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Die
Erfindung betrifft ein Gurtstrafferaggregat eines auf einen Gurtwickel
auf rollbaren, über eine
Schloßzunge
mit einem Gurtschloss verbindbaren Sicherheitsgurtes für einen
Insassen auf einem Sitz in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit
- – einer
mit dem Gurtwickel antriebsverbundenen Rückholeinrichtung zur selbsttätigen Verkürzung des
Gurtes,
- – einer
bei Überschreitung
einer vorgegebenen Auszugsgeschwindigkeit des Gurtes durch Trägheitskräfte betätigten Auszugssperre
des Gurtes,
- – einer
Sensorik, welche gefahren- und/oder unfallgeneigte Fahrsituationen
zu erkennen vermag, und
- – einer
mit der Sensorik zusammenwirkenden, mittels zugeordneten Aktors
bzw. Motors betätigten
reversiblen Spannvorrichtung, die das Gurtschloss in Abhängigkeit
von Signalen der Sensorik in einer den Gurt spannenden Richtung
zu verstellen gestattet.
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Derzeit
in Kraftfahrzeugen serienmäßig eingebaute
Gurtstrafferaggregate besitzen typischer Weise durch Spiralfeder
betätigte
Rückholeinrichtungen,
um zu gewährleisten,
dass der Gurt bei Nicht-Gebrauch selbsttätig aufgewickelt wird und bei Gebrauch
auf die notwendige Länge
ausgezogen werden kann, und Bewegungen des Insassen zu folgen vermag.
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Zur
Verbesserung des Komforts ist es aus der
DE 39 38 081 A1 bekannt,
der Spiralfeder einen Elektromotor zuzuordnen, mit dem sich das
relativ stationäre
Widerlager der Spiralfeder verstellen läßt. Auf diese Weise kann die
Gurtspannung verändert und
insbesondere erreicht werden, dass auch bei sehr weit ausgezogenem
Gurt, wie es bei überdurchschnittlicher
Körpergröße oder
-fülle
des Insassen notwendig ist, die Spannung des Gurtes vergleichsweise
gering bleiben und dementsprechend der Tragekomfort verbessert werden
kann.
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Sobald
der Gurt zum Aufwickeln zurückgeführt wird,
wird das relativ stationäre
Widerlager vom vorgenannten Motor in eine Ausgangsstellung zurückgeführt, um
den Gurt sicher aufwickeln zu können.
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Die
für den
Gefahrenfall vorgesehene Auszugssperre arbeitet regelmäßig mit
mechanischen Riegelorganen, die durch Trägheits- bzw. Fliehkraftkörper gesteuert
werden. Diese verlagern sich aus einer riegelunwirksamen Position
in eine riegelwirksame Position, wenn auf den Fahrzeugaufbau wirkende Kräfte eine
einen geringen Schwellwert überschreitenden
Aufbaubeschleunigung bzw. -verzögerung verursachen
bzw. wenn der zur Aufnahme des Gurtes dienende Gurtwickel mit einer
einen Schwellwert überschreitenden
Drehzahl bzw. Drehbeschleunigung in Auszugsrichtung des Gurtes gedreht
wird. Durch diese Maßnahmen
ist gewährleistet,
dass der Gurt bei gefährlichen
Situationen oder Unfällen
gegen ein – weiteres – Ausziehen
des Gurtes sicher arretiert wird.
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Aus
der
DE 100 05 010
A1 ist es bekannt, Gurtstrafferaggregate mit motorisch
angetriebenen reversiblen Spannvorrichtungen zu versehen, um in Abhängigkeit
von Signalen einer Sensorik, die gefährliche und/oder unfallgeneigte
Fahrsituationen zu erkennen vermag, die Gurtspannung zu erhöhen bzw.
den Gurt zu verkürzen.
Die Sensorik kann beispielsweise eine fahrerseitige Betätigung von
Fahr- und Bremspedalen und/oder die Relativgeschwindigkeit des Fahrzeuges
sowie seinen Abstand zu ei nem vorausfahrenden Fahrzeug oder Objekt
und/oder die Sitzposition des durch den jeweiligen Gurt gesicherten
Insassen erkennen. Auf diese Weise wird die Möglichkeit geboten, die reversible
Spannvorrichtung dazu einzusetzen, den gesicherten Insassen bei
gefährlichen
Fahrsituationen mit erhöhten
und ggf. unterschiedlichen Kräften
in eine vorgegebenen Sitzposition zu ziehen und/oder in einer solchen
Sitzposition zu halten. Im Ergebnis wird damit die Rückhaltung des
Insassen durch den Gurt bei einem eventuell folgenden Unfall deutlich
verbessert.
