DE4206944A1 - Schloss fuer den sicherheitsgurt von fahrzeugen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schloß für Sicherheitsgurte, insbesondere Sicherheitsgurte in Fahrzeu­ gen zum Festhalten der Insassen auf ihrem Sitz bei Verkehrs­ unfällen und dergl. Ebenso kann es um die Sicherheits­ gurte von Außenmontage-Arbeitsplätzen und ähnliche Anwendungs­ fälle gehen.

Die zur Zeit gültigen Internationalen Regeln Nr. 16 EWG UN stellen an die Schlösser von Sicherheitsgurten hohe techni­ sche Anforderungen: Das Schloß soll eine Belastung von weit über 1500 kp ohne Funktionsstörung aushalten; es sollen mehr als 5000 Betätigungszyklen Schließen-Öffnen ohne Verschlech­ terung seiner Funktionswerte standhalten; die beiden Teile des Schlosses, nämlich der Aufnahmeteil und der lösbare Halteteil, sollen automatisch schließen, ohne daß Zwischen­ zustände eines unvollkommenen Schließens auftreten können; ein mit einer Zugkraft von 300 N belastetes Schloß darf zum Öffnen keiner größeren Kraft an der Betätigungstaste als 60 N erfordern, usw.

Die Erfindung geht aus von einem Schloß für Sicherheitsgurte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Schlössern dieser Art wird zur Verringerung der zum Öffnen unter Last erforderlichen Kräfte ein Servoprinzip angewandt, welches darin besteht, daß die auf das Halteteil wirkende Zugkraft eine Komponente entwickelt, die das Schloß zu Öffnen sucht. Das Öffnen wird dabei durch ein federbeaufschlagtes, durch die Betätigungstaste verschiebliches oder verdrehbares Sperrelement verhindert.

Die Konstruktion des Schlosses ist dabei so ausgeführt, daß die Kraft zum Verschieben des Sperrelementes zur Freigabe des Halteteils durch das Verriegelungsorgan geringer ist, als die zum unmittelbaren Verschieben des Verriegelungsorgans in die Offenstellung bei herkömmlichen Schlössern erforder­ liche Kraft.

Schlösser dieser Art sind zum Beispiel aus DE-OS 27 19 325, DE-OS 22 01 294, DE-AS 11 65 919, DE-AS 15 57 463 oder US-PS 43 53 151 bekannt.

Der vorliegenden Erfindung kommt die in Fig. 15 bis 18 der DE-OS 27 19 325 gezeigte Schloßausbildung am nächsten.

Das Schloß besteht aus einem Aufnahmeteil und einem Halte­ teil. Der Aufnahmeteil besteht im wesentlichen aus einer in einem Schutzgehäuse eingeschlossenen Fassung, die über eine Zugstange an der Fahrzeugkarosserie angeschlossen ist.

Die Fassung ist als ein im Querschnitt U-förmiger Rahmen aus­ gebildet, zwischen dessen Seitenwänden ein in der Draufsicht U-förmiges Verriegelungsorgan schwenkbar an einem Schwenk­ bolzen aufgehängt ist. Dieser greift durch Langlöcher in den beiden Schenkeln des Verriegelungsorgans und seine Enden sind in runden Bohrungen des Rahmens gelagert.

Am Verriegelungsorgan ist eine Federplatte angeordnet, die bei einer Relativbewegung zwischen dem Verriegelungsorgan und dem Schwenkbolzen elastisch verformt wird. Im Bereich ihrer freien Enden haben die Schenkel des Verriegelungsorgans Haltenasen zur Halterung der genannten Federplatte.

Der Stirnteil des Verriegelungsorgans hat an seinem zum Boden des Rahmens gewandten Ende einen Verriegelungszahn, welcher mit einer viereckigen Öffnung im Halteteil und einer An­ schlagöffnung der Fassung zusammenwirkt. Bei fehlender oder niedriger Belastung des Schlosses bleibt zwischen dem Rand dieser Anschlagsöffnung und dem Verriegelungszahn ein klei­ ner Abstand, der bei Überschreiten einer bestimmten Belastung des Schlosses und Überwindung der Elastizität der Federplatte verschwindet.

Die vorderen Teile des Verriegelungsorgans sind so ausge­ bildet, daß ihre oberen und hinteren Kanten mit einem Sperr­ element in Berührung stehen, das verschiebbar in Schlitzen der Seitenwände der Fassung angeordnet ist. Das Sperrelement ist von einer Feder beaufschlagt und kann durch die Betäti­ gungstaste aus seiner Blockierstellung in eine Öffnungsstel­ lung bewegt werden.

Bei dieser bekannten Ausbildung eines Sicherheitsgurtschlosses können bei extremen Belastungen desselben Schwierigkeiten auf­ treten. Das Verriegelungsorgan kann sich plastisch deformieren und ein Öffnen des Schlosses kann unmöglich werden. Dies kann verursacht werden durch eine starke Biegung des Verriegelungs­ zahns, der nur an seinem unteren Ende abgestützt ist. Da­ durch kann der Abstand zwischen dem Zahn und der Anschlag­ fläche in der Öffnung der Fassung völlig verlorengehen und als Folge das Ausschwenken des Verriegelungsorgans unmöglich werden.

Es kann auch vorkommen, daß der Verriegelungszahn sich nach Erleiden einer Biegung nicht mehr aus der Öffnung in der Fassung des Halteteils bewegen läßt. Dies hängt zusammen mit folgenden, sich als nachteilig erweisenden Besonderheiten der Konstruktion:

• - der Abstand zwischen dem Sperrelement und der Anschlagfläche des Verriegelungszahns ist zu einer Biegebeanspruchung nicht geeignet;
• - der Abstand zwischen dem Verriegelungszahn und der An­ schlagfläche in der Öffnung der Fassung darf nur sehr klein sein und muß genau dimensioniert werden, weil die kurze Federplatte keine befriedigende Elastizität be­ sitzt;
• - die Druckkraft, mit der das Sperrelement beansprucht wird, ist mit etwa 0,25-0,30 der gesamten Zugkraft am Schloß zu groß.

Schließlich kann als nachteilig angesehen werden die komplizierte Gestaltung und die große Anzahl der Einzel­ teile des bekannten Schlosses und die Notwendigkeit der Herstellung der Einzelteile mit großer Genauigkeit.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schloß für Sicherheitsgurte von Fahrzeugen zu schaffen, das von den vorstehend genannten Nachteilen frei ist und das bei einfacher Konstruktion eine höhere Zuverlässigkeit aufweist.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ausgegangen von einem Schloß für den Sicherheitsgurt von Fahrzeugen aus zwei mit­ einander verriegelbaren Teilen, von denen ein Halteteil als Zunge mit einer Öse für einen Gurtzweig und mit einem fla­ chen Einsetzabschnitt ausgebildet ist, der an seinem Ende eine vorzugsweise rechteckige Öffnung aufweist, und ein Aufnahmeteil aus einer in einem Schutzgehäuse untergebrach­ ten Fassung besteht, in der ein U-förmiges Verriegelungs­ organ schwenkbar gelagert ist, welches einen Verriegelungs­ zahn aufweist, der mit der Öffnung der Zunge sowie einer vorzugsweise rechteckigen Anschlagöffnung im Boden der Fassung zusammenwirkt, und mit einem abgefederten Ausstoßer der Zunge, dessen auf die Anschlagfläche des Verriegelungs­ zahns wirkende Kraft das Verriegelungsorgan aus seiner Verriegelungsstellung in eine Freigabestellung zu schwenken sucht, und mit einem abgefederten und verschieblichen Sperr­ element zum Blockieren des Verriegelungsorgans in dessen Verriegelungsstellung sowie mit einer Betätigungstaste zum Öffnen des Schlosses durch Verschiebung des Sperrelements.

Die Lösung der Aufgabe gelingt dadurch, daß erfindungsgemäß im vorderen Teil der Fassung von deren Seitenwänden zwei zu­ einander symmetrische Anschlagrasten ins Innere der Fassung rechtwinklig abgebogen sind und zusätzliche Stützen des Stirn­ teils des Verriegelungsorgans bei extremen Belastungen des Schlosses bilden, und daß die sich nach hinten erstreckenden Schenkel des Verriegelungsorgans mit ihren Enden unter einem Winkel von 50° ÷ 80° auswärts abgebogen sind und zwei symme­ trische Lappen bilden, welche symmetrisch angeordnete Aus­ schnitte der Seitenwände der Fassung frei durchgreifen.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Der zwischen dem Boden und den Anschlag­ rasten der Fassung gebildete freie Durchgang entspricht dem Querschnitt des Einsetzabschnitts der Zunge zuzüglich eines Freispiels.

Der Abstand zwischen den Anschlagrasten der Fassung über­ steigt die Breite des Verriegelungszahns des Verriegelungs­ organs.

In der Verriegelungsstellung des Verriegelungsorgans soll der Abstand zwischen dem Verriegelungszahn und dem Anschlag­ rand der Anschlagöffnung im Boden der Fassung gleich dem Ab­ stand zwischen dem Stirnteil des Verriegelungsorgans und den Anschlagrasten der Fassung sein. Auf diese Weise kommt bei zunehmenden Belastungen des Schlosses das Verriegelungsorgan seinen oberhalb und unterhalb des Einsetzteils der Zunge ge­ legenen Anschlagflächen gleichmäßig näher und schließlich et­ wa gleichzeitig zur Anlage an diesen. In dieser Lage stellt der Verriegelungszahn mit dem Stirnteil des Verriegelungsor­ gans praktisch einen beidseits abgestützten Balken dar, der etwa mittig beansprucht wird.

Durch diese Konstruktion des Schlosses ergibt sich eine einfache Herstellung und eine hohe Betriebszuverlässig­ keit; die Gefahr einer Zerstörung des Verriegelungsmechanis­ mus ist praktisch ausgeschlossen.

Die hohe Festigkeit des Schlosses ergibt sich daraus, daß die wirkende Zugkraft auf die Zunge nur geringe Biegemomente im Verriegelungszahn und dem Stirnteil des Verriegelungs­ organs erzeugt. Die in den Schenkeln des Verriegelungs­ organs wirkenden Beanspruchungen bleiben sehr klein und können bei der Betrachtung der Festigkeit des Schlosses außer acht bleiben.

Da es unschädlich ist, wenn das Verriegelungsorgan bei zu­ nehmender Belastung des Schlosses eine gewisse Strecke ent­ gegen der elastischen Wirkung seiner Schenkel nach vorn ge­ zogen wird, können größere Abstände zwischen dem Verriege­ lungszahn und dem Stirnteil des Verriegelungsorgans und den jeweiligen Anschlagflächen vorgesehen sein. Dies erlaubt es, bei der Herstellung des Schlosses mit größeren Toleranzen zu arbeiten und somit den Fertigungsaufwand zu verringern.

Dadurch, daß der Abstand zwischen den Anschlagrasten der Fassung etwas größer ist als die Breite des Verriegelungs­ zahns, kann das Verriegelungsorgan beim Öffnen des Schlosses frei in seine Freigabestellung ausschwenken. Dadurch, daß der Durchgang zwischen dem Boden und den abgebogenen Anschlag­ rasten der Fassung im vorderen Teil derselben den Querschnitts­ abmessungen des einzuschiebenden Zungenabschnitts zuzüglich dem erforderlichen Freispiel entspricht, ist die Zunge im geschlossenen Zustand des Schlosses stabil, insbesondere auch gegenüber Drehbeanspruchungen, gehalten und kann auch seit­ lich wirkende Kräfte gut aufnehmen.

Eine besondere Einfachheit der Konstruktion ergibt sich auch aus den an der Oberseite des Verriegelungsorgans ausgebildeten Vorsprüngen, die mit dem Sperrelement zusammenwirken. Dieses gleitet beim Öffnen des Schlosses auf eine hintere Flanke der Vorsprünge, wo es durch die Beaufschlagung auf Grund der Wir­ kung der Sperrfeder das Verriegelungsorgan nach unten in sei­ ne Verriegelungsstellung zu schwenken sucht. Diese Schwenkung ist durch den Ausstoßer verhindert, der sich beim Öffnen des Schlosses hinter dem Einsetzteil der Zunge her in den Weg des Verriegelungszahns geschoben hat. Erst wenn beim neuerlichen Einstecken der Zunge der Ausstoßer zurückgeschoben wird und die Öffnung der Zunge in den Bereich des Verriegelungszahns kommt, kann dieser in die Öffnung einfallen, was unter der Wirkung des Sperrelements geschieht, das von seiner Sperrfeder über die rückwärtige Flanke der Vorsprünge auf diese geschoben wird.

Damit die Betätigungstaste des Schlosses nach dessen Öffnen wieder in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt wird, sind an seitlichen Stegen der Betätigungstaste absatzartige Vorsprünge ausgebildet, welche durch Fenster in den Wänden der Fassung ins Innere derselben ragen und mit Seitenvorsprüngen des Ausstoßers in der Weise zusammenwirken, daß dieser nach einer Öffnung des Schlosses beim Ausstoßen der Zunge die Betäti­ gungstaste in ihre Ausgangsstellung nach vorn zurückschiebt.

Ein exaktes Schließen und Öffnen des Schlosses wird erzielt, wenn der Verriegelungszahn gegenüber dem rechtwinklig zur Be­ wegungsrichtung der Zunge stehenden Stirnteil des Verriegelungs­ organs unter einem dem Reibungswinkel entsprechenden Winkel nach vorn abgebogen ist.

Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die rückwärtigen Anschläge der Ausstoßfeder sowie der Sperrfeder von einer Stütze gebildet sind, welche sich an ihrem oberen Ende mit zwei symmetrisch angeordneten Flügeln in den Ausschnitten der Seitenwände der Fassung abstützt, wobei diese Flügel die Enden der Schenkel des Verriegelungsorgans unter sich in den Ausschnitten festlegen.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels an Hand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schloß für den Sicherheitsgurt von Fahrzeugen im Längsschnitt;

Fig. 2 die Draufsicht auf das Schloß bei abgenommenem Gehäuse;

Fig. 3 die Fassung des Schlosses in einer perspektivischen Dar­ stellung;

Fig. 4 den Querschnitt nach Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 5 eine schematisierte Draufsicht auf das Schloß bei dessen maximaler Beanspruchung;

Fig. 6 den Längsschnitt nach Linie B-B in Fig. 5.

Das Schloß für den Sicherheitsgurt von Fahrzeugen besteht aus zwei, beim Anschnallen miteinander zu verriegelnden Teilen, nämlich einem üblicherweise an der Fahrzeugkarosserie befestig­ ten Aufnahmeteil und einem in diesen einsteck- und lösbaren Halte­ teil am Ende des Gurtes.

Der Aufnahmeteil des Schlosses hat eine im Querschnitt etwa U-förmige metallische Fassung 1, die etwa durch Stanzen und Bie­ gen hergestellt ist. Auf dieser sind die weiteren Bauteile mon­ tiert und rahmenartig gehalten.

In die Fassung 1 ist ein in der Draufsicht etwa U-förmiges Verrie­ gelungsorgan 2 frei eingesetzt. Dessen beide symmetrisch sich nach hinten verjüngenden Schenkel 3, 4 enden in unter einem Winkel α auswärts abgebogenen Lappen 5, 6. Jeder Lappen durchgreift einen Ausschnitt 7 in den Seitenwänden 8, 9 der Fassung 1. Die Aus­ schnitte 7 sind symmetrisch zueinander angeordnet und haben einen geneigten unteren Stützrand, um eine exakte Schwenkung des Verriegelungsorgans 2 zu ermöglichen.

Die Schenkel 3, 4 sind vorne durch das sich quer erstreckende Stirnteil 10 des Verriegelungsorgans miteinander verbunden. Vom Stirnteil 10 ragt ein Verriegelungszahn 11 nach unten, wo­ bei dieser, wie in Fig. 1 ersichtlich, um einen dem Reibungs­ winkel entsprechenden Winkel ß nach vorn abgebogen ist.

Der lösbare Halteteil des Schlosses ist eine Zunge 13, in deren Einsetzabschnitt 12 eine vorzugsweise rechteckige Öffnung 15 zum Einfallen des Verriegelungszahns 11 ausgespart ist.

An der Oberseite des Verriegelungsorgans 2 sind im vorderen Bereich seiner Schenkel 3, 4 symmetrische Vorsprünge 16, 17 ausgebildet, die mit einem federbeaufschlagten Sperrelement 18 in Gestalt eines runden Bolzens zusammenwirken. Das Sperrele­ ment 18 ist mit seinen Enden in Längsschlitzen 19 der Seiten­ wände 8, 9 der Fassung verschieblich geführt und kann in die­ sen eine vordere Blockierstellung oder eine hintere Entriege­ lungsstellung einnehmen. In seiner vorderen Blockierstellung hält das Sperrelement 18 das Verriegelungsorgan 2 in seiner aus Fig. 1 ersichtlichen Verriegelungsstellung.

Im vorderen Teil der Fassung 1 ist in dessen Boden 21 eine Anschlagöffnung 20 ausgestanzt, welche in eine Langnut 22 übergeht.

Die Seitenwände 7, 8 haben am vorderen Ende der Fassung 1 rechteckig ins Innere der Fassung abgebogene Anschlagrasten 23, 24, die einander symmetrisch zugewandt sind. Zwischen den zueinander weisenden Enden dieser Anschlagrasten 23′, 24 bleibt ein Abstand K (Fig. 2), der etwas größer ist als die Breite des Verriegelungszahns 11.

Bei geschlossenem und nicht oder nur gering belasteten Schloß bleibt zwischen dem Verriegelungszahn 11 und dem vorderen An­ stoßrand der Anschlagöffnung 20 ein Abstand a (Fig. 1) und zwi­ schen dem Stirnteil 10 und den Anstoßrändern 25 der Anschlag­ rasten 23, 24 ein Abstand b (Fig. 2). Die Abstände a und b sind vorzugsweise von gleicher Größe.

Am Boden 21 der Fassung ist ein Ausstoßer 26 der Zunge 13 mit­ tels eines Fußes 27 in der Langnut 22 gleitend geführt. Er ist durch eine Ausstoßfeder 30 beaufschlagt.

Beim noch zu beschreibenden Öffnen des Schlosses schiebt der Ausstoßer 26 die Zunge 13 aus und bewegt sich dabei über die Anschlagöffnung 20 und verhindert so ein Zurückfallen des Verriegelungszahns 11 des Verriegelungsorgans 2 in diese Anschlagöffnung.

Das hintere Ende der Langnut 22 geht in eine Ausweitung 28 über, in welche das untere Ende einer Stütze 29 eingesetzt ist, welche zur Abstützung der hinteren Enden der Ausstoßfe­ der 30 und einer Sperrfeder 31 dient.

Im oberen Bereich der Stütze 29 hat diese zwei symmetrische Flügel 32, die mit ihren Endungen 33 in die Ausschnitte 7 der Fassung 1 eingesetzt sind. Die Lappen 5, 6 des Verriegelungs­ organs 2 greifen unterhalb dieser Endungen 33 durch die Aus­ schnitte 7 und sind auf diese Weise vor einem Verlassen der Ausschnitte gesichert. Die Stütze 29 ist ihrerseits in senk­ rechter Richtung durch einen an ihrem unteren Ende ausge­ bildeten und den Boden 21 der Fassung 1 untergreifenden Zahn 37 gehalten.

Die Sperrfeder 31 umgibt einen Haltezapfen 34, der mittels eines vorderen Kopfstücks 35 mit dem Sperrelement 18 ver­ bunden ist. Das hintere Ende des Haltezapfens 34 ist in einer Bohrung 36 im oberen Ende der Stütze 29 geführt.

Eine vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Betätigungstaste 38 hat seitliche Stege 39, 40 und ist mit diesen längs der Fassung 21 verschieblich. Dabei greifen die Enden des Sperr­ elements 18 durch in den Stegen 39, 40 vorgesehene Langlöcher 41. Beim Zurückschieben der Betätigungstaste 38 wird das Sperrelement 18 mitgenommen und verschiebt sich in seinen Längsschlitzen 19 der Fassung 1 bis zu deren hinterem Ende, so daß sich die in Fig. 1 eingezeichnete Bewegungsstrecke e der Betätigungstaste 38 ergibt.

An den Stegen 39, 40 der Betätigungstaste 38 sind nach innen weisende, schulterartige Vorsprünge 42, 43 ausgebildet, welche durch Fenster 44 in den Seitenwänden 8, 9 der Fassung 1 sich in deren Inneres erstrecken. Die Enden dieser Vorsprünge 42, 43 liegen im Weg von Seitenvorsprüngen 46, 47, die an den Enden von symmetrischen Zweigen 45 des Ausstoßers 26 ausgebildet sind. Nach einem Zurückschieben der Betätigungstaste 38 zum Öffnen des Schlosses und der dadurch ausgelösten Vorwärtsbewegung des Ausstoßers 26 nehmen die Seitenvorsprünge 46, 47 durch Anschlagen an den Vorsprüngen 42, 43 die Betätigungstaste 38 wieder mit nach vorn und bewegen sie in ihrer Ruhestellung zurück. Die dabei zurückgelegte Bewegungsstrecke ist in Fig. 2 mit H be­ zeichnet und entspricht dem Abstand zwischen den Seitenvor­ sprüngen 46, 47 des Ausstoßers in dessen rückwärtiger Stellung und den Vorsprüngen 42, 43 der Betätigungstaste 38 in deren vorderer Ruhestellung.

Zwei symmetrisch auf den Zweigen 45 des Ausstoßers 26 ange­ ordnete Rippen 48, 49 zentrieren die Stellung des Verriegelungs­ organs 2 bei geöffnetem Schloß. In diesem Zustand erfassen die Rippen 48, 49 den Verriegelungszahn 11 zwischen sich.

Im Hinterteil der Fassung 1 ist eine Bohrung 52 vorgesehen, durch welche ein Niet 51 greift, mittels welchem die Fassung 1 an einer Zugstange 50 befestigt ist, deren anderes Ende an der Fahrzeugkarosserie festgemacht ist.

Die Fassung 1 ist mit ihren Bauteilen in einem Schutzgehäuse 53 aus Kunststoff untergebracht. Die zur Einstecköffnung hinführende Fläche des Kopfes 55 der Betätigungstaste 38 ist trichterartig abgeschrägt, damit die Zunge 13 leicht und einfach eingeschoben werden kann. Der Durchgang 56 in der Fassung 1 zwischen dessen Boden 21 und den Anschlagrasten 23, 24 entspricht dem Quer­ schnitt des Einsetzabschnitts 12 der Zunge 13 zuzüglich einem erforderlichen Freispiel.

Eine weitere Festlegung der Zunge 13 geschieht durch einen Ansatz 57 am Kopf 55 der Betätigungstaste 38. Auf diese Weise ist die Zunge 13 bei geschlossenem Schloß stabil gehalten. Die Fassung 1 ist mittels Rippen 58 des Schutzgehäuses 54 zuverlässig in diesem gehalten (Fig. 4).

Das Verriegelungsorgan 2 ist zur Erzielung von Federeigenschaf­ ten entsprechend thermisch behandelt. Die Erklärung hierfür er­ gibt sich aus der nachfolgenden Funktionsbeschreibung.

Im in Fig. 1 und 2 gezeigten geschlossenen Zustand des Schlosses ist das Verriegelungsorgan 2 durch das oberhalb seiner Vor­ sprünge 17 gelegene Sperrelement 18 in seiner heruntergeschwenk­ ten Verriegelungsstellung gehalten, in der der Verriegelungs­ zahn 11 durch die Rechtecköffnung 15 der Zunge 13 greift.

Zum Öffnen des Schlosses wird die Betätigungstaste 38 durch Eindrücken ihres Kopfes 55 entgegen der Wirkung der Sperrfe­ der 31 nach hinten (bei Betrachtung von Fig. 1, 2 nach unten) bewegt. Das Sperrelement 18 gleitet um die Strecke e in den Längsschlitzen 19 nach hinten und gibt die Vorsprünge 16, 17 frei. Damit ist die Blockierung des Verriegelungsorgans 2 beendet.

Jetzt kann die Ausstoßfeder 30 den Ausstoßer 26 nach vorn be­ wegen. Der Verriegelungszahn 11 wird nach oben geschoben und das Verriegelungsorgan 2 schwenkt aus, bis der Verriegelungs­ zahn 11 aus der Anschlagöffnung 20 der Fassung 1 und der Recht­ ecköffnung 15 der Zunge 13 ausgetreten ist. Dabei geschieht die Schwenkung des Verriegelungsorgans 2 um eine Achse, die durch die Berührungspunkte der Lappen 5, 6 mit den Anschlagrändern der Ausschnitte 7 in den Seitenwänden 8, 9 der Fassung gebil­ det ist. Die ausgeschwenkte Lage des Verriegelungsorgans 2 ist in Fig. 1 gestrichelt gezeigt.

Nach der Freigabe der Zunge 13 durch das Verriegelungsorgan 2 wird die Zunge aus der Fassung 1 ausgestoßen und der Ausstoßer 26 nimmt seine vordere Stellung unter dem Verriegelungszahn 11 ein. Dadurch ist das Verriegelungsorgan 2 in seiner Freigabestellung gehalten.

In dieser Stellung liegt das Sperrelement 18 an der rückwärti­ gen Flanke der Vorsprünge 16, 17 an, so daß die zusammenge­ drückte Sperrfeder 31 eine Kraft ausübt, die das Verriegelungs­ organ 2 zurück in die Verriegelungsstellung zu schwenken sucht.

Bei der Vorwärtsbewegung des Ausstoßers 26 haben die an dessen Zweigen 45 angeordneten Seitenvorsprünge 46, 47 durch Erfassen und Mitnehmen der Vorsprünge 42, 43 der Stege 39, 40 der Be­ tätigungstaste 38 diese zurück in ihre vordere Ruhelage bewegt.

Bei normalen Belastungen des Schlosses werden die Zugkräfte der Zunge vom Verriegelungsorgan 2 über dessen Schenkel 3, 4 und Lappen 5, 6 an den Ausschnitten 7 der Fassung 1 in diese einge­ leitet. Je nach der wirkenden Belastung können dabei die Lap­ pen 5, 6 unter Zusammenbiegung der Schenkel 3, 4 etwas ins Innere der Fassung 1 gleiten und dadurch eine Längsbewegung des Verriegelungsorgans 2 nach vorne gestatten. Die Abstände a (Fig. 1) und b (Fig. 2) bleiben dabei jedoch vorhanden, weil nur dann der Verriegelungszahn 11 und der Stirnteil 10 des Verriegelungs­ organs 2 beim Ausschwenken des letzteren auf keine Hindernisse stößt. Bei fehlender Belastung des Schlosses haben die Abstände a und b ihre maximalen Größen.

Bei einer extremen Belastung des Schlosses verschwinden die Abstände a und b, wie in Fig. 5, 6 schematisch gezeigt, und das Verriegelungsorgan 2 nimmt unter der Zugkraft T seine vorderste Stellung ein. In dieser Stellung sind die Schenkel 3, 4 des Verriegelungsorgans 2, wie in Fig. 5 ersichtlich, maximal zusammengebogen. Sie leiten jedoch nur einen kleinen Teil der Zugkraft T an der Stelle der Ausschnitte 7 in die Fassung 1 ein, während der größere Teil der Zugbelastung jetzt vom Verriegelungszahn 11 und dem Stirnteil 10 des Verriegelungs­ organs 2 in den vorderen Rand der Anschlagöffnung 20 sowie die Anstoßränder 25 der Anschlagrasten 23, 24 eingeleitet wird. In dieser Situation maximaler Belastung des Schlosses stellt der Verriegelungszahn 11 mit dem angrenzenden Unterteil des Stirn­ teils 10 des Verriegelungsorgans sozusagen einen kurzen, an beiden Enden gestützten Riegelbalken dar, der äußerst großen Beanspruchungen widerstehen kann.

Endet die maximale Beanspruchung des Schlosses, so entspannen sich die Schenkel 3, 4 des insgesamt auf Grund der erwähnten thermischen Behandlung ein kräftiges Federelement darstellenden Verriegelungsorgans 2 und dieses bewegt sich wieder zurück, wobei die Lappen 5, 6 in den Ausschnitten 7 auswärts gleiten.

Bezeichnet man die Durchbiegung der Schenkel 3, 4 mit f und die Längsverschiebung des Verriegelungsorgans 2 mit x, so hängen diese Größen über den Abbiegungswinkel α der Lappen 5, 6 wie folgt zusammen:

f = x · tg α (I)

Die Veränderung des Winkels α infolge der Verschiebung des Verriegelungsorgans durch die Biegung der Schenkel kann ver­ nachlässigt werden.

Bezeichnet man die in den Ausschnitten 7 auf die Schenkel 3, 4 wirkende Biegungskraft mit P, so ist diese mit der das Schloß beanspruchenden Zugkraft T verknüpft nach der Beziehung:

T = P · tg α (II)

Die Schenkel 3, 4 des Verriegelungsorgans 2 wirken dabei in der Art einer Blattfeder, deren Federkonstante C beträgt:

mit

E - Elastizitätsmodul,
J - Trägheitsmoment des Querschnitts des Stirnteils 10,
l - Länge des Schenkels (zwischen den Berührungsstellen),
K - eine Formkonstante (K<1) des Schenkels.

Unter Anwendung bekannter Formeln der Festigkeitslehre kann gezeigt werden, daß die Zugkraft T, die Verschiebung x, der Winkel α und die Federkonstante G durch die folgende, etwas vereinfachte Formel angegeben werden können:

T = 2x · C · tg² α (IV)

Dabei ist, wie gesagt, die Änderung des Angriffswinkels α zwischen den Lappen 5, 6 und den Rändern der Ausschnitte 7 und ebenso auch die Reibung vernachlässigt.

Um die Möglichkeit des Öffnens des Schlosses gemäß den For­ derungen der Regeln Nr. 16 EWG UN zu gewährleisten, müssen die Abstände a und b so gewählt werden, daß bei einer Verschiebung des Verriegelungsorgans 2 von a eine Beanspruchungskraft des Schlosses von T<300 N sich ergibt. Wird beispielsweise die Konstruktion so ausgeführt, daß bei einer maximalen Verschiebung des Ver­ riegelungsorgans 2 in der Größe von a, d. h. vor dem Anschlagen des Verriegelungszahns am Rand der Anschlagöffnung 20, eine Be­ anspruchungskraft von 1000 N erreicht wird, so ist eine mehr als dreifache Sicherheit zur Erfüllung der genannten Norm ge­ währleistet. Aus der Formel IV ergibt sich dann.

Bei Betrachtung dieser Zusammenhänge ist zu sehen, daß der Winkel α eine große Bedeutung bei der Dimensionierung des Verriegelungsorgans 2 hat. Der Winkel α liegt vorzugsweise zwischen 50 und 80°.

Wenn beim Ansteigen der Beanspruchungskraft des Schlosses die Abstände a und b aufgebraucht sind und das Verriegelungsorgan 2 seine vorderste Stellung erreicht hat, steigt die federnde Rückholkraft der Schenkel 3, 4 nicht weiter an und die hinzu­ kommenden Kraftbeträge werden an den Berührungsflächen zwi­ schen Verriegelungszahn 11 und vorderem Rand der Anschlags­ öffnung 20 sowie Stirnteil 10 und Anstoßrändern 25 der An­ schlagrasten 23, 24 in die Fassung 1 eingeleitet. Gleichzeitig entstehen hier Reibungskräfte, die der Komponente der Bean­ spruchungskraft entgegenwirken, welche das Verriegelungsor­ gan 2 in die Freigabestellung zu schwenken sucht. Die Kraft­ beaufschlagung des Sperrelements 18 wächst also nicht mehr weiter.

Sinkt die Beanspruchungskraft T des Schlosses, so bewegt sich das Verriegelungsorgan 2 wieder nach hinten in Richtung seiner unbelasteten Stellung und die Abstände a und b treten wieder auf.

Zum Schließen des Schlosses wird die Zunge 13 mit ihrem Ein­ setzabschnitt 12 in die Einstecköffnung 54 der Betätigungs­ taste 38 und den Durchgang 56 in die Fassung 1 eingesteckt. Dabei schiebt der vordere Rand der Zunge 13 den Ausstoßer 26 entgegen der Wirkung der Ausstoßfeder 30 zurück.

Sobald die Rechtecköffnung 15 des Einsetzabschnitts 12 unter den Verriegelungszahn 11 gelangt, fällt dieser in die Öffnung ein und das Verriegelungsorgan 2 schwenkt in seine Verriege­ lungsstellung, und zwar unter der Wirkung des Sperrelements 18, das von der Sperrfeder 31 längs der rückwärtigen Flanke der Vor­ sprünge 16, 17 verschoben wird. Das Sperrelement 18 gleitet dann auf die genannten Vorsprünge zum vorderen Rand der Längs­ schlitze 19 und nimmt seine Blockierstellung wieder ein.

Das beschriebene Schloß ist von hoher Zuverlässigkeit, auch bei langer und intensiver Benutzung im Dauerbetrieb, was der passiven Sicherheit der Fahrzeuge zugute kommt. Das Schloß ist von einfacher kompakter und sehr fertigungsgerechter Konstruk­ tion.

Insbesondere ist die Montage des Schlosses sehr leicht und einfach, so daß seine Gestehungskosten erheblich niedriger liegen, als die bekannter ähnlicher Konstruktionen.

Claims (11)

1. Schloß für den Sicherheitsgurt von Fahrzeugen aus zwei miteinander verriegelbaren Teilen,
von denen ein Halteteil als Zunge (13) mit einer Öse für einen Gurtzweig und mit einem flachen Einsetzabschnitt (12) ausgebildet ist, der an seinem Ende eine vorzugsweise recht­ eckige Öffnung (15) aufweist,
und ein Aufnahmeteil aus einer in einem Schutzgehäuse (53) untergebrachten Fassung (1) besteht, in der ein U-förmiges Verriegelungsorgan (2) schwenkbar gelagert ist, welches einen Verriegelungszahn (11) aufweist, der mit der Öffnung (15) der Zunge (13) sowie einer vorzugsweise rechteckigen An­ schlagöffnung (20) im Boden (21) der Fassung (1) zusammen­ wirkt,
und mit einem abgefederten Ausstoßer (26) der Zunge (13), dessen auf die Anschlagfläche des Verriegelungszahns (11) wirkende Kraft das Verriegelungsorgan (2) aus seiner Verriegelungsstel­ lung in eine Freigabestellung zu schwenken sucht,
und mit einem abgefederten und verschieblichen Sperrelement (18) zum Blockieren des Verriegelungsorgans (2) in dessen Verrie­ gelungsstellung,
sowie mit einer Betätigungstaste (38) zum Öffnen des Schlosses durch Verschiebung des Sperrelements (18), dadurch gekennzeichnet,
daß im vorderen Teil der Fassung (1) von deren Seitenwänden (7, 8) zwei zueinander symmetrische Anschlagrasten (23, 24) ins Innere der Fassung (1) rechtwinklig abgebogen sind und zusätzliche Stützen des Stirnteils (10) des Verriegelungsorgans (2) bei extremen Belastungen des Schlosses bilden,
und daß die Schenkel (3, 4) des Verriegelungsorgans (2) sich nach hinten verjüngen und ihre Enden unter einem Winkel von 50° bis 80° auswärts abgebogen sind und zwei symmetrische Lappen (5, 6) bilden, welche symmetrisch angeordnete Ausschnit­ te (7) der Seitenwände (8, 9) der Fassung (1) frei durchgreifen.

2. Schloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Boden (21) und den Anschlagrasten (23, 24) der Fassung (1) gebildete freie Durchgang (56) dem Querschnitt des Einsetzabschnitts (12) der Zunge (13) zuzüglich eines Frei­ spiels entspricht.

3. Schloß nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (K) zwischen den Anschlagrasten (23, 24) der Fassung (1) die Breite des Verriegelungszahns (11) des Verrie­ gelungsorgans (2) übersteigt.

4. Schloß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verriegelungsstellung der Abstand (a) zwischen dem Verriegelungszahn (11) und dem An­ schlagrand, der Anschlagöffnung (20) im Boden (21) der Fassung (1) gleich dem Abstand (b) zwischen dem Stirnteil (10) des Verriegelungsorgans (2) und den Anschlagrasten (23, 24) der Fassung (1) ist.

5. Schloß nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schenkeln (3, 4) des Verriegelungsorgans (2) zwei sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen mit dem Sperrelement (18) zusammenwirkende, symmetrisch angeordnete Vorsprünge (16, 17) ausgebildet sind.

6. Schloß nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Schloß das Verriegelungsorgan (2) durch den vorgeschobenen Ausstoßer (26) in seiner Freigabestellung gehalten ist.

7. Schloß nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an seitlichen Stegen (39, 40) der Betätigungstaste (38) absatzartige Vorsprünge (42, 43) ausgebildet sind, welche durch Fenster (44) in den Wänden (8, 9) der Fassung (1) ins Innere derselben ragen und mit Seitenvor­ sprüngen (46, 47) des Ausstoßers (26) in der Weise zusammen­ wirken, daß dieser nach einer Öffnung des Schlosses beim Ausstoßen der Zunge (13) die Betätigungstaste (38) in ihre Ausgangsstellung zurückschiebt.

8. Schloß nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungszahn (11) gegenüber der Normalen zur Bewegungsrichtung der Zunge (13) um einen dem Reibungswinkel entsprechenden Abbiegungswinkel (β) geneigt ist.

9. Schloß nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungstaste (38) bei geöffnetem Schloß vom Ausstoßer (26) und bei geschlossenem Schloß vom Sperrelement (18) in seiner Ruhelage gehalten ist.

10. Schloß nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch eine als Anschlag für die Ausstoßfe­ der (30) sowie die Sperrfeder (31) wirkende Stütze (29), an der zwei Flügel (32) ausgebildet sind, deren Endungen (33) in Ausschnitte (7) der Seitenwände (8, 9) der Fassung (1) greifen.

11. Schloß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Stütze (29) ein den Boden (21) der Fassung (1) untergreifender Zahn (37) ausgebildet ist und unterhalb der En­ dungen (33) der Flügel (32) die Lappen (5) des Verriegelungsor­ gans (2) in den Ausschnitten (7) der Fassungsseitenwände (8, 9) gehalten sind.