EP0569886A1 - Schloss für Fahrzeug-Sicherheitsgurtsysteme - Google Patents

Abstract

Ein Schloß für Fahrzeug-Sicherheitsgurtsysteme, die mit einer am Schloß angreifenden Rückstrammeinrichtung versehen sind, wird durch eine Sperrklinke (42) gegen unbeabsichtigtes Öffnen am Ende eines Rückstrammhubes gesichert. Eine Steuerklinke (56) verlagert die Sperrklinke (42) unter der Wirkung ihrer Massenträgheit am Anfang des Rückstrammhubes in eine Arretierstellung, in der die Lösetaste (30) gegen eine Bewegung relativ zum Gehäuse in Rückstrammrichtung (R) gesichert ist. Am Ende des Rückstrammhubes verharrt die Sperrklinke (42) aufgrund der Lage ihres Schwerpunktes relativ zu ihrer Lagerung in der Arretierstellung und ist von der Steuerklinke (56) entkoppelt. Ein Leerhub der Lösetaste (30) kann entfallen. <IMAGE>

Description

• Die Erfindung betrifft ein Schloß für Fahrzeug-Sicherheitsgurtsysteme, die mit einer am Schloß angreifenden Rückstrammeinrichtung versehen sind, mit einem lasttragenden Gehäuse, in dem eine Einsteckbahn für eine Steckzunge gebildet ist, einem am Gehäuse gelagerten Riegel, der mit einer Rastöffnung der Steckzunge zusammenwirkt, und einer parallel zur Einsteckbahn in dem Gehäuse verschiebbar geführten Lösetaste.
• Schlösser für Sicherheitsgurtsysteme sind in zahlreichen Ausführungen bekannt. Bewährt hat sich eine Bauform, bei der in dem lasttragenden Gehäuse des Schlosses eine Einsteckbahn für die Steckzunge gebildet ist und ein am Gehäuse quer zur Einsteckbahn verschiebbar geführter oder schwenkbar gelagerter Riegel mit einer Rastöffnung der Steckzunge zusammenwirkt. Ein parallel zur Einsteckbahn in dem Gehäuse verschiebbar geführtes Sperrglied hält den Riegel in seiner Verriegelungsstellung, solange eine gleichfalls parallel zur Einsteckbahn in dem Gehäuse verschiebbar geführte Lösetaste sich in ihrer Ruhestellung befindet. Diese Lösetaste ist mit dem Sperrglied gekoppelt, um dieses bei Betätigung in eine Freigabestellung zu bewegen, in welcher der Riegel aus der Rastöffnung der Steckzunge freikommt.
• Die Verwendung eines solchen Schlosses in Sicherheitsgurtsystemen mit einer Rückstrammeinrichtung ist unproblematisch, wenn die Rückstrammkraft beispielsweise am Gurtaufroller wirksam wird. Es wurden auch bereits Rückstrammeinrichtungen vorgeschlagen, die zwischen dem Schloß und seiner Befestigungsstelle am Fahrzeugaufbau oder einem Fahrzeugsitz wirksam werden. Derartige Rückstrammeinrichtungen verkürzen den Abstand zwischen der Befestigungsstelle des Schlosses und dem Schloß selbst um einige cm, beispielsweise 10 cm.
• Die für die Rückstrammung benötigte Kraft kann mechanisch mittels einer stark dimensionierten Feder oder pyrotechnisch erzeugt werden. Wenn die Rückstrammkraft von hinreichender Größe ist, besonders bei Verwendung von pyrotechnischen Rückstrammantrieben, kann es in bestimmten Fällen zu einem selbsttätigen Öffnen des Schlosses am Ende des Rückstrammweges kommen.
• Das selbsttätige Öffnen des Schlosses am Ende der Rückstrammbewegung wird auf die Massenträgheit der Lösetaste und eventuell an dieser angreifender Bauteile zurückgeführt, da die Lösetaste am Ende der Rückstrammbewegung bestrebt ist, ihre Bewegung in der Rückstrammrichtung fortzusetzen, die der Betätigungsrichtung der Lösetaste entspricht.
