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Die Erfindung betrifft Sicherheitsgurtanordnungen für ein Kraftfahrzeug gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.
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Eine derartige Sicherheitsgurtanordnung mit einem an dem Sicherheitsgurt angeordneten aufblasbaren Gassack ist aus der
JP 2009 029 357 A bekannt. Der Sicherheitsgurt ist relativ zu dem Gassack bewegbar, was zur Folge haben kann, dass sich die Position des aufgeblasenen Gassacks relativ zu dem schützenden Fahrzeuginsassen verändern kann.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, eine Sicherheitsgurtanordnung mit einem Gassack zu schaffen, die eine möglichst hohe Schutzwirkung bietet.
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Dieses Problem wird durch die Bereitstellung der Sicherheitsgurtanordnungen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 gelöst.
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Danach wird eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, mit
- - mindestens einem Sicherheitsgurt zum Schutz eines Fahrzeuginsassen;
- - mindestens einem an dem Sicherheitsgurt angeordneten zum Schutz des Fahrzeuginsassen aufblasbaren Gassack;
- - einer Hülle, die den Gassack zunächst zumindest teilweise umgibt und durch die der Sicherheitsgurt beispielsweise zumindest teilweise hindurchläuft oder die auf andere Weise mit dem Sicherheitsgurt (z.B. über eine Schlaufe) gekoppelt ist;
- - einer (insbesondere an einer Komponente des Kraftfahrzeuges festzulegende oder durch eine Komponente des Kraftfahrzeuges ausgebildete) Führungseinrichtung zum Führen des Sicherheitsgurtes, wobei
- - der Gassack derart mit dem Sicherheitsgurt und/oder der Hülle zusammenwirkt und mit der Führungseinrichtung verbunden ist, dass er sich auf ein Signal einer Pre-Crash oder Crash-Sensorik oder bei einer Bewegung des Fahrzeuginsassen, insbesondere einer Vorverlagerung, in Folge einer bevorstehenden oder eingetretenen Kollision des Fahrzeugs in Zusammenhang stehenden Verzögerung oder Richtungsänderung des Fahrzeugs von der Führungseinrichtung entfernt oder löst und einer Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes und damit der Bewegung des Insassen folgt.
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In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit
- - mindestens einem Sicherheitsgurt zum Schutz eines Fahrzeuginsassen;
- - mindestens einem an dem Sicherheitsgurt angeordneten, zum Schutz des Fahrzeuginsassen aufblasbaren Gassack;
- - einer Hülle, die den Gassack zunächst zumindest teilweise umgibt und durch die der Sicherheitsgurt beispielsweise zumindest teilweise hindurchläuft oder die auf andere Weise mit dem Sicherheitsgurt (z.B. über eine Schlaufe) gekoppelt ist;
- - einer Führungseinrichtung zum Führen des Sicherheitsgurtes, wobei
- - die Hülle derart mit dem Sicherheitsgurt und/oder dem Gassack zusammenwirkt und mit der Führungseinrichtung verbunden ist, dass sie sich auf ein Signal einer Pre-Crash oder Crash-Sensorik oder bei einer Bewegung des Fahrzeuginsassen in Folge einer mit einer bevorstehenden oder eingetretenen Kollision des Fahrzeugs in Zusammenhang stehenden Verzögerung oder Richtungsänderung des Fahrzeugs von der Führungseinrichtung entfernt oder löst und einer Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes folgt.
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Im Falle einer Unfallsituation und einer darauf zurückzuführenden Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen, folgt der Gassack einer Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes, in Folge einer Verklemmung, durch zum Beispiel eines zumindest teilweisenden Aufblasens des Gassacks und einer dadurch zwischen Sicherheitsgurt und Gassack entstehenden Reibverbindung. Entsprechend ändert sich die Position des aufgeblasenen Gassacks relativ zu dem Fahrzeuginsassen auch bei einer Vorverlagerung oder einer sonstigen Bewegung des Fahrzeuginsassen möglichst wenig. Die den Sicherheitsgurt und Gassack umschließende Hülle kann dieser Bewegung folgen. Dazu kann die Hülle an der Führungseinrichtung freigegeben werden. Denkbar ist aber auch ein Aufreißen der Hülle durch den zumindest teilweise aufgeblasenen Gassack und ein zumindest teilweises Verbleiben der Hülle an der Führungseinrichtung. Beispielsweise wird ein definiertes Ausziehen des Sicherheitsgurtes und des mit ihm verbundenen Gassacks durch die Führungseinrichtung unterstützt. Diese kann einen Mechanismus beinhalten, der den Sicherheitsgurt, den Gassack und/oder die Hülle verklemmt oder freigibt.
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Denkbar ist gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt auch, dass die Hülle in einer Unfallsituation einer Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes folgt und insbesondere ein Mitbewegen des (insbesondere zu diesem Zeitpunkt zumindest teilweise aufgeblasenen) Gassacks mit dem Sicherheitsgurt bewirkt. Entsprechend ändert sich auch bei dieser Erfindungsvariante die Position des aufgeblasenen Gassacks relativ zu dem Fahrzeuginsassen bei einer Vorverlagerung oder einer sonstigen Bewegung des Fahrzeuginsassen möglichst wenig.
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Vor dem Zeitpunkt, zu dem sich der Gassack und/oder die Hülle von der Führungseinrichtung weg bewegt oder von dieser löst, kann der Sicherheitsgurt jedoch relativ zum Gassack und z.B. auch relativ zur Hülle bewegbar sein; insbesondere, um eine möglichst komfortable Handhabung des Gurtes zu ermöglichen. Die Hülle ist z.B. aus einem biegeweichen (insbesondere flexiblen) Material ausgebildet, etwa aus einer Folie oder einem Gewebe (insbesondere aus Kunststoff). Denkbar ist auch, dass die Hülle auf ihrer Innenseite eine Gleitbeschichtung aufweist, um die Relativbewegung zwischen Gurt und Hülle zu unterstützen.
