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Die
Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem für Insassen in einem Kraftfahrzeug
mit einem Kraftfahrzeugsitz und einem dem Kraftfahrzeugsitz zugeordneten
Sicherheitsgurt, an dem eine Schlosszunge zum formschlüssigen Verriegeln
mit einem Gurtschloss, das an einer Fahrzeugstruktur festgelegt
ist, befestigt ist, wobei der Sicherheitsgurt über einen Gurtaufroller in
seiner Auszugslänge
veränderbar und
mit einem Gasgenerator verbunden ist, der bei Vorliegen entsprechender
Sensordaten einen Schlauchkörper
mit Gas befüllt
und aufbläst.
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Ein
solches Sicherheitssystem ist beispielsweise aus der
US 5,466,002 bekannt, bei dem ein Schultergurt
einen Schlauchabschnitt aufweist, der aus einem gewebten Textil
und einer darin befindlichen aufblasbaren Einheit besteht. Die aufblasbare Einheit
ist aus einem elastischen Gummiwerkstoff hergestellt und wird über die
Schlosszunge von einem Gasgenerator mit Gas gefüllt, wenn ein Unfall detektiert
wird. Der aufblasbare Abschnitt ist an einem herkömmlichen
Gurtband befestigt, vorliegend angenäht.
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Aus
der
WO 97/06938 A1 ist
ein Sicherheitsgurtsystem bekannt, bei dem ein Beckengurt bei einem
Unfall entfaltet wird. Der aufblasbare Abschnitt ist als ein umwobener
Schlauch ausgebildet, der mit einem Gasgenerator verbunden ist.
Der aufblasbare Bereich ist im Beckengurtbereich ausgebildet und
erstreckt sich ausgehend von einem an der Karosseriestruktur festgelegten
Endbeschlag über
eine unveränderbare
Länge quer über den
Fahrzeugsitz. Der aufblasbare Abschnitt ist an einem herkömmlichen Gurtgewebe
angenäht.
Ein Gurtaufroller ist am schultergurtseitigen Ende des Gurtes angeordnet.
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Bei
den Sicherheitsgurtsystemen nach dem Stand der Technik besteht das
Problem, dass nur eine festgelegte Länge eines aufblasbaren Bereiches zur
Verfügung
steht, so dass nicht gewährleistet
ist, dass der Insasse stets vollständig von dem aufblasbaren Bereich
im Falle eines Unfalles geschützt
wird, da die Gurtauszugslängen
aufgrund der sehr stark schwankenden Abmessungen der jeweiligen
Fahrzeuginsassen variieren.
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Die
DE 2 008 048 A beschreibt
einen Sicherheitsgurt für
Kraftfahrzeuge, der mittels eines Druckmediums aufblasbar ist. Der
Gurt besteht aus einem Schlauchgewebe, wobei ein am Sitz festgelegter
Beschlag als Einleitstelle für
Druckluft dient. Beim Öffnen
eines Ventils werden über
eine zwischen den beiden Vordersitzen angeordnete Druckluftflasche und
einen ortsfesten Zuführungsschlauch
sowohl der Schultergurt als auch der Beckengurt aufgeblasen. An
dem Schultergurt und an dem Beckengurt sind aufblasbare Säcke und
Kissen angeordnet, die über entsprechende Öffnungen
mit dem Schlauchinneren kommunizieren und ebenfalls aufgeblasen
werden. Eine ähnliche
Anordnung ist in der
DE
103 19 953 A1 gezeigt.
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Die
US 2005/0263990 A1 beschreibt
ein Sicherheitsgurtsystem mit einem aufblasbaren Schultergurt, der über einen
innerhalb der B-Säule
angeordneten Gasgenerator mit Gas befüllt wird. Eine Gaszuleitung
wird um eine obere Umlenkstelle herumgeführt.
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Die
WO 03/022632 A2 beschreibt
ein Rückhaltesystem
in Kraftfahrzeugen mit einem aufblasen Beckengurt, der sitzseitig
starr befestigt ist und mit einem unterhalb des Sitzes angeordneten
Gasgenerator über
eine biegsame Gasleitung verbunden ist.
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Der
Gurtaufroller ist an einer Kraftfahrzeugstruktur oberhalb der Sitzfläche angeordnet.
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Die
DE 195 41 779 A1 ist
ein Schutzsystem für
einen Fahrer eines Wettbewerbsfahrzeuges mit einem so genannten
4-Punkt-Gurt bekannt, dessen Schultergurte über die Rücklehne geführt sind. Ein Gurtkraftbegrenzer
ermöglicht
eine Vorverlagerung der Sicherheitsgurtanordnung um einen maximalen Weg.
Auf den Schultergurten sind zwei Schulterairbags angeordnet. Alternativ
zu der Anordnung zweier Gasgeneratoren auf den Schultergurtteilen
ist es auch möglich,
einen gemeinsamen Gasgenerator zentral an der Rückseite der Sitzlehne zu installieren und über Schlauchverbindungen
mit den Schulterairbags zu verbinden. Der Gurtkraftbegrenzer ist
in einem Abstand hinter der Sitzposition des Fahrers fahrzeugfest
verankert, eine Verstellung der Sitzposition eines Wettbewerbsfahrzeuges
entlang von Sitzschienen ist nicht üblich.
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Die
DE 298 11 734 U1 beschreibt
eine Rückhalteeinrichtung
für Personen
in einem Fahrzeug, die in einer Blickrichtung quer zur Fahrzeuglängsachse sitzen.
Hinter der Rückenlehne
sind an einer Fahrzeugseitenwandung ein Gurtaufroller und ein Gasgenerator
angeordnet, der über
eine Gasleitung mit einem aufblasbaren Schulter- und Nackenkissen verbunden ist.
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Die
DE 198 52 314 A1 beschreibt
einen aufblasbaren Sicherheitsgurt für Kraftfahrzeuge mit einem
hinter der Rückenlehne
angeordneten Aufrollautomaten und einer Trommel, auf der ein vom
Gurtband getrennt ausgebildeter Gaszuführschlauch aufgewickelt ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Sicherheitssystem bereitzustellen,
das unabhängig
von der Sitzposition einen optimalen Schutz für den Sitznutzer bietet.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Sicherheitssystem mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Das
erfindungsgemäße Sicherheitssystem für Insassen
am Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugsitz und einem dem Kraftfahrzeugsitz
zugeordneten Sicherheitsgurt, an dem eine Schlosszunge zum formschlüssigen Verriegeln
mit einem Gurtschloss, das an einer Kraftfahrzeugstruktur festgelegt
ist, befestigt ist, wobei der Sicherheitsgurt über einen Gurtaufroller in
seiner Auszugslänge
veränderlich
und mit einem Gasgenerator verbunden ist, der bei Vorliegen entsprechender
Sensordaten einen Schlauchkörper
mit Gas befüllt
und aufbläst,
sieht vor, dass eine zusammen mit dem Sicherheitsgurt ausziehbare
Gaszuleitung den Gasgenerator mit dem aufblasbaren Sicherheitsgurt
verbindet. Dadurch ist es möglich,
eine variable Länge
des mit Gas befüllbaren
und aufblasbaren Schlauchkörpers
zur Anlage an den Fahrzeuginsassen bereitzustellen, so dass der
von dem Sicherheitsgurt zusammen mit dem aufblasbaren Schlauchkörper abgedeckte
Körperbereich
des Fahrzeuginsassen komplett abgedeckt ist und im Falle eines Unfalles über dem
gesamten Körperbereich
ein verbesserter Schutz bereitgestellt wird.
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Die
Erfindung sieht vor, dass der Gurtaufroller und die Gaszuleitung
unterhalb des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet sind, wo sie im Wesentlichen unzugänglich sind,
so dass keine Manipulationen an den Gaszuleitungen im normalen Betrieb
erfolgen können.
Zur einfachen Zuordnung sowohl des Sicherheitsgurtes als auch der
Gaszuleitung zu dem Fahrzeuginsassen ist vorgesehen, dass sowohl
der Gurtaufroller als auch die Gaszuleitung bzw. die Aufrolleinrichtung
an dem Fahrzeugsitz, insbesondere unterhalb des Fahrzeugsitzes befestigt
sind. Dadurch wird sichergestellt, dass unabhängig von der Position des Kraftfahrzeugsitzes
in dem Fahrzeug oder der individuellen Einstellung des Kraftfahrzeugsitzes
auf den jeweiligen Sitznutzer eine optimale Ausrichtung auf den
Fahrzeuginsassen hin erfolgt. Der Sicherheitsgurt kann dabei als
Beckengurt oder als Schultergurt ausgebildet sein, wobei auch eine vollständige Ausstattung
des Sicherheitsgurtes als Dreipunktgurt mit Becken- und Schultergurt
jeweils mit aufblasbaren Schlauchkörpern gewählt werden kann. Dann sind
sowohl der Beckengurt als auch der Schultergurt als aufblasbarer
Abschnitt des Sicherheitssystems ausgebildet.
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Eine
Weiterbildung sieht vor, dass das Sicherheitssystem für Insassen
in einem Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugsitz und einem dem
Kraftfahrzeugsitz zugeordneten Sicherheitsgurt, an dem eine Schlosszunge
zum formschlüssigen
Verriegeln mit einem Gurtschloss, das an einer Kraftfahrzeugstruktur
festgelegt ist, befestigt ist, wobei der Sicherheitsgurt über einen
Gurtaufroller in seiner Auszugslänge
veränderbar
und mit einem Gasgenerator verbunden ist, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten
einen Schlauchkörper über eine
Gaszuleitung mit Gas befüllt
und aufbläst,
einen mehrstufig ausgebildeten Gasgenerator vorsieht, der über den Befüllvorgang
unterschiedliche, bevorzugt ansteigende Gasmengen bereitstellt,
so dass eine Anpassung an die Schwere des Unfalles oder an die Konstitution
de Insassen erfolgen kann. Der mehrstufige Gasgenerator kann auch
in Verbindung mit der zusammen mit dem Sicherheitsgurt ausziehbaren
Gaszuleitung eingesetzt werden, die den Gasgenerator mit dem Sicherheitsgurt
verbindet.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Gaszuleitung auf
einer reversibel ausgebildeten Aufrolleinrichtung aufgerollt ist,
so dass, ähnlich
einem Automatikgurt mit einem Gurtroller und einer Federvorspannung,
die Aufrolleinrichtung die Gaszuleitung auf- bzw. abrollt, je nachdem,
wie weit der Sicherheitsgurt ausgezogen wird. Dabei ist es insbesondere
vorteilhaft, wenn die Gaszuleitung als eine flexible Schlauchleitung
ausgebildet ist, die einfach auf- und abzurollen ist, wobei die
Schlauchleitung hinreichend stabil ist, um die durch den Gasgenerator
bereitgestellten Drücke
aufnehmen zu können.
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Um
ein gleichmäßiges Auf-
und Abrollen zusammen mit dem Sicherheitsgurt zu ermöglichen,
ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Aufrolleinrichtung
mit dem Gurtaufroller synchronisiert ist, so dass stets die übereinstimmenden Längen der
Gaszuleitung und des Sicherheitsgurtes abgerollt werden.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gurtaufroller
und die Aufrolleinrichtung separate Bauteile sind; alternativ kann
die Gaszuleitung auch zusammen mit dem Sicherheitsgurt auf dem Gurtaufroller
aufgerollt sein, beispielsweise auf getrennten Aufrollspuren.
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In
einer Variante ist die Schlosszunge an dem Sicherheitsgurt fixiert
befestigt, so dass der Sicherheitsgurt nicht durch eine Gurtlasche
innerhalb der Schlosszunge hindurchgleiten kann. Dann bildet die
Schlosszunge einen Abschluss des Schlauchkörpers bzw. des aufblasbaren
Sicherheitsgurtabschnittes. Bei einer fixierten Befestigung der
Schlosszunge sind sowohl dem Beckengurt als auch dem Schultergurt
je ein Gurtroller und auch eine Aufrolleinrichtung für die Gaszuleitung
zugeordnet. Dementsprechend sind auch mehrere Gasgeneratoren vorzusehen, wenn
eine getrennte Auslösung
zum separaten Aufblasen des Beckengurtes und des Schultergurtes vorgesehen
sind.
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Der
Sicherheitsgurt und die aufblasbaren Schlauchkörper sind so ausgebildet, dass
der Sicherheitsgurt bei maximaler Auszugslänge im angelegten Zustand über den
gesamten Kontaktbereich mit dem Insassen aufblasbar ausgebildet
ist, so dass unabhängig
von den Körperabmessungen
des Fahrzeuginsassen ein optimaler Schutz bei einem Unfall sichergestellt
werden kann.
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Zur
Bereitstellung einer ausreichenden Rückhaltefunktion ist der Gurtaufroller
mit einer Verriegelungseinrichtung gekoppelt, die in einer Variante der
Erfindung als eine von dem Gurtaufroller separate Baugruppe ausgebildet
ist. Der Gasgenerator kann als pyrotechnischer Gasgenerator oder
als ein Speicher, insbesondere auch Hochdruckspeicher für ein gasförmiges Medium
ausgebildet sein. Ein Partikelfilter kann vorgesehen sein, um das
von dem Gasgenerator bereitgestellte Gas zu reinigen und insbesondere
von einem pyrotechnischen Gasgenerator erzeugte Gase von ggf. heißen Festkörperstücken zu befreien.
Der Schlauchkörper
kann in dem Sicherheitsgurt oder auf dem Sicherheitsgurt angeordnet sein.
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Für eine sicherere
Zuordnung des Sicherheitsgurtes und des Schlauchkörpers in
Richtung auf den Insassen ist eine Führung vorgesehen, die bevorzugt
seitlich neben dem Sitzkissen angeordnet ist und den Sicherheitsgurt
und den Schlauchkörper
von den jeweiligen Aufrolleinrichtungen kommend, an die dafür vorgesehenen
Stellen leitet und von dort möglichst
eng an den Fahrzeugnutzer anliegend umlenkt.
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Der
Gasgenerator ist bevorzugt an der Aufrolleinrichtung gelagert und
kann sich je nach Auszugslänge
der Gasleitung entsprechend mitdrehen, wobei eine fixierte Verbindung
zwischen dem Gasgenerator und der Gaszuleitung an der Aufrolleinrichtung
vorhanden ist. Eine Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor,
dass der Gasgenerator mehrere, kreissegmentartige Kammern aufweist,
die über Membrane
voneinander getrennt sind und nacheinander Gas bereitstellen.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der beigefügten
Figuren näher erläutert Gleiche
Bezugszeichen in den unterschiedlichen Figuren bezeichnen gleiche
Komponenten. Es zeigen:
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1 – ein Sicherheitssystem
mit einem Fahrzeugsitz in Frontalansicht;
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2 – eine Detaildarstellung
mit einem Gurtaufroller und einer Aufrolleinrichtung;
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3 – eine alternative
Anordnung von Gurtaufroller und Aufrolleinrichtung;
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4 – eine Variante
der Aufrolleinrichtung
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5a bis 5c – Schemazeichnungen
einer Gasgeneratorzündung;
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6 – eine Detailansicht
eines Gasgenerators; sowie
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7 – ein Verlaufsdiagramm
einer Befüllung.
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1 zeigt
einen Kraftfahrzeugsitz 1 mit einer Rückenlehne 4 und einem
Sitzkissen 3 und einem dem Kraftfahrzeugsitz 1 zugeordneten
Sicherheitsgurt 10, der als ein Automatikgurt ausgebildet ist.
Der Sicherheitsgurt 10 teilt sich in einen Schultergurt 11 und
einen Beckengurt 12 auf und weist eine Schlosszunge 13 auf,
die an dem Übergang
von dem Schultergurt 11 zu dem Beckengurt 12 angeordnet ist.
Die Schlosszunge 13 befindet sich in einem Gurtschloss 14,
das an einer Karosseriestruktur 2, beispielsweise dem Kraftfahrzeugboden,
festgelegt ist. An dem dem Gurtschloss 14 abgewandten Ende
des Schultergurtes 11 kann entweder ein Gurtaufroller an einem
Fahrzeugrahmen, beispielsweise der B-Säule, festgelegt sein; alternativ
kann der Schultergurt über einen
Gurtumlenker zu einem herkömmlichen
Gurtaufroll- und Verriegelungsmechanismus am Bodenbereich z. B.
einer B-Säule
geführt
sein. An der Schlosszunge 13 kann ein Gurtstraffermechanismus, beispielsweise
ein pyrotechnisch betriebener Gurtstraffer, angeordnet sein.
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Der
Beckengurt 12 ist an seinem dem Gurtschloss 14 abgewandten
Ende in einem Gurtaufroller 15 längenveränderlich gelagert. Der Gurtaufroller 15 zieht
das Gurtband 12 ein und rollt es auf. In der dargestellten
Ausführungsform
ist der Gurtaufroller 15 unterhalb des Fahrzeugsitzes 1 montiert,
so dass dieser zusammen mit dem Kraftfahrzeugsitz 1 verfahren
werden kann, wenn eine Veränderung
der Position des Kraftfahrzeugsitzes 1 durch den Fahrzeuginsassen
gewünscht
wird.
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Der
Beckengurt 12 erstreckt sich von dem Gurtschloss 14,
das in unmittelbarer Nähe
neben dem Sitzkissen 3 im Bereich des Zusammenlaufens von
Sitzkissen 3 und Rückenlehne 4 angeordnet
ist, quer über
das Sitzkissen 3 und liegt bei einem nicht dargestellten
Fahrzeuginsassen im Beckenbereich an. Auf der der Schlosszunge 13 abgewandeten
Seite des Sitzkissens 3 ist der Beckengurt 12 in
einer Führung 5 geführt, die
das Gurtband des Beckengurtes 12 um die Seitenflanke des
Sitzkissens 3 herum lenkt, bevorzugt im Bereich des Zusammenlaufens von
Sitzkissen 3 und Sitzlehne 4 mündend.
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Ebenfalls
unterhalb des Sitzkissens 3 ist eine Aufrolleinrichtung 30 für eine Gaszuleitung 31 angeordnet, über die
Gas aus einem in dieser Figur nicht dargestellten Gasgenerator in
einen Schlauchkörper 40 geleitet
wird. Die Gaszuleitung 31 ist zusammen mit dem Sicherheitsgurt 12 ausziehbar,
im vorliegenden Fall von der Aufrolleinrichtung 30 abrollbar,
so dass eine synchrone Längenveränderung
des ausgezogenen Beckengurtes 12 stattfinden kann.
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Dem
Beckengurtband 12 zugeordnet ist ein Schlauchkörper 40,
der über
die Gaszuleitung 31 mit dem Gasgenerator verbunden ist.
Im Falle eines Unfalles werden über
Sensoren Beschleunigungen bzw. Geschwindigkeitsveränderungen
gemessen. Bei Überschreiten
festgelegter Grenzwerte wird über eine
Steuereinheit ein entsprechendes Signal an den Gasgenerator übermittelt,
der gezündet
wird oder einen Gasspeicher öffnet,
wodurch der Schlauchkörper 40 über die
Gaszuleitung mit einem Gas befüllt
wird. Dadurch bläst
sich der Schlauchkörper 40 auf
und legt sich schützend
vor den Kraftfahrzeuginsassen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 im
Abdomenbereich des Sitznutzers. Der Schlauchkörper 40 kann dabei
in dem Gurtband 12 eingeführt sein und von dem Gurtband 12 umgeben
sein. Bei Befüllung
des Schlauchkörpers 40 dehnt
sich das Gurtband 12 aus oder reißt auf. Alternativ kann der Schlauchkörper auch
auf der Oberseite des Gurtbandes 12 aufgebracht sein oder
aber in dem Sicherheitsgurt selbst ausgebildet sein, also ein integraler Bestandteil
des Sicherheitsgurtes 10, so dass der Beckengurt 12 alleine
aufblasbar ist.
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In
der 2 ist die Anordnung des Gurtaufrollers 15 und
der Aufrolleinrichtung 30 unterhalb des Sitzkissens 3 in
Draufsicht dargestellt. Die Gaszuleitung 31 ist auf einer
Rolle 32 aufgerollt. Auf der Rolle 32 ist der
Gasgenerator 20 angeordnet, von dem die Gaszuleitung 31 abgeht
und wendelförmig
auf der Rolle 32 aufgerollt ist. Der Gurtaufroller 15 ist
so angeordnet, dass eine gerade Führung des Gurtbandes 12 zu
der Führung 5 erfolgt.
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In
der 3 ist zu erkennen, dass die Aufrolleinrichtung 30 in
unmittelbarer Nähe
zu dem Gurtaufroller 15 angeordnet ist, wobei die Gaszuleitung 31 so
auf der Aufrolleinrichtung 30 aufgerollt und diese so angeordnet
ist, dass die Gaszuleitung 31 zusammen mit dem Gurtband 12 ausgezogen
werden kann, damit der Sicherheitsgurt 10 bequem anlegbar ist.
Der Gurtaufroller 15 ist dabei auf der der Führung 5 zugewandten
Seite des Gasgnerators 20 angeordnet, so dass das Gurtband 12 um
180° umgelenkt wird,
wenn es mit der Gaszuleitung 31 abgerollt wird. Die Gaszuleitung 31 mündet in
den Schlauchkörper 40,
der entweder innerhalb des doppelllagigen Gurtbandes 12 oder
darauf montiert sein kann. Der Schlauchkörper 40 wird zusammen
mit dem Gurtband 12 und gegebenenfalls mit der Gaszuleitung 31 durch
eine Führung 5 zur
Oberseite des Sitzkissens 3 geführt und in Richtung auf den
Insassen seitlich neben diesen geleitet. Wird der Sicherheitsgurt 10 abgelegt,
indem die Schlosszunge 13 aus dem Gurtschloss 14 gelöst wird,
werden über
Federmechanismen sowohl der Schultergurt 11 als auch der
Beckengurt 12 zusammen mit dem Schlauchkörper 40 und der
Gaszuleitung 31 aufgerollt. Die Gaszuleitung 31 wird
dabei über
die Aufrolleinrichtung 30 auf die Rolle 32 aufgerollt,
während
der Beckengurt 12 mit auf dem herkömmlichen Gurtaufroller 15 aufgerollt wird. Der
Gasgenerator 20, der als pyrotechnischer Gasgenerator oder
als Gasspeichereinrichtung ausgebildet sein kann, ist fest auf der
Rolle 32 montiert und wird bei einem Unfall ausgelöst.
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In
einer Variante der Erfindung ist der Gurtaufroller 15 entfernt
von der Aufrolleinrichtung 30 angeordnet, wobei das Gurtband 12 um
die Aufrolleinrichtung 30 herumgeführt ist. Dadurch ist es möglich, dass
sowohl mehr Gurtband 12 als auch mehr Gaszuleitung 31 und
Schlauchkörper 40 gespeichert
werden können.
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In
der 4 ist in einer dritten Variante das Gurtband 12 zusammen
mit der Gaszuleitung 31 und gegebenenfalls dem Schlauchkörper 40 auf
der Scheibe 32 der Aufrolleinrichtung 30 aufgerollt.
Die Aufrollleinrichtung 30 ist dabei mit einem Verriegelungsmechanismus 16 versehen,
der analog einer Verriegelung bei einem herkömmlichen Sicherheitsgurt arbeitet.
Das Gurtband 12 kann dabei neben der wendelförmig aufgewickelten
Gaszuleitung 31 auf der Spule oder Scheibe 32 aufgewickelt
sein. Das Gurtband 12 und die Gaszuleitung 31 können auch nur
einmal um die Spule 32 geschlungen sein, wenn die Auszugslänge entsprechend
gering sein muss. Im Unterschied zu einem herkömmlichen Gurtaufroller ist
der Verriegelungsmechanismus 16 außerhalb der Aufrolleinrichtung 30 angeordnet
und beispielsweise über
ein Zahnrad oder eine Getriebeeinrichtung mit der Aufrolleinrichtung 30 gekoppelt.
Die Aufrolleinrichtung oder -spule 30 und der Verriegelungsmechanismus 16 sind
als zwei separate Bauteile ausgebildet. Der Verriegelungsmechanismus 16 kann
beispielsweise als ein Reibradmechanismus oder Kammradmechanismus
ausgebildet sein. Alternativ kann der Verriegelungsmechanismus auch
in der Aufrolleinrichtung 30 integriert sein.
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Durch
die gemeinsam ausziehbare Anordnung der Gaszuleitung bzw. des Schlauchköpers mit dem
Gurtmaterial ist es möglich,
den gesamten Anlegebereich des Sitzgurtes an dem Körper des
Sitznutzers aufblasbar zu gestalten, unabhängig von der Größe bzw.
den Abmessungen des Sitznutzers. Es wird gewährleistet, dass stets die gesamte
Länge entweder
des Beckengurtes oder des Schultergurtes aufgeblasen wird. Die Schlosszunge 13 kann
an dem Gurt 10 fixiert sein und eine Trennstelle zwischen dem
aufblasbaren Beckengurt 12 und einem aufblasbaren oder
nicht aufblasbaren Schultergurt 11 bilden.
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Die 5a bis 5c zeigen
den Verlauf einer Gasgeneratorzündung
bei einem dreikammerigen Gasgenerator 20. Vorliegend ist
die Gaszuleitung 31 unmittelbar um den Gasgenerator 20 herum gewickelt.
Eine andere Anordnung, bei der ein mehrkammeriger Gasgenerator 20 an
einer Spule oder Platte 32 angeordnet ist, die die Gaszuleitung 31 und ggf.
das Gurtband 12 aufnimmt, ist ebenfalls möglich. In
der vorliegenden Ausführungsform
sind die Kammern 21, 22, 23 als gleichgroße, kreissegmentförmige Bereiche
ausgebildet, von denen die erste Kammer 21 über einen
Gasauslass 26 mit der Gaszuleitung 31 strömungstechnisch
verbunden ist. Zwischen der ersten Kammer 21 und der zweiten
Kammer 22 befindet sich in einer Trennwand eine Öffnung,
die durch eine Membran 24 verschlossen ist. Die Trennwand
zwischen der zweiten Kammer 22 und der dritten Kammer 23 weist
ebenfalls eine durch eine Membran 25 verschlossene Öffnung auf.
Vor dem Gasauslass 26 kann ein Partikelfilter angeordnet
sein, um das Eindringen von heißen
Teilen aus der Kammer 21 in die Gaszuleitung 31 zu
verhindern.
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Wird
ein Unfall detektiert, werden in der ersten Kammer 21 befindliche
pyrotechnische Elemente gezündet,
beispielsweise über
ein elektrisches Signal, und das entstehende Gas wird durch den
Gasauslass 26 in die Gaszuleitung 31 eingeleitet.
Aufgrund des in der ersten Kammer 21 entstehenden Druckes
und/oder der erhöhten
Temperatur versagt die Membran 24 in der Trennwand zu der
zweiten Kammer 22. Dieses ist durch den gestrichelten Pfeil angedeutet.
Ist die Membran 24 entfernt oder zerstört, kann dies entweder einen
elektrischen Kontakt auslösen,
durch den pyrotechnische Treibsätze
innerhalb der zweiten Kammer 22 aktiviert werden, oder
aufgrund der in die zweite Kammer 22 eindringenden, heißen Gase
aus der ersten Kammer 21 werden die in der zweiten Kammer 22 befindlichen pyrotechnischen
Treibsätze
aktiviert. Nach der Aktivierung der pyrotechnischen Elemente innerhalb
der ersten Kammer 21 oder gleichzeitig dazu wird Gas aus
der zweiten Kammer 22 durch die erste Kammer 21 in
die Gaszuleitung 31 eingeleitet.
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Gleichzeitig
wird die Membran 25 zur dritten Kammer 23 zerstört, wie
in der 5b durch den Pfeil angedeutet
ist.
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Schließlich werden
die pyrotechnischen Elemente innerhalb der dritten Kammer 23 ebenfalls
aktiviert, was in der 5c gezeigt ist und sämtliche
pyrotechnischen Elemente, die sich in den Kammern 21, 22, 23 befinden,
sind oder werden aktiviert und bewirken einen Gasstrom aus und durch
sämtlichen Kammern 21, 22, 23 in
die Gaszuleitung 31.
