DE4123428A1 - Fahrzeugsensitive klemmeinrichtung fuer sicherheitsgurte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gurtband-Klemmeinrichtung in ei­ nem Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem in einem Fahrzeug, mit einem lasttragenden Gehäuse und zwei Klemmelementen, die ein­ ander gegenüberliegend beiderseits des zwischen ihnen durch­ geführten und zumindest in diesem Bereich quer zur Fahrtrich­ tung verlaufenden Gurtbandes gelagert sind, wobei das erste Klemmelement als keilförmiger Klemmschuh ausgebildet ist, der auf seiner von dem Gurtband abgewandten Seite an einer gehäu­ sefesten Fläche gleitverschiebbar abgestützt ist, und wobei das zweite Klemmelement als Mitnehmerplatte für den Klemm­ schuh ausgebildet ist, die senkrecht zur Ebene des Gurtbands kraftübertragend mit dem Klemmschuh verbunden ist.

Eine solche Klemmeinrichtung ist aus der DE-PS 39 31 973 be­ kannt. Die Klemmelemente werden im Falle einer Fahrzeugkolli­ sion durch einen fahrzeugsensitiven oder gurtbandsensitiven Sensor in eine am Gurtband angreifende Stellung gebracht, ab welcher der dann einsetzende Zug am Gurtband die Klemmelemen­ te in Keilrichtung mitzieht und die Klemmwirkung verstärkt. Wenn eine solche Klemmeinrichtung an einem in Fahrtrichtung verlaufendem Gurtabschnitt angeordnet wird, erfolgt bei einem Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis durch die Eigenträg­ heit der Klemmelemente eine selbsttätige Einsteuerung. Wegen der vorgegebenen Orientierung beim Einbau ist dieses Prinzip allerdings nur bei solchen Gurtsystemen verwendbar, bei denen das Gurtband zumindest im Bereich der Klemmelemente horizon­ tal in Fahrtrichtung verläuft. In anderen Fällen ist ein ge­ sonderter Sensor erforderlich, der das Einrücken der Klemm­ elemente bewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch Eigen­ trägheit der Klemmelemente fahrzeugsensitive Klemmeinrichtung für einen abweichend von der Fahrtrichtung verlaufenden Gurt­ bandabschnitt anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Klemmeinrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens eines der Klemmelemente sowohl in einer ersten, mit der Richtung des Gurtbandverlaufs zwischen den Klemmelementen übereinstimmen­ den Richtung als auch quer zu dieser Richtung sowie parallel zu der Gurtbandebene in einer zweiten Richtung beweglich ist, daß eine dieser zwei Richtungen mit der Fahrtrichtung über­ einstimmt und daß bei Bewegung des Klemmelements in jeder der zwei Richtungen eine Annäherung desselben an das andere Klemmelement erfolgt.

Die erfindungsgemäße Klemmeinrichtung ist für alle in der Praxis wichtigen Einbaurichtungen geeignet, bei denen das Gurtband nicht in Fahrtrichtung verläuft.

Bei einer Ausführungsform ist mindestens ein Klemmelement längs einer Kurve in einer Ebene parallel zur Gurtbandebene zwangsgeführt. Die Ansprechschwelle hängt allein von dem ge­ wählten Kurvenverlauf ab und ist praktisch unabhängig von Faktoren wie Reibung und Masse der Klemmelemente, die bei der bekannten Klemmeinrichtung eine maßgebliche Rolle spielen.

Wenn die Kurve in der Nähe des eingerückten Zustands der Klemmeinrichtung flach verläuft, steht auch bei einer kleinen Masse der Klemmeinrichtung eine große Kraft zum sicheren Ein­ rücken zur Verfügung. Dies wird in besonders einfacher Weise dadurch erreicht, daß mindestens ein Klemmelement parallel zu der Gurtbandebene schwenkbar gelagert ist.

