DE4206944C2 - Verschluß für den Sicherheitsgurt von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verschluß für Sicherheitsgurte, insbesondere Sicherheitsgurte in Fahrzeugen zum Festhalten der Insassen auf ihrem Sitz bei Verkehrsunfällen und dergl. Ebenso kann es um die Sicherheitsgurte von Außenmontage-Arbeitsplätzen und ähnliche Anwendungsfälle gehen.

Die zur Zeit gültigen Internationalen Regeln Nr. 16 EWG UN stellen an die Verschlüsse von Sicherheitsgurten hohe technische Anforderungen: Der Verschluß soll eine Belastung von weit über 1500 kp ohne Funktionsstörung aushalten; er soll mehr als 5000 Betätigungszyklen Schließen- Öffnen ohne Verschlechterung seiner Funktionswerte standhalten; die beiden Teile des Verschlusses, nämlich der Aufnahmeteil und der lösbare Halteteil, sollen automatisch schließen, ohne daß Zwischenzustände eines unvollkommenen Schließens auftreten können; ein mit einer Zugkraft von 300 N belasteter Verschluß darf zum Öffnen keine größere Kraft an der Betätigungstaste als 60 N erfordern, und noch andere Forderungen müssen erfüllt werden.

Die Erfindung geht aus von einem Verschluß für Sicherheitsgurte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Gurtverschluß ist aus DE-OS 27 19 325 (dort Fig. 15 bis 18) bekannt.

Bei Verschlüssen dieser Art wird zur Verringerung der zum Öffnen unter Last erforderlichen Kräfte ein Servoprinzip angewandt, welches darin besteht, daß die auf das Halteteil wirkende Zugkraft eine Komponente entwickelt, die den Verschluß zu öffnen sucht. Das Öffnen wird dabei durch ein federbeaufschlagtes, durch die Betätigungstaste verschiebliches oder verdrehbares Sperrelement verhindert.

Die Konstruktion des Verschlusses ist dabei so ausgeführt, daß die Kraft zum Verschieben des Sperrelementes zur Freigabe des Halteteils durch das Verriegelungsorgan geringer ist, als die zum unmittelbaren Verschieben des Verriegelungsorgans in die Offenstellung bei herkömmlichen Verschlüssen erforderliche Kraft.

Der bekannte Verschluß besteht aus einem Aufnahmeteil und einem Halteteil. Der Aufnahmeteil besteht im wesentlichen aus einem in einem Schutzgehäuse eingeschlossenen Aufnahmegehäuse, das über eine Zugstange an der Fahrzeugkarosserie angeschlossen ist.

Das Aufnahmegehäuse ist als ein im Querschnitt U-förmiger Rahmen ausgebildet, zwischen dessen Seitenwänden ein in der Draufsicht U-förmiges Verriegelungsorgan schwenkbar an einem Schwenkbolzen aufgehängt ist. Dieser greift durch Langlöcher in den beiden Schenkeln des Verriegelungsorgans, und seine Enden sind in runden Bohrungen des Rahmens gelagert.

Am Verriegelungsorgan ist eine Federplatte angeordnet, die bei einer Relativbewegung zwischen dem Verriegelungsorgan und dem Schwenkbolzen elastisch verformt wird. Im Bereich ihrer freien Enden haben die Schenkel des Verriegelungsorgans Haltenasen zur Halterung der genannten Federplatte.

Der Stirnteil des Verriegelungsorgans hat an seinem zum Boden des Rahmens gewandten Ende einen Verriegelungvorsprung, welcher mit einer viereckigen Öffnung im Halteteil und einer Anschlagöffnung des Aufnahmegehäuses zusammenwirkt. Bei fehlender oder niedriger Belastung des Aufnahmegehäuses bleibt zwischen dem Rand dieser Anschlagsöffnung und dem Verriegelungszahn ein kleiner Abstand, der bei Überschreiten einer bestimmten Belastung des Aufnahmegehäuses und Überwindung der Elastizität der Federplatte verschwindet.

Die vorderen Teile des Verriegelungsorgans sind so ausgebildet, daß ihre oberen und hinteren Kanten mit einem Sperrelement in Berührung stehen, das verschiebbar in Schlitzen der Seitenwände des Aufnahmegehäuses angeordnet ist. Das Sperrelement ist von einer Feder beaufschlagt und kann durch die Betätigungstaste aus seiner Blockierstellung in eine Öffnungsstellung bewegt werden.

Bei dieser bekannten Ausbildung eines Sicherheitsgurtverschlusses können bei extremen Belastungen desselben Schwierigkeiten auftreten. Das Verriegelungsorgan kann sich plastisch deformieren und ein Öffnen des Verschlusses kann unmöglich werden. Dies kann verursacht werden durch eine starke Biegung des Verriegelungssprungs, der nur an seinem unteren Ende abgestützt ist. Dadurch kann der Abstand zwischen dem Vorsprung und der Anschlagfläche in der Öffnung des Aufnahmegehäuses völlig verlorengehen und das Ausschwenken des Verriegelungsorgans unmöglich werden.

Es kann auch vorkommen, daß der Verriegelungsvorsprung sich nach Erleiden einer Biegung nicht mehr aus der Öffnung in dem Aufnehmegehäuse des Halteteils bewegen läßt. Dies hängt zusammen mit folgenden nachteiligen Besonderheiten der Konstruktion:

• - der Abstand zwischen dem Sperrelement und der Anschlagfläche des Verriegelungsvorsprungs ist für eine Biegebeanspruchung nicht geeignet;
• - der Abstand zwischen dem Verriegelungsvorsprung und der Anschlagfläche in der Öffnung des Aufnahmegehäuses darf nur sehr klein sein und muß genau dimensioniert werden, weil die kurze Federplatte keine befriedigende Elastizität besitzt;
• - die Druckkraft, mit der das Sperrelement beansprucht wird, ist mit etwa 0,25-0,30 der gesamten Zugkraft am Verschluß zu groß.

Schließlich kann als nachteilig angesehen werden die komplizierte Gestaltung und die große Anzahl der Einzel­ teile des bekannten Schlosses und die Notwendigkeit der Herstellung der Einzelteile mit großer Genauigkeit.

Aus der GB 22 38 074 A1 ist ein Verschluß bekannt, dessen Verriegelungsorgan sich unter Last an einer Stirnkante abstützt, nachdem seine in Ausschnitten in den Seitenwänden gelagerten Arme elastisch nachgegeben haben, was in nur sehr begrenztem Maße möglich ist.

Aus der DE 37 15 207 A1 geht ein Verschluß hervor, auf dessen Gehäuseseitenwänden Verankerungsvorsprünge angeordnet sind, an welchen sich das Verriegelungsorgan bei extremer Belastung abstützt.

Aus der FR 24 23 176 A1 ist ein Verschluß bekannt, von dessen Gehäuseseitenwänden im vorderen Gehäuseteil zwei zueinander symmetrische Abbiegungen rechtwinklig in das Innere des Gehäuses ragen, die dabei aber nur zur Führung der Steckzunge des Halteteils des Verschlusses dienen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschluß für Sicherheitsgurte von Fahrzeugen zu schaffen, der von den vorstehend genannten Nachteilen frei ist und der bei einfacher Konstruktion eine höhere Zuverlässigkeit aufweist. Insbesondere soll die Gefahr von die Funktionsfähigkeit beeinträchtigenden Beschädigungen und bleibenden Verformungen beim Auftreten extremer Belastungen beseitigt sein.

Ausgehend von einem Verschluß für den Sicherheitsgurt von Fahrzeugen der oberbegrifflichen Gattung gelingt die Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Verriegelungsstellung des Verriegelungsorgans soll der Abstand zwischen dem Verriegelungsvorsprung und dem Anschlag­ rand der Anschlagöffnung im Boden des Aufnahmegehäuses gleich dem Ab­ stand zwischen dem Stirnteil des Verriegelungsorgans und den Anschlagrasten des Aufnahmegehäuses sein. Auf diese Weise kommt bei zunehmenden Belastungen des Verschlusses das Verriegelungsorgan seinen oberhalb und unterhalb des Einsetzteils der Steckzunge ge­ legenen Anschlagflächen gleichmäßig näher und schließlich et­ wa gleichzeitig zur Anlage an diesen. In dieser Lage stellt der Verriegelungsvorsprung mit dem Stirnteil des Verriegelungsor­ gans praktisch einen beidseits abgestützten Balken dar, der etwa mittig beansprucht wird.

Durch diese Konstruktion des Verschlusses ergibt sich eine einfache Herstellung und eine hohe Betriebszuverlässig­ keit; die Gefahr einer Zerstörung des Verriegelungsmechanis­ mus ist praktisch ausgeschlossen.

Die hohe Festigkeit des Verschlusses ergibt sich daraus, daß die wirkende Zugkraft auf die Steckzunge nur geringe Biegemomente im Verriegelungsvorsprung und dem Stirnteil des Verriegelungs­ organs erzeugt. Die in den Schenkeln des Verriegelungs­ organs wirkenden Beanspruchungen bleiben sehr klein und können bei der Betrachtung der Festigkeit des Verschlusses außer acht bleiben.

Da es unschädlich ist, wenn das Verriegelungsorgan bei zunehmender Belastung des Verschlusses eine gewisse Strecke ent­ gegen der elastischen Wirkung seiner Schenkel nach vorn ge­ zogen wird, können größere Abstände zwischen dem Verriege­ lungsvorsprung und dem Stirnteil des Verriegelungsorgans und den jeweiligen Anschlagflächen vorgesehen sein. Dies erlaubt es, bei der Herstellung des Verschlusses mit größeren Toleranzen zu arbeiten und somit den Fertigungsaufwand zu verringern.

