DE10322036A1

DE10322036A1 - Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung mit Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE10322036A1
Application number: DE2003122036
Authority: DE
Inventors: Olaf Wallich; Waldemar Medla
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung für Sicherheitgurte in Fahrzeugen. DOLLAR A Die Einrichtung dazu weist eine Bremsvorrichtung (2), beispielsweise eine Biegefeder (5), zur Reduzierung der Aufrollgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (1) mit zunehmendem Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung (7) auf der Aufrolltrommel (3) auf. DOLLAR A Vorteile der Erfindung sind die Vermeidung des "Back-Locking"-Effektes. Durch die Reduzierung der Aufrollgeschwindigkeit insbesondere vor dem vollständigen Aufrollen des Sicherheitsgurtes (1) wird das abrupte Abstoppen des Sicherheitsgurtes (1) und somit dessen Verriegelung vermieden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung für Sicherheitsgurte in Fahrzeugen.

Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtungen sind Teil der Grundausstattung von Kraftfahrzeugen. Sie bestehen in der Regel aus einem Gehäuse, in dem der Sicherheitsgurt auf einer im Gehäuse drehbar gelagerten Aufrolltrommel aufgerollt ist. Die Aufrolltrommel wird hierbei von einer Feder beaufschlagt, die die Spannung des Sicherheitsgurtes im angelegten Zustand sowie das automatische Aufrollen des Sicherheitsgutes nach Ablegen desselben bewirkt.

Es ist aus der DT 25 26 630 A1 sowie aus der DE 2256493 A1 bekannt, Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtungen mit Bremsvorrichtungen auszustatten, die der ansteigenden Rückzugskraft der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung bei kleiner werdender Sicherheitsgurtwicklung auf der Aufrolltrommel entgegenwirken sollen. Die Rückzugskraft der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung ist dann am größten, wenn der Sicherheitsgurt gänzlich abgerollt ist. Somit soll durch die bekannten Bremsvorrichtungen erreicht werden, dass die auf den Nutzer eines Sicherheitsgurtes wirkenden Zugkräfte auf ein angenehmes Maß reduziert werden. Mit zunehmender Sicherheitsgurtwicklung auf der Aufrolltrommel der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nimmt bei den bekannten Bremsvorrichtungen die Bremswirkung ab bzw. wird keine Bremswirkung mehr ausgeübt, um sicherzustellen, dass der Sicherheitsgurt auch vollständig in die Aufrollvorrichtung eingerollt wird. Demnach soll die Rückzugkraft bei diesen Vorrichtungen mit zunehmendem Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung durch ein Nachlassen der Bremskraft zunehmen.

Nachteilig bei den bekannten Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtungen ist, dass es zu einer unerwünschten Verriegelung des Sicherheitsgurtes durch die entsprechende Sensorik kommen kann, wenn der Sicherheitsgurt nach einem schnellen Rücklauf auf die Aufrolltrommel abrupt abstoppt. Man spricht hierbei vom „Back-Locking"-Effekt. Der komplett aufgerollte Sicherheitsgurt wird hierbei verriegelt und ist nur schwer aus dieser Verriegelung zu lösen, da der Sicherheitsgurt nicht mehr weiter aufgerollt werden kann, was für die Lösung der Verriegelung erforderlich ist.

Dieser „Back-Locking"-Effekt tritt beispielsweise auch dann ein, wenn ein in Längsrichtung eines Fahrzeuges verschiebbarer Fahrzeugsitz mit dem Sicherheitsgurt gemeinsam schnell in seine hintere Anschlagposition gefahren wird, wobei der Sicherheitsgurt ebenfalls mit hoher Geschwindigkeit aufgerollt wird. Bei Anschlag des Fahrzeugsitzes in seiner hinteren Position überschwingt die Lehne des Fahrzeugsitzes, das Gurtband stoppt abrupt und wird unmittelbar in entgegengesetzter Richtung beschleunigt und von der Sicherheitsgurtsensorik blockiert.

Eine Lösung dieses Problems durch eine Anpassung der Sicherheitsgurt-Beschleunigungssensorik ist hierbei nicht möglich. Die Empfindlichkeit der Sensorik ist durch gesetzliche Vorgaben einheitlich normiert, um die Wirkweise der Sicherheitsgurte einheitlich gewährleisten zu können. Eine Herabsetzung der Empfindlichkeit der Sensorik zur Vermeidung des unerwünschten „Back-Locking"-Effekts führte somit zu einer Verweigerung der Zulassung eines Fahrzeuges.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung vor dem geschilderten Hintergrund ist es daher, eine Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung zu schaffen, die die zuvor genannten Nachteile des „Back-Locking" vermeidet und dies bei geringem konstruktivem Aufwand und somit niedrigen Kosten.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.

Zur Vermeidung des abrupten Abstoppens des Sicherheitsgurtes beim Aufrollvorgang wird eine Bremsvorrichtung als Bestandteil der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung eingesetzt, die eine Reduzierung der Aufrollgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes mit zunehmendem Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung auf der Aufrolltrommel bewirkt. Dadurch wird der Sicherheitsgurt gerade zum Ende des Aufrollvorganges abgebremst und das den „Back-Locking"-Effekt verursachende abrupte Abstoppen wirksam vermieden.

