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Die
Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem
Gurtband, einer Gurtrückholeinrichtung
und einer separaten, verdeckt angeordneten, reversiblen Straffeinheit
zur Leistungsstraffung des Gurtbandes in einer Gefahrensituation,
wobei die Straffeinheit ein linear verfahrbares Zustellelement aufweist
und wobei die Leistungsstraffung durch ein Verfahren des Zustellelementes
erfolgt. Die Gurtrückholeinrichtung
kann als Aufroller ausgeführt
sein, der beispielsweise im unteren Bereich einer B-Säule oder
C-Säule
eines Kraftfahrzeuges an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist.
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Ein
Sicherheitsgurtsystem für
ein Kraftfahrzeug mit den eingangs beschriebenen Merkmalen ist aus
der Druckschrift
DE
102 39 437 B4 bekannt. Ausgehend von einem ersten Ende,
an dem das Gurtband direkt oder über
einen Aufroller an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist, verläuft das
Gurtband zunächst
verdeckt innerhalb einer Säule
des Fahrzeuges zu einem Gurtumlenker und wird dort aus der Säule herausgeführt. Bei
der Benutzung des Sicherheitsgurtsystems verläuft das Gurtband von dem Gurtumlenker über einen
zu sichernden Insassen, eine Öse
einer in einem Gurtschloss gehaltenen Schlosszunge über einen
Beckenbereich des Gurtbandes zu einer zweiten Befestigung des Gurtbandes
an dem Fahrzeugaufbau. Bei einer starken Verzögerung in einer Gefahrensituation,
beispielsweise bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis, wird
aufgrund der Massenträgheit
des von dem Sicherheitsgurtsystem gesicherten Insassens schlagartig
eine große
Zugkraft auf das Gurtband ausgeübt, wodurch
die Gurtrückholeinrichtung,
die dem Aufrollen des Gurtbandes dient, arretiert wird. Da bei einem lediglich
schlaff am Insassen anliegenden Gurtband bei einer starken Verzögerung eine
sichere Rückhaltung
und eine gleichmäßige Kraftverteilung
nicht gewährleistet
sind, wird bei dem Erkennen einer Gefahrensituation durch eine zugeordnete
Steuerelektronik eine Straffeinheit zur Leistungsstraffung des Gurtbandes
ausgelöst.
Die verdeckt angeordnete Straffeinheit weist einen feststehenden
Umlenker und einen linear verfahrbaren Straffumlenker als Zustellelement auf,
wobei das Gurtband um den Umlenker und den Straffumlenker gelegt
ist und wobei bei einer Leistungsstraffung durch das Umlenken des
Gurtbandes eine Gurtschlaufe zwischen feststehendem Umlenker und
Straffumlenker gebildet wird. Die Straffeinheit kann dabei reversibel
ausgeführt
sein.
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Aus
der Druckschrift
EP
0 893 313 A2 ist ein Sicherheitsgurtsystem bekannt, bei
dem die Leistungsstraffung an einem Aufroller durch einen Elektromotor
bewirkt wird. Der Elektromotor erlaubt darüber hinaus bei der frühzeitigen
Erkennung einer möglichen
Gefahrensituation eine Vorstraffung des Gurtbandes um die Fahrzeuginsassen
zu warnen und eine möglicherweise
bestehende Gurtlose zumindest teilweise zu entfernen. Nachteilig
ist, dass für
die Leistungsstraffung leistungsstarke, direkt ansprechende und
damit teure Motoren notwendig sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsgurtsystem
mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welches kostengünstig zu
fertigen ist und eine direkte und zuverlässige Leistungsstraffung ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Ausgestaltung gemäß dem kennzeichnenden Teil
des Anspruches 1 gelöst.
Vorzugsweise ist das Zustellelement mit einem im gespannten Zustand verriegelbaren
Federmechanismus beaufschlagt, wobei die Leistungsstraffung nach
der Entriegelung des Federmechanismus durch die Federkraft erfolgt.