• Eine Möglichkeit, einer Fortbewegung der Lösetaste unter dem Einfluß von Trägheitskräften zu begegnen, besteht darin, eine unter der Wirkung ihrer Massenträgheit quer zur Rückstrammrichtung bewegliche Sperrklinke vorzusehen, die am Ende eines Rückstrammhubes, wenn das Schloß abrupt abgebremst wird, in eine Stellung gelangt, in der sie eine Weiterbewegung der Lösetaste in deren Auslösestellung verhindert. Ein auf dieser Grundlage konzipiertes Schloß ist beispielsweise aus der DE-OS 40 09 272 bekannt. Das Einsteuern der Sperrklinke geht mit einer Bewegung der Lösetaste in Richtung auf die Auslösestellung einher; die Lösetaste muß folglich einen Leerhub ausführen. Die Sperrklinke verhindert, daß die Lösetaste bis in die Auslösestellung verlagert wird. Es muß gewährleistet sein, daß die Sperrklinke rechtzeitig in ihre Arretierstellung gelangt, bevor sich die Lösetaste über den Punkt hinausbewegt, an dem eine Arretierung mittels der Sperrklinke nicht mehr möglich ist. Diese Anforderung schränkt die Auswahl- und Dimensionierungsmöglichkeiten für die Schloßbauteile ein.
• Eine andere bekannte Möglichkeit, einer Bewegung der Lösetaste bei einem Rückstrammhub entgegenzuwirken, besteht in der Verwendung von Ausgleichsmassen. Der Einsatz von Ausgleichsmassen kommt aber häufig nicht in Betracht, insbesondere wenn nur ein geringer Bauraum zur Verfügung steht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schloß für Sicherheitsgurtsysteme in Fahrzeugen, die mit einer am Schloß angreifenden Rückstrammeinrichtung versehen sind, zu schaffen, das mit einer besonders leicht in vorhandene Schlösser integrierbaren Sicherung gegen unbeabsichtigtes Öffnen während des Rückstrammhubes versehen ist, die hohe Sicherheitsreserven bietet und keinen Leerhub der Lösetaste erfordert.
• Diese Aufgabe wird bei einem Schloß für Sicherheitsgurtsysteme der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lösetaste eine Kappe aufweist, in deren Innenraum ein zweiarmiger Winkelhebel schwenkbar gelagert ist, daß am freien Ende des ersten Armes eine Sperrklinke gebildet ist und der Winkelhebel in der Kappe verschwenkbar ist zwischen einer normalen Ruhestellung, in welcher die Sperrklinke bei Betätigung der Lösetaste an einer Rastkante des Gehäuses vorbei bewegbar ist, und einer Sperrstellung, in welcher die Sperrklinke bei Bewegung der Lösetaste in Betätigungsrichtung an der Rastkante anstößt, so daß eine Weiterbewegung der Lösetaste verhindert wird, daß der Winkelhebel durch Federkraft in die Ruhestellung vorbelastet ist, daß ein Trägheitskörper in der Kappe schwenkbar gelagert und bei Beschleunigung des Schlosses in einer ersten Richtung durch Trägheitskräfte an dem Winkelhebel angreift, um diesen in die Sperrstellung zu verschwenken, und daß bei Beschleunigung des Schlosses in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung der Winkelhebel von dem Trägheitskörper entkoppelt und durch die Lage seines Schwerpunktes bestrebt ist, seine Sperrstellung einzunehmen bzw. in dieser zu verbleiben.
• Da die Lösetaste erst bei der Verzögerung des Schlosses am Ende des Rückstrammhubes in ihre Auslösestellung gelangen kann, ist man bisher davon ausgegangen, diese Verzögerung auch für die Arretierung der Lösetaste zu verwenden, zumal die Verzögerung abrupt erfolgt und daher die größten nutzbaren Kräfte freisetzt. Es wurde nun gefunden, daß es vorteilhaft ist, die Lösetaste nicht erst am Ende eines Rückstrammhubes, sondern bereits bei dessen Beginn zu arretieren und dafür zu sorgen, daß die Sperrklinke am Ende des Rückstrammhubes in ihrer Arretierstellung verbleibt. Zum einen wurde ein Weg gefunden, um mit den am Beginn der Schloßbewegung auftretenden Beschleunigungskräften die Einsteuerung der Sperrklinke durchzuführen, indem ein in der Lösetaste untergebrachter separater Massekörper verwendet wird. Da der Massekörper annähernd entgegengesetzt zu der Rückstrammrichtung beweglich ist, steht seine Masse praktisch ausschließlich