DE19517440A1 - Gurtaufroller und damit ausgerüstete Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Gurtaufroller und damit ausgerüstete Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number
DE19517440A1
DE19517440A1 DE19517440A DE19517440A DE19517440A1 DE 19517440 A1 DE19517440 A1 DE 19517440A1 DE 19517440 A DE19517440 A DE 19517440A DE 19517440 A DE19517440 A DE 19517440A DE 19517440 A1 DE19517440 A1 DE 19517440A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
deformation element
safety device
torsion bar
belt retractor
belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19517440A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19517440C2 (de
Inventor
Ruprecht Dipl Ing Sinnhuber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE19517440A priority Critical patent/DE19517440C2/de
Publication of DE19517440A1 publication Critical patent/DE19517440A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19517440C2 publication Critical patent/DE19517440C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/341Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means
    • B60R22/3413Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means operating between belt reel and retractor frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/263Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output
    • B60R2021/2633Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output with a plurality of inflation levels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B60R2022/286Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices using deformation of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B60R2022/286Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices using deformation of material
    • B60R2022/287Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices using deformation of material of torsion rods or tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B60R2022/288Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices with means to adjust or regulate the amount of energy to be absorbed

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine damit ausgerüstete Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug.
Ein gattungsgemäßer Gurtaufroller ist in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt geworden aus der DE-24 19 937-C2 und der DE-22 22 742 (beide A62B 35/02) sowie in jün­ gerer Zeit aus den Schriften DE-42 37 781-A1, DE-42 22 993-A1 und DE-42 09 540-A1 (alle B60R 22/46). Zum Abbau von unfallbedingten Lastspitzen in einem Sicherheitsgurtband wird gemäß den dort offenbarten Konstruktionsprinzipien in den Kraftfluß von der den Gurt auf­ nehmenden Wickeltrommel zum Gehäuse des Gurtaufrollers als kraftbegrenzendes Deforma­ tionselement ein Torsionsstab angeordnet. Je nach Material und Geometrie dieses Torsions­ stabes können unterschiedliche Kraft-Weg-Kennungen eingestellt werden. Sehr harte Ken­ nungen haben den Vorteil, daß der Fahrzeuginsasse möglichst früh an der Fahrzeugverzöge­ rung beteiligt wird. Die Belastung des Körpers ist dann jedoch über die gesamte Dauer des Rückhaltevorganges sehr hoch und kann ggf. die biomechanische Erträglichkeitsgrenze über­ schreiten. Bei weichen Kennungen kann nicht ausgeschlossen werden, daß der Fahrzeug­ insasse mit dem Kopf oder der Brust ggf. noch an vor ihm liegenden Fahrzeugteilen auf­ schlägt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Gurtaufroller mit Kraftbegrenzung so weiterzubilden, daß zu Beginn des Rückhaltevorganges die Insassenvorverlagerung mög­ lichst früh unterbunden werden kann und im weiteren Verlauf des Rückhaltevorgangs einer Reduzierung der biomechanischen Belastung des Insassen möglich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Der Kern der Erfindung besteht also darin, in den Kraftfluß ein zusätzliches Deformations­ element einzubringen, dessen Verformungswiderstand größer ist als derjenige des bislang vorhandenen einzelnen Deformationselementes, und das bei Überschreitung einer vorgege­ benen Gurtkraft bricht. Es handelt sich somit um eine ablösende Reihenschaltung von Defor­ mationselementen mit harter und weicher Kennung.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das weichere Deformationselement in bekann­ ter Weise nach Art eines Torsionsstabes gebildet. Das härtere Zusatzdeformationselement ist als Scherbolzen oder Scherverzahnung ausgebildet. Durch eine derartige Gestaltung kann insbesondere der aus der DE-24 19 937-C2 bekannte Gurtaufroller mit geringem Konstruk­ tionsaufwand an die Erfindung angepaßt werden.
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers in einer Sicher­ heitseinrichtung für ein Fahrzeug, deren Rückhaltekonzept auf dem Zusammenspiel von Sicherheitsgurt, Airbag und Gurtstrammer beruht. Durch eine sorgfältige Abstimmung zwi­ schen der Kennung des harten Deformationselementes und dem Öffnungsverhaltens des Air­ bags kann dafür gesorgt werden, daß nach dem Bruch des harten Deformationselementes ein Teil der auf den Insassen ausgeübten Rückhaltekraft vom Airbag übernommen wird. Zudem kann die Strammkraft des Gurtstraffers im Hinblick auf die harte Kennung des Zusatzdeforma­ tionselementes sehr hoch gewählt werden, so daß auch große Gurtlosen sehr rasch beseitigt werden können. Die Kraftbegrenzung durch das Zusatzdeformationselement sorgt in solchen Fällen auch bei geringen Gurtlosen dafür, daß die Belastung des Insassen nicht unzulässig hoch wird. Für die Belastung des Insassen ist diese Maßnahme in ergonomischer Hinsicht besonders günstig, weil ein nennenswerter Teil der durch den Sicherheitsgurt ausgeübten Linienbelastung in eine von dem Airbag ausgeübte Flächenbelastung übergeht.
In besonders vorteilhafter Weise kann das oben genannte Rückhaltekonzept noch dahin­ gehend modifiziert werden, daß auch das Öffnungsverhalten des Airbags gezielt gesteuert wird, und zwar beispielsweise in Abhängigkeit von Kenngrößen wie Körpergewicht des rück­ zuhaltenden Insassen, Sitzpositionen des Insassen als Maß für den Abstand zu einer Instru­ mententafel oder zu Vordersitzen und Schwere des Unfalls. Als Maß für die Schwere des Unfalls kann beispielsweise die Geschwindigkeit kurz vor der Kollision des Fahrzeugs oder aber die kollisionsbedingte Verzögerung herangezogen werden. Zur meßtechnisch sicheren Erfassung von Auffahrunfällen kann aber auch durch eine geeignete Sensorik eine charakte­ ristische Fahrzeugbeschleunigung ermittelt werden, um so den Airbag und den Gurtstrammer allein oder gemeinsam kollisionsspezifisch zu aktivieren. Die hier vorgeschlagene Variation der Kraft-Weg-Kennung für Airbags ist nicht unbedingt auf das Zusammenspiel mit Sicher­ heitsgurt und Gurtstrammern beschränkt. Vorstellbar ist auch diese Variation bei Rückhalte­ konzepten, die ausschließlich auf die Funktion eines einzelnen Airbags oder einer mehrere Airbags umfassenden Airbageinrichtung abstellen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller, in dem zwei Kraftbegrenzer mit unter­ schiedlicher Kennung untergebracht sind,
Fig. 2 einen Schnitt II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Modifikation des Gurtaufrollers gemäß Fig. 1,
Fig. 4 einen qualitativen Verlauf der auf den Insassen ausgeübten Rückhaltekraft,
Fig. 5 den Gurtaufroller gemäß Fig. 1 oder 3 als Bestandteil einer Sicherheitsein­ richtung, zu der auch ein Airbag gehört.
Fig. 6 eine weitere Modifikation des Gurtaufrollers gemäß Fig. 1 mit einem Kraft­ begrenzer, dessen Kennung variabel einstellbar ist,
Fig. 7 eine Modifikation des Gurtaufrollers gemäß Fig. 6,
Fig. 8 in einer Seitenansicht ein Airbagmodul, das ein durch mehrere Gasgeneratoren befüllbares Luftkissen enthält,
Fig. 9 einen Schnitt IX-IX gemäß Fig. 8 und
Fig. 10 ein Airbagmodul mit einem Luftkissen, daß durch mehrere nebeneinander angeordnete Gasgeneratoren befüllbar ist.
In allen Figuren weisen gleiche Bauteile die gleiche Bezifferung auf.
Man erkennt in Fig. 1 einen insgesamt mit 1 bezeichneten Gurtaufroller, dessen wesentliche Elemente hier ein ortsfestes Gehäuse 2, eine darin über Lager 3 und 4 drehbar gehaltene Welle 5, eine einen Sicherheitsgurt 6 aufnehmende Wickeltrommel 7 und eine insgesamt mit 8 bezeichnete Sperrvorrichtung sind. In die Welle 5 ist hier ein Torsionsstab 9 integriert, dessen Kennung weicher abgestimmt ist als diejenige eines Scherbolzens 10. Mittels einer Paßfeder 11 ist die Wickeltrommel 7 mit der Welle 5 drehmomentübertragend koppelbar, sobald der Scherbolzen 10 gebrochen ist.
Die in Fig. 1 nur symbolisch angedeutete Sperreinrichtung 8 kann nach der in der DE-24 19 937-C2 dargestellten Art ausgebildet sein. Vorstellbar ist aber auch die Verwendung des in der DE-22 22 742-A1 offenbarten Prinzips. Dementsprechend ergibt sich bei einer unfallbedingten Insassenvorverlagerung die nachstehend beschriebene Funktionsweise. Durch trägheits­ bedingte oder fliehkraftbetätigte Aktivierung der Sperrvorrichtung 8 wird die den Torsionsstab 9 beinhaltende Welle 5 gegen das Gehäuse 1 festgelegt. Damit kann der vom Insassen beaufschlagte Sicherheitsgurt 6 die Wickeltrommel 7 zunächst nicht weiter verdrehen, weil der Scherbolzen 10 diese an die festgelegte Welle 5 koppelt. Bei Überschreitung einer vorgege­ benen Grenzkraft F₁ (siehe Fig. 4) schert der Bolzen 10 ab, so daß nun die Paßfeder 11 die Kopplung zwischen Wickeltrommel 7 und Welle 5 übernimmt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß eine in der Welle 5 vorgesehene Paßfedernut 12 so breit gewählt worden ist, daß die für den Abschervorgang notwendige Verdrehbarkeit zwischen Welle 5 und Wickeltrommel 7 gewähr­ leistet ist. Nach dem Bruch des Scherbolzens 10 wird die Gurtkraft mit dem Betrag F₂ über den Torsionsstab 9 und die Sperrvorrichtung 8 in das Gehäuse 2 übertragen. Erfindungs­ gemäß ist die Kraft-Weg-Kennung des Scherbolzens 10 sehr viel härter gewählt als diejenige des Torsionsstabes 9.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt einen Gurtaufroller 1′ mit einer Wickeltrommel 7′, an der ein hier umlaufender Flansch 7a angeformt ist. In diesem sind Scherbolzen 10a und 10b eingelassen, die in das hier nicht weiter bezeichnete Flanschteil der Welle 5 hineinragen. Mit einer solchen Anordnung sind also Parallelschaltungen von Zusatzdeformationselementen möglich, die ggf. gegenüber einem einzelnen Scherbolzen eine Reduzierung der Verdrehung zwischen Welle 5 und Wickeltrommel 7′ ermöglichen.
Für die in den Fig. 1 und 3 dargestellten Anordnungen kann so der in Fig. 4 mit einer dicken Durchgangslinie qualitativ dargestellte Gurtkraftverlauf erzielt werden. Der mit Strichlinien dargestellte Verlauf würde sich bei alleiniger Verwendung des Torsionsstabes 9 ergeben. Strichpunktiert ist der Anteil der Rückhaltekraft angedeutet, der von einem als Airbag wirk­ samen Luftkissen 13 (siehe Fig. 5) übernommen werden kann. In der Summe würde also dann durch das Luftkissen 13 und den Sicherheitsgurt 6 der Insasse insgesamt auf dem hohen Kraftniveau F₁ mit Rückhaltekraft beaufschlagt. Dies führt zu einem in der Zeichnung punktiert dargestellten Kraft-Weg-Verlauf. Die Erträglichkeit wird allerdings besser, weil die Verteilung der Kraft auf eine größere Fläche erfolgt. Aus Fig. 4 wird deutlich, daß bei der bislang als maximal erträglich angesehenen Kraft F₁ eine Verkürzung der Insassenvorverlage­ rung um den Betrag S₂-S₁ möglich ist. In Kleinfahrzeugen kann damit ein Sicherheitsstan­ dard erreicht werden, wie er bislang nur für Mittel- und Oberklassefahrzeuge möglich ist. In Ausnutzung des in Fig. 4 gezeigten Effektes ermöglicht bei den genannten Fahrzeugtypen die Erfindung aber auch die Herabsetzung der Kraft F₁ bei gleich bleibender Insassenvorver­ lagerung.
Die in Fig. 4 dargestellten Zusammenhänge sind mit der in Fig. 5 symbolisch dargestellten Sicherheitseinrichtung realisierbar. Der Schutz des hier nicht weiter dargestellten Insassen in einem nur symbolisch angedeuteten Fahrzeug 14 wird neben dem Sicherheitsgurt 6 noch durch das mittels eines Gasgenerators 15 aufblasbare Luftkissen 13 gewährleistet. Der Sicherheitsgurt 6 läuft in einem gemäß Fig. 1 ausgebildeten Gurtaufroller 1 ein. Die Ansprechschwelle eines Crashsensors 16, das Öffnungsverhalten des Luftkissens 13 und die Kennung des Scherbolzens 10 in dem Gurtaufroller 1 sind so aufeinander abgestimmt, daß durch eine Steuereinrichtung 17 für eine gute Ablösung des Scherbolzens 10 durch den Tor­ sionsstab 9 gesorgt wird. Zur möglichst frühzeitigen Beseitigung der sogenannten Gurtlose und damit zur möglichst weitgehenden Unterbindung der Insassenvorverlagerung ist durch die Steuereinrichtung 17 auch ein hier nur symbolisch angedeuteter Gurtstraffer 18 aktivierbar. Mögliche Funktionsprinzipien für diesen Gurtstraffer sind beispielsweise den Schriften DE-33 04 008-A1, DE-33 28 137-A1 oder DE-33 29 687-A1 entnehmbar.
Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann anstelle der Scherbolzen 10, 10a und 10b auch eine Scherverzahnung vorgesehen werden. Ggf. können auch Mittel zur Variation der Länge des Torsionsstabes 9 vorgesehen werden, wie sie beispielsweise die DE-27 27 470 zeigt. Auch für den Scherbolzen 10 können konstruktive Änderungen vorgenommen werden, so daß belastungsabhängig unterschiedliche Kennungen einstellbar sind.
Mit dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Einspannlänge des Torsions­ stabes 9 variiert werden. Zu diesem Zweck ist als Lagerglied für den Torsionsstab 9 eine Schiebehülse 19 vorgesehen, in deren Außenwand ein Spindelgewinde 20 und in deren Innenwand eine Steckverzahnung 21 eingebracht ist. Letztere nimmt ein entsprechend aus­ gebildetes und mit 22 bezeichnetes freies Ende des Torsionsstabes 9 auf. Ein symbolisch angedeutetes Antriebsritzel 23 eines hier nicht weiter dargestellten Elektromotors greift in ein Schneckenrad 24 ein, das seinerseits in die Schiebehülse 19 eingreift. Die aus Stellmotor mit Antriebsritzel 23, Schneckenrad 24 und Schiebehülse 19 gebildete Verstellvorrichtung ist innerhalb eines Topfgehäuses 25 angeordnet, das seinerseits an dem ortsfesten Gehäuse befestigt ist, und zwar durch Verschraubung oder Vernietung. Die einwandfreie Beweglichkeit der Schiebehülse 19 relativ zur Wickeltrommel 7 stellt die Paßfeder 11 durch Eingriff in eine durchgehende Paßfedernut 26 sicher.
