DE4206944A1 - Schloss fuer den sicherheitsgurt von fahrzeugen - Google Patents
Schloss fuer den sicherheitsgurt von fahrzeugenInfo
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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.
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.
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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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SU914924751A RU1837825C (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Замок дл ремн безопасности транспортного средства |
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DE4206944A1 true DE4206944A1 (de) | 1992-10-08 |
DE4206944C2 DE4206944C2 (de) | 1995-06-01 |
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RU (1) | RU1837825C (de) |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |