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Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtsystem für ein Fahrzeug mit einem auf- und abrollbaren Sicherheitsgurtband (Gurtband), der mindestens ein bewegbares Element aufweist, welches unabhängig von einem auf- oder abgerollten Zustand des Gurtbandes relativ zu einer Kraftumlenkeinrichtung immer gleich beabstandet platzierbar ist.
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Allgemein müssen Elemente, die mit einem Fahrzeuginsassen interagieren, wie beispielsweise Sensoren oder Aktuatoren, und die innerhalb oder an einem Gurtband angeordnet sind, entweder über wenigstens einen Gurtbandabschnitt oder an mehreren Positionen entlang des Gurtbandes ausgelegt werden, um bei verschieden langen Gurtbandauszügen die richtige Position relativ zu dem Fahrzeuginsassen einzunehmen. Die verschieden langen Gurtbandauszüge sind wegen unterschiedlicher Körpergrößen, -formen und -haltungen des Fahrzeuginsassen erforderlich.
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Die Druckschrift
DE 10 2014 211 501 A1 offenbart eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Kraftfahrzeug, bei dem ein Gurtband eine Mehrzahl von festen Sensorbereichen aufweist, die - in einer Gurteinzugsrichtung betrachtet - vor einer Kraftumlenkeinrichtung, wie beispielsweise einem D-Ring, der oberhalb an einer B-Säule des Fahrzeuges angeordnet ist, angeordnet sind. Die Mehrzahl an Sensorbereichen ist hierbei notwendig, um bei Fahrzeuginsassen mit unterschiedlichen Körpergrößen und in Abhängigkeit der Länge des Gurtbandauszuges, immer wenigstens einen Sensor an dem Oberkörper des Fahrzuginsassen platzieren zu können.
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Zudem offenbart die Druckschrift
DE 10 2014 014 465 A1 eine gattungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die Sensorik oder Verkabelung wird bei einem Gurtbandein- oder auszug (Lastfall) an der Kraftumlenkeinrichtung winklig vorbeigeführt, sodass über eine Lebensdauer des Gurtbandes betrachtet eine hohe mechanische Beanspruchung der Sensorik an dem Gurtband vorliegt. Aufgrund der Vielzahl an Lastfällen wird die Lebensdauer des Systems stark beeinträchtigt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Lebensdauer des gattungsgemäßen Sicherheitsgurtsystems zu verlängern.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die hiervon abhängigen Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausführungen.
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Gemäß der Erfindung umfasst das gattungsgemäße Sicherheitsgurtsystem für ein Fahrzeug einen auf- und abrollbaren Sicherheitsgurt, eine Kraftumlenkeinrichtung und ein an oder in dem Sicherheitsgurt entlang einer Längsachse des Sicherheitsgurtes bewegbares Element, wobei das Element unabhängig von einem auf- oder abgerollten Zustand des Sicherheitsgurtes mittels einer Abstandshalteeinrichtung relativ zu der Kraftumlenkeinrichtung platzierbar ist.
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Vorzugsweise ist die relative Platzierung immer gleich, d.h. unabhängig von dem auf- oder abgerollten Zustand des Sicherheitsgurtes liegt das Element, beispielsweise von der Kraftumlenkeinrichtung als Fixpunkt betrachtet, in einem definierten Abstand zu dem Fixpunkt. Das Element liegt immer - in Gurtaufrollrichtung betrachtet - vor dem Fixpunkt.
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Als Kraftumlenkeinrichtung kommt beispielsweise ein D-Ring zur Kraftumlenkung des Gurtbandes an einer Fahrzeugaußenstruktur oder eine Gurtschnalle zur Befestigung in einem Gurtschloss in Betracht.
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Als wesentlichen Vorteil der Lösung gemäß der Erfindung ist zu nennen, dass das Element bei einem Lastfall die Kraftumlenkeinrichtung nicht passiert und somit die eingangs beschriebene mechanische Beanspruchung vermieden wird.
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Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem bewegbaren Element vorzugsweise um Objekte, die aktiv mit dem Fahrzeuginsassen interagieren können, also von diesem Parameter messen können oder Kräfte auf diesen übertragen können. Denkbar sind beispielsweise Sensoren und Aktoren. Weiter können unter den Begriff auch Beleuchtungseinheiten fallen, mittels denen optische Signale erzeugbar sind.