Als Bestandteil der in Fig. 5 dargestellten Sicherheitseinrichtung ist das Antriebsritzel 23 über die Steuereinrichtung 17 so beeinflußbar, daß für das Kraftbegrenzungsverhalten des Tor­ sionsstabes 9 beispielsweise in Abhängigkeit vom Gewicht des Fahrzeuginsassen, vom Ab­ stand des Fahrzeuginsassen zur Lenkung bzw. zur Schalttafel oder unter Berücksichtigung der Annäherungsgeschwindigkeit des Fahrzeuges gegenüber einem Kollisionsgegenstand unterschiedliche Einspannlängen einstellbar sind. Die Annäherungsgeschwindigkeit kann bei­ spielsweise über ein Gerät zur Abstandswarnung erfaßt werden, das im Zusammenwirken mit der Steuereinrichtung 17 kurz vor dem eigentlichen Aufprall in Relation zur berechneten Auf­ prallgeschwindigkeit eine vorgegebene Kennung am Torsionsstab 9 einstellt.
Die oben beschriebenen Wirkungen können auch mit der in Fig. 7 dargestellten Variante er­ zeugt werden. Die Eindeutigkeit der axialen Bewegung der Schiebehülse 19′ wird durch eine Gehäusenase 26′ sichergestellt, die in eine Längsnut 27 der Schiebehülse 19′ hineinreicht. Die Ankopplung des Torsionsstabes 9 an die Wickeltrommel 7 erfolgt über den Scherbolzen 10′ so daß bei der in der Zeichnung dargestellten Entriegelungsstellung die Wickeltrommel 7 mit dem Torsionsstab 9 zusammen mit einem die Verstellvorrichtung tragenden Plattenteil 8.1 verdrehbar ist. Dessen unfallbedingte Verriegelung gegen das feststehende Gehäuse 2 führt dazu, daß zunächst der Scherbolzen 10′ belastet wird. Nach dessen Abscheren wird die Gurt­ kraft über einen Befestigungsbolzen 28 in den Torsionsstab 9 übertragen und über die Schie­ behülse 19 im Bereich der Gehäusenase 26′ und über die mittlerweile verriegelte Platte 8.1 an dem ortsfesten Gehäuse 2 abgestützt. Zur Einstellung der jeweiligen Kennung - also Defor­ mationsrate - am Torsionsstab 9 kann auch hier mittels des Antriebsritzels 23 über das als Übertragungsglied wirksame Schneckenrad 24 die Schiebehülse 19′ parallel zur Drehachse der Wickeltrommel 7 hin- und hergeschoben werden. Das hier auf der Platte 8.1 angeordnete Topfgehäuse 25′ trägt einen Schleifring 29, der über hier nicht weiter dargestellte Kontakt­ elemente zur Stromversorgung des dem Antriebsritzel 23 zugeordneten Stellmotors mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist.
Die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Systeme zur Einstellung variabler Kennungen an Gurt­ aufrollautomaten können prinzipiell an bereits in Serie befindliche Airbagsysteme angepaßt werden. Die Verträglichkeit der Insassenbelastung kann jedoch insbesondere dann verbessert werden, wenn die Kennungen am Gurtaufrollautomat kombiniert werden mit spezifischen Kennungen für das Aufblasverhalten von Airbags. Unterschiedliche Airbagkennungen können beispielsweise mit Systemen realisiert werden, wie sie schematisch in den Fig. 8 bis 10 dargestellt sind.
Fig. 8 zeigt in einer Seitenansicht ein Zylindergehäuse 30, in dem mehrere Gasgeneratoren 31 bis 35 in Revolveranordnung (siehe Fig. 9) untergebracht sind. Über hier nicht weiter bezifferte elektrische Zündkreise sind die Gasgeneratoren gesondert von der Steuereinrich­ tung 17 beaufschlagbar, um ein mit 36 bezeichnetes Luftkissen definiert aufzublasen. So kann beispielsweise bei kleinen Kollisionsgeschwindigkeiten nur ein Teil der Gasgeneratoren 31 bis 35 gezündet werden, um auf diese Weise eine weniger aggressive Abstützung des Insassen zu ermöglichen. In gleicher Weise kann auch über geeignete Sensoren festgestellt werden, ob sich der Fahrzeuginsasse beispielsweise außerhalb einer normalen Sitzstellung befindet (sogenanntes out-of-position-problem). Durch Zündung nur eines Airbags kann zunächst eine Vorpositionierung des Insassen vorgenommen werden, um dann durch anschließende Zün­ dung der restlichen Gasgeneratoren die eigentliche Rückhaltewirkung einzustellen.