zur Erbringung der Verlagerungsarbeit an der Sperrklinke zur Verfügung. Zum anderen wurde die Arretierstellung der gleichfalls in der Lösetaste untergebrachten Sperrklinke so gewählt, daß sie aufgrund der Lage ihres Schwerpunktes relativ zu ihrer Lagerung am Ende des Rückstrammhubes, wenn die Beschleunigungsrichtung umgekehrt wird, in ihrer Arretierstellung verharrt und von dem Massekörper entkoppelt ist. Der separate Massekörper gestattet es außerdem, die Sperrklinke optimal an ihren eigentlichen Zweck anzupassen und an nach den bekannten Lösungen bisher nicht zugänglichen Stellen im Schloß anzuordnen, nämlich in der Kappe der Lösetaste, in der im allgemeinen freier Raum zur Verfügung steht, so daß viele Bauteile vorhandener Schloßsysteme, die mit einer Rückstrammeinrichtung versehen werden sollen, unverändert weiterverwendbar sind. Eine zuverlässige Bewegung der Sperrklinke in die Arretierstellung ist unter geringeren Einschränkungen als bei bekannten Lösungen zu erzielen, so daß sowohl die Sperrklinke als auch der Massekörper optimal an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten angepaßt sein können.
• Ein Beispiel für eine solche Anpassung gibt die bevorzugte Ausführungsform, in der die Sperrklinke ein zweiarmiger, abgewinkelter Hebel ist, der an der gemeinsamen Basis seiner beiden Arme nahe einer Ecke einer abgewinkelten Kappe der Lösetaste an dieser gelagert ist, so daß er sich in die Kappe schmiegt. Einer der Arme des Hebels erstreckt sich etwa in der Betätigungsrichtung der Lösetaste und trägt eine Klinkenspitze, die in der Arretierstellung einer Rastkante des Gehäuses gegenüberliegt. An dem anderen Arm greift das Vorspannmittel an, so daß die Rastkante normalerweise nicht in der Bewegungsbahn der Klinkenspitze liegt. Der Massekörper ist eine Steuerklinke, welche mittels zueinander paralleler, spitzwinklig zur Rückstrammrichtung geneigter Rampenflächen an der von der Kappe abgewandten Seite des Arms der Sperrklinke, der die Klinkenspitze trägt, angreift. Die Rampenflächen gleiten bei einem Rückstrammhub aufeinander und liefern eine wirkungsvolle Kraftverstärkung für eine äußerst hohe Funktionssicherheit. Bei dieser Ausführungsform lassen sich die Sperrklinke, die Steuerklinke und das Vorspannmittel platzsparend im Bereich der obenliegenden Kappe der Lösetaste anordnen, also mit Abstand zu anderen sicherheitsrelevanten Schloßbauteilen, die außerdem unverändert aus bestehenden Baureihen übernommen werden können. Gleichzeitig stellt die Kappe über der Sperrklinke und der Steuerklinke sowie deren erhöhte Anordnung einen wirkungsvollen Schutz gegen Verschmutzung dar.
• Das erfindungsgemäße Schloß kann auch deswegen leicht an verschiedene Bauformen angepaßt werden, weil die Masse des Massekörpers, die Federkraft des oder der Vorspannmittel und gegebenenfalls die Längen der Hebelarme der Sperrklinke und die Neigung der Rampenflächen der Sperrklinke bzw. des Massekörpers vielfältige Möglichkeiten bieten, für ein sicheres Einrücken der Sperrklinke aufeinander abgestimmt zu werden.
• Der Massekörper kann allein durch die Schwerkraft in seiner Ruhestellung gehalten sein. Wenn andererseits die Sperrklinke durch eine Schenkelfeder vorgespannt ist, deren anderer Schenkel den in Form einer an der Lösetaste gelagerten Steuerklinke ausgebildeten Massekörper in Richtung auf seine Ruhestellung vorspannt, ist ein zuverlässiger Schutz gegen ungewollte Arretierung gegeben. Auch nach beendeter Gurtstraffung ist die Sperrklinke wieder in ihre Ruhestellung zurückgeführt, so daß sich das Schloß sicher öffnen läßt.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

eine schematische Perspektivansicht einer Rückstrammeinrichtung, die an einem Gurtschloß angreift;

Fig. 2

einen Teil-Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten Schlosses im Bereich der Lösetaste, wobei sich die Sperrklinke und die Steuerklinke in einer Normalstellung befinden;

Fig. 3

einen Teil-Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten Schlosses im Bereich der Lösetaste, wobei die Sperrklinke und die Steuerklinke ausgelenkt sind;

Fig. 4

eine Teil-Perspektivansicht, die Fig. 2 entspricht;

Fig. 5

eine Teil-Perspektivansicht, die Fig. 3 entspricht; und

Fig. 6

einen Teilschnitt einer anderen Ausführungsform.

• Die in Fig. 1 gezeigte Rückstrammeinrichtung besteht aus einem pyrotechnischen Kolben/Zylinder-Rückstrammantrieb 10, einer Längsführung für das Gurtschloß 12 in Form einer mit einem Langloch 14 versehenen Verankerungsplatte 16, einem Zugseil 18, das den Kolben 20 mit dem Befestigungsbeschlag 22 des Gurtschlosses 12 verbindet, und einer Umlenkrolle 24, über die das Zugseil 18 geführt ist und die auf einem fahrzeugfesten Befestigungsbolzen 26 gelagert ist. Bei Aktivierung der Rückstrammeinrichtung wird der Kolben 20 durch Druckgase beaufschlagt, die von einem pyrotechnischen Gasgenerator 28 erzeugt werden, und zieht das Gurtschloß 12 über das Zugseil 18 nach unten. Am unteren Ende des Langlochs 14 wird die Bewegung des Gurtschlosses 12 plötzlich abgebremst.
• Beim plötzlichen Abbremsen des Schlosses 12 treten an seiner Lösetaste 30 hohe Trägheitskräfte auf, die in Richtung ihrer Auslösebewegung orientiert sind und zu einem unbeabsichtigten Öffnen führen können.
• Eine Arretierung für die Lösetaste 30, die ihre Bewegung relativ zum Schloß 12 bei einem Rückstrammhub verhindert, wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 beschrieben.
• Die Lösetaste 30 besteht aus einer von außen zugänglichen, abgewinkelten Kappe 32 und einem sich ins Innere des Schlosses 12 hinein erstreckenden Schieberteil 34, der über Rampenflächen 36 (Fig. 4, 5) mit einem Riegel 38 für eine nicht eingezeichnete Steckzunge zusammenwirkt. Beim Niederdrücken der Lösetaste 30 wird der in eine Öffnung im lasttragenden Gehäuse 40 ragende Riegel 38 so weit aus der Öffnung gezogen, daß die Steckzunge frei kommt. Im Inneren der Kappe 32 ist ein zweiarmiger Winkelhebel 42 schwenkbar auf einer Achse 44 gelagert, die nahe einer inneren Ecke der abgewinkelten Kappe 32 senkrecht zur Ebene der Figuren 2 und 3 verläuft. Der Winkelhebel 42 weist einen länglichen Arm 46 auf, der sich etwa in der mit der Rückstrammbewegung übereinstimmenden Betätigungsrichtung R der Lösetaste 30 erstreckt. Das von der Achse 44 des Winkelhebels 42 abgewandte Ende des Arms 46 ist zu einer Sperrklinke 48 geformt. Das Gehäuse 40 weist eine Rastkante 50 auf, an der sich die Sperrklinke 48 in der normalen Ruhestellung (Fig. 2 und 4) des Winkelhebels 42 beim Niederdrücken der Lösetaste 30 ungehindert vorbeibewegen kann. In einer Arretierstellung (Fig. 3 und 5) ist der Arm 46 des Winkelhebels 42 so zur Außenseite der Kappe 32 hin geschwenkt, daß die Rastkante 50 in geringem Abstand zur Spitze der Sperrklinke 48 in deren Bewegungsbahn in der Rückstrammrichtung R liegt.
• Der Winkelhebel 42 weist ferner einen Arm 52 auf, der annähernd rechtwinklig zu dem Arm 42 verläuft. Dieser Winkelhebel 42 schmiegt sich mit geringem Abstand in die innere Ecke der abgewinkelten Kappe 32. An dem Arm 52 greift einer der Schenkel einer Schenkelfeder 54 an und hält ihn in der Ruhestellung gegen den mit der Kappe 32 verbundenen Teil des Schieberteils 34 gedrückt.
• Ein Steuerhebel 56 bildet einen Trägheitskörper und ist auf einer zur Ebene der Fig. 2 und 3 senkrechten Achse 58 schwenkbar an der Lösetaste 30 gelagert. Der andere Schenkel der Schenkelfeder 54 greift an dem Steuerhebel 56 an und drückt ihn gegen einen gehäusefesten Anschlag 60. Der Steuerhebel 56 weist eine in einem spitzen Winkel zur Rückstrammrichtung R geneigte Rampenfläche 62 auf. Die Rampenfläche 62 berührt eine daran angepaßte Rampenfläche 64 auf der Innenseite des Arms 46 des Winkelhebels 42. Der Steuerhebel 56 ist so ausgebildet, daß er in Rückstrammrichtung R nicht mehr Platz beansprucht als der Winkelhebel 42. Der Steuerhebel 56 und der Winkelhebel 42 bilden eine kompakte Baugruppe, die innerhalb der Kappe 32 der Lösetaste 30 Platz findet.
• Die Schenkelfeder 54 kann aus Draht gebogen und über eine mit der Lösetaste 30 verbundene Achse 66 geschoben sein (Fig. 2 und 3). Alternativ kann die Schenkelfeder 54 aus gebogenen Federblech und frei zwischen dem Winkelhebel 42 und dem Steuerhebel 56 abgestützt sein (Fig. 4 und 5).
• Wie aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich, sind der Winkelhebel 42 und der Steuerhebel 56 mittels einstückig angeformter Fortsätze 68, 70 in entsprechenden Bohrungen der Lösetaste 30 axial (44, 58 in den Figuren 2, 3) gelagert.
• Wenn der Rückstrammantrieb 10 aktiv wird und das Gurtschloß 12 in die Rückstrammrichtung R zieht, schwenkt der Steuerhebel 56 gegen die an die auftretende Beschleunigung angepaßte Kraft der Schenkelfeder 54 aus der in den Figuren 2 bzw. 4 gezeigten Stellung in Richtung des Pfeils S (Fig. 3) in die in den Figuren 3 bzw. 5 gezeigte Stellung. Die Schwenkkraft des Steuerhebels 56 wird über die Rampenflächen 62, 64 verstärkt auf den Winkelhebel 42 übertragen, so daß die durch die Schenkelfeder 54 auf den Winkelhebel 42 ausgeübte Rückstellkraft überwunden und die Sperrklinke 48 in die in den Figuren 3 bzw. 5 gezeigte Arretierstellung geschwenkt wird, in der eine Bewegung der Lösetaste 32 in der Rückstrammrichtung R nicht möglich ist. In dieser Stellung liegt der Schwerpunkt C des Winkelhebels 42 in ausreichenden Abstand a von der durch die Achse 44 parallel zur Richtung R verlaufenden Linie, damit bei der am Ende der Rückstrammbewegung erfolgenden plötzlichen Abbremsung des Schlosses 12 auf den Winkelhebel 42 ein Moment einwirkt, durch das dieser bestrebt ist, in seiner Arretierstellung zu verharren. Anschließend werden der Winkelhebel 42 und der Steuerhebel 56 mittels der Schenkelfeder 54 wieder in ihre Normalstellung gebracht, so daß sich das Schloß 12 normal öffnen läßt.
• Durch die erhöhte und durch die Kappe 32 geschützte Anordnung der beweglichen Arretierungsteile wird einer in der langen Gebrauchszeit von Fahrzeugen möglicherweise auftretenden Verschmutzung wirkungsvoll vorgebeugt. Dies ist nicht nur im Hinblick auf ein sicheres Ansprechen der Arretierung, sondern auch im Hinblick auf ein zuverlässiges Öffnen des Schlosses nach einer Fahrzeugkollision von Bedeutung.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist der Massekörper durch einen zweiarmigen Hebel 70 gebildet, dessen erster Arm 70a länger ist als der V-förmig abgewinkelte zweite Arm 70b. Eine Druckfeder 72 ist zwischen dem Arm 70a und dem Arm 52 des zweiarmigen Hebels 42 angeordnet und hält das freie Ende des Armes 70a in Anlage an dem Arm 46 des Winkelhebels 42. Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform gleicht der bei der zuvor beschriebenen Ausführung.

Claims (3)

1. Schloß für Fahrzeug-Sicherheitsgurtsysteme, die mit einer am Schloß (12) angereifenden Rückstrammeinrichtung (10, 20) versehen sind, mit einem lasttragenden Gehäuse (40), in dem eine Einsteckbahn für eine Steckzunge gebildet ist, einem am Gehäuse (40) gelagerten Riegel, der mit einer Rastöffnung der Steckzunge zusammenwirkt, und einer parallel zur Einsteckbahn in dem Gehäuse (40) verschiebbar geführten Lösetaste (30), dadurch gekennzeichnet, daß die Lösetaste (30) eine Kappe (32) aufweist, in deren Innenraum ein zweiarmiger Winkelhebel (42) schwenkbar gelagert ist, daß am freien Ende des ersten Armes (46) eine Sperrklinke (48) gebildet ist und der Winkelhebel (42) in der Kappe (32) verschwenkbar ist zwischen einer normalen Ruhestellung, in welcher die Sperrklinke (48) bei Betätigung der Lösetaste (30) an einer Rastkante (50) des Gehäuses (40) vorbei bewegbar ist, und einer Sperrstellung, in welcher die Sperrklinke (48) bei Bewegung der Lösetaste (30) in Betätigungsrichtung an der Rastkante (50) anstößt, so daß eine Weiterbewegung der Lösetaste (30) verhindert wird, daß der Winkelhebel (42) durch Federkraft in die Ruhestellung vorbelastet ist, daß ein Trägheitskörper (56) in der Kappe (32) schwenkbar gelagert und bei Beschleunigung des Schlosses in einer ersten Richtung (R) durch Trägheitskräfte an dem Winkelhebel (42) angreift, um diesen in die Sperrstellung zu verschwenken, und daß bei Beschleunigung des Schlosses in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung der Winkelhebel (42) von dem Trägheitskörper (56) entkoppelt und durch die Lage seines Schwerpunktes (C) bestrebt ist, seine Sperrstellung einzunehmen bzw. in dieser zu verbleiben.
2. Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel (42) und der Massekörper (56) durch eine gemeinsame Feder (54, 72) elastisch gegeneinander verspannt sind, die zugleich den Winkelhebel (42) in die Ruhestellung vorspannt.
3. Schloß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper durch einen Steuerhebel (70) gebildet ist und zwischen diesem Steuerhebel sowie dem von der Sperrklinke (48) abgewandten Arm (52) des Winkelhebels (42) eine Druckfeder (72) angeordnet ist.

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