DE102010045650A1 - Inflatable safety belt for holding occupants in seat during accident of vehicle, has webbing with internal cavity, and webbing portion that is more resilient transverse to longitudinal axis of webbing than along longitudinal axis of webbing - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen aufblasbaren Sicherheitsgurt mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein entsprechendes Gurtband gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The present invention relates to an inflatable safety belt having the features of the preamble of
Aufblasbare Sicherheitsgurte haben in einem Fahrzeug neben ihrer eigentlichen Funktion, einen Insassen bei einem Unfall im Fahrzeugsitz zu halten, zusätzlich die Eigenschaft, dass sie während eines Unfalls schnell aufgeblasen werden können, so dass die Druckbelastung des Gurts auf den Körper eines Insassen gegenüber einem herkömmlichen Sicherheitsgurt reduziert ist.Inflatable seat belts have in addition to their actual function of keeping an occupant in an accident in the vehicle seat in a vehicle, in addition the property that they can be quickly inflated during an accident, so that the pressure load of the belt on the body of an occupant over a conventional seat belt is reduced.
Aus der
Problematisch an den bekannten aufblasbaren Sicherheitsgurten ist, dass wegen der hohen Geschwindigkeit, mit der das Gurtband bei einem Unfall aufgeblasen werden muss, enorm hohe Gasdrücke von innen auf den Sicherheitsgurt während des Aufblasens einwirken. Vor allem an Verbiegungen, Knicken, Aufhängungen und Führungen des Gurtbands, wo die Entfaltung des Gurtbands eingeschränkt ist, entstehen so hohe Drücke, dass das Gurtband platzen kann. Ein weiterer Nachteil ist, dass die bekannten Gurtbänder zumeist von einem Ende aus mit einem Gasgenerator befüllt werden und die sich über die Länge des Gurtbands ausbreitende Gasdruckwelle durch Verbiegungen, Knicke, Aufhängungen und Führungen stark gedämpft wird, so dass weit von dem Gasgenerator entfernt liegende Gurtabschnitte nicht mit ausreichendem Gasdruck gefüllt werden. Eine Erhöhung des Gasdrucks im Gasgenerator gefährdet jedoch die nah am Gasgenerator befindlichen Gurtabschnitte, wo das Gurtband platzen könnte.A problem with the known inflatable seat belts is that because of the high speed with which the webbing has to be inflated in the event of an accident, enormously high gas pressures act on the inside of the seat belt during inflation. Especially at bends, kinks, suspensions and guides of the webbing, where the deployment of the webbing is limited, so high pressures that can burst the webbing. Another disadvantage is that the known straps are usually filled from one end with a gas generator and the over the length of the webbing propagating gas pressure wave is strongly attenuated by bending, kinks, suspensions and guides, so that far away from the gas generator belt sections not be filled with sufficient gas pressure. However, increasing the gas pressure in the gas generator jeopardizes the belt sections close to the gas generator, where the belt could burst.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen aufblasbaren Sicherheitsgurt bereitzustellen, der über die gesamte zu füllende Länge mit ausreichendem Gasdruck befüllbar ist, wobei der maximale Gasdruck möglichst niedrig sein soll.Based on this prior art, the present invention seeks to provide an inflatable seat belt, which can be filled over the entire length to be filled with sufficient gas pressure, the maximum gas pressure should be as low as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen aufblasbaren Sicherheitsgurt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by an inflatable seat belt with the features of
Erfindungsgemäß weist der aufblasbare Sicherheitsgurt ein Gurtband auf, das einen inneren Hohlraum aufweist, der sich entlang der Längsachse des Gurtbands über einen ersten und einen zweiten Gurtbandabschnitt erstreckt, wobei zumindest der erste Gurtbandabschnitt quer zur Längsachse des Gurtbands elastischer ist als entlang der Längsachse des Gurtbands. Vorzugsweise sind beide Gurtbandabschnitte quer zur Längsachse des Gurtbands elastischer als entlang der Längsachse des Gurtbands. Die Anordnung der Gurtbandabschnitte auf dem Gurtband kann beliebig gewählt werden. Eine Abgrenzung zwischen den Gurtbandabschnitten muss auch nicht erkennbar sein. Vorzugsweise ist der erste Gurtbandabschnitt ein Gurtbandabschnitt, an dem im Falle eines Unfalls eine Druckbefüllung mit Gas stattfindet. Der zweite Gurtbandabschnitt ist vorzugsweise ein Gurtbandabschnitt, der für den Kontakt mit dem Körper eines Fahrzeuginsassen vorgesehen ist.According to the invention, the inflatable safety belt comprises a webbing having an inner cavity extending along the longitudinal axis of the webbing over first and second webbing portions, wherein at least the first webbing portion is more transverse to the longitudinal axis of the webbing than along the longitudinal axis of the webbing. Preferably, both Gurtbandabschnitte are transverse to the longitudinal axis of the webbing elastic than along the longitudinal axis of the webbing. The arrangement of the Gurtbandabschnitte on the webbing can be chosen arbitrarily. A distinction between the Gurtbandabschnitten must not be recognizable. Preferably, the first webbing section is a webbing section on which a pressure filling with gas takes place in the event of an accident. The second webbing portion is preferably a webbing portion intended for contact with the body of a vehicle occupant.
Vorzugsweise weist der Sicherheitsgurt entlang der Längsachse des Gurtbands nur eine minimale Elastizität auf, damit ein Fahrzeuginsasse bei einem Unfall sicher im Sitz gehalten wird und nicht vom Sicherheitsgurt nach einer Längsausdehnung durch die Rückstellkraft des Gurts in den Sitz zurückgeschleudert wird. Eine Elastizität quer zur Längsachse ist allerdings diesbezüglich unbedenklich. Durch die Elastizität des ersten Gurtbandabschnitts quer zur Längsachse des Gurtbands wird allerdings ein Windkesseleffekt erreicht, wie er in der Medizin von den herznahen Arterien, wie etwa der Aorta bekannt ist. Der erste Gurtbandabschnitt, an dem vorzugsweise ein Gasgenerator angeordnet ist, dehnt sich wegen seiner Elastizität quer zur Längsachse des Gurtbands unter dem einwirkenden Gasdruck aus, so dass dem Gasdruck im Hohlraum die Druckspitze genommen wird und das Gurtband nicht platzt. Mit der Druckwelle wandert auch die elastische radiale Ausdehnung des Gurtbands in Form einer Welle das Gurtband entlang. Dies hat den Vorteil, dass sich die Druckwelle zwar langsamer, aber gleichmäßiger und kraftvoller entlang der Längsachse des Gurtbands ausbreitet, da die radial federnde Rückstellkraft des Gurts die Wellenausbreitung unterstützt. Außerdem kann sich der Gurt bei Verengungen an Verbiegungen, Knicken, Aufhängungen und Führungen lokal ausreichend radial dehnen, damit die Druckwelle passieren kann und auch weit vom Gasgenerator entfernt befindliche Gurtabschnitte mit ausreichendem Gasdruck befüllt werden können.Preferably, the seat belt along the longitudinal axis of the webbing has only minimal elasticity, so that a vehicle occupant is securely held in the seat in an accident and is not thrown back by the seat belt after a longitudinal extension by the restoring force of the belt in the seat. However, an elasticity transverse to the longitudinal axis is harmless in this respect. Due to the elasticity of the first webbing section transversely to the longitudinal axis of the webbing, however, a windkettle effect is achieved, as is known in medicine from the arteries near the heart, such as the aorta. The first webbing section on which a gas generator is preferably arranged, expands because of its elasticity transversely to the longitudinal axis of the webbing under the acting gas pressure, so that the gas pressure in the cavity, the pressure peak is taken and the webbing does not burst. With the pressure wave and the elastic radial expansion of the webbing wand in the form of a wave along the webbing. This has the advantage that, although the pressure wave propagates slower, but more uniformly and more forcefully along the longitudinal axis of the strap, since the radially resilient restoring force of the belt supports the wave propagation. In addition, the belt can locally enough radially stretch in constrictions of bends, kinks, suspensions and guides, so that the pressure wave can happen and also located far away from the gas generator belt sections can be filled with sufficient gas pressure.
Da die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gasdruckwelle entlang des Gurtbands umso geringer ist je höher die Elastizität quer zur Längsachse ist, sollte sie maximal so hoch sein, dass noch eine rechtzeitige Befüllung derjenigen Gurtabschnitte erreicht werden kann, die mit einem zu sichernden Körper eines Fahrzeuginsassen in Kontakt stehen. Um einen ausreichenden Windkesseleffekt zu erreichen, sollte die Elastizität quer zur Längsachse jedoch mindestens so hoch sein, dass sich der innere Hohlraumradius bei einer Gasdruckspitze um 10% oder mehr gegenüber Normaldruck reversibel vergrößert.Since the speed of propagation of the gas pressure wave along the webbing is the lower the higher the elasticity transverse to the longitudinal axis, it should be so high that even timely filling those belt sections can be achieved, which are in contact with a body of a vehicle occupant to be secured. To one However, the elasticity transverse to the longitudinal axis should be at least so high that the inner cavity radius at a gas pressure peak reversibly increases by 10% or more compared to atmospheric pressure sufficient windkessel effect.
