-
Stand der Technik
-
Die
Erfindung geht aus von einer Gurtaufrolleinheit sowie einem Gurtsystem
für ein Insassenschutzsystem in einem Fahrzeug mit mindestens
einer Gurtaufrolleinheit nach der Gattung der unabhängigen
Patentansprüche.
-
Bei
einem Gurtsystem unterscheidet man je nach Anordnung unterschiedliche
Arten, wie beispielsweise einen Beckengurt, einen Schräg-Schultergurt,
einen Dreipunktgurt, einen Vier- oder Sechspunkt-Hosenträgergurt,
einen Beltbag, einen Bag-in-Belt oder Kombinationen dieser Gurtsysteme.
-
Der
Dreipunktgurt, der einen auch als Retraktor bezeichneten Gurtaufroller
mit einem Gurtstraffer und je nach Ausführungsform auch
mit einem Gurtkraftbegrenzer umfasst, ist heute das am meisten verbaute
Gurtsystem. Im Gegensatz hierzu ist der reine Beckengurt, wie man
ihn heutzutage beispielsweise in Verkehrsflugzeugen findet, aus
nahezu allen Fahrzeuganwendungen verschwunden und ist in der Regel
durch den Dreipunktgurt ersetzt worden.
-
Beim
Dreipunktgurt verläuft das Gurtband von einem Befestigungspunkt
am Sitzgestell oder meistens vom Fahrzeugboden ausgehend über
das Becken des Insassen. In der Schlosszunge befindet sich in heute
typischen Ausführungsvarianten eine Öse in der
das Gurtband umgelenkt wird und von da ab diagonal über
die Brust des Insassen nach oben geführt wird. Durch einen
Umlenkbeschlag, welcher sich in der Regel an der B-Säule
befindet, wird das Gurtband nach unten zum Gurtaufroller oder auch Gurtautomat
geführt. Alternativ findet man bei sitzintegrierten Gurtsystemen
diesen Umlenkbeschlag auch im Sitz selbst integriert.
-
Weiterhin
werden alternative Gurtsysteme mit getrenntem Becken- und Schultergurt
eingesetzt, d. h. diese beiden Gurtsegmente werden in Höhe
der Gurtschlosszunge vernäht und jeweils von einem separaten
Aufroller angesteuert. Diese Systeme werden als Dual-Spool-Retraktoren
bezeichnet.
-
Für
das Gurtband fordert man allgemein eine breite Form, um im Falle
einer Kollision eine für den Insassen erträgliche
Flächenpressung zu erhalten. Typischerweise besitzen die
Gurtbänder eine Querschnittsbreite von ca. 50 mm. Darüber
hinaus werden eine gute Bruch- und Rutschsicherheit und eine gute Umweltbeständigkeit
gefordert. Diese Parameter sind in der ECE-Regelung Nr.
16 festgelegt. Der Sicherheitsgurt selbst besteht aus einem
Gewebe aus geflochtenem Garn, meistens aus Polyester. Alternative
Entwicklungen verfolgen ein Bag-in-Belt bzw. Beltbag-Prinzip, bei
dem ein gurtintegrierter Airbag enthalten ist, der nach Entfaltung
beispielsweise eine Rollenform einnimmt und damit für eine
noch idealere Flächenpressung auf den Körper des
Insassen sorgen kann. Die Bruchfestigkeit eines Standardgurtes beträgt
ungefähr 14.7 kN, dieser wird jedoch in der Praxis meist
für Kräfte zwischen 25 kN und 30 kN ausgelegt.
-
Der
im System integrierte Retraktor bzw. Gurtaufroller hat zur Aufgabe
dem Insassen im Fahrbetrieb ein hohes Maß an Komfort zu
bieten. Das auf einer Spule aufgewickelte Gurtband wird bei einer Vorwärtsbewegung
des Insassen, gegen eine geringe Rückzugsfederkraft freigegeben.
Hierbei beträgt die Kraft typischerweise 5 bis 10 N und
wird durch eine im Retraktor verbaute, vorgespannte Feder zur Verfügung
gestellt. Die Sperrung des Gurtbandes kann basierend auf den zwei
nachfolgenden Prinzipien gesteuert werden.
