DE3304008A1 - Spannvorrichtung fuer sicherheitsgurte - Google Patents

Description

• Spannvorrichtung für Sicherheitsgurte
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung fi; Sicherheitsgurte von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Derartige, mit mechanischen Federspeichern versehene Gurtspannvorrichtungen sind beispielsweise durch die DE-OS 29 10 158 bekannt und weisen im allgemeinen zylindrisch ausgebildete Spannkolben auf, die mit im wesentlichen senkreiLt zum Verlauf des Sicherheitsgurt es ausgerichteten Betätigungßelementen an dem Sicherheitsgurt angreifen. Der Nachteil dieser bekannten Gurtspannvorrichtungen besteht darin, daß sie nur relativ ungünstig im Fahrzeuginnenraum untergebracht werden können und dabei noch relativ viel Platz beanspruchen.
• Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht darin, eine Gurtspannvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Bauart zu schaffen,. die. sowohl vom Platzbedarf als auch von der Unterbringnngsmöglichkeit günstigere Voraussetzungen schafft und die andererseits eine ausreichende Gurtvorspannung zur Beseitigung der für die Rückhaltewirkung ungünstigen Gurtlose des angelegten Sicherheitsgurtes erzeugt.
• Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs- 1.
• Die erfindungsgemäß vorgesehene Drehstabfeder vereinigt das Spannelement und dessen Belastungsfeder in einem einzigen Bauteil, das zudem in einer den Raumverhältnissen in einem Personenkraftfahrzeug besonders angepaßten Weise ausgebildet ist. So kann die Drehstabfeder im wesentlichen in dem sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Türschweller verdeckt untergebracht sein und der an dem Sicherheitsgurt angreifende Kurbelarm kann so angeordnet sein, daß er sich bei seiner Entspannung in den der Fahrzeugtür benachbarten Türpfosten (B-Säule) hineinbewegt. Das. geringe Drehträgheitsmoment der Drehstabfeder ermöglicht eine für eine wirkungsvolle Gurtvorspannung erforderliche kurze Spannzeit.
• Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Merkmalen der Unteransprüche.
• In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in teils schematischer Darstellungsweise gezeigt, die im fo'g^nd^- n<-her erläutert werden. Dies Zeichnung zeigt in Figur 1 eine schematische Darstellung einer in dem seitlichen Rahmen eines Personenkraftfahrzeugs angebrachten Gurtspannvorrichtung gemäß der Erfindung, Figur 2 eine alternative Ausführung einer der Spannvorrichtung zugeordneten Rücklaufsperre, Figur 3 eine Ausführung der Spannvorrichtung mit einer-pyrotech"-nisch betatigbaren Auslösevorrichtung,

  Figuren

  4 und5'

