DE3824527C2 - - Google Patents
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- DE3824527C2 DE3824527C2 DE3824527A DE3824527A DE3824527C2 DE 3824527 C2 DE3824527 C2 DE 3824527C2 DE 3824527 A DE3824527 A DE 3824527A DE 3824527 A DE3824527 A DE 3824527A DE 3824527 C2 DE3824527 C2 DE 3824527C2
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
- B60R22/18—Anchoring devices
- B60R22/185—Anchoring devices with stopping means for acting directly upon the belt in an emergency, e.g. by clamping or friction
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gurtbandklemmer für Kraftfahrzeugsicherheitsgurte
mit einem stationären Klemmglied auf der einen
und einem beweglichen Klemmglied auf der anderen Gurtbandseite,
welches durch einen Aktor einer an dem beweglichen Klemmglied
angeordneten, durch einen Sensor aktivierbaren Vorklemmeinrichtung
bei Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeugverzögerung
mit dem Gurtband zur Mitnahme durch dasselbe entgegen der Wirkung
einer Federbelastung in die Klemmstellung verbindbar ist.
Ein derartiger gattungsgemäßer Stand der Technik ist bereits aus
der DE-OS 34 46 981 bekannt, in dem allerdings eine rein mechanische
Lösung eines selbstsensorischen Klemmers beschrieben wird.
Das eigentliche Klemmteil ist mit einem üblichen, fahrzeugsensitiven
Sensor verbunden, dessen Sensorklinke im Aktivierungsfall
eine Vorklemmung mit dem Gurtband herstellt. Bei Gurtbandauszug
wird sodann das Klemmteil in Anlage zum Gurtband gebracht. Dieser
Klemmer ist autark, das heißt von äußeren Energie- oder
Steuerungsleitungen unabhängig. Aufgrund der mechanischen Ausführung
läßt sich eine Steuerungslogik, die über die Festlegung einer
bestimmten Ansprechschwelle hinausgeht, nicht realisieren.
So wäre es beispielsweise wünschenswert einen Klemmer, der mit
einem Gurtstrammer kombiniert ist, erst ca. 10 bis 15 ms nach
Aufprallbeginn zu aktivieren, um den Gurtstraffungsvorgang vorab
reibungsarm und wirkungsvoll abschließen zu können.
Derartige und weitergehende Steuerungsfunktionen lassen sich nur
mit einem elektrisch aktivierbaren Klemmer realisieren. Derartige
Klemmer sind beispielsweise in der US-PS 28 83 123 und der
DE-OS 33 43 325 beschrieben. In beiden Fällen wirkt ein Stellglied,
in der Regel ein elektrischer Hubmagnet, direkt auf das
lastaufnehmende Klemmteil. Im Aktivierungsfall wird also das
Klemmteil in die Klemmstellung verfahren. Der Nachteil hierbei
besteht darin, daß doch eine erhebliche Massenträgheit beim Verfahren
des Klemmteils überwunden werden muß. Dies wirkt sich
dann besonders aus, wenn minimale Aktivierungszeiten erforderlich
werden, zum Beispiel von 3 bis 4 ms, weil bereits mit der
eingangs erwähnten Zeitverzögerung von ca. 10 bis 15 ms operiert
wurde. Aus der US-PS 28 83 123 ist es darüberhinaus bekannt, daß
mittels eines Aktors zur Freigabe des Gurtbandes betätigbar ist.
Aus der DE-OS 33 43 325 ist es bereits bekannt, daß ein Klemmkeil
linear geführt wird.
Ausgehend von der DE-OS 34 46 981 stellt sich nun die Aufgabe,
den gattungsgemäßen Gurtbandklemmer derart weiterzubilden, daß
er mit einer von vornherein einstellbaren Verzögerung eine den
Gurtbandklemmvorgang einleitende Vorklemmung ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Vorklemmeinrichtung
über eine externe Steuerungslogik elektrisch aktivierbar
ist und daß sie einen über diese externe Steuerungslogik im wesentlichen
senkrecht zum Gurtband verschiebbaren Klemmkopf und
eine Klemmleiste am beweglichen Klemmglied aufweist, welche sich
vor dem Klemmkopf auf der anderen Gurtbandseite quer zum Gurtband
erstreckt.
Dieser Erfindungsgedanke erfährt in den sich an den Hauptanspruch
anschließenden Unteransprüchen bevorzugte Ausgestaltungen.
Demnach kann das bewegliche Klemmglied keilförmig ausgebildet
und entlang des Gurtbandes verschiebbar sein.
Das bewegliche Klemmglied kann auch als mehrstufiger Keil ausgebildet
sein und mehrere zueinander parallele, ein Sägezahnprofil
definierende Schrägflächen aufweisen.
Die Vorklemmeinrichtung kann in vorteilhafter Ausgestaltung der
Erfindung im Klemmzustand federbelastet und mittels des Aktors
zur Freigabe des Gurtbandes betätigbar sein.
Nachstehend ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtbandklem
mers anhand einer Zeichnung beispielsweise beschrieben, deren einzige Figur
einen Längsschnitt zeigt.
Der Gurtbandklemmer dient zum Festklemmen eines aus einem nicht darge
stellten Gurtbandaufroller in Richtung des Pfeils A ausziehbaren Gurtban
des 1 und weist ein Gehäuse 2 mit einem optischen Gurtbandbeschleunigungs-
Sensor 3, ein stationäres Klemmglied 4 und ein bewegliches Klemmglied
5 mit einer Vorklemmeinrichtung 6 zur Verbindung mit dem Gurtband 1 und
mit einem elektrisch ansteuerbaren Aktor 7 zur Betätigung der Vorklemmein
richtung 6 auf. Das Gehäuse 2 besteht aus einer Platte 8 mit einer Bohrung
9 zur Befestigung des Gurtbandklemmers am Kraftfahrzeug und einem Auf
nahmekörper 10 für das bewegliche Klemmglied 5, welche mittels Nieten 11
miteinander verbunden sind. Das stationäre Klemmglied 4 ist von einer
zum Gurtband 1 hin gerichteten Auswölbung der Platte 8 gebildet und
weist eine glatte Klemmfläche 12 auf, welche eben ist und parallel zum
Gurtband 1 verläuft. Letzteres verläuft zwischen dem stationären
Klemmglied 4 und dem beweglichen Klemmglied 5 sowie unterhalb
durch die Vorklemmeinrichtung 6 des beweglichen Klemmgliedes
5 und oberhalb durch einen Querschlitz 13 des Aufnahmekörpers 10 hindurch, an welchem
der optische Sensor 3 angebracht ist.
Auch das bewegliche Klemmglied 5 ist mit einem vom Gurtband 1 durch
setzten Querschlitz 14 versehen, welcher durch eine auf der dem stationären Klemm
glied 4 zugewandten Gurtbandseite angeordnete Klemmleiste 15 der Vorklemmeinrich
tung 6 gebildet wird und in welchen auf der anderen Gurtbandseite eine Ausneh
mung 16 des beweglichen Klemmgliedes 5 mündet. In letzterer ist ein Klemm
kopf 17 der Vorklemmeinrichtung 6 mittels
des Aktors 7 über einen Stößel 18 senkrecht
zum Gurtband 1 verschiebbar.
Der Aktor 7 ist neben der Vorklemmeinrichtung 6 des beweglichen Klemm
gliedes 5 an demselben angebracht, und zwar auf der der Klemmleiste 15
abgewandten Seite des Klemmkopfes 17 sowie ausgerichtet auf dessen Stößel
18. Es kann ein piezoelektrischer oder ein magnetostriktiver Aktor 7 vor
gesehen sein, ebenso wie es möglich ist,
einen elektrischen Linearkleinmotor
oder einen elektrischen Hubmagnet als Aktor 7 vorzusehen.
Das bewegliche Klemmglied 5 weist auf der dem Gurtband 1 zugewandten
Seite Gurtbandgreifzähne 19 sowie ein über dieselben vorstehendes, elastisch
verformbares Kissen 20 auf und ist als zwei
stufiger Keil ausgebildet. Es ist mit zwei zueinander parallelen Schrägflächen 21 ver
sehen, welche jeweils an einer entsprechenden Schrägfläche 22 des
Aufnahmekörpers 10
anliegen und ein Sägezähneprofil bilden.
Das bewegliche
Klemmglied 5 ist aus der gezeigten Lösestellung, in welcher es mit seiner
Stufe 23 zwischen den beiden Schrägflächen 21 an der Stufe
24 zwischen den beiden Schrägflächen 22 des Aufnahme
körpers 10 anliegt, entgegen
der Wirkung einer Rückstellfeder 25 entlang
der Schrägflächen 22) in die Klemmstellung verschiebbar. Die
Rückstellfeder 25 greift einerseits am beweglichen Klemmglied 5 und
andererseits am Aufnahmekörper 10
an.
