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Die
Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung für ein
Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Eine
derartige Sicherheitsgurtanordnung umfasst einen entlang einer Gurtverlaufsrichtung
verlaufenden Sicherheitsgurt, ein im Bereich eines Gurtschlosses
angeordnetes Schlossumlenkelement zum Umlenken des Sicherheitsgurtes
entlang der Gurtverlaufsrichtung, wobei das Schlossumlenkelement
den Sicherheitsgurt in ein diagonal über den Oberkörper
einer Person verlaufendes Schultersegment (Schultergurt) und ein
mit dem Schultersegment verbundenes weiteres Gurtsegment unterteilt, das
insbesondere in Form eines Beckensegmentes (Beckengurt) über
das Becken jener bestimmungsgemäß mittels des
Sicherheitsgurtes angeschnallten Person verläuft, sowie
einen bewegbaren Bereich des Schlossumlenkelementes, der im Falle
einer gefährlichen Situation (Crashfall) aus einer Anfangsstellung,
in der der Sicherheitsgurt am bewegbaren Bereich entlang gleiten
kann, in eine Endstellung bewegbar ist, in der der Sicherheitsgurt
am Schlossumlenkelement festgelegt ist.
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Ein
derartiges Schlossumlenkelement ist aus der
DE 4 232 160 bekannt.
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Unter
einem Festlegen des Sicherheitsgurtes am Schlossumlenkelement wird
vorliegend ein Fixieren des Sicherheitsgurtes am Schlossumlenkelement
verstanden derart, dass der Sicherheitsgurt nicht mehr bzw. nur
unter Aufbringung vorbestimmbarer, deutlich höherer Kräfte
am Schlossumlenkelement entlang gleiten kann.
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Unter
der Gurtverlaufsrichtung wird dabei diejenige Richtung verstanden,
der der Sicherheitsgurt entlang seines gesamten Verlaufes folgt,
d. h., die Gurtverlaufsrichtung ändert ihre Orientierung
im Raum, wenn der Sicherheitsgurt beispielsweise durch das Schlossumlenkelement
umgelenkt wird.
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Nachteilig
an der eingangs erwähnten Sicherheitsgurtanordnung ist,
dass die im Rückhaltefall über den Sicherheitsgurt
in einen Fahrzeuginsassen eingeleitete Kraft in Gurtverlaufsrichtung
zunimmt. So steigt bei einem Schultersegment (Schultergurt), das
in der Gurtverlaufsrichtung von einem Schulterumlenkelement diagonal über
den Oberkörper des Insassen zum Schlossumlenkelement verläuft,
die entlang der Gurtverlaufsrichtung wirkende Kraft, und damit die
in den Oberkörper des Fahrzeugsinsassen eingeleitete Kraft,
ausgehend von der Schulter des Insassen in Gurtverlaufsrichtung
zum Thorax des Insassen hin an, und zwar infolge der Reibung zwischen
dem Insassen und dem Schultergurt. Hierdurch liegen gerade im verletzungsträchtigen
Thoraxbereich des Fahrzeuginsassen höhere Kräfte
an, als am vergleichsweise weniger verletzungsträchtigen
Schulterbereich des Fahrzeuginsassen.
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Der
Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Sicherheitsgurtanordnung
der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, dass
das Verletzungsrisiko für einen rückzuhaltenden
Fahrzeuginsassen vermindert ist.
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Das
erfindungsgemäße Problem wird durch eine Sicherheitsgurtanordnung,
insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass der bewegbare Bereich
dazu ausgebildet ist, durch eine vorbestimmbare, am Schultersegment
angreifende Kraft, die das Schultersegment entlang der Gurtverlaufsrichtung spannt,
aus seiner Anfangsstellung in seine Endstellung verlagert zu werden,
wobei der bewegbare Bereich das Schultersegment beim Bewegen in
seine Endstellung derart entlastet, dass die entlang der Gurtverlaufsrichtung
des Schultersegmentes wirkende Kraft und damit die resultierende,
an dem Schultersegment angreifende Kraft begrenzt wird.
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Durch
eine derartige Kraftbegrenzung am Schlossumlenkelement werden die
Kräfte, die im Rückhaltefall über den
Schultergurt in den Thoraxbereich eines Fahrzeuginsassen eingeleitet
werden, gegenüber denjenigen Kräften, die über
den Sicherheitsgurt in den Schulterbereich des Insassen eingeleitete
werden, reduziert, so dass im Gegensatz zu einem Sicherheitsgurtsystem
mit einem herkömmlichen Schlossumlenkelement, die in den
Insassen eingeleiteten Kräfte im Bereich der Schulter des
Insassen größer sind als im Thoraxbereich des
Fahrzeuginsassen. Die Kraftbegrenzung am Schlossumlenkelement sorgt
also für eine Umverteilung des üblichen Kraftverlaufes
an einem kraftbegrenzten Gurtsegment (z. B. Schultersegment).
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Hinzu
kommt, dass an der Schulter eines Fahrzeuginsassen angreifende Kräfte
im Hinblick auf die Rückhaltung des Fahrzeuginsassen wirkungsvoller
sind, als vergleichbare, am Thoraxbereich des Insassen angreifende
Kräfte, da der effektive Hebelarm bei an der Schulter angreifenden
Rückhaltekräften durch den gesamten Oberkörper
des Fahrzeuginsassen gebildet wird und somit länger ist
als der effektive Hebelarm der am Thoraxbereich des Fahrzeuginsassen
angreifenden Rückhaltekräfte.
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Vorzugsweise
weist der bewegbare Bereich des Schlossumlenkelementes einen Anlagebereich auf,
an dem der Sicherheitsgurt in der Anfangsstellung des bewegbaren
Bereiches unter Vorspannung anliegt. Diese Vorspannung kann beispielsweise durch
einen Gurtaufroller bereitgestellt werden, der den Sicherheitsgurt
entlang der Gurtverlaufsrichtung strafft oder durch den Insassen
selbst, der infolge einer Verzögerung des Kraftfahrzeuges
entlang der Fahrzeuglängsachse gegen den angelegten Sicherheitsgurt
gedrückt wird und diesen damit entlang seiner Gurtverlaufsrichtung
spannt.
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Der
Anlagebereich des bewegbaren Bereiches dient einerseits zum Umlenken
des Sicherheitsgurtes, indem dieser schlaufenförmig um
den Anlagebereich herumgelegt wird und andererseits zum Einleiten
von Kraft in den bewegbaren Bereich, und zwar über den
am Anlagebereich anliegenden Sicherheitsgurt, so dass der bewegbare
Bereich im Rückhaltefall aus seiner Anfangstellung in seine
Endstellung bewegt werden kann.
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Zum
Begrenzen einer in das Schultersegment eingeleiteten Kraft ist der
bewegbare Bereich dazu eingerichtet und vorgesehen, den Anlagebereich
bei der Bewegung in die Endstellung entgegen der Gurtverlaufsrichtung
des Schultersegmentes derart zu verlagern, dass das am Anlagebereich
anliegende Schultersegment entlastet wird. Die Gurtverlaufsrichtung
des Schultersegmentes ist dabei diejenige Richtung, in der das Schultersegment
zum Schlossumlenkelement, und zwar zum Anlagebereich des Schlossumlenkelementes,
hin verläuft.
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Gleichzeitig
verhindert der sich in seine Endstellung verlagernde bewegbare Bereich,
dass der Sicherheitsgurt am Schlossumlenkelement entlang gleiten
kann, indem er an diesem festgesetzt wird, d. h., der Durchlauf
des Sicherheitsgurtes durch das Schlossumlenkelement wird vermittels
des bewegbaren Bereiches vollkommen gesperrt bzw. ist nur auf einem
erheblich höheren Kraftniveau möglich. Somit wirkt
die Kraftbegrenzung nur für das Schultersegment, das entgegen
seiner Gurtverlaufsrichtung entlastet wird und nicht für
das weitere, vom Anlagebereich in der Gurtverlaufsrichtung abgehende
Gurtsegment.
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Die
Sperrung des Durchlaufes durch den bewegbaren Bereich bzw. das Schlossumlenkelement muss
allerdings nicht erst in der Endstellung des bewegbaren Bereiches
eingeleitet bzw. bewirkt werden, sondern kann bereits auf dem Weg
dorthin erfolgen.
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Zum
Festlegen des Sicherheitsgurtes (Sperren des Gurtdurchlaufs) weist
das Schlossumlenkelement bevorzugt einen Arretierbereich auf, an
dem der Sicherheitsgurt beim Bewegen des bewegbaren Bereiches in
dessen Endstellung festgelegt wird, z. B. indem der Sicherheitsgurt
gegen den Arretierbereich gedrückt wird.
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In
einer Variante der Erfindung ist der bewegbare Bereich selbst dazu
eingerichtet und vorgesehen, den Sicherheitsgurt beim Bewegen in
die Endstellung am Arretierbereich festzulegen, beispielsweise indem
der bewegbare Bereich den Sicherheitsgurt gegen den Arretierbereich
drückt. D. h., der Sicherheitsgurt wird zwischen dem Arretierbereich und
dem bewegbaren Bereich eingeklemmt.
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In
einer alternativen Variante ist ein zusätzliches, aus einer
ersten in eine zweite Position bewegbares Klemmelement vorgesehen,
das dazu ausgebildet ist, den Sicherheitsgurt in seiner zweiten
Position am Arretierbereich festzulegen. Hierbei kann das Klemmelement
mittels des bewegbaren Bereiches angetrieben werden oder durch eine
zusätzliche Bewegungserzeugungsvorrichtung (z. B. ein sich
entspannendes Federelement).
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Bevorzugt
ist das Klemmelement dazu ausgebildet, den Sicherheitsgurt derart
am Arretierbereich festzulegen, dass das Klemmelement eine definierte
Relativbewegung des Sicherheitsgurtes entgegen der Gurtverlaufsrichtung
zulässt (Durchrutschen des Sicherheitsgurtes um einen bestimmten
Betrag), wenn eine entgegen der Gurtverlaufsrichtung am Sicherheitsgurt
wirkende Kraft ein vorbestimmbares Kraftniveau erreicht.
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Insbesondere
ist das Klemmelement oder eine Mehrzahl solcher Elemente dazu ausgebildet
reversibel bewegt zu werden, d. h., es ist eine reversible Klemmung
des Sicherheitsgurtes möglich (der Sicherheitsgurt kann
wieder gelöst werden).
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Es
ist auch möglich, dass der bewegbare Bereich bei der Verlagerung
in die Endstellung das weitere Gurtsegment (Beckensegment) spannt
oder auch geringfügig entlastet. Bei dem zuletzt genannten
Fall ist allerdings entscheidend, dass bei einem in der Endstellung
befindlichen bewegbaren Bereich das Schultersegment in wesentlich
größerem Maße entlastet (entspannt) ist,
als das weitere Gurtsegment des Sicherheitsgurtes.
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Bevorzugt
verläuft das Schultersegment (Schultergurt) – ausgehend
von einem Gurtaufroller zum Speichern eines Teiles des Sicherheitsgurtes – in
der Gurtverlaufsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeuglängsachse
nach oben und wird etwa auf Schulterhöhe eines mittels
des Sicherheitsgurtes bestimmungsgemäß angeschnallten
Insassen durch ein zumeist fahrzeugfest angeordnetes Schulterumlenkelement
in Richtung auf den Oberkörper des Insassen umgelenkt und
verläuft sodann diagonal über den Oberkörper
des Insassen zu dem Schlossumlenkelement. Von dort erstreckt sich
das weitere Gurtsegment bevorzugt in Form eines Beckensegmentes
(Beckengurt) des Sicherheitsgurtes entlang des Beckens des Insassen
zu einer sitzfest oder fahrzeugfest angeordneten Sitzgurtverankerung.
Das Schlossumlenkelement ist bei einer derartigen Sicherheitsgurtanordnung
als Teil einer Gurtschlosseinrichtung ausgebildet und weist eine
Gurtschlosszunge auf, die dazu ausgebildet ist mit einer sitzfesten
oder fahrzeugfesten Gurtschlossschnalle lösbar verrastet
zu werden.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung ist der bewegbare Bereich
des Schlossumlenkelementes als ein Hebel ausgebildet, der zwischen
der Anfangsstellung und der Endstellung hin und her schwenkbar ist.
