DE3706367C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Höhenverstellung des Umlenkbeschlages eines Sicherheitsgurtes in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Solche Vorrichtungen, mit denen sich der Umlenkbeschlag des Sicherheitsgurtes über den Verstellmechanismus in Abhängigkeit von der Position eines Fahrzeugsitzes in der Höhe einstellen läßt, dienen zur automatischen Anpassung des oberen Verankerungspunktes des Sicherheitsgurtes an die jeweilige Körpergröße des Sitzbenutzers. Der Umlenkbeschlag wird dabei durch den Verstellmechanismus, der als mit dem Sitz verbundener Bowdenzug oder Druck-Zug-Element ausgebildet sein kann, in der jeweiligen Höhenposition gehalten, jedoch in dieser Position nicht fixiert. Um bei starkem Bremsen oder bei einem Fahrzeugaufprall eine unerwünschte Verschiebung des Umlenkbeschlages oder eine Belastung des Verstellmechanismus, die dieser nicht aufnehmen kann, zu verhindern, verriegelt die Verriegelungseinrichtung in solchen Fällen den Umlenkbeschlag unmittelbar an der Führungsschiene und damit an der Fahrzeugkarosserie.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 26 55 015) sind Verankerungsglied und Verriegelungselement in einer großvolumigen Ausnehmung eines in der Führungsschiene gleitenden Schiebers angeordnet. Das Verankerungsglied weist eine zu seiner Verschieberichtung etwa unter 45° verlaufende Keilfläche auf, an welcher das Verriegelungselement mit einer gleichen Keilfläche unter der Wirkung einer am Verriegelungselement befestigten und auf der die Lochreihe tragenden Seite der Führungsschiene sich abstützenden Aushebefeder anliegt. Der Verstellmechanismus greift am Schieber in dessen Verschieberichtung an. Sobald am Gurtband eine in Ausziehrichtung wirkende Kraft auftritt, die über die bei normalem Fahrbetrieb auf den Gurt durch den Gurtbenutzer ausgeübte Zugkraft hinausgeht, wird die Kraft, die von dem mit dem Umlenkbeschlag verbundenen Verankerungsglied über dessen Keilfläche auf die Keilfläche des Verriegelungselements ausgeübt wird, größer als die Federkraft der Aushebefeder. Das Verriegelungselement wird unter Zusammendrücken der Aushebefeder zur Lochreihe der Führungsschiene hin verschoben, bis die Rastzahnreihe in die Lochreihe eingreift. Damit ist das Verankerungsglied über das Verriegelungselement unmittelbar an der Führungsschiene und damit an der Fahrzeugkarosserie festgelegt, und alle am Gurt angreifenden Zugkräfte werden über den Umlenkbeschlag in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet. Eine Verschiebung der Höhenlage des Umlenkbeschlages ist ebenso ausgeschlossen wie eine Belastung des Verstellmechanismus.

Voraussetzung für die einwandfreie Funktion dieser bekannten Vorrichtung ist allerdings, daß der Verstellmechanismus im Moment des Angreifens von abwärtsgerichteten Zugkräften am Umlenkbeschlag und damit am Verankerungsglied dem Schieber einen dessen Abwärtsbewegung hindernden Widerstand entgegensetzt, der größer sein muß als die Federkraft der Aushebefeder. Ist dies nicht der Fall, so wird der Schieber durch das Verankerungsglied über das Verriegelungselement nach unten verschoben und eine Querbewegung des Verriegelungselementes entgegen der Kraft der Aushebefeder kommt nicht zustande. Eine solche Abstimmung von Verriegelungsmechanismus und Aushebefeder läßt sich zwar zum Zeitpunkt des Einbauens erreichen, jedoch kann die Zuverlässigkeit der Vorrichtung z. B. durch einsetzende Verschmutzung, über einen längeren Zeitraum hin nicht gewährleistet werden. Außerdem ist die Funktion der Vorrichtung von der sicheren Verriegelung des Sitzes am Fahrzeugboden abhängig. Ist diese nicht gegeben, so verschiebt sich der Schieber mit dem Sitz und die Verriegelungseinrichtung kann nicht wirksam werden. Ein Durchrutschen des Umlenkbeschlages mit den nachteiligen Folgen für den Gurtbenutzer kann dann nicht verhindert werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässige und schnelle Verriegelung auch dann herbeizuführen, wenn der Verriegelungseinrichtung durch den Verstellmechanismus kein ausreichend hoher, eine Querbewegung des Verriegelungselementes in Blockierrichtung herbeiführender Widerstand entgegengesetzt wird, wie dies z. B. dann der Fall ist, wenn die Sitzverriegelung nicht eingerastet ist.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung zur selbsttätigen Höhenverstellung des Umlenkbeschlages eines Sicherheitsgurtes der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.