  eine Gurtspannvorrichtung mit einer nach Art einer Zange ausgebildeten Auslösevorrichtung und Figur 6 die Spannvorrichtung mit einer als ausknickende Stabanordnung ausgebildeten- Auslösevorrichtung In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind jeweils für gleiche oder vergleichbare Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. In der Figur 1 ist dabei in einer schematischen, perspektivischen Ansicht eine in einem Türschwelierbereich eines Kraftfahrzeuges eingebaute Gurtspannvorrichtung gezeigt, die aus einer insgesamt mit 7 bezeichneten Drehstabfeder besteht. Ein mit 10 bezeichnetes Ende der in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden und unterhalb des mit 28 angedeuteten Türschwellers einer neben einem hier nicht weiter gezeigten Vordersitz eines Personenkraftfahrzeugs angeordneten Fahrzeugtür ist dabei fest an dem mit 11 bezeichneten Fahrzeugrahmen eingespannt. Das andere Ende der Drehstabfeder 7 ist hinter einem karosseriefesten Lager 12 in der Form eines Kurbelarmes 8 ausgeführt, der an seinem freien Ende von einer Auslösevorrichtung 13 in einer gespannten Lage- gehalten ist.
• Die Auslösevorrichtung 13 weist in dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einen von einer elektromagnetischen Spule 15 bei Vorliegen bestimmter Auslösebedingungen aus seiner Sperrstellung ausrückbaren Sperrbolzen 14 auf. Die Auslösebedingungen werden dabei von einem hier nicht weiter gezeigten Sensor ermittelt, der beispielsweise bei Auftreten einer vorbestimmten Fahrzeugbeschleunigung eingreift und dann die elektromagnetische Spule 15 über die- Leitungsanschlüsse 16 mit Strom beaufschlagt.
• In der in der-Zeichnung gezeigten Stellung befindet sich die Drehstabfeder 7 in einem gespannten Zustand, und zwar derart, daß sie nach Auslösung der Auslösevorrichtung 17 den Kurbelarm 8 in der in der Zeichnung eingetragenen Pfeilrichtung um das karosseriefeste Lager 12 verschwenkt und dabei den Sicherheitsgurt 1 unter Bildung- einer zwischen zwei karosseriefest eingespannten Umlenkstellen 6 gebildeten Schlaufe mitnimmt. In der gespannten Lage der Drehstabfeder 7 verläuft der Sicherheitsgurt 1 dagegen im wesentlichen vertikal und ohne eine wesentliche Berührung mit dem Kurbelarm 8 oder den Umlenkstellen 6 von dem hier nicht gezeigten, etwa in Schulterhöhe des auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen angeordneten Umlenkbeschlag zu der im Fußbereich des Türpfostens (B-Säule) 29 gehaltenen Aufwickelvorrichtung 2.
• Die Aufwickelvorrichtung weist in bekannter Weise: ein Gehäuse 3 mit seitlichen Wangen 4 auf, zwischen denen der Sicherheitsgurt auf einer Wickeltrommel zu einem Gurtwickel 5 aufgewickelt gehalten ist. Dabei wird die Wickeltrommel in an sich bekannter Weise von einer auf der einen Seite des Gehäuses 3 angeordneten, hier nicht gezeigten, Wickelfeder in Aufwickelrichtung belastet, nährend eine in einem Rückhaltefall eingreifende, hier ebenfalls nicht dargestellte Sperrvorrichtung zur Blockierung der Wickeltrommel in Abwickelrichtung vorgesehen ist. Da die der Aufwickelvorrichtung 2 in bekannter Weise zugeordneten Wickelfeder aus Komfortgründen nicht allzu stark bemessen sein darf, ergibt sich aufgrund der relativ losen Anlage des Sicherheitsgurtes am Körper des Fahrzeuginsassen eine gewisse Gurtlose, die bei einem Rückhaltefall den zur gezielten Verzögerung des Fahrzeuginsassen vorhandenen Vorverlagerungsweg in nachteiliger Weise reduziert. Diese Gurtlose soll durch die erfindungsgemäße Gurtspannvorrichtung beseitigt werden.
• Im Rückhaltefall nimmt nämlich der infolge der Entspannung der Drehstabfeder nach Auslösung der Auslösevorrichtung 13 verschwenkende Kurbelarm 8 den Sicherheitsgurt 1 mit und bildet dabei zwischen den den Sicherheitsgurt umlenkenden Umlerkstellen 6 eine Schlaufe, um deren gesamte Bogenlänge der am Fahrzeuginsassen angelegte Sicherheitsgurt 1 bei blockierter Aufwickelvorrichtung 2 verkürzt wird.
• Dabei ist die erfindungsgemäße Drehstabfeder 7 so in die Fahrzeugkarosserie integriert, daß sie kaum zusätzlichen Platz einnimmt. Zudem ist sie auch weitgehend verdeckt, also die Innenraumgestaltung des Fahrzeugs nicht beeinflussend untergebracht. Dies ergibt sich dadurch, daß der das fest eingespannte Ende 10 aufweisende Arm 9 der Drehstabfeder 7 direkt unterhalb des Türschwellers 28 gehalten ist, während das zu einem Kurbelarm 8 ausgebildete andere Ende im Bereich des Türpfostens 29 angeordnet ist. Darüberhinaus soll die Anordnung so getroffen sein, daß bei der Entspannung der Drehstabfeder 7 der Kurbelarm 8 vom Fahrzeuginnenraum her gesehen in den als Hohlprofil ausgebildeten Türpfosten as hinein, also nach der Fahrzeugaußenseite hin, verschwenkt-wird.
• Um zu verhindern, daß nach feder Entspannung der Drehstabfeder 7 der Kurbelarm 8 infolge der im Verlaufe des Rückhaltefalles auftretenden Gurtkräfte wieder unter Vergrößerung der Gurtbandlänge zurückgezogen wird, soll eine die Drehstabfeder in der entspannten Stellung festhaltende Rücklaufsperre vorgesehen sein. In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Rücklaufsperre insgesamt mit 17 bezeichnet und weist eine durch eine Feder 21 belastete schwenkbar um den Lagerpunkt 20 an der Karosserie angelerkte Sperrklinke 19 auf, die in eine an dem Arm 9 der Drehstabfeder 7 af ebrachte Sperrverzahnung 18 eingreift. Dabei ist die Sperrverzahnung 18 so ausgebildet, daß die Klinke 19 während der die Gurtspannung besorgenden Verschwenkung der Drehstabfeder abgewiesen wird, während eine Rückbewegung in entgegengesetzter Drehrichtung durch Sperreingriff verhindert wird.
