DE102013011267A1 - Sicherheitsgurtaufroller für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Sicherheitsgurtaufroller (4) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Vordersitz des Kraftfahrzeuges, umfassend ein Aufnahmeteil (6) für einen Sicherheitsgurt (5), einen auf dem Aufnahmeteil (6) aufgerollten oder aufrollbaren Sicherheitsgurt (5), einen Verzögerungssensor (10) zur Erfassung einer Verzögerung des Sicherheitsgurtaufrollers (4) oder des Kraftfahrzeuges und/oder einen ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor (11) zur Erfassung einer Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) vor einem Aktivieren einer Energieabsorptionseinrichtung (12), die Energieabsorptionseinrichtung (12) zum Festsetzen des Sicherheitsgurtes (5) bei einem Unfall mit Energieabsorption, die in Wirkverbindung mit dem Verzögerungssensor (10) und/oder dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor (11) steht, so dass bei einem Überschreiten eines von dem Verzögerungssensors (10) erfassten Grenzwertes der Verzögerung und/oder bei einem Überschreiten eines von dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor (11) erfassten ersten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit bei dem Unfall der Sicherheitsgurt (5) mit Energieabsorption festgehalten ist, wobei der Sicherheitsgurtaufroller (4) wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) und einen zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor (26) zur Erfassung einer Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) nach einem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung (12) umfasst und die wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) in Wirkverbindung mit dem zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor (26) steht, so dass bei einem Überschreiten eines zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5), insbesondere nur während einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung (12), mit der wenigstens einen Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) der Sicherheitsgurt (5) mit Energieabsorption zusätzlich festgehalten ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitsgurtaufrollers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12 und ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.
  • Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungs- und/oder Elektromotor weisen einen Kraftfahrzeuginnenraum zur Aufnahme von Personen auf. Dabei sind in dem Fahrzeuginnenraum Vorder- und Rücksitze angeordnet zur Aufnahme der Personen. Die Vordersitze sind im Allgemeinen als ein Fahrer- und Beifahrersitz ausgebildet und die Rücksitze häufig als eine Rücksitzbank mit mehreren Rücksitzen. Für die beiden Personen auf den Vordersitzen weist das Kraftfahrzeug im Allgemeinen jeweils einen Airbag auf. Ferner ist an dem Kraftfahrzeug ein Sicherheitsgurtaufroller für den Fahrersitz und den Beifahrersitz angeordnet, das heißt zwei Sicherheitsgurtaufroller jeweils für den Fahrer- und den Beifahrersitz als Vordersitze. Ein Verzögerungssensor, zum Beispiel ein elektronischer Verzögerungssensor oder ein mechanischer Verzögerungssensor mit einem Pendel, erfasst eine Verzögerung bzw. eine negative Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bzw. des Sicherheitsgurtaufrollers und bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts der Verzögerung wird eine Energieabsorptionseinrichtung mit einem Torsionsstab aktiviert. Bei einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung ist das Herausziehen des Sicherheitsgurtes mit Energieabsorption festgehalten, das heißt bei einer ausreichend großen Zugkraft an dem Sicherheitsgurt verformt sich bzw. tordiert der Torsionsstab, sodass dadurch bei einem Unfall geringere Rückhaltekräfte von dem Sicherheitsgurt auf die Person auf dem Vordersitz wirken. Die Energieabsorptionseinrichtung erlaubt ein Herausziehen des Sicherheitsgurtes nach dem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung aus dem Sicherheitsgurtaufroller mit einer großen Kraft, sodass dadurch die Person auf dem Vordersitz in Richtung zu einem Lenkrad oder einer Armaturentafel gelangen kann und auch mit dieser in Kontakt gelangen könnte, jedoch aufgrund des aktivierten Airbags wird dies verhindert, sodass trotz des Herausziehens des Sicherheitsgurts mit Energieabsorption aus dem Sicherheitsgurtaufroller im Regelfall keine Gefahr eines unmittelbaren Kontaktes der Person auf dem Vordersitz mit dem Lenkrad oder der Armaturentafel besteht, da der Airbag dies verhindert. Die von dem Sicherheitsgurt auf die Person aufgebrachte Rückhaltekraft ist dabei nicht an die Leichtigkeit des Unfalls, der Größe der Person und/oder der Schwere der Person angepasst, so dass auf die Person unnötig hohe Rückhaltekräfte aufgebracht werden können. Außerdem sind Systeme bekannt, bei denen die Größe oder das Gewicht der Person vor dem Unfall erfasst wird und in Abhängigkeit hiervon die von dem Sicherheitsgurt aufgebrachte Rückhaltekraft gesteuert wird. Derartige Systeme sind jedoch technisch aufwendig und in der Herstellung teuer.
  • Aus der DE 10 2006 048 350 A1 ist ein Verfahren zur Begrenzung der in einem Insassenrückhaltesystem über einen Gurt auf einen Insassen ausgeübten Rückhaltekraft bekannt, wobei in Abhängigkeit von der Stellung eines Fahrzeugsitzes, die repräsentativ für die Körpergröße bzw. -gewicht eines Fahrzeuginsassen ist, das Niveau der Kraftbegrenzung eingestellt wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Sicherheitsgurtaufroller, ein Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitsgurtaufrollers und ein Kraftahrzeug zur Verfügung zu stellen, bei dem Personen auf den Vordersitzen des Kraftfahrzeuges während eines Unfalles den Verhältnissen angepasste Rückhaltekräfte durch den Sicherheitsgurt ausgesetzt sind bei einem geringen technischen Aufwand und niedrigen Kosten.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Sicherheitsgurtaufroller für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Vordersitz des Kraftfahrzeuges, umfassend ein Aufnahmeteil für einen Sicherheitsgurt, einen auf dem Aufnahmeteil aufgerollten oder aufrollbaren Sicherheitsgurt, einen Verzögerungssensor zur Erfassung einer Verzögerung des Sicherheitsgurtaufrollers oder des Kraftfahrzeuges und/oder einen ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor zur Erfassung einer Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes vor einem Aktivieren einer Energieabsorptionseinrichtung, die Energieabsorptionseinrichtung zum Festsetzen des Sicherheitsgurtes bei einem Unfall mit Energieabsorption, die in Wirkverbindung mit dem Verzögerungssensor und/oder dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor steht, so dass bei einem Überschreiten eines von dem Verzögerungssensors erfassten Grenzwertes der Verzögerung und/oder bei einem Überschreiten eines von dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor erfassten ersten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit bei dem Unfall der Sicherheitsgurt mit Energieabsorption festgehalten ist, wobei der Sicherheitsgurtaufroller wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung und einen zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor zur Erfassung einer Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes nach einem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung umfasst und die wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung in Wirkverbindung mit dem zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor steht, so dass bei einem Überschreiten eines zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes, insbesondere nur während einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung, mit der wenigstens einen Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung der Sicherheitsgurt mit Energieabsorption zusätzlich festgehalten ist. In vorteilhafter Weise wird damit mit einem geringen technischen Aufwand die Rückhaltekraft, welche auf die Person wirkt, an die die Leichtigkeit des Unfalls, der Größe der Person und/oder der Schwere der Person angepasst, weil die von dem zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor erfasste Ausziehgeschwindigkeit hiervon abhängt. Je schwerer der Unfall, je größer die Person auf dem Rücksitz und je schwerer die Person auf dem Rücksitz ist, desto größer ist die zweite Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes während der Energieabsorption. Der zweite Grenzwert der Ausziehgeschwindigkeit ist dabei dahingehend ausgelegt, dass nur bei besonders schweren Unfällen, besonders großen Personen auf den Rücksitzen und/oder besonders schweren Personen auf den Rücksitzen die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung aktiviert wird.
