DE102022201664A1 - Kraftbegrenzer für einen Sicherheitsgurt - Google Patents

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Walter Krauss
Roland Schnabl
Heinrich Einsiedel
Tobias Glaunig
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Joyson Safety Systems Germany GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftbegrenzer (10) für einen Sicherheitsgurt, mit einem Beschlag (18), einem Zugübertragungsmittel (14) und wenigstens einem Deformationselement (24). Die Erfindung ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (24) im Zuge einer Kraftbegrenzung entlang einer Haupterstreckungsrichtung (H) in dessen Länge (L) verkürzbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kraftbegrenzer für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine solche Sicherheitsgurteinrichtung kann beispielhaft einen Drei-Punkt-Sicherheitsgurt, bestehend aus einem Beckengurtanteil und einem Schultergurtanteil, sowie einen Gurtaufroller aufweisen, auf dessen Spule der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist. Bei einem am Fahrzeuginsassen angelegten Sicherheitsgurt wird die Spule des Gurtaufrollers im Falle einer unfallbedingten Fahrzeugverzögerung mit Hilfe einer darin verbauten Blockiereinrichtung blockiert, um einen Gurtauszug zu verhindern. Dadurch wirkt eine Gurtkraft auf den Fahrzeuginsassen. Um die auf den Fahrzeuginsassen bewirkende Gurtkraft zu begrenzen, kann eine Gurtkraftbegrenzungseinheit vorgesehen sein, mittels der die auf einen Fahrzeuginsassen ausgeübte Gurtkraft auf ein vordefiniertes Kraftniveau begrenzt ist. Kraftbegrenzer haben somit die Aufgabe Belastungsspitzen in einem Sicherheitsgurtsystem während der Vorwärtsverlagerung eines Fahrzeuginsassen bei einem Fahrzeugaufprall abzubauen.
  • Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise die Druckschriften EP 3 571 098 A1 oder DE 10 2017 101 807 A1 mit gattungsgemäßen Kraftbegrenzern bekannt. Diese weisen einen Beschlag, ein Zugübertragungsmittel und wenigstens ein Deformationselement auf, bei dem das Deformationselement einen Kanal umfasst, durch den das Zugübertragungsmittel hindurchführbar ist und an einem Ende des Zugübertragungsmittels ein Anker angeordnet ist. Der Anker ist hierbei als Kolben und das Deformationselement als Zylinder ausgeführt. Der Kolben weist zu Beginn an einer dem Zylinder zugewandten Stirnseite einen kleineren Durchmesser auf als eine gegenüber angeordnete Austrittsöffnung des Zylinders und vergrößert sich in dessen Durchmesser zunehmend. Im Falle einer benötigten Kraftbegrenzung gleitet der Kolben innerhalb des Zylinders entlang einer Haupterstreckungsrichtung, wobei der kleinere Druckmesser dafür sorgt, dass der Kolben überhaupt in den Zylinder eindringen kann, und der zunehmend größer werdende Durchmesser des Kolbens führt zu einer plastischen Verformung der Zylinderwandung in radialer Richtung.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Lösung für einen gattungsgemäßen Kraftbegrenzer anzugeben, mit dem spezifische Kraftkurven darstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird mittels dem Gegenstand gemäß Anspruch 1 gelöst. Die davon abhängigen Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausführungsformen.
  • Demnach weist der erfindungsgemäße Kraftbegrenzer für einen Sicherheitsgurt einen Beschlag, ein Zugübertragungsmittel und wenigstens ein einziges Deformationselement auf. Das Deformationselement umfasst einen Kanal, durch den das Zugübertragungsmittel hindurchgeführt ist und das Zugübertragungsmittel an einem Ende einen Anker aufweist.