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Das Element kann zusätzlich weitere Komponenten aufweisen, die nach der Art des konkret verwendeten Elementes (Sensor, Aktor oder Beleuchtungseinheit) abhängig ist. Beispielsweise kann dies Leiterbahnen auf einer Platine, eine Einrichtung zur Signalaufbereitung oder allgemein alles was zur ordnungsgemäßen Nutzung der Elemente notwendig ist, umfassen.
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Hierdurch kann das Sicherheitsgurtsystem beispielsweise Körperfunktion, wie ein Herzschlag, erfassen oder beispielsweise Vibrationen durch den Aktuator auf den Fahrzeuginsassen übertragen.
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Die erfassten Körperfunktionen können an eine Steuereinrichtung übertragen werden, in der die erfassten Daten verarbeitet werden. Beispielsweise ist es möglich, den Fahrzeuginsassen bei einer drohenden Schläfrigkeit mittels des Aktuators zu warnen. Als vorteilhafte Ausführung weist die Abstandshalteeinrichtung wenigstens einen Magneten auf.
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Vorzugsweise kann ein Magnet bewegbar an dem Sicherheitsgurt - in Gurtaufrollrichtung betrachtet - vor der Kraftumlenkeinrichtung angeordnet sein und sich von der Kraftumlenkeinrichtung abstoßen oder an diese heranziehen.
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Ebenso ist es denkbar, dass ein (weiterer) Magnet bewegbar an dem Sicherheitsgurt - in Gurtaufrollrichtung betrachtet - nach der Kraftumlenkeinrichtung angeordnet ist und sich an die Kraftumlenkeinrichtung heranzieht oder davon abstößt.
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Besonders bevorzugt weist die Abstandshaltereinrichtung wenigstens zwei an dem Sicherheitsgurt bewegbare Magneten auf, die miteinander flexibel und beabstandet verbunden sind, und die Kraftumlenkeinrichtung zwischen den beiden Magneten angeordnet ist.
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Hierdurch erfolgt eine kontaktlose Ankoppelung an die Kraftumlenkeinrichtung, wodurch die relative Position des Elementes bestimmbar ist. Das Gurtband kann dadurch unabhängig von einer Positionsveränderung des Elements und/oder der Magnete ein- oder ausgezogen werden. Die Position des Elements innerhalb des Gurtbandes bleibt dadurch konstant.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Element wenigstens mittelbar mit einem der bewegbaren Magneten beabstandet verbunden ist. Die Beabstandung kann hierbei beispielsweise mittels eines Steges bestimmt sein, dessen Länge so gewählt ist, dass das Element bei einer Ankoppelung der Abstandshalteeinrichtung an die Kraftumlenkeinrichtung an der gewünschten Körperstelle des Fahrzeuginsassen, vorzugsweise dem Oberkörper, anliegt.
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Vorzugsweise ist das Element mit allen auf dem Gurtband bewegbar angeordneten Magneten kraftleitend verbunden.
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Mittelbar meint in diesem Zusammenhang, dass dazwischen liegende Bauteile vorhanden sein können und somit nicht unbedingt eine unmittelbare Verbindung vorliegen muss.
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Als weitere Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die Abstandshalteeinrichtung einen weiteren Magneten aufweist, der an der Kraftumlenkeinrichtung oder einer Halterung im Bereich der Kraftumlenkeinrichtung angeordnet ist und wenigstens das Element oder einen der anderen Magneten abstößt oder heranzieht.
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Hierdurch würde die kontaktlose Ankoppelung der Abstandhalteinrichtung verbessert werden. Wenigstens bei einer Ausgestaltung der Abstandhalteeinrichtung ohne diesen zusätzlichen Magneten in oder an der Kraftumlenkeinrichtung, müsste die Kraftumlenkeinrichtung wenigstens teilweise aus einem magnetisierbaren Metall bestehen, um die gewünschte Funktion zu erzielen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung definiert die Ausgestaltung des Sicherheitsgurtes. Das Gurtband kann wenigstens einen Bereich mit einem Hohlraum oder mit mehreren Gurtbandlagen aufweisen, in dem oder dazwischen das Element und/oder die befestigten Magneten beweglich angeordnet sind.