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Alternativ
zu dem Verschluss der Kammern durch Membranen 24, 25 kann
der Durchgang in den Kammerwänden
durch eine Klappe oder dergleichen verschlossen sein, die durch
die Hitze und/oder den Druck geöffnet
wird.
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Durch
eine Auswahl und Dimensionierung der Membranen 24, 25 bzw.
Verschlusseinrichtungen der Öffnungen
in den Kammerwänden
ist es möglich, bestimmte
Strömungsverläufe hinsichtlich
der Zeit und der Menge des ausströmenden Gases zu realisieren.
Durch die Auswahl der Kammergröße und der Kammeranzahl
sowie der darin befindlichen pyrotechnischen Elemente zur Gaserzeugung
kann die Gasmenge, die durch die Gasleitung 31 in den Schlauchkörper oder
den aufblasbaren Gurt geleitet wird, angepasst und auf die spezifischen
Anwendungen maßgeschneidert
werden. Durch die Anordnung des Gasgenerators auf der Spule 32 bzw.
durch die Ausbildung der Spule 32 durch den Gasgenerator 20, indem
die Gaszuleitung 31 oder die Gaszuleitung 31 zusammen
mit dem Gurtband 12 um den Gasgenerator 20 aufgewickelt
wird, kann das Packvolumen und dadurch die Baugröße der gesamten Sicherheitseinrichtung
reduziert werden. Grundsätzlich können statt
Kreissegmenten auch andere Geometrien für die Kammern 21, 22 23 vorgesehen
sein.
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In
der 6 ist eine Variante des Gasgenerators 20 mit
der darauf aufgewickelten Gaszuleitung 31 gezeigt, bei
dem ein Partikelfilter 27 um den äußeren Umfang des Gasgenerators 20 bzw.
der Kammern 21, 22, 23 angeordnet ist.
Dadurch kann neben einer Filterung der Partikel, die durch die in
den Kammern 21, 22, 23 befindlichen pyrotechnischen
Elemente 28 erzeugt werden, eine thermische Isolierung gegenüber der
Gaszuleitung 31 erfolgen, was die Gefahr von Undichtigkeiten
innerhalb der Gaszuleitung 31 minimiert. In der 6 ist
zu erkennen, dass unterschiedliche Mengen an pyrotechnischen Elementen 28 zur
Gaserzeugung in den jeweiligen Kammern 21, 22, 23 angeordnet
sind, um ein unterschiedliches Druckniveau bzw. einen unterschiedlichen
Volumenstrom zur Befüllung
des mit der Gaszuleitung 31 verbundenen Schlauchköpers zu
erreichen.
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In
der 7 ist ein beispielhafter Verlauf der Befüllung bzw.
Gasbereitstellung durch einen mehrkammerigen Gasgenerator 20 gezeigt.
Wird der Gasgenerator 20 aktiviert, werden die pyrotechnischen Elemente 28 in
der ersten Kammer 21 gezündet und ein im Volumen ansteigender
Gasstrom wird aus der Kammer 21, gegebenenfalls durch den
Partikelfilter 27, in die Gaszuleitung 31 eingeleitet.
Dies ist schematisch in dem Abschnitt A des Diagramms der 7 gezeigt.
Nach dem Zerstören
der Membran 24 bzw. dem Öffnen des Durchganges zu der
zweiten Kammer 22 werden die in der zweiten Kammer 22 befindlichen,
pyrotechnischen Elemente 28 ebenfalls aktiviert, was zu
einer Zunahme des Volumens V gemäß Abschnitt
B führt,
das von dem Gasgenerator 20 erzeugt und über die
Gaszuleitung 31 in den Schlauchkörper bzw. den aufblasbaren
Sitzgurt eingeleitet wird. Nach Durchbrechen der Membran 25 zur
dritten Kammer 23 und dem Aktivieren der darin befindlichen
pyrotechnischen Elemente steigt das Gasvolumen weiter an, was im
Abschnitt C gezeigt ist, bis es einen Maximalwert erreicht. Das
Gasvolumen V über
der Zeit t kann je nach Kammeranzahl, Kammergröße und Bestückung mit unterschiedlichen pyrotechnischen
Elementen, die gegebenenfalls zeitlich verzögert Gas bereitstellen, verändert werden.