DE10128247A1 - Kraftbegrenzungsvorrichtung für Gurtstraffersysteme - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftbegrenzungsvorrichtung, insbesondere für ein Gurtstraffersystem, mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (12) mit einem Energiewandler in Form einer Kolbensperrvorrichtung (14) und einem beweglichen Schlitten (28) mit zwei gegenüberliegenden Seiten. Der Schlitten ist mit einer Umlenkung (32) für das Gurtband (34) versehen und ist auf einer Seite mit der Kolben-Zylinder-Einheit (12) verbunden. Zusätzlich zu der Kolbensperrvorrichtung (14) ist wenigstens ein weiterer Energiewandler (40; 140; 240) vorgesehen, der auf der gegenüberliegenden Seite des Schlittens (28) mit diesem verbunden ist. Die Energiewandler (14, 40; 140; 240) sind ihrer Wirkung nach in Reihe geschaltet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftbegrenzungsvorrichtung, insbesondere für ein Gurtstraffersystem, mit einer Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Energiewandler in Form einer Kolbensperrvorrichtung und einem beweglichen Schlitten mit zwei gegenüberliegenden Seiten, der mit einer Umlenkung für das Gurtband versehen ist und der auf einer Seite mit der Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist.

Kraftbegrenzer werden in Verbindung mit Sicherheitsgurten eingesetzt, um die Kraft, mit der der Fahrzeuginsasse bei einem Unfall vom Gurtband aufgefangen wird, auf ein bestimmtes Maß zu beschränken und so eine Verletzung des Insas­ sen durch das Gurtband zu verhindern. Bekannt sind zu diesem Zweck Vorrichtungen, die die Bewegungsenergie eines Fahrzeuginsassen abbauen, indem sie gegen einen Widerstand eine bestimmte Länge an Gurtband freigeben. Die Kraftbegrenzungsvorrichtung muß zu diesem Zweck so ausgelegt sein, daß zum einen die Abzugskraft für das Gurtband möglichst niedrig liegt, damit der Fahr­ zeuginsasse nicht durch das Gurtband verletzt wird, die ausgegebene Gurtbandlänge aber kurz genug gehalten wird, um den Fahrzeuginsassen sicher vor dem Kontakt mit harten Teilen im Fahrzeuginnenraum, z. B. dem Lenkrad, zu bewahren.

Besonders sinnvoll ist der Einsatz einer solchen Kraftbegrenzungsvorrichtung in Kombination mit einem Gurtstraffersystem. Da in diesem Fall bei einem Auf­ prall des Fahrzeuges zunächst der Gurt eingezogen und die sogenannte Gurtlose beseitigt wird, damit das Gurtband möglichst straff am Fahrzeuginsassen anliegt, bevor dieser sich nach vorne bewegt, kann während der anschließenden Vor­ wärtsbewegung des Fahrzeuginsassen ohne Probleme eine gewisse Länge Gurtband ausgegeben werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Fahrzeugin­ sasse etwa mit dem Lenkrad in Kontakt kommt.

Es sind verschiedene Methoden zur Kraftbegrenzung bekannt. So wird in Ver­ bindung mit einem Gurtstraffer oft ein Kolbensperrsystem mit einem Kolben, dessen Bewegung auch die Gurtstraffung bewirkt hat, zur Kraftbegrenzung beim anschließenden Gurtbandabzug eingesetzt. Dies geschieht z. B. dadurch, daß der Kolben mit Kugeln versehen ist, die sich mit der Seitenwand des Gehäuses ver­ klemmen, wenn der Kolben nach der Gurtstraffung durch das Gurtband wieder in seine Ausgangsposition gezogen wird, und so die Bewegung des Kolbens behin­ dern. Die Kräfte, die zur Bewegung des Kolbens überwunden werden müssen, sind mit etwa 10 kN relativ hoch. Die Ansprechkraft des Kraftbegrenzers muß aber so hoch gewählt werden, damit die Kraftbegrenzung auch bei einem harten Aufprall ihren Zweck erfüllen kann. Bei einer niedrigen Ansprechschwelle des Kraftbegrenzers bestünde entweder die Gefahr, daß die Länge des ausgegebenen Gurtbandes so groß wird, daß der Fahrzeuginsasse mit Teilen des Fahrzeuginnen­ raums kollidiert, oder, bei Begrenzung der ausgebenen Länge, Verletzungsgefahr für den Insassen beim Aufprall mit zu hoher restlicher kinetischer Energie in das dann unnachgiebige Gurtband.