  • Erfindungsgemäß weist der Anker an einer dem Deformationselement gegenüberliegenden Stirnseite einen größeren Durchmesser auf als der Kanal an einer Austrittsöffnung.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik kann dadurch der Anker nicht in den Kanal, gebildet aus dem Deformationselement, eindringen. Vielmehr wird dadurch im Anwendungsfall eine Verkürzung des Deformationselementes entlang einer Haupterstreckungsrichtung (Längsrichtung) erzielt, indem sich der Anker an der Austrittsöffnung abstützt, aber nicht hineindringt, und so das Deformationselement zur Energieabsorption entlang dieser Längsrichtung verformt.
  • Diese Ausführung bietet eine alternative zu bereits bekannten Ausführungsformen und ermöglicht beispielsweise die Anwendung von einem oder mehreren Kraftumlenkelementen (Flaschenzug) zur Führung des Zugübertragungsmittels. Auch ist es dadurch möglich andere Deformationselemente einzusetzen, die beispielsweise kompakter und kostengünstiger sind.
  • Der Beschlag ist zur Fixierung des Kraftbegrenzers an einem Karosserieteil oder einem Sitzrahmenteil ausgeführt, und umfasst vorzugsweise eine Umlenkeinrichtung für das Zugübertragungsmittel, um das Deformationselement in verschiedenen Winkeln bzw. Ausrichtungen zu einem Gurtübertragungsmittel anzuordnen, ohne hierdurch die Funktion des Kraftbegrenzers zu beeinträchtigen. Der Beschlag ist vorzugsweise aus einem umgeformten Blech und weist beispielsweise ein U-Profil auf.
  • Der Kraftbegrenzer umfasst ferner das Zugübertragungsmittel in Form eines Zugseils, welches mit einem ersten Seilende an dem Gurtübertragungsmittel, beispielsweise einem Gurtschloss, befestigt ist. Es verläuft - in axialer Richtung betrachtet - zuerst durch den Beschlag, danach durch das gesamte Deformationselement und ist mit einem dem ersten Seilende entgegengesetzten zweiten Seilende am Anker befestigt.
  • Der Anker weist hierzu eine axiale Bohrung auf, mittels der er auf das Zugübertragungsmittel aufgeschoben werden kann und in geeigneter Weise daran befestigt ist.
  • Der Anker ist im Allgemeinen ein Grundköper, der wenigstens eine Auflagefläche aufweist, die zur Anlage an der Austrittsöffnung des Deformationselements geeignet ist. Die Form ist dabei beispielsweise kreisrund. Wichtig ist, dass der Anker wenigstens partiell den größeren Durchmesser oder die größeren Abmaße aufweist als der Kanal an der Austrittsöffnung, um die Verformung des Deformationselements entlang der Längsrichtung herbeiführen zu können, indem durch den Anker und das Zugübertagungsmittel Kräfte in die Längsrichtung führen.
  • Das Deformationselement ist zunächst ein Bauteil, welches sich zum Zweck einer Energieabsorption verformen lässt, und ist damit für die resultierende spezifische Kraft-Weg-Kurve maßgebend.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Deformationselement im Zuge einer Kraftbegrenzung in dessen Länge verkürzbar ist. Der sich in die Längsrichtung bewegende Anker in Verbindung mit dem Beschlag verkürzt hierbei das Deformationselement in dessen Länge. Dieses Merkmal ist grundsätzlich selbständig (es geht aber auch beides) anwendbar und ist beispielsweise unabhängig von einer Ausgestaltung des Ankers.
  • Durch dieses Merkmal in Verbindung mit der Umlenkeinrichtung kann der Kraftbegrenzer verschiedene Formen aufweisen und ist dadurch sehr kompakt in dessen Baugröße.
  • Außerdem sind hierdurch verschiedene Montagekonfigurationen an einem Fahrzeugsitz oder der Fahrzeugkarosserie möglich, bei denen ein Winkel zwischen dem Gurtübertragungsmittel und dem Deformationselement einen Bereich von ca. 45° bis 180° aufweist.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Deformationselement im Zuge einer Kraftbegrenzung plastisch und/oder elastisch verformbar ist.
