DE69809488T2 - Gürtelschliesse - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schloß für einen Fahrzeuginsassen-Sicherheitsrückhaltegurt und insbesondere ein Schloß, das für die Verwendung mit einem Vorspanner geeignet ist.
• Vorspanner sind Vorrichtungen, die schnell eine Länge eines Sicherheitsgurts einziehen, um im Fall eines Zusammenstoßes einen Durchhang aufzuwickeln. Der Insasse wird dadurch sicherer zurückgehalten und wird richtiger positioniert, um von sekundären Rückhaltevorrichtungen, wie beispielsweise Airbags, zu profitieren, die für eine maximale Wirkung von der richtigen Positionierung des Insassen abhängig sind.
• Ein Vorspanner kann an der Rückzugsseite des Gurts verwendet werden, um das Gurtband schnell auf die Aufrollspule zurückzuspulen, oder als Alternative dazu auf der Schloßseite, um die Schloßhalterung schnell in einer gurtstraffenden Richtung zu ziehen. Es wird bevorzugt, den Vorspanner auf der Schloßseite zu verwenden, da ein Zurückziehen des Schlosses um eine bestimmte Entfernung den Gurt wirksam um die doppelte Entfernung strafft (sowohl vom Beckenabschnitt als auch vom Schulterabschnitt wird eine Länge des Gurtbandes abgenommen).
• Jedoch tritt bei einem Schloßvorspanner ein Problem darin auf, daß die hohen durch den Vorspanner erzeugten Beschleunigungskräfte, die auf bewegliche Teile des Schlosses wirken, dazu neigen, ein Ausklinken des Schlosses zu bewirken, mit offensichtlich unerwünschten Folgen für die Sicherheit des Fahrzeuginsassen.
• Ein Sicherheitsgurtschloß umfaßt einem Rahmen, der an einem Stück Gurtband angebracht ist, eine Führungsauskehlung für eine Zunge, die an einem anderen Stück Band angebracht ist, ein Klinkenelement, das entweder verschiebbar oder schwenkbar durch die Wirkung eines dem Nutzer zugänglichen Betätigungsknopfes zwischen einer eingeklinkten Position, in der es mit der Zunge ineinandergreift, und einer ausgeklinkten Position, in der die Zunge frei ist, bewegt werden kann. Vorteilhafterweise ist außerdem ein Zusatzarretierungselement eingearbeitet, um das Klinkenelement zu blockieren und das Schloß vor Querstößen zu schützen, die dazu neigen, die Klinke in die ausgeklinkte Position zu bewegen. Diese kann die Form eines Widerlagers auf dem Knopf, das mit dem Klinkenelement ineinandergreift, oder eines Zusatzarretierungsstabs oder -stifts annehmen, der oben auf dem Klinkenelement aufsitzt, um es unten zu halten. Um das Schloß auszuklinken, wird ein solcher Stab durch den Betätigungsknopf beiseite bewegt. Es ist zu sehen, daß Vorspannkräfte auf das Schloß in der Zungeneinführungsrichtung wirken und folglich auf den Knopf und die Zusatzarretierung in einer ausklinkenden Richtung wirken, was eine unerwünschte falsche Freigabe bewirkt.
• Um diese falsche Freigabe zu verhindern, sind Anpassungen an Schlössern vorgenommen worden. Es ist vorgeschlagen worden, die Freigabe des Schlosses unter Vorspannkräften physisch zu blockieren, unter Verwendung von Schwenkklinken oder zusätzlichen Sperrvorrichtungen, die sich unter Vorspannkräften in Positionen bewegen, in denen entweder die Zungeneingriffsklinke unmittelbar am Herausheben aus dem Zungeneingriff gehindert wird oder in denen der Freigabeknopf gegen eine Bewegung in der Freigaberichtung blockiert wird.
• Diese bekannten Sperrsysteme haben Nachteile darin, daß sie sich auf eine physische Bewegung eines Teils verlassen und folglich zu Verschleiß und zu Versagen durch das Eindringen von Schmutz oder Fremdkörpern in das Schloß neigen. Sie verlassen sich darauf, daß sich das zusätzliche Sperrelement unter Vorspannkräften schneller bewegt als der Schloßknopf, und ihre Bewegungsgeschwindigkeit wird durch Umgebungsbedingungen beeinflußt.
• Es ist ebenfalls vorgeschlagen worden, der Trägheit des Knopfes durch das Einarbeiten einer Ausgleichsmasse in die Konstruktion entgegenzuwirken derart, daß die Trägheit der Masse in der entgegengesetzten Richtung wirkt wie die Trägheit des Knopfes. Dies wird beispielsweise in EP 0 507 266 und EP 0 489 950 beschrieben.
• Es ist bekannt, daß GB 241 019 eine Ausgleichsmasse verwendet, die durch eine U-förmige Blattfeder elastisch mit dem Zusatzarretierungsstift verbunden ist, um so der Trägheit des Zusatzarretierungsstifts unter dem Einfluß von Vorspannkräften entgegenzuwirken und zu verhindern, daß er sich aus der Zusatzarretierposition bewegt, wodurch das Schloß im eingeklinkten Zustand gehalten wird. Diese Anordnung verläßt sich jedoch auf die Stärke und Elastizität einer kleinen Blattfeder, und ein Versagen der Feder durch Verschleiß ist mit der Zeit wahrscheinlich, insbesondere, da die Feder sich jedes Mal biegt, wenn das Schloß unter normalen Betriebsbedingungen eingeklinkt und ausgeklinkt wird. Außerdem bietet diese Anordnung keinen Schutz gegen Kräfte, die während der Beschleunigungs- oder Vorspannphase des Vorspanners (des Abwärtshubs) erzeugt werden. Die Beschleunigungsphase neigt nicht besonders dazu, ein Schloß auszuklinken, da die Kräfte auf die beweglichen Teile, wie beispielsweise den Knopf, in einer Richtung gegen die Ausklinkrichtung wirken. Trotzdem bewirken die Kräfte eine relative Bewegung, die durch in den Gehäuserahmen und den Knopf eingebaute Anschläge begrenzt werden muß, und dies vergrößert die Komplexität und folglich die Kosten der Konstruktion. Außerdem verursacht der konstante Kontakt physischer Teile Verschleiß und führt folglich Elemente eines möglichen Versagens ein.
• Ein anderes bekanntes, für die Verwendung mit einem Vorspanner vorgesehenes, Schloß wird in EP 0 663 156 beschrieben. Dieses verwendet eine Masse, die durch einen starren zweiarmigen Hebel schwenkbar mit dem Knopf und über eine Feder mit dem Zungenausstoßer verbunden ist. Dieses Schloß hat eine unerwünscht große Breite, um die Schwenkanordnung von Hebel und Masse unterzubringen.
• Die vorliegende Erfindung zielt auf die Bereitstellung eines verbesserten Schlosses, das für die Verwendung mit einem Vorspanner geeignet ist.
• Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Schloß für die Verwendung mit einem Vorspanner bereitgestellt, widerstandsfähig gegen hohe Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte, wobei das Schloß folgendes umfaßt:
• einen Rahmen,
• eine Auskehlung in dem Rahmen, in die eine Zunge eingeführt werden kann,
• ein Klinkenelement, das beweglich ist zwischen einer Position, in der eine Zunge in Eingriff ist, und einer Position, in der die Zunge freigegeben wird,
• ein Betätigungselement, das in zwei entgegengesetzten Richtungen parallel zur Einführungslinie der Zunge bewegt werden kann und wirksam dem Klinkenelement zugeordnet ist, so daß es das Klinkenelement zwischen der Zungeneingriffs- und der Zungenfreigabeposition bewegen kann, und
• ein Ausgleichsgewichtselement, das angeordnet ist, um die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte auszugleichen, die danach streben, das Betätigungselement in einer der zwei Richtungen zu bewegen,
• bei dem sowohl das Betätigungselement als auch das Ausgleichsgewichtselement ihren Schwerpunkt in der allgemein gleichen Ebene haben, in der die Eingriffslinie des Betätigungselements liegt, und das Schloß eine lineare, in zwei Richtungen wirkende, Trägheitsgegenübertragungsverbindung umfaßt derart, daß die Trägheit des einen unmittelbar in einer Rückwärtsrichtung auf das andere übertragen wird, wobei die Masse des Betätigungselements annähernd gleich der Masse des Ausgleichsgewichtselements ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsübertragungsverbindung ein flexibles Seil ist, das in einer Endlosschleife um Rillenscheiben gewunden ist, die am Rahmen angebracht sind. Der Knopf und die Masse sind jeweils mit unterschiedlichen Seiten der Schleife verbunden, so daß die auf das eine wirkenden Kräfte auf das andere in einer entgegengesetzten Richtung wirken werden. Die Verbindung kann fest oder durch weitere, am Knopf angebrachte, Rillenscheiben erfolgen. Das Seil windet sich dann in einer endlosen Achterfigur, wobei die obere Schleife die Knopfrillenscheibe umkreist und die untere Schleife zwei am Rahmen befestigte Rillenscheiben umkreist.
• Das Seil wird aus einem feinen, sehr starken Material hergestellt, das sich bei der Anwendung nicht dehnt oder verdreht. Es kann ein feiner, starker Draht verwendet werden, oder ein künstliches Material, wie beispielsweise Kevlar®, wäre geeignet.
• Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie dieselbe wirksam umgesetzt werden kann, wird nun Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schlosses nach der vorliegenden Erfindung ist, wobei dessen obere Abdeckung entfernt ist,
• Fig. 2 eine Draufsicht des Schlosses von Fig. 1 ist,
• Fig. 3 eine Seitenansicht des Schlosses von Fig. 1 ist.
• Die Abbildungen zeigen einen Betätigungsknopf 1, der verschiebbar in zwei Rahmenteilen 2 und 3 angebracht ist, die eine Auskehlung 4 zwischen denselben definieren, um eine in das Schloß einzuklinkende Schloßzunge 21 aufzunehmen. Ein Klinkenelement 5 ist in Querrichtung beweglich über die Bahn der Auskehlung 4, um so ein Loch in der Schloßzunge zu lokalisieren und mit demselben ineinanderzugreifen. Das Klinkenelement 5 wird durch die Blattfeder 6, die auf die Oberkante 7 desselben wirkt, in eine Einklinkposition vorgespannt. Der Knopf 1 wird durch eine Rückholfeder (nicht gezeigt) federvorgespannt, die zwischen dem oberen Rahmenteil 2 und dem Knopf 1 wirkt und auf der Knopfseite durch die Federanbringungsnase 8 getragen wird. Auf der Rahmenseite greift die Feder mit der Federanbringungsnase 9 auf dem nach oben vorstehenden Arm 10 ineinander.
• Der Knopf gleitet mit Hilfe von Flanschen 11, die oberhalb und unterhalb von Gleitkanten 12 des oberen Rahmenteils 2 eingreifen, parallel zur Zungeneinführungsauskehlung 4.
• Der Knopf 1 hat Seitenrampen 13, und diese wirken mit seitlich vorstehenden Armen 14 auf dem Klinkenelement 5 zusammen. Wenn sich der Knopf in der Richtung A bewegt, laufen die Klinkenseitenarme 14 die entsprechenden Rampen nach oben, und die Klinke wird, geführt in den Seitenauskehlungen 15, aus der Zungenaufnahmeauskehlung und aus dem Eingriff mit der Zunge gehoben. Dies ist die Freigabeposition.
• An hinteren Verlängerungen des Knopfes sind Führungsräder 16 angebracht, die in das Innere des Schlosses zeigen und an den Knopfverlängerungen sicher gegen eine Drehung um ihre Mitten befestigt sind. Vier weitere Rillenscheibenräder sind in Paaren 17, 18 auf jeder Seite des Rahmens angebracht, und diese sind frei um ihre Mitten drehbar.
• Ein flexibler Draht 19 geht in einer Endlosschleife um jedes Paar der Rahmen-Rillenscheibenräder 17, 18 und um das jeweilige Knopf-Rillenscheibenrad 16, d. h. dasjenige, das sich auf der gleichen Seite des Schlosses befindet. Der Draht 19 bildet eine Achterfigur, wobei die untere Schleife über ein Paar von Rahmenrädern 17, 18 läuft und die obere Schleife das entsprechende Knopfrad 16 umkreist.
• Zwischen den Innenlängen des Drahts 19 ist ein Ausgleichsgewicht 20 angebracht, das an dem Draht entweder durch Crimpen oder Klemmen fest befestigt ist oder das geklebt oder genietet oder durch andere geeignete Verfahren angebracht werden kann.
• Im normalen Betrieb wird zum Freigeben des Schlosses der Knopf 1 (in der Richtung A) gedrückt. Die Seitenrampen 13 heben das Klinkenelement 5, gegen die Vorspannung der Blattfeder 6, und die Zunge wird freigegeben. Wenn der Knopf in der Richtung A gedrückt wird, bewegen sich die Knopfführungsräder 16 in der Richtung A und dies bewirkt, über den Draht 19, daß sich die Rahmen-Rillenscheibenräder 17, 18 drehen und sich folglich die Masse, die auf der Innenlänge des Drahts 19 getragen wird, in der Richtung B bewegt.
• Wenn der Schloß-Ausklinkvorgang vollendet ist, kehrt der Knopf unter der Wirkung der Knopfrückholfeder in seine Ruheposition zurück.
• Also bewegt sich der Knopf in der Richtung B (entgegengesetzt zur Richtung A). Die Rahmen- Rillenscheibenräder 17, 18 drehen sich nun in der entgegengesetzten Richtung, und die Masse bewegt sich in der Richtung A.
• Nun wird das Funktionieren des Schlosses unter Vorspannbedingungen beschrieben.
• Wenn ein Schloßvorspanner gezündet wird, werden die Schloßrahmenteile 2 und 3 im Fahrzeug nach unten beschleunigt, in der Richtung des Pfeils A in den Abbildungen. Da der Knopf 1 nicht am Rahmen befestigt ist, erfährt er eine relative Trägheitskraft in der entgegengesetzten Richtung, d. h. während der Beschleunigungsphase des Vorspannvorgangs bleibt der Knopf hinter dem Rahmen zurück. Am Ende des Vorspannhubs kommt der Rahmen plötzlich zum Stehen. Die Trägheit des Knopfes stellt jedoch eine Kraft bereit, die danach strebt, sein Weiterbewegen in der Richtung A zu bewirken. Ungebremst wird diese relative Bewegung des Knopfes in der Richtung A das Schloß ausklinken. Jedoch wird mit dieser Erfindung der Trägheit des Knopfes durch die Trägheit der Masse 20 entgegengewirkt.
• Während der Beschleunigungsphase erfährt die Masse 20 ebenfalls eine relative Trägheitskraft im Vergleich zum Rahmen, so daß sie in der Richtung B hinter dem Rahmen zurückbleibt.
• Jedoch wird diese Trägheit über die Anordnung von Draht und Rillenscheiben von der Masse zum Knopf in der entgegengesetzten Richtung übertragen und wirkt der Trägheit des Knopfes entgegen. Die Reibung zwischen dem Draht und den Knopfführungsrädern ist ausreichend, um den Draht 19 wirksam an den Knopfführungsrädern 16 zu arretieren, so daß der Knopf wirksam fest mit dem Draht verbunden ist.
• Am Ende des Vorspannhubs, wenn der Rahmen angehalten wird und die Trägheit des Knopfes wirkt, um ihn weiter in der Richtung A zu bewegen, wirkt die Trägheit des Ausgleichsgewichts ebenfalls in der Richtung A, und dies wird durch die Anordnung von Draht und Rillenscheiben übertragen, um den Trägheitskräften auf den Knopf entgegenzuwirken. Wieder wird der Draht auf Grund der Reibung des Drahts an den Knopfführungsrädern 16 arretiert.
• Folglich gibt es während des Vorspannens weder in der Beschleunigungs- noch in der Verzögerungsphase eine tatsächliche relative Bewegung von Teilen des Schlosses, da die Trägheit des Knopfes und der Masse einander entgegenwirken. Daher wird kein falsches Ausklinken auftreten, und das Schloß bleibt unter großen Kräften in jeder Richtung sicher eingeklinkt.
• Der Knopf kann alternativ unmittelbar mit dem Draht 19 verbunden werden, auf die gleiche Weise wie die Masse. Unter Vorspannbedingungen wird dies auf die gleiche Weise funktionieren wie das illustrierte Ausführungsbeispiel. Die feststehenden Knopfführungsräder sind jedoch eine geeignete Weise zum Anbringen eines Endlosdrahts an dem Knopf, und die 360º-Wicklungsrunde bietet den maximalen Reibungskontakt.