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Erfindungsgemäß erfolgt
die Leistungsstraffung durch einen mechanisch vergleichsweise einfach
ausgebildeten Energiespeicher, der geeignet ist, kurzfristig eine
ausreichende Energie zur Leistungsstraffung bereitzustellen. Um
nach der Leistungsstraffung das Zustellelement zurück in eine Ausgangsposition
zu bewegen ist erfindungsgemäß ein separater
Rücksteller
vorgesehen. Da der Rückstellvorgang
im Vergleich zur Leistungsstraffung sehr langsam ablaufen kann,
kann ein leistungsschwacher Rücksteller
eingesetzt werden.
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Der
Rücksteller
kann beispielsweise einen Elektromotor und ein Untersetzungsgetriebe
aufweisen. Das Untersetzungsgetriebe ist dabei vorzugsweise mehrstufig
ausgebildet, so dass eine Vervielfachung des von dem Elektromotor
ausgeübten
Drehmomentes erfolgt. Um das Zustellelement zurück in die Ausgangsposition
zu bewegen ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass
der Rücksteller über eine
Wickelwelle und Seile oder Stahlbänder an dem Straffumlenker
angeschlossen ist, wobei bei einem Rückstellvorgang die Wickelwelle von
dem Rücksteller
angetrieben wird und wobei die Seile bzw. die Stahlbänder durch
die Drehung der Wickelwelle auf diese aufgewickelt werden. Die Teile der
Straffeinheit können
dabei bevorzugt auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sein.
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Die
Leistungsstraffung wird bei dem Erkennen einer Gefahrensituation
beispielsweise durch einen Beschleunigungs- oder Verformungssensor
ausgelöst.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch, dass das Auslösesignal
für die
Leistungsstraffung von einer Bordelektronik erzeugt wird. Dabei
können
beispielsweise Signale einer Abstands- oder Hindernisüberwachung,
der Bremsdruck, die Stellung und Positionsänderung des Bremspedals oder
weitere Signale verarbeitet werden, die auf eine Gefahrensituation hinweisen
können.
Die Auslösung
der Leistungsstraffung erfolgt vorzugsweise so frühzeitig,
dass das Gurtband vor einem Crashfall oder zumindest vor der maximalen
Zugbelastung im Crashfall straff an dem zu schützenden Insassen anliegt, so
dass der Insasse sicher unter Gewährleistung einer optimalen
Kraftverteilung zurückgehalten
wird. Insbesondere kann durch die Leistungsstraffung verhindert
werden, dass bei der schlagartigen Verzögerung eines Fahrzeuges in
einem Crashfall die Insassen aufgrund ihrer Trägheit ruckartig von einem zuvor
lose anliegenden Gurt zurückgehalten
werden. Durch die Vermeidung einer solchen Spitzenbelastung wird
die Gefahr schwerer Verletzungen wesentlich reduziert und auch eine
effektivere Auslegung des gesamten Gurtsystems ermöglicht.
Neben der Erhöhung
der Sicherheit in einem Crashfall kann das erfindungsgemäße Sicherheitsgurtsystem
dazu beitragen bei einer erkannten Gefahrensituation die Aufmerksamkeit
eines Fahrzeugführers
durch die Gurtstraffung zu erhöhen.
Um Verletzungen des Insassen durch das Gurtband selbst zu vermeiden,
weist das Sicherheitsgurtsystem typischerweise auch eine Gurtkraftbegrenzung auf,
die beispielsweise durch verformbare Umlenkelemente für das Gurtband
realisiert werden kann.
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Die
Auslösung
des Energiespeichers, beispielsweise die Entriegelung des Federmechanismus
und das Freisetzen der Federkraft sollen möglichst verzögerungsfrei
erfolgen, um eine unverzügliche
Leistungsstraffung zu ermöglichen.