Dadurch, daß der Abstand zwischen den Anschlagrasten des Aufnahmegehäuses etwas größer ist als die Breite des Verriegelungs­ vorsprungs, kann das Verriegelungsorgan beim Öffnen des Verschlusses frei in seine Freigabestellung ausschwenken. Dadurch, daß der Durchgang zwischen dem Boden und den abgebogenen Anschlag­ rasten des Aufnahmegehäuses im vorderen Teil derselben den Querschnitts­ abmessungen des einzuschiebenden Zungenabschnitts zuzüglich einem erforderlichen Freispiel entspricht, ist die Steckzunge im geschlossenen Zustand des Verschlusses stabil, insbesondere auch gegenüber Drehbeanspruchungen, gehalten und kann auch seit­ lich wirkende Kräfte gut aufnehmen.

Eine besondere Einfachheit der Konstruktion ergibt sich auch aus den an der Oberseite des Verriegelungsorgans ausgebildeten Vorsprüngen, die mit dem Sperrelement zusammenwirken. Dieses gleitet beim Öffnen des Verschlusses auf eine hintere Flanke der Vorsprünge, wo es durch die Beaufschlagung auf Grund der Wir­ kung der Sperrfeder das Verriegelungsorgan nach unten in sei­ ne Verriegelungsstellung zu schwenken sucht. Diese Schwenkung ist durch den Ausstoßer verhindert, der sich beim Öffnen des Verschlusses hinter dem Einsetzteil der Steckzunge her in den Weg des Verriegelungsvorsprungs geschoben hat. Erst wenn beim neuerlichen Einstecken der Steckzunge der Ausstoßer zurückgeschoben wird und die Öffnung der Steckzunge in den Bereich des Verriegelungsvorsprungs kommt, kann dieser in die Öffnung einfallen, was unter der Wirkung des Sperrelements geschieht, das von seiner Sperrfeder über die rückwärtige Flanke der Vorsprünge auf diese geschoben wird.

Damit die Betätigungstaste des Verschlusses nach dessen Öffnen wieder in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt wird, sind an seitlichen Stegen der Betätigungstaste absatzartige Vorsprünge ausgebildet, welche durch Fenster in den Wänden des Aufnahmegehäuses ins Innere desselben ragen und mit Seitenvorsprüngen des Ausstoßers in der Weise zusammenwirken, daß dieser nach einer Öffnung des Verschlusses beim Ausstoßen der Steckzunge die Betäti­ gungstaste in ihre Ausgangsstellung nach vorn zurückschiebt.

Ein exaktes Schließen und Öffnen des Verschlusses wird erzielt, wenn der Verriegelungsvorsprung gegenüber dem rechtwinklig zur Be­ wegungsrichtung der Steckzunge stehenden Stirnteil des Verriegelungs­ organs unter einem dem Reibungswinkel entsprechenden Winkel nach vorn abgebogen ist.

Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die rückwärtigen Anschläge der Ausstoßfeder sowie der Sperrfeder von einer Stütze gebildet sind, welche sich an ihrem oberen Ende mit zwei symmetrisch angeordneten Flügeln in den Ausschnitten der Seitenwände der Aufnahmegehäuse abstützt, wobei diese Flügel die Enden der Schenkel des Verriegelungsorgans unter sich in den Ausschnitten festlegen.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels an Hand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verschluß für den Sicherheitsgurt von Fahrzeugen im Längsschnitt;

Fig. 2 die Draufsicht auf das Verschluß bei abgenommenem Schutzehäuse;

Fig. 3 die Aufnahmegehäuse des Verschlusses in einer perspektivischen Dar­ stellung;

Fig. 4 den Querschnitt nach Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 5 eine schematisierte Draufsicht auf das Verschluß bei dessen maximaler Beanspruchung;

Fig. 6 den Längsschnitt nach Linie B-B in Fig. 5.

Der Verschluß für den Sicherheitsgurt von Fahrzeugen besteht aus zwei, beim Anschnallen miteinander zu verriegelnden Teilen, nämlich einem üblicherweise an der Fahrzeugkarosserie befestig­ ten Aufnahmeteil und einem in diesen einsteck- und lösbaren Halte­ teil am Ende des Gurtes.

Der Aufnahmeteil des Verschlusses hat eine im Querschnitt etwa U-förmiges metallisches Aufnahmegehäuse 1, die etwa durch Stanzen und Bie­ gen hergestellt ist. Auf diesem sind die weiteren Bauteile mon­ tiert und rahmenartig gehalten.

In das Aufnahmegehäuse 1 ist ein in der Draufsicht etwa U-förmiges Verrie­ gelungsorgan 2 frei eingesetzt. Dessen beide symmetrisch sich nach hinten verjüngenden Schenkel 3, 4 enden in unter einem Winkel α auswärts abgebogenen Lappen 5, 6. Jeder Lappen durchgreift einen Ausschnitt 7 in den Seitenwänden 8, 9 der Aufnahmegehäuse 1. Die Aus­ schnitte 7 sind symmetrisch zueinander angeordnet und haben einen geneigten unteren Stützrand, um eine exakte Schwenkung des Verriegelungsorgans 2 zu ermöglichen.

