DE3607397A1

DE3607397A1 - Sicherheitsgurtschloss

Info

Publication number: DE3607397A1
Application number: DE19863607397
Authority: DE
Inventors: Ulf Fredrikstad Tolfsen
Original assignee: Loyds Industri AS
Current assignee: Loyds Industri AS
Priority date: 1985-03-28
Filing date: 1986-03-06
Publication date: 1986-10-09
Also published as: GB2173243B; ES293215U; AU5386886A; SE8601254D0; DE3607397C2; GB8604665D0; NO155871B; IT8647832A0; ES293215Y; SE460250B; NO851249L; SE8601254L; AU573958B2; JPH031174B2; FR2579425B1; GB2173243A; IT1190247B; FR2579425A1; US4733443A; NO155871C

Description

Sicherheitsgurtschloß

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtschloß für Kraftfahrzeuge oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Dieses Sicherheitsgurtschloß soll besonders so aufgebaut sein, daß es den sehr hohen Beschleunigungskräften bzw. G-Kräften, denen das Sicherheitsgurtschloß beispielsweise bei einer Kollision ausgesetzt ist, widersteht. Der Sicherheitsgurt kann dabei gegebenenfalls eine Einrichtung aufweisen, die sehr schnell auf eine Kollision mit einem raschen Straffen des Sicherheitsgurtes reagiert.

Die in den letzten Jahren unternommenen Forschungen zur Herabsetzung von Personenverletzungen bei Kraftwagenkollisionen haben gezeigt, daß es sehr wichtig ist, daß jede Person bei einer Kollision möglichst unbeweglich an dem Auto-

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sitz angelenkt sitzen bleibt. Dieses wissenschaftlich fundierte Ergebnis stützt sich u.a. auf die Erkenntnis, daß nur eine völlig am Autositz angelenkt sitzende Person vollen Nutzen aus der in dem Kraftfahrzeug eingebauten sogenannten Deformationszone ziehen kann, wobei diese Zone ihrerseits für die Bremsstrecke des Kraftfahrzeugs entscheident ist. Bekanntlich treten bei einer Kollision von Kraftfahrzeugen sehr hohe Beschleunigungskräfte bzw. G-Kräfte auf, deren absoluter Wert mit zunehmender Bremsstrecke abnimmt. Bei einem losen Gurt bzw. einem Spiel im Sicherheitsgurtsystem oder bei einer Dehnung des Sicherheitsgurtes wird die Bremsstrecke herabgesetzt und die G-Kraft nimmt somit zu.

Demgemäß strebt man bei Kollisionen an, daß jede Person möglichst weit dem Deformationszyklus des Kraftfahrzeuges folgt und daß jede Person hierzu während des gesamten Kollisionszyklus möglichst unbeweglich am Autositz festgeschnallt sein muß.

\\j Um dieses Ziel zu erreichen, sind bereits u.a. pyrotechnische Einrichtungen entwickelt worden, die in der ersten Phase der Kollision ein Straffen des Sicherheitsgurtes vornehmen. Bei dieser Technik sind im vorderen Teil des Kraftfahrzeugs G-sensitive Einheiten (Fühler) vorgesehen, die derart kalibriert sind, daß sie bei einem bestimmten G-Wert reagieren, um ein Signal abzugeben, das beispielsweise über eine detonierende Zündschnur oder auf elektrischem Weg auf eine pyrotechnische Ladung übertragen wird. Diese Ladung wird ausgelöst und ist mit der Gurtrollenwelle verbunden , um diese unmittelbar zu aktivieren und damit den Sicherheitsgurt zu straffen. Dieser Vorgang erfolgt während der Anfangsphase der Kollision und bevor kritische G-Werte auftreten. Dadurch wird jede Person an ihrem Autositz festgehalten und befindet sich in einer günstigen Stellung für die darauffolgenden Kollisionsphasen.

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Die Dehnbarkeit des Sicherheitsgurtsystems soll selbstverständlich so gering wie möglich sein. Idealerweise sollte das Gurtsystem "tot" sein. Bei der Auslösung der pyrotechnischen Ladung entstehen im Auslösungsaugenblick G-Kräfte zwischen 2000 und 3000, welche sehr rasch auf das Gurtsystem und dadurch auch auf das Sicherheitsgurtschloß Überträgen werden. Dieses mit sehr hohen G-Kräften verbundene momentane Straffen ist für das Sicherheitsgurtschloß sehr kritisch, weil der Schloßmechanismus dabei "schweben" wird. Das Straffen des Gurtsystems erfolgt hauptsächlich in der Längsrichtung des Schlosses, wobei alle Schloßteile als Reaktion abwärts gedrückt werden. Gewöhnliche Schlösser sind nicht für die oben erwähnten Verhältnisse gebaut, bei denen das Schloß ungewöhnlich hohen G-Kräften ausgesetzt wird, und diese hohen Belastungen führen dazu , daß das Schloß mehr oder weniger außer: Betrieb gesetzt wird, weil beispielsweise der Schloßmechanismus unbeabsichtigt geöffnet wird.