Der eine starke Bremsung oder einen Aufprall des Fahrzeugs erfassende Sensor hindert das Verriegelungselement unabhängig von dem Verstellmechanismus an dessen Abwärtsbewegung durch erhöhte Gurtbelastung. Bei blockiertem Verriegelungselement wird infolge der durch Gurtbelastung weitergehenden Abwärtsbewegung des Verankerungsgliedes das Verriegelungselement seitlich verschoben, so daß die Rastzahnreihe sehr schnell und zuverlässig in die Lochreihe der Führungsschiene eintaucht. Das Eintauchen der Rastzahnreihe wird dadurch zwangsgesteuert. Solche Sensoren werden in Fahrzeugen für verschiedene Schutzeinrichtungen seit langem verwendet und arbeiten sehr zuverlässig. Die Verriegelungseinrichtung funktioniert auch bei losem Sitz, so daß in diesem Fall bei einem evtl. Crash Sitz und Passagier von dem Sicherheitsgurt zurückgehalten werden.

Durch die EP-OS 00 67 968 ist es zwar bereits bekannt, ein federbelastetes, mit einer Zahnreihe versehenes Verriegelungselement sensorgesteuert bei starker Fahrzeugverzögerung zu verriegeln, jedoch handelt es sich hierbei um ein bodenseitig verankertes, dem Gurtschloß nachgeschaltetes Dehnelement, bei dem die hohen Abstützkräfte über die sensorbetätigte Sperrklinke abgeleitet werden müssen.

Wird nach dem Eingreifen der Rastzahnreihe in die Lochreihe durch die weitere Verschiebung des Verriegelungselementes der Eingriff zwischen dem Sensor und der Steuer- Zahnreihe aufgehoben, so wird verhindert, daß ein Teil der Verriegelungskraft in den Sensor eingeleitet wird.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Sensor als an sich bekannter Kugelsensor ausgebildet.

Trotz großer Belastbarkeit ergeben sich günstige Abmessungen, wenn das Verriegelungselement als flaches Bauteil ausgebildet ist und wenn die seiner Rastzahnreihe zugeordnete Lochreihe in einem Schenkel der U-förmigen Führungsschiene vorgesehen ist.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht einer Vorrichtung zur automatischen Höhenverstellung des Umlenkbeschlages eines Sicherheitsgurtes,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 bis 5 jeweils einen Schnitt längs der Linie in Fig. 2 in drei verschiedenen Momentanpositionen während des Verriegelungsablaufes,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 3.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zur automati­ schen Höhenverstellung eines Umlenkbeschlages 10 für einen Sicherheitsgurt weist eine im Profil U-förmige Führungsschiene 11 mit Steg 113 und damit einstückigen Schenkeln 111 und 112 auf. Jeder Schenkel 111, 112 trägt zwei in der Schenkelebene vorspringende Einhängeklauen 12, mit welchen die Führungsschiene 11 in der Mittelsäule einer Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann, derart, daß der Steg 113 der Führungsschiene 11 zum Fahrzeuginnenraum hin weist. In der Führungsschiene 11 ist ein den Umlenkbeschlag 10 tragendes Verankerungsglied 13 längsverschieblich geführt, das mittels eines Verstellmechanismus 14 in der Führungs­ schiene 11 höhenverschiebbar ist und in der eingestellten Höhenposition gehalten werden kann. Von dem Verstellmechanis­ mus 14 ist in Fig. 2 lediglich das Ende eines Zug-Druck-Ele­ ments 15 dargestellt, das das Verankerungsglied 13 mit einem Fahrzeugsitz verbindet, wie dies in der DE OS 26 55 015 dargestellt und beschrieben ist. Das Zug-Druck-Element 15 ist hier als ein im Innern einer Hülle geführter, auf Druck belastbarer Draht ausgebildet. Wird der Sitz in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach vorn verstellt, wird das Verankerungsglied 13 über das Zug-Druck-Element 15 nach unten gezogen.

