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Die Erfindung betrifft ein Insassenrückhaltesystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Insassenrückhaltesysteme in Kraftfahrzeugen sind seit langer Zeit bekannt und umfassen unter anderem einen Sicherheitsgurt, um den Insassen im Falle eines Unfalles zurückzuhalten. Dabei haben sich insbesondere 3-Punkt-Gurte aufgrund der komfortablen Handhabung und der guten Rückhaltefunktion bewährt. Der 3-Punkt-Gurt ist mit zwei Enden an der Fahrzeugstruktur befestigt und mit einer verschieblich an dem Sicherheitsgurt angeordneten Gurtzunge in einem fahrzeugfesten Schloss verriegelbar. Die in dem Schloss gehaltene Gurtzunge unterteilt den Sicherheitsgurt in einen sich von einem oberen Befestigungspunkt oder Umlenkpunkt an der Fahrzeugstruktur diagonal über die Schulter und die Brust des Insassen zum Gurtschloss erstreckenden Diagonalgurt und einen sich von einem unteren Befestigungspunkt über das Becken zum Gurtschloss ersteckenden Beckengurt.
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Es hat sich herausgestellt, dass bei einem Seitenaufprall auf die vom Insassen weiter entfernte Seite des Kraftfahrzeuges oder bei einem Überschlag des Kraftfahrzeuges die Gefahr besteht, dass sich der Insasse über die freie Schulter aus dem Sicherheitsgurt herausdreht und dadurch die zu erzielende Rückhaltefunktion des Sicherheitsgurtes nicht mehr gegeben ist.
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Zur Überwindung dieses Nachteils wurde in der
WO 2005/118330 A2 bereits ein zusätzlicher 2-Punkt-Gurt vorgeschlagen, der an der zur Fahrzeuginnenseite weisenden Seite des Fahrzeugsitzes angeordnet ist und von der Sitzoberkante zu einem unteren Befestigungspunkt an der Seite des Sitzes verläuft. Der obere Anbindungspunkt an der Sitzoberkante, von dem sich der 2-Punkt-Gurt erstreckt, ist dabei näher zu der Sitzmitte angeordnet als der obere Gurtführungspunkt des 3-Punkt-Gurtes. Durch das vorgeschlagene Gurtsystem sind beide Schultern durch einen Gurt gesichert, so dass sich der Insasse weder bei einem Überschlag des Fahrzeuges noch bei einem Aufprall eines zweiten Fahrzeuges auf die weiter entfernte Seite des Fahrzeuges aus dem Sicherheitsgurtsystem herausdrehen kann. Da der 2-Punkt-Gurt in der Nichtgebrauchsstellung an der Sitzlehne und/oder der Sitzfläche anliegt, würde ein Insasse, der sich auf den Sitz setzt, ohne dabei vorher den 2-Punkt-Gurt anzulegen, sich zunächst auf den 2-Punkt-Gurt setzen. In diesem Fall würde das anschließende Anlegen des 2-Punkt-Gurtes insofern schwierig sein, da der Insasse diesen nicht sofort findet, und das Ergreifen des 2-Punkt-Gurtes eine gewisse Gelenkigkeit und Bewegungsfreiheit voraussetzt, was insbesondere bei kleineren Fahrzeugen problematisch sein kann.
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Aus der
DE 103 22 823 A1 ist ein Insassenrückhaltesystem bekannt, welches einen 3-Punkt-Gurt und einen 2-Punkt-Gurt umfasst, wobei der 2-Punkt-Gurt mittels eines Gurtaufrollers in eine Nichtgebrauchsstellung bewegbar ist. Der Verlauf des 2-Punkt-Gurtes in der Nichtgebrauchsstellung ist dabei von der Positionierung des Gurtaufrollers abhängig. Da der Gurtaufroller aufgrund der in der Gebrauchsstellung des 2-Punkt-Gurtes zu realisierenden Rückhaltecharakteristik nicht frei positioniert werden kann, besteht auch bei dieser Ausführungsform das Problem, dass der 2-Punkt-Gurt in der Nichtgebrauchsstellung auf der Sitzfläche aufliegt und zum Anlegen nur schwer zu ergreifen ist.
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Ferner ist aus der
DE 27 18 282 ein Insassenrückhaltesystem bekannt, welches mehrere der verschiedenen Gurtaufroller spannbare Gurtbandabschnitte aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Insassenrückhaltesystem mit einem 3-Punkt-Gurt und einem 2-Punkt-Gurt zu schaffen, bei dem der 2-Punkt-Gurt einfacher zu handhaben ist.
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Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe ein Insassenrückhaltesystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Durch das Spannelement wird der 2-Punkt-Gurt in eine solche Nichtgebrauchsstellung gezogen, in der dieser eben nicht auf der Sitzfläche oder an der Sitzlehne anliegt, so dass der Insasse sich auf den Sitz setzen kann, ohne sich dabei automatisch auch auf den 2-Punkt-Gurt zu setzen. Dadurch kann der Insasse den 2-Punkt-Gurt wesentlich einfacher ergreifen, da er sich eben nicht auf den Gurt gesetzt hat und der Gurt durch das Spannelement seitlich in eine wesentlich griffgünstigere Position gezogen wird. Ferner wird durch die erfindungsgemäße Lösung der Sitzkomfort für den Fall verbessert, wenn der Insasse den 2-Punkt-Gurt nicht anlegt, da er eben nicht auf dem Gurt sitzt.
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Der 2-Punkt-Gurt wird besonders einfach in die Nichtgebrauchsstellung gezogen, wenn das Spannelement winklig an dem 2-Punkt-Gurt angreift. Der Winkel kann dabei je nach Auslegung des Systems frei gewählt werden, wobei es erstrebenswert ist, den Winkel möglichst groß und nahe 90 Grad zu wählen. Aufgrund der wirkenden Kraftvektoren kann dadurch die erforderliche Zugkraft, um den 2-Punkt-Gurt in die Nichtgebrauchsstellung zu ziehen, minimiert werden.
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Damit die Geometrie des Insassenrückhaltesystems sich auch an unterschiedliche Insassen und Sitzpositionen des Insassen anpassen kann, wird vorgeschlagen, dass das Spannelement in Längsrichtung des 2-Punkt-Gurtes verschieblich mit diesem verbunden ist.
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Eine besonders kostengünstige Verwirklichung des Spannelementes kann dadurch erreicht werden, indem das Spannelement durch ein federelastisches Zugelement gebildet ist. Durch die vorgeschlagene Ausbildung des Spannelementes sind keine weiteren Maßnahmen oder Einrichtungen zur Erzeugung der Zugkraft erforderlich, und das Spannelement kann sich zusätzlich verschiedenen Verläufen des 2-Punkt-Gurtes anpassen. Als federelastische Zugelemente kämen Gummibänder, Federn als solche und alle Elemente, die selbst die erforderliche Zugspannung aufbringen können, in Betracht.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Spannelement durch eine Aufwickelvorrichtung aufwickelbar ist. Durch die Verwendung einer Aufwickelvorrichtung kann das Spannelement auch über eine große Einzugslänge eingezogen werden, so dass der 2-Punkt-Gurt auch über einen größeren Abstand von der Gebrauchsstellung in die Nichtgebrauchsstellung gezogen werden kann. Die erforderliche Zugkraft in dem Spannelement kann dann einfach durch eine in der Aufwickelvorrichtung wirkende Feder verwirklicht werden, welche die Aufwickelvorrichtung in Aufwickelrichtung vorspannt. In diesem Fall kann das Spannelement selbst sehr einfach durch einen zweiten Gurtabschnitt gebildet sein, der einfach mit dem Gurtband des 2-Punkt-Gurtes vernäht oder auch einstückig mit diesem gewoben werden kann. Als Aufwickelvorrichtung würde sich dann die Verwendung eines einfachen Gurtaufrollers anbieten.