Von Bedeutung ist weiterhin, daß bei der Kraftfahrzeugentwicklung die Tendenz besteht, leichtere Kraftfahrzeuge zu bauen. Dies hat u.a. zur Folge, daß die erwähnten Bremsoder Retardationsstrecken kürzer als früher werden, was wiederum u.a. eine höhere Belastung des Gurtschlosses in der nach der raschen Straffungsphase folgenden Auffangphase bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsgurtschloß für Kraftfahrzeuge oder dergl. der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß es den im Kollisionsfall durch Vorstraffen des Gurtes und Festhalten der Person auftretenden Belastungen sicher und ohne Funktionsbeeinträchtigung standhält.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachge-

ordneten Ansprüchen enthalten.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Sicherheitsgurtschlosses ist im Kollisionsfall gewährleistet, daß das Sicherheitsgurtschloß zuverlässig und ohne Funktionsbeeinträchtigung allen bei den unterschiedlichen Kollisionsphasen auftretenden Belastungen widersteht und die Person vom Gurtsystem während des gesamten Kollisionszyklus aufgefangen und festgehalten wird. Vorteilhaft ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung des Sicherheitsgurtschlosses einen Aufbau, der aus relativ einfach herstellbaren Elementen besteht und stets eine sichere Wirkungsweise garantiert.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ein in den beigefügten Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 eine Explosionsansicht der einzelnen Bestandteile, aus denen das Sicherheitsgurtschloß besteht ;

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch das Sicherheitsgurtschloß in seiner offenen Lage ;

Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch das Sicherheitsgurtschloß in seiner geschlossenen Lage; und

Fig. 4 einen Vertikalschnitt wie Fig. 3 zur Erläuterung der bei einer Kollision an dem Gurtschloß auftretenden Belastungsverhältnisse.

In den Figuren ist ein Ausstoßer 1 mit einem Ausstoßerkamm 1a, Ausstoßeransätzen 1b und Ausstoßerschenkeln 1c dargestellt. Mit der Bezugszahl 2 ist eine Verriegelungsklappe bezeichnet, die einen Stützansatz 2a, Gelenkarme 2b und einen Arretierbolzen 2c aufweist. Die Bezugszahl 3 bezeichnet eine Sperrklappe mit Schenkeln 3a, Zapfen 3b, einer Querstange 3c und Ansätzen 3d zur Befestigung von Federn 4, die als Verriegelungs-/ Ausstoßerfedern fungieren. Ein Schloßkasten 5 besteht aus einem hinteren Teil 5a, Befestigungslöchern 5b für die Befestigung an einem Kraftfahrzeug, einem Verriege-

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lungsloch 5c zur Führung und Aufnahme des Arretierbolzens 2c, Aussparungen 5d zur Lagerung der Zapfen 3b der Sperrklappe 3, einer Aussparung 5e zur Aufnahme des Stützansatzes 2a der Verriegelungsklappe 2 und aus einem Zwischenraum 5f zwischen 2 zueinander parallelen Platten. Das Sicherheitsgurtschloß weist ferner einen Druckknopf 6 mit Hebekämmen an Seitenplatten 6a und mit Ansatzkämmen 6b auf. Der Druckknopf 6 ist gegen die Wirkung von zwei Druckknopffedern 8 betätigbar, die an einem Innenrahmen 9 angreifen, welcher Halter 9a mit Kämmen zur Steuerung bzw. Führung und Halterung der Sperrklappe 3 sowie Steuerränder 9b zur Führung eines Nasenabschnitts 7b einer Verriegelungszunge 7 aufweist. Die Verriegelungszunge 7 ist in nicht dargestellter Weise mit dem Ende des Sicherheitsgurtes verbunden.

In Fig. 2 ist das Sicherheitsgurtschloß in seiner offenen Lage ohne eingeführte Verriegelungszunge dargestellt. Der Ausstoßer 1, der in dem Zwischenraum 5f gleitend verschiebbar gelagert ist, befindet sich in seiner vorderen Stellung und ist durch die Verriegelungs-/Ausstoßerfedern 4 schwach gespannt. Die Federn 4 sind mit ihrem einen Ende jeweils an den Ausstoßeransätzen 1b und mit ihren anderen Enden jeweils an den Ansätzen 3d der Sperrklappe 3 befestigt. Die Sperrklappe 3 ist mittels der auflagerbildenden Zapfen 3b schwenkbar in den Aussparungen 5d des Schloßkastens 5 gelagert. Der Stützansatz 2a der Verriegelungsklappe 2 ruht am hinteren Teil des Ausstoßers 1. Die Verriegelungsklappe befindet sich somit in offener Lage, wobei die Sperrklappe mit ihren Schenkeln 3a gegen die Verriegelungsklappe 2 drückt. Die Gelenkarme 2b der Verriegelungsklappe 2 sind um den abgerundet ausgebildeten hinteren Teil 5a des Schloßkastens 5 geführt und werden mittel Halte- und Führungsteilen 9c, die an einem Innenrahmen vorgesehen sind, in den der Schloßkasten 5 eingesetzt ist, gehalten, wie Fig. 1 zu entnehmen ist.

Die Verriegelungsklappe 2 befindet sich in Fig. 2 derart in Anlage an der Sperrklappe 3, daß der Arretierbolzen 2c der Verriegelungsklappe 2 nicht aus dem Verriegelungsloch 5c des Schloßkastens austreten kann. Wenn der Druckknopf 6 eingedrückt bzw. zum Anlenkende der Verriegelungsklappe 2 verschoben wird, heben die Hebekämme mit den Seitenplatten 6a des Druckknopfes die Verriegelungsklappe 2 in ihre maximale Höhe.

Wenn der Nasenabschnitt 7a der Verriegelungszunge 7 ganz in das Sicherheitsgurtschloß hineingedrückt wird, werden die Ausstoßeransätze 1b in ihre hintere Lage hineingedrückt und die Verriegelungs-/Ausstoßerfedern 4 sind maximal gespannt. Trotz maximaler Spannung der Federn 4 wird die abwärtswirkende Kraft an der Sperrklappe 3 nicht nachteilig hoch, was auf den Abstand zwischen der Wirkungslinie der Federn 4 und dem Zapfen 3b der Sperrklappe 3 zurückzuführen ist. Anders ausgedrückt verringert sich der Momentarm, je weiter hinten sich die Ausstoßeransätze 1b befinden.

Fig. 3 zeigt das Sicherheitsgurtschloß in verriegelter Lage. Die Spannung der Federn 4 ist herabgesetzt, wobei die Verriegelungskraft an sich hoch ist, weil, sich die Sperrklappe unten in der Verriegelungs-/Sperflage befindet und dabei einen beinahe naximalen Momentarm gegen die Federkraft aufweist. Die Verriegelungsklappe 2 liegt jetzt in der Verriegelungslage, und der Arretierbolzen 2c ragt durch das Verriegelungsloch 5c im Schloßkasten und durch eine im Bereich des Nasenabschnitts 7a der Verriegelungszunge 7 vorgesehene Bohrung. Der Schenkel 1c des Ausstoßers 1 drückt dabei gegen den Arretierbolzen 2c. Normalerweise befindet sich der Arretierbolzen 2c nicht in Berührung mit dem Schloßkasten 5, wodurch vorteilhaft die Reibung beim Gebrauch des Sicherheitsgurtschlosses herabgesetzt ist. Bei Belastung wird der Arretierbolzen 2c jedoch gegen den Schloßkasten 5 anliegen, wobei die Gelenkarme 2b federn. Hierdurch treten am Arretierbolzen 2c

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reine Scherkräfte auf, wodurch sich vorteilhaft eine optimale Ausnutzung der Werkstoffestigkeit erzielen läßt.

Beim öffnen des Sicherheitsgurtschlosses drücken zunächst die oberen Kämme 6b des Druckknopfes 6 die Querstange 3c der Sperrklappe 3 hinunter und "überfahren" diese. Wenn die Querstange 3c weit genug nach unten gedrückt ist, heben die Hebekämme mit den Seitenplatten 6a des Druckknopfes 6 die Verriegelungsklappe 2 an. Da die Sperrklappe 3 nun ausschwenkt, kann sie hinaufgedrückt werden. Je nachdem, wie die Federn 4 gespannt werden, nimmt die Kraft trotzdem nicht zu, weil der Momentarm günstiger wird. Wenn die Verriegelungsklappe 2 nahezu ganz oben ist, stößt der Ausstoßer 1 die Verriegelungszunge 7 aus dem Sicherheitsgurtschloß. Der Ausstoßerkamm 1a hebt den Stützansatz 2a der Verriegelungsklappe 2 an und hält die Verriegelungsklappe 2 hoch.