Typischerweise nimmt die Leistungsstraffung weniger als 200 ms in
Anspruch. Der Energiespeicher ist dabei vorzugsweise durch einen
elektrischen Aktuator auslösbar,
der zur Auslösung
der Leistungsstraffung unmittelbar an einen Sensor oder eine Steuereinrichtung angeschlossen
ist. Im Rahmen der Erfindung liegt grundsätzlich jedoch auch eine rein
mechanische Auslösung
des Energiespeichers, beispielsweise durch die in einer Gefahrensituation
auftretenden Beschleunigungen. Ein elektrischer Aktuator kann beispielsweise
einen Elektromagneten als Stellantrieb aufweisen. Eine solche Ausgestaltung
des elektrischen Aktuators zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau,
eine hohe Zuverlässigkeit
und geringe Verzögerungszeiten
aus.
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Der
Federmechanismus als mögliche
Ausgestaltung des Energiespeichers ist im Rahmen der Erfindung derart
ausgeführt,
dass er eine ausreichend hohe Federkraft zur Leistungsstraffung
und einen ausreichend großen
Stellweg aufweist. Die weitere Ausgestaltung des Federmechanismus
kann darüber
hinaus frei gewählt
werden. So kann der Federmechanismus beispielsweise eine oder mehrere Schraubenfedern
aufweisen, die als Zug- oder Druckfedern auf das Zustellelement
wirken, wobei der Federmechanismus im gespannten Zustand verriegelt
ist, während
sich das Zustellelement in der Ausgangsposition befindet. In einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass
der Federmechanismus von zwei Spiralfedern gebildet ist, die jeweils
an einer Seite des Zustellelementes befestigt sind. Die Spiralfedern
sind typischerweise aus einem spiralförmig aufgewickelten Metallband
gebildet und ermöglichen
eine besonders platzsparende Ausgestaltung des Federmechanismus.
Die Spiralfedern können
in einer Federdose angeordnet sein, so dass der Federmechanismus
gefahrlos montiert und demontiert werden kann und im eingebauten
Zustand effektiv vor Verschmutzungen geschützt ist.
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Im
Rahmen einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystems,
welches in einer B-Säule
und einer C-Säule
eines Kraftfahrzeuges montiert werden kann, ist vorgesehen, dass
das Zustellelement als Klemmvorrichtung für eine klemmende Arretierung
des Gurtbandes ausgebildet ist. Bei einer Leistungsstraffung wird
das an dem Zustellelement klemmend gehaltene Gurtband durch die
Bewegung des Zustellelementes in Bezug auf den um einen Insassen
geführten
Gurtbandabschnitt gestrafft. Das Gurtband wird dabei direkt oder über einen
weiteren Umlenkbeschlag in Richtung der Gurtrückholeinrichtung gezogen, die entsprechend
der Verkürzung
des um den Insassen geführten
Gurtbandabschnittes das eingeholte Gurtband aufnehmen kann. In einer
Crashsituation werden die auftretenden, extremen Zugkräfte an dem Gurtband
in üblicher
Weise wie bei einem Sicherheitsgurtsystem ohne eine Straffeinheit
von der Gurtrückholeinrichtung
aufgenommen, wobei die Gurtrückholeinrichtung
eine weitere Gurtstraffung, beispielsweise durch einen pyrotechnischen
Treibsatz, durchführen
kann. Im Rahmen der Erfindung kann die Klemmvorrichtung so ausgeführt werden,
dass diese in einer Crashsituation passiv oder zumindest weitgehend
passiv ist, so dass durch die Gurtrückholeinrichtung optional ausgeführte Aktivitäten, wie
eine zusätzliche
Gurtstraffung oder eine Gurtkraftbegrenzung nicht behindert werden.
Insbesondere kann die Klemmung des Gurtes derart erfolgen, dass
diese durch eine von der Gurtrückholeinrichtung
ausgeführte
Gurtstraffung gelöst
wird. Durch ein passives Verhalten der Straffeinheit in einem Crashfall
ist auch auf eine besonders einfache Weise ein nachträglicher
Einbau in vorhandene Fahrzeugmodelle oder eine Umstellung der Serienfertigung
möglich,
ohne dass das gesamte Sicherheitsgurtsystem ausgetauscht bzw. neu
ausgelegt werden muss.