Da der Verstellmechanismus 14 die beim Bremsen oder beim Fahrzeugaufprall von dem Sicherheitsgurt in den Umlenkbeschlag eingeleiteten Zugkräfte nicht aufzunehmen vermag, ist eine Verriegelungseinrichtung 16 vorgesehen, über die das Verankerungsglied 13 in solchen Fällen in der Führungsschiene 11 unmittelbar verriegelt wird, so daß die am Umlenkbeschlag 10 angreifenden Zugkräfte ohne Belastung des Verstellmechanismus 14 über das Verankerungsglied 13 und die Führungsschiene 11 in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden. Eine Verlagerung des Umlenkbeschlages 10 nach unten und eine damit verbundene Gefährdung des Gurtbenutzers ist damit unterbunden. Im einzelnen weist die Verriegelungseinrichtung 16 ein Verriegelungselement 17 und einen eine Fahrzeugverzögerung erfassenden Sensor 18 auf. Der Sensor 18 wirkt über eine Sperrklinke 19 auf das Verriegelungselement 17 derart, daß bei Überschreiten eines Vorgabewertes der Fahrzeugverzögerung das Verriegelungselement 17 in Vertikalrichtung blockiert wird, so daß es keine Abwärtsbewegung ausführen kann.

Das den Umlenkbeschlag 10 tragende Verankerungsglied 13 besteht aus einer Grundplatte 20 und einer Deckplatte 21 (Fig. 2), die unter Belassung eines Zwischenraums 22 fest miteinander verbunden sind. Der Zwischenraum 22 dient zur verschiebbaren Aufnahme des flach ausgebildeten Verriegelungselements 17, das in diesem quer zur Verschieberichtung des Verankerungsgliedes 13 verschiebbar ist. Zur Gewinnung des Zwischenraums 22 ist die Grundplatte 20 in ihrer Verschieberichtung gesehen oberhalb und unterhalb des Verriegelungselements 17 zur Deckplatte 21 hin gekröpft, und zwar derart, daß die Kröpfung in der Ebene des Verriegelungselements 17 liegt. In diesem Bereich sind Grundplatte 20 und Deckplatte 21 durch jeweils eine Schraube 23 bzw. 24 miteinander verschraubt. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist die Grundplatte 20 in der U-förmigen Führungsschiene 11 längsverschiebbar geführt. Wie aus Fig. 2 zu sehen ist, weist die Grundplatte 20 einen etwa mittig vorspringenden hohlen Befestigungszapfen 25 mit Innengewinde 26 auf, der durch einen Durchbruch 27 in der Deckplatte 21 hindurchragt. In das Innengewinde 26 ist eine Befestigungsschraube 28 eingedreht, auf welcher der Umlenkbeschlag 10 schwenkbar gehalten ist. Die Befestigungsschraube 28 ragt dabei durch einen Längsschlitz 40 im Steg 113 der Führungsschiene 11 hindurch, der sich über den Verschiebebereich des aus Grundplatte 20 und Deckplatte 21 bestehenden Verankerungsgliedes 13 erstreckt. Durch Befestigen des Bowdenzuges 15 an der Deckplatte 21 - unter Verwendung der Schraube 24 - greift der Verstellmechanismus 14 unmittelbar an dem den Umlenkbeschlag 10 tragenden Verankerungsglied 13 an.