Claims (6)

1. Schloß für die Verwendung mit einem Vorspanner, widerstandsfähig gegen hohe Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte, wobei das Schloß folgendes umfaßt:

einen Rahmen (2, 3),

eine Auskehlung (4) in dem Rahmen (2, 3), um eine Zunge (21) wesentlich längs einer Einführungslinie aufzunehmen,

ein Klinkenelement, das beweglich ist zwischen einer Position, in der eine Zunge (21) in Eingriff ist, und einer Position, in der die Zunge freigegeben wird,

ein Betätigungselement (1), das in zwei entgegengesetzten Richtungen längs einer Eingriffslinie wesentlich parallel zur Einführungslinie der Zunge (21) bewegt werden kann und wirksam dem Klinkenelement (5) zugeordnet ist, so daß es das Klinkenelement zwischen der Zungeneingriffs- und der Zungenfreigabeposition bewegen kann, und

ein Ausgleichsgewichtselement (20), das angeordnet ist, um die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte auszugleichen, die danach streben, das Betätigungselement in einer der zwei Richtungen zu bewegen,

bei dem sowohl das Betätigungselement (1) als auch das Ausgleichsgewichtselement (20) ihren Schwerpunkt in der allgemein gleichen Ebene haben, in der die Eingriffslinie des Betätigungselements (1) liegt, und das Schloß eine lineare, in zwei Richtungen wirkende, Trägheitsgegenübertragungsverbindung umfaßt derart, daß die Trägheit des einen unmittelbar in einer Rückwärtsrichtung auf das andere übertragen wird, wobei die Masse des Betätigungselements (1) annähernd gleich der Masse des Ausgleichsgewichtselements (20) ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsübertragungsverbindung ein flexibles Seil (19) ist, das in einer Endlosschleife um Rollen (17, 18) gewunden ist, die am Rahmen angebracht sind.

2. Schloß nach Anspruch 1, bei dem das Betätigungselement (1) und das Gegengewichtselement (20) jeweils mit unterschiedlichen Seiten der Schleife verbunden sind, so daß die auf das eine wirkenden Kräfte auf das andere in einer entgegengesetzten Richtung wirken.

3. Schloß nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schleife mit dem Betätigungselement (1) durch eine weitere, am Betätigungselement (1) angebrachte, Rolle (16) verbunden ist.

4. Schloß nach Anspruch 3, bei dem sich das Seil (19) in einer endlosen Achterfigur windet, wobei eine obere Schleife derselben die am Betätigungselement (1) angebrachte Rolle (16) umkreist und eine untere Schleife derselben die zwei am Rahmen befestigten Rollen (17, 18) umkreist.

5. Schloß nach einem der Anspruche 1 bis 4, das ein Paar von Seilen und ein entsprechendes Paar von Rollen umfaßt.

6. Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Seil (19) ein feines, sehr starkes Material umfaßt, das sich bei der Anwendung nicht wesentlich dehnt oder verdreht.