-
Bei
einem ersten Prinzip sorgt ein Kugelsensor bei einer der ECE-Regel
16 entsprechenden Fahrzeugverzögerung von mindestens
0.45 g oder bei einer Fahrzeugschräglage für eine
Aktivierung des Sperrmechanismus. Dabei wird eine Stahlkugel in
einer definierten Mulde ausgelenkt und sorgt für eine mechanische
Sperrung. Bei einem zweiten Prinzip wird bei einem Auszug von 50
mm und einer gleichzeitigen Auszugsbeschleunigung von mehr als 0.8
g ebenfalls ein Sperrmechanismus aktiviert. Hierbei dient ein Feder-Masse-System
als Sensorik, welches beispielsweise als Fliehkraftregler realisiert
und im Gurtaufroller verbaut ist.
-
Da
der Insasse bei einem Unfall möglichst frühzeitig
an die Fahrzeugverzögerung angekoppelt werden soll, wird
typischerweise die überschüssige Gurtlose, die
beispielsweise aufgrund von dicker Kleidung bzw. komfortbedingt
entsteht, durch eine pyrotechnische Straffung nach Crashbeginn beseitigt.
Neuerdings werden reversible elektromechanische Aktuatoren (EMA)
als reversible Gurtstraffer eingesetzt, die in einer kritischen
Fahrsituation aktiviert werden und somit ein Mehr an überflüssiger Gurtlose
beseitigen, da sie vor dem Crash zum Einsatz kommen. Kommt es dennoch
zu einer Kollision, wird zusätzlich die pyrotechnische
Gurtstraffung aktiviert. Im Vergleich zur bisher bekannten pyrotechnischen
Gurtstraffung läuft die elektromotorische Straffung in
einem anderen Zeitbereich ab. So laufen die pyrotechnische Gurtstraffung
beispielsweise innerhalb von ungefähr 10 ms und die elektromechanische Gurtstraffung
innerhalb von ungefähr 200 ms ab. Generell können
bei Gurtstraffung unterschiedliche Prinzipien zum Einsatz kommen,
wie z. B. mechanische Gurtstraffer, die über einen Energiespeicher
aktiviert werden, pyrotechnische Straffer, Aufrollerstraffer, Langrohrstraffer
und Kurzrohrstraffer, Kugelstraffer, Gurtstraffer mit Wankelprinzip
und Aufrollerstraffer mit Zahnstange sowie Schlossstraffer und Endbeschlagsstraffer.
-
In
der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 062 780 A1 wird beispielsweise
eine Sicherheitsgurt-Vorrichtung mit einer Gurtaufrolleinheit vorgestellt,
die ein Gurtband und ein korrespondierendes Aufrollmodul umfasst.
Das Aufrollmodul umfasst eine auf einer Achse drehbar gelagerte
Spindel, auf der das Gurtband aufrollbar ist, und einen mittels
eines Elektromotors betätigbaren PreCrash-Gurtstraffer
zur Erzeugung einer Gurtvorspannung, wobei der PreCrash-Gurtstraffer
mit pyrotechnischen Elementen kombinierbar ist. Der Elektromotor
ist innerhalb der Spindel angeordnet. Über eine Kupplungseinheit
ist der Elektromotor mit der Spindel der Gurtaufrolleinheit gekoppelt. Üblicherweise
treibt der Elektromotor bei aktivierter PreCrash-Funktion über
die Kupplungseinheit die Spindel an, um das Gurtband vor der Aktivierung
der pyrotechnischen Elemente aufzuwickeln. Die Kupplungseinheit
hat dabei die Aufgabe, im Normalbetrieb und bei Aktivierung der
Pyrotechnik den Elektromotor zu entkoppeln.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die
erfindungsgemäße Gurtaufrolleinheit mit den Merkmalen
des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber
den Vorteil, dass bei einem einfachen und bauraumsparenden Aufbau
der Gurtaufrolleinheit eine sichere Gurtstraffung erreichbar ist. Dabei
sieht die Erfindung eine Gurtaufrolleinheit vor, die mindestens
ein Gurtband und mindestens ein korrespondierendes Aufrollmodul,
das eine auf einer Achse drehbar gelagerte Spindel aufweist, auf
der das Gurtband aufrollbar ist, sowie einen mittels eines Antriebs
betätigbaren Gurtstraffer zur Erzeugung einer Gurtvorspannung
umfasst. Erfindungsgemäß ist der Antrieb als Hydraulikmotor
ausgeführt. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt
sich durch den ersatzlosen Entfall einer Kupplung, die den Hydraulikmotor
mit der Gurtspindel koppelt, da der Hydraulikmotor fest mit der
Spindel gekoppelt sein kann. Solche Kupplungen sind in der Regel
sehr anspruchsvolle Bauelemente, deren Anpassung an den jeweiligen
Einsatzfall sehr aufwändig sein kann. Somit ist durch den
Einsatz eines Hydraulikmotors in vorteilhafter Weise diese aufwändige
Mechanik zur Kupplung des Hydraulikmotors mit der Spindel der Gurtaufrolleinheit
nicht mehr erforderlich. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt
darin, dass ein Hydraulikmotor sehr klein baut. In der Regel sind
hydraulische Antriebe bei gleichem Drehmoment wesentlich kleiner
als Elektromotoren. Durch die Verwendung eines Hydraulikmotors kann
hierdurch die Gurtaufrolleinheit wesentlich einfacher aufgebaut
und kleiner ausgeführt werden.
-
Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen
der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Gurtaufrolleinheit, des
im unabhängigen Patentanspruch 9 angegebenen Gurtsystems
und des im unabhängigen Patentanspruch 10 angegebenen Betriebsverfahrens
möglich.
-
In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Gurtstraffer mit pyrotechnischen
Elementen kombinierbar. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise sowohl für
eine Vorstraffung im Falle einer kritischen Fahrsituation als auch
im Falle einer Fahrzeugkollision eine noch schnellere Aktivierung
des Gurtstraffers ermöglicht werden.
-
Ferner
wird vorgeschlagen, dass die durch den Hydraulikmotor aufgebrachte
Kraft einer im Gurtband wirkenden Kraft entgegenwirkt. Hierdurch
wird auf einfache Weise eine Vorstraffung im Falle einer kritischen
Fahrsituation als auch im Falle einer Fahrzeugkollision ermöglicht.
-
Vorzugsweise
ist der Hydraulikmotor mit der Achse des Aufrollmoduls und/oder
mit der auf der Achse drehbar gelagerten und zum Aufrollen des Gurtbandes
vorgesehenen Spindel des Aufrollmoduls koppelbar. In vorteilhafter
Weise ist der Hydraulikmotor hierdurch unmittelbar bzw. mittelbar
mit der Spindel gekoppelt, welche direkt auf das Gurtband einwirkt.
-
In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Hydraulikmotor derart
mit der Achse und/oder der Spindel des Aufrollmoduls koppelbar,
dass dieser im Leerlauf mit der Achse und/oder mit der Spindel des Aufrollmoduls
mitläuft. D. h. der Hydraulikmotor ist vorzugsweise fest
mit der Spindel des Aufrollmoduls gekoppelt und läuft im
Leerlauf mit der Spindel mit, wenn er nicht durch Hydraulikmittelbeaufschlagung aktiviert
wird. In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine aufwändige
Kupplung des Hydraulikmotors mit der Spindel entfallen, da der Hydraulikmotor
sowohl im Normalbetrieb als auch bei Aktivierung der pyrotechnischen
Elemente nicht von der Spindel der Gurtaufrolleinheit entkoppelt
werden muss. In vorteilhafter Weise kann der Hydraulikmotor in der
PreCrash-Funktion sehr schnell aktiviert werden.
-
In
vorteilhafter Weise ist die Achse des Aufrollmoduls als Torsionsstabeinheit
ausgeführt. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise
eine bauraumsparende Unterbringung der Torsionsstabeinheit. Gleichzeitig
bewirkt die Anordnung der Torsionsstabeinheit in der Spindel eine
Stabilisierung der Konstruktion der Gurtaufrolleinheit aufgrund
der Materialpackungsdichte. Ebenfalls ist eine gute Abschirmung
der Torsionsstabeinheit gegen äußere Störfaktoren
beziehungsweise Einflüsse gegeben.
-
Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Torsionsstabeinheit die im
Crashfall in dem mindestens einen Gurtband wirkende Kraft begrenzt.