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Das
Gurtband ist vorzugsweise im nicht arretierten Zustand ohne Umlenkung
und besonders bevorzugt auch ohne einen direkten Kontakt durch das als
Klemmvorrichtung ausgebildete Zustellelement geführt, wodurch Reibungsverluste,
ein Verschleiß und
eine Beeinträchtigung
des Komforts bei der Benutzung des Sicherheitsgurtsystems vermieden
werden können.
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Zweckmäßiger Weise
kann das als Klemmvorrichtung ausgeführte Zustellelement derart
ausgeführt
sein, dass die Leistungsstraffung durch den Energiespeicher zunächst eine
Arretierung des Gurtbandes und nachfolgend eine lineare Bewegung
des Zustellelementes mit dem daran arretierten Gurtband bewirkt.
Das Zustellelement ist im Rahmen einer solchen Ausgestaltung vorzugsweise
aus einem Klemmteil und einem an einer Führung geführten Schlitten gebildet. Das
Zustellelement kann dabei mit zumindest einem Zugseil oder einem
Zugband an den Energiespeicher angeschlossen sein, wobei das Klemmteil
kippbeweglich an dem Schlitten angeordnet ist und wobei das zumindest
eine Zugseil oder Zugband an dem Klemmteil befestigt ist. Durch
eine Leistungsstraffung wirkt das Zugseil bzw. das Zugband auf das
Klemmteil, wodurch dieses gegenüber dem
Schlitten verkippt und das Gurtband zwischen Schlitten und Klemmteil
arretiert wird.
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Im
Rahmen einer alternativen weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystems
ist vorgesehen, dass die Straffeinheit einen feststehenden Umlenker
aufweist und dass das Zustellelement als Straffumlenker ausgebildet
ist, wobei bei einer Leistungsstraffung durch ein Verfahren des Straffumlenkers
eine Gurtschlaufe gebildet wird. Im Rahmen einer solchen weiteren
Ausgestaltung ergibt sich der Vorteil, dass die Verkürzung des
Gurtbandes durch die Bildung einer Gurtschlaufe dem doppelten Weg
des als Straffumlenker ausgebildeten Zustellelementes entspricht.
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Die
bei einer extremen Abbremsung wirkenden Zugkräfte an dem Gurtband übersteigen
typischerweise die Zugkraft des Energiespeichers. Um zu verhindern,
dass bei der beschriebenen alternativen Weiterbildung das als Straffumlenker
ausgebildete Zustellelement bei der maximalen Zugkraft am Gurtband
entgegen der Verfahrrichtung bei der Leistungsstraffung bewegt und
ein Teil des Gurtbandes der Gurtschlaufe freigegeben wird, ist das
Zustellelement bevorzugt an einer Führung geführt und an der Führung nach
einer Leistungsstraffung durch eine Selbstverriegelung gehalten.
Die Selbstverriegelung verhindert eine Bewegung des Zustellelementes
in Richtung der Ausgangsposition, wobei zweckmäßigerweise weiterhin eine weitere
Straffung durch den Energiespeicher ermöglicht wird. So kann die Straffeinheit
in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dazu
beitragen, den mit dem Sicherheitsgurtsystem gehaltenen Insassen
in eine sichere Sitzposition zu bewegen, sobald die an dem Straffumlenker
wirkende Kraft des Energiespeichers wieder die Zugkraft an dem Gurtband übersteigt.
Nach einem Aufprall wird der Insasse so in eine bevorzugte Sitzposition
zurückgezogen
und optimal vor weiteren extremen Beschleunigungen, beispielsweise
durch einen zweiten Aufprall, geschützt.
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Die
Selbstverriegelung des Zustellelementes an der Führung kann im Rahmen der beschriebenen Weiterbildung
beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Zustellelement
an zumindest einem seiner Ränder
eine Schrägverzahnung
und die Führung
eine zugeordnete Zahnstange aufweist. Aus Gründen der Kraftverteilung sind
dabei vorzugsweise an beiden Rändern
des Zustellelementes Schrägverzahnungen
vorgesehen, die jeweils mit einer zugeordneten Zahnstange der Führung zusammenwirken.