Das flach ausgebildete, im Zwischenraum 22 zwischen Grundplatte 20 und Deckplatte 21 zu diesen querverschiebliche Verriegelungselement 17 (Fig. 3) weist längs seines einen Seitenrandes eine Rastzahnreihe 29 auf, die einer Lochreihe 30 im Schenkel 111 der Führungsschiene 11 unmittelbar gegenüberliegt. Durch Querschiebung des Verriegelungselementes 17 vermag diese Rastzahnreihe 29 in die Lochreihe 30 einzugreifen. In den beiden hinter den Kröpfungen in der Ebene des Verriegelungselementes 17 liegenden Bereichen 201 und 202 weist die Grundplatte 20 jeweils eine Abschrägung 31 bzw. 32 auf, die in der Führungsschiene 11 nach unten gesehen hin zur Längsachse der Grundplatte 20 unter einem spitzen Winkel von etwa 45° verläuft. Diese Abschrägungen 31, 32 bilden Gleitflächen, mit denen die Grundplatte 20 an gleichartigen Abschrägungen 33, 34 am Verriegelungselement 17 anliegt. Die paarige Anlage der Abschrägungen 31, 33 bzw. 32, 34 wird durch zwei Zugfedern 35, 36 bewirkt, die einerseits am Verriegelungselement 17 und anderseits an der Grundplatte 20 angreifen und sich quer zur Verschieberichtung der Grundplatte 20 und in Verschieberichtung des Verriegelungselements 17 erstrecken. Das Verriegelungselement 17 weist außerdem noch rechteckförmige Öffnungen 37, 38 auf, in welche zwei von der Deckplatte 21 zur Grundplatte 20 hin vorspringende Nasen 41, 42 hindurchragen (Fig. 3 und 6). Die in Verschieberichtung des Verriegelungselements 17 einander gegenüberliegenden Wände der Öffnungen 37, 38 bilden mit den Nasen 41, 42 Begrenzungen für die Verschiebebewegung des Verriegelungselements 17, während die in Aufwärtsbewegungsrichtung des Verankerungsgliedes 13 liegenden Wände der Öffnungen 37, 38 mit den Nasen 41, 42 als Mitnahme in Höhenverstellrichtung für das Verriegelungselement 17 fungieren.

Der Sensor 18 der Verriegelungseinrichtung 16 ist ist als Kugelsensor ausgebildet und ist an der Führungsschiene 11 außerhalb des Verschiebebereichs von Verankerungsglied 13 und Verriegelungselement 17 angeordnet. Er weist in bekannter Weise eine bei Übersteigen einer vorgegebenen Fahrzeugverzögerung sich verlagernde Kugel 39 auf, die einen Schwenkhebel 43 mit einem Steuerglied 44 verrastet, das mit dem Verriegelungselement 17 starr verbunden ist und eine Zahnreihe 45 trägt, die bis in den Schwenkbereich des Schwenkhebels 43 hineinragt. Letzterer ist mit einer Sperrnase 46 versehen, die bei Verschwenken des Schwenkhebels 43 in die Zahnreihe 45 einzugreifen vermag. Die Zahnteilung der Zahnreihe 45 entspricht der Zahnteilung der Rastzahnreihe 29. Der Schwenkhebel 43 ist außerdem derart angeordnet, daß in der Stellung des Verriegelungselements 17, in welcher die Zähne der Rastzahnreihe 29 den Löchern der Lochreihe 30 unmittelbar gegenüberliegen, die Sperrnase 46 ungehindert in eine Zahnlücke zwischen zwei Zähnen der Zahnreihe 45 einfallen kann. Zugleich ist durch Ausbildung und Anordnung des Schwenkhebels 43 dafür Sorge getragen, daß bei der zur Verrastung der Rastzahnreihe 29 des Verriegelungselements 17 in der Lochreihe 30 der Führungsschiene 11 erforderlichen Querbewegung des Verriegelungselements 17, an welcher das Steuerglied 44 teilnimmt, die Sperrnase 46 aus der Zahnreihe 45 aushebt und dadurch anschließend keine Kraft in den Sensor 18 eingeleitet wird.

Die Wirkungsweise der Verriegelungseinrichtung 16 zur Festlegung des Umlenkbeschlags 10 an der Führungsschiene 11 bei extremer Fahrzeugverzögerung, z.B. infolge von Notbremsung oder Aufprall, ist anschaulich aus Fig. 3-5 ersichtlich.

In Fig. 3 ist die Vorrichtung bei normalem Fahrbetrieb dargestellt. Der Umlenkbeschlag 10, von dem in Fig. 3-5 nur die Befestigungsschraube 28 zu sehen ist, nimmt eine beliebige Höhenposition ein.