Mögliche Scherkräfte auf das Gurtband werden dadurch klein gehalten, daß das mindestens eine Klemmelement über wenig­ stens zwei Pleuel am Gehäuse gelagert ist, so daß sich seine Orientierung zum Gehäuse beim Verschwenken nicht ändert.

Eine preiswerte Lagerung der Mitnehmerplatte und ein beson­ ders einfacher Zusammenbau der Klemmeinrichtung werden da­ durch erreicht, daß an der Mitnehmerplatte zwei Lagerzapfen ausgebildet sind, die von einer Seite in erste Bohrungen zweier Pleuel ragen, und daß am Gehäuse zwei Lagerzapfen aus­ gebildet sind, die von einer der genannten Seite gegenüber­ liegenden Seite in zweite Bohrungen der Pleuel ragen. Zur Reibungsverminderung können auch Kugellager zum Einsatz kom­ men.

Wenn am Umfang der Bohrung eines Pleuels in einem Winkelbe­ reich Material ausgespart ist, so daß der Pleuel den Zapfen nur teilweise umgreift, ist die Lagerstelle auch bei gewissen Fertigungstoleranzen spielfrei.

Bei einer anderen Ausführungsform ist keine Zwangsführung des Klemmkeils vorgesehen, sondern der Klemmkeil kann lose an der gehäusefesten Fläche gleiten oder auch beispielsweise auf Kugeln abrollen, wobei die gehäusefeste Fläche sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung zur Gurt­ bandebene hin geneigt ist. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch besondere konstruktive Einfachheit aus. Zur Ver­ minderung von Scherbeanspruchungen sind die Klemmelemente sowohl in Fahrtrichtung als auch in der Richtung des Gurt­ bandverlaufs kraftübertragend miteinander gekoppelt.

Wenn bei der zuletzt genannten Ausführungsform die gehäusefeste Fläche und die vom Gurtband abgewandte Seite des Klemmschuhs eben, parallel zueinander und unter einem spitzen Winkel α zur Fahrtrichtung sowie unter einem spitzen Winkel β zur Richtung des Gurtbandverlaufs geneigt sind, läßt sich durch die Wahl der Winkel das Ansprechverhalten und die Effi­ zienz und Schnelligkeit der Klemmwirkung optimal an die je­ weiligen äußeren Umstände anpassen, beispielsweise an die Masse der Klemmelemente oder das Gurtbandmaterial.

Elastische Rückstellelemente, welche die Klemmelemente im Ruhezustand der Klemmeinrichtung in einer vom Gurtband abge­ rückten Stellung halten, erlauben das Lösen der Klemmeinrich­ tung beim Abfall der Belastung und verhindern, daß im Ruhe­ zustand der Klemmeinrichtung Reibung auf das Gurtband ausge­ übt wird.

Wenn wenigstens ein fahrzeugsensitiver und/oder gurtbandsen­ sitiver Sensor in einer einseitigen Wirkverbindung an die Klemmeinrichtung angeschlossen ist und sie im Falle seiner Aktivierung betätigt, läßt sich die Wirkung eines bereits mit derartigen Sensoren ausgerüsteten Sicherheitsgurt-Rück­ haltesystems durch die erfindungsgemäße Klemmeinrichtung we­ sentlich verbessern.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Klemmeinrichtung mit Blick auf die Gurtbandebene, wobei nur einige ihrer Teile sichtbar sind;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Klemmeinrichtung nach Fig. 1 längs einer Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Klemmeinrichtung mit Blick auf eine Gurtkante;

Fig. 4 zeigt die Klemmeinrichtung nach Fig. 3 aus einer um 90° gedrehten Position, und zwar mit Blick auf die in Fig. 3 untere Gurtkante; und