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In
diesem Zusammenhang ist es aus der
DE 201 15 316 U1 bekannt, den Gurtwickel
für die
reversible Gurtstraffung mittels eines Elektromotors anzutreiben.
Dabei ist vorgesehen, zwischen dem Ausgang eines eingangseitig mit
dem Elektromotor verbundenen Getriebes und dem Gurtwickel eine Schaltkupplung
anzuordnen, welche durch Drehung des Getriebeausgangs in der der
Spannrichtung des Gurtes zugeordneten Drehrichtung geschlossen und durch
Drehung des Getriebeausgangs in der entgegengesetzten Richtung geöffnet wird.
Sobald der Motor in seiner der Spannrichtung des Gurtes entsprechenden
Drehrichtung anläuft,
schließt
also die Kupplung und stellt eine Antriebsverbindung zwischen Motor
und Gurtwickel her, der daraufhin vom Motor in Spannrichtung des
Gurtes entsprechend der gewünschten
erhöhten
Gurtspannung weiter gedreht wird. Sobald die erhöhte Gurtspannung nicht mehr notwendig
bzw. nicht mehr erwünscht
ist, dreht der Motor kurzzeitig in entgegengesetzter Richtung, so dass
die Kupplung öffnet
und der Gurtwickel antriebsmäßig vom
Motor entkoppelt wird. Damit bestimmt wiederum die Rückholeinrichtung – ohne Hemmung
durch den vorgenannten Motor und das Getriebe – die Gurtspannung.
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Aus
der
DE 199 61 799
A1 geht unter anderem – vergleiche
5 – hervor,
dass für
eine reversible Gurtstraffung auch das Gurtschloss mittels eines
elektromotorischen Antriebs in eine abgesenkte Stellung gebracht
werden kann, um den Gurt reversibel zu straffen.
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Auch
die
DE 91 12 121 U1 zeigt
eine im Bedarfsfall das Gurtschloss nach abwärts ziehende reversible Spannvorrichtung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es nun, die Sicherheit eines Gurtstrafferaggregates
mit das Gurtschloss verstellender reversibler Spannvorrichtung bei
geringem konstruktiven Aufwand wesentlich zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der das Gurtschloss verstellende Aktor bzw. Motor oder ein
weiterer Aktor bzw. Motor simultan mit der Verstellung des Gurtschlosses
eine Auszugssperrung des Gurtes betätigt.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den gurtwickelseitigen
Teil des Gurtes bei Betätigung
der schlossseitigen reversiblen Spannvorrichtung unter allen Umständen an
einer Bewegung in Auszugsrichtung zu hindern. Die Erfindung berücksichtigt
die Tatsache, dass die eingangs erläuterten Rückholeinrichtungen den Gurt
gegen eine Ausziehbewegung regelmäßig nur dann arretieren, wenn
der Fahrzeugaufbau beschleunigt oder verzögert und/oder der Gurt ruckartig
ausgezogen wird. Diese Bedingungen müssen aber keineswegs erfüllt sein,
wenn eine entsprechende Sensorik gefährliche oder unfallgeneigte
Fahrsituationen feststellt und die Betätigung der schlossseitigen
reversiblen Spannvorrichtung des Gurtes auslöst. Auch wenn die reversible
Spannvorrichtung das Gurtschloss mit relativ großer Geschwindigkeit in Abwärtsrichtung
bewegen wird, bedeutet dies nicht automatisch, dass sich der Gurt
an der Rückholeinrichtung
mit vergleichbarer Geschwindigkeit zu bewegen sucht. Sollte sich
der durch den Gurt gesicherte Insasse beispielsweise zufällig bei
Auslösung
der reversiblen Spannvorrichtung mit dem Oberkörper nach rückwärts bewegen, können die
an der Rückholeinrichtung
auftretenden Gurtbewegungen bezüglich
Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung so gering bleiben, dass
die Rückholeinrichtung
einer Ausziehbewegung des Gurtes nicht entgegen wirkt. Im Er gebnis
kann damit die Abwärtsbewegung
des Gurtschlosses zu einem erheblichen Anteil kompensiert werden,
das heißt
die gewünschte
Erhöhung
der Gurtspannung wird nicht erreicht, und der Insasse wird praktisch
nicht zusätzlich
nach rückwärts in den
Sitz in Richtung einer optimalen Sitzposition gezogen.