• Eine andere Ausführungsmöglichkeit einer solchen Rücklaufsperre ist in Figur 2 schematisch angedeutet und insgesamt mit 22 bezeichnet. In diesem Fall greift eine von einer Feder 2T belastete und um ein Schwenklager 25 verschwenkbar gehaltene Sperrklinke 24 nicht an dem in dem Türschweller 28 gehaltenen Arm 9 der Drehstabfeder 7, sondern an deren freien Kurbelarm 8 an, der zudem eine sektorförmige Ausnehmung 23 aufweist. Durch das stehenbleibende Material des Kurbelarmquerschnittes ergibt sich ein Sperrzahn, der zur Sperrung der Rückbewegung der Drehstabfeder mit einer an der Klinke 24 angebrachten Sperrverzahnung 26 in Eingriff kommt. Die Bewegungsrichtung des Kurbelarms 8 zur Spannung des Sicherheitsgurtes 1 ist dabei durch einen Pfeil?angedeutet. Während dieser Bewegung wird die Sperrklinke 24 jeweils abgewiesen, während sie bei einer entgegengesetzten Bewegung des Kurbelarms 8 in Eingriff kommt.
• Die Figuren 4 bis 6 zeigen die' erfindungsgemäße Gurtspannvorrichtung, die aus. der mit einem Kurbelarm 8 versehenen Drehstabfeder 7 besteht, allerdings jeweils mit anderen Ausführungen einer zugeordneten Auslösevorrichtung. So ist in der Figur 3 eine insgesamt mit 30 bezeichnete Auslösevorrichtung angedeutet, die auf pyrotechnischer Basis arbeitet.
• Dazu ist ein in einer Führung 33 eines Gehäuses 32 gehaltener Sperrbolzen 31 vorgesehen, der den Kurbelarm 8 in der gespannten Stellung der Drehstabfeder 7 festhält. Das Gehäuse 32 weist beiderseits des Sperrbolzens 31 Flansche 3T mit Längsschlitzen 36 zur Befestigung des Gehäuses an der Fahrzeugkarosserie auf. Mit 34 ist eine im Grund der Führung 33 gehaltene pyrotechnische Ladung bezeichnet, die nach Zuführung eines Zündimpulses über die Zuleitungen 35 zur Auslösung gezündet werden kann. Bei dieser Zündung treibt die Zündladung 34 den Sperrbolzen 31 aus der Führung 33 des Gehäuses heraus, so daß die Arretierung des Kurbelarms 8 der Drehstabfeder 7 aufgehoben und diese in ihre entspannte Lage schwenken kann.
• Die Figuren 4 und 5 zeigen eine insgesamt mit 40 bezeichnete Auslösevorrichtung, die aus einem zangenartigen Gebilde mit zwei gelenkig um einen karosseriefesten Drehpunkt 46 gegeneinander verschwenkbaren Zangenarmen 41a und 41b besteht. Die vorderen Enden 42a und 42b dieser Zangenarme sind als Greifbacken ausgebildet, die um den Kurbelarm 8 der Drehstabfeder 7 greifen. Die in der Pfeilrichtung (Fig. 5) erfolgende Belastung des Kurbelarms 8 hält dabei selbsttätig die Zangenanordnung 40 geschlossen. An den freien Enden der Zangenarme 41a und 41b ist auf einem Verbindungsstab 44 ein Auslöseformstück 43 gehalten, das: von einem als- mechanischer Sensor wirkenden Pendel 45 beaufschlagbar ist. Bei AuStreten einer in einem Crashfall sich ergebenden Beschleunigung wird das Pendel 45 aus seiner im wesentlichen vertikalen Ruhelage-herausgeschwenkt, wodurch das Auslöseformstück 43 die Zangenarme 41a und.4lb auseinanderdrückt. Auf diese Weise öffnet sich die Zangenvorrichtung 40und ermöglicht es dem Kurbelarm 8, aus seiner gespannten Stellung in die entspannte Stellung überzugehen.
• Anstelle der in den Figuren 4 und 5 gezeigten mechanischen Sensorauslösung könnte selbstverständlich auch eine elektromagnetische oder pyrotechnische Auslösung der als Zangenordnung ausgebildeten Ausiösevorrichtung vorgesehen sein.
• Schließlich ist in der Figur 6 eine mit 50 bezeichnete Auslösevorrichtung angegeben, die im wesentlichen aus zwei über ein Gelenk 53 miteinander verbundenen Stangengliedern 51 und 52 besteht. Während das Stangenglied 51 mittels eines Gelenkes 56 an der Karosserie gehalten ist, ist das Stangenglied 52 im Punkt 54 an einem an dem Kurbelarm 8 befestigten Lagerbock 55 angelenkt In der Zeichnung ist diese Stangenanordnung leicht nach rechts ausgeknickt angedeutet, wobei sie gegen einen mit 57 angedeuteten Betätigung8stempel zur Anlage kommt.
• Die Auslösung dieser Vorrichtung erfolgt durch Verstellung des Betätigungsstempels 57 entsprechend dem eingezeichneten Pfeil 58 nach links, wodurch die beiden Gelenkstangen 51 und 52 nach dieser ---~ Seite hin ausknicken und dabei dem Kurbelarm 8 die Möglichkeit geben, sich in Richtung des mit 59 angedeuteten Pfeiles zu entspannen Bei dieser Entspannung wird, wie dies oben bereits beschrieben wurde, der zwischen dem Kurbelarm 8 und den Umlenkstellen 6 verlaufende Simherheitsgurt 1 schlaufenförmig eingezogen, wodurch die Gurtbandlänge reduziert wird.
• Die Betätigung des Betätigungsstempels 57 kann nun in verschiedener Weise, beispielsweise elektromagnetisch, pyrotechnisch, hydraulisch oder auch mechanisch erfolgen. Wesentlich ist-dabei lediglich, daß die Gelenkstangenanordnung 51,52 aus ihrer stabilen Lage in eine instabile Lage überführt wird.
• Anstelle der in der Figur 6 gezeigten Gelenkstangenanordnung könnte auch eine Anordnung mit einem Knickstab vorgesehen sein. Dieser- Knickstab müßte so bemessen und ausgebildet sein, daß er bei Aufbringen einer Querbelastung im Moment des Rückhaltefalls ausknickt.
• Das Erfasrin des Auslösezeitpunktes kann durch an sich bekannte, den Rückhaltefall erfassende Sensoren erfolgen.
• Ein besonderer Vorteil. der von der Erfindung vorgeschlagenen, durch eine Drehstabfeder gebildeten Gurtspannvorrichtung kann auch darin gesehen werden, daß diese Spannvorrichtung ohne weiteres reversibel ist, also bei einer ungewollten Auslösung mit verhältnismäßig, einfachen Mitteln wieder in die Bereitschaftsstellung gebracht werden kann, ohne daß das gesamte System ausgewechselt werden muß.
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Claims (1)

