DE2706208B2 - Vorrichtung zur zeitlich verzögerten Lösung eines Beschlags - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zeitlich verzögerten Lösung eines Beschlags, insbesondere eines

Beschlags für einen Sicherheitsgurt, nach Überschreiten einer durch eine Feder vorgegebenen Belastung des Beschlags, mit einem fahrzeugfesten und einem gurtfesten Teil, die unter Spannung der Feder relativ zueinander bewegbar sind, wobei der gurtfeste Teil mittels eines federbelasteten Riegels gegen Freigabe gesperrt ist, und mit einer Verzögerungseinrichtung, die bei Überschreiten der vorgegebenen Belastung in Tätigkeit tritt und über ein Stellglied den Riegel in die Freigabestellung bewegt, wobei der gurtfeste Teil an dem fahrzeugfesten Teil nach dem Spannen der Feder infolge Überlast feststellbar ist und das Stellglied ein Widerlager für die Feder bildet, und wobei das Stellglied, das durch eine Sperrvorrichtung gehemmt ist, nach der verzögerten Freigabe durch die Sperrvorrichtung durch die Kraft der Feder gegen den Riegel bewegbar ist nach Patent P 26 40 085.1.

Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung nach dem älteren Vorschlag wird der Beschlag durch einen gurtfesten Teil, der ein mit dem Sicherheitsgurt unlösbar verbundenes Beschlagteii und einen den federbelasteten Riegel enthaltenden Gehäuseteil umfaßt, und durch einen fahrzeugfesten Teil in Form einer Verankerung gebildet

Zwischen dem den Riegel enthaltenden Gehäuseteil und der Verankerung ist eine Feder aufgespannt, die bei Überschreiten der vorgegebenen Belastung, z. B. bei einem Unfall, gespannt wird. Die Vorrichtung enthält außerdem ein Federwerk, das nach Ablauf einer durch das Federwerk bestimmten einstellbaren Zeitdauer eine Sperrvorrichtung löst, durch die das Stellglied, welches das Widerlager für die Feder bildet, freigegeben wird. Dadurch wird das Stellglied unter der Kraft der Feder vorbewegt und dadurch der Riegel gelöst, so daß das am Sicherheitsgurt befestigte Beschlagteil freigegeben wird. Bis zu diesem Zeitpunkt wird das Stellglied durch die Sperrvorrichtung blockiert, wobei die Sperrvorrichtung das eigentliche Widerlager beim Vorspannen der Feder bildet. Daraus folgt, daß die Sperrvorrichtung zu dem Zeitpunkt, an dem sie das Stellglied auslösen soll, unter der vollen Belastung der Feder steht, so daß das die Sperrvorrichtung betätigende Federwerk mindestens so stark ausgelegt werden muß, daß es die auf die Sperrvorrichtung wirkende Halte- und Reibkraft überwinden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorrichtung nach dem älteren Vorschlag dahingehend weiterzuverbessern, daß eine durch ein Federwerk zu betätigende Sperrvorrichtung für das Stellglied und folglich auch das Federwerk selbst wegfallen können, ohne daß die sichere zeitverzögerte Einwirkung des Stellgliedes auf das Beschlagteil und/oder den Riegel des gurtfesten Teils beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Stellglied mit einem definiert gebremsten Räderwerk in Eingriff steht, das zugleich die Sperrvorrichtung und die Verzögerungseinrichtung bildet und das das Stellglied nach Zurücklegen einer vorgegebenen Bewegungsstrecke freigibt.

Das Räderwerk beinhaltet mindestens ein Rad, das durch eine bestimmte leichte Bremsung in seiner Drehung behindert ist, wobei jedoch keinesfalls die Drehung vollständig verhindert wird. Wird in dem Augenblick, in welchem die auf das Beschlagteil 5 wirkende Belastung den vorgegebenen Wert überschreitet, z. B. bei einemUnfall, die Feder, die ständig mit dem Stellglied in Kontakt steht, gespannt, so wird durch die Federkraft das Stellglied sofort belastet und in Bewegung gesetzt Da das Stellglied aber mit dem gebremsten Räderwerk in Eingriff steht, kann es nicht durch die Federkraft vorgeschossen werden, bevor es die vorbestimmte Wegstrecke zurückgelegt hat, nach der es aus den Eingriff mit dem Räderwerk freigegeben ist Bis zu diesem Zeitpunkt läuft seine Bewegung entsprechend der definierten Bremsung des Räderwerks langsam ab; das Vorschießen des Stellglieds ertolgt somit zeitverzögert Die Länge der Zeitdauer, über welche das Stellglied mit dem Räderwerk in Eingriff steht und somit noch zurückgehalten wird, läßt sich durch die auf das Räderwerk wirkende Bremskraft bestimmen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform trägt das Stellglied eine Zahnstange, die mit einem ersten Zahnrad des Räderwerks in Eingriff steht, wobei die Übersetzung von dem ersten Zahnrad über weitere Zahnräder des Räderwerks bis zu einem letzt .-n frei drehbaren Zahnrad ständig steigt In diesem Fall ist die definierte Bremsung in das Räderwerk selbst »eingebaut«, da die auf die einzelnen Zahnräder des Räderwerks in den Radlagerungen wirkende Reibung sich aufgrund der Übersetzung am ersten Zahnrad als relativ hohes Drehmoment auswirkt, das von der Kraft der Feder überwunden werden muß. Auch in diesem Fall kann aber daran gedacht sein, beispielsweise an dem letzten Zahnrad des Räderwerks eine zusätzliche Bremsung vorzusehen, z. B. in Gestalt einer kleinen Fahne, auf welche bei der sich einstellenden relativ hohen Drehzahl ein definierter Ventilationswiderstand wirkt Im übrigen kann die Bremsung des Räderwerks auch durch federnd an die Radflanken angedrückte Reibelemente o. dgl. erzeugt werden.

Bei der hier vorgeschlagenen Konzeption der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zwar während des Zeitintervalls bis zur Freigabe des Beschlagteils « schon ein Teil der zur Verfügung stehenden Federspannung der Feder abgebaut. Dieser Teil kann jedoch durch entsprechende Festlegung der definierten Reibung im Räderwerk klein gehalten werden, so daß das Stellglied während des Zeitintervalls nur eine relativ kurze Wegstrecke bis zu seiner Freigabe zurücklegen kann. Bei der hier vorgeschlagenen Lösung übernimmt das Räderwerk in Verbindung mit der Feder und dem Stellglied selbst die Funktion der Verzögerungseinrichtung bei der Vorrichtung nach dem älteren Vorschlag. Zugleich ist das Räderwerk aber durch seine Dimensionierung und durch die darauf wirkende definierte Bremsung geeignet, das Stellglied so lange festzuhalten, bis die vorbestimmte Verzögerungsdauer abgelaufen ist, so daß es auch als Sperrvorrichtung wirkt. t>o

Zweckmäßigerweise ist das Stellglied in einem geschlitzten Rohr längsgeführt und steht durch den Schlitz hindurch mit dem Räderwerk in Eingriff. Der Eingriff erfolgt vorteilhafterweise über eine Zahnstange, die auch für die Führung im Schlitz des Rohres sorgt. f>5

Das Spannen der Feder im Zeitpunkt der Überlastung kann auf gleiche Weise erfolgen, wie das in der HauDtanmeldunß beschrieben ist. nämlich durch eine Relatiwerschiebung zwischen einer Verankerung der Vorrichtung am Boden eines Kraftfahrzeuges o. dgL und dem Gehäuse der Vorrichtung. Hierbei kann gemäß der Hauptanmeldung das Räderwerk einschließlich der Feder und dem Stellglied mit der Verankerung fest verbunden und gegenüber dem Gehäuse verschieblich gelagert sein, wobei am Gehäuse angeordnete Teile auf das Ende der Feder wirken und diese bei der im Überlastungsfall auftretenden Relativverschiebung spannen. Der Auslösemechanismus ist dabei so ausgelegt, daß nach einem Überschreiten der vorgegebenen Belastung die verzögerte Freigabe des Sicherheitsgurtes zwangsläufig erfolgt und so eine Undefinierte Lage des Stellglieds vermieden wird. Nach einer vorteilhaften Ausfährungsform der vorliegenden Erfindung ist aber das Gehäuse mit der Verankerung durch eine einstellbare Formschlußsicherung verbunden, die bei Überschreiten der vorgegebenen Belastung des Beschlagteiles auslöst und die Relativverschiebung zwischen Gehäuse und Verankerung zuläßt Außerdem kann das Gehäuse mit der Verankerung zusätzlich über einen am Gehäuse gelagerten Schwenkhebel verbunden sein, dessen freies Ende auf das Ende der Feder wirkt. In letzterem Falle bedarf es keiner verschiebbaren Lagerung des Räderwerks und der Feder mit dem Stellglied im Gehäuse, da die Relativverschiebung zwischen der Verankerung und dem Gehäuse sich in einer Verschwenkung des Schwenkhebels äußert, weiche die Spannung der Feder bewirkt

Ein Ausführungsbeispiel ist anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung bei abgenommenem Gehäusedecke!;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie Il-II in Fig. I.und F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in F i g. 1.

Gemäß der Darstellung in F i g. 1 umfaßt die Vorrichtung ein Gehäuse 1, in welchem ein federbelasteter Riegel 2 und eine im Ganzen mit 3 bezeichnete Freigabeeinrichtung angeordnet sind. Das Gehäuse 1 ist in einer Trennebene teilbar; die Gehäusehälften sind durch nicht dargestellte Schrauben o. dgl. miteinander verbunden. Der Riegel 2, dessen Gestaltung aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, ist in einer querverlaufenden Ausnehmung 4 des Gehäuses 1 verschiebbar geführt und trägt einen Riegelbalken 5, der von dem strichpunktiert dargestellten Beschlagteil eines Sicherheitsgurtes in bekannter Weise hintergriffen werden kann. Das Beschlagteil kann zu diesem Zweck durch eine Ausnehmung 6 an der (linken) Stirnseite des Gehäuses 1 eingeführt werden. Der Riegel 2 steht unter der Belastung einer Blattfeder 7, die den Riegel 2 gegen einen nicht gezeigten Anschlag gedrückt hält. Der Riegel 2 ragt auf einer Seite des Gehäuses 1 aus der Ausnehmung 4 nach Art einer Drucktaste etwas heraus, so daß durch sein Eindrücken gegen die Wirkung der Blattfeder 7 das den Riegelbalken 5 hintergreifende Beschlagteil willkürlich freigegeben werden kann.

Die Freigabeeinrichtung 3 umfaßt ein im Ganzen mit

10 bezeichnetes Räderwerk, das mit einem federbeaufschlagten Stellglied 11 zusammenwirkt Das Stellglied

11 ist senkrecht zur Verschieberichtung des Riegels 2 in einem längsgeschlitzten Rohr 12 verschiebbar geführt. Das !ängsgeschlitzte Rohr 12 ist mit seitlichen Wangen 13, die auch zur Lagerung des Räderwerks 10 dienen, verschweißt und dadurch in seiner Lage gehalten. In ihrem, dem längsgeschlitzten Rohr 12 gegenüberliegenden Bereich sind die Wangen 13 durch nicht dargestellte Distanzelemente auf Abstand eehalten und miteinander

fest verbunden.

Das Stellglied 11 weist eine hintere Ausnehmung 14 auf, die zur Aufnahme und Führung einer Feder 15 dient. In seinem vorderen Bereich trägt das Stellglied 11 eine kurze Zahnstange 16, die durch den Schlitz 17 des Rohres 12 hindurchragt und mit dem ersten Zahnrad 18 des Räderwerks 10 in Eingriff steht. An seinem vorderen Ende weist das Stellglied 11 eine Abschrägung 20 auf, deren Funktion nachfolgend näher erläutert wird.

Die Darstellung in F i g. 1 zeigt das Stellglied 11 in seiner Ruhelage, in der die Feder 15 ungespannt ist. Das Stellglied 11 erfährt in dieser Lage somit keine Belastung in Richtung nach vorn.

Das erste Zahnrad 18 des Räderwerks 10 steht mit weiteren Zahnrädern 21, 22, 23, 24 und 25 in Verbindung, wobei jeweils die Zahnräder 21, 22 und 23, 24 auf einer gemeinsamen Achse fest angeordnet sind. Die jeweils größeren Zahnräder 18, 22 und 24 kämmen mit den jeweils kleineren Zahnrädern 21, 23 und 25, so daß sich im Räderwerk ausgehend vom Zahnrad 18 bis zum Zahnrad 25 eine relativ hohe Übersetzung, z. B. von 850: 1, ergibt.

An dem Riegel 2 ist in der Verschiebebahn des Stellglieds 11 ein Kurvenstück 28 befestigt, das eine der Abschrägung 20 in seiner Winkellage entsprechende Schrägfläche 29 trägt. In der in F i g. 1 gezeigten Ruhelage des Stellglieds 11 weist dessen Abschrägung 20 von der Schrägfläche 29 einen Abstand auf, der größer ist als der Abstand zwischen dem Eingriffspunkt der Zahnstange 16 mit dem Zahnrad 18 und dem hinteren Ende der Zahnstange 16. Dadurch ist gewährleistet, daß das Zahnrad 18 die Zahnstange 16 und damit das Stellglied 11 freigibt, bevor die Abschrägung 20 mit dem Kurvenstück 28 in Berührung gekommen ist.

Hinter der Freigabeeinrichtung 3 ist im Gehäuse 1 ein zweiarmiger Schwenkhebel 30 um eine gehäusefeste Achse 31 schwenkbar gelagert, mit dessen gabelförmigem Arm 32 eine Verlängerung 33 einer Verankerung 34 der Vorrichtung gelenkig verbunden ist. Die Verankerung 34 führt beispielsweise zum Boden eines Kraftfahrzeuges, mit dem sie verbunden ist, und bildet somit das Widerlager für die von dem Beschlagteil des Sicherheitsgurts auf die Vorrichtung ausgeübte Kraft. Die Verankerung 34 ist durch eine Ausnehmung 35 am hinteren Ende des Gehäuses 1 hindurchgeführt und durch eine Formschlußsicherung 36 bis zu einer bestimmten Belastung an einer Verschiebung relativ zum Gehäuse 1 gehindert Die Formschlußsicherung 36 umfaßt einen mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Kranz 37, der die Verankerung 34 umgibt, und eine mittels einer Madenschraube 38 vorspannbare Feder 39, die auf eine Kugel 40 wirkt Die Kugel 40 rastet unter der Federwirkung in eine in der Verankerung 34 vorgesehene Ringnut 41 ein. In einem bestimmten Abstand von der Ringnut 41, in Richtung auf das Gehäuseinnere, befindet sich eine weitere Ringnut 42.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Es sei angenommen, daß das Beschlagteil den Riegelbalken 5 hintergreift, so daß eine darauf wirkende Zugbelastung sich über die Vorrichtung auf die Verankerung 34 und über diese auf das Kraftfahrzeug überträgt Durch entsprechende Vorspannung der Feder 39 in der Formschlußsicherung 36 ist dafür gesorgt, daß unter der bei normaler Benutzung des Sicherheitsgurtes auftretenden Zugbelastung keine Relativverschiebung der Verankerung 34 gegenüber dem Gehäuse 1 stattfindet. Insoweit entspricht die Funktion der Vorrichtung derjenigen des herkömmlichen Schlosses für Sicherheitsgurte. Übersteigt jedoch die Zugbelastung einen bestimmten hohen Wert, der nur im Falle eines Unfalls erreicht wird, so wird die Ringnut 41 aus dem Eingriff mit der Kugel 40 herausgerissen, se daß die nächstfolgende Ringnut 42 mit der Kugel 40 in Eingriff gelangt. Durch diese Relativbewegung der

ίο Verankerung 34 zum Gehäuse 1 wird über die Verlängerung 33 der Schwenkhebel 30 verschwenkt, so daß er einen in der Ausnehmung 14 des Stellglieds 11 geführten Stift 45 weiter in die Ausnehmung 14 hineinschiebt und dadurch die Feder 15 schlagartig vorspannt. Durch ein entsprechendes Hebelarmverhältnis des Schwenkhebels 30 ist dafür gesorgt, daß die zwischen den Ringnuten 41 und 42 erfolgende Verschiebung zu einer hinreichend hohen Vorspannung der Feder 15 führt. Durch das Einrasten der Kugel 40 in der Ringnut 42 ist außerdem gewährleistet, daß unter der Wirkung der Feder 15 die durch die Überlastung bewirkte Relativverschiebung zwischen der Verankerung 34 und dem Gehäuse 1 nicht wieder rückgängig gemacht wird. Folglich stützt sich die Feder 15 über den Stift 45 auf dem Schwenkhebel 30 ab und übt auf das Stellglied 11 eine ihrer Vorspannung entsprechende hohe Vorschubkraft aus.

Unmittelbar mit dem Einsetzen der von der Feder 15 ausgeübten Kraftwirkung versucht diese selbstverständlich das Stellglied 11 nach vorne zu verschieben. Eine rasche Bewegung des Stellglieds 11 wird aber durch den Eingriff der Zahnstange 16 mit dem Zahnrad 18 verhindert; es stellt sich daher nur eine relativ langsame Beschleunigung des Stellglieds 11 ein, die aus der geringen Differenz zwischen der Federkraft und der Haltekraft des Räderwerks 10 resultiert Erst wenn der Eingriff zwischen der Zahnstange 16 und dem Zahnrad 18 das Ende der Zahnstange 16 erreicht hat, wird das Stellglied 11 freigegeben. Zu diesem Zeitpunkt ist die Feder 15 noch ausreichend vorgespannt, um das Stellglied 11 mit hoher Geschwindigkeit gegen das Kurvenstück 28 zu schießen. Unter der zwischen der Abschrägung 20 und der Schrägfläche 29 eintretenden Kraftwirkung wird der Riegel 2 gegen die Wirkung der Blattfeder 7 in der Ausnehmung 4 (nach unten) um einen Betrag verschoben, der für eine Auslösung des Riegelbalkens 5 aus dem Eingriff des Beschlagteils ausreichend ist Infolge der Federkraft der Feder 15 und der durch die Schrägflächen 20, 29 bedingten Keilwirkung erfolgt die Freigabe des Beschlagteils auch dann, wenn der Riegelbalken 5 und das Beschlagteil unter Belastung stehen.

Gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können folgende Abänderungen vorgenommen werden. So braucht das längsgeschlitzte Rohr 12 keineswegs senkrecht zur Verschieberichtung des Riegels 2 angeordnet zu sein, die Lage des Stellglieds 11 im Gehäuse 1 ist vielmehr beliebig, so lange nur dafür gesorgt ist, daß dieses nach seiner Freigabe eine

bo Verschiebung des Riegels 2 in Richtung Offenstellung bewirkt Außerdem können die Hebelverhältnisse am Schwenkhebel 30 und demzufolge die Relativbeweglichkeit zwischen dem Gehäuse 1 und der "Verankerung 34 nach den gegebenen Platzverhältnissen festgelegt werden. Schließlich ist auch die Anordnung des Räderwerks 10 im Gehäuse 1 weitgehend frei gestaltbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur zeitlich verzögerten Lösung eines Beschlags, insbesondere eines Beschlags für einen Sicherheitsgurt, nach Oberschreiten einer durch eine Feder vorgegebenen Belastung des Beschlags, mit einem fahrzeugfesten und einem gurtfesten Teil, die unter Spannung der Feder relativ zueinander bewegbar sind, wobei der gurtfeste Teil mittels eines federbelasteten Riegels gegen Freigabe gesperrt ist, und mit einer Verzögerungseinrichtung, die bei Überschreiten der vorgegebenen Belastung in Tätigkeit tritt und über ein Stellglied den Riegel in die Freigabestellung bewegt, wobei der gurtfeste Teil an dem fahrzeugfesten Teil nach dem Spannen der Feder infolge Oberlast feststellbar ist und das Stellglied sin Widerlager für die Feder bildet, und wobei das Stellglied, das durch eine Sperrvorrichtung gehemmt ist, nach der verzögerten Freigabe durch die Sperrvorrichtung durch die Kraft der Feder gegen den Riegel bewegbar ist, nach Patent P2640085.1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (11) mit einem definiert gebremsten Räderwerk (10) in Eingriff steht, das zugleich die Sperrvorrichtung und die Verzögerungseinrichtung bildet und das das Stellglied (U) nach Zurücklegen einer vorgegebenen Bewegungsstrekke freigibt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (11) eine Zahnstange (16) trägt, die mit einem ersten Zahnrad (18) des Räderwerks (10) in Eingriff steht, und daß die Übersetzung von dem ersten Zahnrad (18) über weitere Zahnräder (21 bis 24) des Räderwerks (10) bis zu einem letzten, frei drehbaren Zahnrad (25) ständig steigt

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke vom Eingriff der Zahnstange (1.6) mit dem Räderwerk (10) in einer Ruhelage des Stellglieds (11) bis zum Ende der Zahnstange (16) geringfügig kleiner ist als der Abstand zwischen dem vorderen Ende des Stellglieds (11) in dessen Ruhelage und dem Riegel (2).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Zahnrad des Räderwerks (10) eine bestimmte Bremskraft wirkt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (11) in einem geschlitzten Rohr (12) längsgeführt ist und durch den Schlitz (17) hindurch mit dem Räderwerk (10) in Eingriff steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (16) in dem Schlitz (17) des Rohres (12) geführt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der ein die Vorrichtung aufnehmendes Gehäuse (1) über eine zu dem Gehäuse (1) relativ bewegliche Verankerung (34), die den fahrzeugfesten Teil bildet, mit dem Boden eines Fahrzeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit der Verankerung (34) durch eine einstellbare Formschlußsicherung (36) verbunden ist, die bei Überschreiten der vorgegebenen Belastung des Beschlags auslöst und eine Relativverschiebung zwischen dem Gehäuse (1) und der Verankerung (34) zuläßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit der Verankerung

(34) zusätzlich über einen am Gehäuse (1) gelagerten Schwenkhebel (30) verbunden ist, dessen freies Ende auf das Ende der Feder (15) wirkt