Die Schenkel 3, 4 sind vorne durch das sich quer erstreckende Stirnteil 10 des Verriegelungsorgans miteinander verbunden. Vom Stirnteil 10 ragt ein Verriegelungsvorsprung 11 nach unten, wo­ bei dieser, wie in Fig. 1 ersichtlich, um einen dem Reibungs­ winkel entsprechenden Winkel β nach vorn abgebogen ist.

Der lösbare Halteteil des Verschlusses ist eine Steckzunge 13, in deren Einsetzabschnitt 12 eine vorzugsweise rechteckige Öffnung 15 zum Einfallen des Verriegelungsvorsprungs 11 ausgespart ist.

An der Oberseite des Verriegelungsorgans 2 sind im vorderen Bereich seiner Schenkel 3, 4 symmetrische Vorsprünge 16, 17 ausgebildet, die mit einem federbeaufschlagten Sperrelement 18 in Gestalt eines runden Bolzens zusammenwirken. Das Sperrele­ ment 18 ist mit seinen Enden in Längsschlitzen 19 der Seiten­ wände 8, 9 des Aufnahmegehäuses verschieblich geführt und kann in die­ sen eine vordere Blockierstellung oder eine hintere Entriege­ lungsstellung einnehmen. In seiner vorderen Blockierstellung hält das Sperrelement 18 das Verriegelungsorgan 2 in seiner aus Fig. 1 ersichtlichen Verriegelungsstellung.

Im vorderen Teil der Aufnahmegehäuse 1 ist in dessen Boden 21 eine Anschlagöffnung 20 ausgestanzt, welche in eine Langnut 22 übergeht.

Die Seitenwände 7, 8 haben am vorderen Ende der Aufnahmegehäuse 1 rechteckig ins Innere des Aufnahmegehäuses abgebogene Anschlagrasten 23, 24, die einander symmetrisch zugewandt sind. Zwischen den zueinander weisenden Enden dieser Anschlagrasten 23′, 24 bleibt ein Abstand K (Fig. 2), der etwas größer ist als die Breite des Verriegelungsvorsprungs 11.

Bei geschlossenem und nicht oder nur gering belasteten Verschluß bleibt zwischen dem Verriegelungsvorsprung 11 und dem vorderen An­ stoßrand der Anschlagöffnung 20 ein Abstand a (Fig. 1) und zwi­ schen dem Stirnteil 10 und den Anstoßrändern 25 der Anschlag­ rasten 23, 24 ein Abstand b (Fig. 2). Die Abstände a und b sind vorzugsweise von gleicher Größe.

Am Boden 21 der Aufnahmegehäuse ist ein Ausstoßer 26 der Steckzunge 13 mit­ tels eines Fußes 27 in der Langnut 22 gleitend geführt. Er ist durch eine Ausstoßfeder 30 beaufschlagt.

Beim noch zu beschreibenden Öffnen des Verschlusses schiebt der Ausstoßer 26 die Steckzunge 13 aus und bewegt sich dabei über die Anschlagöffnung 20 und verhindert so ein Zurückfallen des Verriegelungsvorsprungs 11 des Verriegelungsorgans 2 in diese Anschlagöffnung.

Das hintere Ende der Langnut 22 geht in eine Ausweitung 28 über, in welche das untere Ende einer Stütze 29 eingesetzt ist, welche zur Abstützung der hinteren Enden der Ausstoßfe­ der 30 und einer Sperrfeder 31 dient.

Im oberen Bereich der Stütze 29 hat diese zwei symmetrische Flügel 32, die mit ihren Endungen 33 in die Ausschnitte 7 des Aufnahmegehäuses 1 eingesetzt sind. Die Lappen 5, 6 des Verriegelungs­ organs 2 greifen unterhalb dieser Endungen 33 durch die Aus­ schnitte 7 und sind auf diese Weise vor einem Verlassen der Ausschnitte gesichert. Die Stütze 29 ist ihrerseits in senk­ rechter Richtung durch einen an ihrem unteren Ende ausge­ bildeten und den Boden 21 der Aufnahmegehäuse 1 untergreifenden Zahn 37 gehalten.

Die Sperrfeder 31 umgibt einen Haltezapfen 34, der mittels eines vorderen Kopfstücks 35 mit dem Sperrelement 18 ver­ bunden ist. Das hintere Ende des Haltezapfens 34 ist in einer Bohrung 36 im oberen Ende der Stütze 29 geführt.

Eine vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Betätigungstaste 38 hat seitliche Stege 39, 40 und ist mit diesen längs des Aufnahmegehäuses 21 verschieblich. Dabei greifen die Enden des Sperr­ elements 18 durch in den Stegen 39, 40 vorgesehene Langlöcher 41. Beim Zurückschieben der Betätigungstaste 38 wird das Sperrelement 18 mitgenommen und verschiebt sich in seinen Längsschlitzen 19 der Aufnahmegehäuse 1 bis zu deren hinterem Ende, so daß sich die in Fig. 1 eingezeichnete Bewegungsstrecke e der Betätigungstaste 38 ergibt.