Anstelle der in Fig. 9 gezeigten Revolveranordnung ist auch eine Reihenanordnung von Gasgeneratoren möglich, wie sie beispielsweise in Fig. 10 schematisch angedeutet ist. Die Gasgeneratoren 37 bis 43 befinden sich nach Art von Steckmodulen in einem Steckgehäuse 45, in das ein Leitungssystem integriert ist, welches mit der Steuereinrichtung 17 in hier nicht dargestellter Weise verbunden ist. Der bevorzugte Unterbringungsort einer derartigen Airbag­ einrichtung kann die Instrumententafel im Beifahrerbereich oder auch wenigstens eine der Fahrzeugtüren bzw. Fahrzeugseiteninnenverkleidungen sein. Bei dem in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Gasgeneratoren einem Luftkissen 44 gemein­ sam zugeordnet. Vorstellbar ist allerdings auch die Aufteilung des Luftkissens 44 in mehrere Kammern, denen gesonderte Gruppen von Gasgeneratoren zugeordnet sind oder auch die Anordnung mehrerer selbständiger Luftkissen nebeneinander. Je nach Einbausituation kann für die Gasgeneratoren 31 bis 35 bzw. 37 bis 43 eine radiale oder axiale Freisetzung der Treibgase erfolgen.
Bei der Abstimmung von Gurtaufroller und Airbagsystem ist grundsätzlich zu berücksichtigen, daß bei vorgegebenem Vorverlagerungsweg kleine und damit in der Regel auch leichtere Insassen eine geringere Rückhaltekraft benötigen als größere und damit in der Regel auch schwerere Insassen. Für kleine Personen wird dementsprechend also eine vergleichsweise große Einspannlänge des Torsionsstabes 9 eingestellt. Parallel dazu wird nur eine entspre­ chend eingeschränkte Anzahl von Gasgeneratoren gezündet.
Die Einstellung der Torsionsstabkennung kann in demjenigen Zeitraum vorgenommen wer­ den, in dem der Scherbolzen 10 bzw. 10′ mit Rückhaltekraft beaufschlagt wird. Die in den Fig. 6 bis 7 dargestellte Einrichtung ist grundsätzlich in der Lage, vom Zeitpunkt der Erfas­ sung einer Kollision bis zum Abscheren der Scherbolzen 10 bzw. 10′ eine entsprechende Ver­ schiebung der Schiebehülse 19 bzw. 19′ vorzunehmen. Dieser Zeitraum ist auch ausreichend um die dann verschobene Schiebehülse 19 bzw. 19′ sicher gegen das ortsfeste Gehäuse 2 zu arretieren.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, daß mit der erfindungsgemäßen Rückhalteeinrichtung für ein breites Insassenspektrum kollisionsspezifisch jeweils optimale Rückhaltewirkungen eingestellt werden können. Hinsichtlich der genauen konstruktiven Um­ setzung ist die Erfindung dabei nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiele beschränkt. Insbesondere im Hinblick auf die Verstellung der Schiebehülsen 19 bzw. 19′ sind beispielsweise anstelle elektrischer Verstelleinrichtungen auch Pneumatikantriebe oder pyrotechnische Treibsätze denkbar.

Claims (20)

1. Gurtaufroller (1) für ein Fahrzeug mit einem feststehenden Gehäuse (2), in dem eine einen Sicherheitsgurt (6) aufnehmende Wickeltrommel (7) drehbar gehalten ist, die mit einem als Kraftbegrenzer wirksamen Deformationselement (Torsionsstab 9) verbunden ist, das zumindest mittelbar mittels einer Sperreinrichtung (8) gegen das Gehäuse (2) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Kraftfluß von der Wickeltrommel (7) über das Deformationselement (Torsionsstab 9) und die Sperreinrichtung (8) zum Gehäuse (2) wenigstens ein Zusatzdeformationselement (Scherbolzen 10) angeordnet ist, dessen Ver­ formungswiderstand größer ist als derjenige des Deformationselementes, und das bei Überschreitung einer vorgegebenen Sicherheitsgurtkraft bricht.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement ein Torsionsstab (9) ist.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzdeformations­ element ein Scherbolzen (10) ist.
4. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzdeformations­ element durch eine Scherverzahnung zwischen Wickeltrommel (7) und Torsionsstab (9) gebildet ist.
5. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Torsionsstab (9) eine Vorrichtung zur kenngrößenabhängigen Einstellung der Torsionslänge zugeordnet ist.
6. Gurtaufroller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein relativ zum Torsionsstab (9) verschiebbares Lagerglied (Schiebehülse 19) aufweist, das durch einen Stellmotor beaufschlagbar ist.
7. Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerglied nach Art einer Schiebehülse (19, 19′) ausgebildet ist und einen spindelartigen Außenmantel auf­ weist, der durch ein von dem Stellmotor bewegbares Übertragungsglied (Schneckenrad 24) beaufschlagbar ist.
8. Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug mit einem Gurtaufroller gemäß Anspruch 1 oder 5 und wenigstens einem als Airbag wirksamen Luftkissen (13, 36, 44), das durch eine Steuereinrichtung (17) aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft-Weg-Ken­ nung des Zusatzdeformationselementes auf das durch die Steuereinrichtung (17) vorgeb­ bare Öffnungsverhalten des Luftkissens (13, 36, 44), insbesondere dessen spezifische Kraft-Weg-Kennung, abgestimmt ist.
9. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich­ tung (17) mit Signalen wenigstens eines Crashsensors (16) beaufschlagbar ist.
10. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Zusammen­ hang mit einem Kollisionssignal die Deformationsrate des Deformationselementes (9) und/oder das Öffnungsverhalten des wenigstens einen Luftkissens (13, 36, 44) durch die Steuereinrichtung (17) in Abhängigkeit vom jeweiligen Gewicht eines rückzuhaltenden Fahrzeuginsassen einstellbar ist.
11. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Zusammen­ hang mit einem Kollisionssignal die Deformationsrate des Deformationselementes (9) und/oder das Öffnungsverhalten des wenigstens einen Luftkissens (13, 36, 44) durch die Steuereinrichtung (17) in Abhängigkeit von der Sitzposition eines rückzuhaltenden Fahrzeuginsassen einstellbar ist.
12. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Zusammen­ hang mit einem Kollisionssignal die Deformationsrate des Deformationselementes (9) und/oder das Öffnungsverhalten des wenigstens einen Luftkissens (13, 36, 44) durch die Steuereinrichtung (17) in Abhängigkeit von Signalen einstellbar ist, die aus der Fahrzeug­ geschwindigkeit abgeleitet sind.
13. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Zusammen­ hang mit einem Kollisionssignal die Deformationsrate des Deformationselementes (9) und/oder das Öffnungsverhalten des wenigstens einen Luftkissens (13, 36, 44) durch die Steuereinrichtung (17) in Abhängigkeit von Signalen einstellbar ist, die aus der Beschleu­ nigung oder Verzögerung des Fahrzeugs abgeleitet sind.
14. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befüllung des wenigstens einen Luftkissens (13, 36, 44) eine Aggregation von wenigstens zwei Gas­ generatoren oder Treibsätzen vorgesehen ist, die zur Einstellung eines unfallsituations­ abhängigen Öffnungsverhaltens des Airbags durch die Steuereinrichtung (17) gesondert gleichzeitig oder entsprechend einer vorgegebenen Nachzeitigkeit zeitlich nacheinander aktivierbar sind.
15. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gas­ generatoren oder Treibsätze in einem trommelartigen Gehäuse (30) zusammengefaßt sind.
16. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gas­ generatoren oder Treibsätze in einem röhrenartigen Gehäuse (45) zusammengefaßt sind.
17. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gasgene­ ratoren oder Treibsätze enthaltenden Gehäuse im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind und radial verlaufende Gasaustrittsöffnungen aufweisen.
18. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 14 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gasgeneratoren oder Treibsätze enthaltenden Gehäuse im wesentlichen zylindrisch aus­ gebildet sind und axial verlaufende Gasaustrittsöffnungen aufweisen.
19. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sicherheits­ gurt (6) ein von der Steuereinrichtung (17) auslösbarer Gurtstraffer (18) zugeordnet ist.
20. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Strammkraft mindestens dem Betrag der vorgegebenen Bruch kraft des Zusatzdeforma­ tionselementes (10) entspricht.
DE19517440A 1994-05-25 1995-05-12 Gurtaufroller und damit ausgerüstete Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug Expired - Fee Related DE19517440C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19517440A DE19517440C2 (de) 1994-05-25 1995-05-12 Gurtaufroller und damit ausgerüstete Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4418021 1994-05-25
DE19517440A DE19517440C2 (de) 1994-05-25 1995-05-12 Gurtaufroller und damit ausgerüstete Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19517440A1 true DE19517440A1 (de) 1995-11-30
DE19517440C2 DE19517440C2 (de) 2003-05-28

Family

ID=6518800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19517440A Expired - Fee Related DE19517440C2 (de) 1994-05-25 1995-05-12 Gurtaufroller und damit ausgerüstete Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19517440C2 (de)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0734922A1 (de) * 1995-03-29 1996-10-02 TRW Occupant Restraint Systems GmbH Kraftbegrenzung in einem Insassen-Rückhaltesystem