  • In einer weiteren Variante steht die wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung in mechanischer Wirkverbindung mit dem Aufnahmeteil, so dass bei einem Überschreiten des zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes mit der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung das Aufnahmeteil mit Energieabsorption zusätzlich festgehalten ist und/oder das Aufnahmeteil ist eine Rolle oder eine Spule.
  • In einer ergänzenden Ausgestaltung umfasst die Energieabsorptionseinrichtung einen Torsionsstab und eine Stabverriegelungseinrichtung, der Torsionsstab ist an einer ersten Stelle mit dem Aufnahmeteil fest verbunden und an einer zweiten Stelle steht der Torsionsstab in Wirkverbindung mit der Stabverriegelungseinrichtung und bei einem Überschreiten eines von dem Verzögerungssensors erfassten Grenzwertes der Verzögerung und/oder bei einem Überschreiten eines von dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor erfassten ersten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit bei dem Unfall mit der Stabverriegelungseinrichtung der Torsionsstab festgehalten ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform erfasst der erste und/oder zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor als charakteristische Größe für die Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes die Winkelgeschwindigkeit des Aufnahmeteils.
  • Vorzugsweise ist das Aufnahmeteil um eine Rotationsachse verdrehbar an dem übrigen Sicherheitsgurtaufroller gelagert.
  • In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der erste Ausziehgeschwindigkeitssensor ein erstes Rotationselement und ein erstes elastisches Element, insbesondere eine erste Feder, an dem Torsionsstab oder einem mit dem Torsionsstab verbundenen Teil und das erste elastische Element steht in Wirkverbindung mit dem ersten Rotationselement und auf das Rotationselement wirkt eine Zentripetalbeschleunigung aufgrund einer Rotationsbewegung des Torsionsstabes oder des mit dem Torsionsstab verbundenen Teiles, so dass das erste Rotationselement aufgrund einer entsprechenden Lagerung eine Bewegung aufgrund der Zentripetalbeschleunigung in einer ersten Richtung ausführt und das erste elastische Element bei der Rotationsbewegung des Torsionsstabes oder des mit dem Torsionsstab verbundenen Teiles eine Kraft auf das Rotationselement aufbringt, welche entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist. Der erste Ausziehgeschwindigkeitssensor ist somit ein mechanischer Ausziehgeschwindigkeitssensor. Die erste Richtung ist beispielsweise im Wesentlichen radial nach außen relativ bzw. bezüglich zu der bzw. an der rotierenden Rotationsscheibe gerichtet.
  • In einer ergänzenden Variante umfasst der zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor ein zweites Rotationselement und ein zweites elastisches Element, insbesondere eine zweite Feder, an einem Rotationsteil und das zweite elastische Element steht in Wirkverbindung mit dem zweiten Rotationselement und auf das zweite Rotationselement wirkt eine Zentripetalbeschleunigung aufgrund einer Rotationsbewegung des Rotationsteils, so dass das zweite Rotationselement aufgrund einer entsprechenden Lagerung eine Bewegung aufgrund der Zentripetalbeschleunigung in einer zweiten Richtung ausführt und das zweite elastische Element bei der Rotationsbewegung des Rotationsteils eine Kraft auf das zweite Rotationselement aufbringt, welche entgegengesetzt zu der zweiten Richtung ist und das Rotationsteil dahingehend in mechanischer Wirkverbindung mit dem Aufnahmeteil steht, dass nur bei einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung das Rotationsteil mit dem Aufnahmeteil verbunden ist, insbesondere die Rotationsbewegung des Aufnahmeteils mit ausführt. Der zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor ist somit ein mechanischer zweiter Ausziehgeschwindigkeitssensor.
  • In einer zusätzlichen Ausführungsform ist im Bereich des ersten Rotationselementes ein erstes Festhalteteil mit einem Innenzahnring angeordnet und bei einem Grenzwert der Bewegungsposition in der ersten Richtung des ersten Rotationselementes das erste Rotationselement in Eingriff mit dem Innenzahnring an dem ersten Festhalteteil steht und dadurch der Torsionsstab an der zweiten Stelle festgehalten ist und/oder im Bereich des zweiten Rotationselementes ein Verbindungsteil mit einem Innenzahnring angeordnet ist und bei einem Grenzwert der Bewegungsposition in der zweiten Richtung des zweiten Rotationselementes das zweite Rotationselement in Eingriff mit dem Innenzahnring an dem Verbindungsteil steht und dadurch die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung, insbesondere ein Zusatz-Torsionsstab, fest mit dem Aufnahmeteil verbunden ist.
  • In einer weiteren Variante ist der erste Ausziehgeschwindigkeitssensor ein Generator, welcher von dem rotierenden Aufnahmeteil mechanisch angetrieben ist und in Abhängigkeit von dem von dem Generator erzeugten Strom, insbesondere der Spannung des Stromes, bei einem Überschreiten eines ersten Grenzwertes einer Größe des Stromes der Sicherheitsgurt mit Energieabsorption festgehalten ist und/oder der zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor ein Generator ist, welcher von dem rotierenden Aufnahmeteil oder Rotationsteil mechanisch angetrieben ist und in Abhängigkeit von dem von dem Generator erzeugten Strom, insbesondere der Spannung des Stromes, bei einem Überschreiten eines zweiten Grenzwertes einer Größe des Stromes nur während einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung der Sicherheitsgurt mit der wenigstens einen Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung mit Energieabsorption zusätzlich festgehalten ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der erste und/oder zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor ein optischer, magnetischer oder induktiver Ausziehgeschwindigkeitssensor zur Erfassung der Winkelgeschwindigkeit des Aufnahmeteils und/oder des Rotationsteils und/oder der Geschwindigkeit des Sicherheitsgurtes. Ein optischer Ausziehgeschwindigkeitssensor erfasst beispielsweise eine optische Markierung außenseitig an dem Aufnahmeteil und kann dadurch die Winkelgeschwindigkeit des Aufnahmeteils erfassen.
  • Zweckmäßig umfasst der Sicherheitsgurtaufroller einen Aktuator und/oder einen Zusatzaktuator, vorzugsweise einem elektrischen, magnetischen oder pyrotechnischen Aktuator und/oder Zusatzaktuator, und mit einem Aktuator und/oder Zusatzaktuator ist die wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung und/oder die Energieabsorptionseinrichtung aktivierbar und/oder von dem Sicherheitsgurtaufroller ist ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar. Beispielsweise sind der erste und zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor als ein elektrischer oder elektronischer Ausziehgeschwindigkeitssensor ausgebildet und die von den ersten und zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensoren erfassten Daten werden von einer Steuer- und/oder Regeleinheit erfasst und in Abhängigkeit hiervon werden der Aktuator und/oder Zusatzaktuator aktiviert. Hierzu sind in der Steuer- und/oder Regeleinheit mit einem Rechner und einem Datenspeicher entsprechende Steuerdaten hinterlegt und gespeichert.
  • Erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitsgurtaufrollers, insbesondere eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Sicherheitsgurtaufroller, für einen Vordersitz und/oder Rücksitz eines Kraftfahrzeuges mit den Schritten: ein Verzögerungswert des Kraftfahrzeuges und/oder eine erste Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes erfasst wird bevor eine Energieabsorptionseinrichtung das Herausziehen des Sicherheitsgurtes mit Energieabsorption festsetzt und eine zweite Ausziehgeschwindigkeit aus dem Sicherheitsgurtaufroller erfasst wird nachdem die Energieabsorptionseinrichtung das Herausziehen des Sicherheitsgurtes mit Energieabsorption festsetzt, bei einem Überschreiten eines Grenzwertes des Verzögerungswertes und/oder eines ersten Grenzwertes der ersten Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes aus dem Sicherheitsgurtaufroller das Herausziehen des Sicherheitsgurtes von einer Energieabsorptionseinrichtung mit Energieabsorption festgehalten wird, während des Herausziehens des Sicherheitsgurtes mit Energieabsorption bei einem Überschreiten eines zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes aus dem Sicherheitsgurtaufroller während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung das Herausziehen des Sicherheitsgurtes mit Energieabsorption von einer Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung zusätzlich festgehalten wird.
  • In einer weiteren Variante der Energieabsorptionsgrad des Sicherheitsgurtes, welcher von der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung ausgeführt wird, in Abhängigkeit von der Ausziehgeschwindigkeit oberhalb des zweiten Grenzwertes des Sicherheitsgurtes aus dem Sicherheitsgurtaufroller gesteuert und/oder geregelt wird, so dass der Energieabsorptionsgrad des Sicherheitsgurtes mit dem dieser von der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung festgehalten wird, um so größer ist, je größer die Ausziehgeschwindigkeit oberhalb des zweiten Grenzwertes des Sicherheitsgurtes ist und umgekehrt und/oder zuerst das Herausziehen des Sicherheitsgurtes mit Energieabsorption von der Energieabsorptionseinrichtung festgehalten wird und anschließend und gleichzeitig das Herausziehen des Sicherheitsgurtes mit Energieabsorption von der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung zusätzlich festgehalten wird.
  • Insbesondere sind die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung und die Energieabsorptionseinrichtung getrennte Bauteile, so dass die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung und die Energieabsorptionseinrichtung räumlich getrennt aktiviert und/oder bewegt werden.
  • In einer weiteren Variante sind die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung und die Energieabsorptionseinrichtung ein Bauteil.
  • Erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen Vordersitz mit wenigstens einem Sicherheitsgurtaufroller für einen Sicherheitsgurt an dem wenigstens einen Vordersitz, vorzugsweise wenigstens einen Rücksitz, welcher oder welche hinter dem wenigstens einen Vordersitz angeordnet ist oder sind, mit wenigstens einem Sicherheitsgurtaufroller für einen Sicherheitsgurt an dem wenigstens einen Rücksitz, wobei der wenigstens eine Sicherheitsgurtaufroller für einen Sicherheitsgurt an dem wenigstens einen Vordersitz und vorzugsweise an dem wenigstens einen Rücksitz als ein in diese Schutzrechtsanmeldung beschriebener Sicherheitsgurtaufroller ausgebildet ist und/oder mit dem Kraftfahrzeug ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar ist.
  • Der Sicherheitsgurtaufroller ist insbesondere für einen Vordersitz des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Dabei weist der Sicherheitsgurtaufroller einen Verzögerungssensor und einen ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor für den Sicherheitsgurt auf. Mit dem Verzögerungssensor und/oder dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor wird die Energieabsorptionseinrichtung aktiviert, das heißt bei einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung ist der Sicherheitsgurt mit Energieabsorption festgehalten, das heißt kann bei einem Wirken von hohen Zugkräften auf den Sicherheitsgurt geringfügig von dem Sicherheitsgurtaufroller abgerollt und damit herausgezogen werden. Der Verzögerungssensor des Sicherheitsgurtaufrollers kann dabei an dem Sicherheitsgurtaufroller oder auch an einer anderen Stelle des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Der Verzögerungssensor ist hierbei beispielsweise als ein mechanischer Verzögerungssensor mit einem Pendel ausgebildet oder als ein elektronischer Verzögerungssensor.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Sicherheitsgurt einen Gurtstraffer auf. Der Verzögerungssensor an dem Sicherheitsgurtaufroller und/oder an dem Kraftfahrzeug erfasst eine Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftfahrzeuges und bei einem Überschreiten eines Grenzwertes der Beschleunigung wird mit den Gurtstraffer der Sicherheitsgurt in den Sicherheitsgurtaufroller eingezogen, d. h. auf dem Aufnahmeteil aufgerollt und anschließend wird die Energieabsorptionseinrichtung aktiviert. Vorzugsweise wird die Aktivierung des Gurtstraffers, der Energieabsorptionseinrichtung und der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung von der Steuer- und/oder Regeleinheit gesteuert und/oder geregelt. Der Gurtstraffer umfasst z. B. einen Elektromotor, welcher das Aufnahmeteil in eine Rotationsbewegung versetzt zum Einziehen des Sicherheitsgurtes.
  • In einer zusätzlichen Variante ist die Energieabsorptionseinrichtung und/oder die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung von dem Gurtstraffer, insbesondere dem Elektromotor, gebildet, indem der Elektromotor dahingehend ansteuerbar ist oder angesteuert wird, so dass mittels des Elektromotors der Sicherheitsgurt mit Energieabsorption festhaltbar ist oder festgehalten wird.
  • Zweckmäßig ist der wenigstens eine Sicherheitsgurt ein Zweipunkt-Sicherheitsgurt mit einem Beckengurt und/oder ein Dreipunkt-Sicherheitsgurt mit einem Becken- und Schultergurt.
  • Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 einen Längsschnitt eines Sicherheitsgurtaufrollers in einem ersten Ausführungsbeispiel vor einem Aktivieren einer Energieabsorptionseinrichtung und einer Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung,
  • 2 einen Längsschnitt des Sicherheitsgurtaufrollers gemäß 1 nach einem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung und der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung,
  • 3 eine Ansicht einer Stabverriegelungseinrichtung der Energieabsorptionseinrichtung vor dem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung des Sicherheitsgurtaufrollers gemäß 1,
  • 4 eine Ansicht der Stabverriegelungseinrichtung für die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung nach dem Aktivieren der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung,
  • 5 einen Längsschnitt des Sicherheitsgurtaufrollers in einem zweiten Ausführungsbeispiel vor einem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung und der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung und
  • 6 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges.
  • Ein in 6 dargestelltes Kraftfahrzeug 1 weist einen nicht dargestellten Elektro- und/oder Verbrennungsmotor zum Antrieb des Kraftfahrzeuges auf. Das Kraftfahrzeug 1 weist innerhalb eines Kraftfahrzeuginnenraumes zwei Vordersitze 2 und drei Rücksitze 3 auf, die als eine Rücksitzbank mit drei Rücksitzen 3 ausgebildet sind. An den beiden Vordersitzen 2 ist in eine B-Säule des Kraftfahrzeugs 1 ein Sicherheitsgurtaufroller 4 eingebaut oder integriert. Mit dem Sicherheitsgurtaufroller 4 können Sicherheitsgurte 5 für die beiden Vordersitze 2 auf und ab gerollt werden, wobei die Sicherheitsgurte 5 als Dreipunkt-Sicherheitsgurte 5 mit einem Becken- und Schultergurt (nicht dargestellt) ausgebildet sind.
  • In den 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Sicherheitsgurtaufrollers 4 für jeweils einen Vordersitz 2 des Kraftfahrzeuges 1 dargestellt. Der Sicherheitsgurtaufroller 4 umfasst ein Aufnahmeteil 6, welches als Rolle 7 oder als Spule 8 ausgebildet ist. Das Aufnahmeteil 6 ist um eine Rotationsachse 9 mittels eines nicht dargestellten Lagers rotationsbeweglich gelagert, sodass dadurch das Aufnahmeteil 6 eine Drehbewegung um die Rotationsachse 9 ausführen kann. Auf das Aufnahmeteil 6 ist der Sicherheitsgurt 5 aufgerollt und befestigt, sodass dadurch mittels eines Drehens des Aufnahmeteils 6 in eine erste Rotationsrichtung der Sicherheitsgurt auf dem Aufnahmeteil 6 aufgerollt, das heißt in den Sicherheitsgurtaufroller 4 eingerollt wird und bei einem Drehen des Aufnahmeteils 6 in eine entgegengesetzte Rotationsrichtung der Sicherheitsgurt 5 abgerollt, das heißt von dem Sicherheitsgurtaufroller 4 herausgeführt werden kann.
  • Der Sicherheitsgurtaufroller 4 ist mit einer Energieabsorptionseinrichtung 12 zum Festhalten des Sicherheitsgurtes mit Energieabsorption versehen. Bei einem Festhalten des Sicherheitsgurtes 5 mit Energieabsorption kann der Sicherheitsgurt 5 von dem Aufnahmeteil 6 abgerollt bzw. von dem Sicherheitsgurtaufroller 4 herausgeführt werden bei einer großen, auf den Sicherheitsgurt 5 wirkenden Zugkraft. Dies ist erforderlich, um bei einem Unfall des Kraftfahrzeuges 1 einerseits die Person auf dem Rücksitz 3 rückhalten zu können und andererseits zu verhindern, dass aufgrund sehr großer Rückhaltekräfte, welche mit dem Sicherheitsgurt 5 auf die Person aufgebracht werden, Verletzungen an der Person auftreten. Die Energieabsorptionseinrichtung 12 weist einen Torsionsstab 13 auf, welcher an einer ersten Stelle 16 mit dem Aufnahmeteil 6 fest verbunden ist und an einer zweiten Stelle 17 des Torsionsstabes 13 kann mit einer als Stabverriegelungseinrichtung 15 ausgebildeten Verriegelungseinrichtung 14 der Torsionsstab 13 festgehalten werden. Bei einem Festhalten des Torsionsstabes 13 an oder im Bereich der zweiten Stelle 17 des Torsionsstabes 13 und einem gleichzeitigen Drehen des Aufnahmeteils 6 in eine Drehrichtung zum Abrollen des Sicherheitsgurtes 5 wird der Torsionsstab 13 tordiert und dadurch kann die auf den Sicherheitsgurt 5 wirkende Kraft aufgenommen werden. Ein Verzögerungssensor 10 ist als ein elektronischer Verzögerungssensor 10 ausgebildet. Im Bereich der zweiten Stelle 17 des Torsionsstabes 13 ist eine Rotationszahnscheibe 40 mit außen liegenden Zähnen 48 fest mit dem Torsionsstab 13 verbunden. Bei einem Überschreiten eines Grenzwertes, welcher von dem Verzögerungssensor 10 erfasst wird, wird mittels eines Aktuators 39 ein Rastelement 49 in Eingriff mit den Zähnen 48 an der Rotationszahnscheibe 40 gebracht, sodass dadurch der Torsionsstab 13 im Bereich der zweiten Stelle 17 festgehalten ist, das heißt eine Rotationsbewegung des Torsionsstabes 13 behindert ist. Außerdem ist im Bereich der zweiten Stelle 17 des Torsionsstabes 13 eine Rotationsscheibe 22 als Teil 21 fest mit dem Torsionsstab 13 verbunden. Die Rotationsscheibe 22 führt damit zusammen mit der Rotationszahnscheibe 40 eine Rotationsbewegung des Aufnahmeteils 6 bei einem Herausziehen des Sicherheitsgurtes 5 aus dem Sicherheitsgurtaufroller 4 aus. An der Rotationsscheibe 22 (1 bis 3) ist randseitig ein erstes Rotationselement 18 verschwenkbar um eine Elementrotationsachse 43 mit der Rotationsscheibe 22 verbunden. An einem anderen Endbereich des ersten Rotationselements 18 ist diese mit einem als erste Feder 20 ausgebildeten ersten elastischen Element 19 verbunden. Im Bereich des ersten Rotationselementes 18 ist ferner ein erstes Festhalteteil 23 unbeweglich angeordnet, zum Beispiel indem dieses mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges 1 fest verbunden ist. Das erste Festhalteteil 23 weist innenseitig einen Innenzahnring 24 mit Zähnen 48 auf. Bei einer Rotationsbewegung der Rotationsscheibe 22 wirkt auf das erste Rotationselement 18 eine Zentripetalbeschleunigung, sodass dadurch das Rotationselement 18 gemäß der Darstellung in 3 eine Dreh- oder Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn um die Elementrotationsachse 43 ausführt, welche parallel zu der Rotationsachse 9 ist. Dadurch bewegt sich das in 3 obere Ende des Rotationselementes 18 radial nach außen und die erste Feder 20 bringt eine entgegengesetzt zu dieser Bewegung gerichtete Rückhaltekraft auf das erste Rotationselement 18 auf. Bei einem Überschreiten eines ersten Grenzwertes der Winkelgeschwindigkeit der Rotationsscheibe 22, welche als charakteristische Größe auch eine erste Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 darstellt oder charakterisiert, gelangt das erste Rotationselement 18 aufgrund der Bewegung in einer ersten Richtung in Eingriff mit den Zähnen 48 des Innenzahnringes 24 und dadurch wird die Rotationsscheibe 22 festgehalten. Da jedoch die Rotationsscheibe 22 fest mit dem Torsionsstab 13 im Bereich der zweiten Stelle 17 verbunden ist, wird dadurch auch der Torsionsstab 13 an der zweiten Stelle 17 festgehalten und kann dadurch tordieren zum Festhalten des Sicherheitsgurtes 5 mit Energieabsorption, das heißt dem Herausziehen des Sicherheitsgurtes 5 aus dem Sicherheitsgurtaufroller 4 unter sehr hohen Zugkräften. Je nachdem, ob der von dem Verzögerungssensor 10 erfasste Grenzwert der Verzögerung oder der von dem Rotationselement 18 an der Rotationsscheibe 22 erfassten ersten Ausziehgeschwindigkeit einen ersten Grenzwert der Ausziehgeschwindigkeit überschreitet, wird der Torsionsstab 13 im Bereich der zweiten Stelle 17 festgesetzt bzw. gehalten. Das erste Rotationselement 18 stellt damit zusammen mit der Rotationsscheibe 22 einen ersten mechanischen Ausziehgeschwindigkeitssensor 11 für den Sicherheitsgurt 5 dar.