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Die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung ist beispielsweise zumindest teilweise an einem Fahrzeugsitz des Kraftfahrzeuges angeordnet. Die Führungseinrichtung ist insbesondere an einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes anzuordnen oder sie ist durch einen (z.B. oberen) Abschnitt der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes ausgebildet. Eine in der Höhe relativ zum Fahrzeugsitz verstellbare Führungseinrichtung ist denkbar. Die Hülle erstreckt sich insbesondere von der Führungseinrichtung zumindest bis zu einem Thoraxbereich des Fahrzeuginsassen oder bis zu einer auf dem Gurt frei bewegbaren Gurtzunge. Der durch die Hülle umschlossene Gassack kann sich in der Länge von der Hülle unterscheiden. Beispielsweise überragt die Hülle den Gassack, so dass es möglich ist, dass mindestens ein Abschnitt der Hülle ausschließlich einen Bereich des Sicherheitsgurtes umschließt.
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In einer weiteren Ausführungsform umschließt die Hülle den Sicherheitsgurt nicht, sondern befindet sich auf dem Sicherheitsgurt zwischen Insassen und Sicherheitsgurt. Sicherheitsgurt und Hülle sind in dieser Ausführungsform durch mindestens eine Schlaufe verbunden, die entweder Bestandteil des Gurtes oder der Hülle ist.
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Beispielsweise erfolgt das Entfernen oder Lösen des Gassacks und/oder der Hülle von der Führungseinrichtung erst bei einem nach einem Aktivieren eines Gurtstraffers der Sicherheitsgurtanordnung und/oder einem Auslösen des Gassacks erfolgenden Auszug des Sicherheitsgurtes in Folge der Bewegung des Fahrzeuginsassen. So ist der Sicherheitsgurt insbesondere bei Beginn der Aktivierung des Gurtstraffers noch an der Führungseinrichtung festgelegt und/oder zu diesem Zeitpunkt noch relativ zum Gassack bewegbar. Das Entfernen oder Lösen des Gassacks und/oder der Hülle von der Führungseinrichtung erfolgt beispielsweise am Ende der Gurtstraffung oder nach der Gurtstraffung.
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Gemäß einer Variante der Erfindung weist die Sicherheitsgurtanordnung einen Kopplungsmechanismus auf, der den Sicherheitsgurt auf ein Signal einer Steuerungseinrichtung des Fahrzeugs, z.B. abhängig von einem Signal einer Pre-Crash oder Crash-Sensorik, hin mit dem Gassack und/oder der Hülle koppelt. Somit wird die Hülle und damit auch der Gassack bei einem nach der Kopplung (etwa mit Hilfe eines Gurtkraftbegrenzers) erfolgenden Gurtauszugs aufgrund einer Bewegung des Fahrzeuginsassen der Gurtbewegung folgen, wodurch einer Relativbewegung zwischen dem Gassack und dem Fahrzeuginsassen entgegengewirkt wird. Insbesondere wird der Kopplungsmechanismus nach Beginn der Gurtstraffung, insbesondere am Ende der Gurtstraffung oder nach der Gurtstraffung aktiviert.
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Der Kopplungsmechanismus weist beispielsweise mindestens ein durch eine mechanische, elastische, magnetische und/oder elektromagnetische Vorrichtung in eine Klemmstellung bewegbares Klemmelement auf, das den Sicherheitsgurt in der Klemmstellung mit dem Gassack und/oder der Hülle koppelt.
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Denkbar ist auch, dass der Gassack so ausgebildet ist, dass er nach einem Aufblasen (d.h. aufgrund des Gassackinnendrucks) mit dem Sicherheitsgurt koppelt, insbesondere verklemmt. Beispielsweise drückt der aufgeblasene Gassack auf einen Abschnitt des Sicherheitsgurtes so, dass er der Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes folgt.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Hülle über ein elastisches Element mit der Führungseinrichtung verbunden. Das elastische Element verbindet die Hülle insbesondere zunächst so mit der Führungseinrichtung, dass ein Abschnitt der Hülle angrenzend an die Führungseinrichtung positioniert ist. Bei einer kollisionsbedingten Bewegung des Fahrzeuginsassen und einem entsprechenden Gurtauszug entfernt sich dieser Abschnitt der Hülle jedoch von der Führungseinrichtung unter Ausdehnung des elastischen Elementes und folgt der Gurtauszugsbewegung; insbesondere, da vor der Bewegung des Fahrzeuginsassen die oben erwähnte Ankopplung der Hülle an den Sicherheitsgurt erfolgte. Bei dem elastischen Element handelt es sich beispielsweise um eine Feder, z.B. um eine Torsionsfeder.
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Denkbar ist auch, dass die Hülle über eine magnetische Verbindung mit der Führungseinrichtung lösbar verbunden ist, wobei sich die Verbindung löst, wenn eine auf die Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes zurückgehende auf die Hülle wirkende Zugkraft einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet. Beispielsweise ist an der Hülle ein erstes magnetisches oder magnetisierbares Element angeordnet, das mit einem an der Führungseinrichtung angeordneten zweiten magnetischen Element wechselwirkt.