WO1996032303A1 (en) * 1995-04-14 1996-10-17 Autoliv Development Ab Belt roller with damped force limiter
WO1997028995A1 (de) * 1996-02-08 1997-08-14 Autoliv Development Ab Sicherheitseinrichtung für kraftfahrzeuge mit regelbarer kraftbegrenzungseinrichtung
EP0805066A2 (de) * 1996-05-03 1997-11-05 TRW Occupant Restraint Systems GmbH Fahrzeugkindersitz
US5794877A (en) * 1996-02-16 1998-08-18 Nsk Ltd. Retractor for seat belt
DE19747461A1 (de) * 1997-10-27 1999-04-29 Takata Europ Gmbh Gurtaufroller
DE19650494C2 (de) * 1996-12-05 1999-09-30 Hs Tech & Design Gurtaufroller
WO2000009367A2 (en) * 1998-08-10 2000-02-24 Huzimet Aços Especiais Ltda. A triggering means for a safety belt having a pre-tensioning device
WO2001051321A1 (en) * 2000-01-12 2001-07-19 Autoliv Asp, Inc. Adaptive variable load limited for primary occupant safety restraint
WO2002006093A1 (en) * 2000-07-14 2002-01-24 Breed Automotive Technology, Inc. Energy absorbing seat belt retractor
DE10046056A1 (de) * 2000-09-18 2002-03-28 Takata Europa Vehicle Safety T Verfahren zur Gurtkraftbegrenzung
DE10122910A1 (de) * 2001-05-11 2002-11-21 Breed Automotive Tech Rückhaltevorrichtung für einen Fahrzeuginsassen
DE10123921C1 (de) * 2001-05-17 2003-01-09 Daimler Chrysler Ag Insassenrückhaltesystem mit einer Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung
WO2003078217A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-25 Breed Automotive Technology, Inc. Energy absorbing seat belt retractor
WO2005049393A1 (de) * 2003-11-19 2005-06-02 Daimlerchrysler Ag Gurtroller für ein sicherheitsgurtsystem
US6969089B2 (en) 2000-12-28 2005-11-29 Takata-Petri (Ulm) Gmbh Seat belt force limiter
DE19941005B4 (de) * 1999-08-28 2010-04-08 Volkswagen Ag Gurtkraft-Meßanordnung
CN104742856A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 常州博万达汽车安全设备有限公司 安全带卷收器
DE102020120600A1 (de) 2020-08-05 2022-02-10 Gestigon Gmbh Verfahren und vorrichtung zum automatischen schätzen eines körpergewichts einer person

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2222742C3 (de) * 1972-05-09 1974-09-26 Klink, Wolf-Dieter, 7071 Lindach Energiewandler für Sicherheitsgurte
DE2419937C2 (de) * 1974-04-25 1983-01-05 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Aufwickelvorrichtung mit Gurtkraftbegrenzung
DE2727470A1 (de) * 1977-06-18 1979-01-04 Volkswagenwerk Ag Sicherheitsgurteinrichtung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge
DE3304008A1 (de) * 1983-02-07 1984-08-09 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Spannvorrichtung fuer sicherheitsgurte
DE3329687A1 (de) * 1983-08-17 1985-03-07 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Vorrichtung zur sicherheitsgurt-straffung
DE3902728A1 (de) * 1989-01-31 1990-08-02 Joachim Fassbender Sicherheitsgurt mit gurtdaempfung
DE4209540A1 (de) * 1992-03-24 1993-09-30 Trw Repa Gmbh Gurtaufroller mit an der Gurtspule angreifendem Gurtstraffer
DE4222993A1 (de) * 1992-07-13 1994-01-20 Trw Repa Gmbh Gurtaufroller mit einem an der Gurtspule angreifenden Gurtstraffer

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5664807A (en) * 1995-03-29 1997-09-09 Trw Occupant Restraint Systems Gmbh Force limitation in a vehicle occupant restraining system
EP0734922A1 (de) * 1995-03-29 1996-10-02 TRW Occupant Restraint Systems GmbH Kraftbegrenzung in einem Insassen-Rückhaltesystem
EP1000822A3 (de) * 1995-03-29 2000-06-28 TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG Kraftbegrenzung in einem Insassen-Rückhaltesystem
DE19681341C1 (de) * 1995-04-14 2002-08-01 Autoliv Dev Gurtaufroller mit abgedämpftem Kraftbegrenzer
GB2314535A (en) * 1995-04-14 1998-01-07 Autoliv Dev Belt roller with damped force limiter
GB2314535B (en) * 1995-04-14 1998-08-19 Autoliv Dev Belt roller with damped force limiter
US6267314B1 (en) * 1995-04-14 2001-07-31 Autoliv Development Ab Belt roller with damped force limiter
WO1996032303A1 (en) * 1995-04-14 1996-10-17 Autoliv Development Ab Belt roller with damped force limiter
US6105894A (en) * 1995-04-14 2000-08-22 Autoliv Development Ab Belt roller with damped force limiter
WO1997028995A1 (de) * 1996-02-08 1997-08-14 Autoliv Development Ab Sicherheitseinrichtung für kraftfahrzeuge mit regelbarer kraftbegrenzungseinrichtung
US5794877A (en) * 1996-02-16 1998-08-18 Nsk Ltd. Retractor for seat belt
US6113022A (en) * 1996-02-16 2000-09-05 Nsk Ltd. Retractor for seat belt
