DE3432641A1 - Clamp for safety belt in vehicle - incorporates locking arm to grip belt in collision - Google Patents

Abstract

The safety belt is looped over a pivot mounted locking lever, with a friction grip surface below the level of the pivot. When the lever is released the tension in the belt pulls the friction surface into closer contact with the belt, pressing it against a fixed reaction surface (3), thereby increasing the clamp effect with belt tension. The lever is either a double armed design or is spring loaded to push into the belt, with a retaining catch released by the collision sensor. USE/ADVANTAGE - Safety belt in vehicle incorporates compact safety clamp, can be fitted to existing belts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gurtband-Klemmeinrichtung für Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a webbing clamping device for Seat belts in motor vehicles according to the generic term of the main claim.

Eine solche Klemmeinrichtung soll bei einem Crash das Gurtband des angelegten Sicherheitsgurtes blockieren, so daß der Fahrzeuginsasse sich nicht nach vorne verlagert. Bei einer bekannten Klemmeinrichtung nach der DE-OS 25 40 302 ist an einer U-förmigen Beschlagplatte ein Zwei­ armiger Schwenkhebel drehbar gelagert. Diese Klemmeinrich­ tung dient als Umlenkbeschlag und entsprechend weist das eine Ende des Schwenkhebels eine runde Umlenkfläche auf. Am anderen Hebelarm ist eine Klemmfläche als Teil einer Klemmvorrichtung vorgesehen. Den anderen Teil der Klemm­ vorrichtung bildet eine feststehende Klemmfläche in der Beschlagplatte.Such a clamping device should do that in the event of a crash Block the webbing of the fastened seat belt, see above that the vehicle occupant does not move forward. In a known clamping device according to DE-OS 25 40 302 is a two on a U-shaped fitting plate armed swivel lever rotatably mounted. This clamping device tion serves as a deflection fitting and accordingly that one end of the pivot lever on a round deflection surface. On the other lever arm is a clamping surface as part of one Clamping device provided. The other part of the clamp device forms a fixed clamping surface in the Fitting plate.

Das Gurtband verläuft, vom Aufrollautomaten kommend, zwi­ schen den beiden Klemmflächen und wird von der Umlenk­ fläche in Richtung Oberkörper des Fahrgastes gelenkt. Durch eine Feder an einem der Hebelarme wird der Schwenk­ hebel in bezug auf die Klemmvorrichtung in Freistellung gehalten. Bei plötzlicher Zunahme der Zugkraft am Gurt­ band, also wenn sich der Oberkörper des Fahrgastes bei­ spielsweise infolge eines Crashes nach vorne verlagern will, wird durch das über die Umlenkfläche eingeleitete Drehmoment der Schwenkhebel verschwenkt und das Gurtband zwischen den Klemmflächen von Schwenkhebel und Beschlag­ platte verklemmt und arretiert.The webbing runs, coming from the automatic reel, between between the two clamping surfaces and is deflected surface directed towards the upper body of the passenger. The pivot is made by a spring on one of the lever arms lever in relation to the clamping device in release held. If the belt pull suddenly increases tied, so when the upper body of the passenger for example, move forward due to a crash  wants, is introduced by the deflecting surface Torque of the swivel lever swiveled and the webbing between the clamping surfaces of the swivel lever and the fitting plate jammed and locked.

Die Klemmkraft wird dabei maßgeblich von dem Abstand zwi­ schen Drehachse des Schwenkhebels und der Umlenkfläche be­ stimmt. Dieser als Hebelarm dienende Abstand muß genügend groß sein, um ausreichende Klemmkräfte erzielen zu können. Dies bedeutet verhältnismäßig große Abmessungen des Um­ lenkbeschlags, der wegen der beengten Platzverhältnisse sich ggf. nicht mehr zum Einbau in die Mittelsäule eines Kraftfahrzeuges oder in die Rückenlehne eines sitzinte­ grierten Gurtsystems eignet.The clamping force is largely determined by the distance between rule axis of rotation of the pivot lever and the deflecting surface Right. This distance serving as a lever arm must be sufficient be large in order to achieve sufficient clamping forces. This means relatively large dimensions of the order steering fitting because of the limited space may no longer be suitable for installation in the central column Motor vehicle or in the backrest of a seat ink belt system is suitable.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Gurtband-Klemmeinrichtung so weiterzubilden, daß mit ihr bei kleiner Bauweise ausreichend hohe Klemmkräfte erreicht werden.The object of the invention is therefore a generic Belt strap clamping device so that with it sufficiently small clamping forces achieved with a small design will.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteran­ spruch.The object is achieved with the character features of the main claim. An advantageous one Embodiment of the invention results from the Unteran say.

Durch die Größenordnungen der Hebelarme und ihr Verhältnis zueinander, bzw. die Abhängigkeit zu dem Reibungskoeffi­ zienten erhält man eine Selbstverklemmung. Hat die Klemm­ fläche des Schwenkhebels das Gurtband erfaßt, wird es durch steigende Kraft am Gurtband immer weiter "hineinge­ zogen". Dabei ist es völlig gleichgültig, ob der Schwenk­ hebel einen Teil eines Umlenkbeschlages mit einer entspre­ chenden Umlenkfläche bildet. Denn für die Klemmkraft ist nicht mehr der Abstand zwischen einer solchen Umlenkfläche und der Drehachse maßgebend, sondern lediglich noch die im Gurtband wirkende Kraft. Es ist lediglich notwendig, für die Anfangsbewegung, also den Weg, bis die Klemmflächen das Gurtband ergreifen, auf den Schwenkhebel eine entspre­ chende Kraft wirken zu lassen. Diese läßt sich in einfa­ cher Weise hervorrufen mit einer Klemmeinrichtung, die ähn­ lich dem Stand der Technik als Umlenkbeschlag ausgelegt ist. Dadurch liegt die Klemmeinrichtung jedoch in bezug auf den Einbauort fest.By the size of the lever arms and their ratio to each other, or the dependence on the coefficient of friction you get self-locking. Has the clamp surface of the swivel lever detects the webbing, it will due to increasing force on the webbing pulled ". It is completely irrelevant whether the pan lever part of a deflection fitting with a lock corresponding deflecting surface. Because for the clamping force is no longer the distance between such a deflection surface and the axis of rotation is decisive, but only that in Webbing acting force. It is only necessary for the initial movement, i.e. the way, until the clamping surfaces  grasp the webbing, release one on the swivel lever let the right force work. This can be in simple Cause way with a clamping device that is similar Lich state of the art designed as a deflection fitting is. As a result, however, the clamping device is related fixed to the installation location.

Will man davon unabhängig sein, also die Klemmeinrichtung an irgendeiner Stelle zwischen Aufrollautomaten und Um­ lenkbeschlag vorsehen, so ist es in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, den Schwenkhebel mit einer Druckfeder zu belasten. Über einen Sperrbolzen wird hier der Schwenkhebel zunächst in seiner Offenstel­ lung gehalten. Bei einem Crash entriegelt der Sperrbolzen den Schwenkhebel, so daß er durch die Federn gegen die benachbarte Klemmfläche gedrückt wird.If you want to be independent of it, i.e. the clamping device somewhere between automatic reels and um Provide steering fitting, so it is advantageous Advantageous development of the invention, the pivot lever to be loaded with a compression spring. Via a locking pin the pivot lever is initially in its open position held. In the event of a crash, the locking pin unlocks the pivot lever so that it is against the adjacent clamping surface is pressed.

Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen in schematischer DarstellungThe following are two exemplary embodiments of the invention described in more detail and shown in the drawing. It show in a schematic representation

Fig. 1 eine Gurtband-Klemmeinrichtung, die als Umlenk­ beschlag ausgelegt ist; Figure 1 is a webbing clamping device which is designed as a deflection fitting.

Fig. 2 die Klemmeinrichtung nach Fig. 1 mit den auftre­ tenden Kräften und Fig. 2 shows the clamping device according to Fig. 1 with the occurring forces and

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Gurtband- Klemmeinrichtung. Fig. 3 shows another embodiment of a webbing clamping device.

In Fig. 1 läßt sich ein Gurtbandabschnitt 1 erkennen, der Teil eines Dreipunkt-Sicherheitsgurtes in einem Kraftfahr­ zeug sein soll. Der Sicherheitsgurt ist als Automatikgurt in üblicher, wie auch in der DE-OS 25 40 302 gezeigten Weise im Kraftfahrzeug untergebracht. Das Gurtband 1 ver­ läuft über eine Umlenkfläche 2a eines Schwenkarms 2. In Fig. 1, a webbing section 1 can be seen, the part of a three-point seat belt in a motor vehicle should be witness. The seat belt is housed as an automatic belt in the usual manner, as also shown in DE-OS 25 40 302, in the motor vehicle. The webbing 1 runs ver over a deflection surface 2 a of a swivel arm 2 .

Der Schwenkarm 2 ist Bestandteil eines nicht weiter darge­ stellten Umlenkbeschlages, der an der Mittel- oder B-Säule des Kraftfahrzeuges befestigt ist. Der Umlenkbeschlag kann eine U-förmige Beschlagplatte aufweisen, deren U-Boden zur Befestigung des Umlenkbeschlages mit der Mittelsäule dient und die sich gegen das Fahrzeuginnere hin öffnet. An der Innenseite des U-Bodens ist in diesem Fall eine festste­ hende Reibfläche 3 befestigt. Die U-Wangen nehmen einen Lagerbolzen auf, über den der Schwenkarm 2 drehbar gela­ gert ist. Die Drehachse trägt in Fig. 1 die Bezugsziffer 4.The swivel arm 2 is part of a deflection fitting not shown Darge, which is attached to the center or B-pillar of the motor vehicle. The deflection fitting can have a U-shaped fitting plate, the U-bottom of which is used to fasten the deflection fitting to the center pillar and which opens towards the interior of the vehicle. In this case, a fixed friction surface 3 is attached to the inside of the U-bottom. The U-cheeks take on a bearing pin, via which the swivel arm 2 is rotatably mounted. The axis of rotation has the reference number 4 in FIG. 1.

Seitlich und unterhalb der Drehachse 4 weist der Schwenk­ hebel 2 eine Klemmfläche 5 auf. Die Klemmfläche 5 kann einstückig mit dem Schwenkarm 2 ausgebildet sein, sie kann aber auch als separates Bauteil daran befestigt sein. Zwi­ schen der Klemmfläche 5 und der Klemmfläche 3 verläuft das Gurtband 1, vom nicht gezeichneten Aufrollautomaten kommend, zu der Umlenkfläche 2a und nimmt dann bei angelegtem Si­ cherheitsgurt den in Fig. 1 weiter dargestellten Verlauf ein. Im Normalfall sind die Klemmflächen 5 und 2 geöffnet, das Gurtband 1 kann ungehindert hindurchbewegt werden.Laterally and below the axis of rotation 4 , the pivot lever 2 has a clamping surface 5 . The clamping surface 5 can be formed in one piece with the swivel arm 2 , but it can also be attached to it as a separate component. Between the clamping surface 5 and the clamping surface 3 , the webbing 1 , coming from the not shown retractor, runs to the deflecting surface 2 a and then takes the course shown in FIG. 1 with the seat belt attached. In the normal case, the clamping surfaces 5 and 2 are open, the webbing 1 can be moved through unhindered.

Bei einem Crashfall wirkt auf das Gurtband 1 eine Kraft 6, die eine horizontale Komponente 6a hat. Diese Komponente 6a versucht den Schwenkarm zu drehen. Dabei drückt die Klemmfläche 5 unter Zwischenschaltung des Gurtbandes 1 auf die Klemmfläche 3. Sobald die Klemmfläche 5 das Gurtband 1 ergriffen hat, tritt zwischen ihnen ein Reibschluß auf, durch den der Schwenkhebel wegen der weiterhin wirkenden Kraft 6 noch mehr in Richtung Klemmfläche 3 gepreßt wird. Ein diesen Effekt noch verstärkender Reibschluß tritt auch zwischen Gurtband 1 und Klemmfläche 3 auf. Je größer die Kraft 6 wird, desto größer wird diese Verklemmung, und zwar unabhängig davon, ob das Gurtband bei 2a umgelenkt wird oder nicht. In the event of a crash, a force 6 , which has a horizontal component 6 a, acts on the webbing 1 . This component 6 a tries to turn the swivel arm. The clamping surface 5 presses the interposition of the strap 1 on the clamping surface. 3 As soon as the clamping surface 5 has gripped the webbing 1 , a frictional engagement occurs between them, by means of which the pivot lever is pressed even more in the direction of the clamping surface 3 because of the force 6 which continues to act. A frictional engagement that reinforces this effect also occurs between the webbing 1 and the clamping surface 3 . The greater the force 6 , the greater this jamming, regardless of whether the webbing is deflected at 2 a or not.

Fig. 2 soll dies noch einmal verdeutlichen. Hier ist der obere Abschnitt des Schwenkhebels mit der Umlenkfläche 2a weggelassen. Mit 6 ist wiederum die im Gurtband wirkende Kraft bezeichnet. Diese Kraft 6 erzeugt - die Reibflächen 5 bzw. 3 stehen bereits mit dem Gurtband 1 in reibschlüssi­ ger Verbindung - eine Anpreßkraft 7. Dabei ist die Anpreß­ kraft 7 über den Reibungskoeffizienten, der sich durch die Reibwertpaarungen Gurtband 1, Klemmfläche 5 einerseits und Gurtband 1, Klemmfläche 3 andererseits ergibt, durch die Kraft 6 bestimmt, und zwar nach der Formel Fig. 2 is intended to illustrate this again. Here the upper section of the pivot lever with the deflecting surface 2 a is omitted. With 6 again the force acting in the webbing is designated. This force 6 generates - the friction surfaces 5 and 3 are already connected to the webbing 1 in Reibschlüssi ger - a contact pressure 7th Here, the press-on force 7 on the coefficient of friction on the other hand is given by the webbing Reibwertpaarungen 1, the clamping surface 5 on the one hand and belt 1, the clamping surface 3, determined by the force 6, taken according to the formula

F₇ × µ = F₆.F₇ × µ = F₆.

Des weiteren ist diese Anpreßkraft 7 aber auch durch den Abstand und des sich daraus ergebenden Hebelverhältnisses der Klemmfläche 5 zu der Drehachse 4 bestimmt. Der seitli­ che Abstand und der daraus resultierende Hebel ist in Fig. 2 mit 8 bezeichnet, der hierzu rechtwinklig verlaufende, untere Abstand mit dem Hebel 9. Es wird dabei angenommen, daß die Kraft 7 in der Mitte der Klemmfläche 5 wirkt. Nach dem Hebelgesetz ergibt sich damitFurthermore, this contact pressure 7 is also determined by the distance and the resulting lever ratio of the clamping surface 5 to the axis of rotation 4 . The lateral distance and the resulting lever is designated by 8 in FIG. 2, the lower distance running at right angles thereto with the lever 9 . It is assumed that the force 7 acts in the middle of the clamping surface 5 . According to the Leverage Act, this results in

F₆ × l₈ = F₇ × l₉.F₆ × l₈ = F₇ × l₉.

Werden diese beiden Formeln ineinander eingesetzt, ergibt sichIf these two formulas are inserted into each other, the result is yourself

Ergänzend sei noch zu sagen, daß die Indizes der Kräfte und Hebelarme jeweils den Bezugsziffern in der Zeichnung entsprechen. Aus der letzten Formel läßt sich die Bedin­ gung für die Selbstklemmung entnehmen. Sie tritt dann ein, wenn das Verhältnis aus dem Abstand 9 zu dem Abstand 8 gleich dem Reibungskoeffizienten zwischen den Klemmflächen 5, 3 und dem Gurtband 1 ist. Um sicherzugehen, wird man dieses Hebelverhältnis geringfügig kleiner machen, so daß auch sicher bei Fertigungsstreuungen der gewünschte Effekt eintritt. In addition, it should also be said that the indices of the forces and lever arms each correspond to the reference numbers in the drawing. The condition for self-clamping can be seen from the last formula. It occurs when the ratio of the distance 9 to the distance 8 is equal to the coefficient of friction between the clamping surfaces 5 , 3 and the webbing 1 . In order to be sure, this leverage ratio will be made slightly smaller, so that the desired effect will certainly occur even in the case of production variations.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist wiederum einen Schwenkarm 2′ auf, der bei 4′ drehbar gelagert ist. Die Klemmflächen sind hier mit 5′ bzw. 3′ bezeichnet. Der Schwenkarm 2′ wird an seinem, der Klemmfläche 5′ gegen­ überliegenden Rücken 2b′ von einer Druckfeder 10 beauf­ schlagt. Die Druckfeder 10 stützt sich an einer Beschlag­ platte 11 ab. Des weiteren weist der Schwenkarm 2′ eine Rastnase 2c′ auf, die an einem Sperrbolzen 12 anliegt. Der Sperrbolzen 12 sitzt wiederum in der Beschlagplatte 11.The embodiment of FIG. 3 in turn has a pivot arm 2 ', which is rotatably mounted at 4 '. The clamping surfaces are designated 5 'and 3 ' here. The swivel arm 2 'is struck at its, the clamping surface 5 ' against the opposing back 2 b 'by a compression spring 10 . The compression spring 10 is supported on a fitting plate 11 . Furthermore, the swivel arm 2 'has a locking lug 2 c', which rests on a locking pin 12 . The locking pin 12 is again seated in the fitting plate 11 .

Bei einem Crashfall wird der Sperrbolzen zurückgezogen, die Feder 10 drückt den Schwingarm 2′ gegen das Gurtband und stellt so den für die Selbstverklemmung notwendigen Reibschluß her. Der Sperrbolzen 12 läßt sich in bekannter Weise über einen Verzögerungssensor ansteuern.In the event of a crash, the locking pin is withdrawn, the spring 10 presses the swing arm 2 'against the webbing and thus produces the friction lock necessary for self-locking. The locking pin 12 can be controlled in a known manner via a delay sensor.

Die Gurtband-Klemmeinrichtung nach Fig. 3 läßt sich an je­ dem beliebigen Ort zwischen Gurtaufrollautomaten und Um­ lenkbeschlag anordnen, da sie die Umlenkfunktion der Klemmeinrichtung nach Fig. 1 nicht aufweist. Außerdem baut die Klemmeinrichtung nach Fig. 3 sehr klein, so daß sie dort eingebaut werden kann, wo nur wenig Platz zur Verfü­ gung steht, beispielsweise bei schmalen Mittelsäulen oder im Sitzrahmen eines Fahrzeugsitzes.The webbing clamping means of FIG. 3 can be located at any location depending on the order between the automatic belt retractor and guiding fog order as they do not have the deflecting function of the clamping device of FIG. 1. In addition, the clamp 3 builds in FIG. Very small, so that it can be installed where limited space is available Availability checked supply, for example in narrow center pillar or seat frame of a vehicle seat.

Claims (2)

1. Gurtband-Klemmeinrichtung für Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen, mit einem drehbar gelagerten Schwenk­ arm und einer daran angeordneten Klemmfläche, die seit­ lich - in Zugrichtung des Gurtbandes gesehen - unter­ halb der Drehachse des Schwenkarms vorgesehen und die bei einem Klemmvorgang unter reibschlüssiger Zwischen­ schaltung des Gurtbandes in Richtung einer feststehen­ den Klemmfläche schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Hebelarme (8, 9), die sich aus dem seitlichen Abstand und dem dazu rechtwinkligen, un­ teren Abstand der Klemmfläche (5) des Schwenkarms (2) zu der Drehachse (4) ergeben, dem Betrag nach gleich oder kleiner als der Reibungskoeffizient zwischen Gurt­ band (1) und Klemmfläche (5, 3) ist.1. Belt strap clamping device for seat belts in motor vehicles, with a rotatably mounted swivel arm and a clamping surface arranged thereon, which since Lich - seen in the pulling direction of the belt strap - provided below half the axis of rotation of the swivel arm and which in a clamping process with a frictional interposition of the belt strap in the direction of a fixed the clamping surface is pivotable, characterized in that the ratio of the lever arms ( 8 , 9 ), which results from the lateral distance and the right-angled, lower distance of the clamping surface ( 5 ) of the swivel arm ( 2 ) to the axis of rotation ( 4 ) result in the amount equal to or less than the coefficient of friction between the belt ( 1 ) and the clamping surface ( 5 , 3 ). 2. Klemmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß auf den Schwenkarm (2′) eine Druckfeder (10) wirkt und daß er über einen auf eine übermäßige Verzö­ gerung des Fahrzeuges ansprechenden Sperrbolzen (12) entriegelbar ist.2. Clamping device according to claim 1, characterized in that on the swivel arm ( 2 ') acts a compression spring ( 10 ) and that it can be unlocked via an excess delay on the vehicle responsive locking bolt ( 12 ).