  • Der Sicherheitsgurtaufroller 4 weist ferner einen zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor 26 auf, welcher nur während einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12 die Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 bzw. die Winkelgeschwindigkeit des Aufnahmeteils 6 erfasst. Ein Rotationsteil 27 ist mittels eines nicht dargestellten Mechanismus in Richtung der Rotationsachse 9 beweglich gelagert. Bei einer deaktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12 ist das Rotationsteil 27 nicht in Eingriff mit dem Aufnahmeteil 6, das heißt führt keine Rotationsbewegung aus. Lediglich bei einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12, das heißt im Augenblick der Aktivierung der Energieabsorptionseinrichtung 12 wird mit dem nicht dargestellten Mechanismus das Rotationsteil 27 in Richtung der Rotationsachse 9 zu dem Aufnahmeteil 6 bewegt und mit diesem in Eingriff gebracht, sodass dadurch das Rotationsteil 27 die Rotationsbewegung des Aufnahmeteils 6 während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12 mit ausführt. An dem Rotationsteil 27 (1, 2 und 4) ist in analoger Weise wie bei dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor 11 ein zweites Rotationselement 28 verdrehbar um die Elementrotationsachse 43 mit dem Rotationsteil 27 verbunden. An dem zweiten Rotationselement 28 ist ferner eine zweite Feder 30 als zweites elastisches Element 29 angeordnet. Nur bei einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12 führt damit das Rotationsteil 27 die Rotationsbewegung des Aufnahmeteils 6 mit aus, sodass dadurch das zweite Rotationselement 28 aufgrund der auf das zweite Rotationselement 28 wirkenden Zentripetalbeschleunigung eine Bewegung in einer zweiten Richtung ausführt und bei einer Überschreitung eines zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 das zweite Rotationselement 28 in Eingriff mit den Zähnen 48 eines Innenzahnringes 32 an einem scheibenförmigen Verbindungsteil 31 gebracht wird. Das Verbindungsteil 31 ist mit einem Zusatz-Torsionsstab 42 verbunden. Aufgrund der festen Verbindung des Rotationsteils 27 während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12 und nach dem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung 12 mit dem Aufnahmeteil 6 wird mit dem zweiten Rotationselement 28 das Verbindungsteil 31 mit dem Aufnahmeteil 6 verbunden, so dass das Verbindungsteil 31 die Rotationsbewegung des Aufnahmeteiles 6 um die Rotationsachse 9 mit ausführt. Aufgrund der festen Verbindung des Zusatz-Torsionsstabes 42 an einer ersten Stelle 46 mit dem Verbindungsteil 31 und der Verbindung des Zusatz-Torsionsstabes 42 an einer zweiten Stelle 47 mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges 1 tordiert der Zusatz-Torsionsstab 42 zusammen mit dem Torsionsstab 13. Damit werden sowohl der Zusatz-Torsionsstab 42 und der Torsionsstab 13 tordiert, so dass auf den Sicherheitsgurt 5 ein größerer Energieabsorptionsgrad wirkt als wenn nur der Torsionsstab 13 tordiert wird, so dass der Sicherheitsgurt 5 mit einem größeren Energieabsorptionsgrad festgehalten ist. Bei einer Überschreitung eines zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12, d. h. des Torsionsstabes 13, wird von der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung 48 der Sicherheitsgurt 5 zusätzlich mit Energieabsorption festgehalten, so dass auf den Sicherheitsgurt 5 ein größerer Energieabsorptionsgrad wirkt als wenn nur der Torsionsstab 13 tordiert wird.
  • In 3 ist eine Ansicht des ersten Ausziehgeschwindigkeitssensors 11 bzw. der Energieabsorptionseinrichtung 12 sowie der Stabverriegelungseinrichtung 15 und in 4 eine Ansicht der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung 25 und des zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensors 26 dargestellt. In dem in 1 dargestellten Längsschnitt des Sicherheitsgurtaufrollers 4 ist die Energieabsorptionseinrichtung 12 deaktiviert, das heißt weder das Rastelement 49 befindet sich in Eingriff mit der Rotationszahnscheibe 40, noch das erste Rotationselement 18 befindet sich in Eingriff mit den Zähnen 48 an dem ersten Festhalteteil 23 und dadurch ist in dem Schnitt in 1 auch kein Eingriff zwischen dem Rotationsteil 27 und dem Aufnahmeteil 6 vorhanden. In dem in 2 dargestellten Längsschnitt wurde der Grenzwert des Verzögerungssensors 10 noch nicht überschritten, jedoch der erste Grenzwert der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5, welcher von dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor 11 erfasst wird, sodass dadurch das erste Rotationselement 18 in Eingriff mit den Zähnen 48 des ersten Festhalteteils 23 gebracht wurde. Das Aktivieren der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung 25 hängt davon ab, ob während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12 der zweite Grenzwert der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 überschritten wird, welcher von dem zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor 26 erfasst wird. In dem in 2 dargestellten Längsschnitt des Sicherheitsgurtaufrollers 4 wurde dieser zweite Grenzwert der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 überschritten, sodass dadurch das zweite Rotationselement 28 gemäß der Darstellung in 2 in Eingriff mit den Zähnen 48 des Verbindungsteils 31 gebracht worden ist und dadurch das Aufnahmeteil 6 zusätzlich mit Energieabsorption festgehalten ist. Nur bei besonders schweren Unfällen, besonders großen Personen auf den Rücksitzen 3 und/oder besonders schweren Personen auf den Rücksitzen 3, wird dieser zweite Grenzwert der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12 überschritten, sodass dadurch die Energieabsorptionseinrichtung 12 und die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung 25 gleichzeitig aktiviert sind. Dies ist jedoch erforderlich, um zu verhindern, dass Personen auf den Vordersitzen 2 bei einem besonders schweren Unfall, bei besonders großen Personen und/oder bei besonders schweren Personen auf den Rücksitzen 3 ausreichend auf dem Sicherheitsgurt 5 zurückgehalten werden. Bei leichteren Unfällen, bei leichteren Personen und/oder bei kleineren Personen auf den Rücksitzen 3 wird während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12 der zweite Grenzwert der Ausziehgeschwindigkeit nicht überschritten und dadurch die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung 25 nicht aktiviert. Bei leichteren Unfällen kann lediglich mit der Energieabsorptionseinrichtung 12 die Person auf dem Vordersitz 2 ausreichend festgehalten werden, so dass bei einem leichten Unfall geringe Rückhaltekräfte von dem Sicherheitsgurt 5 auf die Person aufgebracht werden.