In vorteilhafter Weise ermöglicht die Torsionsstabeinheit eine
an den Insassen angepasste Gurtkraftbegrenzung. Die Torsionsstabeinheit
stellt über eine einstellbare Gurtkraftbegrenzung in vorteilhafter
Weise ein ideales Feld für die Individualisierung des Insassenschutzes
zur Verfügung. Durch eine mögliche Individualisierung
der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit in Bezug
auf Alter, Größe, Gewicht, Geschlecht können
die Gurtkraftniveaus in vorteilhafter Weise individuell an die Insassen
angepasst werden. So kann das Gurtkraftniveau bei leichtgewichtigen
Insassen beispielsweise abgesenkt werden, um im Crashfall ein ausreichendes Gurtkraftniveau
zur Aktivierung der Gurtkraftbegrenzung und dem damit verbundenen
verlängerten Auszug des Gurtbandes zu bewirken. Dadurch
können Kraftspitzen im Brust- und Kopfbereich und damit
das Verletzungsrisiko auch für leichtgewichtige Insassen
reduziert werden. Im Gegenzug kann die erfindungsgemäße
Gurtaufrolleinheit durch Erhöhen des Gurtkraftniveaus auch
an sehr schwere Personen angepasst werden, um eine verfrühte
Lösung der Kraftbegrenzung zu verhindern. Dies bewirkt,
dass ein sehr schwerer Insasse nicht zu früh an den Airbag übergeben
wird und kein Durchschlagen des Insassen erfolgt.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Ansteuerung
des Hydraulikmotors durch ein Steuersystem in Abhängigkeit
von Informationen über den Insassen, die Insassenposition,
das Fahrzeugumfeld, einen Aufprall und/oder Fahrzeugdynamikgrößen.
In vorteilhafter Weise kann eine Anpassung der Gurtaufrolleinheit
in Abhängigkeit der erfassten Informationen erfolgen, so
dass eine Fehleinstellung erfolgreich verhindert wird. Durch die mögliche
Individualisierung der erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit
in Bezug auf Alter, Größe, Gewicht, Geschlecht
kann die Gurtstraffung in vorteilhafter Weise individuell an die
Insassen angepasst werden.
-
Ein
bevorzugtes Gurtsystem für ein Insassenschutzsystem in
einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
9 umfasst mindestens eine Gurtaufrolleinheit mit mindestens einem
Gurtband und mindestens einem korrespondierenden Aufrollmodul, das
eine auf einer Achse drehbar gelagerte Spindel, auf der das Gurtband
aufrollbar ist, und einen mittels eines Antriebs betätigbaren
Gurtstraffer zur Erzeugung einer Gurtvorspannung aufweist, wobei
der Antrieb als Hydraulikmotor ausgeführt ist. Das Gurtsystem
ermöglicht in vorteilhafter Weise ein an Unfallsituation
und Insassen bestmöglichst angepasstes Schutzsystem.
-
Ein
bevorzugtes Betriebsverfahren für ein Gurtsystem eines
Insassenschutzsystems in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen
Patentanspruchs 10 betätigt einen Gurtstraffer durch einen
Hydraulikmotor, wobei das Gurtsystem mindestens eine Gurtaufrolleinheit
aufweist, die mindestens ein Gurtband und mindestens ein korrespondierendes
Aufrollmodul umfasst, das eine auf einer Achse drehbar gelagerte
Spindel, auf der das Gurtband aufrollbar ist, und den mittels des
als Hydraulikmotor ausgeführten Antriebs betätigbaren
Gurtstraffer zur Erzeugung einer Gurtvorspannung aufweist.
-
Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines Gurtsystems für ein
Insassenschutzsystem in einem Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen
Gurtaufrolleinheit.
-
2 zeigt
eine vereinfachte schematische Darstellung eines Längsschnitts
einer erfindungsgemäßen Gurtaufrolleinheit.