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Eine weitere sehr zuverlässige und kostengünstige Möglichkeit der Erzeugung der Zugkraft in dem Spannelement kann dadurch erreicht werden, indem das Spannelement umgelenkt wird und die Zugkraft durch ein schwerkraftbelastetes Gewicht bewirkt wird. Das schwerkraftbelastete Gewicht muss dabei eine Bewegung in Vertikalrichtung ausführen können, so dass das Spannelement entsprechend zurückgezogen werden kann. Dazu wäre es denkbar, dass das Gewicht in der Rückenlehne frei hängt oder aber auch in einer Schräge geführt ist. Durch die Erzeugung der Zugkraft über das schwerkraftbelastete Gewicht entfallen zusätzliche Federn und besondere Anforderungen an das Spannelement selbst. Ferner wird die Zugkraft sehr zuverlässig erzeugt, da die Kraftquelle „Schwerkraft” keinem Verschleiß und keiner Gefahr des Versagens unterliegt.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Einrichtung zur Veränderung der von dem Spannelement auf den 2-Punkt-Gurt ausgeübten Zugkraft vorgesehen ist, und die Zugkraft in Abhängigkeit von einer den Anlegezustand des 2-Punkt-Gurtes charakterisierenden Kenngröße veränderbar ist. Durch die Einrichtung zur Veränderung der ausgeübten Zugkraft kann der Anforderung, dass das Spannelement den nicht angelegten 2-Punkt-Gurt sicher in die Nichtgebrauchsstellung ziehen soll, hingegen den angelegten 2-Punkt-Gurt möglichst wenig beeinflussen soll, Rechnung getragen werden.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Einrichtung durch einen Elektromotor gebildet ist. Der Elektromotor lässt sich einfach ansteuern, wobei die Drehbewegung des Elektromotors einfach in eine Aufrollbewegung einer Aufwickelvorrichtung umgesetzt werden kann.
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Alternativ kann die Einrichtung auch durch eine Aufwickelvorrichtung mit einem schaltbaren Aufwickelfedersystem mit wenigstens zwei Aufwickelfedern mit unterschiedlicher Federkraft gebildet sein. Eine solche Aufwickelvorrichtung, wie sie z. B. als Gurtaufroller mit Komfortfedersystem in 3-Punkt-Gurten verwendet wird, besitzt den Vorteil, dass die Gurtkraft allein durch mechanische Stellmittel verändert werden kann, und dadurch keine elektrischen Zuleitungen erforderlich sind.
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Als den Anlegezustand des 2-Punkt-Gurtes charakterisierende Kenngröße kann z. B. die Gurtbandauszugslänge des 2-Punkt-Gurtes oder auch der Verriegelungszustand einer dem 2-Punkt-Gurt zugeordneten Gurtzunge in einem Gurtschloss verwendet werden, wobei die Gurtbandauszugslänge zusätzlich einen Rückschluss auf den Insassentyp und/oder die Sitzstellung ermöglicht.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass die von dem Spannelement auf den 2-Punkt-Gurt ausgeübte Zugkraft in der Nichtgebrauchsstellung des 2-Punkt-Gurtes größer als die Zugkraft in dem 2-Punkt-Gurt ist.
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Ferner soll die von dem Spannelement auf den 2-Punkt-Gurt ausgeübte Zugkraft in der Gebrauchsstellung des 2-Punkt-Gurtes kleiner als die Zugkraft in dem 2-Punkt-Gurt sein.