  • In 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Sicherheitsgurtaufrollers 4 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 4 beschrieben. Ein optischer Ausziehgeschwindigkeitssensor 37, welcher sowohl den ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor 11 als auch den zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor 26 bildet, das heißt, der erste und zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor 11, 26 stellt nur ein Bauteil dar, erfasst ständig die Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5, in dem von dem optischen Ausziehgeschwindigkeitssensor 37 die Winkelgeschwindigkeit des Aufnahmeteils 6 erfasst wird. Diese Daten bezüglich der Winkelgeschwindigkeit des Aufnahmeteils 6 bzw. der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 werden mittels nicht dargestellter Daten- und/oder Steuerleitungen ständig zu einer Steuer- und/oder Regeleinheit 38 übermittelt, sowie auch die von dem elektronischen Verzögerungssensor 10 erfassten Daten zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs 1. Bei einem Überschreiten eines Grenzwertes der Verzögerung, welche von dem Verzögerungssensor 10 erfasst wird oder bei einem Überschreiten des ersten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 vor dem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung 12 wird mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit bei einem Überschreiten des Grenzwertes der Verzögerung das Rastelement 49 in Eingriff mit der linken Rotationsscheibe 40 gebracht oder bei einem Überschreiten des ersten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit mit dem Aktuator 39 das Rastelement 49 in Eingriff mit der rechten Rotationszahnscheibe 40 gebracht und dadurch der Torsionsstab 13 im Bereich der zweiten Stelle 17 festgehalten. Die beiden Rotationszahnscheiben 40 sind fest mit dem Torsionsstab 13 im Bereich der zweiten Stelle 17 verbunden. Auch während der aktiven Energieabsorptionseinrichtung 12 wird ständig von dem optischen Ausziehgeschwindigkeitssensor 37 die Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 erfasst und bei einem Überschreiten des zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 2 wird von der Steuer- und/oder Regeleinheit 38 eine Schneid- oder Schabeinrichtung 45 zu einem Leichtmetallring 41 außenseitig auf dem Aufnahmeteil 6 mittels eines Zusatzaktuators 44 bewegt und dadurch das Aufnahmeteil 6 zusätzlich abgebremst. Der Leichtmetallring 41 ist fest mit dem Aufnahmeteil 6 verbunden, so dass der Leichtmetallring 41 zusammen mit dem Aufnahmeteil 6 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 9 ausführt. Die Schneid- oder Schabeinrichtung 45 schneidet Leichtmetall von dem Leichtmetallring 41 ab. Dadurch wird von der Zusatz-Energieabsorptionsrichtung 25 bzw. der Schneid- oder Schabeinrichtung 45 der Energieabsorptionsgrad für den Sicherheitsgurt 5 erhöht, weil sowohl der Torsionsstab 13 als auch die Schneid- oder Schabeinrichtung 45 gleichzeitig das rotierende Aufnahmeteil 5 abbremsen, d. h. der Sicherheitsgurt 5 mit einem größeren Energieabsorptionsgrad von dem Torsionsstab 13 und der Schneid- oder Schabeinrichtung 45 gleichzeitig festgehalten ist. Die Schneid- oder Schabeinrichtung 45 kann von dem Zusatzaktuator 44 auch mit einer unterschiedlichen, vorzugsweise stufenlos, Anpresskraft auf den Leichtmetallring 41 gedrückt werden, so dass mit der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung 25 ein, vorzugsweise stufenloses, Festsetzen des Sicherheitsgurte 5 mit Energieabsorption möglich ist. Dabei wird der Energieabsorptionsgrad in Abhängigkeit von der von dem zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor 26 erfassten Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5 gesteuert und/oder geregelt, d. h. je größer die Ausziehgeschwindigkeit oberhalb des zweiten Grenzwertes ist, desto größer ist der Energieabsorptionsgrad und umgekehrt. Sofern der zweite Grenzwert der Ausziehgeschwindigkeit während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung 12 nicht überschritten wird, wird von der Steuer- und/oder Regeleinheit 38 der Zusatzaktuator 44 nicht aktiviert.
  • Anstelle des optischen Ausziehgeschwindigkeitssensors 37 kann der erste und zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor 11, 26 auch als ein in 5 zusätzlich dargestellter Generator 33 ausgebildet sein. Der Generator 33 weist eine Antriebswelle 34 auf und an dieser ist ein Zahnrad 35 befestigt. Die Zähne des Zahnrades 35 sind in Eingriff mit Zähnen eines Zahnringes 36, sodass der von dem Generator 33 erzeugt Strom eine Größe ist, welche die Winkelgeschwindigkeit des Aufnahmeteils 6 charakterisiert und damit auch die Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes 5. Der von dem Generator 33 erzeugte Strom wird mittels eines nicht dargestellten Strom- und/oder Spannungssenors erfasst und die diesbezüglichen Daten zu der Steuer- und/oder Regeleinheit 38 übermittelt zur Auswertung und Steuerung der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung 25 und der Energieabsorptionseinrichtung 12.
  • Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller 4 für einen Sicherheitsgurt 5 an dem Vordersitz 3 des Kraftfahrzeuges 1 wesentliche Vorteile verbunden. Das Festhalten von Personen auf den Vordersitzen 3 mit Energieabsorption kann optimiert für unterschiedliche Schweren von Unfällen und/oder Größen von Personen und/oder Gewichten von Personen auf den Vordersitzen 3 ausgeführt werden. Bei einem schweren Unfall wird nach dem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung 12 ergänzend die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung 25 aktiviert, so dass auf den Sicherheitsgurt 5 und damit auch den Insassen eine größerer Energieabsorptionsgrad wirkt als. Bei leichteren Unfällen oder bei leichteren Personen auf den Vordersitzen 3 wird der zweite Grenzwert der Ausziehgeschwindigkeit nicht überschritten aufgrund einer entsprechenden Auslegung des zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit, sodass dadurch während des gesamten Unfalls die nur die Energieabsorptionseinrichtung 12 in Wirkung ist und damit der Sicherheitsgurt 5 nur geringe, an die Leichtigkeit des Unfalles angepasste Rückhaltekräfte auf die Person aufbringt.
  • Es wurde wenigstens ein Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei zu beachten ist, dass eine große Anzahl an Varianten hierzu existieren. Es sollte auch wahrgenommen werden, dass das Ausführungsbeispiel oder die Ausführungsbeispiele nur Beispiele sind und damit nicht beabsichtigt ist, den Schutzumfang, die Anwendbarkeit bzw. Ausführbarkeit oder den Aufbau in irgendeiner Weise zu beschränken. Die oben stehende Beschreibung vermittelt den Fachmann mit einer geeigneten Anleitung zur Ausführung von wenigstens einem Ausführungsbeispiel. Es ist zu verstehen, dass verschiedene Veränderungen gemacht werden können in der Funktion und der Anordnung der beschriebenen Komponenten in einer beispielhaften Ausführungsform ohne vom Schutzumfang der nachstehenden Ansprüche und sowie den Äquivalenten der nachstehenden Ansprüche abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Vordersitz
    3
    Rücksitz
    4
    Sicherheitsgurtaufroller
    5
    Sicherheitsgurt
    6
    Aufnahmeteil
    7
    Rolle
    8
    Spule
    9
    Rotationsachse des Aufnahmeteils
    10
    Verzögerungssensor
    11
    Erster Ausziehgeschwindigkeitssensor
    12
    Energieabsorptionseinrichtung
    13
    Torsionsstab
    14
    Verriegelungseinrichtung
    15
    Stabverriegelungseinrichtung
    16
    Erste Stelle des Torsionstabes
    17
    Zweite Stelle des Torsionsstabes
    18
    Erstes Rotationselement
    19
    Erstes elastisches Element
    20
    Erste Feder
    21
    Teil, verbunden mit Torsionsstab
    22
    Rotationsscheibe als Teil
    23
    Erstes Festhalteteil
    24
    Innenzahnring
    25
    Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung
    26
    Zweiter Ausziehgeschwindigkeitssensor
    27
    Rotationsteil
    28
    Zweites Rotationselement
    29
    Zweites elastisches Element
    30
    Zweite Feder
    31
    Verbindungsteil
    32
    Innenzahnring
    33
    Generator als erster und zweiter Ausziehgeschwindigkeitssensor
    34
    Antriebswelle des Elektromotors
    35
    Zahnrad an Antriebswelle
    36
    Zahnring
    37
    Optischer, magnetischer oder induktiver Ausziehgeschwindigkeitssensor
    38
    Steuer- und/oder Regeleinheit
    39
    Aktuator
    40
    Rotationszahnscheibe
    41
    Leichtmetallring
    42
    Zusatz-Torsionsstab
    43
    Elementrotationsachse
    44
    Zusatzaktuator
    45
    Schneid- oder Schabeinrichtung
    46
    Erste Stelle des Zusatz-Torsionsstabes
    47
    Zweite Stelle des Zusatz-Torsionsstabes
    48
    Zähne
    49
    Rastelement
  • 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 102006048350 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Sicherheitsgurtaufroller (4) für ein Kraftfahrzeug (1), insbesondere für einen Vordersitz (2) des Kraftfahrzeuges (1), umfassend – ein Aufnahmeteil (6) für einen Sicherheitsgurt (5), – einen auf dem Aufnahmeteil (6) aufgerollten oder aufrollbaren Sicherheitsgurt (5), – einen Verzögerungssensor (10) zur Erfassung einer Verzögerung des Sicherheitsgurtaufrollers (4) oder des Kraftfahrzeuges (1) und/oder einen ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor (11) zur Erfassung einer Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) vor einem Aktivieren einer Energieabsorptionseinrichtung (12), – die Energieabsorptionseinrichtung (12) zum Festsetzen des Sicherheitsgurtes (5) bei einem Unfall mit Energieabsorption, die in Wirkverbindung mit dem Verzögerungssensor (10) und/oder dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor (11) steht, so dass bei einem Überschreiten eines von dem Verzögerungssensors (10) erfassten Grenzwertes der Verzögerung und/oder bei einem Überschreiten eines von dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor (11) erfassten ersten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit bei dem Unfall der Sicherheitsgurt (5) mit Energieabsorption festgehalten ist, wobei der Sicherheitsgurtaufroller (4) wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) und einen zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor (26) zur Erfassung einer Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) nach einem Aktivieren der Energieabsorptionseinrichtung (12) umfasst und die wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) in Wirkverbindung mit dem zweiten Ausziehgeschwindigkeitssensor (26) steht, so dass bei einem Überschreiten eines zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5), insbesondere nur während einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung (12), mit der wenigstens einen Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) der Sicherheitsgurt (5) mit Energieabsorption zusätzlich festgehalten ist.
  2. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) in mechanischer Wirkverbindung mit dem Aufnahmeteil (6) steht, so dass bei einem Überschreiten des zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) mit der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) das Aufnahmeteil (6) mit Energieabsorption zusätzlich festgehalten ist und/oder das Aufnahmeteil (6) eine Rolle (7) oder eine Spule (8) ist.
  3. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabsorptionseinrichtung (12) einen Torsionsstab (13) und eine Stabverriegelungseinrichtung (15) umfasst, der Torsionsstab (13) an einer ersten Stelle (16) mit dem Aufnahmeteil (6) fest verbunden ist und an einer zweiten Stelle (17) der Torsionsstab (13) in Wirkverbindung mit der Stabverriegelungseinrichtung (15) steht und bei einem Überschreiten eines von dem Verzögerungssensors (10) erfassten Grenzwertes der Verzögerung und/oder bei einem Überschreiten eines von dem ersten Ausziehgeschwindigkeitssensor (11) erfassten ersten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit bei dem Unfall mit der Stabverriegelungseinrichtung (15) der Torsionsstab (13) festgehalten ist.
  4. Sicherheitsgurtaufroller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor (11, 26) als charakteristische Größe für die Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) die Winkelgeschwindigkeit des Aufnahmeteils (6) erfasst.
  5. Sicherheitsgurtaufroller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (6) um eine Rotationsachse (9) verdrehbar an dem übrigen Sicherheitsgurtaufroller (4) gelagert ist.
  6. Sicherheitsgurtaufroller nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ausziehgeschwindigkeitssensor (11) ein erstes Rotationselement (18) und ein erstes elastisches Element (19), insbesondere eine erste Feder (20), an dem Torsionsstab (13) oder einem mit dem Torsionsstab (13) verbundenen Teil (21, 22) umfasst und das erste elastische Element (19) in Wirkverbindung mit dem ersten Rotationselement (18) steht und auf das Rotationselement (18) eine Zentripetalbeschleunigung aufgrund einer Rotationsbewegung des Torsionsstabes (13) oder des mit dem Torsionsstab (13) verbundenen Teiles (21, 22) wirkt, so dass das erste Rotationselement (18) aufgrund einer entsprechenden Lagerung eine Bewegung aufgrund der Zentripetalbeschleunigung in einer ersten Richtung ausführt und das erste elastische Element (19) bei der Rotationsbewegung des Torsionsstabes (13) oder des mit dem Torsionsstab (13) verbundenen Teiles (21, 22) eine Kraft auf das Rotationselement (18) aufbringt, welche entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist.
  7. Sicherheitsgurtaufroller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor (26) ein zweites Rotationselement (28) und ein zweites elastisches Element (29), insbesondere eine zweite Feder (30), an einem Rotationsteil (27) umfasst und das zweite elastische Element (29) in Wirkverbindung mit dem zweiten Rotationselement (28) steht und auf das zweite Rotationselement (28) eine Zentripetalbeschleunigung aufgrund einer Rotationsbewegung des Rotationsteils (27) wirkt, so dass das zweite Rotationselement (28) aufgrund einer entsprechenden Lagerung eine Bewegung aufgrund der Zentripetalbeschleunigung in einer zweiten Richtung ausführt und das zweite elastische Element (29) bei der Rotationsbewegung des Rotationsteils (27) eine Kraft auf das zweite Rotationselement (28) aufbringt, welche entgegengesetzt zu der zweiten Richtung ist und das Rotationsteil (27) dahingehend in mechanischer Wirkverbindung mit dem Aufnahmeteil (6) steht, dass nur bei einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung (12) das Rotationsteil (27) mit dem Aufnahmeteil (6) verbunden ist, insbesondere die Rotationsbewegung des Aufnahmeteils (6) mit ausführt.