Der dargestellte Gurtbandklemmer funktioniert folgendermaßen. Bei Über
schreiten einer vorgegebenen Fahrzeugverzögerung wird der Klemmkopf 17
der Vorklemmeinrichtung 6
in Richtung auf die Klemmleiste 15 gedrückt, um das Gurtband 1 einzuklemmen
und das bewegliche Klemmglied 5 fest mit demselben zu verbinden, wozu
bei einer Gurtbanddicke von 1,0 bis 1,1 mm und einem Abstand von 1,5
mm zwischen dem Klemmkopf 17 und der Klemmleiste 15 ein Klemmkopf
hub von 1 mm ausreicht. Der Gurtbandklemmer befindet sich dann in einem
Klemmbereitschaftszustand, aus welchem er augenblicklich in den Klemm
zustand übergeht, wenn am Gurtband 1 gezogen wird und es sich in Richtung
des Pfeils A bewegt, da es dabei das bewegliche Klemmglied 5 mitnimmt
und entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 25 in
die Klemmstellung bewegt. Im Zuge dieser Bewegung kommt das bewegliche
Klemmglied 5 zunächst nur mit dem Kissen 20 am Gurtband 1 zur Anlage,
um einen entsprechenden Reibschluß zu bewirken. Die Gurtbandgreifzähne
19 werden erst dann wirksam, wenn das Kissen 20 bei weiterer Bewegung
des Klemmgliedes 5 zusammen mit dem Gurtband 1 in Richtung des Pfeils
A infolge eines entsprechenden Zuges am Gurtband 1 ausreichend weit zu
sammengedrückt worden ist, wobei die Gurtbandgreifzähne 19 umso tiefer
in das Gurtband 1 eindringen, je stärker der Zug am Gurtband 1 ist und
je weiter das Klemmglied 5 sich aus der dargestellten Lösestellung bewegt
hat.
Die Vorklemmeinrichtung 6 kann auch gurt
bandsensitiv ausgelöst werden, um das Klemmglied 5 mit dem Gurtband 1
zu verbinden, so daß sich der Klemmbereitschaftszustand des Gurtband
klemmers ergibt. Dazu dient der gehäusefeste optische Sensor 3, welcher
die Bewegung des Gurtbandes 1 überwacht und dann ein elektrisches Signal
zur Aktivierung der Vorklemmeinrichtung 6 liefert, wenn sich das Gurtband 1
bewegt und dabei eine vorgegebene Gurtbandbeschleunigung überschritten
wird. Die optische Abtastung des Gurtbandes 1 durch den mit einer elektri
schen Leitung 26 für sein Ausgangssignal versehenen Gurtbandbeschleuni
gungs-Sensor 3 kann beispielsweise mit Hilfe des von den Erhebungen und
Vertiefungen des Gurtbandgewebes bewirkten optischen Musters und/oder
mit Hilfe besonderer Gurtbandmarkierungen erfolgen.
Weder bei der fahrzeugsensitiven noch bei der gurtbandsensitiven Aktivie
rung des Gurtbandklemmers wird dessen bewegliches Klemmglied 5 zur
Anlage am Gurtband 1 verstellt, sondern nur der Klemmkopf 17 der Vorklemm
einrichtung 6. Das Klemmglied 5 wird vielmehr erst dann durch das Gurt
band 1 bewegt, wenn eine
entsprechende Gurtbandzugspannung vorliegt. Somit ist aufgrund der geringen
Masse des Klemmkopfes 17 nur eine geringe Kraft zur schnellen Bewegung
desselben und zur schnellen Gurtbandklemmeraktivierung erforderlich, wel
cher auch der geringe Klemmkopfhub zugute kommt, so daß der Aktor 7
klein und leicht sein kann. Weiterhin wird das Gurtband 1 zusätzlich dadurch
geschont, daß es selbst bei aktiviertem Gurtbandklemmer nur dann mit
dessen Klemmgliedern 4 und 5 in Berührung kommt, wenn es mit einer
entsprechenden Zugkraft belastet wird.