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Durch die bevorzugt vorgeschlagenen Gurtkräfte wird sichergestellt, dass der 2-Punkt-Gurt durch das Spannelement erstens prozesssicher in die Nichtgebrauchsstellung gezogen wird und zweitens, das Spannelement den 2-Punkt-Gurt im angelegten Zustand möglichst nicht stört, bzw. den Tragekomfort nicht beeinträchtigt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Figuren ist im Einzelnen zu erkennen:
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1: Insassenrückhaltesystem mit 2-Punkt-Gurt in Nichtgebrauchsstellung
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2: Insasse mit angelegtem 2-Punkt-Gurt und Gurtband als Spannelement
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3: Insasse mit angelegtem 2-Punkt-Gurt und federelastischem Zugelement als Spannelement
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4a: Steuerung der Gurtkräfte in dem 2-Punkt-Gurt in Abhängigkeit der Gurtauszugslänge
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4b: Steuerung der Gurtkräfte in dem 2-Punkt-Gurt in Abhängigkeit des Verriegelungszustands des 2-Punkt-Gurtes
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Insassenrückhaltesystem zu erkennen, welches einen 3-Punkt-Gurt 1 und einen 2-Punkt-Gurt 2 aufweist. Der 3-Punkt-Gurt 1 ist, wie im Stand der Technik bekannt, an einer Säule 3 der Fahrzeugstruktur angeordnet und mit seinen Enden über einen Endbeschlag 9 und einen ersten Gurtaufroller 10 fest mit dem Fahrzeug verbunden. Der 3-Punkt-Gurt 1 erstreckt sich ausgehend von dem Endbeschlag 9 nach oben zu einem Umlenkpunkt 12 und von dort aus wieder nach unten, wo er schließlich in dem ersten Gurtaufroller 10 endet. Auf dem Gurt befindet sich eine verschiebbare Gurtzunge 11, welche z. B. durch einen Gurtknopf in ergonomisch günstiger Griffhöhe gehalten wird.
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Auf der zum Fahrzeuginnenraum gewandten Seite 4a eines Fahrzeugsitzes 4 ist der 2-Punkt-Gurt 2 in der Nichtgebrauchsstellung zu erkennen. Der 2-Punkt-Gurt 2 erstreckt sich von der Sitzoberkante seitlich nach unten hin zu einem Gurtschloss 8. Das Ende des 2-Punkt-Gurtes 2 und das Gurtschloss 8 können dabei kostengünstig und montagefreundlich über ein gemeinsames Befestigungsmittel mit der Fahrzeugstruktur verbunden sein. Mit seinem oberen Ende mündet der 2-Punkt-Gurt 2 in einen an der Rückseite der Rückenlehne oder in der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 4 angeordneten zweiten Gurtaufroller 6. Der zweite Gurtaufroller 6 sollte so angeordnet werden, dass der 2-Punkt-Gurt 2 ohne Umlenkung auf den Insassen zugeführt wird, also bei Benutzung des 2-Punkt-Gurtes 2 direkt aus dem zweiten Gurtaufroller 6 ausgezogen wird. Außerdem sollte der zweite Gurtaufroller 6 möglichst nahe der Mitte des Fahrzeugsitzes angeordnet werden, also z. B. in dem Bereich, in dem die Kopfstütze mit der Rückenlehne verbunden ist. Dadurch ergibt sich für den oberen und den unteren Anbindungspunkt des 2-Punkt-Gurtes 2 ein möglichst großer Abstand quer zur Fahrtrichtung bzw. quer zu dem Fahrzeugsitz. Dadurch überdeckt der 2-Punkt-Gurt 2 eine möglichst große Fläche der Brust des Insassen, so dass die Insassenbelastung reduziert wird. Ferner wird dadurch die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass sich der Insasse im Unfall aus dem 2-Punkt-Gurt 2 herausdreht und dadurch die fahrzeuginnenseitige Schulter nicht mehr gesichert ist.