Fig. 5 zeigt die Klemmeinrichtung nach Fig. 3 mit Blick auf die Gurtbandebene.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erstreckt sich ein Gurt­ band 2 in der Ebene der Figur. Nicht sichtbar sind eine Fort­ setzung des Gurtbands 2 in der Figur nach oben zu einem Um­ lenkbeschlag hin und eine Fortsetzung nach unten zu einem Gurtaufroller hin. Eine rechtwinklige Mitnehmerplatte 4 weist zwei Lagerzapfen 6 auf. Zwei längliche Pleuel 8 sind an ihrem einen Ende mit Bohrungen 10 und an ihrem anderen Ende mit Bohrungen 12 versehen, wobei die Pleuel mit ihren Bohrungen 10 auf den Lagerzapfen 6 und mit ihren Bohrungen 12 auf ge­ häusefesten Lagerzapfen 16 drehbar gleitgelagert sind. Die beiden Lagerzapfen 6 sind in Fahrtrichtung F gegeneinander versetzt, ebenso wie die beiden Lagerzapfen 16. Am Umfang der Bohrungen 12 ist in Form von Schlitzen 18 Material ausge­ spart, damit ein federnder Toleranzausgleich möglich ist. An einem nur bruchstückhaft eingezeichneten Gehäuse 20 stützt sich eine Rückstellfeder 22 ab, die die Mitnehmerplatte 4 in eine von der Fahrtrichtung F abgewandte Ruhestellung gegen nicht eingezeichnete Anschläge beaufschlagt. Wenn das Fahr­ zeug, in dem die Klemmeinrichtung eingebaut ist, mit einer eine gewisse Schwelle überschreitenden Verzögerung abgebremst wird, insbesondere bei einer Kollision, schwenkt die Mitneh­ merplatte 4 aufgrund ihrer Eigenträgheit um die Lagerzapfen 16 in Fahrtrichtung F in die gestrichelt eingezeichnete Stel­ lung. Die Lagerzapfen 6 vollführen dabei eine kreisbogenför­ mige Bewegung um die Lagerzapfen 16, was jeweils durch einen Pfeil P angedeutet ist. Die Größe der Schwelle wird im we­ sentlichen durch die Winkelstellung der Pleuel 8 im Ruhezu­ stand bestimmt und kann daher höchst genau und dauerhaft festgelegt werden.