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Der Hohlraum oder der Bereich mit den mehreren Gurtbandlagen dient der Abstandhalteeinrichtung, dem Element, den Magneten und/oder der Beabstandung in Form des Steges als Führung, in der oder an der die Komponenten in Längsrichtung des Gurtbandes bewegbar sind.
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Es ist vorgesehen, dass das Element in ab- oder aufgerollten Zustand des Sicherheitsgurtes an oder in dem Sicherheitsgurt - in Gurtaufrollrichtung betrachtet - vor der Kraftumlenkeinrichtung beabstandet angeordnet ist. Dies ist wichtig, da im Lastfall - also bei einem Auf- oder Abrollen des Sicherheitsgurtes - ein Passieren des Elements an der Kraftumlenkeinrichtung vermieden werden soll.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, dass die Abstandshalteeinrichtung im Bereich einer Anordnung der Magneten an dem Sicherheitsgurt eine Verdickung aufweist, die in deren Höhenabstand größer ist als eine Gurtbanddurchführöffnung der Kraftumlenkeichrichtung.
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Als Gurtbanddurchführöffnung ist die Öse der Kraftumlenkeinrichtung bzw. des D-Rings gemeint, welche das Gurtband führt und durch diese das Gurtband durchgeführt ist.
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Die Verdickung im Bereich eines oder mehrerer Magneten würde sicherstellen, dass die Abstandhalteeinrichtung nicht ungewollt die Kraftumlenkeinrichtung passieren kann und somit (auch) die definierte Beanstandung des Elements zu der Kraftumlenkeinrichtung nicht ungewollt verstellt wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystem;
- 2 ein Längsschnitt des Sicherheitsgurtsystem im Bereich einer Kraftumlenkeinrichtung; und
- 3 den Gegenstand aus der 2 in einer weiteren Ausführungsform.
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Die 1 zeigt das erfindungsgemäße Sicherheitsgurtsystem 10 in einer schematischen Vorderansicht. Das Sicherheitsgurtsystem 10 ist dabei an einem Fahrzeugsitz 12 angeordnet, welches in einem Anwendungsfall einen auf dem Fahrzeugsitz 12 sitzenden Fahrzeuginsassen fixieren soll. Gleichzeitig soll das Sicherheitsgurtsystem 10 mit dem Fahrzeuginsassen interagieren, d.h. in der Lage sein Messwerte von diesem zu ermitteln und/oder Kräfte auf diesen zu erzeugen.
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Das Sicherheitsgurtsystem 10 umfasst dazu ein Gurtschloss 14, einen Sicherheitsgurt 20, eine Kraftumlenkeinrichtung 30, ein Element 40 mittels dem sich die Messwerte ermitteln lassen und/oder die Kräfte erzeugen lassen, und eine Abstandshalteeinrichtung 50.
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Das mindestens eine Element 40 ist dabei vorzugsweise ein Sensor und/oder ein Aktuator. Vorstellbar ist auch, dass mehrere Elemente 40 von einem oder von beiden Typen verbaut sind.
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Der Sicherheitsgurt 20 ist in seiner Länge in einer Gurtbandeinzugs- und auszugsrichtung (R) variierbar, damit der Sicherheitsgurt 20 anlegbar ist und sich der Köpergröße des Fahrzeuginsassen in einem fixierten Zustand anpasst. Unabhängig von einer gewählten Länge des Sicherheitsgurtes 20 soll das Element 40 möglichst immer in einem vorgegebenen Bereich an dem Fahrzeuginsassen anliegen. Vorzugsweise hierbei am Oberkörper.
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Die Abstandshalteeinrichtung 50 umfasst dazu zwei Magneten 52, 54, die mittels einem vorzugsweise biegsamen Steg 60 und zusammen mit dem Element 40 kraftleitend verbunden sind.
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Aus der 2 geht eine Detailansicht der Abstandshalteeinrichtung 50 hervor. Die Abstandshalteeinrichtung 50 ist mit den genannten Komponenten 52, 54, 40, 60 in einem Abschnitt des Sicherheitsgurtes 20 angeordnet, der einen Hohlraum 22 aufweist. Der Hohlraum 22 ergibt sich beispielsweise durch einen schlauchartigen Abschnitt des Sicherheitsgurtbandes 20. Innerhalb des Hohlraumes 22 lässt sich die Abstandshalteeinrichtung 50 zusammen mit dem Element 40 verschieben, nämlich entlang einer Längsachse des Gurtbandes (L). Der Hohlraum 22 dient als Führung, innerhalb derer sich die Komponenten 52, 54, 40, 60 translatorisch bewegen lassen.
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Ein Abmaß des Steges 60 ist dabei so gewählt, dass zwischen dem Element 40 und der Kraftumlenkeinrichtung 30 als Referenzpunkt sich ein Abstand (A) ergibt. Der Abstand (A) entspricht dabei beispielsweise der Länge von Kraftumlenkeinrichtung 30 zu einem Oberkörper, insbesondere zu einer Burst, wobei die Maße auf einen normierten Crashtestdummy bezogen sind.
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Die Kraftumlenkeinrichtung 30 ist vorliegend ein sog. D-Ring, der an einem oberen Ende der B-Säule des Fahrzeuges befestigt ist. Die Kraftumlenkeinrichtung 30 ist zwischen den beiden Magneten 52, 54 angeordnet und mit wenigstens einem dritten Magneten 56 bestückt. Die beiden Magneten 52, 54 sind an dem Sicherheitsgurt 20 dermaßen angeordnet, dass diese sich von dem dritten Magneten 56 magnetisch abstoßen.
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Hierdurch wird erreicht, dass bei einem Lastfall die Abstandshalteeinrichtung 50 mit dem Element 40 relativ zu der Kraftumlenkeinrichtung 30 nicht oder lediglich vernachlässigbar gering bewegt. Zusätzlich können diese Komponenten nicht die Gurtbanddurchführöffnung der Kraftumlenkeinrichtung 30 passieren.
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Um dies vorteilhaft zu verhindern, kann die Abstandhalteeinrichtung 50 im Bereich der Magneten 52, 54 eine Verdickung 70 aufweisen, die in deren vertikalen Abmessung größer ist als die Gurtbanddurchführöffnung der Kraftumlenkeinrichtung 30 an dessen Extremwert.
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Zur Verbesserung der translatorischen Bewegung der Komponenten 50, 40 kann die Kontaktfläche zwischen dem Sicherheitsgurt 20 und dem Element 40 oder der Abstandshalteeinrichtung 50 einen Gleitfilm aufweisen.
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Die Magneten 52, 54, 56 können sowohl Elektro- als auch Permanentmagnete sein. Auch eine Kombination der beiden Typen ist denkbar. Wird ein Elektromagnet gewählt, weist der Sicherheitsgurt 20 elektrische Versorgungsleitungen auf, die sich wenigstens von einem Ankerpunkt des Sicherheitsgurtes 20 bis zu dem Steg 60 erstrecken.
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Die 3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel, welches im Wesentlichen auf dem Ausführungsbeispiel zu 1 und 2 beruht. Im Unterschied dazu weist die Kraftumlenkeinrichtung 30 jedoch mehrere Magnete 56 auf, die an der Gurtbanddurchführöffnung radial und vorzugsweise gegenüberliegend angeordnet sind. Vorzugsweise sind dafür zwei Magnete 56 gegenüberliegend angeordnet. Besonders bevorzugt können dafür auch vier Magnete 56 radial umlaufen um die Gurtbanddurchführungöffnung der Kraftumlenkeinrichtung 30 angeordnet sein.
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Hierdurch wird vermieden, dass der Sicherheitsgurt 20 im Lastfall oder bei einer relativen Bewegung zu der Kraftumlenkeinrichtung 30 die Innenkontur der Gurtbanddurchführöffnung berührt und dadurch beschädigt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Sicherheitsgurtsystem
- 12
- Fahrzeugsitz
- 14
- Gurtschloss
- 20
- Sicherheitsgurt
- 22
- Hohlraum
- 30
- Kraftumlenkeinrichtung
- 40
- Element
- 50
- Abstandshalteeinrichtung
- 52
- Magnet
- 54
- Magnet
- 56
- Magnet
- 60
- Steg
- 70
- Verdickung
- A
- Abstand
- L
- Längsachse des Gurtbandes
- R
- Gurtbandaufrollrichtung