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Möglich ist auch, dass die Hülle über ein Element mit einem Aufreißbereich mit der Führungseinrichtung lösbar verbunden ist oder einen Aufreißbereich aufweist, wobei der Aufreißbereich aufreißt, wenn die erwähnte auf die Hülle wirkende Zugkraft einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet. Beispielsweise ist die Hülle über mindestens ein zerreißbares Element, z.B. eine Reißnaht, mit der Führungseinrichtung lösbar verbunden oder weist ein zerreißbares Element, z.B. eine Reißnaht, oder eine Materialschwächung auf. Das zerreißbare Element verbindet anfänglich z.B. zwei Abschnitte der Hülle miteinander oder die Materialschwächung ist z.B. in einem Abschnitt der Hülle ausgebildet. Möglich ist jedoch auch, dass das zerreißbare Element ein Verbindungselement ist, über das die Hülle zunächst an der Führungseinrichtung festgelegt ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Sicherheitsgurtanordnung einen Gasgenerator und eine Gaszuführung (z.B. in Form einer Gasleitung), über die Gas des Gasgenerators dem Gassack zuführbar ist, wobei die Gaszuführung so gestaltet ist, dass eine Strömungsverbindung zwischen dem Gasgenerator und dem Gassack bestehen bleibt, wenn der Gassack der Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes folgt.
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Beispielsweise umfasst die Gaszuführung eine Gasleitung aus einem elastischen Material oder eine teleskopartig ausgebildete Gasleitung. Möglich ist auch eine Gasleitung mit Überlänge, d.h. mit einem zunächst gestauchten Abschnitt, der sich bei einer Bewegung des Gassacks streckt. Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung trennt sich die Gaszuführung auf, wenn der Gassack der Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes folgt. So verbleibt insbesondere ein Teilstück einer Gasleitung an dem Gasgenerator, während sich ein abgetrenntes Teilstück der Gasleitung mit dem Gassack mitbewegt. Ein Einwegventil könnte dafür sorgen, dass kein Gas aus dem Gassack über das abgetrennte Teilstück der Gasleitung entweicht.
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Bei einer Gasleitung mit Überlänge ist es ebenfalls denkbar, dass sich der Hauptteil der Überlänge im Gassack befindet und diese, auf Grund der Vorverlagerung des Insassen und der damit verbundenen Bewegung des Gassacks weg von der Führungseinrichtung, aus dem Gassack gezogen wird.
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Der Gassack der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung ist darüber hinaus insbesondere so ausgebildet, dass er im aufgeblasenen Zustand einen ersten Abschnitt zum Schutz des Kopfes des Fahrzeuginsassen und einen zweiten Abschnitt zum Schutz des Thorax des Fahrzeuginsassen aufweist.
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Insbesondere dient der Gassack zur Reduzierung der Relativbewegung zwischen Kopf und Thorax und verringert so insbesondere Belastungen im Nackenbereich. Diese Belastungen treten verstärkt im Falle einer Sitzposition auf, welche sich von der Standardsitzposition in der Art unterscheidet, dass zum Beispiel Lehnenwinkel größer 25° (zur Vertikalen gemessen) eingestellt werden und/oder der Sitz in der Sitzschiene in den hinteren Bereich, mit dem Ziel erhöhter Beinfreiheit, verschoben wird. Diese Sitzposition bietet einen hohen Komfort, insbesondere beim automatisierten Fahren, bietet aber den Nachteil, dass die Entfernung zu konventionellen Airbagsystemen so groß wird, dass diese nicht ausreichend Schutz bereitstellen können. Der Gassack der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung ist daher insbesondere in der Weise ausgeführt, dass er einen erhöhten Abstand zwischen einem Fahrzeuginsassen und einem konventionellen Airbagsystem (z.B. einem Fahrer- oder Beifahrerairbagsystem) überbrückt und auch ohne Kopplung mit dem konventionellen Airbagsystem das Schutzpotential für den Insassen erhöht. Denkbar ist auch, dass der Gassack einen Führungsbereich umfasst, durch den der Sicherheitsgurt hindurchläuft. Beispielsweise umfasst der Führungsbereich mindestens eine Öffnung, durch die sich der Sicherheitsgurt hindurch erstreckt.
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In einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst der Gassack mindestens eine (z.B. zwei) röhrenförmige (längliche) aufblasbare Kammer, die sich z.B. zumindest näherungsweise parallel zum Sicherheitsgurt erstreckt.
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Die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung kann darüber hinaus einen Gurtreicher umfassen, der den Sicherheitsgurt insbesondere im Bereich des Gassacks aus einer ersten in eine zweite Stellung bewegt. Zum Bewegen des Sicherheitsgurtes in die zweite Stellung umfasst der Gurtreicher z.B. einen Federmechanismus, einen elektromechanischen Mechanismus oder mindestens ein aufblasbares Element (das z.B. mindestens eine aufblasbare röhrenförmige Kammer aufweist). Denkbar ist auch, dass der Gurtreicher oder ein im oder am Sicherheitsgurt oder Gassack angeordnetes Element während der Fahrt einen Abstand zwischen dem Sicherheitsgurt und einer Schulter des Fahrzeuginsassen gewährleistet, um den Komfort für den Insassen zu erhöhen. Ein solches Element könnte derart ausgeführt sein, dass es beispielsweise im Falle einer Auslösung der Sicherheitsgurtanordnung auch den Gasstrom zwischen Gasgenerator und Gassack weiterleitet. Ebenfalls sind einfache Einleger aus Metall (z.B. Federstahl) denkbar.
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Insbesondere erfolgt das Bewegen des Sicherheitsgurtes in die zweite Stellung aus Komfortgründen (z.B. um das Anlegen des Gurtes zu erleichtern) und/oder aus Sicherheitsgründen (insbesondere, um den Gassack des Gurtes in eine günstigere Position zu bringen). Beispielsweise ist der Gurtreicher ausgebildet, den Sicherheitsgurt anzuheben, um einen durch den angelegten Sicherheitsgurt ausgeübten Druck auf den Schulterbereich des Fahrzeuginsassen zu vermindern. Diese Anhebefunktion lässt sich insbesondere mit dem erwähnten, z.B. mit einer röhrenförmigen Kammer versehenen, aufblasbaren Element realisieren.
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Das aufblasbare Element, insbesondere die optionale mindestens eine röhrenförmige Kammer, des Gurtreichers kann bei einer Kollision zudem den Druck des Sicherheitsgurtes auf den Brustbereich des Fahrzeuginsassen reduzieren und damit einer Brusteindrückung entgegenwirken. Denkbar ist des Weiteren, dass mit Hilfe des aufblasbaren Elementes des Gurtreichers einer Relativbewegung zwischen dem Sicherheitsgurt und der Hülle entgegengewirkt oder verhindert wird.
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Der Gassack der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung ist beispielsweise für einen speziellen Lastfall (Art der Kollision) ausgelegt; z.B. um möglichst wirksamen Schutz bei entweder einem Frontal-, Seiten- oder Schrägaufprall zu bieten. Denkbar ist allerdings auch, dass der Gassack so ausgelegt ist, dass er Schutz bei mehreren Lastfällen bietet, z.B. wirksamen Schutz sowohl bei einem Frontal- als auch bei einem Seitenaufprall bereitstellt. Dazu kann die Sicherheitsgurtanordnung so ausgelegt sein, dass sie mit konventionellen Airbagsystemen koppelt, beispielsweise über die Reibung zwischen beiden Systemen (insbesondere zwischen den deren Gassäcken), oder ein konventionelles Airbagsystem ersetzt oder ein konventionelles Airbagsystem zumindest verkleinert werden kann.
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Darüber hinaus kann der Gassack der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung mit anderen im Fahrzeug vorhandenen Rückhaltevorrichtungen (z.B. einem Fahrer-, Beifahrer-, Seiten- und/oder Dachgassack) zusammenwirken. Denkbar ist beispielsweise, dass unterhalb einer vorgebbaren Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs entweder nur der Gassack der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung oder eine der anderen Rückhaltevorrichtungen aktiviert wird, während oberhalb der Grenzgeschwindigkeit sowohl der Gassack der Sicherheitsgurtanordnung als auch zumindest eine der anderen Rückhaltevorrichtungen ausgelöst werden. Ebenfalls denkbar ist, dass die Auslösestrategie der Sicherheitsgurtanordnung so gestaltet werden kann, dass die Sicherheitsgurtanordnung über eine Sitzpositions- und/oder Lehnenwinkelerkennung des Fahrzeugsitzes aktiviert oder deaktiviert werden kann. Dieses Vorgehen erlaubt z.B. die oben erwähnte Komfortsitzposition der Insassen ohne einen sonst daraus resultierenden Sicherheitsverlust für die Insassen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Beispielweise ist die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung an einem Sitz des Kraftfahrzeuges angeordnet. Insbesondere kann die Sicherheitsgurtanordnung in einem autonomen oder zumindest teilweise autonomen Fahrzeug eingesetzt werden. In derartigen Fahrzeugen können die Insassen mehr Freiheiten hinsichtlich der Sitzposition, insbesondere hinsichtlich der Position oder Orientierung ihres Fahrzeugsitzes erhalten. So muss z.B. auch der Fahrzeugführer nicht zwingend in Vorwärtsfahrtrichtung ausgerichtet oder in der Nähe eines Lenkrades oder Armaturenbretts sitzen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung kann der Fahrzeuginsassen jedoch in einer im Prinzip beliebigen Position oder Orientierung des Fahrzeugsitzes geschützt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer Sicherheitsgurtanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2A bis 2D verschiedenen Zustände der Sicherheitsgurtanordnung aus 1 nach einem Erkennen einer bevorstehenden oder bereits eingetretenen Kollision;
- 3 eine an einem Fahrzeugsitz angeordnete Sicherheitsgurtanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 4A bis 4E verschiedene Zustände der Sicherheitsgurtanordnung aus 3
- 5 bis 7 Abwandlungen der Sicherheitsgurtanordnung aus 3
- 8 einen Kopplungsmechanismus zum Koppeln des Sicherheitsgurtes mit einer Hülle der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung;
- 9 bis 14 unterschiedliche Varianten einer Gaszuführung von einem Gasgenerator zu dem Gassack der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung;
- 15A, 15B eine Draufsicht auf einen Gassack einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung;
- 16 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 15A;
- 17 eine Abwandlung der 16;
- 18 eine Seitenansicht der 3 mit einer Sicherheitsgurtanordnung, bei dem der Sicherheitsgurt nicht innerhalb der Hülle verläuft;
- 19A, 19B einen Gurtreicher der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung;
- 20 eine Abwandlung des Gurtreichers aus 19A und 19B für erhöhten Komfort auf Grund reduzierten Kontakts zwischen Sicherheitsgurtanordnung und Schulter des Fahrzeuginsassen;
- 21 bis 23 Ausgestaltungen eines Gassacks der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung mit Darstellung einer möglichen Auslösestrategie;
- 24 eine integrierte Schulterkammer zur Einleitung von Gurtkräften in die Schulter und Reduzierung der Belastungen für den Thorax.
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Die in 1 dargestellte erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung 1 ist an einem Fahrzeugsitz 2 eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Denkbar ist allerdings, dass einige Komponenten der Sicherheitsgurtanordnung 1 nicht an dem Fahrzeugsitz 2 angeordnet sind, sondern an einer anderen Komponente des Fahrzeugs in der Nähe des Fahrzeugsitzes 2. Beispielsweise kann sich ein Retraktor 31 der Sicherheitsgurtanordnung 1, der gemäß 1 innerhalb einer Rückenlehne 21 des Sitzes 1 angeordnet ist, auch außerhalb des Fahrzeugsitzes 2 befinden.
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Die Sicherheitsgurtanordnung 1 umfasst einen Sicherheitsgurt 11 mit einem Schultergurtabschnitt, der sich insbesondere im Bereich der Rückenlehne 21 des Fahrzeugsitzes 2 erstreckt. Der Sicherheitsgurt 11 kann in an sich konventioneller Art, etwa nach Art eines Dreipunktgurtes, ausgebildet sein. Darüber hinaus verläuft der Sicherheitsgurt 11 durch eine oberhalb der Rückenlehne 21 angeordnete oder auch durch die Rückenlehne 21 ausgebildete Führungseinrichtung 12 hindurch, wobei die Führungseinrichtung 12 den Sicherheitsgurt 11 vom Retraktor 31 kommend insbesondere nach vorne und unten umlenkt. Von der Führungseinrichtung 12 verläuft der Sicherheitsgurt 11 insbesondere bis zu einem unteren Umlenkpunkt, der z.B. durch eine seitlich neben dem Sitz 2 befindliche Umlenkvorrichtung ausgebildet wird. Die Führungseinrichtung 12 bildet einen Führungskanal 121 aus, so dass der Sicherheitsgurt 11 innerhalb der Rückenlehne 21 verläuft, d.h. durch einen Sitzbezug für einen Betrachter verdeckt ist und durch die Führungseinrichtung 12 und den Führungskanal 121 nach außen geführt wird.
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Des Weiteren umfasst die Sicherheitsgurtanordnung 1 ein aufblasbares Element in Form eines aufblasbaren Gassacks 4, der an dem Sicherheitsgurt 11 angeordnet ist. Beispielsweise erstreckt sich der Sicherheitsgurt 11 durch einen Führungsabschnitt des Gassacks 4 hindurch. Des Weiteren umfasst die Sicherheitsgurtanordnung 1 eine flexible Hülle 41, die den Gassack 4 umgibt und durch die sich auch der Sicherheitsgurt 11 hindurch erstreckt. Nach Auslösen des Gassacks 4 wird sich dieser aus der Hülle 41 heraus ausdehnen und sich zum Beispiel seitlich zu dem und/oder vor dem zu schützenden Fahrzeuginsassen (nicht dargestellt) positionieren. Die Hülle 41 kann einen entsprechenden Aufreißbereich aufweisen, der unter dem Druck des expandierenden Gassacks 4 aufreißt. Die Gassackhülle 41 ist zunächst mit der Führungsanordnung 12 verbunden.
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Des Weiteren umfasst die Sicherheitsgurtanordnung 1 einen an oder in der Rückenlehne 21 angeordneten Gasgenerator 5, der mit einer Gaszuführung in Form einer Gasleitung 51 gekoppelt ist. Die Gasleitung 51 erstreckt sich innerhalb der Hülle 41 bis in den Gassack 4 hinein.
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Im normalen Betrieb der Sicherheitsgurtanordnung 1, d.h. solange das Fahrzeug keine drohende oder den Beginn einer Kollision erkennt, ist der Sicherheitsgurt 11 relativ zu der Hülle 41 und relativ zu dem Gassack 4 bewegbar. Die Hülle 41 ist zu diesem Zeitpunkt an der Führungsanordnung 12 festgelegt, so dass sie und damit auch der Gassack 4 einer Bewegung des Gurtes 11 nicht folgt. Somit wird das Anlegen des Sicherheitsgurtes 11 erleichtert und ermöglicht dem Fahrzeuginsassen einen größeren Bewegungsspielraum. Bei Erkennen einer Kollision löst sich die Hülle 41 jedoch von der Führungseinrichtung 12 und folgt einer Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes 11.
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Dies wird anhand der 2A bis 2D erläutert. Die 2A zeigt die Sicherheitsgurtanordnung 1 nach Anlegen an den Fahrzeuginsassen, wobei die Hülle 41 in diesem Zustand mit der Führungseinrichtung 12 verbunden ist. Nach Erkennen einer Kollision wird der Retraktor 31 als Teil eines Gurtstraffers der Sicherheitsgurtanordnung 1 aktiviert, worauf der Sicherheitsgurt 11 eingezogen wird (Pfeil E in 2B) und gestrafft an dem Fahrzeuginsassen zur Anlage kommt. Im Anschluss an den oder auch zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Betrieb des Gurtstraffers erfolgt eine Auslösung des Gassacks 4 ( 2C). Der Gassack 4 entfaltet sich darauf aus der Hülle 41 heraus in den Fahrzeuginnenraum.
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Durch die Kollision oder durch ein sonstiges (zum Beispiel vom Fahrer oder vom Fahrzeug automatisch initiiertes) Abbremsen des Fahrzeugs kann es zu einer Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen, d.h. einer Bewegung weg von der Rückenlehne 21 des Fahrzeugsitzes 2, kommen, die zu einem erneuten Auszug des Sicherheitsgurtes 11 (Pfeil A in 2D) führen kann. Insbesondere wird eine derartige Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes 11 durch einen Gurtkraftbegrenzer der Sicherheitsgurtanordnung 1 ermöglicht.
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Die Hülle 41 ist so mit der Führungseinrichtung 12 verbunden, dass sie sich infolge der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuginsassen von der Führungseinrichtung 12 löst oder sich von dieser zumindest entfernt und insbesondere der Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes 11 folgt, wie dies in 2D dargestellt ist. Somit wird einer Relativbewegung zwischen dem aufgeblasenen Gassacks 4 und dem Fahrzeuginsassen entgegengewirkt.
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Denkbar ist, dass das Lösen der Hülle 41 von der Führungsvorrichtung 12 dadurch bewirkt wird, dass der Sicherheitsgurt 11 vor der erneuten Auszugsbewegung des Gurtes 11 infolge der Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen (2D) an die Hülle 41 ankoppelt, so dass durch die Auszugsbewegung des Gurtes 11 eine Zugkraft in die Hülle 41 eingeleitet wird, die zu dem Lösen oder Entfernen der Hülle 41 von der Führungsvorrichtung 12 führt. Möglich ist allerdings auch, dass allein die Bewegung des Fahrzeuginsassen über einen Reibkontakt mit der Hülle 41 zu deren Lösen bzw. Entfernen von der Führungsvorrichtung 12 führt. Das Ablösen der Hülle 41 von der Führungseinrichtung 12 wird beispielsweise durch eine lösbare Verbindung zwischen der Hülle 41 und der Führungseinrichtung 12 ermöglicht. Insbesondere wird die Hülle 41 nach ihrem Ankoppeln an den Gurt 11 bei einer Auszugsbewegung des Gurtes 11 infolge der Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen den Gassack 4 mitnehmen und somit auch der Gassack 4 der Gurtbewegung folgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Gassack 4 an den Gurt 11 ankoppeln (z.B. unter Einwirkung des Gasdrucks im Gassackinneren wie oben bereits erläutert), um der Gurtbewegung bei einer Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen zu folgen.
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Ein Beispiel zur Realisierung einer derartigen lösbaren Verbindung und eines Mechanismus zum Koppeln der Hülle 41 mit dem Sicherheitsgurt 11 wird nachfolgend anhand der 3 sowie 4A bis 4E erläutert. Danach ist ein sich in dem Führungskanal 121 befindlicher Endabschnitt 411 der Hülle 41 über zwei Reißnähte 61, 62 oder einem sonstigen zerreißbaren oder aufreißbaren Element (zum Beispiel in Form einer Folie) mit der Führungseinrichtung 12 verbunden. Des Weiteren weist die Sicherheitsgurtanordnung 1 einen Kopplungsmechanismus 7 zum Ankoppeln der Hülle 41 an den Sicherheitsgurt 11 auf. Der Kopplungsmechanismus 7 umfasst zwei bewegbare Elemente in Form zweier Klemmbacken 71, 72, die jeweils mit dem Abschnitt 411 der Hülle 41 verbunden sind und über die auch die lösbare Verbindung über die Reißnähte 61, 62 mit der Führungseinrichtung 12 besteht.
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4A zeigt den Zustand der Sicherheitsgurtanordnung 1 im Normalbetrieb, wobei der Sicherheitsgurt 11 relativ zu der an der Führungseinrichtung 12 festgelegten Hülle 41 und auch relativ zu dem Gassack 4 bewegbar ist. Nach Detektieren einer Kollision erfolgt gemäß 4B eine Gurtstraffung in Straffrichtung E (analog zu 2B). Zudem wird der Gassack 4 aufgeblasen, worauf sich dieser aus der Hülle 41 hinaus entfaltet (4C).
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Mit der Aktivierung oder auch nach der Aktivierung des Gassacks 4 erfolgt eine Aktivierung der des Kopplungsmechanismus 7, worauf sich die Klemmbacken 71, 72 aufeinander zu bewegen und den zwischen ihnen verlaufenden Sicherheitsgurt 11 einklemmen. Durch die Bewegung der Klemmbacken 71, 72 aufeinander zu reißen auch die Reißnähte 61, 62, wodurch sich die Hülle 41 von der Führungseinrichtung 12 löst. Kommt es nun zu einer Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen und einem erneuten Gurtauszug (Pfeil A in 4D), wird die Hülle 41 der Bewegung des Sicherheitsgurtes 11 folgen und sich somit von in der Führungseinrichtung 12 entfernen. 4E zeigt den von der Führungsvorrichtung 12 entkoppelten Teil der Sicherheitsgurtanordnung 1 (umfassend insbesondere die Hülle 41 und den Gassack 4).
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Andere Möglichkeiten der Realisierung der Verbindung zwischen der Hülle 41 und der Führungseinrichtung 12 sind in den 5 bis 10 dargestellt. Gemäß 5 erfolgt die Verbindung des Abschnitts 411 der Hülle 41 mit der Führungseinrichtung 12 über ein elastisches Element in Form einer Spiralfeder 8 (oder einer sonstigen Feder). Die Feder 8 ermöglicht insbesondere nach einer Kopplung der Hülle 41 mit dem Sicherheitsgurt 11 ein Entfernen der Hülle 41 von der Führungseinrichtung 12 bei einer Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen, wobei die Hülle 41 jedoch über die Feder 8 weiter mit der Führungseinrichtung 12 verbunden sein kann. Denkbar ist allerdings auch, dass sich die Feder 8 von der Führungseinrichtung 12 oder die Hülle 41 von der Feder 8 löst. Zusätzlich kann die Hülle 41 Reißnähte 61, 62 aufweisen, die bei einem starken Gurtauszug aufreißen und ein Mitbewegen der Hülle 41 und damit des Gassacks 2 auch bei einem Auszug eines langen Abschnitts des Sicherheitsgurt 11 erlauben.
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Gemäß 6 erfolgt die Kopplung des Endabschnitts 411 der Hülle 41 mit der Führungseinrichtung 12 über eine magnetische Vorrichtung 9. Die magnetische Vorrichtung 9 umfasst ein erstes, an der Führungseinrichtung 12 angeordnetes magnetisches Element 91 sowie ein zweites an der Hülle 41 angeordnetes magnetisches Element 92, das mit dem ersten magnetischen Element 91 zusammenwirkt. Bei Überschreiten eines vorgebbaren Grenzwertes einer auf die Hülle 41 wirkenden Zugkraft wird sich das an ihr festgelegte zweite magnetische Element 92 von dem ersten magnetischen Element 91 entfernen und sich die Hülle 41 somit von der Führungseinrichtung 12 lösen. Gleichzeitig kann die Hülle 41 ebenfalls Reißnähte 61, 62 aufweisen (optional).
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In 7 ist dargestellt, wie der Sicherheitsgurt 11, der Gassack 4 und die Hülle 41 auf Grund des Gassackinnendrucks 42 koppeln. Nicht dargestellt ist das anschließende Entfernen dieser Bauteile von der Führungseinrichtung 12 aufgrund einer Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen.
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Gemäß der in der 8 dargestellten Variante umfasst der Kopplungsmechanismus 7 ein Klemmelement 70, das über einen Federmechanismus 701 (umfassend z.B. eine oder mehrere Federn) betreibbar ist. Die obere Detailansicht der 8 zeigt den Kopplungsmechanismus 7 vor seiner Aktivierung (Klemmelement 70 befindet sich in einem Abstand zu dem Sicherheitsgurt 11). Nach Aktivieren (untere Detailansicht) wird durch ein Verschwenken eines Nockens 702 der Federmechanismus 701 freigegeben, worauf das Klemmelement 70 unter der Wirkung des Federmechanismus 701 einen Abschnitt des Gassacks 4 gegen den Sicherheitsgurt 11 drückt und der Gassack 4 und der Sicherheitsgurt 11 zwischen dem Klemmelement 701 und einem Widerlager 703 eingeklemmt werden.
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Die 9 bis 14 betreffen Möglichkeiten der Gestaltung einer Gaszuführung vom Gasgenerator 5 zum Gassack 4.
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Gemäß 9 weist die Gaszuführung eine Gasleitung 51 mit Überlänge auf, die zunächst einen gestauchten Bereich 52 besitzt. Ein Ende der Gasleitung 51 ist mit dem Gassack 4 verbunden, wobei eine Bewegung des Gassacks 4 mit einer Auszugsbewegung des Sicherheitsgurtes 11 mit zu einem Strecken der Gasleitung 51 führt.
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Gemäß 10 erstreckt sich die Gaszuleitung 51 weit in den Gassack 4 hinein, um eine Bewegung des Gassacks 4 ausgleichen zu können. Beispielsweise erstreckt sich die Gasleitung 51 zumindest über die Hälfte der entlang des Sicherheitsgurtes 11 gemessenen Länge des Gassacks 4.
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Die 11A und 11B beziehen sich darauf, dass der Gassack 4 im nicht aufgeblasenen Zustand einen mit der Gasleitung 51 verbundenen gerafften Abschnitt 410 aufweist, der sich bei einer Bewegung des Gassacks 4 relativ zu der Gasleitung 51 streckt ( 11B).
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Gemäß 12 ist die Gasleitung 51 zumindest teilweise elastisch ausgebildet und weist hierfür zum Beispiel mehrere aufeinanderfolgende Abschnitte 511, 512 unterschiedlichen Durchmessers auf (vgl. die in 12 enthaltene Detailzeichnung).
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Denkbar ist auch, dass sich die Gasleitung 51 unter der am Gassack 4 angreifenden Zugkraft auftrennt (Trennlinie T in 13), wobei ein erster Teil 51 a der Gasleitung 51 am Gasgenerator 5 verbleibt und sich ein zweiter Teil 51b mit dem Gassack 4 mitbewegt. Ein Ausströmen von Gas aus dem Gassack 4 kann durch ein Einwegventil 53 vermieden werden.
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Denkbar ist auch, dass der Gasgenerator 5 bewegbar mit dem Fahrzeugsitz (zum Beispiel mit der Rückenlehne 21) verbunden ist (14).
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Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung natürlich nicht auf eine bestimmte Form des Gassacks beschränkt ist. Vielmehr kann der Gassack eine im Prinzip beliebige geeignete Form aufweisen. Beispielsweise könnte sich ein Abschnitt des Gassacks im aufgeblasenen Zustand seitlich von dem Fahrzeuginsassen und ein anderer Abschnitt vor dem Fahrzeuginsassen (z.B. vor dem Kopf des Fahrzeuginsassen) erstrecken.
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Gemäß der in 15A und 15B dargestellten Draufsicht des Gassacks 4 weist dieser zwei röhrenförmige aufblasbare Abschnitte 410, 420 auf, die sich parallel zu dem Sicherheitsgurt 11 erstrecken. Denkbar sind auch nur ein einziger röhrenförmiger Abschnitt oder mehrere Abschnitte auf einer Seite des Sicherheitsgurts. Des Weiteren umfasst der Gassack 4 eine Führungseinrichtung zum Führen des Sicherungsgutes 11, die zwei Öffnungen 430, 440 umfasst, durch die sich der Sicherheitsgurt 11 hindurch erstreckt ( 15A). Denkbar ist auch, dass die Führungseinrichtung durch auf den Gassack 4 aufgebrachte Schlaufen 470 hergestellt wird (15B). Weiterhin denkbar ist, dass die Führungseinrichtung sowohl Öffnungen (z.B. gemäß den Öffnungen 430, 440) als auch Schlaufen (etwa gemäß den Schlaufen 470) aufweist. Darüber hinaus kann der Gassack 4 ein äußeres Fangband 450 zur Stabilisierung der Position der Kammern zueinander aufweisen (16). Denkbar ist auch, dass zusätzlich oder alternativ mindestens ein inneres Fangband oder mehrere innere Fangbänder 460 vorgesehen ist (17).
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In 18 ist eine aus 3 abgeleitete Variante dargestellt, in der der Sicherheitsgurt 11 außerhalb der Hülle 41 verläuft und mit dieser über eine oder mehrere Schlaufen 419 verbunden ist. Die Hülle 41 beinhaltet den Gassack 4 und die Gasleitung 51.
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Die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung 1 kann optional mit einem Gurtreicher ausgestattet sein, mit dem sich der Sicherheitsgurt 11 aus Komfort- und/oder Sicherheitsgründen bewegen lässt, wie weiter oben bereits beschrieben. Ein Beispiel eines derartigen Gurtreichers 500 ist in 19A dargestellt. Der Gurtreicher 500 umfasst hier einen Federmechanismus 501, z.B. mit einer Schenkelfeder, wobei mit Hilfe der Federkraft der Sicherheitsgurt 11 aus einer Ausgangsstellung in die Nutzstellung bewegt wird. Eine andere Möglichkeit wäre ein elektromechanischer Mechanismus, z.B. mit einem elektrischen Schritt-Motor.
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Denkbar ist auch, dass der Gurtreicher 500 anstelle oder zusätzlich zu dem Federmechanismus 501 mindestens ein aufblasbares (z.B. röhrenförmiges) Element 502 umfasst. Durch Aufblasen des aufblasbaren Elementes 502 wird der Sicherheitsgurt 11 in die Nutzstellung geschwenkt (19B). Das aufblasbare Element 502 ist verschieden von dem Gassack 4 der Sicherheitsgurtanordnung (und ggf. zusätzlich zu dem Gassack 4 angeordnet).
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20 zeigt eine Komfortfunktion der Sicherheitsgurtanordnung. Während des Fahrbetriebs wird der Schulterbereich des Insassen durch einen Gurtanheber 600 entlastet. Der Gurtanheber 600 kann durch einen Federmechanismus 601 oder durch ein aufblasbares Element 602 umgesetzt sein.
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Der Gassack 4 der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung 1 ist z.B. als Seitenschutz ausgelegt; vgl. 21. Der Gassack 4 entfaltet sich bei dieser Ausgestaltung seitlich von dem Kopf und einem Schulterbereich eines auf dem Fahrzeugsitz 2 befindlichen Fahrzeuginsassen 20; insbesondere zwischen dem Kopf und dem Schulterbereich des Fahrzeuginsassen und einer intrudierenden Fahrzeugstruktur.
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Zusätzlich zu dem Gassack 4 der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung 1 können im Fahrzeug natürlich weitere Gassäcke vorhanden sein; beispielsweise ein Fahrergassack 40 (22A), ein Beifahrergassack, Seitengassäcke und/oder Dachgassäcke. Denkbar ist, dass die Auslegung und Auslösung des Gassacks 4 der Sicherheitsgurtanordnung 1 auf diese weiteren Gassäcke abgestimmt ist.
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Die 22A-22C zeigen eine mögliche Auslösestrategie. Je nach Unfallsituation ist es möglich die Sicherheitsgurtanordnung zu zünden (22B) oder nicht (22A). Denkbar ist beispielsweise, dass abhängig von der Unfallrichtung bei einem Schräg- oder Seitenanprall die Sicherheitsgurtanordnung ausgelöst wird. 22C zeigt einen in einer Komfortsitzposition sitzenden Insassen 20. Die Zündung der Sicherheitsgurtanordnung kann durch das Sitzverstellfeld und beispielsweise auch über den Lehnenwinkel aktiviert oder deaktiviert werden.
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Denkbar ist auch, dass der Gassack 4 der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung 1 sowohl seitlich des Kopfes als auch vor dem Kopf des Fahrzeuginsassen 20 verläuft; vgl. 23. Beispielsweise umfasst der Gassack 4 hierbei zwei seitliche Abschnitte 401, 402, die über einen vorderen Abschnitt 403 miteinander verbunden sind. Der Gassack 4 kann sich auch nach Art eines Schulterpolsters, z.B. zumindest abschnittsweise zwischen dem Sicherheitsgut 11 und einer Schulter des Fahrzeuginsassen 20, entfalten (24).
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Es wird darauf hingewiesen, dass Elemente der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele natürlich auch in Kombination miteinander verwendet werden können. So können die Gasleitungen der 1 bis 8 nach einer der Varianten der 9 bis 14 ausgestaltet sein. Zudem wird darauf hingewiesen, dass anstelle der Reißnähte 61, 62 auch ein anderer Aufreißbereich vorhanden sein kann; z.B. eine Materialschwächung oder ein sonstiges zerreißbares Element.
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Des Weiteren wird angemerkt, dass sich der Gassack 4 nicht notwendiger Weise in einem Abstand zu der Führungseinrichtung 12 befinden muss . So kann sich der Gassack 4 (z.B. in den Ausführungsbeispielen der 1 bis 8) auch in den Führungskanal 121 der Führungseinrichtung 12 hinein erstrecken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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