In Fig. 2 erkennt man auf einer Seite des Gurtbands 2 einige der soeben beschriebenen Teile im Schnitt; es ist jetzt er­ kennbar, wie die Lagerzapfen 16 am Gehäuse 20 befestigt sind. Auf der anderen Seite des Gurtbands 2 befindet sich ein keil­ förmiger Klemmschuh 24, der in einer Ebene parallel zur Gurt­ bandebene ähnliche Querschnittsdimensionen wie die Mitnehmer­ platte 4 aufweist und auf seiner vom Gurtband 2 abgewandten Seite eine Rampenfläche 29 aufweist, die durch ein gehäusefe­ stes Widerlager 26 abgestützt ist und an diesem gleiten kann. Die Mitnehmerplatte 4 und der Klemmschuh 24 sind in einer Gurtabzugsrichtung G kraftübertragend miteinander gekoppelt, beispielsweise durch Stege 25, die von der Mitnehmerplatte 4 zu dem Klemmschuh 24 senkrecht abstehen und in Führungs­ schlitze 27 desselben eingreifen. Bei der oben beschriebenen Bewegung der Mitnehmerplatte 4 wird also der Klemmschuh 24 in Gurtabzugsrichtung G mitgenommen. Die keilförmige Ausbildung des Klemmschuhs 24 führt dann zu einer Annäherung an die Mit­ nehmerplatte 4, und das Gurtband 2 wird schließlich beidsei­ tig erfaßt. Ein mit der Fahrzeugverzögerung einhergehender Gurtbandauszug übt dann aufgrund von Reibung einen Mitnehme­ reffekt auf die Klemmelemente 4, 24 aus, so daß sich die Klemmwirkung noch wesentlich erhöht, bis das Gurtband bloc­ kiert ist. Damit dieser Mitnehmereffekt auftritt, muß die Anordnung so ausgelegt sein, daß die Pleuel 8 allenfalls bei maximaler Klemmung senkrecht zur Fahrtrichtung F stehen. Im allgemeinen werden sie eine senkrechte Stellung aber nie er­ reichen. Aufgrund des flachen Verlaufs der Kurve längs eines Pfeils P kurz vor dem Einrücken der Klemmelemente 4, 24 be­ wirkt ihre Trägheit ein höchst wirkungsvolles Angreifen der Klemmelemente 4, 24, so daß nur ein minimaler Gurtbandauszug bis zur Blockierung erfolgt. Zur Vergrößerung der Reibung können die an das Gurtband 2 angreifenden Flächen der Klemm­ elemente 4, 24 beispielsweise aufgerauht sein. Im Ausfüh­ rungsbeispiel weisen sie innenliegende Klemmeinsätze 28 auf, die aufeinander abgestimmte zahnförmige Oberflächenstrukturen haben, die das Gurtband 2 besonders wirkungsvoll festhalten. Ein unabhängig von der Klemmeinrichtung arbeitender fahrzeug­ sensitiver oder Gurtbandsensitiver Sensor S, der beispiels­ weise bei einem Gurtaufroller angebracht ist und im Kolli­ sionsfall auch den Gurtaufroller blockiert, kann in einer zeichnerisch angedeuteten einseitigen Wirkverbindung an min­ destens einem der Klemmelemente 4, 24 angreifen, um diese gegebenenfalls ebenfalls eingreifen zu lassen. Dies führt einerseits zu einer besonders schlupfarmen und sicheren Bloc­ kierung des Gurtbands 2; andererseits kann das System aus Gurtaufroller und Sensoren wesentlich leichter als bei her­ kömmlichen Lösungen ausgeführt sein, da die Hauptlast bei einer Fahrzeugkollision von der Klemmeinrichtung aufgenommen wird.

Bei dem in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Gurtband 2 etwa mittig zwischen zwei Klemmelementen 30, 32 hindurchgeführt. Die Klemmelemente 30, 32 sind wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel auf ihrer dem Gurt­ band 2 zugewandten Seite reibungsfördernd strukturiert und in der Ebene des Gurtbands 2 kraftübertragend miteinander verbun­ den. Die miteinander verbundenen Klemmelemente 30, 32 sind zwischen gehäusefesten Teilen 34 und 36 längs der Gurtband­ ebene verschiebbar gelagert. Das Klemmelement 30 ist keilför­ mig gestaltet, und seine vom Gurtband 2 abgewandte Seite ist eben und verläuft parallel zu einer schiefen Fläche 38 an dem gehäusefesten Teil 34. Die schiefe Fläche 38 ist um einen spitzen Winkel ß zur Gurtabzugsrichtung G und um einen spit­ zen Winkel α zur Fahrtrichtung F geneigt. Bei einer Verzöge­ rung in Fahrtrichtung F gleitet das keilförmige Klemmelement 30 unter gegenseitiger Annäherung der beiden Klemmelemente 30, 32 an der schiefen Fläche 38 unter dem Winkel α ab. So­ bald die Klemmelemente 30, 32 mit dem Gurtband 2 in Berührung gekommen sind, findet durch den Mitnehmereffekt eines abrol­ lenden Gurtbands 2 eine weitere Verschiebung in der Gurtab­ zugsrichtung G unter dem Winkel β statt, bis das Gurtband endgültig blockiert, wie weiter oben bereits beschrieben. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind nicht eingezeichnete Federelemente vorgesehen, die die Klemmelemente 30, 32 in eine vom Gurtband 2 abgerückte Stellung drängen. Ferner kann wie im zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel eine einsei­ tige Wirkverbindung zu unabhängig arbeitenden fahrzeugsensi­ tiven oder gurtbandsensitiven Sensoren vorgesehen sein.