Diese Grundidee ist in einer Vielzahl möglicher Bauformen zu verwirklichen.

Der Zeitpunkt des Eintritts der Bremswirkung ist in einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung so gewählt, dass die Bremsvorrichtung die Aufrollgeschwindig keit des Sicherheitsgurtes erst dann abbremst, wenn der Gurt zu mehr als 2/3 seiner Gesamtlänge aufgerollt ist. Der Aufrollvorgang bis zu diesem Punkt erfolgt somit ungebremst, da die zu vermeidende Blockierung erst nach vollständigem Sicherheitsgurteinzug erfolgt.

Vorteilhafterweise greift die Bremsvorrichtung beim Aufrollen des Sicherheitsgurtes an dem bereits auf der Aufrolltrommel aufgerollten Sicherheitsgurt an. Durch die durch die Bremsvorrichtung auf den Sicherheitsgurt ausgeübten Reibungskräfte wird die Aufrollgeschwindigkeit verringert.

Es ist hierbei zweckmäßigerweise bestimmbar, dass erst bei Erreichen eines definierten Durchmessers der Sicherheitsgurtwicklung die Bremsvorrichtung an dieser angreift. Die Steuerung der Bremswirkung ist so auf konstruktiv einfache Weise realisiert.

Zudem lässt sich so auf vorteilhafte Weise verwirklichen, dass die auf den sich aufrollenden Sicherheitsgurt von der Bremsvorrichtung ausgeübte Bremskraft mit zunehmendem Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung ebenfalls zunimmt. Der Vorteil liegt hierbei darin, dass die Bremswirkung genau dann am größten ist, wenn der zu vermeidende Blockierungseffekt auftritt, nämlich zum Abschluss des Aufrollvorganges, da hier der Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung auf der Aufrolltrommel am größten ist.

Die Bremsvorrichtung ist zweckmäßigerweise am Gehäuse der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung befestigt.

Die Wirkung des Bremselementes auf die Sicherheitsgurtwicklung ist einstellbar zum einen über die Formgebung, das heißt, die Elastizität beispielsweise ei ner an der Sicherheitsgurtwicklung angreifenden Bremsfeder kann über deren Breite, evtl. Versteifungselemente u.a. geändert werden. Zum anderen bestimmt die Wahl des Materials, aus dem das Bremselement besteht dessen Steifigkeit bzw. Elastizität. So kommt in Abhängigkeit des in einem Fahrzeug eingesetzten Sicherheitsgurtes sowie der jeweiligen Trommelausführung ein darauf abgestimmt geformtes Bremselement geeigneten Materials zur Anwendung.

Die auf die Sicherheitsgurtwicklung ausgeübte Reibungskraft wird hierbei vorteilhafterweise so gering gewählt, dass diese zum einen gerade ausreicht, um eine Blockierung des Sicherheitsgurtes aufgrund des unerwünschten „Back-Locking"-Effekts zu vermeiden. Zum anderen ist die Reibungskraft so gewählt, dass diese die Standzeit des Sicherheitsgurtes nur vernachlässigbar verkürzt. Die auf die Sicherheitsgurtwicklung ausgeübten Kräfte bewegen sich hierbei in einem so geringen Rahmen, dass ein zusätzlicher Abrieb des Sicherheitsgurtes nicht feststellbar ist.

Dies wird zudem zweckmäßigerweise durch eine Bauform unterstützt, bei der die von der Bremsvorrichtung auf die Sicherheitsgurtwicklung ausgeübte Kraft über die gesamte Gurtbreite angreift. Das heißt, das den Sicherheitsgurt abbremsende Bremselement weist in etwa die Breite des Sicherheitsgurtes auf. Zudem ist vorteilhafterweise die von der Bremsvorrichtung auf die Sicherheitsgurtwicklung ausgeübte Kraft auf eine möglichst große Angriffsfläche der Sicherheitsgurtwicklung verteilt. Die Kraft greift in einer solchen Bauform nicht punktuell oder linienförmig, sondern flächig auf der Sicherheitsgurtwicklung an und verteilt somit die Reibungskräfte optimal.

Die Bremsvorrichtung selbst kann eine Vielzahl von Formen aufweisen und aus beliebigem Material mit den benötigten federnden Eigenschaften gefertigt sein. Zweckmäßige Weiterbildungen weisen Biegefedern auf, die aus Kunststoff, Federstahl oder einem geeigneten Verbundwerkstoff gefertigt sind.

Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass die Bremsvorrichtung auch in bereits bestehende Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtungen eingebaut werden kann, die so entsprechend nachrüstbar sind. Die Erfindung kann somit nicht nur in neuen Fahrzeuggenerationen genutzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
1 eine Sicherheitsgurtaufrollvorrichtung mit Bremsvorrichtung (2) bei Auszugbewegung;
2 eine Sicherheitsgurtaufrollvorrichtung mit Bremsvorrichtung (2) bei Einzugbewegung.
Beim Abrollen des Sicherheitsgurtes 1 entgegen dem Uhrzeigersinn kommt es in 1 zu keiner Bremswirkung durch die Bremsvorrichtung 2, da diese nicht an der Sicherheitsgurtwicklung 6 anliegt. Der Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung 6 auf der Aufrolltrommel 3 ist durch den bereits teilweise abgerollten Sicherheitsgurt 1 so klein, dass es zu keiner Berührung durch die Bremsvorrichtung 2 kommen kann. Der Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung 6 verringert sich hierbei im Laufe des Abrollens im Uhrzeigersinn weiter.
Die Bremsvorrichtung 2 ist eine Biegefeder 5, die am Gehäuse 4 der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung befestigt ist. Die Biegefeder 5 ist hierbei in ihrer Form einem Kreisabschnitt der Sicherheitsgurtwicklung 6 nachgebildet, um ein möglichst großflächiges Anliegen der Biegefeder 5 am aufgerollten Sicherheitsgurt zu ermöglichen.
Bei einem Aufrollen des Sicherheitsgurtes 1 auf der Aufrolltrommel 3 im Uhrzeigersinn (2) nimmt der Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung 6 zu bis zu einem Punkt der Berührung mit der Bremsvorrichtung 2. Die Biegefeder 5 liegt hierbei flächig an in etwa einem Achtel des Umfangs der Sicherheitsgurtwicklung 6 an und bremst die Aufrollgeschwindigkeit durch die auf den Sicherheitsgurt 1 wirkenden Reibungskräfte.
Die Biegefeder 5 wirkt mit ihrer Reibungskraft in Richtung der Aufrolltrommel 3 auf die Sicherheitsgurtwicklung 6. Durch den im Laufe des Aufrollvorgangs zunehmenden Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung 6 wird hierbei die Biegefeder 5 gegen deren Federkraft in Richtung des Gehäuses 4 der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung bewegt, wodurch die auf die Sicherheitsgurtwicklung 6 wirkenden Kräfte zunehmen. Der Maximalwert wird bei vollkommen aufgerolltem Sicherheitsgurt 1 erreicht, wodurch der unerwünschte „Back-Locking"-Effekt sicher vermieden werden kann.

1: Sicherheitsgurte
2: Bremsvorrichtung
3: Aufrolltrommel
4: Gehäuse
5: Biegefeder
6: Sicherheitsgurtwicklung

Claims

Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung für Sicherheitsgurte (1) in Fahrzeugen, gekennzeichnet durch eine Bremsvorrichtung (2) zur Reduzierung der Aufrollgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (1) mit zunehmendem Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung (7).
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (2) die Aufrollgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtes (1) erst dann abbremst, wenn der Gurt zu mehr als 2/3 seiner Gesamtlänge aufgerollt ist.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (2) beim Aufrollen des Sicherheitsgurtes (1) an dem bereits auf der Aufrolltrommel (3) aufgerollten Sicherheitsgurt (1) angreift.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (2) erst bei Erreichen eines definierten Durchmessers der Sicherheitsgurtwicklung (7) an dieser angreift.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den sich aufrollenden Sicherheitsgurt (1) von der Bremsvorrichtung (2) ausgeübte Bremskraft mit zunehmendem Durchmesser der Sicherheitsgurtwicklung (7) ebenfalls zunimmt.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Bremsvorrichtung (2) am Gehäuse (4) der Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung befestigt ist.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Sicherheitsgurtwicklung (7) angreifende Bremsvorrichtung (7) in Ihrer Bremswirkung auf die Sicherheitsgurtwicklung (6) einstellbar ist über Änderungen in deren Form und in der Wahl des Materials der Bremsvorrichtung (7).
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Bremsvorrichtung (2) auf die Sicherheitsgurtwicklung (7) ausgeübte Kraft so gering gewählt ist, dass diese gerade ausreicht, um eine Blockierung des Sicherheitsgurtes (1) aufgrund des unerwünschten „Back-Locking"-Effekts zu vermeiden.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Bremsvorrichtung (2) auf die Sicherheitsgurtwicklung (7) ausgeübte Kraft so gering gewählt ist, dass diese die Standzeit des Sicherheitsgurtes (1) nur vernachlässigbar verkürzt.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Bremsvorrichtung (2) auf die Sicherheitsgurtwicklung (7) ausgeübte Kraft in etwa über die gesamte Gurtbreite angreift.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Bremsvorrichtung (2) auf die Sicherheitsgurtwicklung (7) ausgeübte Kraft auf eine möglichst große Angriffsfläche der Sicherheitsgurtwicklung (7) verteilt ist.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsvorrichtung (2) eine aus Federstahl gefertigte Biegefeder (5) eingesetzt ist.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsvorrichtung (2) eine aus Kunststoff gefertigte Biegefeder (5) eingesetzt ist.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsvorrichtung (2) eine aus einem Verbundwerkstoff gefertigte Biegefeder (5) eingesetzt ist.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (2) in Form eines Kreisabschnittes des Umfangs der Sicherheitsgurtwicklung (6) ausgebildet ist.
Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (2) auch in bereits bestehende Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtungen einzubauen ist, die so entsprechend nachrüstbar sind.