-
Ausführungsformen
der Erfindung
-
Wie
aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein Gurtsystem für
ein Insassenschutzsystem in einem Fahrzeug 28 ein Sensorsystem 30,
eine Messeinrichtung 32, eine Auswerte- und Steuereinheit 34,
ein Steuersystem 24 und mindestens ein Rückhaltemittel,
das eine Gurtaufrolleinheit 10 mit einem Aufrollmodul 14 und
einem korrespondierenden Gurtband 12 umfasst. Über
die im Bereich der Gurtaufrolleinheit 10 angeordnete Messeinrichtung 32 und
die Auswerte- und Steuereinheit 34 ermittelt das Steuersystem 24 die
in dem mindestens einen Gurtband 12 wirkende Kraft FG. Zusätzlich sensiert das Sensorsystem 30 Informationen über
einen Fahrzeuginnenraum, ein Fahrzeugumfeld, einen Aufprall und/oder
Fahrzeugdynamikgrößen. Das Steuersystem 24 empfängt
die erfassten Informationen vom Sensorsystem 30 und wertet
die empfangenen Informationen zur Ermittlung einer aktuellen Fahrsituation
aus, wobei das Steuersystem 24 die ermittelte aktuelle
Fahrsituation dahingehend auswertet, ob eine Aktivierung des mindestens
einen Rückhaltemittels erforderlich ist oder nicht. Die
empfangenen Informationen über Fahrdynamikgrößen
in Verbindung mit den Informationen aus dem Fahrzeugumfeld ermöglichen
dem Steuersystem 24 eine vorausschauende Ansteuerung von reversiblen
Rückhaltemitteln, wenn die Wahrscheinlichkeit für
eine mögliche Kollision, wie beispielsweise einen Aufprall
auf ein Hindernis, einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.
-
Im
dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 ist
das mindestens eine Rückhaltemittel als Gurtaufrolleinheit 10 mit
mindestens einem Gurtband 12 und mindestens einem korrespondierenden
Aufrollmodul 14 ausgeführt, das in einer als Rahmen
ausgebildeten Befestigungseinheit 36 gelagert ist, wobei
auch weitere Rückhaltemittel, wie beispielsweise Airbags
und/oder eine Sitzaktuatorik vorhanden sein können. Bei
dem Gurtband 12 kann es sich sowohl um ein Schultergurtband
als auch um ein Beckengurtband handeln. In den 1 und 2 ist beispielhaft
eine Gurtaufrolleinheit 10 dargestellt, wobei im Fahrzeug 28 in
der Regel mehrere Gurtaufrolleinheiten 10 angeordnet sind,
da für jeden Gurt im Fahrzeug 28 eine solche erfindungsgemäße
Gurtaufrolleinheit 10 vorgesehen wird. Die Funktionsweise der
Gurtaufrolleinheit 10 passt sich ohne Probleme in ein bestehendes
Rückhaltesystemkonzept bestehend aus Sensorsystem 30,
Auswerte- und Steuereinheit 34, Steuersystem 24 und
Rückhaltemittel 10, 12, 14 ein.
-
Das
in der Befestigungseinheit 36 gelagerte Aufrollmodul 14 besitzt
eine auf einer Achse 20 drehbar gelagerte Spindel 22,
auf der das Gurtband 12 aufrollbar ist, und einen mittels
eines Antriebs 18 betätigbaren Gurtstraffer 16 zur
Erzeugung einer Gurtvorspannung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
die Achse 20 des Aufrollmoduls 14 zur Begrenzung
der im Crashfall in dem mindestens einen Gurtband 12 wirkenden
Kraft FG als Torsionsstabeinheit ausgeführt,
wobei selbstverständlich auch andere einem Fachmann als
sinnvoll erscheinende Vorrichtungen zur Gurtkraftbegrenzung oder
Kombinationen von Vorrichtungen vorstellbar sind. Die Torsionsstabeinheit 20 ist
an einem Ende drehfest mit dem Aufrollmodul 14 verbunden,
d. h. die Torsionsstabeinheit 20 bildet mit dem Aufrollmodul 14 ein
Festlager 40. An einem dem Festlager 40 gegenüberliegenden
Ende bildet die Torsionsstabeinheit 20 mit dem Aufrollmodul 14 ein
Loslager 42, welches eine Drehung des Aufrollmoduls 14 gegenüber
dem von der Torsionsstabeinheit 20 gebildeten Loslagerteil
ermöglicht. Im Crashfall und nach einer Straffung des Gurtbandes 12 durch
den Gurtstraffer 16 wird die Torsionsstabeinheit 20 am
Festlager 40 gegen Drehung festgehalten, so dass die Torsionsstabeinheit 20 in
sich plastisch verdreht wird und als Lastbegrenzer wirkt.