Um nach einer Leistungsstraffung das Zustellelement zurück in die
Ausgangsposition zu bewegen, muss die Selbstverriegelung, beispielsweise
durch einen elektrischen Aktuator der Straffeinheit, gelöst werden.
Bei der Ausgestaltung der Selbstverriegelung mit einer Schrägverzahnung
an dem Zustellelement und mit zugeordneten Zahnstangen der Führung kann
der Aktuator beispielsweise ein Verkippen der Zahnstangen gegenüber dem
Zustellelement bewirken, wodurch die Selbstverriegelung gelöst wird.
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Der
feststehende Umlenker der Straffeinheit kann als einfacher Stift
oder Rolle ausgebildet sein. Sowohl das als Straffumlenker ausgebildete
Zustellelement als auch der feststehende Umlenker können mit
einer reibungsreduzierenden Schicht versehen sein, um beim normalen
Betrieb eine geringe Reibung zu gewährleisten und einen Verschleiß zu verhindern.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Sicherheitsgurtsystems zeichnet sich allgemein dadurch aus,
dass in einer Gefahrensituation und unmittelbar vor oder bei einem
Crashfall eine eventuell vorhandene Gurtlose durch einen mechanischen
Energiespeicher beseitigt wird, der die gespeicherte mechanische
Energie kurzfristig abgeben kann. Das Sicherheitsgurtsystem führt nicht
zu einer nennenswerten Belastung der Bordelektronik und der elektrischen
Energieversorgung des Fahrzeugs. Dies ist insbesondere deshalb von
Bedeutung, da bei modernen Fahrzeugen in einer Crashsituation für verschiedene
Sicherheitseinrichtungen insgesamt ein großer Bedarf an elektrischer
Leistung besteht. Des Weiteren sind die Kosten für das erfindungsgemäße Sicherheitsgurtsystem
im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Ausfüh rungen
gering, so dass ein wirtschaftlicher Einsatz des Sicherheitsgurtsystems
bei allen Fahrzeugklassen möglich
ist.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
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1 das
erfindungsgemäße Sicherheitsgurtsystem
für ein
Kraftfahrzeug mit einer Straffeinheit während der Benutzung durch einen
Insassen;
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2 die
Straffeinheit in einer Detailansicht;
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3a eine
Teilansicht der Straffeinheit im Normalzustand;
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3b eine
Teilansicht der Straffeinheit nach einer Leistungsstraffung;
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4a und 4b eine
perspektivische Seitenansicht der Straffeinheit im Normalzustand
und nach einer Leistungsstraffung.
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5 eine
alternative Ausgestaltung der Straffeinheit des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystems
in einer Draufsicht;
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6 die
Straffeinheit gemäß 5 in
einer Rückansicht;
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7 die
Straffeinheit gemäß 5 in
einer Seitenansicht;
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8a und 8b ein
als Klemmvorrichtung ausgebildetes Zustellelement der Straffeinheit im
unarretierten und im arretierten Zustand.
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1 zeigt
ein Sicherheitsgurtsystem für
ein Kraftfahrzeug mit einem Gurtband 1, einem Aufroller als
Gurtrückholeinrichtung 2 und
einer separaten, verdeckt angeordneten, reversiblen Straffeinheit 3 zur
Leistungsstraffung des Gurtbandes 1 in einer Gefahrensituation.
Die Straffeinheit 3 weist einen feststehenden Umlenker 4 und
ein linear verfahrbares Zustellelement 5 auf, welches als
Straffumlenker ausgebildet ist. Das Zustellelement 5 ist
im gespannten Zustand mit einem verriegelten Federmechanismus 6 als
Energiespeicher beaufschlagt. Durch die Entriegelung des Federmechanismus 6 wird,
wie in 1 strichpunktiert dargestellt, der Straffumlenker 5 in
Richtung des Federmechanismus 6 gezogen und eine Gurtschlaufe 7 zwischen
dem feststehenden Umlenker 4 und dem Zustellelement 5 gebildet.
