DE69819177T2

DE69819177T2 - Gurtschloss

Info

Publication number: DE69819177T2
Application number: DE69819177T
Authority: DE
Inventors: John Carlisle Bell; Brian Jack
Original assignee: Breed Automotive Technology Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Inc
Priority date: 1997-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2018-08-05
Also published as: EP1011360A1; DE69819177D1; WO1999007243A1; US6363591B1; JP2001513339A; EP1011360B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtschloß und insbesondere ein Schloß für eine Verwendung bei einem Gurtstraffer mit Schloßende.
Gurtstraffer werden verwendet, um die Schloßbefestigung schnell zurückzuziehen, um so jegliche Schlaffheit im Sicherheitsgurt schnell aufzunehmen, der den Fahrzeuginsassen in Position hält. Eine Schlaffheit kann entstehen, wenn der Insasse außer Position ist (beispielsweise schläft!) oder durch lockere Wicklungen auf der Gurtaufrollvorrichtung (sogenannter Rollenfilmeffekt). Das Schloß wird sehr schnell zurückgezogen, und daher werden extrem hohe Schwerkräfte auf die Schloßteile ausgeübt. Ein konventionelles Schloß neigt dazu, sich unter dem Einfluß dieser hohen Schwerkräfte wegen der relativen Bewegung zwischen den Teilen des Schlosses infolge ihrer unterschiedlichen Trägheiten zu lösen. Beispielsweise können bestimmte Teile hinter dem Schloßrahmen während der Beschleunigungsphase des Gurtstraffungsvorganges zurückbleiben. Andere Teile bewegen sich weiter, nachdem der Rahmen des Schlosses zum Stillstand gebracht wurde (das ist die Verlangsamungsphase des Gurtstraffungsvorganges). Insbesondere während der Verlangsamungsphase bewegt sich der Betätigungsdruckknopf des Schlosses weiter und wirkt in der gleichen Weise, als ob er niedergedrückt wird, um das Schloß zu öffnen. Unverkennbar ist das sehr unerwünscht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Schloß bereitzustellen, das gegen die hohen Schwerkräfte unempfindlich ist, die während des Gurtstraffens erzeugt werden.
Ein bekanntes gurtstrafferbeständiges Schloß wird im EP 681792 offenbart. Hierbei wird eine Bolzensperre durch eine Druckfeder in eine zurückgezogene Position während der normalen Funktion des Schlosses gebracht. Beim Gurtstraffen wird jedoch die Zurückziehkraft der Feder durch die hohen Schwerkräfte während der Beschleunigungsphase überwunden, und der Bolzen wird in eine Blockierposition über der Schloßklinke bewegt. Am Ende des Gurtstraffungshubes, d. h., während der Verlangsamungsphase, versucht der Druckknopf, sich in die Ausklinkposition zu bewegen, und die Kraft, die vom Druckknopf auf die Klinke ausgeübt wird, klemmt den Bolzen in seiner Blockierposition ein. Daher öffnet sich theoretisch das Schoß nicht.
Dieser Mechanismus verläßt sich jedoch auf Teile des Schlosses, die sich miteinander verklemmen, und das verriegelt manchmal das Schloß vollständig, so daß es nicht freigegeben werden kann, nachdem der Gurtstraffungsvorgang abgeschlossen ist. Das ist unverkennbar sehr unerwünscht, da in jenem Fall der Fahrzeuginsasse nicht aus dem Sitz befreit werden kann.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes gurtstrafferbeständiges Schloß bereitzustellen, das sich bei Benutzung nicht verklemmt.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Schloß für einen Fahrzeugsicherheitsrückhaltegurt bereitgestellt, das aufweist: eine Klinke, die zwischen einer Zungeneingriffsposition, in der das Schloß festgemacht wird, und einer Zungenausrückposition, in der das Schloß geöffnet ist, beweglich ist; einen Druckknopf, der in der Richtung des Einsetzens der Zunge beweglich ist, um die Klinke in die Ausrückposition gegen die Wirkung einer Vorspannfeder anzuheben; eine Sicherungseinrichtung, die leichter ist als der Druckknopf und im Rahmen des Schlosses montiert ist, um zwischen einer Position, in der sie eine Bewegung der Klinke in die Ausrückposition einschränkt, und einer Position beweglich zu sein, in der sie die Bewegung der Klinke nicht einschränkt, wobei die Sicherungseinrichtung durch eine elastische Einrichtung in die nicht einschränkende Position vorgespannt wird, wobei die Stärke der elastischen Einrichtung so ist, daß sie während der Verlangsamungsphase eines Gurtstraffers überwunden wird, so daß sich die Sicherungseinrichtung in die einschränkende Position bewegt und das Öffnen des Schlosses verhindert, und, wenn sich die Gurtstraffungskräfte verlieren, sich die Sicherungseinrichtung in die nicht einschränkende Position zurückbewegt.
Vorzugsweise ist die Vorspanneinrichtung eine Blattfeder, die an ihren Enden in Schlitzen im Schloßrahmen und in ihrer Mitte in einem Schlitz oder durch einen an der Sicherungseinrichtung montierten Haken gehalten wird. Die Sicherungseinrichtung ist vorzugsweise eine verschiebbare Platte, die für eine Gleitbewegung in den Schlitzen im Rahmen montiert ist. Die Klinke wird vorzugsweise durch eine Blattfeder in die Zungeneingriffsposition vorgespannt.
Ein entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruiertes Schloß weist bedeutende Vorteile gegenüber dem bisherigen Stand der Technik auf, weil sich die Sicherungseinrichtung in die Klinkeneinschränkposition während der Verlangsamungsphase des Gurtstraffungsvorganges bewegt und daher die Gefahr des Festklemmens des Schlosses in bedeutendem Maß verringert wird.
Natürlich kann eine Spiralfeder anstelle einer Blattfeder verwendet werden, um die Sicherungseinrichtung vorzuspannen.
In der bevorzugten Ausführung, bei der die Sicherungseinrichtung im Rahmen des Schlosses gehalten wird, ist diese Gurtstraffungsübersperreinrichtung sehr fest und kann die extrem hohen Belastungen aushalten, die auf die Druckknopfbaugruppe beim Gurtstraffen aufgebracht werden. Die Sicherungseinrichtung ist leichter ausgeführt als der Druckknopf. Die Sicherungseinrichtung bewegt sich während der Verlangsamungsphase schneller als der Druckknopf und blockiert die Klinke, bevor der Druckknopf Öffnungskräfte auf die Klinke ausübt. Das Verhältnis der Federfestigkeit zur Masse der Sicherngseinrichtung steuert diesen Vorgang. Typischerweise ist die Sicherungseinrichtung nur die Hälfte der Masse des Druckknopfes, und die Feder ist so angeordnet, daß die für die Überwindung der Trägheit des Druckknopfes benötigte Kraft ein Mehrfaches, bis zum etwa 9-fachen, der Kraft ist, die für das Überwinden der Trägheit der Sicherungseinrichtung benötigt wird.
Entsprechend einer alternativen Ausführung darf sich die Klinke über eine kleine Entfernung unter Gurtstraffungsbedingungen bewegen, wird aber an einem Heben vollständig aus dem Zungeneingriff durch einen Abschnitt im unteren Rahmen mittels einer federbelasteten Massenbaugruppe hinter der Klinke gehindert, was die Position der Klinke bei normalen Bedingungen beibehält. Wenn die Anordnung während des Gurtstraffens unter einer Belastung ist, dann wird die Sicherungseinrichtung mittels einer geeichten Feder in Position bewegt, die so eingestellt ist, daß das Blockieren der Klinke vor dem Bewegen des Druckknopfes bewirkt wird.
Entsprechend einer noch weiteren alternativen Ausführung wird der Druckknopf in zwei Abschnitten gebildet, die sich unter normalen Arbeitsbedingungen zusammen bewegen. Unter Gurtstraffungsbedingungen darf sich jedoch der innere Druckknopf vor dem äußeren Druckknopf bewegen, da er schwerer ausgeführt ist und daher eine höhere Trägheit aufweist. Der innere Druckknopf weist ein kleines Widerlager auf, das unter Gurtstraffungsbedingungen über die Klinke paßt oder dagegen klemmt und sie an einem Heben und Entriegeln des Schlosses hindert. Vorzugsweise weist dieses Widerlager ein Verbundmaterial mit einem viel höheren Reibungskoeffizienten als das normale Material auf, das für einen Druckknopf verwendet wird. Die Masse des inneren Druckknopfes und der Wert der Eichfeder wirken den Kräften entgegen, die durch den äußeren Druckknopf angewandt werden, um zu versuchen, die Klinke anzuheben und das Schloß außer Eingriff zu bringen.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung, und um zu zeigen, wie die gleiche zur Wirkung gebracht werden kann, bezieht man sich jetzt auf die beigefügten Zeichnungen, die zeigen:
1 eine teilweise weggeschnittene perspektivische Darstellung eines Schlosses entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
2a eine teilweise weggeschnittene perspektivische Darstellung eines Schlosses entsprechend einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung und 2b eine vergrößerte Darstellung eines Teils aus 2a;
3 eine teilweise weggeschnittene perspektivische Darstellung einer dritten Ausführung;
4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils aus 3, die eine Abwandlung zeigt;
5 eine Seitenschnittdarstellung der Ausführung aus 3.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Schloß ist ein Gleitklinkenschloß einer im allgemeinen bekannten Konstruktion. Die Grundprinzipien dieses Schlosses sind den Fachleuten gut bekannt.
Das Schloß weist einen tragenden Rahmen 1 in einer im allgemeinen U-förmigen Form mit aufrechtstehenden Armen 2 und 3 auf. Ein Kanal 4 für das Einsetzen der Schloßzunge wird in einer Vertiefung des Rahmens gebildet. Eine Zungeneingriffsklinke 5 ist in Schlitzen in den Armen 2 und 3 des Rahmens montiert und kann in diesen Schlitzen nach oben und nach unten gleiten, um so mit der Zunge in der unteren Position in Eingriff zu kommen und die Zunge in ihrer oberen Position auszurücken. Sie wird in die untere Zungeneingriffsposition mittels einer Blattfeder 6 vorgespannt und gegen diese Vorspannung durch Abschrägungen (nicht gezeigt) auf den äußeren Seiten des Betätigungsdruckknopfes 7 hochgehoben. Die Druckknopfabschrägungen kommen mit den sich nach außen erstreckenden Vorsprüngen 18 an der Klinke 5 in Eingriff.
Eine Rückstellfeder für den Druckknopf 7 ist am Vorsprung 8 auf der Rückseite des Rahmens 1 montiert. Die Feder selbst wird nicht in 1 gezeigt, aber sie wird in 3 mit der Bezugszahl 9 gezeigt.
Das Schloß wird durch eine gleitende Sicherungseinrichtung 10 gurtstrafferbeständig ausgeführt.
Die Sicherungseinrichtung nimmt die Form einer Gleitplatte an, die im allgemeinen mit horizontalen Schlitzen 11 in den aufrechtstehenden Armen 2 und 3 des Rahmens 1 in Eingriff kommen. Diese Sicherungsplatte wird in die in 1 gezeigte Position mittels einer Blattfeder 12 vorgespannt, die an ihren Enden in den aufrechtstehenden Armen 2 und 3 des Rahmens 1 und in ihrer Mitte mittels eines Hakens 13 an der Gleitplatte 10 gesichert ist. In dieser Position kann sich die Klinke 5 ungehindert nach oben und nach unten in die Zungeneingriffsposition hinein und aus dieser heraus bewegen, und daher wird der normale Betrieb des Schlosses durch Hinzufügen dieser Platte 10 nicht verändert.
Unter Gurtstraffungsbedingungen wird die Schloßhalterung während der Beschleunigungsphase des Gurtstraffens des Druckknopfes 7 schnell in der Richtung A gezogen, da ebenfalls die Platte 10 ein Potential aufweist, hinter dem Rahmen 1 zurückzubleiben. In der Praxis ist keine tatsächliche Bewegung zu verzeichnen, da der Druckknopf 7 an einer relativen Bewegung nach außen vom Rahmen durch Anschläge am Rahmen (nicht gezeigt) gehindert wird. Die Platte 10 wird an einer relativen Bewegung nach hinten durch die Endfläche in den horizontalen Schlitzen 11 im Rahmen 1 gehindert.
Am Ende der Beschleunigungsphase wird der Rahmen aus der Bewegungsrichtung A plötzlich zum Stillstand gebracht. Die Trägheit des Druckknopfes und der Platte 10 bewirken jedoch, daß sie sich weiter in der Richtung A bewegen. Das Verhältnis der Federkraft zur Masse der Platte 10, verglichen mit der Masse des Druckknopfes 7, gestattet, daß die Platte 10 die Vorspannung der Feder 12 überwindet und sich relativ zum Rahmen 1 in der Richtung A bewegt. Das bringt sie in eine Position über der Klinke 5 und verhindert, daß die Klinke angehoben wird. Der Druckknopf 7 versucht sich ebenfalls in der Richtung A zu bewegen, und die Abschrägungen am Druckknopf üben eine Aufwärtskraft an den Ansätzen 8 der Klinke 5 aus. Die Klinke 5 wird an einer Bewegung nach oben durch die Platte 10 gehindert, und daher bleibt das Schloß geschlossen. Als Beispiel würde die Druckknopfmasse typischerweise 7 Gramm betragen, die Platte 3 Gramm. Daher beträgt die Kraft, die am Druckknopf zur Wirkung kommt, 5,6 N und die für die Platte 0,6 N . Das Verhältnis beträgt 9 : 1, aber andere Verhältnisse würden funktionieren.
Wenn die Gurtstraffungskräfte verlorengegangen sind, fuhrt die Feder 12 die Platte 10 in ihre Nichtbehinderungsposition zurück (wie in 1 gezeigt wird), und das Schloß kann normal betätigt werden.
2a und 2b zeigen eine Ausführung, bei der zusätzliche Aussparungen 20 an den aufrechtstehenden Armen 2 und 3 des tragenden Rahmens 1 ausgebildet sind. Unter Grutstraffungsbedingungen bewegt sich die Klinke 5 in der Richtung A relativ zum Rahmen 1, und die sich nach außen erstreckenden Vorsprünge 18 der Klinke 5 kommen in diesen Aussparungen 20 in Eingriff, wie deutlicher in 2b gezeigt wird. Das verhindert, daß die Klinke außer Eingriff mit der Zunge angehoben wird.
3 zeigt eine weitere alternative Ausführung. Gleiche Teile werden mit gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet. In diesem Fall wird der Druckknopf 7 aus zwei Teilen gebildet. Ein vorderes äußeres Teil 7a liefert die Fläche, auf der eine manuelle Betätigung des Druckknopfes vorgenommen wird, d. h., auf die der Benutzer drückt. Ein hinteres oder inneres Teil 7b ist mit dem Teil 7a mittels einer Eichfeder 14 verbunden.
Beim normalen Betrieb bewegen sich das äußere 7a und das innere Teil 7b des Druckknopfes 7 zusammen, und die Abschrägungen 15 kommen mit den sich nach außen erstreckenden Armen 18 der Klinke 5 in Eingriff, um die Klinke gegen die Vorspannung der Blattfeder 6 anzuheben.
Unter Gurtstraffungsbedingungen bewegt sich der innere Druckknopf 7b etwas schneller als der äußere Druckknopf 7a (da er mit einer höheren Masse gebildet wird). Das ist während der Verlangsamungsphase des Gurtstraffens. Unter diesen Bedingungen stößt der vordere Abschnitt 16 der Abschrägungen 15 an die Klinke 5 im Bereich der Arme 18. Dieser Abschnitt 16 besteht vorzugsweise aus einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten, beispielsweise einer bestimmten Art von Verbundmaterial, und daher ist die Kraft des inneren Druckknopfes 7b, die gegen die Seite der Arme 18 der Klinke 5 drückt, ausreichend, um die Klinke in der Zungeneingriffsposition zu halten, und um zu verhindern, daß das Schloß geöffnet wird.
4 zeigt eine Abwandlung, bei der ein Abschnitt 16 so geformt ist, daß er einen geringfügigen Überhang 17 aufweist, um die Arme 18 der Klinke 5 sicherer zurückzuhalten.
5 ist eine Schnittdarstellung der Ausführung in 3, und gleiche Teile werden mit gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet.

Claims

Schloß für einen Fahrzeugsicherheitsrückhaltegurt, das aufweist: eine Klinke, die zwischen einer Zungeneingriffsposition, in der das Schloß festgemacht wird, und einer Zungenausrückposition, in der das Schloß geöffnet ist, beweglich ist; einen Druckknopf, der in der Richtung des Einsetzens der Zunge beweglich ist, um die Klinke in die Ausrückposition gegen die Wirkung einer Vorspannfeder anzuheben; eine Sicherungseinrichtung, die im Rahmen des Schlosses montiert ist, um zwischen einer Position, in der sie eine Bewegung der Klinke in die Ausrückposition einschränkt, und einer Position beweglich zu sein, in der sie die Bewegung der Klinke nicht einschränkt, wobei die Sicherungseinrichtung durch eine elastische Einrichtung in die nicht einschränkende Position vorgespannt wird, wobei die Stärke der elastischen Einrichtung so ist, daß die Vorspannwirkung während der Verlangsamungsphase eines Gurtstraffers überwunden wird, so daß sich die Sicherungseinrichtung in die einschränkende Position bewegt und das Öffnen des Schlosses verhindert, und, wenn sich die Gurtstraffungskräfte verlieren, die Vorspannwirkung wieder wirksam wird und sich die Sicherungseinrichtung in die nicht einschränkende Position zurückbewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungseinrichtung leichter ist als der Druckknopf.
Schloß nach Anspruch 1, bei dem die Vorspanneinrichtung eine Blattfeder ist, die an ihren Enden in Schlitzen im Schloßrahmen gehalten wird, und die in ihrer Mitte durch eine Einrichtung gehalten wird, die an der Sicherungseinrichtung montiert ist.
Schloß nach Anspruch 2, bei dem die Einrichtung, die an der Sicherungseinrichtung montiert ist, ein Schlitz ist.
Schloß nach Anspruch 2, bei dem die Einrichtung, die an der Sicherungseinrichtung montiert ist, ein Haken ist.
Schloß nach vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die Sicherungseinrichtung eine verschiebbare Platte ist, die für eine Gleitbewegung in Schlitzen im Rahmen montiert ist.
Schloß nach vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die Klinke in die Zungeneingriffsposition mittels einer Blattfeder vorgespannt wird.
Schloß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Klinke in die Zungeneingriffsposition mittels einer Spiralfeder vorgespannt wird.
Schloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Sicherungseinrichtung eine Masse aufweist, die annähernd die Hälfte der Masse des Druckknopfes ist.
Schloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Feder so angeordnet ist, daß die Kraft, die erforderlich ist, um die Trägheit des Druckknopfes zu überwinden, ein Mehrfaches der Kraft ist, die erforderlich ist, um die Trägheit der Sicherungseinrichtung zu überwinden.
Schloß nach Anspruch 9, bei dem die Feder so angeordnet ist, daß die Kraft, die erforderlich ist, um die Trägheit des Druckknopfes zu überwinden, bis zum etwa 9-fachen der Kraft beträgt, die erforderlich ist, um die Trägheit der Sicherungseinrichtung zu überwinden.
Schloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich die Klinke über eine geringe Entfernung unter Gurtstraffungsbedingungen bewegen darf, aber an einem Heben vollständig aus dem Zungeneingriff heraus mittels einer federbelasteten Massenbaugruppe hinter der Klinke gehindert wird, was die Position der Klinke bei normalen Bedingungen beibehält.
Schloß nach Anspruch 11, das eine Eichfeder aufweist, die so eingestellt wird, daß das Blockieren der Klinke vor dem Bewegen des Druckknopfes bewirkt wird.
Schloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Druckknopf durch einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt von unterschiedlicher Masse gebildet wird, worin sich die zwei Abschnitte unter normalen Schloßarbeitsbedingungen zusammen bewegen, aber sich unter Gurtstraffungsbedingungen der innere Druckknopf vor dem äußeren Druckknopf bewegt.
Schloß nach Anspruch 13, bei dem der innere Druckknopf ein kleines Widerlager aufweist, das unter Gurtstraffungsbedingungen über die Klinke paßt oder dagegen klemmt und sie am Heben und Entriegeln des Schlosses hindert.
Schloß nach Anspruch 14, bei dem das Widerlager ein Verbundmaterial mit einem hohen Reibungskoeffizienten aufweist.
Schloß nach Anspruch 13, 14 oder 15, bei dem die Masse des inneren Druckknopfes und die Stärke der Eichfeder so ausgewählt werden, daß sie den Kräften entgegenwirken, die durch den äußeren Druckknopf angewandt werden, um zu versuchen, die Klinke anzuheben, um das Schloß außer Eingriff zu bringen.