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Da
erfindungsgemäß bei gefährlichen
bzw. unfallgeneigten Fahrsituationen simultan zur Betätigung der
schlossseitigen reversiblen Spannvorrichtung eine Auszugssperrung
am gurtwickelseitigen Teil des Gurtes betätigt wird, führt die
von der reversiblen Spannvorrichtung bewirkte Bewegung des Gurtschlosses
immer zu der gewünschten
reversiblen Gurtstraffung.
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Im
Hinblick auf eine geringe Ausfallwahrscheinlichkeit von Systemteilen
ist es vorteilhaft, wenn ein einziger Aktor bzw. Motor die Verstellung des
Gurtschlosses und die Betätigung
der Auszugsperrung bewirkt.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, den wickelseitigen Teil des Gurtes
bei einer reversiblen Gurtspannung nicht nur gegen eine Bewegung
in Ausziehrichtung zu sperren, sondern durch Antrieb des Gurtwickels
in Spannrichtung des Gurtes simultan zur Abwärtsbewegung des Gurtschlosses
zu verkürzen.
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Auf
diese Weise kann eine evtl. Gurtlose besonders wirksam zurückgeführt werden.
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Vorteilhaft
ist, dass sich ein Simultanantrieb von Gurtwickel und Gurtschloss
konstruktiv mit vergleichsweise geringem Aufwand verwirklichen läßt.
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Gemäß einer
zweckmäßigen Ausführungsform
der Erfindung genügt
es dazu, den zum Antrieb des Gurtwickels bei der reversiblen Gurtstraffung
vorgesehenen Aktor oder Motor auch eine Kabelhalterung oder eine
Kabeltrommel antreiben zu lassen, die an ein mit dem Schloß zu dessen
Verstellung verbundenes Kabel angebunden ist.
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Im übrigen wird
hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie
die nachfolgende Beschreibung besonders zweckmäßiger Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung verwiesen.
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Schutz
wird nicht nur für
ausdrücklich
angegebene bzw. dargestellte Merkmalskombinationen, sondern auch
für prinzipiell
beliebige Unterkombinationen beansprucht.
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In
der Zeichnung zeigt
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1 eine
stark schematisierte Frontansicht eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden
Insassen, der durch ein Gurtsystem mit erfindungsgemäßem Gurtstrafferaggregat
gesichert ist, und
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2 eine
stark schematisierte Darstellung des Gurtstrafferaggregates.
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Gemäß 1 ist
ein auf einem nicht näher dargestellten
Sitz sitzender Insasse 1 durch ein Gurt-Rückhaltesystem 2 gesichert.
Dessen Gurt 3 läßt sich
in weiter unten dargestellter Weise auf einem am Boden oder an einer
Säule 4 einer
nicht näher
dargestellten Karosserie bzw. eines Fahrzeugaufbaus angeordneten
Gurtwickel 5 aufwickeln, mit dem der Gurt 3 fest
verbunden ist.
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Vom
Gurtwickel 5 verläuft
der Gurt 3 zu einer in der Regel höhenverstellbaren Umlenkung 6,
von der aus der Gurt 3 über
eine in ein Gurtschloss 7 einsteckbare Schloßzunge 8 zu
einem stationären
Widerlager 9 am Boden oder an der Säule 4 oder an einem
sonstigen belastbaren Fahrzeugteil geführt ist.
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Beim
Einschieben der Schloßzunge 8 in
das Gurtschloss 7 wird die Schloßzunge 8 automatisch im
Gurtschloss 7 verriegelt. Durch Betätigung einer Entriegelungstaste
(nicht dargestellt) am Gurtschloss 7 läßt sich die Schloßzunge 8 wieder
entriegeln.
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Eine
dem Gurtwickel 5 zugeordnete Rückholeinrichtung 10 der
eingangs angegebenen Art beaufschlagt den Gurtwickel 5 ständig mit
einem geringen Drehmoment in Aufwickelrichtung des Gurtes 3,
so dass der Gurt automatisch verkürzt wird, wenn er übermäßig ausgezogen
oder die Schloßzunge 8 vom Gurtschloss 7 getrennt
wurde. Die Rückholeinrichtung 10 ist
lediglich schematisch in 2 dargestellt.