1. A N S P R Ü C H E 1. Spannvorrichtung für Sicherheitsgurte von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, mit einem Spannelement, das von einer Feder zur Einwirkung auf den Sicherheitsgurt im Sinne der Ausbildung einer die Gurtlose im angelegten Zustand beseitigenden Gurtschlaufe vorgespannt ist und in dieser vorgespannten Stellung von einer in einem Rückhaltefall betätigbaren Auslösevorrichtung festgehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement aus einer Drehstabfeder (7) besteht, deren eines Ende (10) fest am Eahrzeùgrahmen (11) eingespannt ist und deren anderes, in Form eines Kurbelarms (8) geformtes Ende zum direkten Angriff an dem Sicherheitsgurt (1) zwischen zwei den- Gurt abstutzenden.Urnlenkateilen- (6> ausgebildet ist 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein das fest eingespannte Ende (10) aufweisender, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckender Arm (9) der Drehstabfeder (7) in dem Türschweller (28) der dem mit dem Sicherheitsgurt (1) ausgerüsteten Sitz benachbarten Fahrzeugtur verdeckt angeordnet ist.

   3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am Sicherheitsgurt (1) angreifende Kurbelarm (8) der Drehstabfeder (7) in der Weise am Fahrzeug angeordnet ist, daß er sich bei seiner Entspannung in den der Faurzeugtür benachbarten Türpfosten (B-Säule) hineinbewegt.

