DE2640564A1

DE2640564A1 - Sicherheitseinrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2640564A1
Application number: DE19762640564
Authority: DE
Inventors: Roger Anderton Ashworth; John Michael Pollitt; Graham Colin White
Original assignee: Kangol Magnet Ltd
Current assignee: Ase UK Ltd
Priority date: 1975-09-10
Filing date: 1976-09-09
Publication date: 1977-04-14
Also published as: ES451409A1; NZ181962A; IT1070201B; FR2323406A1; AU1758976A; US4103754A; FR2323406B1; SE7610028L; GB1563702A; JPS5264728A; NL7609979A; AU505868B2

Description

DIPL-ING. HORST ROSE Dl PL- ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE *

« 2640b64

3353 Bad Gandershelm, (^ & Se?· 1976

Postfach 129 Hohenhöfen 5 ^! Telefon .-(05382) 2842

Telegramm-Adresse: Sledpalent Badgandershelm

Unsere Akten-Nr. 2869/2

Kangol Magnet Limited
Patentgesuch vom „ 8 Sep. 1976

Kangol Magnet Limited Kangol House
39 Fitzroy Square London WIP 6AX

Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Straßen- oder Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Sicherheitsgurt für den Sitz eines Insassen mit diesem zugeordneter Gurtrückziehvorrichtung, die mit einem Sperrmechanismus gegen das Ausziehen des Gurts in Notfällen versehen ist. Eine solche Sicherheitseinrichtung dient zum Schutz der Fahrzeuginsassen im Fall einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeugs, wie sie während eines unfallbedingten Zusammenstoßes oder in anderen Notfällen auftreten kann.

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Bei solchen Sicherheitseinrichtungen werden bekannterweise die Sicherheitsgurte zum Gebrauch von Trägheits-Sperrspulen abgezogen, die fest im Fahrzeug angebracht sind und von denen jede eine Trägheitsfühleinrichtung aufweist, üblicherweise ein Pendel. Solch eine Trägheitsfühleinrichtung oder ein Pendel ist derart ausgebildet und angeordnet, daß es in Abhängigkeit von einer Beschleunigung oberhalb eines vorgegebenen Betrags ausreichend ausschlägt, um eine Verriegelung der Sperrspule gegen ein Ausziehen des Sicherheitsgurts zu bewirken. Die Trägheits-Sperrspule muß daher sehr genau im Fahrzeug ausgerichtet sein, so daß das Pendel normalerweise senkrecht hängt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, durch deren Ausgestaltung die Sicherungswirkung der Einrichtung ganz wesentlich gesteigert werden kann und die die Ansprechempfindlichkeit der jeweiligen Fühleinrichtung nicht nur erhöht, sondern auch unabhängig von der Richtung der Beanspruchung des Fahrzeugs wirkt und damit auch praktisch unabhängig von dem Ort der Unterbringung und der Art der Anbringung im Fahrzeug. Ferner soll die Wirkung der Sicherheitseinrichtung erweitert werden. Dies wird nach der Erfindung bei einer Sicherheitseinrichtung der eingangs angegebenen Art erreicht durch eine unabhängig von der Gurteinziehvorrichtung im oder am Fahrzeug anbringbare Zustandsfühleinrichtung, die beim Fühlen eines vorgegebenen Zustands des Fahrzeugs den Sperrmechanismus betätigt. Die Zustandsfühleinrichtung ist daher im Fahrzeug unabhängig von einer oder der jeweiligen Gurtrückziehvorrichtung mit ihrem Notsperrmechanismus im Fahrzeug angeordnet und kann, z.B. durch Übertragung eines elektrischen Signals, den Sperrmechanismus betätigen beim Erfühlen eines vorgegebenen Zustands des Fahrzeugs. Die Zustandsfühlein-

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richtung 'ist gewöhnlich eine auf die Trägheitswirkung ansprechende Einrichtung, die auf eine vorbestimmte Beschleunigung (wobei als negative Beschleunigung auch die Verzögerungen erfaßt werden) des Fahrzeugs anspricht, jedoch eine j Fühleinrichtung, die außerdem oder auch anstelle der Trag- j heitswirkung auf die Anwendung einer Fahrzeugbremse anspricht, da vorausgesetzt werden kann, daß der Fahrer eines Fahrzeugs das Fahrzeug unter Bedingungen anzuhalten versucht, in denen die Gurtrückziehvorrichtung gesperrt werden sollte. Gewöhnlich wird das Fahrzeug mit mehreren Gurtrückziehvorrichtungen ausgestattet, die erfindungsgemäß sämtlich elektrisch mit der Zustandsfühleinrichtung verbunden werden. Daher wird die Erfindung in einem Sicherheitssystem zum Schutz der Fahrzeuginsassen verwendet, welches System einen Sicherheitsgurt mit Gurtrückziehvorrichtung für jeden Fahrzeuginsassen aufweist und mit einem Trägheitsschalter versehen ist, der unabhängig von den Gurtrückziehvorrichtungen im Fahrzeug anbringbar ist, wobei der Trägheitsschalter elektrisch mit den Gurtrückziehvorrichtungen verbunden ist und diese gegen weiteres Herausziehen des zugehörigen Sicherheitsgurts in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Beschleunigung sperrt. Die unabhängige Anbringung des Trägheitssehalters oder einer anderen Zustandsfühleinrichtung und der Gurtrückziehvorrichtung oder Gurtrückziehvorrichtungen gestattet es, daß die letztgenannten Vorrichtungen im Fahrzeug in jeder geeigneten Lage angebracht werden können, und zwar ohne Rücksicht auf eine besondere Ausrichtung. Außerdem benötigt das System nach der Erfindung nur eine einzige Trägheitsfühleinrichtung unabhängig von der Anzahl der eingeschlossenen Gurtrückziehvorrichtungen.

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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Gurtrückziehvorrichtung für eine Sicherheitseinrichtung nach der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine
Speichervorrichtung, von der der Sicherheitsgurt für den Gebrauch abgezogen werden kann, sowie Mittel zum Rückholen oder Rückziehen des Gurts in die Speichervorrichtung und einen Sperrmechanismus aufweist, der in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal ein Ausziehen des Gurts verhindert. Der Sperrmechanismus ist zweckmäßig in weiterer Ausbildung der Erfindung in Sperrstellung durch Federwirkung vorgespannt und normalerweise in Freigäbestellung gegen die
Federvorspannung elektrisch gehalten. Es besteht dann das Sperrsignal aus einer Unterbrechung des elektrischen Stromkreises oder der elektrischen Stromzuführung, durch den
bzw. durch die der Sperrmechanismus gegen die Federvorspannung gehalten wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der .Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Systems mit einer Ausführungsform der Sicherheitseinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnitt ansieht in Längsrichtung durch eine Ausführungsform eines auf den Gurt ansprechenden Sperrmechanismus¹ für die Sicherheitseinrichtung nach der Erfindung,

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Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 3.

; In Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild für eine Ausführungsform der Sicherheitseinrichtung nach der Erfindung dargestellt, und zwar für die Verwendung in einem Straßenfahrzeug. Der dargestellte Stromkreis weist vier parallelgeschaltete elektrische Magnetspulen auf, von denen jede in einer zugehörigen Rückziehvorrichtung eines Sicherheitsgurtes angeordnet ist, der einem Fahrzeugsitz zugeordnet ist.

Die Gruppe der parallelgeschalteten Magnetspulen ist in Reihe geschaltet mit einer elektrischen Stromquelle, üblicherweise der Fahrzeugbatterie, einer Sicherung und einem Stoßfühler, das heißt einer Fühl-oder Meßvorrichtung, die auf einen Zustand anspricht, in dem die Sperrung der Rückziehvorrichtungen gegen ein weiteres Herausziehen des Sicherheitsgurts gewünscht wird, so daß die Sitzbenutzer gegen ein Herausschleudern.aus ihren Sitzen zurückgehalten werden. Ebenfalls in Reihe geschaltet mit diesen Schaltelementen ist ein Bremsschalter, der betätigt wird, wenn der Fahrzeugführer das Bremspedal niederdrückt, und ein Sitzschalter, dessen Betätigung von der Belegung des Fahrersitzes abhängt.

Die Rückziehvorrichtungen für den Sicherheitsgurt weisen vorzugsweise eine Spindel auf, von der ein Längenabschnitt eines Sicherheitsgurts oder Sicherheitsbandes abgewickelt werden kann, und zwar gegen die Wirkung einer Rückholfeder zum selbsttätigen Aufwickeln des Sicherheitsgurts oder-bandes. Die Länge des Sicherheitsgurts, die gespeichert ist, entspricht vorzugsweise dem Diagonalabschnitt eines Dreipunktgurtsystems, es kann jedoch die Rückziehvorrichtung jeder Art von Sicherheitsgurtsystem zugeordnet werden. Die Rückziehvorrichtung kann außerdem verschiedene Formen aufweisen. Vorzugsweise jedoch soll die Rückziehvorrichtung gurtempfindlich sein, das heißt so ausgebildet sein, daß sie in Abhängigkeit

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-*-l 2640b64 j

von einem heftigen Zug am Sicherheitsgurt gesperrt wird, d.h. ι

wenn der Fahrzeugbenutzer aus seinem Sitz nach vorn ge- I

{ schleudert wird infolge einer plötzlichen Verzögerung des j

J Fahrzeugs. Ein geeigneter gurtempfindlicher Sperrmechanismus |

j ist in der DT-OS 2 326 264 (P 23 26 264.8) beschrieben. ;

In Fig. 2 und 3 ist ein Schwungrad 10 dargestellt, das
j frei drehbar gelagert ist auf der Hauptwelle der Rückziehvorrichtung. Ferner ist eine mit Aussparungen versehene Sperrklinke 14 mit einem Zahn 16 frei drehbar auf einem exzentrischen Wellenstumpf 12 gelagert. Eine nicht dargestellte
Feder hält die Sperrklinke 14 in einer Normalstellung, in der ; sie mit den Stiften 13 und 15 in Berührung steht, die aus dem
Schwungrad 10 vorstehen.

Wenn die Gurtwindung auf der Welle 2 heftig beschleunigt
wird, indem der Gurt mit einen vorgegebenen Wert überschreitender Geschwindigkeit gezogen wird, dreht sich die Welle 2
schnell, wird jedoch durch die Trägheit des Schwungrads 10
verzögert. Der Stift 15 legt sich schnell gegen die Seite der ' Ausnehmung in der Sperrklinke 14 angrenzend an den Zahnab- j schnitt 16, so daß die Sperrklinke zurückgehalten wird. Wegen | der exzentrischen Anordnung der Sperrklinke 14 wird dadurch ί bewirkt, daß sich der Zahn 16 nach außen bewegt in eine
Stellung, in der er mit den Sperrzähnen 18 auf einem Ring 19
in Eingriff kommt, der in der Rückziehvorrichtung entweder
unmittelbar oder über einen Energie absorbierenden Mechanismus ' befestigt ist. Hierdurch wird augenblicklich ein weiteres
Ausziehen des Sicherheitsgurts verhindert.

Die Rückziehvorrichtung weist ferner eine Spule 24 auf,
deren Anker aus einem Schwenkhebel 28 besteht, der eine abgewinkelte Spitze 29 an seinem freien Ende aufweist. Der Schwenkhebel 28 wird in der in Fig. 2 dargestellten Lage durch Er-

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regung der Spule 24 gehalten und wird bei Entregung der Spule 24 durch eine Feder 25 in eine Lage gezwungen, in der die Spitze 29 mit Zähnen 11 am Umfang des Schwungrads 10 in Eingriff kommt. Das Schwungrad wird auf diese Weise gegen Drehung der Welle 2 in Abwickelrichtung des Sicherheitsgurts festgehalten, so daß ein auch nur geringer erneuter Zug am Sicherheitsgurt in der beschriebenen V/eise eine Sperrung bewirkt .

Die Rückziehvorrichtung kann auch andere Bauformen als die beschriebene und dargestellte aufweisen. Wenn eine auf den Gurt ansprechende oder gurtempfindliche Sperrung nicht erforderlich ist, kann die Spule z.B. unmittelbar auf ein Sperrglied oder eine Sperrstange wirken, die mit einem oder mehreren Sperrädern in Eingriff gebracht werden kann, die auf der Hauptwelle befestigt sind.

Der Zusammenstoßfühler des Stromkreises der Einrichtung nach der Erfindung besteht aus einem Trägheitsschalter geeigneter Form, der vorzugsweise auf eine Verzögerung in beliebiger Richtung des Fahrzeugs, an dem er befestigt ist, anspricht, und zwar im Gegensatz zu Trägheitsschaltern, die nur auf Beschleunigungen in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ansprechen. Die Sicherheitseinrichtung nach der Erfindung ist daher wirksam z.B. dann, wenn die Seite des Fahrzeugs durch einen Stoß, insbesondere durch ein anderes Fahrzeug, getroffen wird. Bei dem hier beschriebenen Stromkreis sind die Kontakte des Stoßfühlers normalerweise geschlossen und öffnen sich dann, wenn eine durch eine Notfall verursachte Verzögerung abgefühlt wird.

Der Stößfühler kann z.B. eine Kugel aufweisen, die in einer kreisförmigen Vertiefung in einer Trägerfläche ruht. Die Kugel besetzt normalerweise den mittleren untersten

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Abschnitt der Vertiefung, wo ihr Gewicht ausreicht, um das Betätigungselement eines Mikroschalters gegen eine Feder niederzudrücken und so die Kontakte des Mikroschalters geschlossen zu halten. Eine ausreichende Beschleunigung veranlaßt die Kugel, innerhalb der Vertiefung nach oben zu rollen und so das Betätigungselement des Mikroschalters freizugeben, so daß durch Federbeaufschlagung die Kontakte des Schalters ge- j

öffnet werden. j

Der im Stromkreis bzw. in der Schaltung der Sicherheits- !

einrichtung vorgesehene Bremsschalter weist ebenfalls normaler-¹ weise geschlossene Kontakte auf, die so angeordnet sind, daß j sie sich nur öffnen, wenn das Pedal der Fahrzeugbremse nieder- j

gedrückt wird. Der Bremsschalter kann so eingerichtet sein, ' daß er nur dann wirksam wird, wenn das Pedal vollständig

niedergedrückt wird, es ist jedoch kein Nachteil, wenn bereits ;

ein geringer Druck auf das Bremspedal die Kontakte öffnet. i

Da der Fahrzeugführer normalerweise die Bremse in jeder Notsituation betätigt, gewährleistet so der Bremsschalter, daß der Stromkreis der Sicherheitseinrichtung unterbrochen wird, selbst wenn der Stoßfühler nicht ansprechen oder ausfallen sollte.

Der Stoßfühler und der Bremsschalter dienen auf diese Weise jeweils dazu, die Stromzuführung zu den in Betrieb befindlichen Spulen zu unterbrechen, und zwar der Stoßfühler dann, wenn das Fahrzeug eine in irgendeiner V/eise verursachte Verzögerung erfährt, und der Bremsschalter dann, wenn eine Verzögerung aus irgendeinem Grund beabsichtigt ist. Der Sitzschalter in der Schaltung nach Fig. 1, der im Sitz des Fahrzeugführers angebracht ist, hat natürlich eine unterschiedliche Funktion, und es sind seine Kontakte normalerweise geöffnete

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Im Betrieb wird die Schaltung oder der Stromkreis der
Sicherheitseinrichtung nach der Erfindung zu Beginn der Fahrt erregt, also unter Spannung gesetzt, durch die.Betätigung des Zündschalters und durch Schließen des Sitzschalters. Der Stoß- ; fühler und, falls er vorhanden ist, der Bremsschalter, werden | geschlossen, so daß die Sperrmechanismen der Rückziehvor- : richtungen bzw. jeder einem besetzten Sitz zugeordneten Rückziehvorrichtung unwirksam gehalten werden durch Erregung ι der jeweils zugehörigen Spule. Die Sicherheitsgurte können ; auf diese Weise von den Benutzern ohne jede Behinderung angelegt werden. Das Fahrzeug wird dann in Betrieb genommen, und \ normalerweise sind die Insassen frei, Bewegungen auszuführen, j die ein Herausziehen einer zusätzlichen Länge des Sicherheits-\ gurts aus der Rückziehvorrichtung erfordern. Wenn das Fahrzeug' gebremst wird oder im Fall einer plötzlichen Verzögerung, wird' der Stromkreis der Sicherheitseinrichtung unterbrochen, und ; es werden die Rückziehvorrichtungen gesperrt, so daß der ^! Fahrer und weitere Insassen sicher in ihren Sitzen gehalten ' werden, bis wieder normale Bedingungen bzw. normaler Zustand j eintreten. - '

Durch die Erfindung wird daher ein Sicherheitssystem
geschaffen, mit dessen Hilfe die Insassen eines Fahrzeugs geschützt werden und das einfach und billig sowohl in Bezug auf die verwendeten Einrichtungen und Bauteile als auch in Bezug
auf die für die Installation erforderlichen Arbeiten ist. Die verwendete elektrische Schaltung mit dem elektrischen Stromkreis macht es einfach, das System mit einer Anordnung zu ! integrieren, die zur Warnung dient, daß Sicherheitsgurte nicht: angelegt sind. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gegen- | über dem beschriebenen Ausführungsbeispiel im Rahmen der beanspruchten Merkmale sind möglich.

Patentanwälte
Dipl.-Ing. Horst R öse
Oiol.-In-:. PetnrKo^¹

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Claims

DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE . sPp. 3353 Bad Gandershelm, 8. ^ϋί Postfach 129 Hohenhöfen 5 Telefon: (05382) 2842 Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm UnsereAkten-Nr. 2869/2 Kangol Magnet Limited Patentgesuch vom 8. $&?· 1976 Patentansprüche

1. Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge mit wenigstens einem Sicherheitsgurt für den Sitz eines Insassen mit diesem zugeordneter Gurtrückziehvorrichtung, die mit einem Sperrmechanismus gegen das Ausziehen des Gurts in Notfällen versehen ist, gekennzeichnet durch eine unabhängig von der Gurtrückziehvorrichtung im oder am Fahrzeug anbringbare Zust andsfühleinrichtung, die beim Fühlen eines vorgegebenen Zustande des Fahrzeugs den Sperrmechanismus betätigt.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsfühleinrichtung beim Fühlen des vorgegebenen Zustande ein elektrisches Signal zur Betätigung des Sperrmechanismus¹ abgibt.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsfühleinrichtung eine trägheitsabhängige Vorrichtung aufweist, die auf eine vorgegebene Beschleunigung des Fahrzeugs anspricht.

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Bankkonto: Norddeutsche Landesbank. Flllale'BaV dlnäersTielm, Kto.-Nr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover 66715 Rq /Gö

ORIGINAL INSPECTED

264Q664

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die auf die Betätigung einer Fahrzeugbremse ansprechen, um den Sperrmechanismus zu unterbrechen.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Sicherheitsgurt mit Gurtrückziehvorrichtung für jeden Fahrzeuginsassen, dadurch gekennzeichnet, daß die unabhängig von den Gurtrückziehvorrichtungen im Fahrzeug angeordnete Zustandsfühleinrichtung elektrisch mit den Gurtrückziehvorrichtungen verbunden ist und diese gegen das Ausziehen des zugehörigen Gurts in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Beschleunigung sperrt.

■ 6. Gurtrückziehvorrichtung für eine Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Speichervorrichtung, von der₍der Sicherheitsgurt für den Gebrauch abgezogen wird, sowie Mittel zum Rückholen des Gurts in die Speichervorrichtung und einen Sperrmechanismus aufweist, der in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal ein Ausziehen des Gurts verhindert.

7. Gurtrückziehvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Sperrmechanismus in Sperrstellung durch Federwirkung vorgespannt ist und in Freigabestellung gegen die Federvorspannung elektrisch gehalten ist.

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Koset

7O981B/Ö7