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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von Insassen während eines Fahrzeugunfalls mittels eines Sicherheitsgurt-Rückhaltesystems. Die auf die Brust oder einen anderen Körperteil eines Insassen während eines Aufpralls ausgeübte Kraft hängt von verschiedenen Faktoren ab wie beispielsweise der Geschwindigkeit und Verlangsamung des Fahrzeugs sowie auch von der Größe der Insassen. Sicherheitstechnologie im Zusammenhang mit Sicherheitsgurten schließt häufig Gurtstraffer und lastbegrenzende Vorrichtungen ein, um Energie rechtzeitig und auf angemessene Weise zu handhaben, um die Verletzung der Fahrzeuginsassen zu minimieren.
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Fahrzeug-Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtungen weisen häufig Merkmale auf, die auf einen Sitzinsassen ausgeübte Kraft begrenzen und ein Anziehen des Gurts anpassen. Diese Merkmale können auf der Grundlage verschiedener Faktoren, wie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit, Insassengröße, Sitzposition, verstrichene Zeit und dergleichen während eines Aufpralls (oder vor einem Aufprall) angepasst werden. Zum Beispiel benötigen zahlreiche mit Sicherheitsgurten verwendete aktive Vorrichtungen und Technologien verschiedene Sensoren, die neben anderen geplanten Parametern augenblickliche Daten wie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugverlangsamung, Insassengewicht, Insassenposition und Sitzposition liefern, um das Sicherheitsgurt-Sicherheitssystem während eines Aufpralls zu aktivieren. Einige Systeme verfügen über sich kontinuierlich ändernde Mechanismen, die auf Daten während einer normalen Fahrt und einer Erfassung vor einem Aufprall beruhen, sodass das Sicherheitsgurt-Sicherheitssystem sowohl im Hinblick auf die Fahrbedingung des Fahrzeugs als auch den Insassen angepasst wird.
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Die Vorrichtungen, die die Sicherheitsgurt-Funktionalität steuern, erhöhen Kosten und Gewicht und werden aufgrund der Nähe steiferer Fahrzeugstrukturen wie beispielsweise des Lenkrads, des Armaturenbretts, des Handschuhfachs, der Instrumententafeln usw. hauptsächlich für die Insassen in der vorderen Reihe des Fahrzeugs verwendet. Eine Energieabsorption der Vordersitzinsassen während eines Aufpralls ist aufgrund einer Möglichkeit eines Sekundäraufpralls von Insassen auf steifere innere Komponenten kritisch.
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Rücksitzinsassen sind üblicherweise der Rückseite der Vordersitze zugewandt, die so gestaltet werden kann, dass sie im Vergleich zu den häufig vorn im Fahrzeug positionierten steiferen inneren Komponenten ein geringeres Verletzungsrisiko darstellt. Von daher können, obwohl bei Rücksitz-Rückhaltesystemen kraftbegrenzende Merkmale, darunter nahezu in Echtzeit Daten erfassende Sensoren, eingesetzt werden können, auch andere Mechanismen verwendet werden, die weniger komplex sind.
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In der
DE 20 2004 020 924 U1 ist ein Gurtaufroller mit schaltbarem Kraftbegrenzer beschrieben. Die Kraftbegrenzungseinrichtung ist zweistufig ausgebildet und weist einen Antrieb zur schaltbaren Einstellung eines unterschiedlichen Kraftniveaus für die Kraftbegrenzungseinrichtung auf. Der Antrieb ist bei dieser bekannten Einrichtung pyrotechnisch ausgebildet, wobei der Antrieb durch ein Gas erfolgt, welches mit einer pyrotechnischen Treibladung freigesetzt wird. Die Expansion des Gases führt in dem Gurtband-Gehäuse dazu, dass ein Ringkolben verschoben wird und sich dabei auf das Ende der Gurtwelle aufschiebt. Bei seiner axialen Verschiebung nimmt der Ringkolben einen an ihm anliegenden Wellenring mit und verschiebt diesen bis zur Anlage an einen Anschlag. In dieser Schaltstellung gibt der Wellenring mit diesem zusammenwirkende Kupplungsklinken frei, wodurch die Schaltung auf ein niedrigeres Kraftbegrenzungsniveau bewirkt wird.
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Aus den Druckschriften
US 2005 / 0 139 711 A1 ,
US 2003 / 0 132 334 A1 und
DE 60 2004 008 657 T2 sind weitere Gurtaufroller mit Sicherheitseinrichtungen bekannt, bei denen die Auslösung ebenfalls über den Einsatz von Gas oder über Pyro-Technik erfolgt.
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Die Verwendung des pyrotechnischen Antriebs stellt keine optimale Lösung dar, da ein solcher Antrieb nicht ausreichend zuverlässig ist und darüber hinaus möglicherweise auch nur ein einziges Mal verwendet werden kann.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen mechanisch arbeitenden, zuverlässigen und beliebig oft wieder verwendbaren Antrieb für die Umschaltung des Lastbegrenzers zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der tragenden Ansprüche 1 und 6 gelöst und zwar mit einer Vorrichtung zum Steuern eines Torsionsstabs, der eine Kraft eines von einer Spindel abgerollten Sicherheitsgurt-Gurtbands begrenzt und mit mehreren Bereichen, einem ersten steiferen Bereich und einem zweiten weniger steifen Bereich, versehen ist. Dabei umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen an dem Gurtband angebrachten, nach außen vorstehenden Knopf, der sich beim Abrollen des Gurtbands auf einem in Gurtrichtung verlaufenden Weg bewegt; einen Hebel, der mit dem sich auf dem Weg (Linie 88) bewegenden Knopf in Eingriff kommt, und einen Zahnkranz, der mit dem Hebel operativ verbunden ist, wobei durch ein In-Eingriff-Kommen des Knopfes mit dem Hebel der Zahnkranz gedreht wird, um den mit der geringeren Steifigkeit versehenen Bereich des Torsionsstabes außer Eingriff zu bringen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Es wird hier eine überblickartige Zusammenfassung verschiedener Aspekte der Erfindung vorgelegt, um eine Übersicht über die Offenbarung zu geben und eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die im Abschnitt der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Diese Zusammenfassung ist weder dazu bestimmt, Hauptmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu bezeichnen, noch ist sie dafür bestimmt, als eine Abgrenzungshilfe verwendet zu werden, um den Schutzbereich des beanspruchten Gegenstands zu ermitteln.
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Kurz und überblickartig ausgedrückt beschreibt diese Offenbarung unter anderem eine Vorrichtung, die eine von einer Sicherheitsgurtvorrichtung ausgeübte Kraft begrenzt. Bei einer Ausführungsform verfügt die Vorrichtung über einen an dem Gurtband angebrachten Knopf, der sich auf einem Weg bewegt, wenn das Gurtband abgerollt wird, und einen Hebel, der mit dem sich auf dem Weg bewegenden Knopf in Eingriff kommt. Durch eine Position des Hebels wird eine Ausrichtung eines mit dem Hebel operativ verbundenen Zahnkranzes festgelegt, und durch die Ausrichtung des Zahnkranzes wird ein Status eines Torsionsstab-Aussteifungselements festgelegt. Von daher wird durch eine Position des Knopfes auf dem Gurtband eine Position des Hebels und im Gegenzug eine Ausrichtung des Zahnkranzes vorgeschrieben.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft einen Steuerring, der dem Blockierring benachbart angekoppelt ist, und den Zahnkranz, der dem Steuerring benachbart angekoppelt ist. Der Zahnkranz weist ein vorstehendes Element auf, wobei das vorstehende Element mit dem Steuerring in Eingriff kommt, wenn sich der Zahnkranz dreht, um den Steuerring axial zu verschieben, und wobei durch ein axiales Verschieben des Steuerrings der Blockierring axial verschoben wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform weist ein Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem ein Sicherheitsgurt-Gurtband und einen Schulteranker auf, an dem ein erster Abschnitt des Gurtbands befestigt ist. Das System weist außerdem eine Spindel auf, an der ein zweiter Abschnitt des Gurtbands befestigt ist. Ein Knopf ist an einer Position, die sich in einem Abstand zu dem ersten Abschnitt befindet, an dem Gurtband angebracht, wobei der Knopf mit einem Hebel in Eingriff kommen kann, wenn das Gurtband herausgezogen wird, um eine Energieabsorption der Sicherheitsgurtvorrichtung zu steuern.
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Veranschaulichende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die angefügten Figuren ausführlich beschrieben, die hier durch Bezugnahme enthalten sind, wobei die Figuren Folgendes zeigen:
- 1 zeigt eine Schnittansicht einer Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2A zeigt einen Zahnkranz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2B zeigt eine Seitenansicht des Zahnkranzes aus 2A und einen Steuerring gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3 zeigt eine Schnittansicht einer Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4A zeigt einen Zahnkranz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4B zeigt eine Seitenansicht des Zahnkranzes aus 4A und einen Steuerring gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 5 zeigt eine Schnittansicht einer Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6 zeigt eine Schnittansicht einer Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
- 7 zeigt ein schematisches Schaubild einer Anordnung eines Sicherheitsgurt-Rückhaltesystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der Gegenstand ausgewählter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird hier mit Genauigkeit beschrieben, um gesetzlichen Erfordernissen zu entsprechen. Die Beschreibung selbst soll jedoch nicht definieren, was als die Erfindung betrachtet wird. Vielmehr definieren die Ansprüche die Erfindung. Der beanspruchte Gegenstand kann auf andere Weisen verkörpert sein, um andere Elemente oder Kombinationen von Elementen, die den in diesem Dokument beschriebenen ähneln, in Verbindung mit anderen aktuellen oder zukünftigen Technologien einzuschließen.
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1 zeigt einen Schnitt eines Abschnitts einer Sicherheitsgurtvorrichtung 10. Die Sicherheitsgurtvorrichtung 10 weist eine Länge Sicherheitsgurt-Gurtband 12 auf, die zumindest zum Teil um eine Spindel 14 gewickelt ist. Die Spindel 14 weist einen Spindelkörper 16, einen ersten Spindelflansch 18 und einen zweiten Spindelflansch 20 auf. Die Spindelflansche 18 und 20 begrenzen jeweils einen Bereich, der das Sicherheitsgurt-Gurtband 12 aufnimmt. Die Spindel 14 weist einen Vorsprung 22 oder Zapfen auf, der an einer Schraubenfeder 24 befestigt ist, durch die die Spindel 14 vorgespannt wird.
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Die Sicherheitsgurtvorrichtung 10 weist außerdem einen Spindelkopf 26 auf, der an der Spindel 14 angebracht ist, um sich mit der Spindel 14 zusammen zu drehen. Der Spindelkopf 26 weist auch einen Vorsprung 28 oder Zapfen als drehbare Unterstützung auf. Der Spindelkopf 26 ist mit einer Spindelarretierung 30 verbunden, durch die der Spindelkopf 26 als Reaktion auf eine Eingabe relativ zu einem Fahrzeugchassis 32 oder -rahmen arretiert wird. Beispielsweise kann durch die Spindelarretierung 30 der Spindelkopf 26 als Reaktion auf eine Trägheitskraft oder eine andere erkannte potenzielle Unfallsituation arretiert werden. Ein Arretieren des Spindelkopfes 26 verhindert ein Drehen des Spindelkopfes 26, um ein Abrollen des Sicherheitsgurts 12 zu behindern.
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Durch die Spindel 14 wird ein hohler zentraler Hohlraum 34 definiert, in dem andere Komponenten der Sicherheitsgurtvorrichtung 10 untergebracht sind. Zum Beispiel erstreckt sich ein Torsionsstab 36 axial in dem Hohlraum 34. Der Torsionsstab 36 ist in dem Hohlraum 34 sicher gekoppelt, sodass sich der Torsionsstab 36 zusammen mit der Spindel 14 und dem Spindelkopf 26 dreht. Auf diese Weise wird durch ein Arretieren des Spindelkopfes 26 auch der Torsionsstab 36 arretiert.
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Der Torsionsstab 36 weist einen ersten Bereich 38 und einen zweiten Bereich 40 auf. Der erste Bereich 38 ist steifer als der zweite Bereich 40. Der erste Bereich 38 kann beispielsweise aus einem anderen Material als der zweite Bereich 40 bestehen. Außerdem kann der erste Bereich 38 einen größeren Durchmesser als der zweite Bereich 40 aufweisen wie in 1 gezeigt. Da der erste Bereich 38 steifer als der zweite Bereich 40 ist, sorgt der erste Bereich 28 für eine höhere Energieabsorption als der zweite Bereich 40.
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Der Torsionsstab 36 weist überdies einen sich radial erstreckenden Abschnitt 42 auf, der über periphere Keilnuten oder Vorsprünge verfügt. Der Abschnitt 42 kommt in Eingriff mit einem entsprechend gestalteten Endabschnitt 44 eines Schubrohrs 46, das den ersten Bereich 38 des Torsionsstabs 36 umgibt und wirkungsvoll einen Betrieb des zweiten Abschnitts 40 des Torsionsstabs 36 blockiert. Das Schubrohr 46 weist einen weiteren Endabschnitt 48 auf, der mit einem radial beweglichen Arretierelement 50 in Eingriff kommt. Das Arretierelement 50 erstreckt sich durch eine in dem Spindelflansch 20 positionierte radial verlaufende Bohrung. Wenn der Endabschnitt 48 des Schubrohrs 46 mit dem Arretierelement 50 in Eingriff kommt, wird verhindert, dass das Schubrohr 46 sich relativ zu der Spindel 14 dreht.
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Zu verhindern, dass sich das Schubrohr 46 relativ zu der Spindel 14 dreht, bringt den steiferen ersten Bereich 38 des Zugstabs 36 in einem größeren Ausmaß in Eingriff als den zweiten Bereich 40, sodass der Zugstab 36 eine höhere Energieabsorption verleiht. Ein Bewegen des Arretierelements 50 radial nach außen bringt jedoch das Arretierelement 50 außer Eingriff mit dem Schubrohr 46 und ermöglicht, dass das Schubrohr 46 sich relativ zu der Spindel 14 dreht. Zu ermöglichen, dass sich das Ende 48 des Schubrohrs 46 relativ zu der Spindel 14 dreht, entfernt das Drehmoment aus dem sich radial erstreckenden Bereich 42 und verringert eine Energieabsorption des Zugstabs 36 durch Aktivieren des zweiten Bereichs 40. Bei einer Ausführungsform können zwei oder eine Vielzahl solcher Arretierelemente 50 vorhanden sein.
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Die Sicherheitsgurtvorrichtung 10 weist außerdem einen Blockierring 52 auf, der den Spindelflansch 20 umschreibt und in Richtung auf den Steuerring 54 hin federbelastet ist. 1 zeigt, wie der Blockierring 52 zu einem äußersten Abschnitt des Arretierelements 50 hin ausgerichtet ist, sodass der Blockierring 52 verhindert, dass das Blockierelement 50 sich radial nach außen bewegt und außer Eingriff mit dem Schubrohr 46 kommt. Der Blockierring 52 ist jedoch relativ zu dem Spindelflansch 20 axial verschiebbar, sodass ein Bewegen des Blockierrings 52 nach rechts (auf der Grundlage der in 1 gezeigten Perspektive und Ansicht) ermöglicht, dass sich das Arretierelement 50 radial nach außen bewegt und außer Eingriff mit dem Schubrohr 46 kommt. 3 zeigt den Blockierring 52 zum Beispiel axial nach rechts verschoben (relativ zu seiner Position in 1). Der Blockierring 52 kann auch axial in Richtung auf den Zahnkranz 60 verschoben werden, aus einer Position, in der das Arretierelement 50 gelöst wird, in eine Position, in der das Arretierelement 50 arretiert wird. Die Blockierelemente 50 können federbelastet werden, um sich radial nach außen zu bewegen, oder können alternativ durch die relative Drehung des Endes 48 des Schubrohrs 46 und der Spindel 14 nach außen bewegt werden. Dies sind lediglich Beispiele dafür, wie steifere oder weichere Teile des Schubrohrs auf der Grundlage von Aktionen des Arretierelements 50 ausgewählt werden können, und beliebige andere bekannte Gestaltungen können ebenfalls realisiert werden.
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Die Sicherheitsgurtvorrichtung 10 weist außerdem einen Steuerring 54 auf, der den Flansch 20 und den Spindelkopf 26 umschreibt und dem Blockierring 52 axial benachbart ist. Der Steuerring 54 wird auch in 2A und 2B gezeigt. Bei einer Ausführungsform weist der Steuerring 54 ein vorstehendes Element 56 (2A und 2B) auf, das sich von einer Seitenfläche 58 des Steuerrings 54 aus nach außen erstreckt. Der Steuerring 54 ist verschiebbar an dem Flansch 20 angebracht, sodass der Steuerring 54 in Richtung auf den Blockierring 52 hin verschoben werden kann, wie beispielsweise, wenn ein Außer-Eingriff-Kommen des Arretierelements 50 und des Schubrohrs 46 gewünscht wird. Der Steuerring 54 kann auch axial in Richtung auf den Zahnkranz 60 hin verschoben werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Sicherheitsgurtvorrichtung einen Zahnkranz 60 auf, der dem Steuerring 54 axial benachbart positioniert ist. Der Zahnkranz 60 wird auch in 2A und 2B gezeigt. Der Zahnkranz 60 ist sicher mit dem Spindelkopf 26 verbunden, sodass sich der Zahnkranz 60 relativ zu dem Spindelkopf 26 dreht, sich aber relativ zu dem Spindelkopf 26 nicht axial verschiebt. Wie in 1 gezeigt, ist der Steuerring 54 „sandwichartig“ zwischen dem Blockierring 52 und dem Zahnkranz 60 angeordnet. Der Steuerring 54 kann axial in Richtung auf den Zahnkranz 60 hin federbelastet sein. Zusätzlich weist der Zahnkranz 60 ein vorstehendes Element 64 auf, das sich von einer Seitenfläche 66 des Zahnkranzes aus nach außen erstreckt. Bei einer Ausführungsform weist das vorstehende Element 64 eine schräge Oberfläche 68 auf. Die beiden vorstehenden Elemente 56 (Element des Steuerrings) und 64 (Element des Zahnkranzes) sind zueinander ausgerichtet und sind zwischen dem Steuerring 54 und dem Zahnkranz 60 positioniert (2B). Als solche kommen, wenn sich der Zahnkranz dreht (in der Abbildung aus 2A im Uhrzeigersinn) die vorstehenden Elemente 56 und 64 in Eingriff miteinander, um den Steuerring 54 von dem Zahnkranz 60 wegzuschieben.
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Der Zahnkranz 60 weist eine Vielzahl von Zähnen 62 (2A) auf, die mit einem darauf abgestimmten Satz Zähne 70 einer Zahnstange 72 (oder eines anderen darauf abgestimmten Zahnrads) in Eingriff kommen. Die Zahnstange 72 ist an einem Ende schwenkbar mit einem Hebel 74 verbunden. Zum Beispiel kann sich ein Schwenkelement 73 (z.B. ein Stift) sowohl durch den Hebel 74 als auch durch die Zahnstange 72 erstrecken. Der Hebel 74 weist ein erstes, an der Zahnstange 72 angebrachtes Ende 76 und ein zweites Ende 78 auf. Überdies weist der Hebel 74 einen Zapfen 80 auf, der zwischen dem ersten Ende 76 und dem zweiten Ende 78 positioniert ist, wobei der Zapfen 80 für eine schwenkbare Befestigung relativ zu der Sicherheitsgurtbaugruppe 10 sorgt. Der Zapfen 80 kann an dem Gehäuse oder der Montagehalterung der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung angebracht sein. Der Hebel 74 weist außerdem eine Sperrfeder 82 auf, die zwischen dem Zapfen 80 und dem ersten Ende 76 positioniert ist, wobei die Sperrfeder 82 das erste Ende 76 von dem Zapfen 80 weg vorspannt. Außerdem tragen die Federn 98 und 100 zum Unterstützen des Hebels 74 bei, wenn er in unterschiedliche Positionen geschwenkt wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform weist das erste Ende 76 ein Kugelelement 90 auf, das mit einem dem ersten Ende 76 benachbart positionierten Aufnahmeelement 92 (auch als ein „Kippschalter“ bezeichnet) in Eingriff kommt. Zu dem Aufnahmeelement 92 zählen eine erste Aufnahme 94 und eine zweite Aufnahme 96, mit denen das Kugelelement 90 in Abhängigkeit von einer Schwenkposition des Hebels 74 selektiv in Eingriff kommt. Zum Beispiel ist in 1 das erste Ende 76 des Hebels 74 nach unten geschwenkt, sodass das Kugelelement 90 mit der ersten Aufnahme 94 in Eingriff kommt, während die Sperrfeder 82 das Kugelelement 90 in Richtung auf die erste Aufnahme 94 hin vorspannt. Wenn das erste Ende 76 nach oben geschwenkt wird, kommt eine Lippe der ersten Aufnahme 94 mit dem Kugelelement 90 in Eingriff, um das erste Ende 76 in Richtung auf den Zapfen 80 zu schieben und die Sperrfeder 82 zurückzuziehen, wodurch ermöglicht wird, dass sich das Kugelelement 90 aus der ersten Aufnahme 94 heraus bewegt. Nachdem das Kugelelement 90 aus der ersten Aufnahme 94 heraus bewegt und das erste Ende 76 nach oben geschwenkt wurde, kommt das Kugelelement 90 in Kontakt mit einer Lippe der zweiten Aufnahme 96, die das erste Ende 76 in Richtung auf den Zapfen 80 hin schiebt. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass das Kugelelement 90 in die zweite Aufnahme 96 eingepasst wird, während der Hebel 74 schwenkt, und die Sperrfeder 82 drückt mithilfe ihrer Vorspannung das Kugelelement 90 in die zweite Aufnahme 96 (z.B. 3).
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Knopf 84 mit dem Sicherheitsgurt-Gurtband 12 verbunden, wobei der Knopf 84 von einer Oberfläche 86 des Gurtbands 12 aus nach außen vorsteht. Wenn das Sicherheitsgurt-Gurtband 12 von der Spindel 14 abgerollt oder durch die Spindel 14 aufgerollt wird, bewegt sich der Knopf 84 auf einem durch die Linie 88 gezeigten Weg. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kreuzt das zweite Ende 78 des Hebels 74 den Weg 88 des Knopfes 84. Von daher kommt, wenn das Gurtband 12 eine Strecke weit abgerollt wird, die einen Schwellenwert (1) überschreitet, der Knopf 84 in Eingriff mit dem zweiten Ende 78 des Hebels 74, was bewirkt, dass der Hebel 74 um das Schwenkelement 80 herum schwenkt. Der Hebel 74 kann zum Beispiel geschwenkt werden, um das Kugelelement 90 mit der ersten Aufnahme 94 in Eingriff zu bringen, wenn das Gurtband 12 eine Strecke weit abgerollt wird, die einen Schwellenwert überschreitet. In ähnlicher Weise kommt der Knopf 84, wenn das Gurtband 12 aus der in 1 gezeigten Position bis zu einer Länge aufgerollt wird, die einen Schwellenwert unterschreitet, in Eingriff mit dem zweiten Ende 78, um zu bewirken, dass der Hebel 74 schwenkt. Der Hebel 74 kann zum Beispiel geschwenkt werden, um das Kugelelement 90 mit der zweiten Aufnahme 96 in Eingriff zu bringen, wenn das Gurtband 12 eine Strecke weit aufgerollt wird, die einem Schwellenwert entspricht.
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Die 1, 2A und 2B zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der das Sicherheitsgurt-Gurtband 12 über einen Schwellenwert hinaus abgerollt wurde, sodass der Knopf 84 den Hebel 74 in eine Position bewegt hat, in der das erste Ende 76 mit der ersten Aufnahme 94 in Eingriff kommt. Die 3, 4A und 4B zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die den 1, 2A und 2B ähnelt, und bei der das Sicherheitsgurt-Gurtband 12 eine einem Schwellenwert entsprechende Strecke weit aufgerollt wurde, sodass der Hebel 74 sich in einer Position befindet, in der das erste Ende 76 mit der zweiten Aufnahme 96 in Eingriff kommt. In 3 wurde ein unterer Abschnitt der Spindel 14 weggelassen, um den Eingriff zwischen den Vorsprüngen 64 und 56 zu zeigen.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Schwellenwert auf der Grundlage davon ermittelt, wo sich der Knopf auf dem Gurtband 12 befindet, und ist eine Funktion der Länge des Gurtbands zwischen einem Schulteranker oder -ring 110 des Gurts und einem Hüftbereich-Anker 112, der an einem Boden des Fahrzeugs verankert sein kann. Ein schematisches Schaubild, das solche Elemente darstellt, wird in 7 gezeigt. Üblicherweise hängt die Länge des Gurtbands außerhalb der Spindel der Gurt-Aufrollvorrichtung, wenn sich der Sicherheitsgurt in einem aufgerollten Zustand befindet, wie beispielsweise, wenn der Sicherheitsgurt nicht von einem Insassen verwendet wird, davon ab, wie der Sicherheitsgurt 12 durch den Schulterring 110 und den Anker 112 am Fahrzeugboden geführt wird. Die Länge des Sicherheitsgurt-Gurtbands 12, das von der Spindel abgerollt wird, wenn der Sicherheitsgurt verwendet wird, hängt von der Größe des Insassen ab. Beispielsweise beträgt die Gurtlänge von einem Schulterbereich zu einem Hüftbereich (nahe dem Bodenankerpunkt) für einen sitzenden 5-Perzentil-ATD-Dummy im Allgemeinen weniger als 900 Millimeter, während für 50-Perzentil- und größere ATD-Dummies diese Strecke größer als 1070 mm ist. Daher kann ein Unterschied von etwa 170 Millimetern bei der Gurtabrollstrecke zum Unterscheiden zwischen einem kleineren und einem größeren Insassen verwendet werden. Bei einer Ausführungsform ist der Knopf 84 in einer Knopfposition an dem Gurtband 12 befestigt, bei der sich die Knopfposition auf oder sehr nahe der Spindel 14 befindet, wenn ein kleinerer Insasse den Gurt angelegt hat (d.h. Hebel nicht nach oben gekippt), und bei der sich der Knopf weiter außerhalb der Spindel 14 befindet, wenn ein größerer Insasse den Gurt angelegt hat (d.h. Hebel gekippt).