  • Eine elastische Verformung wird dadurch erzielt, indem sich das Deformationselement zeitlich nach einer erfolgten Kraftbegrenzung in - oder nahezu in - den ursprünglichen Zustand zurückversetzt. Dies ist insbesondere für reversibel arbeitende Kraftbegrenzer interessant, bei denen eine mehrmalige Anwendung gewünscht ist.
  • Im Gegensatz dazu ist bei der plastischen Verformung die reversible Anwendbarkeit nicht oder kaum gegeben, da das Deformationselement aufgrund der erfolgten Kraftbegrenzung über eine Dehnungsgrenze hinaus nicht eigenständig in den Ausgangszustand zurückführbar ist.
  • Auch ist eine Kombination beider Eigenschaften denkbar.
  • Weiter sind verschiedene Ausführungsformen des Deformationselements denkbar. Es kann beispielsweise als Stauchrohr mit kreisrundem, ovalem oder mehrkantigem Querschnitt ausgeführt sein. Ebenso ist es denkbar, dass das Deformationselement als Federelement ausgeführt ist.
  • Der Einsatz dieser Elemente wäre sehr kostengünstig und äußerst einfach umzusetzen.
  • Demgegenüber ist es weiter vorstellbar, dass das Deformationselement ein Compound-Werkstoff umfasst, also einen Werkstoff mit Abschnitten unterschiedlicher Materialkennwerte. Zusätzlich oder stattdessen kann beispielsweise eine Sandwichbauweise und/oder eine Wabenstruktur vorgesehen sein.
  • Durch eine Beschaffenheit des Deformationselements gemäß den beschriebenen Merkmalen lässt sich beispielsweise ein pro- und/oder degressiver Kurvenverlauf in dem Kraft-Weg-Diagramm erzielen.
  • Für eine definierte Verformung bei bestimmten, an dem Zugübertragungsmittel wirkenden Zugkräften, kann das Deformationselement vorgeformte Sollknick- oder Solldeformationsstellen ausweisen. Hierfür können insbesondere Materialverdünnungen in der Wandung des Deformationselements eingearbeitet sein. Aber auch thermische Behandlungen an den jeweiligen Stellen sind denkbar, die zu einer Schwächung des Ausgangsmaterials führen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Zugübertragungsmittel im Bereich des Ankers umgelenkt ist und innerhalb des Kanals zurückgeführt ist. Dies kann mehrmals erfolgen. Hierdurch lässt sich eine Art Flaschenzug integrieren, der den spezifischen Kraftverlauf in dem Kraft-Weg-Diagramm entsprechend der Anzahl an Umlegungen anpasst.
  • Durch diese Ausführungsform kann insbesondere eine sehr kompakte Baugröße erzielt werden.
  • In Abhängigkeit der Anzahl der Umlegungen und Zurückführungen kann hierbei das Ende des Zugübertragungsmittel auch an dem Beschlag fixiert sein.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Deformationselemente parallel und/oder seriell geschaltet oder angeordnet. Gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 2 bezieht sich hierbei der Durchmesser des Kanals auf den größten Abstand an der Austrittsöffnung, den auch mehrere parallel ausgerichtete Deformationselemente miteinander bilden können.
  • Weiter können die Deformationselemente hülsenartig und/oder beweglich ineinandergesteckt sein.
  • Weiter kann es vorteilhaft sein, im Bereich des Beschlags eine Gabelung anzuordnen, bei der sich das Zugübertragungselement in wenigstens zwei Lastpfade aufteilt.
  • An jedem Lastpfad befinden sich ein oder mehrere Deformationselemente. Hierdurch kann eine weitere Ausführung der parallelen und seriellen Schaltung der Deformationselemente erzielt werden.