Hierzu ist der Hebel um eine Drehachse schwenkbar an einem eine
Durchgangsöffnung des Schlossumlenkelementes berandenden Körper
des Schlossumlenkelementes festgelegt, wobei die Drehachse bevorzugt
von einem ersten Rand der Durchgangsöffnung zu einem zweiten
Rand der Durchgangsöffnung verläuft, der dem ersten
Rand quer zur Gurtverlaufsrichtung gegenüberliegt. Die Durchgangsöffnung
wird vom Sicherheitsgurt entlang der Gurtverlaufsrichtung durchlaufen
und dient zum Führen des Sicherheitsgurtes.
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Bevorzugt
wird die Drehachse durch ein Torsionselement, vorzugsweise in Form
einer Torsionsstange, gebildet, das an den beiden gegenüberliegenden
Rändern der Durchgangsöffnung befestigt ist und
dem Verschwenken des Hebels aus der Anfangsstellung in die Endstellung
eine vordefinierbares Drehmoment entgegensetzt.
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Vorzugsweise
weist der Hebel einen ersten Arm auf, der entlang einer quer zur
Drehachse orientierten Erstreckungsrichtung erstreckt ist. Der Anlagebereich, über
den der Sicherheitsgurt am bewegbaren Bereich des Schlossumlenkelementes
anliegt, wird durch eine Stirnseite des ersten Armes gebildet, die
der Drehachse des Hebels abgewandt ist. Beim Einleiten einer vordefinierbaren
Kraft in das Schultersegment, die das Schultersegment entlang der
Gurtverlaufsrichtung spannt, wird der erste Arm mit samt seiner
Stirnseite, an dem das Schultersegment in der Anfangsstellung des
Hebels unter Vorspannung anliegt, entgegen der Gurtverlaufsrichtung,
d. h., in Richtung des angegurteten Fahrzeuginsassen verschwenkt,
so dass das Schultersegment entlastet wird, was zu einer Begrenzung
der in das Schultersegment eingeleiteten Kraft führt.
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Gleichzeitig
mit dem Verschwenken des ersten Armes in Richtung auf den mittels
des Sicherheitsgurtes angegurteten Fahrzeuginsassen, wird der zweite
Arm des Hebels derart verschwenkt, dass der Sicherheitsgurt in der
Endstellung des Hebels zwischen dem zweiten Arm und einem entlang
der Drehachse verlaufenden Randbereich der Durchgangsöffnung
eingeklemmt wird, so dass der Durchlauf des Sicherheitsgurtes durch
die Durchgangsöffnung entgegen der Gurtverlaufsrichtung
gesperrt ist.
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Im
Ergebnis ermöglicht dies eine Entlastung des Schultersegmentes
(Schultergurtes) entlang der Gurtverlaufsrichtung, die vorzugsweise
einer Verlängerung des Schultersegmentes entlang der Gurtverlaufsrichtung
um etwa 70 mm entspricht.
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Bevorzugt
bildet der Randbereich der Durchgangsöffnung in der Endstellung
des Hebels ein Widerlager für den zweiten Arm des Hebels,
so dass der Winkel, um den der Hebel um die Drehachse verschwenkbar
ist, begrenzt ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist
das Schlossumlenkelement zum Begrenzen der Schwenkbewegung des Hebels
aus der Anfangsstellung in die Endstellung ein Sperrelement auf,
das den Körper mitsamt dem Hebel im Querschnitt umgreift.
Das Sperrelement ist vorzugsweise flexibel ausgebildet und wird
bei der Bewegung des Hebels in seine Endstellung deformiert. Dabei übt
es auf den Hebel ein der Schwenkbewegung des Hebels entgegen gesetztes
Drehmoment aus und ermöglicht so eine Entlastung des am
Anlagebereich des Hebels anliegenden Schultergurtes auf einem vorbestimmbaren
Kraftniveau.
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In
der Endstellung des Hebels ist der Sicherheitsgurt zwischen dem
zweiten Arm des Hebels und dem Sperrelement eingeklemmt, so dass
der Gurtdurchlauf durch die Durchgangsöffnung des Schlossumlenkelementes
gesperrt ist. Um das Festsetzen des Sicherheitsgurtes an der Durchgangsöffnung
zu verstärken kann der zweite Arm in einem Bereich mit dem
der zweite Arm in der Endstellung des Hebels den Sicherheitsgurt
gegen das Sperrelement drückt, eine Oberflächenstruktur
mit einem hohen Reibungskoeffizienten aufweisen. Alternativ oder
zusätzlich kann eine solche Oberflächenstruktur
zur Verstärkung der Reibung zwischen dem Sicherheitsgurt
und dem Sperrelement auch am Sperrelement bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise
ist zusätzlich zu dem Sperrelement eine Rastverbindung
zwischen dem Hebel und dem Körper des Schlossumlenkelementes
vorgesehen, mittels der der Hebel in seiner Anfangsstellung lösbar
am Körper des Schlossumlenkelementes festgelegt ist, so
dass er nicht aus seiner Anfangsstellung herausbewegt werden kann.
Die Rastverbindung ist dabei derart beschaffen, dass sie den Hebel erst
bei einem vordefinierbaren, am Hebel angreifenden Mindestdrehmoment
freigibt.
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In
einer Variante der Erfindung ist der Hebel zusätzlich dazu
ausgebildet, durch Einleiten einer vorbestimmbaren Kraft in das
Schultersegment, die das Schultersegment entlang der Gurtverlaufsrichtung
spannt, entlang einer quer zur Drehachse verlaufenden Verschiebungsrichtung
aus einer ersten Position in eine zweite Position linear verschoben
zu werden, so dass der Hebel das Schultersegment in der zweiten
Position zusätzlich entlastet (entspannt). D. h., die Schwenkbewegung
des Hebels aus der Anfangsstellung in die Endstellung kann mit einer
zusätzlichen, linearen Bewegung des Hebels aus der ersten
Position in die zweite Position überlagert werden. Hierzu
ist die Drehachse des Hebels vorzugsweise an den beiden aneinander
gegenüberliegenden Rändern der Durchgangsöffnung
des Schlossumlenkelementes verschieblich gelagert.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Bewegung des bewegbaren Bereiches aus der Anfangsstellung
in die Endstellung in einer Deformierung des bewegbaren Bereiches
besteht. Der bewegbare Bereich weist dabei in der Anfangsstellung
eine Form auf, die durch Einleiten einer vorbestimmbaren Kraft in
das Schultersegment, die das Schultersegment entlang der Gurtverlaufsrichtung
spannt, reproduzierbar in eine der Endstellung entsprechende Form
verformbar ist. In der Endstellung ist der bewegbare Bereich dann
derart deformiert, dass der Durchlauf des Sicherheitsgurtes durch
die Durchgangsöffnung gesperrt ist.
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Damit
der bewegbare Bereich, der vorzugsweise aus einem Metall gefertigt
ist, durch Einleiten einer Kraft in das Schultersegment derart deformierbar
ist, dass der Gurtdurchlauf durch die Durchgangsöffnung
gesperrt ist, ist der bewegbare Bereich bevorzugt abschnittsweise
in Form einer Schlaufe ausgebildet, an der die Durchgangsöffnung
des Schlossumlenkelementes ausgebildet ist, die entlang der Gurtverlaufsrichtung
des Sicherheitsgurtes einer weiteren an der Schlaufe ausgebildeten
Durchgangsöffnung gegenüber liegt.
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Die
Schlaufe weist weiterhin einen freien Endabschnitt auf, der von
der einen Durchgangsöffnung abgehend entlang der Gurtverlaufsrichtung
in Richtung auf die weitere Durchgangsöffnung verläuft,
wobei der Anlagebereich des schlaufenförmigen bewegbaren
Bereiches durch einen Randabschnitt der einen Durchgangsöffnung
gebildet ist, um den der Sicherheitsgurt zum Umlenken des Sicherheitsgurtes herumgelegt
ist. Der bewegbare Bereich ist nun derart ausgebildet, dass der
Anlagebereich beim Einleiten einer vorbestimmbaren Kraft in das
Schultersegment, die das Schultersegment entlang der Gurtverlaufsrichtung
spannt, entgegen der Gurtverlaufsrichtung verlagert wird, wobei
der freie Endabschnitt der Schlaufe bzw. des bewegbaren Bereiches
in die weitere Durchgangsöffnung stößt
und dort den Sicherheitsgurt festsetzt. Hierdurch wird der Gurtdurchlauf durch
die beiden Durchgangsöffnungen gesperrt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Anlagebereich
des bewegbaren Bereiches durch eine schmale Stirnseite eines freien
Endabschnittes des bewegbaren Bereiches gebildet, wobei die Schlaufe
des bewegbaren Bereiches bevorzugt dazu eingerichtet und vorgesehen,
sich beim Verlagern des Anlagebereiches, d. h. beim Verformen des
bewegbaren Bereiches aus der Anfangstellung in die Endstellung,
zuzuziehen, so dass der durch die beiden Durchgangsöffnungen
verlaufende, die Schlaufe des bewegbaren Bereiches durchquerende
Sicherheitsgurt in der Schlaufe festgelegt wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist der bewegbare Bereich als ein Umlenkkörper ausgebildet,
der über zumindest ein Deformationselement mit einem bezüglich
einer Gurtschlosszunge des Schlossumlenkelementes ruhenden Teil
des Schlossumlenkelementes verbunden ist, wobei es sich bei jenem
Teil insbesondere um ein Gehäuse zur Aufnahme des bewegbaren
Bereichs handelt.
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Vorzugsweise
ist das mindestens eine Deformationselement dazu ausgebildet, sich
unter Einwirkung einer vorbestimmbaren, an dem Schultersegment wirkenden
Kraft, die das Schultersegment entlang der Gurtverlaufsrichtung
spannt, reproduzierbar zu Verformen, wobei der bewegbare Bereich
entlang einer Bewegungsrichtung linear aus der Anfangstellung in
die Endstellung bewegt wird.
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In
einer Variante der Erfindung ist das Deformationselement als eine
Lasche, insbesondere eine Blechlasche ausgebildet, wobei die Verformung
der Lasche in einer Rollbiegung besteht, oder anders gesagt, die
Blechlasche weist eine Krümmung auf, die beim Verformen
der Lasche ihre Position an der Lasche verändert.
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In
einer alternativen Variante ist das Deformationselement als eine
Schlaufe ausgebildet, wobei der bewegbare Bereich bevorzugt derart
mit der Schlaufe gekoppelt ist, dass der bewegbare Bereich beim
Bewegen in seine Endstellung an der Schlaufe entlang gleitet, wobei
die Schlaufe zumindest abschnittsweise derart deformiert wird, dass
der Bewegung des bewegbaren Bereiches in die Endstellung ein vorbestimmbarer
Widerstand entgegen gesetzt wird. Bevorzugt bildet die Schlaufe
einen Anschlag für den bewegbaren Bereich derart, dass
die Bewegung des bewegbaren Bereiches in der Endstellung begrenzt
wird.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Deformationselement
als ein längs erstreckter Stift ausgebildet, der mit einem
quer zur Bewegungsrichtung erstreckten ersten Abschnitt und einen
damit einstückig verbunden, entlang der Bewegungsrichtung
des bewegbaren Bereichs erstreckten zweiten Abschnitt aufweist, über
den der Stift mit dem Teil (Gehäuse) des Schlossumlenkelementes
verbunden ist, wobei der Stift mit dem ersten Abschnitt vorzugsweise
in eine sackförmige, quer zur Bewegungsrichtung erstreckte
Ausnehmung des bewegbaren Bereichs formschlüssig eingeführt
ist und bei der Bewegung des bewegbaren Bereichs aus der Anfangstellung
in die Endstellung unter Verformung aus jener Ausnehmung herausgezogen
wird, um der Bewegung des bewegbaren Bereichs einen vorbestimmbaren
Widerstand entgegen zu setzen. Jener Widerstand kann dabei mittels
der Stiftstärke bzw. der Materialzusammensetzung des oder
der Stifte eingestellt werden.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das mindestens eine
Deformationselement als ein erstes Federelement, d. h., als ein
elastisches, rückstellfähiges Element ausgebildet,
das der Bewegung des bewegbaren Bereiches in dessen Endstellung eine
rückstellende Kraft entgegen setzt. D. h., die Bewegung
des bewegbaren Bereichs erfolgt entgegen der Federkraft. Durch die
Verwendung eines rückstellfähigen Federelementes
kann das Schlossumlenkelement die an dem Schultersegment angreifende
Kraft mit Vorteil reversibel begrenzen und ist somit mehrmals verwendbar.
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Zum
Dämpfen der (üblicherweise translatorischen) Bewegung
des bewegbaren Bereichs ist ein Dämpfungselement vorgesehen, über
das der bewegbare Bereich bevorzugt mit einem bezüglich
einer Gurtschlosszunge des Schlossumlenkelementes ruhenden Teil
des Schlossumlenkelementes verbunden ist, bei dem es sich insbesondere
um ein den bewegbaren Bereich umgreifendes Gehäuse handelt.
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Ggf.
können mehrere der vorstehend dargelegten Deformationselemente
zum Kontrollieren der Entlastungsbewegung des bewegbaren Bereichs vorgesehen
sein.
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Des
Weiteren ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass
das Deformationselement die Eigenschaften sowohl eines Federelementes
als auch eines Dämpferelementes in sich vereint. Oder anders
gesagt, das Deformationselement weist ein integrales Dämpfungselement
auf (letzteres kann einstückig mit dem Deformationselement
bzw. Federelement ausgebildet sein).
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Diese
Eigenschaft, sowohl die Rückstellfunktion als auch die
Dämpfungsfunktion in einem Element zu vereinen, ist einerseits über
die Form des Deformationselementes an sich und andererseits über
dessen Materialzusammensetzung realisier- und kontrollierbar.
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Um
den Gurtdurchlauf insbesondere vor der Entlastungsbewegung des bewegbaren
Bereiches zu sperren, ist in einer Variante der Erfindung vorgesehen,
dass das Klemmelement linear verschieblich entlang einer quer zur
Bewegungsrichtung des bewegbaren Bereichs orientierten Richtung
an einem Teil des Schlossumlenkelementes gelagert ist, um den Sicherheitsgurt
in der zweiten Position (des Klemmelementes) gegen den Arretierbereich
zu drücken.
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Alternativ
zur vorgenannten (linear verschieblichen) Lagerung des Klemmelementes
ist dieses bevorzugt schwenkbar an einem Teil des Schlossumlenkelementes,
insbesondere am besagten Gehäuse des Schlossumlenkelementes,
gelagert, so dass es aus seiner ersten Position in seine zweite Position
verschwenkt werden kann, in der das Klemmelement den Sicherheitsgurt
zum Sperren des Gurtdurchlaufs gegen den Arretierbereich drückt.
Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass das Klemmelement den Sicherheitsgurt
in der zweiten Position des Klemmelementes derart am Arretierbereich
festlegt, dass der Sicherheitsgurt ein weiteres Mal umgelenkt wird,
und zwar vorzugsweise um 180°.
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In
einer anderen Ausführungsvariante ist das Deformationselement
zusätzlich linear entlang der Bewegungsrichtung des bewegbaren
Bereiches aus einer ersten Position in eine zweite Position verschiebbar,
wenn eine vorbestimmbare Kraft, die das Schultersegment entlang
der Gurtverlaufsrichtung spannt, an dem Schultersegment angreift
und über den Anlagebereich entgegen der Gurtverlaufsrichtung
des Schultersegmentes auf den bewegbaren Bereich einwirkt.
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Bevorzugt
wird der Sicherheitsgurt beim Bewegen des Deformationselementes
in die zweite Position am Arretierbereich festgelegt. Beispielsweise indem
das Deformationselement selbst den Sicherheitsgurt gegen den Arretierbereich
drückt oder ein separates Klemmelement auslöst
bzw. dieses in seine zweite Position bringt.
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Besonders
bevorzugt ist die vorgenannte Lagerung des Deformationselementes
dergestalt, dass dessen Verformung nach dem Verschieben in die zweite
Position erfolgt.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der
Anlagebereich zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung hin
und her bewegbar mit dem bewegbaren Bereich gekoppelt, so dass der Anlagebereich
unter Einwirkung einer an dem Schultersegment angreifenden Kraft,
die das Schultersegment entlang der Gurtverlaufsrichtung spannt,
aus der ersten Stellung in Richtung des bewegbaren Bereiches in
die zweite Stellung bewegt wird, und zwar bevor der bewegbare Bereich
durch jene Kraft in seine Endstellung bewegt wird.
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Dabei
ist der Anlagebereich zum Bewegen des Klemmelementes aus der ersten
Position in die zweite Position derart mit dem Klemmelement gekoppelt,
dass eine Bewegung des Anlagebereiches aus der ersten Stellung in
die zweite Stellung eine Bewegung des Klemmelementes aus der ersten
in die zweite Position bewirkt bzw. auslöst.
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Bevorzugt
ist der Anlagebereich hierzu über zumindest ein zweites
Federelement mit dem bewegbaren Bereich gekoppelt.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Arretierbereich um ein Teil des den bewegbaren
Bereich zumindest teilweise umgebenden Gehäuses, und zwar
insbesondere um einen Abschnitt einer dem bewegbaren Bereich zugewandten
Innenseite des Gehäuses.
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Bevorzugt
ist der bewegbare Bereich mit einem Körper des Schlossumlenkelementes
verbunden, insbesondere einstückig, wobei es sich bei dem Körper
natürlich auch um das vorgenannte Gehäuse zur
Aufnahme des bewegbaren Bereichs handeln kann.
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Vorzugsweise
ist am Körper des Schlossumlenkelementes des Weiteren eine
Gurtschlosszunge ausgebildet, die in einer Längserstreckungsrichtung vom
Körper des Schlossumlenkelementes absteht und die dazu
eingerichtet und vorgesehen ist, entlang der Längserstreckungsrichtung
in eine Gurtschlossschnalle eingeführt zu werden, wobei
die Gurtschlosszunge lösbar mit der Gurtschlossschnalle verrastet.
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In
einer Variante der Erfindung ist die Gurtschlosszunge über
zwei linienförmige, entlang der Längserstreckungsrichtung
erstreckte Schwächungsbereiche mit dem Körper
des Schlossumlenkelementes verbunden, insbesondere einstückig,
wobei die Schwächungsbereiche (beispielsweise Bereiche
geringer Materialstärke oder perforierte Bereiche) dazu
ausgebildet sind, entlang der Längserstreckungsrichtung
einzureißen, wenn eine vorbestimmbare Kraft entgegen der
Längserstreckungsrichtung an der Gurtschlosszunge angreift.
Jene Kraft wird dabei von der Gurtschlossschnalle aufgenommen. Eine solche
die Schwächungsbereiche einreißende Kraft kann
beispielsweise über den Sicherheitsgurt in das Schlossumlenkelement
eingeleitet werden.
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Vorzugsweise
wird die Gurtschlosszunge durch das Einreißen jener Schwächungsbereiche entlang
der Längserstreckungsrichtung effektiv verlängert,
wodurch das Schultersegment zusätzlich entlastet wird.
Je nach Auslegung der Schwächungsbereiche kann diese zusätzliche
Entlastung des Schultersegmentes grundsätzlich aktiviert
werden, d. h., zusammen mit der Bewegung des bewegbaren Bereiches
aus der Anfangsstellung in die Endstellung oder als zusätzliche
Kraftbegrenzungsmaßnahme. In diesem Fall liegt die erforderliche
Mindestkraft zum Einreißen der Schwächungsbereiche über
derjenigen Kraft, die am Anlagebereich des bewegbaren Bereiches
angreifend den bewegbaren Bereich aus der Anfangsstellung in die
Endstellung zu bewegen vermag.
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In
einer weiteren Variante der Erfindung ist ein weiterer auf das Schultersegment
wirkender Kraftbegrenzer vorgesehen. Dieser ist bevorzugt an einem
Gurtaufroller vorgesehen, aus dem der Sicherheitsgurt in Gurtverlaufsrichtung
ausziehbar ist. Der Gurtaufroller stellt eine Vorspannung des Sicherheitsgurtes
entlang der Gurtverlaufsrichtung bereit. Der am Gurtaufroller vorgesehene
Kraftbegrenzer erzeugt seine die Gurtkraft begrenzende Wirkung und damit
die Entlastung des Schultergurtes entlang der Gurtverlaufsrichtung
vorzugsweise durch ein Herausziehen (Freigeben) des Sicherheitsgurtes
auf einem vorbestimmbaren Kraftniveau. Die Entlastung des Schultergurtes
entspricht dabei einer Längenzunahme des Schultersegmentes
des Sicherheitsgurtes (Schultergurt) entlang der Gurtverlaufsrichtung von
vorzugsweise bis zu 300 mm.