Ähnlich wie Fig. 3 zeigt Fig. 4 das Sicherheitsgurtschloß in verriegelter Lage und veranschaulicht gleichzeitig die Kräfte, welche an dem Sicherheitsgurtschloß bei hohen G-Belastungen auftreten. I stellt einen typischen Bereich der G-Kräfte bei Einsatz einer Vorstraffung des Sicherheitsgurtes dar. Die Kraftresultierende Ia ist relativ typisch. Der Schwerpunkt der Sperrklappe 3 liegt unter dem Zapfen 3b, und die Sperrklappe 3 wird somit proportional mit der G-Belastung verriegelt. Der Druckknopf 6 bewegt sich bei G-Belastung nach unten. Dabei wirken die beiden Druckknopffedern und die Auflage gegen die Querstange 3c der Sperrklappe 3 entgegen. Der Winkel der oberen Kämme 6b des Druckknopfes 6 ist dem Gewicht des Druckknopfes 6 angepaßt und entsprechend auf die Spannkraft der Druckknopffedern 8 und auf das Gewicht der Sperrklappe 3 derart abgestimmt, daß bei G-Belastung ein statisches Gleichgewicht erzielt wird. Somit öffnet sich das Sicherheitsgurtschloß nicht, auch wenn die G-Belastung sehr groß werden sollte.

In Fig. 4 werden durch N die Größe der durch das Öffnungsmoment des Druckknopfes erzeugten Kraft und durch G-] und G2 die Größe der Kraft entlang der Kraftresultierenden Ia für das Verriegelungsmoment der Sperrklappe bezeichnet.

- Leerseite

Claims

Ansprüche

einer Verriegelungsklappe (2) mit einem Arretierbolzen (2c) für das Verriegeln einer an dem Sicherheitsgurt befestigten und in den Schloßkasten (5) eingeführten Verriegelungszunge (7) , wobei die Verriegelungsklappe (2) durch eine Sperrklappe (3) sperrbar ist, welche in Seitenwandaussparungen (5d) des Schloßkastens (5) drehbar gelagert ist, einem Ausstoßer (1) für die Verriegelungszunge (7) mit zwei Ausstoßerschenkein (1c) und einem dazwischen angeordneten, schräg nach oben ansteigenden

Ausstoßerkamm (1a), und mit

einem Betätigungselemente (6a, 6b) aufweisenden Druckknopf (6),

dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsklappe (2) einen Stützansatz (2a) und zwei am hinteren Teil des Schloßkastens (5) aufliegende und um diesen herum drehbare Gelenkarme (2b) besitzt,

daß der Schloßkasten (5) zwei einen Zwischenraum (5f) zum Einführen der Verriegelungszunge (7) bildende parallele Platten aufweist, in denen ein Befestigungsloch (5b) zur Befestigung des Schlosses in einem Kraftfahrzeug oder dergleichen, eine Aussparung (5e) zur Aufnahme des Stützansatzes (2a) der Verriegelungsklappe (2) und ein Verriegelungsloch (5c) zur Führung und Aufnahme des Arretierbolzens (2c) gebildet sind, und daß die Sperrklappe (3) aus einem Winkelschenkel in Form einer Querstange (3c) und aus einem Winkelschenkel (3a) zur Auflage gegen die Verriegelungsklappe (2) besteht und Befestigungspunkte (3d) zur Befestigung von Federn (4) aufweist, wobei die Federn (4) mit Befestigungspunkten (1b) am gleitend im Zwischenraum (5f) des Schloßkastens (5) verschiebbar vorgesehene Ausstoßer (1) verbunden sind.
2. Sicherheitsgurtschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Sperrklappe (3) seitlich in dem Bereich, in dem ihre Winkelschenkel zusammenlaufen, Zapfen (3b) zur Lagerung aufweist, daß der Winkelschenkel (3a) zwei Schenkel und als Befestigungspunkte zwei Ansätze (3b) zur Befestigung der Federn (4) aufweist, und daß die Befestigungspunkte für die Federn (4) am Ausstoßer (1) aus Ausstoßeransätzen (1b) bestehen.
3. Sicherheitsgurtschiß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Querstange (3c) aufweisende Winkelschenkel der Sperrklappe (3) leichtgewichtig ausgebildet ist, während der andere Winkelschenkel der Sperrklappe (3) verhältnismäßig schwer ist.
4. Sicherheitsgurtschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schloßkasten (5) einstückig ausgebildet ist.
5. Sicherheitsgurtschloß nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Innenrahmen (9) mit Halte- und Führungsteilen (9a, 9c) für die Sperrklappe (3) und für die Verriegelungsklappe (2) vorgesehen ist.