EP0805066A2 (de) * 1996-05-03 1997-11-05 TRW Occupant Restraint Systems GmbH Fahrzeugkindersitz
EP0805066A3 (de) * 1996-05-03 1998-10-07 TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG Fahrzeugkindersitz
DE19650494C2 (de) * 1996-12-05 1999-09-30 Hs Tech & Design Gurtaufroller
US6250579B1 (en) 1997-10-27 2001-06-26 Takata (Europe) Vehicle Safety Technology Gmbh Belt winder
DE19747461A1 (de) * 1997-10-27 1999-04-29 Takata Europ Gmbh Gurtaufroller
WO2000009367A3 (en) * 1998-08-10 2000-07-06 Huzimet Acos Especiais Ltda A triggering means for a safety belt having a pre-tensioning device
WO2000009367A2 (en) * 1998-08-10 2000-02-24 Huzimet Aços Especiais Ltda. A triggering means for a safety belt having a pre-tensioning device
DE19941005B4 (de) * 1999-08-28 2010-04-08 Volkswagen Ag Gurtkraft-Meßanordnung
WO2001051321A1 (en) * 2000-01-12 2001-07-19 Autoliv Asp, Inc. Adaptive variable load limited for primary occupant safety restraint
WO2002006093A1 (en) * 2000-07-14 2002-01-24 Breed Automotive Technology, Inc. Energy absorbing seat belt retractor
DE10046056A1 (de) * 2000-09-18 2002-03-28 Takata Europa Vehicle Safety T Verfahren zur Gurtkraftbegrenzung
US6969089B2 (en) 2000-12-28 2005-11-29 Takata-Petri (Ulm) Gmbh Seat belt force limiter
US6641075B2 (en) 2001-05-11 2003-11-04 Brees Automotive Technology, Inc. Seat Belt Retractor
DE10122910B4 (de) * 2001-05-11 2004-10-21 Breed Automotive Technology, Inc., Lakeland Rückhaltevorrichtung für einen Fahrzeuginsassen
DE10122910A1 (de) * 2001-05-11 2002-11-21 Breed Automotive Tech Rückhaltevorrichtung für einen Fahrzeuginsassen
DE10123921C1 (de) * 2001-05-17 2003-01-09 Daimler Chrysler Ag Insassenrückhaltesystem mit einer Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung
WO2003078217A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-25 Breed Automotive Technology, Inc. Energy absorbing seat belt retractor
WO2005049393A1 (de) * 2003-11-19 2005-06-02 Daimlerchrysler Ag Gurtroller für ein sicherheitsgurtsystem
CN104742856A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 常州博万达汽车安全设备有限公司 安全带卷收器
DE102020120600A1 (de) 2020-08-05 2022-02-10 Gestigon Gmbh Verfahren und vorrichtung zum automatischen schätzen eines körpergewichts einer person

Also Published As

Publication number Publication date
DE19517440C2 (de) 2003-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19517440C2 (de) Gurtaufroller und damit ausgerüstete Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102004054078B4 (de) Verfahren zum Blockieren einer Wickelwelle eines Sicherheitsgurtaufrollers
DE60313198T2 (de) Gurtaufroller
EP1122136B1 (de) Verfahren und Sicherheits-Rückhalteeinrichtung zum Zurückhalten eines Insassen auf einem Fahrzeugsitz
EP0858935B2 (de) Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
EP1417117A1 (de) Airbaganordnung
EP1316483B1 (de) Gurtstraffer
DE102006021380A1 (de) Fahrzeuginsassen-Sicherheitssystem und Verfahren zur Erkennung der Position eines Fahrzeuginsassen
WO2019020672A1 (de) Fahrzeuginsassen-rückhaltevorrichtung und verfahren zum betreiben einer fahrzeuginsassen-rückhaltevorrichtung
EP1077863B1 (de) Sicherheitslenksäule, sicherheitssystem für ein fahrzeug und fahrzeug mit einem sicherheitssystem sowie sicherheitsverfahren
EP1986896A1 (de) Verfahren zur gesteuerten ausgabe eines gurtbandes eines scherheitsgurtsystems und entsprechendes rückhaltesystem
EP0943499B1 (de) Airbag mit Fangband
EP1008498B1 (de) Gurtaufroller für einen Fahrzeugsicherheitsgurt und Verfahren zum Betätigen eines Gurtaufrollers
DE60204890T2 (de) Aufroller
EP4211004A1 (de) Gurtaufroller
EP1058635B1 (de) Gurtaufroller für einen fahrzeuginsassen-sicherheitsgurt
DE4417064A1 (de) Rückhaltesystem mit Airbagsteuerung
WO2009036880A1 (de) Kraftfahrzeugsitz
DE4105821A1 (de) Haltevorrichtung fuer eine ein lenkrad mit airbag aufweisende lenksaeule eines kraftfahrzeuges
DE102005050505A1 (de) Insassen-Rückhaltesystem mit Airbag und Verfahren zur Auslösung eines Airbags
EP1747942B1 (de) Gurtstraffungssystem für ein Kraftfahrzeug und Sicherheitssystem mit einem solchen Gurtstraffungssystem
DE10052111B4 (de) Gurtstraffer mit einem pyrotechnischen Antrieb sowie Insassenrückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102017207379A1 (de) Gurtintegralsitz als kinematisches Rückhaltesystem
DE102012017093A1 (de) Sicherheitsgurtaufroller für ein Kraftfahrzeug
EP1554161B1 (de) Schutzeinrichtung in einem fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee