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Die Erfindung betrifft eine Verankerung für einen Becken-
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gurt zum Festhalten eines insassen auf dem Sitz in einem Fahrzeug,
wobei der Beckengurt auf einer Seite des Sitzes in einer Schloßzunge und auf der
anderen Seite des Sitzes von der Verankerung gehaltert ist, die eine an oder in
der Nähe des Fahrzeugbodens befestigte Basisplatte mit einem am Gurtende befestigten
und drehbar an der Basisplatte angebrachten Schwenkarm aufweist, welcher durch eine
Feder etwa in die Waagerechte vorgespannt ist.
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Allgemein bezieht sich die Erfindung auf Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen,
in denen Beckengurte allein oder Becken-und Schultergurte z.B. als Dreipunktgurt
verwendet werden.
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Seit langem ist es das Bestreben der Industrie, die Sicherheitsgurte
so zu verankern und auszulegen, daß sie bei der Benutzung stets optimal angelegt
sind, so daß im Unfallmoment eine sofortige und sichere Blockierung und die Vermeidung
des Untertauchens des Insassen unter dem Beckengurt hindurch, ein Effekt, der auch
als Submarining bekannt ist, gewährleistet sind. Abgesehen von der nachteiligen
und gefährlichen zu großen Gurtlose wird der Insasse besonders auch durch den Submarining-Effekt
im Unfallmoment gefährdet.
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Letzterer ergibt sich insbesondere dann, wenn der Beckengurt zu locker
eingestellt ist oder seine seitliche Verankerung neben dem Sitz nicht an der richtigen
Stelle liegt. Die optimale Stelle für die Verankerung des Beckengurtes neben dem
Sitz erfolgt gewöhnlich in der Mitte der Kraftfahrzeuge heute über
ein
starr oder ein Verankerungskabel gehaltertes Gurtschloß, in welches die Schloßzunge
des Beckengurtes lösbar eingesteckt und verriegelt wird. Die gegenüberliegende Verankerungsseite
befindet sidizumeist neben dem Fahrzeugboden in der Nähe des TUrholmes. Vom Insassen
aus betrachtet liegen die Verankerungspunkte des Beckengurtes beidseitig unterhalb
und in Fahrtrichtung gesehen etwas hinter der Schnittlinie, welche sich an der Grenze
zwischen Oberfläche des Sitzpolsters und Oberfläche Rückenlehne ergibt.
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Während die Verankerungsstelle in Kraftfahrzeugen in der Mitte zwischen
den Sitzen meist keine Probleme mit sich bringt, ist die Verankerung außen in der
Nähe des Türholms mitunter problematisch, insbesondere bei zweitürigen Kraftfahrzeugen.
Bei diesen Modellen ist nämlich wegen der breiter ausgebildeten Tür der Ttlrholn
häufig - in Fahrtrichtung gesehen - weiter hinten angeordnet, so daß der Verankerungspunkt
des Beckengurtes nicht direkt ein wenig unterhalb und hinter der Hüfte, sondern
zu weit hinten liegt. Dann wird der Beckengurt zu hoch a Becken vorbei nach hinten
zur äußeren Verankerungsstelle geführt, und es ist jederzeit die Möglichkeit des
Subarining-Effekt-s gegeben.
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Is ist auch schon bekannt, daß nan den äußeren Verankerungspunkt auch
bei zweitürigen Wagen nicht direkt im Bereich des Türholmes, sondern weiter vorn
anbringt. Dann verläuft das Gurtband aber im Bereich der Ausstiegsöffnung, so daß
die
hinteren Insassen beim Aussteigen sich häufig im Gurtband fangen.
Deshalb ist bereits eine Verankerung der eingangs genannten Art vorgesehen worden,
die einen an der Basisplatte angebrachten, unter Federspannung stehenden S«hwenkarm
aufweist. Um die Schwenkachse dieses Armes ist in diesem bekannten Fall eine Spiralfeder
herumgewickelt, deren eines Ende an der Basisplatte und deren gegenüberliegendes
Ende im Schwenkarm in einer Öffnung so angebracht sind, daß beim Abschnallen des
Beckengurt« ggf. auch des Dreipunkt-Gurtes, der Schwenkhebel etwa in die Waagerechte
gezogen wird.
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Hierdurch ist sichergestellt, daß das Gurtband weitestmöglich aus
dem Ausstiegsweg der hinteren Insassen des Fahrzeuges herausgehalten wird, so daß
diese sich nicht mehr so leicht verfangen.
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Es hat sich aber bei dieser Art Schwenkhebelverankerung in nachteiliger
Weise gezeigt, daß infolge der normalen, positiven Federcharakteristik die auf den
Schwenkarm wirkende Rückholkraft dann am größten ist, wenn der Schwenkarm maximal
aus der Vaagerechten herausgedreht ist, und dies ist immer dann der Fall, wenn sich
der Insasse angeschnallt hat. Diese Rückholkraft ist nicht unerheblich, wenn man
bedenkt, daß selbst dann noch eine Haltekraft von der Spiralfeder aufgebracht werden
muß, wenn der Schwenkarm sich in der horizontalen Ruhestellung befindet. Bei einfachen
Beckengurten ergibt sich daher zwangsläufig die Gefahr, daß die Insassen das Gurtband
mit zu großer Lose anlegen. Die Insassen nehmen diesen Fehler nicht
sogleich
wahr, weil die starke Rückholkraft den Eindruck vermittelt, als wäre der Beckengurt
fest und stramm angelegt worden. Im Unfallmoment spielt die Rückholkraft der Feder
keine Rolle, und der Leib des Insassen kann unter dem Beckengurt hindurchtauchen.
Auch im Falle des Dreipunktgurtes zeigt sich der soeben beschriebene Nachteil.
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Besonders deutlich wird die oben beschriebene Gefahr der bekannten
Gurtbandsysteme dann, wenn die sogenannten Automaten benutzt werden. In der Regel
erlauben diese unter normalen Bedingungen ein Abwickeln und Herausziehen des Gurtbandes
und damit eine Vergrößerung der Gurtlose bei den Bewegungen des Insassen. Im Unfallmoment,
wenn also ruckartig am Gurtband gezogen wird, blockiert der Automat. Es ist wichtig,
daß beim Unfall der Insasse besonders dadurch einen guten Schutz durch die Sicherheitsgurte
erhält, daß dieser auf einem gewissen Weg "weich" unter Dehnung die kinetische Energie
aufnehmen kann, wobei der Insasse zwangsläufig einen bestimmten Weg weit nach vorn
zur Scheibe hin bewegt wird. Blockiert der Automat augenblicklich und waidie zuvor
vorhandene Gurtlose optimal gering, so reicht dieser Dehnungsweg ohne weiteres aus,
ohne daß der Insasse bereits gegen die Scheibe oder andere Fahrzeugteile gestoßen
wird. Bei den Systemen mit der Schwenkarmverankerung hat es slii hier aber gezeigt,
daß wegen der harten Rückholkraft der Beckengurt zumeist auf einem Umweg zur äußeren
Verankerungsstelle geführt war, und im Unfallmoment erbringt die Auflösung dieses
Umweges eine Streckung und Verlängerung
des Gurtbandes. Dies wirkt
nachteilig sowohl wegen der Dehnungswege als auch insbesondere des Submarining-Effektes.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verankerung für
einen Beckengurt der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die unerwünschte
Gurtlose infolge der starken Zugfederkraft, die am Schwenkarm wirkt, nicht mehr
auftritt, um damit nicht nur den Submarining-Effekt aufzunehmen, sondern auch eine
unerwünschte Vorwärsbewegung des Insassen im Unfallmoment zu verhindern, obgleich
der Schwenkarm in der Verankerung in die Waagerechte vorgespannt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorspanneinrichtung
eine negative Charakteristik hat, derart, daß das Rückholdrehmoment beim Herausschwenken
des Schwenkarmes aus der etwa waagerechten Ruhestellung geringer wird. Auf diese
Weise wird vorteilhaft verhindert, daß der Beckengurt im angeschnallten Zustand,
nachdem also am äußeren Verankerungspunkt der Schwenkarm aus seiner Ruhestellung
in die Anschnallstellung herausgeschwenkt ist, unter Bildung von Gurtlose über einen
Umweg und an falscher Stelle an der Hüfte des Insassen vorbei geführt wird. Vielmehr
verläuft bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorspanneinrichtung der Weg des Beckengurt
bandes direkt vom Drehpunkt des Schwenkarmes über die Hüfte, den Unterleib des Insassen
auf die andere Seite zur Schloßzunge, welche in dem fest verankerten Gurtschloß
lösbar eingerastet
ist. Im Unfallmoment ist also der Submarining-Effekt
verhindert, und es besteht nidt genug Gurtlose, um den Insassen gefährlich weit
sich nach vorn bewegen zu lassen, bevor der Dehnungsweg des Gurtsystems beginnt.
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Das Ansprechen des ganzen Dreipunktsystems, und selbstverständlich
des Beckengurtes allein, ist damit zugunsten der Sicherheit verkürzt. Beim Abschnallen
wird dennoch das Beckengurtband sogleich in die richtige Stellung parallel zum Boden
des Fahrzeuges gehalten, weil der Schwenkarm mit zunehmender Rückholkraft in die
Waagerechte geführt wird.
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Die Insassen können sich dann beim Aussteigen aus einem zweitürigen
Wagen nicht mehr ohne weiteres so leicht im Gurtband verfangen.
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Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß am Verankerungsende des Schwenkarmes ein Zahnrad angebracht ist, dessen Achse
die Drehachse des Schwenkarmes ist und welches mit einem drehbar an der Basisplatte
befestigten, unter Federspannung stehenden zweiten Zahnrad kämmt, und daß die Feder
eine am einen Ende an der Basisplatte und am gegenüberliegenden Ende außermittig
an dem zweiten Zahnrad angelenkte Zugfeder ist. Dieses ist eine Konstruktionsform,
bei welcher man durch zwei miteinander kämmende Zahnräder ein Drehmomentverhalten
der Vorspanneinrichtung in der gewünschten Weise so vorsieht, daß das Rtokholdrehmomest
beim Herausschwenken des Schwenkarmes aus der waagerechten Ruhestellung geringer
wird und umgekehrt aus der Anschnallstellung zur Ruhestellung hin zunimmt.
Besonders
vorteilhaft ist es hierbei, wenn erfindungsgemäß das Zahnrad am Schwenkarm kleiner
ist als das zweite Zahnrad an der Basisplatte. Je nach dem Durclmesserverhältnis
der beiden Zahnräder lassen sich je nach Fahrzeugtyp oder Sicherheitsvorschrift
der Federweg und der Hebelarm auf die gewünschte Wirkcharakteristik einstellen.
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Erfindungsgemäß ist es z.B. möglich, die Charakteristik so einzustellen,
daß die Rückholkraft der Vorspanneinrichtung in der Anschnallstellung praktisch
null ist. Das Durchmesserverhältnis bzw. die Zahl der miteinander kämmenden Zähne
der beiden Zahnräder spielt zudem insofern eine Rolle, als je nach Fahrzeugtyp bzw.
je nach Anordnung des Türholms in mehr oder weniger großem Abstand vom Vordersitz
der Schwenkarm von seiner Ruhestellung in seine Anschnallstellung einen Winkel von
mehr als 900, vorzugsweise 100 bis 1200 gedreht wird, wobei erfindungsgemäß immer
dafür gesorgt werden kann, daß das Rückholdrehmoment bis zur Anschnallstellung hin
kleiner wird.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugfeder an ihrem einen Ende am Schwenkarm an seiner dem Gurtband zugewandten
Seite und am gegenüberliegenden Ende an der Basisplatte an einer sichen Stelle angebracht
ist, daß die Zugfeder in der Ruhestellung auf der oinen Seite der Drehachse des
Schwenkarmes unter Ausübung eines grossen Drehmomentes und in der Anschnallstellung
auf der anderen Seite der Drehachse des Schwenkarmes unter Ausübung eines geringen
Drehmomentes
liegt. Dies erreicht man z.B. dadurch, daß die Zugfeder im Verlaufe der eben beschriebenen
Bewegung von der Ruhestellung zur Anschnallstellung hin über die Stelle der größten
Ausdehnung hinwegläuft, vorzugsweise von einer Seite der Drehachse zur anderen bewegt
wird.
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Eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich vorteilhaft
dadurch aus, daß erfindungsgemäß am Verankerungsende des Schwenkarmes ein mit einer
an der Basisplatte befestigten Blattfeder in Eingriff bringbarer Nocken angebracht
ist, dessen Eingriffsbereich beim Drehen des Schwenkarmes aus der etwa waagerechterl
Ruhestellung in die Anschnallstellung vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform
kann je nach Fahrzeugtyp ein ggf. auf Lager gehaltener Nocken bzw. der ganze Schwenkarm
mit dem einstückig daran angebrachten Noclcen eingesetzt werden, damit beim Verschwenken
aus der Waagerechten um etwa 1200 in die Anschnallstellung das Rüclcholdrehmoment
auf den Schwenkarm immer mehr abnimmt. Bei einigen Ausführungsformen kann man auch
erst eine geringere Abnahme, dann eine Zunahme und dann nachfolgend nochmals eine
stärkere Abnahme des Rückholdrehmomentes durch entsprechende Ausbildung des Nocken
vorsehen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorn liegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
Es zeigen: Fig. 1 ein Dreipunkt-Sicherheitsgurt mit Automat und Schwenkarmverankerung
im angeschnallten Zustand, wobei der Insasse
zur Verdeutlichung
weggelassen ist, Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 1, bei welcher jedoch
das Gurtband gelöst und zum Ein- und Aussteigen der hinteren Personen in einen zweitürigen
Wagen zum Türholm hin aus dem Weg herausgehalten ist, Fig. 3 schematisch eine erste
Ausführungsform der Verankerung gemäß der Erfindung mit einer Zugfeder und zwei
Zahnrädern verschiedenen Durchmessers, in der Ruhestellung, Fig. 4 eine Schnittansicht
gemäß der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 die gleiche Darstellung wie Fig. 3, wobei
auch der Schwenkarm in die Anschnallstellung herausgeschwenkt ist, Fig. 6 eine andere
Ausführungsform des Schwenkarmes mit Nokken in der Ruhestellung, Fig. 7 die gleiche
Ausführungsform wie in Fig, 6, nämlich mit der Blattfeder und dem mit dem Nocken
versehenen Schwenkarm, jedoch in der Anschnallstellung, Fig. 8 eine weitere andere
Ausführungsform der Erfindung in der Ruhestellung und Fig. 9 die gleiche Ausführungsform
wie in Fig. 8, Jedoch in der Anschnallstellung.
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In Figur 1 ist schematisch ein Teil des Wageninneren gezeigt, wobei
hier vorzugsweise an ein zweitüriges Fahrzeug gedacht ist, dessen linke Tür 1 schematisch
gezeigt ist.
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Man erkennt, daß der zwischen dem Vordersitz 10 und der Rückbank 12
angeordnete Türholm 14 in einem gewissen Abstand von der Hinterfläche des Vardersitzes
10 angeordnet ist.
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Zwischen dem Vordersitz 10 und dem Türholm 14 ist unten neben dem
Fahrzeugboden die außenseitige Verankerung mit der Basisplatte 2 und dem Schwenkarm
4 zu erkennen. Von hier verläuft das Gurtband über den Unterleib des nicht dargestellten
Insassen zur Schloßzunge 16, die lösbar mit dem über ein Verankorungsseil 18 befestigten
Gurtschloß 20 verrigeit ist.
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Das Gurtband 3 läuft durch die obere Armatur 22 am Türholm 14, die
in der Regel ein Durchlaufbeschlag ist. Von hier verläuft das Gurtband 3 weiter
parallel zum Türholm 14 in einen unten an diesem befestigten Automaten 24.
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Aus Fig. 1 erkennt man, daß die außenseitige Verankerung des Beckengurtes
mit der Basisplatte 2 und Schwenkarm 4 sich in der Anschnallstellung befindet, in
welcher der Schwenkarm 4 um etwa 1200 aus der Waagerechten herausgedreht ist.
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Fig. 2 zeigt gleiche Verhältnisse wie in Fig. 1, nur daß hier der
Dreipunktgurt aus dem Gurtschloß 20 entklinkt ist, wobei der größte Teil des Gurtbandes
3 in den Automaten 24 eingerollt ist. Im Unterschied zu Fig. 1 ist hier die Verankerung
gemäß Fig. 2 in der Ruhestellung, d.h. der gegenüber de fest
an
der Seite des Fahrzeugs angebrachten Basisplatte 2 drehbare Schwenkarm 4 ist hier
in der waagerechten Ruhestellung, so daß das Gurtband 3 unter minimaler Behindeiung
der von der hinteren Sitzbank 12 ein- und aussteigenden Insassen möglichst weit
am Türholm 14 gehalten wird.
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In den Fig. 3 bis 5 ist die Tür 1 des Fahrzeuges nur noch schematisch
abgebrochen dargestellt. UnteWderen rückwärtiger Kante ist die Basisplatte 2 fest
neben dem Boden des Fahrzeuges, z.B.
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durch nicht dargestellte Verschraubungen angebracht. In der Basisplatte
2 befinden sich zwei Bohrungen26 und 28, welche zur Lagerung je eines Zahnrades
6 bzw. 9 vorgesehen sind.
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Die Bohrung 28 braucht nur einen kleineren Durchmesser als die Bohrung
26 zu haben, denn das Zahnrad 9 braucht nur die Blockierkräfte über seine Zähne,
nicht aber einen direkten Zug, z.B. durch das Gurtband, aufzunehmen. Hingegen ist
durch die größere Öffnung 26 eine Verankerungsschraube 30 gesteckt und mittels des
Gewindes 32 in eine am Fahrzeug angebrachte Gewindebuchse eingeschraubt. Diese kräftige
Schraube 30 ist in der Lage, im Unfallmoment die Zugkräfte aufzunehmen, welche über
das Gurtband 3 und den als eine Art Zunge ausgebildeten Schwenkarm 4 laufen . Dieser
kann um die Drehachse 7 schwenken, und im Bereich dieser Drehachse 7 ist der Schwenkarm
4 einstückig mit dem Zahnrad 6 ausgebildet, dessen Durchmesser kleiner als der des
Zahnrades 9 ist.
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Exzentrisch zur Drehachse des Zahnrades 9 befindet sich die Stelle
10, bei welcher das eine Ende der Zugfeder 5 am Zahnrad 9 verankert ist, deren anderes
Ende bei 34 an der Basisplatte 2 befestigt ist.
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Im Betrieb der Ausführungsform nach den Fig. 3-5 wird nach dem Besteigen
des Fahrzeuges beim Anschnallen des vorderen Insassen am Gurtband 3 gezogen, so
daß der Schwenkarm 4 aus der Darstellung der Fig. 3 im Uhrzeigersinn nach rechts
in die Darstellung der Fig. 5 geschwenkt wird. Hierdurch dreht sich das zweite Zahnrad
9 in Richtung des dargestellten, gebogenen Pfeiles, so daß sich die Anlenkstelle
10 der Feder 5 zwar noch ein wenig weiter von der anderen Anlenkstelle 34 entfernt,
aber gleichzeitig zur Drehachse des Zahnrades 9 hin verlagert wird.
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1hierdurch verringert sich bei fortschreitender Schwenkung des Schwenkarmes
4 und Drehung des zweiten Zahnrades 9 in Richtung des gebogenen Pfeiles das Rückholdrehmoment.
Es ist dann schließlich die Anschnallstellung II erreicht, die in Fig. 5 gezeigt
ist. Läge die Verbindungslinie zwischen den Verankerungsstelleii 10 und 34 der Zugfeder
5 genau auf der Drehachse des zweiten Zahnrades 9, dann wäre das auf den Schwenkarm
4 wirkende Rückholdrehmoment sogar null. In dem hier dargesLellten Ausführungsbeispiel
verläuft diese Verbindungslinie aber etwas außermittig, so daß beim Loslassen des
Gurtbandes 3 erst eine geringe Rückholkraft, die allmählich immer stärker wird,
den Schwenkarm 4 in die in Fig. 3 gezeigte Ruhestellung 1 wieder zurückdreht.
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Im Prinzip hat auch die Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 eine
solche negative Charakteristik, nur ist hier die Feder als Blattfeder 5 dargestellt,
die durch Ausstanzen und Umbiegen oder auf andere Weise an der Basisplatte 2 angebracht
oder einstückig mit dieser ausgebildet ist. Mit dieser Feder 5" steht eine Nockenfläche
12 in Eingriff, welche das untere Ende des Längsarmes 4 bildet. Je nach der Ausbildung
dieser Nockenfläche 12 läßt es sich durch diese Ausführungsform erreichen, daß wiederum
das Rückholdrehmoment beim Schwenken des Schwenkarmes 4 aus der in Fig. 6 gezeigten
Stellung in die in Fig. 7 gezeigte Stellung allmählich abnimmt, ohne vorzugsweise
ganz auf null zurückzugehen, damit das Gurtband 3 immer beim Abschnallen in die
richtige Lage gezogen wird.
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Bei der Ausführungsform nach den Figuren 8 und 9 ist die Zugfeder
5' an ihrem einen Ende 36 am Schwenkarm 4 an seiner dem Gurtband 3 zugewandten Seite
und am gegenüberliegenden Ende 38 an der Basisplatte 2 an einer solchen Stelle angebracht,
daß die Zugfeder 3' in der Ruhestellung I gemäß Fig. 8 auf der einen Seite der Drehachse
7 des Schwenkarmes 4 unter Ausübung eines großen Drehmomentes und in der Anschnallstellung
II gemäß Fig. 9 auf der anderen Seite der Drehachse 7 des Schwenkarmes 4 unter Ausübung
eines geringen Drehmomentes liegt.
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Hierbei wandert die Längsachse der Zugfeder 5' beim Übergang von einem
Zustand in den anderen jeweils einmal über die Drehachse 7.
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