An den Stegen 39, 40 der Betätigungstaste 38 sind nach innen weisende, schulterartige Vorsprünge 42, 43 ausgebildet, welche durch Fenster 44 in den Seitenwänden 8, 9 des Aufnahmegehäuses 1 sich in dessen Inneres erstrecken. Die Enden dieser Vorsprünge 42, 43 liegen im Weg von Seitenvorsprüngen 46, 47, die an den Enden von symmetrischen Zweigen 45 des Ausstoßers 26 ausgebildet sind. Nach einem Zurückschieben der Betätigungstaste 38 zum Öffnen des Verschlusses und der dadurch ausgelösten Vorwärtsbewegung des Ausstoßers 26 nehmen die Seitenvorsprünge 46, 47 durch Anschlagen an den Vorsprüngen 42, 43 die Betätigungstaste 38 wieder mit nach vorn und bewegen sie in ihrer Ruhestellung zurück. Die dabei zurückgelegte Bewegungsstrecke ist in Fig. 2 mit H be­ zeichnet und entspricht dem Abstand zwischen den Seitenvor­ sprüngen 46, 47 des Ausstoßers in dessen rückwärtiger Stellung und den Vorsprüngen 42, 43 der Betätigungstaste 38 in deren vorderer Ruhestellung.

Zwei symmetrisch auf den Zweigen 45 des Ausstoßers 26 ange­ ordnete Rippen 48, 49 zentrieren die Stellung des Verriegelungs­ organs 2 bei geöffnetem Verschluß. In diesem Zustand erfassen die Rippen 48, 49 den Verriegelungsvorsprung 11 zwischen sich.

Im Hinterteil des Aufnahmegehäuses 1 ist eine Bohrung 52 vorgesehen, durch welche ein Niet 51 greift, mittels welchem das Aufnahmegehäuse 1 an einer Zugstange 50 befestigt ist, deren anderes Ende an der Fahrzeugkarosserie festgemacht ist.

Das Aufnahmegehäuse 1 ist mit ihren Bauteilen in einem Schutzgehäuse 53 aus Kunststoff untergebracht. Die zur Einstecköffnung hinführende Fläche des Kopfes 55 der Betätigungstaste 38 ist trichterartig abgeschrägt, damit die Steckzunge 13 leicht und einfach eingeschoben werden kann. Der Durchgang 56 in dem Aufnahmegehäuse 1 zwischen dessen Boden 21 und den Anschlagrasten 23, 24 entspricht dem Quer­ schnitt des Einsetzabschnitts 12 der Steckzunge 13 zuzüglich einem erforderlichen Freispiel.

Eine weitere Festlegung der Steckzunge 13 geschieht durch einen Ansatz 57 am Kopf 55 der Betätigungstaste 38. Auf diese Weise ist die Steckzunge 13 bei geschlossenem Verschluß stabil gehalten. Das Aufnahmegehäuse 1 ist mittels Rippen 58 des Schutzgehäuses 54 zuverlässig in diesem gehalten (Fig. 4).

Das Verriegelungsorgan 2 ist zur Erzielung von Federeigenschaf­ ten entsprechend thermisch behandelt. Die Erklärung hierfür er­ gibt sich aus der nachfolgenden Funktionsbeschreibung.

Im in Fig. 1 und 2 gezeigten geschlossenen Zustand des Verschlusses ist das Verriegelungsorgan 2 durch das oberhalb seiner Vor­ sprünge 17 gelegene Sperrelement 18 in seiner heruntergeschwenk­ ten Verriegelungsstellung gehalten, in der der Verriegelungs­ vorsprung 11 durch die Rechtecköffnung 15 der Steckzunge 13 greift.

Zum Öffnen des Verschlusses wird die Betätigungstaste 38 durch Eindrücken ihres Kopfes 55 entgegen der Wirkung der Sperrfe­ der 31 nach hinten (bei Betrachtung von Fig. 1, 2 nach unten) bewegt. Das Sperrelement 18 gleitet um die Strecke e in den Längsschlitzen 19 nach hinten und gibt die Vorsprünge 16, 17 frei. Damit ist die Blockierung des Verriegelungsorgans 2 beendet.

Jetzt kann die Ausstoßfeder 30 den Ausstoßer 26 nach vorn be­ wegen. Der Verriegelungsvorsprung 11 wird nach oben geschoben und das Verriegelungsorgan 2 schwenkt aus, bis der Verriegelungs­ vorsprung 11 aus der Anschlagöffnung 20 des Aufnahmegehäuses 1 und der Recht­ ecköffnung 15 der Steckzunge 13 ausgetreten ist. Dabei geschieht die Schwenkung des Verriegelungsorgans 2 um eine Achse, die durch die Berührungspunkte der Lappen 5, 6 mit den Anschlagrändern der Ausschnitte 7 in den Seitenwänden 8, 9 der Aufnahmegehäuse gebil­ det ist. Die ausgeschwenkte Lage des Verriegelungsorgans 2 ist in Fig. 1 gestrichelt gezeigt.