Vorzugsweise weist das Gurtband mindestens zwei übereinander angeordnete Gurtbandlagen auf, die den Hohlraum des Gurtbands zwischen sich einschließen. Diese Gurtbandlagen sind vorzugsweise entlang der Längsachse des Gurtbands über eine Faltung miteinander verbunden, so dass sich der radiale Abstand der Gurtbandlagen durch eine mittels Gasdruck im Hohlraum bewirkte Entfaltung erhöhen kann. Darüber hinaus kann sich ein quer zur Längsachse des Gurtbands elastischer Gurtbandabschnitt bei vollständiger Entfaltung des Gurtbands noch radial nach außen gegen seine radial nach innen wirkende Rückstellkraft ausdehnen.Preferably, the webbing has at least two superimposed webbing layers which enclose the cavity of the webbing between them. These Gurtbandlagen are preferably connected to each other along the longitudinal axis of the webbing via a fold, so that the radial distance of the Gurtbandlagen can increase by means of a gas pressure in the cavity caused unfolding. In addition, a transverse to the longitudinal axis of the webbing elastic webbing portion at full deployment of the webbing can still extend radially outwardly against its radially inwardly acting restoring force.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Sicherheitsgurt ferner einen Gasgenerator auf, der an dem ersten Gurtbandabschnitt angeordnet ist, so dass beim Aufblasen des Sicherheitsgurts durch den Gasgenerator eine Strömungsverbindung zwischen dem Hohlraum und dem Gasgenerator in dem ersten Gurtabschnitt besteht. Da in diesem ersten Gurtbandabschnitt, wo die Druckwelle aus dem Gasgenerator in das Gurtband eintritt, am stärksten ist, ist auch hier die Gefahr des Platzens am größten. Daher ist besonders hier eine Elastizität quer zur Längsachse des Gurtbands vorteilhaft.In a preferred embodiment, the safety belt according to the invention further comprises a gas generator which is arranged on the first webbing portion, so that during inflation of the seatbelt by the gas generator there is a flow connection between the cavity and the gas generator in the first belt portion. Since in this first Gurtbandabschnitt where the pressure wave from the gas generator enters the webbing is strongest, the risk of bursting is greatest here. Therefore, an elasticity transverse to the longitudinal axis of the webbing is particularly advantageous here.
Der zweite Gurtbandabschnitt ist vorzugsweise angeordnet und ausgestaltet, um mit einem zu sichernden Körper eines Fahrzeuginsassen in Kontakt zu stehen. Auch dieser zweite Gurtbandabschnitt sollte vorzugsweise quer zur Längsachse des Gurtbands elastischer sein als entlang der Längsachse des Gurtbands. Da allerdings die Gefahr des Platzens bei weiter entfernt vom Gasgenerator befindlichen Gurtbandabschnitten nicht so groß ist und eine hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gasdruckwelle vorteilhaft ist, ist der zweite Gurtbandabschnitt quer zur Längsachse des Gurtbands vorzugsweise weniger elastisch als es der erste Gurtbandabschnitt ist.The second webbing portion is preferably arranged and configured to be in contact with a body of a vehicle occupant to be secured. Also, this second strap portion should preferably be transverse to the longitudinal axis of the webbing elastic than along the longitudinal axis of the webbing. However, since the risk of bursting at Gurtbandabschnitten further away from the gas generator is not so large and a high propagation speed of the gas pressure wave is advantageous, the second Gurtbandabschnitt is transversely to the longitudinal axis of the webbing preferably less elastic than it is the first Gurtbandabschnitt.
Vorzugsweise weist das Gurtband des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurts weitere quer zur Längsachse des Gurtbands elastische Gurtbandabschnitte auf, wobei die Elastizität quer zur Längsachse des Gurtbands mit dem Abstand zum ersten Gurtbandabschnitt abnimmt.The webbing of the safety belt according to the invention preferably has further webbing sections which are elastic transversely to the longitudinal axis of the webbing, the elasticity decreasing transversely to the longitudinal axis of the webbing with the distance to the first webbing section.
Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, wenn die Elastizität quer zur Längsachse des Gurtbands kontinuierlich entlang des Gurtbands mit dem Abstand zum ersten Gurtbandabschnitt abnimmt.It may also be advantageous if the elasticity decreases transversely to the longitudinal axis of the webbing continuously along the webbing with the distance to the first webbing portion.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurts weisen die zur Längsachse des Gurtbands elastischen Gurtbandabschnitte eine Gewebebindung auf mit entlang der Längsachse des Gurtbands verlaufenden Kettfäden und quer zur Längsachse des Gurtbands verlaufenden Schussfäden, wobei die Schussfäden elastischer sind als die Kettfäden.In a preferred embodiment of the safety belt according to the invention, the webbing sections which are elastic relative to the longitudinal axis of the webbing have a fabric binding with warp threads running along the longitudinal axis of the webbing and weft threads running transversely to the longitudinal axis of the webbing, wherein the weft threads are more elastic than the warp threads.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren, die vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurts zeigen, im Detail erläutert.In the following the invention will be explained in detail with reference to the accompanying figures which show advantageous embodiments of the safety belt according to the invention.
Eine durch den Gasgenerator
In
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