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An dem 2-Punkt-Gurt 2 greift seitlich in einem Winkel ein Spannelement 5 in Form eines Gurtbandes an, welches durch eine Aufwickelvorrichtung in Form eines dritten Gurtaufrollers 7 aufwickelbar ist. Der dritte Gurtaufroller 7 hat das Spannelement 5, so weit eingezogen, dass der 2-Punkt-Gurt 2 in eine die Fläche des Fahrzeugsitzes 4 freigebende Nichtgebrauchsstellung seitlich weggezogen ist. Steigt der Insasse in der dargestellten Anordnung des 2-Punkt-Gurtes 2 und des 3-Punkt-Gurtes 1 in das Fahrzeug, so wird er zunächst auf der freien Sitzfläche Platz nehmen und kann sich anschließend sowohl mit dem frei hängenden 3-Punkt-Gurt 1 als auch mit dem seitlich frei zugänglichen 2-Punkt-Gurt 2 ordnungsgemäß anschnallen. Aufgrund der erfindungsgemäß geschaffenen Nichtgebrauchsstellung kann der Insasse den 2-Punkt-Gurt 2 ergonomisch wesentlich bequemer ergreifen, als dies bei der im Stand der Technik bekannten Lösung der Fall ist. Für den Fall, dass der Insasse den 2-Punkt-Gurt 2 nicht anlegen möchte, wird durch den seitlich der Sitzfläche und/oder Lehnenfläche sich in der Nichtgebrauchsstellung befindenden 2-Punkt-Gurt 2 weder der Sitzkomfort noch die Bewegungsfreiheit des Insassen beeinträchtigt.
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In 2 ist der Verlauf des Insassenrückhaltesystems zu erkennen, wenn sich ein angeschnallter Insasse mit angelegtem 2-Punkt-Gurt 2 auf dem Fahrzeugsitz 4 befindet. Der 3-Punkt-Gurt 1 ist mit der Gurtzunge 11 in dem Gurtschloss 8 verriegelt und dadurch in einen Diagonalgurt 1b und einen Beckengurt 1a unterteilt. Der Diagonalgurt 1b verläuft von dem Gurtschloss 8 zu einem oberen Umlenkpunkt 12 an einer Säule 3 der Fahrzeugstruktur und kreuzt dabei die Brust des Insassen und die der Säule 3 zugewandte Schulter des Insassen. Der 2-Punkt-Gurt 2 verläuft von dem Gurtschloss 8, dies kann hier der Befestigungspunkt des Gurtschlosses 8 an der Fahrzeugstruktur oder auch eine eingesteckte Gurtzunge sein, hin zu einem mittigen Punkt der Sitzoberkante, von wo er schließlich in den zweiten Gurtaufroller 6 einläuft. Der 2-Punkt-Gurt 2 kreuzt dabei die Brust des Insassen und die der Fahrzeuginnenseite zugewandte Schulter. Durch den beschriebenen Gurtverlauf werden beide Schultern während des Unfalles zurückgehalten. Zusätzlich werden die zur Rückhaltung des Insassen erforderlichen Gurtkräfte auf zwei die Brust und die Schultern kreuzende Gurte verteilt, so dass die maximale Insassenbelastung im Bereich der anliegenden Gurte wesentlich verringert wird.
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Im oberen Bereich des 2-Punkt-Gurtes 2 greift das Spannelement 5 in Form des Gurtbandes mit einem Ende 5a verschieblich, z. B. über eine Schlaufe, an. Das Spannelement 5 erstreckt sich in einem Winkel von dem 2-Punkt-Gurt 2 schräg hinter den Fahrzeugsitz 4 und übt dadurch eine Zugkraft F5 in seitlicher Richtung auf den 2-Punkt-Gurt 2 aus. Der Winkel sollte möglichst groß, idealerweise nahe 90 Grad sein. Durch die von dem Spannelement 5 ausgeübte Zugkraft F5 wird die Kante des Gurtbandes in einem Abstand von dem Hals des Insassen gehalten. Da der Insasse mit einem Arm durch den 2-Punkt-Gurt 2 hindurch greift, wird dabei verhindert, dass das Spannelement 5 den 2-Punkt-Gurt 2 von dem Oberkörper des Insassen wegzieht. Zum Abschnallen des 2-Punkt-Gurtes 2 zieht der Insasse seinen Arm aus dem 2-Punkt-Gurt 2, der 2-Punkt-Gurt 2 wird dann automatisch von dem zweiten Gurtaufroller 6 aufgerollt und seitlich von dem Spannelement 5 in die in 1 dargestellte Nichtgebrauchsstellung gezogen.