Nach der Freigabe der Steckzunge 13 durch das Verriegelungsorgan 2 wird die Steckzunge aus der Aufnahmegehäuse 1 ausgestoßen und der Ausstoßer 26 nimmt seine vordere Stellung unter dem Verriegelungsvorsprung 11 ein. Dadurch ist das Verriegelungsorgan 2 in seiner Freigabestellung gehalten.

In dieser Stellung liegt das Sperrelement 18 an der rückwärti­ gen Flanke der Vorsprünge 16, 17 an, so daß die zusammenge­ drückte Sperrfeder 31 eine Kraft ausübt, die das Verriegelungs­ organ 2 zurück in die Verriegelungsstellung zu schwenken sucht.

Bei der Vorwärtsbewegung des Ausstoßers 26 haben die an dessen Zweigen 45 angeordneten Seitenvorsprünge 46, 47 durch Erfassen und Mitnehmen der Vorsprünge 42, 43 der Stege 39, 40 der Be­ tätigungstaste 38 diese zurück in ihre vordere Ruhelage bewegt.

Bei normalen Belastungen des Verschlusses werden die Zugkräfte der Steckzunge vom Verriegelungsorgan 2 über dessen Schenkel 3, 4 und Lappen 5, 6 an den Ausschnitten 7 der Aufnahmegehäuse 1 in diese einge­ leitet. Je nach der wirkenden Belastung können dabei die Lap­ pen 5, 6 unter Zusammenbiegung der Schenkel 3, 4 etwas ins Innere des Aufnahmegehäuses 1 gleiten und dadurch eine Längsbewegung des Verriegelungsorgans 2 nach vorne gestatten. Die Abstände a (Fig. 1) und b (Fig. 2) bleiben dabei jedoch vorhanden, weil nur dann der Verriegelungsvorsprung 11 und der Stirnteil 10 des Verriegelungs­ organs 2 beim Ausschwenken des letzteren auf keine Hindernisse stößt. Bei fehlender Belastung des Verschlusses haben die Abstände a und b ihre maximalen Größen.

Bei einer extremen Belastung des Verschlusses verschwinden die Abstände a und b, wie in Fig. 5, 6 schematisch gezeigt, und das Verriegelungsorgan 2 nimmt unter der Zugkraft T seine vorderste Stellung ein. In dieser Stellung sind die Schenkel 3, 4 des Verriegelungsorgans 2, wie in Fig. 5 ersichtlich, maximal zusammengebogen. Sie leiten jedoch nur einen kleinen Teil der Zugkraft T an der Stelle der Ausschnitte 7 in das Aufnahmegehäuse 1 ein, während der größere Teil der Zugbelastung jetzt vom Verriegelungsvorsprung 11 und dem Stirnteil 10 des Verriegelungs­ organs 2 in den vorderen Rand der Anschlagöffnung 20 sowie die Anstoßränder 25 der Anschlagrasten 23, 24 eingeleitet wird. In dieser Situation maximaler Belastung des Verschlusses stellt der Verriegelungsvorsprung 11 mit dem angrenzenden Unterteil des Stirn­ teils 10 des Verriegelungsorgans sozusagen einen kurzen, an beiden Enden gestützten Riegelbalken dar, der äußerst großen Beanspruchungen widerstehen kann.

Endet die maximale Beanspruchung des Verschlusses, so entspannen sich die Schenkel 3, 4 des insgesamt auf Grund der erwähnten thermischen Behandlung ein kräftiges Federelement darstellenden Verriegelungsorgans 2 und dieses bewegt sich wieder zurück, wobei die Lappen 5, 6 in den Ausschnitten 7 auswärts gleiten.

Bezeichnet man die Durchbiegung der Schenkel 3, 4 mit f und die Längsverschiebung des Verriegelungsorgans 2 mit x, so hängen diese Größen über den Abbiegungswinkel α der Lappen 5, 6 wie folgt zusammen:

f = x · tg α (I)

Die Veränderung des Winkels α infolge der Verschiebung des Verriegelungsorgans durch die Biegung der Schenkel kann ver­ nachlässigt werden.

Bezeichnet man die in den Ausschnitten 7 auf die Schenkel 3, 4 wirkende Biegungskraft mit P, so ist diese mit der das Verschluß beanspruchenden Zugkraft T verknüpft nach der Beziehung:

T = P · tg α (II)

Die Schenkel 3, 4 des Verriegelungsorgans 2 wirken dabei in der Art einer Blattfeder, deren Federkonstante C beträgt:

mit
E - Elastizitätsmodul,
J - Trägheitsmoment des Querschnitts des Stirnteils 10,
l - Länge des Schenkels (zwischen den Berührungsstellen),
K - eine Formkonstante (K1) des Schenkels.

Unter Anwendung bekannter Formeln der Festigkeitslehre kann gezeigt werden, daß die Zugkraft T, die Verschiebung x, der Winkel α und die Federkonstante G durch die folgende, etwas vereinfachte Formel angegeben werden können:

T = 2x · C · tg² α (IV)

Dabei ist, wie gesagt, die Änderung des Angriffswinkels α zwischen den Lappen 5, 6 und den Rändern der Ausschnitte 7 und ebenso auch die Reibung vernachlässigt.

Um die Möglichkeit des Öffnens des Verschlusses gemäß den For­ derungen der Regeln Nr. 16 EWG UN zu gewährleisten, müssen die Abstände a und b so gewählt werden, daß bei einer Verschiebung des Verriegelungsorgans 2 von a eine Beanspruchungskraft des Verschlusses von T300 N sich ergibt. Wird beispielsweise die Konstruktion so ausgeführt, daß bei einer maximalen Verschiebung des Ver­ riegelungsorgans 2 in der Größe von a, d. h. vor dem Anschlagen des Verriegelungsvorsprungs am Rand der Anschlagöffnung 20, eine Be­ anspruchungskraft von 1000 N erreicht wird, so ist eine mehr als dreifache Sicherheit zur Erfüllung der genannten Norm ge­ währleistet. Aus der Formel IV ergibt sich dann.

Bei Betrachtung dieser Zusammenhänge ist zu sehen, daß der Winkel α eine große Bedeutung bei der Dimensionierung des Verriegelungsorgans 2 hat. Der Winkel α liegt vorzugsweise zwischen 50 und 80°.

Wenn beim Ansteigen der Beanspruchungskraft des Verschlusses die Abstände a und b aufgebraucht sind und das Verriegelungsorgan 2 seine vorderste Stellung erreicht hat, steigt die federnde Rückholkraft der Schenkel 3, 4 nicht weiter an und die hinzu­ kommenden Kraftbeträge werden an den Berührungsflächen zwi­ schen Verriegelungsvorsprung 11 und vorderem Rand der Anschlags­ öffnung 20 sowie Stirnteil 10 und Anstoßrändern 25 der An­ schlagrasten 23, 24 in die Aufnahmegehäuse 1 eingeleitet. Gleichzeitig entstehen hier Reibungskräfte, die der Komponente der Bean­ spruchungskraft entgegenwirken, welche das Verriegelungsor­ gan 2 in die Freigabestellung zu schwenken sucht. Die Kraft­ beaufschlagung des Sperrelements 18 wächst also nicht mehr weiter.

Sinkt die Beanspruchungskraft T des Verschlusses, so bewegt sich das Verriegelungsorgan 2 wieder nach hinten in Richtung seiner unbelasteten Stellung und die Abstände a und b treten wieder auf.

Zum Schließen des Verschlusses wird die Steckzunge 13 mit ihrem Ein­ setzabschnitt 12 in die Einstecköffnung 54 der Betätigungs­ taste 38 und den Durchgang 56 in das Aufnahmegehäuse 1 eingesteckt. Dabei schiebt der vordere Rand der Steckzunge 13 den Ausstoßer 26 entgegen der Wirkung der Ausstoßfeder 30 zurück.

Sobald die Rechtecköffnung 15 des Einsetzabschnitts 12 unter den Verriegelungsvorsprung 11 gelangt, fällt dieser in die Öffnung ein und das Verriegelungsorgan 2 schwenkt in seine Verriege­ lungsstellung, und zwar unter der Wirkung des Sperrelements 18, das von der Sperrfeder 31 längs der rückwärtigen Flanke der Vor­ sprünge 16, 17 verschoben wird. Das Sperrelement 18 gleitet dann auf die genannten Vorsprünge zum vorderen Rand der Längs­ schlitze 19 und nimmt seine Blockierstellung wieder ein.

Die Blockierstellung des Sperrelements 18 auf den Vorsprüngen 16, 17 geht auch nicht verloren bei einer plötzlichen Beschleunigung des Aufnahmeteils nach hinten. Ein solcher Fall kann auftreten, wenn der Aufnahmeteil nicht starr an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, sondern unter Zwischenschaltung eines Gurtstrammers, der bei einer unfallbedingten heftigen Verzögerung des Fahrzeugs anspricht und den Verschluß durch Wirksamwerden einer kräftigen Feder oder auf andere Weise schlagartig anzieht.

Der beschriebene Verschluß ist von hoher Zuverlässigkeit, auch bei langer und intensiver Benutzung im Dauerbetrieb, was der passiven Sicherheit der Fahrzeuge zugute kommt. Das Verschluß ist von einfacher kompakter und sehr fertigungsgerechter Konstruk­ tion.

Insbesondere ist die Montage des Verschlusses sehr leicht und einfach, so daß seine Gestehungskosten erheblich niedriger liegen, als die bekannter ähnlicher Konstruktionen.

