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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurteinrichtung für ein Kraftfahrtzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Sicherheitsgurteinrichtungen in modernen Kraftfahrzeugen werden bevorzugt als Dreipunktsicherheitsgurte ausgeführt. In dem Dreipunktsicherheitsgurt wird das Gurtband durch eine daran angebrachte Gurtzunge, welche mit einem Gurtschloss verbindbar ist, in einen Becken- und einen die Brust des Insassen kreuzenden Diagonalgurt unterteilt.
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Sofern eine auf dem Gurtband verschiebliche Gurtzunge vorgesehen ist, hat es sich herausgestellt, dass es sinnvoll ist, den freien Gurtdurchlauf durch die Gurtzunge, der bei normaler Verwendung des Dreipunktgurtes aus Komfortgründen gegeben ist, im Unfall zu blockieren. Durch die Blockierung des Gurtdurchlaufes in der Gurtzunge wird der Beckengurt von dem Diagonalgurt entkoppelt, so dass beide Gurtabschnitte getrennt voneinander zur Wirkung kommen. Dies hat den Vorteil, dass der Beckengurt während der Vorverlagerung des Insassen im Unfall nicht am Diagonalgurt zieht und dadurch die auf den Brustbereich des Insassen wirkenden Kräfte zusätzlich erhöht. Da das Becken des Insassen grundsätzlich wesentlich mehr Kräfte aufnehmen kann als der Brustbereich, werden die auf den Insassen während des Unfalls einwirkenden Belastungen dadurch hinsichtlich der Verletzungsgefahr für den Insassen optimaler auf die beiden Gurtabschnitte verteilt, so dass die Verletzungsgefahr insgesamt sinkt. Außerdem ergeben sich zusätzliche Sicherheitsvorteile, da ein Durchtauchen des Insassen durch den Beckengurt und/oder ein Herausrutschen des Insassen aus dem Dreipunkt-Sicherheitsgurt bei einem Unfall mit Überschlag dadurch verhindert werden können. Eine solche klemmende Gurtzunge ist z. B. aus der
DE 10 2006 005 886 A1 bekannt.
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Ferner ist aus der
DE 10 2007 007 702 A1 eine Sicherheitsgurtanordnung bekannt, an einem Schlossumlenkelement, welches unter Last den Gurtdurchzug blockiert, einen bewegbaren Bereich vorzusehen, durch den die in dem Diagonalgurtabschnitt angreifende Kraft begrenzt wird.
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Alternativ kann auch ein Sicherheitsgurtsystem mit zwei getrennten Gurtbandabschnitten und zwei Gurtaufrollern verwendet werden, bei dem der Beckengurt permanent von dem Diagonalgurt entkoppelt ist.
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Eine weitere wichtige Kenngröße zur Erfüllung verschiedener Sicherheitstests ist die sogenannte Brusteindrückung des Insassen, welche sich durch die Vorverlagerung des Insassen und die der Vorverlagerung entgegen wirkenden Rückhaltekräfte des Diagonalgurtes ergibt und im Bereich des Brustbeines des Insassen gemessen wird. Zur Erfüllung der Tests darf die Brusteindrückung vorbestimmte Werte nicht überschreiten, was insbesondere bei Kleinfahrzeugen mit sehr geringen zur Verfügung stehenden Verformungswegen problematisch sein kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine gattungsgemäße Sicherheitsgurteinrichtung zu schaffen, mit der der Insasse im Unfall mit einer verminderten Brusteindrückung ohne Nachteile für die Sicherheit zurückgehalten werden kann.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Sicherheitsgurteinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass einem ersten Abschnitt des Diagonalgurtabschnitts, welcher sich von dem Gurtschloss zu dem Kreuzungspunkt des Diagonalgurtabschnitts mit der Mittelsagittalebene des von der Sicherheitsgurteinrichtung zurückgehaltenen Insassen erstreckt, eine erste Kraftbegrenzungseinrichtung zugeordnet ist, und dass einem zweiten Abschnitt des Diagonalgurtabschnitts, welcher sich von dem Kreuzungspunkt des Diagonalgurtabschnitts mit der Mittelsagittalebene zu einem fahrzeugfesten Ende des Sicherheitsgurtes erstreckt, eine zweite Kraftbegrenzungseinrichtung zugeordnet ist, und das Kraftbegrenzungsniveau der zweiten Kraftbegrenzungseinrichtung höher als das Kraftbegrenzungsniveau der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung ist. Die Erfindung nutzt dabei den durch Verwendung zweier entkoppelter Gurtabschnitte geschaffenen Vorteil, dass die Gurtkräfte in dem Beckengurt und in dem Diagonalgurt sich nicht gegenseitig beeinflussen und dadurch auch getrennt verändert werden können. Durch die vorgeschlagene Zuordnung der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung zu dem ersten Abschnitt des Diagonalgurtabschnittes zwischen dem Gurtschloss und dem Kreuzungspunkt des Diagonalgurtabschnittes mit der Mittelsagittalebene kann der von diesem Abschnitt auf den Insassen ausgeübte Druck bzw. die daraus resultierende Kraft gezielt verringert werden, wodurch die Brusteindrückung entscheidend reduziert werden kann. Aus Versuchen hat sich dabei herausgestellt, dass die Kraftbegrenzung in diesem Abschnitt des Diagonalgurtes keine Nachteile für die Rückhaltung des Insassen und somit für dessen Sicherheit schafft. Der Kreuzungspunkt des Diagonalgurtes mit der Mittelsagittalebene entspricht dabei bei normal angelegtem Gurtband dem Auflagepunkt des Diagonalgurtes an dem Brustbein des Insassen. Die Mittelsagittalebene ist die senkrechte Ebene, welche sich durch die Mitte des Insassen in Fahrtrichtung erstreckt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
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1: Sicherheitsgurteinrichtung nach dem Stand der Technik mit einer sich im Rückhaltefall ergebenden Kraftverteilung
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2: Sicherheitsgurteinrichtung mit einer erfindungsgemäß vorgesehenen ersten Kraftbegrenzungseinrichtung und einer dadurch verbesserten Kraftverteilung im Rückhaltefall.
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In der linken Darstellung der 1 ist eine Sicherheitsgurteinrichtung 1 in Form eines bewährten Dreipunktgurtes nach dem Stand der Technik zu erkennen. Die Sicherheitsgurteinrichtung 1 weist einen Sicherheitsgurt 11 auf, welcher mit einer Gurtzunge 6 in einem fahrzeugfesten Gurtschloss 5 verriegelt ist. Der Sicherheitsgurt 11 ist über die Gurtzunge 6 in einen Beckengurtabschnitt 2 und einen Diagonalgurtabschnitt 3 unterteilt. Der Beckengurtabschnitt 2 ist mit einem freien Ende B6 fest an der Struktur des Kraftfahrzeuges befestigt, wobei an dem freien Ende alternativ auch ein fahrzeugfester Endbeschlagstraffer angreifen kann. Der Beckengurtabschnitt 2 kreuzt ausgehend von dem Ende B6 das Becken des Insassen und endet mit dem Ende B5 an dem Gurtschloss 6. Der Diagonalgurtabschnitt 3 erstreckt sich von den an der Gurtzunge 6 festgelegten Ende B4 diagonal über die Brust des Insassen zu einem oberen Ende B3, an dem er direkt oder nach einer Umlenkung auf einem Gurtaufroller 9 aufwickelbar ist. Der Gurtaufroller 9 kann dabei mit einem Gurtstraffer 8 und einer zweiten Kraftbegrenzungseinrichtung 7 versehen sein. Der Diagonalgurtabschnitt 3 und der Beckengurtabschnitt 2 sind voneinander entkoppelt was z. B. durch die Verwendung zweier getrennter Gurtbänder oder auch durch die Blockierung des Sicherheitsgurtes 11 in einem Gurtdurchführungsschlitz der Gurtzunge 6 verwirklicht sein kann.
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Der Diagonalgurtabschnitt 3 kreuzt in seinem Verlauf die Mittelsagittalebene 10 des Insassen, welche der senkrechten parallel zur Fahrtrichtung und durch die Mittelachse des Insassen verlaufenden Ebene entspricht, in dem Kreuzungspunkt 4, so dass der Diagonalgurtabschnitt 3 in einen ersten Abschnitt I zwischen dem Gurtschloss 5 und dem Kreuzungspunkt 4 und einen zweiten Abschnitt II zwischen dem Kreuzungspunkt 4 und dem oberen Ende B3 unterteilt werden kann. Im Unfall wirken dann bedingt durch die Rückhaltung des Insassen eine Zugkraft FI in dem ersten Abschnitt I und eine Zugkraft FII in dem zweiten Abschnitt II, welche, wie in der rechten Darstellung zu erkennen ist, an den Enden B3 und B4 als Zugkräfte F3 und F4 in die Struktur des Kraftfahrzeuges eingeleitet werden, und unmittelbar mit den in den Abschnitten I und II auf den Insassen ausgeübten Druckkräften FNI und FNII zusammenhängen. In der Summe ergeben sich dann in den Abschnitten I und II aus den Druckkräften FNI und FNII die Gesamtkräfte FNGI und FNGII, aus denen sich wiederum die auf das Brustbein des Insassen wirkende resultierende Gesamtkraft FRES in dem Kreuzungspunkt 4 ergibt. Die resultierende Gesamtkraft FRES bewirkt dann die für die Tests entscheidende Brusteinrückung des Insassen.