  • Eine weitere Idee sieht vor, die Deformationselemente mittels eines Aktivators schaltbar (zu- oder abschaltbar) zu gestalten. Der Aktivator kann hierbei beispielsweise ein Elektromotor oder eine pyrotechnische Treibladung sein, mit der sich einzelne Deformationselemente aus dem Kraftvektor des Kraftbegrenzers schalten lassen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Seitenansicht eines gattungsgemäßen Kraftbegrenzers in einer Ausgangsstellung gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 den Gegenstand gemäß 1 in einer Endstellung;
    • 3 eine schematische Seitenansicht eines gattungsgemäßen Kraftbegrenzers in einer Ausgangsstellung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
    • 4 den Gegenstand gemäß 3 in einer Endstellung;
    • 5 eine schematische Seitenansicht eines gattungsgemäßen Kraftbegrenzers in einer Ausgangsstellung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
    • 6 eine schematische Seitenansicht eines gattungsgemäßen Kraftbegrenzers in einer Ausgangsstellung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
    • 7 eine schematische Seitenansicht eines gattungsgemäßen Kraftbegrenzers in einer Ausgangsstellung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
    • 8 eine schematische Seitenansicht eines gattungsgemäßen Kraftbegrenzers in einer Ausgangsstellung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
    • 9 Diagramme von Kraft-Wege-Verläufen, die mittels des erfindungsgemäßen Kraftbegrenzers erzielbar sind.
  • Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftbegrenzers 10 in einer Ausgangsstellung. Die Ausgangsstellung definiert einen unbelasteten Zustand des Kraftbegrenzers 10, wobei keine Zugkraft F auf ein Gurtübertragungsmittel 12 wirkt. Das Gurtübertragungsmittel 12 kann dabei beispielsweise ein Gurtschloss sein. Demgegenüber ist der Kraftbegrenzer 10 beispielsweise in der 2 oder 4 in einer Endstellung dargestellt, bei der eine Zugkraft F auf das Gurtübertragungsmittel 12 wirkt.
  • Der Kraftbegrenzer umfasst ferner ein Zugübertragungsmittel 14, in Form eines Zugseils, welches an einem ersten Ende mit dem Gurtübertragungsmittel 12 kraftleitend verbunden ist, und wiederum mit einem zweiten Ende mit einem Anker 16 kraftleitend verbunden ist. Das zweite Ende des Zugübertragungsmittels 14 weist eine Fixierung 17 auf, mit der dieses Ende an dem Anker 16 verbunden ist, sodass die bei einer Kraftbegrenzung auftretenden Zugkräfte F über das Zugübertragungsmittel 14 auf den Anker 16 sicher übertragbar sind.
  • Zwischen dem Anker 16 und dem Gurtübertragungsmittel 12 ist ein Beschlag 18 angeordnet, der alle Komponenten des Kraftbegrenzers 10 aufnimmt und an einer Fahrzeugkarosserie oder an einer Sitzstruktur fixierbar ist, beispielsweise über eine Öffnung 20 an dem Beschlag 18, durch die beispielsweise ein Fixierstift durchführbar ist.
  • An dem Beschlag 18 kann eine Kraftumlenkeinrichtung 22 angeordnet sein, über die ein Winkel und eine Winkelführung des Zugübertragungsmittel 14 zwischen dem Anker 16 und dem Gurtübertragungsmittel 14 einstellbar ist. Vorzugsweise liegt der Winkel zwischen 45° und 130°. Besonders bevorzugt liegt dieser im Bereich von 90° - in Abhängigkeit von dem Montageort des Beschlages 18.
  • Zwischen dem Beschlag 18 oder der Kraftumlenkeinrichtung 22 und dem Anker 16 ist wenigstens ein Deformationselement 24 angeordnet, welches sich in einer Haupterstreckungsrichtung H in deren Länge L verkürzen lässt, und zwar im Zuge einer geforderten Kraftbegrenzung.
  • Das Deformationselement 24 ist im Verhältnis zu dem Zugübertragungsmittel 14 an einer oder mehreren radialen Seiten angeordnet. Bevorzugt umschließt das Deformationselement 24 jedoch das Zugübertragungsmittel 14 wenigstens teilweise. Besonders bevorzugt ist es um das Zugübertragungsmittel 14 ringförmig angeordnet, wobei der Ring geschlossen oder halbgeschlossen sein kann und eine geometrische Form beispielsweise kreisrund oder oval sein kann.
