DE19545898C2 - Rückhaltesystem in einem Fahrzeug - Google Patents
Rückhaltesystem in einem FahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem nach dem Oberbegriff des Patent
anspruches 1.
Bei einem derartigen aus der JP6-255447 (A) bekannten Rückhaltesystem ist für den
einen fahrzeugfesten Endbeschlag bildenden Gurtstraffer ein Motor al Strafferantrieb
vorgesehen, welcher die Wickelwelle rotatorisch antreibt. Beim Straffen des Sicherheits
gurtes wirken vor allem bei einer Vorverlagerung des Körpers des Fahrzeuginsassen in
den gestrafften Sicherheitsgurt hohe Kräfte auf den Fahrzeuginsassen, welche zu Ver
letzungen führen können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Rückhaltesystem der eingangs genannten Art zu
schaffen, welches in einer kompakten Baueinheit eine verbesserte Rückhaltefunktion
gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa
tentanspruches 1 gelöst.
Aus der DE 44 15 467 C1 ist es bekannt, an jedem Verankerungspunkt des Dreipunkt-
Sicherheitsgurtes einen Gurtstrammer vorzusehen, wobei die Straffungskräfte durch
eine Überlastanordnung begrenzt sind. Die bekannte Überlastanordnung wird dadurch
gewährleistet, daß Reißnähte in den Schultergurt- und Beckengurtabschnitten eine be
grenzte Nachgiebigkeit des Gurtbandes ermöglichen.
Die Wickelwelle, welche die Funktion eines Endbeschlagteils und die Funktion eines
vom Kraftspeicher des Gurtstraffers angetriebenen Gurtstrafferteil hat, ist auf einer Füh
rungsachse, welche direkt oder über einen Befestigungsrahmen mit dem Fahrzeugauf
bau fest verbunden ist, zumindest beim Strammen des Sicherheitsgurtes drehbar gela
gert. Die Führungsachse erstreckt sich durch die Mitte des Innenraumes der Wickelwel
le.
Die Strafferantriebskraft wird von einem Axial-Kolben, der sich an der Führungsachse
abstützt, auf die Wickelwelle übertragen, wie es beispielsweise aus der DE 25 17 572 A1
bekannt ist.
Der Axial-Kolben bewegt sich dabei durch die hohl ausgebildete Wickelwelle, wie es
beispielsweise aus der DE 43 31 723 A1 zum Strammen des Sicherheitsgurtes bekannt
ist.
Für den Antrieb eignet sich bevorzugt ein pyrotechnisches Treibmittel. Dieses kann bei
spielsweise, wie in der DE 43 31 723 A1 beschrieben, in der axialen Führung angeord
net sein, und über einen oder mehrere Treibgaskanäle kann das gezündete Treibgas in
einen Expansionsraum hinter dem angetriebenen Kraftübertragungsteil einmünden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das pyrotechnische Treibmittel im als
Kolben ausgebildeten Kraftübertragungsteil angeordnet.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Kraftübertragung vom Axial-
Kolben auf die Wickelwelle dadurch erreicht, daß wenigstens eine Schneide zwischen
der Innenseite der Wickelwelle und der Außenseite des Axial-Kolbens vorgesehen ist.
Bevorzugt befinden sich am Außenumfang des Axial-Kolbens drei Schneiden, die in
gleichen Winkelabständen (120°) voneinander angeordnet sind. Zur Drehmomenterzeu
gung weist die Führungsachse ein Gewinde auf, so daß beim Antrieb der Axial-Kolben
eine Drehbewegung ausführt, welche über die wenigstens eine Schneide auf die Wic
kelwelle übertragen wird. Die Schneide besteht aus einem stärkeren Material als das
Material, in welches sie einschneidet. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist daher
die Innenseite der Wickelwelle aus einem weicheren Material als das der jeweiligen
Schneide. Ein von einem pyrotechnischen Antrieb angetriebener Axial-Kolben zum An
trieb einer Wickelwelle beim Straffen eines Sicherheitsgurtes, bei dem die Kraftübertra
gung mit Hilfe von Schneiden erfolgt, ist aus der DE 43 42 666 A1 bekannt.
Die Führungsachse für den Axial-Kolben und die Drehung der Wickelwelle kann
stabförmig ausgebildet sein, beispielsweise als Vierkantstab. Zur Erzielung eines Ge
windes kann der Vierkantstab gedreht sein. Es ist jedoch auch möglich, einen Rundstab
zu verwenden, in welchen ein Gewinde eingeformt ist.
Im Normalbetrieb und während des Strammantriebs ist die Führungsachse fest an ihren
beiden Enden mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Am Ende der Strammbewegung
wird jedoch ein Ende der Führungsachse von der festen Verbindung mit dem Fahrzeug
aufbau gelöst, so daß die Führungsachse die Funktion eines Torsionstabes zur Kraftbe
grenzung bei entgegen der Strammrichtung wirksamen Kräften hat. Am Ende der
Strammbewegung ist die Wickelwelle kraft- und formschlüssig über den Axial-Kolben
mit dem vom Fahrzeugaufbau gelösten Ende der axialen Führung verbunden. Auf diese
Weise wird die gewünschte Kraftbegrenzung erreicht.
Bei der Erfindung erreicht man eine Integration der Funktion des Endbeschlages, der
Strafferfunktion und der Kraftbegrenzungsfunktion in einer kompakten Baueinheit am
einen Ende des Gurtbandes des Sicherheitsgurtes.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in den Figuren noch näher erläu
tert. Es zeigt:
Fig. 1: in teilweise geschnittener schematischer Darstellung ein Ausführungsbei
spiel;
Fig. 2: einen Axial-Kolben, welcher beim Ausführungsbeispiel zum
Einsatz kommen kann;
Fig. 3: einen Schnitt durch einen Axial-Kolben mit pyrotechnischem Kraftspei
cher; und
Fig. 4: einen Schnitt durch eine Führungsachse.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist in einem Befestigungsrahmen 1 eine Füh
rungsachse 3, welche stabförmig ausgebildet ist, an ihren beiden Enden befestigt. An
den Befestigungsstellen des einen Endes sind Schweißstellen 4 und am anderen Ende
sind als Befestigungsstellen Schweißstellen 5 vorgesehen. Der Befestigungsrahmen 1
ist mit Hilfe beispielsweise einer nicht näher dargestellten Schraube am Fahrzeugaufbau
12 befestigt. Es ist jedoch auch möglich, daß die Führungsachse 3 mit ihren beiden En
den direkt mit dem Fahrzeugaufbau 12 verbunden ist, wenn es die räumlichen Gege
benheiten im Fahrzeug erlauben.
Auf der Führungsachse 3 ist eine Wickelwelle 2 gelagert. Mit der Wickelwelle 2 ist ein
Ende eines Gurtbandes 10 eines Sicherheitsgurtes fest verbunden. Die an der Füh
rungsachse 3 gelagerte Wickelwelle 2, mit welcher das eine Ende des Sicherheitsgurt
bandes verbunden ist, bilden somit den einen Endbeschlag des Sicherheitsgurtes.
Die stabförmig ausgebildete Führungsachse 3 kann als Rundstab ausgebildet sein und
ein Gewinde 14 aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, die stabförmige Führungsachse
3 als Vierkant auszubilden. Dieser Vierkantstab kann geradlinig verlaufen oder zur Erzie
lung des Gewindes 14 um seine Achse gedreht sein. Bevorzugt wird eine Gewindedre
hung.
Neben der Wickelwelle 2 ist auf der Führungsachse 3 ein Axial-Kolben 7 gelagert. Der
Axial-Kolben 7 ist als Rotationskörper ausgebildet. Eine schnittbildliche Darstellung ist in
Fig. 3 zu sehen. Im Falle eines geradlinigen Vierkantstabes als Führungsachse 3 ist der
Innendurchmesser des Axial-Kolbens 7 an diesen Vierkantquerschnitt angepaßt. Im
Falle eines Gewindes 14 in der Führungsachse 3 steht die Innenseite des Axial-Kolbens
7 in Gewindeeingriff mit dem Gewinde 14.
An der Außenseite, welche kreiszylindrisch ausgebildet ist, besitzt der Axial-Kolben 7
Schneiden 8. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Schneiden in gleichen
Winkelabständen (120°) am Umfang des Axial-Kolbens 7 vorgesehen. In bevorzugter
Weise besitzen die Schneiden 8 einen Anstellwinkel gegenüber der Wickelwellenachse
13. Der Anstellwinkel kann zwischen 10° und 20° liegen. Bevorzugt liegt er bei 15°.
Die Schneiden 8 können mit der Innenseite der Wickelwelle in Schneideingriff kommen.
Die Schneiden 8 besitzen ein härteres Material als die Innenseite der Wickelwelle 2.
Im Innern des Axial-Kolbens 7 ist ein Strafferantrieb 9 für einen Gurtstraffer 11 dadurch,
daß ein Zusammenwirken der einzelnen Bauteile gebildet wird, vorgesehen. Der Straf
ferantrieb 9 besitzt als Kraftspeicher ein pyrotechnisches Treibmittel, das beispielsweise
elektrisch (elektrische Zündeinrichtung 15) gezündet werden kann.
Es ist auch möglich, eine mechanische Zündeinrichtung für den Strafferantrieb 9 vorzu
sehen.