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Wie in der 2 zu erkennen ist, ist nun gemäß der Erfindung eine dem Abschnitt I zugeordnete erste Kraftbegrenzungseinrichtung 12 vorgesehen, welche im Unfall eine Reduzierung der in dem Abschnitt I wirkenden Zugkraft FI bewirkt. Diese reduzierte Zugkraft FI hat wiederum eine reduzierte Druckkraft FNI im Abschnitt I zur Folge, so dass insgesamt die Gesamtkraft FNGI und die resultierende Gesamtkraft FRES verringert wird. Aufgrund der reduzierten Gesamtkraft FRES ergibt sich eine geringere Brusteindrückung für den Insassen bei einer nahezu unveränderten Rückhaltecharakteristik.
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Für den Fall, dass die Sicherheitseinrichtung eine zweite dem Abschnitt II zugeordnete Kraftbegrenzungseinrichtung 7 aufweist, sollte das Kraftbegrenzungsniveau der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung 12 kleiner als das Kraftbegrenzungsniveau der zweiten Kraftbegrenzungseinrichtung gewählt werden, damit sich der erfindungsgemäße Erfolg einstellt. Aus Versuchen hat sich dabei herausgestellt, dass das Kraftbegrenzungsniveau der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung vorzugsweise 0–2 kN betragen sollte.
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Für den Fall, dass ein auf das Ende B3 wirkender Gurtstraffer 8 vorgesehen ist, oder alternativ oder zusätzlich ein Gurtstraffer an dem Ende B6 vorgesehen ist, sollten der oder die Gurtstraffer 8 vor der Aktivierung der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung 12 aktiviert werden, damit der Sicherheitsgurt 11 zu diesem Zeitpunkt bereits eng an dem Insassen anliegt.
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In jedem Fall ist es wichtig für den Erfolg der Erfindung, dass der Beckengurtabschnitt
2 von dem Diagonalgurtabschnitt
3 entkoppelt ist, was z. B. durch eine blockierbare Gurtzunge
6 wie in der
DE 10 2006 005 886 A1 oder durch zwei getrennte Gurte erfolgen kann.
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Die erste Kraftbegrenzungseinrichtung 12 kann dem Gurtschloss 5 oder auch der Gurtzunge 6 zugeordnet sein, wichtig ist nur, dass sie direkt oder indirekt auf den ersten Abschnitt I des Diagonalgurtabschnittes 3 wirkt. Je nachdem wie der Diagonalgurtabschnitt 3 an dem Ende B4 an das Gurtschloss 5 oder die Gurtzunge 6 angekoppelt ist, ergibt sich durch die Zuordnung der ersten Kraftbegrenzungseinrichtung 12 zu einer dieser Bauteile ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau.
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Alternativ kann die erste Kraftbegrenzungseinrichtung 12 auch der Anbindung des Gurtschlosses 5 an die Struktur des Kraftfahrzeuges zugeordnet sein.
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Der durch die erste Kraftbegrenzungseinrichtung 12 ermöglichte Gurtbandauslass im Bereich des ersten Abschnitts I sollte bevorzugt 20–30 mm betragen. Außerdem kann die durch die erste Kraftbegrenzungseinrichtung 12 ermöglichte Gurtbandauszugsgeschwindigkeit bzw. das Kraftbegrenzungsniveau in Bezug zu der Gurtbandauszugslänge variieren, so dass die Kraftbegrenzungscharakteristik individuell an den Insassen und das Kraftfahrzeug angepasst werden kann.
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Einen besonderen Vorteil bietet die Erfindung bei einer Verwendung in einer Sicherheitsgurteinrichtung in einem Kleinfahrzeug, da in diesem Fall der zur Verfügung stehende Raum zur Vorwärtsverlagerung des Insassen besonders klein ist, und die Insassenbelastung im Rückhaltefall im Allgemeinen höher ist.