Claims (10)

1. Verschluß für den Sicherheitsgurt von Fahrzeugen mit
einem Halteteil, das als Steckzunge (13) mit einer Öse für einen Gurtzweig und mit einem flachen Einsetzabschnitt (12) ausgebildet ist, der an seinem Ende eine Öffnung (15) aufweist,
einem Aufnahmeteil das aus einem in einem Schutzgehäuse (53) untergebrachten Aufnahmegehäuse (1) besteht, in dem ein U-förmiges Verriegelungsorgan (2) schwenkbar gelagert ist, welches einen Verriegelungsvorsprung (11) aufweist, der mit der Öffnung (15) der Steckzunge (13) sowie einer Anschlagöffnung (20) im Boden (21) des Aufnahmegehäuses (1) zusammenwirkt,
einem abgefederten Ausstoßer (26) für die Steckzunge (13), dessen auf die Anschlagfläche des Verriegelungsvorsprungs (11) wirkende Kraft das Verriegelungsorgan (2) aus seiner Verriegelungsstellung in eine Freigabestellung zu schwenken sucht,
einem abgefederten und verschieblichen Sperrelement (18) zum Blockieren des Verriegelungsorgans (2) in dessen Verriegelungsstellung,
sowie mit einer Betätigungstaste (38) zum Öffnen des Verschlusses durch Verschiebung des Sperrelements (18),
dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (3, 4) des Verriegelungsorgans (2) sich nach hinten verjüngen und ihre Enden unter einem Winkel von 50° bis 80° auswärts abgebogen sind und zwei symmetrische Lappen (5, 6) bilden, welche symmetrisch angeordnete Ausschnitte (7) der Seitenwände (8, 9) des Aufnahmegehäuses (1) derart nach auswärts federnd frei durchgreifen, daß das Verriegelungsorgan (2) in seiner unbeanspruchten Verriegelungsstellung in einer rückwärtigen Position gehalten ist, in der zwischen seinem Verriegelungsvorsprung (11) und dem Anschlagrand der Anschlagöffnung (20) im Boden (21) des Aufnahmegehäuses (1) ein Abstand (a) verbleibt, und daß im vorderen Teil des Aufnahmegehäuses (1) von dessen Seitenwänden (8, 9) zwei zueinander symmetrische Anschlagrasten (23, 24) unter Bildung eines freien Durchgangs (56) für den Einsteckabschnitt (12) der Steckzunge (13) ins Innere des Aufnahmegehäuses (1) rechtwinklig abgebogen sind, deren Anstoßränder (25) oberhalb der Steckzunge (13) bei extremer Belastung des Verschlusses mit dem Stirnwinkel (10) des Verriegelungsorgans (2) zusammenwirken, wobei zwischen diesen in der unbeanspruchten Verriegelungsstellung ein Abstand (b) verbleibt.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (K) zwischen den Anschlagrasten (23, 24) des Aufnahmegehäuses (1) die Breite des Verriegelungsvorsprungs (11) des Verriegelungsorgans (2) übersteigt.

3. Verschluß nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen dem Verriegelungsvorsprung (11) und dem Anschlagrand, der Anschlagöffnung (20) im Boden (21) des Aufnahmegehäuses (1) in der unbelasteten Verriegelungsstellung gleich dem Abstand (b) zwischen dem Stirnteil (10) des Verriegelungsorgans (2) und Anstoßrändern (25) der Anschlagrasten (23, 24) des Aufnahmegehäuses (1) ist.

4. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge und der Abbiegungswinkel der Lappen (5, 6) so bemessen sind, daß diese in der nach vorn gezogenen zugkraftbeaufschlagten Stellung des Verriegelungsorgans (2) unter Zusammenbiegung der Schenkel (3, 4) fast auf ihrer ganzen Länge durch die Ausschnitte (7) geglitten sind.

5. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schenkeln (3, 4) des Verriegelungsorgans (2) zwei sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen mit dem Sperrelement (18) zusammenwirkende, symmetrisch angeordnete Vorsprünge (16, 17) ausgebildet sind.

6. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Verschluß das Verriegelungsorgan (2) durch den vorgeschobenen Ausstoßer (26) in seiner Freigabestellung gehalten ist.

7. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an seitlichen Stegen (39, 40) der Betätigungstaste (38) absatzartige Vorsprünge (42, 43) ausgebildet sind, welche durch Fenster (44) in den Wänden (8, 9) des Aufnahmegehäuses (1) ins Innere derselben ragen und mit Seitenvorsprüngen (46, 47) des Ausstoßers (26) in der Weise zusammenwirken, daß dieser nach einer Öffnung des Verschlusses beim Ausstoßen der Steckzunge (13) die Betätigungstaste (38) in ihre Ausgangsstellung zurückschiebt.

8. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungstaste (38) bei geöffnetem Verschluß vom Ausstoßer (26) und bei geschlossenem Verschluß vom Sperrelement (18) in seiner Ruhelage gehalten ist.

9. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine als Anschlag für die Ausstoßfeder (30) sowie die Sperrfeder (31) wirkende Stütze (29), an der zwei Flügel (32) ausgebildet sind, deren Enden (33) in Ausschnitte (7) der Seitenwände (8, 9) des Aufnahmegehäuses (1) greifen.

10. Verschluß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Stütze (29) ein den Boden (21) des Aufnahmegehäuses (1) untergreifender Zahn (37) ausgebildet ist und unterhalb der Enden (33) der Flügel (32) die Lappen (5) des Verriegelungsorgans (2) in den Ausschnitten (7) der Seitenwände (8, 9) gehalten sind.