  • Koaxial oder parallel zu der Haupterstreckungsrichtung H bildet das Deformationselement 24 einen Kanal 26, der als Führung für das Zugübertragungsmittel 14 dient. Eine Austrittsöffnung des Kanals 26 grenzt unmittelbar an eine Stirnseite oder an einer Stirnfläche des Ankers 16 an, wobei in einem montierten Zustand sich das Deformationselement 24 an dem Anker 16 in axialer Richtung abstützt und dadurch für die Bewegung in die Endstellung verformbar ist.
  • Im Anwendungsfall des Kraftbegrenzers 10, also wenn eine Zugkraft F mit Überschreiten eines Schwellwertes auf das Gurtübertragungsmittel 12 einwirkt, verformt sich das Deformationselement 24 elastisch und/oder plastisch.
  • Erfindungsgemäß wird hierbei das Deformationselement 24 zum Abbau der Zugkraft F in deren Haupterstreckungsrichtung H verkürzt, sodass sich die Länge L verringert. Hierfür ist der Anker 16 mit seinen Abmaßen bevorzugt so anzupassen, dass dieser an der Austrittsöffnung des Kanals 26 oder an dem Deformationselement 24 während des Bewegungsvorganges in die Endstellung sicher anliegt. Es muss also verhindert werden, dass der Anker 16 - nicht wie bei dem zitierten Stand der Technik - ohne eine Deformation des Deformationselements 24 in deren Haupterstreckungsrichtung H in den Kanal 26 eindringt. Dies kann bevorzugt dadurch erreicht werden, indem der Anker 16 größere Abmaße aufweist als der Kanal 26 an dessen Austrittsöffnung.
  • Diese Ausführung hat im Vergleich zu den Lösungen des Standes der Technik den Vorteil, dass die äußeren Abmaße des Kraftbegrenzers 10 nicht konstant sind und durch eine geeignete Wahl des Werkstoffes oder der Geometrie des Deformationselementes 24, oder durch eine Wahl der Kraftführung (bspw. Flaschenzug) des Zugübertragungsmittels 14, die Performance des Kraftbegrenzers 10 bei geringeren äußeren Abmaßen (Baugröße) verbessert werden kann.
  • Die 2 zeigt den Kraftbegrenzer 10 aus 1 in dessen Endstellung. Es ist ersichtlich, dass das Deformationselement 24 in seiner Haupterstreckungsrichtung H in der Länge L verkürzt wurde. Im Zuge dessen hat sich der Abstand S zwischen dem Beschlag 18 und dem Gurtübertragungsmittel 12 vergrößert. Wie sich das Zusammenspiel zwischen dem Abstand S und einer an dem Gurtübertragungsmittel 12 wirkenden Zugkraft F in Verbindung mit der Art und Kombination des Deformationselements 24 auswirkt, ist aus der 9 ersichtlich.
  • Die 3 und 4 zeigen eine alternative Ausführungsform, bei der im Gegensatz zu der Ausführungsform aus den 1 und 2 der Verlauf des Zugübertragungsmittels 14 und die Fixierung des Zugübertragungsmittels 14 mit einem Ende geändert ist.
  • Es ist hierbei ersichtlich, dass der Anker 16 eine Umlenkung 28 mit mehreren Öffnungen aufweist. Das Zugübertragungselement 14 ist durch eine erste Öffnung durchgeführt, wird an der Umlenkung 28 um 180° umgelenkt und durchdringt den Anker 16 an einer zweiten Öffnung. Die Befestigung des Endes des Zugübertragungselements 14 erfolgt mit einer Fixierung 17 an dem oder im Bereich des Beschlages 18. Durch diese Art der Kraftführung, welche mit der eines Flaschenzuges vergleichbar ist, kann eine noch kompaktere Baugröße des Kraftbegrenzers 10 erzielt werden, indem bei einer geringeren Länge L ein gleicher oder größer Abstand S erzielbar ist.