Der Aufroller, die Straffeinheit 3 und ein Gurtumlenker 8 sind
hinter einer Innenverkleidung 9 verdeckt an einer Säule 10 des
Kraftfahrzeuges, beispielsweise der B-Säule oder der C-Säule, angeordnet,
wobei die Straffeinheit 3 über einen Träger 11 befestigt
ist. Ausgehend von dem Gurtumlenker 8 läuft das Gurtband 1 über den
Oberkörper
des gesicherten Insassen 12 über eine in einem Gurtschloss 13 gehaltene Schlosszunge 14 und
den Beckenbereich des Insassen 12, zu einer am Fahrzeugaufbau 15 angeordneten
Befestigung 16.
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2 zeigt
die Straffeinheit 3 des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystems
in einer Detailansicht. Die Teile der Straffeinheit 3 sind
auf dem Träger 11 angeordnet.
Die Straffeinheit 3 weist eine Führung 17 mit einem
stabilisierenden Basiskörper 18 und
randseitigen Zahnstangen 19 als Führungsschienen auf, wobei das
Zustellelement 5 an der Führung 17 geführt und
nach einer Leistungsstraffung durch eine Selbstverriegelung an der
Führung 17 gehalten
ist. Der Federmechanismus 6 ist von zwei Spiralfedern gebildet,
die jeweils an einer Seite des Zustellelementes 5 über Stahlbänder 20 befestigt
sind. Die Spiralfedern sind jeweils in einer Federdose 21 aufgewickelt.
Die Federdosen 21 sind durch eine Sperranordnung 22 verriegelt.
Zur Entriegelung des Federmechanismus 6 über die
Sperranordnung 22 ist ein elektrischer Aktuator 23 vorgesehen,
der an eine Steuereinheit 24 angeschlossen ist. Bei einer von
der Steuereinheit 24 detektierten Gefahrensituation wird
der elektrische Aktuator 23, der einen Elektromagneten 25 als
Stellantrieb aufweist, betätigt
und der Federmechanismus 6 entriegelt, wodurch die Stahlbänder 20 auf
die jeweils zugeordnete Federdose 21 aufgewickelt werden.
Nach der Entriegelung des Federmechanismus 6 erfolgt die
Leistungsstraffung typischerweise in weniger als 200 ms (0,2 sec.). Sobald
die von dem Gurtband 1 auf das Zustellelement 5 wirkende
Zugkraft größer ist
als die auf das Zustellelement 5 wirkende Federkraft, wird
durch die Selbstverriegelung verhindert, dass das Zustellelement 5 sich
von der Federdose 21 weg in Richtung der Ausgangsposition
bewegt. Sobald nachfolgend, beispielsweise nach der Kollision des
Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis, die Federkraft die Zugkraft
an dem Gurtband 1 überwiegt,
erfolgt aufgrund der Federkraft eine weitere Straffung des Gurtbandes 1, wodurch
der Insasse 12 vor einer etwaigen zweiten starken Beschleunigung
in eine bevorzugte Sitzposition gezogen wird. Die Straffeinheit 3 weist
einen Rücksteller 26 auf,
der an das Zustellelement 5 angeschlossen ist und mit dem
der Straffumlenker 5 nach einer Leistungsstraffung in die
Ausgangsposition zurückgebracht
werden kann. Die Rückstellung
kann ohne Einschränkung
automatisch, beispielsweise während
der Fahrt nach Beendigung einer Gefahrensituation, bei einer Öffnung des
Gurtschlosses 13, durch den Insassen 12 selbst
oder bei einer Fahrzeugreparatur in einer Werkstatt ausgelöst werden.
Zur Lösung
der Selbstverriegelung ist ein an die Steuereinheit 24 angeschlossener
zweiter Aktuator 23' vorgesehen,
der vorzugsweise einen Elektromagneten 25 als Stellantrieb
aufweist. Nach der Lösung
der Selbstverriegelung wird das Zustellelement 5 von dem
Rücksteller 26 unter
erneuter Spannung des Federmechanismus 6 in die Ausgangsposition
zurückbewegt.
Der Rücksteller 26 weist
dazu einen Elektromotor 27 und ein Untersetzungsgetriebe 28 auf.
Das Drehmoment des Elektromotors 27 wird durch das mehrstufige
Untersetzungsgetriebe 28 vervielfacht, so dass bereits
ein vergleichsweise schwacher Elektromotor 27 ausreichend
ist, um das Zustellelement 5 gegen die große Federkraft
des Federmechanismus 6 zu bewegen. Das Untersetzungsgetriebe 28 ist über eine
Kupplung 29 an eine Wickelwelle 30 angeschlossen,
wobei durch das Aufwickeln von Stahlbändern 20' auf die Wickelwelle 30 das
Zustellelement 5 bewegt wird. Da der Rückstellvorgang im Vergleich
zu der Leistungsstraffung sehr langsam, typischerweise über mehrere
Sekunden oder Minuten erfolgen kann, wird ein schwacher und damit
kostengünstiger
Elektromotor 27 eingesetzt. Die Straffeinheit 3 des
erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystems
zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau, eine hohe Zuverlässigkeit,
geringe Fertigungskosten und insbesondere auch einen geringen Platzbedarf aus.
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3a und 3b zeigen
den Verlauf des Gurtbandes 1 im Normalzustand und nach
einer Leistungsstraffung, wobei bei der dargestellten Straffeinheit 3 aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
der Träger 11,
der Rücksteller 26 und
die Führung 17 nicht
dargestellt sind. Bei einer Leistungsstraffung wird das Gurtband 1 von
dem Zustellelement 5 um etwa 180° umgelenkt. Besonders vorteilhaft
ist dabei, dass die Verkürzung
des Gurtbandes 1 durch die Bildung der Gurtschlaufe 7 dem
doppelten Stellweg entspricht, so dass vergleichsweise kurze Stellwege
zur Leistungsstraffung ausreichend sind.
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4a und 4b zeigen
die Straffeinheit 3 des erfindungsgemäßen Gurtsystems in einer perspektivischen
Seitenansicht. Wie auch 3a und 3b zu
entnehmen ist, weist das Zustellelement 5 an seinen beiden
Rändern
eine Schrägverzahnung 32 auf,
wobei die Zahnspitzen von der Federdose 21 wegweisen. Wie
in 4a und 4b zu
erkennen ist, ist der Straffumlenker 5 neben den Zahnstangen 19 der
Führung
geführt,
wobei die Schrägverzahnungen 32 des
Zustellelementes 5 mit einer entsprechenden Verzahnung 33 der
Zahnstangen 19 zusammenwirken und das Zustellelement 5 nach
einer Leistungsstraffung oder bei einer Zugkraft des Gurtbandes 1,
die größer ist
als die auf das Zustellelement 5 wirkende Federkraft, festhalten.
Die Zahnstangen 19 sind im Bereich der Wickelwelle 30 drehbar
gelagert, wobei zur Lösung
der Selbstverriegelung der zweite elektrische Aktuator 23' über eine
Hebelanordnung 34 auf die Zahnstangen 19 wirkt
und diese von dem Zustellelement 5 trennt.
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Die 5 zeigt
eine alternative Ausgestaltung der Straffeinheit 3 des
erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystems.
Der grundsätzliche
Aufbau und die Funktionsweise des Sicherheitsgurtsystems entsprechen,
soweit nicht nachfolgend weiter erläutert, dem Ausführungsbeispiel
der 1, wobei in Bezug auf ihre Funktion übereinstimmende
Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Rahmen der
alternativen Ausgestaltung der Straffeinheit 3 ist das
Zustellelement 5' als
Klemmvorrichtung für eine
klemmende Arretierung des Gurtbandes 1 ausgebildet. Wie
bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird eine Leistungsstraffung durch die Lösung der Sperranordnung 22 ausgelöst, wobei eine
Zugkraft des Federmechanismus 6 über Zugseile 35 auf
das Zustellelement 5' wirkt.
Durch die Zugkraft wird zunächst
das Gurtband 1 an dem Zustellelement 5' klemmend arretiert
und nachfolgend in Richtung des Federmechanismus 6 gezogen,
wodurch der über
den Insassen 12 geführte
Abschnitt des Gurtbandes 1 gestrafft wird. Die durch den
Straffvorgang eingeholte Länge
des Gurtbandes 1 kann dabei von der als Aufroller ausgeführten Gurtrückholeinrichtung 2 aufgenommen
werden. Das seitlich an einer Führung 17' geführte Zustellelement 5' wird nach einer
Auslösung
und einer Gurtstraffung direkt oder vorzugsweise, wenn ein entsprechendes
Freigabesignal von der Steuereinheit 24 erfolgt, durch den
Rücksteller 26 zurück in seine
Ausgangsposition bewegt, wodurch der Federmechanismus 6 erneut gespannt
wird. Wie zuvor beschrieben weist der Rücksteller 26 einen
Elektromotor 27 und ein Untersetzungsgetriebe 28 auf,
wobei jedoch eine Wickelwelle 30' von einem an das Untersetzungsgetriebe 28 angeschlossenen
Zahnrad 36 angetrieben wird.
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Einer
vergleichenden Betrachtung der 5 und 6 ist
zu entnehmen, dass in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Zustellelement 5' aus einem Klemmteil 37 und
einem an der Führung 17' geführten Schlitten 38 gebildet
ist. Um den Schlitten 38 in der Ausgangsposition zu halten
ist eine Haltevorrichtung 39 vorgesehen, die zwar im nicht
arretierten Zustand des Zustellelementes 5' einen sicheren Halt gewährleistet,
deren Haltekraft jedoch deutlich geringer ist als die Zugkraft des
Federmechanismus 6.
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In
der 7 ist dargestellt, dass das Gurtband 1 im nicht
arretierten Zustand ohne Umlenkung und ohne eine Berührung zwischen
dem Klemmteil 37 und einer Innenfläche des Schlittens 38 durch
das Zustellelement 5' geführt ist,
wodurch Reibungsverluste, ein Verschleiß und eine Beeinträchtigung
des Komforts bei der Benutzung vermieden werden können.
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Die 8a und 8b zeigen
das aus dem Schlitten 38 und dem Klemmteil 37 gebildete
Zustellelement 5' in
einer Schnittdarstellung im nicht arretierten und im arretierten
Zustand. Die Zugseile 35 sind jeweils seitlich an ein hinteres
Ende des Klemmteils 37 angeschlossen. Das Klemmteil 37 ist
kippbeweglich an dem Schlitten 38 angeordnet, wobei bei einem
Zug an den Zugseilen 35 während einer Leistungsstraffung
das rückseitige
Ende des Klemmteils 37 nach unten und eine vordere Kante 40 des Klemmteils 37 in
Richtung der Innenfläche
des Schlittens 38 bewegt wird. Das Gurtband 1 wird
dabei zwischen der Kante 40, die eine Haftbeschichtung 41 aufweisen
kann, und der Innenfläche
des Schlittens 38 festgeklemmt und nachfolgend in Richtung
des Spannmechanismus 6 bewegt. Wie 8b zu
entnehmen ist, ist der Klemmmechanismus derart ausgeführt, dass
bei einer weiteren Gurtstraffung durch die Rückholeinrichtung 2 das
Gurtband 1 freigegeben wird. Im Rahmen der beschriebenen
Ausgestaltung kann das als Klemmvorrichtung ausgebildete Zustellelement 5' derart ausgeführt werden,
dass sich die Straffeinheit 3 insgesamt bei einer tatsächlichen
Crashsituation passiv verhält,
so dass die weitere Funktion des Sicherheitsgurtsystems nicht beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise ist auch vorgesehen, dass das Gurtband 1 freigegeben
wird, wenn das als Klemmvorrichtung ausgebildete Zustellelement 5' eine untere
Endstellung erreicht.