-
Das
Aufrollmodul 14 wirkt auf das korrespondierende Gurtband 12 ein,
welches bei einer Kollision, wie beispielsweise einem Front-, Seiten-
oder Heckcrash, ei nem Überschlag usw. eine entsprechende
Rückhaltewirkung auf den Insassen ausübt. Für
die Messung der Gurtkraft FG wird die Messeinrichtung 32 verwendet,
welche die aktive Gurtkraft FG vorzugsweise
kontinuierlich erfasst. Zusätzlich zum Gurtstraffer 16 kann
eine Federeinheit vorgesehen sein, die das Aufrollmodul 14 in
Aufwickelrichtung antreibt, wobei die fahrzeugfeste Federeinheit
vorzugsweise auf das Aufrollmodul 14 und/oder die Torsionsstabeinheit 20 wirkt.
-
Um
eine Gurtaufrolleinheit 10 zu schaffen, die bei einem einfachen
und bauraumsparenden Aufbau eine sichere Gurtstraffung ermöglicht,
ist der Antrieb 18 des Gurtstraffers 16 erfindungsgemäß als Hydraulikmotor
ausgebildet. Die durch den Hydraulikmotor 18 aufgebrachte
Kraft FM des Gurtstraffers 16 wirkt
der im Gurtband 12 wirkenden Kraft FG entgegen.
Somit treibt der Hydraulikmotor 18 über den Gurtstraffer 16 das
Aufrollmodul 14 in Aufwickelrichtung an. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist der Gurtstraffer 16 mit
pyrotechnischen Elementen 38 kombiniert, wodurch in vorteilhafter
Weise sowohl für eine Vorstraffung im Falle einer kritischen
Fahrsituation als auch im Falle einer Fahrzeugkollision eine noch
schnellere Aktivierung des Gurtstraffers 16 ermöglicht
ist.
-
Der
Hydraulikmotor 18 kann im Aufbau beliebig gestaltet sein. Über
eine Hydraulikeinheit 26 wird der Hydraulikmotor 18 mit
Hydraulikmittel versorgt bzw. beaufschlagt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei der Hydraulikeinheit 26 um ein im Fahrzeug 28 vorhandenes
Hydrauliksystem eines ABS-/ESP-Systems. Die Hydraulikeinheit 26 weist
vorzugsweise schnell schaltende Steuerventile auf, die vorzugsweise
direkt in der bzw. an der Gurtaufrolleinheit 10 oder beispielsweise
in einem in der Regel vorne im Fahrzeug 28 untergebrachten
Hydraulikaggregat des ABS-/ESP-Systems des Fahrzeugs 28 vorgesehen
sind. Hierzu kann eine hier nicht dargestellte Hydraulikleitung
vom Hydraulikaggregat des ABS-/ESP-Systems zur Gurtaufrolleinheit 10 bzw.
zum Hydraulikmotor 18 gelegt werden. Der Hydraulikmotor 18 ist
mit der Achse 20 des Aufrollmoduls 14 und/oder
mit der auf der Achse 20 drehbar gelagerten und zum Aufrollen
des Gurtbandes 12 vorgesehenen Spindel 22 des
Aufrollmoduls 14 koppelbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Hydraulikmotor 18 fest mit der Spindel 22 des
Aufrollmoduls 14 gekoppelt, welche das Gurtband 12 einzieht.
Die Spindel 22 ist wiederum mit der Achse 20 gekoppelt,
Wie bereits erwähnt, ist die Achse 20 dabei vorzugsweise
als Torsionsstabeinheit ausgebildet. Diese Torsionsstabeinheit 20 stellt
eine Vorrichtung zur Gurtkraftbegrenzung dar, d. h. die Torsionsstabeinheit 20 kann
im Crashfall eine Basislastbegrenzung durchführen. Der
Hydraulikmotor 18 dient dabei vorzugsweise als Sicherheitsaufrollsystem, welcher
bei einer drohenden Kollision das Gurtband 12 über
den Antrieb der Spindel 22 einzieht. Diese Funktion dient
vorzugsweise zur Beseitigung einer Gurtlose, d. h. der Hydraulikmotor 18 ist
insbesondere für eine Vorstraffung des Gurtbandes 12 ausgelegt.
Zusätzlich kann der Hydraulikmotor 18 auch für weitere
Funktionen, wie beispielsweise eine Gurtkraftbegrenzungsfunktion
und/oder einer Gurtsperrfunktion und/oder eine Gurtaufrollfunktion
vorgesehen werden.
-
Eine
Ansteuerung des Hydraulikmotors 18 beziehungsweise der
Steuerventile des Hydraulikmotors 18 erfolgt über
ein Steuersignal des Steuersystems 24, bei welchem es sich
beispielsweise um das Airbagsteuergerät handeln kann. Andere
Steuergeräte sind ebenfalls denkbar, hierzu zählen
externe Steuergeräte, wie beispielsweise ein ABS-/ESP-Steuergerät,
oder aber zum Beispiel kombinierte Steuergeräte. Die Ansteuerung
des Hydraulikmotors 18 beziehungsweise der Steuerventile
des Hydraulikmotors 18 erfolgt durch das Steuersystem 24 vorzugsweise
in Abhängigkeit von Informationen über den Insassen,
wie beispielsweise Größe, Alter, Gewicht, Geschlecht
oder Zustand, die Insassenposition, wie beispielsweise Sitzeinstellung
oder Lehnenneigung, das Fahrzeugumfeld, durch vorausschauende Front-,
Seiten- und Hecksensorik, einen Aufprall, Fahrzeugdynamikgrößen
und/oder eine Car-to-Car-Kommunikation. Die Elektronik für
die Ansteuerung des Hydraulikmotors 18 beziehungsweise der
Steuerventile des Hydraulikmotors 18 kann vorzugsweise
direkt an die Gurtaufrolleinheit 10 angebaut werden oder
beispielsweise auch in die Elektronik des ABS-/ESP-Systems des Fahrzeugs 28 oder des
Airbag-Steuergerätes integriert werden.
-
Im
Falle einer drohenden Kollision oder in einem Zustand, in dem das
Fahrzeug 28 als instabil betrachtet werden kann, wird der
Hydraulikmotor 18 als Gurtstraffer betrieben, der ein auf
die Spindel 22 wirkendes Drehmoment aufbringt und für
den Einzug des Gurtbandes 12 sorgt.
-
Üblicherweise
erfolgt im Falle einer Kollision eine pyrotechnische Gurtstraffung.
Nach Einzug des Gurtbandes 12 erfolgt eine Blockade der
Spindel 22 vorzugsweise bis zu einer Schulterkraft im Bereich um
die 4 kN. In dieser Phase erfolgt die Freigabe des Gurtbandes 12 über
die Torsionsstabeinheit 20, wie oben be reits beschrieben
ist. Die Torsionsstabeinheit 20 stellt somit ein Basisniveau
an Kraftbegrenzung zur Verfügung.
-
Die
Spindel 22 ist fest mit dem Hydraulikmotor 18 gekoppelt,
der im Normalbetrieb und bei Aktivierung der pyrotechnischen Elemente 38 des
Gurtstraffers 16 frei mitläuft, d. h. der Hydraulikmotor 18 läuft
im Leerlauf mit, wenn er nicht durch die Steuerventile der Hydraulikeinheit 26 aktiviert
wird. D. h. der Hydraulikmotor 18 ist derart mit der Achse 20 und/oder
der Spindel 22 des Aufrollmoduls 14 koppelbar,
dass dieser im Leerlauf mit der Achse 20 und/oder mit der
Spindel 22 des Aufrollmoduls 14 mitläuft.
Durch die schnell schaltenden Steuerventile kann der Hydraulikmotor 18 in
der PreCrash-Funktion sehr schnell aktiviert werden. Wie bereits
erwähnt wird der Leerlauf des Hydraulikmotors 18 über
die Öffnung von Leerlaufsteuerventilen ermöglicht.
-
Hierdurch
wird ein Betriebsverfahren des Gurtsystems mit der Gurtaufrolleinheit 10 ermöglicht, bei
dem ein Hydraulikmotor 18 den Gurtstraffer 16 betätigt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102005062780
A1 [0010]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - ECE-Regelung
Nr. 16 [0006]
- - ECE-Regel 16 [0008]