  • Diese Ausführungsform kann beispielsweise durch mehrmaliges Umschlagen des Zugübertragungselements 14 innerhalb des Kanals 26 mit weiteren Umlenkungen 28, also mit mehreren Hin- und Rückführungen, weiter verbessert oder in Bezug auf ein anderes Kraft-Weg-Diagramm angepasst werden, wobei sich die Kraftanstiege in deren Proportion unterscheiden, ansonsten jedoch identisch sind und dem der 9.1 entsprechen.
  • Die weiteren Komponenten sind analog auszuführen wie bei der Ausführungsform der 1 und 2.
  • Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der Kraftbegrenzer 10 - in axialer Richtung betrachtet - parallel zueinander angeordnete Deformationselemente 24 aufweist. Die Deformationselemente 24 können dabei verschiede Materialeigenschaften aufweisen, welche sich auf das Kraft-Weg-Diagramm auswirken. Auch ist es denkbar, dass wie hier gezeigt die beiden parallel angeordneten Deformationselemente 24 unterschiedliche Längen L aufweisen. Hier weisen die radial äußeren Deformationselemente 24 eine größere Länge L auf als die radial innen liegenden Deformationselemente 24 mit deren Länge L1. Durch die parallel geschalteten Deformationselemente 24 mit unterschiedlicher Länge L lässt sich ein Kraft-Weg-Diagramm erzielen wie es beispielsweis in der 9.2 dargestellt ist.
  • Die 6 zeigt eine Ausführungsform mit mehreren gleichlangen Deformationselementen 24, die parallel und/oder seriell angeordnet sind. Beispielsweise ist es hierbei denkbar, dass die Deformationselemente 24 gleiche Materialeigenschaften aufweisen, jedoch in deren Querschnitt unterschiedliche Material- oder Wandungsstärken aufweisen.
  • Die 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Deformationselemente 24 seriell geschalten sind. Auf der Länge L1 ist ein Deformationselement 24 mit unterschiedlichen Deformationseigenschaften angeordnet, als auf der Länge L-L1 (erkennbar an der Anzahl an Wellen pro Längeneinheit). Auch hierdurch ließe sich ein Kraft-Weg-Diagramm mit den Kennwerten wie in 9.1 dargestellt erzielen.
  • Als letzte Ausführungsform ist die der 8 zu erwähnen. Im Unterschied zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen weist hier das Zugübertragungsmittel 14 eine Gabelung auf, welche das Mittel 14 in wenigstens zwei Lastpfade aufspaltet. Die Gabelung kann dabei im Bereich des Gurtübertragungsmittels 12 oder im Bereich des Beschlages 18 angeordnet sein. Weiter ist eine Ausführung als ein einziges Zugübertragungsmittel 14 denkbar, welches im Bereich der Gabelung in dessen Führungsrichtung umgelenkt wird (nicht dargestellt), sich aber ansonsten lose bewegen kann. Alternativ sind mehrere - beispielsweise zwei - Zugübertragungsmittel 14 denkbar, die im Bereich der Gabelung fixiert sind, wobei jeder Strang ein eigener Lastenpfad darstellt.
  • Hierbei ist eine serielle und/oder parallele Ausführung des Deformationselementes 14 denkbar. In 8 liegt somit eine Kombination beider Ausführungen vor, da zwei Lastpfade (der obere und untere Strang des Zugübertragungsmittels 14) vorhanden sind mit jeweils zwei Deformationselementen 24. Auch zahlenmäßig ungerade Kombinationen sind hierbei denkbar.
  • Generell lässt sich als Deformationselement 14 ein Bauteil verwenden, welches sich entlang einer Haupterstreckungsrichtung durch die zu erwartenden Zugkräfte F bei einer Fahrzeugkollision (Kraftniveau ca. 4 bis 8 kN) zusammendrücken lässt. Beispielsweisr sind hierzu Stauchrohre aus Metall oder Elastomer oder einer Kombination aus beiden, Compound-Werkstoffe mit beispielsweise einer Wabenform oder auch in SandwichBauweise zu nennen, aber auch Federn wie Tellerfedern sind denkbar, wobei das jeweilige Deformationselement 24 zusätzlich vorgeformte Sollknickstellen aufweisen kann.