Claims (10)

1. Gurtband-Klemmeinrichtung in einem Sicherheitsgurt-Rück­ haltesystem in einem Fahrzeug,
mit einem lasttragenden Gehäuse und
zwei Klemmelementen, die einander gegenüberliegend beider­ seits des zwischen ihnen durchgeführten und zumindest in die­ sem Bereich quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Gurtbandes gelagert sind,
wobei das erste Klemmelement als keilförmiger Klemmschuh aus­ gebildet ist, der auf seiner von dem Gurtband abgewandten Seite an einer gehäusefesten Fläche gleitverschiebbar abge­ stützt ist, und
wobei das zweite Klemmelement als Mitnehmerplatte für den Klemmschuh ausgebildet ist, die senkrecht zur Ebene des Gurt­ bands kraftübertragend mit dem Klemmschuh verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eines der Klemmelemente (4, 24) sowohl in ei­ ner ersten, mit der Richtung des Gurtbandverlaufs zwischen den Klemmelementen übereinstimmenden Richtung als auch quer zu dieser Richtung sowie parallel zu der Gurtbandebene in einer zweiten Richtung beweglich ist,
daß eine dieser zwei Richtungen mit der Fahrtrichtung (F) übereinstimmt und
daß bei Bewegung des Klemmelements (4; 24) in jeder der zwei Richtungen eine Annäherung desselben an das andere Klemmele­ ment (24; 4) erfolgt.

2. Gurtband-Klemmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens ein Klemmelement (4; 24) längs einer Kurve (P) in einer Ebene parallel zur Gurtbandebene zwangsge­ führt ist.

3. Gurtband-Klemmeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens ein Klemmelement (2; 24) parallel zu der Gurtbandebene schwenkbar gelagert ist.

4. Gurtband-Klemmeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das mindestens eine Klemmelement (2; 24) über wenigstens zwei Pleuel (8) am Gehäuse (20) gelagert ist, so daß sich seine Orientierung zum Gehäuse (20) beim Verschwen­ ken nicht ändert.

5. Gurtband-Klemmeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Mitnehmerplatte (4) zwei Lagerzapfen (6) ausgebildet sind, die von einer Seite in erste Bohrungen (10) zweier Pleuel (8) ragen, und daß am Gehäuse (20) zwei Lager­ zapfen (16) ausgebildet sind, die von einer der genannten Seite gegenüberliegenden Seite in zweite Bohrungen (12) der Pleuel (8) ragen.

6. Gurtband-Klemmeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Umfang wenigstens einer Bohrung (10; 12) eines Pleuels (8) in einem Winkelbereich Material ausgespart ist, so daß das Pleuel (8) den entsprechenden Lagerzapfen (6; 16) nur teilweise umgreift.

7. Gurtband-Klemmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gehäusefeste Fläche (38) sowohl in der er­ sten Richtung als auch in der zweiten Richtung zur Gurtband­ ebene hin geneigt ist.

8. Gurtband-Klemmeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gehäusefeste Fläche (38) und die vom Gurt­ band (2) abgewandte Seite des Klemmschuhs (30) eben, parallel zueinander und unter einem spitzen Winkel α zur Fahrtrichtung (F) sowie unter einem spitzen Winkel β zur Richtung (G) des Gurtbandverlaufs geneigt sind.

9. Gurtband-Klemmeinrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch elastische Rückstellelemente (22) welche die Klemmelemente (4, 24) im Ruhezustand der Klemmeinrichtung in einer vom Gurtband (2) abgerückten Stel­ lung halten.

10. Gurtband-Klemmeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein fahr­ zeugsensitiver und/oder gurtbandsensitiver Sensor (S) in ei­ ner einseitigen Wirkverbindung an die Klemmeinrichtung ange­ schlossen ist und sie im Falle seiner Aktivierung betätigt.