   4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Drehstabfeder (7) in der entspannten, den Gurt (i) schlaufenförmig einziehenden Lage festhaltende Rücklaufsperre (17; 22) vorgesehen ist.

   5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufsperre (17; 22) aus einer von einer Feder (21; 27) belasteten Klinke (19; 24) besteht, die formschlüssig an einem der Arme (9; 8) der DrehstabSeder (7) angreift.

   6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung (13) aus einem bei Vorliegen eines einen Rückhaltefall anzeigenden Sensorsignals verstellbaren Sperrbolzen (14) besteht, der an dem freien Kurbelarm (8) der Drehstabfeder (7) angreift.

   7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung aus' einer Zangenvorrichtung mit zwei gelenkig verbundenen, den Kurbelarm (8) der Drehstabfeder (7) umfassenden Backen besteht, die bei Vorliegen eines einen Rückhaltefall anzeigenden Sensorsignals in Öffnungsrichtung betätigbar sind.

   8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung aus einer in der vorgespannten Stellung der Drehstabfeder (7) von dem Kurbelarm (8) in Längsrichtung belasteten Stabanordnung((50) besteht, die bei Vorliegen eines einen Rückhaltefall anzeigenden Sensorsignals durch eine quer zur Längsrichtung erfolgende Belastung zum Ausknicken beaufschlagbar ist.

   9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die-Stabanordnung (50) durch zwei über ein Gelenk (53) verbundene Stangenglieder (51, 52) gebildet ist.

   10. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabanordnung durch einen Knickstab gebildet ist.

   11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung elektromagnetisch betätigbar ist.

   12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung pyrotechnisch betätigbar ist.

   13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung hydraulisch betätigbar ist.

   14. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung mechanisch betätigbar ist.