  8. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des ersten Rotationselementes (18) ein erstes Festhalteteil (23) mit einem Innenzahnring (24) angeordnet ist und bei einem Grenzwert der Bewegungsposition in der ersten Richtung des ersten Rotationselementes (18) das erste Rotationselement (18) in Eingriff mit dem Innenzahnring (24) an dem ersten Festhalteteil (23) steht und dadurch der Torsionsstab (13) an der zweiten Stelle (17) festgehalten ist und/oder im Bereich des zweiten Rotationselementes (28) ein Verbindungsteil (31) mit einem Innenzahnring (32) angeordnet ist und bei einem Grenzwert der Bewegungsposition in der zweiten Richtung des zweiten Rotationselementes (28) das zweite Rotationselement (28) in Eingriff mit dem Innenzahnring (32) an dem Verbindungsteil (31) steht und dadurch die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25), insbesondere ein Zusatz-Torsionsstab (42), fest mit dem Aufnahmeteil (6) verbunden ist.
  9. Sicherheitsgurtaufroller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ausziehgeschwindigkeitssensor (11) ein Generator (33) ist, welcher von dem rotierenden Aufnahmeteil (6) mechanisch angetrieben ist und in Abhängigkeit von dem von dem Generator (33) erzeugten Strom, insbesondere der Spannung des Stromes, bei einem Überschreiten eines ersten Grenzwertes einer Größe des Stromes der Sicherheitsgurt (5) mit Energieabsorption festgehalten ist und/oder der zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor (26) ein Generator (33) ist, welcher von dem rotierenden Aufnahmeteil (6) oder Rotationsteil (27) mechanisch angetrieben ist und in Abhängigkeit von dem von dem Generator erzeugten Strom, insbesondere der Spannung des Stromes, bei einem Überschreiten eines zweiten Grenzwertes einer Größe des Stromes nur während einer aktivierten Energieabsorptionseinrichtung (12) der Sicherheitsgurt (5) mit der wenigstens einen Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) mit Energieabsorption zusätzlich festgehalten ist.
  10. Sicherheitsgurtaufroller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Ausziehgeschwindigkeitssensor (11, 26) ein optischer, magnetischer oder induktiver Ausziehgeschwindigkeitssensor (11, 26) zur Erfassung der Winkelgeschwindigkeit des Aufnahmeteils (6) und/oder des Rotationsteils (27) und/oder der Geschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) ist.
  11. Sicherheitsgurtaufroller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsgurtaufroller (4) einen Aktuator (39) und/oder einen Zusatzaktuator (44), vorzugsweise einem elektrischen, magnetischen oder pyrotechnischen Aktuator (39) und/oder Zusatzaktuator (44), umfasst und mit einem Aktuator (39) und/oder Zusatzaktuator (44) die wenigstens eine Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) und/oder die Energieabsorptionseinrichtung (12) aktivierbar ist und/oder von dem Sicherheitsgurtaufroller (4) ein Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14 ausführbar ist.
  12. Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitsgurtaufrollers (4), insbesondere eines Sicherheitsgurtaufroller (4) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, für einen Vordersitz (2) und/oder einen Rücksitz (3) eines Kraftfahrzeuges (1) mit den Schritten: – ein Verzögerungswert des Kraftfahrzeuges (1) und/oder eine erste Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) erfasst wird bevor eine Energieabsorptionseinrichtung (12) das Herausziehen des Sicherheitsgurtes mit Energieabsorption festsetzt und eine zweite Ausziehgeschwindigkeit aus dem Sicherheitsgurtaufroller (5) erfasst wird nachdem die Energieabsorptionseinrichtung (12) das Herausziehen des Sicherheitsgurtes (5) mit Energieabsorption festsetzt, – bei einem Überschreiten eines Grenzwertes des Verzögerungswertes und/oder eines ersten Grenzwertes der ersten Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) aus dem Sicherheitsgurtaufroller (4) das Herausziehen des Sicherheitsgurtes (5) von einer Energieabsorptionseinrichtung (12) mit Energieabsorption festgehalten wird, – während des Herausziehens des Sicherheitsgurtes (5) mit Energieabsorption bei einem Überschreiten eines zweiten Grenzwertes der Ausziehgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (5) aus dem Sicherheitsgurtaufroller (4) während der aktivierten Energieabsorptionseinrichtung (12) das Herausziehen des Sicherheitsgurtes (5) mit Energieabsorption von einer Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) zusätzlich festgehalten wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieabsorptionsgrad des Sicherheitsgurtes (5), welcher von der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) ausgeführt wird, in Abhängigkeit von der Ausziehgeschwindigkeit oberhalb des zweiten Grenzwertes des Sicherheitsgurtes (5) aus dem Sicherheitsgurtaufroller (4) gesteuert und/oder geregelt wird, so dass der Energieabsorptionsgrad des Sicherheitsgurtes (5) mit der dieser von der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) festgehalten wird, um so größer ist, je größer die Ausziehgeschwindigkeit oberhalb des zweiten Grenzwertes des Sicherheitsgurtes (5) ist und umgekehrt und/oder zuerst das Herausziehen des Sicherheitsgurtes (5) mit Energieabsorption von der Energieabsorptionseinrichtung (12) festgehalten wird und anschließend und gleichzeitig das Herausziehen des Sicherheitsgurtes (5) mit Energieabsorption von der Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) zusätzlich festgehalten wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) und die Energieabsorptionseinrichtung (12) getrennte Bauteile (12, 25) sind, so dass die Zusatz-Energieabsorptionseinrichtung (25) und die Energieabsorptionseinrichtung (12) räumlich getrennt aktiviert und/oder bewegt werden.
  15. Kraftfahrzeug (1), umfassend – wenigstens einen Vordersitz (2) mit wenigstens einem Sicherheitsgurtaufroller (4) für einen Sicherheitsgurt (5) an dem wenigstens einen Vordersitz (2), – vorzugsweise wenigstens einen Rücksitz (3), welcher oder welche hinter dem wenigstens einen Vordersitz (2) angeordnet ist oder sind, mit wenigstens einem Sicherheitsgurtaufroller (4) für einen Sicherheitsgurt (5) an dem wenigstens einen Rücksitz (3), wobei der wenigstens eine Sicherheitsgurtaufroller (4) für einen Sicherheitsgurt (5) an dem wenigstens einen Vordersitz (3) und vorzugsweise an dem wenigstens einen Rücksitz (3) als ein Sicherheitsgurtaufroller (4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist und/oder mit dem Kraftfahrzeug (1) ein Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 12 bis 14 ausführbar ist.
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