Durch das gezündete Treibmittel wird der Axial-Kolben 7 entlang der Führungsachse 3
bewegt. Aufgrund des Gewindeeingriffes und/oder der im Winkel gegenüber der Achse
13 angestellten Schneiden 8 wird ein auf die Wickelwelle 2 wirkendes Drehmoment er
zeugt, so daß das Gurtband 10 auf die Wickelwelle 2 aufgewickelt wird. Durch das Ge
winde 14 kann die Anzahl der Umdrehungen, welche die Wickelwelle 2 ausführt, noch
erhöht werden. Am Ende der Strammbewegung werden die Verbindungsstellen 5, wel
che Schweißstellen sein können, zwischen der Führungsachse 3 und dem Befestigungs
rahmen 1 gelöst. Dies erfolgt mit Hilfe einer Stoßbuchse 6, welche am vorderen Ende
des Axial-Kolbens 7 vorgesehen ist. Am Ende der Strammbewegung wird zwischen der
Wickelwelle 2 und dem vom Befestigungsrahmen 1 gelösten Ende der Führungsachse 3
ein Form- und Kraftschluß hergestellt. Dieser Form- und Kraftschluß wird hergestellt
durch den Schneideingriff des Axial-Kolbens 7 in die Innenseite der Wickelwelle 2 und
den Gewindeeingriff bzw. formschlüssigen Eingriff (bei Vierkantstab) mit der Führungs
achse 3. Der Form- und Kraftschluß zwischen der Wickelwelle 2 und der stabförmigen
Führungsachse 3 erfolgt an dem Ende, an welchem die Führungsachse 3 vom Befesti
gungsrahmen 1 durch die Stoßbuchse 6 gelöst worden ist.
Wenn entgegen der Strammrichtung auf das Gurtband eine Kraft ausgeübt wird, bei
spielsweise durch Vorverlagerung des Körpers des Fahrzeuginsassen, wird diese Kraft
über die Wickelwelle 2, den Axial-Kolben 7 und die sich wie ein Torsionsstab verformen
de axiale Führung 3, welche am anderen Ende bei den Verbindungsstellen 4 noch fest
mit dem Befestigungsrahmen 1 verbunden ist, über den Befestigungsrahmen in den
Fahrzeugaufbau 12 geleitet. Aufgrund der Verformung der Führungsachse 3 nach Art
eines Torsionsstabes erreicht man eine Kraftbegrenzungsfunktion.
Der in den Endbeschlag integrierte Gurtstraffer kann als einziger Gurtstraffer für das
Sicherheitsgurtband zum Einsatz kommen. Bei der Gurtstraffung werden keine hohen
Beschleunigungen auf Bauteile des Schlosses und des Gurtaufrollers am anderen Gurt
bandende ausgeübt. Es ist natürlich auch möglich, zusätzlich zu einem Schloßstraffer
oder Gurtaufrollerstraffer den beschriebenen, in den Endbeschlag integrierten Gurtstraf
fer einzusetzen.
Claims (9)
1. Rückhaltesystem in einem Fahrzeug mit einem Sicherheitsgurt, dessen Gurtband
mit seinem ersten Ende mittels eines Endbeschlages am Fahrzeugaufbau befe
stigt ist und mit seinem zweiten Ende mit einer Gurtspule eines Gurtaufrollers
verbunden ist, und mit einem Gurtstraffer, welcher bei überhöhter Fahrzeugbe
schleunigung bzw. -abbremsung den Sicherheitsgurt strammt, wobei
das erste Ende des Gurtbandes mit einer Wickelwelle, welche Bestandteil des
Endbeschlages ist, verbunden ist, beim Normalbetrieb vom Gurtband ausgehen
de Kräfte über die Wickelwelle in den Fahrzeugaufbau geleitet sind und die
Wickelwelle von einem Gurtstrafferantrieb zum Strammen des Sicherheitsgurtes
antreibbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gurtsstrammung durch einen Axial-Kolben (7) erfolgt, der sich an einer
Führungsachse (3) abstützt, und daß die Führungsachse (3) zur Gurtkraftbe
grenzung als Torsionsstab ausgebildet ist.
2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs
achse (3) während der Gurtstrammung an ihren beiden Enden fest mit dem
Fahrzeugaufbau (12) verbunden ist und daß am einen Ende eine feste Verbin
dung der Führungsachse (3) mit dem Fahrzeugaufbau (12) am Ende der
Strammbewegung lösbar ist.
3. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gurtstrafferantrieb (9) ein pyrotechnisches Treibmittel als Kraftspeicher aufweist.
4. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs
achse (3) ein Gewinde (14) aufweist, mit dem der Axial-Kolben (7) in Ein
griff steht.
5. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Axial-Kol
ben (7) mit der Innenseite der Wickelwelle (2) über wenigstens eine Schneide (8)
in Eingriff steht.
6. Rückhaltesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei Schneiden
(8) vorgesehen sind.
7. Rückhaltesystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
wenigstens eine Schneide (8) einen Anstellwinkel gegenüber der Achse (13) der
Wickelwelle (2) aufweist.
8. Rückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstell
winkel zwischen 10° und 20° liegt und insbesondere 15° beträgt.
9. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kraftspeicher für den pyrotechnischen Gurtstrafferantrieb (9) im Axial-
Kolben (7) angeordnet ist.
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