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Mit Bezug auf 1, 2A, 2B, 3, 4A und 4B wird nachfolgend ein Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 stellt einen Status der Sicherheitsgurtvorrichtung 10 dar, bei dem das Sicherheitsgurt-Gurtband 12 eine Strecke weit abgerollt wurde, die unterhalb eines Schwellenwerts liegt. Beispielsweise kann sich die Sicherheitsgurtvorrichtung in einem Zustand befinden, in dem sie nicht genutzt wird. Alternativ kann die Sicherheitsgurtvorrichtung von einem Sitzinsassen genutzt werden, dessen Größe es nicht erforderlich macht, dass das Sicherheitsgurt-Gurtband eine Strecke weit abgerollt wird, die den Schwellenwert überschreitet. Gemäß 3 hat der Knopf 84 das zweite Ende 78 des Hebels 74 nicht nach oben geschoben, und das Kugelelement 90 des ersten Endes 76 des Hebels 74 bleibt im Eingriff mit der zweiten Aufnahme 96, da das Sicherheitsgurt-Gurtband 12 nicht eine Strecke weit abgerollt wurde, die einen Schwellenwert überschreitet.
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Wenn der Hebel 74 positioniert ist wie in 3 gezeigt, wird die Zahnstange 72 in eine hochgestellte Ausrichtung (relativ zu der Position in 1, 2A und 2B) gezogen. Ein Positionieren der Zahnstange 72 nach oben bewirkt, dass die Zahnstangenzähne 70 mit den Zahnkranzzähnen 62 in Eingriff kommen, wodurch der Zahnkranz 60 relativ zu dem Steuerring 54 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wie in der Ansicht aus 4A gezeigt. Wenn die Zahnstange 72 den Zahnkranz 60 in der in 4A gezeigten Position hält, wird der Zahnkranzvorsprung 64 zwischen den Zahnkranz 60 und den Steuerringvorsprung 56 geschoben, wodurch der Steuerring 54 von dem Zahnkranz 60 weg vorbelastet wird. Bei einer Ausführungsform trägt die schräge Oberfläche 68 dazu bei, den Zahnkranzvorsprung 64 zwischen den Zahnkranz 60 und den Steuerringvorsprung 56 zu schieben.
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Bei einer Ausführungsform verschiebt der Steuerring 54 den Blockierring 52, wenn der Steuerring 54 von dem Zahnkranz 60 axial verschoben wird (d.h. durch eine axiale Ausrichtung der Vorsprünge 64 und 56 zueinander). Von daher befindet sich der Blockierring 52 nicht in einer Position um zu behindern, dass sich das Arretierelement 50 radial nach außen bewegt und außer Eingriff mit dem Schubrohr 46 kommt. Das heißt, es ist möglich, dass das Arretierelement 50 sich nach außen in einen Raum zwischen dem Arretierelement 50 und dem Steuerring 54 bewegt. Wie bereits beschrieben, ermöglicht ein Außer-Eingriff-Bringen des Arretierelements 50 mit dem Schubrohr 46, dass sich das Ende 48 des Schubrohrs 46 relativ zu der Spindel 14 dreht. Zu ermöglichen, dass sich das Ende 48 des Schubrohrs 46 relativ zu der Spindel 14 dreht, entfernt das Drehmoment aus dem sich radial erstreckenden Bereich 42 und macht, falls erforderlich, den zweiten Bereich 40 verfügbar für eine verringerte Energieabsorption. Von daher ist die Sicherheitsgurtvorrichtung 10, wenn das Gurtband 12 eine Strecke weit abgerollt wird, die einen Grenzwert nicht überschreitet, für eine verringerte Energieabsorption eingerichtet.
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Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Sicherheitsgurt-Gurtband 12 von der Spindel 14 eine Strecke weit abgerollt, die einen Schwellenwert überschreitet, und 1 veranschaulicht das Sicherheitsgurt-Gurtband 12, das eine Strecke weit abgerollt ist, die einen Grenzwert überschreitet. Zum Beispiel kann das Sicherheitsgurt-Gurtband 12 aus der in 3 gezeigten Position zu der in 1 gezeigten Position gezogen werden. Gemäß 1 hat der Knopf 84 das zweite Ende 78 des Hebels 74 nach oben geschoben, und das Kugelelement 90 des ersten Endes 76 des Hebels 74 gleitet aus der zweiten Aufnahme 96 heraus und kommt in Eingriff mit der ersten Aufnahme 94, da das Sicherheitsgurt-Gurtband 12 eine Strecke weit abgerollt wurde, die einen Schwellenwert überschreitet.
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Wenn der Hebel 74 positioniert ist wie in 1 gezeigt, wird die Zahnstange 72 in eine abgesenkte Ausrichtung (relativ zu der Position in 3, 4A und 4B) geschoben. Ein Positionieren der Zahnstange 72 nach unten bewirkt, dass die Zahnstangenzähne 70 mit den Zahnkranzzähnen 62 in Eingriff kommen, wodurch der Zahnkranz 60 relativ zu dem Steuerring 54 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wie in der Ansicht aus 2A gezeigt. Wenn die Zahnstange 72 den Zahnkranz 60 in der in 2A gezeigten Position hält, wird der Zahnkranzvorsprung 64 aus dem Zwischenraum zwischen dem Zahnkranz 60 und dem Steuerringvorsprung 56 entfernt, wodurch ermöglicht wird, dass der Steuerring 54, der in Richtung auf den Zahnkranz 60 hin federbelastet ist, axial in Richtung auf den Zahnkranz 60 hin gleitet.
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Bei einer Ausführungsform, bei der der Steuerring 54 axial in Richtung auf den Zahnkranz 60 hin verschoben wird (d.h. durch Außer-Eingriff-Bringen der Vorsprünge 64 und 56), kann sich der Blockierring 52 zu einer Position verschieben, die zu dem Arretierelement 50 hin ausgerichtet ist. Von daher befindet sich der Blockierring 52 in einer Position, um zu behindern, dass sich das Arretierelement 50 radial nach außen bewegt und außer Eingriff mit dem Schubrohr 46 kommt. Wie bereits beschrieben, behindert ein In-Eingriff-Bringen des Arretierelements 50 mit dem Schubrohr 46, dass sich das Schubrohr 46 relativ zu der Spindel 14 dreht. Zu verhindern, dass sich das Schubrohr 46 relativ zu der Spindel 14 dreht, bringt den steiferen ersten Bereich 38 des Zugstabs 36 in einem größeren Ausmaß in Eingriff als den zweiten Bereich 40, sodass der Zugstab 36 eine höhere Energieabsorption verleiht. Von daher ist die Sicherheitsgurtvorrichtung 10, wenn das Gurtband 12 eine Strecke weit abgerollt wird, die einen Grenzwert überschreitet, für eine erhöhte Energieabsorption eingerichtet.
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Die 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 5 und 6 ersetzt ein elektronischer Kippschalter 102 den in 1 und 3 gezeigten mechanischen Kippschalter. Überdies ersetzen ein Zahnradantrieb 104 und ein Motor 106 die in 1 und 3 gezeigte Zahnstangenkonfiguration. Von daher hat der elektronische Kippschalter 102 die Funktion, auf der Grundlage einer Position des Hebels 74 eine Richtung zu wechseln, in der sich der Motor 106 dreht. Ähnlich wie bei der mit Bezug auf 1 und 3 beschriebenen Ausführungsform, wird die Position des Hebels 74 dadurch festgelegt, ob eine Strecke des Gurtbands 12 über einen Schwellenwert hinaus abgerollt wird, sodass der Knopf 84 mit dem Hebel 74 in Eingriff kommt. 5 ähnelt der 3 und zeigt, wie ein steiferer Teil des Torsionsstabs aktiv ist, wenn ein als schwer wahrgenommener Insasse während eines Aufpralls den Sicherheitsgurt herauszieht. Das heißt, der Insasse wird auf der Grundlage der abgerollten Strecke des Gurtbands als schwerer wahrgenommen. 6 ähnelt der 3 und zeigt, wie ein weicherer Teil eines Torsionsstabs sich mit einer geringeren Last verformt, hervorgerufen durch einen Insassen, der auf der Grundlage der abgerollten Strecke des Gurtbands 12 als leichter wahrgenommen wird.
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Zahlreiche unterschiedliche Anordnungen der verschiedenen gezeigten Komponenten wie auch nicht gezeigter Komponenten sind ohne Abweichen von dem Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche möglich. Ausführungsformen unserer Technologie wurden in der Absicht beschrieben, dass sie veranschaulichend und nicht einschränkend sein sollen. Alternative Ausführungsformen werden für Leser dieser Offenbarung nach dem Lesen und aufgrund des Lesens ersichtlich werden. Alternative Mittel zum Realisieren des vorstehend Dargelegten können fertiggestellt werden, ohne vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen. Bestimmte Merkmale und Teilkombinationen sind nützlich und können ohne Bezugnahme auf andere Merkmale und Teilkombinationen eingesetzt werden und werden innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche in Betracht gezogen.