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Des
Weiteren ist dem Gurtwickel 5 gemäß 2 eine Auszugsperre 11 zugeordnet,
die in herkömmlicher
Weise mechanisch mit Fliehkraft- bzw. Trägheitskörpern arbeitet und den Gurtwickel 5 automatisch
gegen eine Drehung in Abwickelrichtung des Gurtes 3 sperrt,
sobald der Gurt 3 ruckartig in Auszugsrichtung bewegt wird
oder der Fahrzeugaufbau und damit die Auszugssperre 11 eine
einen Schwellwert überschreitende
Beschleunigung oder Verzögerung
erleidet.
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Typischer
Weise ist dem Gurtwickel 5 noch eine irreversible Spannvorrichtung 12 zugeordnet, die
pyrotechnisch arbeitet und mit einem Kollisions- bzw. Unfallsensor
(nicht dargestellt) zusammenwirkt. Sobald dieser Sensor eine (starke)
Kollision des Fahrzeuges feststellt, wird die irreversible Spannvorrichtung 12 ausgelöst, mit
der Folge, dass der Gurt 3 mit starker Kraft gespannt wird.
Auf diese Weise kann der durch den Gurt 3 gesicherte Insasse
bei einem Unfall einerseits in eine optimale Sitzposition gebracht
und andererseits besser gegen Sekundärkollisionen geschützt werden.
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Das
dargestellte Gurt-Rückhaltesystem 2 besitzt
gemäß 2 im übrigen eine
reversible Spannvorrichtung 13, die mit einer Sensorik 100 zusammenwirkt,
welche gefahrengeneigte und/oder unfallträchtige Fahrsituationen zu erkennen
vermag, beispielsweise gefährliche
Annäherungen
an andere Fahrzeuge oder Objekte auf der Straße, extreme Brems- und/oder
Lenkmanöver
und/oder eine weit von der optimalen Sitzposition abweichende Ist-Position
des durch den Gurt 3 gesicherten Insassen 1.
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Die
Sensorik 100 steuert gemäß 2 einen Elektromotor 14 oder
einen sonstigen Aktor, der über ein
Untersetzungsgetriebe 15, welches die Drehzahl des Motors 14 ins
Langsame übersetzt
und beispielsweise als Riemengetriebe ausgebildet sein kann, einerseits
mit einer Kabeltrommel 16 und andererseits über eine
Schaltkupplung 17 mit dem Gurtwickel 5 antriebsverbunden
bzw. antriebsverbindbar ist.
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Ein
mit der Kabeltrommel 16 verbundenes Kabel 18,
welches als Zugkabel oder, vorzugsweise, als Zug-Druck-Kabel ausgebildet
und nach Art eines Bowdenzuges in einer Kabelhülle geführt sein kann, ist mit dem
Gurtschloss 7 verbunden, welches seinerseits nach Art eines
Schlittens in einer Führung 19 oder
in sonstiger Weise gegen die Kraft einer Federung 20 bzw.
rückstellbar
verschiebbar ist. Wird also das Kabel 18 auf die Kabeltrommel 16 aufgewickelt, verschiebt
sich das Gurtschloss 7 in Abwärtsrichtung. Wird das Kabel
abgewickelt, bewegt sich das Gurtschloss 7 in Aufwärtsrichtung.
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Die
Schaltkupplung 17 schließt, sobald der Elektromotor 14 in
seiner der Aufwickelrichtung des Gurtwickels 5 entsprechenden
Drehrichtung anläuft. Bei
Drehung des Elektromotors 14 in entgegengesetzter Richtung öffnet die
Schaltkupplung 17.
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Die
reversible Spannvorrichtung 13 arbeitet wie folgt:
Sobald
die den Elektromotor 14 steuernde Sensorik 100 eine
gefährliche
oder unfallgeneigte Fahrsituation erkennt, läuft der Elektromotor in seiner
der Aufwickelrichtung des Gurtwickels 5 entsprechenden Drehrichtung
an. Damit wird einerseits das Zugkabel 18 auf die Kabeltrommel 16 aufgewickelt,
mit der Folge, dass sich das mit dem Zugkabel 18 verbundene Gurtschloss 7 in
Abwärtsrichtung
bewegt. Andererseits schließt
die Schaltkupplung 17, so dass der Gurtwickel 5 vom
Elektromotor 14 in Aufwickelrichtung angetrieben wird und
den Gurt 3 verkürzt.
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Im
Ergebnis wird eine evtl. bestehende Gurtlose wirksam beseitigt,
so dass einerseits der schräg über die
Schulter des Insassen 1 geführte Teil des Gurtes 3 und
andererseits auch der über
das Becken des Insassen 1 geführte Teil des Gurtes wirksam
gespannt werden. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass die
Abwärtsbewegung
des Gurtschlosses 7 die Spannung beider Gurtteile erhöht.
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Sobald
die Sensorik 100 wieder eine unkritische Fahrsituation
erkennt, wird der Elektromotor 14 in entgegengesetzter
Drehrichtung betätigt.
Damit wird das Schloß 7 in
seine Normalposition zurückgeführt, und
die Schaltkupplung 17 öffnet,
so dass der Gurtwickel 5 ohne Hemmung durch Motor 14 und
Getriebe 15 von der Rückholeinrichtung 10 bzw.
der Auszugssperre 11 gesteuert wird.
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Abweichend
von der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform kann auch vorgesehen
sein, dass der Elektromotor 14 lediglich mit dem Gurtschloss 7 zusammenwirkt
und bei Abwärtsbewegung des
Gurtschlosses 7 automatisch eine durch Fremdkraft, insbesondere
den Elektromotor 14 betätigte Gurtsperrung
wirksam wird, die beispielsweise den Gurtwickel 5 gegen
eine Drehung in Abwickelrichtung blockiert oder nach Art einer Gurtbremse
wirkt, die den Gurt 3 oberhalb des Gurtwickels 5 mit
großer Kraft
festhält
und damit eine Auszugsbewegung des Gurtes 3 verhindert.
Eine solche Gurtbremse kann beispielsweise an der Säule 4 zwischen
dem Gurtwickel 5 und der Umlenkung 6 angeordnet
sein.
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Der
Elektromotor 14 kann auch am Gurtschloss 7 oder
am Sitz des Insassen 1 bzw. am Boden des Fahrzeuges angeordnet
sein. Außerdem kann
das Getriebe 15 entfallen, wenn das elektrische Bordnetz
des Fahrzeuges mit einem drehmomentstarken Elektromotor, der die
mit ihm antriebsverbundenen Aggregate direkt anzutreiben vermag,
belastet werden darf.
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Bei
dem für
die reversible Gurtstraffung eingesetzten Motor 14 kann
es sich gegebenenfalls um einen ohnehin für andere Zwecke bereits im
Fahrzeug bzw. am Fahrzeugsitz vorhandenen Motor handeln, der beispielsweise
der Sitzverstellung dient.
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Schließlich kann
der für
die reversible Gurtstraffung vorgesehene Motor auch für Komfortfunktionen
des Gurtsystems genutzt werden: Beispielsweise kann das Gurtschloss
beim Angurten der zu sichernden Person mittels des Motors nach oben
gefahren werden, so dass sich die Schloßzunge am Gurt leichter in
das Gurtschloss einschieben lässt. Nach
dem Angurten wird dann das Gurtschloss wieder in seine Normallage
gestellt, die einen unter Sicherheitsaspekten optimalen Gurtverlauf
ermöglicht. Vorzugsweise
kann das Maß der
Verschiebung des Gurtschlosses beim Angurten an Größe und/oder Gewicht
der zu sichernden Person angepasst werden. Bei entsprechender Sensorik
kann diese Anpassung automatisch erfolgen.
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Für die Erfindung
ist wesentlich, dass bei Betätigung
der reversiblen Spannvorrichtung 13 und damit einhergehender
Abwärtsbewegung
des Gurtschlosses 7 keine Verlängerung des Gurtes 3 durch den
auf dem Gurtwickel 5 aufgewickelten Gurtteil möglich wird.
Dies kann dadurch gewährleistet
werden, dass eine entsprechende Gurtsperrung simultan zur Abwärtsbewegung
des Gurtschlosses 7 betätigt oder
der Gurtwickel 5 in Aufwickelrichtung des Gurtes 3 angetrieben
wird.