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Die
Erfindung betrifft eine reversibel arbeitende Straffeinrichtung
für Sicherheitsgurte,
insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem von einem von einem Faltenbalg
umschlossenen Halter getragenen Gurtschloss, dem ein in der Straffrichtung
wirkender erster Strafferantrieb und ein entgegen der Straffrichtung
arbeitender zweiter Antrieb zum Zurückführen des Gurtschlosses in dessen
Ausgangsstellung zugeordnet ist, wobei einer der Antriebe aus einer
Antriebsfeder besteht und der andere Antrieb als pneumatischer Antrieb
ausgebildet ist, Eine Straffeinrichtung mit den vorgenannten Merkmalen
ist aus der
JP 10167001-A bekannt,
bei welcher eine das Gurtschloss tragende Halterstange in einen
Pneumatikzylinder eingeführt
und mit einem im Inneren des Zylinders beweglichen und den Zylinder
in zwei Zylinderräume
unterteilenden Kolben verbunden ist. Der Kolben ist von einer in
dem den Gurtschloss abgewandten Zylinderraum angeordneten Druckfeder
als Antriebsfeder in eine Stellung vorgespannt, in welcher das Gurtschloss
in dessen Ausgangsposition gehalten ist. An den anderen Zylinderraum
ist eine Druckluftzuleitung angeschlossen, über die z. B. bei einem stärkeren Bremsvorgang
Druckluft in den Zylinderraum eingebracht und dadurch der Kolben
in Straffrichtung entgegen der Wirkung der Antriebsfeder verschoben
wird. Durch das Einziehen der Halterstange in den Pneumatikzylinder
wird das Gurtschloss in Straffrichtung bewegt. Soll der Straffvorgang
beendet und das Gurtschloss in seine Ausgangsstellung zurückbewegt
werden, so wird die Druckluftbeaufschlagung des Zylinderraumes entlastet,
und die vorgesehene, als Druckfeder ausgebildete Antriebsfeder drückt über die
Beaufschlagung des Kolbens mit Halterstange das Gurtschloss in dessen Ausgangsstellung
zurück.
Hierdurch ist eine reversible Arbeitsweise der Straffeinrichtung
gewährleistet.
Zwischen dem Gurtschloss und dem Pneumatikzylinder ist ein den Einschubweg überspannender und
damit gegen Schmutzeinwirkung schützender Faltenbalg angeordnet.
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Mit
der bekannten Straffeinrichtung ist der Nachteil verbunden, dass
die eigentliche Straffbewegung durch den Druckaufbau im Pneumatikzylinder erzeugt
werden muss, so dass ein entsprechend leistungsfähiges Druckerzeugungsaggregat
erforderlich ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Straffeinrichtung mit
den eingangs genannten Merkmalen eine Möglichkeit zu schaffen, die
Straffbewegung auch mit geringer dimensionierten und somit kostengünstigeren
Druckerzeugungsaggregaten zu realisieren.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche
dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die
Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, die Antriebsfeder durch
den mit Druck beaufschlagten Druckraum gespannt zu halten und die Straffbewegung
aufgrund der Federvorspannung der Antriebsfeder durch die Entlastung
des Druckraumes zu erzeugen. Hierbei wird vorzugsweise Überdruck verwendet,
da damit ein erheblich größeres Energiereservoir
geschaffen werden kann, als dies bei der Verwendung von beispielsweise
Unterdruck der Fall wäre.
Die Befüllung
des Druckraumes kann bei der Spannung der Antriebsfeder sehr langsam
erfolgen, so dass hier ein entsprechend klein ausgelegtes Druckerzeugungsaggregat
verwendet werden kann. Die eigentliche Straffbewegung wird dann
durch das schlagartige Entspannen des Druckraumes eingeleitet, wobei
die Straffleistung durch die gespannte Antriebsfeder maßgeblich
bestimmt ist und das eigentliche Druckerzeugungsaggregat für den Straffvorgang nicht
von Bedeutung ist.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgeschlagen, dass der den Halter umschließende Faltenbalg
als Druckraum des über
eine Zuleitung an den Faltenbalg angeschlossenen pneumatischen Antriebs
ausgebildet ist und die Falten des Faltenbalges in sich die Federwindungen
der Antriebsfeder aufnehmen. Mit der gegenseitigen Integration von
pneumatischem Antrieb in Form des Faltenbalges und dem Federantrieb
ist die Baugröße der Straffeinrichtung
wesentlich verringert.
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Alternativ
ist hinsichtlich der Zuordnung von Faltenbalg und Antriebsfeder
vorgeschlagen, die Antriebsfeder außenseitig um den Faltenbalg
anzuordnen, so dass diese den Faltenbalg formstabilisiert. Die Stützung des
Faltenbalges ist insbesondere von Bedeutung, weil der Faltenbalg
selbst als Druckraum verwendet wird.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, daß der Halter zur Ausführung der
Straffbewegung in einen mit Abstand zum Gurtschloß in dessen
Ausgangsstellung angeordneten Führungsblock
einschiebbar und der Faltenbalg jeweils dicht mit dem Gurtschloß und dem
Führungsblock
verbunden ist.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, dass der auf den Faltenbalg wirkende
pneumatische Antrieb als den Faltenbalg bei Druckbeaufschlagung
zusammenziehender pneumatischer Muskel und die Antriebsfeder als
der Straffrichtung entgegenwirkende Druckfeder ausgebildet ist.
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In
einer Umkehrung des vorgenannten Wirkprinzips kann vorgesehen sein,
dass die Antriebsfeder als in Straffrichtung wirkende Zugfeder ausgebildet
ist und der Faltenbalg bei Druckbeaufschlagung das Sicherheitsgurtschloss
entgegen der Wirkung der Zugfeder in dessen Ausgangsstellung hält.
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Um
den Halter am Ende des Straffweges gegen eine Rückbewegung festzulegen, da
nach Beendigung des Straffvorganges in aller Regel eine Zugkraft
am Sicherheitsgurtschloss angreift, ist nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass dem Halter eine den Halter bei Beendigung
des Straffvorganges festlegende, mittels einer Steuervorrichtung
steuerbare Rücklaufsperre
zugeordnet ist.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
kann vorgesehen sein, dass der Halter aus einer mit einer sägeblattartigen
Verzahnung versehenen Halterstange besteht, in die ein zwischen
einer Eingriffsstellung und einer Freigabestellung steuerbarer Sperrhebel eingreift.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, daß an dem Gurtschloß ein Anschlag
für den
Sperrhebel angeordnet ist, der am Ende des Einschubweges der Halterstange
in den Führungsblock
den Sperrhebel außer
Eingriff mit der Verzahnung drückt.
Dieser Anschlag ist erforderlich, weil der Vorstraffvorgang auch
nach einem teilweisen Einschub der Halterstange in den Führungsblock
abgeschlossen sein kann, so daß beim
Ablegen des Sicherheitsgurtes aufgrund der weiterhin wirkenden Federkraft
der Antriebsfeder der Rest des Straffweges von der Halterstange
durchlaufen wird, wobei der federbelastete Sperrhebel über die
Verzahnung hinwegratscht. In diesem Fall wird der Sperrhebel durch den
am Gurtschloß befindlichen
Anschlag am Ende des Straffweges außer Eingriff mit der Verzahnung gedrückt.
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Weiterhin
kann nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen sein, daß der Sperrhebel mittels einer
Feder in seine Sperrstellung vorgespannt und mittels der Steuervorrichtung
in seine Freigabestellung überführbar und
darin während
der Rückführung des
Gurtschlosses in dessen Ausgangsstellung gehauen ist. Soweit nämlich der
Sperrhebel aufgrund seiner Federvorspannung bei der Verschiebung
der Halterstange in deren Verzahnung eingreifen würde, muß dafür Sorge
getragen werden, daß während des
Ausschubs der Halterstange aus dem Führungsblock der Sperrhebel
außer
Eingriff mit der Halterstange gehalten ist; insofern wirkt die Steuervorrichtung
nur während
dieses Bewegungsvorgangs. Diese Steuervorrichtung ist nach einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung als Magnet ausgebildet.
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Neben
der vorbeschriebenen Bauform einer derartigen Rücklaufsperre sind erfindungsgemäß jedoch
weitere, in vielfältiger
Weise bekannte Bauformen entsprechend arbeitender Rücklaufsperren
einsetzbar.
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Hinsichtlich
der Ansteuerung des Faltenbalges ist nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass dem Faltenbalg ein Ventil zur Steuerung
des Druckluftbeaufschlagung des Faltenbalges zugeordnet ist, wobei
in diesem Fall vorgesehen sein kann, dass an den Faltenbalg ein
Vorratsbehälter
mit vorgespannter Druckluft angeschlossen ist.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass an den Faltenbalg ein regelbarer, beispielsweise
als Druckluftkompressor ausgebildeter Drucklufterzeuger angeschlossen
ist, der je nach Ansteuerung den Faltenbalg mit Druckluft beaufschlagt
oder aber diesen sich entspannen lässt.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist; die
einzige Figur zeigt eine Straffeinrichtung für ein Sicherheitsgurtschloss
in einer schematischen Darstellung.
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Die
aus der Zeichnung ersichtliche Straffvorrichtung 10 für ein Gurtschloss 11 besteht
im Wesentlichen aus einer Halterstange 12 als Träger des
Gurtschlosses 11, die durch einen Führungsblock 13 längs verschieblich
geführt
ist. In der Ausgangsstellung befindet sich das Gurtschloss 11 mit
Abstand zum Führungsblock 13,
und dieser Abstand wird durch einen Faltenbalg 14 überbrückt, der
jeweils dicht mit dem Gurtschloss 11 und dem Führungsblock 13 verbunden
ist, weil der Faltenbalg 14 in den pneumatischen Antrieb
für die
Straffvorrichtung 10 einbezogen ist und als Druckraum 30 dient.
In die Falten 15 des Faltenbalges 14 ist als zweiter
Antrieb eine Zugfeder 16 mit ihren Federwindungen 17 integriert.
Weiterhin ist durch den Führungsblock 13 eine an
einen der Erzeugung einer entsprechenden Luftdruckmenge dienenden
Kompressor 19 angeschlossene Zuleitung 18 geführt, die
den Kompressor 19 mit dem inneren Druckraum 30 des
Faltenbalges 14 verbindet.
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Die
Halterstange 12 ist zu ihrem Zusammenwirken mit einer Rücklaufsperre
mit einer sägeblattartigen
Verzahnung 20 versehen und trägt in ihrem dem Gurtschloss 11 benachbarten
Bereich einen Anschlag 31, dessen Funktion noch zu beschreiben
ist.
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Die
in dem Führungsblock 13 ausgebildete Rücklaufsperre
zur Festlegung der Halterstange 12 am Ende des Straffweges
besteht aus einem Sperrhebel 21, der von einer Feder 22 in
seine Anlagestellung an der Halterstange 12 bzw. Eingriffsstellung
in die daran ausgebildete Verzahnung 20 vorgespannt ist.
Damit der Sperrhebel 21 während des Ausschubes der Halterstange 12 aus
dem Führungsblock 13 in
Richtung der Ausgangsstellung des Gurtschlosses 11 außer Eingriff
mit der Verzahnung 20 der Halterstange 12 steht,
ist in dem Führungsblock
ein mit einer Feder 25 vorgespanntes Halteelement 23 vorgesehen,
welches in einer Führung 24 beweglich
und von einem Magneten 26 mit einem Stößel 27 und einem daran
befindlichen, das Halteelement 23 beaufschlagenden Ansatz 28 steuerbar
ist.
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Die
in der Zeichnung dargestellte Ausgangsstellung für das Gurtschloss 11 ist
im normalen Anlegezustand des Sicherheitsgurtsystems gegeben, und diese
Stellung wird dadurch gehalten, dass der Druckraum 30 des
Faltenbalges 14 über
den Kompressor 19 ständig
mit einem Druck beaufschlagt ist, der ausreicht, die Kraft der Zugfeder 16 auszugleichen.
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Das
System kann auch soweit luftdicht ausgelegt werden, dass der Kompressor 19 nach
der einmaligen Befüllung
des Druckraumes 30 abgeschaltet werden kann, oder den Druck
mittels eines Regelkreislaufes durch wiederholte Befüllung konstant
hält. Die
Befüllung
des Druckraumes 30 durch den Kompressor 19 kann
dabei während
eines sehr langen Zeitraumes erfolgen, der unabhängig von der Straffbewegung
ist.
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Soll
nun die Straffvorrichtung 10 aktiviert werden, so reicht
es aus, den Kompressor 19 abzuschalten oder ein entsprechend
vorgesehenes Ventil zu öffnen
und somit den Druck aus dem Druckraum 30 des Faltenbalges 11 herauszunehmen;
in diesem Fall kann nun die Zugfeder 16 als eigentlicher
Strafferantrieb wirksam werden und das Gurtschloss 11 mit
der daran angeschlagenen Halterstange 12 durch den Führungsblock 13 hindurchführen. Der
Straffvorgang ist dabei dann beendet, wenn beispielsweise die vorhandene
Gurtlose aus dem Sicherheitsgurtsystem herausgenommen ist, so daß an dem
Gurtschloß 11 nun
eine Gurtbandzugkraft angreift, die die Kraft der Zugfeder 16 als
Antriebsfeder aufhebt; in diesem Fall bleibt das Gurtschloß 11 in
der erreichten Endstellung stehen, wobei jedoch aufgrund der Druckentlastung
des Druckraumes 30 die Kraft der Zugfeder 16 weiterhin
wirkt. In dieser Endstellung wird die Halterstange 12 mittels
des Sperrhebels 21 verriegelt und festgelegt, so dass ein
anschließender stärkerer,
auf das Gurtschloss 11 wirkender Gurtbandzug im Lastfall
nicht mehr dazu führen
kann, dass die Halterstange 12 wieder ausgezogen wird.
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Hat
der Insasse den Gurt abgelegt und soll demzufolge für den weiteren
Gebrauch des Sicherheitsgurtes das Gurtschloss 11 wieder
in seine normale, in der Zeichnung dargestellte Stellung gebracht
werden, so führt
ein Lösen
des fahrzeugseitigen Sicherheitsgurtes von dem Gurtschloß 11 dazu, daß die weiterhin
wirksame Zugfeder 16 die Halterstange 12 über den
noch nicht ausgeschöpften Straffweg
in den Führungsblock 13 hinein
verschiebt, bis der in der Nähe
des Gurtschlosses 11 angebrachte Anschlag 31 auf
den Sperrhebel 21 trifft und diesen außer Eingriff mit der Verzahnung 20 der
Halterstange 12 drückt.
In dieser Stellung muß der
Sperrhebel 21 festgelegt werden, damit es möglich ist, durch
eine nunmehr angesteuerte Druckbeaufschlagung des Druckraumes 30 des
Faltenbalges 14 die Halterstange 12 wieder aus
dem Führungsblock 13 herauszuschieben,
bis die in der Zeichnung dargestellte Ausgangsstellung des Gurtschlosses 11 erreicht
ist. Dieses Außereingriffhalten
des Sperrhebels 21 wird verwirklicht durch ein den Sperrhebel 21 beaufschlagendes
Halteelement 23, welches seinerseits von einer Feder 25 beaufschlagt
und in einer Führung 24 geführt ist.
Das Halteelement 23 ist seinerseits von einem Magneten 26 steuerbar,
der über einen
am Ende eines Stößels 27 angeordneten
Betätigungsansatz 28 mit
dem Halteelement 23 zusammenwirkt.
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Hat
also bei Erreichen der Endstellung der Anschlag 31 den
Sperrhebel 21 außer
Eingriff mit der Verzahnung 20 gedrückt, so wird gleichzeitig der
Magnet 26 aktiviert, der das Halteelement 23 in
eine Stellung überführt, in
welcher das Halteelement 23 den Sperrhebel 21 in
dessen Freigabestellung für
die Halterstange hält;
hat das Gurtschloß 11 durch Druckbeaufschlagung
des Druckraumes 30 seine vorgesehene Endstellung erreicht,
so wird die Aktivierung des Magneten 26 aufgehoben, und
das Halteelement 23 schnappt unter der Wirkung der Feder 25 in
seine Stellung zurück,
in welcher es den Sperrhebel 21 freigibt; der Sperrhebel 21 wird
seinerseits von der Feder 22 in seine Anlagestellung an
der Halterstange 12 vorgespannt, und somit steht das System
für einen
erneuten Straffvorgang zur Verfügung.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der
Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser
Unterlagen können
einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.