsvorrichtung eine druckfeste hydraulische Übertragungsleitung (33) aufweist, an deren Enden jeweils ein elastischer Balg (34, 35) vorgesehen ist, von denen der eine bei Verschiebung der trägen Masse (25) zusammendrückbar ist und der andere durch Ausdehnung die Haltevorrichtung (36) betätigt.
12. 12. Spannvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der hydraulischen Ubertragungsleitung (33) über eine Drosselbohrung (39) verbundene Ausgleichsleitung (40) vorgesehen ist.