Bei extremer Fahrzeugverzögerung wird die Kugel 39 des Sensors 18 ausgelenkt (Fig. 4). Die Kugel 39 verschwenkt den Schwenkhebel 43, der mit seiner Sperrnase 46 in die Zahnleiste 45 einfällt und das Steuerglied 44 in Abwärtsrichtung arretiert. Der angeschnallte Sitzbenutzer fällt in den Sicherheitsgurt, wodurch der Umlenkbeschlag 10 und mit diesem das aus Grundplatte 20 und Deckplatte 21 bestehende Verankerungsglied 13 nach unten bewegt wird. Die Abwärtsbewegung der Grundplatte 20 wird über die Abschrägungen 31, 33 und 32, 34 auf das Verriegelungselement 17 übertragen. Da jedoch das Steuerglied 44 von dem Schwenkhebel 43 an einer Abwärtsbewegung gehindert ist, wird über die Abschrägungen 31, 33 bzw. 32, 34 die Abwärtsbewegung der Grundplatte 20 in eine dazu quer erfolgende Verschiebebewegung des Verriegelungselements 17 umgesetzt, wodurch die Rastzahnreihe 29 sich hin zur Lochreihe 30 am Schenkel 111 der Führungsschiene 11 bewegt (Fig. 4) und schließlich in die Lochreihe eindringt (Fig. 5). Sobald die Zahnspitzen der Rastzahnreihe 29 in die Lochreihe 30 hineinragen hat sich auch das Steuerglied 44 durch die Verschiebebewegung des Verriegelungselements 17 soweit von dem Schwenkhebel 43 wegbewegt, daß die Sperrnase 46 außer Eingriff mit der Zahnreihe 45 ist. Bei der weiteren Abwärtsbewegung der Grundplatte 20 werden die Zähne der Rastzahnreihe 29 tiefer in die Löcher der Lochreihe 30 hineingeschoben, bis die Verschiebebewegung des Verriegelungselements 17 durch die Nasen 41, 42 der Deckplatte 21 blockiert wird (Fig. 5). Damit ist der Umlenkbeschlag 10 über Grund- und Deckplatte 20, 21 und über das Verriegelungselement 17 an der Führungsschiene 11 und damit an der Fahrzeugkarosserie verriegelt. Der Verstellmechanismus 14 und auch der Sensor 18 bleiben kräftefrei, so daß hier keine Beschädigungen auftreten können.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Höhenverstellung des Umlenkbeschlages eines Sicherheitsgurtes in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer an der Fahrzeugkarosserie befestigten vertikalen Führungsschiene, in welcher ein den Umlenkbeschlag tragendes Verankerungsglied höhenverschiebbar geführt ist, mit einem Verstellmechanismus zum Verschieben und Halten des Verankerungsgliedes in der eingestellten Höhenposition und mit einer bei extremer Fahrzeugverzögerung wirksamen Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln des Verriegelungs-gliedes in der Führungsschiene, die ein quer zur Verschieberichtung des Verankerungsgliedes verschiebbares Verriegelungselement aufweist, das mit dem Verankerungsglied gekoppelt und durch eine zu ihm relative Abwärtsbewegung des Verankerungsgliedes mit einer Rastzahnreihe in eine korrespondierende Lochreihe in der Führungsschiene einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmechanismus (14) unmittelbar an dem Verankerungsglied (13) angreift und daß ein eine Fahrzeugverzögerung erfassender Sensor (18) mit einer mit dem Verriegelungselement (17) verbundenen und der Teilung der Lochreihe (30) entsprechenden Steuer-Zahnreihe (45) derart zusammenwirkt, daß bei Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeugverzögerung das Verriegelungselement (17) zumindest bis zum Eingriff der Lastzahnreihe (29) in die Lochreihe (30) an einer Abwärtsbewegung gehindert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Eingreifen der Rastzahnreihe (29) in die Lochreihe (30) durch die weitere Verschiebung des Verriegelungselementes (17) der Eingriff zwischen dem Sensor (18) und der Steuer-Zahnreihe (45) aufgehoben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (18) als an sich bekannter Kugelsensor ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (17) als flaches Bauteil ausgebildet ist und die seiner Rastzahnreihe (29) zugeordnete Lochreihe (30) in einem Schenkel (111) der U- förmigen Führungsschiene (11) vorgesehen ist.