DE20010538U1

DE20010538U1 - Gurtschloß mit Trägheitsscheibe

Info

Publication number: DE20010538U1
Application number: DE20010538U
Authority: DE
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH; TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH; ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2010-06-15

Description

1. TRW Occupant Restraint Systems GmbH und Co. KG
Industriestraße 20
D-73553 Altdorf

2. TRW Vehicle Safety Systems Inc. 1900 Richmond Road Lyndhurst, Ohio 44124 / USA

Unser Zeichen: T 9258 DE

St/ty/mr

Gurtschloß mit Trägheitsscheibe

Die Erfindung betrifft einen Verschluß für einen Sicherheitsgurt, mit einer an einem Rahmen gelagerten Lösetaste für einen Riegel, die in einer Betätigungsrichtung zwischen einer Ruhestellung und einer Lösestellung verschoben werden kann.

Derartige Verschlüsse sind oft mit dem Nachteil einer unzureichenden Strafferfestigkeit behaftet. Das bedeutet, daß sich der Verschluß selbsttätig öffnet, wenn er, nach der Beschleunigung durch einen Schloßstraffer, durch den Aufprall auf einen Anschlag abrupt abgebremst wird. Dies geschieht meist dadurch, daß sich die Lösetaste infolge ihrer trägen Masse während der Verzögerungsphase in ihre Lösestellung verschiebt und dadurch den Riegel aus der Sperrstellung freigibt.

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Es sind verschiedene Blockiermechanismen bekannt, welche die von ihrer trägen Masse verursachte Verschiebung der Lösetaste in der Verzögerungsphase verhindern sollen. So ist beispielsweise in der DE 296 13 043 Ul ein Verschluß für Sicherheitsgurte offenbart, bei dem

die ungewollte Verschiebung der Lösetaste durch die Wirkung einer Ausgleichsmasse verhindert wird. Derartige Lösungen sind mechanisch recht kompliziert aufgebaut. Eine funktionstüchtige und zuverlässige Verwirklichung einer solchen Lösung erfordert die Herstellung komplizierter Bauteile unter engen Toleranzen, wodurch sich ein hoher Fertigungs- und Montageaufwand mit entsprechenden Kosten ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verschluß zu schaffen, bei dem die Verschiebung der Lösetaste infolge ihrer trägen Masse mit einfachen Mitteln zuverlässig verhindert wird.

Zu diesem Zweck ist bei einem Verschluß der eingangs genannten Art am Rahmen ein Massekörper angebracht, der um eine erste Achse, die durch seinen Schwerpunkt geht, drehbar gelagert ist und dessen Trägheitsmoment einer Verschiebung der Lösetaste aus ihrer Ruhestellung entgegenwirkt. Dieses Trägheitsmoment kann so groß gewählt werden, daß es eine Verschiebung der Lösetaste in ihre Lösestellung aufgrund ihrer eigenen Massenträgheit während der Verzögerungsphase des Verschlusses verhindert und damit den Verschluß gegen ein selbsttätiges Entriegeln sichert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein zweiter Massekörper vorgesehen, der bei einer Beschleunigung des Rahmens entgegen der Betätigungsrichtung auf den ersten Massekörper ein zusätzliches Moment erzeugt, das der Verschiebung der Lösetaste aus ihrer Ruhestellung entgegenwirkt. Auf diese Weise wird das Moment, mit dem der erste Massekörper die Lösetaste in ihrer Ruhestellung hält, verstärkt, so daß der erste Massekörper kleiner gebaut werden kann. Darüber hinaus ist das von dem zweiten Massekörper ausgeübte Moment im gleichen Maß von der Beschleunigung des Verschlusses abhängig wie die Trägheitskraft, die die Lösetaste aus ihrer Ruhestellung zu verschieben sucht.

Damit wird eine Verschiebung der Lösetaste und damit ein Öffnen des Verschlusses bei der Auslösung eines Schloßstraffers unabhängig von der maximalen Verzögerung des Verschlusses verhindert.

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Weitere Ausführungsformen der Erfindung und ihre Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen in bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Figur 1 in einer perspektivischen, teilweise angeschnittenen Ansicht schematisch eine erste Ausführungsform eines Verschlusses;

Figur 2a eine Teilansicht des Verschlusses aus Figur 1;

Figur 2b einen Längsschnitt durch den Verschluß aus Figur 2a entlang der Linie H-II;

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des in Figur 2b mit III markierten Ausschnittes;

Figur 4 eine perspektivische, teilweise angeschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Verschlusses;

Figur 5 eine schematische Darstellung von erstem und zweitem Massekörper des Verschlusses aus Figur 4 in einem ersten Zustand; und

Figur 6 eine schematische Darstellung von erstem und zweitem Massekörper des Verschlusses aus Figur 4 in einem zweiten Zustand.

In Figur 1 ist ein Verschluß dargestellt, der einen Rahmen 10 aufweist. Der Rahmen 10 ist im wesentlichen rechteckig mit einer Längsachse L, die in den Figuren strichpunktiert dargestellt ist. An der in den Figuren oberen Schmalseite ist eine Einstecköffnung für eine Einsteckzunge vorgesehen. Es ist ein Riegel 11 vorgesehen, der in bekannter Weise eine Steckzunge im Verschluß verriegeln kann. In der unteren Hälfte des Rahmens 10 ist an der vorderen Fläche auf der Längsachse L ein zylindrischer Zapfen 12 angebracht. Der Zapfen 12 weist einen an den Rahmen 10 angrenzenden Fußabschnitt 14 und einen daran anschließenden Lagerabschnitt 16 auf, wobei der Durchmesser des

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Fußabschnittes 14 größer ist als der Durchmesser des Lagerabschnittes 16. An seinem freien Ende ist der Zapfen 12 mit einer radialen Nut 18 versehen.

Am Rahmen 10 ist eine Lösetaste 20 in einer Betätigungsrichtung (in den Figuren nach unten) zwischen einer Ausgangsstellung (wie dargestellt) und einer Lösestellung verschiebbar gelagert. Das in der Betätigungsrichtung vorne liegende Ende der Lösetaste 20 ist als flache Zunge 22 ausgebildet. In der Zunge 22 ist ein Schlitz 26 vorgesehen, der sich vom freien Ende der Zunge 22 ausgehend einwärts entlang der Längsachse L erstreckt. Die Weite des Schlitzes 26 ist so bemessen, daß die Zunge 22 den Fußabschnitt 14 des Zapfens 12 umgreifen kann. Abseits der Längsachse befindet sich an der Löse taste 20 ein Mitnehmer 30, der als Vorsprung auf der dem Rahmen 10 abgewandten Seite der Lösetaste 20 ausgebildet ist. Die Lösetaste 20 weist ferner eine Rampe 28 auf, die mit dem Riegel 11 zusammenwirkt, so daß der Riegel 11 bei einer Verschiebung der Lösetaste 20 in ihre Lösestellung eine im Verschluß verriegelte Steckzunge freigeben kann.

Der Verschluß weist weiterhin einen ersten Massekörper auf, der in dieser Ausführungsform aus einer massiven Scheibe 40 mit einer axialen zylindrischen Bohrung 42 besteht. Die Scheibe 40 ist mit ihrer Bohrung 42 auf dem Lagerabschnitt 16 des Zapfens 12 drehbar gelagert.

In Figur 1 ist die Scheibe in ihrer Ruhestellung dargestellt. Die Bohrung 42 ist so angebracht, daß die Drehachse A durch den Schwerpunkt S der Scheibe 40 geht, damit die Scheibe 40 bei einer Beschleunigung des Verschlusses kein Drehmoment erfährt. Am Umfang der Scheibe 40 ist eine Ausnehmung vorgesehen, in welche der Mitnehmer 30 eingreifen kann. Die Ausnehmung ist von einer Nut 44 mit zwei zueinander rechtwinklig angeordneten Flanken gebildet, die sich von der dem Rahmen zugewandten Hinterseite der Scheibe 40 ausgehend in axialer Richtung erstreckt, vorzugsweise nur bis etwa zur Mittelebene, damit die Masse der Scheibe 40 nicht unnötig verringert ist. Eine Flanke der Nut 44 liegt in der Ruhestellung der Scheibe senkrecht zur Längsachse L und bildet eine Haltefläche, die am Mitnehmer 30 anliegt. Die Scheibe 40 ist von einer Drehfeder 46 in ihre Ruhestellung beaufschlagt, wodurch gleichzeitig über die Haltefläche der Nut 44, die am Mitnehmer 30 an-

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liegt, auf die Lösetaste 20 eine Kraft entgegen der Betätigungsrichtung ausgeübt wird, die die Lösetaste 20 in ihrer Ausgangsstellung hält. Die Drehfeder 46 ist mit einem Ende in der Nut 18 am Zapfen. 12 befestigt und greift mit ihrem anderen Ende an einem Vorsprung 48 an der Scheibe 40 an. Die Scheibe 40 ist vom Fußabschnitt 14 des Zapfens 12 auf Abstand zum Rahmen 10 gehalten, so daß sich die Zunge 22 bei einer Verschiebung der Lösetaste 20 frei zwischen Rahmen 10 und Scheibe 40 bewegen kann.

Bei einer Verschiebung der Lösetaste 20 in ihre Lösestellung wird ein Riegel 11 in bekannter Weise so verlagert, daß der Verschluß entriegelt ist. Dabei wird gleichzeitig über den Mitnehmer 30 die Scheibe 40 entgegen der Wirkung der Feder 46 aus ihrer Ruhestellung gedreht. Um die Scheibe 40 in Drehung zu versetzen, muß ihr Trägheitsmoment überwunden werden. Da bei der manuellen Betätigung die Lösetaste 20 verhältnismäßig langsam bewegt wird, ist der Widerstand durch das Trägheitsmoment der Scheibe 40 für den Bediener kaum spürbar.

In der Verzögerungsphase, nach Auslösung eines Schloßstraffe rs, erfährt die Lösetaste 20 aufgrund ihrer tragen Masse eine Beschleunigung in Betätigungsrichtung. Wegen der vergleichsweise geringen Masse der Lösetaste 20 reicht ihr Impuls in diesem Falle jedoch nicht aus, das Trägheitsmoment der Scheibe 40 zu überwinden, so daß ein selbsttätiges Öffnen des Verschlusses verhindert ist.

In den Figuren 2 und 3 ist eine vorteilhafte Weiterentwicklung der vorher beschriebenen Ausführungsform dargestellt. Dabei sind für die bereits aus Figur 1 bekannten Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet. Wie besonders gut in Figur 3 zu sehen ist, ist die Bohrung 42 in der Scheibe 40 aufgeweitet, und zwar zur dem Rahmen 10 abgewandten Vorderseite hin von einem Scheitelpunkt in der hinteren Hälfte der Bohrung 42 nach oben bezüglich der Ruhestellung der Scheibe 40. Damit ist die Scheibe 40 zusätzlich um eine Achse Q durch den Scheitelpunkt quer zur Längsachse L schwenkbar.

Im Ruhezustand, also ohne daß auf den Verschluß eine Beschleunigung einwirkt, ist die Scheibe 40 von der Feder 46 in ihre Ruhestellung beaufschlagt, und sie liegt damit wie in der erstbeschriebenen

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Ausfiihrungsform parallel zur Ebene des Rahmens 10. In dieser Stellung kann sich die Zunge 22 frei zwischen Scheibe 40 und Rahmen 10 bewegen, und die Scheibe 40 kann von dem Mitnehmer 30 ungehindert gedreht werden.

In der Verzögerungsphase nach Auslösung des Schloßstraffers erfährt der Verschluß eine Beschleunigung entgegen der Betätigungsrichtung (in den Figuren nach oben), weshalb die Scheibe 40 aufgrund ihrer Massenträgheit um die Querachse Q kippt (siehe Pfeil in Fig. 2b). Dabei kommt die Scheibe 40 mit ihrer der Zunge 22 zugewandten Seite im Bereich einer Kontaktfläche 48 mit der Zunge 22 in Berührung. Durch die Reibung zwischen Zunge 22 und Scheibe 40 ist einerseits eine Drehung der Scheibe um ihre Drehachse A und andererseits auch die Verschiebung der Lösetaste direkt erschwert, wenn nicht sogar verhindert.

Beides führt zusätzlich zur Wirkung des Trägheitsmoments der Scheibe 40 dazu, daß der Verschluß gegen selbsttätiges Öffnen gesichert ist. Damit die Kontaktfläche 48 größer ist, kann die Scheibe 40 vorteilhafterweise im Bereich der Kontaktfläche 48 mit demselben Winkel abgeschrägt sein, mit dem die Bohrung 42 aufgeweitet ist. Außerdem können sowohl die Scheibe 40 als auch die Zunge 22 im Bereich dieser Kontaktflächen aufgerauht oder mit Rillen versehen sein, um die Reibung zu erhöhen.

Eine weitere Ausführungsform ist in den Figuren 4 bis 6 dargestellt. Wieder sind für die bereits aus Figur 1 bekannten Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet. In dieser Ausführungsform ist die Scheibe an ihrer Vorderseite durch eine Vertiefung 60 ausgehöhlt, so daß die Vertiefung von einem schürzenartigen Rand 61 umgeben ist. Auf dem Zapfen 12 ist als zweiter Massekörper ein Anker 50 drehbar gelagert, dessen Schwerpunkt S¹ nicht auf der Drehachse A liegt. Der Drehbereich des Ankers 50 ist durch zwei am Boden der Vertiefung 60 ausgebildete Anschläge 62 zwischen einer inaktiven Stellung (Figur 5) und einer aktiven Stellung (Figur 6) begrenzt. Unabhängig davon sind die Scheibe 40 und der Anker 50 gemeinsam um die Achse A drehbar. Der Anker 50 besteht aus einem Masseabschnitt 52 und einem bezüglich der Drehachse A gegenüberliegenden Hebelabschnitt 54. An dem Hebelabschnitt 54 ist ein Dorn 56 ausgebildet, der radial von der Drehachse A wegweist. An dem Dorn 56 greift eine Druckfeder 58 an, die sich in

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einer Ausnehmung 64 an der Innenfläche des Randes 61 der Scheibe 40 abstützt. Feder 58 und Hebelabschnitt 54 bilden zusammen eine Art Kniehebelmechanismus, so daß der Anker 50 von der Feder 58 entweder in seine aktive oder in seine inaktive Stellung beaufschlagt ist, wobei er in jeder der beiden Stellungen jeweils an einem der beiden Anschläge 61 anliegt.

Bei manueller Betätigung funktioniert diese Ausführungsform in gleicher Weise wie die zuerst beschriebene. Im folgenden wird die abweichende Funktionsweise des Verschlusses in Verbindung mit der Auslösung eines Schloßstraf fers beschrieben.

In der Beschleunigungsphase (Fig. 5) erfährt der Anker 50 infolge seiner Massenträgheit eine Kraft Ftb, die ihn entgegen der Wirkung der Feder 58 aus seiner inaktiven Stellung in eine Zwischenstellung (Durch die Lage des Schwerpunkts S' in Fig. 5 angedeutet) verschwenkt. Die Position der Ausnehmung 64 am Rand 61 der Scheibe 40 ist so gewählt, daß der Anker 50 in dieser Zwischenstellung den toten Punkt der Kniehebelmechanik, d. h. die Stellung des Ankers, an dem sich Feder 58 und Hebelabschnitt in einem indifferenten Gleichgewicht befinden, bereits überschritten hat, so daß ihn die Feder 58 bereits in seine aktive Stellung beaufschlagt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Ausnehmung 64 bei in Ruhestellung befindlicher Scheibe 40 bezüglich der Längsachse L gegenüber der Nut 44 angebracht ist.

In der darauffolgenden Verzögerungsphase (Fig. 6) wird der Anker 50 von der Feder 58 vollends in seine aktive Stellung verschwenkt. In dieser Stellung übt der Anker 50 infolge seiner Massenträgheit Ftv über den Anschlag 62 ein Drehmoment (in den Figuren im Gegenuhrzeigersinn) auf die Scheibe 40 aus. Dieses Drehmoment wirkt zusätzlich zum Trägheitsmoment der Scheibe 40 dem Moment entgegen, mit welchem die Lösetaste 20 die Scheibe 40 zu drehen versucht um in ihre Lösestellung zu gelangen.

Der besondere Effekt dieser Anordnung liegt darin, daß das zusätzliche Drehmoment nur in der Verzögerungsphase wirkt. Eine fest mit der Scheibe verbundene Zusatzmasse oder eine entsprechende Unwucht der Scheibe 40 würde zwar in der Verzögerungsphase dasselbe Drehmoment

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erzeugen, sie würde jedoch in der Beschleunigungsphase ein entgegengesetztes Drehmoment hervorrufen, welches die Scheibe 40 aus ihrer Ausgangsstellung im Uhrzeigersinn verdrehen würde, so daß der Mitnehmer 30 nicht mehr in der Ausnehmung 44 angreift und damit die Lösetaste 20 nicht mehr gegen eine Verschiebung in ihre Lösestellung gesichert wäre.

Claims

1. Verschluß für einen Sicherheitsgurt, mit einer an einem Rahmen (10) gelagerten Lösetaste (20) für einen Riegel (11), die in einer Betätigungsrichtung zwischen einer Ruhestellung und einer Lösestellung verschoben werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß am Rahmen ein erster Massekörper (40) angebracht ist, der um eine erste Achse (A), die durch seinen Schwerpunkt (5) geht, drehbar gelagert ist, und dessen Trägheitsmoment einer Verschiebung der Lösetaste (20) aus ihrer Ruhestellung entgegenwirkt.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Massekörper (40) von einem Federelement (46) in eine Ausgangsstellung beaufschlagt ist.

3. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement eine Drehfeder (46) ist.

4. Verschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägheitsmoment des ersten Massekörpers (40) durch einen an der Lösetaste (20) vorgesehenen Mitnehmer (30) auf die Lösetaste übertragen wird.

5. Verschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Massekörper (50) vorgesehen ist, der bei einer Beschleunigung des Verschlusses entgegen der Betätigungsrichtung ein zusätzliches Moment erzeugt, das einer Verschiebung der Lösetaste (20) aus ihrer Ruhestellung entgegenwirkt.

6. Verschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Massekörper (50) um dieselbe Achse (A) schwenkbar gelagert ist wie der erste Massekörper (40) und daß der Schwerpunkt (S') des zweiten Massekörpers (50) exzentrisch zu dieser Achse (A) liegt.