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In 3 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der das Spannelement 5 durch ein federelastisches Zugelement, wie z. B. ein Gummiband, gebildet ist. Durch die Verwendung des federelastischen Zugelementes wird zum einen direkt die erforderliche Zugkraft F5 erzeugt und zum anderen eine Möglichkeit geschaffen, dass sich das Spannelement 5 unterschiedlichen Angriffswinkeln zu dem 2-Punkt-Gurt 2 anpassen kann. Das Ende 5a kann aber auch trotzdem zusätzlich verschieblich mit dem 2-Punkt-Gurt 2 verbunden sein.
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Wie in 1 und der zugehörigen 4a zu erkennen ist, ist an dem zweiten Gurtaufroller 6 eine Sensoreinrichtung 22 vorgesehen, welche die Gurtbandauszugslänge L2 des 2-Punkt-Gurtes 2 sensiert. Die sensierte Gurtbandauszugslänge L2 wird in einer Auswerteeinheit 22a mit einem vorgegebenen Grenzwert LG verglichen, bei dessen Überschreiten auf einen angelegten 2-Punkt-Gurt 2 geschlossen wird. In diesem Fall wird die von dem Spannelement 5 ausgeübte Zugkraft F5 verringert und zwar vorzugsweise auf einen Wert kleiner als die Zugkraft F2 in dem 2-Punkt-Gurt 2. Ist die Gurtbandauszugslänge L2 kleiner als der vorgegebene Grenzwert LG, so wird eine höhere Zugkraft F5 und zwar vorzugsweise größer als die Zugkraft F2 in dem 2-Punkt-Gurt 2 gewählt. Die unterschiedlichen anzulegenden Zugkräfte F5 werden dann einer Einrichtung 21 zugeführt, über die die Zugkräfte F5 in dem Spannelement 5 verändert werden können.
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Diese Einrichtung 21 kann z. B. aus einem an den dritten Gurtaufroller 7 angekoppelten Elektromotor oder einem Gurtaufroller mit Komfortfedersystem mit mehreren Aufwickelfedern mit unterschiedlichen Federkräften gebildet sein. Die Aufwickelfedern mit unterschiedlichen Federkräften werden dann je nach Anlegezustand aktiviert oder deaktiviert, wobei die Zu- und Abschaltung der Federn auch durch ein mechanisches, die Gurtwellendrehungen des zweiten Gurtaufrollers 6 zählendes Zählgetriebe bewirkt werden kann.
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Alternativ kann, wie auch in 2 und der zugehörigen 4b dargestellt ist, der Anlegezustand des 2-Punkt-Gurtes 2 auch über einen dem Gurtschloss 8 zugeordneten Sensor 23 sensiert werden, welcher den Verriegelungszustand einer in das Gurtschloss 8 eingesteckten Gurtzunge 11 sensiert. In diesem Fall wird das Signal des Sensors 23 in einer Auswerteeinheit 23a ausgewertet und bei dem Vorliegen einer verriegelten Gurtzunge 11 die Gurtkraft F5 entsprechend unter die Gurtkraft F2 in dem 2-Punkt-Gurt 2 gesenkt. Als Sensor 23 könnte dann ein einfacher Gurtschlossschalter verwendet werden, wie er z. B. bei Gurtwarnern heute bereits verwendet wird.