Um jegliches Klappern des Gurtbandklemmers zu vermeiden, wenn der zu
gehörige Kraftfahrzeugsicherheitsgurt nicht angelegt ist, ist die Vorklemmein
richtung 6 in den Klemmzustand
federbelastet und mittels des Aktors 7 zur Freigabe des Gurtbandes 1 be
tätigbar. Der Klemmkopf 17 wird also normaler
weise durch eine nicht dargestellte Feder gegen das Gurtband 1 gedrückt
und nur dann mittels des Aktors 7 entgegen der Wirkung der Federbelastung
vom Gurtband 1 wegbewegt, wenn der Aktor 7 über eine elektrische Leitung
27 mit Strom beaufschlagt wird, um nur so lange abgehoben zu bleiben,
wie die Strombeaufschlagung des Aktors 7 andauert.
Die Stromzufuhr zum Aktor 7 wird so gesteuert, daß sie nur beim Sicher
heitsgurtanlegen erfolgt und danach aufrechterhalten bleibt, um bei jeder
Fahrzeugverzögerung und/oder Gurtbandbeschleunigung oberhalb des vorge
gebenen Grenzwertes für eine vorgegebene Zeitspanne unterbrochen zu
werden. Diese Steuerung kann mit Hilfe eines Kraftfahrzeug-Bordcomputers
erfolgen, welcher an einen elektrischen Schalter in dem mit dem Sicher
heitsgurt versehenen Kraftfahrzeugsitz zur Meldung dessen, daß eine Person
darauf Platz genommen hat, einen elektrischen Schalter im Sicherheitsgurt
schloß zur Meldung dessen, daß es geschlossen worden ist, einen kraftfahr
zeugfesten Fahrzeugverzögerungssensor und die elektrische Leitung 26 des
optischen Gurtbandbeschleunigungssensors 3 angeschlossen ist.
Der dem Gurtbandklemmer vorgeordnete Gurtbandaufroller braucht keinerlei
Gurtbandhaltekräfte aufzunehmen und kann entsprechend leicht gebaut
werden. Um eine übermäßige Beanspruchung des Gurtbandaufrollers zu ver
meiden, wenn die Vorklemmeinrichtung 6 des beweglichen Klemmgliedes 5
des Gurtbandklemmers nicht fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv
aktiviert ist und am Gurtband 1 gewaltsam mit großer Kraft gezogen wird,
kann dafür gesorgt werden, daß der Gurtbandklemmer stets wirksam wird,
wenn das Gurtband 1 annähernd vollständig aus dem Gurtbandaufroller her
ausgezogen worden ist. Dazu kann das Gurtband 1 im Bereich des am Gurt
bandaufroller befestigten Endes mit einem an der Vorklemmeinrichtung 6
angreifenden Mitnehmer 28
für das Klemmglied 5 versehen sein, welcher blattfederartig ausgebildet
ist und ohne weiteres zusammen mit dem Gurtband 1 im Gurtbandaufroller
aufgewickelt werden kann.
Claims (4)
1. Gurtbandklemmer für Kraftfahrzeugsicherheitsgurte mit
einem stationären Klemmglied auf der einen und einem
beweglichen Klemmglied auf der anderen Gurtbandseite,
welches durch einen Aktor einer an dem beweglichen
Klemmglied angeordneten, durch einen Sensor aktivierbaren
Vorklemmeinrichtung bei Überschreiten einer vorgegebenen
Fahrzeugverzögerung mit dem Gurtband zur Mitnahmen
durch dasselbe entgegen der Wirkung einer Federbelastung
in die Klemmstellung verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die über eine externe Steuerungslogik elektrisch
aktivierbare Vorklemmeinrichtung (6) einen mittels des
Aktors (7) im wesentlichen senkrecht zum Gurtband (1)
verschiebbaren Klemmkopf (17) und eine Klemmleiste (15)
am beweglichen Klemmglied (5) aufweist, welche sich vor
dem Klemmkopf (17) auf der anderen Gurtbandseite quer
zum Gurtband (1) erstreckt.
2. Gurtbandklemmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegliche Klemmglied (5) keilförmig ausgebildet
und entlang des Gurtbandes (1) verschiebbar ist.
3. Gurtbandklemmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegliche Klemmglied (5) als mehrstufiger Keil
ausgebildet ist und mehrere zueinander parallele, ein
Sägezähneprofil definierende Schrägflächen (21) aufweist.
4. Gurtbandklammer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorklemmeinrichtung (6) in den Klemmzustand federbelastet
und mittels des Aktors zur Freigabe des
Gurtbandes (1) betätigbar ist.
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