Kraftbegrenzungsvorrichtungen, die nicht mit einem Gurtstraffersystem ver­ bunden sind, verwenden z. B. die Umlenkung eines Metallbandes über eine Kante, Reißnähte in zusammengelegten Gurtbandschlaufen oder ein Reißblech.

All diesen Vorrichtungen ist der Nachteil gemein, daß die auf einen Fahrzeug­ insassen wirkende Kraft auf ein relativ hohes Niveau begrenzt werden muß, um auch bei einem schweren Unfall eine Verletzung des Insassen durch den Sicher­ heitsgurt ausschließen zu können.

Wünschenswert wäre eine Abstufung der Begrenzungskaft, so daß bei einem relativ leichten Unfall der Fahrer sanft mit nur einer geringen Ansprechkraft des Kraftbegrenzers aufgefangen werden kann, während bei einem schweren Unfall eine zur Gurtbandausgabe notwendige hohe Kraft gewährleistet, daß sich der In­ sasse nicht durch einen Aufprall in den Sicherheitsgurt verletzt.

Bei allen bekannten Systemen ist eine sinnvolle Abstufung der Kraftbegren­ zung nur mit sehr großem Aufwand möglich. Daher können diese Kraftbegrenzer nicht selektiv auf verschiedene Belastungen reagieren.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine abgestufte Kraftbegrenzungsvor­ richtung zu schaffen, die bei relativ geringer Last bereits auslöst, aber auch bei hohen Belastungen dem Fahrzeuginsassen zuverlässig Schutz bietet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kraftbegrenzungsvorrichtung zu­ sätzlich zu der Kolbensperrvorrichtung wenigstens einen weiteren Energiewandler enthält, der auf der gegenüberliegenden Seite des Schlittens mit diesem verbunden ist, wobei die Energiewandler ihrer Wirkung nach in Reihe geschaltet sind. Auf diesem Weg werden effektiv zwei unabhängige Kraftbegrenzer miteinander kom­ biniert. Durch das Vorhandensein eines zweiten Energiewandlers läßt sich eine selektive Reaktion auf Belastung einstellen. Der zweite, zusätzliche Energie­ wandler kann so ausgelegt sein, daß er bereits bei geringer Last anspricht. Ist nach dem "Verbrauch" des zweiten Energiewandlers die Bewegungsenergie des Fahr­ zeuginsassen noch nicht zur Genüge abgebaut, beginnt der erste Energiewandler, also die Kolbensperrvorrichtung, seine Arbeit und sorgt für eine Kraftbegrenzung auf höherem Niveau. Auf diese Weise erfährt der Insasse bei einem schwachem Unfall ein sanftes Auffangen durch den Gurt, während er trotzdem bei einem schweren Unfall unverletzt abgebremst wird, ohne daß das ausgezogene Gurtband dabei eine Länge überschreiten würde, die zu einer Gefährdung des Insassen durch den Aufprall auf Teile des Fahrzeuginnenraums führen würde.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der zweite Energiewandler im Gurtband integriert ist. Diese Lösung läßt sich mit ge­ ringem Material- und Platzaufwand realisieren.

Insbesondere ist vorteilhaft, wenn der zweite Energiewandler durch Reißnähte im Gurtband gebildet wird. Dies stellt eine einfache und billige Lösung zur Reali­ sierung eines Energiewandlers dar.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt die Kraftbegrenzungsvorrichtung ein Gehäuse, und der zweite Energiewandler ist in diesem Gehäuse integriert. Da im Normalfall zum Schutz vor Verschmutzung oder gegen Beschädigung sowieso ein Gehäuse vorhanden ist, läßt sich der zweite Energiewandler ohne großen zusätzlichen Platzaufwand in diesem Gehäuse inte­ grieren.

Vorteilhafterweise ist der zweite Energiewandler ein Reißblech. Da dies eben­ so wie der Kolben-Zylinder-Mechanismus ein linearer Mechanismus ist, läßt er sich leicht in das Gehäuse der Kolben-Zylinder-Einheit integrieren, ohne großen Mehrbedarf an Platz. Durch die Material- und Dickenauswahl ist die Ansprech­ schwelle des zweiten Energiewandlers leicht einstellbar.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Energiewandler ein Metallband. Dieses Metallband, das um eine Kante umgelenkt wird, benötigt ebenfalls wenig Platz, läßt sich an einem linearen Ge­ häuse integrieren und ist kostengünstig in der Herstellung.

Weiterhin ist erfindungsgemäß im Gehäuse ein Anschlag für den Schlitten ausgebildet, der eine weitere Bewegung des Schlittens und damit eine weitere Ausgabe von Gurtband verhindert, wenn der zweite Energiewandler und die Kol­ bensperrvorrichtung eine maximale Position erreicht haben. Dieser Anschlag wirkt über den Schlitten direkt auf das Gurtband, so daß das Zugseil der Kolben- Zylinder-Einheit entlastet wird und daher nicht für extreme Kräfte ausgelegt sein muß. Die Umlenkvorrichtung am Schlitten und der Anschlag am Gehäuse selbst lassen sich einfach auf extreme Lasten auslegen. Der Anschlag greift erst, wenn der maximale Gurtbandausgabelänge erreicht ist, und sorgt dafür, daß der Insasse bei einem extrem schweren Unfall trotzdem zurückgehalten wird, bevor er mit Teilen im Fahrzeuginnenraum, z. B. mit dem Lenkrad, in Kontakt kommt und sich verletzt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Schlitten durch zwei Zugseile mit der Kolbensperrvorrichtung verbunden. Dies sorgt für eine gleich­ mäßige Verteilung der Last auf den Schlitten und garantiert eine gleichmäßige Bewegung desselben. Außerdem können so die einzelnen Zugseile schwächer ausgelegt werden, was die Herstellungskosten reduziert.

Vorteilhafterweise erfolgt im Rückhaltefall die Kraftbegrenzung in mehreren Stufen, wobei der zweite Energiewandler die schwächste Stufe der Kraftbegren­ zung bildet, die Kolbensperrvorrichtung die nächststärkere und der Gehäuseanschlag für den Schlitten die höchste Stufe. Hierdurch läßt sich eine situationsangepaßte Kraftbegrenzung realisieren. Bei einem schwachen Aufprall erfolgt ein relativ sanftes Auffangen des Fahrzeuginsassen, während bei einem schweren Aufprall der Insasse noch verletzungsfrei aufgefangen werden kann, ohne daß gefährlich viel Gurtband ausgegeben werden muß. Bei extremer Bela­ stung tragen Gehäuse und Schlitten die Last, nicht das Zugseil des Kolbens, so daß keine Gefahr besteht, daß bei extremer Belastung das Zugseil reißt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Verlauf der nach­ folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen deutlich. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1a eine erfindungsgemäße Kraftbegrenzungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform in ihrem Ausgangszustand;

Fig. 1b die Kraftbegrenzungsvorrichtung aus Fig. 1a nach der Gurtstraf­ fung;

Fig. 1c die Kraftbegrenzungsvorrichtung aus Fig. 1a nach Ansprechen des zweiten Energiewandlers;

Fig. 1d die Kraftbegrenzungsvorrichtung aus Fig. 1a bei maximal ausge­ gebener Gurtbandlänge;

Fig. 2a eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftbe­ grenzungsvorrichtung, in der Ausgangsstellung vor der Gurtstraffung;

Fig. 2b die Kraftbegrenzungsvorrichtung aus Fig. 2a nach der Gurtstraf­ fung;

Fig. 2c die Kraftbegrenzungsvorrichtung aus Fig. 2% nachdem das Reiß­ blech aufgerissen wurde;

Fig. 2d die Kraftbegrenzungsvorrichtung aus Fig. 2a mit maximal ausge­ gebenem Gurtband;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Kraftbegrenzers in einer Schnittansicht; und

Fig. 4 die Kraftkennlinie einer erfindungsgemäßen Kraftbegrenzungs­ vorrichtung.

In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der Er­ findung sind gleiche Bauteile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.

Die in den Fig. 1a bis 1d gezeigte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftbegrenzungsvorrichtung 10 enthält eine Kolben-Zylinder- Einheit 12, die auch als Gurtstraffer eingesetzt wird, mit einer Kolbensperrvor­ richtung 14 als erstem Energiewandler. Diese Kolbensperrvorrichtung 14 ist in bekannter Weise aufgebaut. Kugeln 16 sind zwischen dem Kolben 18 und der Wand 20 des Zylinders 22 angeordnet, die bei einer Bewegung entgegen der Strafferrichtung, in diesem Fall nach links, zwischen dem Kolben 18 und der Wand 20 des Zylinder 22 eingeklemmt werden und letztere verformen, wobei die Bewegungsenergie des Fahrzeuginsassen abgebaut wird.

Der Kolben 18 der Kolben-Zylinder-Einheit 12 ist durch ein oder mehrere Zugseile 24 über eine Umlenkung 26 mit einem Schlitten 28 verbunden. Der Schlitten 28 kann auch auf einer Schiene geführt sein kann. Dieser Schlitten 28 ist mit einer Umlenkung 32 für das Gurtband 34 versehen, welches über eine weitere fest mit einem Gehäuse 36 verbundene Umlenkung 38 mit einem im Gurtband 28 integrierten zweiten Energiewandler 40 verbunden ist. Dieser zweite Energie­ wandler 40 besteht aus von Reißnähten 42 zusammengehaltenen Gurtbandschlaufen. Das andere Ende des zweiten Energiewandlers 40 ist an einer gehäusefesten Endfixierung 44 befestigt. Der Schlitten 28 bewegt sich in einer Ebene unterhalb der beiden Energiewandler.

Fig. 1a zeigt die Kraftbegrenzungsvorrichtung 10 in der Ausgangsstellung vor dem Einsatz des Gurtstraffers. Der Kolben 18 befindet sich an einem Ende des Zylinder 22 der Kolben-Zylinder-Einheit 12 (in diesem Fall am linken Ende) und der Schlitten 28 am entgegengesetzten Ende seiner Führungsschiene in der Nähe eines Gehäuseanschlags 46. Nach einem Aufprall des Fahrzeugs bei einem Unfall löst eine (nicht gezeigte) Auslöseeinheit aufgrund von Signalen von im Fahrzeug angebrachten Sensoren (nicht gezeigt) die Straffung des Gurtbandes 34 aus. Dies geschieht z. B. durch die Zündung eines bekannten Gasgenerators (nicht gezeigt), der mit der Kolben-Zylinder-Einheit 12 in Verbindung steht, dessen Druckgas den Kolben 18 im Zylinder 22 in Pfeilrichtung A nach rechts bewegt.

Durch die Verlagerung des Kolbens 18 wird der an den Zugseilen 24 befe­ stigte Schlitten 28 über die Zugseilumlenkung 26 nach links (Pfeil C) gezogen, und das am Schlitten 28 befestigte Gurtband 34 wird in Pfeilrichtung B eingezo­ gen. Aufgrund der am Schlitten vorgesehenen Umlenkung 32 wird die doppelte Länge, die der Schlitten 28 zurückgelegt hat, an Gurtband 34 während der Straf­ fung eingezogen. Nach dem Straffvorgang (Fig. 1b) befindet sich dann der Kolben 18 am rechten Ende des Zylinders 22 und der Schlitten 28 am linken Ende seiner Führungsschiene. Die Gurtstraffung erfolgt in etwa mit einer Kraft von 3 kN. Die während der Gurtstraffung auf den zweiten Energiewandler wirkende Kraft bleibt dabei unterhalb der Auslöseschwelle dieses Energiewandlers, wodurch gewährlei­ stet ist, daß die Gurtstraffung nicht durch das vorzeitige Auslösen des zweiten Energiewandlers behindert wird. Zu dem in Fig. 1b dargestellten Zeitpunkt ist die Gurtlose eingezogen, und das Gurtband liegt straff am Körper des Fahrzeugin­ sassen an, der aufgrund seiner Trägheit noch nicht begonnen hat, sich nach vorne zu verlagern.

Nun beginnt der Oberkörper des Fahrzeuginsassen, sich aufgrund des Auf­ pralls nach vorne zu verlagern. Wenn die Kraft, mit der der Insasse das Gurtband belastet, den relativ geringen Wert von etwa 6 kN überschreitet, geben die Reiß­ nähte 42 im Gurtband 34 des zweiten Energiewandlers 40 nach, und das Gurtband 34 verlängert sich um eine gewisse Strecke 11 (Bereich A1 in Fig. 4). Dieser Zu­ stand ist in Fig. 1c dargestellt. Übersteigt die Kraft, mit der der Fahrzeuginsasse in das Gurtband fällt, diesen Wert von etwa 6 kN nicht, ist der Vorgang hier beendet. Die Länge 11 ist unabhängig von der Länge des bei der Gurtstraffung eingezoge­ nen Gurtbandes.

War der Aufprall schwerer und die Kräfte, mit der der Fahrzeuginsasse das Gurtband belastet, liegen nach Abschluß dieser Phase A1 noch bei einem höheren Wert, etwa zwischen 9 und 12 kN, tritt der Fall ein, der in den Fig. 1c und 1d dargestellt ist. Der zweite Kraftbegrenzer 40 ist "aufgebraucht", die Reißnähte 42 sind alle offen, und die Länge 11 an Gurtband 34 ist ausgegeben. Nun beginnt der erste Energiewandler, die Kolbensperrvorrichtung 14, seine Tätigkeit. Durch die Belastung des Gurtbandes durch den Insassen wird der Kolben entgegen der Straff­ richtung (Pfeil A') im Zylinder 22 zurückgezogen, wobei sich der Schlitten 28 in Richtung C' bewegt. Die Kugeln 16 der Kolbensperrvorrichtung werden dabei auf dem angeschrägten vorderen Teil 48 des Kolbens 18 zur Seitenwand 20 des Zy­ linders 22 gedrückt, wo sie sich verklemmen. Diese mechanische Verformung nimmt die Bewegungsenergie des Fahrzeuginsassen auf. Da die Kraft zur Bewe­ gung des Kolbens 18 über die Zugseile 24 auf den Kolben 18 übertragen wird, müssen die Zugseile 24 einer Belastung von 9-12 kN widerstehen. Zur Erhöhung der Sicherheit sowie zur besseren Führung des Schlittens ist es daher vorteilhaft, zwei Zugseile 24 zu verwenden.

Die Bewegung des Kolbens 18 zurück in seine Ausgangslage stellt durch die Verschiebung des Schlitten 28 eine Länge 12 an Gurtband zur Verfügung, um den Fahrzeuginsassen ohne Verletzungen abzufangen. Die Vorwärtsverlagerung des Insassen endet, wenn die Kraft, mit der dieser das Gurtband belastet, einen be­ stimmten Wert unterschreitet, oder spätestens, wenn der Kolben 18 seine Ausgangsposition (Fig. 1a) wieder erreicht hat. Der Bereich A2 in Fig. 4 stellt diese Phase dar. Die Länge 12 ist davon abhängig, wieviel Gurtband bei der vor­ angegangenen Gurtstraffung eingezogen wurde. Die Kraft und die Strecke 12 sind so gewählt, daß selbst bei maximal ausgegebenem Gurtband der Fahrzeuginsasse nicht auf Teile des Fahrzeuges im Innenraum aufschlagen kann. Insbesondere ist es sinnvoll, Kräfte und Wege der Kraftbegrenzungsvorrichtung 10 mit einem eventuell vorhandenen Gassack abzustimmen.

In der Endstellung der Kraftbegrenzungsvorrichtung (Fig. 1d) befindet sich der Kolben 18 wieder in seiner Ausgangsposition, und der Schlitten 28 liegt rechts am gehäusefesten Anschlag 46 an. Da das Gurtband 34 über die Umlenkung 32 am Schlitten 28 direkt am Schlitten 28 angreift, brauchen die Zugseile 24 keine Last mehr zu tragen, sobald der Schlitten 28 am Anschlag 46 anliegt. So wird auf ein­ fachem Weg erreicht, daß die Kraftbegrenzungsvorrichtung auch extremen Belastungen durch das Gurtband 34 widerstehen kann. Durch den am Gehäuse angebrachten Endanschlag 46 ist die gesetzlich vorgeschriebene Belastung von 14,7 kN leicht zu erreichen. In Fig. 4 zeigt diese Phase der mit A3 markierte Bereich.

Die Fig. 2a-d zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemä­ ßen Kraftbegrenzungsvorrichtung 100. Diese besteht aus einer Kolben-Zylinder- Einheit 12, die zu der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen identisch ist, so daß hier nicht weiter darauf eingegangen wird, sowie aus einem zweiten Ener­ giewandler 140. Dieser zweite Energiewandler 140 enthält ein Reißblech 150, das aus einem geeigneten Metall oder Kunststoff gefertigt ist, sowie ein Angriffsmittel 152, welches z. B. ein Dorn oder ein Stift sein kann, der in der Ausgangsstellung z. B. in ein im Reißblech vorgesehenes Loch greift, sowie eine Befestigung 156, an der das Angriffsmittel 152 angeordnet ist. Die Befestigung 156 ist mit einem Ende des Gurtbands 34 verbunden. Das Gurtband 34 verläuft über eine gehäusefe­ ste Umlenkung 158 zu einer Umlenkung 32 am Schlitten 28 und von dort letztendlich in den Fahrzeuginnenraum. Der Schlitten 28 kann durch eine Schiene (hier nicht gezeigt) geführt werden.

In der in Fig. 2a dargestellten Ausgangsstellung befindet sich der Schlitten 28 in der Nähe der gehäusefesten Gurtbandumlenkung 158, die auch die Rolle des Endanschlags 46 der ersten Ausführungsform übernehmen kann. In dieser zweiten Ausführungsform bewegt sich der Schlitten 28 in einer Ebene zwischen der Kol­ ben-Zylindereinheit 12 und dem zweiten Energiewandler 140. Die Anordnung des Schlittens kann selbstverständlich den jeweiligen Anforderungen angepaßt wer­ den.

Die Gurtstraffung verläuft wie bei der ersten Ausführungsform. Nach der Straffung (Fig. 2b) befindet sich der Kolben 18 am Ende des Straffwegs am rech­ ten Ende des Zylinders 22. Beginnt der Fahrzeuginsasse nun, sich aufgrund des Aufpralls nach vorne zu bewegen, so wird bei einer relativ geringen Kraft von etwa 6 kN das Angriffsmittel 152 nach rechts in Richtung der Umlenkung 158 gezogen, wobei das Angriffsmittel 152 das Reißblech 150 plastisch verformt und so die Bewegungsenergie des Fahrzeuginsassen umsetzt. Nachdem das Angriffs­ mittel und mit ihm das Befestigungsmittel 156 die Länge 11 zurückgelegt hat, hält der gehäusefeste Anschlag 158 die Bewegung des Befestigungsmittels 156 auf. In Fig. 4 wurde bis hier der Bereich A1 durchlaufen.

War der Aufprall so stark, daß der Fahrzeuginsasse nach Abschluß der Phase A1 noch mehr als die Kraft F1 auf das Gurtband 34 aufbringt, beginnt die Kol­ bensperrvorrichtung 12 als weiterer Energiewandler ihre Tätigkeit. Wie in der Beschreibung der ersten Ausführungsform dargelegt, kann hierbei durch eine re­ lativ hohe Kraft im Bereich von 9-12 kN maximal die Länge 12 an Gurtband zur Verfügung gestellt werden (Bereich A2 in Fig. 4). Dann hat sich der Schlitten 28 erneut in seine Ausgangsposition bewegt und kommt mit dem im Straffergehäuse ausgebildeten Anschlag 158 in Kontakt, was seine weitere Bewegung verhindert.

Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, wird die Kraft, die auf das Gurt­ band 34 ausgeübt wird, jetzt über die Umlenkung 32 im Schlitten 28 direkt auf den Anschlag 158 übertragen, so daß die Zugseile 24 entlastet werden. Dadurch kann im Bereich A3 der Fig. 4 mit einfachen Mitteln eine sehr hohe Endkraft aufgenommen werden.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraft­ begrenzungsvorrichtung 200 in ihrem Ausgangszustand vor der Gurtstraffung. Auch diese Kraftbegrenzungsvorrichtung setzt sich aus einer Kolben-Zylinder­ einheit 12 (wie in den ersten beiden Ausführungsformen beschrieben) sowie ei­ nem zweiten Energiewandler 240 zusammen. In dieser Ausführungsvariante besteht der zweite Energiewandler 240 aus einem Metallband 260, das über eine enge gehäusefeste Umlenkung 262 geführt wird. Auch in diesem Fall kann der Schlitten 28 wieder auf einer Schiene geführt werden. In dieser Ausführungsform ist ebenfalls ein im Gehäuse integrierter Endanschlag 246 für den Schlitten 28 vorgesehen.

Die Funktionsweise dieser Kraftbegrenzungsvorrichtung ist ähnlich der in den vorhergehenden Ausführungsformen beschriebenen. Nach der Gurtstraffung wird zunächst bei einer relativ geringen Kraft das Metallband, das durch geeignete Mittel 264, z. B. durch Klemmen oder Einnähen, am Gurtband 34 befestigt ist, über die Umlenkung 262 gezogen und dabei verformt. Auf diese Weise wird die Bewegungsenergie des Fahrzeuginsassen abgebaut, während gleichzeitig maximal die Lände 11 an Gurtband 34 ausgegeben wird.

Der Vorgang ist beendet und der Energiewandler "verbraucht", wenn der am Metallband 260 ausgebildete Anschlag 266 die Bewegung nach Ausgabe der Län­ ge 11 stoppt. Vorzugsweise ist das Metallband 260 so geführt, daß eine sichere Bewegung gewährleistet ist.

Nachdem dieser zweite Energiewandler sozusagen "verbraucht" ist, tritt, wie in den ersten beiden Ausführungsformen beschrieben, bei Bedarf die Kolben­ sperrvorrichtung 12 in Aktion. Gerät auch diese bei einer höheren Kraft an ihre Endstellung, in der sich wiederum der Schlitten 28 in Kontakt mit dem Anschlag 246 befindet, wird maximal nach der Länge 12 die weitere Ausgabe von Gurtband verhindert, wobei durch den gehäusefesten Anschlag 246 die Endlast übernom­ men wird. Die Zugseile 24 sind in dieser Endposition entlastet.

Allen drei Ausführungsformen ist gemein, daß der zweite Energiewandler durch geeignete Auslegung der Reißnähte 42, des Reißblechs 150 oder des Me­ tallbandes 260 auf einfache Weise auf einen geeigneten Kraftbereich abgestimmt werden kann. Im Fall der ersten Ausführungsform 10 ist die Ausgabe des Gurt­ bandes 34 im Bereich A1 der Fig. 4 nach Überschreiten einer bestimmten Schwellenkraft F1 von dieser Kraft unabhängig, da nach dem Aufreißen der Reiß­ nähte 42 die gesamte Länge 11 an Gurtband ausgegeben wird. In den Ausführungsformen 100 und 200 endet die Ausgabe des Gurtbandes 34, sobald im Bereich A1 die Kraft unter das Niveau F1 sinkt. In allen drei Ausführungsformen endet die Ausgabe des Gurtbandes 34, sobald das Niveau der Kraft im Bereich A2 unter das Niveau F2 sinkt. Spätestens endet in allen drei Ausführungsformen die Ausgabe von Gurtband, wenn der Schlitten 28 den Anschlag 46, 158, 246 erreicht hat. In allen drei Ausführungsformen müssen deshalb die Zugseile 24 höchstens die Kraft aufnehmen, mit der die Kolbensperrvorrichtung durch den Zylinder ge­ zogen wird, was dem Kraftniveau F2 in Fig. 4 entspricht. Die im Bereich A3 der Fig. 4 wirkenden höheren Kräfte werden über den Schlitten 28 und den An­ schlag 46, 158, 246 vom Gehäuse 36 getragen.

Claims (9)

1. Kraftbegrenzungsvorrichtung, insbesondere für ein Gurtstraffersystem, mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (12) mit einem Energiewandler in Form einer Kol­ bensperrvorrichtung (14) und einem beweglichen Schlitten (28) mit zwei gegenüberliegenden Seiten, der mit einer Umlenkung (32) für das Gurtband (34) versehen ist und der auf einer Seite mit der Kolben-Zylinder-Einheit (12) verbun­ den ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Kolbensperrvorrichtung (14) wenigstens ein weiterer Energiewandler (40; 140; 240) vorgesehen ist, der auf der gegenüberliegenden Seite des Schlittens (28) mit diesem verbunden ist und daß die Energiewandler (14, 40; 140; 240) ihrer Wirkung nach in Reihe ge­ schaltet sind.

2. Kraftbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Energiewandler (40) im Gurtband (34) integriert ist.

3. Kraftbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Energiewandler (40) durch Reißnähte (42) im Gurtband (34) gebil­ det ist.

4. Kraftbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungsvorrichtung (100; 200) ein Gehäuse (36) besitzt und daß der zweite Energiewandler (140, 240) in diesem Gehäuse angeordnet ist.

5. Kraftbegrenzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Energiewandler (140) ein Reißblech (150) ist.

6. Kraftbegrenzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Energiewandler (240) ein Metallband (260) ist.

7. Kraftbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (36) vorgesehen ist, an dem ein An­ schlag (46; 158; 246) für den Schlitten (28) ausgebildet ist, der eine weitere Bewegung des Gurtbandes (34) verhindert, wenn der zweite Energiewandler (40, 140, 240) und die Kolbensperrvorrichtung (14) eine maximale Position erreicht haben.

8. Kraftbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (28) durch zwei Zugseile (24) mit der Kolbensperrvorrichtung (14) verbunden ist.

9. Kraftbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Rückhaltefall die Kraftbegrenzung in mehreren Stufen erfolgt, wobei der zweite Energiewandler (40; 140; 240) die schwächste Stufe der Kraftbegrenzung bildet, die Kolbensperrvorrichtung (14) die nächststär­ kere und der Gehäuseanschlag (46; 158; 246) für den Schlitten (28) die höchste Stufe.