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Vom
Gurtaufroller verläuft das Schultersegment entlang der
Gurtverlaufsrichtung zum Schlossumlenkelement. Bevorzugt wird das
Schultersegment des Sicherheitsgurtes hierbei entlang der Gurtverlaufsrichtung
durch ein weiteres Gurtführungselement, bei dem es sich
vorzugsweise um ein Schulterumlenkelement handelt, umgelenkt.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren
deutlich werden.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische, schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit einem
Dreipunkt-Sicherheitsgurt, der ausgehend von einem Retraktor (Gurtaufroller)
entlang einer Gurtverlaufsrichtung über ein Schulterumlenkelement
und ein Schlossumlenkelement zu einer am Sitz vorgesehenen Gurtverankerung
verläuft;
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1A eine
Seitenansicht eines mittels eines Schultergurtes angegurteten Insassen
eines Kraftfahrzeuges;
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2 ein
Diagramm, in dem die am Sicherheitsgurt entlang der Gurtverlaufsrichtung
angreifende Kraft im Falle einer Verzögerung des Kraftfahrzeuges
dargestellt ist;
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3 eine
schematische Darstellung eines Verlaufes eines Sicherheitsgurtes
eines Dreipunkt-Sicherheitsgurtsystems, mit einem Schlossumlenkelement,
das einen in einer Anfangsstellung befindlichen verschwenkbaren
Hebel aufweist, der zum Begrenzen einer an einem Schultergurt angreifenden
Kraft dient;
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4 den
in der 3 gezeigten Gurtverlauf, mit einem bewegbaren
Bereich in Form eines Hebels, der aus der in der 3 gezeigten
Anfangsstellung in eine Endstellung verschwenkt ist, in der der
Hebel den Schultergurt entspannt, um die in den Schultergurt eingeleitete
Kraft zu begrenzen;
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5 eine
schematische Draufsicht auf ein Schlossumlenkelement, mit einem
bewegbaren Element in Form eines Hebels, der um eine Drehachse schwenkbar
in einer Durchgangsöffnung eines Körpers des Schlossumlenkelementes
gelagert ist;
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6 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht des in der 5 gezeigten
Schlossumlenkelementes entlang der Linie VI-VI der 5,
mit einem in seiner Anfangsstellung befindlichen Hebel;
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7 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht entlang der Linie VI-VI
der 5, wobei der Hebel in seine Endstellung verschwenkt
ist;
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8 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht entlang der Linie VI-VI
der 5, mit einem in der Endstellung befindlichen Hebel,
der zusätzlich linear entlang des Körpers des
Schlossumlenkelementes verfahren ist;
-
9 eine
schematische Draufsicht einer Abwandlung des in der 5 gezeigten
Schlossumlenkelementes;
-
10 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht des in der 9 gezeigten Schlossumlenkelementes
entlang der Linie X-X der 9;
-
11 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht des in der 9 gezeigten Schlossumlenkelementes
entlang der Linie X-X der 10, mit
einem Hebel, der aus seiner Anfangsstellung herausgeschwenkt ist,
wobei der Hebel den Sicherheitsgurt gegen ein Sperrelement drückt,
so dass der Gurtdurchlauf durch das Schlossumlenkelement gesperrt
ist;
-
12 eine
teilweise geschnittene Ansicht des in der 9 gezeigten
Schlossumlenkelementes entlang der Linie X-X der 9,
mit einem in seine Endstellung verschwenkten Hebel;
-
13 eine
weitere Draufsicht auf eine Abwandlung des in den 5 bis 12 gezeigten Schlossumlenkelementes,
mit einem bewegbaren Bereich, der aus einer Anfangsstellung in eine
Endstellung deformierbar ist;
-
14 eine
schematische Schnittansicht des in der 13 gezeigten
Umlenkelementes entlang der Linie XIV-XIV der 13,
wobei der bewegbare Bereich in seiner Anfangsstellung angeordnet ist;
-
15 eine
schematische Schnittansicht des in der 13 gezeigten
Schlossumlenkelementes entlang der Linie XIV-XIV der 13,
dessen bewegbarer Bereich derart deformiert ist, dass der Gurtdurchlauf
durch die beiden Durchgangsöffnungen des bewegbaren Bereiches
gesperrt ist;
-
16 eine
schematische Schnittansicht des in der 13 gezeigten
Schlossumlenkelementes entlang der Linie XIV-XIV der 13,
mit einem in die Endstellung deformierten bewegbaren Bereich;
-
17 eine
weitere Abwandlung des in den 5 bis 16 gezeigten
Schlossumlenkelementes;
-
18 eine
schematische Schnittansicht des in der 17 gezeigten
Schlossumlenkelementes entlang der Linie XVIII-XVIII der 17,
wobei der bewegbare Bereich in seiner Anfangsstellung angeordnet
ist;
-
19 eine
schematische Schnittansicht des in der 17 gezeigten
Schlossumlenkelementes entlang der Linie XVIII-XVIII der 17,
dessen bewegbarer Bereich derart deformiert ist, dass der Gurtdurchlauf
durch zwei Durchgangsöffnungen des bewegbaren Bereiches
gesperrt ist;
-
20 eine
schematische Schnittansicht des in der 17 gezeigten
Schlossumlenkelementes entlang der Linie XVIII-XVIII der 17,
mit einem in die Endstellung deformierten bewegbaren Bereich;
-
21 eine
Draufsicht auf eine Vorderseite eines Schlossumlenkelementes, mit
einer Gurtschlosszunge, die teilweise über einreißbare
Schwächungsbereiche mit einem Körper des Schlossumlenkelementes
verbunden ist;
-
22 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht des in der 21 gezeigten Schlossumlenkelementes
entlang der Linie XXII-XXII der 21;
-
23 eine
Draufsicht auf eine der Vorderseite abgewandte Rückseite
des in der 21 gezeigten Schlossumlenkelementes;
-
24 eine
schematische, geschnittene Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles
eines erfindungsgemäßen Schlossumlenkelementes,
mit einem bewegbaren Bereich, der über ein gedämpftes Federelement
mit einem Gehäuse des Schlossumlenkelementes verbunden
ist;
-
25 eine
schematische, geschnittene Ansicht einer Abwandlung des in der 24 gezeigten Schlossumlenkelementes,
bei dem der bewegbare Bereich mittels einer deformierbaren Blechlasche
am Gehäuse des Schlossumlenkelementes festgelegt ist;
-
26 eine
schematische, geschnittene Ansicht einer Abwandlung des in der 25 gezeigten Schlossumlenkelementes,
mit zwei einander gegenüberliegenden Blechlaschen zum Koppeln
des bewegbaren Bereiches an das Gehäuse des Schlossumlenkelementes;
-
27 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer Abwandlung des
in der 25 gezeigten Schlossumlenkelementes,
mit zwei an den Stirnseiten angeordneten Blechlaschen;
-
28 eine
schematische, geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Schlossumlenkelementes,
bei der der bewegbare Bereich mittels deformierbarer Stifte mit
dem Gehäuse gekoppelt ist;
-
29 eine
schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer Abwandlung des
in der 28 gezeigten Schlossumlenkelementes,
bei dem der bewegbare Bereich über eine deformierbare Blechschlaufe
mit dem Gehäuse verbunden ist;
-
30 eine
schematische, geschnittene Ansicht des in der 24 gezeigten
Schlossumlenkelementes, mit einem verschieblich gelagerten Klemmelement
zum Arretieren des Gurtdurchlaufs;
-
31 eine
schematische, geschnittene Ansicht einer Abwandlung des in der 30 gezeigten Schlossumlenkelementes,
mit einem schwenkbar am Gehäuse des Schlossumlenkelementes
gelagerten Klemmelement zum Sperren des Gurtdurchlaufs;
-
32 eine
schematische, geschnittene Ansicht einer Abwandlung des in der 31 gezeigten Schlossumlenkelement,
bei dem das schwenkbare Klemmelement zusätzlich dazu ausgebildet
ist, den Sicherheitsgurt umzulenken;
-
33 eine
schematische, geschnittene Ansicht einer weiteren Abwandlung des
in der 24 gezeigten Schlossumlenkelementes,
mit einem Anlagebereich für den Sicherheitsgurt, der zum
Sperren des Gurtdurchlaufs elastisch mit dem bewegbaren Bereich
verbunden ist; und
-
34 eine
schematische, geschnittene Ansicht einer Abwandlung des in der 25 gezeigten Schlossumlenkelementes,
bei dem die Blechlasche zum Sperren des Gurtdurchlaufs zusätzlich
linear verschieblich am Gehäuse des Schlossumlenkelementes
gelagert ist.
-
1 zeigt
im Zusammenhang mit 1A eine perspektivische Ansicht
eines Fahrzeugsitzes 3 mit einem Dreipunkt-Sicherheitsgurtsystem 2.
Das Sicherheitsgurtsystem 2 umfasst einen Sicherheitsgurt 10,
der zumindest teilweise in einem fahrzeugfest angeordneten Gurtaufroller 30 aufgerollt
oder dort aufbewahrt ist, wobei der Sicherheitsgurt 10 aus dem
Gurtaufroller 30 in einer Gurtverlaufsrichtung V ausziehbar
ist.
-
Ist
der Sicherheitsgurt 10 an einen den Fahrzeugsitz 3 belegenden
Fahrzeuginsassen I angelegt, so weist der Sicherheitsgurt 10 den
folgenden, bekannten Gurtverlauf auf: Ausgehend vom Gurtaufroller 30 verläuft
der Sicherheitsgurt 10 in der Gurtverlaufsrichtung V im
Wesentlichen entlang der vertikalen Fahrzeugachse z nach oben zu
einem fahrzeugfest angeordneten Schulterumlenkbeschlag 32,
der entlang der vertikalen Fahrzeugachse z höhenverstellbar
ausgebildet sein kann, wird mittels dieses Schulterumlenkbeschlages 32 umgelenkt
und verläuft dann entlang der vertikalen Fahrzeugachse
z in Gurtverlaufsrichtung V diagonal über den Oberkörper des
auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Fahrzeuginsassen I nach unten
zu einem Schlossumlenkelement 1.
-
Am
Schlossumlenkelement 1 ist eine Gurtschlosszunge 28 ausgebildet
(vgl. 5 bis 23), die im angegurteten Zustand
des Fahrzeuginsassen 1 entlang ihrer Längserstreckungsrichtung 27 in
eine am Fahrzeug festgelegte Gurtschlossschnalle 34 eingesteckt
ist und dabei lösbar in der Gurtschlossschnalle 34 arretiert
ist. Durch das Schlossumlenkelement 1 wird der Sicherheitsgurt 10 umgelenkt
und verläuft über einen Beckenbereich des Fahrzeuginsassen
I und an diesen anliegend in der Gurtverlaufsrichtung V zu einer
am Fahrzeugsitz 3 festgelegte Gurtverankerung 33.
-
Die
Gurtumlenkeinrichtung 1, die entlang der vertikalen Fahrzeugachse
z etwa auf Höhe der Hüfte eines den Sitz 3 belegenden
Fahrzeuginsassen I angeordnet ist, unterteilt den Sicherheitsgurt 10 entlang der
Gurtverlaufsrichtung V in zwei Gurtsegmente, nämlich einen
Schultersegment oder Schultergurt S, der ausgehend vom Gurtaufroller 30 diagonal über den
Oberkörper des angegurteten Fahrzeuginsassen I zum Schlossumlenkelement 1 verläuft
und ein Beckensegment oder Beckengurt L, der vom Schlossumlenkelement 1 ausgehend
in der Gurtverlaufsrichtung V zur Sitzgurtverankerung 33 verläuft.
-
Mittels
des Gurtaufrollers 30 ist der Sicherheitsgurt 10 gegen
den Oberkörper des Fahrzeuginsassen 1 vorgespannt,
so dass er an diesem anliegt.
-
Im
Falle eines Unfalls, beispielsweise einem Frontalaufprall, wird
das Fahrzeug entgegen der Fahrtrichtung, d. h., entlang der Fahrzeuglängsachse x
verzögert, wobei der mittels des Sicherheitsgurtes 10 an
den Fahrzeugsitz 3 gegurtete Fahrzeuginsasse I infolge
seiner Trägheit entlang der Fahrzeuglängsachse
x gegen den Sicherheitsgurt 10, und zwar den Schultergurt
S und den Beckengurt L gedrückt wird, und zwar mit einer
Kraft, die der Trägheit des Fahrzeuginsassen entspricht.
Diese Kraft greift am Sicherheitsgurt 10 an und spannt
diesen entlang der Gurtverlaufsrichtung V.
-
Die
den Sicherheitsgurt 10 spannenden Kräfte werden
im Wesentlichen einerseits am Gurtaufroller 30 und andererseits – bei
einem Schlossumlenkelement 1 mit freiem Gurtdurchlauf – an
der Gurtverankerung 33 in das Kraftfahrzeug bzw. den Fahrzeugsitz 3 eingeleitet.
Die am Gurtaufroller 30 eingeleitete Kraft ist dabei entgegen
der Gurtverlaufsrichtung V orientiert, während die an der
Gurtverankerung 33 angreifende Gurtkraft F' in Gurtverlaufsrichtung
V verläuft.
-
Bei
einem herkömmlichen Sicherheitsgurtsystem 2, bei
dem eine Gurtkraftbegrenzung lediglich am Gurtaufroller 30 erfolgt,
z. B. mittels eines am Gurtaufroller 30 angeordneten Kraftbegrenzers 31, steigt
die den Sicherheitsgurt 10 entlang der Gurtverlaufsrichtung
V straffende Kraft F aufgrund des Reibschlusses zwischen dem Sicherheitsgurt 10 und
dem angegurteten Fahrzeuginsassen 1 entlang der Gurtverlaufsrichtung
V an. Hierdurch ergibt sich der in der 2 anhand
der durchgezogenen Linie gezeigte Verlauf der Kraft F (Ordinate)
entlang der Gurtverlaufsrichtung V, wobei an der Abszisse des in
der 2 dargestellten Diagramms markante Positionen des
Gurtverlaufes (Schlossumlenkelement 30, Schulterumlenkelement 32,
Schlossumlenkelement 1 und Gurtverankerung 33)
gekennzeichnet sind. Durch den Reibschluss zwischen dem Fahrzeuginsassen
I und dem Sicherheitsgurt 10 steigt die Kraft F insbesondere
im Thoraxbereich T des Fahrzeuginsassen I an, so dass die bei der
Rückhaltung in den Oberkörper des Fahrzeuginsassen
I eingeleiteten Kräfte im verletzungsträchtigen
Thoraxbereich T betragsmäßig größer
sind als am vergleichsweise robusten Schulterbereich S des Fahrzeuginsassen
I. Dies ist auch insofern nachteilig, als dass aufgrund der Hebelverhältnisse
des menschlichen Körpers eine im Bereich der Schulter S'
des Fahrzeuginsassen angreifende Rückhaltekraft FS den wichtigsten Beitrag zur Rückhaltung
des Fahrzeuginsassen leistet, da der zugehörige Hebelarm
maximal ist. Im Vergleich dazu weist eine am Thoraxbereich des Fahrzeuginsassen
angreifende Rückhaltekraft FT einen kleineren
Hebelarm auf und muss daher vergleichsweise größer
sein, um denselben Beitrag zur Rückhaltung des Fahrzeuginsassen
I zu leisten, wie die am Schulterbereich S' angreifende Kräfte
FS.
-
Um
die am Thoraxbereich T des Fahrzeuginsassen I angreifenden Rückhaltekräfte
FT zu verringern, weist das Schlossumlenkelement 1 einen
Mechanismus auf, der einerseits den Gurtdurchlauf des Sicherheitsgurtes 10 durch
das Schlossumlenkelement 1 im Falle einer gefährlichen
Situation, d. h. im Rückhaltefall, sperrt und andererseits
die bei einer gefährlichen Fahrzeugsituation den Schultergurt
S entlang dessen Gurtverlaufsrichtung V spannende Kraft FB am Schlossumlenkelement 1 begrenzt.
Hierdurch wird der in der 2 anhand
der gestrichelten Linie dargestellte Verlauf der Gurtkraft F entlang
der Gurtverlaufsrichtung V erzielt, bei dem aufgrund der Gurtkraftbegrenzung
am Schlossumlenkelement 1 die den Sicherheitsgurt 10 entlang
der Gurtverlaufsrichtung V spannende Kraft F ausgehend vom Schulterumlenkelement 32 entlang
der Gurtverlaufsrichtung V abnimmt, so dass die bei einem Unfall
in den Oberkörper des Fahrzeuginsassen I entlang der Fahrzeuglängsachse
x eingeleiteten Kräfte FS, FT im Schulterbereich S' des Fahrzeuginsassen
I größer sind als im Thoraxbereich T. Somit wird
mittels der am Schlossumlenkelement 1 vorgenommenen Kraftbegrenzung
des Schultersegmentes S die Rückhaltung des Fahrzeuginsassen
I bei einem Unfall verbessert und gleichzeitig das Verletzungsrisiko
des Fahrzeuginsassen I, insbesondere für den Thoraxbereich
T, verringert.
-
3 zeigt
in Verbindung mit den 5 bis 8 eine schematische
Ansicht der in der 1 gezeigten Sicherheitsgurtanordnung 2,
mit einem Schlossumlenkelement 1 zum Begrenzen einer den Sicherheitsgurt 10 entlang
der Gurtverlaufsrichtung V straffenden Kraft. Eine derartige Kraft
wird beispielsweise beim Verzögern des Fahrzeuges entlang
der Fahrzeuglängsachse x aufgrund der Trägheit
des angegurteten Fahrzeuginsassen in den Sicherheitsgurt 10 eingeleitet.
-
Das
Schlossumlenkelement 1 weist einen rahmenförmigen
Körper 23 auf, der eine Durchgangsöffnung
O, die der Sicherheitsgurt 10 frei durchlaufen kann, begrenzt.
Vom Körper 23 des Schlossumlenkelementes 1 steht
entlang einer Längserstreckungsrichtung 27 eine
Gurtschlosszunge 28 ab, die ebenso flächig wie
der Körper 23 des Schlossumlenkelementes ausgebildet
ist und in der gleichen Erstreckungsebene erstreckt ist. Die Gurtschlosszunge 28 ist
entlang der Längserstreckungsrichtung 27 in eine
Gurtschlossschnalle 34 einsteckbar und dort arretierbar.
Der rahmenförmige Körper 23 weist quer
zur Längserstreckungsrichtung 27 einander gegenüberliegende
Ränder 13, 14 der Durchgangsöffnung
O auf, an denen ein bewegbarer Bereich B des Schlossumlenkelementes 1 in
Form eines Hebels um eine als Torsionsstange ausgebildete Drehachse 12 schwenkbar
festgelegt ist, die quer zur Längserstreckungsrichtung 27 der
Gurtschlosszunge 28 zwischen den beiden Rändern 13, 14 des
Körpers 23 verläuft.
-
Der
Hebel B des Schlossumlenkelementes 1 ist flächig
rechteckförmig ausgeformt und weist einen ersten Arm 15 und
einen zweiten Arm 16 auf, die entgegengesetzt zueinander
entlang einer Erstreckungsrichtung 17 des Hebels B von
der Drehachse 12 bzw. der Torsionsstange 12 des
Hebels B abstehen. Dabei ist der erste Arm 15 entlang der
Erstreckungsrichtung 17 des Hebels B länger ausgebildet als
sein zweiter Arm 16. Der Hebel B ist um seine Drehachse 12 aus
einer Anfangsstellung in eine Endstellung verschwenkbar. Dabei setzt
die Torsionsstange 12 der Schwenkbewegung ein vordefinierbares
Drehmoment entgegen, so dass der Hebel B erst beim Überschreiten
eines Mindestdrehmomentes aus der Anfangsstellung in seine Endstellung
verschwenkbar ist.
-
In
der Anfangsstellung des Hebels B steht der erste Arm 15 des
Hebels B von einer dem anzugurtenden Fahrzeuginsassen 1 abgewandten
Seite des Körpers 23 aus der Erstreckungsebene
des Körpers 23 hinaus und bildet dabei einen spitzen
Winkel mit dem Körper 23 bzw. der Gurtschlosszunge 28 des Schlossumlenkelementes 1.
In dieser Anfangsstellung des Hebels B bzw. des ersten Armes 15 des
Hebels B ist der Sicherheitsgurt 10 entlang der Gurtverlaufsrichtung
V vom Schulterumlenkelement 23 abgehend – oberhalb
des Körpers 23 des Schlossumlenkelementes 1 verlaufend – zum
ersten Arm 15 des Hebels B geführt und um diesen
entlang der Gurtverlaufsrichtung V herumgelegt, so dass der Sicherheitsgurt 10 in
Richtung auf das Becken des Fahrzeuginsassen I umgelenkt wird. Dabei
liegt der Sicherheitsgurt 10 unter einer Vorspannung, die
bei einem an einen Fahrzeuginsassen I angelegten Sicherheitsgurt 10 durch
den Gurtaufroller 30 bereitgestellt wird, an einer schmalen
Stirnseite des ersten Armes 15 des Hebels B an, die dem
Körper 23 des Schlossumlenkelementes 1 abgewandt
ist und einen Anlagebereich A des ersten Armes 15 des Hebels
B bildet.
-
Der
bewegbare Bereich B definiert somit eine Unterteilung des Sicherheitsgurtes 10 in
zwei Gurtsegmente, nämlich einen Schultergurt S, der entgegen
der Gurtverlaufsrichtung V vom Anlagebereich A abgeht und einen
Beckengurt L, der in der Gurtverlaufsrichtung V vom Anlagebereich
A abgeht und durch die Durchgangsöffnung O des Körpers 23 hindurch
entlang der Gurtverlaufsrichtung V zur Gurtverankerung 33 verläuft.
-
Über
den Anlagebereich A ist eine den Sicherheitsgurt 10 entlang
der Gurtverlaufsrichtung V straffende Kraft derart in den Hebel
B einleitbar, dass dieser aus seiner Anfangsstellung gemäß 6 in seine
Endstellung gemäß 7 bewegt
wird. Dabei setzt die Torsionsstange 12 der Schwenkbewegung des
Hebels B aus der Anfangsstellung in die Endstellung ein vorbestimmbares
Drehmoment entgegen, so dass der Hebel B erst bei einer in den Sicherheitsgurt 10 eingeleiteten
Mindestkraft, z. B. infolge einer unfallbedingten Verzögerung
des Kraftfahrzeuges, aus der Anfangsstellung in die Endstellung
verschwenkt wird. Reicht eine den Sicherheitsgurt 10 entlang
der Gurtverlaufsrichtung V spannende Kraft aus, den Hebel B aus
der Anfangsstellung in die Endstellung zu verschwenken, so wird
hierbei der erste Arm 15 des Hebels B mit samt dem Anlagebereich
A an dem der Sicherheitsgurt 10 unter Vorspannung anliegt,
entgegen der Gurtverlaufsrichtung V des Schultergurtes S in Richtung
auf das Schulterumlenkelement 32 verschwenkt, wodurch der
Schultergurt S entgegen der Gurtverlaufsrichtung V entlastet wird.
-
Gleichzeitig
wird der zweite Arm 16 des Hebels B, der in der Anfangsstellung
an einer dem Fahrzeuginsassen zugewandten Seite des Körpers 13 aus
der Erstreckungsebene des Körpers 23 des Schlossumlenkelementes 1 hinaus
steht, in Richtung auf den Körper 23 verschwenkt,
wobei er in der Endstellung des Hebels B den Sicherheitsgurt 10 zwischen
seinem freien Ende und einem stegförmigen, die Durchgangsöffnung
O unterhalb der Drehachse 12 begrenzenden Randbereich 21 der
Durchgangsöffnung O einklemmt, so dass der Gurtdurchlauf
des Sicherheitsgurtes 10 durch die Durchgangsöffnung
O gesperrt ist.
-
Im
Ergebnis wird hierdurch lediglich die den Schultergurt S entlang
dessen Gurtverlaufsrichtung V spannende Kraft FB am
Schlossumlenkelement 1 begrenzt, während die den
Beckengurt L spannenden Kräfte durch Sperren des Gurtdurchlaufes
auf konstantem Niveau gehalten werden. Bei typischen Unfallbedingungen
ist eine Begrenzung jener Kraft FB auf 2,5
kN möglich, gegenüber einer am Schultersegment
S angreifenden Kraft FB von 6 kN am Schlossumlenkelement 1,
für den Fall, dass der Sicherheitsgurt 10 das
Schlossumlenkelement 1 frei durchlaufen kann und eine Kraftbegrenzung
lediglich am Gurtaufroller 30 erfolgt.
-
Zusätzlich
zur Schwenkbewegung des Hebels B aus der Anfangsstellung in die
Endstellung, ist der Hebel B gemäß 8 dazu
eingerichtet, aus einer ersten Position entgegen der Längserstreckungsrichtung 27 der
Gurtschlosszunge 28 in eine zweite Position linear verfahren
werden, in der der Hebel B – bezogen auf einen in ein Kraftfahrzeug
eingebauten Zustand – entlang der vertikalen Fahrzeugachse
z näher am Schulterumlenkelement 32 gelegen ist
als in seiner ersten Position. Somit kann auch mittels des linearen
Verfahrens des Hebels B eine Entlastung des Schultergurtes S entlang
der Gurtverlaufsrichtung V erfolgen, die eine zusätzliche
Begrenzung der am Schlossumlenkelement 1 wirkenden Gurtkraft
FB ermöglicht.
-
Zum
linearen Verfahren des Hebels B ist dessen Torsionsstange 12 jeweils
mit einem freien Ende 12a in einer Führungsnut 12b gelagert,
wobei die Führungsnuten 12b einander gegenüberliegend an
den beiden Rändern 13, 14 des Körpers 23 ausgebildet
sind und entlang der Längserstreckungsrichtung 27 verlaufen.
Vorzugsweise sind an den beiden Führungsnuten 12b Federelemente
vorgesehen, die einer Verschiebungsbewegung der Torsionsstange 12 bzw.
des Hebels B aus der ersten Position in die zweite Position eine
vordefinierbare Rückstellkraft entgegensetzen.
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4 zeigt
eine schematische Ansicht der Sicherheitsgurtanordnung 2 mit
einem in der Endstellung befindlichen Hebel B. Die Entlastung des
Schultergurtes S entlang der Gurtverlaufsrichtung V lässt sich
auch durch den Winkel W charakterisieren, den der erste Arm 15 des
Hebels B mit dem vom ersten Arm 15 entgegen der Gurtverlaufsrichtung
V abgehenden Schultergurt S einschließt. In der Anfangsstellung
weist der Anlagebereich A, d. h. die Stirnseite des ersten Armes 15 entlang
der Gurtverlaufsrichtung einen größeren Abstand
zum Schulterumlenkelement 32 auf, als in der Endstellung
des Hebels B. Hierdurch ist in der Anfangsstellung des Hebels B
der zwischen dem ersten Arm 15 und dem Schultergurt S eingeschlossene
Winkel W kleiner als in der Endstellung des Hebels B, in der der
erste Arm 15 des Hebels B in Richtung auf den Fahrzeuginsassen
bzw. das Schulterumlenkelement 32 verschwenkt ist.
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9 zeigt
eine schematische Draufsicht auf eine Abwandlung des in den 5 bis 8 gezeigten
Schlossumlenkelementes 1, wobei im Unterschied zur 5 die
Schwenkbewegung des Hebels B aus der Anfangsstellung gemäß 10 in
seine Endstellung gemäß 12 nicht
durch einen stegförmigen Randbereich 21 der Durchgangsöffnung
O begrenzt wird, sondern durch ein Sperrelement 22, das den
rahmenförmigen Körper 23 und den Hebel
B, und zwar dessen ersten Arm 15, im Querschnitt umgreift.
Das Sperrelement 22 weist einen ersten und einen zweiten
entlang der Drehachse 12 erstreckten Schenkel 22b, 22c auf,
von denen der erste Schenkel 22b zur Anlage am ersten Arm 15 des
Hebels B und der zweite Schenkel 22c zur Anlage am zweiten Arm 16 des
Hebels B vorgesehen ist.
-
In
der Anfangsstellung des Hebels B sind die beiden Schenkel 22b, 22c des
Sperrelementes 22 jeweils beabstandet zum ersten bzw. zweiten
Arm 15, 16 des Hebels B angeordnet. Beim Schwenken
des Hebels B aus seiner Anfangsstellung in seine Endstellung wird
der zweite Arm 16 des Hebels B gegen den zweiten Schenkel 22c geführt
und unter Zwischenlage des Sicherheitsgurtes 10 gegen den
zweiten Schenkel 22c des Sperrelementes 22 gedrückt. Hierdurch
wird der Durchlauf des Sicherheitsgurtes 10 durch die Durchgangsöffnung
O gesperrt. Des Weiteren wird der erste Arm 15 des Hebels
B beim Schwenken des Hebels B in dessen Endstellung gegen den ersten
Schenkel 22b des Sperrelementes 22 geführt
und gegen diesen gedrückt, wobei das Sperrelement 22 bzw.
der zweite Schenkel 22c elastisch deformiert wird. Hierdurch übt
das Sperrelement 22 ein Drehmoment auf den Hebel B aus,
das der Schwenkbewegung des Hebels B in dessen Endstellung entgegenwirkt
und diese in der Endstellung begrenzt.
-
Bei
dem in den 9 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispiel
des Schlossumlenkelementes 1 kann der Hebel B ebenfalls
entgegen der Längserstreckungsrichtung 27 aus
einer ersten Position in eine zweite Position linear verfahren werden,
wie anhand der 5 bis 8 bereits
geschildert. Das lineare Verfahren des Hebels B in den oben beschriebenen
Ausführungsformen ist jedoch nicht zwingend notwendig,
sondern stellt eine optionale, zusätzliche Maßnahme
dar.
-
Im
Unterschied zu dem in den 5 bis 8 gezeigten
Ausführungsbeispiel des Schlossumlenkelementes 1 ist
bei dem in den 9 bis 12 gezeigten
Ausführungsbeispiel des Schlossumlenkelementes 1 eine
als Rastverbindung ausgebildete lösbare Verbindung 22a vorgesehen,
mittels der der erste Arm 15 des Hebels B in seiner Anfangsstellung
am Körper 23 des Schlossumlenkelementes 1 arretierbar
ist. Die lösbare Verbindung 22a wird dabei durch
zwei Stifte 40 gebildet, die in entgegengesetzten Richtungen
von einander abgewandten Seiten des ersten Armes 15 entlang
der Drehachse 12 des Hebels B abragen und jeweils in eine
an den beiden Rändern 13, 14 des Körpers 23 ausgebildete Ausnehmungen 41 eingreifen
können, wobei die beiden Stifte 40 in der Anfangsstellung
des Hebels B in den Ausnehmungen 41 einrasten. Die Rastverbindung 22a ist
dabei derart ausgelegt, dass die Stifte 40 des ersten Armes 15 erst
bei einem vorbestimmbaren, am Hebel B angreifenden Mindestdrehmoment
außer Eingriff mit den Ausnehmungen 41 geraten.
Hierdurch kann insbesondere auf eine schwenkbare Festlegung des
Hebels B am Körper 23 über die Torsionsstange 12 verzichtet
werden und stattdessen der Hebel B über eine starre Welle 12 am
Körper 23, und zwar an den beiden einander gegenüberliegenden
Rändern 13, 14 des Körpers 23 gelagert
werden.
-
13 zeigt
im Zusammenhang mit den 14 bis 16 eine
weitere Ausführungsform des Schlossumlenkelementes 1,
bei der im Unterschied zu den 5 bis 12 der
bewegbare Bereich B des Schlossumlenkelementes 1 nicht
durch einen verschwenkbaren Hebel gebildet wird, sondern durch einen
einstückig mit dem Körper 23 des Schlossumlenkelementes 1 verbundenen
bewegbaren Bereich B, der durch Einleiten einer vorbestimmbaren
Kraft in den Sicherheitsgurt 10, die den Sicherheitsgurt 10 entlang
der Gurtverlaufsrichtung V spannt, derart aus einer Anfangsstellung
in eine Endstellung deformierbar ist, dass einerseits der Gurtdurchlauf
des Sicherheitsgurtes 10 durch die Gurtumlenkeinrichtung 1 gesperrt
ist und andererseits die an der Gurtumlenkeinrichtung 1 am
Schultergurt S angreifende Kraft FB infolge
einer Entlastung des Schultergurtes S entlang der Gurtverlaufsrichtung
V begrenzt ist.
-
Das
Schlossumlenkelement 1 weist einen flächigen Körper 23 auf,
von dem wie zuvor beschrieben eine Gurtschlosszunge 28 in
einer Längserstreckungsrichtung 27 absteht. Die
Gurtschlosszunge 28 ist dabei in der Erstreckungsebene
des Körpers 23 des Schlossumlenkelementes 1 erstreckt.
Der bewegbare Bereich B des Schlossumlenkelementes 1 geht – der
Gurtschlosszunge 28 entlang der Längserstreckungsrichtung 27 gegenüberliegend – entgegen der
Längserstreckungsrichtung 27 vom Körper 23 des
Schlossumlenkelementes 1 einstückig ab und ist im
Querschnitt zu einer Schlaufe B' ausgeformt, mit einem längs
erstreckten Endabschnitt 25, der in der Gurtverlaufsrichtung
V des Beckengurtes L entlang eines Teilstücks des Beckengurtes
L verläuft.
-
Der
Schultergurt S des Sicherheitsgurts 10 verläuft
ausgehend von dem nicht gezeigten Schulterumlenkelement 32 entlang
der Gurtverlaufsrichtung V zu einer an der Schlaufe B' ausgebildeten
Durchgangsöffnung O und ist durch diese hindurchgeführt, wobei
der Sicherheitsgurt 10 um einen als Anlagebereich A ausgebildeten
Randabschnitt der Durchgangsöffnung O, der in der Anfangsstellung
des bewegbaren Bereiches B dem Fahrzeugboden zugewandt ist, herumgelegt
ist und an diesem Anlagebereich A unter einer durch den Gurtaufroller 30 bereitgestellten
Vorspannung anliegt. Vom Anlagebereich A verläuft der solchermaßen
umgelenkte Sicherheitsgurt 10 als Beckengurt L entlang
des freien Endabschnitts 25 zu einer weiteren Durchgangsöffnung O'
der Schlaufe B', die der einen Durchgangsöffnung O entlang
der Gurtverlaufsrichtung V bzw. entlang des Endabschnittes 25 der
Schlaufe B' gegenüber liegt.
-
Der
die Schlaufe B' umfassende bewegbare Bereich B ist derart ausgelegt,
dass eine am Sicherheitsgurt 10 angreifende Kraft, die
den Sicherheitsgurt 10 entlang der Gurtverlaufsrichtung
V spannt und eine vorbestimmbare Mindestkraft übersteigt, derart
in den Anlagebereich A des bewegbaren Bereiches B eingeleitet wird,
dass zunächst der freie Endabschnitt 25 der Schlaufe
B' entlang des Beckengurtes L gegen die weitere Durchgangsöffnung
O' geführt wird, so dass er den dort hindurch laufenden
Beckengurt L einklemmt. Hierdurch ist entsprechend der 15 der
Gurtdurchlauf durch die beiden Durchgangsöffnungen O, O'
der Schlaufe B' insgesamt gesperrt.
-
Im
weiteren Verlauf wird nun durch die in den Anlagebereich A eingeleitete
Gurtkraft, die den Sicherheitsgurt 10 entlang der Gurtverlaufsrichtung
V spannt, der Anlagebereich A entgegen der Gurtverlaufsrichtung
V des Schultergurtes S zum Schulterumlenkelement 32 bzw.
zum rückzuhaltenden Fahrzeuginsassen I hin verlagert, und
zwar unter Deformation des bewegbaren Bereiches B. Die Deformation
des bewegbaren Bereiches B entspricht dabei im Wesentlichen einer
Rotation der Schlaufe B' um den Bereich der weiteren Durchgangsöffnung
O' in Richtung auf den Fahrzeuginsassen I bzw. das Schulterumlenkelement 32.
Hierbei wird der Schultergurt S entlang der Gurtverlaufsrichtung
V, wie bereits in der 4 dargestellt, entlastet, was
einer Begrenzung der beim Schlossumlenkelement 1 am Schultergurt
S angreifenden und entlang dessen Gurtverlaufsrichtung V wirkenden
Gurtkraft FB zur Folge hat.
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Die
Deformation des bewegbaren Bereiches B infolge der im Rückhaltefall
am Sicherheitsgurt 10 angreifenden Kraft, ist einerseits über
die Form des bewegbaren Bereiches B, d. h. im Wesentlichen über die
Form der Schlaufe B', sowie über den Materialaufbau des
bewegbaren Bereiches B, der vorzugsweise aus einem Metall gefertigt
ist, beeinflussbar. Insbesondere können die Stellen, um
die herum eine Rotation der Schlaufe B' ausgeführt werden
soll, eine geringere Materialstärke aufweisen, so dass
eine Verformung vorzugsweise in diesem Bereich stattfindet. Solche
Bereiche werden beispielsweise durch die Durchgangsöffnungen
O, O' bereitgestellt, die den bewegbaren Bereich B lokal schwächen.
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Die 17 bis 20 zeigen
eine Abwandlung des in den 13 bis 16 gezeigten
Schlossumlenkelementes 1. Dabei ist im Unterschied zu dem
in den 13 bis 16 gezeigten
Schlossumlenkelement 1 der bewegbare Bereich B in Form
einer Schlaufe B' ausgebildet, die sich beim Deformieren des bewegbaren
Bereiches B aus der Anfangsstellung in die Endstellung zuschnürt
und den durch sie hindurch verlaufenden Beckengurt L einklemmt, so
dass der Gurtdurchlauf durch die Gurtumlenkeinrichtung 1 gesperrt
ist.
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Hierzu
verläuft der Schultergurt S des Sicherheitsgurtes 10 ausgehend
vom Schulterumlenkelement 32 entlang der Gurtverlaufsrichtung
V des Beckengurtes L zu einem freien Endabschnitt 25 des bewegbaren
Bereiches B und ist um eine – in der Anfangsstellung des
bewegbaren Bereiches B in Richtung auf den Fahrzeugboden weisende – Stirnseite des
freien Endabschnitts 25 gelegt, die einen Anlagebereich
A für den Sicherheitsgurt 10 bildet. Der Sicherheitsgurt 10 liegt
unter Vorspannung, die durch den Gurtaufroller 30 bereitgestellt
wird, an dem Anlagebereich A an, wobei der Sicherheitsgurt 10 am
Anlagebereich A umgelenkt wird und in zwei Gurtsegmente unterteilt
wird, nämlich den Schultergurt S und den Beckengurt L,
wobei der Beckengurt L in seiner Gurtverlaufsrichtung V durch eine
im Körper 23 des Schlossumlenkelementes 1 ausgebildete Öffnung
O'' des Schlossumlenkelementes 1 hindurch verläuft. Mit
dieser Öffnung O'' fluchtet eine Durchgangsöffnung
O sowie eine der Durchgangsöffnung entlang der Gurtverlaufsrichtung
V des Beckengurtes L gegenüber liegende weitere Durchgangsöffnung
O', die jeweils an einem als geschlossene Schlaufe B' ausgebildeten
Abschnitt des bewegbaren Bereiches B ausgebildet sind.
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Die
Schlaufe B' ist derart bezüglich des Anlagebereiches A
des freien Endabschnitts 25 des bewegbaren Bereiches B
angeordnet, dass eine den Sicherheitsgurt 10 entlang der
Gurtverlaufsrichtung V spannende Kraft, die oberhalb einer bestimmten
Mindestkraft liegt, den Anlagebereich A, um den der Sicherheitsgurt 10 herumgelegt
ist, entgegen der Gurtverlaufsrichtung V des Schultergurtes S verlagert, wobei
der Endabschnitt 25 des bewegbaren Bereiches B die Schlaufe
B' zusammendrückt, so dass der die Schlaufe B' durchquerende
Beckengurt L in der zusammengeschnürten Schlaufe B' eingeschnürt wird.
Hierdurch ist der Gurtdurchlauf durch die beiden Durchgangsöffnungen
O, O' bzw. durch die Öffnungen O'' des Körpers 23 des
Schlossumlenkelementes 1 gesperrt.
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Gleichzeitig
wird durch die Deformation des bewegbaren Bereiches B aus der Anfangsstellung des
bewegbaren Bereiches in die Endstellung entsprechend der 20 der
Anlagebereich A in Richtung auf den Fahrzeuginsassen bzw. das Schulterumlenkelement 32 verlagert,
wodurch der Schultergurt S entlang der Gurtverlaufsrichtung entlastet wird.
Hierdurch wird die beim Schlossumlenkelement 1 in der Gurtverlaufsrichtung
V des Schultergurtes S am Schultergurt S angreifende Gurtkraft FB wie zuvor beschrieben beschränkt.
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Die
Deformation des bewegbaren Bereiches B aus der Anfangsstellung in
die Endstellung besteht im Wesentlichen aus einer Rotation des freien
Endabschnittes 25 des bewegbaren Bereiches B, um einen
die Durchgangsöffnung O beinhaltenden Bereich der Schlaufe
B' in Richtung auf den Fahrzeuginsassen I bzw. das Schulterumlenkelement 32.
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21 zeigt
im Zusammenhang mit den 22 und 23 einen
Mechanismus, mit dem die im Rückhaltefall beim Schlossumlenkelement 1 am Schultergurt
S angreifende Gurtkraft FB zusätzlich beschränkt
werden kann. Hierzu ist der flächige Körper 23 des
Schlossumlenkelementes 1 der in den 5 bis 20 beschriebenen
Art an einem dem bewegbaren Bereich B entlang der Längserstreckungsrichtung 27 gegenüber
liegenden flächigen Abschnitt, der vorzugsweise aus einem
Metall gefertigt ist, umgebogen, so dass jener Abschnitt des Körpers 23 in
einen ersten Abschnitt 23a und einen dazu parallel verlaufenden,
umgebogenen zweiten Abschnitt 23b unterteilt ist, die über
einen gekrümmten Bereich 23c, der entlang einer
quer zur Längserstreckungsrichtung 27 orientierten
Richtung verläuft, miteinander verbunden sind.
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Aus
dem ersten Abschnitt 23a ist eine rechteckförmige
Gurtschlosszunge 28 herausgestanzt, die im Gegensatz zum
umgebogenen zweiten Abschnitt 23b nicht auf den ersten
Abschnitt 23a des Körpers 23 gefaltet
ist, sondern in einer Längserstreckungsrichtung 27 vom
umgebogenen Abschnitt 23b absteht, wobei die flächige
Gurtschlosszunge 28 in der Erstreckungsebene des umgebogenen,
zweiten Abschnittes 23b verläuft.
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Der
umgebogene zweite Abschnitt 23b weist nun zwei entlang
der Längserstreckungsrichtung 27 verlaufende,
linienförmige Schwächungsbereiche 29 auf,
die mit den entlang der Längserstreckungsrichtung 27 erstreckten äußeren
Rändern 29a der Gurtschlosszunge 28 fluchten.
Die Schwächungsbereiche 29 sind dabei derart ausgelegt,
dass sie beim Angreifen einer Kraft F am Körper 23 entgegen
der Längserstreckungsrichtung 27, die von der
Gurtschlossschnalle 34 als Widerlager aufgenommen wird,
entlang der Längserstreckungsrichtung 27 einreißen,
wodurch die Gurtschlosszunge 28 entlang der Längserstreckungsrichtung 27 effektiv
verlängert wird. Hierdurch wird der Körper 23 des
Schlossumlenkelementes 1 – bezogen auf einen in
ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand – entlang der vertikalen Fahrzeugachse
z dem Schulterumlenkelement 32 angenähert und
somit der Schultergurt S entlang der Gurtverlaufsrichtung V entlastet,
was die beim Schlossumlenkelement 1 am Schultergurt angreifende
Gurtkraft FB zusätzlich begrenzt.
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24 zeigt
eine schematische, geschnittene Ansicht einer weiteren Variante
eines Schlossumlenkelementes 1, bei dem der bewegbare Bereich
B des Schlossumlenkelementes 1 linear verschieblich entlang
einer Bewegungsrichtung 50 bezüglich eines Gehäuses
G ausgebildet ist, das den bewegbaren Bereich B umschließt,
um eine Aufnahme für den bewegbaren Bereich B zu bilden,
und zwar vorzugsweise quer zu jener Bewegungsrichtung 50.
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Der
bewegbare Bereich B ist als ein Umlenkkörper ausgebildet,
um den der Sicherheitsgurt 10 entlang der Gurtverlaufsrichtung
V zum Umlenken des Sicherheitsgurtes 10 um insbesondere
180° herumgelegt ist, wobei der Sicherheitsgurt 10 an
einem Anlagebereich A des bewegbaren Bereiches B anliegt, der vorzugsweise
konvex ausgebildet ist und entlang der Bewegungsrichtung 50 einem
quer zur Bewegungsrichtung 50 erstreckten Boden 51 des Gehäuses
G gegenüberliegt. Innerhalb des Gehäuses G verlaufen
die beiden Gurtsegmente S, L entlang der Bewegungsrichtung 50,
mit Ausnahme des am Anlagebereich A anliegenden Abschnitts des Sicherheitsgurtes 10.
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Vom
Boden 51 steht entlang der Bewegungsrichtung B eine den
bewegbaren Bereich B umlaufenden Wandung 52 ab, die eine
dem Boden 51 gegenüberliegende offene Deckfläche
begrenzt, durch die der Sicherheitsgurt 10 in Form des
Schultersegmentes S in das Gehäuse G entlang der Gurtverlaufrichtung
V hinein geführt ist und durch die er in Form des (umgelenkten)
Beckensegmentes L aus dem Gehäuse G heraus geführt
ist, wobei für die beiden Gurtsegmente S, L an einem Randbereich
der offenen Deckfläche Führungen vorgesehen sind,
die die beiden Segmente S, L jeweils im Querschnitt umgreifen, wobei
die Führung für das Beckensegment L eine Krümmung
aufweist, so dass das Beckensegment L eine Ablenkung entlang einer
quer zur Bewegungsrichtung 50 orientierten Richtung erfährt.
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Von
einer dem bewegbaren Bereich B abgewandten Seite des Bodens 51 des
Gehäuses G steht entlang der Bewegungsrichtung 50 des
bewegbaren Bereiches B eine Gurtschlosszunge 28 ab, die
zum Verriegeln eines Gurtschlosses in einen Gurtschlosskörper
(Gurtschlossschnalle) einsteckbar ist. Die Gurtschlosszunge ist
längs erstreckt entlang einer Längserstreckungsrichtung 27 ausgebildet,
die mit der Bewegungsrichtung 50 des bewegbaren Bereiches
B fluchtet. Der Gurtschlosskörper ist vorzugsweise zur
Befestigung an einer Fahrzeugtragstruktur oder einem Fahrzeugsitz
eingerichtet und vorgesehen.
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Der
bewegbare Bereich B ist über zumindest ein Deformationselement
in Form eines ersten Federelementes D sowie über ein Dämpfungselement 70 zum
Dämpfen der Bewegung (Translation) des ersten Federelementes
D (und somit des bewegbaren Bereichs B) mit dem Boden 51 des
Gehäuses G gekoppelt.
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Fällt
eine mittels des Sicherheitsgurtes 10 bestimmungsgemäß angegurtete
Person bei einer gefährlichen Situation infolge einer verzögerungsbedingten
Trägheitsbewegung in den Sicherheitsgurt 10, so
wirkt auf diesen eine Kraft, die den Sicherheitsgurt 10,
also das Schultersegment S und das Beckensegment L, entlang der
Gurtverlaufsrichtung V spannt, wobei über den Anlagebereich
A eine Kraft in den bewegbaren Bereich B eingeleitet wird, die diesen
aus einer näher am Boden 51 gelegenen Anfangstellung
entlang der Bewegungsrichtung B, d. h., entgegen der Gurtverlaufsrichtung
V des Schultersegmentes S in eine Endstellung verlagert, wobei dem
Verstellweg des bewegbaren Bereiches B, dessen Länge entlang
der Bewegungsrichtung 50 bei vorgegebener, auf den bewegbaren
Bereich B in Bewegungsrichtung 50 einwirkender Kraft durch
die Federkonstante des ersten Federelementes D bestimmt ist, einer
Entlastung des Schultersegments S entspricht, die eine Begrenzung
der resultierenden, an dem Schultersegment S angreifenden Kraft
bewirkt. Mittels des Dämpfungselementes 70 wird
eine Schwingungsneigung des ersten Federelementes D unterdrückt
(z. B. aperiodischer Grenzfall).
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Damit
lediglich eine Entlastung (Kraftbegrenzung) des Schultersegmentes
S erfolgt, muss zusätzlich der Gurtdurchlauf des Sicherheitsgurtes 10 durch
das Schlossumlenkelement 1 gesperrt werden, so dass die
Länge des Beckensegmentes L (weiteres Gurtsegment) konstant
bleibt. Hierzu wird der Sicherheitsgurt 10 gemäß den 30, 31, 32 und 33 an
einem Arretierbereich C des Schlossumlenkelementes 1 festgelegt,
wobei es sich bei dem Arretierbereich C bevorzugt um einen Bereich
des Gehäuses G des Schlossumlenkelementes 1 handelt.
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Gemäß 30 ist
der Arretierbereich C an einer dem bewegbaren Bereich B zugewandten
Innenseite der Wandung 52 ausgebildet, und zwar bevorzugt
an einem die offene Deckfläche des Gehäuses G
berandenden Randbereich der Wandung 52. Ein dem Arretierbereich
C zugeordnetes Klemmelement K ist dabei entlang einer quer zur Bewegungsrichtung 50 orientierten
Richtung aus einer ersten Position, in der der Sicherheitsgurt 10 am
Arretierbereich C entlang gleiten kann, in eine zweite Position verschiebbar,
in der das Klemmelement K den Sicherheitsgurt 10 gegen
den Arretierbereich C drückt, so dass der Sicherheitsgurt 10 am
Arretierbereich C festgelegt ist. Dieses Festlegung kann dabei derart beschaffen
sein, dass ab einem bestimmten Kraftniveau ein Durchrutschen des
Sicherheitsgurtes, d. h., der Sicherheitsgurt gleitet am Arretierbereich
C entlang, eintritt. Eine Aktuierung des Klemmelementes K erfolgt
entweder separat durch eine zusätzliche Bewegungserzeugungsvorrichtung
oder wird durch den bewegbaren Bereich B bewirkt, der das Klemmelement
K sowohl auslösen als auch antreiben kann.
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Gegenüber
dem linear verschieblichen Klemmelement K der 30,
ist das Klemmelement K der 31 zwischen
zwei Positionen hin und her schwenkbar am besagten Randbereich des
Gehäuses G gelagert, wobei das Klemmelement K wie vorstehend
beschrieben, in seiner zweiten Position den Sicherheitsgurt 10 gegen
den Arretierbereich C drückt. Dabei erhöht sich
mit steigender Auslenkung des Klemmelementes K die in den Sicherheitsgurt 10 am
Arretierbereich C eingeleitete Klemmkraft. Eine Aktuierung des Klemmelementes
K kann in der gleichen Weise erfolgen wie bei einem linear verschieblichen
Klemmelement K (vgl. 30).
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Bei
dem in der 32 gezeigten Schlossumlenkelement 1 ist
das Klemmelement K im Unterschied zur 31 derart
ausgebildet, dass es den besagten Randbereich der Wandung 52 des
Gehäuses G, der vorzugsweise entlang einer quer zur Bewegungsrichtung 50 orientierten
Richtung von einer dem bewegbaren Bereich B abgewandten Außenseite
der Wandung 52 abragt, in der zweiten Position, in der
das Klemmelement K den Sicherheitsgurt 10 zum Sperren des
Gurtdurchlaufs gegen den Arretierbereich C drückt, mit
einer entlang der Bewegungsrichtung 50 vom Klemmelement
K abragenden Nase hintergreift, so dass der um die Nase herumgelegte
Sicherheitsgurt 10 (Beckengurt L) vorzugsweise um 180° umgelenkt
wird.
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Bei
dem in der 33 gezeigten Schlossumlenkelement 1 ist
der Anlagebereich A im Querschnitt konvex-konkav ausgebildet und über
zumindest ein zweites Federelement 80 mit einer konvex
gekrümmten, der konkaven Seite des Anlagebereiches A zugewandten
Seite des bewegbaren Bereich B verbunden. Der Anlagebereich A ist
daher bezüglich des bewegbaren Bereichs B aus einer ersten
Position in eine zweite, näher am bewegbaren Bereich B
gelegene Position verschiebbar, und zwar unter Spannung des mindestens
einen zweiten Federelementes 80. Diese Bewegung wird durch
einen um den Anlagebereich A herumgelegten Sicherheitsgurt 10 bewirkt,
wenn sich dieser infolge eines Unfalls entlang der Gurtverlaufsrichtung
V spannt und eine Kraft entgegen der Gurtverlaufsrichtung V des
Schultersegmentes S auf den Anlagebereich A ausübt. Hierbei wird
der Anlagebereich A in seine zweite, näher am bewegbaren
Bereich B gelegene Position bewegt, und drückt sodann – bei
deformiertem (zusammengedrückten) zweiten Federelement 80 – den
bewegbaren Bereich B in dessen Endstellung, wobei das vorgenannte
Deformationselement D in Form des ersten Federelementes eine rückstellende
Kraft auf den bewegbaren Bereich B ausübt, die den bewegbaren
Bereich in Richtung auf die Anfangsstellung vorspannt. Hierbei garantiert
eine im Vergleich zum ersten Federelement D kleinere Federkonstante
des mindestens einen zweiten Federelementes 80, dass der
Anlagebereich A in seine zweite Position bewegt wird, bevor der
bewegbare Bereich B durch die im Crashfall am Anlagebereich A angreifende
Gurtkraft in die Endstellung bewegt wird.
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Somit
kann der Anlagebereich A als Arretierschalter eingesetzt werden.
D. h., der Anlagebereich A ist vorzugsweise dazu ausgebildet beim
Bewegen in seine zweite Position bzw. in der zweiten Position eine
Bewegung eines der vorstehend beschriebenen Klemmelemente K auszulösen
bzw. derart mit einem solchen Klemmelement K gekoppelt zu sein,
dass der Anlagebereich A beim Bewegen in seine zweite Position eine
Bewegung des Klemmelementes K in dessen zweite Position erzeugt.
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25 zeigt
eine schematische Schnittansicht einer Abwandlung des in der 24 gezeigten Schlossumlenkelementes 1,
wobei im Unterschied zur 24 der
bewegbare Bereich nicht über ein erstes Feder- bzw. Dämpfungselement
mit dem Gehäuse G gekoppelt ist, sondern über
eine Blechlasche D.
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Die
Blechlasche D weist einen ersten Schenkel 59 auf, der vom
bewegbaren Bereich B entlang der Bewegungsrichtung 50 in
Richtung auf den Boden 51 des Gehäuses G des Schlossumlenkelementes 1 absteht
und über einen gekrümmten Verbindungsbereich 58 mit
einem zweiten Schenkel 57 verbunden ist, der sich entlang
der Bewegungsrichtung 50 zum Randbereich der Wandung 52 erstreckt
und dort am Gehäuse G festgelegt ist.
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Bei
einer Beaufschlagung des bewegbaren Bereiches B mit einer durch
den Sicherheitsgurt 10 im Crashfall vermittelten Kraft
wird eine Rollbiegung der Blechlasche bewirkt, die der Bewegung
des bewegbaren Bereichs B aus seiner Anfangstellung nahe des Bodens 51 in
seine Endstellung nahe der offenen Deckfläche des Gehäuses
G einen vordefinierbaren Widerstand entgegensetzt.
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Beim
Vorgang der Rollbiegung, der sich während der Bewegung
des bewegbaren Bereiches B aus der Anfangs- in die Endstellung ereignet,
wandert der gekrümmte Verbindungsbereich 58 zur
offenen Deckfläche hin, was einer Verlängerung
des ersten Schenkels 59 und einer Verkürzung des
zweiten Schenkels 57 entspricht. Infolgedessen weist der
bewegbare Bereich B in der Endstellung einen vergleichsweise größeren
Abstand zum Boden 51 auf, was bei gleichzeitiger Festlegung
des Sicherheitsgurtes 10 am Arretierbereich C eine entsprechende Entlastung
(Kraftbegrenzung) des Schultersegmentes S bewirkt.
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Gemäß der 26 und 27 sind
zumindest zwei derartige Blechlaschen D vorgesehen, die sich quer
zur Bewegungsrichtung 50 einander gegenüberliegen.
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28 zeigt
eine schematische, teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Abwandlung
des in der 25 gezeigten Schlossumlenkelementes 1, bei
dem der bewegbare Bereich B nicht mittels einer Blechlasche D mit
dem Gehäuse G des Schlossumlenkelementes 1 gekoppelt
ist, um der Bewegung aus der Anfangsstellung in die Endstellung
einen vordefinierbaren Widerstand entgegenzusetzen, sondern mittels
zweier Deformationselemente D, D' in Form von Stiften, insbesondere
aus einem Metall, die jeweils mit einem ersten Abschnitt 55,
der quer zur Bewegungsrichtung 50 erstreckt ist, in je
eine sackförmige Ausnehmung 60, 61 des
bewegbaren Bereiches B eingeführt sind und jeweils über
einen zweiten, entlang der Bewegungsrichtung 50 erstreckten Abschnitt 56,
der mit dem jeweiligen ersten Abschnitt 55 verbunden ist,
am Boden 51 des Gehäuses G festgelegt sind. Dabei
sind die beiden Ausnehmungen 60, 61 an einander
abgewandten Seiten des bewegbaren Bereiches B ausgebildet, die jeweils
der Wandung 52 zugewandt sind und verlaufen insbesondere
parallel zueinander.
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Bei
einer Beaufschlagung des bewegbaren Bereiches B mit einer durch
den Sicherheitsgurt 10 vermittelten Kraft, die in der Bewegungsrichtung 50 auf
den bewegbaren Bereich B einwirkt, wird der bewegbare Bereich B
unter Auszug der ersten Abschnitte 55 der beiden Stifte
D, D'' aus den Ausnehmungen 60 und 61 aus seiner
Anfangstellung nahe des Bodens 51 in seine Endstellung
nahe der offenen Deckfläche des Gehäuses G bewegt.
Dabei werden die ausgezogenen Bereiche der ersten Abschnitte 55 der
beiden Stifte D, D'' jeweils umgebogen, so dass sie mit dem jeweiligen
zweiten Abschnitt 56 fluchten und diesen effektiv verlängern.
Damit wird der Bewegung des bewegbaren Bereiches B in die Endstellung ein
vordefinierbarer Widerstand entgegengesetzt über den die
erzielbare Kraftbegrenzung der am Schultersegment im Crashfall wirkenden
Kraft einstellbar ist. Ein Festlegen des Sicherheitsgurtes 10 an
einem Arretierbereich C des Gehäuses G kann nach den bereits
dargelegten bzw. nachfolgenden Maßnahmen geschehen.
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29 zeigt
eine Abwandlung des in der 28 dargestellten
Prinzips. Hierbei ist im Unterschied zur 28 der
bewegbare Bereich B nicht über zwei deformierbare Stifte
D, D' am Gehäuse G gelagert, sondern über ein
Deformationselement D in Form einer zusammenhängende Schlaufe,
die insbesondere aus einem Metall besteht und die über
zwei freie Endabschnitte 59 mit dem Boden 51 des
Gehäuses G verbunden ist, die sich ausgehend vom Boden 51 entlang
der Bewegungsrichtung 50 zum bewegbaren Bereich B erstrecken,
wo sie in je eine Ausnehmung des bewegbaren Bereiches B eingeführt
sind, die jeweils durch zwei zueinander versetzt angeordnete Stifte 65a, 65b definiert
sind. Diese Stifte 65a, 65b sind quer zur Bewegungsrichtung 50 derart
zueinander versetzt angeordnet, dass sich die Schlaufe D entlang
der Bewegungsrichtung B verjüngt. Durch die beidseitig
zweimalige Umlenkung deformieren die Stifte 65a, 65b die
Schlaufe D beim Bewegen des bewegbaren Bereichs B in die Endstellung,
was jener Bewegung einen vordefinierbaren Widerstand entgegensetzt, über
den die Kraftbegrenzung der am Schultersegment S im Crashfall angreifenden
Kraft einstellbar ist. Ein Festlegen des Sicherheitsgurtes 10 an
einem Arretierbereich C des Schlossumlenkelementes 1 kann
nach den bereits dargelegten Maßnahmen geschehen.
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Gemäß 34 ist
die Blechlasche D bei einem Schlossumlenkelement 1 der
in der 25 gezeigten Art zusätzlich
entlang der Bewegungsrichtung 50 des bewegbaren Bereiches
B zwischen einer ersten und einer zweiten Position (linear) hin
und her verschiebbar am Gehäuse G gelagert. Da dieser Freiheitsgrad
der Blechlasche D dazu ausgelegt ist, einer am Anlagebereich A in
der Bewegungsrichtung 50 (bzw. entgegen der Gurtverlaufsrichtung
V des Schultersegmentes S) angreifenden Gurtkraft einen geringeren
Widerstand entgegen zu setzen als die Deformation (Rollbiegung)
des Deformationselementes D, erfolgt die lineare Verschiebung des
Deformationselementes D in dessen zweite Position grundsätzlich
vor einer Deformation des Deformationselementes D. Somit ist über
die lineare Verschiebung des Deformationselementes D ein Arretieren
des Sicherheitsgurtes 10 am Arretierbereich C möglich,
bevor der Deformationsbereich der besagten Rollbiegung unterzogen
wird. Die Festlegung des Sicherheitsgurtes 10 am Arretierbereich
kann dabei direkt durch das Deformationselement D bewirkt werden, etwa
indem dieses den Sicherheitsgurt 10 in seiner zweiten Position
gegen den Arretierbereich C drückt. Zum Rückstellen
des in seiner zweiten Position befindlichen Deformationselementes
D, ist dieses bevorzugt über ein Federmittel mit dem Gehäuse
G gekoppelt.
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Bei
den vorstehend beschriebenen Schlossumlenkelementen 1 kann
das Gehäuse G den bewegbaren Bereich auch bis auf Schlitze
für den Sicherheitsgurt 10 (Führungen)
vollständig umschließen. In diesem Fall ist die
offene Deckfläche des Gehäuses G verdeckt, d.
h., als geschlossene Deckfläche bzw. Wandung ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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