  • Zur Realisierung unterschiedlicher Kraft-Wege-Verläufe, beispielsweise weil eine Sensorik in dem Fahrzeug verbaut ist, die einen Fahrzeuginsassen klassifiziert und diesen einer Gewichtsklasse mit unterschiedlichen Kraft-Wege-Verläufen zuordnet, und deshalb der verbaute Kraftbegrenzer 10 mit dessen Kennwerten - den Gewichtsklassen entsprechend - an eine Vielzahl von Fahrzeuginsassen anpassbar sein muss, können die Deformationselemente 24 mittels eines Aktivators zeitlich während und/oder zu einem vorgelagerten Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision schaltbar sein.
  • Beispielsweise ließe sich durch eine pyrotechnische Ab- oder Ankoppelung von Deformationselementen 24 die Kraft-Weg-Verläufe variieren. Die 9.3 zeigt hierzu zwei verschiedene Verläufe, wie diese dadurch realisiert werden könnten, einmal als gestrichelte Linie und einmal als durchgehende Linie.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kraftbegrenzer
    12
    Gurtübertragungsmittel
    14
    Zugübertragungsmittel
    16
    Anker
    17
    Fixierung
    18
    Beschlag
    20
    Öffnung
    22
    Kraftumlenkeinrichtung
    24
    Deformationselement
    26
    Kanal
    28
    Umlenkung
    F
    Zugkraft
    H
    Haupterstreckungsrichtung
    L
    Länge
    S
    Abstand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 3571098 A1 [0003]
    • DE 102017101807 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Kraftbegrenzer (10) für einen Sicherheitsgurt, mit einem Beschlag (18), einem Zugübertragungsmittel (14) und wenigstens einem Deformationselement (24), dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (24) im Zuge einer Kraftbegrenzung entlang einer Haupterstreckungsrichtung (H) in dessen Länge (L) verkürzbar ist.
  2. Kraftbegrenzer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (24) einen Kanal (26) aufweist oder bildet, durch den das Zugübertragungsmittel (14) hindurchgeführt ist und das Zugübertragungsmittel (14) an einem Ende einen Anker (16) aufweist, wobei der Anker (16) an einer dem Deformationselement (24) gegenüberliegenden Stirnseite einen größeren Durchmesser aufweist als der Kanal (26) an einer Austrittsöffnung.
  3. Kraftbegrenzer (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (24) im Zuge einer Kraftbegrenzung plastisch und/oder elastisch verformbar ist.
  4. Kraftbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (24) ein Stauchrohr ist und beispielsweise einen kreisrunden, ovalen oder mehrkantigen Querschnitt aufweist.
  5. Kraftbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (24) ein Compound-Werkstoff umfasst, der beispielsweise eine Wabenstruktur und/oder verschiedene Materialien in Sandwichbauweise aufweist.
  6. Kraftbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (24) vorgeformte Sollknick- oder Solldeformationsstellen aufweist.
  7. Kraftbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugübertragungsmittel (14) im Bereich des Ankers (16) umgelenkt ist und innerhalb des Kanals (26) zurückgeführt ist.
  8. Kraftbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Deformationselemente (24) parallel und/oder seriell geschaltet sind.
  9. Kraftbegrenzer (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationselemente (24) hülsenartig und/oder beweglich ineinandergesteckt sind.
  10. Kraftbegrenzer (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gabelung erfolgt, wobei sich das Zugübertragungsmittel (14) in wenigstens zwei Lastpfade aufspaltet.
  11. Kraftbegrenzer (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelung im Bereich des Gurtübertragungsmittels (12) oder des Beschlages (18) angeordnet ist.
  12. Kraftbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationselemente (24) mittels eines Aktivators zeitlich während und/oder zu einem vorgelagerten Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision schaltbar sind.
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Citations (5)

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